第十四章 内能的利用 综合测试 (共26张PPT)2023-2024学年人教版物理九年级全一册

(共26张PPT)
九年级人教版物理全册
第十四章综合测试卷
(时间：60分钟　分值：80分　得分：________)
一、选择题(本题共8个小题，每小题只有一个选项最符合题意，每小题3分，共24分)
1．以下机械属于内燃机的是( )
A．火箭喷气发动机
B．汽油机
C．滑轮组
D．洗衣机
B
2．如图所示是四冲程汽油机的剖面图，关于其四个冲程的描述正确的是( )
A．吸气冲程中，汽缸吸入的是汽油
B．压缩冲程中，汽缸的进气门和排气门都关闭
C．做功冲程中，将机械能转化为内能，汽缸内气体内能增加
D．排气冲程中，废气带走了一小部
分燃料燃烧释放的能量
B
3．(2023盐城中考)汽油机的一个工作循环中，能量转化方式与图示“爆炸”过程相同的是( )
A．吸气冲程 B．压缩冲程
C．做功冲程 D．排气冲程
C
4．甲、乙两台柴油机，甲比乙效率低，意义是( )
A．甲的功率小于乙的功率
B．甲消耗的燃料多于乙消耗的燃料
C．乙将燃料完全燃烧放出的能量变成有用功的部分占总能量的比例比甲大
D．工作相同时间甲消耗的燃料一定比乙少
C
5．一般柴油机的效率比汽油机的效率高，原因是( )
A．柴油的燃烧值大
B．柴油机内压缩空气的压强更大，温度更高
C．柴油机和汽油机吸入的气体不同
D．柴油机和汽油机的点火方式不同
B
6．2022年6月5日，长征二号F遥十四运载火箭搭载神舟十四号载人飞船成功发射升空。关于运载火箭发射升空时涉及的物理知识，下列说法正确的是( )
A．使用的燃料热值较小
B．大量“白气”涌向四周是扩散现象
C．燃料燃烧时将内能转化为化学能
D．燃气主要通过热传递使周围的空气内能增大
7．一台效率为40%的柴油机，当输出3.44×107 J的有用功时，消耗的柴油质量是(柴油的热值是4.3×107 J/kg)( )
A．0.8 kg B．2 kg C．0.32 kg D．2.8 kg
D
B
8．小帆在老师的指导下，用如图甲所示的同一个实验装置分别加热100 g的甲、乙两种液体(其中一种是水)，用测得的数据绘制了温度随时间变化图象(图乙)，乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了4 g酒精(q酒精＝3×107 J/kg)。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，则下列说法中正确的是( )
A．c乙＝2.4×103 J/(kg·℃)
B．乙的吸热能力大于甲的吸热能力
C．0～8 min乙吸收的热量为3.36×104 J
D．该酒精灯的加热效率为28%
C
二、填空题(本题共6个小题，每空1分，共12分)
9．(2023岳阳中考)小明利用图示装置进行实验，加热试管使水沸腾是通过_________(选填“热传递”或“做功”)的方式改变水的内能的，在水蒸气驱动下叶轮转动起来，这个实验体现了______(选填“热机”或“电动机”)的原理。
10．(2023宿迁中考)反复弯折铁丝，铁丝弯折处会很烫，铁丝内能是通过______(选填“热传递”或“做功”)的方式增加，此能量的转化与四冲程汽油机的______冲程相同。
热传递
热机
做功
压缩
11．(2023渝中区模拟)为了减少环境污染，共建绿水青山的美好生态，我市部分农村地区已经用上了天然气烧水煮饭。设天然气热值为4.2×107 J/kg，完全燃烧0.5 kg天然气放出的热量为_________J；若这些热量全部被100 kg、30℃的水吸收，在标准大气压下能使水的温度升高______℃。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
2.1×107
50
12．某插秧机使用的是四冲程汽油机，如果该汽油机飞轮的转速是2400 r/min，汽油机每秒钟对外做功______次。若插秧机消耗汽油0.2 kg，这些汽油完全燃烧放出的热量的42%被冷却水箱内40 kg的水吸收(水未沸腾)，则水温将升高_____℃。[q汽油＝4.6×107 J/kg，c水＝4.2×103 J/ (kg·℃) ]
20
23
13．释放化学能的过程不断地发生在你的体内。食物也是一种“燃料”，营养成分在人体细胞里与氧结合，提供细胞组织所需要的能量。这个过程没有火焰，但化学能同样可以转化为内能，因此，人的体温保持在37℃左右；同样，人能进行机械运动，说明食物提供的化学能还可以转化为人的______能；另外，人体内会产生微弱的生物电流，所以食物提供的化学能还可以转化为_____能。
机械
电
14．小张驾驶一辆额定功率为35kW、效率为30%的汽车在一段平直的公路上匀速行驶，在额定功率下行驶1小时至少需要_____L汽油(汽油的热值为3.5×107 J/L)；若行驶的速度为72 km/h，则汽车受到的阻力为_______N。
12
1750
三、实验探究题(本题共2个小题，15小题8分，16小题14分，共22分)
15．(2023通辽中考)如图所示，在“比较不同物质吸热情况”的实验中，各取质量为50 g、初温为20℃的水和食用油分别装在两个相同的烧杯中，用两个相同的酒精灯加热，每隔1 min记录一次数据，如表所示。
物质 加热时间/min 消耗酒精/g 末温/℃ 物质 加热时间/min 消耗酒精/g 末温/℃
食用油 1 0.5 54 水 1 0.5 35
2 1.0 88 2 1.0 50
3 1.5 122 3 1.5 65
(1)分析实验数据可知，____(选填“水”或“食用油”)的吸热能力更强。
(2)实验中主要用到的科学探究方法有控制变量法和____法。
(3)根据表中记录的数据，则2 min内食用油吸收的热量是__________J，所使用的酒精灯的加热效率为_______。[q酒精＝3.0×107 J/kg，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
水
转换
6.3×103
21%
16．小刚同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系。他组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，并每隔1 min记录了杯中水的温度(见下表)。
加热的时间/min 0 1 2 3 4 5 6
甲杯水温/℃ 25 27 29 32 34 36 38
乙杯水温/℃ 25 26 27 28 29 30 31
(1)在安装、调节实验器材时，科学合理的顺序是(图甲中)：先调节固定____(选填“A”或“B”)的位置。
(2)为保证实验结论的可靠性，实验时应控制两套装置中相同的量有加热时间、水的_______和水的初温。
(3)通过表中记录的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是_______。
B
质量
煤油
(4)小刚实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量，并记录数据，利用公式Q吸＝cm(t－t0)计算出了水吸收的热量，他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜籽油的热值。你认为他的计算结果可靠吗？________。理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
不可靠
煤油和菜籽油不可能完全燃烧，且有热量损失(容器、陶土网、铁圈等要吸热，水、容器等向周围环境散热)，故无法准确计算燃料的热值
(5)在学习时，我们把燃料完全燃烧放出的热量与燃料的质量之比称为_______，它是燃料的一种属性，在这里定义它的方法称之为比值法。下列几个中用比值法定义并反映物质属性的物理量有：______(填写序号)。
①速度　 　②功率　 　③比热容　 　④压强
热值
③
四、计算论述题(本题共3个小题，17小题6分，18小题8分，19小题8分，共22分。解题应写出必要的文字说明、步骤和公式，只写出最后结果的不能得分)
17．小江的新家使用即热式天然气热水器供家里洗刷用水，他想估测家中热水器的加热效率。打开热水器，用温度计测得热水器进水管的水温为16℃，出水管的水温为56℃，放出50 L的热水后，从燃气表中读取出消耗天然气0.25 m3。求：[1 L＝10－3 m3，ρ水＝1.0×103 kg/m3，q天然气＝4.2×107 J/m3，c水＝4.2×103 J/ (kg·℃) ]
解：(1)0.25m3的天然气完全燃烧放出的热量Q放＝q天然气V′＝4.2×107 J/m3×0.25 m3＝1.05×107 J；
(2)已知热水的体积V＝50 L＝0.05 m3，热水的质量m＝ρ水V＝1.0×103 kg/m3×0.05 m3＝50 kg，水吸收的热量Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×50 kg×(56℃－16℃)＝8.4×106 J；
(3)热水器的加热效率η＝ ＝80%。
18．一辆豪华家用小汽车总重为1.8×105 N，该车在平直公路上以20 m/s匀速行驶250 s，若汽车所受阻力是总重的0.1倍，汽车发动机的效率为25%，汽油完全燃烧。求：(汽油的热值为4.5×107 J/kg，密度为0.8×103 kg/m3)(1)这段时间内，该汽车行驶的路程是多少？(2)这段时间内，该汽车发动机所做的有用功是多少？(3)汽车在这段路程行驶中消耗汽油多少升？
解：(1)汽车行驶的路程：s＝vt＝20 m/s×250 s＝5000 m；
(2)汽车所受阻力：f＝0.1G＝0.1×1.8×105 N＝1.8×104 N，汽车匀速行驶，根据二力平衡条件可知，牵引力F＝f＝1.8×104 N，汽车发动机所做的有用功：W有＝Fs＝1.8×104 N×5000 m＝9×107 J；
(3)汽油完全燃烧放出的能量：Q放＝η(W有)＝25%(9×107 J)＝3.6×108 J，汽油的质量：m＝q(Q放)＝4.5×107 J/kg(3.6×108 J)＝8 kg，汽油的体积：V＝ρ(m)＝0.8×103 kg/m3(8 kg)＝10×10－3 m3＝10 L。
19.一款远程无人驾驶清扫车在城郊一段平直的公路上以5 m/s的速度匀速行驶清扫路面，它在该路段匀速行驶10 min消耗汽油0.2 kg。若清扫车此时的质量保持12 t不变，行驶中受到的阻力为车重的0.01倍。[q汽油＝4.5×107 J/kg，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，g取10 N/kg]求：(1)0.2 kg汽油完全燃烧放出的热量；(2)在此过程中清扫车牵引力做的功；(3)假设在此过程中，发动机所做的额外功的28%用来加热水，这些能量全部被初温为20℃、质量为10 kg的水吸收，水升高的温度是多少？
解：(1)0.2 kg汽油完全燃烧放出的热量：Q放＝m汽油q汽油＝0.2 kg×4.5×107 J/kg＝9×106 J；
(2)清扫车行驶中受到的阻力：f＝0.01G＝0.01m车g＝0.01×12×103 kg×10 N/kg＝1200 N，由于清扫车匀速行驶，清扫车的牵引力和受到的阻力是一对平衡力，大小相等，所以清扫车的牵引力：F＝f＝1200 N，此过程中清扫车牵引力做的功：W＝Fs＝Fvt＝1200 N×5 m/s×10×60 s＝3.6×106 J；
(3)发动机所做的额外功：W额＝Q放－W＝9×106 J－3.6×106 J＝5.4×106 J，由η＝可得，水吸收的热量：Q吸＝ηW额＝28%×5.4×106 J＝1.512×106 J；由Q吸＝cmΔt可得，水升高的温度：Δt＝ ＝36℃。
谢谢