【人教版物理九年级同步练习】 第14章内能的利用综合检测题（含答案）

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【人教版物理九年级同步练习】
第14章内能的利用综合检测题
一、单选题
1．如图所示三种现象过程中都涉及能量转化，下列分析不正确的是（　　）
A．图甲是压缩冲程，机械能转化为内能
B．图乙是做功冲程，内能转化为机械能
C．图丙中塞子被弹起时内能转化为机械能，该过程能量转化与乙图类似
D．若该内燃机的转速为3000r/min，每次做功400J，则它每秒钟对外做功20J
2．2023年1月9日，“长征七号A”运载火箭在我国文昌航天发射场成功发射。下列有关火箭的描述正确的是（　　）
A．火箭点火发射升空时，燃料的化学能直接转化为火箭的机械能
B．火箭使用液氢作为燃料，是因为液氢的热值大
C．火箭点火发射时冒出的“白烟”是水蒸气
D．火箭飞入太空后，太空温度很低，火箭的内能为零
3．如图显示了热机的共同特点，其中虚线框处应该填（　　）
A．内能 B．电能 C．动能 D．势能
4．2023年10月26日，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，完成与神舟十六号乘组在轨轮换。下列说法正确的是（　　）
A．火箭发射时，将燃料燃烧获得的内能转化为化学能
B．火箭加速升空阶段，动能减小
C．用液态氢作为燃料，主要原因是液态氢的热值较大
D．火箭与大气剧烈摩擦，通过热传递的方式使得火箭表面温度急剧升高
5．一瓶酒精用去一半后，则剩下的酒精（　　）
A．密度变为原来的一半 B．热值变为原来的一半
C．比热容变为原来的一半 D．质量变为原来的一半
6．在四冲程内燃机工作时，将内能转化成机械能的冲程是（　　）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
二、填空题
7．汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分。某品牌小汽车的单缸四冲程内燃机，在1min内曲轴转动2600圈，则内燃机对外做功　 　次；做功冲程推动活塞一次做功1500J，则对活塞做的功　 　J。
8．“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力．同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的　 　很大．以10倍的关系粗略计算，1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为　 　J，这些热量可以使　 　kg的水从20℃加热至100℃[c=4.2×103J/（kg ℃） q煤气=4.2×107J/kg]．
9．冬天围坐在篝火旁感觉暖和，是因为木柴燃烧放出了　 　使周围空气的　 　增加，温度升高．
10．四冲程汽油机工作时，将内能转化为机械能的冲程是　 　冲程；靠飞轮的动能来完成的其余冲程有　 　．
11．在汽油机的压缩冲程中，　 　能转化为　 　能；在做功冲程中，　 　能转化为　 　能。
12．频繁的雾霾天气对人们无节制地发展汽车工业敲响了警钟。研究表明，汽车排出的尾气中所含微粒是形成雾霾天气的主要原因，这些微粒的直径通常在1×10-7m左右，约合　 　μm。使汽车轻量化是减少废气排放的措施之一，要减小汽车质量，则应尽量采用密度较小的材料。请你写出一条提高汽车效率的建议　 　。
三、综合题
13．如图为四冲程汽油机某冲程的示意图。若某型号单缸四冲程汽油机的活塞面积近似取S =3.0×10-3m2 ，活塞冲程（活塞从一端运动到另一端）长度为L=0.1m ，某种工作状态下做功冲程燃气的平均压强为p =1.0×106Pa ，飞轮转速为1800 转/分钟。求：
（1）这是汽油机的　 　冲程；
（2）汽油机在此工作状态下的功率；　 　
（3）如果此工作状态下每分钟消耗20g汽油，那么汽油机的效率是多少？　 　（q汽 =4.5×107J/kg 、不计摩擦）
14．如图所示是一台四冲程汽油机工作时某一时刻的示意图，请回答下列问题：
（1）该汽油机此时处于哪个冲程？
（2）在此冲程中发生了怎样的能量转化？
（3）请写出汽油机在工作过程中靠飞轮惯性来完成的任意一个冲程的名称？
15．随着农业现代技术水平的提高，联合收割机已经成为我国平原地区收割小麦的主要工具，某型号履带式联合收割机以柴油作为动力燃料，空机整机质量2550kg，收割宽度为2m，收割麦子时，以2m/s的速度匀速行驶30min，可将粮仓收满，g取10N/kg，柴油的热值取5×107J/kg。
（1）联合收割机使用的发动机是柴油机，发动机工作时将内能转化为机械能的冲程是　 　。
（2）一次完成作业时收割机的粮仓内盛有330kg小麦。收割机上2名驾驶员的总质量是120kg，收割机两条履带与地面接触的总面积是1.5m2，求这时收割机对地面的压强。
（3）若收割机匀速行驶过程中受到的阻力恒为5×104N，求收割机收满一粮仓所做的功及其功率。
（4）收割麦子时柴油机的工作效奉为40%，则收割机收割满一粮仓要消耗多少千克的柴油？
四、计算题
16．中国首个火星探测器“天问一号”的成功发射，是我国综合国力和创新能力提升的重要标志。下图是某次火箭发射时的场景。目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料、液态氧作为助燃剂，液态氢的热值为。火箭发射时的炙热火焰温度可超过3300℃。为了保护发射台，在其下方建有一个巨大的“双向导流槽”（左图），里面可储存500t水。请通过计算回答：
（1）在1标准大气压下，将500t初温20℃的水加热至沸腾，水需要吸收的热量是多少焦？（水的比热容为）
（2）假设液态氢完全燃烧所放出的热量只有50%被这些水吸收，则这一过程中所消耗液态氢的质量是多少？
17．某品牌家用汽车满载时的质量为1.15t，静止时车轮与水平地面的总接触面积为0.2m2，它在平直路面上匀速行驶36km，期间受到的阻力为车总重的0.1倍，汽车发动机的效率为40%，求：
（1）汽车满载静止在水平地面上时，对地面的压强是多少？
（2）匀速行驶过程中牵引力所做的功是多少？
（3）汽油的热值为q＝4.6×107J/kg，这段时间内消耗汽油的质量是多少？
五、科普阅读题
18．阅读短文回答问题
空气的动力
空气动力是指空气与物体做相对运动时作用在物体上的力，简称气动力。当我们快速地松开鼓起来的气球时，气球会“嗖”的一下飞出去了，这时气球获得了气动力。我们再观察一个实验：如图甲所示，将一个针管的活塞推到底端，并通过一个胶管与一个吹了气的气球相连。用力挤压气球，发现活塞被顶起。这个实验说明空气作为动力对活塞做了功。
被压缩的气体压强变大，能对外做功。那么在生活中是否能将空气作为一种“能源”，变成一种推进物体前进的动力呢？经过长时间探索，人们已经成功制造出多种使用压缩空气为动力，推动叶片或者活塞运动的发动机，即叶片式、活塞式空气发动机。
图乙是某新型的以空气发动机为动力的汽车。它共有4个压缩空气缸，总容量为90L，可储存标准大气压下90m3的空气，其设计最高速度可达154km/h，平均每加一次气能行驶200km或10h。压缩空气动力汽车的充气方式有两种：一是使用车辆自带的空气压缩机，使用家庭电路作为电源，就可在4个小时内完成充气；二是到指定的加气站，可在短短3分钟内完成充气。
由于空气发动机不直接使用燃料，因而具有体积小、结构简单、维修成本低、操控方便、“零”排放的优点。即使因为技术不成熟导致某些缺点，在科学界引起不小的争议，但这项技术仍然具有广阔的发展空间。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）压缩空气动力汽车与汽油机相比优点是 　 　（说出一点即可）。
（2）图丙是汽油机的 　 　冲程，此过程的能量转化是将 　 　转化为 　 　。
（3）分析上文，下面说法不正确的是 ____。
A．松开鼓起来的气球时，气球飞出去，这是因为物体间力的作用是相互的
B．空气动力汽车工作时将内能转化为机械能
C．以空气发动机为动力的汽车，靠气缸内空气燃烧产生能量
D．空气动力汽车工作时也会有能量的损失
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】热机；热机的四个冲程
2．【答案】B
【知识点】物质的三态；内能的概念；燃料的热值；能量的转化或转移
3．【答案】A
【知识点】热机
4．【答案】C
【知识点】动能的影响因素；做功改变物体内能；燃料的热值；能量的转化或转移
5．【答案】D
【知识点】比热容；燃料的热值
6．【答案】C
【知识点】热机的四个冲程
7．【答案】1300；1.95×106J
【知识点】热机的四个冲程
8．【答案】热值；4.2×108；1250
【知识点】热量的计算；燃料的热值
9．【答案】热量；内能
【知识点】能量的转化或转移
10．【答案】做功；吸气冲程、压缩冲程、排气冲程
【知识点】热机的四个冲程
11．【答案】机械；内；内；机械
【知识点】热机
12．【答案】0.1；保证热机部件间有良好的润滑
【知识点】热机的效率；长度及其测量
13．【答案】做功；4.5×107W；30%
【知识点】功率计算公式的应用；燃料的热值；热机的效率
14．【答案】（1）压缩冲程
（2）机械能转化为内能
（3）吸气冲程（或压缩冲程、或排气冲程）
【知识点】热机的四个冲程；能量的转化或转移
15．【答案】（1）做功冲程
（2）解：收割机、人、麦子的总质量为
收割机、人、麦子的总重力为
在水平面上收割机对地面的压力等于总重力，即压力为
收割机对地面的压强为
（3）解：收割机行驶路程为
收割机收满一粮仓所做的功
其功率为
（4）解：总能量为
需要柴油的质量
【知识点】功率的计算；热量的计算；热机的四个冲程；压强的大小及其计算
16．【答案】（1）1.68×1011J；（2）2.4×103kg
【知识点】比热容；燃料的热值；热机的效率
17．【答案】（1）解：汽车满载时的重力为G=mg=1.15×103kg×10N/kg=1.15×104N
所以汽车满载静止在水平地面上时，对地面的压力为F=G=1.15×104N
即汽车对地面的压强为
答：汽车满载静止在水平地面上时，对地面的压强是5.75×104Pa。
（2）解：因汽车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以汽车的牵引力为F′=f=0.1G=0.1×1.15×104N=1.15×103N
所以匀速行驶过程中牵引力所做的功为W=F′s=1.15×103N×36×103m=4.14×107J
答：匀速行驶过程中牵引力所做的功是4.14×107J。
（3）解：根据可得，消耗汽油完全燃烧释放的热量为
再根据Q放=mq可得，这段时间内消耗汽油的质量为
答：这段时间内消耗汽油的质量是2.25kg。
【知识点】功率的计算；热机的效率；压强的大小及其计算
18．【答案】（1）不直接使用燃料（体积小、结构简单、维修成本低等）
（2）做功；内能；机械能
（3）C
【知识点】热机
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