第十四章 内能的利用 综合训练2021—2022学年人教版九年级全一册物理（含答案）

2021——2022学年度人教版九年级物理第十四章 内能的利用 综合训练
一、选择题（16分）
1．央视节目“远方的家”曾对随州广水马坪的特色饮食“拐子（猪肘子）饭”的制作过程有过详细的介绍，“拐子”的秘法卤制（将食材放在特殊汤汁中持续加热）十分关键。以下有关说法中正确的是（　　）
A．食客端上一碗“拐子饭”，立刻感到香气扑鼻而来，此时“拐子饭”内能减少
B．“拐子”在秘法卤制的过程中，是通过做功的方式来增大内能的
C．随着时代的进步，已经由液化石油气代替原来的柴火土灶来卤制“拐子”，因为液化石油气比热容大
D．在卤制“拐子”的过程中，液化石油气燃烧越充分，它的热值越大
2．下列说法中正确的是（　　）
A．物体吸收热量，温度一定升高 B．热值越大的燃料，燃烧时放出的热量就越多
C．组成物质的分子之间，引力和斥力是同时存在的 D．不同物体的温度越高，内能越大
3．电动汽车的电池决定了车辆能行驶的里程，工程上用“能量密度”来衡量电池的储电能力，它指的是电池单位质量所存储的电能，“能量密度”相当于我们学过的哪个物理量（　　）
A．热量 B．热值 C．内能 D．比热容
4．两台汽油机，甲的功率是乙的3倍，甲的效率为20%，乙的效率为25%，那么甲与乙每小时消耗油量之比为（　　）
A．6∶5 B．5∶6 C．4∶15 D．15∶4
5．小叶同学用酒精灯对冰块加热，研究冰的熔化现象，下图甲乙两条图线中的一条，是他依据实验数据绘制而成。已知m冰＝0.1kg，C水＝4.2×103J/（kg·℃），C冰＝2.1×103J/（kg·℃）。下列分析正确的是（　　）
A．1～3min内温度不变，说明冰块没有吸收热量 B．如果酒精完全燃烧，酒精灯的加热效率可以达到100%
C．小叶绘制的是乙图线 D．0～1min内冰块吸收的热量为2.1×103J
6．如图所示，甲、乙两图中的装置是研究不同物质的热值实验、下列说法正确的是（　　）
A．甲、乙两装置实验时，需要保持加热时间相同 B．甲、乙两装置中液体升高的温度越高，燃料的热值越大
C．甲、乙两装置实验时，不需要保持液体质量相同 D．甲、乙两装置实验时，不需要保持燃料质量相同
7．现有两个使用同一种燃料的加热器，用它们分别对甲、乙两种不同的物质加热。已知甲物质的比热是乙物质的2倍，甲物质的质量是乙物质的false，当甲物质升高的温度是乙物质的false时（甲、乙物质的物态都不发生改变），加热甲物质所用燃料是加热乙物质的false，则两加热器利用热能的效率之比是（　　）
A．1：1 B．1：2 C．3：2 D．2：1
8．混合动力汽车具有节能、低排放等优点成为汽车研究与开发领域的重点。某新型混合动力汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池向车轮输送能量。当需要高速行驶或蓄电池的电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电。车速与所受阻力的关系如图所示。在某次测试中，由内燃机提供能量，汽车以某一速度匀速行驶了2.7×104m．用时0.5h，同时蓄电池的电能增加了2kW?h．若所用燃料的热值是4.5×107J/kg，测试过程中消耗3.4kg的燃料。通过计算可知，下列结果（　　）
①汽车的速度是45km/h②汽车牵引力做的功5.4×107J③燃料完全燃烧放出的热量是1.53×109J④汽车发动机的效率是40%
A．只有②④正确 B．只有①③正确
C．只有②③正确 D．只有②③④正确
二、填空题（14分）
9．用煤炉给 10L 水加热，加热过程中水温随时间变化的图像如图所示。燃烧的过程中煤的化学能转化为______能。加热 6min，水所吸收的热量为______J。若煤炉烧水时的热效率为 60%，则需要燃烧______kg 的煤。[c 水=4.2×103J/（kg·℃），q 煤=3×107J/kg]
10．如图所示是一台单缸四冲程汽油机的______冲程；若飞轮（曲轴）转速为2400r/min。每秒钟燃气推动活塞做功的次数为_______次。完全燃烧0.1kg汽油，放出的热量被质量为100kg、初温为20℃的水完全吸收，可以使水的温度升高到______℃。[设q汽油＝4.62×107 J/kg，c水＝4.2×103 J/（kg·℃）]
11．汽车是我们常用的交通工具之一，汽油机是汽车的动力装置，在压缩冲程末，火花塞点火使燃料猛烈的燃烧，将______能转化成内能。如图所示是汽油机的______冲程。若某汽车效率为40%，完全燃烧10kg 的汽油可转化为______J的机械能。（q汽油=4.6×107J/kg）
12．小明将1kg温度为10°C的水加热到60°C时，需要吸收______J的热量，这相当于完全燃烧______m3的天然气放出的热量[已知c水=4.2×103J/(kg·°C)]，天然气的热值为8×103J/m3]
13．某种国产汽车，当它在某平直公路上以速度falsem/s勾速行驶时，每百公里的油耗为falseL，当汽车行驶falses，则汽车消耗的汽油是______L；假设汽车在匀速运动过程中受到的平均阻力是falseN，则汽油机的效率是______%。（已知汽油的热值是falseJ/L）
14．小郑同学想比较沙子和水这两种物质吸热能力的差异，他设计了如图的图甲所示的实验装置，在两个烧杯中分别装入质量、初温都相同的沙子和水，所使用的仪器规格也完全相同。在实验时要控制________（选填“加热时间”或“温度变化”）相同，就可以确定水和沙子吸收了相同的热量；图乙为小郑根据记录的实验数据画出的图像，则沙子的比热容为________J/（kg?℃）。
三、作图题（4分）
15．图甲为内燃机的吸气冲程的示意图，图甲中画出了吸气冲程进气门、排气门的开闭情况与活塞的运动情况。请在图乙中用“T”表示阀门，画出做功冲程进气门、排气门的开闭情况，用“↑”或“↓”表示活塞运动方向，画出做功冲程活塞的运动情况。
16．请在图中坐标定性画出酒精的热值与其完全燃烧所放出的热量Q的关系图象．
（____）
四、实验题（18分）
17．如图所示，A、B、C三个实验装置完全相同，燃料的质量都为10g，烧杯内液体的质量都相同。
(1)比较不同燃料的热值应选择_______两个装置(选填装置序号A、B、C)；
(2)实验前用天平测出烧杯中液体的质量及燃料的质量，并由记录的数据，利用公式false计算出了液体吸收的热量，通过这些数据计算出燃料的热值，你认为计算结果____(选填“可靠”或“不可靠”)，因为_________；
(3)在比较不同物质的比热容的实验中，小明选择了正确的装置进行实验。并让被加热的物质吸收相同热量，实验数据如下表：
物质
质量/g
初始温度/°C
最后温度/°C
加热时间/s
液体a
160
31
41
154
液体b
160
33
53
A
分析：①表格中，数据A应为_________；
②由表中的数据可知：两种物质的比热容关系是false=__________；
③实验中记录加热时间的目的是__________。
18．如图所示，甲、乙、丙三个实验装置完全相同，燃料的质量都为10g，烧杯内液体的质量都相同。
(1)比较不同燃料的热值应选择_____两个装置，比较不同物质的比热容应选择_____两个装置。
(2)在“比较不同燃料的热值”的实验中，通过比较_________（选填“加热时间”或“温度计上升的示数”）来比较不同燃料燃烧放出热量的多少。
(3)若甲图烧杯中为500g的水，10g酒精完全燃烧温度计示数升高了20°C，水吸收的热量是_____，如果认为若酒精燃烧放出的热量全部被水吸收，则酒精的热值是_____，算出的热值比标准值_________选填（“偏大”、“偏小”或“一样”）。
19．(1)为比较水和煤油吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图甲的实验。
①在两个相同的烧杯中应加入初温相同、 ______ 相同的水和煤油，实验中小明是通过 ______ 比较水和煤油吸收热量的多少的；
②水和煤油温度随时间变化如图乙所示，可判断出A物质是 ______ 。可计算煤油的比热容为 ______ [水的比热容为4.2×103J/(kg?℃)]
(2)如图丙所示，为比较酒精和碎纸片的热值，用两只相同规格的烧杯装相等质量的水，取质量 ______ （选填“相等”或“不相等”）的酒精和碎纸片，分别放入两个燃烧皿中，点燃分别给烧杯加热，直到酒精和碎纸片完全燃烧完，通过比较 ______ （选填“加热时间”或“升高的温度”）来确定酒精和碎纸片热值的大小
五、综合题（18分）
20．阅读文，回答文后问题。
航速优化
化石燃料的广泛应用加快了人类文明的进程，但同时也污染了环境.因为大量燃烧化石燃料使大气中CO2浓度增加，引起温室效应而导致全球变暖。人们意识到环境保护的重要性，开始从各个方面着手减少碳排放．
船舶航行大多使用柴油发动机，航行时受到的阻力通常和航行速度的平方成正比。降低航速可以大大减小航行阻力，发动机对推进设备做功的功率即推进功率就会大大减小，从而减少燃油消耗。但航速不是越小越好，因为船舶航行过程中除了推进设备，还有其他辅助设备工作，需要发动机做功。航速减小后，一段航程所需的航行时间就会延长，虽然推进功减少，但辅助功增加了。发动机要做的功包括推进功和辅助功两部分。航速优化就是要找到适合的航速，使发动机做的总功减少，达到节能减排的目的。
（1）在柴油发动机的工作循环中，排出CO2等气体的冲程是______ ；
A．吸气冲程 B．压缩冲程
C．做功冲程 D．排气冲程
（2）若船舶以速度匀速直线航行，航行时受到的阻力为f=kv2（k为常量），则理想情况下，推进功率和速度的关系为P推=______；
（3）某船舶航行时，每公里航程的推进功、辅助功和航速的关系如图所示，则最省油的航速约为______m/s；
（4）若题（3）中船舶的最大航速为10m/s，柴油发动机的效率为40%，柴油的热值为4.3×107J/kg。则航速从最大航速降低到最省油航速，每公里航程少消耗柴油______kg。
21．一台单缸四冲程汽油机，转速为n（r/min），圆柱形气缸内活塞的直径为d（m），一个冲程活塞在气缸内移动的距离为L（m），满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为p0（Pa）。
(1)在发动机工作时，将内能转化成机械能的冲程是______；
(2)求这台汽油机的功率是多少瓦______；
(3)若该汽油机10min消耗的汽油体积为V（m3），汽油的热值为q（J/kg），汽油的密度为ρ（kg/m3），求该汽油机的工作效率______。（结果用字母表示，不用带单位）
【参考答案】
1．A 2．C 3．B 4．D 5．C 6．B 7．A 8．A
9．内 2.52×106 0.14
10．压缩 20 31
11．化学能 做功 1.84×108
12．2.1×105 2.625×10-3
13．false false
14．加热时间 1.4×103
15．
16．
17．BC 不可靠 燃料没有完全燃烧(或部分热量散失到空气中) 154 false 让被加热的物质吸收相同热量
18．乙丙 甲乙 温度计上升的示数 4.2×104J 4.2×106J/kg 偏小
19．质量 加热时间 水 2.1×103J/(kg?℃) 相等 升高的温度
20．D kv3 6 26.2
21．做功冲程 false false