物理九年级全册第十四章 内能的利用综合与测试练习题

专项训练卷(一)  热学

一、选择题

1.(2021湖北黄冈红安期中,1,★☆☆)人用肉眼不能直接观察到分子,我们可以通过宏观现象推断物体分子的相关情况。下列不符合实际的是              (    )

A.现象:抽去玻璃板,两瓶中都会变成红棕色。推断:分子在不停地做无规则运动

B.现象:两个干净的铅块“粘”在一起。推断:分子间有引力

C.现象:水向下流。推断:分子间距很大,分子间几乎没有引力和斥力

D.现象:红墨水在热水中扩散快。推断:分子无规则运动的剧烈程度与温度有关

2.(2021独家原创试题)下列哪个是通过做功改变物体的内能的？ (    )

A.冬天我们会把手揣到怀里取暖 B.脚冷时跺跺脚,会让脚不感到冷 

C.冷的时候,我们会不自觉地到太阳下晒晒取暖 D.手被热水烫到,马上放到冷水里会舒服些

3.(2021四川巴中中考,6,★★☆)下列四幅图是汽油机一个工作循环的四个冲程,其中不是靠飞轮惯性完成的是(    )

4.(2021广东揭阳揭西五校期中,4,★★☆)如图所示是探究能量转化的装置,下列相关说法错误的是 (    )

A.水蒸气驱动叶轮转动,水蒸气的内能减小了 B.实验过程中,燃料的化学能直接转化为叶轮的机械能

C.对水加热过程中是通过热传递使水的内能增大的 D.此实验展现了热机工作时的能量转化过程

5.(2021湖北武汉江岸月考,8,★★☆)有关能量转化的描述,不正确的是 (    )

A.汽油机压缩冲程把机械能转化为内能

B.火箭从地面向上发射过程中,外壳和大气层摩擦,机械能转化为内能

C.太阳能电池板把太阳能转化为化学能

D.水平地面上滚动的足球,最后会停下来,它的机械能转化为了内能

6.(2021河北唐山乐亭期中,19,★★☆)关于温度、内能、热量和效率,下列说法正确的是 (    )

A.把零下10℃的冰块放在0℃的冰箱冷藏室中,一段时间后,冰块熔化

B.可以采用增大热机功率的方法来增大热机的效率

C.用锯条锯木板,锯条的温度升高,是因为锯条克服摩擦力做功,机械能转化为内能

D.我们不敢大口喝热气腾腾的汤,是因为汤含有的热量较多

7.(2021云南楚雄武定月考,4改编,★★☆)下列实例没有利用水的比热容大的是 (    )

8.(2021江苏南京玄武期中,7,★★☆)甲、乙两物体的质量和初温都相同,先把甲放在一杯冷水中,充分接触

温度相同后,水的温度升高了5℃；将甲取出,再把乙放入此杯水中,充分接触温度相同后,水的温度又升

高了5℃,将乙取出。设过程中没有热量损失且水的质量不变,则下列说法正确的是 (    )

A.甲的比热容小 B.甲、乙放出的热量不相等

C.前后两次水的内能的增加量不相等 D.甲、乙的比热容相同

二、填空题

9.(2021独家原创试题)为了防止新冠病毒的传播学校里每天都会消毒。消毒后,我们都会闻到消毒液的味道,这是因为________________________________________。

10.(2021江苏苏州高新期中,17,★★☆)单缸四冲程柴油机在工作过程中,燃料的化学能转化为________能,冲程将内能转化为机械能,其他三个冲程是靠安装在曲轴上的飞轮的________来完成的。一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min,则每秒钟燃气对外做功________次。

11.(2021河南洛阳期中,5,★★☆)某单缸四冲程汽油机飞轮转速是2400r/min,则每秒钟对外做功________

次,其中________

冲程将机械能转化为内能；汽缸外用水箱来降低汽缸的温度,是因为水具有较大的________。若其效

率为25%,当输出2.3×107J的有用功时,消耗汽油的质量是________kg(q汽油＝4.6×107J/kg)

三、实验探究题

12.晓松同学在老师的指导下利用气压式喷雾器和数字式温度计验证“做功与物体内能变化的关系”(如图)。

(1)先安装好器材,关闭喷雾器的阀门,用数字式温度计测出喷雾器内空气的温度,如图(a),手压活塞快速打气,

如图(b)所示。

实验现象:________________________________________________________________________________。

说明:________________________________________________________________________________。

(2)然后,打开喷嘴处的阀门,迅速放出喷雾器内的气体,如图(c)所示。

实验现象:________________________________________________________________________________。

说明:________________________________________________________________________________。

13.(2021湖北黄冈麻城思源实验学校月考,15,★☆)小明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的大小关系。他组装了如图所示的装置进行实验,记录结果见表:

(1)为了保证实验结论的可靠性,小明同学选择了两套相同的装置,在实验中还控制了两个相同的物理量,它们

是:__________、__________。

(2)你认为煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是__________。

(3)小明同学利用此实验方法计算出的热值将比真实值________(选填“偏大”或“偏小”)。

四、计算题

14.(2021甘肃金昌中考,30,★☆☆)2020年是全面建成小康社会目标的实现之年,乡亲们淘汰了柴炉,改用了清洁干净的液化天然气炉。[天然气热值为4.2×107J/m3,水的比热容为4.2×103J(kg·℃)]

(1)要将2kg初温为20℃的一壶水恰好加热到100℃,需要吸收多少热量？

(2)若液化天然气炉完全燃烧天然气放出的热量有40%被水吸收,烧开这壶水需要燃烧多少立方米天然气？

15.(2021山东聊城东昌府期中,25,★★☆)如图所示的某品牌插秧机使用北斗导航,农民只需在作业前进行

相关设定,即可实现无人值守自动作业。[q汽油=4.6×107J/kg,c水=4.2×103J(kg·℃)

(1)某段时间插秧机消耗汽油0.21kg,汽油完全燃烧放出的热量是多少J？

(2)若这些热量完全被质量为40kg、初温为1℃的水吸收,则水温升高多少℃？

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《参考答案及解析》

专项训练卷(一)热学

1.C  抽去玻璃板后,两瓶中的气体逐渐混合,属于扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故A符合实际；磨平的铅块压紧后能够吊住重物,说明分子间存在着相互作用的引力,故B符合实际；水向下流,说明水受重力,故C不符合实际；红墨水在热水中扩散快说明分子运动的剧烈程度和物体的温度有关,温度越高,扩散越快,故D符合实际。

2.B  A、C、D三个选项都是通过热传递改变物体的内能的故A、C、D不符合题意；脚冷时跺跺脚,机械能转化成内能,是通过做功的方式改变物体的内能的,故B符合题意。

3.C  在汽油机的四个冲程中做功冲程是靠燃气推动活塞向下运动来带动曲轴转动,对外做功,其他三个冲程都是靠飞轮的惯性完成的。只进气门打开,活塞向下运动,汽缸容积增大,是吸气冲程故A不符合题意；两气门都关闭,活塞向上运动,汽缸容积减小,是压缩冲程,故B不符合题意；两气门都关闭,活塞向下运动,火花塞点火,是做功冲程,故C符合题意；只排气门打开,活塞向上运动,汽缸容积减小,是排气冲程,故D不符合题意.故选C

4.B  燃料燃烧的过程是化学能转化为内能,内能传递给水,水汽化为水蒸气,高温的水蒸气可以驱动叶轮转动,水蒸气自身的温度会降低,内能会减少,转化成了叶轮的机械能,此实验展现了热机工作时的能量转化过程。故A、C、D正确,B错误。

5.C  汽油机压缩冲程中,活塞压缩空气和汽油的混合物,混合物内能变大,机械能转化为内能,故A正确；火箭从地面向上发射过程中,外壳和大气层摩擦,克服摩擦力做功,机械能转化为内能,故B正确；太阳能电池板把太阳能转化为电能,故C错误；水平地面上滚动的足球,最后会停下来,是因为受到了摩擦力的作用,机械能转化为内能,故D正确。

6.C  把零下10℃的冰块放在0℃的冰箱冷藏室中,一段时间后,冰箱冷藏室里的冰温度变为0℃,不能继续吸热,所以冰不会熔化故A错误。热机效率跟用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的热量的比值有关,跟功率没有关系,故B错误。用锯条锯木板,锯条克服摩擦力做功,机械能转化为内能,锯条的内能增加,锯条的温度升高,故C正确。我们不敢大口喝热气腾腾的汤,是因为汤的温度高,故D错误。

7.B  由于水的比热容大,相同质量的水和其他物质比较,降低相同的温度水放出的热量多,所以热水袋用水来取暖故A不符合题意；夏天洒水降温,是利用水蒸发吸热降温的,与水的比热容无关,故B符合题意；因为水的比热容大,相同质量的水和其他物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,所以初春向稻田里灌水,水可以放出更多的热量以防冻坏秧苗,故C不符合题意；城市建造人工湖来调节气温,是由于水的比热容大,相同质量的水和其他物质比较,吸收相同的热量水温度上升得少,故D不符合题意。

8.A  由题知,先后将甲、乙两物体放入同一杯水中,水升高的温度相同,由Q=cm△t可知,两次水吸收的热量相同,因为没有热量损失且水的质量不变,即Q吸=Q放,所以Q放甲=Q放乙,即甲、乙两物体放出的热量相同,故B错误；物体吸热,内能增加,而两次水吸收的热量相同,所以两次水的内能的增加量相等,故C错误；设水的初温为t0水,甲和乙的初温为t0,甲和乙的质量为m,甲放入冷水中,充分接触温度相同后,水的温度升高了5℃,则甲和水的末温为t0水+5℃,甲降低的温度△t甲=t0-(t0水+5℃),取出甲再放入乙,充分接触温度相同后,水的温度又升高了5℃,则乙和水的末温为t0水+5℃+5℃=t0水+10℃,乙降低的温度△t乙=t0-(t0水+10℃),所以△t甲>△t乙,因为Q放甲=Q放乙,甲和乙质量相等,由Q=cm△t知,C甲<c乙,故A正确,D错误。

9.[答案]:分子在不停地做无规则运动

[解析]:消毒液分子在不停地做无规则运动,扩散到空气中,我们就闻到了消毒液的味道。

10.[答案]:内  做功  惯性  15

[解析]:燃料燃烧时,燃料的化学能转化为内能；在做功冲程中,高温高压燃气推动活塞做功,内能转化成活塞的机械能；其他三个冲程是靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成的；一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为180r/min,说明1min飞轮转1800r,则每秒钟飞轮转=30r,完成15个工作循环,对外做功15次。

11.[答案]:20  压缩  比热容   2

[解析]:飞轮转速是2400r/min=40r/s,即1s飞轮转动40r,因为飞轮每转2r,对外做功1次,所以,飞轮转40r,对外做功20次；汽油机的压缩冲程是将活塞的机械能转化为燃气的内能；相同质量的水和其他物质相比,吸收相同的热量,由于水的比热容较大,所以温度升高得少,则用它来做冷却剂；由η=可得汽油完全燃烧放出的热量为Q放＝＝=9.2×107J,由Q放=q汽油m可得消耗汽油的质量为m=＝＝2kg

12.[答案]:

(1)数字式温度计示数变大外界对物体做功,物体内能增大

(2)数字式温度计示数变小物体对外界做功,物体内能减小

[解析]:

(1)先安装好器材,关闭喷雾器的阀门用数字式温度计测出喷雾器内空气的温度,如图(a),手压活塞快速打气,如图(b)所示,外界对喷雾器内气体做功,实验现象:数字式温度计示数变大。说明外界对物体做功,物体的内能增加。

(2)打开喷嘴处的阀门迅速放出喷雾器内的气体,如图(c)所示,气体对外界做功,气体温度下降,实验现象:数字式温度计示数变小。说明:物体对外界做功,物体内能减小。

13.[答案]:

(1)两烧杯中水的质量  煤油和菜籽油的质量

(2)煤油

(3)偏小

[解析]:

(1)要想通过水吸收的热量多少来反映燃料完全燃烧放出热量的多少,必须控制两烧杯中水的质量以及煤油和菜籽油的质量相等。

(2)由实验记录可知,相同质量的煤油和菜籽油完全燃烧后,煤油放出的热量多,故煤油的热值较大。

(3)实验过程中由于热量的散失,水吸收的热量要小于燃料完全燃烧放出的热量,所以利用此实验方法计算出的热值将比真实值偏小。

14.[答案]:(1)6.72×105J  (2)0.04m3

[解析]:

(1)水吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J； 

(2)由η=可得天然气完全燃烧放出的热量Q放=＝=1.68×106J,由Q放=Vq得需要的天然气的体积V=＝=0.04m3

15.[答案]:(1)9.66×106J  (2)57.5℃

[解析]:

(1)汽油完全燃烧放出的热量是Q放=m汽油q汽油=0.21kg×4.6×107J/kg=9.66×106J 

(2)这些热量完全被质量为40kg、初温为15℃的水吸收,Q吸=Q放=9.66×106J,由Q吸=c水m水△t得,水温升高△t＝＝=57.5℃。