2019_2020学年九年级物理全册第14章内能的利用单元综合测试B卷提升篇含解析新版新人教版.doc

第十三章内能B卷（能力提升卷）班级： 姓名： 学号： 分数： （考试时间：90分钟 面卷分值：100分）一选择题（共13小题，每小题3分,共39分）1.（2019 湖北省武汉市）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，汽油和空气的混合物进入汽缸B压缩冲程中，通过做功的方式使汽缸内气体的内能减小C做功冲程中，燃料释放的能量绝大部分转化为机械能D排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的极少部分【答案】A【解析】A选项中，汽油机在吸气冲程中，进气门打开、排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入汽缸，故A正确；2.(2019 常德市)前不久，据河南南阳炒作很热的“水氢发动机”的宣传说，“水氢发动机”可以用水来制取氢气，从而为发动机提供高能燃料。中央电视台对此作了专题报道，认为目前的技术尚不成熟，所谓的“水氢发动机”要真正投入实用还有长的路要走。对此，下列分析不正确的是( )A氢气燃烧无污染是“水氢发动机”备受关注的原因之一B氢气是发动机的一种理想燃料，是因为氢气的热值大C“水氢发动机”是利用内能做功的机械D目前利用水制取氢气耗能高，因此“水氢发动机”的效率很高【答案】D【解析】A选项，“水氢发动机”可以用水来制取氢气，将水分解成氢气和氧气，在给车辆提供动力的同时排放物还无污染，无限循环。故A选项正确。B选项，氢气的热值为1.4108J/m3，而且氢气燃烧无污染，氢气是发动机的一种理想燃料。故B选项正确。C选项，“水氢发动机”是一种热机，是内能转化为机械能的机器。故C选项正确。D选项，水制取氢气能源消耗高，转换效率很低。故D选项错误。应选D.3.（201 9株洲）一种用于轻型低速飞机的活塞式航空发动机，它有多个气缸，气缸工作时经历进气、压缩、膨胀、排气四个过程，在这四个过程中，能为飞机提供动力的是（）A进气B压缩C膨胀D排气【答案】C【解析】内燃机工作时，提供动力的冲程是做功冲程，即气缸工作时经历进气、压缩、膨胀、排气四个过程中的膨胀过程，能为飞机提供动力。4.（2019 山东泰安）某载重汽车自重12t，车轮与地面的总接触面积为0.5m2，汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶时，柴油发动机的功率为210kW，每行驶43s消耗柴油700g，柴油的热值为4.3107J/kg。下列说法中（）完全燃烧700g柴油放出的热量为3.01109J该柴油发动机效率为30%汽车的牵引力为1.05104N若公路所能承受的最大压强为8105Pa，汽车最多能装载40t的货物A只有正确B只有正确C只有正确D只有正确【答案】D【解析】完全燃烧700g干木柴放出的热量：Q放m柴油q0.7kg4.3107J/kg3.01107J，故错误；柴油发动机做功：WPt210103W43s9.03106J，柴油发动机的效率：100%100%30%，故正确；汽车速度：v72km/h72m/s20m/s，由PFv得，汽车的牵引力：F1.05104N，故正确；由p得，公路所能承受的最大压力：FpS8105Pa0.5m24105N，汽车与货物的质量之和：m总4104kg40t，汽车最多能装载货物质量：mm总m车40t12t28t，故错误。综上，错误，正确。5.（2019 山东临沂)下列过程，属于内能转化为机械能的是（ ） A B C DA.从滑梯上滑下时臀部发热 B.电热水壶烧水C.内燃机的做功冲程 D.向下压活塞引燃棉花【答案】C【解析】A选项中，小朋友从滑梯上滑下，身体与滑梯接触部分感觉发热，是摩擦做功，将机械能转化为内能，不符合题意；B选项中，电热水壶烧水时，电流做功，将电能转化为内能，不符合题意；C选项中，内燃机的做功冲程，是利用高温高压燃气做功，将内能转化为机械能，符合题意；D选项中，下压活塞时，活塞对封闭气体做功，机械能转化为内能，不符合题意。6.（2019 四川省泸州市）西昌卫星发射中心用长征三号运载火箭，于2019年4月20日将第四十四颗北斗导航卫星成功送上太空。下列说法中正确的是（）A. 火箭使用液氢燃料，主要是利用了液氢的比热容大B. 火箭升空过程中，燃料燃烧将机械能转化为化学能C. 北斗导航卫星加速升空过程中，其动能和重力势能均增大D. 北斗导航卫星加速升空过程中，其惯性增大【答案】C【解析】A选项中，发射火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量，故A错误； B选项中，火箭升空的过程中，燃料燃烧释放出的内能转化为机械能，故B错误； C选项中，北斗导航卫星加速升空的过程中，速度增大，高度增大，因此动能和重力势能都增大，机械能的总量也增大，故C正确； D选项中，北斗导航卫星加速升空过程中，其质量不变，惯性不变，故D错误。 7.(2019 江西省)如图所示，是小普同学跟爷爷学习气功四个基本动作。由此他联想到热机的四个冲程，以下与做功冲程最相似的是( )A.鼻孔吸气 B.气沉丹田 C.排山倒海 D.打完收工【答案】C【解析】A. 鼻孔吸气，相当于吸气冲程，不符合题意；B. 气沉丹田，相当于压缩冲程，不符合题意；C. 排山倒海，对外做功，相当于做功冲程，符合题意；D. 打完收工，相当于排气冲程，不符合题意；8. （2019 四川成都）用两只相同的电加热器,分别给相同体积的水和某种油加热,在开始和加热3min时各记录一次温度,如下表所示。已知水=1.0103kg/m3，C水=4.2103J/(kg.), 油=0.8103kg/m3,加热的效率都为90%,油的末温没有达到它的沸点。下列说法正确的是（ ）加热时间（min）0 3水的温度（）1828油的温度（）1843A.这种油的比热容为1.68103J/(kg.)B.这种油的比热容为2.1103J/(kg.)C.因为这种油的密度比水小，所以它的比热容比水小D.加热效率没有达到100%，是因为电加热器没有把电能全部转化为内能【答案】C【解析】利用公式Q=cmt，加热时间相同等价于吸收相同热量，可列等式Q水=Q油，注意二者是同体积，还要用质量密度公式进行代还，可计算出B选项。9.(2019 哈尔滨) 下图事例中，利用热传递改变物体内能的是（ ）A晃动试管，沙子温度升高 B烧水使水变热C汽油机汽缸内混合物被压缩，温度升高 D摩擦使笔杆变热【答案】B【解析】A. 晃动试管，沙子和沙子之间摩擦做功，通过做功的方式改变了沙子的内能，沙子温度升高，故A错误；B. 烧水时，水从试管和酒精灯的火焰处吸热，温度上升，是通过热传递的方式改变了物体的内能，故B正确；C. 汽油机汽缸内混合物被压缩，是活塞对混合气体做功改变了内能，故C错误；D. 摩擦使笔杆变热，是通过摩擦做功的方式，改变了物体的内能，故D错误。10.（2019 广州）如图所示的摆设，正常运行时，小轮在支架上来回滚动，每次到达的最大高度相同。小明发现摆设上有一电源，关掉电源后，小轮逐渐停下来（ ）A小轮滚动过程中没有力对其做功 B正常运行时，小轮的速度一直不变C断电后小轮会停下，说明能量守恒定律不一定成立D正常运行时，小轮往返一次，摆设一定需要消耗电能【答案】D【解析】A小轮在滚动过程需要克服摩擦力做功，故A错误；B正常运行时，小轮存在重力势能与动能之间的转化，所以其速度是不断变化的，故B错误；C断电后小轮会停下，说明小轮的机械能转化成其它形式的能，在转化过程总的能量保持不变，所以能量守恒定律一定是成立的，故C错误；D小轮在往返过程需要克服摩擦力做功，从而使机械能减少，但为了使小轮每次到达的最大高度相同，就要使小轮的机械能保持不变，则需要提供另外一种能量来补偿减少的机械能，而这个另外的能量正是由电源提供的，因此小轮往返一次，摆设一定需要消耗电能。故应选D。11.（2019 黄石）专业蹦床运动逐渐进入大众生活，下列对蹦床运动的表述错误的是（）A下落到蹦床前运动员的重力势能转化为动能B运动员下降到最低点时，蹦床的弹性势能最大C运动员想弹得更高，就要在蹦床上发力，消耗体能D若运动员不发力，会一直运动下去，因为能量是守恒的【答案】D【解析】A、下落到蹦床前运动员的质量不变，高度降低，速度变大，故重力势能减少，动能增加，是重力势能转化为动能。故A正确；B、运动员下降到最低点时，蹦床的形变程度最大，所以弹性势能最大。故B正确；C、运动员在运动过程中需要克服空气阻力做功，一部分机械能会转化为人的内能，所以越跳越低。想弹得更高，就要增加蹦床的弹性势能，而蹦床的弹性势能是通过消耗人体的能量来获得的。故C正确；D、从整个系统来说能力是守恒的。但运动员在运动过程中需要克服空气阻力做功，一部分机械能会转化为人的内能，所以若运动员不发力，不会一直运动下去。故D错误。12（2019 宁夏）2019年春节期间热映的流浪地球被誉为开启了中国科幻电影元年。这部电影讲述了多年以后太阳急速衰老膨胀，无法再给地球提供能量，人类为了拯救地球而点燃木星周围的可燃气体，逃离太阳系的故事。其中“点燃木星”将地球推开相当于内燃机的（）A吸气冲程B压缩冲程C做功冲程D排气冲程【答案】C【解析】影片“流浪地球”中，人类为了拯救地球而点燃木星周围的可燃气体，将地球推开，内能转化为机械能，相当于内燃机的做功冲程。13.（2019 鄂州）小曦用高压锅帮妈妈煲鸡汤时，联想到了许多物理知识。下列说法不正确的是A. 高压锅煲汤更快是因为液面上方的压强越大，液体的沸点越高B. 鸡汤沸腾过程中吸收热量，温度不变，内能不变C. 煲鸡汤过程中，限压阀转动，此过程的能量转化与内燃机的做功冲程相似D. 限压阀口“烟雾缭绕”，这是水蒸气液化形成的小水珠【答案】B【解析】A、液体沸点与压强的大小有关，压强越高液体沸点越高，高压锅煲汤更快就是因为液面上方的压强大，液体的沸点高，故A正确；B、正在沸腾的鸡汤，温度虽然不变，但不断吸收热量，所以其内能增加，故B错误；C、煲鸡汤过程中，限压阀转动，此过程的能量转化情况是内能转化为机械能，与内燃机的做功冲程相似，故C正确；D、限压阀口“烟雾缭绕”，“烟雾”不是气体，而是水蒸气遇冷液化形成的小水珠，故D正确；二填空题（共20个空，每空2分，共40分）14(2019 天津市)如图是某四冲程汽油机的_冲程，在此冲程中内能转化为_能。【答案】（1）做功 ;(2) 机械。【解析】由图可知，两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，因此是做功冲程；汽油机的做功冲程把燃料燃烧产生的内能转化为机械能。 15.（2019年广州市）（1）完全燃烧1.4g酒精释放的热量是完全燃烧0.7g酒精释放热量的_倍，0.7g酒精完全燃烧释放的热量是2.1104J。这些热量全部被100g的液体A吸收，液体的温度升高了50；完全燃烧1.4g酒精释放的热量全部被200g的液体A吸收，液体的温度升高了t=_（不考虑散热）。（2）现用图23所示装置加热200g的液体A，燃烧了1.4g酒精，液体升高的温度小于t，有哪些原因会导致这个结果？_【答案】(1)2 ；(2)50 ；(3) 酒精没有完全燃烧。【解析】（1）根据Q=qm，在热值一定的情况下，燃料完全燃烧释放的热量跟其质量成正比，所以完全燃烧1.4g酒精释放的热量是完全燃烧0.7g酒精释放热量的2倍；设0.7g酒精完全燃烧放出的热量为Q1，吸收热量的液体A的质量为m1，升高的温度为t1，则有 ；设完全燃烧1.4g酒精放出的热量为Q2，吸收热量液体A的质量为m2，则有 ；由题意及上面分析知，Q2=2Q1，m2=2m1，则：即得即。（2）实际燃烧1.4g酒精，液体A升高的温度小于t，原因可能有：酒精没有完全燃烧、酒精燃烧放出的热量没有全部被液体吸收、液体A边吸收热量边蒸发带走了热量等。16.（2019 四川眉山市）家庭中使用电热壶烧开水，能量的转化是_；若4.2105J的热量被水全部吸收，在1个标准大气压下，能将2kg、20的水加热到_c水=4.2103J/（kg）【答案】(1)电能转化为内能 ;(2) 70【解析】使用电热壶烧开水时，消耗电能，使电热丝和水的内能增大，即将电能转化为内能；由Q吸=cmt可得，水升高的温度：t=50；已知水的初温为20，则水吸热后温度将升高到：t=t0+t=20+50=70。17.（2019 四川眉山市）发动机是汽车的核心部件，某汽车发动机是以92号汽油为燃料的内燃机，其一个工作循环的四个冲程如图所示，表中给出了发动机的相关数据（空燃比是指汽缸内空气和燃油的质量比）。1min内完成的工作循环数2400次汽缸内汽油和空气混合气体的密度1.3kg/m3汽缸的工作容积2.0L汽油的热值4.6107J/kg发动机最大功率82.8kW空燃比12：1单缸四冲程内燃机完成一个工作循环时，图中四个冲程的顺序是_，燃料完全燃烧放出的热量是_J。【答案】(1)乙甲丁丙; (2) 9.2103【解析】（1）甲中的两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是第二冲程；乙中的一个气阀打开，活塞向下运动，所以为吸气冲程，是第一冲程；丙中的一个气阀打开，活塞向上运动，所以为排气冲程，是第四冲程；丁中的两个气阀都关闭，活塞下运动，所以为做功冲程，是第三冲程；故排序为：乙甲丁丙。其中做功冲程内燃机给汽车提供动力。（2）汽缸内汽油和空气混合气体的体积等于汽缸的工作容积，即V=V容=2L=210-3m，由=得，汽油和空气混合气体的质量：m=V=1.3kg/m3210-3m3=2.610-3kg，因为空燃比是12：1，所以汽油的质量：m汽油=m=2.610-3kg=210-4kg，完成一个工作循环时，汽油燃烧释放的热量：Q放=m汽油q=210-4kg4.6107J/kg=9.2103J。18.（2019 四川德阳市）用天燃气烧水，水烧沸腾时，壶盖不断向上跳动，此过程中能量转化与四冲程汽油机的_冲程的能量转化相同；在标准大气压下用天燃气把3kg的水从20加热至刚沸腾时，水吸收了_J的热量。c水=4.2103J/（kg）【答案】(1)做功 ;(2) 1.008106【解析】（1）水烧开以后，水蒸气膨胀对壶盖做功，把壶盖顶起来，将水蒸气的内能转化为壶盖的机械能，这与汽油机的做功冲程的能量转化相同，在汽油机的做功冲程中，是将燃气的内能转化为活塞的机械能；（2）在标准大气压下水的沸点为100，即水的末温为100，水吸收的热量为：Q吸=c水m水t=4.2103J/（kg）3kg（100-20）=1.008106J。19.(2109 四川绵阳)一个标准大气压下，将质量1.0kg的水从20加热到沸腾，水吸收的热量是_J。小明家天然气热水器的热效率是84%，他某次洗澡，耗水40kg，自来水进热水器的温度是24，出热水器的温度是40，小明这次洗澡消耗天然气_m3。已知水的比热容是4.210 J/(kg)，天然气的热值是3.2107J/m3。【答案】 (1). 3.36105 ; (2). 0.1【解析】一个标准大气压下水的沸点是100，则将质量1.0kg的水从20加热到沸腾需要吸收的热量是Q=cmt=4.210 J/(kg)1kg（100-20）=3.36105 J；初温为24，质量为40kg的自来水温度升到40需要吸收的热量为Q吸=cmt=4.210 J/(kg)40kg（40-24）=2.688106 J，因天然气热水器的热效率是84%，根据=，则天然气需要放出的总热量为Q放=3.2106 J。再根据燃料放热公式Q放=Vq，则消耗天然气为V=0.1m3。20.(2019 湖南郴州市)用液化气灶烧水，把1.5kg初温为20的水加热到100，需要吸收的热量为 J若上述过程中完全燃烧了0.021kg液化气，且只有60%的热量被水吸收，则液化气的热值为 J/kg。c水4.2103J/（kg）【答案】：(1)5.04105；(2)4107。【解析】解：（1）水吸收的热量：Q吸cmt4.2103J/（kg）1.5kg（10020）5.04105J；（2）由题知，Q吸Q放60%m液化气q60%，需要液化气的体积：q液化气4107J/kg。21.(2019 四川遂宁市)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4.2107J/kg，完全燃烧0.2kg天然气放出的热量为_J；若这些热量的25%被12.5kg、30的水吸收，能使水的温度升高到_（c水=4.2103J/kg）【答案】(1)8.4106 ; (2)70.【解析】（1）完全燃烧0.2kg天然气放出的热量：Q放=mq=0.2kg4.2107J/kg=8.4106J；（2）由题知，水吸收的热量：Q吸=25%Q放=25%8.4106J=2.1106J；由Q吸=cmt得，水升高的温度：t=40，水的末温：t=t0+t=30+40=70。22.（2019 盐城市）用天然气灶将-壶质量为2kg、初温为30的水加热到80,消耗了16g天然气.已知水的比热容为4.2103J(kg),天然气的热值为4.2107J/kg,则天然气完全燃烧放出的热量为 J水吸收的热量为 J,天然气灶烧水的效率为 %。【答案】(1)6.52105 ; (2) 4.2105 ; (3)64.4【解析】(1)Q放m q0.016kg4.2107J/kg6.52105 J。(2)Q吸c水m（tt0）4.2103J/（kg）2kg（8030）4.2105J。(3)23.（2019东营）目前，人类利用核能发电的主要方式是 （选填“核裂变”或“核聚变”）。随着科技的发展，人类 （选填“会”或“不会”）制造出永动机。【答案】(1)核裂变；(2)不会。【解析】核能发电的主要方式是核裂变。核聚变没有核污染，但目前还不能和平利用。永动机是永远也不会制造出来的，因为它违背能量守恒定律。三实验探究题（24题，第（1）(2)空，每空2分，第(3个)个空5分，共9分）24.（2019 山东德州）在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，烧杯中加入200g的水，测得初始温度为45如图所示，用酒精灯加热一段时间后温度计的示数为 ，则水吸收的热量为 J，这些热量相当于完全燃烧 g酒精放出的热量。（水的比热容c水4.2103J/（kg），酒精热值q3.0107J/kg）【答案】(1) 95；(2)4.2104；(3)1.4。【解析】解：（1）由图可知，温度计的分度值为1，示数为95；（2）水吸收的热量：Q吸c水m（tt0）4.2103J/（kg）0.2kg（9545）4.2104J。（3）由题知，Q放Q吸4.2104J，由Q放mq得，需要完全燃烧酒精的质量：m=0.0014kg1.4g。四计算题（25题第（1）小题8分 ；（2）小题没空2分，共12分.）25.(2019 湖北省宜昌）近年来，宜昌市着力打造生态能源示范村，新增太阳能热水器4000多台。如图所示某太阳能热水器接收太阳能的有效面积为3m2，假设某天有效光照时间为6h，每平方米太阳的平均辐射功率为2.4106J/h，将热水器内初温为15的水温度升高到70（太阳能热水器的工作效率为50%）（1）家用燃气热水器的工作效率为60%，把相同质量的水从15加热到70，使用太阳能热水器可节约多少千克液化石油气？（液化石油气的热值为4107J/kg）（2）人们利用太阳能，除了转化为内能之外，还有“光电转换”，即利用 将太阳能转化为电能；还有“光化转换”，即通过 将太阳能转化为化学能。【答案】（1）使用太阳能热水器可节约0.9千克液化石油气；（2）太阳能电池（光伏电池）；光合作用（植物）。【解析】解：（1）太阳能热水器接收太阳能：W太2.4106J/（hm2）6h3m24.32107J，太阳能热水器的工作效率为50%，由100%得，水吸收的热量：Q吸1W太50%4.32107J2.16107J，都把相同质量的水从15加热到70，则水吸收的热量相同，且家用燃气热水器的工作效率为60%，则由100%得，液化石油气完全燃烧放出的热量：Q放3.6107J，由Qmq得，需要燃烧液化石油气的质量：m=0.9kg，所以，使用太阳能热水器可节约0.9kg液化石油气。（2）“光电转换”是通过太阳能电池（光伏电池）把太阳能转化为电能；“光化转换”是通过植物的光合作用把太阳能转化为化学能。12