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内能的利用 期中试题选编(答案) 2022-2023安徽省九年级物理上学期

内能的利用 期中试题选编 2022-2023学年安徽省九年级物理上学期
一、单选题(本大题共10小题)
1. (安徽省合肥2022-2023学年九年级上学期期中物理试题)关于热机效率和热值描述正确的是(  )
A.燃料燃烧越充分,燃料热值越大
B.使用热值大的燃料,可以提高热机效率
C.额定功率越大的机械,其发动机效率越高
D.燃料燃烧越充分,热机效率越大
2. (安徽省安庆2022-2023学年九年级上学期物理期中考试试题)如图所示是汽油机工作时的四个冲程,其中说法正确的是(  )
A.甲冲程中的能量转换过程为内能转换为机械能
B.丙冲程是依靠惯性完成的
C.使用热值更高的燃料可提高热机的工作效率
D.丁冲程中活塞向下运动气缸内压强变小,大气压将汽油与空气混合物压入气缸
3. (安徽省蚌埠市2022-2023学年九年级(上)期中物理试题)下列说法中正的的是(  )
A.对物体做功,物体的内能一定增加
B.汽油机的压缩冲程中气缸内气体的内能增加
C.同一物体吸收热量,内能增大,温度升高
D.燃料的热值是指某种燃料燃烧所放出的热量与所用该燃料的质量之比
4. (安徽省合肥市2022-2023学年九年级上学期期中物理试题)甲、乙两台柴油机,在相同的时间内,它们所做的有用功之比是6∶5,消耗柴油的质量之比是4∶3,那么它们的效率之比是(  )
A.8∶5 B.9∶10 C.10∶9 D.5∶2
5. (安徽省合肥2022-2023学年九年级上学期期中物理试题)如图所示为内燃机四冲程工作示意图,下列说法正确的是(  )
A.一个工作循环的正确顺序是:甲乙丙丁
B.乙图冲程能获得动力
C.丁图冲程有明显机械能转化为内能的过程
D.丙图冲程存在化学能转化为内能的过程
6. (安徽省马鞍山市2022-2023学年九年级(上)期中考试物理试题)下列过程中,物体的重力势能转化为动能的是(  )
A.小孩在滑滑梯上匀速下滑的过程 B.地球同步卫星由远地点运动到近地点的过程
C.汽车在水平路面上匀速行驶的过程 D.氢气球上升的过程
7. (安徽省滁州市定远县2022-2023学年九年级(上)期中物理试题)关于内能,有以下四个观点,你认为正确的是(  )
①热机在压缩冲程中机械能转化为内能
②物体温度越低,内能越小,所以0的物体没有内能
③两物体相互接触时,热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体
④做功和热传递都能改变物体内能
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
8. (安徽省合肥市包河区2022-2023学年九年级(上)期中物理试题)下列关于温度、内能、热量及比热容和热值的说法中正确的是(  )
A.内能不相等的两物体间也可能会发生热传递
B.一个物体的温度越高,它能放出的热量越多
C.一个物体吸收了热量,它的内能将增加,其温度一定升高
D.一种燃料的质量减半,它的比热容不变,但其热值将减半
9. (河南省信阳市淮滨县2022-2023学年九年级(上)期中考试物理试题)如图所示,是小普同学跟爷爷学习气功的四个基本动作.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
10. (安徽省合肥市包河区2022-2023学年九年级(上)期中教学质量检测物理试题)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ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃), ρ油=0.8×103kg/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(℃) 18 28
油的温度(℃) 18 43
A.这种油的比热容为1.68×103J/(kg·℃)
B.这种油的比热容为2.1×103J/(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
二、填空题(本大题共6小题)
11. (安徽省合肥2022-2023学年九年级上学期期中物理试题)无烟煤的热值为3.4×107J/kg,它表示的意义是
12. (安徽省蚌埠市2022-2023学年九年级(上)期中物理试题)如图,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团硝化棉,用力将活塞迅速下压,筒内空气温度升高,硝化棉燃烧,该过程能量转化与汽油机 冲程的能量转化相同。一单缸四冲程汽油机,飞轮转速为600r/min,则1s对外做功 次,若其效率为25%,消耗100g汽油可对外做功 J。()
13. (安徽省合肥市包河区2022-2023学年九年级(上)期中物理试题)一台某型号的单缸四冲程汽油机,正常运行时其飞轮的转速是3000r/min,则这台汽油机正常运行时每秒钟内火花塞点火 次。
14. (安徽省合肥市2022-2023学年九年级上学期期中物理试题)一个标准大气压下,初温为52℃、质量为2kg的水吸收4.2×105J热量后,温度将升高 ℃,一容器中装有温度为10℃、质量为100g的水,将温度为100℃、质量为50g的水倒入其中,若不计热量的损失和容器吸热,待热平衡后容器中水的温度是 ℃。
15. (安徽省合肥2022-2023学年九年级上学期期中物理试题)有一种装有“涡轮增压”发动机的汽车,通过给发动机更充足的空气使汽油更充分地燃烧,比普通汽车更节能。同样的汽油(如98#)加在“涡轮增压”汽车内比加在普通汽车内热值 (填“更大”“相同”或“更小”)。
16. (安徽省合肥2022-2023学年九年级上学期期中物理试题)一台四冲程汽油机,运行时每分钟完成4000个冲程,每个做功冲程消耗汽油(汽油的热值为),各种能量损耗大致为:汽缸散热损失占30%,废气带走的能量占30%,摩擦等能量损耗占15%,则这台汽油机正常运行时每分钟对外做功 次,效率为 ,每分钟输出有用功 .
三、实验题(本大题共1小题)
17. (安徽省蒙城县2022-2023学年九年级上学期期中物理试题)如图所示,在试管内装适量的水,用软木塞塞住加热使水沸腾一段时间,水蒸气会把软木塞冲开。
(1)酒精燃烧时,化学能转化为 能;
(2)水的温度升高,这是利用 的方式增加了水的内能;
(3)水蒸气冲开瓶塞,水蒸气对软木塞做功水蒸气的温度 (选填“降低”或“升高”)内能 (选填“减少”“增加”或“不变”)。
(4)水蒸气冲开软木塞的过程中, 能转化为 能。
四、计算题(本大题共2小题)
18. (安徽省蚌埠市2022-2023学年九年级上学期期末考试物理试题)汽车以恒定速度在平直的公路上行驶66km消耗10L汽油,行驶过程中所受阻力2000N始终不变,汽油热值q=3.3×107J/L,求:
(1)10L汽油完全燃烧放出的热量;
(2)汽车发动机的热机效率。
19. (安徽省合肥2022-2023学年九年级上学期期中物理试题)如图所示是单缸四冲程内燃机,在1min内曲轴转动1840圈,燃气推动活塞做功一次为1500J。在这段时间内,气缸内共燃烧汽油0.1kg。(汽油的热值为4.6×107J/kg)求:
(1)1min内,汽油完全燃烧放出热量为多少;
(2)1min内,燃气对活塞做功是多少;
(3)该内燃机这段时间工作的效率为多少?
参考答案
1. 【答案】D
【分析】
(1)1kg某种燃料完全燃烧放出的能量,叫做这种燃料的热值。热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关;
(2)热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率,在工作过程中,损失的能量越少,热机的效率越高。
【详解】
A.热值是燃料的特性,与燃料的燃烧情况无关,故A错误;
B.热值取决与燃料种类,与外界条件无关;而燃料的燃烧情况、能量的损失都会影响热机效率,故B错误;
C.机械的功率越大,表示机械做功越快,但有用功与总功的比例不一定高,故C错误;
D.热机里燃料燃烧越充分,可以增大有效利用的能量,能提高热机的效率,故D正确。
故选D。
2. 【答案】D
【详解】A.甲冲程进气门关、排气门关,活塞向上,压缩气体,对气体做功,故甲冲程中的能量转换过程为机械能转换为内能,故A错误;
B.丙是做功冲程,靠的是内能转化为机械能,故B错误;
C.热机的工作效率指的是有效利用的有用功的占比,只清楚热值,有用功的多少未知,热机的效率未知,故C错误;
D.丁冲程中,进气门开,活塞向下,气缸内的体积变大,压强变小,小于外界大气压,大气压将汽油与空气混合物压入气缸,故D正确。
故选D。
3. 【答案】B
【详解】
A.对物体做功,如果物体同时放出热量,则内能不一定增加,故A错误;
B.汽油机在压缩冲程中,活塞压缩气缸内气体做功,机械能转化为内能,气体内能增加,温度升高,故B正确;
C.晶体熔化过程中,由固体变为液体,吸收热量,内能增加,温度不变,故C错误;
D.燃料的热值是指某种燃料完全燃烧所放出的热量与所用该燃料的质量之比,故D错误。
故选B。
4. 【答案】B
【详解】它们的效率之比
由上述分析,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
5. 【答案】C
【详解】甲图中两个气阀都关闭,火花塞点火,活塞下运动,是做功冲程,此冲程将内能转化为机械能;乙图中进气门打开,活塞向下运行,气缸容积增大,是吸气冲程;丙图中排气门打开,活塞向上运动,气缸容积减小,是排气冲程;丁图中两个气阀都关闭,活塞向上运动,所以为压缩冲程,是机械能转化为内能;
A.四个冲程的正确顺序是乙丁甲丙,故A错误;
B.乙图为吸气冲程,内燃机在做功冲程能获得动力,故B错误;
C.丁图为压缩冲程,在该冲程中将机械能转化为内能,故C正确;
D.丙图为排气冲程,而在做功冲程存在化学能转化为内能的过程,故D错误。
故选C。
6. 【答案】B
【详解】
A.小孩在滑滑梯上匀速下滑的过程中,质量不变,高度变小,重力势能变小,速度不变,动能不变,不是重力势能转化为动能,故A错误;
B.地球同步卫星由远地点运动到近地点的过程中,卫星的机械能是守恒的,卫星的质量不变,高度变小,重力势能变小,速度变大,动能变大,是重力势能转化为动能,故B正确;
C.汽车在水平路面上匀速行驶的过程中,质量不变,高度不变,重力势能不变,速度不变,动能不变,不是重力势能转化为动能,故C错误;
D.氢气球上升的过程中,质量不变,高度变大,重力势能变大,不是重力势能转化为动能,故D错误。
故选B。
7. 【答案】C
【详解】
压缩冲程活塞压缩燃料混合物做功,将机械能转化为内能,故①正确;一切物体在任何温度下都具有内能,所以的物体仍具有内能,故②错误;发生热传递的条件是:有温度差,所以内能可自动地从高温物体转移到低温物体,故③错误;改变物体内能的方法有很多,但本质上只有做功和热传递两种方式,做功与热传递在改变物体的内能上是等效的,故④正确。
故选C。
8. 【答案】A
【详解】
A.热传递的条件是温度差,与两物体的内能大小无关,故A正确;
B.由可知,物体吸、放热与物体的比热容、质量、温度变化量大小有关,故B错误;
C.晶体在熔化时,吸收热量,其内能增大,但温度不变,故C错误;
D.热值是指燃料完全燃烧时所放出的热量,是燃料的一种属性,与其质量无关,故D错误。
故选A。
9. 【答案】C
【详解】
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;
10. 【答案】B
【详解】
A B.因为用两只相同的电加热器,因此吸收的热量相同为:
油的比热容为:

C.物质的密度与比热容无直接关系;
D.加热器加热过程中,电能全部转化为内能,加热效率没有达到100%,是因为部分能量以热量的形式散失掉了,变成了加热器和空气的内能.
11. 【答案】完全燃烧1kg的无烟煤可放出的热量是3.4×107J
【详解】试题分析:1kg的某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值,其大小只与燃料的种类有关,而与燃料的质量无关.
解:
无烟煤的热值是3.4×107J/Kg,是指完全燃烧1kg的无烟煤可放出的热量是3.4×107J;
故答案为完全燃烧1kg的无烟煤可放出的热量是3.4×107J.
12. 【答案】压缩;5;1.15×106;
【详解】
用力将活塞迅速下压,筒内空气内能增大,温度升高,硝化棉燃烧,该过程能量转化与汽油机压缩冲程的能量转化相同,将机械能转化为内能。
一单缸四冲程汽油机,飞轮转速为600r/min即10r/s,则1s对外做功5次,若其效率为25%,消耗100g汽油可对外做功
13. 【答案】25
【详解】
飞轮的转速为
3000r/min=50r/s
汽油机完成一个工作循环,燃气对外做功1次,飞轮转动2周;故飞轮每秒转50周时,每秒完成25个工作循环,每秒对外做功25次,每秒钟内火花塞点火25次。
14. 【答案】 48 ;40
【详解】[1]根据可知水的末温
一个标准大气压下,水的沸点是100℃,所以水的最终温度为100℃(水的沸腾是吸热过程,温度保持不变),则水升高的温度
Δt′=100℃﹣52℃=48℃
[2]设混合后水的最终温度为t′,冷水的质量
m冷=100g=0.1kg
热水的质量
m热=50g=0.05kg
冷水吸收的热量
Q吸′=c水m冷(t′﹣t0冷)
热水放出的热量
Q放=c水m热(t0热﹣t′)
不计热量的损失和容器吸热,因Q吸′=Q放,则
c水m冷(t′﹣t0冷)= c水m热(t0热﹣t′)

0.1kg×(t′﹣10℃)=0.05kg×(100℃﹣t′)
解得
t′=40℃
15. 【答案】相同
【详解】热值是燃料的特性,与燃料的种类有关,与燃烧情况无关。同样的汽油(如98#)加在“涡轮增压”汽车内比加在普通汽车内热值相同。
16. 【答案】 1000 ; 25% ;
【详解】[1] 因汽油机完成1个工作循环,有4个冲程,飞轮转2转,对外做功1次,所以,汽油机运行时每分钟完成4000个冲程,每分钟对外做功×4000次=1000次;
[2]汽油机正常运行时的效率:
η=100%-30%-30%-15%=25%;
[3]由每个做功冲程消耗5g汽油可得,每分钟消耗汽油的质量:
m=5g×1000=5000g=5kg,
汽油完全燃烧释放的热量:
Q放=mq=5kg×4.6×107J/kg=2.3×108J,
则每分钟输出有用功:
W有=Q放×25%=2.3×l08J×25%=5.75×107J.
17. 【答案】 内 ; 热传递 ; 降低 ; 减少 ; 内 ; 机械
【详解】(1)[1]酒精灯燃烧时将酒精内的化学能转化为内能。
(2)[2]用酒精灯加热水的过程中,水从酒精灯火焰上吸收热量,水的温度升高,这是利用热传递的方法增加了水的内能。
(3)[3][4]水蒸气冲开瓶塞,水蒸气对瓶塞做功水蒸气的温度降低,内能减小,将内能转化为机械能。
(4)[5][6]水蒸气冲开软木塞的过程中,水蒸气对瓶塞做功,水蒸气的内能转化为瓶塞的机械能。
18. 【答案】(1)3.3×108J;(2)40%
【详解】解:(1)10L汽油完全燃烧放出的热量为
Q放=qV=3.3×107J/L×10L=3.3×108J
(2)已知汽车匀速行驶过程中所受阻力为f=2000N,由二力平衡的条件知道,汽车的牵引力为
F=f=2000N
则汽车做的有用功为
W=Fs=2000N×66×103m=1.32×108J
则汽车发动机的热机效率为
答:(1)10L汽油完全燃烧放出的热量为3.3×108J;
(2)汽车发动机的热机效率为40%。
19. 【答案】(1)4.6×106J;(2)1.38×106J;(3)30%
【详解】解:(1)1mim内,汽油完全燃烧放出热量
(2)由于在1min内曲轴转动1840圈,则内燃机对外做功920次,对活塞做的功
(3)该内燃机正常工作时的效率
答:(1)1mim内,汽油完全燃烧放出热量为4.6×106J;
(2)1min内,燃气对活塞做功是1.38×106J;
(3)该内燃机这段时间工作的效率为30%。

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