安徽阜阳市人教版初中物理九年级全一册第二章内能的应用经典测试卷(含答案解析)
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考试范围:xxx;满分:***分;考试时间:100分钟;命题人:xxx 学校:__________ 姓名:__________ 班级:__________ 考号:__________
一、选择题
1.下列所举的事例中,属于机械能转化为内能的是()
A.冬天双手摩擦生热取暖B.用电水壶给水加热
C.衣服在阳光下暴晒升温D.火箭起飞加速升空
2.下列热现象的描述,说法正确的是()
A.敲碎煤块使煤充分燃烧能提高煤的热值
B.将0℃的冰块放在0℃的冰箱内,一段时间后,冰的内能会增加
C.锯条锯木板,锯条温度升高,是由于锯条从木板吸收了热量
D.质量、初温相同的水和酒精,放出相同热量后混在一起,热量将从水传给酒精3.甲、乙两种燃料,甲的质量是乙质量的2倍,甲、乙完全燃烧后放出热量之比3:2,则甲乙两种燃料热值之比为()
A.3:4B.4:3C.2:3D.3:2
4.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.按一个工作循环其正确排列顺序是“丁乙丙甲”
B.若飞轮转速是2400r/min,则1s对外做功40次
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
5.关于能量的转化或转移过程,下列说法错误的是()
A.自然界中水能的循环再生过程不遵循能量守恒定律
B.空调将室内空气的内能转移至高温的室外需要消耗电能
C.地球上的化石能源归根结底来自远古时期的太阳能
D.热水自然变凉,能量自发的从高温物体转移至低温物体
6.我们日照市推行“环保节能新时尚”活动,下列原理分析正确的是()
A.骑行自行车上安装的发电机是把机械能转化为内能
B.实验室里的太阳能电池充电是把太阳能转化为电能
C.替代电热水器的太阳能热水器是将太阳能转化为电能
D.学校里使用的水冷空调是利用做功改变物体的内能
7.2020年11月23日嫦娥五号发射升空,12月17日圆满完成探月任务返回地面,关于它的说法下列错误的是()
A.发射时用的燃料热值越大,燃烧时放出的热量越多
B.发射塔下大水池中装有水,利用水的比热容大特性
C.发射时,发射塔周围出现大量白气,是液化形成的
D.嫦娥五号返回器外表面的材料,具有良好的耐高温性和隔热性
8.如图所示,用同样的器材进行实验,现要求仅根据温度计示数的变化(t∆),比较不同物质的吸热本领(实验1)或者比较不同燃料的热值(实验2),则以下说法中正确的是()
A.这两个实验均需要控制被加热的物质的种类一样
B.这两个实验均需要控制实验中用完全相同的燃料
C.正确完成实验1后,若t∆越小,则该物质的比热容越大
D.在实验2中,加热相同时间后,若t∆越大,则该燃料的热值一定越大
9.某班同学在物理课上完成一组小实验:①来回迅速摩擦双手;②黑塑料袋内盛水,插入温度计后系好袋口,放在阳光下;③将太阳电池连在小电扇上,并使它对着阳光;④将钢笔杆在头发或毛衣上摩擦后靠近细碎的纸片。
他们根据实验现象和感受得到以下说法中错误的是()
A.力与热、热与电现象间存在相互联系,力和电现象间不能联系
B.不同形式的能量可以相互转化,转化过程中能量总和保持不变
C.①说明机械能转化为内能,②说明热传递改变内能
D.③说明太阳能转化为机械能,④说明机械能转化为电能
10.下列说法错误的是()
A.热机的做功冲程是把机械能转化为内能B.汽车发动机用循环水冷却,是因为水的比热容大
C.不管热量、质量和温度如何变化,物质的比热容不变D.吸气冲程、压缩冲程、排气冲程都是依靠飞轮的惯性来完成的
11.关于热现象,下列说法中正确的是()
A.热值越大的燃料燃烧时放热一定越多B.内能的改变必须通过做功才能实现C.一切物体在任何温度下都具有内能D.温度越高的物体所含的热量越多
12.下列说法正确的是()
A.水结冰后,水分子静止不动
B.温度总是从内能大的物体传递给内能小的物体
C.快速压缩气体,可使气体内能增大,温度升高
D.煤气燃烧越充分,其热值越大
13.下列关于比热容和热值的说法正确的是()
A.物体的质量越大,它的比热容越大
B.物体的比热容跟物体吸收或放出的热量有关
C.燃烧时放出热量多的燃料热值大
D.燃料的热值与燃料是否完全燃烧无关
14.一瓶酒精用掉一半后,下列关于它的说法正确的是:()
A.它的质量不变B.它的比热容变为原来的一半
C.它的热值变为原来的一半D.它的密度、比热容、热值都不变
二、填空题
15.煤、石油等化石燃料燃烧越充分,热值_____(选填“越大”、“越小”或“不变”);燃料燃烧时______能转化成____能,内燃机除做功冲程外其它三个冲程是利用飞轮的______来工作的。
16.爸爸驾驶汽车带小明去海边沙滩浴场游泳,小明发现沙子烫脚,而海水却是凉凉的,这是因为水的______比沙子的大;汽车是依靠发动机(汽油机)工作时______冲程获得动力的;如图所示,汽油机正在进行的是______冲程。
17.如图是四冲程汽油机工作状态意图,由图可以看出,此时它正处在____冲程,此时气缸内汽油与空气的混合气体的内能____(选填“增大”、“减小”或“不变”);若汽油机曲轴的转速为1200r/min,则1s内该汽油机完成了____个如图所示的冲程。
18.如图甲所示是汽油机工作时的______冲程,这一过程中气缸里气体的内能______,汽油机工作原理是图中的______图。
19.某种国产汽车,当它在某平直公路上以20m/s 的速度匀速行驶时,每百公里的油耗量为6L 。
假设汽车在运动过程中受到的平均阻力是630N ,则汽油机的效率是________%
(已知汽油的热值是3.5×
107J/L )。
20.如图所示,人手持大气球站在转盘上,松开气嘴,让气球沿垂直转盘半径方向喷气,喷出的气体因膨胀,内能_______(“增大”或“减小”)。
发生的能量转化与内燃机的__冲程是一致的;一台单缸四冲程汽油机,飞轮转速是2400r/min ,该汽油机每秒内对外做功___________次。
有一种“涡轮增压”(T 型)发动机,通过给发动机更足量的空气使汽油更充分地燃烧,比普通轿车(L 型)更节能,排气更清洁。
同样的汽油加在T 型轿车内与加在L 型轿车内相比热值___________(填“更大”、“一样大”或“更小”);散热器中用水做冷却液而不用其他液体是因为水的___________大。
三、解答题
21.电陶炉是利用电流热效应将电能转化为内能的一种炉灶设备,其主要结构由发热盘、微晶板、电控系统、温控系统和炉体组成。
电陶炉具有渐进式温升、三重热均衡、无局部高温等特点,而且电陶炉对锅具材质无特殊要求,也无电磁辐射危害。
小明用一台新买的功率为2000W 的电陶炉给一壶水加热,已知这壶水的质量是2kg ,初始温度为20℃。
(1)要烧开这壶水至少需要多少焦耳的热量?[加热过程始终在一个标准气压下,c 水=4.2⨯103J/(kg ℃)]
(2)完全燃烧至少多少千克的酒精才能释放出(1)问中所需的热量?(q 酒精=3⨯107J/kg )
22.液化石油气的热值q 高达7
4.610J/kg ⨯,一些不法商贩常将液化石油气与价格低廉、热值仅为72.910J/kg ⨯的二甲醚混合装入钢瓶内销售给客户。近期我县质监局对某液化石
油气站销售的瓶装燃气进行检测,将质量为50kg 、初始温度为20°
C 的水装入容器内,加热容器中的水直至100℃时,瓶内燃气消耗了0.5kg 。
通过高效炉灶,水能吸收燃气完全燃烧释放热量的80%。
已知水的比热容为()3
=4.210J/kg c ⨯⋅水℃。
求: (1)水吸收的热量;
(2)瓶内燃气的热值;判断该液化石油气站销售的瓶装液化石油气有无掺混二甲醚。
23.现代家庭普遍安装了节能型燃气热水器,在一次用水过程中将10kg 的水,从12℃加
热到52℃。
已知c 水=4.2×
103J/(kg·℃),天然气的热值是q =4×107J/m 3。
求: (1)水吸收的热量;
(2)如果此燃气热水器的热转化效率为84%,此次加热水消耗的天然气的体积。
24.小明家使用的是瓶装液化气,每瓶中装入的液化气质量为20kg ,液化气的热值取5×107J/kg 。
(1)1kg 的液化气完全燃烧,释放的热量是多少?
(2)若整瓶液化气完全燃烧释放热量的60%被利用,那么散失的热量是多少?
(3)小明想节约能源、降低能耗,若将上述散失的热量全部利用起来,可以把1000千克温度为20℃的水加热到多少摄氏度?
【参考答案】
一、选择题
1.A
2.D
3.A
4.D
5.A
6.B
7.A
8.D
9.A
10.A
12.C
13.D
14.D
二、填空题
15.不变化学内惯性
16.比热容做功做功
17.压缩增大10
18.压缩增大丙
19.30
20.减小做功20一样大比热容
三、解答题
21.
22.
23.
24.
【参考解析】
一、选择题
1.A
解析:A
A.冬天双手摩擦生热取暖将机械能转化为内能,故A符合题意;
B.用电水壶给水加热将电能转化为内能,故B不符合题意;
C.衣服在阳光下暴晒升温是通过热传递的方式增加衣服的内能,故C不符合题意;D.火箭起飞加速升空是将内能转化为机械能,故D不符合题意。
故选A。
解析:D
A .燃料的热值是物质的一种属性,与燃料种类有关,与形状、是否充分燃烧无关,所以敲碎煤块使煤充分燃烧并不能提高煤的热值,故A 错误;
B .0℃的冰块放在0℃冰箱中,因为没有温度差所以不能发生热传递,冰不能吸收热量,所以冰的内能不变,故B 错误;
C .锯条锯木板,是由于做功的原因使锯条温度升高,故C 错误;
D .因为水的比热容大于酒精的比热容,所以质量、初温相同的水和酒精,放出相同热量后混在一起后,根据Q t cm
∆=
可知,水的温度变化小,末温高,热量将从水传给酒精,故D 正确。
故选D 。
3.A
解析:A
由题意可知,m 甲=2m 乙,Q 甲=1.5Q 乙,根据Q 放=mq 可知
1.5324
q Q m Q m q m Q Q m =⨯=⨯=甲甲乙乙乙乙甲乙乙乙 故选A 。
4.D
解析:D
A .甲图进气口、出气口关闭,活塞向上运动,故是压缩冲程,乙图出气口开,故是排气冲程,丙图是进气口、出气口关闭,活塞向下运动,故是做功冲程,丁进气口开,故是吸气冲程,故一个工作循环是丁甲丙乙,故A 选项错误;
B .若飞轮转速是2400r/min ,则1s 转动40圈,做功20次,故B 选项错误;
C .使用热值更高的燃料,只能说是放出的热量比较多,但是不能保证提高了有用功占燃烧释放的能量的比例升高,故C 选项错误;
D .丁冲程中活塞向下运动,气缸的体积变大,气缸内压强变小,小于外界大气压,故大气压将汽油与空气混合物压入气缸,故D 选项正确。
故选D 。
5.A
解析:A
AC .地球上的化石能源都是太阳能转化来的,能量遵循能量守恒定律,不会凭空产生也不会凭空消失,只会从一种形式转化为另一种形式,从一个物体转移的另一个物体,故A 错误,A 符合题意,C 正确,C 不符合题意;
B .空调将室内空气的内能转移至高温的室外需要压缩机运转,压缩机运转需消耗电能,故B 正确,B 不符合题意;
D .热传递的条件是温度差,热水自然变凉,能量自发的从高温物体转移至低温物体,故D 正确,D 不符合题意。
故选A 。
6.B
解析:B
A .发电机是把机械能转化为电能的装置,故A 错误;
B .太阳能电池充电时把太阳能转化为电能,故B 正确;
C .太阳能热水器是将太阳能转化为内能,故C 错误;
D .学校里使用的水冷空调是利用热传递改变环境的内能,故D 错误。
故选B 。
7.A
解析:A
A .根据公式Q qm =放可知:燃料燃烧放出的热量除了与燃料的热值有关,还跟燃料的质量有关,故A 错误但符合题意;
B .发射塔下大水池中装有水,就是利用水的比热容大,吸热能力强,吸收火箭升空时放出的大量热量,故B 正确但不符合题意;
C .发射时,发射塔周围出现大量白气,是高温水蒸气遇冷,放热液化形成的,故C 正确但不符合题意;
D .返回器外表面的材料,具有良好的耐高温性和隔热性,是为了防止返回器返回地球时与空气摩擦产生大量热量而被烧坏,故D 正确但不符合题意。
故选A 。
8.D
解析:D
A .由于比较不同物质的吸热本领(实验1),所以,实验需要控制被加热的物质不是同一种类;由于比较不同燃料的热值(实验2),所以,实验需要控制被加热的物质相同质量的同一种类,故A 错误;
B .比较不同物质的吸热本领时,需要燃烧相同燃料,且相同时间,即保证吸收相同的热量,通过比较温度的变化,然后比较吸热本领的强弱;而比较不同燃料的热值时,需要不同的燃料,故B 错误;
C .实验1中,在液体升高相同温度时,加热时间越长,液体吸收的热量越多,吸热本领越强,说明该物质的比热容越大,故C 错误;
D .在实验2中,加热相同时间后,若t ∆越大,说明释放的热量越多,即该燃料的热值一定越大,故D 正确。
故选D 。
9.A
解析:A
A .力与热、热与电现象间存在相互联系,力和电现象间也能联系,比如将钢笔杆在头发或毛衣上摩擦后靠近细碎的纸片,将机械能转化为电能,说明力与电现象之间也能联系,故A 错误,A 符合题意;
B .由题目中的几个实验,结合能量守恒定律,可知不同形式的能量可以相互转化,能量
也可以从一个物体转移到另一个物体,但在转化或转移过程中能量总和保持不变,故B正确,B不符合题意;
C.来回迅速摩擦双手说明机械能可以转化为内能;黑塑料袋内盛水,插入温度计后系好袋口,放在阳光下,水的温度升高,这是利用热传递改变内能,故C正确,C不符合题意;
D.将太阳电池连在小电扇上,并使它对着阳光,说明太阳能转化为电能,电能又转化为了机械能;将钢笔杆在头发或毛衣上摩擦后靠近细碎的纸片,说明机械能可以转化为电能,故D正确,D不符合题意。
故选A。
10.A
解析:A
A.热机的做功冲程是把内能转化为机械能,故A错误,符合题意;
B.汽车发动机用水冷却,是因为水的比热容较大,与其它物质相比较,在升高相同的温度能带走更多的热量,故B正确,不符合题意;
C.比热容是物质的自身的一种性质,与物质的种类有关,物质吸放热多少,质量及温度的变化不会影响到其比热容,故C正确,不符合题意;
D.热机的四个冲程,只有做功冲程是靠高温高压的气体推动活塞从而带动飞轮运动的,其它冲程都是靠飞轮的惯性来完成的,故D正确,不符合题意。
故选A。
11.C
解析:C
A.根据燃料燃烧放出热量的公式可知燃料在燃烧时放出的热量与热值、燃料的质量和燃料是否完全燃烧有关,因此在燃料的质量和燃料情况不明确的情况下,不能进行判断,故A错误;
B.做功和热传递都可以改变物体的内能,做功是能量的转化,而热传递是能量的转移,故B 错误;
C.一切物体任何温度下都具有内能,故C正确;
D.热量是过程量,不能说含有或者具有热量,只能说吸收或放出热量,故D错误。
故选C。
12.C
解析:C
A.分子不停地做无规则运动,所以水结冰后水分子仍做无规则运动,故A错误;
B.温度是一个状态量不能传递,故B错误;
C.快速压缩气体,对气体做功,使气体内能增大,温度升高,故C正确;
D.热值是燃料本身的一种性质,与燃料是否充分燃烧无关,故D错误。
故选C。
13.D
解析:D
A.物质的比热容是物质的一种性质,跟物质的种类和状态有关,跟质量无关,故A错
误;
B.物质的比热容是物质的一种性质,跟物质的种类和状态有关,跟物体吸收或放出的热量无关,故B错误;
C.应为相同质量的物质,完全燃烧时放出热量多的燃料热值大,故C错误;
D.物质的比热容是物质的一种性质,跟物质的种类和状态有关,与燃料是否完全燃烧无关,故D正确。
14.D
解析:D
A.一瓶酒精用掉一半后,其质量是原来的一半,故A不正确;
BCD.比热容、热值、密度都是物质的特性,与物质的多少无关,故BC不正确,D正确。
故选D。
二、填空题
15.不变化学内惯性
解析:不变化学内惯性
[1]热值是物质的一种属性,与燃烧是否充分无关。
[2][3]燃烧时燃料的化学能转化成内能。
[4]内燃机工作中,除做功冲程是将内能转化为机械能,其它三个冲程是利用飞轮的惯性来工作的。
16.比热容做功做功
解析:比热容做功做功
[1]水的比热容比沙子大,吸热后沙子升温较快,所以沙子烫脚,海水却是凉凉的。
[2]汽车是依靠发动机的做功冲程把内能转化为机械能获得动力的。
[3]如图所示,进气门、排气门关闭,活塞向下运动,汽油机正在进行的是做功冲程。
17.压缩增大10
解析:压缩增大10
[1]由图可知,活塞向上运动,两气门关闭,所以使压缩冲程。
[2]压缩冲程中机械能转化为内能,所以内能增大。
[3]1200r/min表示1min转1200r,则1s转20r,因为一个工作循环曲轴转两周,所以转
20r,完成了10个工作循环,完成了10个压缩冲程。
18.压缩增大丙
解析:压缩增大丙
[1][2]甲图两气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程,压缩冲程是把机械能转化为内能的过程,即内能增大。
[3]乙图是用力将活塞压下,活塞对空气做功,空气的内能增大,温度升高,达到了棉花的着火点,棉花就会燃烧。
是通过对物体做功来增大物体内能的,即是将机械能转化为内能的过程。
丙图对试管中的水加热,加快水的蒸发,使试管中水的内能增大,体积膨胀,对外做功,使塞子飞出去,内能转化为塞子的机械能,是汽油机工作原理。
19.30
解析:30
汽油完全燃烧放出的热量
Q 放=Vq =6L ⨯3.5710⨯J/L=2.1810⨯J
因为汽车匀速行驶,所以汽车牵引力
F =f =630N
牵引力做功
W =Fs =630N ⨯100000m=6.3710⨯J
汽油机的效率
η=W Q 放=786.310J 2.110J
⨯⨯=30% 20.减小做功20一样大比热容
解析:减小 做功 20 一样大 比热容
[1][2]喷出的气体因膨胀,将内能转化为机械能,用来对外做功,内能减小,温度降低;与内燃机的做功冲程的能量转化相同。
[3]飞轮转速是
2400r/min=40r/s
表示每秒飞轮转动40圈,汽油机每秒钟内完成20个工作循环,要经过80个冲程,活塞往复运动40次;对外做功20次。
[4]热值是燃料的特性,与燃烧情况无关;因此同样的汽油加在T 型轿车内比加在L 型轿车内热值一样大。
[5]汽车发动机工作时产生大量的热量,这些热量如果不迅速转移,就可能损坏发动机,因此利用水的比热容大的特点把这些热迅速吸收,使发动机的温度不致升得太高。
三、解答题
21.
(1) 6.72⨯105kg ;(2) 2.24⨯10-2kg
解:
(1) 要烧开这壶水需要吸收的热量
()35 4.210J/(k 2kg 10020 6.7210C)J g Q c m t •︒=∆=⨯⨯⨯-=⨯水水水℃℃
(2)根据Q mq =可得,完全燃烧酒精的质量
5276.7210 2.2410kg 31J =0J /kg
Q m q -⨯==⨯⨯酒精酒精 答:(1) 要烧开这壶水至少需要6.72×105J 的热量;(2) 完全燃烧的2.24×10-2kg 酒精才能释放出所需的热量。
22.
(1)71.6810J ⨯;(2)4.2×107J/kg ,该瓶液化石油掺了二甲醚
解:(1)水吸收的热量为
()()374.210J/kg 5010020 1.6810J kg Q cm t =⨯-∆⋅⨯⨯==⨯吸℃℃℃
(2)燃气燃烧放出的热量为
771.6810J 2.110J 80%80%
Q Q ⨯===⨯吸放 瓶内燃气的热值为
77' 2.110J 4.210J/kg 0.5kg
Q q m ⨯===⨯放 因为774.610J/kg 4.210J/kg ⨯>⨯,所以该瓶液化石油掺了混二甲醚。
答:(1)水吸收的热量是71.6810J ⨯;
(2)瓶内燃气的热值是4.2×107J/kg ,该液化石油气站销售的瓶装液化石油气掺混了二甲醚。
23.
(1)61.6810J ⨯;(2)30.05m
解:(1)水吸收的热量
()()360 4.210J/(kg C)10kg 52C 12C 1.6810J Q cm t t =-=⨯⋅︒⨯⨯︒-︒=⨯吸
(2)天然气完全燃烧放出的热量
661.6810J 210J 84%Q Q η⨯===⨯吸
放 消耗的天然气的体积
6373210J 0.05m 410J /m
Q V q ⨯===⨯放
答:(1)水吸收的热量为61.6810J ⨯;
(2)此次加热水消耗的天然气的体积为30.05m 。
24.
(1)109J ;(2)4×108J ;(3)100
解:(1)1kg 的液化气完全燃烧,释放的热量是
79510J/kg=10J 20kg Q mq ==⨯⨯
(2)散失的热量是
()918160%0.4J 10J 410Q Q =⨯=-=⨯
(3)升高温度为
()813Δ954.210g 410J/k 1000kg
J Q t cm ⨯==≈⨯⋅⨯℃℃ 因为水初温20℃,加上变化量超过100℃,一个标准大气压下水沸点100℃,所以最高只能到100℃。
答:(1)1kg 的液化气完全燃烧,释放的热量是109J ;
(2)散失的热量是4×108J;
(3)可以把1000千克温度为20℃的水加热到100摄氏度。