内容正文:
双休作业(第十四章 内能的利用)
物理 九年级上册 人教版
一、选择题(每小题7分,共42分)
1.在冬天,人们常常搓手取暖,这个过程中的能量转化与四冲程内燃机的哪个冲程相同( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程
C.做功冲程 D.排气冲程
2.关于燃料的热值,以下说法正确的是( )
A.燃料的热值与燃料的燃烧情况有关
B.容易燃烧的燃料,热值一定大
C.煤的热值比干木柴大,燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多
D.0.5 g汽油和2 kg汽油,它们的热值是一样的
B
D
3.(2023·贵港模拟)下列有关能量转化的说法中错误的是( )
A.过山车向下运动时是重力势能转化为动能
B.给电动车充电时,是将电能转化为化学能
C.汽车在刹车过程中,刹车片会发热,是将内能转化为动能
D.自行车运动员奋力蹬车时,人体内的一部分化学能转化为动能
4.小汽车已成为大多数家庭出行代步的工具,其发动机大多数为汽油机,下列有关汽油机的说法正确的是( )
A.汽油机的吸气冲程吸入的是空气
B.汽油机的效率一般比柴油机的效率高
C.汽油机的点火方式是压燃式
D.汽油机的压缩冲程是把机械能转化为内能
C
D
5.热机的广泛使用已经成为一个国家工业化程度的标志。下列有关热机的说法中正确的是( )
A.通过不断地改进和创新可以使热机的效率达到100%
B.热机的做功冲程是把机械能转化为内能
C.提高热机的效率可以节约能源减少污染
D.使用热值大的燃料可以提高热机的效率
C
6.利用一燃气热水器对10 kg、20 ℃的水进行加热时,完全燃烧了0.105 m3的煤气。已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),煤气的热值为4×107 J/m3,该热水器烧水的效率是50%。下列说法中( )
①煤气完全燃烧放出的热量是4.41×103 J ②水吸收的热量是2.1×106 J ③水温升高了50 ℃ ④加热过程中水的内能保持不变
A.只有①④正确 B.只有②③正确
C.只有①②正确 D.只有②③④正确
B
二、填空题(每空2分,共30分)
7.(2023·唐山期中)能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一,例如在行驶的汽车中,燃料的化学能通过燃烧转化为燃气的______能,再通过热机的_______冲程把该能量转化为汽车行驶的_______能,同时还会有一部分能量被热机和周围环境吸收,总之在能量的转化和转移过程中,能量的总量_______________________。
内
做功
机械
保持不变(或守恒)
8.(2023·扬州期中)压缩空气储能是一项全新的储能技术,它利用压缩机把空气压缩到密闭容器中,该过程是通过_______方式将能量转化为气体的内能并储存。需要时,使压缩空气膨胀推动机器转动,又将内能转化成_______能,这一过程类似于四冲程汽油机的________冲程。一台单缸四冲程柴油机,活塞1s对外做功30次,则该柴油机飞轮转速为_______r/min。
做功
机械
做功
3600
9.人类发展史也是利用燃料的历史,干木柴、煤的放热本领不同,是因为它们的________(选填“热值”“热量”或“温度”)不同。完全燃烧0.28 m3的天然气可放出___________J的热量,这些热量若全部被水吸收,可让________kg的水温度升高20 ℃。[已知天然气的热值q=3.0×107 J/m3,水的比热容c=4.2×103 J/(kg·℃)]
热值
8.4×106
100
10.周末,小明用热水为家人热盒装牛奶,他把3盒牛奶放入装有温度为90 ℃、质量为2 kg热水的盆中,经过一段时间,3盒牛奶的温度都从10 ℃变成了45 ℃,这段时间内每盒牛奶从水中吸收了__________J的热量;若盆中热水对牛奶加热的效率是50%,则此时盆中水的温度是____℃。[已知每盒牛奶的质量为0.25 kg,牛奶的比热容为4.0×103 J/(kg·℃),水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
11.一辆汽车在平直公路上,以54 km/h的速度匀速行驶23 km,完全燃烧了3 kg汽油,若该汽车发动机的效率为25%,则牵引力为________N,牵引力做功的功率是__________W。(q汽油=4.6×107 J/kg)
3.5×104
65
1500
22500
三、实验探究题(16分)
12.如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是10 g,烧杯内的液体质量也相同。
(1)比较不同燃料的热值,应选择_________两图进行实验,实验时要观察__________________比较两种燃料的热值大小;比较不同物质的比热容,应选择___________两图进行实验,实验通过________________反映物体吸热的多少。
甲、乙
液体升高的温度
甲、丙
加热时间的长短
(2)比较不同物质的比热容,选用如图合适装置加热相同一段时间后,液体a升温多,由此可知:质量相同的液体a与b,升高相同的温度时,液体a吸收的热量________(选填“大于”或“小于”)液体b吸收的热量。
(3)若甲图烧杯中为50 mL的水,10 g酒精完全燃烧后温度计示数升高了20 ℃,水吸收了_____________J热量,若酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收,则酒精的热值是____________J/kg,算出的热值与标准值相比________(选填“偏大”“偏小”或“一样”)。[c水=4.2×103 J/(kg·℃),ρ水=1.0×103 kg/m3]
小于
4.2×103
4.2×105
偏小
四、综合应用题(12分)
13.(2023·南宁月考)新型混合动力汽车具有节能、低排放等优点。当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50 km/h的速度匀速行驶了0.5 h,同时蓄电池的电能增加了5.12×107 J。求:
(1)该汽车此次测试中,通过的路程是多少?
(2)此次测试中,该汽车牵引力做了多少功?
(3)若所用燃料的热值为4.5×107 J/kg,此次
测试过程中消耗8 kg燃料(假设燃料完全燃
烧),该汽车内燃机的效率是多大?
解:(1)该汽车此次测试中,通过的路程s=vt=50 km/h×0.5 h=25 km
(2)由图可知,当车速为50 km/h时,汽车受到的阻力f=4000 N,由二力平衡的条件可知汽车的牵引力F=f=4000 N,则该汽车牵引力做功W=Fs=4000 N×25×103 m=1×108 J
(3)燃料完全燃烧放出的热量Q放=qm=4.5×107 J/kg×8 kg=3.6×108 J,有用能量W有=W+W电=1×108 J+5.12×107 J=1.512×108 J,则该汽车内燃机的效率η= eq \f(W有,Q放) ×100%= eq \f(1.512×108 J,3.6×108 J) ×100%=42%
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