第十四章 内能的利用 单元练习 2024-2025学年人教版物理九年级全一册

第十四章 内能的利用 一、选择题 1．如图，2023年10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。长征二号F遥十七运载火箭用液氢作为燃料是利用液氢具有（　　） A．较大的比热容 B．较高的热值 C．较小的密度 D．较低的沸点 2．如图所示是某汽车发动机的做功冲程的示意图。在活塞向下运动的过程中，汽缸内气体的（　　） A．温度保持不变 B．分子热运动加快 C．一部分内能转化为活塞的机械能 D．全部内能转化为活塞的机械能 3．下列关于汽油机与柴油机的说法错误的是（　　） A．汽油机与柴油机使用的燃料不同 B．汽油机多用于小型汽车，柴油机多用于载重汽车 C．柴油机与汽油机除使用的燃料不同外，在构造上完全相同 D．柴油机采用压燃式点火，汽油机采用点燃式点火 4．下列说法正确的是（　　） A．2kg煤的热值大于1kg煤的热值 B．敲碎煤块使煤尽可能充分燃烧能提高煤的热值 C．热机效率越高，它将内能转化为机械能的比例越大 D．使用热值更大的燃料，可以提高热机的效率 5．如图所示，吹气球时，气球没握住飞跑了！捡起气球会发现它的嘴部温度变低了，该过程与内燃机四冲程中相同的是（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 6．如图所示为甲、乙两汽油机的数据。两者相比，下列说法正确的是（　　） A．甲汽油机效率较大 B．乙汽油机效率较小 C．乙汽油机的燃料燃烧放出的能量多 D．两汽油机产生的有用机械能一样多 7．下列关于“热机”的说法中，不正确的是（　　） A．在四冲程内燃机中减少废气带走的大量热量可以大大提高热机效率 B．热机性能好坏的重要指标之一是热机效率，通过技术改进，热机效率也不能达到100% C．火箭发动机属于热机 D．热机常用水做冷却剂，是因为水的沸点高 8．汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列说法正确的是 （　　） 甲 乙 A．图甲是做功冲程 B．由图乙可知该汽油机的效率是72% C．汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，但汽油的热值不变 D．图甲中内能转化为机械能 二、填空题 9．烧烤是人类最原始的烹调方式，也是年轻人喜欢的活动之一。在烤肉时，无烟木炭在燃烧过程中将　 　能转化为内能， 未使用完无烟木炭的热值大小变化情况是　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 10．某单缸四冲程汽油机每秒做功20次，则该汽油机每秒完成　 　个冲程，飞轮转速为　 　r/min。 11．用天然气灶将质量为2.2kg，初温为25℃的水加热到75℃，水吸收的热量是　 　J。若烧水的效率为42%，则此过程中完全燃烧天然气　 　m3。（q天然气=4.4×107J/m3） 12．如图所示，“海盗船”是同学们非常喜欢的游乐项目。启动时，海盗船在电机的牵引下越摆越高；关闭电机，海盗船会继续自由摆动，但摆动高度却越来越低，这是因为海盗船的部分机械能正逐渐转化为内能，但这部分内能不可能自动地再让海盗船摆动起来，这说明能量的转移和转化具有　 　；在转化和转移过程中，能量的总量　 　（选填“不断减少”“保持不变”或“不断增加”）。 13．如图甲所示是内燃机的　 　冲程；在图乙、丙两个演示实验中与图甲能量转化情况相同的是图　 　（选填“乙”或“丙”）；若该汽油机的效率为30%，完全燃烧10kg的汽油放出的热量可以对外做功　 　J（汽油的热值为4.6×107J/kg）。 三、实验探究题 14．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相同。 （1）比较不同燃料的热值时，应选择　 　两图进行实验；比较不同物质的比热容时，应选择　 　两图进行实验，实验使用的物理研究方法为　 　； （2）比较不同物质的比热容时，选用上图中合适的装置加热相同的一段时间后，发现液体a升温最多，此时液体a吸收的热量　 　（选填“大于”“小于”或“等于”）液体b吸收的热量。由此可知液体a的比热容　 　（选填“大于”“小于”或“等于”）液体b的比热容； （3）比较燃料的热值时，应待燃料　 　燃烧后，比较液体的　 　（选填“加热时间”或“升高的温度”）； （4）小明利用天平和温度计准确测出液体的质量、消耗的燃料质量和液体升高的温度后，计算出燃料1的热值，但他发现与标准值差距较大，造成误差较大的原因除了加热过程中的各种热损失以外，你认为还可能是：　 　。 四、计算题 15．小华家里用的是燃气灶，他尝试估测该燃气灶的加热效率。小华在水壶中装入4L水，水的初温是20℃，然后用燃气灶将水烧开，他观察天然气表发现此次烧水用了0.1m3天然气，已知q天然气=3.2×107J/m3，c水=4.2×103J/（kg•℃），ρ水=1.0×103kg/m3，当地气压为标准大气压。求： （1）壶中水吸收的热量； （2）0.1m3天然气完全燃烧放出的热量； （3）该燃气灶的加热效率。 16．某物理兴趣小组的同学，用煤炉给60kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6min内完全燃烧了1.2kg的煤。水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤的热值约为3×107J/kg。求： （1）煤完全燃烧产生的热量； （2）经过6min时间加热，水所吸收的热量； （3）煤炉烧水时的热效率。 17．如图所示是我国自行设计研制的AG600全状态新构型灭火飞机。若该飞机以270km/h的速度匀速直线航行20min，消耗航空燃油1.35t，飞机发动机的功率为2.25×107W。（航空燃油的热值为4×107J/kg）求： （1）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是多少？ （2）飞机在航行过程中的阻力是多少？ （3）发动机的效率是多少？ 参考答案 1．B 2．C 3．C 4．C 5．C 6．D 7．D 8．C 9．化学；不变 10．80；2400 11．4.62×105；0.025 12．方向性；保持不变 13．做功；丙；1.38×108 14．甲、乙；甲、丙；控制变量法；等于；小于；完全；升高的温度；燃料没有完全燃烧 15．（1）解： 水的体积 V水 ＝4L ＝0.004m3； 水的质量为：m=ρ水V水＝1.0×103kg/m3×0.004m3 ＝4kg； 在 1 标准大气压下，水的沸点为 100℃； 水吸收的热量为：Q吸 ＝c水mΔt ＝4.2×103J/（kg•℃) ×4kg×（100℃﹣20℃) = 1.344×106J； 答：壶中水吸收的热量为 1.344×106J； （2）解： 天然气燃烧放出的热量为：Q放＝q天然气V ＝3.2×107J/m2×0. 1m3＝3.2×106J； 答：0. 1m3天然气完全燃烧放出的热量为 3.2×106J； （3）解：燃气灶的效率为：。 答：燃气灶的效率为 42%。 16．（1）1.2kg煤完全燃烧释放的热量： Q放＝qm＝3×107J/kg×1.2kg＝3.6×107J （2）由图象知，经过6min时间加热，水温度从20℃升高到80℃，水吸收的热量为： Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×60 kg×（80℃﹣20℃）＝1.512×107J （3）锅炉的效率为： η100%100%＝42% 17．（1）解：消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量Q放=mq=1.35×103kg×4×107J/kg=5.4×1010J 答：消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是5.4×1010J； （2）解：飞机航行20min牵引力做功W=Pt=2.25×107W×20×60s=2.7×1010J 飞机运动的路程 飞机受到的牵引力 因为飞机做匀速直线运动，受到牵引力和阻力是平衡力，所以飞机受到的阻力 f=F=3×105N 答：飞机在航行过程中的阻力是3×105N； （3）解：发动机的效率 答：发动机的效率是50%。 学科网（北京）股份有限公司 $$