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．汽车上的热机工作时，使汽车获得动力的冲程是（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 2．2019年6月25日02时09分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射第四十六颗北斗导航卫星，中国北斗定位能精确到几厘米，发射卫星的火箭常使用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢具有（　　） A．较多的热量 B．较小的体积 C．较大的比热容 D．较大的热值 3．如图所示是内燃机的一个冲程，下列描述正确的是（　　） A．这是柴油机的吸气冲程 B．这是汽油机的排气气冲程 C．这是汽油机的做功冲程，将内能转化为机械能 D．这是柴油机的压缩冲程，将机械能转化为内能 4．关于燃料的热值，以下说法正确的是（　　） A．煤的热值比干木柴大，因此1kg煤完全燃烧放出的热量一定比1kg干木柴多 B．越容易燃烧，放热越多的燃料，其热值越大 C．火箭所用燃料是液态氢，因为液态氢燃烧放出热量一定比汽油和柴油高 D．燃料的热值与燃料的质量成反比 5．要提高热机的效率，下列做法不可行的是（　　） A．尽量减少废气带走的热量 B．尽量保持机械部件之间有良好的润滑 C．尽量减少曲轴传递给飞轮的机械能 D．尽量让燃料充分燃烧 6．在下列示意图中，能量转化过程是机械能转化为内能的有（　　） A．乙、丙 B．甲、丁 C．甲、丙 D．乙、丁 7．图是某内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的热机效率是（　　） A．25% B．35% C．40% D．75% 8．某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km，用时5min45s，消耗燃油1.5kg，已知汽车的质量为2t，匀速行驶时所受阻力为车重的0.1倍，燃油的热值为4.6×107J/kg，g=10N/kg，假设燃油完全燃烧。通过计算可知，下列计算结果错误的是（　　） ①汽车行驶速度是20m/s ②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×107J ③汽车牵引力做功的功率是30kW ④汽车发动机的效率是20% A．① B．③ C．①和④ D．②和④ 二、填空题 9．2023年5月30日，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空。如题图所示，火箭点火升空时，发动机将燃料的内能转化为　 　能，此过程中能量转化与四冲程汽油机的　 　冲程相同，燃料的热值　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 10．如图所示是四冲程汽油机工作时的　 　冲程，此过程中通过做功方式使气缸内燃料混合物的内能　 　（选填“增大”或“减小”），若其工作时，曲轴转速为，此汽油机1s内完成　 　个排气冲程。 11． 在四冲程汽油机工作过程中，实现机械能转化为内能的是　 　冲程，汽油机产生2.3×107J的热量需要完全燃烧　 　kg的汽油（汽油的热值为4.6×107J/kg）。多数火箭的发动机选用液态氢作燃料，主要是因为氢具有较大的　 　。 12． 2023年10月26日，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按照预定时间精准点火发射成功。如图，火箭发射探测器使用液态氢做燃料的原因是氢的　 　大。的液态氢燃料完全燃烧放出的热量是　 　J，若不计热损失可以将　 　kg初温为20℃的水加热至沸腾。[，，当地大气压为1标准大气压] 13．为了减少环境污染，共建绿水青山的美好生态，我县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，完全燃烧0.2kg天然气放出的热量为　 　J；若这些热量的25%被25kg、30℃的水吸收，能使水的温度升高到　 　℃．（） 三、实验探究题 14．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是，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； （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，液体升温多，由此可知：　 　选填“质量”或“体积”相同的液体与，升高相同的温度时，液体吸收的热量　 　选填“大于”或“小于”液体吸收的热量； （3）若甲图烧杯中为的水，酒精完全燃烧温度计示数升高了，水吸收了　 　热量，若酒精燃烧放出的热量全部被水吸收，则酒精的热值是　 　，算出的热值比标准值　 　选填“偏大”“偏小”或“一样”。 四、计算题 15．太阳能因其安全、清洁、方便，越来越受到人们的重视。太阳能热水器是直接利用太阳能的一种装置，它可以利用太阳能来加热水。冬天的昆明，能将热水器中质量为100kg、初温为18℃的水加热到68℃[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），q焦炭＝4.6×107J/kg]。求： （1）水吸收的热量； （2）若改用焦炭炉来加热这些水，需要完全燃烧1.75kg的焦炭，则完全燃烧这些焦炭能放出多少焦耳热量？ （3）该焦炭炉加热水的效率为多少？ 16． 某天然气热水器每分钟可输出5L温度升高25℃的水，它工作时的热效率即为水吸收的热量与天然气完全燃烧所放出的热量之比。某次热水器工作4分钟，使天然气表示数由2365.89m3变为2365.97m3。天然气的热值为3.2×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）。求： （1）热水器每分钟流出水的质量； （2）每分钟流出的水吸收的热量； （3）热水器的热效率（保留两位有效数字）。 17．目前，”节能减排”已引起全球的关注。如何减少能耗，提高汽车发动机的效率越来越受到人们的重视。某汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶18km消耗了2.5L汽油。求： （1）请计算这段18km路程内所消耗的汽油完全燃烧所产生的热量(汽油密度ρ=0.8×103kg/m3、q汽油=4.6× 107J/kg) （2）如上图，此汽油机的效率为多少？ （3）此汽车行驶18km做功的大小为多少？ （4）此汽车行驶18km做功的功率为多少？(保留三位有效数字) 参考答案 1．C 2．D 3．C 4．A 5．C 6．D 7．B 8．B 9．机械；做功；不变 10．压缩；增大；10 11．压缩；0.5；热值 12．热值；； 13．；50 14．（1）甲、乙；液体升高的温度；甲、丙；加热时间的长短 （2）质量；小于 （3）；；偏小 15．（1）解：将热水器中质量为100kg的水，温度由18℃升高到68℃ Q吸＝c水m水Δt＝4.2×105J/（kg•℃）×100kg×（68℃﹣18℃）＝2.1×107J （2）解：由放热公式Q放＝qm计算完全燃烧1.75kg焦炭放出的热量： Q放＝q焦炭m焦炭＝4.6×107J/kg×1.75kg＝8.05×107J （3）解：该焦炭炉加热水的效率为： η＝＝≈26.1% 16．（1）解：水的质量为m=ρV=1.0×103kg/m3×5×10-3m3=5kg 答：热水器每分钟流出水的质量为5kg； （2）解：水吸收的热量为Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×25℃=5.25×105J 每分钟消耗天然气的体积为 每分钟天然气放出的热量为Q放=Vq=0.02m3×3.2×107J/m3=6.4×105J 答：每分钟流出的水吸收的热量为5.25×105J； （3）解：该热水器的热效为 答：热水器的热效率为82%。 17．（1）解：根据ρ=可知，2.5L 汽油的质量为：m=ρV=0.8×103kg/m3 ×2.5×10-3m3=2kg， 这些汽油完全燃烧放出的热量：Q= mq=2kg×4.6×107J/kg=9.2× 107J （2）解：汽油机的效率：η=1-33%- 30% -7%= 30% （3）解：汽车做功为： W=Qη=9.2×107J× 30%=2.76×107J （4）解：运动时间： t= =0.25h= 900s， 汽车做功功率为： p= =3.07×104W 学科网（北京）股份有限公司 $$