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． 下列机械属于热机的是（　　） A．电动机 B．洗衣机 C．柴油机 D．滑轮组 2．如图所示，2023年11月9日分，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭，成功将中星6E卫星发射升空。该火箭选择的燃料应具有（　　） A．较大的熔点 B．较低的沸点 C．较大的热值 D．较大的比热容 3．如图为某汽车上四冲程汽油机的工作示意图，下列说法正确的是（　　） A．使汽车获得动力的冲程是丁 B．飞轮转速3000r/min，则该汽油机1s能做功25次 C．甲图中能量转化是机械能转化为内能 D．一个工作循环过程依次是乙、甲、丁、丙 4．水壶中的水烧开后，壶盖会向上跳动．以下四个事例中能量转化与之相同的是（　　） A．甲、丙 B．甲、丁 C．乙、丙 D．乙、丁 5．关于热机的效率，下列说法正确的是（　　） A．在做功同样多的情况下，热机的效率越高消耗的燃料越多 B．一般情况下柴油机的效率比汽油机的高 C．热机的效率越高说明做功越快 D．热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的 6．北京时间2023年6月4日6时33分，随着飞船返回舱反推发动机成功点火后，神舟十五号载人飞船安全降落在东风着陆场预定区域，如图所示为返回舱降落过程的模拟示意图。下列说法正确的是（　　） A．火箭燃料燃烧越充分，其热值就越大 B．火箭选用液态氢作燃料，主要是因为液态氢具有较小的密度 C．返回舱降落过程中，外壳与空气摩擦增大的内能是通过做功的方式增大的 D．反推发动机点火后，发动机工作的效率能达到100% 7．下列关于能量的转化和守恒的说法中，正确的是（　　） A．酒精燃烧时发热，将内能转化为化学能 B．单缸四冲程汽油机的做功冲程中，将内能转化为机械能 C．绿色植物的光合作用将化学能转化为光能 D．随着科学技术的不断进步，永动机是可以制造出来的 8．小帆在老师指导下，用如图1所示的同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体（其中一种是水），用测得的数据绘制了温度随时间变化图像（图2），乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了4g酒精 （ q酒精=3×107J/kg）。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，c水=4.2×103J/（kg·℃），则下列说法中正确的是（　　） A．c乙=2.4×103J/（kg·℃） B．乙的吸热能力大于甲的吸热能力 C．0～8min乙吸收的热量为3.36×104J D．该酒精灯的加热效率为30% 二、填空题 9．某型号汽油机的飞轮转速是1200r/min，则该汽油机每秒钟完成　 　个做功冲程，其中　 　冲程将机械能转化为内能，当汽油燃烧不充分时，排气管会冒”黑烟”，此时汽油机的效率将　 　（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 10．如图所示是古希腊数学家希罗发明的“汽转球”，被誉为最早的蒸汽机。它由一个装有水的密闭锅与一个空心球通过两根空心管连接在一起，球两旁由两根出气管组成。在锅底加热通过　 　的方式增加水的内能，水沸腾后产生的高温水蒸气由空心管进入球中对球做功，将　 　能转化为机械能，就可以使球体快速转动。这一过程的能量转化和汽油机的　 　冲程的能量转化形式相同。 11．我国发射的长征系列运载火箭常用液态氢作燃料，是因为它的　 　大。完全燃烧50kg的液态氢，放出的热量为　 　J。（q氢=1.4×108J/kg） 12．中国古代玩具饮水鸟（如图）被誉为“爱因斯坦也吃惊的玩具”。它的神奇之处在于：在鸟的面前放上一杯水，用手把鸟嘴浸到水里“喝”一口后，让其直立起来；可是直立一会儿它又会自动俯下身去，等到鸟嘴浸到了水，“喝”了一口，又会直立起来。其原理是饮水鸟的嘴部和头部包裹了一层绒布，“喝水”打湿后，由于蒸发　 　（选填“吸热”或“放热”），使得鸟头部管内温度和气压变化，尾部的液体上升到头部，改变饮水鸟的重心，实现再次喝水。饮水鸟这种“自动喝水”的现象　 　（选填“遵循”或“不遵循”）能量守恒定律。 13．用煤气灶把2kg初温为30℃的水烧到80 ℃，消耗了20g 煤气，已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃），煤气的热值为4.2 ×107J/kg ，则20g煤气完全燃烧放出的热量为　 　J，水吸收的热量为　 　J，煤气灶烧水的效率为　 　%． 三、实验探究题 14．为“比较不同物质吸热的情况”和“探究煤油和菜籽油的热值大小关系”，小依同学组装了如图所示的实验装置。 （1）在安装、调整实验器材时，应先调节　 　（选填“A”或“B”）； （2）若要“比较不同物质吸热的情况”应选择　 　两图的装置进行实验，为完成该实验，还需要的测量仪器是　 　，实验中用　 　来间接反映物质吸收热量的多少（选填“温度计示数的变化”或“加热时间”）； （3）小依同学在老师指导下进行实验，收集的实验数据记录如下表： 物质 质量m/g 初温/℃ 加热时间t/min 末温/℃ 水 100 25 10 50 色拉油 100 25 10 78 通过分析表中数据可知，　 　的吸热能力较强（选填“水”或“色拉油”）。物理学中引入了　 　这个物理量来描述物质的吸热能力； （4）若要“探究煤油和菜籽油的热值大小关系”应选择　 　两图的装置进行实验，实验中用　 　来间接反映燃料热值的大小（选填“温度计示数的变化”或“加热时间”）。 四、计算题 15．小明家新买来一台天然气热水器。小明学习了热效率的知识后，尝试估测该热水器的热效率，他把“进水量”设置为40kg，“出水温度”设置为40℃后，开始加热。当水温达到40℃时，自动停止加热。已知当时自来水的温度是20℃，加热前天然气表的示数为129.96m3，停止加热后变为130.06m3，天然气的热值q天然气＝4.2×107J/m3，求： （1）天然气放出的热量； （2）水箱中水吸收的热量； （3）该热水器的热效率。 16．我国某市首批30辆氢燃料新能源公交车投放使用，氢燃料具有清洁无污染，效率高等优点，被认为是21世纪最理想的能源。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）；氢的热值为1.4×108J/kg。求： （1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量： （2）若这些热量的80%全部被质量为200kg，温度为10℃的水吸收，则水升高的温度； （3）某氢能源公交车以145kW的恒定功率做匀速行驶，如果0.3kg的氢燃料完全燃烧获得热量的焦耳数和公交车所做的功相等，则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间。 17．如图所示，现在的小火锅常用一种被称为“固体酒精”的物质作为燃料，已知这种燃料的热值是2.0×107 J/kg，若燃烧0.1 kg固体酒精，能将小火锅中质量为2 kg的热汤的温度从50 ℃升高到100 ℃。[汤的比热容近似为水的比热容c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]求： （1）小火锅中汤吸收的热量； （2）完全燃烧0.1 kg的“固态酒精”所释放出的热量； （3）这个小火锅烧汤的效率。 参考答案 1．C 2．C 3．B 4．A 5．B 6．C 7．B 8．C 9．10；压缩；变小 10．热传递；内；做功 11．热值；7.0×109 12．吸热；遵循 13．8.4×105；4.2×105；50％ 14．B；甲、乙；秒表；加热时间；水；比热容；甲、丙；温度计示数的变化 15．（1）使用天然气的体积：V＝130.06m3﹣129.96m3＝0.1m3， 天然气完全燃烧释放的热量：Q放＝Vq天然气＝0.1m3×4.2×107J/m3＝4.2×106J （2）水吸收的热量：Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×40kg×（40℃﹣20℃）＝3.36×106J （3）该热水器的热效率：η100%100%＝80% 16．（1）0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量： Q放＝mq＝0.3kg×1.4×108J/kg＝4.2×107J （2）由题意可得，水吸收的热量： Q吸＝80%Q放＝80%×4.2×107J＝3.36×107J， 由Q吸＝cmΔt得水升高的温度： Δt40℃ （3）根据题意可知公交车所做的功：W＝Q放＝4.2×107J， 公交车的功率P＝145kW＝1.45×105W， 由P得公交车匀速行驶的时间： t290s 17．（1）解：小火锅中汤吸收的热量Q吸＝c水mΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(100℃－50℃)＝4.2×105 J 答：小火锅中汤吸收的热量是4.2×105 J； （2）解：完全燃烧0.1 kg的“固态酒精”所释放出的热量Q放＝mq＝0.1 kg×2.0×107 J/kg＝2.0×106 J 答：完全燃烧0.1 kg的“固态酒精”所释放出的热量是2.0×106 J； （3）解：这个小火锅烧汤的效率η＝ ×100%＝21% 答：这个小火锅烧汤的效率是21%。 学科网（北京）股份有限公司 $$