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.下列关于汽油机和柴油机的说法不正确的是( ) A.柴油机和汽油机使用的燃料不同 B.柴油机和汽油机吸入的气体都是空气 C.柴油机气缸顶部有个喷油嘴,汽油机气缸顶部有个火花塞 D.柴油机和汽油机的做功冲程都是将内能转化为机械能 2.如图是四冲程汽油机的工作循环示意图,下列说法中错误的是( ) A.汽油机在吸气冲程中吸进汽缸的是汽油和空气的混合物 B.吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程的四个图的排序是:丁甲丙乙 C.丙图是做功冲程,发生的能量是把内能转化为机械能 D.若飞轮每分钟转3000转,则每秒对外做功50次 3.下列关于热值的说法正确的是( ) A.2kg煤的热值大于1kg煤的热值 B.燃料的热值是燃料本身的特性,与其他因素无关 C.燃料热值越大,燃烧放出的热量越多 D.燃料燃烧不完全时热值变小 4.如图所示是我国古代劳动人民的智慧成果“取火器”的模型图,把木质推杆迅速推入内壁光滑的牛角套筒时,杆前端的艾绒立刻燃烧起来。汽油机的下列冲程中与“取火器”能量转化相同的是( ) A. B. C. D. 5.关于热机,下列说法正确的是( ) A.采取有效措施,热机效率能达到100% B.柴油机上安装一个笨重的飞轮,是为了提高它的效率 C.热机的效率越高,在做功同样多的情况下消耗的能量越少 D.热机的效率越高说明做功越快 6.如图所示依次为甲、乙、丙三部汽油机燃料完全燃烧释放的内能和汽油机输出机械能的二维柱状图。根据图中的信息,下列选项正确的是( ) A.丙输出的机械能比甲少,所以丙的效率比甲低 B.三部汽油机中,乙的效率最高 C.在消耗燃料质量相同时,乙输出机械能比甲少 D.在输出的机械能相同时,乙比丙消耗更多燃料 7.汽车是现代生活中最常见的一种交通工具,如题甲、乙图分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是( ) A.甲图中汽油机的燃料燃烧得不充分,就会降低燃料的热值 B.甲图是压缩冲程 C.由乙图可知该汽油机的效率是30% D.由乙图可知,在热机的能量损失中,机械能散热耗能最多 8.某人为了测试汽车发动机的效率,开车以60km/h的平均速度行驶了120km,用去汽油25L。已知汽油的密度为0.7 103kg/m3,热值为4.6 107J/kg,发动机的功率为32.2kW,则该汽车发动机的效率为( ) A.28.8% B.36.5% C.23.6% D.38% 二、填空题 9. 2019年6月5日,我国首次用固体燃料运载火箭把“文昌物联一号”卫星成功送上太空。火箭发射时要选用热值 的固体燃料(选填“大”或“小”),燃料的质量减少,热值 (选填“变小”或“不变”)。 10.为了减少对大气污染,可对秸秆进行回收加工制成秸秆煤,完全燃烧20kg秸秆煤可放出 J热量;若这些热量完全被水吸收,可使 kg的水由20 升高到40 。(q秸=2.1 107J/kg,C水=4.2 103J/(kg )) 11.如图所示是单缸四冲程汽油机某一冲程工作示意图,该冲程是 冲程。若该汽油机1s对外做功20次,则汽油机的飞轮速度为 r/min。 12.有人设想制造一种“自动发电的电动车”,这款车将一小型发电机紧靠车轮处放置,转动的车轮可以带动发电机运转发电,发出的电又继续供给电动机,这样电动车就可以一直自动运动下去。请你判断该设想 (选填“能”或“不能”)成为现实,其理由是 。 13.某拖拉机耕地时行驶一公里消耗柴油1kg,若此柴油机的效率为30%,则这些柴油完全燃烧输出的有用功为 J;柴油机的水箱中装有100kg的水,每升高1 ,吸收的热量为 J。(柴油的热值为,水的比热容为 三、实验探究题 14.如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量相等,烧杯内的液体质量和初温也相同。 (1)探究不同物质吸热升温的特点,应选择 两图进行实验,如果质量和初始温度均相同的a、b两种液体,吸热后它们的温度随时间变化的图象,如图丁。由图可以看出,液体 的吸热能力较强,若a的比热容为1.2 103J/(kg• ),则b的比热容为 J/(kg• ); (2)比较不同燃料的热值,应选择 两图进行实验,燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过 来反映的(选填“温度计的示数”或“加热时间”):利用上述装置测得的燃料的热值是 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)的。 四、计算题 15.小明同学和家人在郊外野餐,用木炭烧水.质量为1kg的铁锅内装有5kg水,把水从18 加热至98 ,已知铁的比热容为0.46 103J/(kg• ).如果木炭的热值为3.4 107J/kg,它燃烧放出的热有10%被水吸收.求: (1)在这个过程中水吸收的热量; (2)在这个过程中用掉多少木炭. 16.某家用轿车,重为1.5 104N,当车以72km/h的速度匀速直线行驶了0.5h,消耗汽油 3kg,期间车受到的阻力为车重的0.08倍.已知汽油的热值为4.6 107J/kg,在此过程中,求: (1)车通过的路程; (2)牵引力做功的功率; (3)汽车发动机的效率。 17.如图所示,某同学用燃气灶烧水给餐具消毒。已知密闭锅内水的质量为5kg,水的初温为22 ,共消耗了0.06m3的天然气,该燃气灶烧水的热效率为70%。[水的比热容为4.2 103J/(kg• ),天然气的热值为4.0 107J/m3]求: (1)0.06m3的天然气完全燃烧所放出的热量; (2)以上过程中,水吸收的热量; (3)密闭的锅内水烧开时的温度。 参考答案 1.B 2.D 3.B 4.C 5.C 6.B 7.B 8.A 9.大;不变 10.4.2 108;5000 11.做功;2400 12.不能;违背了能量守恒定律 13.; 14.甲、丙;b;2.4 103;甲、乙;温度计的示数;偏小 15.(1)解:水吸收的热量: Q吸=cm(t−t0)=4.2 103J/(kg⋅ ) 5kg (98 −18 )=1.68 106J. 答:这个过程中水吸收的热量为1.68 106J. (2)解:由 = 得木炭完全燃烧放出的热量: Q放= = =1.68 107J, 由Q放=mq得需要的木炭的质量:m= = ≈0.5kg. 答:这个过程中用掉0.5kg木炭. 16.(1)解: 由速度公式可得s=vt=72km/h 0.5h=36km 答:车通过的路程是36km; (2)解: 由于车受到的阻力为车重的0.08倍,可得阻力f=0.08G=0.08 1.5 104N=1.2 103N 又因为车匀速行驶,得牵引力大小等于阻力大小,即F=f=12 103N 做功功率 答:牵引力做功的功率是2.4 104W; (3)解: 车牵引力做功W有=Pt=2.4 104W 0.5 3600s=4.32 107J 车消耗汽油能量W=Q=qm=4.6 107J/kg 3kg=1.38 108J 得汽车发动机的效率 答:汽车发动机的效率是31.3% 17.(1)解: 0.06m3的天然气完全燃烧放出的热量:Q放=Vq=0.06m3 4 107J/m3=2.4 106J; 答:0.06m3的天然气完全燃烧所放出的热量为2.4 106J; (2)解: 水吸收的热量:Q吸= Q放=70% 2.4 106J=1.68 106J; 答:以上过程中,水吸收的热量为1.68 106J; (3)解: 根据Q吸=cm(t﹣t0)可知,密闭的锅内水烧开时的温度为:。 答:密闭的锅内水烧开时的温度为102 。 学科网(北京)股份有限公司 $$