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．关于汽油机和柴油机的主要区别，其中正确的是（　　） A．柴油机的气缸上是喷油嘴，汽油机的顶部有火花塞 B．在做功冲程中，柴油机的点火方式叫点燃式，汽油机的点火方式叫压燃式 C．柴油机比汽油机笨重，功率较小 D．柴油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物，汽油机吸入气缸的只是空气 2．图中甲和乙是汽油机工作的某两个冲程。关于这两个冲程及其能量转化的说法中，正确的是（　　） A．甲是做功冲程，内能转化为机械能 B．甲是压缩冲程，机械能转化为内能 C．乙是做功冲程，机械能转化为内能 D．乙是压缩冲程，内能转化为机械能 3．下列关于热机效率的说法中正确的是（　　） A．蒸汽机的效率比内燃机高 B．热机的功率越大，它的效率也一定越高 C．用来做有用功的那部分能量跟燃料燃烧放出的能量之比叫热机效率 D．用来做有用功的那部分能量跟燃料完全燃烧所放出的能量之比叫热机效率 4．如图所示，礼花筒利用筒内的高压空气膨胀，将彩带喷向空中，产生喜庆效果，下列冲程与这一过程能量转化相同的是（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 5．为减少能源消耗，保护环境，必须合理利用能源，下列方法中对提升热机效率有用的是（　　） A．让燃料放出的热量全部用来做有用功 B．用导热性更好的材料做内燃机气缸 C．增加燃料的质量 D．尽量使燃料充分燃烧 6．内燃机的能量流向图如图所示。内燃机的效率为（　　） A．7% B．28% C．31% D．34% 7．某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶9km，用时10min，消耗汽油1kg，已知汽车的牵引力是2000N，汽油的热值为4.5×107J/kg，假设汽油完全燃烧。通过计算可知，下列结果正确的有（　　） ①汽车行驶速度是90km/h ②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是4.5×107J ③汽车牵引力做功的功率是30kW ④汽车发动机的效率是40% A．①② B．②③ C．③④ D．②③④ 8．某科技小组在老师的指导下，用如图所示的同一个实验装置分别加热200g的甲、乙两种液体（其中一种是水，已知水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图，乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了14g酒精（q酒精＝3×107J/kg）则下列说法正确的是（　　） A．乙的比热容是1.8×103J/（kg•℃） B．该酒精灯的加热效率是25% C．乙的吸热能力大于甲的吸热能力 D．0～4min乙吸收的热量为3.36×104J 二、填空题 9．小倩同学参加元宵节“赏花灯”活动，对“走马灯”产生浓厚兴趣，于是利用身边的物品制作了简易的“走马灯”，如图所示，点燃下方纸杯中的蜡烛后，其内部的气体温度升高，上升并推动上方纸杯转动，这一过程是将高温气体的内能转化为纸杯的　 　能，此能量转化过程与内燃机的　 　冲程相同。 10．如图A、B、C、D为四冲程内燃机工作示意图，其中图A表示的是　 　冲程，图　 　表示中表示的做功冲程，图E、F中能量转化情况与做功冲程相同的是图　 　。 11．运载火箭使用的燃料是液态氢，利用液态氢做燃料，是利用　 　的特点。若完全燃烧的液态氢给初温为的水加热，加热效率为84%，在标准大气压下最多能将质量为　 　水的烧开。[，水的比热容为] 12．我国自主研发建造的“深海一号”超深水大气田成为世界首个具备远程遥控生产能力的超深水半潜式生产储油平台。若工程年产天然气，天然气的热值为，也可以表示为，则这些天然气完全燃烧可以放出的热量　 　J，燃烧过程中　 　能转化为内能。 13．小红在家用天然气灶烧开水，使1kg水升高了40℃，完全燃烧了0.01m3的天然气，在此过程中，水吸收的热量是　 　J；已知天然气的热值为4×107J/m3，则该天然气灶烧水的热效率为　 　%。【水的比热容c水=4.2×103J/（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．燃料的质量都是 10g ，烧杯内的液体初温相同。 燃料 加热前液体温度/℃ 燃料燃尽时液体温度/℃ 燃料的热值/J/kg 1 15 35 2.4×106 2 15 25 ? （1） 比较不同燃料的热值，应选择　 　 两图进行实验； 比较不同物质的比热容，应选择　 　 两图进行实验； （2）若在研究不同燃料热值实验时，记录数据如下表：根据表中数据计算：完全燃烧 10g 燃料 1 放出的热量为　 　 J ，燃料 2 的热值是　 　 J/kg。 （3）通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏 　 　（大/小），你认为出现这样情况的主要原因是：　 　。 四、计算题 15．同学们到研学基地开展实践活动。小明垒好柴火灶为大家煮饭，为了测试柴火灶的效率，他用1kg的干木柴给5kg的水加热，烧完木柴时，水温从20℃升高到60℃。（干木柴的热值q干木柴=1.2×107J/kg，水的比热容c水=4.2×103J/（kg•℃） （1）1kg的干木柴完全燃烧放出的热量是多少J？ （2）水吸收的热量为多少J？ （3）该柴火灶的效率为多少？ 16．如图是我国自主研发的水陆两栖飞机“鲲龙-600”，它可以承担大型灭火、水上救援等任务。若该两栖飞机以10m/s的速度匀速直线飞行60s，消耗航空燃油50kg，发动机的效率为40%，已知q燃油=4.2×107J/kg。求： （1）它在此过程中飞行的路程。 （2）50kg的航空燃油完全燃烧放出的热量。 （3）飞机发动机的功率。 17．氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，是最理想的新型能源，如图是我国开发以氢燃料为动力的公交车。[氢的热值为1.4×108J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]求： （1）完全燃烧0.3kg的氢燃料放出的热量； （2）若这些热量和公交车做的功相等，能让恒定功率为140kW的公交车匀速行驶的时间； （3）若这些热量的50%被质量为100kg、温度为60℃的水吸收，水升高的温度（标准大气压）。 参考答案 1．A 2．A 3．D 4．C 5．D 6．D 7．D 8．D 9．机械；做功 10．吸气；D；F 11．热值大；100 12．1.08×1017J；化学 13．1.68×105；42 14．（1）甲乙；甲丙 （2）2.4×104；1.2×106 （3）小；燃料没有完全燃烧（燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收） 15．（1）解：1kg的干木柴完全燃烧放出的热量：Q放=m干木柴q干木柴=1kg×1.2×107 J/kg=1.2×107J ； 答：1kg的干木柴完全燃烧放出的热量是1.2×107J； （2）解： 水吸收的热量是：Q吸=c水m（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×5kg×（60℃-20℃）=8.4×105J； 答：水吸收的热量为8.4×105J； （3）解： 该柴火灶的效率：。 答：该柴火灶的效率为7%。 16．（1）解：它在此过程中飞行的路程s=vt=10m/s×60s=600m 答：它在此过程中飞行的路程是600m （2）解：50kg的航空燃油完全燃烧放出的热量Q放＝mq=50kg×4.2×107J/kg=2.1×109J 答：50kg的航空燃油完全燃烧放出的热量是2.1×109J （3）解：飞机发动机做的功W=ηQ放=40%×2.1×109J=8.4×108J 飞机发动机的功率P==1.4×107W 答：飞机发动机的功率是1.4×107W。 17．（1）解： 0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量：Q放=m氢q氢=0.3kg×1.4×108J/kg=4.2×107J； 答：质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是4.2×107J； （2）解： 交车所做的功为：W=Q放=4.2×107J， 公交车的功率为：P=140kW=1.4×105W， 由得，公交车行驶的时间为：； 答：能让该公交车匀速行驶300s； （3）解： 由题意可知水吸收的热量：Q吸=Q放×50%=4.2×107J×50%=2.1×107J， 由Q吸=cmΔt得水升高的温度 由于水的初温为60℃，标准大气压下水的沸点为100℃， 所以水实际升高的温度：Δt′=100℃-60℃=40℃。 答：若这些热量50%被质量为100kg、温度为60℃的水吸收，水升高的温度是40℃ 。 学科网（北京）股份有限公司 $$