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．下列设备工作过程中使用热机的是（　　） A．“歼20”战斗机 B．亚运会比赛帆船 C．共享单车 D．航拍无人机 2．如图所示的是汽油机工作时某个冲程的示意图。下列说法中正确的是（　　） A．该冲程是吸气冲程 B．该冲程中汽缸内气体被压缩 C．该冲程中机械能转化为内能 D．该冲程是靠做功来完成的 3．2023年5月30日，长征二号F遥十六运载火箭搭载神舟十六号载人飞船成功发射（如图）。火箭使用一种叫做偏二甲肼的液体燃料，是因为该燃料具有较大的（　　） A．热值 B．比热容 C．密度 D．体积 4．如图所示实验，在橡胶塞受到水蒸气的压力而冲出的过程中，将内能转化为机械能，这与四冲程柴油机工作的哪个冲程能量转化相同（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 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．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．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相同，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，实验中应控制两装置燃料　 　　（选填“完全燃烧完”或“燃烧相同时间”），通过比较　 　（选填“温度计上升的示数”或“加热时间的长短”）来确定燃料热值的大小； （2）比较不同物质的比热容，应选择　 　两图进行实验，不同物质吸热多少是通过　 　（选填“温度计上升的示数”或“加热时间的长短”）来反映的。 （3）若甲图烧杯中为50g的水，燃料1为2×10-4kg的酒精。酒精完全燃烧后，温度计示数升高20℃（水未沸腾），水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），酒精热值为3×107J//kg，则该装置对水的加热效率为　 　。 四、计算题 15．小明的妈妈做饭时，使用铁锅烧水，小明发现把. 的水从加热到时，共消耗了的干木柴，已知水的比热容为，干木柴的热值为求： （1）干木柴完全燃烧放出的热量； （2）水吸收的热量； （3）铁锅烧水的效率． 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．D 3．A 4．C 5．C 6．B 7．B 8．A 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．甲、乙；完全燃烧完；液体升高的温度；甲、丙；加热时间的长短；70% 15．（1）解： 干木柴完全燃烧放出的热量： ； 答：干木柴完全燃烧放出的热量为； （2）解：水吸收的热量： ； 答：水吸收的热量为； （3）解：锅烧水的效率：． 答：铁锅烧水的效率是． 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 $$