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．下列有关热机的说法正确的是（　　） A．柴油机顶部是火花塞，吸气冲程吸入的是空气 B．热机的工作原理是将内能转化为机械能 C．内燃机压缩冲程时，内能减少，温度升高 D．热机效率可以等于 1 2．如图所示，在四冲程汽油机的工作循环中，将内能转化为机械能的冲程是（　　） A． B． C． D． 3．关于燃料的热值，以下说法中正确的是（　　） A．燃料的热值与燃料的种类有关系，与燃料的质量和燃烧状况无关 B．燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值 C．燃料燃烧时，质量越大，热值越大 D．燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小 4．汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分，现代家庭用汽车多数采用汽油机作为发动机，如图是四冲程汽油机的一个冲程，下列对汽油机和该冲程判断正确的是（　　） A．该冲程汽油机汽缸内只有空气 B．该冲程活塞运动是靠飞轮的惯性来完成的 C．若该四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min，它1s完成了15个冲程，做了15次功 D．该冲程为压缩冲程，内能转化为机械能 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．酒精的热值是，表示1kg的酒精　 　放出的热量是，若1kg的酒精燃烧后剩下一半的热值是　 　J/kg。 10．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　 　冲程将内能转化为机械能，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”）。 11． 随着科技发展，人们已经开始将氢能作为一种新能源加以利用。已知氢燃料的热值为，水的比热容为。如果一辆汽车平均每月消耗氢燃料30kg，这些氢燃料完全燃烧释放的热量为　 　J，若这些热量完全被水吸收，可使　 　kg水的温度从20℃升高到100℃。 12．小明使用煤气炉将4kg的水从20℃加热到100℃，在此过程中用掉0.1 kg煤气，则完全燃烧这些煤气可放出的热量为　 　， 此煤气炉烧水时的效率为　 　。 [c水=4.2×103 J/kg•℃），q煤气=4. 2×107 J/kg] 13．如图甲所示，这是四冲程汽油机的　 　冲程。如图乙，这是我国自主生产的某品牌小汽车，已知汽油的热值是，若该汽车发动机的效率是，消耗汽油使该汽车在水平路面上匀速行驶了，则该汽车发动机的牵引力为　 　N。 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．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．B 2．C 3．A 4．B 5．D 6．D 7．D 8．D 9．完全燃烧； 10．10；做功；变小 11．； 12．4.2×106J；32％ 13．吸气； 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η= 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）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 $$