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．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． 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．小明学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来研究煤油和花生油热值的大小关系，他组装了如图所示的两套完全相同的装置，加热两个烧杯中质量和初温都相等的水，实验数据如下： 燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后的水温/℃ 煤油 25 44 花生油 25 34 （1）为了保证实验结论可靠，小明在实验中还应控制：煤油和花生油的　 　相同。 （2）分析得出：煤油和花生油两种燃料中，热值较大的是　 　。 （3）小明同学还想利用这种实验方案计算出两种燃料的热值，那么还需增加的实验仪器是：　 　利用此实验方法计算出的热值将比真实值　 　（选填“偏大”或“偏小”），原因是：　 　。 四、计算题 15．为响应国家相关政策，还广大人民群众以“绿水青山”，小华家里装修选用的是天然气热水器。某次工作时将40kg的水从15℃加热到50℃，查看天然气表得知消耗了0.25m3的天然气。已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)，天然气的热值q=4×107J/m3。求： （1）水吸收的热量； （2）天然气热水器的热效率。 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．B 2．C 3．A 4．B 5．B 6．C 7．B 8．C 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．质量；煤油；天平；偏小；燃烧放出的热会散失到空气中 15．（1）解： 水吸收的热量： Q吸=c水m水（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×40kg×（50℃-15℃）=5.88×106J 答：此过程中，水吸收的热量5.88×106J； （2）解： 天然气完全燃烧放出的热量是 热水器本次加热的效率是 答：天然气热水器的热效率是58.8%。 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 $$