小专题1 比热容，热值、热机效率计算-【一课通】2024-2025学年九年级全一册物理随堂小练习(教科版)

小专题1 比热容、热值、热机效率计算 1.给质量为300g的水加热,水温从20C升高到40C。如果把这些水吸收的一半 热量用来给一块质量为500g的金属加热,能使金属块的温度从20C升高到 80C,求这种金属的比热容。[c=4.2x10J/(kg·C) 2.为了测定铅的比热容,把质量为200g的铅块加热到100C,再投入到80g的 10C的水中,混合后水的温度为18C。若不计热损失,求; (1)水吸收的热量 (2)铅的比热容。 3.某一型号的汽车质量为5x10{}kg,在一段平直公路上匀速行驶了108km,车受到 的阳力为车重的0.1倍。求; (1)该汽车牵引力所做的功; (2)已知这一过程消耗燃油30L.汽车发动机在这一过程中消耗的总能量及该汽 车的效率。(假设燃油完全燃烧,燃油密度p=0.8x10{}kg/m{,燃油热值9= 4.5x10J/kg,g取10N/kg) 4.我国某主战坦克的质量达5x10{*kg.发动机的最大功率是1.1x10W,某次执行 任务时,该坦克在平直公路上以最大功率匀速行驶2000m用时200s.行驶过程 中共消耗20kg柴油,已知柴油的热值y=4x10J/kg,求; (1)柴油完全燃烧放出的热量为多少 (2)发动机的效率是多少? (3)行驶过程中坦克受到的摩擦力是多少 5.混合动力车具有节能、低排放等优点,成为汽车研究与开发领域的重点。某新型 混合动力汽车启动时,内燃机不工作,蓄电池向车轮输送能量。当需要高速行驶 或蓄电池的电能过低时,内燃机启动,既可以向车轮输送能量,又可以给蓄电池充 电。车速与汽车所受阻力的关系如图所示。在某次测试中,由内燃机提供能量 蓄电池储存的电能为5.4x10{J,当汽车以50km/h的速度匀速行驶了0.5h,蓄 电池的电能增加了10%,求 (1)汽车牵引力做的功为多少J (2)若所用燃料的热值是4.5x10J/kg.测试过程中消耗8kg的燃料(假设燃料 完全燃烧),则放出的总热量是多少 (3)内燃机工作时的效率为多少 ./N 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 10 2030 40 50 60v/(km·h-)动,是水蒸气的内能转化为球体的机械能 答:(1)这台汽油机在1s内对外做功 的过程。 25次; 7.答:蜡烛燃烧时,将化学能转化为内能;蜡 (2)这台汽油机的功率为3.75x10W。 烛燃烧使空气受热后,温度升高,密度减 第3节 热机效率 小而上升,推动风车转动,此过程将内能 【边学边练】 转化为机械能;热机工作过程中,首先将 1.D 2.D 3. D 4. D 燃料的化学能转化为内能,然后内能转化 5.低 高 为机械能,本实验中的热风车和热机有类 6.1700 15% 似之处。 【随堂小测】 第2节 内燃机 1.C 2.B 3.C 【边学边练】 4. 25 1.38x10 1.68x10 1.汽缸 燃气直接推动活塞做功 汽油机 5.20 6.9x104×1020% 柴油机 6.解:(1)0.15kg氢气完全燃烧放出的热 2.D 3.C 4.C 量:=mq=0.15kgx1.4t10{J/k= 5.机械 做功 飞轮的惯性 压缩 机械能 2.1x10J; 转化为内能 10 (2)牵引力所做的功:W=Fs=1.0x 【随堂小测】 $$0*Nt1.21x10m=1.2t10$t 1.D (3)汽车发动机的效率 2.做功 W 1.2x10J #=02.1xi10] 1~57.1%。 3.120 30 【解析】已知单缸四冲程汽油机 的飞轮转速为3600v/min.即每秒转60 答:(1)氢气完全燃烧产生的热量是2.1x 10J; 圈,又因为1圈有2个冲程,所以在1s内 可以完成120个冲程,4个冲程做功1次, (2)汽车的牵引力做的功是1.2x10J; 因此共做功30次。 (3)汽车发动机的效率是57.1% 4.做功 机械 4.6x10 小专题1 比热容、热值、热机效率计算 5.解:(1)四冲程汽油机完成1个工作循环. 1.解:水吸收的热量 经过4个冲程,燃气对外做功1次;飞轮转 =c$m(t-1o)=4. 2x10 J/(k· C)x 速是3000v/min=50v/s.则每秒飞轮转动 $. 3 k$t40 C-20 C)=2.52t10$. 50圈,完成25个工作循环,对外做功 由题意可知,金属吸收的热量; 25次。 (2)汽油机的功率 .W25x1500J-3.75×10* W。 10J. P= 1 18 则这种金属的比热容: -87 1.26x10J 108J; c'=- (t'-_)%0.5 kgx(80 C-20 C)= (2)汽车发动机在这一过程中消耗的总能 420J/(kg·C)。 量是1.08x10*J.该汽车的效率是50%。 答:这种金属的比热容是420J/(kg·C)。 4.解:(1)柴油完全燃烧放出的热量:Q= 2.解:(1)水吸收的热量:Q三cm(t- $m =20k$4tm10$$/k =8ti1$0$:$$ to)=4.2x10J/(kg·C)x0. 08 kgx (2)坦克在平直公路上以最大功率匀速行 (18C-10C)=2.688$t10*J; 驶所做的有用功; (2)因为不计热损失,铅块放出的热量等 W=P=1.1tim10t200s=2.2tm1$0*$ 于水吸收的热量,即0=0=2.688x 发动机的效率 10J. V2.2x10*1-27.5%; n二0 所以铅的比热容: 8x10*J 2.688x10J (3)根据W=Fs可知,行驶过程中坦克的 =m(-fon)-0.2kgx(100C-18 °C)~ 牵引力:F-W2200I-1.1x10°N. 163.9J(kg·C)。 -=2000m 答:(1)水吸收的热量是2.688x10J; 由于坦克匀速行驶,故坦克受到的摩擦力; (2)铅的比热容是163.9J/(kg·C) f=F=1.1xi10$N 3.解:(1)汽车的重力; 答:(1)柴油完全燃烧放出的热量为8x 10*J; $G =m$ =5tm $0$$ 10N/$$=5 tm $0$N$ 阻力:f$=0.$ 1$G=0$ 1t5 t 10$N=$ $ m$ (2)发动机的效率是27.5%; 10N. (3)行驶过程中坦克受到的摩擦力是1.1× 10N。 路程:s=108km=1.08x10$m.因为汽车$ 做匀速运动,所以F=f=5x10$N$ 5.解:(1)由v--得,汽车行驶的路程: 该汽车牵引力所做的功: $$ =t=50km/$ht0.5 h=25 km=2 .$5w $W=FFs=5tm $0mNtm1.0 8ti10$mm=5.4 10{m. 10{J; 由图像可知,汽车速度为50km/h时,所受 ($2)V=30 L=0.03m.$ 阻力为f=4000N,由于汽车做匀速直线 运动,汽车的牵引|力:F=f=4000N. 0. 03 m3=24kg. 牵引力做功: $ =mq=24k$x4.5ti10J/k=1.08 W=Fs=40 00Nt2.5tm10$m=1tim1$0\$$ 10{J. (2)燃料完全燃烧放出的热量:0=m4= IV 5.4x10*1 $8k x4.5ti10J/k =3.6ti10*$$$ 1=01.08x10】 =50%。 (3)由于蓄电池原来储存的电能为5.4x 答:(1)该汽车牵引力所做的功是5.4x 10*1.此过程中蓄电池的电能增加了 -88- 10%,则内燃机工作时转化为电能: 4.如图所示: W.=10%t5.4t10$=5.4t10$ W W+W=1x10*J+5.4$10J= 1.54x10*J. 内燃机工作的效率 W卷_1.54×101~42. 8%。 n二Q 【随堂小测】 3.6x10*J 1.D 2.B 答:(1)汽车牵引力做的功为1x10^{*}] 3.(1)3 (2)L. L不能 (2)放出的总热量是3.6x10{*}]; 4.(1)如图所示: (3)内燃机工作时的效率为42.8%。 第三章 认识电路 第1节 电现象 【边学边练】 1. B 2. D 3. C 4. B (2)如图所示: 【随堂小测】 1.D 2. B 3. B 4. A 5. B 6. C 【解析】验电器是利用同种电荷相互排 斥的原理,故A错误。C棒是导体,手柄D 应为绝缘体,否则电荷会通过人体传出,故 (3)用一根导线连接在开关的两接线杜 B错误。丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,该 玻璃棒去接触验电器A时,验电器A也会 上,若灯亮,则说明开关坏了;若灯仍不亮, 带正电:用带绝缘柄的金属棒接触两个验 则说明电灯坏了或电池没电。 第3节 电路的连接 电器的金属球时,验电器B上的自由电子 向验电器A转移,负电荷移动的方向与电 【边学边练】 流方向相反,故产生的电流方向为A到B. 1.A 2.B 故C正确。丝绸摩擦过的玻璃棒带正电, 3.D【解析】根据并联电路的特点,即各个 故电子是由玻璃棒转移到丝绸,故D 支路之间独立工作互不影响,熄灭任何一 错误。 盏电灯,都不会影响其他电灯的点亮和熄 第2节 电路 灭,所以它们是并联的。故选D。 【边学边练】 4.B 5.C 1.开关 用电器 【随堂小测】 2.C 1.D 2.A 3.A 4. B 3.开路 通路 短路 5.串 并 -89