专题02 内能的利用（考点清单）-2024-2025学年九年级物理上学期期中考点大串讲（人教版）

专题02 第14章 内能的利用 清单01 内能的利用 一、热机 1.热机 （1）热机：各种利用 做功的机械叫做热机。 （2）工作原理：热机利用内能做功，将 能转化为 能。 （3）种类：蒸气机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。 2.内燃机 （1）内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。 （2）分类： 机和 机。 （3）内燃机的能量转化：化学能转化为内能，内能再转化为机械能。 3.汽油机 （1）冲程：汽油机在工作时，活塞从气缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。 （2）四个冲程：汽油机的一个工作循环由 、 、 、 四个冲程组成。多数汽油机是由这四个冲程的不断循环来保证连续工作的。 （3）汽油机的工作过程 冲程 冲程 冲程 冲程 冲程 工作示意图 特点 进气门打开，排气门关闭，活塞向 运动， 的混合物进入汽缸。 进气门和排气门都关闭，活塞向 运动，燃料混合物 被 。 火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体。高温高压的气体推动活塞向 运动，带动曲轴转动，对外 。 进气门保持关闭，排气门打开，活塞向 运动，把废气排出汽缸。 能量转化（转移） 能转化为 能 （燃料化学能转化为内能） 能转化为 能 废气带走大部分内能 （4）在四个冲程中，只有 冲程对外做功，其他三个冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性带动活塞完成。 （5）四冲程汽油机一个工作循环包括 个冲程，活塞往复运动 次，曲轴转 圈，对外做功 次。 4.柴油机 （1）柴油机汽缸顶部没有火花塞，只有 。 （2）柴油机吸入气缸内的物质只有 。 （3）柴油机在压缩冲程结束时，压缩空气的温度已经超过柴油的燃点，此时从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气就立刻燃烧起来（俗称“压燃式”）。 二、热机的效率 1.热值 （1）定义：我们把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之 ，叫做这种燃料的热值（q）。热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的 。 （2）单位： ，符号： 。有些气体的热值单位为： 。热值大的物质常用作航空航天燃料。 （3）燃料燃烧放出的热量计算公式： 或 （用哪个公式计算取决于热值的单位）。 （4）木炭的热值为3.4×107J/kg的物理意义： 。 （5）特点：热值是燃料的一种特性，只与燃料的 有关，与燃料的质量、燃料燃烧放出热量的多少以及燃料是否完全燃烧 。 2.热机的效率 （1）定义：用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之 ，叫做热机的效率（η）。 （2）计算公式： 。 （3）物理意义：热机的效率是热机性能的重要指标。热机的效率表示使用热机时对燃料的利用率的高低，热机的效率高，在做功同样多的情况下，就消耗更 的燃料，节约能源。 （4）提高热机效率的方法 ①使燃料 燃烧； ②尽量 各种热量损失； ③利用废气的能量；（废气带走的能量最多）； ④注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦阻力而额外消耗的能量。 三、能量的转化和守恒 1.能量的转化和转移 （1）在一定条件下，能量可以从一种形式的能量转化为另一种形式的能量，这种现象叫能量的转化。例如，摩擦生热： 能转化为 能；发电机： 能转化为 能；光合作用： 能转化为 能；燃料燃烧： 能转化为 能。 （2）能量的转化和转移具有 性。 2.能量守恒定律 （1）能量守恒定律内容：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式 为另一种形式，或者从一个物体 到其他物体，而在转化和转移过程中，能量的总量 。 （2）不可能制造出永动机，原因是违背了 。 实验一　比较不同燃料热值的大小 【实验器材】相同的铁台架、石棉网、烧杯、温度计、火柴、秒表、天平、水、两种不同的燃料。 【实验装置】 【设计实验】 （1）转换法：燃料燃烧给水加热，通过水 反映燃料燃烧放出热量的多少。升高的温度越高，燃料燃烧放出的热量越多，热值越大。 （2）控制变量法：控制燃料的质量 ，水的 和 相同，燃料要完全燃烧。 【实验步骤】 一、按图组装器材。 二、取质量相同的两种燃料，给质量和初温相同的水加热，待两种燃料燃烧完时，测出两种液体的温度，并计入表格。 三、实验表格和数据图像 燃料 加热前水温℃ 燃料燃尽时水温℃ 燃料1 燃料2 【实验结论】 通过温度-时间图像判断两种燃料的热值大小：平缓的图像对应的燃料热值 。 【交流与反思】 （1）实验中要让燃料完全燃烧，而不是燃烧相同的时间； （2）通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏 （选填“偏大”或“偏小”），这是因为 。 【练习1】（23-24九年级上·广东中山·期中）汽油机的工作的四个冲程为：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，如图所示为 冲程。汽油机在吸气冲程中吸入的是汽油和 的混合物；在压缩冲程中， 能转为气体的内能。 【练习2】（23-24九年级上·江苏无锡·期中）如图是汽油机工作过程中的 冲程，此过程中是 能转化为 能。一单缸四冲程汽油机的飞轮转速是3600r/min，则该汽油机每秒内对外做功 次。 【练习3】（23-24九年级上·河北邯郸·期中）一钢罐内装有质量为20千克的液化石油气，这些液化石油气完全燃烧放出的热量为 J，燃烧过程中液化石油气的热值 （选填“变大”“变小”或“不变”）。（液化石油气的热值为） 【练习4】（23-24九年级上·四川成都·期中）关于燃料的热值，以下说法正确的是（　　） A．煤的热值比干木柴大，因此1kg煤完全燃烧放出的热量一定比1kg干木柴多 B．越容易燃烧，放热越多的燃料，其热值越大 C．火箭所用燃料是液态氢，因为液态氢燃烧放出热量一定比汽油和柴油高 D．燃料的热值与燃料的质量成反比 【练习5】（23-24九年级上·河北邯郸·期中）下列有关热机效率、燃料热值、物体内能、比热容的说法中，正确的是（  ） A．热机所用燃料的热值越大，效率越高 B．质量相同的不同物质，当吸收或放出同样热量时，比热容大的物质温度变化较大 C．汽油的热值大于柴油的热值，所以汽油燃烧放出的热量多 D．热机所用燃料的化学能转化成的内能越多，效率不一定越高 【练习6】（23-24九年级上·山东菏泽·期中）如图所示，网红“木桶鱼”是在木桶里放入高温的鹅卵石，再加入质量为2kg、初温为60℃的鱼汤，鹅卵石放热能使鱼汤沸腾[在一标准大气压下，鱼汤的比热容和沸点视为和水相同c汤=4.2×10³J/(kg·℃)]。气压看作标准大气压。求： （1）鱼汤所吸收的热量为多少； （2）若天然气完全燃烧放出的热量被鹅卵石全部吸收，而鹅卵石放出热量的80%被鱼汤吸收。求此过程需要燃烧多少m³天然气？（q天然气=3.5×104J/m³） 【练习7】（23-24九年级上·重庆江津·期中）暑假，小明一家驱车外出旅游。当汽车以20m/s的速度匀速行驶600s，消耗的清洁乙醇汽油为1.2kg。汽车匀速行驶时受到的牵引力F＝1.2×103N，乙醇汽油的热值q＝4.8×107J/kg。求： （1）这段时间内汽油完全燃烧放出的热量是多少J？ （2）该汽车的效率是多少？ 1．（23-24九年级上·广东汕头·期中）发射火箭时，常用液氢作为燃料这是因为氢的 较大，升空时将氢燃烧时释放的 能转化为机械能，已知液氢的热值是，运载火箭的氢在燃烧完一半后，剩余部分液态氢的热值是 J/kg。 2．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）压缩空气动力车。 （1）小明将充满气的气球捆绑在小车上，制成压缩空气动力小车。当气球向右喷气时，静止的小车向左运动起来，如图甲所示。该过程使气球内气体的内能 （选填“增大”或“减小”），这一过程的能量转化与内燃机的 冲程相同； （2）为制造压缩空气动力汽车，工程师将装有压缩空气的钢瓶与空气动力发动机连接，该发动机的一个工作循环分为进气冲程和排气冲程，如图乙所示。发动机对外做功的是 （进气/排气）冲程，此过程中钢瓶内压缩空气的温度 。若该发动机的转速为1200r/min，则1s内发动机对外做功 次。 3．（23-24九年级上·河北承德·期中）如图是四冲程汽油机工作过程的一个冲程，该冲程的能量转化情况是 ；该汽油机的飞轮转速为2400r/min，该汽油机1s对外做功 次。若其效率为25%，当输出2.3×107J的有用功时，消耗汽油的质量是 kg。（q汽油＝4.6×107J/kg） 4．（23-24九年级上·江西南昌·期中）甲醇是全球公认的新型清洁可再生能源，我国利用废碳再生生成的零碳甲醇技术已处于国际领先水平。下列关于甲醇燃料能源汽车说法正确的是（　　） A．甲醇燃料汽车内燃机的压缩冲程，主要通过热传递的方式增大汽缸内物质的内能 B．甲醇燃料汽车驱动效率低于燃油汽车 C．甲醇燃料汽车实现了“零排放”，其效率达到了 D．甲醇燃料属于新能源，燃烧时产生的内能可以转化为汽车的机械能 5．（23-24九年级上·天津·期中）喜欢思考的小明用塑料矿泉水瓶进行了如下游戏探究：瓶中留有少量水， 盖上瓶盖（如图甲）；扭转瓶身（如图乙）；拧松瓶盖（如图丙），瓶盖被瓶内的气体冲出，同时瓶口出现白雾（如图丁）。图乙和图丁所示的过程，分别与四冲程内燃机两个冲程类似，下列说法正确的是（　　） A．图乙相当于压缩冲程，将内能转化为机械能 B．图丁相当于排气冲程，将机械能转化为内能 C．图乙相当于做功冲程，将机械能转化为内能 D．图丙相当于做功冲程，将内能转化为机械能 6．（23-24九年级上·四川成都·期中）如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（　　） A．图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，瓶内空气的内能减少，内能转化为机械能 B．图乙，瓶子内空气推动塞子跳起时，瓶内空气的内能减小，与汽油机的压缩冲程原理相同 C．图丁，汽缸内气体推动活塞向下运动时，气体的内能减小，这个过程依靠飞轮的惯性完成 D．图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气的内能减少，塞子的机械能增加 7．（23-24九年级上·江苏镇江·期中）如图所示，用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热，两图装置均相同。燃料的质量用m表示，燃料充分燃尽时水升高的温度用表示（水未沸腾）（　　） A．若m相同，越小，燃料的热值越大 B．若相同，m越大，燃料的热值越大 C．若的值越大，燃料的热值越小 D．若的值越大，燃料的热值越小 8．（23-24九年级上·辽宁朝阳·期中）物理小组的同学们组装了如图（1）所示的装置，在完全相同的烧杯中分别装有质量相同的A、B两种液体，在完全相同的燃料盒中分别装有两种不同的燃料。 (1)若要比较液体的吸热本领强弱应选 两图的实验装置进行实验；实验过程中，若浸在液体中的温度计示数都升高了，加热时间较短的液体比热容较 （选填“大”或“小”）； (2)根据实验数据同学们绘制出如图（2）所示的图像。由图像可知：液体 的比热容较大； (3)若要比较两种燃料的热值大小应选择 两图的实验装置进行实验；实验过程中，若质量相等的燃料均已燃尽，且甲烧杯内液体温度升高多，则燃料1的热值 （选填“大”或“小”）； (4)实验小组的同学经过讨论和实验，用图甲所示的实验方法进行数据测量，并求出燃料的热值。求出的热值比真实值偏 （选填“大”或“小”）。 9．（23-24九年级上·江苏宿迁·期中）今年上初三的小雨同学对物理非常感兴趣，在学习了效率相关知识后她想测量家用燃气灶效率，上周末她和爸爸在家对燃气灶烧水的效率展开研究。通过测量发现：将2kg的水，从25℃加热到75℃的过程中，消耗天燃气0.01m3，已知天然气的热值为，求： （1）此次消耗的天然气完全燃烧放出的热量； （2）此次实验中燃气灶烧水的效率； （3）实验后爸爸提出，高效燃气灶不仅可以节约燃料，还可以减少气体排放，有利于环境保护。小雨想通过技术改进来提高燃气灶的热效率，请你结合所学知识给她提供一些建议。 10．（23-24九年级上·陕西咸阳·期中）随着国民经济的发展，汽车已广泛走进家庭。一辆小轿车以某一速度在平直路面上匀速行驶82.8km用时1h，消耗汽油3kg。若这些汽油完全燃烧放出的热量有30%用来驱动汽车做有用功，所用汽油的热值为。冷凝水的比热容为求： (1)3kg汽油完全燃烧放出的热量； (2)这辆轿车以该速度匀速行驶时受到的阻力； (3)该车匀速行驶时的功率。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！22 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题02 第14章 内能的利用 清单01 内能的利用 一、热机 1.热机 （1）热机：各种利用 （内能）做功的机械叫做热机。 （2）工作原理：热机利用内能做功，将 （内）能转化为 （机械）能。 （3）种类：蒸气机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。 2.内燃机 （1）内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。 （2）分类： （汽油）机和 （柴油）机。 （3）内燃机的能量转化：化学能转化为内能，内能再转化为机械能。 3.汽油机 （1）冲程：汽油机在工作时，活塞从气缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。 （2）四个冲程：汽油机的一个工作循环由 （吸气）、 （压缩）、 （做功）、 （排气）四个冲程组成。多数汽油机是由这四个冲程的不断循环来保证连续工作的。 （3）汽油机的工作过程 冲程 （吸气）冲程 （压缩）冲程 （做功）冲程 （排气）冲程 工作示意图 特点 进气门打开，排气门关闭，活塞向 （下）运动， （汽油和空气）的混合物进入汽缸。 进气门和排气门都关闭，活塞向 （上）运动，燃料混合物被 （压缩）。 火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体。高温高压的气体推动活塞向 （下）运动，带动曲轴转动，对外 （做功）。 进气门保持关闭，排气门打开，活塞向 （上）运动，把废气排出汽缸。 能量转化（转移） （机械）能转化为 （内）能 （燃料化学能转化为内能） （内）能转化为 （机械）能 废气带走大部分内能 （4）在四个冲程中，只有 （做功）冲程对外做功，其他三个冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性带动活塞完成。 （5）四冲程汽油机一个工作循环包括 （4）个冲程，活塞往复运动 （2）次，曲轴转 （2）圈，对外做功 （1）次。 4.柴油机 （1）柴油机汽缸顶部没有火花塞，只有 （喷油嘴）。 （2）柴油机吸入气缸内的物质只有 （空气）。 （3）柴油机在压缩冲程结束时，压缩空气的温度已经超过柴油的燃点，此时从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气就立刻燃烧起来（俗称“压燃式”）。 二、热机的效率 1.热值 （1）定义：我们把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之 （比），叫做这种燃料的热值（q）。热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的 （热量）。 （2）单位： （焦每千克），符号： （J/kg）。有些气体的热值单位为： （J/m3）。热值大的物质常用作航空航天燃料。 （3）燃料燃烧放出的热量计算公式： （）或 （） （用哪个公式计算取决于热值的单位）。 （4）木炭的热值为3.4×107J/kg的物理意义： （1kg木炭完全燃烧时放出的热量是3.4×107J）。 （5）特点：热值是燃料的一种特性，只与燃料的 （种类）有关，与燃料的质量、燃料燃烧放出热量的多少以及燃料是否完全燃烧 （无关）。 2.热机的效率 （1）定义：用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之 （比），叫做热机的效率（η）。 （2）计算公式： （）。 （3）物理意义：热机的效率是热机性能的重要指标。热机的效率表示使用热机时对燃料的利用率的高低，热机的效率高，在做功同样多的情况下，就消耗更 （少）的燃料，节约能源。 （4）提高热机效率的方法 ①使燃料 （充分）燃烧； ②尽量 （减少）各种热量损失； ③利用废气的能量；（废气带走的能量最多）； ④注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦阻力而额外消耗的能量。 三、能量的转化和守恒 1.能量的转化和转移 （1）在一定条件下，能量可以从一种形式的能量转化为另一种形式的能量，这种现象叫能量的转化。例如，摩擦生热： （机械）能转化为 （内）能；发电机： （机械）能转化为 （内）能；光合作用： （内）能转化为 （化学）能；燃料燃烧： （化学）能转化为 （内）能。 （2）能量的转化和转移具有 （方向）性。 2.能量守恒定律 （1）能量守恒定律内容：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式 （转化）为另一种形式，或者从一个物体 （转移）到其他物体，而在转化和转移过程中，能量的总 量 （保持不变）。 （2）不可能制造出永动机，原因是违背了 （能量守恒定律）。 实验一　比较不同燃料热值的大小 【实验器材】相同的铁台架、石棉网、烧杯、温度计、火柴、秒表、天平、水、两种不同的燃料。 【实验装置】 【设计实验】 （1）转换法：燃料燃烧给水加热，通过水 （升高的温度）反映燃料燃烧放出热量的多少。升高的温度越高，燃料燃烧放出的热量越多，热值越大。 （2）控制变量法：控制燃料的质量 （相同），水的 （质量）和 （初温）相同，燃料要完全燃烧。 【实验步骤】 一、按图组装器材。 二、取质量相同的两种燃料，给质量和初温相同的水加热，待两种燃料燃烧完时，测出两种液体的温度，并计入表格。 三、实验表格和数据图像 燃料 加热前水温℃ 燃料燃尽时水温℃ 燃料1 燃料2 【实验结论】 通过温度-时间图像判断两种燃料的热值大小：平缓的图像对应的燃料热值 （小）。 【交流与反思】 （1）实验中要让燃料完全燃烧，而不是燃烧相同的时间； （2）通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏 （偏小）（选填“偏大”或“偏小”），这是因为 （存在热损失或燃料未完全燃烧）。 【练习1】（23-24九年级上·广东中山·期中）汽油机的工作的四个冲程为：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，如图所示为 冲程。汽油机在吸气冲程中吸入的是汽油和 的混合物；在压缩冲程中， 能转为气体的内能。 【答案】 做功 空气 机械 【详解】[1]由图可知，进气门和排气门都关闭，并且活塞向下运动，所以是做功冲程。 [2]汽油机在吸气冲程中，进气门打开，排气门关闭，吸入汽缸的是汽油和空气的混合气体。 [3]在压缩冲程中，当活塞压缩气体做功时，气体的内能增大，机械能转化为气体的内能。 【练习2】（23-24九年级上·江苏无锡·期中）如图是汽油机工作过程中的 冲程，此过程中是 能转化为 能。一单缸四冲程汽油机的飞轮转速是3600r/min，则该汽油机每秒内对外做功 次。 【答案】 做功 内 机械 30 【详解】[1][2][3]由题中示意图可知：两气门关闭，火花塞上冒出电火花，活塞向下运动，是做功冲程，做功冲程中将混合气体剧烈燃烧产生的高温高压的燃气内能转化为活塞运动的机械能。 [4]汽油机的转速为3600r/min，说明1s内汽油机曲轴的转动次数等于60r，一个工作循环中，曲轴转动两周，对外做功一次，故1s内曲轴转动60圈，对外做功30次。 【练习3】（23-24九年级上·河北邯郸·期中）一钢罐内装有质量为20千克的液化石油气，这些液化石油气完全燃烧放出的热量为 J，燃烧过程中液化石油气的热值 （选填“变大”“变小”或“不变”）。（液化石油气的热值为） 【答案】 不变 【详解】[1]液化石油气完全燃烧放出的热量为 [2]热值是燃料的特性，只与燃料的种类有关，与其是否燃烧和燃烧是否充分无关，所以在燃烧的过程中，液化石油气的热值将不变。 【练习4】（23-24九年级上·四川成都·期中）关于燃料的热值，以下说法正确的是（　　） A．煤的热值比干木柴大，因此1kg煤完全燃烧放出的热量一定比1kg干木柴多 B．越容易燃烧，放热越多的燃料，其热值越大 C．火箭所用燃料是液态氢，因为液态氢燃烧放出热量一定比汽油和柴油高 D．燃料的热值与燃料的质量成反比 【答案】A 【详解】A．1kg某种燃料完全燃烧放出的能量，叫做这种燃料的热值。煤的热值比干木柴大，因此1kg煤完全燃烧放出的热量一定比1kg干木柴多，故A正确； BD．燃料的热值是燃料的一种特性，热值的大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃料燃烧的程度及燃料是否容易燃烧无关，故BD错误； C．1kg某种燃料完全燃烧放出的能量，叫做这种燃料的热值。由于质量不确定，且燃料不一定完全燃烧，因此液态氢燃烧放出热量不一定比汽油和柴油高，故C错误。 故选A。 【练习5】（23-24九年级上·河北邯郸·期中）下列有关热机效率、燃料热值、物体内能、比热容的说法中，正确的是（  ） A．热机所用燃料的热值越大，效率越高 B．质量相同的不同物质，当吸收或放出同样热量时，比热容大的物质温度变化较大 C．汽油的热值大于柴油的热值，所以汽油燃烧放出的热量多 D．热机所用燃料的化学能转化成的内能越多，效率不一定越高 【答案】D 【详解】A．用热值大的燃料，燃烧相同燃料可以放出更多的热量，但用来做有用功的能量不一定多，用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量的比值不一定大，热机效率不一定得到提高，故A错误； B．质量相同的不同物质，当吸收或放出同样热量时，由可知，比热容大的物质，温度变化小，故B错误； C．由可知，燃料燃烧发出热量的多少与燃料的质量、热值有关，由于不知道汽油和柴油的质量关系，虽然汽油的热值大于柴油的热值，但是无法确定汽油燃烧发出的热量是否比柴油多，故C错误； D．热机效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出能量的比值，热机所用燃料的化学能转化成的内能多，但是转化的有用功不一定多，所以效率不一定高，故D正确。 故选D。 【练习6】（23-24九年级上·山东菏泽·期中）如图所示，网红“木桶鱼”是在木桶里放入高温的鹅卵石，再加入质量为2kg、初温为60℃的鱼汤，鹅卵石放热能使鱼汤沸腾[在一标准大气压下，鱼汤的比热容和沸点视为和水相同c汤=4.2×10³J/(kg·℃)]。气压看作标准大气压。求： （1）鱼汤所吸收的热量为多少； （2）若天然气完全燃烧放出的热量被鹅卵石全部吸收，而鹅卵石放出热量的80%被鱼汤吸收。求此过程需要燃烧多少m³天然气？（q天然气=3.5×104J/m³） 【答案】（1）3.36×105J；（2）0.012m3 【详解】解：（1）鱼汤所吸收的热量为 （2）天然气完全燃烧放出的热量 此过程需要燃烧天然气的体积为 答：（1）鱼汤所吸收的热量为； （2）此过程需要燃烧0.012m³天然气。 【练习7】（23-24九年级上·重庆江津·期中）暑假，小明一家驱车外出旅游。当汽车以20m/s的速度匀速行驶600s，消耗的清洁乙醇汽油为1.2kg。汽车匀速行驶时受到的牵引力F＝1.2×103N，乙醇汽油的热值q＝4.8×107J/kg。求： （1）这段时间内汽油完全燃烧放出的热量是多少J？ （2）该汽车的效率是多少？ 【答案】（1）5.76×107J；（2）25% 【详解】解：（1）乙醇汽油完全燃烧释放的热量 Q放=mq=1.2kg×4.8×104J/kg=5.76×107J （2）汽车在t=600s内通过的路程 s=vt=20m/s×600s=1.2×104m 汽车牵引力在10min内做的功 W=Fs=1.2×103N×1.2×104m=1.44×107J 汽车牵引力做功的功率 在测试时间内该汽车的效率 答：（1）这段时间内清洁乙醇汽油完全燃烧放出的热量是5.76×107J； （2）该汽车的效率是25%。 1．（23-24九年级上·广东汕头·期中）发射火箭时，常用液氢作为燃料这是因为氢的 较大，升空时将氢燃烧时释放的 能转化为机械能，已知液氢的热值是，运载火箭的氢在燃烧完一半后，剩余部分液态氢的热值是 J/kg。 【答案】 热值 内 1.4×103 【详解】[1]火箭使用的燃料主要是液态氢，这是利用了氢燃料的热值大的特点，在完全燃烧相同质量的燃料时，释放出的热量越多。 [2]燃料燃烧是化学变化，将化学能转化为内能，又将内能转化为火箭的机械能。 [3]热值是燃料的一种属性，与质量无关，运载火箭的氢在燃烧完一半后，剩余部分液态氢的热值不变，为。 2．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）压缩空气动力车。 （1）小明将充满气的气球捆绑在小车上，制成压缩空气动力小车。当气球向右喷气时，静止的小车向左运动起来，如图甲所示。该过程使气球内气体的内能 （选填“增大”或“减小”），这一过程的能量转化与内燃机的 冲程相同； （2）为制造压缩空气动力汽车，工程师将装有压缩空气的钢瓶与空气动力发动机连接，该发动机的一个工作循环分为进气冲程和排气冲程，如图乙所示。发动机对外做功的是 （进气/排气）冲程，此过程中钢瓶内压缩空气的温度 。若该发动机的转速为1200r/min，则1s内发动机对外做功 次。 【答案】 减小 做功 进气 降低 20 【详解】（1）[1][2]如图甲所示，气球内的气体喷出时，内能转化为机械能，球内气体的内能将减小，所以气球内的气体喷出时的能量转化与热机做功冲程相同。 （2）[3][4]如图乙所示，进气冲程中压缩空气进入气缸，压缩空气对活塞做功，将内能转化为机械能，钢瓶内压缩空气的内能减少，温度降低。 [5]该发动机的一个工作循环分为进气冲程和排气冲程，若该发动机飞轮的转速为1200r/min＝20r/s，则1s内发动机有20个工作循环，对外做功20次。 3．（23-24九年级上·河北承德·期中）如图是四冲程汽油机工作过程的一个冲程，该冲程的能量转化情况是 ；该汽油机的飞轮转速为2400r/min，该汽油机1s对外做功 次。若其效率为25%，当输出2.3×107J的有用功时，消耗汽油的质量是 kg。（q汽油＝4.6×107J/kg） 【答案】 内能转化为机械能 20 2 【详解】[1]图中两个气门关闭，活塞向下运动，所以此图是四冲程汽油机工作过程的做功冲程，该冲程内能转化为机械能。 [2]因为一个工作循环，活塞往返两次，飞轮转动两周，对外做功一次，所以该汽油机1s对外做功次数为 [3]完全燃烧汽油放出的热量为 需要消耗汽油的质量为 4．（23-24九年级上·江西南昌·期中）甲醇是全球公认的新型清洁可再生能源，我国利用废碳再生生成的零碳甲醇技术已处于国际领先水平。下列关于甲醇燃料能源汽车说法正确的是（　　） A．甲醇燃料汽车内燃机的压缩冲程，主要通过热传递的方式增大汽缸内物质的内能 B．甲醇燃料汽车驱动效率低于燃油汽车 C．甲醇燃料汽车实现了“零排放”，其效率达到了 D．甲醇燃料属于新能源，燃烧时产生的内能可以转化为汽车的机械能 【答案】D 【详解】A．甲醇燃料汽车内燃机的压缩冲程，将机械能转化为内能，主要通过做功的方式增大汽缸内物质的内能，故A错误； B．甲醇燃料汽车排放损耗的能量很低，转化的有用功多，驱动效率高于燃油汽车，故B错误； C．甲醇燃料汽车实现了“零排放”，但摩擦等因素损耗的能量不可避免，其效率不可能达到，故C错误； D．甲醇燃料属于新能源，燃烧时化学能转化的内能可以再转化为汽车的机械能，为汽车提供动力，故D正确。 故选D。 5．（23-24九年级上·天津·期中）喜欢思考的小明用塑料矿泉水瓶进行了如下游戏探究：瓶中留有少量水， 盖上瓶盖（如图甲）；扭转瓶身（如图乙）；拧松瓶盖（如图丙），瓶盖被瓶内的气体冲出，同时瓶口出现白雾（如图丁）。图乙和图丁所示的过程，分别与四冲程内燃机两个冲程类似，下列说法正确的是（　　） A．图乙相当于压缩冲程，将内能转化为机械能 B．图丁相当于排气冲程，将机械能转化为内能 C．图乙相当于做功冲程，将机械能转化为内能 D．图丙相当于做功冲程，将内能转化为机械能 【答案】D 【详解】扭转瓶身时，通过外力挤压瓶内气体，对气体做功，使气体内能增大，温度升高。此过程中机械能转化为内能，相当于四冲程内燃机的压缩冲程；瓶内温度较高、压强较大的气体将盖子冲出，气体对盖子做功，本身内能减小，温度降低，导致气体中的水蒸气液化成为小水滴，就是我们看到的“白雾”。此过程中内能转化为机械能，相当于四冲程内燃机的做功冲程。故ABC错误，D正确。 故选D。 6．（23-24九年级上·四川成都·期中）如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（　　） A．图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，瓶内空气的内能减少，内能转化为机械能 B．图乙，瓶子内空气推动塞子跳起时，瓶内空气的内能减小，与汽油机的压缩冲程原理相同 C．图丁，汽缸内气体推动活塞向下运动时，气体的内能减小，这个过程依靠飞轮的惯性完成 D．图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气的内能减少，塞子的机械能增加 【答案】D 【详解】A．厚玻璃筒内的空气被压缩时，对玻璃筒内的空气做功，筒内空气的内能增大，温度升高，将机械能转化为内能，故A错误； B．塞子冲出时，瓶内气体的内能转化为塞子的机械能，瓶内空气的内能减少，汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能，故B错误； C．丁图中，气门全部关闭，活塞向下运动，是汽油机的做功冲程，这个过程不是依靠飞轮的惯性完成，故C错误； D．丙图中，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，内能转化为塞子的机械能，水蒸气的内能减少，塞子的机械能增加，故D正确。 故选D。 7．（23-24九年级上·江苏镇江·期中）如图所示，用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热，两图装置均相同。燃料的质量用m表示，燃料充分燃尽时水升高的温度用表示（水未沸腾）（　　） A．若m相同，越小，燃料的热值越大 B．若相同，m越大，燃料的热值越大 C．若的值越大，燃料的热值越小 D．若的值越大，燃料的热值越小 【答案】C 【详解】燃料的热值大小不能直接测量，需要通过水吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少，而水吸收热量的多少跟水的质量和升高的温度有关，因此为了比较热值大小可以利用，而，，即 解得燃料的热值 A．若m相同，越小，由上式可知，燃料的热值越小，故A不符合题意； B．若相同，m越大，由上式可知，燃料的热值越小，故B不符合题意； C．若的值越大，即的值越小，由上式可知，燃料的热值越小，故C符合题意； D．若值越大，由上式可知，燃料的热值越大，故D不符合题意。 故选C。 8．（23-24九年级上·辽宁朝阳·期中）物理小组的同学们组装了如图（1）所示的装置，在完全相同的烧杯中分别装有质量相同的A、B两种液体，在完全相同的燃料盒中分别装有两种不同的燃料。 (1)若要比较液体的吸热本领强弱应选 两图的实验装置进行实验；实验过程中，若浸在液体中的温度计示数都升高了，加热时间较短的液体比热容较 （选填“大”或“小”）； (2)根据实验数据同学们绘制出如图（2）所示的图像。由图像可知：液体 的比热容较大； (3)若要比较两种燃料的热值大小应选择 两图的实验装置进行实验；实验过程中，若质量相等的燃料均已燃尽，且甲烧杯内液体温度升高多，则燃料1的热值 （选填“大”或“小”）； (4)实验小组的同学经过讨论和实验，用图甲所示的实验方法进行数据测量，并求出燃料的热值。求出的热值比真实值偏 （选填“大”或“小”）。 【答案】(1) 甲、丙 小 (2)B (3) 甲、乙 大 (4)小 【详解】（1）[1]要比较不同物质的吸热本领，必须保证不同物质的质量相等，燃料种类要相同，相同时间吸收的热量相同，所以选择甲、丙。 [2]实验过程中，若浸在液体中的温度计示数都升高了50℃，加热时间较短的液体吸收的热量较少，所以吸热能力较差，故比热容较小。 （2）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像如图2所示，由图可以看出，B液体的温度升高得较慢，B液体的比热容较大。 （3）[1]比较不同燃料的热值，应选择不同的燃料加热相同的物质，即用甲、乙两图进行实验。 [2]若质量相等的燃料均已燃尽，且甲烧杯内液体温度升高多，说明甲烧杯内液体吸收的热量较多，即燃料1完全燃烧放出的热量较多，由于两种燃料的质量相同，则燃料1的热值大。 （4）因为在加热过程中存在热量损失，并且燃料不可能完全燃烧，所以测得的热值会偏小。 9．（23-24九年级上·江苏宿迁·期中）今年上初三的小雨同学对物理非常感兴趣，在学习了效率相关知识后她想测量家用燃气灶效率，上周末她和爸爸在家对燃气灶烧水的效率展开研究。通过测量发现：将2kg的水，从25℃加热到75℃的过程中，消耗天燃气0.01m3，已知天然气的热值为，求： （1）此次消耗的天然气完全燃烧放出的热量； （2）此次实验中燃气灶烧水的效率； （3）实验后爸爸提出，高效燃气灶不仅可以节约燃料，还可以减少气体排放，有利于环境保护。小雨想通过技术改进来提高燃气灶的热效率，请你结合所学知识给她提供一些建议。 【答案】（1）8.4×105J；（2）50％；（3）见解析 【详解】解：（1）此次消耗的天然气完全燃烧放出的热量 （2）水吸收的热量为 此次实验中燃气灶烧水的效率 （3）提高燃气灶的热效率可以在烧水过程中，给锅加盖，减少水蒸气蒸发带走热量，减少热量损失；使天然气与氧气充分接触，使天然气充分燃烧。 答：（1）此次消耗的天然气完全燃烧放出的热量8.4×105J； （2）此次实验中燃气灶烧水的效率50％。 10．（23-24九年级上·陕西咸阳·期中）随着国民经济的发展，汽车已广泛走进家庭。一辆小轿车以某一速度在平直路面上匀速行驶82.8km用时1h，消耗汽油3kg。若这些汽油完全燃烧放出的热量有30%用来驱动汽车做有用功，所用汽油的热值为。冷凝水的比热容为求： (1)3kg汽油完全燃烧放出的热量； (2)这辆轿车以该速度匀速行驶时受到的阻力； (3)该车匀速行驶时的功率。 【答案】(1)；(2)；(3) 【详解】（1）3kg汽油完全燃烧放出的热量为 （2）由题意可知，汽车行驶过程中，牵引力做的有用功为 汽车匀速行驶时，汽车受到的牵引力和受到的阻力是一对平衡力，根据二力平衡条件可知，汽车受到的阻力为 （3）该车匀速行驶时的功率为 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！22 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$