第14章　内能的利用 2024－2025学年 初中物理人教版九年级全一册

第十四章　内能的利用 第1节　热机 1．关于热机的能量转化过程，下列说法正确的是(　 　) A．将势能转化为动能 B．将机械能转化为化学能 C．将内能转化为机械能 D．主要目的是通过热传递改变内能 C A组 重点基础练习 2．下列关于汽油机和柴油机的说法，错误的是(　 　) A．汽油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴 B．汽油机和柴油机都属于内燃机 C．汽油机和柴油机工作时的点燃方式不一样 D．柴油机在吸气冲程中，柴油和空气的混合物进入汽缸 D A组 重点基础练习 3．节日期间，有些地方会燃放烟花或鞭炮。鞭炮的爆炸过程是：点燃鞭炮后，它内部的化学物质剧烈燃烧，产生高温高压气体，冲破鞭炮的外壳发生爆炸。热机的四个冲程中与鞭炮爆炸原理相似的是(　 　) A．排气冲程 B．做功冲程 C．压缩冲程 D．吸气冲程 B A组 重点基础练习 4．如图所示为某单缸四冲程内燃机工作示意图，下列说法中正确的是(　 　) A．一个完整工作循环的顺序是：丁甲乙丙 B．丙冲程是依靠飞轮的惯性运转的 C．乙冲程中活塞向上运动排出废气 D．甲冲程发生的能量转化是内能转化为机械能 C A组 重点基础练习 5．用塑料矿泉水瓶进行了如下探究：瓶中留有少量水，盖上瓶盖(如图甲)，扭转瓶子(如图乙)，轻轻扭动瓶盖，瓶盖被瓶内的气体冲出，同时瓶内出现白雾。文中划线部分的能量转化过程与图丙中热机的_____(填字母)冲程相似；柴油机汽缸顶部______(选填“有”或“无”)火花塞。 D 无 A组 重点基础练习 6．如图所示为氢气爆炸实验装置，向纸杯中通入适量的氢气与空气混合，用火柴点燃气体，发生爆炸，纸杯被崩起。在氢气爆炸实验中，将氢气燃烧释放的内能转化为纸杯的___________能，此过程与汽油机的________冲程相同。 机械 做功 A组 重点基础练习 7．礼花喷射器结构如图所示，气罐内有高压气体，气罐通过气阀与纸筒相连。使用时，转动纸筒打开气阀，气体将纸筒内的礼花快速喷向远处。下列分析正确的是(　 　) A．罐内气体的内能增加 B．该过程能量转化方式与汽油机做功冲程相同 C．气罐内壁温度升高 D．罐内气体通过热传递方式改变了其内能 B B组 难点易错练习 8．单位质量的气体物质，在体积不变的条件下温度升高1 ℃所吸收的热量称为该气体的定容比热，已知氦气的定容比热为3 000 J/(kg·℃)。如图甲所示，质量为0.03 kg的氦气被密封在圆柱形汽缸内，汽缸内氦气气压与外界大气压相同。用力把活塞固定，当氦气的温度从20 ℃升高到30 ℃时，氦气吸收的热量是_____J。撤去力，氦气推动活塞做功，这一过程的能量转化形式与图乙中四冲程汽油机的其中两个工作冲程的_____(选填“A”或“B”)冲程相同，能量转化为______能转化为________能。 900 A 内 机械 B组 难点易错练习 9．小华发现家中正在煮饭的高压锅限压阀被气流顶起，这一现象与热机的工作循环中的________冲程原理相同，一单缸四冲程汽油机，飞轮转速为3 000 r/min，则1 s对外做功_____次，完成了_____个冲程。 做功 25 100 B组 难点易错练习 10．阅读短文，回答下列问题。 空气的动力 空气动力是指空气与物体做相对运动时作用在物体上的力，简称气动力。当我们快速地松开鼓起来的气球时，气球会“嗖”的一下子飞出去，这时气球获得了气动力。 经过长时间探索，人们已经成功制造出多种使用压缩空气为动力，推动叶片或者活塞运动的发动机，即叶片式、活塞式空气发动机。 C组 提升拓展练习 某新型的以空气发动机为动力的汽车共有4个压缩空汽缸，总容量为90 L，可储存标准大气压下90 m3的空气，其设计最高速度可达154 km/h，平均每加一次气能行驶200 km或10 h。由于空气发动机不直接使用燃料，因而具有体积小、结构简单、维修成本低、操控方便、“零排放”的优点。即使因为技术不成熟导致某些缺点，在科学界引起不小的争议，但这项技术仍然具有广阔的发展空间。 (1)压缩空气动力汽车最理想的加气工具应是_____________(选填“内燃机”“电动机”或“蒸汽机”)提供动力的。 电动机 C组 提升拓展练习 (2)空气发动机是利用空气的______能做功的，空气发动机获得动力时与四冲程汽油机的________冲程工作过程相似。 (3)分析上文，下面说法正确的有_____(填字母)。 A．松开鼓起来的气球时，气球飞出去，这是因为物体受到惯性的作用 B．空气动力汽车工作时将内能转化为机械能 C．以空气发动机为动力的汽车，靠汽缸内空气燃烧产生能量 D．空气动力汽车工作时不会有能量的损失 (4)资料表明，空气发动机排出的尾气温度低于周围空气的温度，这是因为气体对外做功内能________，温度________。 内 做功 B 减小 降低 C组 提升拓展练习 $$ 第十四章　内能的利用 第2节　热机的效率 1．在燃料化学中，热值是表示燃料质量的一种重要指标。关于燃料的热值，下列说法正确的是(　 　) A．标准煤的热值与标准煤是否完全燃烧有关 B．煤的热值比干木柴大，燃烧煤放出的热量也一定比燃烧干木柴放出的热量多 C．容易燃烧的燃料，热值一定大 D．1 g汽油和2 kg汽油的热值是一样的 D A组 重点基础练习 2．下列关于热机的说法中正确的是(　 　) A．热机是把机械能转化为内能的机器 B．汽油机经过技术改进，效率可达百分之百 C．效率高的热机对燃料的利用率就高 D．使用热值大的燃料，热机就能提高其效率 3．我国随着航天事业发展的需要，正在研制大功率液氢火箭发动机，可以把更多的货物运上太空。这种发动机主要是利用液氢具有(　 　) A．较大的质量 B．较大的比热容 C．较大的热值 D．较大的密度 C C A组 重点基础练习 4．汽油的热值是4.6×107 J/kg，它的物理意义是___________________ __________________________________。现有汽油500 g，若燃烧一半，剩余汽油的热值是___________J/kg，一半汽油完全燃烧释放的热量是___________。 质量为1 kg的汽油 完全燃烧放出的热量为4.6×107 J 4.6×107 1.15×107J A组 重点基础练习 5．如图所示，重庆网红“木桶鱼”是在木桶里放入高温的鹅卵石，再加入质量为2 kg初温度为60 ℃的鱼汤，鹅卵石放热能使鱼汤沸腾[一个标准大气压，鱼汤的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]。求： (1)鱼汤所吸收的热量为多少？ 解：(1)已知m＝2 kg，Δt＝100 ℃－60 ℃＝40 ℃，鱼汤吸收的热量 Q吸＝c水mΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×40 ℃＝3.36×105 J A组 重点基础练习 5．如图所示，重庆网红“木桶鱼”是在木桶里放入高温的鹅卵石，再加入质量为2 kg初温度为60 ℃的鱼汤，鹅卵石放热能使鱼汤沸腾[一个标准大气压，鱼汤的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]。求： (2)若鹅卵石放出热量的80%被鱼汤吸收，求鹅卵石放出的热量是多少？ 解：(2)鹅卵石放出的热量 Q放＝＝＝4.2×105 J A组 重点基础练习 (3)若鹅卵石放出的这些热量由天然气提供，天然气完全燃烧，需要天然气多少？(q天然气＝3.5×107 J/m3) 5．如图所示，重庆网红“木桶鱼”是在木桶里放入高温的鹅卵石，再加入质量为2 kg初温度为60 ℃的鱼汤，鹅卵石放热能使鱼汤沸腾[一个标准大气压，鱼汤的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]。求： 解：(3)需要天然气 V天然气＝＝＝0.012 m3 答：(略) A组 重点基础练习 6．在中国砖的制作工艺流传数千年，从晒制到烧制，从青砖到红砖，小小的砖块见证了人类迈向文明的历程。下列说法正确的是(　 　) A．晒制泥坯时，泥坯温度越高含有的热量越多 B．高温烧制时，通过热传递的方式改变砖块的内能 C．烧制红砖时，燃料燃烧越充分，其热值越大 D．高温烧制时，高温物体把温度传递给低温物体 B B组 难点易错练习 7．关于热机，下列说法正确的是(　 　) A．柴油机和汽油机在吸气冲程中吸入的都是空气 B．热机使用的燃料的热值越大，热机效率就越高 C．四个冲程中除了做功冲程，其他冲程都是靠惯性完成 D．目前有些新型燃料汽车实现了“零排放”，它们的热机效率达到了100% C B组 难点易错练习 8．已知某种汽油的热值是4.6×107 J/kg，现有汽油0.02 kg，完全燃烧其中的一半，汽油放出的热量是___________ J。若上述放出的热量使2 kg的水温度升高了25 ℃(未沸腾)，则水吸收的热量为___________J。剩余0.01 kg的汽油热值是__________ J/kg。如图所示为某汽油机工作时能量转化图，该汽油机的效率是_______。[已知c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] 4.6×105 2.1×105 4.6×107 40% B组 难点易错练习 9．(1)如图1甲，在塑料瓶内装入少量的液态乙醚，待乙醚充满整个塑料瓶后，启动电子打火器，活塞瞬间飞出。“启动电子打火器，活塞瞬间飞出”的过程与图1乙中汽油机哪个冲程的能量转化情况相同？答：_____(填字母)。 C C组 提升拓展练习 (2)有一种“涡轮增压”(T型)轿车，通过给发动机更足量的空气使汽油更充分地燃烧，比普通轿车(L型)更节能，排气更清洁，同样的汽油(如95#)加在T型轿车内和加在L型轿车内，以下说法正确的是_____(填字母)。 A．加在T型轿车内汽油热值更大 B．加在L型轿车内汽油热值更大 C．加在T型和L型轿车内汽油热值一样大 D．无法判断加在哪个车型的轿车热值更大 C C组 提升拓展练习 (3)当汽油在的发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率将________(选填“升高”“不变”或“降低”)。 (4)如图2为甲、乙两汽油机的数据。两者相比，甲汽油机______(填字母)。 A．热机效率较大 B．热机效率较小 C．产生的有用机械能较少 D．产生的有用机械能较多 降低 B C组 提升拓展练习 $$ 第十四章　内能的利用 第3节　能量的转化和守恒 1．如图所示是一种太阳能背包。它的前面有一个太阳能电池板，里面有一个蓄电池，可以给手机、小风扇或数码相机等电子产品供电。下列说法错误的是(　 　) A．太阳能电池板将太阳能转化为电能 B．给蓄电池充电将电能转化为化学能 C．蓄电池放电将化学能转化为电能 D．小风扇工作将化学能转化为机械能 D A组 重点基础练习 2．下列关于内能和能量守恒定律的说法中，正确的是(　 　) A．物体的温度越高，含有的热量越多 B．能量既可以凭空消失，也可以凭空产生 C．0 ℃的冰熔化成0 ℃的水，它的内能没有变化 D．能量在转化和转移过程中，能量的总量保持不变 D A组 重点基础练习 3．如图1所示是某型号手电筒风扇。只闭合照明开关时，照明灯亮起；只闭合风扇开关时，风扇单独工作。图2是手电筒风扇工作时的能量流向示意图，电池充电时，将能量以化学能的形式储存，工作时给电动机和照明灯供电。对图2方框中能量形式判断正确的是(　 　) A．甲是“内能” B．乙是“电能” C．丙是“光能” D．丁是“机械能” B A组 重点基础练习 4．如图所示是小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法中正确的是(　 　) A．小球弹起的高度越来越小，在此过程中能量守恒 B．根据能量守恒定律，在此过程中小球的机械能总量是保持不变的 C．在小球的运动过程中是通过热传递的方式使其内能增加 D．小球和地面之间发生撞击，内能转化为机械能 A A组 重点基础练习 5．如图是道路上使用的风光互补LED路灯外形图甲和电路原理图乙，风力发电机发电过程是将__________能转化为电能，太阳能发电是将________能转化为电能。LED灯工作中是将电能转化为______能。 风 太阳 光 A组 重点基础练习 6．关于电动汽车和燃油车动力装置在工作时的能量转化情况，以下分析不正确的是(　 　) A．汽油发动机做功冲程把内能转化为机械能 B．电动机在提供动力时把电能转化为机械能 C．制动减速发电的过程中把内能转化为电能 D．发电机为蓄电池充电时把电能转化为化学能 C B组 难点易错练习 7．如图是荡秋千的简化模型，摆球从A点由静止释放，到达D点后返回，摆球荡起的高度越来越低，这一过程摆球的_________能转化为内能，________(选填“遵循”或“不遵循”)能量守恒定律。B、C两点等高，则小球在B位置的速度___________(选填“大于”“小于”或“等于”)在C位置的速度。 机械 遵循 大于 B组 难点易错练习 8．人造地球同步卫星发射过程可简化为点火加速、离开大气层后关闭发动机自由上升和调整姿态三个阶段。从地面上看，它相对于地球静止于赤道上空，与地球转动同步，故称地球同步卫星。在赤道上空约为36 000 km的高度上布设3颗通信卫星，可实现除两极外的全球通讯。地球同步卫星常用于通讯、气象、广播电视、导弹预警和数据中继等方面，以实现对同一地区的连续工作。 (1)同步卫星相对于地面是________(选填“运动”或“静止”)的。 (2)点火加速阶段中能量转化为化学能→______能→________能。 (3)同步卫星在点火加速阶段中动能________，重力势能________，机械能________(选填“增大”“减小”或“不变”)。 静止 内 机械 增大 增大 增大 B组 难点易错练习 9．随着经济的发展，汽车已成为人们常用的交通工具。某物理小组的同学在社会实践活动中，通过实际调查和网上查询，绘制了一辆某种型号汽车在额定功率下行驶时单位时间的能量流向图，如图所示，请你参与讨论下列有关问题。 (1)汽车刹车时，为防止刹车片过热造成刹车失灵，要向刹车片喷水，这是通过__________方式改变刹车片的内能。 热传递 C组 提升拓展练习 (2)当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率将________(选填“升高”“不变”或“降低”)。 (3)汽油机是汽车的“心脏”，一台四冲程汽油机工作时曲轴转速是1 800 r/min，此汽油机每秒钟完成______个做功冲程，靠飞轮惯性完成_____个冲程。 (4)若将机器转化有用功的能量与输入发 动机的能量的比值定义为“能量转化效 率”，由图中提供的数据可得，该汽车 的能量转化效率为__________。 降低 15 45 12.5% C组 提升拓展练习 $$