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第十四章内能的利用 单元练习2024-2025学年九年级上册物理人教版
一、选择题(每题 3分,共30分)
1. 如图14-Z-1所示,对于图中所描述的物理过程,下列分析中正确的是( )
A.图甲,厚玻璃筒内的空气被压缩时,空气的内能减少,相当于汽油机的做功冲程
B.图乙,瓶子内的空气推动塞子跳起时,该过程能量转化方式与汽油机的压缩冲程相同
C.图丙,酒精的燃烧过程是将化学能转化为机械能
D.图丁,汽缸内的气体推动活塞向下运动,该冲程是做功冲程
2. 如图14-Z-2所示是汽油机工作时的四个冲程,下列说法正确的是( )
A.汽油机的吸气冲程中吸入汽缸的物质是汽油
B.活塞在汽缸内往复运动一次,该汽油机对外做功一次
C.该汽油机的四个冲程正确的工作顺序是乙→甲→丁→丙
D.甲是压缩冲程,将内能转化为机械能;丁是做功冲程,将机械能转化为内能
3. 请你认真观察燃料的热值表,判断下列说法正确的是( )
燃料
热值
无烟煤
3.4×10² J/ kg
酒精
3.0×10⁷ J/ kg
氢
1.4×10³J/ kg
A.氢的热值比酒精的热值小
B.用酒精灯烧水时,热损失很大,但酒精的热值不变
C.用1 kg的无烟煤烧水,水可以吸收3.4×10⁷J的热量
D.0.5kg 酒精的热值为
4. 关于热机,下列说法正确的是( )
A.蒸汽机、柴油机、抽水机都属于热机
B.做功冲程存在着化学能转化为内能的过程
C.汽油机的效率通常高于柴油机
D.一般情况下汽油机汽缸内物质的压缩程度大于柴油机,其功率也更大
5. 关于热机效率,下列说法正确的是 ( )
A.热机效率越高,则热机做的有用功越多
B.燃料的热值越大,热机效率越高
C.要提高热机效率,就要尽量减少各种能量损失,并且要保证良好的润滑
D.提高热机效率,与节能减排无关
6. 某汽油机工作时的能量损失情况是:汽缸散热损失30%,废气带走35%,机械摩擦及其他损耗总和为10%。已知汽油的热值为4.6×10⁷J/ kg。下列说法中正确的是 ( )
A.该汽油机工作的效率是25%,工作时汽油燃烧释放能量的75%转化为机械能
B.若该汽油机消耗2k g汽油,获得的机械能为
C.若该汽油机消耗2k g汽油,损失的能量为
D.经过不断改进和创新,汽油机的效率可以提高到100%
7. 关于能量转化,下列说法中正确的是( )
A.电暖器正常工作时,主要是将电能转化为机械能
B.电风扇正常工作时,主要是将电能转化为内能
C.萤火虫发光时将生物质能转化为光能
D.水果电池工作时将电能转化为化学能
8. 学习了能量的转化与守恒后,你认为下列说法正确的是
A.在操场上滚动的小球,动能越来越小,最后能量消失了
B.摩擦生热是创造了热,并不符合能量守恒定律
C.人们曾经设想的永动机不可能制成,是因为违背了能量守恒定律
D.由于自然界中能量的总量保持不变,所以我们不需要节约能源
9. 2022年6月5日,“长征二号” F运载火箭在酒泉卫星发射中心直上云霄,将“神舟十四号”载人飞船成功送入预定轨道。下列说法中正确的是( )
A.火箭加速升空过程中,将机械能转化为内能
B.燃料燃烧的过程主要是内能发生了转移
C.火箭加速升空过程中机械能增大,能量不守恒
D.火箭使用液氢燃料,主要是利用了液氢的热值较大
10. 如图14-Z-3所示为某种型号由柴油机提供动力的水泵机组,它的优点是质量轻、体积小,功率大,省时省油。若该水泵机组的效率为40%,正常工作1 h 可以将54 m³的水抽到20m高处,则下列说法中不正确的是(g取10 N/ kg·q袋油=4.3×10⁷J/ kg) ( )
A.柴油机通过做功冲程将内能转化为机械能
B.水泵机组对水做功 1.08×10⁷J
C.水泵机组的有用功功率为 3000 W
D.上述过程水泵机组消耗的柴油约6.3kg
二、填空题(每空2分,共30分)
11. 某单缸四冲程内燃机的其中一个冲程剖面图如图 14-Z-4所示。由图可知,该内燃机是 (选填“汽油机”或“柴油机”),该冲程是 冲程。若该内燃机一个工作循环对外做功500 J,则燃料完全燃烧所放出的热量一定 (选填“大于”“等于”或“小于”)500 J。
12. 某种燃气的热值约为 若0.02m³的该种燃气完全燃烧放出的热量完全被水吸收,能使20kg 常温的水温度升高 ℃。某汽油机飞轮转速为 2400 r/ min,1 s内汽油机对外做功 次。
13. 某实验小组利用一酒精炉给质量为1kg、温度为18℃的水加热,加热结束时,酒精质量减小了8.4g,若测得水温恰好升高了36℃,则水吸收的热量为 J.酒精炉的效率为 %。[已知c*=4.2×
14. 新农村建设中广泛使用一种小型农用柴油机、该柴油机为单缸四冲程内燃机、输出功率为8kW。正常工作1 min,柴油机输出的有用功为 .若效率为40%,则这段时间内消耗柴油的质量为 kg。
15. 天然气热水器将40kg的水由12℃加热到72℃,水吸收的热量是 J;若天然气完全燃烧放出热量的84%被水吸收,则需要完全燃烧 kg的天然气。 天然气的热值为4×10⁷J/ kg]
16. 如图14-Z-5所示是上海世博会中国馆展出的名为“叶子”的小型低碳化未来汽车。车顶部的巨型叶子实际上是一个高效光电转换器,它可将 能转化为电能:同时,该汽车还能将光电转换中排放的高浓度二氧化碳转化为电能并供车内照明或转化为车内的空调制冷剂,不但是“零排放”,还实现了“负排放”。以上能量的转化过程中,能的总量 (选填“增大”“减少”或“不变”)。
17. 常用的打火机从打火方式上分为两种:一种是用一个粗糙的小轮摩擦“火石”打火;一种是通过按压能产生高压电的装置打火。从能量转化角度看.前者是把 能转化为内能;后者是把 能转化为内能。
三、实验探究题(21分)
18. 如图14-Z-6所示.甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)为了研究不同物质的吸热能力,利用其中 两幅图进行实验,根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的关系图象,如图丁所示:
①不同物质吸热的多少是通过 (选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的。
②由图可以看出 液体的吸热本领较大。
③如果已知b液体的比热容是: ,则a液体的比热容是 J/(kg·℃)。
(2)为了研究不同燃料的热值,正确选择其中两幅图进行实验。在实验前用天平测出了烧杯中液体的质量及燃料的质量,并记录数据,利用公式 (若a、b液体的比热容已知)计算出了液体吸收的热量,通过这些数据计算出某种燃料的热值。则该热值与实际燃料的热值相比 (选填“偏大”“偏小”或“不变”),原因是
(3)在以上“探究不同物质的吸热能力”和“探究不同燃料的热值”这两个实验中都采用的科学思维方法有 。(多选)
A.控制变量法 B.转换法
C.放大法 D.理想实验法
四、计算题(共19分)
19. (9分)小明用如图14-Z-7甲所示的装置测量某种物质的比热容。他取200g的该物质加热,酒精灯平均每分钟消耗0.22g酒精,根据测得的数据绘制了物质温度随时间的变化图象,如图乙所示。已知酒精灯的加热效率为35%,酒精的热值 求:
(1)该过程中酒精灯放出的热量。
(2)该物质吸收的热量。
(3)该物质的比热容。
20. (10分)近年来,我国汽车工业发展迅猛,各种新型汽车不断投放市场。下表是我国某品牌轿车的测试报告。汽油的热值为 燃料完全燃烧放出热量的计算公式,式中 V 表示燃料的体积。请计算该品牌轿车在本次测试过程中:(g取
(1)轿车发动机做了多少机械功。
(2)9L 汽油完全燃烧放出的热量。
(3)假设汽油完全燃烧,则轿车在测试过程中,汽油机的效率为多少。(结果精确到0.1%)
车型
某品牌轿车
测试道路
标准水平国道
测试距离
100 km
测试速度
80 km/h匀速直线行驶
整车质量
900 kg
消耗汽油
9 L
受到阻力
整车重的0.08
学科网(北京)股份有限公司
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