第十四章 内能的利用 课时作业 2024-2025学年人教版物理九年级全一册

第十四章 内能的利用 思维导图 内能的利用 基础练习 ★热机 1.如图所示,图A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示意图,图E、F是演示实验的原理示意图.图C是做功冲程,与它原理相同的是图F所示的演示实验.汽油机的工作示意图中机械能转化为内能的冲程是图B.(后两空选填字母) 2.压缩空气储能是一项全新的储能技术,它将多余的电能利用压缩机把空气压缩到密闭容器中,该过程是通过做功的方式将能量转化为气体的内能并储存.需要时,使压缩空气膨胀推动机器转动,又将内能转化成机械能,这一过程类似于四冲程汽油机的做功冲程.一台单缸四冲程柴油机,飞轮转速为3 600 r/min,该柴油机1 s对外做功30次. ★热值 3.[物理观念](2023∙惠州期中)一瓶酒精用去一半后,剩下的酒精密度、比热容、热值(C) A.热值、密度和比热容都减小一半 B.密度不变,热值不变,比热容减小一半 C.都不变 D.密度不变,比热容不变,热值减小一半 4.(2023∙陕西中考)在标准大气压下,使用煤气灶将2 kg的水从20 ℃加热到100 ℃,水吸收的热量是6.72×105J,若不计热量损失,此过程需要完全燃烧1.6×10-23kg的煤气,这是通过热传递3的方式增加了水的内能.[水的比热容c水＝4.2×103 J/(kg∙℃),煤气的热值q煤气＝4.2×107 J/kg] 5.[科学探究]如图所示,为了比较煤油和菜籽油热值的大小,小明制定了下列的实验方案:取少量煤油和菜籽油,分别盛装在空的酒精灯中制成油灯.点燃后分别给两个相同的烧杯(内装质量相等、初温都是20 ℃的水)加热,通过观察水温的变化来得出结论.请根据小明的设计方案回答下列问题. (1)实验中,煤油和菜籽油的质量应相等.实验中,燃料燃烧放出的热量通过热传递的方式使水的内能增大,温度升高.完全燃烧后,使水末温高的燃料热值大(选填“大”或“小”). (2)小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值,那么小明还需要补充的实验仪器是天平.小明根据Q吸＝cm(t-t0)计算出水吸收的热量,然后利用这个热量计算出煤油的热值,发现结果与教材中给出的煤油热值相比偏小(选填“偏大”“偏小”或“相等”),其原因是有热量散失. ★热机的效率 6.(2024∙广州期末)图中显示的是天然气热水器的参数,则它的热效率是(A) A.75% B.50% C.33.3% D.20% 7.(2023∙菏泽中考)将质量为2 kg、初始温度为25 ℃的一壶水加热到100 ℃,需要吸收6.3×1057J的热量,加热过程需要燃烧0.05 m3的天然气,则天然气燃烧放出热量的30%被水吸收.[天然气的热值取4.2×107 J/m3,水的比热容为4.2×103 J/(kg∙℃)] 8.[物理学与日常生活](2023∙呼和浩特中考)小军同学周末和家人驾驶越野汽车去郊游,车和人的总质量为2.4 t,他们在一段可近似看成水平直线的柏油路上匀速行驶50 km,用时50 min,消耗汽油5 kg.假设此过程汽车所受阻力恒为车和人总重的0.1倍.已知汽油的热值为4.6×107 J/kg,g＝10 N/kg.求: (1)汽车在柏油路上匀速行驶时速度的大小; (2)汽车在柏油路上匀速行驶时的热机效率. 9.(2023∙聊城中考)高能聚合油是一种安全、清洁、可再生的新型环保燃料.某次用高能聚合油灶具将10 kg的水从25 ℃加热到100 ℃.已知水的比热容是4.2×103 J/(kg∙℃),高能聚合油的热值约为4.2×107 J/kg.求: (1)这些水吸收的热量; (2)若该高能聚合油灶具烧水的热效率为75%,则燃烧了多少千克高能聚合油. ★能量的转化和守恒 10.(2024∙广州期末)图1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.对下图方框中能量形式判断正确的是(B) A.甲是“内能” B.乙是“电能” C.丙是“光能” D.丁是“机械能” 11.(2023∙佛山期中)2023年5月30日,神舟十六号载人飞船与空间站成功对接,在加速升空过程中,飞船的机械能增大(选填“增大”“减小”或“不变”),同时火箭的外壳会与空气摩擦发热,这是通过做功的方式改变外壳内能的.整个过程中,能量的总量不变.(选填“增加”“减少”或“不变”) 强化练习 12.[物理学与社会发展](2023∙宜昌中考)2023年5月30日9时31分,随着一声“点火”令下,我国的长征二号F遥十六运载火箭向下喷出高温燃气,顺利发射升空,将神舟十六号载人飞船送到太空预定轨道(如图所示).关于火箭,下列说法错误的是(B) A.燃气对火箭的推力改变了火箭的运动状态 B.升空时,燃气对火箭向上的推力大于火箭对燃气向下的推力 C.火箭燃料燃烧时,化学能转化为内能 D.火箭发动机是利用内能做功的机械 13.(2023∙泸州中考)塑料瓶是一种常见的生活物品,利用空塑料瓶可以做许多物理小实验.在安全情况下,小明用高压打气筒往封闭空塑料瓶内打入空气,如图所示.随着瓶内气压增加,气体内能增大,这是通过做功的方式改变瓶内气体内能的.当气压达到一定程度时,瓶盖飞出,这一过程与内燃机做功冲程的能量转化情况相同;瓶盖飞出的同时,瓶口冒“白雾”,其物态变化是液化. 14.[科学思维](2023∙抚顺中考)铁岭市对大通街路面改造的过程中,使用了如图所示的一款履带运输车运送石料.空载运输车的质量为3 t,履带与地面总接触面积为1.2 m2.一次运送中,运输车在2 min内沿水平路面匀速直线行驶600 m,行驶中受到的阻力为104 N.(g取10 N/kg,燃料热值q取4.5×107 J/kg)求: (1)空载运输车静止时对水平路面的压强; (2)这次运送中,运输车发动机的功率; (3)若行驶中受到的阻力不变,发动机的效率是40%,10 kg的燃料可供该车沿水平路面匀速直线行驶的距离. 15.[科学思维]汽油机是热机的一种,图1是汽油机工作的四个冲程.为研究热机的工作原理,小明设计了如图2所示的实验,在试管内装入适量的水,用橡皮塞塞住,用酒精灯加热至水沸腾,会看到橡皮塞被弹出.请回答以下问题: 图1　图2　图3 (1)在橡皮塞被弹出时,水蒸气的内能转化成橡皮塞的机械能. (2)图1中C(填字母)冲程与图2实验中能量的转化是相同的;如果一台单缸四冲程汽油机飞轮转速为3 600 r/min,则汽油机活塞1 s内对外做功30次. (3)小明将汽油机的能量流向制成如图3所示的图表,根据给出的信息,可知该汽油机工作的效率为30%,其意义是:燃料完全燃烧放出的热量中,只有其中的30%是有效利用的能量. 实战过关 1.(2023∙广东中考)如图是四冲程汽油机处于某冲程的示意图,该冲程是(C) A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程 第1题图　　　　　　　　　　　　 2.[物理观念](2022∙广东中考节选)班级厨艺展示活动中,用煤气炉烹饪食物,活动结束,剩余煤气的热值不变(选填“变大”“变小”或“不变”). 3.(2021∙广东中考)关于四冲程汽油机的工作过程,下列说法正确的是(C) A.吸气冲程:只吸入空气 B.压缩冲程:缸内温度降低 C.做功冲程:气体推动活塞做功 D.排气冲程:内能转化为机械能 4.(2021∙广东中考)如图为火箭发射的场景,火箭的燃料使用了液态氢,主要是因为它的热值大,火箭发射升空时,燃料的化学能转化为内能,再转化为火箭的机械能,这个过程中火箭的机械能不守恒(选填“守恒”或“不守恒”). 第4题图 5.(2019∙广东中考)某汽油机工作过程有吸气、压缩、做功和排气四个冲程.如图为压缩冲程的工作示意图,活塞向上运动,燃料混合物被压缩,在这个过程中机械能转化为内能. 第5题图 学科网（北京）股份有限公司 $$