第十九章 专题3 热量的综合计算-【勤径学升】2024-2025学年九年级物理下册同步练测（鲁科版五四制）

第十九章热和能 专题3 热量的综合计算 [答案P25] 因国⊙热值和比热容的综合计算 题②热机效率的综合计算 1小高家里原来用液化石油气烧水，每天用60℃1 2(丹东)某品牌汽车空载静止时对水平地面的压 的热水100kg。她参加“探究性学习”活动后， 强为3×10Pa,轮胎与地面总接触面积为 在老师和同学的帮助下，制造了一台简易的太 400cm2。当汽车以120km/h的速度沿直线匀 阳能热水器。 速行驶时，功率为50kW。求： (1)若用这台热水器将100kg的水从20℃加热 (1)汽车的重力是多少？ 到60℃，这些水吸收的热量是多少？[水的 (2)当汽车以120km/h的速度沿直线匀速行驶 比热容c=4.2×103J/(kg·℃)] 时，所受到的阻力是多少？ (2)若液化石油气燃烧放出的热量有70%被水 (3)当汽车以120km/h的速度沿直线匀速行驶 吸收，她家改用太阳能热水器后平均每天可 100km时，燃烧10kg汽油，则发动机的效率 节约多少液化石油气？（液化石油气的热值 是多少？（汽油热值q=4.6×10J/kg,结果 q=8.0×10J/kg) 保留到0.1%) 见此图标服井音/微信扫码领取配套资源稳步提升成绩 九年级物理·LK(下册) ③（山东德州二模）某品牌小汽车的“经济耗油量④一辆燃油汽车沿平直公路匀速行驶了108km, (90km/h)8L/100km”是指这辆汽车以90km/h 所用时间为1h,消耗汽油10kg,汽车在行驶过 的速度行驶100km,消耗汽油8L,下表为此小 程中所受阻力恒为1380N(汽油的热值q猫= 汽车的相关数据。[已知P*=1.0×10kg/m3, 4.6×10J/kg),求： c*=4.2×10'J/(kg·℃)，9%递=3.2×10？J/L] (1)汽车行驶的速度。 经济耗油量 (2)牵引力的功率。 总质量：1500kg (90km/h)8L/100km (3)汽车发动机的效率。 车轮与地面的总接触 水箱容量：4L 面积：8.0×102m 额定功率：90kW (1)汽车上的散热器用水作为冷却剂，当水箱装 满水，水温升高25℃时，需要吸收的热量为 多少？ (2)该汽车在经济耗油量下沿直线匀速行驶了 50km,汽车的效率为31.25%，求汽车消耗 了多少升汽油以及此时汽车的实际功率。 54 见此图标酮抖音/微信扫码领取配套资稳步提升成绩参考答案及解析 内能减小，温度降低 f=Fs=P-50x10'W -120 =1500N: [解析](1)从节能和环保的角度分析，压缩空 3.6 m/'s 气动力汽车最理想的加气工具应是电动机提供 (3)当汽车以120km/h的速度沿直线匀速行驶 动力。 100km时，牵引力做功： (2)热机的原理是利用燃烧产生的高温燃气推动 W=F牵s=1500N×100×103m=1.5×10J, 活塞做功，从而把内能转化为机械能，所以是做功 10kg汽油完全燃烧放出的热量： 冲程，故C正确。 Qt=gm=4.6×10J/kg×10kg=4.6×103J, (3)松开鼓起来的气球时，气球飞出去，这是因为 发动机的效率： 气球向外喷气时，自身也获得一个反作用力，说明 W 物体间力的作用是相互的，故A错误：空气动力汽 7= ×100%=5×101x1009%=32.6%。 Q数 4.6×10J1 车工作时压缩的气体对外做功，将内能转化为机 答：(1)汽车的重力是1.2×10N;(2)当汽车以 械能，故B正确；以空气发动机为动力的汽车，靠 120km/h的速度沿直线匀速行驶时，所受到的阻力 汽缸内空气膨胀对外做功，而不是燃烧产生能量， 是1500N:(3)发动机的效率是32.6%。 故C错误：空气动力汽车工作时能量会有一定的 3.解：(1)当水箱装满水，水的休积V=4L=4× 损失，故D错误。 103m3时， (4)空气发动机排出的尾气温度低于周围空气的 温度，这主要是因为气体对外做功，内能减小，温 由p=丹可得，水的质量m=pxV=1.0×10'kg/m× 度降低。 4×10-3m3=4kg, 专题3热量的综合计算 水吸收的热量：Q级=c*m△t=42×10°J/(kg·℃)× 1.解：(1)因为c=4.2×103J/(kg·℃)，m=100kg, 4kg×25℃=4.2×105J: △r=t-t=60℃-20℃=40℃， (2)在经济耗油量下沿直线匀速行驶50km所用汽 所以水吸收的热量： 8L 油的体积：V%神=100k -×50km=4L, Q最=cm△=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×40℃= 1.68×10J: 4L汽油完全燃烧放出热量：Q微=V油9汽油=4L× (2)因为Q限=Q做×70%， 3.2×10'J/L=1.28×10°J, 汽车发动机所做的有用功：W=Q做=31.25%× 所以液化石油气燃烧放出的热量：Q数= Q题 70% 1.28×10J=4×10J, L.68×10」=2.4×102J, 由=：可得，汽车行驶的时间：t=三 50 km 70% v 90 km/h 因为Q就=m气9，所以改用太阳能热水器后平均每 h=2000s, 9 天可节约液化石油气的质量：m气= q 则汽车的实际功率：P=里-4，×10」=2×10W。 t2000s 2.4×103」=0.3kg。 答：(1)水温升高25℃时，需要吸收的热量为4.2× 8.0×10'J/kg 10J:(2)汽车消耗了4L汽油，此时汽车的实际功 答：(1)这些水吸收的热量是1.68×10J:(2)她家 率是2×10W。 改用太阳能热水器后平均每天可以节约0.3kg液 4.解：(1)汽车的速度： 化石油气。 2.解：(1)汽车空载静止时对水平地面的压力： v=三_108km=108km/h=30m/s: t Ih F=pS=3×103Pa×400×10-4m2=1.2×10N, (2)汽车沿平直公路匀速行驶，在水平方向上受力 汽车的重力G=F=1.2×10°N; 平衡，则汽车所受的牵引力等于阻力，即F=f= (2)汽车的速度v=120km/h 120 1380N, 3.6/s, 汽车牵引力的功率： 当汽车以120km/h的速度沿直线匀速行驶时，处于平 P=Fv=1380N×30m/s=41400W; 衡状态，所受阻力和牵引力大小相等，汽车所受阻力： (3)汽车牵引力做的功： ·25· 九年级物理·LK(下册)】 W=Fs=1380N×108×103m=1.4904×10°J, 具有光能；根据题意可知，从能量转化的角度分析， 汽油完全燃烧放出的热量： 该鞋的工作原理为机械能转化为电能，电能再转化 Q做=mg=10kg×4.6×10J/kg=4.6×103J, 为光能；故选A。 汽车发动机的效率： 2.B[解析]A.装置在工作的过程中，由于存在摩 W_1.4904×10」=32.4%。 擦，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，所以机械 7= Qt4.6×10°J 能会变小，故A错误；BC如果没有能量补充，机械 答：(1)汽车行驶的速度为30m/s;(2)牵引力的功 能会逐渐变小，装置最终会停下来，故B正确，C错 率为41400W:(3)汽车发动机的效率为32.4%。 误；D.装置在运动的过程中，小球的高度会发生变 第六节能量的转化和守恒 化，重力势能发生改变，速度发生变化，动能发生改 【基础巩國练】 变，有重力势能和动能的转化，故D错误。故选B。 1.C[解析]利用能量的过程就是能量的转化和转 3.D[解析]由能量守恒定律可知，能量不会消失， 移的过程，故A正确：陨石进入大气层成为流星，陨 故A错误：最后小球和木块都静止，说明小球和木 石克服大气摩擦做功，机械能转化为内能，故B正 块的机械能减少了：小球与斜面、小球和木块与水 确；水力发电是将水的机械能转化为电能，故C错 平面间都有摩擦存在，小球和木块都要克服摩擦做 误；人造卫星展开太阳能电池板，把太阳能转化为 功，使机械能转化为内能，但在能的转化和转移过 电能提供给卫星上的用电器，故D正确。 程中，能的总量保持不变，故B、C错误，D正确。 2.C[解析]①试管内的冷水放入热水中变热，属于 4,C[解析]用火种引燃木柴的过程是热传递，是能 热传递，发生了内能的转移：②煤气燃烧时，将煤气 量的转移：钻木取火的本质是通过做功把机械能转 的化学能转化为内能，之后发生了内能的转移； 化为内能，两者原理不同，故A错误。木柴燃烧的 ③火箭发射升空，将燃料燃烧产生的内能转化为机 过程，本质是化学能转化为内能的过程，故B错误。 械能，是能量发生了转化：④一个球上升一个球下 只要存在温度差，就会发生热传递，锅能向酒料传 降，属于机械能的转移。符合题意的是①④，故 递热量，是因为锅的温度高于酒料的温度，故C正 选C。 确。熬制过程中需要不断地搅拌，目的是使酒料受 3.D[解析]火箭加速升空时，速度变大，高度变大， 热均匀，同时避免粘锅，故D错误。故选C。 动能增大，重力势能增大，是内能转化为机械能，不5.内太阳不变 是动能转化为重力势能，故A错误；太阳能电池板 [解析]由题可知，空气动力汽车在工作时将空气的 将太阳能转化为电能，故B错误；燃料燃烧时，消耗 内能转化为车的机械能：乙车的顶部安装的是高效 化学能，得到内能，将化学能转化为内能，故C错 光电转换器，它是将太阳能转化为电能的装置；能 误；返回舱进入大气层后与大气摩擦做功，将机械 量既不能凭空产生，也不能凭空消失，它只会从一 能转化为内能，故D正确。 种形式转化为另一种形式，或是从一个物体转移到 4.D[解析]能量守恒适用于所有情况，A、B错误： 另一个物体，能量的总量始终不变。 “摩擦生热”不是创造了热，而是通过做功将其他形 ,值易错分析 式的能量转化为内能，C错误。 能量转化的过程中必定有一种能量减少，另一 5.B[解析]出膛的子弹射穿木板，由于摩擦生热会 种能量增加。分析能量转化时，就看什么能量 使子弹的动能减小，速度减小，故A错误；不考虑空 诚少了，什么能量增加了，诚少的能量转化为增 气阻力，小球从光滑的U形槽斜面由静止滚下后， 加的能量g 由于整个过程中没有机械能的损耗，即机械能守 素养拓展练 恒，所以小球会永不停息地在两侧来回运动，故B 6.(1)化学电能(2)氢燃料电池发电过程相当于 正确；断电后，水不再吸收热量，水的沸腾会停止， 电解水的逆过程，唯一的产物是水(3)0.3 故C错误；这只被遗忘的机械表内发条的弹性势能 [解析](1)氢燃料电池发电，是将氢气和氧气的化 几天就会消耗完毕，不会走几十年，故D错误。 学能通过化学反应转化为电能。 6.减少不守恒守恒 (2)根据材料可知，氢能源有轨电车在使用过程中 【能力提升练】 不会产生污柒物的原因是氢燃料电池发电过程相 1.A[解析]穿上鞋走路时，具有机械能，鞋会发光， 当于电解水的逆过程，唯一的产物是水。 ·26·