第十四章 内能与热机 实践　调研我国新能源汽车的发展、单元复习课件 -2025-2026学年沪科版物理九年级全一册

实践 调研我国新能源汽车的发展 第十四章 内能与热机 1. (济南期末)“全液冷超级充电桩”可使电动汽车的充电更加快速安全。某款“全液冷超级充电桩”的充电枪内部有电缆和冷却管,冷却管内流动的冷却液可带走充电时电缆产生的大量热量,这一过程中主要利用了冷却液具有较大的( A ) A. 比热容 B. 热值 C. 密度 D. 内能 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A. 汽油在发动机气缸中充分燃烧,排出的废气就不会污染环境 B. 汽油发动机汽车行驶时,将汽油的化学能转化为机械能再转化为内能 C. 纯电动汽车行驶时,汽车内的电池将化学能转化为电能再转化为机 械能 D. 纯电动汽车行驶时实现了“零排放”,电动机的效率可达到100% 2. (哈尔滨香坊期末)为实现国家关于“碳达峰、碳中和”环保目标,国家大力提倡发展新能源汽车,下列关于汽油发动机汽车和纯电动汽车的说法,正确的是( C ) C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 3. (新疆期中)国产新能源汽车中,有一种插电式混合动力汽车,同时使用电动机和内燃机,其内燃机热效率最高可达43%;且使用各种燃料时,其效率均高于同等燃油汽车。分析该种新能源汽车,不是其提升热机效率的方法是( A ) A. 尽量使用热值大的燃料 B. 优化冲程控制,让燃料与空气混合充分,使燃料燃烧得比较完全 C. 使用黏度低的机油进而减少热机内部各部件间的摩擦 D. 在设计与制造热机时要不断改进与创新,以减少能量的损失 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 4. 跨学科实践 工程实践 (保定阜平期末)2024年5月,我国首款百公斤级车载液氢系统“赛道1000”研制成功,可助力氢能重卡的续驶里程突破1000公里,已知氢气的热值为1.4 108J/kg。下列说法正确的是( D ) A. 液氢燃烧越充分,其热值越大 B. 用液氢作燃料是因为液氢含有的热量多 C. 氢能重卡的热机效率可高达100% D. 完全燃烧100kg的液氢能释放1.4 1010J的热量 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 5. (重庆校级一模)氢燃料汽车是指以氢为主要能源物质的汽车,选用 氢为汽车燃料,主要考虑的是氢燃料的 热值 (选填“密度”“比热容”或“热值”)较大。完全燃烧500g的氢气释放的热量为 7 107J 。 (氢气的热值为1.4 108J/kg) 热值 7 107J 1 2 3 4 5 6 7 8 9 6. (宿迁中考)氢能是新能源利用的新潮流,加快氢能产业发展成为实现“碳达峰、碳中和”的重要举措。如图所示是市场上的某品牌氢能自行车,一次性充满0.02kg氢气,2h能匀速骑行50km,氢能自行车与骑行者的总质量为84kg,骑行时受到的阻力为总重力的5%,氢气的热值为1.4 108J/kg。氢气完全燃烧产生的热量是 2.8 106 J,氢气的利用效率是 75% 。(g取10N/kg) 2.8 106 75% 第6题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 7. (南京期末)如图为某单缸四冲程汽油机的 做功 冲程;若该汽油机每秒对外做功10次,则该汽油机曲轴转速为 1200 r/min。氢能源汽车以氢为燃料,某辆氢能源汽车以35kW的功率在平直的公路上匀速行驶1h,消耗了2kg氢燃料,氢燃料完全燃烧放出的热量是 2.8 108J,该氢能源汽车发动机的效率是 45% 。(氢的热值q=1.4 108J/kg) 做功 1200 2.8 108 45% 第7题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 8. (厦门期末)2024年11月,搭载燃氢发动机的国产大卡车成功下线,标志着我国自主研发的大马力燃氢发动机技术迈向实际应用。某次测试中该卡车行驶1h,消耗氢气25kg,发动机输出功率为350kW。已知氢气的热值为1.4 108J/kg。求: (1) 氢气完全燃烧放出的热量。 解:(1) 消耗的氢气完全燃烧产生的热量Q放=qm=1.4 108J/kg 25kg=3.5 109J (2) 燃氢发动机的效率。 解:(2) W=P输出t=350kW 1h=350000W 3600s=1.26 109J,所以发动机的效率 = 100%= 100%=36% 1 2 3 4 5 6 7 8 9 9. (新乡卫辉期中)新能源车替代燃油车的趋势将不可逆转,如图是某新款智能纯电动汽车。驾驶该车在平直公路上匀速行驶,每百公里(1公里=1km)消耗电能5.4 107J,其中有80%的电能用于车辆行驶。 (1) 写出电动汽车与燃油车相比的优点之一: 污染小(或效率高;或噪声低等,合理即可) 。 第9题 污染小(或效率高; 或噪声低等,合理即可) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (2) 该汽车匀速行驶百公里时,牵引力做的功是多少? 解:(2) 该车牵引力做的功W= W总=80% 5.4 107J=4.32 107J (3) 若该电动汽车行驶百公里消耗的电能由效率为30%的汽油机提供,则需消耗多少千克的汽油?(q汽油=4.5 107J/kg) 解:(3) 汽油放出的热量Q放===1.8 108J,根据 Q放=mq得需消耗汽油的质量m===4kg 1 2 3 4 5 6 7 8 9 第十四章 单元复习 第十四章 内能与热机 一、 选择题(每小题6分,共24分) 1. (福州长乐期中)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( D ) A. 0 的冰内能为零 B. 物体的温度越高,它所含热量就越多 C. 物体吸收了热量,温度一定会升高 D. 同一物体的温度越高,其内能越大 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 2. (鹤壁期末)摩擦焊接是指两个物体表面相互接触摩擦,接触面受热熔化,结合成整体,下列实例中,在改变物体内能的方式上与摩擦焊接相同的是( A ) A. 铁锤敲打铁钉变热 B. 太阳下晒被子 C. 用热水袋取暖 D. 用冷水冷却热鸡蛋 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 3. (北京校级段考)下列说法中正确的是( D ) A. 热值越大的燃料燃烧时放出的热量越多 B. 燃料的热值与其质量以及燃烧程度有关 C. 对同一物态的某种物质,由c=可知比热容c与Q成正比 D. 汽油机的做功冲程中,燃气对外做功,将内能转化为机械能 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 4. (鹤壁期末)如图所示,汽油机处于工作过程中的某个冲程,转速是1200r/min。下列有关说法正确的是( D ) A. 此冲程是压缩冲程 B. 此冲程能量转化是机械能转化为内能 C. 增加汽油机的工作时间,能提高它的效率 D. 在1s内汽油机对外做了10次功 第4题 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 二、 填空题(每空4分,共36分) 5. 跨学科实践 日常生活 (保定曲阳期中)大型载重汽车下坡时间较长时,为防止刹车片过热造成刹车失灵,要向刹车片和轮胎喷水降温,刹车片过热是通过 做功 的方式增加内能的;用水来降温是利用了水具有较大的 比热容 的性质;用天然气加热水,这是利用了天然气 热值 较大的特性,而且使用天然气时对环境污染小。 做功 比热容 热 值 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 6. (合肥段考)小明用一个酒精灯对某物质均匀加热,加热过程中,该物质的温度随加热时间变化的图像如图所示。该物质加热至第5min时的内能比第3min时的内能 大 (选填“大”或“小”);AB段的比热容 小于 (选填“大于”“小于”或“等于”)CD段的比热容。 第6题 大 小于 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 7. (哈尔滨中考)完全燃烧0.1m3的天然气放出的热量是 3 106 J;若这些热量的20%被4kg的液体吸收,使其温度升高50 ,则该液体的比热容是 3 103 J/(kg )。(q天燃气取3.0 107J/m3) 8. 火箭升空过程中,燃料舱内的液态氢的热值 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”);若100g液态氢完全燃烧放出的热量有60%被水吸收,水温升高了50 ,则水的质量为 40 kg。[q氢=1.4 108J/kg,c水=4.2 103J/(kg )] 3 106 3 103 不变 40 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 三、 实验题(24分) 9. (福州连江期中)如图所示是“探究不同物质吸热升温的现象”的实验装置。甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是10g,烧杯内液体初温相同。当燃料燃烧完时,立即读取相应温度计的读数,分别为t甲、t乙和t丙,且有t甲>t乙>t丙。 第9题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 (1) 在实验中,三个烧杯中a、b液体的质量必须 相等 (选填“相等”或“不同”);比较不同物质的比热容,应选择 甲、丙 两图进行实验。液体a的比热容ca与液体b的比热容cb相比,有ca < (选填“>”“<”或“=”)cb。不同物质吸热的多少是通过 加热 时间 (选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的。 相等 甲、丙 < 加热时间 第9题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 (2) 比较不同燃料的热值,应选择 甲、乙 两图进行实验;那么燃料1的热值q1与燃料2的热值q2相比,有q1 > (选填“>”“<”或“=”)q2。 甲、乙 > 第9题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 四、 计算题(16分) 10. (福州校级期中)氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点,氢燃料新能源公交车逐渐在很多城市投放使用。氢的热值为1.4 108J/kg,c水=4.2 103J/(kg ),问: (1) 质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少? 解:(1) 0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量Q放=mq氢=0.6kg 1.4 108J/kg=8.4 107J 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 (2) 若放出的热量全部被初温为15 的水吸收后,水的温度升高到65 ,则水的质量是多少? 解:(2) 由题意可知水吸收的热量Q吸=Q放=8.4 107J,由Q吸=cm t得水的质量m'===400kg 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 (3) 燃烧0.6kg的氢燃料可以使恒定功率为1.4 105W的公交车匀速行驶5min,则氢燃料新能源公交车的效率为多少? 解:(3) 公交车的功率P=1.4 105W,做功时间t=5min=300s,根据P=得公交车牵引力所做的功W=Pt=1.4 105W 5 60s=4.2 107J,氢燃料新能源公交车的效率 = 100%= 100%=50% 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 $$