12.4 机械能与内能的相互转化 提优练习--2025-2026学年苏科版物理九年级上学期

姓名_________ 日期______ 等第_____ 第十二章　机械能和内能 四、 机械能与内能的相互转化 第1课时　机械能与内能的相互转化 【基础过关】 1. 将几根铁丝用手快速反复弯折数十次，铁丝弯折处会发热，铁丝的内能将_________。这个实验说明_________可以改变物体的内能。 2. 如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速下压，棉花会立即燃烧。下压过程中活塞对筒内空气_________，空气的______能增大，该能量转化过程与汽油机的_________冲程相同。 3. 如图所示，在透明塑料盒的底部钻一个孔，将电火花发生器的放电针管紧紧地塞进孔中，打开塑料盒盖，向盒中滴入数滴酒精，再将盒盖盖紧，然后按动电火花发生器的按钮。这时我们可以看到，盒盖_______________，同时听到“砰”的一声响。此过程中，酒精燃烧后产生的燃气对_________做功，燃气的______能转化为盒盖的_________能。 4. 下列生活实例中，利用做功改变物体内能的是（　　） A. 暖手宝暖手 B. 棉被被晒热 C. 水壶烧水水温升高 D. 搓手取暖 5. 在汽油机的工作循环中，将内能转化为机械能，对外提供动力的冲程是（　　） A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程 【能力进阶】 6. 如图所示，给装有少量水的瓶内打气，当瓶内气压增大到一定程度时，瓶塞被冲开。下列说法正确的是（　　） A. 瓶内气体内能的变化是通过热传递实现的 B. 瓶塞被冲开时，瓶口产生“白气”的原因是水蒸气汽化 C. 瓶塞被冲开时，瓶内气体对外做功，气体内能减少 D. 向瓶内打气，外界对气体做功，气体内能减少 7. 在如图所示的“汽油机模型”实验中，将少量的汽油喷入圆筒内，用软木塞塞住筒口，摇动起电机，观察到放电针放电，汽油燃烧，软木塞被高温高压的气体冲出。该实验可模拟四冲程汽油机工作时的（　　） A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程 8. 某单缸四冲程汽油机工作示意图如图所示。下列说法中正确的是（　　） A. 甲为吸气冲程，吸入汽缸的物质只有汽油 B. 乙为做功冲程，其他三个冲程是靠飞轮转动的惯性完成的 C. 丙为排气冲程，排出的废气不会污染大气 D. 丁为压缩冲程，在该冲程中内能转化为机械能 9. 如图所示，一只瓶子内装有一些铁屑。我们既可以通过振荡，也可以通过加热，使铁屑的温度升高、内能增大。从改变物体内能的方法来看，前者通过_________的方法，后者通过_________的方法来增大铁屑的内能。如果你没有看到内能改变的过程，仅凭铁屑温度的改变，能否确定采用了什么方法改变了铁屑的内能？_________（能/不能），这是因为________________________________________________。 10. 如图为单缸四冲程汽油机的_________冲程，该冲程活塞移动时，汽缸内燃料混合气体的压强变______。若该汽油机转速为2400r/min，则它每分钟完成_________个如图所示的冲程。 【思维拓展】 11. 四缸发动机工作原理如图甲所示，内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。 排　量 2L 输出功率 100kW 转　速 3000r/min （1） 发动机在_________冲程中，高温、高压的燃气推动活塞向下运动，对外做功。 （2） 有一台四缸发动机，其主要技术参数如表所示。发动机做功冲程示意图如图乙所示，其中排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积，又称单缸排量，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离（即冲程长）。转速表示每分钟内曲轴或飞轮所转的周数。该发动机在1s内做功_________J，单缸排量V＝______L。 第十二章　机械能和内能 四、 机械能与内能的相互转化 第2课时　热值及相关计算 【基础过关】 1. 汽油的热值为4.6×107J/kg，表示的物理意义是_______________________________________。现有2kg汽油，将其中一半完全燃烧，放出的热量是____________J，剩余汽油的热值是____________J/kg。 2. 关于燃料的热值，下列说法正确的是（　　） A. 燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多 B. 燃料燃烧得越充分，燃料的热值就越大 C. 燃料燃烧时质量减少，其热值减小 D. 燃料的热值与燃料的质量及燃烧情况无关 3. 某内燃机工作时的能量流向图如图所示，该内燃机的 效率是（　　） A. 25％ B. 35％ C. 40％ D. 75％ 4. 天然气的主要成分是甲烷，其热值取3.6×107J/m3，水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）。 （1） 小明家一个月要用10m3的天然气，则完全燃烧这些天然气可放出多少热量？ （2） 若这些热量有70％被水吸收，则可将多少千克20℃的水烧开？（在标准大气压下） 【能力进阶】 5. 我国自主研制的全球最大的双燃料动力船，既可以通过传统燃油驱动，也可以通过携带的液化天然气驱动。其中选择液化天然气作为能源，除了环保，主要还因为它的（　　） A. 燃点高 B. 热值大 C. 沸点高 D. 密度大 6. 有甲、乙两台汽油机，在相同的时间内，它们所做的有用功之比是5∶4，消耗汽油的质量之比是3∶2，那么它们的效率之比是（　　） A. 15∶8 B. 8∶15 C. 6∶5 D. 5∶6 7. 某单缸四冲程汽油机，飞轮每分钟转3000r，则每秒对外做功______次，每次对外做功115J，该汽油机的效率为25％，连续工作1h需消耗汽油______kg（q汽油＝4.6×107J/kg）。 8. 在“比较酒精和碎纸片的热值”实验中，某小组用如图甲所示的装置进行实验，图中燃烧皿、烧杯a和b、温度计均完全相同，烧杯中盛有水。实验时，点燃放在燃烧皿中的酒精和碎纸片，通过陶土网给烧杯加热，直至酒精和碎纸片完全烧尽。 （1）安装实验器材时，应___________（自下而上/自上而下）安装，陶土网的作用是_______________。 （2）为了保证实验结论的可靠性，在实验中还应控制两杯水的初温和_________相等；通过比较______ _______________来比较酒精和碎纸片燃烧放出的热量多少。 （3）小组根据记录的各个时刻a、b烧杯中水的温度，绘制了如图乙所示的图像，则可初步判断_________的热值较大。 （4） 实验后，小组同学算出了酒精的热值。但对比物理书上的酒精热值，发现计算出的热值小了很多，这是因为_______________________________________。 9. 某燃油小轿车效率为30％，在平直路面上匀速行驶时受到的阻力为810N，其百公里耗油量为8L，已知燃油的密度为0.75×103kg/m3。求： （1） 小轿车行驶百公里消耗的燃油的质量。 （2） 小轿车在平直路面上匀速行驶百公里牵引力做的功。 （3） 燃油的热值。 【思维拓展】 10. 若某型号单缸四冲程汽油机的活塞横截面积S＝3.0×10－3m2，活塞一个冲程运动长度L＝0.06m，某种工作状态下做功冲程燃气的平均压强p＝1.0×106Pa，活塞以n＝1400次/min做往复运动，汽油机活塞往复运动两次，对外做功一次，则： （1） 做功冲程中活塞受到燃气的平均压力为多少？ （2） 在此工作状态下汽油机1min对外做功为多少？ （3） 如果此工作状态下每1min消耗20g汽油，那么汽油机把内能转化为机械能的效率是多少？（q汽油＝4.6×107J/kg，不计摩擦，结果精确到0.1％） 参考答案 第1课时　机械能与内能的相互转化 1、增加；做功；2、做功；内；压缩；3、迅速飞出去；盒盖；内；机械；4、D；5、C；6、C；7、C； 8、B；9、做功；热传递；不能；做功和热传递两种方法改变物体内能是等效的；10、压缩；大；1200； 11、做功；1×105；0.5； 第2课时　热值及相关计算 1、1kg汽油完全燃烧放出的热量是4.6×107J；4.6×107；4.6×107；2、D；3、B；4、（1）3.6×108J；（2）750kg；5、B；6、D；7、25；0.9；5、自下而上；使烧杯底部受热均匀；质量；水升高的温度；酒精；酒精不可能完全燃烧（或酒精燃烧放出的热量不可能被水完全吸收）；9、（1）6kg；（2）8.1×107J； （3）4.5×107J/kg；10、（1）3000N；（2）1.26×105J；（3）13.7％； 1 学科网（北京）股份有限公司 $