人教版九年級物理全冊第十四章內(nèi)能的利用單元復(fù)習(xí)訓(xùn)練

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1、 第十四章 內(nèi)能的利用 考點(diǎn)1　內(nèi)燃機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作過程 1 2019年春節(jié)期間熱映的《流浪地球》被譽(yù)為開啟了中國科幻電影元年。這部電影講述了多年以后太陽急速衰老膨脹,無法再給地球提供能量,人類為了拯救地球而點(diǎn)燃木星周圍的可燃?xì)怏w,逃離太陽系的故事。其中“點(diǎn)燃木星”將地球推開相當(dāng)于內(nèi)燃機(jī)的 (　　) A.吸氣沖程 B.壓縮沖程 C.做功沖程 D.排氣沖程 2.如圖1所示是四沖程汽油機(jī)的剖面圖,關(guān)于其四個沖程的描述正確的是 (　　) 圖1 A.吸氣沖程中,汽油和空氣的混合物進(jìn)入汽缸 B.壓縮沖程中,通過做功的方式使汽缸內(nèi)氣體

2、的內(nèi)能減小 C.做功沖程中,燃料釋放的能量絕大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 D.排氣沖程中,廢氣帶走了燃料釋放的能量的極少部分 3.= 一種用于輕型低速飛機(jī)的活塞式航空發(fā)動機(jī),它有多個汽缸,汽缸工作時經(jīng)歷進(jìn)氣、壓縮、膨脹、排氣四個過程,在這四個過程中,能為飛機(jī)提供動力的是 (　　) A.進(jìn)氣 B.壓縮 C.膨脹 D.排氣 4.某汽油機(jī)工作過程有吸氣、壓縮、做功和排氣四個沖程。如圖2所示為　　　　沖程工作示意圖,活塞向　　　　運(yùn)動,燃料混合物被壓縮,在這個過程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為　　　　。 圖2 5.如圖3所示是汽

3、油機(jī)的　　　　沖程。在壓縮沖程中,是通過　　　　方式增加燃?xì)獾膬?nèi)能的。汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速為3000 r/min,則1 s內(nèi)汽油機(jī)對外做功　　　　次。 圖3 考點(diǎn)2　燃料的熱值及熱量的計(jì)算 6 木炭的熱值為3.4107 J/kg,它表示1 kg木炭 (　　) A.具有3.4107 J的熱量 B.具有3.4107 J的內(nèi)能 C.完全燃燒對外做功3.4107 J D.完全燃燒放出熱量3.4107 J 7. 下列關(guān)于熱機(jī)、熱值的說法中正確的是 (　　) A.汽油機(jī)、柴油機(jī)都有火花塞和噴油嘴這兩個關(guān)鍵部件 B.某種燃料完全燃燒放出的

4、熱量與其質(zhì)量之比叫做這種燃料的熱值,單位是 kg/J C.柴油機(jī)的效率是35%,說明它工作時柴油燃燒釋放的能量65%轉(zhuǎn)化為有用功 D.四沖程內(nèi)燃機(jī)是由吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程的不斷循環(huán)來保證連續(xù)工作的 8. 把質(zhì)量為2 kg、溫度為25 ℃的水加熱到75 ℃,水吸收的熱量為　　　　J,這些熱量相當(dāng)于完全燃燒　　　　 m3的天然氣所放出的熱量。[c水=4.2103 J/(kg℃), q天然氣=4.2107 J/m3] 9. 2019年6月5日,我國首次用固體燃料運(yùn)載火箭把“文昌物聯(lián)一號”衛(wèi)星成功送上太空。火箭發(fā)射時要選用熱值　　　　(選填“大”或“小”)的固體燃料,燃料

5、的質(zhì)量減少,熱值　　　　(選填“變小”或“不變”)。 考點(diǎn)3　熱機(jī)的效率 10.用天然氣灶將一壺質(zhì)量為2 kg、初溫為30 ℃的水加熱到80 ℃,消耗了16 g天然氣。已知水的比熱容為4.2103 J/(kg℃),天然氣的熱值為4.2107 J/kg,則天然氣完全燃燒放出的熱量為　　　　J,水吸收的熱量為　　　　J,天然氣灶燒水的效率為　　　　。 11.標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,將質(zhì)量為1.0 kg的水從20 ℃加熱到沸騰,水吸收的熱量是　　　　J。小明家天然氣熱水器的熱效率是84%,他某次洗澡,耗水40 kg,自來水進(jìn)熱水器的溫度是24 ℃,出熱水器的溫度是40 ℃,小明這次洗澡消耗的天然氣為　　

6、　　m3。已知水的比熱容是4.2103 J/(kg℃),天然氣的熱值是3.2107 J/m3,假設(shè)天然氣完全燃燒。 12. (1)完全燃燒1.4 g酒精釋放的熱量是完全燃燒0.7 g酒精釋放熱量的　　　倍。0.7 g酒精完全燃燒釋放的熱量是2.1104 J。這些熱量全部被100 g的液體A吸收,液體A的溫度升高了50 ℃;完全燃燒1.4 g酒精釋放的熱量全部被200 g的液體A吸收,液體A的溫度升高了Δt=　　　　℃(不考慮散熱)。 (2)現(xiàn)用如圖4所示裝置加熱200 g的液體A,燃燒了1.4 g酒精,液體升高的溫度小于Δt,有哪些原因會導(dǎo)致這個結(jié)果?

7、 。 圖4 13.小明家用鐵皮桶制作簡易太陽能熱水器,替代燃燒木柴的加熱方式,小明觀測到某日鐵皮桶裝滿水后,經(jīng)過一天的太陽光照,水溫從20 ℃升高到60 ℃。已知鐵皮桶的容積為50 L,c水=4.2103 J/(kg℃),ρ水=1.0103 kg/m3,問: (1)當(dāng)日桶內(nèi)的水吸收的熱量是多少? (2)若用燃燒木柴加熱,木柴完全燃燒釋放熱量的28%被桶內(nèi)水吸收,則當(dāng)日使用該太陽能熱水器可節(jié)約多少木柴?(q木=1.2107 J/kg) 14.如圖5所示是一款新型四輪

8、沙灘卡丁車,其滿載時的質(zhì)量為600 kg,每個車輪與沙灘接觸的面積為500 cm2,卡丁車滿載時在水平沙灘上勻速直線運(yùn)動,10 min行駛 6 km,它的發(fā)動機(jī)功率恒為11.5 kW。(g取10 N/kg) (1)當(dāng)卡丁車滿載并靜止在水平沙灘上時,它對沙灘的壓強(qiáng)為多少? (2)此次行駛中卡丁車所受的阻力為多少? (3)該卡丁車以汽油為燃料,若在這次行駛中消耗的汽油為0.6 kg,求該卡丁車汽油機(jī)的效率。 (q汽油=4.6107 J/kg,假設(shè)汽油完全燃燒) 圖5 考點(diǎn)4　能量的轉(zhuǎn)化和守恒 15. 多數(shù)汽油機(jī)是由吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖

9、程的不斷循環(huán)來保證連續(xù)工作的,從能量轉(zhuǎn)化的角度看,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的沖程是 (　　) A.吸氣沖程 B.壓縮沖程 C.做功沖程 D.排氣沖程 16.我們的生產(chǎn)與生活總離不開能量及其轉(zhuǎn)化。下列說法中正確的是 (　　) A.提高能量利用中的轉(zhuǎn)化效率是節(jié)能問題的核心 B.全自動洗衣機(jī)工作時,電能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 C.吊裝碼頭上,只要貨物受到的合力為零,它的能量就不變 D.用燃?xì)庠顭?只要調(diào)大火力,燃?xì)庠畹募訜嵝示蜁岣? 17. “加水就能跑的神車”事件曾一度成為輿論熱點(diǎn),該汽車實(shí)際是利用車內(nèi)水解制氫技術(shù)獲得氫氣,通過氫燃料電池給車提供動力(該技術(shù)成本很高,目前仍處在試驗(yàn)階段),

10、但被曲解為“加水就能跑”。下列對該事件的看法中錯誤的是 (　　) A.氫燃料電池是將氫氣的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 B.水解技術(shù)制取氫氣的過程一定要消耗其他能量 C.對于熱點(diǎn)事件要遵從科學(xué)原理,不能盲從,更不能以訛傳訛 D.該車行駛的能量最終來源于水,水是一種能源  答案解析 1.C　[解析] 影片“流浪地球”中,人類為了拯救地球而點(diǎn)燃木星周圍的可燃?xì)怏w,將地球推開,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,相當(dāng)于內(nèi)燃機(jī)的做功沖程。 2.A　[解析] 汽油機(jī)在吸氣沖程中,進(jìn)氣門打開,排氣門關(guān)閉,活塞向下運(yùn)動,汽油和空氣的混合物進(jìn)入汽缸,故A正確;在壓縮沖程中,進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉,活塞向上運(yùn)動,燃料混

11、合物被壓縮,氣體的內(nèi)能變大,此過程是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程,故B錯誤;在做功沖程中,燃料燃燒釋放的內(nèi)能大部分需要克服摩擦、發(fā)生熱傳遞而散失,只有小部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故C錯誤;在排氣沖程中,廢氣帶走了燃料釋放的能量的大部分,故D錯誤。 3.C　[解析] 內(nèi)燃機(jī)工作時,提供動力的沖程是做功沖程,即汽缸工作時經(jīng)歷進(jìn)氣、壓縮、膨脹、排氣四個過程中的膨脹過程,能為飛機(jī)提供動力。 4.壓縮　上　內(nèi)能　[解析] 由圖知,進(jìn)氣門、排氣門均關(guān)閉,活塞向上運(yùn)動,所以該圖為汽油機(jī)的壓縮沖程工作示意圖,此時燃料混合物被壓縮,燃料混合物的溫度升高,內(nèi)能增加,活塞的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為燃料混合物的內(nèi)能。 5.做功　做功　

12、25 [解析] 觀察圖可知,此時兩個氣門都關(guān)閉,活塞向下運(yùn)動,火花塞噴出電火花,故該沖程是做功沖程;壓縮沖程中活塞壓縮燃?xì)庾龉?將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,是通過做功的方式增加燃?xì)鈨?nèi)能的;汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速為3000 r/min=50 r/s,說 明每秒鐘飛輪轉(zhuǎn)過50轉(zhuǎn),完成25個工作循環(huán),對外做功25次。 6.D 7.D　[解析] 汽油機(jī)和柴油機(jī)的構(gòu)造不同,汽油機(jī)有火花塞,柴油機(jī)有噴油嘴,故A錯誤;燃料的熱值在數(shù)值上等于1 kg某種燃料完全燃燒時放出的熱量,所以熱值的單位是J/kg,故B錯誤;柴油機(jī)的效率為35%,說明它工作時柴油完全燃燒放出的熱量35%轉(zhuǎn)化為有用功,故C錯誤;四沖程內(nèi)燃機(jī)是吸氣、

13、壓縮、做功、排氣四個沖程連續(xù)工作的循環(huán)過程,故D正確。 8.4.2105　0.01　[解析] 水吸收的熱量: Q吸=cmΔt=4.2103 J/(kg℃)2 kg(75 ℃-25 ℃)=4.2105 J;由Q吸=Q放得, 天然氣的體積:V===0.01 m3。 9.大　不變　[解析] 火箭發(fā)射時要選用熱值大的固體燃料,因?yàn)橥耆紵|(zhì)量相同的不同物質(zhì),熱值大的燃料放出的熱量多;熱值是燃料的一種特性,只與燃料的種類有關(guān),與其質(zhì)量、體積和燃燒是否充分無關(guān),所以燃料的質(zhì)量減少,熱值不變。 10.6.72105　4.2105　62.5% [解析] 天然氣完全燃燒放出的熱量:Q放=mq=0.0

14、16 kg4.2107 J/kg=6.72105 J;質(zhì)量為2 kg、初溫為30 ℃的水加熱到80 ℃,吸收的熱量為Q吸=cm水Δt=4.2103 J/(kg℃)2 kg(80 ℃-30 ℃)=4.2105 J;則天然氣灶 燒水的效率為η=100%=100%=62.5%。 11.3.36105　0.1　[解析] 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100 ℃,則將質(zhì)量為1.0 kg的水從20 ℃加熱到沸騰,需要吸收的熱量:Q=cm1Δt=4.2103 J/(kg℃)1 kg(100 ℃-20 ℃)=3.36105 J;初溫為24 ℃、質(zhì)量為40 kg的自來水溫度升到40 ℃需要吸收的熱量:Q吸=cm2Δ

15、t=4.2103 J/(kg℃)40 kg(40 ℃-24 ℃)=2.688106 J,因天然氣熱水器的熱效率是84%,根據(jù)η=100%可知,天然氣需要放出的總熱量為Q放===3.2106 J。再根據(jù)燃料放熱公式Q放=Vq,則消耗天然氣的體積為V===0.1 m3。 12.(1)2　50　(2)酒精沒有完全燃燒;酒精燃燒放出的熱量會有所損失;石棉網(wǎng)和燒杯也會吸收熱量 [解析] (1)根據(jù)Q=mq,在熱值一定的情況下,燃料完全燃燒釋放的熱量與其質(zhì)量成正比,所以完全燃燒1.4 g酒精釋放的熱量是完全燃燒0.7 g酒精釋放熱量的2倍;設(shè)0.7 g酒精完全燃燒放出的熱量為Q1,液體A的質(zhì)量為m1,

16、升高的溫度為Δt1,則有Q1=cAm1Δt1;設(shè)完全燃燒1.4 g酒精放出的熱量為Q2,液體A的質(zhì)量為m2,則有Q2=cAm2Δt;由題意可知,Q2=2Q1,m2=2m1,則==,得=,即Δt=Δt1=50 ℃。 (2)實(shí)際燃燒1.4 g酒精,液體A升高的溫度小于Δt,原因可能有:酒精沒有完全燃燒;酒精燃燒放出的熱量會有所損失;石棉網(wǎng)和燒杯也會吸收熱量等。 13.(1)鐵皮桶內(nèi)水的體積: V水=50 L=50 dm3=0.05 m3, 水的質(zhì)量:m水=ρ水V水=1.0103 kg/m30.05 m3=50 kg, 桶內(nèi)的水吸收的熱量: Q=c水m水(t-t0)=4.2103 J/(

17、kg℃)50 kg(60 ℃-20 ℃)=8.4106 J。 (2)用燃燒木柴加熱,木柴完全燃燒釋放的熱量:Q放===3107 J, 節(jié)約木柴的質(zhì)量:m===2.5 kg。 14.(1)卡丁車滿載時的重力: G=mg=600 kg10 N/kg=6000 N, 則卡丁車滿載時對水平地面的壓力: F=G=6000 N, 受力面積:S=4500 cm2=2000 cm2=0.2 m2, 則卡丁車滿載時對地面的壓強(qiáng): p===3104 Pa。 (2)卡丁車的行駛速度:v===10 m/s, 由P=Fv得,牽引力: F牽===1.15103 N, 由于車勻速直線行駛,牽引力與

18、阻力是一對平衡力,則卡丁車所受的阻力:f=F牽=1.15103 N。 (3)卡丁車在這次行駛中消耗的汽油為0.6 kg,完全燃燒放出的熱量:Q=mq汽油=0.6 kg4.6107 J/kg=2.76107 J, 卡丁車在這次行駛中牽引力做的功: W=F牽s=1.15103 N6000 m=6.9106 J, 則該卡丁車汽油機(jī)的效率: η=100%=100%=25%。 15.C 16.A　[解析] 現(xiàn)在節(jié)能的主要措施中,提高能量利用中的轉(zhuǎn)化效率是節(jié)能問題的核心,故A正確;全自動洗衣機(jī)工作時,大部分電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,還有一小部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故B錯誤;吊裝碼頭上,如果貨物勻速豎直上升或

19、豎直下降,其受到的合力為零,它的動能不變,但它的高度改變,所以重力勢能改變,則機(jī)械能改變,故C錯誤;熱效率是指有效利用的能量占燃料完全燃燒釋放總能量的百分比,用燃?xì)庠顭畷r,調(diào)大火力,散失的熱量也會增加,則水吸收的熱量占燃?xì)馔耆紵尫趴偰芰康陌俜直炔灰欢ㄔ龃?因此燃?xì)庠畹募訜嵝什灰欢〞岣?故D錯誤。 17.D　[解析] 氫燃料電池是將氫氣的化學(xué)能最終轉(zhuǎn)化為電能,再用來驅(qū)動汽車的,故A正確;根據(jù)能量守恒定律,水解技術(shù)制取氫氣的過程一定要消耗其他能量,故B正確;由科學(xué)常識可知,對于熱點(diǎn)事件要遵從科學(xué)原理,不能盲從,更不能以訛傳訛,故C正確;該車行駛的能量最終來源于用水制出的氫氣,不能直接說水是這里的能源,故D錯誤。