第十四章+内能的利用+单元练习+-2024-2025学年人教版物理九年级全一册

·第第页第十四章内能的利用(时间:85分钟分值:80分)一、填空题(本大题共8小题,每空1分,共16分)1.某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,叫这种燃料的。燃料燃烧是化学能转化为。

2.我国部分卫星发射使用“长征五号”运载火箭,该种火箭通常使用液态氢作为燃料,是因为液氢具有(选填“较大”或“较小”)的热值,火箭中的液氢在燃烧一半后,其热值(选填“变大”、“变小”或“不变”)。

3.如图所示,这是四冲程柴油机工作时的冲程示意图,此时汽缸内物质为(选填“空气”、“柴油”或“柴油和空气混合物”)。

4.歼-20是我国最先进的隐形战斗机,在高空飞行时,燃料在飞机发动机内燃烧,产生的高温高压气体推动飞机前进,将内能转化为能,这一过程与汽油机的冲程相似。

5.江西籍邓清明是神舟十五号飞行乘组的航天员,在2022年11月29日,随着运载火箭点火发射,燃料的化学能最终转化为能,在加速升空过程中,运载火箭重力势能增大,动能。他坚守初心24年,终于圆了飞天梦,给青少年赋予了满满正能量。

6.如图所示,这是一台单缸四冲程汽油机的工作示意图。将内能转化为机械能的是图;若汽油机飞轮转速为3600r/min,则汽油机1s内对外做功次。

7.现代电动汽车为了节能,都安装了能量回收装置,在汽车刹车时带动发电机,将汽车的能转化为电能,为汽车提供后续运动的能量。有人认为,只要不断改进,这种汽车就可以一边行驶,一边发电,永远运动下去,这一观念违背了。

8.“卡路里”简称“卡”,是热量的另一个单位,现在仍被广泛使用在营养计量和健身手册中。1卡是这样规定的:在一个标准大气压下,1g水温度升高1℃吸收的热量,那么1卡=J。一辆汽车发动机的效率是35%,那么该车完全燃烧1kg汽油做的有用功是J。[c水=4.2×103J/(kg·℃),q汽=4.6×107J/kg]

二、选择题(本大题共6小题,共14分)第9~12小题,每小题只有一个选项是最符合题目要求的,每小题2分;第13、14小题为多项选择,每小题至少有两个选项是符合题目要求的,每小题3分,全部选择正确得3分,选择正确但不全得1分,不选、多选或错选得0分。请将选项代码填涂在答题卡相应位置。9.如图所示,这是某老师的自制教具,他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔,把电火花发生器紧紧塞进孔中,实验时从瓶口喷入酒精并盖上锥形纸筒,按动电火花发生器的按钮,点燃瓶内酒精后,纸筒即刻飞出,瓶口出现大量白气,关于此实验,分析正确的是()A.矿泉水瓶中的酒精如果没有完全燃烧,其热值会变小B.纸筒飞出后的瞬间瓶口出现的白气是汽化形成的C.燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程D.纸筒飞出时发生的能量转换是内能转化为机械能10.内燃机是最常见的一种热机,关于内燃机,下列说法错误的是()A.柴油的热值比汽油低,所以柴油机的效率比汽油机低B.燃料燃烧时将化学能转化为燃气的内能C.做功冲程中将燃气的内能转化为飞轮的机械能D.除做功冲程外,其他三个冲程靠飞轮的惯性完成11.请你认真阅读表格,根据表格内容判断,下列说法正确的是()燃料热值无烟煤3.4×107J/kg酒精3.0×107J/kg氢1.4×108J/kgA.氢的热值比酒精的小B.用酒精灯烧水时,热损失很大,但酒精的热值不变C.用1kg的无烟煤烧水,水可以吸收3.4×107J的热量D.0.5kg的酒精热值为1.5×107J/kg12.某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km,用时5min45s,消耗燃油1.5kg,已知汽车的牵引力为2000N,燃油的热值为4.6×107J/kg,假设燃油完全燃烧,通过计算可知,下列结果正确的是()①汽车行驶速度是20km/h②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×107J③汽车牵引力做功的功率是30kW④汽车发动机的效率是20%A.只有①和②B.只有②和③C.只有①和④D.只有②和④13.关于如图所示的四个情景,下列说法中正确的是()A.图甲中的现象表明热的物体一定比冷的物体内能大B.图乙中抽去玻璃板后,两瓶中的气体混合,这种扩散现象表明气体分子是运动的C.图丙中活塞向下运动,这是内燃机的做功冲程,该过程中是将机械能转化为内能D.图丁,用酒精灯加热试管中的水至沸腾后,水蒸气将软木塞推出,该过程中的能量转化顺序为化学能——内能——机械能14.如图所示,这是某内燃机工作时的能量流向图,下列说法正确的是()A.该内燃机的热机效率是32%B.热机效率高可以节约能源,减少污染C.通过改进和创新减少各种能量损失,可以提高热机效率D.此热机可能是汽油机三、计算题(本大题共3小题,第15小题6分,第16、17小题各8分,共22分)15.小明去遂川汤湖泡温泉时发现,有一口自喷状态地热水出水口,出水温度为90℃,出水流量为150m3/h。(1)求每小时流出的地热水温度降低到50℃所放出的热量。(2)这些热量如果用天然气蒸汽锅炉供热,且天然气蒸汽锅炉的热效率为90%,每小时需要天然气释放多少热量?(3)利用上述地热能供暖,每小时可以节约多少天然气?[ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值为4×107J/m3]16.随着科技的发展和环保意识的增强,氢燃料新能源公交车在多地投放使用。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点,被认为是22世纪最理想的能源。[c水=4.2×103J/(kg·℃),q氢=1.4×108J/kg](1)求质量为300g的氢燃料完全燃烧放出的热量。(2)若这些热量全部被质量为200kg、温度为15℃的水吸收,求水升高的温度。(3)某氢能源公交车以140kW的恒定功率做匀速行驶,如果300g的氢燃料完全燃烧获得热量的焦耳数和公交车所做的功相等,求这些热量能让该公交车匀速行驶的时间。17.地铁的开通大大缓解了城市公交运输的压力。某学校实践活动小组的同学收集到某市地铁机车和公交车在甲、乙区间内运行的相关数据如下表。问:某型号地铁机车地铁机车做功的功率103kW平均速度60km/h牵引力5×104N额定载客量500人某型号公交汽车燃油的热值4×107J/kg平均速度15km/h牵引力3000N额定载客量40人(1)甲、乙两地铁站相距2.4km,地铁运行一趟需要多少小时?(2)地铁机车的效率是多少?(3)公交车每千米消耗燃油0.3kg,公交车热机的效率是多少?四、实验与探究题(共28分,每小题7分)18.如图所示,反映了热机的工作原理,试管里装有适量的水,用软木塞轻轻塞住,点燃酒精灯加热。(1)酒精灯燃烧过程,能转化为能。

(2)试管里的水通过的方式获得热量,其温度会不断,达到沸点后开始沸腾。

(3)水沸腾一段时间后,会观察到软木塞被弹出,此过程将能转化为能,其转化方式是。

19.木柴、焦炭、木炭等都是常用的燃料,对它们取不同质量进行完全燃烧,得到了下表的数据:燃料的质量/g100200300400燃料完全燃烧放出的热量Q木柴/J1.3×1062.6×1063.9×1065.2×106Q焦炭/J3.0×1066.0×1069.0×10612.0×106Q木炭/J3.4×1066.8×10610.2×10613.6×106(1)从表中的数据可以得到,相同质量的不同燃料,它们完全燃烧所释放的热量是的;对于同一种燃料,质量越大,完全燃烧所释放的热量越。

(2)从表中的数据还可以看出,对于同一种燃料,完全燃烧之比是不变的,这个不变的比值,反映了燃料本身的一种性质,物理学中把它称之为,它是用来描述燃料完全燃烧时,释放热量能力大小的物理量。

(3)如果完全燃烧0.01m3的天然气放出的热量完全用于加热水,可使kg的水温度升高10℃;实际加热这些水所燃烧的天然气比上述要多许多,原因是用燃气灶烧水时,除了水吸收的热量外,一部分传给了盛水的容器,另外一部分传给了(答一个即可)。[q天然气=4.2×107J/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃)]

(4)在烧水过程中,人们关心的是燃烧天然气所放出的热量中有多少被水吸收,为了衡量水吸收的热量在完全燃烧天然气放出的热量中所占比例,物理中引入热效率来描述,我们总是希望它的值越(选填“高”或“低”)越好。

20.如图所示,甲、乙、丙三个实验装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内液体的质量都相等。(1)安装甲图中实验器材时,应按照(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行安装。

(2)“比较不同燃料的热值”应选择两个装置,“比较不同物质的比热容”应选择两个装置。在“比较不同物质的比热容”的实验中,液体吸收热量的多少,是通过来反映的;在“比较不同燃料的热值”的实验中,燃料完全燃烧放出热量的多少,是通过来反映的。

(3)比较不同物质的比热容,选用上图合适装置加热相同一段时间后,绘制出温度-时间图像如图丁,由图像可比较出液体a的比热容液体b的比热容。在液体a和液体b中,选择作为汽车发动机的冷却剂较好。

21.某物理兴趣小组设计了一个实验来比较“煤油和菜籽油的热值大小关系”,他们的实验装置如图所示,实验中收集和记录的数据如表所示。燃烧前水的温度t1/℃燃烧后水的温度t2/℃煤油2544菜籽油2534(1)实验中除了需要装置一样,甲、乙两杯水的初温和相同之外,还应保持相同的物理量的是。

(2)根据实验中收集的数据,可以看出煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是,判断的依据是。

(3)小铭同学在加热前用天平测出烧杯中水的质量及油灯中煤油和菜籽油的质量,根据Q吸=Q放,利用实验中测得的数据,算出了煤油和菜籽油的热值,和燃料热值表中的数值相比较发现偏小了很多,不应考虑的原因是(选填字母)。

A.煤油和菜籽油没有完全燃烧B.烧杯吸收了部分热量C.测得的煤油和菜籽油的质量偏小D.煤油和菜籽油燃烧放出的散失到空气中一部分(4)小军同学计划用两种燃料将初温和质量相同的水加热至刚好沸腾,他们通过比较来反映这两种燃料热值的大小关系。

(5)释放化学能的过程不断地发生在人体内,食物也是一种“燃料”;小董同学发现某巧克力营养成分表上标有“2361kJ/100g”,该标识的含义与(选填“热量”、“热值”或“比热容”)类似。

参考答案1.热值内能2.较大不变3.压缩空气4.机械做功5.机械增大6.丙307.机械能量守恒定律8.4.21.61×1079.D10.A11.B12.D13.BD14.ABC15.解:(1)2.52×1010J(2分)(2)700m3。(2分)16.解:(1)4.2×107J(2分)(2)50℃(3分)(3)300s(2分)17.解:(1)0.04h(1分)(2)83.3%(3分)(3)25%(