全国初中九年级物理竞赛《内能的利用》试题（解析版）

第2讲《内能的利用》

全国初中物理竞赛试题精编

一、单选题

I.（2007九年级.上海・竞赛）下列过程中，能把机械能转化为内能的过程是（）

A.流星在进入大气层后快速下落被烧毁B.用煤气取暖器取暖

C.用太阳灶加热水至沸腾D.用电饭锅煮饭

【答案】A

【知识点】做功改变物体的内能、热传递改变物体的内能、施量的转化

【详解】A.流星在进入大气层后快速下落被烧毁，是流星雨空气摩擦，将机械能转化为内能，故A符

合题意；

B.用煤气取暖器取暖，燃烧煤气，在燃烧时是将化学能转化为内能，故B不符合题意；

C.用太阳灶加热水至沸腾属于热传递改变内能，将太阳能转化为内能，故C不符合题意；

D.用电饭锅煮饭，把电能转化为内能，故D不符合题意。

故选Ao

2.（2007九年级•上海•竞赛）两个完全相同的实心球，甲球放在桌面上，乙球悬挂在绳上，使它们吸收热最

从同样初温升高相同温度，则正确的判断是（）

A.两球吸收的热量相等B.甲球吸收的热量比乙球多

C.甲球吸收的热量比乙球少D.以上情形都有可能

【答案】B

【知识点】能量的转化、计算物体温度变化时的吸放热

【详解】若不考虑热膨胀，两球质量相同、升高的温度相同、比热容相同，由吸热公式占必/可知两

球吸热相同。但两球受热后，体积都要膨胀，甲球因放在不导热的桌面上，受热膨胀后，球的重心升高，

要克服重力做功而耗费一部分能量；所以用来提高球体温度的能量就减少了一些，甲球吸热后内能的增

量就减少了一些。乙球情况刚好与甲球相反，乙球重心的下降引起乙球重力势能的减少，重力对乙球做

了功，所以乙球内能的增量要大于“供给的热量”，而两球因膨胀而引起的对大气的做功情况是几乎相同

的,所以

△t///<△t乙

因此升高相同的温度，甲吸收的热显要多一些。

故选B。

3.（2007九年级•上海・竞赛）下列事实中，最能说明燃料燃烧所放出的热量跟燃料的种类有关的是（）

A.2克酒精完全燃烧比2克木柴完全燃烧放出的热量多

B.2克酒精完全燃烧比1克汽油完全燃烧放出的热量多

C.2克酒精完全燃烧比1克酒精完全燃烧放出的热量多

D.3克酒精完全燃烧比2克烟煤不完全燃烧放出的热最多

【答案】A

【知识点】热值的概念、单位和物理意义

【详解】要比较不同燃料燃烧所放出的热量跟燃料的种类有关，需要控制完全燃烧的质量相同。

A.完全燃烧酒精和木柴的质量相同，故A符合题意；

B.完全燃烧酒精和汽油的质量不同，故B不符合题意；

C.同种燃料不能得出完全燃烧放出的热量跟燃料种类有关的结论，故C不符合题意；

D.完全燃烧酒精和烟煤的质量不同，故D不符合题意；

故选A.

4.（2007九年级.上海.竞赛）汽油的燃烧值是11000卡/克，为了获得132x1（）6千卡的热量，需要完全燃烧汽

油（）

A.12x1"克B.12x106克C.12x106千克D.12x10。千克

【答案】B

【知识点】热值的公式及相关计算

【详解】依题意得，需要完全燃烧汽油的质量为

八2二%驾¥二31。6克

A1100（）R•/克

故ACD不符合题意，B符合题意。

故选Bo

A.图甲：厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气的温度升高，内能不变

B.图乙：瓶子内的空气推动塞子做功后，瓶子内空气的温度升高

C.图丙：试管内的水蒸气推动塞子冲出时，机械能转化为内能

D.图丁.：汽缸内的气体推动活塞向下运动，是汽油机的做功冲程，可以对外提供动力

【答案】D

【知识点】热机工作过程中的能晟转化、通过做功改变物体内能时，能量的转化

【详解】A.图甲中厚玻璃内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加，

故A错误；

B.图乙中瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气对活塞做功，空气的内能减小，温度降低，故B错误；

C.图丙中试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，

水蒸气的内能减少，故C错误：

D.图「中汽缸内的气体推动活塞向下运动时（即做功冲程），内能转化为机械能，气体的内能减少，故

D正确。

故选D。

6.（2（）23九年级下•陕西渭南・竞赛）据统计日军在侵华战争里动用大量轻中型坦克装备：有94式轻型坦克

（产量843辆），95式轻型坦克（2375辆），97式中型坦克（2123辆，太平洋战场和中国战场），89式

中型坦克（数量不明），这些坦克在十多年抗日战争里肆虐中国战场，夺去了大量我国军民的生命。下

列说法正确的是（）

A.水平地面上匀速行驶的坦克不受摩擦力的作用

B.宽大的履带是通过增大受力面积的方法，减小对受力面的压强

C.坦克的行进速度缓慢，所以它的惯性小

D.坦克的动力来源于内燃机，内燃机的做功冲程将机械能转化为内能

【答案】B

【知识点】二力或多力平衡问题、惯性的概念、热机工作过程中的能量转化、减小压强的方法及生活中

的实例

【详解】A.坦克在地面上匀速行驶，其在水平方向上受到受引力和地面的摩擦力作用，这两个力二力

平衡，故A错误；

B.坦克的履带设计的的十分宽大，目的是当压力一定是，通过增大受力面枳的方法，减小对受力面的

压强，故B正确；

C.物体惯性的大小只与物体的质量有关，与物体运动快慢无关，故C错误；

D.内燃机做功冲程中的能量转化是内能转化为机械能，故D错误。

故选Bo

7.（2023八年级下•湖北黄石•竞赛）目前，男子撑杆跳世界纪录（6.18m）比跳高世界纪录（2.45m）高

很多，从能量的角度分析，原因之一是在“举腿引体”过程中（）

持杆插穴悬垂举腿转体

助跑起跳摆体引体过杆

A.利用了人体的惯性

B.人体的生物能转化为了重力势能

C.人体的重力势能转化为了动能

D.人体的动能转化为了撑杆的弹性势能

【答案】B

【知识点】物体运动过程中各种机械能的变化情况、动能和势能的转化、重力势能的概念及影响因素、

能量的转化、惯性的利用及危害防止

【详解】A.在“起跳”的过程中，利用了人体的惯性，运动员继续向前运动；但在举腿引体的过程中，

利用的是能量的转化，不是利用惯性，故A不符合题意：

BCD.撑杆的弹性势能转化为人的动能，人在上升的过程中,人的速度变小，质量不变，动能减小，人

的质量不变，高度变大，重力势能变大，动转化为了重力势能；在举腿引体的过程中，人的生物能转化

为人的重力势能，使得人继续向上运动，所以跳的更高，故B符合题意，CD不符合题意。

故选B。

8.（20-21九年级•广东惠州•自主招生）下列有关物理学知识正确的是（）

A.踢出去的足球继续运动是因为受到惯性的作用

B.0C的冰熔化成的0℃的水，内能增大

C.一个鸡蛋的重力约为1N

D.燃料的质量越大，燃料的热值越大

【答案】B

【知识点】重力的计算与估算、生活中的惯性现象、影响物体内能大小的因素、热值的概念、单位和物

理意义

【详解】A.踢出去的足球能继续运动是因为足球具有惯性，惯性是物体的一种性质，不是力，不能说

受到惯性作用，故A错误；

B.0℃的冰熔化成的0C的水，吸收热量，内能增大，故B正确；

C.一个鸡蛋的质量大约50g=0.05kg,所受的重力约为

G=〃w=005kgx10N/kg=0.5N

故C错误；

D.燃料的热值是燃料的一种性质，与质量、体积无关，故燃料的质量越大，燃料的热值不变，故D错

误。

故选B,

二、多选题

9.(2020九年级.江西南昌・竞赛)嫦娥四号卫星由长征三号乙运载火箭发射，在2019年1月3日登陆月球

背面，实现人类首次在月球背面软着陆，并通过“鹊桥''中继星传回世界第•张近距离拍摄的月背影像图，

揭开了古老月背的神秘面纱。下列说法正确的是()

A.长征三号乙运载火箭的燃料为液态氢，主要是利用其比热容大的特性

B.火箭上升时，燃料的化学能转化为内能，再转化为机械能

C.卫星上的摄像机镜头相当于凸透镜，拍摄时所成的像都是倒立的

D.卫星在着陆时没有使用降落伞减速，是因为月球附近没有大气的缘故

【答案】BCD

【知识点】照相机、热值的概念、单位和物理意义、人造卫星、天体运动等的能量转化、力作用的相互

性

【分析】(1)热值是指1千克的某种燃料完全燃烧后释放的能最，热值越大的燃料在完全燃烧相同质最的

燃料时，释放出的热量越多，所以在选择火箭燃料时首先应该考虑燃料热值的大小；

(2)根据消耗能量与得到能量是什么来判断能量的转化情况；

(3)摄像机是根据物距大于2倍焦距时成倒立、缩小实像的原理制成的，此时像距处于1倍、2倍焦距之

间；

(4)使用降落伞降落时，空气对降落伞有阻力作用，使降落的物体减速降落，月球上没有空气，降落伞不

能工作。

【详解】A.发射火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量

的氢时，可以释放出更多的热量，故A错误；

B.火箭升空的过程中，燃料的化学能转化为内能，再转化为机械能，故B正确；

c.使用摄像机时，物距大于？/;像距大于/而小于镜头就相当于一个凸透镜，并且所成的像是缩

小倒立的实像，故c正确；

D.探测器在月球上空降落时，靠变推力发动机产生向下的推力实施减速下降，因为月球周围是真空，

没有空气，所以月球着陆器不能利用降落伞进行月面着陆，故D正确。

故选BCDo

三、填空题

10.（2024九年级下•陕西渭南•竞赛）

甲丙

（1）在矿泉水瓶中留有少量水，拧紧瓶盖，用力扭转瓶子，轻轻扭动瓶盖，瓶盖被瓶内的代体冲出，同

时瓶内出现白雾（如图甲）。此过程能量转化与四冲程内燃机的冲程能量转化相似。

⑵如图乙，在矿泉水瓶的“，〃两处各扎一个小孔，向瓶中注水后，观察到水从8孔喷出的距离较远，

这是由于,水产生的压强越大。

（3）在两个完全相同的矿泉水瓶中装入体积均为200mL的不同液体，分别放在已调平的天平的左右盘上，

移动游码，天平重新平衡时如图内所示，己知B液体为水，水的密度为Ig/cnR则甲瓶液体密度为一

kg/nr\

【答案】（1）做功

（2）液体压强随深度的增加而增大

⑶1.02x1（）3

【知识点】只用天平（及辅助工具）测量物体的密度、液体压强的特点及其应用、热机工作过程中的

能量转化、汽油机的构造与工作过程

【详解】（1）图甲用力扭转瓶子时，压缩瓶内气体做功，使气体的内能增大，温度升高，机械能转化

为内能，当瓶盖被瓶内的气体冲出时，瓶内气体对瓶盖做功，将内能转化为机械能，这一过程与四冲

程内燃机的做功冲程相似。

（2）如图乙，在塑料矿泉水瓶的〃、b两处各扎一个小孔，向瓶中注水后，观察到两孔都有水喷出,

读图可■知b孔处水的深度较大，因为液体压强随深度的增加而增大，所以b孔水喷出的距离比4孔喷

出的距离远。

（3）由题意可知，甲瓶液体的体积等于水的体积，均为

V=2（）0〃/=2（X）tw3

由夕=£可知，水的质量为

用水=2水%：=怆/cm，x200。〃'=200g

由丙图可知，标尺的分度值为0.2g,游码在标尺上的读数为4g。且由图可知

加取+切液=切补+〃?水+〃加码

则液体的质量为

川液=加水+恤｝码=20（）g+4g=204g则甲瓶液体密度为

33

p&=*=2Mg3=L02g/cm=1.02x10kg/Z

11.（2023九年级下•陕西渭南•竞赛）2021年7月21日是100年来风云激荡，

在瞬息万变国际格局中发展中国实力。国防是国家生存和发展的保障，建设

巩固国防是我国现代化建设的战略任务，是维护国家安全统一和全面构建社会主义和谐社会的重要保

障。随着国防投入的增加，中国的新型武器也在这几年出现“井喷”式发展。“运20”是我国自主研发的

大型运输机，它的发动机是一种热机，通过航空煤油在气室中燃烧，从喷口向后高速喷出气体，使发

动机获得向前的推力，若“运20”在高空中飞行时，在恒定的水平推力L5X18N的作用下，沿水平方向

匀速航行360km,用时0.5h,需要燃烧航空煤油2250kg,已知航空煤油的热值ql.OxltH7kg,在这一

次航行中，求

（1）煤油在气室中燃烧，从喷口向后高速喷出气体，使发动机获得向前的推力，蕴含的物理知识

是;

（2）求运输机航行的速度;

（3）求运输机的功率;

（4）求运输机的发动机的热机效率。

【答案】力的作用是相互的720km+3X107W60%

【知识点】热值的公式及相关计算、力作用的相互性、计算物体运动的速度、热机效率的计算、P=W/t

【详解】[i]“运2（r在在飞行时，发动机通过航空煤油在气室中燃烧后，向后高速喷出气体，对气体施

加了一个向后的力，同时气体对飞机施加一个反方向的推力，飞机因此获得向前的推力，这是利用物

体间力的作用是相互的原理。

[2]已知运输机航行的路程为$=360km,航行时间占0.5h,则运输机航行的速度为

s360km„

v=-=------=720km/h

t0.5h

[3]运输机水平推力做的功为

lV=Fy=!.5xlO5Nx36OxlO3N=5.4xlO,oJ

由〃=:可得,运输机的功率为

W5.4x10叼

P==3X107W

T-0.5x3600s

[4]由题意知，航空煤油完全燃烧放出的热量

Q仪-夕肮至煤油加一4.0x10J/kgx2250kg-9x1OlnJ

运输机发动机的热机效率为

w54x1O'°I

n=一xl00%=-——x100%=60%

Q仅9xlO'°J

12.（2021九年级•广东佛山•竞赛）下图为四缸发动机工作原理.：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、

（1）有一台四缸发动机，其主要技术指标如表所示。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，乂称单缸排量，它取决于活塞的面积和活塞上下运动

的距离（即冲程长），转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数，单缸排量丫=L,该发

动机的做功冲程每次做功Jo

（2）在做功冲程里，燃气对活塞所做的功可表示为卬=〃匕式中〃表示燃气对活塞的压强，则〃=

Pa0

【答案】0.75750106

【知识点】P=W/t、汽油机的构造与工作过程

【详解】（1）［1］由题意知，四个汽缸工作的总和3.0L,则单缸排量

V=-x3.0L=0.75L

4

［2］转速为6000r/min,即100r/s,单缸四冲程内燃机每个工作循环曲轴转两周，做功一次，所以，单缸

四冲程内燃机1s内做功50次，4缸四冲程内燃机1s内做功200次。由〃=7可得，发动机在1s内做

功

W=Pt=150x103Wxls=1.5xl05J

则每次做功冲程做功

（2）［3］燃气对活塞所做的功可表示为W=pK则燃气对活塞的压强

〃='o.75?；；3m

13.（2023九年级下•安徽安庆・竞赛）如图所示，面积较大的水池内水深为H,水面上浮着一边长为〃、质

量为小的正方体物块，物块的一半体积浸在水中。现用力将物块缓慢地压入水中直到池底，则从物块

刚好浸没水中开始到最终压在池底的过程中，池中水的能量增加了

H

【答案】2mg（H-a）

【知识点】能量守恒定律、阿基米德原理的应用、功的计算和估算、利用阿基米德原理计算浮力、密

度及质量

【详解】当物块的一半体积浸在水中时，根据物体的浮沉条件可知，此时物块所受的浮力等于其自身

重力，即为

%=/姜%=0求gg%=G=mg

则有8g5%=〃?g，根据题意可得，p水W=2m.物块完全浸没后所受的浮力为

&=夕水g%=/6/=分g"=

手对物块的压力为

F=F^-G=2mg-mg=mg

则从物块刚好浸没水中开始到最终压在池底的过程中，物块下移的距离为

h=H-a

压力厂所做的功力

W=Fh=m^（H-a）

同时物块由水面下降了H-a,因此势能减少了

E=mg（H-a）

根据能量守恒可得，压力/对物块做的功和物块下降减少的能量全部用r•增加池中的水的能量，则池

中水的能量的增加量为

AE=W+E=2i〃g（H-a）

14.（2020九年级上•广东佛山・竞赛）如图所示是四冲程汽油机的冲程，在这个冲程中，活塞向

（选填“上”或吓”）运动，汽缸内气体的内能将________（选填“增大”或“减小”）。

【答案】做功下减小

【知识点】汽油机的构造与工作过程

【详解】UH2n3］如图所示，四冲程汽油机的火花塞点火，两气门关闭，活塞向下运动，可判断出是做

功冲程，汽缸内气体的内能转化为机构的机械能，内能将减小。

四、实验题

15.（2023九年级下•辽宁阜新•竞赛）小王学习燃料的热值之后，自己设计一个实验来探究煤帕和菜籽汕的

热值大小。他组装了图所示的装置进行实验，记录结果见下表:

温度计:温度计

水

菜籽油

加热前的水温/℃燃料燃尽后水温/℃

菜籽油

（1）为了保证实验结论的可靠，小王同学选择了两套相同装置，在实验中还应控制：煤油和菜籽油的

相同及两杯水的相同：

（2）小王同学还想利用这种实验方案计算出燥油和菜籽油的热值，利用此实验方法计算出的热值将比

真实值（选填“偏大”、"偏小

【答案】质量质量偏小

【知识点】比较不同燃料的热值大小、热值的概念、单位和物理意义

【详解】（1）根据控制变量法原则，实验中除了燃料种类不同外，其他条件都应该保持相同，即

煤油和菜籽油的质量及两杯水的质量都应该相同。

（2）⑶由于煤油和菜籽油不能完全燃烧，且两种燃料所产生的热量还有一部分泄露到空气中，没有完

全被水吸收，所以计算出的热值将比真实值偏小。

五、科普阅读题

16.（2022九年级上.江苏南京•竞赛）阅读短文——牛顿冷却定律，回答文后问题：

当一个物体表面温度比周围环境高时，就会向周围环境散热，散热快慢可以用单位时间内散失热量的

多少来表示。英国物理学家牛顿提出：物体散热快慢与物体和周围环境的温度差成正比。后人研究发

现，在温度差不太大的情况下（小于15C）,这个结论符合实际散热规律，称为牛顿冷却定律。如果散

热快慢用g表示，则牛顿冷却定律可以表示为环），其中k是散热系数，与物体的表面性质、

表面积、周围环境性质等因素有关，和物质种类无关，如果上述因素相同，不同物质的散热系数就相

同。由于不同物质的比热容不同，即使散热快慢相同，它们降低相同温度需要的时同也不同，根据降

温时间可以得到两种物质比热容的大小关系，从而可以进行比热容的测量；

fi«/r

（1）散热快慢q和下列概念中物理意义最接近的是

A.速度B.密度C.功率D.效率

（2）一个物体温度为3（）℃,周围环境温度保持2（）℃不变，此时物体的放热快慢为4,当物体温度降低

到29℃时，散热快慢为；

（3）如图甲所示，用两个同徉的保温杯分别装满水和盐水，水和盐水的温度都是30℃,周围环境温度

保持20c不变，保温杯散开口，水和盐水温度随时间变化的图像如图乙所示已知水的比热容为4.2x103〃

（kg.℃）,盐水的密度为LlxlO3kg/m3,则盐水的比热容为J/（kg.r）.

9

【答案】C—q3.5x13

【知识点】热传递改变物体的内能、热值的公式及相关计算、计算物体温度变化时的吸放热

【详解】（1）口］物体向周围散热，物体的内能转移到周围温度较低的物体上，内能减小，这种方式叫

热传递。

（2）12%是表示散热快慢的物理量，速度是表示物体运动快慢的物理量，功率是表示做功快慢的物理

量，这三者的物理意义接近，速度单位m/s。功率单位与散热快慢单位都是J/s。因此只选C,故C符

合题意，ABD不符合题意。

故选C。

（3）［3］当物体温度为30℃,周围环境温度为20C时，根据牛顿冷却定律

4=依，物-环）

可得物体的散热系数

”一q_q_q

抬一%30eC-20℃1O℃

当物体温度降低到29℃时，散热快慢为

物-浦=系＞（29℃-20。。）=，

（4）［4］由图乙可知，水从30℃降到25℃放出的热量为

=c水加水（2水一廉）=4.2x103J/（kg-℃）x加水x（30℃-25℃）=4.2xlO3J/（kgr）xl.0xl03kg/m3x以x5℃

盐水从30℃降到25℃放出的热量为

Q放=c水〃?水@水T水)=。水外水x(30℃-25℃)=”水x1.1x10?kg/m5x%水x5℃

其中水和盐水降温时间分别为24min和22min,盐水和水的体积相同，所以放出的热量之比为

3333<，3

。放_4.2xl0J/(kg℃)xl.0xl0kg/mxV4<x5℃_4.2xl0J/(kgC)xl.0xl0kg/m-_24

Q放—水xl.lxlO&g/m,xV^xSC%冰xl.lxlO-kg/m；22

可求得盐水的比热容为3.5xlO^J/(kg.℃)o

六、计算题

17.(2022九年级下•福建三明・竞赛)为解决发动机的过热问题，除通过空气自然散热之外，还采用水冷却

技术，其原理是将冷水注入与发动机接触的水冷管中，冷水吸热升温后被排出，使机器工作温度保持

稳定。发动机与空气接触部分能带走总热量的10%，余下热量全部由水冷管带走。发动机功率为P、

效率为〃，每秒从水冷管入口处通入体积为V温度为防的冷水。已知水的比热容为c,密度为p。求：

(1)该发动机每秒通过空气自然散发的热量；

(2)水冷管中的水每秒从发动机吸收的热量；

(3)水冷管出口处的水温。

【答案】(1)0.1(1p)尸

⑵0.9(1-77)。

【知识点】计算物体温度变化时的吸放热、热机效率的计算、P=W/t

【详解】(1)由题知，发动机散热通过空气自然散热和冷水吸热后排出实现，发动机输入功率为P、效

率为〃，设每秒散热为Q,E为输入能量，输入能量为

E=Pt

发动机输入能量一部分转化为有用能量，一部分通过散热向外排出，即

E=W+Q

it]rj=—知

E

If嚓噌

发动机每秒产生热量为

2=(l-77)Pxls=(l-77)P

因为发动机与空气接触部分能带走总热量的10%，所以发动机每秒通过空气臼然散发的热量为

Qi“(=10%Q=10%x(l-〃)P=0.1(l-〃)0

(2)散热时

Q水冷+Q空气=Q

所以水冷管中的水每秒从发动机吸收的热量

。水冷=Q-0”=(l-〃)P-01(L〃)P=°-9(l-〃/

(3)设水冷管出口处水温为T,由/=。"△看和可得，冷水每秒从发动机吸收热量为

QM=c/n(T-t0)=cpV(r“°)

所以

cpV(T-to)=O.9(\-/]')P

解得

*+1。

18.(2020九年级上•广东佛山•竞赛)一辆使用汽油为燃料的小汽车，以72km/h的速度在水平路面上匀速行

驶时。若小汽车行驶的距离为100km,汽油的热值g=4.6xl()7j/kg,小汽车发动机的做功效率为25%,

小汽车发动机所做的功是求小汽车在这段路程中:

(1)运动的时间；

(2)消耗汽油的质量;

(3)小汽车发动机的功率。

【答案】(l)L4h；(2)8.7kg；(3)20kW

【详解】⑴小汽车运动速度为v=72km/h=20m/s,由速度公式八二可知运动的时间为

£=100xl0^m=5xltfsal4h

v20m/s

(2)汽油放出的热量为

WlxlQsJ

=4xlO8J

25%

由热值公式可知消耗汽油的质量为

a4xlOxJ°F

m=—A—=--------：----=8.7kg

q汽油4.6xl07/kg0

(3)小汽车发动机的功率为

P=—=-^-^=2xl04W=20kW

t5xlO?s

答：(1)运动的时间为1.4h；

(2)消耗汽油的质量为8.7kg；

(3)小汽车发动机的功率为20kW。.

七、综合题

19.(2024九年级下,陕西渭南•竞赛)2024年2月23口，我国使用长征五号遥七运载火箭成功将通信技术

试验卫星十一号发射升空，龙年首次发射任务获得圆满成功。如图所示是某火箭发射时的场景，目前

运载火箭一股使用液态氢作为燃料，液态每作为助燃剂，液态氢的热值为1.4xl()xj/kg。

⑴火箭里的液态氢和液态氧是采用降低温度和的方式使气体液化的；

(2)某火箭发射时携带6x10,kg液态氢燃料，这些燃料完全燃烧放出的热量是多少J?

(3)若放出的热量有20%被水吸收，则能将质量为5xl()6kg,初温为10℃的水加热至多少摄氏度?

[已知当地大气压为1标准大气压，CK=4.2xl^J/(kg℃)]

(4)氢能源车的发动机工作时氢燃料在汽缸中燃烧，某次测试中，一辆氢能源车以70kW的功率匀速行

驶20min,消耗了1.5kg氢燃料，求该发动机的效率。

【答案】(1)压缩体积

(2)8.4X1012

(3)90°C

(4)40%

【知识点】计算物体温度变化时的吸放热、热机效率的计算、P二W/t、热值的公式及相关计算

【详解】(1)气体液化，可采用降低温度和压缩体积来实现。

(2)燃料完全燃烧放出的热量

°放=mq=6x104kgxl.4xitfj/kg=8.4x10,2J

(3)水吸收的热量

Q&=20%X8.4X10,2J=1.68X10,2J

水的末温

1.68xlO,2J

+r°-4.2xl03J/(kg-℃)x5xl06kg+I0℃=90℃

水在标准大气压下，沸点为100摄氏度，所以水加热至90强氏度。

（4）1.5kg氢燃料完全燃料放出的热量

ss

%=wW=1.5kgxl.4xlOJ/kg=2.1xlOJ

氢能源车行驶20min所做的有用功

^=^7^=70xltfmx20x60s=8.4xl07J

该发动机的效率

20.（2022九年级上•江苏南京・竞赛）北京冬奥会上使用的氢燃料电池汽车，是利用氢与氧发生化学反应产

生电能，供给电动机而驱动汽车行驶的。如图所示，该类型汽车甲在平直公路上从A地出