第十四章 内能的利用 单元练习（含答案）-2023-2024学年人教版九年级物理全一册

第十四章内能的利用

（时间:85分钟分值:80分）

一、填空题（共16分，每空1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o燃料燃烧是化学能

转化为0

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，是囚为液

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淇热值

（选填“变大"变小”或“不变”）。

3.传说我国著名的工匠鲁班发明了一只木莺，这种木莺可以载人飞行到很远的地方，即使是现

在，如果没有电池、燃油等动力，这也令人难以置信。小明同学设想了如图所示的方案，先利用

水力发电，然后再利用发出的电驱动抽水机把水抽到蓄水池,这样就可以一直循环下去。你认

为这个设计方案（选填“叫丁”或"不可仃”）；理由是

4.如图所示，这是火箭发射的场景。火箭发射升空时相当于热机的冲程，这个过程中

火箭的机械能（选填“守恒”或“不守恒

5.如图所示，这是路面汽油磨光机,汽油机在工作过程中，压缩冲程将能转化为内能,

若汽油燃烧不充分,热值会（选填“变大”保持不变”或“变小

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。

甲乙丙T

7.“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Jg水温度升高1℃吸收的热量，那么1卡=焦

耳。一辆汽车发动机的效率是35%,那么该车完全燃烧Ikg汽油做的有用功是Jo

[。水=4.2x103J/（kgC）,9汽=4.6x107j/kg]

8.如图所示，这是一个（选填“柴油机”或“汽油机”）模型。家用汽车一般选用

（选填“柴油机”或“汽油机”）作为发动机o

二、选择题（共14分，把你认为正确选项的代号填在题后的括号内。第9~12小题,每小题只

有一个正确答案,每小题2分;第13、14小题为不定项选择，每小题有一个或几个正确答案，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）

9.关于热值和热机效率，下列说法正确的是（）

A.使燃料燃烧更充分,可以增大热值

B.燃料燃烧释放的热量越多，热值越大

C.使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率

D.热机使用的燃料的热值越大，热机的效率就越高

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.除做功冲程外，其他三个冲程靠飞轮的惯性完成

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.柴油的热值比汽油低，所以柴油机的效率比汽油机低

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3.4xlO7J/kg

酒精3.0xlO7J/kg

氢1.4X108J/kg

A.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3.4xl（）7J的热量

D.0.5kg的酒精热值为1.5xlO7J/kg

12.下列关于热机和环境保护的说法中正确的是（）

A.热机内的燃料完全燃烧也会对环境造成影响

B.当前热机的效率可以达到100%

C.汽车排出的尾气越浓.汽油机的效率越高

D.热机是通过燃料燃烧获取化学能并转化为机械能的装置

13.下列说法正确的是（）

A.甲汽油机的热机效率比乙的高，表明甲做功比乙快

B.煤的热值大于木柴，所以完全燃烧时,1kg煤比1kg木柴放出的热量多

C.采取措施使燃料充分燃蕊就可以提高燃料的热值

D.在四冲程内燃机中减少.麦气带走的热量可以提高热机的效率

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（）

废气带走能量

机械自身40%

消耗能量

28%

燃料燃烧的

内能100%

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（共22分，第15、16小题各7分，第17小题8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15。m3/ho

⑴求每小时流出的地热水温度降低到50°C所放出的热量。

(2)这些热量如果用天然气蒸汽锅炉供热，旦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?[夕xl.OxOkg/m\cX4.2X10：、J/(k

g「C),天然气的热值为4xl()7J/n?]

16.随着国民经济的发展，汽车已走进家庭。一辆小汽车以某一速度在平直路面上匀速行驶10

0km,消耗汽油10Lo若这些汽油完全燃烧，放出的热量有26%用来驱动汽车做有用功c(q汽

油=4.6x10，J/kgw汽油=0.7xl()3kg/n?)求:

(1)10L汽油完全燃烧放出的热量。

(2)汽车以该速度匀速行驶时受到的阻力3

17.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。氢燃料具有消

洁无污染、效率高等优点、被认为是22世纪最理想的能源。[c*4.2x103J/(kg・℃);q『1.4

xlO8J/kg]

(I)求质量为300g的氢燃料完全燃烧放出的热量。

⑵若这些热量全部被质量为200kg、温度为15C的水吸收，求水升高的温度。

⑶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。

四、实验与探窕题(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

Q燧/JL3x|()62.6xlO63.9xlO65.2xlO6

燃料完全燃烧

QM/J3.0x1066.0x1069.0x10612.0X106

放出的热量

Q木炎/J3.4xlO66.8xlO610.2X10613.6x106

⑴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_______0

(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10C;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)。国天然气=4.2

xlO7J/m\c>K=4.2xlO3J/(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

收的热晶在完全燃烧天然气放出的热鼠中所占比例,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、内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。

(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，液体吸收热展的多少,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。和液体b中、选择

作为汽车发动机的冷却剂较好。

21.某同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系。

他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置(假设相同时间内消耗的燃料质量相

同),并每隔Imin记录一次杯中水的温度(见下表)。

加热的时间/min0123456

甲杯水温/℃25272932343638

乙杯水温/℃25262728293031

(1)为保证实验结论的可靠，实验时应控制两套装置中相同的量有和水的

(2)通过表中记录的数据，你认为燃油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是。

(3)该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质最及两灯中燃料的质量，并根据记录的数据，利

用公式Q般="〃(”0)计算出了水吸收的热量,他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜籽

油的热值。其实他计算的热值不可靠,原因是__________________________________________

(4)他又用两个完全相同的酒精灯，分别给质量和初温都相同的甲、乙两种液体同时加热、分别

记录加热时间和升高的温度，根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像.如图

丙所示。己知甲的比热容是1.8x103J/(kg「C).则乙的比拉容是J/(kg-℃)0

④ai果甲、乙为同种液体厕液体的质量较大；

额实验中，甲、乙吸热的多少是通过(选填“温度计示数'域“加热时间”)来反映

的。

参考答案

1.热值内能

2.较大不变

3.不可行违背了能量守恒定律

4.做功不守恒

5.机械保持不变

6.丙30

7.4.21.61X107

8.柴油机汽油机

9.C10.D11.B12.A13.BDI4.ABC

15.解:(1)已知出水流量为150m3/h,

由得，水的质量：

z,35

mKV4；=1.0x|(>kg/m'xl^Om=1.5xlOkg(1分)

水放出的热量：

。=。水〃】水4=4.2x103J4kg.℃)xl.5xl()5kgx(90*C-50eC)=2.52>IO,(>J(2分)

(2)天然气蒸汽锅炉的热效率为90%,

由背得，天然气需要放出的热量：

。『交需(2分)

(3)由0=%/得，天然气的体积：

£2=当铛=7001£(2分)

q4xlO7J/m3

16.解:⑴汽油的质量:

"1代小="汽轴丫汽秋=0.7x|Skg/m^lOxlO5m3=7kg(1分)

10L汽油完全燃烧放出的热量：

小iq代他=7kgx4.6x|07J/kg=3.22xlO8J(2分)

(2)用来驱动汽车做的有用功：

K7

W=26%0tt=26%x3.22x10J=8.372xlOJ（2分）

小汽车的牵引力:

%T8.372xlO7J

=837.2N

slOOxlO^m

小汽车匀速行驶,受平衡力作用，受到阻力的大小等于牵引力的大小:

/三产=837.2N(2分)

17.解:(1)300g的氢燃料完全燃烧放出的热量：

Qtt=q乂m=1.4x10sJ/