12.4机械能与内能的相互转化基础练习 2021-2022学年苏科版九年级物理上册（有答案）

12.4机械能与内能的相互转化基础练习
一、选择题
1．由于利欲熏心，少数不法煤商将煤矸石破碎后掺在优质煤中高价销售，客户为了不上当，最恰当的方法是检测下列物理量的中（　　）
A．热值 B．质量 C．比热容 D．温度
2．下列关于热机和热值的说法正确的是（　　）
A．热值与燃料的质量有关
B．使燃料燃烧更充分，可以增大热值
C．热机消耗的燃料越少，效率一定越高
D．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
3．如图是四冲程汽油机工作循环中的一个冲程，下列关于冲程及其能量转化判断正确的是
A．做功冲程，将机械能转化为内能
B．做功冲程，将内能转化为机械能
C．压缩冲程，将机械能转化为内能
D．压缩冲程，将内能转化为机械能
4．一瓶酒精用去一半后，剩下的酒精（ ）
A．热值不变，比热容不变 B．热值和比热容都减小一半
C．热值不变，比热容减小一半 D．热值减小一半，比热容不变
5．关于热机，下列说法正确的是（　　）
A．随着科学技术的发展，热机的效率可达到100%
B．四冲程汽油机在工作过程中，进气门和排气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程
C．汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞
D．柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大
6．四冲程汽油机在工作的四个冲程中，依靠飞轮惯性来完成的冲程有
A．吸气冲程、压缩冲程、做功冲程 B．吸气冲程、压缩冲程、排气冲程
C．压缩冲程、做功冲程、排气冲程 D．吸气冲程、做功冲程、排气冲程
7．如图，用酒精灯给试管中的水加热，一段时间后橡皮塞被冲开，下列说法正确的是
A．酒精灯中酒精的质量越大，酒精的热值越大
B．酒精燃烧时将化学能转化为内能
C．试管内的水蒸气推动橡皮塞时，水蒸气的内能增加
D．橡皮塞被冲开的能量转化情况与内燃机压缩冲程相同
8．下列关于“热机”的说法，正确的是
A．热机排出的尾气没有内能 B．热机的大量使用会造成环境污染
C．热机都是使用汽油作燃料 D．通过技术改进，热机效率可达100%
9．如图表示的是四冲程汽油机工作循环中的
A．吸气冲程 B．压缩冲程
C．做功冲程 D．排气冲程
10．在汽油机的做功冲程中，高温、高压的燃气推动活塞运动，则燃气的（　　）
A．内能减少，温度升高 B．内能增加，温度升高
C．内能增加，温度降低 D．内能减少，温度降低
二、填空题
11．如图所示为一名消防队员正在进行模拟演习训练。当消防队员沿着竖立在地面上的钢管匀速下滑时，他的动能______（选填“减小”、“不变”或“增大”）。在下滑过程中，他感到手心发烫，这是通过______的方法使其内能增加的，这个过程中，______能转化为内能。
12．如图一只瓶子，内装一些铁屑。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，前者是通过_______方法，后者是通过_______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 _____(选填“能”或“不能”)，这是因为____________________。
13．如图所示，A是_______冲程；B是_____冲程；C是_______冲程；D是_______冲程。其中_______冲程是内能转化为机械能，__冲程是机械能转化为内能。
14．热机的种类很多，尽管它们在构造上各不相同，但都是把内能转化为________能的机器，它的工作循环有四个冲程，其中________冲程完成上述的能量转化．
15．父亲节那天，小明给父亲启啤酒时，发现瓶口出现“白雾”，这是瓶内的气体冲出时，内能转化为________能，使气体的内能减小，温度降低，水蒸气________而产生的现象．这个现象说明________可以改变物体的内能．
16．汽油机的一个工作循环有四个冲程，如图所示是________冲程，它在工作时完全燃烧500g的汽油能够获得________ J的能量（汽油的热值为4.6×107J/kg）．
17．完全燃烧汽油可以放出________的热量（汽油的热值为）；汽油机是把内能转化为________能的动力设备．
18．燃气灶将的水由42℃加热到62℃，这是通过______（选填“热传递”或“做功”）方式改变水的内能，水的内能增加了______J。若天然气完全燃烧放出的热量有42%被水吸收，需要消耗______的天然气。（水的比热容，天然气热值）
19．2020年6月23日9时43分，我国在四川西昌卫早发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射了北斗导航系统最后一颗组网卫星，标志着北斗导航卫星全球组网成功，能够为全球用户提供全天候、高精度的定位、导航和授时服务。长征三号乙运载火箭发动机用的是偏二甲肼作为燃料，其热值是4.25×107J/kg，若完全燃烧2吨偏二甲肼，共放出______J热量；火箭加速上升时，火箭的机械能______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
20．小明在用毛皮和橡胶棒摩擦时，发现橡胶棒发热，这是通过______（填“做功”或“热传递”）的方式改变橡胶棒的内能，这个过程发生了能量的______（填“转化”或“转移”）.
三、解答题
21．某太阳能热水器，向其中注入50kg水，阳光照射一段时间后，水温从10℃升高到50℃，水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，试求，
（1）这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少？
（2）如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×107J，则这段时间该热水器的效率是多少？
（3）若用煤燃烧来提供2.8╳107J的热量，需要完全燃烧多少千克煤？（煤的热值约为3.5×107J/kg）．
22．某型号汽车在车型测试中，在一段平直公路上以80km/h的速度匀速行驶了6km，消耗汽油2L，已知汽油的密度为0.7×103kg/m3，汽油的热值为4.5×107J/kg。假设汽油完全燃烧，汽油机的效率为40%，求该型号汽车在以此速度行驶过程中，
（1）汽油完全燃烧放出多少热量？
（2）汽车受到的阻力是多大？
23．从被誉为“国之光荣”的秦山核电基地一直保持安全稳定运行，目前每分钟的安全发电量相当于少消耗烟煤13.0t，减排二氧化碳约40.6t，二氧化硫约0.2t，氮氧化物约0.8t．秦山核电基地目前共有9台运行机组，年发电量约500亿千瓦时，是目前我国核电机组数量最多、堆型品种最丰富、装机容量最大的核电基地．[下列（1）（2）题答案用科学记数法表示]
（1）13.0t烟煤如果完全燃烧，放出的热量为多少J．（烟煤的热值为2.9×107J/kg）．
（2）假设13.0t烟煤在煤炉中完全燃烧，放出的热量部分被水吸收，可以使4×105kg的水从20℃升高到100℃，求水吸收的热量为多少J．[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
（3）求煤炉加热水的热效率．[第（3）题结果保留两位有效数字]
24．为比较酒精和碎纸片这两种燃料的热值，小雨采用如图所示的装置进行实验，他将一定质量的酒精和纸片分别放入两个燃烧皿中，点燃它们，分别给装有质量相等的水的两个相同烧杯加热，直至酒精和碎纸片完全燃烧．
(1)小明设计了一张记录实验数据的表格，其中①②两项内容漏写了，请你帮他补充完整．
燃料 温度 加热前水温/ ①_____________
10g酒精
②_____________
(2)实验后，小明根据实验数据利用公式Q =________算出来水吸收的热量，结合“10g酒精”这一数据，算出来酒精的热值，算出的酒精热值是否可靠．______；请说明理由：______．
(3)小明发现分别使10g酒精和10g的碎纸片充分燃烧后，被它们加热的200g、25的水的温度分别上升80和45，这说明____________．
A．燃烧酒精总比燃烧碎纸片放出的热量多 B．酒精含有的热量比碎纸片大得多
C．酒精的化学能比碎纸片的化学能大得多 D．酒精的热值比碎纸片的热值大
答案
1．A 2．D 3．B 4．A 5．B 6．B 7．B 8．B 9．A 10．D
11．不变 做功 机械
12．做功 热传递 不能 做功和热传递改变物体的内能是等效的
13．压缩 吸气 做功 排气 做功 压缩 14．机械 做功
15．机械 液化 做功 16．压缩 2.3×107 17．机械
18．热传递 0.1 19．8.5×1010J 增大 20．做功 转化
21．（1）8.4×106J（2）30%（3）0.8kg 22．（1）6.3×107J；（2）4.2×103N
23．（1）3.77×1011J；（2）1.344×1011J；（3）36%．
24．加热后水温/ 10g碎纸片 不可靠 酒精完全燃烧放出的热量大部分不能被水完全吸收 D