第十四章 内能的利用 同步练习 2021-2022学年 人教版物理九年级全一册 （含答案）

内能的利用——2021-2022学年物理人教版九年级全一册
直击重难点
重点突击练
1.如图所示，对于图片中描述的的物理过程，下列分析中正确的是( )
A. 图甲，厚玻璃内空气被压缩时，空气的内能减少
B. 图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气的内能增大
C. 图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气的内能减少
D. 图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动时，气体的内能增大
2.小明将铁丝快速弯折十余次,铁丝弯折处的温度会升高,以下四个事例中能量转化与之相同的是( )
A.甲、丙 B.甲、丁 C.乙、丙 D.乙、丁
3.关于汽车的说法中，下列表述不正确的是( )
A.与其他液体相比，水的比热容比较大，可作为汽车的冷却剂
B.汽车在公路上高速驶过时，飘落在车旁的树叶被卷入车底
C.急刹车时，车上的乘客由于受到惯性作用身体会向前倾斜
D.汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能
4.双燃料汽车以天然气或汽油作为燃料，下列说法正确的是( )
A.天然气的热值约为，说明燃烧天然气所放出的热量是
B.汽车发动机用水作冷却物质，是因为水的比热容较小
C.燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多
D.汽油的热值大小与其是否充分燃烧无关
5.柴油机甲比柴油机乙的效率高，这说明( )
A.甲柴油机的功率大
B.甲柴油机消耗的燃料少
C.工作时间相同，甲柴油机用的燃料少
D.甲柴油机将燃料释放的能量变成有用功的比例大
6.为了节约能源，需提高热机的效率，下列措施中不能提高热机效率的是( )
A.尽量使燃料充分燃烧 B..尽量减小热机部件间的摩擦
C.尽量减少废气带走的热量 D.尽量减少热机工作的时间
7.我国自主生产的“吉利金刚”小轿车，发动机正常怠速为1200转/分钟，怠速指汽车不前进时发动机的转速.则对于怠速说法正确的是( )
A.发动机1秒钟完成20个工作循环 B.发动机1分钟完成吸气冲程1200次
C.发动机1秒钟完成做功冲程10次 D.发动机1秒钟共完成80个冲程
难点突破练
8.完全燃烧1kg柴油放出的热量能使多少质量的水温度升高20℃？（已知柴油的热值是4.2×107J/kg，水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），假定放出的热量被水完全吸收）( )
A.2kg B.20kg C.50kg D.500kg
9.能量与生活息息相关，下列有关说法正确的是( )
A.随着科学技术的不断发展，永动机是可以制成的
B.人们对太阳能的开发和利用，说明能量可以凭空产生
C.有些新型燃料汽车实现了“零排放”，但它的效率不可能达到100%
D.一个单摆摆动多次后最终停了下来，说明能量的总量逐渐减少
10.各种形式的能量都不是孤立的，它们可以在一定条件下发生转化，且能量的转化是有方向性的，下面几幅图按能量转化的顺序，排列正确的是( )
A.①②③④ B.②③④① C.②①③④ D.①③④②
11.有如图所示的两套相同装置，分别在两个燃烧皿中放入质量相同的不同燃料，点燃后加热质量相等的同种液体，通过比较燃料_______（填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”）后温度计示数的变化，来判断两种燃料的热值的大小。燃料燃烧，_______转化为内能，用比热容_______的液体可以使实验现象更明显。（实验中液体没有沸腾）
12.如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同.燃料的质量都是10 g，烧杯内的液体质量、初温均相同.
（1）比较不同燃料的热值，应选择______两图进行实验，在此实验中，通过______（选填“加热时间的长短”或“液体升高的温度”）来体现液体吸收热量的多少，并进一步反映燃料燃烧放出热量的多少.
（2）若在比较不同燃料的热值时，质量为200 g的水为被加热液体，记录的数据如表所示.
燃料 加热前水的温度/℃ 燃料燃尽时水的温度/℃
燃料1 15 35
燃料2 15 25
根据表中数据计算：燃料1加热的水吸收的热量为_______J，燃料1的热值是_______J/kg.查阅资料可知燃料1的热值实际为，通过实验得到的燃料热值与实际相比偏小，你认为出现这种情况的主要原因是______________.
13.可燃冰是一种新型能源，它是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质，主要成分是甲烷，其开采是世界难题，我国开采可燃冰的技术处于世界领先地位。用燃气锅炉烧水时，把质量为500 kg、初温为20 ℃的水加热到100 ℃，共燃烧了天然气，已知水的比热容，天然气的热值，可燃冰的热值为同体积天然气的160倍。求：
（1）水吸收的热量。
（2）燃气锅炉烧水时的效率。
（3）若换用可燃冰，应使用多少立方米可燃冰。
14.2020年2月17日，两张“运-20机票”在微信朋友圈刷屏，“运-20飞机票致敬白衣战士”登上微博热搜榜，无数网友点赞.若运-20在高空中飞行时在恒定的水平推力F的作用下，以720 km/h的速度沿水平方向匀速航行1 h，需要完全燃烧航空煤油4800 kg.已知飞机发动机的机械功率是，航空煤油的热值为.试求：
（1）4800 kg航空煤油完全燃烧放出的热量；
（2）发动机获得的水平推力F；
（3）该飞机发动机的效率.
15.汽车的发动机工作时,吸入汽缸的汽油和空气的比例,决定了汽车的动力性能和经济性能.某汽车四冲程汽油发动机的汽缸总排量为2 L(发动机每个工作循环吸入或排出的流体体积称为汽缸排量),发动机工作时,吸入汽缸的是由汽油和空气所形成的混合物,混合物的密度,汽油和空气的质量比为1:15,汽油的热值.如果发动机曲轴1 min转动,发动机的效率为40%,那么,在这种情况下:
(1)汽车1 min做的有用功是多少
(2)汽车在平直公路上匀速行驶时受到的阻力,汽车行驶的速度是多少
答案以及解析
1.答案：C
2.答案：A
解析：将铁丝快速弯折,对铁丝做功,铁丝的内能增加,温度升高,机械能转化为内能.甲图中,活塞迅速下压,对筒内空气做功,机械能转化为内能;乙图中,电火花放电,点燃燃料,燃料燃烧产生高温高压气体,气体膨胀,推动盒盖对外做功,内能转化为机械能;丙、丁图中,汽油机的压缩冲程机械能转化为内能,做功冲程中,内能转化为机械能.故选A.
3.答案：C
4.答案：D
解析：天然气的热值是，说明完全燃烧天然气所放出的热量是，故A错误；汽车发动机用水作冷却物质，是因为水的比热容较大，升高相同的温度能吸收较多的热量，故B错误；由可知，燃料燃烧时放出的热量与燃料的热值和质量有关，另外还与燃料燃烧程度有关，故C错误.
5.答案：D
解析：用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比叫热机的效率，热机的效率与其功率大小无关，与燃料的多少也无关.
6.答案：D
解析：减少热量的损失可以提高热机的效率，所以使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减小热机部件间的摩擦都可以减少热量的损失，提高热机的效率。减少热机的工作时间，并不能减少热量的损失，所以不能提高热机的效率。故选D。
7.答案：C
解析：发动机飞轮转速是；
表示每秒飞轮转动20圈，完成10个工作循环，做功10次，完成40个冲程，故AD错误C正确；
发动机每秒完成10个工作循环，发1分钟完成600个工作循环，即完成的吸气冲程为600次，故B错误.
故选C.
8.答案：D
解析：柴油完全燃烧释放的热量
Q=mq=1kg×4.2×107J/kg=4.2×107J
水的质量
m= =500kg
故选D。
9.答案：C
解析：
选项 分析 正误
A 根据能量守恒定律可知，永动机不可能被制造出来 ×
B 人们开发和利用太阳能，是消耗了太阳的能量，能量不能凭空产生 ×
C “零排放”不等于不做额外功，该汽车的效率不可能达到100% √
D 单摆最终停下来是因为机械能转化为了内能，但能量的总量是不变的 ×
10.答案：C
11.答案：全部燃烧；化学能；小
解析：比较不同燃料热值的实验中，同时点燃燃料后，需等待燃料充分燃烧，通过观察温度计的示数变化来比较两种燃料热值大小；燃料燃烧时将化学能转化为内能；在吸收相同热量的情况下，比热容小的物质温度升高得多，所以用比热容小的液体可以使实验现象更明显。
12.答案：（1）甲、乙；液体升高的温度
（2）；存在热散失，燃料完全燃烧放出的热量没有全部被水吸收（合理即可）
解析：（2）水吸收的热量为，燃料1的热值.
13.答案：解：（1）水吸收的热量。
（2）天然气完全燃烧放出的热量，
燃气锅炉烧水时的效率。
（3）可燃冰的热值为同体积天然气的160倍，则可燃冰的热值，
若换用可燃冰燃烧放出相同的热量，应使用可燃冰的体积。
14.答案：（1）航空煤油完全燃烧放出的热量
（2）运-20沿水平方向匀速航行的速度
由得，发动机获得的水平推力
（3）该飞机沿水平方向匀速航行1 h，则发动机做的有用功
发动机的效率
15.答案：解:(1)根据可得,一次吸入混合物的质量,
因为曲轴每转动两周,完成一个工作循环,吸气一次,也做一次功,
所以,发动机曲轴在1 min转动,吸气和做功均为1 500次,
汽油和空气的质量比为1:15,可见汽油占混合物总质量的,
则发动机在1 min内吸入汽油的总质量,
这些汽油完全燃烧放出的热量,
根据可得汽车1 min做的有用功.
(2)汽车1 min做的有用功的功率为,
因为汽车匀速行驶,所以汽车受到的阻力与牵引力是一对平衡力,大小相等,即,
根据可得,汽车行驶的速度:.