（人教版）物理九年级上册 填空题专练：第十四章内能的利用（含答案）

物理培优强化：第十四章内能的利用
姓名：___________班级：___________
1．全球首款热效率达50%的商业化柴油机已发布，如果应用在汽车上将会节约更多的燃料。假设某辆柴油机汽车原效率为40%，每年消耗柴油1800kg，换用新的柴油机后，每年可以节约燃油__________kg。
2．小峰把家里自动洗衣机的“水量”设置为40L，用热水器输出的热水注入洗衣机，当注入水的体积达到40L时洗衣机便会自动停止注水。已知当时自来水的温度是15℃，热水器输出热水的温度为40℃，注水前天然气表的示数是2365.89m3，注水后变为2366.04m3。天然气的热值为3.2×107J/kg.
(1) 水吸收的热量是___________J；
(2) 这部分天然气完全燃烧释放的热量是____________J；
(3) 该热水器的热效率是____________（结果保留至1%）；
(4) 若这些天然气完全燃烧释放热量的30%用来对5kg初温为30℃的水加热，能使一标准大气压下的水温升高___________℃（结果保留整数）。
3．如下图所示，小明将气球吹大后，让气球自行飞出，若及时捡拾起气球，将会感觉到气球球身的温度和原来相比__________（选填“变高”“变低”或“没有变化”），此过程发生的能量转化与_______（选填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”）图中的能量转化是一致的。1min 内汽油机完成2400 个工作循环，飞轮的转速为______r/s。汽油机完成一个工作循环时，需要吸入 2L 的燃料，其质量为__________kg，这些燃料完全燃烧放出的热量为__________J。若这些热量有 84% 被质量为 10kg 的水吸收，水的温度能够上升______℃。（燃料 1.4kg/m3，q燃料 4.6 107 J/kg，c水 4.2 103 J/（kg C））
4．如图甲所示，小明在吹气球时，被吹大了的气球没能用手握住，呼啸着飞了出去，若他及时捡拾起气球，将会感觉到它喷气的嘴部温度和原来相比_________（选填“变高”“变低”或“没有变化”），此过程发生的能量转化与图乙中的________（选A或B）图中的能量转化是一致的。若一台四冲程柴油机，飞轮转速为3000r/min，若气缸在做功冲程中，每次做功400J，柴油机的效率为30%，每分钟消耗柴油的质量为________ kg（柴油的热值为4.0×107J/kg）。
5．可燃冰是一种固态晶体，在常温常压下会迅速升华为气态。它的热值约为1.4×1010J/m3，2m3的可燃冰完全燃烧后可放出___________J的热量，若这些热量60%被水吸收，可以将___________kg的水从0℃加热到100℃。已知c水=4.2×103J/(kg·℃)
6．有两台单缸四冲程汽油机，其中甲汽油机飞轮转速为3600r/min，其效率为20%，则消耗5kg的汽油转化成的机械能是__________J。乙汽油机的效率是25%，汽油机甲的功率是乙的1.5倍。那么汽油机甲与乙每小时消耗的油量之比为___________。 （q汽油=4.2×107J/kg）
7．为节约能源、保护环境，现把乡村大量农作物秸秆做成秸秆煤（热值为2.4× J/kg）。秸秆媒燃烧释放出的热量有40%被水吸收。现把50kg、20℃的水升高到100℃需要吸收___________热量，需完全燃烧秸秆煤__________kg。
8．某中学为学生供应开水，用天然气作为燃料，已知天然气的热值是3×107J/m3，现完全燃烧了4.2m3的天然气，放出的热量__________J设该热量有50%被水吸收，能将___________kg的水从25℃加热到100℃。[已知c水=4.2×103J/（kg·℃）]。
9．2020年5月5日，长征五号B运载火箭搭載新一代人试验飞船在海南文昌发射，液氢燃烧将化学能转化为_________能，再转化为火箭和实验飞船的机械能。选择液氢作为燃料，主要是因为液氢的__________（比热容/热值）大，发射台下面大水池装满水是利用水的__________大且水剧烈汽化时能吸收大量的热量来降低发射台温度。
10．如图是四冲程汽油机的工作过程中__冲程；如果该汽油机每秒转60转，则该汽油机每分钟做功__次；若该汽油机功率为10kw，机械效率为36％，使用的乙醇汽油热值为4×107J/kg，则汽油机工作1小时消耗______kg乙醇汽油。
11．某单缸四冲程汽油机在1s内完成了10个工作循环，则该汽油机工作时，飞轮的转速为__________r/min 此汽油机在一个工作循环中消耗了6g汽油（汽油的热值为4.6×107J/kg），已知这台汽油机的效率为30%，则它在一个工作循环中输出的有用机械能为__________J，该汽油机的输出功率为__________W。
12．新农村建设中，国家大力推广使用瓶装液化气。如果每瓶装10kg液化气，液化气的热值取4.2×107J/kg，则每瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是__________J。若放出的热量有40%被水吸收，在标准大气压下可把__________kg的水从20℃加热至沸腾。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]。天然气用掉一部分后，剩余天然气的热值__________（选填“变大”、“变小”或者“不变”）。
13．目前我国研发出一款新型空气动力汽车荣获“最佳发明奖”；它利用压缩空气膨胀推动活塞做功可以提供动力，相当于四冲程汽油机的__________冲程，这种汽车与汽油机相比较，其优点是__________________。
14．如图所示，2020年5月5日，我国长征五号B运载火箭成功发射。火箭使用的燃料是液态氢，这是利用了液态氢__________的特点，发射台下方建有水池，通过水__________（填物态变化名称）吸收热量，使发射时发射台不至于温度过高被烧坏。火箭高速运动过程中，与空气摩擦而温度急剧升高，这是以__________的方式改变火箭内能。
15．如图所示，某单缸四冲程汽油机工作状态如图所示，此时的能量转化是_______；若飞轮的转速为，该汽油机每秒共经历了_______个冲程；汽油机工作时利用水循环将热量从高温的发动机自发转移到低温的水，这一现象说明_____________。
16．柴油机是内燃机的一种，柴油机工作时将内能转换为________能，甲、乙两柴油机在做功冲程中每做功一次，对外输出的有用功相等，输出的有用功功率之比为 4 : 3 ，甲柴油机的效率为32%，乙柴油机的效率为36%，乙柴油机在某工作的时间内消耗了10kg 的柴油，则甲柴油机在相等的时间内消耗的柴油为_______kg
17．如图所示，先在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花，然后迅速压下活塞，筒内棉花燃烧起来．对这一现象的解释是：活塞压缩玻璃筒内的空气，对筒内空气做了______，使空气的_______增加，温度升高，达到乙醚着火点．如图是汽油机工作时各冲程的示意图，从能量转化的角度看，其中与左图实验相同的是_______（填序号）．如果该汽油机飞轮转速是1200r/min，则它每秒钟内对外做功_______次．
18．金鸡报吉，著名期刊《科学》刊发了中国科学界胡炳成团队关于全氮类物质燃料研究成果文章．该燃料预估其热值q氮类=4.6×105J/g，完全燃烧1kg该燃料可放出________J的热量．我国长征某型号火箭需40t航空煤油作燃料，改由全氮类物质燃料替代，则该起飞时火箭的总质量可以减少________kg，大大提高了我国火箭的运载力．（ρ煤油=0.8×103kg/m3， q煤油=4.6×107 J/kg）
19．汽车在平直公路上以40km/h的速度匀速行驶时，牵引力大约1200N，耗油量为10L/100km（汽油热值为4.6×107J/kg，密度约为0.75×103kg/m3），汽车行驶100km时汽油机的效率为_________（结果保留一位小数）．
20．下图所示是汽油机一个工作循环的四个冲程,按顺序排列为__________．
A． B． C． D．
21．2017年5月18日，我国宣布在南海进行的可燃冰试采获得成功，可燃冰是一种固态晶体，在常温常压下会迅速升华为气态，它的热值约为1.4×1010J/m3，如果让可燃冰在富含氧的环境中燃烧，其热值_____（填“增大”、“减小”或“不变”）；2m3的可燃冰完全燃烧后放出的热量有60%被水吸收，一个标准大气压下可以让18℃质量为4.8×104kg的水升高_______℃．
22．现代家庭装修中有些浴室使用燃气热水器提供热水，小芳家安装了燃气热水器．如果小芳每天洗一次澡用热水50kg，水从热水器吸收热量6.3×106J，若天然气完全燃烧释放热量的70%被水吸收，需要消耗_________m3天然气．若效率提高到90%，则一个月（30天）可节约天然气_________m3．（天然气的热值q=4×107J/m3，保留2位小数）
23．我们的家乡天然气资源非常丰富，它将成为广安市经济发展的支柱产业，天然气的热值为7.5×107J/m3 ， 小华家某月使用了21m3的天然气，完全燃烧释放了________ J的热量，若放出的热量全部用于烧水，在1个标准大气压下，可以将________ kg的水从20℃烧至沸腾．[C水=4.2×103J/（kg ℃）]．
24．天然气的使用大大改善了我们的生活环境。
在一个标准大气压下，把质量为200 kg、温度为20 ℃的水烧开，水吸收的热量为________J，若天然气燃烧放出的热量只有50%被水吸收，则需要完全燃烧_________的天然气。(q天然气＝3.0×107 J/m3)
25．2016年，我国发射了全球首颗量子通信卫星“墨子号”。发射卫星的火箭使用的燃料主要是液态氢，这是因为氢燃料具有较高的________。若液态氢的热值为q，比热容为c，推动重力为G的火箭上升h，消耗的液态氢质量为m，则该火箭发动机的效率为________(忽略空气阻力，用已知物理量表示)。
26．用煤气灶把2 kg、初温为30 ℃的水烧到80 ℃，消耗了20 g煤气，已知水的比热容4.2×103J/(kg·℃)，煤气的热值为4.2×107J/kg，煤气灶烧水的效率为________%．
27．汽油的热值为4.6×107J/kg，按照理论计算，完全燃烧_______g汽油放出的热量就可以使10kg水的温度升高46℃，而实际加热时，所需要的汽油远比这个数值要大，由此可见，提高使用燃料的___________是节约能源的重要途径．[水的比热容是4.2×103J／(kg．℃)]
28．一只燃气炉的效率为40％，完全燃烧0．5 m3、热值为3．9×107J／m3的煤气，能够有效利用的热量为_____________．
29．如图是四冲程汽油机__________冲程的示意图．汽油燃烧产生高温高压的气体推动活塞向下运动．在活塞向下运动的过程中，汽缸内气体内能__________（填：“减少”、“增加”或“不变）．为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，这是通过_______的方式减少汽缸内能．一台单缸四冲程柴油机，飞轮转速为3600转/分，该柴油机活塞1s对外做功_____次．若其效率为40%，消耗5kg的柴油转化成的机械能是___________J。（q柴油=4.3×107 J/kg）
30．2017年5月18 日,中国宜布对南海可燃冰试采已实现稳定产气，引起世界各国高度关注．同等条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热达到煤气的几十倍,说明“可燃冰”的________很大．以20倍关系粗略计算,若1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量全部被水吸收,可以使________kg水的温度升高50 "C．(q煤气=4.2×107 J/kg)
31．建筑工地上有一台大型汽车吊，把100吨建筑材料从地面吊到15m高处，汽车吊做的有用功为_________J．在这过程中，汽车吊消耗柴油的质量为2kg，则完全燃烧2kg柴油释放的内能为___________J，该过程中汽车吊的效率为___________%．（g取9.8N/kg，柴油的热值为4.3×107J/m3）
32．一台单杠四冲程汽油机，飞轮转速是1200r/min，该汽油机每分钟完成_______个冲程，对外做功_______次．
33．如图所示，是单缸四冲程汽油机工作的部分冲程示意图，其中________ 图是做功冲程，若此汽油机的气缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105Pa，转速为3600r/min，则该热机做功冲程中燃气对活塞的平均压力为________ N，一个做功冲程中燃气对活塞做的功为________J ，该汽油机的平均功率为 _______W．
34．一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是1 800 r/min，该汽油机每秒钟内对外做功_______次；把机械能转化为内能的冲程是______________．
35．汽油机是热机的一种，汽油在汽缸内燃烧时的能量转化情况是____，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，这是通过___ 的方式减少汽缸内能的. 一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是1200r/min，该汽油机每秒钟内做功________次.
36．用煤气灶把1kg、初温为20℃的水烧到70℃，消耗了0.01Kg煤气．已知水的比热容是4.2×103J/(kg℃)，煤气的热值为4.2×107J/kg，则水吸收的热量为_________J，煤气完全燃烧放出热量为_________J，整个过程热效率(吸、放热比值)为______%．
37．如果某汽油机的曲轴的转速为1200r/min，活塞的面积为400平方厘米，一个冲程活塞的行程为20cm，燃气对活塞的压强为500000Pa，汽油机的功率是_________W．
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参考答案
1．360
2．4.2×106 4.8×106 88% 69
3．变低 丙 80 2.8×10-3 1.288×105 2.576
4．变低 A 0.05
5．2.8×1010 4×104
6．4.2×107 15∶8
7．1.68×J 1.75
8．1.26×108 200
9．内 热值 比热容
10．排气 1800 2.5
11．1200 8.28×104 8.28×105
12．4.2×108 500 不变
13．做功 无污染
14．热值大 汽化 做功
15．机械能转化为内能 60 能量的转移具有方向性
16．机械 15
17．功 内能 B 10
18．4.6×108 3.6×104
19．34.8%
20．DCBA
21．不变 82
22．0.225 1.50
23．1.575×109J 4687.5kg
24．6.72×1074.48m3
25． 热值 见解析所示
26．50%
27． 42 效率
28．7.8×106
29．做功 减少 热传递 30 8.6×107
30．热值 4000
31．1.47×107 8.6×107 17.1
32．2400 600
33．乙 2700 135 4050
34．15 压缩冲程
35．化学能转化为内能 热传递 10
36．2.1×105 4.2×105 50
37．40000
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