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人教版物理九年级第十四章 内能的利用 单元检测
一、单选题
1．（2021九上·肇源期末）汽车已走进很多现代家庭，如图为汽车的四冲程汽油机气缸的工作示意图，按吸气、压缩、做功、排气的顺序排列，下列排序正确的是（ ）
A．乙丙甲丁 B．甲丁乙丙 C．丙乙甲丁 D．丙丁甲乙
2．（2021九上·玉田期中）一台单缸四冲程柴油机转速为1200转/min，则柴油机1s内（ ）
A．完成20个冲程，做功20次 B．完成40个冲程，做功40次
C．完成40个冲程，做功10次 D．完成20个冲程，做功10次
3．（2021九上·双辽期中）如图所示，礼花筒利用筒内的高压空气膨胀，将彩带喷向空中，产生喜庆效果。下列冲程与这一过程能量转化相同的是（ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
4．（2021九上·龙凤期末）下列关于热值和热机效率的说法中，正确的是（ ）
A．使燃料燃烧的更充分，可以增大热值
B．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
C．柴油机的热机效率最高可以达到100%
D．燃料燃烧释放的热量越大，热值越大
5．（2021九上·陇县期末）热学知识在日常生活中有广泛的应用，下列说法正确的是（ ）
A．秋季的田野里瓜果飘香，说明分子间有引力
B．完全燃烧1kg的煤和1kg的干木柴放出的热量不同
C．热机通过压缩冲程将内能转化为机械能
D．暖气片内用水作为导热介质是因为水的沸点较高
6．（2021九上·昌黎期中）有人设想的“永动机”如图所示。下列对该装置开始转动后的分析正确的是（ ）
A．装置所具有的机械能始终不变
B．如果没有能量补充，装置最终会停下来
C．根据能量守恒定律，装置可以一直转动下去
D．装置中小球的动能和重力势能不会相互转化
7．（2021九上·路南期中）如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，看到棉花燃烧起来，活塞被向上顶起．关于这个过程说法正确的是（ ）
A．活塞对棉花做功，使棉花温度升高
B．缓慢压下活塞也能看到同样的实验现象
C．压下活塞的过程中是内能转化为机械能
D．活塞被向上顶起相当于内燃机的做功冲程
8．（2021九上·建昌期中）在自然界能量的转化是非常普遍的，下列能量转化说法正确的是（ ）
A．钻木取火， 机械能转化成化学能
B．植物的光合作用，光能转化成内能
C．蓄电池放电，电能转化成内能
D．电热毯工作时，电能转化成内能
二、填空题
9．（2021九上·路南期中）城市出租车中有一个水箱，里面装水用来冷却汽车的汽油机，是因为水的 较大，如图所示是汽油机的 冲程；现代城市大部分出租车已经使用天然气来代替燃油，请你写出一条使用天然气做燃料的好处 ，天然气燃烧时化学能转化为 。
10．（2021九上·建昌期中）小球在弹跳过程中，每次跳起能达到的最大高度不断降低，是因为机械能转化为 ，小球、地面以及附近空气的总能量 。（选填“守恒”或“不守恒”）
11．（2021九上·凤山期末）下表列出了几种燃料的热值，单位是J/kg。那么完全燃烧1g的酒精可放出热量 J。放出相同的热量，需要完全燃烧干木柴 g。
干木柴 无烟煤 酒精 煤油 氢气
1.2×107 3.4×107 3.0×107 4.6×107 1.4×108
12．（2021九上·香洲期末）明朝时我国发明一种叫“火龙出水”的火箭，以黑火药为燃料；点火后，燃料的 能转化为 能，再转化为火箭的机械能，使火箭运动；现代火箭采用液态氢做燃料，是因为它的 大。
13．（2021九上·浈江期末）汽车动力来自单缸四冲程汽油机，它正常工作时转速为1800r/min，1min对外做功 一次，如图所示是汽油机的一个工作循环，其四个冲程的正确顺序是 ；用力将图戊的活塞迅速下压，筒内硝化棉燃烧，该过程能量转化的特点与汽油机 （填冲程名称）冲程的能量转化相同。
14．（2021九上·海陵期末）如图所示是四冲程汽油机工作时的 冲程。若该汽油机飞轮转速为1800r/min，则汽油机每秒钟对外做功 次。汽油机需要用冷却液进行降温，是利用冷却液 大的特性。
三、实验探究题
15．（2022九下·海安月考）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量也相同。（燃料1是酒精，燃料2是碎纸片）
（1）在组装实验装置时，你认为图中横杆、温度计、铁圈、燃具四个器件的安装顺序应是 （选填“由下而上”或“由上而下”）；
（2）要比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验；下表是比较燃料热值的实验数据：
燃料 加热前的水温/℃ ① 燃料的热值J/kg
10g酒精 15 35 2.4×106
10g碎纸片 15 25
完善表格，表中①应填写的内容是： ，并根据表中数据，估算出碎纸片的热值是 J/kg；
（3）实验后小明根据实验数据利用公式Q吸=cm t算出了水吸收的热量，结合“10g酒精”这一数据，算出了酒精的热值，算出酒精的热值 （选填“偏大”、“不变”或“偏小”）。请说出一个理由 ；
（4）要比较不同物质的比热容，应选择 两图进行实验，说说你比较比热容的方法： 。
16．（2021九上·定远月考）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同。
（1）比较不同燃料的热值，应选择过 两图进行试验，燃料完全燃烧放出的热量多少，是通过 来反映的；
（2）比较不同物质吸热升温的特点；
①应选择 两图进行实验；
②不同物质吸热的多少是通过 来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）；
③关于该实验的变量控制，下列要求中不正确的是（ ） ；
A．采用相同的加热方法 B．烧杯中分别装入相同体积的物质 C．使用相同的烧杯
④如果质量和初始温度均相同的A、B两种液体，吸热后它们的温度随时间变化的图像如图所示由图可以看出， 液体的温度升高得较快， 液体的比热容较大，A、B两种液体的比热容之比为 。
17．（2021九上·唐山期中）兴趣小组同学用图的两个相同装置探究“不同燃料的热值大小”：
（1）分别在两个相同的燃烧皿中装入 相等的甲、乙燃料，点燃它们后分别对相同的A、B两杯水加热；通过比较 可知燃料热值的大小；
（2）若燃烧皿中的燃料全部燃烧完时，测得A杯中的水温为42℃，测得B杯中的水温为 ℃（如图），经分析比较可知：热值较大的是 燃料。
四、计算题
18．（2022九下·肇州月考）如图所示，为四轮双缸某品牌老年代步车，参数如下表。若代步车在平直公路上以最高速度36km/h匀速行驶（汽油的热值为4.6×107J/kg，汽油密度为0.8×103kg/m3，g=10N/kg）求：
油箱容积 30L
车总质量 500kg
发动机效率 25%
最大功率 8.0×103W
与地接触总面积 0.1m2
（1）该老年车以最高速度匀速行驶时所受的阻力？
（2）一箱油完全燃烧放出的热量是多少？
（3）一箱油能使该车以最高速度行驶多远？
19．（2021九上·岑溪期末）太阳是离地球最近的一颗恒星，由于其内部深处的极高温度（约2×107℃）和极高压强（约2×1016 Pa），使原子的热核反应得以不断进行，从而通过太阳表面以光的形式向宇宙空间辐射出巨大的能量，这就是太阳能。
（1）利用太阳能的一种方式是用集热器把水加热。某太阳能集热器把质量为100kg、初温为20℃的水加热到80℃，水吸收的热量是多少？[c水＝4.2×103 J/（kg·℃）]
（2）我国幅员辽阔，日照充足，一年可获得的太阳能约为3.6×1022J，这些太阳能相当于多少吨标准煤完全燃烧释放的能量？（q煤＝3×107 J/kg）
20．（2021九上·环江期末）天然气具有热值高、价格实惠、污染少、安全等优点。完全燃烧0.06m3天然气所放出的热量有70%被质量为5kg的水吸收。[天然气的热值q＝4×107J/m3，；水的比热容c水＝4.2×103J/(kg·℃)]
（1）0.06m3天然气完全燃烧放出的热量是多少？
（2）若水的初始温度为10℃，则水吸收了这些热量后温度将升高到多少℃？
五、简答题
21．（2019九上·吉林月考）小韩认为子弹从枪膛中飞出的过程中，子弹获得的动能大于火药的化学能．她的想法是否正确 请说明原因。
22．（2019九上·农安月考）有人说：“利用水库的水发电，再利用这些电又把水抽回水库，那么发电机和抽水机就会永远不停的运转下去。”你认为这可能吗？为什么？
23．一台单缸四冲程汽油机在一个工作循环中的平均功率是8.64千瓦，该汽油机每分钟需燃烧汽油50克，问该汽油机的效率是多大？(汽油的燃烧值是4.6×107焦／千克)
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】甲图中的两气门都关闭，电火花打火，活塞向下运动，汽缸容积变大，是做功冲程；乙图中的两气门都关闭，活塞向上运动，汽缸容积变小，是压缩冲程；丙图中的进气门开启，排气门关闭，是吸气冲程；丁图中的排气门开启，进气门关闭，是排气冲程；故排列顺序是：丙乙甲丁。
故答案为：C。
【分析】汽油机工作时，气门打开，活塞下行是吸气冲程；气门关闭活塞上行是压缩冲程；气门关闭活塞下行是做功冲程；气门打开，活塞上行是排气冲程。
2．【答案】C
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】四冲程柴油机转速为1200转/min，则可知20转/s，每2转做功一次，完成4个冲程，所以可知柴油机1s内完成40个冲程，做功10次.
故答案为：C．
【分析】一个工作循环中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周。
3．【答案】C
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】礼花筒内的高压空气膨胀对外做功，将内能转化为机械能，相当于内燃机的做功冲程，内燃机的做功冲程，高温高压燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能。
故答案为：C。
【分析】内能对外做功时，转化为机械能；汽油机的做功冲程将内能转化为机械能。
4．【答案】B
【知识点】燃料的热值；热机的效率
【解析】【解答】AD．热值是燃料的一种属性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度、燃烧时放出热量的多少等均无关，AD不符合题意；
B．热机效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，在工作过程中，损失的能量越少，热机的效率越高。因此使燃料燃烧更充分，可以增大有效利用的能量，提高热机的效率，B符合题意；
C．柴油机工作时都不可避免的有热量损失，柴油机的热机效率不可能达到100%，C不符合题意。
故答案为：B。
【分析】热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关。
热机效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，在工作过程中，损失的能量越少，热机的效率越高；任何机器在做功时都不可避免的做额外功，效率不可能达到100%。
5．【答案】B
【知识点】比热容；燃料的热值；分子间相互作用力
【解析】【解答】A．秋季的田野里瓜果飘香，是瓜果的芳香分子无规则运动的结果，A不符合题意；
B．由于不同燃料的热值不同，所以，完全燃烧1kg的干木材和煤，放出的热量不同，B符合题意；
C．在热机（内燃机）的压缩冲程中，将机械能转化为内能，C不符合题意；
D．暖气片内用水作为导热介质是因为水的比热容较大，质量相同的水和其它物质相比，升高相同的温度，水吸热多，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】闻到气味说明分子在不停的无规则运动；不停燃料的热值不同，质量相同的燃料燃烧，放出的热量不同；热机的做功冲程将内能转化为机械能；水的比热容较大，便于对物体供热或降温。
6．【答案】B
【知识点】能量的转化或转移；能量守恒
【解析】【解答】ABC．由于装置运转过程中需要克服摩擦做功，装置所具有的机械能会不断减小，如果没有能量补充，装置最终会停下来，AC不符合题意，B符合题意；
D．装置中小球的动能和重力势能不断地发生相互转化，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】能量间可以转移或转化，但能量的总量保持不变。
7．【答案】D
【知识点】做功改变物体内能；能量的转化或转移
【解析】【解答】AC．把活塞迅速压下去，此时活塞对筒内的空气做功，空气的内能变大，温度升高，是机械能转化为内能，空气和棉花之间发生热传递，使得棉花的温度升高，AC不符合题意，
B．缓慢压下活塞，由于存在热损失，在慢慢下压的过程中，空气的内能增加的较小，温度升的不高，达不到棉花的燃点，棉花不会燃烧，B不符合题意；
D．活塞被向上顶起是因为筒内的空气推动活塞做功，内能转化为机械能，与内燃机的做功冲程相同，D符合题意．
故答案为：D
【分析】压缩体积对物体做功，将机械能转化为内能；气体对外做功，将内能转化为机械能，和汽油机的做功冲程的能量变化相同。
8．【答案】D
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】A．钻木取火是摩擦生热，将机械能转化成内能，A不符合题意；
B．植物的光合作用是将光能转化成植物的化学能，B不符合题意；
C．蓄电池放电的过程中，将化学能转化为电能，C不符合题意；
D．电热毯工作时，消耗电能，产生内能，将电能转化成内能，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】电热器工作时，将电能转化为内能；物体间摩擦时，将机械能转化为内能。
9．【答案】比热容；做功；减少废气排放，保护环境；内能
【知识点】比热容；内燃机的四个冲程；能量的转化或转移
【解析】【解答】选择用水作为冷却剂，是因为水的比热容大，即相同质量的水和其他的液体相比较时，若都是升高1℃，水吸收的热量多，故用水冷却效果好。
从图中可以看出，两个气门都关闭、火花塞点火和活塞向下移动的特点，可以判断这个冲程是做功冲程。
天然气属于清洁能源，燃烧时的生成物是二氧化碳和水，将燃料的化学能转化为内能，做燃料的好处可以减少废气排放，保护环境。
【分析】水的比热容较大，便于对物体降温；汽油机的气门关闭，活塞下行，是做功冲程；天然气燃烧后对环境污染较小；燃料燃烧将化学能转化为内能。
10．【答案】内；守恒
【知识点】能量的转化或转移；能量守恒
【解析】【解答】由题意知道，皮球运动过程中弹起的高度越来越小，说明重力势能越来越小，同时速度越来越慢，也就是动能越来越小，即机械能减少。机械能减少的原因是克服空气摩擦力做功，与地面撞击做功，将机械能转化成了部分内能。
小球、地面以及附近空气的总能量是守恒的。
【分析】物体运动过程中，将机械能转化为内能；能量在转移或转化中，总量守恒。
11．【答案】3×104；2.5
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】完全燃烧1g的酒精可放出热量Q=mq酒精=1×10-3kg×3×107J/kg=3×104J
放出相同的热量，需要完全燃烧干木柴
【分析】根据Q=qm求出酒精放出的热量；根据Q=mq求出干木柴的质量。
12．【答案】化学；内；热值
【知识点】内能的利用及其意义；燃料的热值
【解析】【解答】火箭以黑火药为燃料，点火后，燃料燃烧，化学能转化为内能，内能对外做功，内能转化为机械能。
现代火箭采用液态氢做燃料，是因为它的热值大，燃烧相同质量的燃料，它放出的热量较多。
【分析】根据燃料燃烧时的能量转化及其方向性做出解答；液态氢的热值比较大。
13．【答案】900；乙甲丁丙；压缩
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】由题意可知，单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1800r/min，即每分钟转1800圈，每转二圈做功一次，即做功900次。
甲图两气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程；乙图吸气门打开，排气阀关闭，活塞下行，是吸气冲程；丙图排气门打开，进气门关闭，活塞上行，是排气冲程；丁图两气门关闭，火花塞点火，是做功冲程。汽油机冲程的顺序是：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，所以一个工作循环的排序是乙甲丁丙。
在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团干燥的硝化棉，用力将活塞迅速向下压，硝化棉燃烧起来，这是因为压缩筒内空气做功，使空气的内能增加、温度升高；该实验中，压缩筒内空气做功，活塞的机械能转化为筒内空气的内能，与汽油机压缩冲程的能量转化相同。
【分析】汽油机的飞轮转数是做功数的2倍，根据汽油机的气门的开、闭和活塞的运行方向判断冲程，工作顺序为吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程；压缩冲程将机械能转化为内能。
14．【答案】做功；15；比热容
【知识点】比热容；内燃机的四个冲程
【解析】【解答】如图所示，进气门、排气门关，活塞向下运动，是气油燃烧产生的内能推动活塞做功，故是做功冲程。
汽油机每秒钟转的圈速为
每转2圈，对外做功一次，故对外做功的次数为15次。
汽油机需要用冷却液进行降温，是利用冷却液比热容大，与其他液体相比，每升温1℃吸收的热量比较多，即比热容大，吸收热量的能力强。
【分析】汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、做功、压缩和排气，各冲程的特点不同，因此根据气门的状态和活塞的运行方向确定冲程。
一个工作循环中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周。
用冷却液进行降温，是利用冷却液比热容大，与其他液体相比，每升温1℃吸收的热量比较多，即比热容大，吸收热量的能力强。
15．【答案】（1）由下而上
（2）甲、乙；燃料燃尽后的水温；1.2×106
（3）偏小；有热损失
（4）甲丙；加热相同时间，比较升高的温度或升高相同温度，比较加热时间
【知识点】燃料的热值；比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】（1）图中，先安装燃具，再安装铁圈，可保证铁圈上的容器在燃具的外焰上加热，将温度计挂在横杆上再固定，可避免温度计的玻璃泡碰到容器底或壁，所以应向下而上进行安装。
（2）要比较不同燃料的热值，除了燃料的种类不同外，其它因素都相同，所以应选择甲、乙两图进行实验。
在实验中，通过燃料燃烧前及完全燃烧后水的温度变化来确定燃料燃烧放出热量的多少，所以在表格中应记录燃料燃烧前或完全燃烧后水的温度，所以表格中尚需记录数据是燃料完全燃烧后的水温。
由表格数据知，10kg的酒精放出的热量完全被水吸收，所以有mq=c水m水(t-t0)
即0.01kg×2.4×106J/kg=c水m水×(35-15)℃
10g碎纸片完全燃烧放出的热量与水吸收的热量相同，且两次加热的水的质量相同，所以0.01kg×q纸=c水m水×(25-15)℃
解以上两式得，碎纸片的热值q纸=1.2×106J/kg
（3）在计算热值时，认为燃料燃烧放出的热量等于水吸收的热量，但实际上，燃料燃烧放出的热量有损失，并没有完全被水吸收，则水吸收的热量小于燃料燃烧放出的热量，而其它量为准确值，据Q放=mq知，求得的热值偏小。
（4）要比较不同物质的比热容，应用燃烧相同的燃料给初温及质量相同的不同种类的物质加热相同的时间，比较物质升高的温度。所以应选择甲、丙进行实验。
【分析】（1）安装实验仪器一般按照先下后上，先左后右的顺序安装。
（2）比较燃料的热值，应控制燃料不同而液体相同，实验通过被加热的液体升高温度的多少判断燃料放出热量的多少，比较比热容应控制燃料相同而液体不同；实验中需要测量液体的温度的变化；通过水温度的变化值得出水吸热的大小关系，也就知道燃烧酒精和碎纸片放出热量的关系，又知道燃烧的质量相同，据此得出热值关系，求出碎纸片的热值。
（3）根据Q=cm△t计算水吸收的热量；酒精燃烧释放的热量没有被水完全吸收，酒精可能没有完全燃烧，据此分析燃烧值的测量值与真实值间的关系。
（4）为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量相同；加热相同的时间，则液体吸收的热量相同，通过温度计的示数高低比较比热容的大小。
16．【答案】（1）甲、乙；温度计的示数高低
（2）甲、丙；加热时间；B；A；B；1∶2
【知识点】燃料的热值；比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择甲和乙两图进行实验。
(2)①比较不同物质吸热升温的特点，应控制燃料的种类相同而被加热的液体不同，由图示可知，应选择甲、丙两图进行实验。
②用相同的加热装置对物质加热，加热时间越长，物质吸收的热量越多，不同物质吸热的多少是通过加热时间来反映的。
③ A．比较不同物质吸热升温的特点，应采用相同的加热方法，A正确，不符合题意；
B．比较不同物质吸热升温的特点，应控制液体的质量相等，烧杯中分别装入相同质量的不同液体，B错误，符合题意；
C．根据控制变量法的要求，应使用相同的烧杯，C正确，不符合题意。
故答案为：B。
④如果质量和初始温度均相同的A、B两种液体，采用相同燃料供热，由图所示可知，吸收相等的热量，A升高的温度快，B升高的温度慢，由可知，B液体的比热容较大。
由图可知，升高相同的温度时，B的加热时间是A的两倍，而加热时间反应的是物体吸收热量的多少。可知升高相同的温度时，B吸收的热量是A的两倍，A、B的质量相同，根据可知，则它们的比热容之比等于吸收热量之比，即
【分析】（1）燃料的热值大小不能直接测量，需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少，根据Q=cmΔt，为了比较热值大小，要用不同的燃料，加热质量相同的同一种液体，通过温度计的示数高低得出吸热大小，进而判断热值大小。
（2）比较不同物质的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量相同，温度计的示数变化相同时，通过比较加热时间比较吸热多少；根据m=ρV求出50mL水的质量；根据Q=cmΔt求出温度计示数升高了20℃水吸收的热量；由于酒精未完全燃烧及热量散失，由Q=qm可分析。
17．【答案】（1）质量；水温的变化量
（2）37；甲
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】(1)探究不同燃料的热值大小，控制燃料的质量相等，用不同的燃料，比较产生热量的多少，所以分别在两个相同的燃烧皿中装入质量相等的甲、乙燃料。
吸收的热量越多，质量和初温都相同的水温度升高的越大，则燃料燃烧放出热量的多少是通过水温的变化量来反映。
(2)观察温度计的分度值为1℃，读出温度计的示数为37℃。
在其它条件相同时，A杯中水的温度42℃高于B杯中水的温度37℃，即甲燃料燃烧产生的热量多，所以其热值大。
【分析】（1）实验中应控制两种燃料的质量相同。
（2）在同等情况下，水的温度越高，表明吸收的热量越多，热值越大。
18．【答案】（1）解：老年车的最大功率为8.0×103W，老年车的最高速度是36km/h，即10m/s，由
可得，老年车匀速运动时的牵引力
老年车匀速运动时受力平衡，牵引力等于阻力，所以匀速行驶时老年车所受阻力为800N。
答：该老年车以最高速度匀速行驶时所受的阻力为800N
（2）解：油箱容积是30L，即0.03m3，油的质量
汽油完全燃烧放出的热量Q放=qm=4.6×107J/kg×24kg=1.104×109J
答：一箱油完全燃烧放出的热量是1.104×109J；
（3）解：发动机效率为25%，由可知，老年车的有用功W=Q放η=1.104×109J×25%=2.76×108J
根据W=Fs可得，老年车可以行驶的路程
答：以最高速度行驶的路程3.44×105m。
【知识点】功率的计算；燃料的热值；热机的效率
【解析】【分析】（1）由可得老年车匀速运动时的牵引力。
（2）利用密度计算公式求得油的质量，再利用Q放=qm求得汽油完全燃烧放出的热量。
（3）由可知老年车的有用功，再根据W=Fs可得老年车可以行驶的路程。
19．【答案】（1）解：根据吸热公式可知，水吸收的热量
答：水吸收的热量是2.52×107J；
（2）解：根据热值公式可知，需要完全燃烧标准煤的质量
答：这些太阳能相当于1.2×1012吨标准煤完全燃烧释放的能量。
【知识点】热量的计算；燃料的热值
【解析】【分析】（1）利用Q吸=cm（t-t0）计算出水吸收的热量.
（2）结合题意Q放=3.6×1022J，利用Q放=mq计算出煤的质量。
20．【答案】（1）解：完全燃烧0.06m3天然气所放出的热量Q放＝V天然气q＝0.06m3×4×107J/m3＝2.4×106J
答：0.06m3天然气完全燃烧放出的热量是2.4×106J；
（2）解：水吸收的热量Q吸＝ηQ放＝70%×2.4×106J＝1.68×106J
升高的温度
水的末温t=Δt+t0=80℃+10℃=90℃
答：若水的初始温度为10℃，则水吸收了这些热量后温度将升高到90℃。
【知识点】热量的计算；燃料的热值
【解析】【分析】（1）根据燃料的热值和体积的乘积，计算热量；
（2）根据总热和热效率的乘积，计算吸收的热量，根据热量和物体的比热容、质量的比值，计算物体的温度差。
21．【答案】解：不正确，能量既不会凭空产生也不会凭空消失，只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化和转移的过程中能量的总量不变，所以子弹获得的动能不会大于火药的化学能。
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】子弹飞出时，是火药的化学能转化为子弹的动能，动能不会超过火药的化学能。
【分析】能量既不会凭空产生也不会凭空消失，只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化和转移的过程中能量的总量不变。
22．【答案】解：不可能，因为抽水发电，发电又抽水的过程中，是机械能与电能的相互转化，在此过程中，有部分机械能和部分电能会转化为内能，即机械能和电能都会逐渐减少，所以机械能和电能的总量不守恒，发电机和抽水机就不可能不停地运转下去。
【知识点】能量守恒
【解析】【分析】能量是守恒的，能量在转化过程中必然有损失，所以不会全部做有用功。
23．【答案】解：每分钟汽油机做的功：W=Pt=8.64×103W×60s=5.184×105J，
完全燃烧汽油50克释放的热量：Q=mq=50×10 3kg×4.6×107J/kg=2.3×106J，
汽油机的效率：η= = ≈22.5%.
【知识点】燃料的热值；热机的效率
【解析】【分析】利用 W=Pt 求得 每分钟汽油机做的功 ，再利用 Q=mq 求得 完全燃烧汽油50克释放的热量 ，最后利用 η= 求得 汽油机的效率 .
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人教版物理九年级第十四章 内能的利用 单元检测
一、单选题
1．（2021九上·肇源期末）汽车已走进很多现代家庭，如图为汽车的四冲程汽油机气缸的工作示意图，按吸气、压缩、做功、排气的顺序排列，下列排序正确的是（ ）
A．乙丙甲丁 B．甲丁乙丙 C．丙乙甲丁 D．丙丁甲乙
【答案】C
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】甲图中的两气门都关闭，电火花打火，活塞向下运动，汽缸容积变大，是做功冲程；乙图中的两气门都关闭，活塞向上运动，汽缸容积变小，是压缩冲程；丙图中的进气门开启，排气门关闭，是吸气冲程；丁图中的排气门开启，进气门关闭，是排气冲程；故排列顺序是：丙乙甲丁。
故答案为：C。
【分析】汽油机工作时，气门打开，活塞下行是吸气冲程；气门关闭活塞上行是压缩冲程；气门关闭活塞下行是做功冲程；气门打开，活塞上行是排气冲程。
2．（2021九上·玉田期中）一台单缸四冲程柴油机转速为1200转/min，则柴油机1s内（ ）
A．完成20个冲程，做功20次 B．完成40个冲程，做功40次
C．完成40个冲程，做功10次 D．完成20个冲程，做功10次
【答案】C
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】四冲程柴油机转速为1200转/min，则可知20转/s，每2转做功一次，完成4个冲程，所以可知柴油机1s内完成40个冲程，做功10次.
故答案为：C．
【分析】一个工作循环中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周。
3．（2021九上·双辽期中）如图所示，礼花筒利用筒内的高压空气膨胀，将彩带喷向空中，产生喜庆效果。下列冲程与这一过程能量转化相同的是（ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
【答案】C
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】礼花筒内的高压空气膨胀对外做功，将内能转化为机械能，相当于内燃机的做功冲程，内燃机的做功冲程，高温高压燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能。
故答案为：C。
【分析】内能对外做功时，转化为机械能；汽油机的做功冲程将内能转化为机械能。
4．（2021九上·龙凤期末）下列关于热值和热机效率的说法中，正确的是（ ）
A．使燃料燃烧的更充分，可以增大热值
B．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
C．柴油机的热机效率最高可以达到100%
D．燃料燃烧释放的热量越大，热值越大
【答案】B
【知识点】燃料的热值；热机的效率
【解析】【解答】AD．热值是燃料的一种属性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度、燃烧时放出热量的多少等均无关，AD不符合题意；
B．热机效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，在工作过程中，损失的能量越少，热机的效率越高。因此使燃料燃烧更充分，可以增大有效利用的能量，提高热机的效率，B符合题意；
C．柴油机工作时都不可避免的有热量损失，柴油机的热机效率不可能达到100%，C不符合题意。
故答案为：B。
【分析】热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关。
热机效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，在工作过程中，损失的能量越少，热机的效率越高；任何机器在做功时都不可避免的做额外功，效率不可能达到100%。
5．（2021九上·陇县期末）热学知识在日常生活中有广泛的应用，下列说法正确的是（ ）
A．秋季的田野里瓜果飘香，说明分子间有引力
B．完全燃烧1kg的煤和1kg的干木柴放出的热量不同
C．热机通过压缩冲程将内能转化为机械能
D．暖气片内用水作为导热介质是因为水的沸点较高
【答案】B
【知识点】比热容；燃料的热值；分子间相互作用力
【解析】【解答】A．秋季的田野里瓜果飘香，是瓜果的芳香分子无规则运动的结果，A不符合题意；
B．由于不同燃料的热值不同，所以，完全燃烧1kg的干木材和煤，放出的热量不同，B符合题意；
C．在热机（内燃机）的压缩冲程中，将机械能转化为内能，C不符合题意；
D．暖气片内用水作为导热介质是因为水的比热容较大，质量相同的水和其它物质相比，升高相同的温度，水吸热多，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】闻到气味说明分子在不停的无规则运动；不停燃料的热值不同，质量相同的燃料燃烧，放出的热量不同；热机的做功冲程将内能转化为机械能；水的比热容较大，便于对物体供热或降温。
6．（2021九上·昌黎期中）有人设想的“永动机”如图所示。下列对该装置开始转动后的分析正确的是（ ）
A．装置所具有的机械能始终不变
B．如果没有能量补充，装置最终会停下来
C．根据能量守恒定律，装置可以一直转动下去
D．装置中小球的动能和重力势能不会相互转化
【答案】B
【知识点】能量的转化或转移；能量守恒
【解析】【解答】ABC．由于装置运转过程中需要克服摩擦做功，装置所具有的机械能会不断减小，如果没有能量补充，装置最终会停下来，AC不符合题意，B符合题意；
D．装置中小球的动能和重力势能不断地发生相互转化，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】能量间可以转移或转化，但能量的总量保持不变。
7．（2021九上·路南期中）如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，看到棉花燃烧起来，活塞被向上顶起．关于这个过程说法正确的是（ ）
A．活塞对棉花做功，使棉花温度升高
B．缓慢压下活塞也能看到同样的实验现象
C．压下活塞的过程中是内能转化为机械能
D．活塞被向上顶起相当于内燃机的做功冲程
【答案】D
【知识点】做功改变物体内能；能量的转化或转移
【解析】【解答】AC．把活塞迅速压下去，此时活塞对筒内的空气做功，空气的内能变大，温度升高，是机械能转化为内能，空气和棉花之间发生热传递，使得棉花的温度升高，AC不符合题意，
B．缓慢压下活塞，由于存在热损失，在慢慢下压的过程中，空气的内能增加的较小，温度升的不高，达不到棉花的燃点，棉花不会燃烧，B不符合题意；
D．活塞被向上顶起是因为筒内的空气推动活塞做功，内能转化为机械能，与内燃机的做功冲程相同，D符合题意．
故答案为：D
【分析】压缩体积对物体做功，将机械能转化为内能；气体对外做功，将内能转化为机械能，和汽油机的做功冲程的能量变化相同。
8．（2021九上·建昌期中）在自然界能量的转化是非常普遍的，下列能量转化说法正确的是（ ）
A．钻木取火， 机械能转化成化学能
B．植物的光合作用，光能转化成内能
C．蓄电池放电，电能转化成内能
D．电热毯工作时，电能转化成内能
【答案】D
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】A．钻木取火是摩擦生热，将机械能转化成内能，A不符合题意；
B．植物的光合作用是将光能转化成植物的化学能，B不符合题意；
C．蓄电池放电的过程中，将化学能转化为电能，C不符合题意；
D．电热毯工作时，消耗电能，产生内能，将电能转化成内能，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】电热器工作时，将电能转化为内能；物体间摩擦时，将机械能转化为内能。
二、填空题
9．（2021九上·路南期中）城市出租车中有一个水箱，里面装水用来冷却汽车的汽油机，是因为水的 较大，如图所示是汽油机的 冲程；现代城市大部分出租车已经使用天然气来代替燃油，请你写出一条使用天然气做燃料的好处 ，天然气燃烧时化学能转化为 。
【答案】比热容；做功；减少废气排放，保护环境；内能
【知识点】比热容；内燃机的四个冲程；能量的转化或转移
【解析】【解答】选择用水作为冷却剂，是因为水的比热容大，即相同质量的水和其他的液体相比较时，若都是升高1℃，水吸收的热量多，故用水冷却效果好。
从图中可以看出，两个气门都关闭、火花塞点火和活塞向下移动的特点，可以判断这个冲程是做功冲程。
天然气属于清洁能源，燃烧时的生成物是二氧化碳和水，将燃料的化学能转化为内能，做燃料的好处可以减少废气排放，保护环境。
【分析】水的比热容较大，便于对物体降温；汽油机的气门关闭，活塞下行，是做功冲程；天然气燃烧后对环境污染较小；燃料燃烧将化学能转化为内能。
10．（2021九上·建昌期中）小球在弹跳过程中，每次跳起能达到的最大高度不断降低，是因为机械能转化为 ，小球、地面以及附近空气的总能量 。（选填“守恒”或“不守恒”）
【答案】内；守恒
【知识点】能量的转化或转移；能量守恒
【解析】【解答】由题意知道，皮球运动过程中弹起的高度越来越小，说明重力势能越来越小，同时速度越来越慢，也就是动能越来越小，即机械能减少。机械能减少的原因是克服空气摩擦力做功，与地面撞击做功，将机械能转化成了部分内能。
小球、地面以及附近空气的总能量是守恒的。
【分析】物体运动过程中，将机械能转化为内能；能量在转移或转化中，总量守恒。
11．（2021九上·凤山期末）下表列出了几种燃料的热值，单位是J/kg。那么完全燃烧1g的酒精可放出热量 J。放出相同的热量，需要完全燃烧干木柴 g。
干木柴 无烟煤 酒精 煤油 氢气
1.2×107 3.4×107 3.0×107 4.6×107 1.4×108
【答案】3×104；2.5
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】完全燃烧1g的酒精可放出热量Q=mq酒精=1×10-3kg×3×107J/kg=3×104J
放出相同的热量，需要完全燃烧干木柴
【分析】根据Q=qm求出酒精放出的热量；根据Q=mq求出干木柴的质量。
12．（2021九上·香洲期末）明朝时我国发明一种叫“火龙出水”的火箭，以黑火药为燃料；点火后，燃料的 能转化为 能，再转化为火箭的机械能，使火箭运动；现代火箭采用液态氢做燃料，是因为它的 大。
【答案】化学；内；热值
【知识点】内能的利用及其意义；燃料的热值
【解析】【解答】火箭以黑火药为燃料，点火后，燃料燃烧，化学能转化为内能，内能对外做功，内能转化为机械能。
现代火箭采用液态氢做燃料，是因为它的热值大，燃烧相同质量的燃料，它放出的热量较多。
【分析】根据燃料燃烧时的能量转化及其方向性做出解答；液态氢的热值比较大。
13．（2021九上·浈江期末）汽车动力来自单缸四冲程汽油机，它正常工作时转速为1800r/min，1min对外做功 一次，如图所示是汽油机的一个工作循环，其四个冲程的正确顺序是 ；用力将图戊的活塞迅速下压，筒内硝化棉燃烧，该过程能量转化的特点与汽油机 （填冲程名称）冲程的能量转化相同。
【答案】900；乙甲丁丙；压缩
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】由题意可知，单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1800r/min，即每分钟转1800圈，每转二圈做功一次，即做功900次。
甲图两气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程；乙图吸气门打开，排气阀关闭，活塞下行，是吸气冲程；丙图排气门打开，进气门关闭，活塞上行，是排气冲程；丁图两气门关闭，火花塞点火，是做功冲程。汽油机冲程的顺序是：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，所以一个工作循环的排序是乙甲丁丙。
在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团干燥的硝化棉，用力将活塞迅速向下压，硝化棉燃烧起来，这是因为压缩筒内空气做功，使空气的内能增加、温度升高；该实验中，压缩筒内空气做功，活塞的机械能转化为筒内空气的内能，与汽油机压缩冲程的能量转化相同。
【分析】汽油机的飞轮转数是做功数的2倍，根据汽油机的气门的开、闭和活塞的运行方向判断冲程，工作顺序为吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程；压缩冲程将机械能转化为内能。
14．（2021九上·海陵期末）如图所示是四冲程汽油机工作时的 冲程。若该汽油机飞轮转速为1800r/min，则汽油机每秒钟对外做功 次。汽油机需要用冷却液进行降温，是利用冷却液 大的特性。
【答案】做功；15；比热容
【知识点】比热容；内燃机的四个冲程
【解析】【解答】如图所示，进气门、排气门关，活塞向下运动，是气油燃烧产生的内能推动活塞做功，故是做功冲程。
汽油机每秒钟转的圈速为
每转2圈，对外做功一次，故对外做功的次数为15次。
汽油机需要用冷却液进行降温，是利用冷却液比热容大，与其他液体相比，每升温1℃吸收的热量比较多，即比热容大，吸收热量的能力强。
【分析】汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、做功、压缩和排气，各冲程的特点不同，因此根据气门的状态和活塞的运行方向确定冲程。
一个工作循环中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周。
用冷却液进行降温，是利用冷却液比热容大，与其他液体相比，每升温1℃吸收的热量比较多，即比热容大，吸收热量的能力强。
三、实验探究题
15．（2022九下·海安月考）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量也相同。（燃料1是酒精，燃料2是碎纸片）
（1）在组装实验装置时，你认为图中横杆、温度计、铁圈、燃具四个器件的安装顺序应是 （选填“由下而上”或“由上而下”）；
（2）要比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验；下表是比较燃料热值的实验数据：
燃料 加热前的水温/℃ ① 燃料的热值J/kg
10g酒精 15 35 2.4×106
10g碎纸片 15 25
完善表格，表中①应填写的内容是： ，并根据表中数据，估算出碎纸片的热值是 J/kg；
（3）实验后小明根据实验数据利用公式Q吸=cm t算出了水吸收的热量，结合“10g酒精”这一数据，算出了酒精的热值，算出酒精的热值 （选填“偏大”、“不变”或“偏小”）。请说出一个理由 ；
（4）要比较不同物质的比热容，应选择 两图进行实验，说说你比较比热容的方法： 。
【答案】（1）由下而上
（2）甲、乙；燃料燃尽后的水温；1.2×106
（3）偏小；有热损失
（4）甲丙；加热相同时间，比较升高的温度或升高相同温度，比较加热时间
【知识点】燃料的热值；比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】（1）图中，先安装燃具，再安装铁圈，可保证铁圈上的容器在燃具的外焰上加热，将温度计挂在横杆上再固定，可避免温度计的玻璃泡碰到容器底或壁，所以应向下而上进行安装。
（2）要比较不同燃料的热值，除了燃料的种类不同外，其它因素都相同，所以应选择甲、乙两图进行实验。
在实验中，通过燃料燃烧前及完全燃烧后水的温度变化来确定燃料燃烧放出热量的多少，所以在表格中应记录燃料燃烧前或完全燃烧后水的温度，所以表格中尚需记录数据是燃料完全燃烧后的水温。
由表格数据知，10kg的酒精放出的热量完全被水吸收，所以有mq=c水m水(t-t0)
即0.01kg×2.4×106J/kg=c水m水×(35-15)℃
10g碎纸片完全燃烧放出的热量与水吸收的热量相同，且两次加热的水的质量相同，所以0.01kg×q纸=c水m水×(25-15)℃
解以上两式得，碎纸片的热值q纸=1.2×106J/kg
（3）在计算热值时，认为燃料燃烧放出的热量等于水吸收的热量，但实际上，燃料燃烧放出的热量有损失，并没有完全被水吸收，则水吸收的热量小于燃料燃烧放出的热量，而其它量为准确值，据Q放=mq知，求得的热值偏小。
（4）要比较不同物质的比热容，应用燃烧相同的燃料给初温及质量相同的不同种类的物质加热相同的时间，比较物质升高的温度。所以应选择甲、丙进行实验。
【分析】（1）安装实验仪器一般按照先下后上，先左后右的顺序安装。
（2）比较燃料的热值，应控制燃料不同而液体相同，实验通过被加热的液体升高温度的多少判断燃料放出热量的多少，比较比热容应控制燃料相同而液体不同；实验中需要测量液体的温度的变化；通过水温度的变化值得出水吸热的大小关系，也就知道燃烧酒精和碎纸片放出热量的关系，又知道燃烧的质量相同，据此得出热值关系，求出碎纸片的热值。
（3）根据Q=cm△t计算水吸收的热量；酒精燃烧释放的热量没有被水完全吸收，酒精可能没有完全燃烧，据此分析燃烧值的测量值与真实值间的关系。
（4）为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量相同；加热相同的时间，则液体吸收的热量相同，通过温度计的示数高低比较比热容的大小。
16．（2021九上·定远月考）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同。
（1）比较不同燃料的热值，应选择过 两图进行试验，燃料完全燃烧放出的热量多少，是通过 来反映的；
（2）比较不同物质吸热升温的特点；
①应选择 两图进行实验；
②不同物质吸热的多少是通过 来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）；
③关于该实验的变量控制，下列要求中不正确的是（ ） ；
A．采用相同的加热方法 B．烧杯中分别装入相同体积的物质 C．使用相同的烧杯
④如果质量和初始温度均相同的A、B两种液体，吸热后它们的温度随时间变化的图像如图所示由图可以看出， 液体的温度升高得较快， 液体的比热容较大，A、B两种液体的比热容之比为 。
【答案】（1）甲、乙；温度计的示数高低
（2）甲、丙；加热时间；B；A；B；1∶2
【知识点】燃料的热值；比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择甲和乙两图进行实验。
(2)①比较不同物质吸热升温的特点，应控制燃料的种类相同而被加热的液体不同，由图示可知，应选择甲、丙两图进行实验。
②用相同的加热装置对物质加热，加热时间越长，物质吸收的热量越多，不同物质吸热的多少是通过加热时间来反映的。
③ A．比较不同物质吸热升温的特点，应采用相同的加热方法，A正确，不符合题意；
B．比较不同物质吸热升温的特点，应控制液体的质量相等，烧杯中分别装入相同质量的不同液体，B错误，符合题意；
C．根据控制变量法的要求，应使用相同的烧杯，C正确，不符合题意。
故答案为：B。
④如果质量和初始温度均相同的A、B两种液体，采用相同燃料供热，由图所示可知，吸收相等的热量，A升高的温度快，B升高的温度慢，由可知，B液体的比热容较大。
由图可知，升高相同的温度时，B的加热时间是A的两倍，而加热时间反应的是物体吸收热量的多少。可知升高相同的温度时，B吸收的热量是A的两倍，A、B的质量相同，根据可知，则它们的比热容之比等于吸收热量之比，即
【分析】（1）燃料的热值大小不能直接测量，需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少，根据Q=cmΔt，为了比较热值大小，要用不同的燃料，加热质量相同的同一种液体，通过温度计的示数高低得出吸热大小，进而判断热值大小。
（2）比较不同物质的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量相同，温度计的示数变化相同时，通过比较加热时间比较吸热多少；根据m=ρV求出50mL水的质量；根据Q=cmΔt求出温度计示数升高了20℃水吸收的热量；由于酒精未完全燃烧及热量散失，由Q=qm可分析。
17．（2021九上·唐山期中）兴趣小组同学用图的两个相同装置探究“不同燃料的热值大小”：
（1）分别在两个相同的燃烧皿中装入 相等的甲、乙燃料，点燃它们后分别对相同的A、B两杯水加热；通过比较 可知燃料热值的大小；
（2）若燃烧皿中的燃料全部燃烧完时，测得A杯中的水温为42℃，测得B杯中的水温为 ℃（如图），经分析比较可知：热值较大的是 燃料。
【答案】（1）质量；水温的变化量
（2）37；甲
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】(1)探究不同燃料的热值大小，控制燃料的质量相等，用不同的燃料，比较产生热量的多少，所以分别在两个相同的燃烧皿中装入质量相等的甲、乙燃料。
吸收的热量越多，质量和初温都相同的水温度升高的越大，则燃料燃烧放出热量的多少是通过水温的变化量来反映。
(2)观察温度计的分度值为1℃，读出温度计的示数为37℃。
在其它条件相同时，A杯中水的温度42℃高于B杯中水的温度37℃，即甲燃料燃烧产生的热量多，所以其热值大。
【分析】（1）实验中应控制两种燃料的质量相同。
（2）在同等情况下，水的温度越高，表明吸收的热量越多，热值越大。
四、计算题
18．（2022九下·肇州月考）如图所示，为四轮双缸某品牌老年代步车，参数如下表。若代步车在平直公路上以最高速度36km/h匀速行驶（汽油的热值为4.6×107J/kg，汽油密度为0.8×103kg/m3，g=10N/kg）求：
油箱容积 30L
车总质量 500kg
发动机效率 25%
最大功率 8.0×103W
与地接触总面积 0.1m2
（1）该老年车以最高速度匀速行驶时所受的阻力？
（2）一箱油完全燃烧放出的热量是多少？
（3）一箱油能使该车以最高速度行驶多远？
【答案】（1）解：老年车的最大功率为8.0×103W，老年车的最高速度是36km/h，即10m/s，由
可得，老年车匀速运动时的牵引力
老年车匀速运动时受力平衡，牵引力等于阻力，所以匀速行驶时老年车所受阻力为800N。
答：该老年车以最高速度匀速行驶时所受的阻力为800N
（2）解：油箱容积是30L，即0.03m3，油的质量
汽油完全燃烧放出的热量Q放=qm=4.6×107J/kg×24kg=1.104×109J
答：一箱油完全燃烧放出的热量是1.104×109J；
（3）解：发动机效率为25%，由可知，老年车的有用功W=Q放η=1.104×109J×25%=2.76×108J
根据W=Fs可得，老年车可以行驶的路程
答：以最高速度行驶的路程3.44×105m。
【知识点】功率的计算；燃料的热值；热机的效率
【解析】【分析】（1）由可得老年车匀速运动时的牵引力。
（2）利用密度计算公式求得油的质量，再利用Q放=qm求得汽油完全燃烧放出的热量。
（3）由可知老年车的有用功，再根据W=Fs可得老年车可以行驶的路程。
19．（2021九上·岑溪期末）太阳是离地球最近的一颗恒星，由于其内部深处的极高温度（约2×107℃）和极高压强（约2×1016 Pa），使原子的热核反应得以不断进行，从而通过太阳表面以光的形式向宇宙空间辐射出巨大的能量，这就是太阳能。
（1）利用太阳能的一种方式是用集热器把水加热。某太阳能集热器把质量为100kg、初温为20℃的水加热到80℃，水吸收的热量是多少？[c水＝4.2×103 J/（kg·℃）]
（2）我国幅员辽阔，日照充足，一年可获得的太阳能约为3.6×1022J，这些太阳能相当于多少吨标准煤完全燃烧释放的能量？（q煤＝3×107 J/kg）
【答案】（1）解：根据吸热公式可知，水吸收的热量
答：水吸收的热量是2.52×107J；
（2）解：根据热值公式可知，需要完全燃烧标准煤的质量
答：这些太阳能相当于1.2×1012吨标准煤完全燃烧释放的能量。
【知识点】热量的计算；燃料的热值
【解析】【分析】（1）利用Q吸=cm（t-t0）计算出水吸收的热量.
（2）结合题意Q放=3.6×1022J，利用Q放=mq计算出煤的质量。
20．（2021九上·环江期末）天然气具有热值高、价格实惠、污染少、安全等优点。完全燃烧0.06m3天然气所放出的热量有70%被质量为5kg的水吸收。[天然气的热值q＝4×107J/m3，；水的比热容c水＝4.2×103J/(kg·℃)]
（1）0.06m3天然气完全燃烧放出的热量是多少？
（2）若水的初始温度为10℃，则水吸收了这些热量后温度将升高到多少℃？
【答案】（1）解：完全燃烧0.06m3天然气所放出的热量Q放＝V天然气q＝0.06m3×4×107J/m3＝2.4×106J
答：0.06m3天然气完全燃烧放出的热量是2.4×106J；
（2）解：水吸收的热量Q吸＝ηQ放＝70%×2.4×106J＝1.68×106J
升高的温度
水的末温t=Δt+t0=80℃+10℃=90℃
答：若水的初始温度为10℃，则水吸收了这些热量后温度将升高到90℃。
【知识点】热量的计算；燃料的热值
【解析】【分析】（1）根据燃料的热值和体积的乘积，计算热量；
（2）根据总热和热效率的乘积，计算吸收的热量，根据热量和物体的比热容、质量的比值，计算物体的温度差。
五、简答题
21．（2019九上·吉林月考）小韩认为子弹从枪膛中飞出的过程中，子弹获得的动能大于火药的化学能．她的想法是否正确 请说明原因。
【答案】解：不正确，能量既不会凭空产生也不会凭空消失，只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化和转移的过程中能量的总量不变，所以子弹获得的动能不会大于火药的化学能。
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】子弹飞出时，是火药的化学能转化为子弹的动能，动能不会超过火药的化学能。
【分析】能量既不会凭空产生也不会凭空消失，只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化和转移的过程中能量的总量不变。
22．（2019九上·农安月考）有人说：“利用水库的水发电，再利用这些电又把水抽回水库，那么发电机和抽水机就会永远不停的运转下去。”你认为这可能吗？为什么？
【答案】解：不可能，因为抽水发电，发电又抽水的过程中，是机械能与电能的相互转化，在此过程中，有部分机械能和部分电能会转化为内能，即机械能和电能都会逐渐减少，所以机械能和电能的总量不守恒，发电机和抽水机就不可能不停地运转下去。
【知识点】能量守恒
【解析】【分析】能量是守恒的，能量在转化过程中必然有损失，所以不会全部做有用功。
23．一台单缸四冲程汽油机在一个工作循环中的平均功率是8.64千瓦，该汽油机每分钟需燃烧汽油50克，问该汽油机的效率是多大？(汽油的燃烧值是4.6×107焦／千克)
【答案】解：每分钟汽油机做的功：W=Pt=8.64×103W×60s=5.184×105J，
完全燃烧汽油50克释放的热量：Q=mq=50×10 3kg×4.6×107J/kg=2.3×106J，
汽油机的效率：η= = ≈22.5%.
【知识点】燃料的热值；热机的效率
【解析】【分析】利用 W=Pt 求得 每分钟汽油机做的功 ，再利用 Q=mq 求得 完全燃烧汽油50克释放的热量 ，最后利用 η= 求得 汽油机的效率 .
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