2022—2023学年人教版物理（九上）第14章：内能的利用含答案

2022—2023学年人教版物理（九上）第14章：内能的利用含答案
第14章：内能的利用含答案
一、选择题。
1、关于四冲程汽油机的工作过程，下列说法正确的是（ ）
A．吸气冲程：只吸入空气 B．压缩冲程：缸内温度降低
C．做功冲程：气体推动活塞做功 D．排气冲程：内能转化为机械能
2、关于四冲程内燃机，下列说法正确的是（ ）
A.内燃机一个工作循环曲轴转两周，做功两次
B.若转速为4800 r/min，则1s完成80个冲程
C.进气门和排气门既不能同时关闭，也不能同时打开
D.在做功冲程中，燃料燃烧产生的高温燃气推动活塞向下运动，内能转化为机械能
3、如图所示是某轿车发动机的四冲程汽油机的一个工作循环示意图。表示压缩冲程的是（ ）
A． B． C． D．
4、世界上还有许多欠发达地区至今用不上电.美国哈佛大学的学生设计制作了一种发电足球,球在被踢的过程中,其内部装置能够发电,并将产生的电能储存在蓄电池中,用来点亮LED灯,该过程中的能量转化形式是( )
A.动能→电能→化学能→光能 B.电能→动能→化学能→光能
C.动能→电能→光能→化学能 D.电能→动能→光能→化学能
*5、内燃机在做功冲程中，高温气体迅速膨胀而做功，此时气体的温度和内能变化的情况是（ ）
A. 温度降低，内能减小 B. 温度不变，内能不变
C. 温度升高，内能增大 D. 温度降低，内能增大
6、关于四冲程汽油机和柴油机的工作过程有以下几种说法（ ）
①在压缩冲程中，是机械能转化为内能
②在做功冲程中，是内能转化为机械能
③只有做功冲程是燃气对外做功
④汽油机和柴油机的点火方式相同；
上述说法中正确的是（ ）
A．只有①②③ B．只有①③ C．只有②④ D．只有②③④
7、如图所示实验或事例，属于内能转化为机械能的是（ ）
A． B． C． D．
8、(双选)能量转化是非常普遍的现象,下列关于能量转化的叙述中正确的是( )
A.洗衣机甩干衣服时,将内能转化为机械能
B.内燃机的做功冲程,将机械能转化为内能
C.煤在炉灶中燃烧时,将化学能转化为内能
D.用电热水器烧水时,将电能转化为内能
9、如图所示的实验，试管口木塞冲出过程中，下列说法错误的是（ ）
A．试管口出现的白雾是水蒸气液化形成的
B．试管口出现白雾说明水蒸气内能增加
C．能量转化情况与内燃机做功冲程相同
D．水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能减少
10、冬日的合肥街头，常见到以煤气为燃料炒板栗的情景。下列关于炒板栗的说法中正确的是（ ）
A．板栗温度升高的过程中内能增大
B．用煤气加热时，煤气燃烧越充分，其热值越大
C．加热过程中是通过做功改变铁锅内能的
D．炒板栗时热量从低温的板栗传给高温的铁锅
11、太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一,关于太阳能的利用,下列说法正确的是( )
A.图甲中,绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能
B.图乙中,太阳能热水器通过做功方式将太阳能转化为水的内能
C.图丙中,太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能
D.图丁中,首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机的机械能
12、下列关于内燃机的说法，正确的是（ ）
A．汽油机是压燃式点火
B．一个工作循环对外做功2次
C．做功冲程时把机械能转化为内能
D．压缩冲程是靠飞轮惯性完成
13、两种燃料的质量之比为，在燃烧后它们放出的热量之比为，则它们的燃烧值之比为（ ）
A． B． C． D．无法确定
14、下列关于能量转化转移现象的说法中，正确的是（　　）
A．蓄电池充电时，化学能转化为电能
B．暖瓶塞跳起时，机械能转化为内能
C．用热水袋取暖时，内能发生了转移
D．电动机工作时，机械能转化为电能
二、填空题。
15、“辽宁舰”服役，圆了中国航母梦，如图为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度。
（1）牵引索与蒸汽活塞连接的两个滑轮为　 　（选填“定滑轮”或“动滑轮”）。
（2）气缸内蒸汽体积膨胀，对外做功，内能　 　，同时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力，这时从能量转化角度讲，相当于内燃机的　 　冲程。
（3）使舰载机从静止到起飞速度得2秒钟内，牵引索的拉力　 　舰载机的摩擦力。（选填“大于”“小于”或“等于”）。
16、四冲程汽油机一个工作循环包括吸气、压缩、做功、　 　四个冲程,其中压缩冲程为　　 　能转化为　　 　能的过程。
17、飞行的子弹能穿透钢板，是靠子弹的　 　能，蓄在高处的水能用来发电，是利用水的　 　能，钟表里的发条能带动时针走动，是靠发条的　 　能。
*18、阅读下表，回答问题：
一些燃料的热值单位：J·kg－1
干木柴 约1.3×107 酒精 3.0×107 焦碳 3.0×107
烟煤 约2.9×107 柴油 4.3×107 氢 1.4×108
无烟煤 约3.4×107 汽油 4.6×107 木炭 3.4×107
（1）从表中可知，完全燃烧相同质量的燃料放出热量最多的是 ，从环保角度看最清洁的燃料是 。
（2）完全燃烧0.5kg干木柴放出的热量是 J；如果这些热量有42％被水吸收，可烧开初温为35℃的水 kg[水的比热容是4.2×l03J／（kg·℃）]。
19、内能机工作时 冲程将内能转化为机械能。请举一个将机械能转化为内能的实例： 。
20、某汽油机在工作过程中损耗掉的那部分能量是燃料完全燃烧所释放能量的四分之三,则此汽油机的热机效率是　　 　。
21、在我省高速公路上安装有太阳能视频监控系统，如图所示。晴天，电池板将太阳能转化为电能，并向蓄电池充电，将电能转化为 能储存起来。监控摄像头的镜头相当于一个 透镜(选填“凹”或“凸”)。
三、阅读短文，回答问题：
22、从火车到火箭
生产的发展需要强大的动力。17世纪，人类发明了热机。最早的热机是蒸汽机。在锅炉里把水烧成水蒸气，水蒸气在气缸里推动活塞做功。原始的蒸汽机不便于使用…
交通运输的发展迫切需要轻便的热机。于是，内燃机应运而生。内燃机分为汽油机、柴油机两大类。汽油机是1876年发明的，柴油机是1892年发明的。内燃机行驶时不需要携带很多的水和煤，不但轻便，效率也提高了…
早期的飞机是由内燃机提供动力的。从上世纪40年代开始，飞机上越来越多的使用喷气发动机，它向后高速喷出气体，从而获得前进的动力。在功率相同时，喷气发动机比内燃机更轻便…
根据材料内容，请在答题卡上回答下列问题：
（1）在功率相同时，蒸汽机、内燃机、喷气发动机的重力依次　 　（选填“增大”或“减小”）。
（2）在结构上汽油机的顶部是火花塞，柴油机的顶部是　 　。
（3）汽油机工作过程中燃料的化学能先转化为内能，内能再转化为　 　。
四、实验题。
23、世界上很多发明都是受到生活现象的启发而蒙生的。比如蒸汽机和汽油机都是热机，它们工作时，能的转化过程是　 　，喜欢探究的小明同学做了如图甲、乙所示的实验，其中　 　（选填“甲”或“乙”）图可以反映汽油机的工作原理。如图丙所示，来回摩擦绳甲乙使金属筒的温度升高，这是通过　 　的方式改变了金属筒的内能；当筒内的酒精蒸气将软木塞弹开后，周围的人能闻到酒精的气味，这个扩散现象说明了　 　。
五、计算题。
24、如图所示,这是一个著名物理学家发现一个伟大定律的实验装置!装置中的两个配重的重力不等,释放后大配重下降,小配重上升;通过反复对调左右两个配重,会使动叶轮不停地转动,从而导致热量计中水的温度上升,实现能量转化.实验中科学家某次测得的数据如下：
小配重重力G小=100 N,大配重重力G大=520 N,每升降一次配重各自移动的距离h=1 m,热量计中水的质量,m=500 g,升降次数与水温变化的关系：

升降次数 1 2 3 4 5 6
温度变化/℃ 0.2 0.39 0.59 0.78 0.98 1.18
(1)请计算配重升降一次对动叶轮做功是多少
(2)通过分析数据，科学家得出了结论：在上述现象中能量是守恒的!请你帮他补出计算和判断过程。(分析第一次实验数据即可)
(3)本实验中的误差主要来源于是什么 那个著名物理学家叫焦耳!那个伟大的定律叫能量守恒定律!刚才你所经历的正是这个伟大工作的一个缩影.对此用一句话谈谈你的感受.[水的比热容c=4.2×103 J/(kg·℃)]
25、小华家使用的是天然气热水器,他尝试估测该热水器的效率,以核对铭牌上的数值是否准确。当只有该热水器使用天然气时,把50 kg的水从20 ℃加热到54 ℃,天然气表的示数由1365.05 m3变为1365.17 m3,已知水的比热容c水=4.2×103 J/(kg·℃),天然气的热值q=7.0×107 J/m3。求:
(1)水吸收的热量。
(2)消耗的天然气完全燃烧放出的热量。
(3)该热水器的效率。
2022—2023学年人教版物理（九上）第14章：内能的利用含答案
第14章：内能的利用含答案
一、选择题。
1、关于四冲程汽油机的工作过程，下列说法正确的是（ ）
A．吸气冲程：只吸入空气 B．压缩冲程：缸内温度降低
C．做功冲程：气体推动活塞做功 D．排气冲程：内能转化为机械能
【答案】C
2、关于四冲程内燃机，下列说法正确的是（ ）
A.内燃机一个工作循环曲轴转两周，做功两次
B.若转速为4800 r/min，则1s完成80个冲程
C.进气门和排气门既不能同时关闭，也不能同时打开
D.在做功冲程中，燃料燃烧产生的高温燃气推动活塞向下运动，内能转化为机械能
【答案】D
3、如图所示是某轿车发动机的四冲程汽油机的一个工作循环示意图。表示压缩冲程的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
4、世界上还有许多欠发达地区至今用不上电.美国哈佛大学的学生设计制作了一种发电足球,球在被踢的过程中,其内部装置能够发电,并将产生的电能储存在蓄电池中,用来点亮LED灯,该过程中的能量转化形式是( )
A.动能→电能→化学能→光能 B.电能→动能→化学能→光能
C.动能→电能→光能→化学能 D.电能→动能→光能→化学能
【答案】A
*5、内燃机在做功冲程中，高温气体迅速膨胀而做功，此时气体的温度和内能变化的情况是（ ）
A. 温度降低，内能减小 B. 温度不变，内能不变
C. 温度升高，内能增大 D. 温度降低，内能增大
【答案】A
6、关于四冲程汽油机和柴油机的工作过程有以下几种说法（ ）
①在压缩冲程中，是机械能转化为内能
②在做功冲程中，是内能转化为机械能
③只有做功冲程是燃气对外做功
④汽油机和柴油机的点火方式相同；
上述说法中正确的是（ ）
A．只有①②③ B．只有①③ C．只有②④ D．只有②③④
【答案】A
7、如图所示实验或事例，属于内能转化为机械能的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
8、(双选)能量转化是非常普遍的现象,下列关于能量转化的叙述中正确的是( )
A.洗衣机甩干衣服时,将内能转化为机械能
B.内燃机的做功冲程,将机械能转化为内能
C.煤在炉灶中燃烧时,将化学能转化为内能
D.用电热水器烧水时,将电能转化为内能
【答案】CD
9、如图所示的实验，试管口木塞冲出过程中，下列说法错误的是（ ）
A．试管口出现的白雾是水蒸气液化形成的
B．试管口出现白雾说明水蒸气内能增加
C．能量转化情况与内燃机做功冲程相同
D．水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能减少
【答案】B
10、冬日的合肥街头，常见到以煤气为燃料炒板栗的情景。下列关于炒板栗的说法中正确的是（ ）
A．板栗温度升高的过程中内能增大
B．用煤气加热时，煤气燃烧越充分，其热值越大
C．加热过程中是通过做功改变铁锅内能的
D．炒板栗时热量从低温的板栗传给高温的铁锅
【答案】A
11、太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一,关于太阳能的利用,下列说法正确的是( )
A.图甲中,绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能
B.图乙中,太阳能热水器通过做功方式将太阳能转化为水的内能
C.图丙中,太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能
D.图丁中,首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机的机械能
【答案】A
12、下列关于内燃机的说法，正确的是（ ）
A．汽油机是压燃式点火
B．一个工作循环对外做功2次
C．做功冲程时把机械能转化为内能
D．压缩冲程是靠飞轮惯性完成
【答案】D
13、两种燃料的质量之比为，在燃烧后它们放出的热量之比为，则它们的燃烧值之比为（ ）
A． B． C． D．无法确定
【答案】B
14、下列关于能量转化转移现象的说法中，正确的是（　　）
A．蓄电池充电时，化学能转化为电能
B．暖瓶塞跳起时，机械能转化为内能
C．用热水袋取暖时，内能发生了转移
D．电动机工作时，机械能转化为电能
【答案】C
二、填空题。
15、“辽宁舰”服役，圆了中国航母梦，如图为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度。
（1）牵引索与蒸汽活塞连接的两个滑轮为　 　（选填“定滑轮”或“动滑轮”）。
（2）气缸内蒸汽体积膨胀，对外做功，内能　 　，同时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力，这时从能量转化角度讲，相当于内燃机的　 　冲程。
（3）使舰载机从静止到起飞速度得2秒钟内，牵引索的拉力　 　舰载机的摩擦力。（选填“大于”“小于”或“等于”）。
【答案】（1）定滑轮； （2）减小；做功； （3）大于。
16、四冲程汽油机一个工作循环包括吸气、压缩、做功、　 　四个冲程,其中压缩冲程为　　 　能转化为　　 　能的过程。
【答案】排气 机械 内
17、飞行的子弹能穿透钢板，是靠子弹的　 　能，蓄在高处的水能用来发电，是利用水的　 　能，钟表里的发条能带动时针走动，是靠发条的　 　能。
【答案】动 重力势 弹性势
*18、阅读下表，回答问题：
一些燃料的热值单位：J·kg－1
干木柴 约1.3×107 酒精 3.0×107 焦碳 3.0×107
烟煤 约2.9×107 柴油 4.3×107 氢 1.4×108
无烟煤 约3.4×107 汽油 4.6×107 木炭 3.4×107
（1）从表中可知，完全燃烧相同质量的燃料放出热量最多的是 ，从环保角度看最清洁的燃料是 。
（2）完全燃烧0.5kg干木柴放出的热量是 J；如果这些热量有42％被水吸收，可烧开初温为35℃的水 kg[水的比热容是4.2×l03J／（kg·℃）]。
【答案】（1）氢 氢； （2）0.65×107 10
19、内能机工作时 冲程将内能转化为机械能。请举一个将机械能转化为内能的实例： 。
【答案】做功；双手互相摩擦、打气筒打气、弯折铁丝、锻打铁块等
20、某汽油机在工作过程中损耗掉的那部分能量是燃料完全燃烧所释放能量的四分之三,则此汽油机的热机效率是　　 　。
【答案】25%
21、在我省高速公路上安装有太阳能视频监控系统，如图所示。晴天，电池板将太阳能转化为电能，并向蓄电池充电，将电能转化为 能储存起来。监控摄像头的镜头相当于一个 透镜(选填“凹”或“凸”)。
【答案】化学 凸
三、阅读短文，回答问题：
22、从火车到火箭
生产的发展需要强大的动力。17世纪，人类发明了热机。最早的热机是蒸汽机。在锅炉里把水烧成水蒸气，水蒸气在气缸里推动活塞做功。原始的蒸汽机不便于使用…
交通运输的发展迫切需要轻便的热机。于是，内燃机应运而生。内燃机分为汽油机、柴油机两大类。汽油机是1876年发明的，柴油机是1892年发明的。内燃机行驶时不需要携带很多的水和煤，不但轻便，效率也提高了…
早期的飞机是由内燃机提供动力的。从上世纪40年代开始，飞机上越来越多的使用喷气发动机，它向后高速喷出气体，从而获得前进的动力。在功率相同时，喷气发动机比内燃机更轻便…
根据材料内容，请在答题卡上回答下列问题：
（1）在功率相同时，蒸汽机、内燃机、喷气发动机的重力依次　 　（选填“增大”或“减小”）。
（2）在结构上汽油机的顶部是火花塞，柴油机的顶部是　 　。
（3）汽油机工作过程中燃料的化学能先转化为内能，内能再转化为　 　。
【答案】（1）减小； （2）喷油嘴； （3）机械能。
四、实验题。
23、世界上很多发明都是受到生活现象的启发而蒙生的。比如蒸汽机和汽油机都是热机，它们工作时，能的转化过程是　 　，喜欢探究的小明同学做了如图甲、乙所示的实验，其中　 　（选填“甲”或“乙”）图可以反映汽油机的工作原理。如图丙所示，来回摩擦绳甲乙使金属筒的温度升高，这是通过　 　的方式改变了金属筒的内能；当筒内的酒精蒸气将软木塞弹开后，周围的人能闻到酒精的气味，这个扩散现象说明了　 　。
【答案】内能转化为机械能；乙；做功；分子在不停地做无规则运动
五、计算题。
24、如图所示,这是一个著名物理学家发现一个伟大定律的实验装置!装置中的两个配重的重力不等,释放后大配重下降,小配重上升;通过反复对调左右两个配重,会使动叶轮不停地转动,从而导致热量计中水的温度上升,实现能量转化.实验中科学家某次测得的数据如下：
小配重重力G小=100 N,大配重重力G大=520 N,每升降一次配重各自移动的距离h=1 m,热量计中水的质量,m=500 g,升降次数与水温变化的关系：

升降次数 1 2 3 4 5 6
温度变化/℃ 0.2 0.39 0.59 0.78 0.98 1.18
(1)请计算配重升降一次对动叶轮做功是多少
(2)通过分析数据，科学家得出了结论：在上述现象中能量是守恒的!请你帮他补出计算和判断过程。(分析第一次实验数据即可)
(3)本实验中的误差主要来源于是什么 那个著名物理学家叫焦耳!那个伟大的定律叫能量守恒定律!刚才你所经历的正是这个伟大工作的一个缩影。对此用一句话谈谈你的感受。【水的比热容c=4.2×103 J/(kg·℃)】
【答案】（1）计算配重升降一次对动叶轮做功是420 J。
(2) 从表格中可知,升降一次水温升高0.2 ℃,水吸收的热量是：Q=cmΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×0.5 kg×0.2 ℃=420 J;由此可得出Q=W,所以能量是守恒的。
(3) 本实验中的误差主要来源于克服摩擦做功消耗一部分能量。
感受：实验结论是建立在大量的实验的基础上(真理往往是不断探索,反复实验得出的;对待科学要做到一丝不苟的精神等)。
25、小华家使用的是天然气热水器,他尝试估测该热水器的效率,以核对铭牌上的数值是否准确。当只有该热水器使用天然气时,把50 kg的水从20 ℃加热到54 ℃,天然气表的示数由1365.05 m3变为1365.17 m3,已知水的比热容c水=4.2×103 J/(kg·℃),天然气的热值q=7.0×107 J/m3。求:
(1)水吸收的热量。
(2)消耗的天然气完全燃烧放出的热量。
(3)该热水器的效率。
【答案】(1)水吸收的热量是7.14×106 J。
(2)消耗的天然气完全燃烧放出的热量是8.4×106 J。
(3)该热水器的效率是85%。