第14章 内能的利用 综合训练 同步练（含答案） 2024-2025学年物理人教版九年级全一册

第14章 内能的利用 综合训练
一、选择题
1.这是单缸四冲程内燃机的四个冲程的示意图,下列四组关于这种内燃机一个工作循环中四个冲程的顺序排列,正确的是 （ ）
甲　　 　　乙　 　　　丙　　　　　丁
A.丙、丁、乙、甲 B.乙、丁、甲、丙
C.乙、甲、丁、丙 D.甲、乙、丙、丁
2.一杯酒精减少一半后,则 （ ）
A.热值和比热容都不变
B.热值减半,比热容不变
C.热值和比热容都减半
D.热值不变,比热容减半
3.下列说法错误的是 （ ）
A.钻木取火是将机械能转化为内能
B.酒精燃烧时,将化学能转化为内能
C.发电机发电时,将机械能转化为电能
D.人们对太阳能的开发和利用,说明能量可以凭空产生
4.用两个相同的电热水器给质量均为2 kg的物质甲和水加热,它们的温度随时间变化的关系如图所示。据此判断物质甲10 min内吸收的热量为[c水=4.2×103 J/(kg·℃)] （ ）
A.0.84×105 J
B.1.2×105 J
C.2.52×105 J
D.条件不足,无法计算
二、填空题
5.汽车已成为我国普通百姓的交通工具,汽油机是汽车的常用动力设备。某汽油机飞轮转速为1800 r/min,则该汽油机1 s完成　　　　个冲程,使汽车获得动力的是　　　　冲程。
6.在四冲程汽油机工作过程中,实现机械能转化为内能的是　　　　冲程,汽油机产生2.3×107 J的热量需要完全燃烧　　　　kg的汽油(汽油的热值为4.6×107 J/kg)。多数火箭的发动机选用液态氢作燃料,主要是因为氢具有较大的　　　　。
7.烧烤的主要燃料是木炭,100 g的木炭完全燃烧可以放出3.4×106 J的热量,则木炭的热值为　　
　　J/kg;烧烤时,烤肉的内能增加是通过　　　　的方式实现的;木炭用掉一半时,剩余木炭的热值将　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”)。
8.　　　　既不会消灭,也不会　　　　,它只会从一种形式转化为　　　　,或者从一个物体转移到　　　　,而能的　　　　保持不变。
三、实验题
9在热学实验中:
甲
乙
丙
(1)小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热(如图甲),以探究水和煤油的吸热能力。
①在两个相同的烧杯中应加入　　　　和质量相同的水和煤油,实验中用相同的酒精灯加热的目的是使水和煤油在相同时间内　　　　;
②水和煤油的温度随时间的变化如图乙所示,据此可判断出a物质是　　　　, b物质吸热能力较　　　　(选填“强”或“弱”)。(c水>c煤油)
(2)如图丙所示,为比较酒精和碎纸片的热值,小明用两个相同规格的烧杯装相等质量的水,取质量　　　　(选填“相等”或“不相等”)的酒精和碎纸片,分别放入两个燃烧皿中,分别给烧杯加热,直到酒精和碎纸片完全燃烧,通过比较　　　　(选填“加热时间”或“升高的温度”)来确定酒精和碎纸片热值的大小。
(3)小明再用50 g水和100 g水做实验,以吸收的热量Q为纵坐标、升高的温度Δt为横坐标,分别画出50 g 和100 g水的Q-Δt图像,它们都是过原点的直线,即Q=kΔt。进一步分析发现,这两条直线的k值之比与对应水的　　　　(选填“密度”“质量”或“体积”)之比相等。
四、计算题
10.某中学为学生供应开水,用锅炉将200 kg的水从25 ℃加热到100 ℃,燃烧了6 kg的无烟煤。水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃),无烟煤的热值是3.4×107 J/kg。问:
(1)锅炉内的水吸收的热量是多少
(2)6 kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少
(3)此锅炉的效率是多少 (结果保留一位小数)
11.某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30 cm2,一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50 mm,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105 Pa,飞轮1 min转动1800 r,当汽油机满负荷工作时(不计摩擦),问:
(1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力是多少
(2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功是多少
(3)汽油机的功率是多少
【参考答案】
1.B　2.A　3.D　4.C
5.60　做功
6.压缩　0.5　热值
7.3.4×107　热传递　不变
8.能量　产生　另一种形式　另一个物体　总量
9.(1)①初温　吸收的热量相同
②水　弱
(2)相等　升高的温度
(3)质量
10.解:(1)由题意可知,锅炉内的水从25 ℃加热到100 ℃吸收的热量:
Q吸=cmΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×200 kg×(100 ℃-25 ℃)=6.3×107 J
(2)由题意可知,6 kg无烟煤完全燃烧放出的热量:
Q放=m2q=6 kg×3.4×107 J/kg=2.04×108 J
(3)锅炉的效率:
η=×100%=×100%=30.9%
11.解:(1)燃气对活塞的平均压强为9.0×105 Pa,活塞面积为30 cm2,根据压强公式p=的变形式可直接计算出做功冲程中燃气对活塞的平均压力:
F=pS=9.0×105 Pa×30 cm2=9.0×105 Pa×3×10-3 m2=2700 N
(2)汽油机在做功冲程时,气缸内高温、高压的气体推动活塞做功,根据功的公式可直接计算出一个做功冲程中,燃气对活塞做的功:
W=Fs=2700 N×50 mm=2700 N×0.05 m=135 J
(3)汽油机在一个工作循环中只有一次做功冲程,对外做功1次,飞轮转动2圈。由题意,飞轮转动1800圈,说明汽油机做了900个工作循环,对外做功900次。该汽油机在1 min内做功:
W总=900W=900×135 J=121500 J
汽油机的功率:
P====2025 W