2020-2021学年度苏科版九年级物理上册课课练——12.4机械能与内能的相互转化（有答案）

12.4机械能与内能的相互转化
一、选择题
1．将一瓶酒精用去三分之二，则剩余部分酒精的密度、比热容和热值的大小，下列说法正确的是（
）
A．都变为原来的三分之一
B．密度、比热容不变，热值变为原来的三分之一
C．都不变
D．热值不变，密度、比热容变为原来的三分之一
2．如图,烧瓶内水上方存在着水蒸气,瓶口用软木塞塞住,用小打气筒缓慢向瓶内加压,达到一定程度时塞子跳起来，瓶内出现白雾．下列说法正确的是
A．瓶内出现白雾，是因为瓶子外部温度低
B．出现白雾的过程是一个吸热的物态变化过程
C．该实验能说明气体膨胀对外做功，内能减小
D．这个实验展示了蒸汽机的工作原理
3．如图所示，在试管内装适量水，用橡胶塞塞住管口，将水加热至沸腾一段时间后，橡胶塞被推出，管口出现大量“白气”．此实验中，主要是通过做功改变物体内能的过程是
A．试管变热的过程
B．水变热的过程
C．水变成水蒸气的过程
D．水蒸气推出橡胶塞的同时变成“白气”的过程
4．2019年春节期间热映的《流浪地球》被誉为开启了中国科幻电影元年．这部电影讲述了
多年以后太阳急速衰老膨胀，无法再给地球提供能量，人类为了拯救地球而点燃木星周围的可燃气体，逃离太阳系的故事．其中“点燃木星”将地球推开相当于内燃机的
A．吸气冲程
B．压缩冲程
C．做功冲程
D．排气冲程
5．如图所示是四冲程汽油机的剖面图，关于其四个冲程的描述正确的是
A．吸气冲程中，汽油和空气的混合物进入汽缸
B．压缩冲程中，通过做功的方式使汽缸内气体的内能减小
C．做功冲程中，燃料释放的能量绝大部分转化为机械能
D．排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的极少部分
6．如图所示是演示点火爆炸的实验装置，按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精．盒盖迅速飞出．这个过程与四冲程汽油机中的哪一个冲程的能量转化相同
A．吸气冲程
B．压缩冲程
C．做功冲程
D．排气冲程
7．小文家用燃气热水器将质量为100kg的水从20℃加热到50℃，消耗了1m3的天然气（假设天然气完全燃烧）．已知水的比热容为4.2×103J/（kg?℃），天然气的热值为3.2×107J/m3，则下列与该过程有关的计算结果和分析正确的是（
）
A．使燃料燃烧更充分，可以增大热值
B．水吸收的热量是1.26×107J
C．该热水器工作的效率
49.5%
D．热值和热机效率都是定值，与外界条件无关
8．关于四冲程汽油机的工作过程有以下几种说法
①在做功冲程中，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．
以上说法中正确的是（
）
A．只有②③
B．只有①③
C．只有②④
D．只有②③④
9．通过学习内能、热机的内容，可知（
）
A．物体运动的动能和所有分子势能的总和，叫做物体的内能
B．改变物体内能的方式有两种：做功和热传递
C．在热机的一个工作循环中，燃气做功四次
D．在做功冲程中，是机械能转化为内能
10．如图是汽油机工作的四个冲程，其中表示机械能转化为内能的冲程是
A．
B．
C．
D．
二、填空题
11．热水瓶注入一定量的热水后，立即盖上软木塞，软木塞会跳起来，在这一现象中瓶内气体的______能转化为软
木塞的_______能，该能量转化过程与汽油机的___冲程相同．
12．柴油机压缩冲程中，随着活塞的运动，气缸内空气密度不断________（选填：“增大”“减小”或“不变”），这时活塞的机械能转化为被压缩空气的________能，使其温度更高、压强更大．
13．利用先进工艺和科学方法，可以使垃圾变废为宝．若从1吨垃圾中能提炼出140kg燃料油，燃料油的热值为4.5×107J/kg，则这些燃料油完全燃烧时释放出的热量为_____J，这些热量可以使_____kg的水温度升高50℃．[水的比热容为4.2×103J/（kg?℃）]
14．如图是四个热学实验。请在下面空格处用字母表示相关实验：
(1)说明做功可以改变物体内能的是______；说明热传递可以改变物体内能的是______；
(2)说明分子之间有作用力的是______；说明分子是在永不停息地运动的是______。
15．如图，夏季，在高速公路服务区内，交警会强制一些重型汽车在降温池里停留一会，这是因为汽车在高速行驶过程中，通过________方式增加轮胎的内能，使轮胎的温度________（选填“升高”“降低”）；轮胎停在水中，通过________方式减少内能，降低温度，以保行车安全。
16．在如图所示的四幅图中，甲、乙是课堂上看到的两个演示实验示意图；丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的其中两个过程示意图.利用内能来做功的冲程是________图；与压缩冲程原理相同的是________图所示的演示实验.
17．质量为50kg的水温度从20℃升高到50℃吸收的热量是________J，这些热量如果完全由煤气燃烧来提供，至少需________kg的煤气．（水的比热容为4.2×103J/（kg?℃），煤气的热值4.2×107J/kg）．
18．“钻木”能“取火”，说明_______可以改变物体的内能；“烤火”能“取暖”，说明____可以改变物体的内能．
19．“钻木”能“取火”，说明______可以改变物体的内能；“烤火”能“取暖”，说明_____可以改变物体的内能．这两种方式在改变物体的内能上是______．
三、综合题
20．小明和小辉学习了燃料的热值后，他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系．他们组装了如图和2所示的装置进行实验，记录结果见下表：
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后水温/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
（1）为了保证实验结论的可靠性，小明和小辉选择两套完全相同的装置，并且控制油的质量以及水的质量相等．但对于两杯水的初温他们的看法却不同．请将下列他们的想法补充完整．
①小辉认为实验中是直接用______来表示煤油和菜籽油放出热量的多少．所以，实验中两杯水的初温可以不同．
②小明认为如果两杯水的初温不同，那么水的蒸发快慢以及水与周围环境的温差都不相同，于是两杯水的______就不相同，就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多，而水吸收的热量少、水温变化低的情况．所以，实验时必须控制水的初温相同．
③你认为______（选填“小明”或“小辉”）的想法更合理．
（2）根据他们的实验记录，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大是______．
（3）小明和小辉在实验前用天平分别测出了烧杯中水的质量以及燃油的质量．并由记录的数据，利用公式Q吸=cm（t-t0）计算出了水吸收的热量．小辉他想通过这些数据计算出煤油和菜籽油的热值．你认为他的计算结果是______的（选填“可靠”或“不可靠”）．理由是______（只写出一条即可）．
21．已知煤气的热值为3.6×107J/m3，0.28m3的煤气完全燃烧放出的热量是多少？若这些热量的50%被温度为20℃，质量为30kg的水吸收，则水温升高多少？[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
22．2019年5月6日，聊城首批30辆氢燃料新能源公交车投放使用．氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是22世纪最理想的能源，[c氢＝4.2×107J/（kg?℃）；q氢＝1.4×108J/kg）求：
（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；
（2）若这些热量全部被质量为200kg，温度为15℃的水吸收，则水升高的温度；
（3）某氢能源公交车以140kW的恒定功率做匀速行驶，如果0.3kg的氢燃料完全燃烧获得热量的焦耳数和公交车所做的功相等，则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间．
答案
1．C
2．C
3．D
4．C
5．A
6．C
7．B
8．A
9．B
10．A
11．内能
机械能
做功
12．增大
内
13．6.3×109
30000
14．BD
BD
A
C
15．做功
升高
热传递
16．丁
甲
17．6.3×106
0.15
18．做功
热传递
19．做功
热传递
等效
20．水温升高的多少
热量损失
小明
煤油
不可靠
燃油不可能完全燃烧且燃油燃烧放出的热量不能完全被水吸收
21．
22．（1）4.2×107J（2）50℃（3）300s
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