12.4机械能与内能的相互转化 同步测试 2021-2022学年苏科版九年级物理上册（含答案）

114681001126490012.4 机械能与内能的相互转化
四冲程内燃机工作时，将内能转化成机械能的冲程是（　　）
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
汽油机工作时，气缸内燃气温度最高、压强最大的时刻是（）
A. 吸气冲程结束
B. 做功冲程结束
C. 压缩冲程结束，火花塞点火前的瞬间
D. 压缩冲程结束，火花塞点火后的瞬间
单缸四冲程汽油机铭牌上标有“3000 r/min”，则它1 s内对外做功的次数是（）
A. 3000次 B. 次 C. 50次 D. 25次
关于内能,有以下四个观点,你认为正确的是( )
热机在做功冲程中内能转化为机械能
物体温度越低,内能越小,所以的物体没有内能
两物体相互接触时,热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体
改变物体内能的方法有很多,但本质上只有做功和热传递两种方式
A. B. C. D.
甲、乙两台热机，甲的效率比乙的低，其含义是（）
A. 甲比乙做的有用功少
B. 在做相同有用功的条件下，甲消耗的燃料多
C. 甲比乙消耗的燃料多
D. 在做相同有用功的条件下，甲损失的能量比乙少
下列说法中正确的是（　　）
A. 内燃机压缩冲程是内能转化为机械能
B. 内燃机做功冲程是机械能转化为内能
C. 内燃机的飞轮的作用是完成其他三个辅助冲程
D. 内燃机的一个工作循环包括两个冲程
关于热现象，下列说法正确的是（　　）
A. 燃料不完全燃烧时，热值变小
B. 物体的温度不变，它的内能可能增加
C. 内燃机做功冲程是将机械能转化为内能
D. 在热传递过程中，热量从内能多的物体传递到内能少的物体
如图所示装置甲、乙和丙完全相同，燃料质量均为10g，烧杯内液体初温和质量都相等，燃料完全燃烧完后，液体均未沸腾，液体的末温分别为t甲、t乙和t丙，且t甲＞t乙＞t丙，则下列说法正确的是（　　）
center0A. 燃料b放出热量最多 B. 液体2吸收的热量最少
C. 燃料a?的热值比燃料b的大 D. 液体1的比热容比液体2的大
2016年8月，我国发射了全球首颗量子卫星，为纪念墨子，这个全球首颗量子卫星被命名为“墨子号”．发射卫星的火箭常使用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢具有（）
A. 较小的密度 B. 较大的比热容 C. 较低的沸点 D. 较高的热值
某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km，用时5min45s，消耗燃油1.5kg，已知汽车的牵引力是2000N，燃油的热值为4.6×107J/kg，假设燃油完全燃烧。通过计算可知，下列结果正确的是（）
①汽车行驶速度是20km/h????????②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×107J
③汽车牵引力做功的功率是30kW????④汽车发动机的效率是20%
A. 只有和 B. 只有和 C. 只有和 D. 只有和
如图是四冲程汽油机，现正处在______ 冲程，该冲程是通过______ 方式增加了气缸内气体的内能，若该单缸四冲程汽油机的转速为3000r/min，则它每秒钟完成______ 个冲程。
right0如图，在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮，用力将活塞迅速向下压，棉絮燃烧起来，此实验得到的结论是：对______ （选填“棉絮”或“筒内气体”）做功，它的内能会增加，其能量转化情况与单缸四冲程汽油机的______ 冲程相同，若汽油机每秒对外做功25次，则此汽油机的转速为______ r/min。
right0如图所示，用酒精灯给水加热一段时间后，观察到软木塞冲出试管口。
（1）软木塞冲出试管口，说明力能改变物体的______。
（2）此过程中，水蒸气减少的内能______（选填“大于”、“等于”或“小于”）软木塞增加的机械能，这与热机的______冲程相似。
right0如图甲所示，在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮，用力将活塞迅速向下压，可观察到______。实验中如果用小纸片代替棉絮，小纸片并没有燃起，则关于压缩过程中的能量转化的结论______（选填“成立”或“不成立”）．图______中（选填“乙”或“丙”）汽油机的工作过程与这一实验过程中能量的转化是一致的。某台汽油机在1s内，汽油机完成80个冲程，则对外做功______次，飞轮的转速为______r/min。
如图是我国用长征火箭发射“嫦娥二号”卫星时的壮观情景．
（1）火箭发射升空时，燃料通过燃烧将化学能转化为燃气的??????????能，再转化为火箭的机械能，类似于四冲程汽油机的??????????冲程．
（2）火箭的燃料使用液态氢，主要是因为它的密度小且??????????大．
（3）火箭通过大气层时由于摩擦而产生大量的热，其改变内能的方式是??????????．
（4）卫星在飞行过程中机械能不变，当卫星运行到近地点时，其动能最??????????（大/小）．
为了减少大气污染，可对秸秆进行回收加工制成精秆煤，完全燃烧2kg秸秆煤可放出______J热量；若这些热量完全被水吸收，可使______kg水温度由20℃升高到60℃．[已知q秸秆煤=2.1×107J/kg，c水=4.2×103J/（kg?℃）]。
“辽宁舰”服役，圆了中国航母梦。如图为航母上简化的蒸气弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度。牵引索与蒸气活塞连接的两个滑轮为______ （填“定”或“动”）滑轮；气缸内蒸气体积膨胀对外做功，内能______ ，同时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力，此过程与四冲程汽油机的______ 冲程的能量转化相同。
right0
某太阳能热水器内装有质量为200kg，温度为20℃的水，在阳光照射一段时间后，水温升高到80℃。如果用热效率为40%的燃气灶燃烧天然气来加热同样多的水，使水升高到同样的温度，需要燃烧______ m3的天然气。（已知水的比热容为4.2×103J/（kg?℃），天然气的热值是4.2×107J/m3）
百公里油耗指的是汽车在道路上行驶时每百公里平均燃料消耗量，是汽车耗油量的一个衡量指标。由于多数车辆在90公里/时接近经济车速，因此大多对外公布的理论油耗通常为90公里/小时的百公里匀速油耗。经出厂测试，某品牌汽车百公里理论油耗为8L，汽车发动机的输出功率为23kW（已知汽油的密度为0.75×103kg/m3，热值为4.6×107J/kg）．试求：
（1）8L汽油完全燃烧放出的热量；
（2）测试时间内发动机所做的功；
（3）该品牌汽车发动机的热机效率。
right020.全世界石油、煤炭消耗量的迅速增长，导致全球能源危机加剧。因此，开发和利用新能源，成为全世界最为关注的问题之一。张浩家的太阳能热水器内装有50kg、20℃的水，经过一天照射后，温度升高了60℃.他们利用煤气灶烧水，需燃烧0.8kg煤气。（已知煤气的热值q=4.2×107J/kg，水的比热容c=4.2×103J/（kg?℃）.求：
（1）50kg、20℃的水加热到60℃需吸收的热量；
（2）完全燃烧0.8kg煤气放出的热量；
（3）煤气灶烧水的效率。
参考答案
1.C
2.D
3.D
4.C
5.B
6.C
7.B
8.C
9.D
10.D
11.压缩? 做功? 100
12.筒内气体? 压缩? 3000
13.运动状态? 大于? 做功
14.硝化棉会燃烧? 成立? 乙? 20 ? 2400
15.内
做功
热值
做功
大
16.4.2×107；250
17.定? 减小? 做功
18.3
19.解：（1）汽车百公里耗油的体积：V=8L=8×10-3m3，
由ρ=得，汽油的质量：m=ρV=0.75×103kg/m3×8×10-3m3=6kg，
汽油完全燃烧放出的能量：
Q=mq=6×4.6×107J/kg=2.76×108J；
（2）汽车的速度：v=90km/h=25m/s，
由P=得，在一百公里内发动机做的功为：
W=Pt=P×=2.3×104W×=9.2×107J；
（3）发动机的效率
η=×100%=×100%≈33%。
答：（1）8L汽油完全燃烧放出的热量是2.76×108J；
（2）测试时间内发动机所做的功9.2×107J；
（3）发动机的效率是33%。
20.解：（1）水吸收的热量：
Q吸=cm△t
=4.2×103J/（kg?℃）×50kg×（60℃-20℃）
=8.4×106J；
（2）0.8kg煤气完全燃烧放出的热量：
Q放=mq=0.8kg×4.2×107J/kg=3.36×107J；
（3）燃气灶烧水的效率：
η=×100%=×100%=25%。
答：（1）水吸收的热量为8.4×106J；
（2）煤气放出的热量为3.36×107J；
（3）煤气灶烧水的效率为25%。