1、 第十四章内能的利用第十四章内能的利用 一、单选题一、单选题 1 （2021 全国 九年级单元测试）如图所示，是四冲程汽油机的剖面图，以下说法正确的是（ ） A完成 1 个冲程，活塞往复运动 1 次 B吸气冲程，活塞向上运动 C压缩冲程，气缸内气体内能减少 D做功冲程，内能转化为机械能 2 （2022 全国 九年级单元测试）如图所示，将铁丝快速弯折十余次，弯折处温度升高，该过程与四冲程汽油机哪一个冲程能量转化相同？（ ） A吸气冲程 B压缩冲程 C做功冲程 D排气冲程 3 （2022 全国 九年级单元测试）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
2、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 4（2022 全国 九年级单元测试） 如图为汽油机工作循环中的某个冲程， 关于此冲程的说法正确的是 （ ） A进气门打开，排气门关闭 B喷油嘴喷出雾状汽油 C靠飞轮的惯性完成 D内能转化为机械能 5 （2018 全国 九年级单元测试）关于四冲程汽油机的工作过程有以下几种说法： 在压缩冲程中，是机械能转化为内能 在做功冲程中，是内能转化为机械能 只有做功冲程是燃气对外做功 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 B只有 C只有 D只有
3、6 （2021 全国 九年级单元测试）做同样的功，甲柴油机用 3h，消耗 2kg 柴油；乙柴油机用 2h，消耗掉 3kg柴油，下列说法中正确的是（ ） A甲的功率大，效率低 B甲的功率大，效率高 C乙的功率大，效率低 D乙的功率大，效率高 7 （2021 全国 九年级单元测试）某四冲程汽油机的转速是 1500r/min，那么在 1min 时间内，该汽油机的冲程数和燃气做功次数分别是（ ） A3000 个，6000 次 B6000 个，3000 次 C3000 个，750 次 D750 个，3000 次 8 （2021 全国 九年级单元测试）关于热值和热机效率，下列说法正确的是（ ） A使燃料燃
4、烧更充分，可以增大热值 B内燃机的效率越高，它消耗的燃料就越少 C使燃料燃烧更充分，可以提高热机的效率 D热机使用的燃料的热值越大，热机的效率就越高 9 （2021 全国 九年级单元测试）根据能量守恒定律，以下情形可能发生的是 A孤岛上被人们遗忘的一只机械表，默默地走了几十年 B电水壶里的水沸腾了，给该电水壶断电，水的沸腾却永远不会停止 C出膛的子弹射穿木板，以更快的速度继续前进 D两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，继续冲上右斜面 10 （2021 全国 九年级单元测试）古语道：“人要实，火要虚”。此话的意思是说做人要脚踏实地，才能事业有成；可燃物要架空些，才能燃烧更旺。“火要虚”的目的是（
5、 ） A增大可燃物与空气的接触面 B提高可燃物的着火点 C增大可燃物的热值 D增加空气中氧气的含量 11 （2021 全国 九年级单元测试）下面关于内燃机的说法错误的是 A汽油机是汽油在汽缸内燃烧，生成高温高压的燃气推动活塞做功，将燃气的内能转化为活塞的机械能的机器 B汽油机和柴油机都是内燃机 C内燃机只能在燃料燃烧完全结束后才对外做功 D内燃机一般在燃料燃烧的同时对外做功 12 （2022 全国 九年级单元测试）下列选项可能符合汽车等热机能量流向的是（ ） A B C D 13 （2020 全国 九年级单元测试）一辆小轿车以某一速度在平直路面上匀速行驶 100km，消耗汽油 10L，若这些汽
6、油完全燃烧放出的热量有 30%用来驱动汽车做有用功，所用汽油的热值为 4.6 107J/kg，密度为0.7 103kg/m3，则以下说法正确的是（ ） 小轿车是将机械能转化为内能的机器 这些汽油完全燃烧放出的热量为 3.22 108J 汽车消耗的有用热量即有用功为 9.66 107J 这辆轿车以该速度匀速行驶时受到的阻力为 966N A均正确 B只有正确 C只有正确 D只有正确 二、填空题二、填空题 14 （2022 全国 九年级单元测试）内燃机的一个工作循环由_压缩、做功、排气四个冲程组成，一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速是 1200r/min，则汽油机每秒钟对外做功_次。 15 （2022
7、全国 九年级单元测试）2022 年 6 月 5 日，搭载神舟十四号载人飞船的长征运载火箭点火升空，中国空间站建造阶段首次载人飞行任务发射告捷。神舟十四号飞船与火箭共同加速升空的过程中，燃料燃烧提供火箭升空所需的能量，本身质量不断减小，热值 _（选填“变大”、“不变”或“变小”） ；若以神舟十四号飞船为参照物，大地是_的； 16 （2022 全国 九年级单元测试）热机的效率是衡量汽车发动机性能的关键指标。2020 年 9 月，我国潍柴集团发布全球首款热机的效率突破 50%的商业化柴油机，这一成果的意义犹如人类历史上首次百米赛跑突破 10s。立志成为汽车设计师的小明，也想设计改造发动机，使热机的效
8、率达 80%。考虑影响热机效率的因 素，你认为小明可以在哪些方面改进创新？_。假如小明的设想实现了，会给我们的生活带来哪些影响？_。 （写出一条即可） 17（2022 全国 九年级单元测试） 周末， 小明用热水为家人热盒装牛奶， 他把 3 盒牛奶放入装有温度是 90、质量是 2kg 热水的盆中，经过一段时间，3 盒牛奶的温度都从 10变成了 45，这段时间内每盒牛奶从水中吸收了_J 的热量； 若盆中热水对牛奶加热的效率是 50%， 则此时盆中水的温度是_。 已知：每盒牛奶的质量 0.25kg，牛奶的比热容 4.0 103J/（kg） ，水的比热容 4.2 103J/（kg） 。 18 （202
9、1 全国 九年级单元测试）如图甲所示的某品牌插秧机使用北斗导航，农民只需在作业前进行相关设定，即可实现 24 小时无人值守自动作业。 （1）北斗导航卫星是通过电磁波向插秧机发送位置信息的； （2）该插秧机使用四冲程汽油机，图乙中汽油机处于_冲程。如果该汽油机飞轮的转速是 60r/s，则汽油机每秒钟对外做功_次； （3）某段时间插秧机消耗汽油 0.21kg，汽油完全燃烧放出的热量是_J；若这些热量完全被 40kg 初温15的水吸收，则水温升高_。q汽油=4.6 107J/kg，c水=4.2 103J/（kg ） 19 （2020 全国 九年级单元测试） 一台单缸四冲程汽油机在做功冲程时， 其气缸
10、中的气体内能_ （填“增大”或“减小”） ；若在 1 秒钟的时间内刚好完成 40 次工作循环，则该汽油机飞轮的转数为_ r/min。若该汽油机使用热值更高的燃料，则汽油机的效率_（填“会”或“不会”）增大。 20 （2021 全国 九年级单元测试）某辆行驶的小轿车，其正常工作时的能量转化情况如图所示，若输入的化学能为 2000J，输出的动能为 300J。则输出的内能和声能共计_J；输出的有用能量是动能，则小轿车正常工作时的效率为_。 21 （2021 全国 九年级单元测试） 如图所示， 在汽缸 A 中密封有压缩空气， B 是一种被销钉 K 锁住的活塞，C 是一个温度计，若活塞与汽缸壁间没有摩擦
11、，把销钉拔出，活塞向_运动，温度计的示数将_， 因为汽缸中的空气_，内能_，温度_ 22（2022 全国 九年级单元测试） 三种不同材料的燃料， 乙、 丙质量 2kg， 甲质量 1kg， 三者温度都升高 1，吸收热量如图 a，完全燃烧后放出的热量如图 b，则： （1） 甲的比热容_丙的比热容， 甲的热值_乙的热值 （以上两空均选填“大于”“小于”“等于”） ； （2）乙的比热容为_J/（kg ） ，丙的热值为_J/kg。 23 （2021 全国 九年级单元测试）一台汽油机运行时各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占 25%，废气带走的能量占 30%，摩擦等机械损耗占 10%，则它的热机效率为_。若
12、这台汽车消耗汽油 1kg，则它做有用功为_J。该汽油机的飞轮速度是 2400r/min，则汽油机每秒钟对外做功_次。（q汽油=4.6 107J/kg） 24 （2022 全国 九年级单元测试）川人爱吃辣，色香味俱佳的红油辣子是川人家常必备。红油辣子制作关键是对油温的控制，用菜油制作红油辣子的最佳温度为 150。用沼气将 0.1kg 菜油从室温 17加热到制作红油辣子的最佳温度，则菜油吸收了_J 的热量，燃烧了_m3的沼气。已知沼气燃烧释放的热量有 50%被菜油吸收，沼气热值取 1.9 107/m3，取菜油=2.0 103J （kg ）-1。 三、实验题三、实验题 25 （2021 全国 九年级
13、单元测试）下列两个装置都可以通过燃料燃烧，将化学能转化为内能，并利用内能做功。观察甲、乙两图情景。 (1)在图甲中，按动火花发生器的按钮。可以观察到的现象是_； (2)从能量转化方面看，图甲的实验过程与四冲程汽油机的_冲程相似； (3)甲、乙两个装置对应两种不同热机原理，其中与图乙对应的热机是_燃机。在工业实际应用中，与图_（选填甲、乙序号）原理对应的热机效率一般更高。 26 （2021 全国 九年级单元测试）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、初始温度都相同，当燃料燃烧完时（烧杯内的液体均未沸腾） ，立即读取相应温度计的读数，分别为 T甲、T乙
14、和 T丙，且有 T甲T乙T丙。 （1）比较不同物质的比热容，应选择_两图进行实验，液体 a 的比热容 ca与液体 b 的比热容 cb相比，有 ca_cb（选填“”、“=”或“”、“=”或“T乙T丙，液体 b 没有沸腾，则 ca_cb（选填“”、“=”、“”或“无法判断”） 。 （4）在甲装置中，若燃料为酒精，烧杯内的液体是质量为 200 克的水，点燃燃料直至燃烧完，温度计的示数由 20上升到 70，再结合“10g”燃料这一数据，计算出燃料的热值，通过实验算出的热值与实际相比_（填“偏大”或“偏小”） ，理由是_。 四、计算题四、计算题 27 （2022 全国 九年级单元测试）某物理兴趣小组的同
15、学，用煤炉给 20kg 的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若从开始加热计时，在 4min 内完全燃烧了 0.7kg 的煤，水的比热容为 4.2 103J/（kg） ，煤的热值约为 3 107J/kg。求： （1）经过 4min 时间加热，水所吸收的热量； （2）在 4min 内煤完全燃烧放出的热量； （3）这段时间煤炉烧水时的热效率。 28 （2022 全国 九年级单元测试）2022 年北京冬奥会示范运营 1000 多辆氢燃料电池车（如图所示） ，该车排放物是水，不产生任何污染物，是当前世界新能源汽车重要的发展方向。假设某国产氢燃料电池车总质 量为 5 103k
16、g。 在某次测试中该车匀速行驶时受到的阻力是车重的 0.02 倍， 在 0.5h 内行驶了 28km 的路程，消耗的氢能源为 0.4kg（不考虑氢能源燃料消耗对车质量的影响） 。求该测试过程中氢燃料电池车： （已知 q氢=1.4 108J，g 取 10N/kg） （1）行驶的平均速度为多少 km/h； （2）牵引力做的功； （3）氢能源燃烧释放的能量转化为机械能的效率。 参考答案参考答案 1D 2B 3B 4D 5D 6C 7C 8C 9D 10A 11C 12D 13C 14吸气 10 15不变 运动 16改良发动机结构 节能（环保） 17 65 18压缩 30 9.66 106 57.5 19减小 4800 不会 201700 21右 变小 对外做功 减少 降低 22大于 大于 2000 2335% 1.61 107J 20 242.66 104 2.8 10-3 25盖子飞出 做功 外 甲 26甲丙 偏小 存在热量损失 27 （1）4.2 106J； （2）2.1 107J； （3）20% 28（1）56km/h；（2）2.8 107J；（3）50%
