初中物理-内能利用-计算题1
(必考题)初中物理九年级全册第十四章《内能的利用》测试(有答案解析)(1)
一、选择题1．下列关于热和能的说法中，错误的是（）A．比热容是物质的一种属性B．古人“钻木取火”，是内能转化为机械能的过程C．一切物体都具有内能D．内燃机在做功冲程是内能转化为机械能的过程2．四冲程柴油机的转数是960r/min，那么它每秒对外做功的次数是（）A．8次B．16次C．480次D．960次3．电动汽车的电池决定了车辆能行驶的里程，工程上用“能量密度”来衡量电池的储电能力，它指的是电池单位质量所存储的电能，“能量密度”相当于我们学过的哪个物理量（）A．热量B．热值C．内能D．比热容4．实验室里的一瓶酒精用去一半后，剩下的酒精（）A．密度、比热容、热值都不变B．密度、比热容、热值都变为原来的一半C．密度不变，比热容、热值变为原来一半D．密度、比热容变为原来一半，热值不变5．根据所学物理知识，下列描述正确的是（）A．“破镜”不能“重圆”的原因是破损处的分子间只有斥力没有引力B．一桶菜籽油用掉一半后，剩余菜籽油密度和比热容都不变但热值减小C．在内燃机的一个工作循环四个冲程中，有两次做功过程D．甲、乙两台汽油机，甲的效率比乙高，甲消耗的汽油比乙消耗的汽油少6．柴油机与汽油机相比，下列说法错误的是（）A．柴油机有喷油嘴没有火花塞B．柴油机吸气冲程进入汽缸的只有空气C．柴油机效率更低一些D．压缩冲程中，柴油机缸内气体被压缩程度更大7．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①②③B．只有①③C．只有②④D．只有②③④8．如图a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，如图b 为四冲程汽油机的工作示意图。
下列判断不正确的是（）A．图a中气缸内的蒸汽体积膨胀，从而推动活塞使舰载机获得牵引力B．气缸内的蒸汽推动活塞时，内能减小C．从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时与图甲所示的原理相似D．汽油机一个工作循环的正确顺序是，甲乙丙丁9．以下说法正确的是（）A．炎热的夏天海边的沙子烫脚而海水却很凉爽是因为水的比热容比沙子大B．燃料燃烧不完全时的热值小于完全燃烧时的热值C．四冲程内燃机工作时四个冲程都需要靠燃料来完成D．荡秋千时越荡越低最后静止不动，所以在这个过程中能量是不守恒的10．关于能量转化的实例，下列说法正确的是A．给蓄电池充电是化学能转化为电能B．电动车在行驶过程中将电能转化为机械能C．汽油机的做功冲程是机械能转化为内能D．水轮机带动发电机发电是电能转化为机械能11．周末，小明同学在家与父母一起做清洁卫生，美化家居环境。
第十四章+内能的利用+章节练习-2024-2025学年初中物理人教版(2024)九年级全一册
第十四章内能的利用章节练习-2024-2025学年初中物理人教版（2024）九年级全一册一、单选题1．下列现象的解释，说法正确的是()A．图1-为四冲程汽油机的排气冲程B．图2-实验说明分子间只有引力C．图3-实验说明二氧化氮分子是运动的，空气分子是静止的D．图4-实验说明空气被压缩时内能减少2．市场上有一种装有太阳能电风扇的帽子，阳光照射太阳能电池板，扇叶快速转动，能在炎热的夏季给人带来一丝凉意。
该装置的能量转化情况是（）A．机械能→太阳能→电能B．太阳能→机械能→电能C．电能→太阳能→机械能D．太阳能→电能→机械能3．“摩擦生热”是生活中常见的现象，关于该现象，下列判断正确的是（）A．“摩擦生热”中的“热”是指热量B．“摩擦生热”是通过做功的方式改变物体的内能C．“摩擦生热”的能量转化与四冲程汽油机做功冲程相同D．“摩擦生热”的实质是内能的转移4．关于温度、内能、热量、热值和比热容，下列说法正确的是（）A．温度高的物体含有的热量多B．某种燃料完全燃烧时热值会变大C．内能大的物体其温度一定高D．比热容大的物质吸热或放热的本领强5．小明对新型LED灯带很好奇，取一段剖开后发现，灯带中的LED灯是串联后通过电源适配器接入照明电路的，（如图所示）他取下其中一只LED灯接在电池两端没有亮，对调电池正负极后亮了，用手试摸，点亮的灯几乎不发热。
以下推断符合上述实验事实的是（ ）A ．单只LED 灯工作电压是220VB ．LED 灯主要是将电能转化为内能C ．电源适配器是将交流电转变为直流电D ．灯带中一只LED 灯断路后其他灯还亮6．下列有关物理量与质量的关系，说法正确的是 ( )A ．同一地点，物体所受重力大小与质量无关B ．同种物质，物质的密度大小与质量无关C ．同一高度，物体的重力势能大小与质量无关D ．同种燃料，燃烧放出的热量多少与质量无关7．汤圆是我国的特色美食，下列有关说法正确的是（ ）A ．煮汤圆时，锅上方冒出的“白气”是水汽化形成的B ．燃烧天然气煮汤圆时，天然气的内能转化为化学能C ．煮汤圆的水沸腾后改用小火，锅内沸水的温度会降低D ．喝汤时对汤吹气，是为了加快水分蒸发使汤尽快降温8．将一个电热水器单独接在清零的计量插座上工作2h ，屏幕显示如图所示，若该时间内消耗的电能全部被40kg 的水吸收（水未沸腾）已知电费单价为0.5/(kW h)⋅元，34.210J /(kg )c =⨯⋅水℃，则下列说法正确的是（ ）A ．电热水器是电源B ．该过程消耗电能0.5kW•hC ．水温升高30℃D ．电热水器的功率为400W二、多选题9．下列说法正确的是 （ ）A ．冠状病毒的传播是扩散现象B．因为沙石的比热容比水小，所以吸收相同的热量，沙石比水升温快C．一个物体的内能增加了，一定是它吸收了热量D．四冲程内燃机工作时，做功冲程将内能转化为机械能10．物理学是一门十分有趣的科学，自然奇观、生活奥秘、现代科技，无一不展现出物理学的神奇与魅力，下面说法正确的是（）A．柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大B．输送电能若能采用超导材料，可以大大降低电能损耗C．在热机的能量损失中，废气带走的能量最多D．导体的电阻由其两端的电压和通过导体的电流共同决定11．如图是四冲程汽油机的某两个冲程的示意图。
初中物理：内能和内能的利用(一)
一、选择题1.关于温度、比热容、热量、内能，以下说法正确的是（）A．一块0℃的冰没有内能，它的分子不会运动B．一个物体吸收了热量，它的温度一定会升高C．一个物体温度升高了，它的一定内能增加D．用水作为汽车发动机散热器的冷却剂，其主要原因是水的比热容较小2.小文在做“开水煮白菜”这道菜的过程中，有以下分析，其中正确的是（）A．放一点盐，汤就有了咸味，说明分子只在液体中运动B．菜做好起锅时，清香扑鼻，说明分子只在高温下运动C．白菜的内能增加是通过热传递的方式实现D．白菜的内能增加是通过做功的方式实现3.如图所示是内燃机的四个冲程，其中属于压缩冲程的是（）二、填空题4.通过古老的钻木取火方式，在几分钟内就可以采火成功，这个过程中能转化为能。
用采集的火种点燃火炬，此过程是通过方式改变物体内能的。
5.新农村建设中正大力推广使用瓶装液化气。
如果每瓶中装入10㎏液化气，液化气的热6.“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴”，这是南宋诗人陆游《村居书喜》中的两句诗．对于前一句，从物理学角度可以理解为：花朵分泌的芳香油分子加快，说明当时周边的气温突然．夏天，雨后天晴，池塘里荷叶上的水珠随荷叶拂动而滚动不止，当两滴滚动的水珠相遇时，会汇合变成一滴较大的水滴，这说明：。
三、计算题7.太阳能热水器深受广大用户的青睐，关于太阳能热水器．问：（1）与其它形式的能量相比，太阳能具有哪些优点？（写出两点即可）（2）该热水器注满水时，水的总质量是100kg，如果这些水吸收了2.1×l07J的太阳能，它的温度会升高多少摄氏度？（c水=4.2×l03J/（kg•℃）8.为了保障学生人身安全，目前已有一大批校车投入使用，这辆校车在某段平直公路上（柴油热值3.3×107J/kg，匀速行驶8km用时10min，消耗柴油2L，受到的阻力是1.8×103N，柴油的密度0.85×103kg/m3，取g=10N/kg）求：（1）这段路程内发动机做功的功率。
初中物理：内能计算题
1.小星用燃气灶将质量为2kg，温度为25℃的水加热到100℃，则水要吸收多少的热量？该燃气灶的效率为25%，则加热这些水需要燃气多少千克？（C水＝4.2×103J/kg·℃燃气的热值是4.5×107J/kg）.2.某物理兴趣小组为了探究地球表面水吸收太阳能的本领，做了如下实验：用一脸盆装6kg的水，水的表面积为0.1m2，经过太阳光垂直照射15min，水温升高了5℃.问：（1）实验时6kg的水15min内吸收了多少热能？（2）平均每分钟1m2水面吸收的热量是多少？（3）若用加热的方式使同质量的水升高相同的温度，至少需要燃烧多少m3的液化气？（假设液化气燃烧放出的热量全部被水吸收，液化气的热值是5.0×107J/ m3）3.太阳能热水器是利用太阳能来加热水的一种装置，小新同学家有一台太阳能热水器安装在离地面10m高的屋顶上。
现需要将初温为100C的100kg的水，加热到600C，则：（1）把这些水从地面输送到屋顶的热水器中，需要对水做多少功？（2）这些水要从太阳那里吸收多少热量？（3）下雨时，改用热水器中的电辅助设备加热（加热功率为1500W），若不计热损失，加热这些水需多长时间？[g=10N/kg，c水=4.2×103J/(kg·0C)]4.每到夏收季节，高淳农村大量农作物秸秆在田间被随意焚烧，如图这不仅造成资源浪费、环境污染，而且极易引发火灾等。
为解决这一问题，现已研制出利用秸秆生产的节能环保型燃料——秆浆煤。
若燃烧秆浆煤（热值为2.4×107J/kg），使50kg、20℃的水温度升高到80℃。
求：（1）水需要吸收的热量。
（2）如果秆浆煤燃烧释放的热量有30%被水吸收，需要完全燃烧多少千克秆浆煤。
5.完全燃烧0.2kg焦炭，使5kg初温为20℃的水恰好沸腾（q焦炭=3×107J/kg）.（1）求水吸收的热量.（2）求焦炭完全燃烧放出的热量.（3）求加热装置的热效率.6.小明学习了热学的知识后，他根据自己家每天烧水、做饭的时间，估算了一下每天所消耗的天然气能将30kg、20℃的水烧开（在1个标准气压下）．他又查了燃气计量表，计算出每天消耗的天然气约0.5m3．求：（天然气的热值为3.6×107J/m3）（1）小明家每天烧水、做饭有效利用的热量为多少？（水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）（2）那么小明家每天烧水、做饭至少需要天然气多少m3？（3）小明家所用炉具的能量利用率是多少？。
初中物理九年级：内能的利用计算题
1。
某太阳能热水器中装有40 kg的水，阳光照射一段时间后，水温从10℃升高到60℃，=4.2×103J/（kg•℃）。
求：已知c水（1）热水器中的是所吸收的热量；（2）如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少立方米的天然气？（天然气的热值为8.4×107J/m3，假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收）。
2.一辆小轿车，质量为1.8 t，车轮与地面总接触面积为1000 cm2，小轿车发动机的效率是20%，它在平直公路上匀速行驶时的牵引力为644 N(空气阻力不计，汽油热值q=4.6×107J/Kg，g=10 N/kg)。
求：(1)该小轿车静止时对水平地面的压强；(2)该小轿车在平直公路上匀速行驶100km消耗汽油的质量。
3.随着生活条件的改善，小明家住上了新楼房，新楼使用的是天然气。
小明想：将一壶水烧开究竟需要多少天然气呢？他通过实践收集如下数据：水壶里放入2000cm3、20℃的水，大火加热直至沸腾。
又在物理书中查到天然气热值为8×107J/m3。
［气压为1标准大气压；c水＝4.2×103J／(kg·℃)］.（1）烧开这壶水，水需要吸收多少热量？（2）如果小明家天然气炉具的效率是40%，烧开这壶水，需要燃烧多少m3的天然气？4.某物理兴趣小组的同学，用煤炉给lOkg的水加热，同时他们绘制了如图l4所示的加热过程中水温随时间变化的图线。
若在6min内完全燃烧了2kg的煤，水的比热容为4.2×103J／(kg·℃)，煤的热值约为3×107j／kg。
求：(1)煤完全燃烧产生的热量：(2)经过6min时间加热，水所吸收的热量；(3)煤炉烧水时的热效率。
5.“五一”假期，小明一家驱车外出旅游。
当汽车以108km/h的速度在高速公路上匀速直线行驶时，汽车受到的阻力是整车重的0.08倍，效率为4O％。
已知汽车整车质量为1375kg，油箱容积为50L。
初中物理内能和内能的利用知识点-+典型题及答案
初中物理内能和内能的利用知识点-+典型题及答案一、内能和内能的利用压轴实验培优题1．在探究“冰熔化时温度的变化规律”的实验中。
(1)将适量碎冰放入试管中，利用水给冰加热，目的是______； (2)某时刻观察到温度计的示数如图甲所示，为______°C ；(3)图乙是根据所测数据绘制成的图象。
由图象可知，冰的熔化特点是：持续吸热、______；AB 和CD 两段图象的倾斜程度不同，原因是______； (4)若不计热量损失，物质在AB 和BC 两段吸收的热量分别为Q 1和Q 2，则12:Q Q =______。
2．为了比较豆浆和牛奶的吸热能力，小敏在家中进行了如下的实验：如图左图所示， 在两个相同的塑料瓶中分别装入质量相同、初温都是室温的豆浆和牛奶，两瓶中各装有一支 相同的温度计，然后将两个塑料瓶同时浸入热水中．观察现象发现：加热相同的时间，豆浆 的温度升高较多．则：（1）要使牛奶和豆浆升高相同的温度，应对________________加热的时间长些．这说明它们升高相同 的温度，豆浆吸收的热量比牛奶吸收的热量________________________． （2）小敏利用实验数据大致描绘出豆浆和牛奶的温度随时间变化的图线，如图右图所示，则 图线_________________________________应代表的是豆浆．3．如下图所示是小明探究“比较水和煤油的比热容大小”的实验装置．(1)为保证让水和煤油在相同时间内能吸收相同的热量，甲、乙两个电阻丝的阻值必须满足的条件是阻值___________（选填“相等”或“不相等”）．(2)实验时还要使这两种不同物质的初温和________相同．(3)在此实验中，用加热时间的长短来表示物质_______________．(4)观察分析表格和图像，我们能得出的水和煤油比热容的大小关系是C水______C煤．（选填“大于”、“小于”或“等于”）油4．为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图所示的实验．（1）在两个相同的烧杯中应加入初温相同、___________相同的水和食用油；（2）实验中便用相同电加热器加热的目的是：使水和煤油在相同时间内___________相同；（3）实验中发现煤油的温度比水的温度升高得快，如果要使水和食用油最后的温度相同，就要给________加热更长的时间，这表明食用油的吸热本领比水______（“强”或“弱”）；（4）本实验主要采用的实验方法是_____________________________．5．随着人民生活水平的不断提高，汽车已经走进我们的家庭．小林的爸爸最近也购买了一辆轿车．（1）“轿车不但要吃油，有时也要喝水”，汽油是_________（选填“可再生”或“不可再生”）能源，用水冷却发动机是因为水的_________大，在发动机开始工作后一段时间内，水箱中水的内能会______，这是通过________方式来改变内能的．（2）下列四个实验中，其能量转化方式与图示汽油机对应冲程类似的是_______．（3）轿车在上坡时，将档位换成低速档，以减小行驶的速度，这样做的目的是___________A ．安全B ．省油C ．减小行驶时的阻力D ．增大爬坡的牵引力（4）小林通过测量获得轿车以不同速度行驶时对应的制动距离（即从操纵制动刹车到车停下来的距离），数据如表所示： 速度()1v /km h -40 60 80 100 120制动距离s /m 8 18 50 72根据表中数据所反映的规律，当轿车速度为80/km h 时对应的制动距离是_____________m ．（5）小林通过上网查到了这种轿车的输出功率与转速的关系如图所示．小林又向爸爸询问了一些实测数据：轿车行驶的路况好，平均车速为100/km h ，发动机转速为2000r /min ，平均油耗为9L /100km ，参考图中的数据，分析这辆汽车在这种状态下行驶时，发动机的效率为___________%．（已知汽油的热值为74.610J /kg ⨯，密度为330.810/kg m ⨯）．（6）太阳能汽车利用太阳能来驱动，真正实现了零排放，有效地减少了对环境的污染．汽车顶部所安装的太阳能电池板的有效面积为26m ，太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为321.210W /m ⨯，如将太阳能转化为电能的效率为15%，则电池的输出功率为_________W ，如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为80%，当汽车在水平面上匀速行驶时，受到的牵引力为80N ，则汽车的行驶速度为___________/km h ． 6．如图所示是“比较水和沙子吸热升温的属性”的实验装置．（1）除了图示的器材外，本实验要用到的测量工具还有_____；加热过程中，用搅棒搅动的目的是_____：水和沙子吸热的多少可以通过_____来反映的（选填“温度计示数的升高值”或“加热时间”）（2）在本实验中，可用来比较水和沙子吸热升温本领的方法是：若加热时间相同，比较_____；若温度计示数的升高值相同，比较_____．（3）关于该实验的变量控制，下列要求中不正确的是_____（填字母）．A．采用相同的加热方法（如酒精灯火焰的大小，与易拉罐底的距离等）B．易拉罐中分别装入相同体积的水和沙C．使用相同的易拉罐．7．水是生命之源，保护水资源和节约用水是每个公民应尽的义务。
初中物理：内能、内能的利用中考题
一、填空题1.将质量相等的甲、乙两个铜块放在沸水里煮相当的时间后，先取出甲铜块放在某种液体中待热平衡后液体温度升高到40℃；取出甲后，再将乙铜块放入此液体中待热平衡后液体的温度升高到50℃（不计热量损失），则此液体的初温度是______℃．2.烈日下的海边，沙子热得烫脚，而海水却不怎么热，这是由于海水比沙子的大而造成的。
沙子被晒热，这是用的方式改变了沙子的内能。
⒊指明下列事物中内能改变的方法：⑴一盆热水放在室内，一会儿就凉了________；⑵高温高压的气体，迅速膨胀，对外做功，温度降低________；⑶铁块在火炉中加热，一会热得发红________；⑷电烙铁通电后，温度升高________；⑸用打气筒给车胎打气，过一会儿筒壁变热。
⑹两手互相摩擦取暖________。
4.炎热的夏天，在太阳的照射下，海滨浴场沙滩上沙子的温度升高、内能增大，这是通过方式改变内能的。
而海水的温度明显低于沙滩的温度其原因是。
5.汽车发动机用水做冷却剂，这是利用了水的比热容的性质，一杯水倒出一半后，剩下水的比热容（选填“变大”、“变小”或“不变”）6.世界卫生组织倡导大家饮用烧开后的水。
用天然气灶烧水的过程是通过（选填“做功”或“热传递”）的方法改变谁的内能。
在标准大气压下，将5kg初温Wie20℃的水烧开，需吸收热量 J[水的比热容C水=4.2×103J/(kg.℃）].7.汽车发动机工作时，会产生大量的热量，为让它正常工作，需要对它进行冷却，“水冷”是冷却方式之一，这是因为水的较大，冷却效果好；当水吸收发动机缸体热量后，水的内能．8.质量和初温相同的甲乙两种液体，经同一加热器加热相同的时间后甲的温度大于乙的温度，则甲液体的比热容乙液体的比热容（填“大于”、“等于”或“小于”）．如果乙液体的质量为1kg，初温为20℃，加热一段时间后温度升高到50℃，吸收的热量为 1.26×105J，则乙液体的比热容为J/（kg•℃）．二、选择题1.下面关于分子运动论和物体内能变化的说法，正确的是（）A. 铁水冷却，温度降低，内能一定不降低B. 压在一起的铅片和金片几年后剖开，切面互相渗透，属于扩散现象C. 冬天用热水袋取暖，人体感到暖和，是做功改变物体的内能D. 和平号空间站退役后坠入大气层与空气摩擦生热，是热传递改变物体内能2.关于物体的温度、热量、内能的说法，正确的是( )A.物体的温度越高，所含的热量越多B.物体的比热越大，温度越高C.物体的内能越大，热量越多D.物体的温度越高，内能越大3.以下说法正确的是（）A.量筒里上方清水和下方蓝色硫酸铜溶液静置几天，界面模糊。
人教版初中物理九年级全一册第十四章《内能的利用》测试卷
第十四章《内能的利用》测试卷一、单选题(共15小题)1.利用如图所示的装置，运用控制变量法，通过现察现象即可比较酒精和碎纸热值的大小，为完成实验，要求( )A ． 酒精和碎纸的质量相同，两只烧杯内水的质量相同B ． 酒精和碎纸的质量不同，两只烧杯内水的质量不同C ． 酒精和碎纸的质量相同，两只烧杯内水的质量不同D ． 酒精和碎纸的质量不同，两只烧杯内水的质量相同2.下列四种现象中，只发生能的转移而不发生能的转化的过程是( )A ． 烧水时，水蒸气顶起壶盖B ． 闭合开关后，灯泡发光C ． 冬天，用手摸户外的金属杆时手感觉到冷D ． 给电动自行车的蓄电池充电3.以下机械属于热机的是( )A ． 火箭发动机B ． 发电机C ． 滑轮组D ． 洗衣机 4.在进行如图所示的实验或有关装置工作时，能量转化情况相同的是( )A ． 丙和丁B ． 甲和丙C ． 甲和乙D ． 乙和丁5.2013年某天，一颗数十吨的陨石落向地球，在加速下落的过程中，陨石与大气剧烈摩擦而燃烧，犹如一颗火球扑向地面．陨石下落过程中，其能量的变化情况是( )A ． 动能增加、内能增加B ． 动能增加、内能减小C ． 动能减小、内能增加D ． 动能减小、内能减小6.下列图形中，属于内能转化为机械能的是( )A．滑下滑梯B．弯折铁丝C．做功冲程D．压缩空气点火7.关于热机的效率，下列说法正确的是()A．蒸汽机的效率通常高于喷气发动机B．热机效率一定小于100%C．汽车排放的尾气，是城市环境污染的重要来源．目前有些新型燃料汽车，实现了“零排放”，它们的效率达到100%D．在完全无摩擦的道路上，汽车发动机可达到100%8.为了提高热机的效率，你认为下列方法无效的是()A．设法有效利用尾气中带走的那部分热量B．经常对热机进行保养和润滑以减小各种摩擦C．使燃料尽量充分燃烧提高燃料的利用率D．更换热值更高的燃料9.汽油机吸气冲程吸入气缸内的物质是()A．柴油B．汽油和空气C．汽油D．空气10.从本质上来看，内燃机的工作能量来源于()A．机械能B．热能C．化学能D．化学能和热能11.下列四种能量的传递和转化过程中，只有热传递方式的是()A．植物吸收太阳光进行光合作用B．水蒸气把壶盖顶起C．冬天用手摸户外的金属时感到冷D．闭合开关，电灯发光12.小明家最近开通了天然气，细心的小明发现，现在烧开一锅水比过去他们家用液化气所用的时间少了，你觉得这是由于这两种燃料具有不同的()A．质量B．比热容C．热值D．密度13.下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况．关于对图中①①①①的补充正确的是( )A ． ①做功冲程 ①内能转化为机械能 ①压缩冲程 ①机械能转化为内能B ． ①压缩冲程 ①内能转化为机械能 ①做功冲程 ①机械能转化为内能C ． ①做功冲程 ①机械能转化为内能 ①压缩冲程 ①内能转化为机械能D ． ①压缩冲程 ①机械能转化为内能 ①做功冲程 ①内能转化为机械能14.如图所示是四冲程汽油机工作时各冲程的示意图，其中表示压缩冲程的是( )A ．B ．C ．D ．15.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二、填空题(共3小题)16.人类生存和发展离不开各种能源，随着世界人口的急剧增加和经济的不断发展，能源的消耗持续增长，而化石能源开发利用后不能再生，如果长期大规模开采，不久的将来会消耗殆尽，所以开发新能源是可持续发展的趋势．我州某地建立大型风力发电场，如图所示．请你根据风力发电的特点和所学物理知识提出相关问题并回答．示例：问题：风叶转动是由什么能转化为什么能？回答：风能转化为风叶的机械能．(1)问题：________________？回答：________________________________________________________________________(2)问题：________________？回答：________________________________________________________________________(3)问题：________________？回答：________________________________________________________________________17.一个单缸四冲程汽油机的飞轮转速为3600 r/min，则 1 s时间内完成________个冲程，做________次功．18.我国南海海底探明有大量的“可燃冰”，在同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量可达到煤气的数十倍，这说明“可燃冰”的________很大；以10倍的关系粗略计算，1 kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量是________ J．(q煤气＝4.2×107J/kg)．三、实验题(共3小题)19.某实验小组利用如图所示的实验装置粗略测量蜡烛的热值q，图中A为穿有小木棍的容器(内装有水)，B为下部开了许多通气孔的罩子．(1)观察实验装置可知，实验小组同学是通过测量___________间接测量蜡烛燃烧放出的热量；(2)要完成本实验，除了图中的实验器材，还必需的测量工具是___________和__________；(3)某次实验测得的数据如下表，则粗略测得这支蜡烛的热值q＝___________ J/kg.(4)本实验测出的热值会比真实值更__________，造成这一偏差的原因是_________________________________(写一条即可)．20.如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量和烧杯内液体的质量也相同．(1)比较不同燃料的热值，则应选________两图进行实验；比较不同物质的比热容，应选择________两图进行实验．(2)有同学猜想物体温度升高吸收热量的多少可能与质量和物质的种类有关．要研究物体温度升高吸收热量的多少与质量的关系，需要选取质量________(选填“相同”或“不同”)的________(选填“同种”或“不同种”)物质进行研究．(3)若要研究物体温度升高吸收热量的多少与物质种类的关系，需要选用质量相同的________(选填“同种”或“不同种”)物质进行研究，这种研究物理问题的方法叫________________________________________．21.木柴、焦炭、木炭等都是常用的燃料，对它们取不同质量进行完全燃烧，得到了如表的数据：(1)从表中的数据可以得到，相同质量的不同燃料，它们完全燃烧所释放的热量是________的；(2)从表中的数据可以得到，对于同一种燃料，质量越大，完全燃烧所释放的热量越________．(3)从表中的数据可以得到，对于不同的燃料，燃料的热值一般情况下是________．四、计算题(共3小题)22.一辆汽车以72 km/h的速度匀速行驶10 min，消耗的汽油为1.2 Kg.汽车匀速行驶时受到的牵引力F＝1.2×103N，汽油的热值q＝4.6×107J/Kg.问：(1)这段时间内汽油完全燃烧放出的热量是多少？(2)这段时间内汽车牵引力做功的功率是多少？(3)该汽车的效率是多少？23.小明同学用如图所示装置测量酒精热值，他在烧杯中加入质量为300 g，温度20 ①的水，调好装置后，加热使水温升高到70 ①，整个过程中消耗了6 g酒精，若酒精燃烧放出的热量完全被水吸收，则：[c水＝4.2×103J/(kg·①)](1)水需要吸收的热量为多少焦？(2)测得酒精热值为多少？(3)小明查表得到q酒精＝3.0×107J/kg，发现和测量值偏差较大，你认为其中的原因可能是什么？24.某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10 kg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．若在6 min内完全燃烧了0.2 kg的煤，水的比热容为4.2×103J/(kg·①)，煤的热值约为3×107J/kg.求：(1)煤完全燃烧产生的热量；(2)经过6 min时间加热，水所吸收的热量；(3)煤炉烧水时的热效率．答案解析1.【答案】A【解析】(1)该实验利用控制变量，应用天平分别测出等质量的酒精和碎纸屑，将其放入装置中的燃烧皿内；(2)因燃料的热值不能直接测量，但燃料燃烧放出的热量可以被水吸收，从而使相同质量的水温发生变化；所以可以通过温度计示数的变化(水升高的温度)来比较燃料热值的大小关系；通过以上分析可知，实验中要控制酒精和碎纸的质量相同，两只烧杯内水的质量相同，故A正确．2.【答案】C【解析】A项，烧水时，水蒸气顶起壶盖是内能转化为机械能，是能量的转化过程，不符合题意；B项，闭合开关后，灯泡发光，是通过电流做功改变物体的内能，是能量的转化过程，不符合题意；C项，冬天，用手摸户外的金属杆时手感觉到冷，是通过热传递改变了手的内能，是能量的转移过程，符合题意；D项，给电动自行车的蓄电池充电，是电能转化为化学能储存起来，是能量的转化过程，不符合题意．3.【答案】A【解析】热机是把内能转化成机械能的装置．火箭发动机是把内能转化成机械能，属于热机；发电机是把电能转化为机械能，不属于热机；滑轮组是简单的机械，不属于热机；洗衣机是电能转化为机械能，不属于热机．4.【答案】D【解析】甲是将机械能转化内能；乙为做功冲程，则为内能转化为动能的过程；丙消耗电能转化为内能，为电能转化为内能的过程；丁通过加热使活塞飞出，为内能转化为动能的过程；故能量转化相同的为乙与丁．5.【答案】A【解析】陨石在下落过程中，高度减小，重力势能减小；速度增大，动能增大，重力势能转化为动能，动能增加；陨石下落过程与大气剧烈摩擦导致温度升高，这是通过克服摩擦做功的方法改变其内能的，机械能转化为内能，内能增加．6.【答案】C【解析】A项，滑下滑梯时，与滑梯发生摩擦做功，将机械能转化为内能，不合题意；B项，弯折铁丝时，是通过做功将机械能转化为内能，不合题意；C项，在内燃机的做功冲程中，燃气膨胀对外做功，将内能转化为机械能，符合题意；D项，压缩点火，属压缩气体做功，将机械能转化为内能，不合题意．7.【答案】B【解析】用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，在工作过程中，损失的能量越少，热机的效率越高；A项，蒸汽机的燃料是在机器的外部燃烧，热损失最多，效率最低；故A错误；B项，热机在工作时不可避免的要克服机械部件间的摩擦做额外功，机械效率不会达到100%；故B正确；C项，目前有些新型燃料汽车，实现了“零排放”，减少了污染，提高了效率，但效率不会达到100%；故C错误；D项，在完全无摩擦的道路上，汽车发动机的效率可以提高，但不可能达到100%；故D错误．8.【答案】D【解析】热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比．提高热机的效率要从减少热量的损失及让燃料充分燃烧等方法．使燃料充分燃烧、减少带走的热量、减少热机部件间的摩擦都可以减少热量的损失，提高效率，所以A、B、C都可行．而采用使用热值大的燃料，并不能提高热机的效率，所以D不可行．9.【答案】B【解析】四冲程汽油机的吸气冲程中，吸入的气缸的气体是汽油和空气的混合物．10.【答案】C【解析】内燃机工作时，将燃料的化学能通过燃烧燃烧转化为内能，燃气推动活塞做功，把内能转化为机械能．所以说从本质上来看，内燃机的工作能量来源于燃料的化学能．11.【答案】C【解析】A项，植物进行光合作用，是光能转化为化学能，不符合题意；B项，水蒸气顶起壶盖，是水蒸气膨胀做功，水蒸气的内能转化为机械能，不符合题意；C项，冬天手摸户外的金属时感到冷，手的温度高，而金属的温度低，手接触金属，把热量传递给金属，是热传递，属于能量的转移，符合题意；D项，闭合开关，灯泡发光，是电能转化为光能，不符合题意．12.【答案】C【解析】烧开一壶水，用天然气比用液化气的时间少了，说明燃料放出一样多的热量时，所用天然气的质量较少，或相同质量的天然气和液化气，完全燃烧时，天然气能够放出更多的热量，表明天然气的热值大．13.【答案】D【解析】内燃机的一个工作循环包括四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，这四个冲程的顺序是固定的．根据内燃机的工作过程可知，第二个冲程是压缩冲程，在此过程中活塞压缩气缸内的气体，将机械能转化为内能，气缸内的气体温度升高．第三个冲程是做功冲程，此时燃料燃烧生成的高温高压的燃气推动活塞对外做功，将内能转化为机械能．14.【答案】D【解析】在内燃机的四个冲程中，进气阀和排气阀均关闭的只有压缩冲程和做功冲程，而在压缩冲程中活塞向上运动，做功冲程中活塞向下运动；一个气阀打开，另一个气阀关闭的是吸气冲程和排气冲程，而在吸气冲程中活塞向下运动，排气冲程中活塞向上运动．A项，进气门开启，气体流入汽缸，是吸气冲程，故A不符合题意；B项，排气门开启，气体流出汽缸，是排气冲程，故B 不符合题意；C项，两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，故C不符合题意；D 项，两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，故D符合题意．15.【答案】A【解析】太阳能的利用方式：一是利用太阳能热水器给它里面的水等物质加热，把太阳能转化为内能(光热转化)；二是利用光电转换装置，把太阳能转化为电能(光电转化)；三是植物光合作用转化化学能(光化转化)．A项，绿色植物的光合作用是将光能转化为化学能，储存在植物体内，故A正确；B项，太阳能热水器内的水从太阳吸收热量，内能增加、温度升高，是通过热传递的方式增加水的内能，故B错误；C项，太阳能信号灯先将太阳能先转化为电能，再转化为光能，故C错误；D项，太阳能飞机是先将太阳能转化为电能，再转化为机械能，故D错误．16.【答案】(1)风力发电中的能量转化是怎样的？将风能转化为电能；(2)风能属于可再生能源还是不可再生能源？风能是可再生能源(合理即可)．【解析】(1)问题：风力发电中的能量转化是怎样的？回答：将风能转化为电能；(2)问题：风能属于可再生能源还是不可再能能源？回答：风能是可再生能源；(3)问题：与化石能源相比，风能有哪些优点？回答：清洁无污染，可重复利用等．17.【答案】12030【解析】热机完成一个工作循环，要经过4个冲程，燃气对外做功1次，活塞往返2次，飞轮转动2周．已知单缸四冲程汽油机的飞轮转速为3600 r/min，即每秒钟转60圈，所以可以完成120个冲程，做功30次．18.【答案】热值 4.2×108【解析】(1)在同等条件下，包含质量相同，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的热值很大；(2)1 kg煤气气完全燃烧放出的热量：Q放＝mq＝1 kg×4.2×107J/kg＝4.2×107J,1 kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量：Q放′＝Q放×10＝4.2×107J×10＝4.2×108J.19.【答案】(1)水吸收的热量 (2)天平温度计(3)1.575×107 (4)小蜡烛燃烧产生的热量中，有部分散失于空气中【解析】(1)由实验装置可知，蜡烛燃烧给水加热，通过测量A容器中水升高的温度和水的质量可以间接测量蜡烛燃烧放出的热量；(2)要完成本实验，需要测量水的温度与水和蜡烛的质量，因此还需要温度计与天平；(3)这支蜡烛的热值：q＝＝＝＝＝1.575×107J/kg.(4)实验过程中蜡烛燃烧放出的热量没有全部被水吸收，因此实验测出的热值比真实值小20.【答案】(1)甲、乙甲、丙(2)不同，同种(3)不同种，控制变量法．【解析】(1)为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择甲、乙两图进行实验；为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断两种比热容的大小关系，应选择甲、丙两图进行实验．(2)猜想物体温度升高吸收热量的多少可能与质量和物质的种类有关．要研究物体温度升高吸收热量的多少与质量的关系，需要选取质量不同的同种物质进行研究．(3)若要研究物体温度升高吸收热量的多少与物质种类的关系，需要选用质量相同的不同种物质进行研究，这种研究物理问题的方法叫控制变量法．21.【答案】(1)不同(2)多(3)不同的【解析】(1)由表格中数据可知，完全燃烧质量相同的木材、焦炭、木炭放出的热量是不同的．(2)从表中的数据可以看出，对于同一种燃料，质量越大，完全燃烧所释放的热量越多．(3)对于同一种燃料，完全燃烧放出的热量与燃料的质量成正比，即放出热量与质量的比值不变；对于不同的燃料，完全燃烧放出的热量与燃料的质量的比值(即燃料的热值)一般情况下是不同的．22.【答案】解：(1)汽油完全燃烧放出的热量：Q放＝qm＝4.6×107J/kg×1.2 kg＝5.52×107J；(2)汽车的速度v＝72 km/h＝20 m/s,汽车牵引力做功的功率：P有＝Fv＝1.2×103N×20 m/s＝2.4×104W,(3)在测试时间内汽车的有用功：W有用＝P有t＝2.4×104W×600 s＝1.44×107J；在测试时间内该汽车的效率：η＝×100%＝×100%≈26%.答：(1)汽油完全燃烧放出的热量是5.52×107J；(2)汽车牵引力做功的功率是2.4×104W；(3)汽车的效率是26%.【解析】(1)根据燃料燃烧放出热量公式Q＝mq可计算汽油完全燃烧释放的热量．(2)由P＝Fv可以求出汽车牵引力的功率．(3)求出有用功，利用效率公式求汽油机的机械效率23.【答案】解：(1)水的质量m＝300 g＝0.3 kg,水吸收的热量：Q吸＝cm水Δt＝4.2×103J/(kg·①)×0.3kg×50 ①＝6.3×104J.(2)酒精的质量m酒精＝6 g＝0.006 kg，由于酒精燃烧放出的热量与水吸收的热量相等，则Q放＝Q吸＝6.3×104J；所以酒精热值：Q酒精＝＝＝1.05×107J/kg.(3)与酒精的实际热值q酒精＝3.0×107J/kg小得多，原因是：酒精燃烧时不一定完全燃烧，酒精燃烧时释放的热量不能完全被水吸收等．【解析】(1)已知水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q吸＝cmΔt求出水吸收的热量；(2)知道酒精燃烧放出的热量与水吸收的热量相等，根据Q放＝mq求出酒精热值；(3)酒精燃烧时不一定完全燃烧和酒精燃烧时释放的热量不能完全被水吸收都会造成酒精完全燃烧释放的热量大于水吸收的热量．24.【答案】解：(1)煤完全燃烧产生的热量：Q放＝mq＝0.2 kg×3×107J/kg＝6×106J，(2)由图可知，经过6 min时间加热后水温由20 ①达到80 ①，则水吸收的热量：Q吸＝cm(t﹣t0)＝4.2×103J/(kg·①)×10 kg×(80 ①﹣20 ①)＝2.52×106J；(3)煤炉烧水时的热效率：η＝×100%＝×100%＝42%；答：(1)煤完全燃烧产生的热量为6×106J；(2)经过6min时间加热，水所吸收的热量为2.52×106J；(3)煤炉烧水时的热效率为42%.【解析】(1)已知煤的质量和热值，利用Q放＝mq可求得煤完全燃烧产生的热量；(2)由图象可知，经过6 min时间加热，水升高的温度值，利用吸热公式Q吸＝cmΔt求水吸收的热量；(3)利用η＝×100%计算煤炉的热效率．。
初中物理内能：计算题
1.某太阳能热水器装有质量为200kg的水，在阳光的照射下，该热水器中的水的温度从15℃升高到65℃，求这些水吸收的热量是多少？[水的比热容为4.2×103J/（Kg•℃]．2.有一根烧红的铁钉，质量是2g，放出920J的热量后，温度降低到20℃，求铁钉的初温．[c铁=0.46×103J/（kg•℃）]．3.随着人们生活水平的提高，越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖。
其原理是:在房间地而装饰层下铺设散热管道，通过管道内的热水散热提高室温。
当供水温度为45℃时，单位面积的散热功率与地面装饰层材料、散热管材料的对应关系见下表:(1)若该地暖系统的总水量为 2 x 103 kg，将全部的水从5℃加热至45℃，水至少需要吸收多少热量?[c水=4.2×103J/ (kg·℃)](2)某家庭木地板的面积为80m2，散热管材料为聚丁烯(PB )，供水温度为45℃，则该供暖系统每小时的散热量为多少焦耳?(3)“水地暖”散热量除与散热时间、面积有关外，你认为还与哪些因素有关?请至少写出两点。
4.小红同学家的一台太阳能热水器安装在楼顶上，现需要将初温为10℃、质量为 80kg的水加热到60℃，则这些水需要吸收多少热量？c水=4.2×103 J/(kg·℃）.5.在冬天为使房间里保持一定的温度，每小时要供给4.2×106J的热量，若进入散热器中水的温度是80℃，从散热器流出的水的温度是72℃，问每小时要供给散热器多少80℃的水？6.已知水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），质量为5kg的水温度升高20℃，吸收的热量是多少J？若这些热量被5kg的铜块吸收，则铜块升高的温度是多少℃？C铜=0.39×103J/（kg•℃）.7.一堆烧红的铁钉，温度为800O C，质量为1kg；一壶开水，温度为100O C，质量是1kg，当它们的温度降到室温20O C时，请通过计算说明放出热量较多的是什么物质呢？（已知c水=4.2×103J/（kg·O C），c铁=0.46×103J/（kg·O C）.8.质量为2kg的水在太阳的照射下，水吸收了9.66×103J的热量，则水的温度升高多少O C？如果质量也为2kg的沙石在太阳的照射下，也吸收9.66×103J的热量，则沙石的温度会升高多少O C呢？已知c石=0.92×103J/（kg·O C）（我想通过这样的计算，你应该明白为什么，在相同的太阳照射下，沙滩上沙子的温度高，而水的温度低的缘故了吧？）9.质量为500g的铝锅中装有2kg的水，把他们从15 O C加热到95 O C，一共需要吸收多少热量？（已知c水=4.2×103J/（kg·O C），c铝=0.88×103J/（kg·O C）.10.质量为5kg的铁球，初温为10O C，用加热的方法使其温度升高到20O C，则它需要吸收多少热量？如果是通过做功的方法使其温度升高，条件同上，那么至少外界要对该球做多少焦耳的的功（c铁=0.46×103J/（kg·O C）11.保温瓶中原有700C 的温水1kg，现又倒入沸水2kg，若不计热量损失，求：温水与沸水混合后，水的温度最终变为多少0C？（提示：热平衡问题；c水=4.2×103J／(kg·℃；在一个标准大气压下）12.为了测量某种液体的比热容，把质量为l00g的铜块从沸腾的水中取出(标准大气压下)，迅速投入质量为l00g、温度为l0℃的待测液体中，混合后的共同温度是25℃，若不计热量损失，求这种液体的比热容为多少？[铜的比热容C铜=0.4×103J／(kg·℃)]13.我国的地热资源相当丰富，已经发现的天然温泉就有2000处以上，温泉水的温度大多在60 O C以上，个别地方达到100—140O C。
初中物理_内能利用_计算题
初中物理-内能利用-计算题1一．解答题（共11小题）1．如图所示，是最新一款无人驾驶汽车原型图．汽车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况．该款车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km时，消耗汽油1.5L．假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为30%，那么，在这段运动过程中，求：（1）该汽车发动机做的有用功是多少？（2）该汽车的输出功率为多少？（已知：汽油的密度为0.8×103kg/m3，汽油的热值为4.5×107J/kg）2．质量为3t的小型载重汽车，额定功率为l00kW，车上装有6t的砂石．汽车先以lOm/s 的速度在平直公路上以20kW的功率匀速行驶了lOmin，消耗汽油1.2kg，然后又以额定功率用了2min的时间，将砂石从山坡底运送到50m高的坡顶施工现场．g取10N/kg．试问：（1）1.2kg的汽油完全燃烧放出的热量为多少？（已知汽油的热值为4.5×107J/kg）（2）汽车在平直公路上匀速行驶时，受到的阻力为多少？（3）汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是多少？3．莲莲家的汽车尾部上标有“2.0T”的字样，其中“T”就是“涡轮增压”，是利用高温、高压的废气去冲击“废气涡轮”高速旋转，来带动同轴的“进气涡轮”也高速旋转，从而增加吸气冲程的进气量并增大进气气压，使汽油燃烧更充分，燃气压强更大，同时也减少了废气中的有害物质，达到提高发动机效率和减少废气污染的目的．这辆汽车的最低油耗可达0.2kg/（kW•h），已知汽油的热值为4.6×107J/kg．（温馨提示：最低油耗是指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量；0.2kg/（kW•h）表示获得1kW•h能量消耗0.2kg汽油）．求：（1）0.2kg的汽油完全燃烧时放出的热量为多少？（2）该汽车发动机的效率最高可达多少？（结果保留整数）4．我国自行生产的混合动力汽车已经服务于北京奥运．混合动力汽车启动时，内燃机并不工作，蓄电池通过某种方式向车轮输送能量；当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，也可以同时给蓄电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机和蓄电池还可以同时向车轮输送能量．电压/v 300功率/w 30容量/Ah 100质量/kg 320（1）根据以上描述，请你说出一种混合动力汽车不同于普通汽车的优点．（2）表是某台混合动力汽车所用的镍氢蓄电池组的部分参数（其中容量即为电荷量），试求该蓄电池组最多可储存多少电能．（3）测试人员驾驶该车在平直公路上匀速直线行驶0.5h，观察仪表盘，发现这段时间内汽车内燃机消耗燃油4.475kg，车速为50km/h，蓄电池组储存的电能由最大值的60%增加到80%．从汽车使用技术手册中，测试人员发现该车使用的燃油的热值为4.0×107J/kg，汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示．①内燃机若完全燃烧燃油4.475kg能放出多少热量？②车速为50km/h时汽车发动机的动力有多大？③试计算该汽车内燃机的效率（不计内燃机外机械传动及充电过程中的能量损失）．5．某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×lO5Pa，飞轮1min转动1800周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），若1min消耗汽油0.01L．汽油的密度ρ=0.8×103kg/m3；汽油的热值为4.6×l07J/kg．求：（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力；（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功；（3）汽油机的功率．（4）该汽油机的效率．6．液化石油气的热值高达4.6×107J/kg，一些不法商贩为谋取暴利，常将液化石油气与价格低廉、热值仅为2.9×107J/kg的二甲醚混合装入钢瓶内销售给客户．常州市质监局对某液化石油气站销售的瓶装燃气进行检测：将质量为100kg、初始温度为31℃的水装入容器内，用高效炉灶燃烧瓶内燃气加热容器中的水直至100℃恰好沸腾，瓶内燃气消耗了0.84kg．通过高效炉灶，水能吸收燃气完全燃烧释放热量的75%．已知水的比热容为c水=4.2×103J/（kg•℃），问：（1）瓶内燃气的热值是多少？（2）该液化石油气站销售的瓶装液化石油气有无掺混二甲醚？7．（1）地球上海洋的面积约占地球表面积的70～75%，海洋的贮水量约为1.3×1021千克，海水资源极其丰富．当前某些发达国家公然践踏国际规则，肆意排放CO2，引起温室效应．假定由此导致海水的温度升高0.1℃，则海水将多吸收的热量约为焦[设海水的比热为4.2×103焦/（千克•℃）]（2）淡水资源缺乏是一个全球性难题，世界各国都在倡导节约用水，合理利用水资源．然而生活中常有一些细节被人们所忽略，如水龙头不拧紧会滴水．假设某水龙头没拧紧每秒钟会滴下两滴水，每滴水约为0.05毫升，照此计算，这只水龙头连续滴水一个月（30天）会流失约千克的水．（水的密度ρ水=1.0×103千克/米3）8．由于降水偏少以及火力发电用煤安排不足等原因，全国大多数省份供电不足，频频跳闸停电，影响居民生活及农业生产．某校为了维持正常教学用电，自购了一台发电机，铭牌上的参数如下表．型号200GF 额定功率50Hz转速1500r/min 额定电流400A额定功率200Kw 效率80%请回答下列问题：（1）柴油发电机由柴油机和发电机两部分组合而成，工作时的能量转化是：柴油燃烧能转变为内能，柴油机冲程中内能转变为机械能，最后通过发电机转化为电能．（2）发电机的工作原理是（）A、电流的磁效应；B、电磁感应现象；C、磁场对电流有作用力；D、通电线圈在磁场中转动（3）到了夏天，全校50个教室，各个教室要增开“220V 100W”的电风扇4台，学生公寓、教师办公室要增开“220V 0.8kW”的空调机40台，多媒体教室、会议室、计算机房要增开“220V 2.5kW”空调机8台．若其他设备总功率为80kW并照常运行．①试通过计算说明现有发电机能否满足需要．②柴油发电机对学校的环境会造成哪些影响？（至少两点）9． 2010年上海世博会使用了一种纯电动节能环保车．这种车使用电池作动力源，走起来比燃油车的响声小得多，同时也不会排放气体．下表是一款纯电动汽车与同型号内燃机汽车对比的测试数据（测试过程可视为匀速直线运动）．车型能源测试距离牵引力有用功百公里耗能效率83.3%纯电动汽车电能100km 600N7.2×107J内燃机汽车汽油100km 600N3×108J（1）请通过计算，在表格内填写汽车牵引力做的有用功及内燃机汽车的效率；（2）根据题目信息，说出这种纯电动汽车节能、环保主要体现在哪几个方面？10．发动机是汽车的核心部件，发动机的质量决定了整车的性能和品质，现代汽车主要分汽油和柴油两类发动机，其中汽油发动机提供动力的是内燃机的汽缸．若某台以汽油为燃料的汽车，发动机内有四个汽缸，其相关数据如下表所示．（1）汽车以100km/h速度匀速运动时发动机的输出功率最大，则1min内有用功J．（2）汽车内燃机一个工作循环包括四个冲程，一个汽缸正常工作四个冲程的顺序是（对甲、乙、丙、丁重新排序），图所示的冲程内燃机给汽车提供动力．（3）汽车排气量是指发动机气缸的工作容积，汽车排气量越大，功率越大，空燃比是指汽缸内空气和燃油的质量比．汽车发动机数据表1min内完成工作循环2600次93#汽油汽缸内汽油和空气的混合密度1.35kg/m3排气量 1.8L 热值4.6×107（J/kg）发动机最大功率75（kw）空燃比14：1当汽车以100km/h速度匀速运动时，根据表中数据求汽车发动机的效率．（计算结果保留一小数）11．一种正在研制中的太阳能动力车如图，它上面的太阳能接收板的有效面积为S=8m2，天气晴朗、接收板正对着太阳时，每1m2面积上每1s内接收到的太阳能是1.0×103J．正常运行时：这种车将太阳能转化成机械能的效率可达12%．求：（1）2h内太阳能动力车接收到的太阳能是多少J？（2）正常运行时该车的功率可达多少kW？（3）若该车（含载重）的总质量为160kg，沿水平路面行驶时受到的阻力为总重力的，则它在水平路面上匀速行驶的速度可达多少m/s？（运算中取g=10N/kg）初中物理-内能利用-计算题1参考答案与试题解析一．解答题（共11小题）1．（2015•内江）如图所示，是最新一款无人驾驶汽车原型图．汽车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况．该款车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km时，消耗汽油1.5L．假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为30%，那么，在这段运动过程中，求：（1）该汽车发动机做的有用功是多少？（2）该汽车的输出功率为多少？（已知：汽油的密度为0.8×103kg/m3，汽油的热值为4.5×107J/kg）【考点】热机的效率；功率的计算．【专题】计算题；比热容、热机、热值；功、功率、机械效率．【分析】（1）根据ρ=求出消耗汽油的质量，利用Q放=mq求汽油完全燃烧放出的热量，再利用效率公式η=的变形公式W=ηQ放可求出牵引力做的功．（2）知道前进的距离，利用求出汽车运动的时间，利用P=即可求出功率．【解答】解：（1）由ρ=得消耗汽油的质量为：m=ρV=0.8×103kg/m3×1.5×10﹣3 m3=1.2kg，汽油完全燃烧放出的热量：Q放=mq=1.2 kg×4.5×107J/kg=5.4×107J；由η=得，汽油机的有用功：W=ηQ放=30%×5.4×107J=1.62×107J；（2）由v=得汽车运动的时间：t===h=400s；汽车的输出功率：P===4.05×104W．答：（1）该汽车发动机做的有用功是1.62×107J；（2）该汽车的输出功率为4.05×104W．【点评】本题考查了学生功、功率的公式、燃料完全燃烧放热公式的掌握和运用，明确哪些是有用能量、哪些是总能量是本题的关键，要求灵活运用所学公式．2．（2015•河南）质量为3t的小型载重汽车，额定功率为l00kW，车上装有6t的砂石．汽车先以lOm/s的速度在平直公路上以20kW的功率匀速行驶了lOmin，消耗汽油1.2kg，然后又以额定功率用了2min的时间，将砂石从山坡底运送到50m高的坡顶施工现场．g取10N/kg．试问：（1）1.2kg的汽油完全燃烧放出的热量为多少？（已知汽油的热值为4.5×107J/kg）（2）汽车在平直公路上匀速行驶时，受到的阻力为多少？（3）汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是多少？【考点】燃料的热值；机械效率的计算；功率计算公式的应用．【专题】比热容、热机、热值；功、功率、机械效率．【分析】（1）利用燃料放热公式，求出放出的热量；（2）先利用牵引力的功率和时间求出牵引力所做的功，再根据W=Fs求出牵引力，结合二力平衡得到阻力；（3）先求出有用功，再利用斜面的机械效率公式求出机械效率．【解答】解：（1）汽油燃烧放出的热量为：Q=mq=1.2kg×4.5×107J/kg=5.4×107J；（2）由P=可得牵引力做功为：W=Pt=20000W×600s=1.2×107J，由功的计算公式，可得牵引力为：F===2000N，由于汽车匀速运动，则受到的阻力为f=F=2000N；（3）汽车在斜坡上做的有用功为：W有用=Gh=mgh=6000kg×10N/kg×50m=3×106J，总功为：W总=P额t=100000W×2×60s=1.2×107J，则机械效率为：η=×100%=×100%=25%．（1）1.2kg的汽油完全燃烧放出的热量为5.4×107J；（2）汽车在平直公路上匀速行驶时，受到的阻力为2000N；（3）汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是25%．【点评】此题主要考查了燃料放热、力学功与功率的关系以及机械效率，属于能量综合运算题，难度适中．3．（2014•江西）莲莲家的汽车尾部上标有“2.0T”的字样，其中“T”就是“涡轮增压”，是利用高温、高压的废气去冲击“废气涡轮”高速旋转，来带动同轴的“进气涡轮”也高速旋转，从而增加吸气冲程的进气量并增大进气气压，使汽油燃烧更充分，燃气压强更大，同时也减少了废气中的有害物质，达到提高发动机效率和减少废气污染的目的．这辆汽车的最低油耗可达0.2kg/（kW•h），已知汽油的热值为4.6×107J/kg．（温馨提示：最低油耗是指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量；0.2kg/（kW•h）表示获得1kW•h能量消耗0.2kg 汽油）．求：（1）0.2kg的汽油完全燃烧时放出的热量为多少？（2）该汽车发动机的效率最高可达多少？（结果保留整数）【考点】有关热机的计算．【专题】热和能．【分析】（1）根据Q=mq求出汽油完全燃烧时放出的热量；（2）根据题意可知消耗0.2kg汽油获得的能量，根据η=求出发动机的效率．【解答】解：（1）0.2kg的汽油完全燃烧时放出的热量：Q放=mq=0.2kg×4.6×107J/kg=9.2×106J；（2）根据题意可知，完全燃烧0.2kg汽油获得的能量为W=1kW•h=3.6×106J，汽车发动机的效率：η=×100%=×100%≈39%．答：（1）0.2kg的汽油完全燃烧时放出的热量为9.2×106J；（2）该汽车发动机的效率最高可达39%．【点评】此题主要考查的是学生对热值和热机效率计算公式的理解和掌握，难度不大．4．（2008•武汉）我国自行生产的混合动力汽车已经服务于北京奥运．混合动力汽车启动时，内燃机并不工作，蓄电池通过某种方式向车轮输送能量；当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，也可以同时给蓄电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机和蓄电池还可以同时向车轮输送能量．电压/v 300功率/w 30容量/Ah 100质量/kg 320（1）根据以上描述，请你说出一种混合动力汽车不同于普通汽车的优点清洁，污染少、能源利用率高．（2）表是某台混合动力汽车所用的镍氢蓄电池组的部分参数（其中容量即为电荷量），试求该蓄电池组最多可储存多少电能．（3）测试人员驾驶该车在平直公路上匀速直线行驶0.5h，观察仪表盘，发现这段时间内汽车内燃机消耗燃油4.475kg，车速为50km/h，蓄电池组储存的电能由最大值的60%增加到80%．从汽车使用技术手册中，测试人员发现该车使用的燃油的热值为4.0×107J/kg，汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示．①内燃机若完全燃烧燃油4.475kg能放出多少热量？②车速为50km/h时汽车发动机的动力有多大？③试计算该汽车内燃机的效率（不计内燃机外机械传动及充电过程中的能量损失）．【考点】热机的效率；功的计算；热量的计算；燃料的热值．【专题】应用题；简答题；压轴题．【分析】内燃机主要讲内能转化为机械能，在燃烧燃料时，产生的废气会污染环境，并且废气带走大部分热量，内燃机的效率很低．要解决此题需要用到计算公式：W=UIt、Q=mq、W=Fs、η=．【解答】解：（1）混合动力汽车启动时，内燃机不工作，只有当蓄电池电能过低或高速行驶时，才用到内燃机，所以混合动力汽车污染少．故答案为：清洁，污染少、能源利用率高．（2）该蓄电池组储存的电能为：W=UI t=300V×100A×3600s=1.08×108J答：该蓄电池可储存1.08×108J的电能．（3）①内燃机若完全燃烧燃油4.475kg能放出的热量是：Q=mq=4.475kg×4.0×107J/kg=1.79×108J答：放出的热量是1.79×108J．②分析图可知：车速为50km/h时，受到的阻力位2000N，又因为车做匀速直线运动，所以F=f=2000N答：发动机的动力为2000N．③行驶过程中充入的电能W1=W×（80%﹣60%）=1.08×108J×（80%﹣60%）=2.16×107J车行驶的路程为：s=vt=50km/h×0.5h=25km=250OOm行驶机械功：W2=Fs=2000N×25000m=5×107J内燃机的效率为：η==40%答：内燃机的效率为40%．【点评】此题考查了电功、机械功的计算，并且还考查了热机的效率，及燃料燃烧时的放热公式．考查得很全面．5．（2005•南通）某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×lO5Pa，飞轮1min转动1800周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），若1min消耗汽油0.01L．汽油的密度ρ=0.8×103kg/m3；汽油的热值为4.6×l07J/kg．求：（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力；（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功；（3）汽油机的功率．（4）该汽油机的效率．【考点】有关热机的计算．【专题】计算题．【分析】热机工作时的压力和燃气的压强和活塞的面积有关，做功的多少和燃气的平均压力和做功的距离有关，计算功率要在对应的时间内计算做功的多少，计算效率也应是在对应的时间内燃料完全燃烧放出的热量和做的功．【解答】解：（1）燃气对活塞的平均压力：F=PS=9.0×lO5Pa×30×10﹣4m2=2700N；（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功：W=FS=2700N×0.05m=135J；（3）曲轴每转两圈对外做功一次，所以1min转动1800周，要做功900次，所以P=（4）该汽油机1min消耗汽油质量：m=ρV=0.8×103kg/m3×0.01×10﹣3m3=0.008kg，效率：η=．答：（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力为2700N；（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功135J；（3）汽油机的功率为2025W；（4）汽油机的效率为33%．【点评】此题考查热机中压力、功、功率、效率的计算．在计算功率和效率时要注意对应关系．6．（2012•常州）液化石油气的热值高达4.6×107J/kg，一些不法商贩为谋取暴利，常将液化石油气与价格低廉、热值仅为2.9×107J/kg的二甲醚混合装入钢瓶内销售给客户．常州市质监局对某液化石油气站销售的瓶装燃气进行检测：将质量为100kg、初始温度为31℃的水装入容器内，用高效炉灶燃烧瓶内燃气加热容器中的水直至100℃恰好沸腾，瓶内燃气消耗了0.84kg．通过高效炉灶，水能吸收燃气完全燃烧释放热量的75%．已知水的比热容为c水=4.2×103J/（kg•℃），问：（1）瓶内燃气的热值是多少？（2）该液化石油气站销售的瓶装液化石油气有无掺混二甲醚？【考点】燃料的热值；热量的计算．【专题】计算题．【分析】根据水的比热容，计算出水吸收的热量，然后根据炉灶的热效率，可求出燃气燃烧放出的热量，最后根据热值的概念，求出燃气的热值；对照所求热值与石油气热值的关系，判断是否掺假．【解答】解：（1）水吸收的热量为：Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（100℃﹣31℃）=2.898×107J；燃气燃烧放出的热量为：Q放===3.864×107J；瓶内燃气的热值为：q===4.6×107J/kg；（2）通过计算得出的瓶内燃气的热值正好等于液化石油气的热值，即q=q石油气=4.6×107J/kg；故该液化石油气站销售的瓶装液化石油气没有掺混二甲醚；答：（1）瓶内燃气的热值是4.6×107J/kg；（2）该液化石油气站销售的瓶装液化石油气没有掺混二甲醚．【点评】此题属于热学的综合题，将比热容与热值的相关计算，通过热效率联系在一起；根据相应的计算公式可解答．7．（2002•丽水）（1）地球上海洋的面积约占地球表面积的70～75%，海洋的贮水量约为1.3×1021千克，海水资源极其丰富．当前某些发达国家公然践踏国际规则，肆意排放CO2，引起温室效应．假定由此导致海水的温度升高0.1℃，则海水将多吸收的热量约为5.46×1023焦[设海水的比热为4.2×103焦/（千克•℃）]（2）淡水资源缺乏是一个全球性难题，世界各国都在倡导节约用水，合理利用水资源．然而生活中常有一些细节被人们所忽略，如水龙头不拧紧会滴水．假设某水龙头没拧紧每秒钟会滴下两滴水，每滴水约为0.05毫升，照此计算，这只水龙头连续滴水一个月（30天）会流失约259.2 千克的水．（水的密度ρ水=1.0×103千克/米3）【考点】燃料的热值．【专题】实验题；电与热、生活用电．【分析】（1）已知海水的质量、温度的变化量、海水的比热容，利用吸热公式Q吸=cm△t求海水吸收的热量；（2）根据题意求出这只水龙头连续滴水一个月流失的体积，再根据密度公式求出流失水的质量．【解答】解：（1）海水吸收的热量：Q=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×1.3×1021kg×0.1℃=5.46×1023J；（2）流失水的体积：V=2×5×10﹣8m3×24×3600×30=0.2592m3，由ρ=得，流失的水的质量：m=ρ水V=1.0×103kg/m3×0.2592m3=259.2kg．故答案为：5.46×1023；259.2．【点评】本题考查了热量公式和电功公式、密度公式的灵活应用，根据题意得出一个月流失水的体积是关键．8．（2007•崇左）由于降水偏少以及火力发电用煤安排不足等原因，全国大多数省份供电不足，频频跳闸停电，影响居民生活及农业生产．某校为了维持正常教学用电，自购了一台发电机，铭牌上的参数如下表．型号200GF 额定功率50Hz转速1500r/min 额定电流400A额定功率200Kw 效率80%请回答下列问题：（1）柴油发电机由柴油机和发电机两部分组合而成，工作时的能量转化是：柴油燃烧化学能转变为内能，柴油机做功冲程中内能转变为机械能，最后通过发电机转化为电能．（2）发电机的工作原理是（ B ）A、电流的磁效应；B、电磁感应现象；C、磁场对电流有作用力；D、通电线圈在磁场中转动（3）到了夏天，全校50个教室，各个教室要增开“220V 100W”的电风扇4台，学生公寓、教师办公室要增开“220V 0.8kW”的空调机40台，多媒体教室、会议室、计算机房要增开“220V 2.5kW”空调机8台．若其他设备总功率为80kW并照常运行．①试通过计算说明现有发电机能否满足需要．②柴油发电机对学校的环境会造成哪些影响？（至少两点）【考点】内燃机的四个冲程；噪声及来源；发电机的构造和原理．【专题】计算题；简答题；压轴题．【分析】（1）柴油发电机主要是通过燃烧柴油，将化学能转化为内能，再通过做功冲程，将内能转化为机械能，从而带动发电机来发电的．（2）闭合电路的一段导体在磁场中做切割磁感线运动时，可以产生感应电流，根据此现象制成了发电机，可据此作答．（3）①首先计算出学校各种用电设备的总功率、总电流，再和发电机铭牌上的数值进行比较即可．②柴油发电机的污染主要来自两方面：一、机器运转过程中产生的噪音，二、燃料燃烧产生的废气污染．【解答】解：（1）柴油机的四个冲程中，在压缩冲程的末端，空气被压缩，温度升高；做功冲程的开始，喷入雾状柴油后，柴油自然，化学能转化为内能，而此时内能有转化为机械能，带动飞轮转动做功；最后通过发电机将机械能转化为电能．故答案为：化学，做功．（2）A、电磁铁利用了电流的磁效应，不合题意；C、D、通电线圈在磁场中转动，体现了磁场对电流的作用力，不合题意；而发电机的工作原理是电磁感应现象，故选B．（3）①由题意知：P总=0.1kW×50×4+0.8kW×40+2.5kW×8+80kW=152kW＜200kw×80%，I总=200×A+8×A+40×A+A≈690.9A＞400A，故不能满足需要．②主要包括：大气污染和噪音污染．【点评】此题主要考查了柴油机能量转化和发电机的工作原理，在解答（3）题时，一定要考虑到额定电流的要求，以免造成错解．9．（2010•宁夏）2010年上海世博会使用了一种纯电动节能环保车．这种车使用电池作动力源，走起来比燃油车的响声小得多，同时也不会排放气体．下表是一款纯电动汽车与同型号内燃机汽车对比的测试数据（测试过程可视为匀速直线运动）．车型能源测试距离牵引力有用功百公里耗能效率83.3%纯电动汽车电能100km 600N7.2×107J内燃机汽车汽油100km 600N3×108J（1）请通过计算，在表格内填写汽车牵引力做的有用功及内燃机汽车的效率；（2）根据题目信息，说出这种纯电动汽车节能、环保主要体现在哪几个方面？【考点】热机的效率；功的计算．【专题】计算题；简答题；信息给予题．【分析】（1）牵引力做的功等于牵引力和汽车在牵引力方向上通过的距离的乘积，即W力=FS；内燃机汽车的效率等于牵引力做的功和耗能的比值，即η=×100%．（2）纯电动节能环保车使用电池作动力源，走起来比燃油车的响声小得多，同时也不会排放气体．【解答】解：（1）①汽车牵引力做的有用功等于牵引力和汽车前进距离的乘积∴W力=FS=600N×100×103m=6×107J②内燃机汽车的效率等于牵引力做的功和耗能的比值，∴η=×100%=×100%=20%答：汽车牵引力做的有用功为6×107J，内燃机汽车的效率为20%．（2）由题意“纯电动节能环保车使用电池作动力源，走起来比燃油车的响声小得多，同时也不会排放气体”及计算结果归纳出环保车的特点：节能体现在该电动车的效率高，环保体现在噪音小、无废气排放．答：节能体现在该电动车的效率高；环保体现在噪音小、无废气排放．【点评】本题从电动环保汽车入手，结合社会热点问题“节能减排”对物理知识进行考查，是新课改下比较流行的一种题型，重点考查学生基础知识的掌握程度和灵活应用的能力．10．（2013•佛山）发动机是汽车的核心部件，发动机的质量决定了整车的性能和品质，现代汽车主要分汽油和柴油两类发动机，其中汽油发动机提供动力的是内燃机的汽缸．若某台以汽油为燃料的汽车，发动机内有四个汽缸，其相关数据如下表所示．（1）汽车以100km/h速度匀速运动时发动机的输出功率最大，则1min内有用功 4.5×106J．（2）汽车内燃机一个工作循环包括四个冲程，一个汽缸正常工作四个冲程的顺序是乙甲丁丙（对甲、乙、丙、丁重新排序），丁图所示的冲程内燃机给汽车提供动力．（3）汽车排气量是指发动机气缸的工作容积，汽车排气量越大，功率越大，空燃比是指汽缸内空气和燃油的质量比．汽车发动机数据表1min内完成工作循环2600次93#汽油汽缸内汽油和空气的混合密度1.35kg/m3。
初中物理内能的利用解题技巧及经典题型及练习题(含答案)及解析
初中物理内能的利用解题技巧及经典题型及练习题(含答案)及解析一、内能的利用选择题1．当汽车以108km/h的速度在高速公路上匀速行驶时，汽车受到的阻力是整车重的0.08倍，效率为40%．已知汽车整车质量为1500kg，油箱容积为50L．（汽油热值q=3.3×107J/L，g=10N/kg）．下列说法中错误的是（）A. 汽车匀速前进受到的阻力是1200NB. 这时汽车牵引力做功的功率3.6×104WC. 牵引力做的有用功1.65×109JD. 汽车行驶的路程为550km【答案】 C【解析】【解答】解：A、汽车匀速前进受到的阻力：f=0.08G=0.08mg=0.08×1500kg×10N/kg=1200N；故A正确；B、因为汽车匀速行驶时，处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以汽车受到的牵引力：F=f=1200N，汽车行驶的速度：v=108km/h=30m/s，这时汽车牵引力做功的功率：P= = =Fv=1200N×30m/s=3.6×104W；故B正确；C、汽油完全燃烧放出的热量为：Q放=Vq=3.3×107J/L×50L=1.65×109J，因为汽车的效率η= =40%，所以牵引力做的有用功：W有用=ηW总=40%×1.65×109J=6.6×108J，故C错误；D、根据W=Fs可得，汽车行驶的路程为：s= = =5.5×105m=550km．故D正确．故选C．【分析】（1）根据G=mg和汽车受到的阻力是整车重的0.08倍求出阻力的大小；（2）汽车匀速行驶时，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，根据二力平衡条件求出牵引力的大小，又知道汽车行驶的速度，根据P= = =Fv求出汽车牵引力做功的功率；（3）知道汽油的热值和油箱容积，可利用公式Q放=Vq计算出汽油完全燃烧放出的热量，又知道汽车的效率为40%，可利用公式W有用=ηW总计算出牵引力做的有用功；（4）利用公式W=Fs的公式变形计算出汽车行驶的路程．2．下列家用电器，主要利用电流热效应工作的是（）A. 收音机B. 电烤炉C. 电风扇D. 电视机【答案】B【解析】【解答】解：A、收音机工作时，主要将电能转化为声能，不是利用电流的热效应，不合题意；B、电烤箱工作时，主要将电能转化为内能，是利用电流的热效应，符合题意；C、电风扇工作时，主要将电能转化为机械能，不是利用电流的热效应，不合题意；D、电视机工作时，主要将电能转化为声能和光能，不是利用电流的热效应，不合题意．故选B．【分析】当电流通过电阻时，电流作功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应．明确各用电器使用时的能量转化可做出判断．3．现在节约能源的现象越来越多.比如在香港的一家健身馆，在地面上就装有压电材料，利用健身者对地面的压力来产生电能，并为室内照明供电.在这一过程中实现的能量转化形式是：（）A. 电能----机械能----光能和内能B. 机械能----光能和内能----电能C. 电能----光能和内能----机械能D. 机械能----电能----光能和内能【答案】D【解析】【解答】健身者的运动具有机械能，通过在地面上的压电材料产生电能，电能再照明供电，转化为光能和内能.所以过程为：机械能----电能----光能和内能.D符合题意，ABC不合题意.故答案为：D.【分析】直流电动机原理：是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理制成的，由此分析解答.4．下列有关热机的说法正确的是（）A. 内燃机的冷却液需要用比热容较大的物质B. 内燃机的做功冲程是机械能转化为内能的过程C. 汽油机消耗的汽油可循环使用,是取之不尽的能源D. 热机的使用缓解了城市的热岛效应【答案】 A【解析】【解答】解：A. 为使冷却效果好，内燃机的冷却液需要用比热容较大的物质，故A正确；B．内燃机的做功冲程是内能转化为机械能的过程，故B错；C．汽油是一次能源，不能循环使用，故C错；D．热机的使用加重了城市的热岛效应，故D错。
最新人教版初中九年级物理下册第十四章《内能的利用》测试题(含答案解析)
一、选择题1．四冲程柴油机的转数是960r/min，那么它每秒对外做功的次数是（）A．8次B．16次C．480次D．960次2．如图所示，试管内的高温高压水蒸气从玻璃管中喷出，使小叶轮转动，与这一实验过程中能量的转化相同的是汽油机的（）A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程3．甲、乙两种燃料，甲的质量是乙质量的2倍，甲、乙完全燃烧后放出热量之比3:2，则甲乙两种燃料热值之比为（）A．3:4B．4:3C．2:3D．3:24．如图所示是汽油机工作时的四个冲程，其中说法正确的是（）A．按一个工作循环其正确排列顺序是“丁乙丙甲”B．若飞轮转速是2400r/min，则1s对外做功40次C．使用热值更高的燃料可提高热机的工作效率D．丁冲程中活塞向下运动气缸内压强变小，大气压将汽油与空气混合物压入气缸5．下列说法正确的是（）A．敲碎煤块使煤充分燃烧能提高煤的热值B．“摩擦生热”现象中的“热”的含义是指内能C．做功相同时，热机的效率越高消耗的燃料越多D．一杯热水逐渐变凉时，这杯水的热量不断减小6．60吨级目前世界上最先进的我国YF-75液氧甲烷火箭发动机。
这主要是因为甲烷具有（）A．较小的密度B．较高的热值C．较大的比热容D．较低的沸点7．为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施中能提高热机效率的是（）A．尽量减少热机部件间的摩擦B．尽量增加热机的工作时间C．尽量燃烧一些热值大的燃料D．尽量增加所用燃料的质量8．如图所示，用同样的器材进行实验，现要求仅根据温度计示数的变化（t∆），比较不同物质的吸热本领（实验1）或者比较不同燃料的热值（实验2），则以下说法中正确的是（）A．这两个实验均需要控制被加热的物质的种类一样B．这两个实验均需要控制实验中用完全相同的燃料C．正确完成实验1后，若t∆越小，则该物质的比热容越大D．在实验2中，加热相同时间后，若t∆越大，则该燃料的热值一定越大9．影片“流浪地球”开启了中国科幻元年，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10．下列说法正确的是（）A．水的比热容和它吸收或放出的热量多少有关B．当2kg的水比200g的水内能大时，其温度也一定更高C．烧红的铁丝放入冷水中后，铁丝的温度转移到水中，使水的温度升高D．煤油的热值比酒精的热值大，煤油完全燃烧放出的热量不一定比酒精多11．小明用煤气炉烧水时，进行了如下思考，正确的是（）A．煤气燃烧越充分，其热值越大B．只要煤气燃烧足够充分，效率就可以达到100%C．壶内水温度升高的过程中内能增大D．水沸腾过程中吸收热量，温度不断升高12．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1 s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13．下列关于能量转化和转移现象的说法中，错误的是（）A．暖瓶塞跳起时，内能转化为机械能B．给蓄电池充电，电能转化为化学能C．内燃机的压缩冲程，机械能转化为内能D．用热水袋取暖时，能量的形式发生变化14．下列说法中正确的是（）A．如图所示，用细线把很干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面，记下测力计的读数。
人教版2023初中物理九年级物理全册第十四章内能的利用经典知识题库
人教版2023初中物理九年级物理全册第十四章内能的利用经典知识题库单选题1、利用一燃气热水器对10kg、20℃的水进行加热时，完全燃烧了0.105m3的煤气。
已知水的比热容为4.2×103J/kg·℃，煤气的热值为4×107J/m3，该热水器烧水的效率是50%。
下列说法中（）①煤气完全燃烧放出的热量是4.41×103J②水吸收的热量是2.1×106J③水温升高了50℃④加热过程中水的内能保持不变A．只有①④正确B．只有②③正确C．只有①②正确D．只有②③④正确答案：B①由Q放=Vq知道，煤气完全燃烧放出的热量是Q=Vq=0.105m3×4×107J/m3=4.2×106J放故①错误；②由于该热水器烧水的效率是50%，所以，水吸收的热量是Q=Q放η=50%×4.2×106J=2.1×106J吸故②错误；③由Q=cmΔt知道，水温升高了Δt=Qcm=2.1×106J4.2×103J/(kg⋅℃)×10kg=50°C故③正确；④加热过程中水的温度升高内能增大，故④错误。
故选B。
2、下列关于热机的说法中，错误的是（）A．热机是把内能转化为机械能的装置B．热机是把机械能转化为内能的装置C．对内燃机不断革新，也不能把气体的内能全部转化为机械能D．即使没有漏气、也没有摩擦等能量损失，内燃机也不能把内能全部转化为机械能答案：BAB．热机通过消耗燃料对外做功，把内能转化为机械能的装置，故A正确，不符合题意，B错误，符合题意；CD．机械工作时不可避免地要产生摩擦，所以能量在转化的过程中肯定有散失，即使机器不断革新，没有漏气、也没有摩擦等能量损失，工作时气缸也会发生热传递、废弃还要带走部分热量，因此内燃机不能把内能全部转化为机械能，故CD正确，不符合题意。
故选B。
3、汽油机的四个冲程中，哪个冲程存在着机械能转化为内能的过程（）A．B．C．D．答案：BA．图中的一个气阀打开，活塞向下运动，所以为吸气冲程，吸气冲程没有能量转化，故A不符合题意；B．图中的两个气阀都关闭，活塞向上运动，为压缩冲程，是机械能转化为内能，故B符合题意；C．图中的两个气阀都关闭，活塞下运动，为做功冲程，是内能转化机械能，故C不符合题意；D．图中的一个气阀打开，活塞向上运动，所以为排气冲程，排气冲程没有能量转化，故D不符合题意。
初中物理：内能利用复习题
一、填空题1.四冲程汽油机在工作过程中，将内能转化为机械能的是________冲程。
2.汽油机一个工作循环的四个冲程按顺序依次是：吸气冲程、、做功冲程、排气冲程，汽油机是汽车的“心脏”，气缸外面有“水套”，汽车行驶时水的温度会升高，水的内能会增大，这是通过的方式改变水的内能。
3.汽油的热值是4.6×107J/kg，完全燃烧3 kg汽油所产生的热量是________J。
4.内燃机一个工作循环有吸气、压缩、做功、排气四个冲程，实现将内能转化为机械能的是冲程，选择水作为发动机的冷却液，是利用水的较大的特点。
5.为了减少煤碳燃烧对环境的污染，达州市委要求推广使用天然气，天然气燃烧时，将能转化为内能，小王将质量为5 kg、温度为20℃的水烧开（在一个标准大气压下），水吸收了J 的热量；若他家每天需要3壶同样的开水，至少需要燃烧m3的天燃气；如改用电热水壶烧水，则至少需要消耗kW•h的电能。
6.“长征六号”运载火箭，它首次采用了我国最新研制的大推力液氧煤油发动机。
①煤油燃烧过程中，其热值大小__________。
②火箭起飞时，煤油燃烧产生大量高温高压的燃气，燃气对火箭的推力达1.2×106 N，这个力可举起质量为________t的物体（g取10 N/kg）。
③燃气对火箭做功，燃气的内能会________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
二、选择题7.下列关于热值和热机效率的描述，正确的是( )A.使燃料燃烧更充分，可以增大热值B.使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率C.燃料燃烧释放的热量越多，热值越大D.热值和热机效率都是定值，与外界条件无关8.柴油机的效率比汽油机的高，这说明( )A.在单位时间内柴油机消耗的燃料比汽油机的少B.在单位时间内柴油机消耗的燃料比汽油机的多C.柴油的热值比汽油的高D.柴油机把柴油燃烧后的内能转化为机械能的比率比汽油机的高9.关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（）A．物体的温度越高，所含热量越多B．温度高的物体，内能一定大C．0℃的冰块，内能一定为零D．温度相同的两物体间不会发生热传递10.关于能量及能量之间的转化，下列说法正确的是( )A.火山具有内能，冰山不具有内能B.火箭在加速上升时，机械能保持不变C.拦河大坝使水位升高，增加了水的重力势能D.坠落的陨石在空中划过一道亮光时，内能转化为机械能三、简答题11.乙醇汽油作为汽车的燃料，它是由粮食及各种植物纤维加工成的燃料--乙醇，与汽油按一定比例混配形成的．乙醇汽油作为一种新型清洁燃料，可以有效降低一氧化碳、碳氢化合物等主要污染物的排放，是目前世界上可再生能源的发展重点．根据题目提供的信息，说明用乙醇汽油代替汽油的好处．（至少写出一条）。
初中物理《九年级》第十四章 内能的利用-能量的转化和守恒 考试练习题
初中物理《九年级》第十四章 内能的利用-能量的转化和守恒 考试练习题姓名:_____________ 年级:____________ 学号:______________1、学习了能量的转化和守恒后，同学们在一起梳理知识时根据生活经验，交流了以下想法，你认为正确的是（ ）A ．各种形式的能在一定条件下都可以相互转化B ．一个单摆摆动多次后最终停了下来，说明能量的总量逐渐减小C ．空调既可以制热也可以制冷，说明能量的转化和转移没有方向性D ．用电蒸锅蒸煮医疗器械，将电能转化为内能知识点：能量的转化和守恒 【答案】AD【详解】A ．自然界中存在不同形式的能量，各种不同形式的能量在一定条件下可以相互转化，故 A 正确；B ．一个单摆摆动多次后最终停了下来是因为存在摩擦阻力，机械能转化为内能，即机械能减少了，但能量的总量保持不变，故 B 错误；C ．能量的转化和转移有方向性，例如热传递时，热量总是从高温物体传递到低温物体，故 C 错误；D ．用电蒸锅蒸煮医疗器械时，消耗了电能，使器械的内能增大，是将电能转化为内能的过程，故 D 正确。
故选AD 。
2、“嫦娥一号”靠太阳能电池板提供电能，它能将多余的能量储存在蓄电池里，这种能量的转化和储存的方式是（ ）A ．太阳能转化为电能，再转化为电能B ．太阳能转化为电能，再转化为化学能C ．太阳能转化为内能，再转化为化学能D ．太阳能转化为电能，再转化为光能知识点：能量的转化和守恒 【答案】B【详解】太阳能电池板把太阳能转化成电能，多余的电能通过化学反应转化成化学能储存在蓄电池里，选项 B 符合题意。
故选 B 。
3、下列现象中，机械能转化为内能的是A ．燃料燃烧B ．水力发电站C ．钻木取火D ．水沸腾时，把壶盖顶起知识点：能量的转化和守恒 【答案】C【分析】自然界的能量既不会消失，也不会创生，只会从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体上．【详解】A 、燃料燃烧过程是将化学能转化为内能，故 A 错误；B 、水力发电站是将机械能转化为电能，故 B 错误；C 、钻木取火是摩擦生热，是机械能转化为内能，故 C 正确；D 、水沸腾时，把壶盖顶起，是将内能转化为机械能，故 D 错误．故选C ．4、理发用电吹风在吹热风工作时，是将电能转化为_____ 能和 ____ 能。
初中物理-内能利用-计算题1
初中物理-内能利用-计算题1一．解答题（共11小题）1．如图所示，是最新一款无人驾驶汽车原型图．汽车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况．该款车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km时，消耗汽油．假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为30%，那么，在这段运动过程中，求：（1）该汽车发动机做的有用功是多少（2）该汽车的输出功率为多少（已知：汽油的密度为×103kg/m3，汽油的热值为×107J/kg）2．质量为3t的小型载重汽车，额定功率为l00kW，车上装有6t的砂石．汽车先以lOm/s 的速度在平直公路上以20kW的功率匀速行驶了lOmin，消耗汽油，然后又以额定功率用了2min的时间，将砂石从山坡底运送到50m高的坡顶施工现场．g取10N/kg．试问：（1）的汽油完全燃烧放出的热量为多少（已知汽油的热值为×107J/kg）（2）汽车在平直公路上匀速行驶时，受到的阻力为多少（3）汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是多少3．莲莲家的汽车尾部上标有“”的字样，其中“T”就是“涡轮增压”，是利用高温、高压的废气去冲击“废气涡轮”高速旋转，来带动同轴的“进气涡轮”也高速旋转，从而增加吸气冲程的进气量并增大进气气压，使汽油燃烧更充分，燃气压强更大，同时也减少了废气中的有害物质，达到提高发动机效率和减少废气污染的目的．这辆汽车的最低油耗可达（kW•h），已知汽油的热值为×107J/kg．（温馨提示：最低油耗是指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量；（kW•h）表示获得1kW•h能量消耗汽油）．求：（1）的汽油完全燃烧时放出的热量为多少（2）该汽车发动机的效率最高可达多少（结果保留整数）4．我国自行生产的混合动力汽车已经服务于北京奥运．混合动力汽车启动时，内燃机并不工作，蓄电池通过某种方式向车轮输送能量；当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，也可以同时给蓄电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机和蓄电池还可以同时向车轮输送能量．电压/v300功率/w30容量/Ah100质量/kg320（1）根据以上描述，请你说出一种混合动力汽车不同于普通汽车的优点．（2）表是某台混合动力汽车所用的镍氢蓄电池组的部分参数（其中容量即为电荷量），试求该蓄电池组最多可储存多少电能．（3）测试人员驾驶该车在平直公路上匀速直线行驶，观察仪表盘，发现这段时间内汽车内燃机消耗燃油，车速为50km/h，蓄电池组储存的电能由最大值的60%增加到80%．从汽车使用技术手册中，测试人员发现该车使用的燃油的热值为×107J/kg，汽车行驶时所受阻力f 和车速v的关系如图所示．①内燃机若完全燃烧燃油能放出多少热量②车速为50km/h时汽车发动机的动力有多大③试计算该汽车内燃机的效率（不计内燃机外机械传动及充电过程中的能量损失）．5．某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为×lO5Pa，飞轮1min转动1800周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），若1min消耗汽油．汽油的密度ρ=×103kg/m3；汽油的热值为×l07J/kg．求：（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力；（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功；（3）汽油机的功率．（4）该汽油机的效率．6．液化石油气的热值高达×107J/kg，一些不法商贩为谋取暴利，常将液化石油气与价格低廉、热值仅为×107J/kg的二甲醚混合装入钢瓶内销售给客户．常州市质监局对某液化石油气站销售的瓶装燃气进行检测：将质量为100kg、初始温度为31℃的水装入容器内，用高效炉灶燃烧瓶内燃气加热容器中的水直至100℃恰好沸腾，瓶内燃气消耗了．通过高效炉灶，水能吸收燃气完全燃烧释放热量的75%．已知水的比热容为c水=×103J/（kg•℃），问：（1）瓶内燃气的热值是多少（2）该液化石油气站销售的瓶装液化石油气有无掺混二甲醚7．（1）地球上海洋的面积约占地球表面积的70～75%，海洋的贮水量约为×1021千克，海水资源极其丰富．当前某些发达国家公然践踏国际规则，肆意排放CO2，引起温室效应．假定由此导致海水的温度升高℃，则海水将多吸收的热量约为焦[设海水的比热为×103焦/（千克•℃）]（2）淡水资源缺乏是一个全球性难题，世界各国都在倡导节约用水，合理利用水资源．然而生活中常有一些细节被人们所忽略，如水龙头不拧紧会滴水．假设某水龙头没拧紧每秒钟会滴下两滴水，每滴水约为毫升，照此计算，这只水龙头连续滴水一个月（30天）会流失约千克的水．（水的密度ρ水=×103千克/米3）8．由于降水偏少以及火力发电用煤安排不足等原因，全国大多数省份供电不足，频频跳闸停电，影响居民生活及农业生产．某校为了维持正常教学用电，自购了一台发电机，铭牌上的参数如下表．型号200GF额定功率50Hz转速1500r/min额定电流400A额定功率200Kw效率80%请回答下列问题：（1）柴油发电机由柴油机和发电机两部分组合而成，工作时的能量转化是：柴油燃烧能转变为内能，柴油机冲程中内能转变为机械能，最后通过发电机转化为电能．（2）发电机的工作原理是（）A、电流的磁效应；B、电磁感应现象；C、磁场对电流有作用力；D、通电线圈在磁场中转动（3）到了夏天，全校50个教室，各个教室要增开“220V 100W”的电风扇4台，学生公寓、教师办公室要增开“220V ”的空调机40台，多媒体教室、会议室、计算机房要增开“220V ”空调机8台．若其他设备总功率为80kW并照常运行．①试通过计算说明现有发电机能否满足需要．②柴油发电机对学校的环境会造成哪些影响（至少两点）9． 2010年上海世博会使用了一种纯电动节能环保车．这种车使用电池作动力源，走起来比燃油车的响声小得多，同时也不会排放气体．下表是一款纯电动汽车与同型号内燃机汽车对比的测试数据（测试过程可视为匀速直线运动）．车型能源测试距离牵引力有用功百公里耗能效率纯电动汽车电能100km600N×107J%内燃机汽车汽油100km600N3×108J（1）请通过计算，在表格内填写汽车牵引力做的有用功及内燃机汽车的效率；（2）根据题目信息，说出这种纯电动汽车节能、环保主要体现在哪几个方面10．发动机是汽车的核心部件，发动机的质量决定了整车的性能和品质，现代汽车主要分汽油和柴油两类发动机，其中汽油发动机提供动力的是内燃机的汽缸．若某台以汽油为燃料的汽车，发动机内有四个汽缸，其相关数据如下表所示．（1）汽车以100km/h速度匀速运动时发动机的输出功率最大，则1min内有用功J．（2）汽车内燃机一个工作循环包括四个冲程，一个汽缸正常工作四个冲程的顺序是（对甲、乙、丙、丁重新排序），图所示的冲程内燃机给汽车提供动力．（3）汽车排气量是指发动机气缸的工作容积，汽车排气量越大，功率越大，空燃比是指汽缸内空气和燃油的质量比．汽车发动机数据表1min内完成工作循环2600次93#汽油汽缸内汽油和空气的混合密度m3排气量热值×107（J/kg）发动机最大功率75（kw）空燃比14：1当汽车以100km/h速度匀速运动时，根据表中数据求汽车发动机的效率．（计算结果保留一小数）11．一种正在研制中的太阳能动力车如图，它上面的太阳能接收板的有效面积为S=8m2，天气晴朗、接收板正对着太阳时，每1m2面积上每1s内接收到的太阳能是×103J．正常运行时：这种车将太阳能转化成机械能的效率可达12%．求：（1）2h内太阳能动力车接收到的太阳能是多少J（2）正常运行时该车的功率可达多少kW（3）若该车（含载重）的总质量为160kg，沿水平路面行驶时受到的阻力为总重力的，则它在水平路面上匀速行驶的速度可达多少m/s（运算中取g=10N/kg）初中物理-内能利用-计算题1参考答案与试题解析一．解答题（共11小题）1．（2015•内江）如图所示，是最新一款无人驾驶汽车原型图．汽车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况．该款车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km时，消耗汽油．假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为30%，那么，在这段运动过程中，求：（1）该汽车发动机做的有用功是多少（2）该汽车的输出功率为多少（已知：汽油的密度为×103kg/m3，汽油的热值为×107J/kg）【考点】热机的效率；功率的计算．【专题】计算题；比热容、热机、热值；功、功率、机械效率．【分析】（1）根据ρ=求出消耗汽油的质量，利用Q放=mq求汽油完全燃烧放出的热量，再利用效率公式η=的变形公式W=ηQ放可求出牵引力做的功．（2）知道前进的距离，利用求出汽车运动的时间，利用P=即可求出功率．【解答】解：（1）由ρ=得消耗汽油的质量为：m=ρV=×103kg/m3××10﹣3 m3=，汽油完全燃烧放出的热量：Q放=mq= kg××107J/kg=×107J；由η=得，汽油机的有用功：W=ηQ放=30%××107J=×107J；（2）由v=得汽车运动的时间：t===h=400s；汽车的输出功率：P===×104W．答：（1）该汽车发动机做的有用功是×107J；（2）该汽车的输出功率为×104W．【点评】本题考查了学生功、功率的公式、燃料完全燃烧放热公式的掌握和运用，明确哪些是有用能量、哪些是总能量是本题的关键，要求灵活运用所学公式．2．（2015•河南）质量为3t的小型载重汽车，额定功率为l00kW，车上装有6t的砂石．汽车先以lOm/s的速度在平直公路上以20kW的功率匀速行驶了lOmin，消耗汽油，然后又以额定功率用了2min的时间，将砂石从山坡底运送到50m高的坡顶施工现场．g取10N/kg．试问：（1）的汽油完全燃烧放出的热量为多少（已知汽油的热值为×107J/kg）（2）汽车在平直公路上匀速行驶时，受到的阻力为多少（3）汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是多少【考点】燃料的热值；机械效率的计算；功率计算公式的应用．【专题】比热容、热机、热值；功、功率、机械效率．【分析】（1）利用燃料放热公式，求出放出的热量；（2）先利用牵引力的功率和时间求出牵引力所做的功，再根据W=Fs求出牵引力，结合二力平衡得到阻力；（3）先求出有用功，再利用斜面的机械效率公式求出机械效率．【解答】解：（1）汽油燃烧放出的热量为：Q=mq=××107J/kg=×107J；（2）由P=可得牵引力做功为：W=Pt=20000W×600s=×107J，由功的计算公式，可得牵引力为：F===2000N，由于汽车匀速运动，则受到的阻力为f=F=2000N；（3）汽车在斜坡上做的有用功为：W有用=Gh=mgh=6000kg×10N/kg×50m=3×106J，总功为：W总=P额t=100000W×2×60s=×107J，则机械效率为：η=×100%=×100%=25%．（1）的汽油完全燃烧放出的热量为×107J；（2）汽车在平直公路上匀速行驶时，受到的阻力为2000N；（3）汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是25%．【点评】此题主要考查了燃料放热、力学功与功率的关系以及机械效率，属于能量综合运算题，难度适中．3．（2014•江西）莲莲家的汽车尾部上标有“”的字样，其中“T”就是“涡轮增压”，是利用高温、高压的废气去冲击“废气涡轮”高速旋转，来带动同轴的“进气涡轮”也高速旋转，从而增加吸气冲程的进气量并增大进气气压，使汽油燃烧更充分，燃气压强更大，同时也减少了废气中的有害物质，达到提高发动机效率和减少废气污染的目的．这辆汽车的最低油耗可达（kW•h），已知汽油的热值为×107J/kg．（温馨提示：最低油耗是指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量；（kW•h）表示获得1kW•h能量消耗汽油）．求：（1）的汽油完全燃烧时放出的热量为多少（2）该汽车发动机的效率最高可达多少（结果保留整数）【考点】有关热机的计算．【专题】热和能．【分析】（1）根据Q=mq求出汽油完全燃烧时放出的热量；（2）根据题意可知消耗汽油获得的能量，根据η=求出发动机的效率．【解答】解：（1）的汽油完全燃烧时放出的热量：Q放=mq=××107J/kg=×106J；（2）根据题意可知，完全燃烧汽油获得的能量为W=1kW•h=×106J，汽车发动机的效率：η=×100%=×100%≈39%．答：（1）的汽油完全燃烧时放出的热量为×106J；（2）该汽车发动机的效率最高可达39%．【点评】此题主要考查的是学生对热值和热机效率计算公式的理解和掌握，难度不大．4．（2008•武汉）我国自行生产的混合动力汽车已经服务于北京奥运．混合动力汽车启动时，内燃机并不工作，蓄电池通过某种方式向车轮输送能量；当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，也可以同时给蓄电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机和蓄电池还可以同时向车轮输送能量．电压/v300功率/w30容量/Ah100质量/kg320（1）根据以上描述，请你说出一种混合动力汽车不同于普通汽车的优点清洁，污染少、能源利用率高．（2）表是某台混合动力汽车所用的镍氢蓄电池组的部分参数（其中容量即为电荷量），试求该蓄电池组最多可储存多少电能．（3）测试人员驾驶该车在平直公路上匀速直线行驶，观察仪表盘，发现这段时间内汽车内燃机消耗燃油，车速为50km/h，蓄电池组储存的电能由最大值的60%增加到80%．从汽车使用技术手册中，测试人员发现该车使用的燃油的热值为×107J/kg，汽车行驶时所受阻力f 和车速v的关系如图所示．①内燃机若完全燃烧燃油能放出多少热量②车速为50km/h时汽车发动机的动力有多大③试计算该汽车内燃机的效率（不计内燃机外机械传动及充电过程中的能量损失）．【考点】热机的效率；功的计算；热量的计算；燃料的热值．【专题】应用题；简答题；压轴题．【分析】内燃机主要讲内能转化为机械能，在燃烧燃料时，产生的废气会污染环境，并且废气带走大部分热量，内燃机的效率很低．要解决此题需要用到计算公式：W=UIt、Q=mq、W=Fs、η=．【解答】解：（1）混合动力汽车启动时，内燃机不工作，只有当蓄电池电能过低或高速行驶时，才用到内燃机，所以混合动力汽车污染少．故答案为：清洁，污染少、能源利用率高．（2）该蓄电池组储存的电能为：W=UIt=300V×100A×3600s=×108J答：该蓄电池可储存×108J的电能．（3）①内燃机若完全燃烧燃油能放出的热量是：Q=mq=××107J/kg=×108J答：放出的热量是×108J．②分析图可知：车速为50km/h时，受到的阻力位2000N，又因为车做匀速直线运动，所以F=f=2000N答：发动机的动力为2000N．③行驶过程中充入的电能W1=W×（80%﹣60%）=×108J×（80%﹣60%）=×107J车行驶的路程为：s=vt=50km/h×=25km=250OOm行驶机械功：W2=Fs=2000N×25000m=5×107J内燃机的效率为：η==40%答：内燃机的效率为40%．【点评】此题考查了电功、机械功的计算，并且还考查了热机的效率，及燃料燃烧时的放热公式．考查得很全面．5．（2005•南通）某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为×lO5Pa，飞轮1min转动1800周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），若1min消耗汽油．汽油的密度ρ=×103kg/m3；汽油的热值为×l07J/kg．求：（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力；（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功；（3）汽油机的功率．（4）该汽油机的效率．【考点】有关热机的计算．【专题】计算题．【分析】热机工作时的压力和燃气的压强和活塞的面积有关，做功的多少和燃气的平均压力和做功的距离有关，计算功率要在对应的时间内计算做功的多少，计算效率也应是在对应的时间内燃料完全燃烧放出的热量和做的功．【解答】解：（1）燃气对活塞的平均压力：F=PS=×lO5Pa×30×10﹣4m2=2700N；（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功：W=FS=2700N×=135J；（3）曲轴每转两圈对外做功一次，所以1min转动1800周，要做功900次，所以P=（4）该汽油机1min消耗汽油质量：m=ρV=×103kg/m3××10﹣3m3=，效率：η=．答：（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力为2700N；（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功135J；（3）汽油机的功率为2025W；（4）汽油机的效率为33%．【点评】此题考查热机中压力、功、功率、效率的计算．在计算功率和效率时要注意对应关系．6．（2012•常州）液化石油气的热值高达×107J/kg，一些不法商贩为谋取暴利，常将液化石油气与价格低廉、热值仅为×107J/kg的二甲醚混合装入钢瓶内销售给客户．常州市质监局对某液化石油气站销售的瓶装燃气进行检测：将质量为100kg、初始温度为31℃的水装入容器内，用高效炉灶燃烧瓶内燃气加热容器中的水直至100℃恰好沸腾，瓶内燃气消耗了．通过高效炉灶，水能吸收燃气完全燃烧释放热量的75%．已知水的比热容为c水=×103J/（kg•℃），问：（1）瓶内燃气的热值是多少（2）该液化石油气站销售的瓶装液化石油气有无掺混二甲醚【考点】燃料的热值；热量的计算．【专题】计算题．【分析】根据水的比热容，计算出水吸收的热量，然后根据炉灶的热效率，可求出燃气燃烧放出的热量，最后根据热值的概念，求出燃气的热值；对照所求热值与石油气热值的关系，判断是否掺假．【解答】解：（1）水吸收的热量为：Q吸=cm（t﹣t0）=×103J/（kg•℃）×100kg×（100℃﹣31℃）=×107J；燃气燃烧放出的热量为：Q放===×107J；瓶内燃气的热值为：q===×107J/kg；（2）通过计算得出的瓶内燃气的热值正好等于液化石油气的热值，即q=q石油气=×107J/kg；故该液化石油气站销售的瓶装液化石油气没有掺混二甲醚；答：（1）瓶内燃气的热值是×107J/kg；（2）该液化石油气站销售的瓶装液化石油气没有掺混二甲醚．【点评】此题属于热学的综合题，将比热容与热值的相关计算，通过热效率联系在一起；根据相应的计算公式可解答．7．（2002•丽水）（1）地球上海洋的面积约占地球表面积的70～75%，海洋的贮水量约为×1021千克，海水资源极其丰富．当前某些发达国家公然践踏国际规则，肆意排放CO2，引起温室效应．假定由此导致海水的温度升高℃，则海水将多吸收的热量约为×1023焦[设海水的比热为×103焦/（千克•℃）]（2）淡水资源缺乏是一个全球性难题，世界各国都在倡导节约用水，合理利用水资源．然而生活中常有一些细节被人们所忽略，如水龙头不拧紧会滴水．假设某水龙头没拧紧每秒钟会滴下两滴水，每滴水约为毫升，照此计算，这只水龙头连续滴水一个月（30天）会流失约千克的水．（水的密度ρ水=×103千克/米3）【考点】燃料的热值．【专题】实验题；电与热、生活用电．【分析】（1）已知海水的质量、温度的变化量、海水的比热容，利用吸热公式Q吸=cm△t求海水吸收的热量；（2）根据题意求出这只水龙头连续滴水一个月流失的体积，再根据密度公式求出流失水的质量．【解答】解：（1）海水吸收的热量：Q=cm△t=×103J/（kg•℃）××1021kg×℃=×1023J；（2）流失水的体积：V=2×5×10﹣8m3×24×3600×30=，由ρ=得，流失的水的质量：m=ρ水V=×103kg/m3×=．故答案为：×1023；．【点评】本题考查了热量公式和电功公式、密度公式的灵活应用，根据题意得出一个月流失水的体积是关键．8．（2007•崇左）由于降水偏少以及火力发电用煤安排不足等原因，全国大多数省份供电不足，频频跳闸停电，影响居民生活及农业生产．某校为了维持正常教学用电，自购了一台发电机，铭牌上的参数如下表．型号200GF额定功率50Hz转速1500r/min额定电流400A额定功率200Kw效率80%请回答下列问题：（1）柴油发电机由柴油机和发电机两部分组合而成，工作时的能量转化是：柴油燃烧化学能转变为内能，柴油机做功冲程中内能转变为机械能，最后通过发电机转化为电能．（2）发电机的工作原理是（ B ）A、电流的磁效应；B、电磁感应现象；C、磁场对电流有作用力；D、通电线圈在磁场中转动（3）到了夏天，全校50个教室，各个教室要增开“220V 100W”的电风扇4台，学生公寓、教师办公室要增开“220V ”的空调机40台，多媒体教室、会议室、计算机房要增开“220V ”空调机8台．若其他设备总功率为80kW并照常运行．①试通过计算说明现有发电机能否满足需要．②柴油发电机对学校的环境会造成哪些影响（至少两点）【考点】内燃机的四个冲程；噪声及来源；发电机的构造和原理．【专题】计算题；简答题；压轴题．【分析】（1）柴油发电机主要是通过燃烧柴油，将化学能转化为内能，再通过做功冲程，将内能转化为机械能，从而带动发电机来发电的．（2）闭合电路的一段导体在磁场中做切割磁感线运动时，可以产生感应电流，根据此现象制成了发电机，可据此作答．（3）①首先计算出学校各种用电设备的总功率、总电流，再和发电机铭牌上的数值进行比较即可．②柴油发电机的污染主要来自两方面：一、机器运转过程中产生的噪音，二、燃料燃烧产生的废气污染．【解答】解：（1）柴油机的四个冲程中，在压缩冲程的末端，空气被压缩，温度升高；做功冲程的开始，喷入雾状柴油后，柴油自然，化学能转化为内能，而此时内能有转化为机械能，带动飞轮转动做功；最后通过发电机将机械能转化为电能．故答案为：化学，做功．（2）A、电磁铁利用了电流的磁效应，不合题意；C、D、通电线圈在磁场中转动，体现了磁场对电流的作用力，不合题意；而发电机的工作原理是电磁感应现象，故选B．（3）①由题意知：P总=×50×4+×40+×8+80kW=152kW＜200kw×80%，I总=200×A+8×A+40×A+A≈＞400A，故不能满足需要．②主要包括：大气污染和噪音污染．【点评】此题主要考查了柴油机能量转化和发电机的工作原理，在解答（3）题时，一定要考虑到额定电流的要求，以免造成错解．9．（2010•宁夏）2010年上海世博会使用了一种纯电动节能环保车．这种车使用电池作动力源，走起来比燃油车的响声小得多，同时也不会排放气体．下表是一款纯电动汽车与同型号内燃机汽车对比的测试数据（测试过程可视为匀速直线运动）．车型能源测试距离牵引力有用功百公里耗能效率纯电动汽车电能100km600N×107J%内燃机汽车汽油100km600N3×108J（1）请通过计算，在表格内填写汽车牵引力做的有用功及内燃机汽车的效率；（2）根据题目信息，说出这种纯电动汽车节能、环保主要体现在哪几个方面【考点】热机的效率；功的计算．【专题】计算题；简答题；信息给予题．【分析】（1）牵引力做的功等于牵引力和汽车在牵引力方向上通过的距离的乘积，即W力=FS；内燃机汽车的效率等于牵引力做的功和耗能的比值，即η=×100%．（2）纯电动节能环保车使用电池作动力源，走起来比燃油车的响声小得多，同时也不会排放气体．【解答】解：（1）①汽车牵引力做的有用功等于牵引力和汽车前进距离的乘积∴W力=FS=600N×100×103m=6×107J②内燃机汽车的效率等于牵引力做的功和耗能的比值，∴η=×100%=×100%=20%答：汽车牵引力做的有用功为6×107J，内燃机汽车的效率为20%．（2）由题意“纯电动节能环保车使用电池作动力源，走起来比燃油车的响声小得多，同时也不会排放气体”及计算结果归纳出环保车的特点：节能体现在该电动车的效率高，环保体现在噪音小、无废气排放．答：节能体现在该电动车的效率高；环保体现在噪音小、无废气排放．【点评】本题从电动环保汽车入手，结合社会热点问题“节能减排”对物理知识进行考查，是新课改下比较流行的一种题型，重点考查学生基础知识的掌握程度和灵活应用的能力．10．（2013•佛山）发动机是汽车的核心部件，发动机的质量决定了整车的性能和品质，现代汽车主要分汽油和柴油两类发动机，其中汽油发动机提供动力的是内燃机的汽缸．若某台以汽油为燃料的汽车，发动机内有四个汽缸，其相关数据如下表所示．（1）汽车以100km/h速度匀速运动时发动机的输出功率最大，则1min内有用功×106J．（2）汽车内燃机一个工作循环包括四个冲程，一个汽缸正常工作四个冲程的顺序是乙甲丁丙（对甲、乙、丙、丁重新排序），丁图所示的冲程内燃机给汽车提供动力．（3）汽车排气量是指发动机气缸的工作容积，汽车排气量越大，功率越大，空燃比是指汽缸内空气和燃油的质量比．汽车发动机数据表1min内完成工作循环2600次93#汽油汽缸内汽油和空气的混合密度m3排气量热值×107（J/kg）发动机最大功率75（kw）空燃比14：1当汽车以100km/h速度匀速运动时，根据表中数据求汽车发动机的效率．（计算结果保留一小数）【考点】内燃机的四个冲程；功的计算；功率的计算．【专题】压轴题；功、功率、机械效率．【分析】（1）已知发动机的最大功率，直接根据W=Pt即可求出汽车1min内做的有用功；（2）内燃机的四个冲程：吸气、压缩、做功、排气冲程，同时需要掌握内燃机四冲程的特点；。
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初中物理-内能利用-计算题1
一．解答题（共11小题）
1．如图所示，是最新一款无人驾驶汽车原型图．汽车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况．该款车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km时，消耗汽油1.5L．假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为30%，那么，在这段运动过程中，求：
（1）该汽车发动机做的有用功是多少？
（2）该汽车的输出功率为多少？
（已知：汽油的密度为0.8×103kg/m3，汽油的热值为4.5×107J/kg）
2．质量为3t的小型载重汽车，额定功率为l00kW，车上装有6t的砂石．汽车先以lOm/s 的速度在平直公路上以20kW的功率匀速行驶了lOmin，消耗汽油1.2kg，然后又以额定功率用了2min的时间，将砂石从山坡底运送到50m高的坡顶施工现场．g取10N/kg．试问：（1）1.2kg的汽油完全燃烧放出的热量为多少？（已知汽油的热值为4.5×107J/kg）
（2）汽车在平直公路上匀速行驶时，受到的阻力为多少？
（3）汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是多少？
3．莲莲家的汽车尾部上标有“2.0T”的字样，其中“T”就是“涡轮增压”，是利用高温、高压的废气去冲击“废气涡轮”高速旋转，来带动同轴的“进气涡轮”也高速旋转，从而增加吸气冲程的进气量并增大进气气压，使汽油燃烧更充分，燃气压强更大，同时也减少了废气中的有害物质，达到提高发动机效率和减少废气污染的目的．这辆汽车的最低油耗可达0.2kg/（kW•h），已知汽油的热值为4.6×107J/kg．（温馨提示：最低油耗是指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量；0.2kg/（kW•h）表示获得1kW•h能量消耗0.2kg汽油）．
求：（1）0.2kg的汽油完全燃烧时放出的热量为多少？
（2）该汽车发动机的效率最高可达多少？（结果保留整数）
4．我国自行生产的混合动力汽车已经服务于北京奥运．混合动力汽车启动时，内燃机并不工作，蓄电池通过某种方式向车轮输送能量；当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，也可以同时给蓄电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机和蓄电池还可以同时向车轮输送能量．
电压/v 300
功率/w 30
容量/Ah 100
质量/kg 320
（1）根据以上描述，请你说出一种混合动力汽车不同于普通汽车的优点．（2）表是某台混合动力汽车所用的镍氢蓄电池组的部分参数（其中容量即为电荷量），试求该蓄电池组最多可储存多少电能．
（3）测试人员驾驶该车在平直公路上匀速直线行驶0.5h，观察仪表盘，发现这段时间内汽车内燃机消耗燃油4.475kg，车速为50km/h，蓄电池组储存的电能由最大值的60%增加到80%．从汽车使用技术手册中，测试人员发现该车使用的燃油的热值为4.0×107J/kg，汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示．
①内燃机若完全燃烧燃油4.475kg能放出多少热量？
②车速为50km/h时汽车发动机的动力有多大？
③试计算该汽车内燃机的效率（不计内燃机外机械传动及充电过程中的能量损失）．
5．某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×lO5Pa，飞轮1min转动1800周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），若1min消耗汽油0.01L．汽油的密度ρ=0.8×103kg/m3；汽油的热值为4.6×l07J/kg．求：
（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力；
（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功；
（3）汽油机的功率．
（4）该汽油机的效率．
6．液化石油气的热值高达4.6×107J/kg，一些不法商贩为谋取暴利，常将液化石油气与价格低廉、热值仅为2.9×107J/kg的二甲醚混合装入钢瓶内销售给客户．常州市质监局对某液化石油气站销售的瓶装燃气进行检测：将质量为100kg、初始温度为31℃的水装入容器内，用高效炉灶燃烧瓶内燃气加热容器中的水直至100℃恰好沸腾，瓶内燃气消耗了0.84kg．通过高效炉灶，水能吸收燃气完全燃烧释放热量的75%．已知水的比热容为c水=4.2×103J/（kg•℃），问：
（1）瓶内燃气的热值是多少？
（2）该液化石油气站销售的瓶装液化石油气有无掺混二甲醚？
7．（1）地球上海洋的面积约占地球表面积的70～75%，海洋的贮水量约为1.3×1021千克，海水资源极其丰富．当前某些发达国家公然践踏国际规则，肆意排放CO2，引起温室效应．假定由此导致海水的温度升高0.1℃，则海水将多吸收的热量约为焦[设海水的比热为4.2×103焦/（千克•℃）]
（2）淡水资源缺乏是一个全球性难题，世界各国都在倡导节约用水，合理利用水资源．然而生活中常有一些细节被人们所忽略，如水龙头不拧紧会滴水．假设某水龙头没拧紧每秒钟会滴下两滴水，每滴水约为0.05毫升，照此计算，这只水龙头连续滴水一个月（30天）会流失约千克的水．（水的密度ρ水=1.0×103千克/米3）。