人教版 九年级物理 第14章 内能的利用 培优训练(含答案)

人教版九年级物理第14章内能的利用培优训练一、选择题1. 2018·株洲木炭的热值为3.4×107 J/kg，它表示1 kg木炭( )A．具有3.4×107 J的热量B．具有3.4×107 J的内能C．完全燃烧对外做功3.4×107 JD．完全燃烧放出热量3.4×107 J2. 下图是两个演示实验的示意图，图甲是在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团硝化棉，用力把活塞迅速下压，硝化棉就会立即燃烧；图乙是给试管里的水加热，水沸腾后，水蒸气推动橡胶塞迅速冲出试管口。

根据实验现象判断下列说法中正确的是( )A．图甲中活塞下压过程中，筒内气体的内能减小B．图甲中活塞下压过程的能量转化与内燃机压缩冲程能量转化相同C．图乙中水蒸气推动橡胶塞迅速冲出试管口的过程中，水蒸气的内能增加D．图乙中水蒸气推动橡胶塞过程的能量转化与内燃机压缩冲程的能量转化相同3. 汽油机工作时的热损失情况：汽缸散热损失30%，废气带走35%，机械摩擦损耗10%。

则完全燃烧2 g汽油(热值为4.6×107J/kg)获得的机械能是( ) A．2.76×104J B．3.22×104J C．0.92×104J D．2.3×104J4.如图，给试管里的水加热，水沸腾后，水蒸气推动橡皮塞冲出试管口，这个过程与四冲程汽油机的哪一个冲程中的能量转化是相同的( )A. 吸气冲程B. 压缩冲程C. 做功冲程D. 排气冲程5. 四冲程汽油机的剖面图如图所示，依靠飞轮惯性使活塞向上运动完成的冲程是( )①吸气冲程②压缩冲程③做功冲程④排气冲程A．①和②B．③和④C．①和③D．②和④6. 如图所示是某内燃机能量流向图，该内燃机的热机效率是( )A．25% B．35% C．40% D．75%7. 2018·济南自然界的能量可以从一个物体转移到另一个物体，也可以从一种形式转化为其他形式。

以下事例中，能量发生了转移的是( ) A．用太阳能电池给十字路口的红绿灯供电B．电动共享汽车在电动机驱动下加速前进C．水库中的水从高处泻落冲击水轮机转动D．流星从夜空快速地滑过发出耀眼的光亮8. 为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施不能提高热机效率的是( ) A．让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全B．在设计与制造热机时要不断改进与创新，以减少能量的损失C．尽量减少热机内部各部件间的摩擦D．尽量增加热机的工作时间二、填空题9.如图所示，某单缸四冲程汽油机正处于________冲程，此冲程将________能转化为________能，接下来它应该处于________冲程．10.如图所示，瓶子里装有少量的水，用力打气，瓶塞向上跳起，瓶内有白雾产生．白雾是________________形成的．瓶塞向上跳起过程中，瓶内气体_________ _____________________，温度降低，内能减小；其能量转化情况与四冲程汽油机的__________冲程相同．11. 2019年6月5日，我国首次用固体燃料运载火箭把“文昌物联一号”卫星成功送上太空。

火箭发射时要选用热值(选填“大”或“小”)的固体燃料，燃料的质量减少，热值(选填“变小”或“不变”)。

12. 合理分类和利用垃圾可以保护环境、变废为宝。

在一定条件下，1 t生活垃圾能“榨”出140 kg燃料油。

若燃料油的热值为4.0×107J/kg，某城镇每天产生50 t 生活垃圾，则这些垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出的热量为J。

在标准大气压下，这些热量的30%被500 m3、30 ℃的水吸收，则水温能升=4.2×103 J/(kg·℃)，ρ水=1.0×103 kg/m3]高℃。

[c水13. 如图所示是汽油机两个冲程的示意图，其中图____________中的冲程为汽车提供了动力。

汽油机在吸气冲程吸入汽缸的是__________(选填“空气”或“汽油和空气的混合物”)。

14. 为了倡导低碳生活，太阳能热水器被广泛应用于现代生活。

小明家的太阳能热水器吸热板面积S＝3 m2，水箱内装有质量m＝100 kg的水。

小明观察发现：这些水在t＝10 h时间内温度由20 ℃升高到80 ℃。

查阅资料获知：当天当地的太阳辐射平均功率P0＝1.68×106J/(m2·h)(太阳辐射功率是指1 h内投射到1 m2面积上的太阳能)，c水＝4.2×103J/(kg·℃)。

求：(1)水箱内所装的水吸收的热量Q1。

(2)吸热板吸收的太阳辐射能量Q2。

(3)该太阳能热水器的能量转化效率η。

三、实验题15. 小柯同学自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系，他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，并每隔1 min记录一次杯中水的温度(见下表)。

(1)在安装、调整图甲中实验器材时，合理的顺序是先调整固定________的位置，再调整固定________的位置。

(均选填图中的“A”或“B”)(2)为保证实验便捷、可靠，实验时应控制两套装置中的一些量相同，主要有：加热时间、水的________和________。

(3)通过表中记录的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是_____ ___。

(4)小柯同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量并记录了数据，利用公式Q吸＝cm(t－t0)计算出水吸收的热量，同组的小红同学认为通过这些数据不能准确地计算出煤油和菜籽油的热值，她的理由是_____________________________________________________________________ ___。

(5)已知酒精的热值为3.0×107J/kg，完全燃烧20 g酒精放出的热量是________J。

四、解答题16. 2019·潍坊一定气压下，某种晶体熔化成同温度液体时所吸收的热量与其质量之比叫该晶体的熔化热，用字母λ表示。

在标准大气压下，用一个热效率为40%的酒精炉作为热源，将50 g初温为0 ℃的冰全部熔化为0 ℃的水，共燃烧了14 g 酒精，酒精的热值为3×107J/kg。

求：(1)冰熔化过程中吸收的热量。

(2)在标准大气压下，冰的熔化热λ冰。

17. 某台单缸四冲程内燃机的活塞面积是120 cm2，一个冲程长是0.3 m，做功冲程中燃气对活塞的平均压强是5×105Pa，曲轴的转速是300 r/min。

求：(1)内燃机每分钟做的功。

(2)内燃机的功率是多大。

人教版九年级物理第14章内能的利用培优训练-答案一、选择题1. 【答案】D2. 【答案】B3. 【答案】D[解析] 汽油机的效率：η＝100%－30%－35%－10%＝25%；2g汽油完全燃烧产生的热量：Q＝mq＝2×10－3kg×4.6×107J/kg＝9.2×104J；根据η＝WQ可知获得的机械能：W＝ηQ＝25%×9.2×104J＝2.3×104J。

4. 【答案】C 【解析】图示是将内能转化为机械能的过程，在四冲程汽油机的工作过程中，吸气和排气冲程，只有能量的转移，没有能量的转化，故A和D均不符合题意；压缩冲程将机械能转化为内能，故B不符合题意；做功冲程将内能转化为机械能，C符合题意．故选C.5. 【答案】D[解析]依靠飞轮惯性完成的冲程有吸气冲程、压缩冲程和排气冲程。

活塞向上运动，且靠飞轮惯性完成的冲程是压缩冲程和排气冲程，故D正确。

6. 【答案】B[解析]热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，即做有用功的能量在燃料完全燃烧产生的能量中所占的百分比，所以该内燃机的热机效率应为η＝1－25%－40%＝35%。

7. 【答案】C[解析] 水库中的水从高处泻落冲击水轮机转动，是水的机械能变成水轮机的机械能，能量的形式没有变化。

8. 【答案】D二、填空题9. 【答案】压缩机械内做功【解析】两个气门关闭，活塞向上运动，这是压缩冲程；压缩冲程将机械能转化为内能；压缩冲程结束就是做功冲程．10. 【答案】水蒸气液化膨胀对外做功(或部分内能转化为瓶塞的机械能) 做功11. 【答案】大不变12. 【答案】2.8×10114013. 【答案】乙汽油和空气的混合物[解析] 由图可知，图甲中两个气门都关闭，活塞上行，为压缩冲程；图乙中，两个气门都关闭，活塞下行，为做功冲程。

为汽车提供动力的冲程是做功冲程；在吸气冲程中汽油机吸入汽缸的是汽油和空气的混合物。

14. 【答案】(1)水吸收的热量：Q 1＝c 水m Δt ＝4.2×103 J /(kg ·℃)×100 kg ×(80 ℃－20 ℃)＝2.52×107 J 。

(2)经过10 h 阳光的照射接收的太阳能：Q 2＝P 0St ＝1.68×106 J /(m 2·h )×3 m 2×10 h ＝5.04×107 J 。

(3)该太阳能热水器的能量转化效率： η＝Q 1Q 2＝2.52×107 J 5.04×107 J ＝0.5＝50%。

三、实验题15. 【答案】(1)BA (2)质量 初温 (3)煤油(4)燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收 (5)6×105[解析] (1)实验前，首先调整好实验装置，根据酒精灯外焰的高度调整铁架台的高度，根据烧杯和烧杯中水的高度调整温度计的高度，因此是先固定B ，再固定A 。

(3)甲、乙两套装置中，水的质量和初温相同，由Q ＝cm Δt 知，加热相同时间，末温高的物质吸收的热量较多；相同的加热设备，相同时间内，消耗的燃料质量相同，由Q ＝qm 知，水的末温越高，对应燃料的热值较大。

(4)因为燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收，存在热损失，所以通过计算得出的热值比实际值要小，因此这样的计算结果不可靠。

(5)完全燃烧20 g 酒精放出的热量：Q 放＝mq ＝20×10－3 kg ×3.0×107 J /kg ＝6×105 J 。

四、解答题16. 【答案】(1)14 g 酒精完全燃烧放出的热量：Q 放＝qm 酒精＝3×107 J /kg ×0.014 kg ＝4.2×105 J ，由η＝Q 吸Q 放可得，冰熔化成水共吸收热量： Q 吸＝Q 放×η＝4.2×105 J ×40%＝1.68×105 J 。