人教版九年级全册第十四章 内能的利用综合与测试复习练习题
展开一、选择题(每小题3分,共36分)
1.关于内能及内能的利用,下列说法正确的是( )
A.汽油机的做功冲程将内能转化为机械能
B.温度为0℃的物体没有内能
C.燃料的热值越大,燃烧释放的热量越多
D.增大热机功率一定能提高它的效率
2.如图是汽油机工作的四个冲程,其中表示排气冲程的是( )
A.甲B.乙C.丙D.丁
3.如图反映了一台机器正常工作时能量流向情况,下列说法错误的是( )
A.该机器的机械效率为75%
B.该图说明了能量可以发生转移
C.该图说明了能量可以发生转化
D.该机器遵循能量守恒定律
4.小玉家的下水管堵了,她爸爸用固体疏通剂进行疏通,具体操作:先将适量的疏通剂倒入下水道,再缓慢加入清水,疏通剂与水发生化学反应产生高温高压气体,通过高温高压气体的膨胀将管道疏通.在疏通剂与水的化学反应过程中,高温高压气体疏通管道的过程相当于四冲程汽油机的( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程
C.做功冲程 D.排气冲程
5.传统的燃油汽车能量的利用率很低.经测量某燃油汽车汽缸向外散热占26%,废气带走的能量占32%,摩擦等机械损耗占12%,则它的机械效率为( )
A.68%B.42%C.30%D.12%
6.下列关于能量转化的说法,正确的是( )
A.图A中,风力发电将空气的动能转化为电能
B.图B中,拉开的弹弓将石子弹出的过程,弹性势能增大
C.图C中,“神舟五号”载人飞船成功返航,返回舱在减速着陆过程中机械能守恒
D.图D中,水平路面上疾驰的汽车,将重力势能转化为动能
7.下列关于热现象的说法正确的是( )
A.内燃机的做功冲程是将机械能转化为内能
B.现代火箭用液态氢作燃料,是因为氢的比热容大
C.高压锅是利用增大锅内气压来降低液体沸点工作的
D.打气筒在打气时,筒壁发热主要是通过做功改变了内能
8.汽车已经成为现代生活中必不可少的一部分,汽车一般采用内燃机作为发动机,关于内燃机,下列说法正确的是( )
A.燃料燃烧,把化学能转化为内能
B.柴油机效率更高,是因为柴油的热值更高
C.做功冲程是把机械能转化为内能
D.热机效率可以达到100%
9.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
10.某单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1 200r/min,此汽油机在每秒钟内( )
A.完成80个冲程,做功20次
B.完成40个冲程,做功10次
C.完成20个冲程,做功10次
D.完成40个冲程,做功20次
11.下列关于热现象的说法正确的是( )
A.内燃机的做功冲程是将机械能转化为内能
B.现代火箭用液态氢作燃料,是因为氢的比热容大
C.高压锅是利用增大锅内气压来降低液体沸点工作的
D.打气筒在打气时,筒壁发热主要是通过做功改变了内能
12.如图所示为四冲程汽油机的某一个工作冲程.汽油的热值为4.6×107J/kg,下列说法中正确的是( )
A.此图所示为汽油机的吸气冲程
B.汽油燃烧可以放出的热量为4.6×107J
C.汽油机的效率越高,消耗的汽油就越少
D.质量为2kg的汽油完全燃烧,放出9.2×107J的热量
二、填空题(每空1分,共17分)
13.足球场上滚动的足球 (选填“具有”或“不具有”)能量;植物里储存的能量来自 ;夏天使用电风扇时,电风扇通电后扇叶会转动说明能量可以 .
14.四冲程汽油机在工作过程中,将内能转化为机械能的是做功冲程,如果汽油机的转速表显示3 000revs/min,那么该汽油机每秒内做 次功.给汽车加油时能闻到汽油的味道说明
15.如图是汽油机两个冲程的示意图,其中乙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”),汽车发动机用水来冷却是利用了水的 大的特点.
16.如图所示,将活塞迅速下压,玻璃筒底的棉花被点燃.此过程是通过 的方式增加了筒内空气的内能,能量转化方式与汽油机的 冲程相同.某汽油机在一次工作中消耗了2 kg 汽油,对外做功为2.3×107J ,则汽油机的效率是 % (汽油热值为4.6×107J/kg ).
已知汽车发动机的输出功率为75 kW .若该汽车行驶1 h 消耗柴油16 kg ,则该汽车发动机的热机效率η= (q柴油=4.3×107J/kg ,精确到0.1% );若用P输出 表示发动机的输出功率,m0 表示单位时间内消耗燃料的质量,q 表示燃料的热值,则η= .
完全燃烧1.4g酒精释放的热量是完全燃烧0.7g酒精释放热量的 倍酒精完全燃烧释放的热量是2.1×104J,这些热量全部被100g的液体A吸收,液体A的温度升高了50℃;完全燃烧1.4g酒精释放的热量全部被200g的液体A吸收,液体A的温度升高了Δt= ℃(不考虑散热).
三、实验探究题(第19题5分,第20题7分,第21题6分,共18分)
19.如图所示,小李用装有少量的煤油和酒精的两盏灯,分别给两杯相同的水加热.待煤油和酒精燃尽时,根据水温的变化比较两种燃料的热值大小.请根据小李的方案回答下列问题:
(1)实验前装入灯中的煤油和酒精的质量必须相同.
(2)在燃料燃尽前,如果两个烧杯中的水均已沸腾,则该实验 (选填“能”或“不能”)达到小李的目的.
(3)燃料燃尽后,甲温度计的示数比乙温度计的示数高,由此判断 (选填“煤油”或“酒精”)的热值大.
(4)该实验也可以粗略测出燃料的热值,与标准的热值相比,该实验测得的热值偏小(选填“偏大”或“偏小”),其主要原因是 .
20.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,并每隔一分钟记录一次杯中水的温度(见表).
(1)在安装、调整甲图中实验器材时,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“A”或“B ”)
(2)为保证实验便捷、可靠,实验时应控制两套装置中一些相同的量,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)该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30 g 酒精放出的热量是 J .
21.取一只透明的胶卷盒,底部钻一小孔,刚好能将电子式火花发生器的放电针管紧紧地塞进孔中,打开塑料盒盖,向塑料盒盖中滴入数滴酒精,再将盒盖盖紧,然后启动电火花发生器的按钮,电子式火花发生器点燃盒中酒精蒸气,产生的燃气将塑料盒盖喷出很远.
(1)酒精燃烧是将 能转化为 能.
(2)在此过程中,酒精燃烧后的燃气对外做功,燃气的 能减少,转化为 能.
(3)根据这个原理,可以制造的机械是 ,这种机械的效率 1(选填或“> ”或“< ”“=”).
四、计算题(第22题14分,第23题15分,共29分)
22.百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 km/h 接近经济车速,因此对外公布的理论油耗通常为90 km/h 的百公里匀速油耗,某品牌汽车行驶100 km 油耗为8 L ,汽车发动机的输出功率为25 kW (已知汽油的密度为0.75×103kg/m3 ,热值为4.5×107 J/kg ).求:
(1)汽油在燃烧的过程中,将 能转化为 能.汽油用掉一半时,其热值 (选填“变大”“变小”或“不变”).
(2)8 L 汽油完全燃烧放出的热量.
(3)行驶100 km 时间内发动机所做的功.
(4)该品牌汽车发动机的热机效率(结果精确到1% ).
23.某载重汽车自重12 t ,车轮与地面的总接触面积为0.5 m2 ,汽车以72 km/h 的速度在平直公路上匀速行驶时,柴油发动机的功率为210 kW ,每行驶43 s 消耗柴油700 g .(柴油的热值为4.3×107J/kg ,g 取10 N/kg )求:
(1)汽车的牵引力.
(2)该柴油发动机的效率.
(3)若公路所能承受的最大压强为8×105Pa ,汽车最多能装载的货物的质量.
答案
1——5 ACACC 6-10 ADADB 11-12DD
二、填空题(每空1分,共17分)
13.足球场上滚动的足球 具有 (选填“具有”或“不具有”)能量;植物里储存的能量来自 太阳能 ;夏天使用电风扇时,电风扇通电后扇叶会转动说明能量可以 相互转化 .
14.四冲程汽油机在工作过程中,将内能转化为机械能的是做功冲程,如果汽油机的转速表显示3 000revs/min,那么该汽油机每秒内做25次功.给汽车加油时能闻到汽油的味道说明分子不停地做无规则运动.
15.如图是汽油机两个冲程的示意图,其中乙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汽油和空气(选填“空气”或“汽油和空气”),汽车发动机用水来冷却是利用了水的比热容大的特点.
16.如图所示,将活塞迅速下压,玻璃筒底的棉花被点燃.此过程是通过 做功 的方式增加了筒内空气的内能,能量转化方式与汽油机的 压缩 冲程相同.某汽油机在一次工作中消耗了2 kg 汽油,对外做功为2.3×107J ,则汽油机的效率是 25 % (汽油热值为4.6×107J/kg ).
17.已知汽车发动机的输出功率为75 kW .若该汽车行驶1 h 消耗柴油16 kg ,则该汽车发动机的热机效率η= 39.2% (q柴油=4.3×107J/kg ,精确到0.1% );若用P输出 表示发动机的输出功率,m0 表示单位时间内消耗燃料的质量,q 表示燃料的热值,则η= P输出m0q×100% .
18.(1)完全燃烧1.4g酒精释放的热量是完全燃烧0.7g酒精释放热量的2倍酒精完全燃烧释放的热量是2.1×104J,这些热量全部被100g的液体A吸收,液体A的温度升高了50℃;完全燃烧1.4g酒精释放的热量全部被200g的液体A吸收,液体A的温度升高了Δt=50℃(不考虑散热).
三、实验探究题(第19题5分,第20题7分,第21题6分,共18分)
19.如图所示,小李用装有少量的煤油和酒精的两盏灯,分别给两杯相同的水加热.待煤油和酒精燃尽时,根据水温的变化比较两种燃料的热值大小.请根据小李的方案回答下列问题:
(1)实验前装入灯中的煤油和酒精的质量必须相同.
(2)在燃料燃尽前,如果两个烧杯中的水均已沸腾,则该实验不能(选填“能”或“不能”)达到小李的目的.
(3)燃料燃尽后,甲温度计的示数比乙温度计的示数高,由此判断煤油(选填“煤油”或“酒精”)的热值大.
(4)该实验也可以粗略测出燃料的热值,与标准的热值相比,该实验测得的热值偏小(选填“偏大”或“偏小”),其主要原因是燃料不能完全燃烧并且热量有散失.
20.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,并每隔一分钟记录一次杯中水的温度(见表).
(1)在安装、调整甲图中实验器材时,合理的顺序是先调整固定 B 的位置,再调整固定 A 的位置.(均选填“A”或“B ”)
(2)为保证实验便捷、可靠,实验时应控制两套装置中一些相同的量,主要有:加热时间、水的 质量 和 初温 .
(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 煤油 .
(4)该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 燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收,存在热损失 .
(5)已知酒精的热值为3.0×107J/kg ,完全燃烧30 g 酒精放出的热量是 9×105 J .
21.取一只透明的胶卷盒,底部钻一小孔,刚好能将电子式火花发生器的放电针管紧紧地塞进孔中,打开塑料盒盖,向塑料盒盖中滴入数滴酒精,再将盒盖盖紧,然后启动电火花发生器的按钮,电子式火花发生器点燃盒中酒精蒸气,产生的燃气将塑料盒盖喷出很远.
(1)酒精燃烧是将 化学 能转化为 内 能.
(2)在此过程中,酒精燃烧后的燃气对外做功,燃气的 内 能减少,转化为 机械 能.
(3)根据这个原理,可以制造的机械是 热机 ,这种机械的效率 < 1(选填或“> ”或“< ”“=”).
四、计算题(第22题14分,第23题15分,共29分)
22.百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 km/h 接近经济车速,因此对外公布的理论油耗通常为90 km/h 的百公里匀速油耗,某品牌汽车行驶100 km 油耗为8 L ,汽车发动机的输出功率为25 kW (已知汽油的密度为0.75×103kg/m3 ,热值为4.5×107 J/kg ).求:
(1)汽油在燃烧的过程中,将 化学 能转化为 内 能.汽油用掉一半时,其热值 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”).
(2)8 L 汽油完全燃烧放出的热量.
(3)行驶100 km 时间内发动机所做的功.
(4)该品牌汽车发动机的热机效率(结果精确到1% ).
答案:解:(2)8 L 汽油的体积:V=8L=8 dm3=8×10−3m3 ,
所消耗汽油的质量:m=ρV=0.75×103kg/m3×8×10−3m3=6 kg ,
汽油完全燃烧放出的热量:Q放=mq=6 kg×4.5×107J/kg=2.7×108J .
(3)汽车的速度:v=90 km/h=25 m/s ,
行驶100 km 时间内发动机所做的功:W=Pt=P×sv=25×103W×100×103m25 m/s=1×108J .
(4)该品牌汽车发动机的热机效率:η=WQ放=1×108J2.7×108J≈37% .
23.某载重汽车自重12 t ,车轮与地面的总接触面积为0.5 m2 ,汽车以72 km/h 的速度在平直公路上匀速行驶时,柴油发动机的功率为210 kW ,每行驶43 s 消耗柴油700 g .(柴油的热值为4.3×107J/kg ,g 取10 N/kg )求:
(1)汽车的牵引力.
(2)该柴油发动机的效率.
(3)若公路所能承受的最大压强为8×105Pa ,汽车最多能装载的货物的质量.
答案:解:(1)由题可知,汽车在平直公路上匀速行驶的速度v=72 km/h=20 m/s .
根据P=Wt=Fst=Fv 可知,汽车的牵引力:F=Pv=210000W20 m/s=1.05×104N .
(2)完全燃烧700 g 柴油放出的热量:Q放=m柴油q=0.7 kg×4.3×107J/kg=3.01×107J ,
柴油发动机做功:W=Pt=210×103W×43s=9.03×106J ,
柴油发动机的效率:η=WQ放×100%=9.03×106J3.01×107J×100%=30% .
(3)由p=FS 得,公路所能承受的最大压力:F=pS=8×105Pa×0.5 m2=4×105N ,
水平面上物体受到的重力等于物体对水平面的压力,则汽车的重力:G总=4×105N ,
汽车与货物的质量之和为m总=G总g=4×105N10 N/kg=4×104kg=40t ,
汽车最多能装载货物质量:m=m总−m车=40t−12t=28t .
题号
一
二
三
四
总分
得分
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
6
甲杯水温/℃
25
27
29
32
34
36
38
乙杯水温/℃
25
26
27
28
29
30
31
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
6
甲杯水温/℃
25
27
29
32
34
36
38
乙杯水温/℃
25
26
27
28
29
30
31
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