人教版（2024）九年级全册第十三章 内能第2节 内能一课一练

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注意事项：
1．测试范围：人教版九年级全册第14章。
一．内燃机的四个冲程及其工作循环的计算（共6小题）
二．比较不同燃料热值（共2小题）
三．热值、比热容和热机效率的综合计算（共3小题）
四．能量的转化及其利用率（共2题）TOC \ "1-3" \h \u
一．内燃机的四个冲程及其工作循环的计算（共6小题）
1．下面四幅图分别是内燃机工作的四个冲程的示意图，属做功冲程的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】C
【解答】解：A、图中内燃机排气门打开，进气门关闭，活塞向上运动，气体流出汽缸，是排气冲程，故A不符合题意；
B、图中内燃机两气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，故B不符合题意；
C、图中内燃机两气门关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程，故C符合题意；
D、图中内燃机进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，气体流入汽缸，是吸气冲程，故D不符合题意。
故选：C。
2．如图所示是四冲程汽油机的压缩冲程，关于该过程中气缸内的气体，下列说法正确的是（ ）
A．密度不变B．内能增大
C．温度降低D．分子热运动变慢
【答案】B
【解答】解：在压缩冲程中，活塞对气缸内的气体做功，气体的质量不变，但体积变小，由密度公式可知气体的密度增大，且气体的内能增加，温度升高，分子热运动加快，故ACD错误，B正确。
故选：B。
3．汽油机飞轮转速是3600r/min，在1s内汽油机内能转化为机械能的次数及完成的冲程个数为（ ）
A．15次，60个B．18次，120个
C．30次，120个D．900次，30个
【答案】C
【解答】解：
汽油机的转速是3600r/min，即60r/s，内能转化为机械能属于做功冲程，又因一个工作循环，曲轴转两圈，对外做功一次，所以，该汽油机每秒可以做功30次，完成120个冲程。
故选：C。
4．四冲程的汽油机正常工作时，每个工作循环中活塞在气缸里往复运动 次，其中有 个冲程是做功冲程。
【答案】2；1
【解答】解：在四冲程的汽油机的一个工作循环中，活塞在气缸内往复运动2次，曲轴转动2周，做功1次。
故答案为：2；1。
5．如图为单缸四冲程汽油机的 冲程，该冲程活塞移动时，汽缸内燃料混合气体的压强变 。
【答案】压缩；大
【解答】解：图中活塞向上运动，两气门关闭，因此是压缩冲程；
压缩冲程过程中，汽缸内部体积变小，压强变大。
故答案为：压缩；大；
6．如图所示是某种内燃机某一冲程的示意图，由图可知：
（1）这种内燃机是 机；
（2）它表示的是 冲程；
（3）在这个冲程中 能转化为 能；
（4）完成这一冲程，曲轴和飞轮转 圈；
【答案】（1）柴油；（2）压缩；（3）机械；内；（4）半
【解答】解：（1）由图可知，内燃机的顶端是喷油嘴，所以该内燃机是柴油机；
（2）图中的两气门都关闭、活塞上行，所以是压缩冲程；
（3）压缩冲程中机械能转化为内能；
（4）曲轴转一圈可以完成2个冲程，所以完成一个压缩冲程时曲轴转动半圈；
故答案为：（1）柴油；（2）压缩；（3）机械；内；（4）半
二．比较不同燃料热值（共2小题）
7．小明和小华学习了燃料的热值后，他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油热值的大小关系。他们组装了如图所示的装置进行实验，为了保证实验结论的可靠性，下列措施不合理的是（ ）
A．两杯水的质量应相等B．两杯水的初温应相等
C．两种燃料质量应相等D．燃料燃烧时间应相等
【答案】D
【解答】解：由于燃料燃烧释放的热量既与燃料的质量多少有关，又与燃料的热值大小有关，所以在设计实验时应控制燃料的质量相同，即煤油和菜籽油的质量相同；由于水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响，所以在实验中还应控制水的质量和水的初温相等，故D符合题意。
故选：D。
8．如图所示，A、B、C三个实验装置完全相同，燃料质量都为10g，烧杯内液体的质量都相同。若比较不同燃料的热值应选择 两个装置（选填装置序号“A、B、C”），当温度计的示数变化相同时，燃料剩下的越多，则燃料的热值 （选填“越大”或“越小”）；比较不同物质吸热能力的实验是通过 来反映物体吸收热量的多少，当燃料燃烧相同时间，温度计示数变化越大的那杯液体比热容 （选填“越大”或“越小”）。
【答案】B、C；越大；加热时间；越小
【解答】解：（1）由图知，要比较不同燃料的热值，需要选择B和C两图，因为只有燃料不同；
由热值公式q＝可知，当温度计的示数变化相同时，放出的热量相同，燃料消耗的越少，剩下的越多，该燃料的热值越大；
（2）比较不同物质吸热能力的实验是通过加热时间来反映物体吸收热量的多少，运用了转换法；
要比较不同物质的吸热能力应选择A和B两图，因为只有液体种类不同；
当燃料燃烧相同的时间，放出相同的热量，液体a和液体b吸收的热量相同，由热量公式Q＝cmΔt可知，液体a和液体b在质量相同时，温度变化越大，吸热能力越差，即比热容越小。
故答案为：B、C；越大；加热时间；越小。
三．热值、比热容和热机效率的综合计算（共3小题）
9．如图所示，是A、B两种燃料完全燃烧放的热量Q与其质量m的关系图，从图中可看出A燃料的热值 B燃料的热值（大于/小于/等于），在标准大气压下，若B燃料的热值为7×106J/kg，则1kg的B燃料完全燃烧释放的热量为 J，其中有60%的热量被质量为10kg、初始温度为20℃的水吸收，c水＝4.2×103J/（kg•℃），则水的温度将升高 ℃。
【答案】小于；7×106；80
【解答】解：（1）如图所示：
；
取相同质量m0，由图可知，QB＞QA，由Q＝mq可得q＝，由图比较：qB＞qA。
（2）1kg的B燃料完全燃烧释放的热量：Q放＝mq＝1kg×7×106J/kg＝7×106J，
水吸收的热量：Q吸＝Q放η＝7×106J×60%＝4.2×106J；
由Q吸＝cmΔt，可得水升高的温度：Δt＝＝＝100℃，
水的末温t＝t0+Δt＝20℃+100℃＝120℃，
在一标准大气压下水的沸点是100℃，水的温度升高到100℃，温度不再变化，因此水的温度将升高100℃﹣20℃＝80℃。
故答案为：小于；7×106；80。
10．我们学校的伙房用天然气作燃料，给水加热、蒸米饭、蒸馒头等。已知：水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为q＝4.0×107J/m3。（不计热量损失）
（1）完全燃烧3.15m3的天然气可以获得多少热量？
（2）这些热量最多可以使多少千克水从25℃升高到100℃？
【解答】解：（1）天然气的热值为q＝4.0×107J/m3，完全燃烧V＝3.15m3的天然气可以获得热量：
Q放＝Vq＝3.15m3×4.0×107J/m3＝1.26×108J；
（2）这些热量最多可以使水从25℃升高到100℃的水的质量为：
m＝＝＝＝400kg。
答：（1）完全燃烧3.15m3的天然气可以获得1.26×108J热量。
（2）这些热量最多可以使400千克水从25℃升高到100℃。
11．一大锅里装有温度为30℃、质量为50kg的水，当地气压为标准大气压，某同学用煤对水加热，当水刚好沸腾时，便停止加热，用煤1.2kg；已知水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），煤的热值是：3×107J/kg；求：
（1）水从30℃到刚沸腾时，水吸收的热量；
（2）完全燃烧1.2kg煤放出的热量；
（3）此次烧水的过程中，损失的能量。
【解答】解：（1）已知标准大气压下水的沸点为100℃，即水的末温为100℃，
则水从30℃到刚沸腾时吸收的热量为：Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×50kg×（100℃﹣30℃）＝1.47×107J；
（2）煤完全燃烧放出的热量为：Q放＝mq＝1.2kg×3×107J/kg＝3.6×107J；
（3）此次烧水过程中，损失的能量为：Q＝Q放﹣Q吸＝3.6×107J﹣1.47×107J＝2.13×107J。
答：（1）水从30℃到刚沸腾时，水吸收的热量为1.47×107J；
（2）完全燃烧1.2kg煤放出的热量为3.6×107J；
（3）此次烧水的过程中，损失的能量为2.13×107J。
四．能量的转化及其利用率（共2题）
12．人类文明，一脉相传，从远古的水磨，到今天的水电站如图，都是人类对水能的合理开发与利用。远古的水磨，流水冲击水轮，水轮转动，去汲水、碾谷、磨面；今天的水电站，流水冲击水轮，带动发电机发电。下列说法错误的是（ ）
A．水轮机是把水能转化成动能的装置
B．流水冲击水轮机，带动发电机发电，水能完全转化为电能
C．拦河大坝起到了增加水的重力势能的效果
D．流水通过水轮机后，机械能减小
能在具体情景中分析能量形式的转化。
【答案】B
【解答】解：A、运动的水流冲击水轮机使水轮机转动，水流的一部分动能转移为水轮机的动能，故A正确；
B、水轮机带动发电机发电将动能转化为电能，由于转化过程存在能量损失，水能不能完全转化为电能，故B错误；
C、拦河大坝通过增大落水差增大水的重力势能，故C正确；
D、流水通过水轮后，水的机械能转化为电能，机械能减小，故D正确。
故选：B。
13．图甲所示水族箱的增氧泵原理图如图乙所示。电动机带动水泵的叶轮旋转把水从进水口吸入，从喷水口中快速喷出，空气就会从进气管进入水中，随水流一起从出水口流出。下列判断错误的是（ ）
A．水从进水口进入水泵，主要利用了大气压
B．水从水泵中快速甩出来，水泵对水做了功
C．喷水口越狭窄，进气管底端的压强就越大
D．增氧泵工作时，把电能转化为水的机械能
【答案】C
【解答】解：A．当水泵工作时，泵内气压小于外界大气压，水在外界大气压的作用下被压入水泵内，主要是利用大气压来工作的，故A正确；
B．当水从出水管口快速喷出时，水泵对水做功，将水从出水管口压出，故B正确；
C．喷水口越狭窄，喷水口中水的流速越快，进气管底端的压强就越小，故C错误；
D．增氧泵工作时，消耗电能，把水从低处运到高处，水的机械能增加，所以是把电能转化为水的机械能，故D正确。
故选：C。