【寒假提升】（人教版）初中物理 2024年九年级 寒假培优训练 03 热机、热机效率、能量的转化和守恒-练习.zip

这是一份【寒假提升】（人教版）初中物理 2024年九年级 寒假培优训练 03 热机、热机效率、能量的转化和守恒-练习.zip，文件包含寒假提升人教版初中物理2024年九年级寒假培优训练03热机热机效率能量的转化和守恒原卷版docx、寒假提升人教版初中物理2024年九年级寒假培优训练03热机热机效率能量的转化和守恒解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共20页， 欢迎下载使用。
作业03 热机、热机效率、能量的转化和守恒
1、内燃机大概的工作过程：内燃机的每一个工作循环分为四个阶段：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。在这四个阶段，吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的，而做功冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程，是由内能转化为机械能。另外压缩冲程将机械能转化为内能。
2、热值：
定义：1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。
单位：J/kg
公式：Q＝mq（q为热值）。
实际中，常利用Q吸＝Q放即cm(t-t0)=ηqm′联合解题。
3、酒精的热值是3.0×107J/kg，它表示：1 kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107 J。
煤气的热值是3.9×107 J/m3，它表示：1 m3煤气完全燃烧放出的热量是3.9×107 J。
4、热机的效率：热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。
5、公式：η=W有用/ Q总= W有用/qm=cm(t-t0)/ qm
6、能量的转化和守恒
能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。
1．（2023·河南信阳·校联考一模）下列说法正确的是（ ）
A．汽油机在压缩冲程中，是内能转化为机械能
B．热机内部燃料放出的热量越多，热机效率就越高
C．热机做功越快，热机效率越高
D．汽油机吸气冲程吸入的是汽油和空气混合物，柴油机吸入的只有空气
2．（2023·湖北十堰·统考中考真题）2023年5月30日，长征二号F运载火箭搭载神州十六号载人飞船，在酒泉卫星发射中心点火发射，运载火箭的喷气发动机向下喷气，推动火箭升空。各地雷达监测站即时向指挥中心传递火箭运行信息。下列有关说法正确的是（ ）
A．运载火箭应选用密度小、热值大的燃料
B．各地雷达监测站利用超声波向指挥中心传递信息
C．火箭向下喷气获得推力与内燃机的压缩冲程相似
D．火箭升空过程中，需要克服空气阻力做功，能量不守恒
3．（2023·湖南岳阳·统考中考真题）小明利用图示装置进行实验，加热试管使水沸腾是通过 （选填“热传递”或“做功”）的方式改变水的内能，在水蒸气驱动下叶轮转动起来，这个实验体现了 （选填“热机”或“电动机”）的原理。

4．（2023·江苏苏州·统考中考真题）工地上太阳暴晒的钢筋热得烫手，钢筋内能是通过 的方式增加的，用切割机切割钢筋，切割片温度急剧上升，该过程内能变化情况与热机的 冲程相同。
5．（2022·辽宁阜新·统考中考真题）我市在“创建文明城市”活动中，同学们在老师的带领下一起到居民小区劳动。“小广告”粘在建筑物上不易被清除掉，因为分子间存在 ；用钢丝球清除“小广告”，过了一会儿钢丝球发热，这是通过 方式改变内能的，其能量转化方式与热机中的 冲程相同。
6．（2022·四川广元·统考中考真题）“钻木取火”过程中的能量转化与四冲程热机的 冲程的能量转化方式相同；热机工作过程中有大量的能量损失，其中 带走的能量最多。
7．（2022·江苏无锡·统考中考真题）如图所示，在试管里装入一些水，用软木塞塞住试管口，将试管放在酒精灯上加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲开，在这一过程中，水蒸气膨胀对软木塞 ，水蒸气的一部分 能转化为软木塞的 能，利用这一原理，可以制成热机。
8．（2023·山东济南·统考中考真题）随着我国人民生活水平的不断提高，汽车已进入寻常百姓家。汽车发动机的主要部分是汽油机，是把汽油燃烧放出的 转化为机械能的装置。汽油机工作时，克服摩擦消耗的能量、机械传热损失的能量以及废气排出带走的能量，都不能再自动地用来驱动汽车，这是由于能量转化具有 ，而我们所能利用的能源是有限的，所以需要节约能源。
9．（2023·四川广安·统考中考真题）小红一家到某基地露营时，用火炉将质量为2 kg、初温为20℃的水加热到60℃，燃烧了100 g木炭。已知：水的比热容，木炭的热值。求：
（1）水吸收的热量；
（2）该火炉烧水的热效率。

1．（2023·黑龙江哈尔滨·统考中考真题）墨子寻“端”、天工开物、蛟龙入海、神舟升空，这些千年华夏文明和现代中国科技彰显了我国的文化传承。下列说法不正确的是（ ）
A． 一切物体都是由原子组成的
B． 流水冲击水轮转动，利用了水的机械能
C．蛟龙号下潜时受浮力作用
D． 长征系列火箭用热值大的物质作燃料
2．（2023·内蒙古赤峰·统考中考真题）轿车行驶过程中，油箱中汽油逐渐减少，剩余汽油的热值、密度变化情况为（ ）
A．热值不变，密度不变B．热值不变，密度变小
C．热值变小，密度不变D．热值变小，密度变小
3．（2023·江苏无锡·江苏省锡山高级中学实验学校校考一模）2022年9月，卫星“夸父一号”使用长征二号运载火箭发射升空，开启对太阳的探测之旅，“夸父一号”主要以偏二甲肼作为燃料，其质量为1 500 kg，它完全燃烧可以产生的热量为 J。发射过程中的能量转换与热机的 冲程相同。（q偏二甲肼=4.2×107J/kg）
4．（2023·山东威海·统考中考真题）2023年5月30日，在酒泉基地发射的“神舟十六号”载人飞船升空过程中，燃料舱内的液态氢的热值 （选填“变大”“不变”或“变小”）；若液态氢完全燃烧放出的热量有60%被水吸收，水温升高了，则水的质量为 。（，）
5．（2023·四川德阳·统考中考真题）燃料的燃烧是一种化学变化，在燃烧过程中，燃料的化学能转化为 能。500g酒精完全燃烧放出的热量Q= J。（酒精的热值q=3.0×10⁷J·kg⁻¹）
6．（2022·江苏南京·统考中考真题）使用天然气有助于碳中和目标的实现，天然气燃烧过程中，将化学能转化为 能，用天然气灶将质量为2.2 kg，初温为25℃的水加热到75℃，水吸收的热量是 J；若烧水的效率为42%，此过程中完全燃烧天然气 kg。[水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）；天然气热值为4.4×107J/kg]
7．（2023·山东聊城·统考中考真题）高能聚合油是一种安全、清洁、可再生的新型环保燃料。某次用高能聚合油灶具将10 kg的水从25℃加热到100℃。已知水的比热容是，高能聚合油的热值约为。求：
（1）这些水吸收的热量；
（2）若该高能聚合油灶具烧水的热效率为75%，则燃烧了多少千克高能聚合油。
1．（2022·湖南湘潭·统考中考真题）如图，蒸粽子时，锅盖被水蒸气顶起而发生“跳动”，下列说法正确的是（ ）
A．水沸腾时，温度继续升高
B．蒸锅烫手，因为它含有的温度多
C．闻到粽香，说明加热后分子才运动
D．水蒸气顶起锅盖过程的能量转化与内燃机做功冲程相似
2．（2022·湖南湘潭·统考中考真题）有关能源和能量，下列说法正确的是（ ）
A．电能是一次能源
B．只有裂变才能释放出核能
C．风能是可再生能源
D．能量是守恒的，我们不需要节约能源
3．（2023·陕西·统考中考真题）在标准大气压下，使用煤气灶将2 kg的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量是 J，若不计热量损失，此过程需要完全燃烧 kg的煤气，这是通过 的方式增加了水的内能。未使用完的煤气的热值 （选填“变大”“变小”或“不变”）［水的比热容，煤气的热值］
4．（2023·四川广元·统考中考真题）某研学活动小组在实践活动期间，粗略测量了一农家柴火灶的热效率。同学们在柴火灶的铁锅里倒入5 kg水。盖上锅盖，完全燃烧了1 kg干木柴使水温从升高到，水吸收的热量为 J，该柴火灶的热效率为 。[水的比热容是），这种干木柴的热值是]
5．（2023·山东枣庄·统考中考真题）为全面推进“乡村振兴”工程，加快农业农村绿色发展，我市部分农村地区已经使用上了天然气烧水煮饭。小明同学用他家的天然气灶将质量为2 kg，初温为20℃的水加热到100℃，水吸收的热量是 J；消耗了0.03 m3的天然气，则此天然气灶的热效率为 。【水的比热容c=4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值q=7.0×107J/m3】
6．（2022·辽宁朝阳·统考中考真题）如图所示，将水加热至沸腾后，塞子被冲出，此过程的能量转化方式与汽油机的 冲程相同。若单缸四冲程汽油机飞轮转速为1 200 r/min，则1 s内完成 个冲程。
7．（2022·山东菏泽·统考中考真题）水从高处流向低处后，无法自发回到同样的高度，说明能量的转化具有 ，所以尽管能量是守恒的，我们仍然要节约能源。请列举一例可再生能源： 。
8．（2023·湖北宜昌·统考中考真题）近些年来，国家大力提倡开发各种绿色可再生能源，助力实现“碳达峰、碳中和”的战略目标。如图所示是宜昌某风电场，总装机容量5×104kW，年发电量9000万度。问：
（1）该风电场年发电时间可达多少小时？
（2）如果火电站的发电效率为40%，要得到相同的电能，每年需要多少吨煤？（煤的热值为3.0×107J/kg）
1．（2023·湖南长沙·统考中考真题）砖的制作工艺流传数千年，从晒制到烧制，从青砖到红砖，小小的砖块见证了人类迈向文明的历程，下列说法正确的是（ ）
A．晒制泥坯时，泥坯温度越高含有的热量越多
B．高温烧制时，通过热传递的方式改变砖块的内能
C．烧制红砖时，燃料燃烧越充分，其热值越大
D．在质地均匀的砖上雕刻花纹，砖的密度变小
2．（2023·山东日照·统考中考真题）2023年5月28日，C919大型客机进行首次商业载客飞行，飞机的发动机选用航空煤油作为燃料，假如航空煤油的热值为，完全燃烧50kg航空煤油放出的热量为 J。山东五征集团生产的某型号农用拖拉机，为提高发动机的效率需要在 冲程让燃料充分燃烧。
3．（2023·湖北鄂州·统考中考真题）小勇同学购买了一款户外分体式燃气炉，准备去户外野炊，用该燃气炉烧水时，把初温为20℃的1kg水加热到100℃，燃烧了0.025m3天然气，则水吸收的热量为 J，假设天然气完全燃烧，则燃气炉烧水的效率为 。（天然气的热值为4×107J/m3）
4．（2023·江苏无锡·统考中考真题）我国的乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝、三峡、葛洲坝水电站实现联合调度，标志着世界最大的“清洁能源走廊”已形成。水力发电是将水的 能转化为电能，水能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，水电站年均发电量可达，若这些电量改用煤进行火力发电，效率为，煤的热值为，则需要用煤 。
5．（2023·福建·统考中考真题）蒸米时，木桶中米内能的增加是通过 方式实现的，完全燃烧10kg的干木柴能释放出 J的热量。（干木柴的热值为1.2×107J/kg）
6．（2023·湖北荆州·统考中考真题）某燃气热水器将20L的水从20℃加热到70℃，完全燃烧了0.21m3的煤气，水吸收的热量是 J，该燃气热水器烧水的效率是 。[已知水的比热容为，水的密度为，煤气的热值为]
7．（2023·湖南益阳·统考中考真题）如图所示为某种固体酒精炉，固体酒精炉比液体酒精炉使用时更安全。为了测定该固体酒精炉的热效率，在炉中放入40g的固体酒精，当固体酒精燃烧完后，锅中1kg的水温度从20℃升高到了70℃。已知固体酒精的热值为1.5×107J/kg，水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）。
（1）若固体酒精完全燃烧，则放出的热量是多少？
（2）水吸收的热量是多少？
（3）小明测得固体酒精炉的热效率是多大？
（4）请写出固体酒精炉热效率不高的一个原因。