人教版九年级全册物理 第十四章 内能的利用 单元练习题.docx
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人教版九年级全册物理第十四章内能的利用单元练习题
第十四章内能的利用
一、选择题
1.关于热机，下列说法错误的是（ n加油）
A.热机性能好坏的重要标志之一是热机效率
B.火箭n加油发动机属于热机
C.通过技术改进，热机效率可达100%
D.在四n加油冲程内燃机中减少废气带走的大量热量，可以大大提高热机效率
2.如图所示是某老师n加油的自制教具，他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔，把电火花发生器紧紧塞进孔中。
实验n加油时从瓶中喷入酒精并盖上锥形纸筒，按动电火花发生器的按钮，点燃瓶n加油内酒精后，纸筒即刻飞出，关于此实验，以下分析不正n加油确的是（ ）
A. 酒精不完全燃烧时热值不变 n加油
Bn加油. 纸筒飞出后瓶内气体的内能减小，温度降低
C. 能闻到酒精的气味说n加油明分子在永不停息的做无规则运动
Dn加油. 燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压n加油缩冲程
3.如图所示的几种用电器工作时，以电能转化n加油成内能为应用目的的是（ ）
A.
电视机 n加油
B.
电动自行车
C.
抽n加油油烟机 n加油
D.
电烤箱
4.在四冲程汽油机的工作过程中，机械能转n加油化为内能的冲程是 （ ）n加油
A. 吸气冲程 n加油
B. 压缩冲程 n加油
C. 做功冲程 n加油
D. 排气冲程
5.如图是某内燃n加油机能量流向图，该内燃机的热机效率是（ ）
A.25%Bn加油.35%C.40%D.7n加油5%
6.能量转化与守恒定律是自然界基本定n加油律之一，下列有关该定律的理解正确的是（ ）n加油
A. 根据该定律可知：
某个人具有的能量总是保持不变
B. “摩擦n加油生热”是创造热能的过程，说明能量可以从无到有创造出来
C. 自然界任何制n加油造永动机的设想，无论它多么巧妙，都是徒劳
D. n加油一个单摆在来回摆动多次后总会停下来，说明能量是不守恒的
7.如图所示，下列有n加油关能源及能的转化的说法中错误的是（ ）
A.
n加油 n加油
B.
C.
n加油
D.
8.关于燃料的n加油热值的说法中正确的是（ ）
A. 燃料的质量越n加油大，热值越大 n加油
B. 当燃料不能完全燃烧时，其n加油热值减小
C. 当燃料未燃烧时，其热值为零 n加油
D. 不同的燃料，其热值n加油一般不同
9.下列说法中错误的是（ ）
A. n加油能的转化和守恒定律只适用于物体内能的变化
Bn加油. 能的转化和守恒定律是人们认识自然和利用自然n加油的有力武器
C. 只要有能的转化和转移，就一定遵从能量守恒定律
n加油D. 任何一种形式的能在转化为其他形式的能的过程n加油中，消耗多少某种形式的能量，就能得到多少其他形式n加油的能量，而能的总量是保持不变的
10.下图所示是汽油机工作时各种冲程的示意n加油图，其中表示做功冲程的是（）n加油
A.
B.
C.
D.
11.利用如图所n加油示的装置，运用控制变量法，通过观察现象即可比较酒精和碎n加油纸热值的大小，为完成实验，要求（ ）
A. 酒精和碎纸的质量相同，两只n加油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
Cn加油. 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n加油碎纸的质量不同，两只烧杯内水的质量相同
n加油12.下图所示的几种用电器工作时，以电能转化为内能n加油为应用目的是（ ）
A.
n加油
B.
C.
D.
n加油二、填空题
13.在一定条例下，各种形式的能都可以相互转化，指出下列例n加油中能量如何转化。
（1）木柴燃烧发热：
__n加油______
（2）壶中的水沸腾时，壶盖不断地n加油跳动：
________
（3）给太阳能电池充电：
_____n加油___
14.如图所示的是四冲程汽油机的________ n加油冲程，在这一冲程中发生的能量转化是：
___n加油_____ ；若该汽油机的飞轮转速为3600转/分，则该汽油n加油机活塞1s内对外做功________ 次。
15.一台单缸四冲程汽油n加油机，飞轮转速是1800r/min，该汽油机每分钟内完成________n加油个工作循环，对外做功________次．n加油
16. n加油
（1）伽利略认为，如果图示中的斜面是光滑的，那么当n加油小球从左侧某一高度向下运动时，无论右侧斜面坡度如n加油何，小球都会沿斜面上升到相同的高度。
这是因n加油为小球在这一运动过程中，能的总量是________的。
（2n加油）众所周知，内能会从温度高的物体转移到温度低的物n加油体，但不可能自动地从温度低的物体转移到温度高的物体；由于摩擦n加油总会有一些机械能转化为内能散失到空气中，但散失到空气中的内能不可能自n加油动地再转化为机械能。
这是因为能量的转化或转移具有________。
n加油
17.一台单缸四冲程汽油机的转速是1200r/min，这台汽油机的活n加油塞每秒对外做了________次功，若该汽油机的效率是25%，在汽n加油油机内完全燃烧2kg汽油时这些热量通过汽油机的转化，能对外n加油做________J的有用功．（汽油的热值n加油为4.6×107J/kg）
18.在自然界中，其能量既不会消失，n加油也不会创生，只能发生转化和转移．冬天，用手摸户外的金n加油属杆时手感觉到冷，这属于能量的________；烧水时，水n加油蒸气顶起壶盖，这属于能量的________．
19.四冲程汽油机的一n加油个工作循环中，将机械能转化为内能的是 ________冲程；高温高压的燃气n加油推动活塞向下运动的是 ________冲程．
20n加油.单缸四冲程汽油机，做功冲程中将________能转化为________能n加油，以汽油为燃料的某品牌小汽车行驶100km发动n加油机牵引力所做的功为1.15×108J，消耗汽油10kn加油g，小汽车发动机的效率为________。
（汽油的热值q汽油＝4.6×n加油107J/kg）
21.可充电电筒的电池能反复充放电使用，既节约n加油了资源，也保护了环境．电池充电时， ________n加油能转化为化学能，用电筒照明时，小灯泡将电能转化为 __n加油______能．
22.在热机里，通常汽油机的效率比n加油柴油机的效率要 ________（填“高”或“低”）；飞机通常用汽油机是因为n加油；一些重型运输工 ________具，如轮船n加油、火车、大型载重汽车的内燃机使用的是 ___n加油_____
三、综合题
23.近年来，汽车逐步走进了普通百姓的家庭。
n加油
（1）汽车内燃机一个工作循环包括四个冲程，一个气缸正常工作四个冲程的顺n加油序是________（对图甲A，B，C，D重新排序）；
（n加油2）一台单缸四冲程汽油机，飞轮的转速为1800r/minn加油，该汽油机每分钟做功________次，D图所示的汽油机冲程是通过n加油________的方式改变燃气内能的。
除此之外通过________也可n加油改变物体内能；
（3）图乙所示为内燃机的能流图，内燃机的效率可表n加油示为η=________；
（4）现在很多地方正在使用乙醇汽油。
乙醇汽n加油油是一种由乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的替代能源，其n加油中普通汽油体积占90%，乙醇（即酒精）体积占10%．使用乙醇汽油的好处是_n加油_______？
（写出一条即可）
24.用燃气灶烧n加油水时，把2.2kg初温为20℃的水加热到100℃n加油，共燃烧了45g天然气（假设天然气完全燃烧n加油）．已知天然气的热值为4.4×107J/kg，水的比热容为4.2×1n加油03J/（kg•℃）．
（1）天n加油然气属于________（选填“可再生”或“n加油不可再生”）能源．在烧水过程中，大量向外散失的能量不会自动n加油再汇集回来，这说明能量的转化和转移是有________的．
（n加油2）水的内能增加了________J．
（3）燃气灶烧水的效率为___n加油_____．
25.随着经济水平的不断提高，小汽车越来越多地走进了我n加油市普通家庭．
（1）汽车发动机是汽油机，从能源可否再生角度来n加油看，汽油是________ 能源；发动机工作时，________ n加油冲程将内能转化为机械能．
（2）汽车启动时，需将钥匙插入n加油钥匙孔内并旋转（相当于闭合开关），请你用笔画线代替导线将轿车的启动原理图连接完n加油整．（•是接线柱）
（3）小亮家有一辆家用轿车，n加油爸爸在给他说车的性能时，总是说“2.0L的排量”n加油，却很少说“功率”，为此小亮特地从网上查到了排量的n加油定义：
活塞从上止点移动到下止点所通过的空间容积称为汽缸排n加油量．如果发动机有若干个气缸，所有气缸工作容积之和称为发动机排量n加油．
若四缸发动机排量为V排L做功冲程燃气对活塞的平均压强为P0pa，发动机n加油转速为nr/min时，请你推导出发动机n加油的输出功率P与其排量V排的关系．推导过程中需要的物理量请提前设定，按需要写出n加油必要的文字说明．
答案解析
一、选择题
1.【答案】Cn加油
【解析】A、热机效率是指用来做有用功n加油的能量占燃料燃烧放出总能量的百分比,这是热机性能好坏的重要标志之n加油一,A不符合题意;
B、热机是把内能转化为机械能的装置,火箭属于热机.n加油B不符合题意;
C、无论科技如何发展,热机的效率可以提高,总存n加油在摩擦、要做额外功,效率一定不会达到100%.C不符合题意n加油;
D、设法利用废气的能量是提高热机效率的重要措施,D符合题意;
故答案n加油为：
C.
【分析】任何机械的都有额外功，所以效率都n加油不会到达100%.
2.【答案】D
【解析】A.热值是燃料的一种n加油特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料是否充分燃烧无关，n加油A叙述正确；B.纸筒飞出后瓶内气体的内能减n加油小，温度降低，B叙述正确；C.能闻到酒精的气味n加油说明分子酒精分子在永不停息的做无规则运动，C叙述正确；Dn加油.燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的做功冲程，D叙述错误。
故答案为：
n加油D
【分析】热值（q）：
1千克某种燃料完全燃烧放出的热量，叫热n加油值.
改变物体的内能两种方法：
做功和热传递，这两种方法对改变物体的内能是等n加油效的.物体对外做功，物体的内能减小；外界对物体做功，物体的内能增n加油大.物体吸收热量，当温度升高时，物体内能增大；物体放出热量，当温度降低n加油时，物体内能减小.
3.【答案】D
【解析】电动电动n加油车、抽油烟机把电能转化为机械能，电视机把电能转化为内能和光能，电烤n加油箱把电能转化为内能.
故答案为：
D.
【分析】做功总是伴随着n加油能量的转化，电功也不例外．用电器消耗了电能，n加油获得了其它形式的能量，就是一个电流做功的过程，分析每个用电器的能量转化得出答案n加油.
4.【答案】B
【解析】【分析】要解决此题需要掌握内n加油燃机的四个冲程：
吸气、压缩、做功、排气冲n加油程．同时要了解各个冲程的能量转化情况．
【解答】压缩冲程活塞n加油向上运动，压缩燃料混合物对其做功，所以将机械能转化为内能；n加油
故选B．
【点评】此题要考查了内燃机的四冲程，同时考查了压缩冲程的能n加油量转化情况，一定要与做功冲程的能量转化情况区分开．
5.【答案】Bn加油
【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n加油量之比。
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，所以内燃机的n加油热机效率η=1−25%−40%=35%.
故答案为：
B
【分析】热n加油机的效率：
用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出n加油的能量之比，叫热机的效率.
6.【答案】C
【解析】：
A、在n加油自然界中能量的总量保持守恒，而个人具有的能n加油量是时刻发生变化的，故A错误；
B、“摩擦生热n加油”是将机械能转化为内能，不是创造热能的过程，故B错误n加油；
C、自然界任何制造永动机的设想，无论n加油它多么巧妙，都是徒劳，因为它违背了能量守恒定律，故C正确；n加油
D、一个单摆在来回摆动多次后总会停下来，是因为一部分机械能转化为了内能n加油，并不能说明能量是不守恒的，故D错误．
故选C．
【分析】了n加油解能量守恒定律的内容，知道能量守恒定律是自然界n加油最普遍，最重要的其本定律之一，并能结合实例进行判断，即可顺利解答．
7.【答n加油案】B
【解析】【解答】解：
A、太阳能集热器的n加油吸热板工作时，消耗太阳能，产生内能，故是把太阳能转化为n加油内能，故A正确；
B、太阳能汽车利用太阳能电池把太阳能先n加油转化成电能，而后再将电能转化成汽车动能，故n加油B错误；
C、据化学知识可知，乐山大佛脸上出现的黑n加油色条纹是人类消耗化石能源产生酸性气体形成酸雨腐蚀造n加油成的，故C正确；
D、能量的转移和转化具有方向性n加油，故汽车散失的热不能收集起来再利用表明能量转化n加油过程具有方向性，故D正确；
故选B．
【分析】据能量转化的n加油知识分析即可，在处理时应该看清该过程中消n加油耗了哪种形式的能，进而又产生了哪种形式的能即可n加油．
8.【答案】D
【解析】【解答】解：
热值是燃料的一种特性，不同n加油的燃料，其热值一般不同，故D正确；
热值大小n加油仅与燃料的种类有关，而与燃料的质量、燃料的燃烧程度无关，当燃料不n加油燃烧时，热值仍存在，故ABC都错．
故选D．n加油
【分析】单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的n加油热值，热值是燃料的一种特性，热值大小仅与燃料的种类有n加油关，而与燃料的质量、燃料的燃烧程度无关．
9.【答案】A
【n加油解析】【解答】解：
A、能的转化和守恒是一个普遍适用的n加油规律，适用于自然界中任何能量转化．A说法错．
B、能的转化和守n加油恒定律帮助人类对自然界有了更深的了解，成为人类利用自然的有力的n加油工具．故B说法对．
C、能量守恒定律适用于自然界中n加油的任何能的转化过程，不论是转化还是转移都一定遵守能量守恒定律．故C说法对．n加油
D、能量不会消失，只会从一种能变成另一种能，故消耗多少某种能即能以其他能的形式n加油表现出来，即总量保持不变．故D说法对
故选A．
【分析】本题考查能n加油量守恒定律，由其内容和意义可选出答案．
n加油10.【答案】C
【解析】【解答】A、一n加油个气阀打开，活塞向下运动，所以是吸气冲程，A不符合题意；
B、两个n加油气阀都关闭，活塞向上运动，所以是压缩冲程，A不符合题意；
C、两个气阀都关闭n加油，活塞向下运动，火点塞点火，所以是做功冲程，C符合题意；
D、n加油一个气阀打开，活塞向上运动，所以是排气冲n加油程，D不符合题意．
故答案为：
C
【分析】气门有一个打开肯定是吸n加油气或排气冲程，再根据活塞运动方向判断；气门都关闭肯定做功或压缩冲n加油程，再根据活塞运动方向判断。
11.【答案】A
【n加油解析】【解答】解：
（1）实验时为了控制变量，应用天n加油平分别测出等质量的酒精和碎纸屑，将其放入装置中n加油的燃烧皿内；
（2）因燃料的热值不能直接测量，但燃料燃烧n加油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n加油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n加油分析可知，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n加油确．
故选A．
【分析】
（1）由Q放=mq可知，燃料燃烧释放的热量既与燃料的n加油质量多少有关，又与燃料的热值大小有关，所以在设计实验时应控制质量相同；n加油
（2）由于燃料的热值不能直接测量，所以通过n加油相同质量的水温升高的度数大小来体现燃料的热值大小．
12.【答n加油案】D
【解析】【解答】电动电动车、抽油烟机把电能转化为机械能，n加油电视机把电能转化为内能和光能，电烤箱把电能转化为n加油内能，故选D.
故答案为：
D.
【分析】电流做功的过程是把电能转化其n加油他形式的能的过程，不同的用电器转化成的能的形式不同．
二、填空题
n加油13.【答案】化学能转化为内能；内能转化为机械能 ；太阳能转化为电n加油能
【解析】【解答】木柴燃烧发热是把化学能转化为内能；壶中n加油的水沸腾时，做功可以改变物体的内能，当对物体做功时，机械能转化为内能n加油，当物体对外做功时，内能转化为机械能，壶盖不断地跳动是把水蒸气的内n加油能转化为机械能；给太阳能电池充电的过程是将太阳能转化n加油为电能的过程。
【分析】本题考查能量转化的有关问题，解决第三问时要结合做功可以改n加油变物体的内能进行分析解答。
14.【答案】做功；内能转n加油化为机械能；30
【解析】【解答】火花塞喷火，进气门和排气门关闭，n加油说明是做功冲程；能量转换是机械能转化为内能；n加油若该汽油机的飞轮转速为3600转/分，每秒转动60转，n加油做功30次。
【分析】解决本题的关键是熟知汽油机n加油的四大工作冲程，知道它们的能量转化。
1n加油5.【答案】900；900
【解析】【解答】解n加油：
1800r/min说明飞轮每分钟转1800r，而汽油机完成1个工n加油作循环，完成四个冲程，飞轮转2转，对外做功1次，所以汽油机每分钟n加油完成900个工作循环，对外做功900次．故答案为：
900；9n加油00．
【分析】内燃机完成1个工作循环，四个冲程，飞轮转2转，对外做功1次n加油．
16.【答案】
（1）守恒
（2）方向性
【解n加油析】【解答】如果斜面光滑，小球在下滑过程中没有能量损失，能量n加油是守恒的，所以能达到原来的高度；由于能量的转化和转移具有方向性，所以散n加油失到空气中的内能不可能自动地再转化为机械能。
故答案为：
守恒；方向性.【分n加油析】能量的转移和转化具有方向性，转化和转移时总量不变.
17.【答案】10；2n加油.3×107
【解析】【解答】
（1）已知四冲程汽油机的转速是120n加油0r/min=20r/s，一个工作循环飞轮转两周n加油，对外做一次功，所以这台汽油机的活塞每秒对外做了10次功。
（2）由Q=qmn加油可得，在汽油机内完全燃烧2kg汽油时，放出的热量，根据n加油
可得，对外所做有用功
，
故答案为：
10；2.3×10n加油7.
【分析】内燃机工作时，飞轮转数是做功数的2倍，根据燃料的热值n加油求热量，利用热机的效率求有用功.
18.【答案】转移；转化n加油
【解析】【解答】解：
冬天，用手摸户外的金属杆时手感觉到冷，这是利用热传递改n加油变内能的，这属于能量的转移；烧水时，水蒸气顶起壶盖，这是将内能n加油转化为机械能，这属于能量的转化．故答案为：
转移；n加油转化
【分析】改变物体内能的方式有做功和热传递，两者在改变内能上是等效的，n加油区别是热传递属于能量的转移；做功属于能量的转化．
1n加油9.【答案】压缩；做功
【解析】【解答】解：
汽油机共n加油有四个冲程，汽油机在压缩冲程中将机械能转化为内能．在做功冲程n加油中，高温高压的燃气推动活塞向下运动而做功，给机器提供动力．故答案为：
压缩；做n加油功．
【分析】汽油机一个工作循环有四个冲程，n加油分别是吸气、做功、压缩和排气；做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；n加油压缩冲程也有能量转化，将机械能转化为内能．
20.【答案】内；机械；25n加油%
【解析】【解答】内燃机的一个工作循环包括吸气、压缩n加油、做功、排气四个冲程，其中压缩冲程将机械能转化成内能，n加油做功冲程将内能转化成机械能；根据题意知道，小汽车发动机100km牵引力所n加油做的功是：
W=1.15×108J，消耗汽油10kg，而n加油10kg汽油放出的热量是：
Q=mq=10kg×4.6×107Jn加油/kg=4.6×108J；所以，小汽车发动机n加油的效率是：
η=W/Q×100%=1.15×108J/4.6n加油×108J×100%≈25%。
故答案为：
内；机械；25%.【分析】机械做功n加油时将内能转化为机械能，利用燃料的热值和质量的乘积计n加油算燃料燃烧放出的热量，利用机械做的功和燃料放出的总的热量的比值计算热机n加油效率.
21.【答案】电；光
【解析】【解答】解：
电池充电时，电能转n加油化为化学能，储存在电池的内部．
用电筒照明时，小灯泡将电能转化为光能n加油，使灯泡发光．
故答案为：
电；光．
【分析】根据充电手电筒在使用过程中消耗n加油和获得的能量，可判断其能量的转化形式．
22.【答案】低；汽油机较轻便；柴油n加油机
【解析】【解答】解：
汽油机是点燃式，压缩冲程压缩的程度不大，内能n加油转化为机械能的效率较低；但汽油机轻巧，所以用在飞机n加油等一些设备上，柴油机笨重，所以用在一些大型设备上．
故答案为：
低，汽n加油油机较轻便，柴油机．
【分析】汽油机和柴油机相n加油比，优点是比较轻巧，不足是效率较低，功率不大．n加油
三、综合题
23.【答案】
（1）BADC
（2）900；做功；热传递
（3n加油）
×100%
（4）污染小
【解析】【解答】
（1）吸气冲n加油程：
进气门打开，排气门关闭，活塞运动向下，B图符合；n加油压缩冲程：
进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，A图符合；做功冲n加油程：
进气门关闭，排气门关闭，活塞向上运动，D图符n加油合；排气冲程：
进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，C图符合。
（2）由n加油于内燃机完成1个工作循环，完成四个冲程，飞轮转n加油2转，对外做功1次，1800r/min即每分钟完成900个工作n加油循环，对外做功900次；（3）D图是做功冲程，通过n加油做功方式改变燃气内能，（4）除此之外还可以通过热传递方式改变物体内能；n加油（5）根据图中能量的流向可知，做有用功的部分n加油是E2，总功为E，所以根据机械效率公式有η=
=n加油
×100%。
（6）乙醇，俗称酒精，乙醇汽油是一种由粮食及各种植物纤维加n加油工成的燃料乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的新型替n加油代能源。
【分析】内燃机可分为汽油机和柴油机，n加油它们一个工作循环由吸气、压缩、做功和排气四个冲程.一个工作循环n加油中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周.
改变物体的内能两种方法n加油：
做功和热传递，这两种方法对改变物体的内能是等效的.物体对外做功，物体的内n加油能减小；外界对物体做功，物体的内能增大.物体吸收热量，当温度升n加油高时，物体内能增大；物体放出热量，当温度降低时，物体内能减小n加油.
热机的效率：
用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的
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