九年级物理-内能利用-计算专题-普通用卷

1、九年级物理内能利用计算专 题-普通用卷九年级物理内能利用计算专题一、计算题（本大题共13小题，共104.0分）1 .如图所示某单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面隹积为S, 一个冲程中活塞在汽缸中移动的距离是L,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为，时间内曲轴转动N圈、消耗汽油的质量为m,根据所学知识可知，曲轴转两周做一次 已知汽 油的热值为q不考虑大气压对计算的影响，不计摩 擦损失温馨提示：所求的物理量用题中字母表示求满负荷工作时这种汽油机做功冲程中燃气对活塞的平均压力.时间内汽油机做的功.这种汽油机把内能转化为机械能的效率.2 .晓欣同学看到一些小汽车的尾部都标有“”、“”、“ ”或“”等字样，他

2、上网查询得知这是汽车发动机“排气量”的数值所谓排气量就是发动机气缸的工作容积，是指所有气缸内活塞从 下止点到达上止点所扫过的容积之和一般情况下发 动机的“排气量”越大，功率越大 汽车发动机每一 个工作循环要经历四个冲程，带动曲轴转动 2周现 有一辆小轿车发动机排气量为，最大功率为74kw,当该发动机以最大功率工作时，曲轴的转速 为汽油机工作时的最佳空燃比 即空气和燃油的质量比 为14: 1,压缩比是即气缸总容积与燃烧室容积的比值，若发动机在最大功率时汽 油和空气的混合密度为，汽油的热值为、密度为请计算：这台发动机在最大功率时1min内发动机做的有 用功.内发动机吸气冲程的次数. 内发动机消耗汽

3、油的质量. 这台发动机在最大功率时的热机效率.第2页，共28页3 .如图所示，是小华和同学们利用酒精灯 加热试管中的水，直至将塞在试管口的 塞子冲出的实验示意图根据下表提供 的数据，解答以下问题 如需计算，则 计算结果保留至小数点后一位.如果在实验中完全燃烧了 7g的酒精，那么这些 酒精放出的热量是多少？ 酒精的热值是上一问中酒精放出的热量若有用来加热水,能将质量为多少质量的水在一标准大气压下从 加热到沸腾？4 .5 .6 .7 .如图所示为一款内燃机的汽缸结构图，已知 活塞的面积为S,在做功冲程中燃气的平均第4页，共28页压强为P,做程冲程中活塞移动的距离为 L,内燃机 每分钟消耗的燃油质量

4、为 m,燃料的热值为q,飞 轮每分钟转动N周 以上各物理量均采用国际单位 中的主单位，以下计算结果均用题目中的已知量表 示求：做功冲程中活塞受到的压力；做功冲程中燃气对活塞所做的功； 每分钟燃料完全燃烧放出的热量； 内燃机的机械效率.8 .可燃冰是一种新型能源，它是水和天然气在高压低 温情况下形成的类冰状结晶物质，主要成分是甲烷, 其开采是世界难题，据中央电视台 2017年5月18 日报道，我国可燃冰已试采成功，技术处于世界领 先，用燃气锅炉烧水时，把质量为500kg,初温为 的水加热到，共燃烧了天然气，已知水的比热容水，天然气的热值,可燃冰的热值为同体积天然气第5页，共28页的160倍，求：

5、水吸收的热量；燃气锅炉烧水时的效率；若换用可燃冰，应使用多少可燃冰.9 .小彤家使用的是瓶装液化气，每瓶中装入的液化气质量为液化气的热值取的液化气完全燃烧，释放的热量是多少？若整瓶液化气完全燃烧释放热量的被利用，那么散失的热量是多少？小彤想节约能源、降低能耗，若将上述散失的热量全部利用起来，可以把多少千克温度为的水加热到 ？第28页，共28页10 .某同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时， 选用了两只完全相同的酒精灯用完全相同的方式分 别给质量都是200g的沙子和水加热他绘制出沙子 与水的温度随加热时间变化的图象分别如图a、图b所示已知酒精的热值，加热时酒精灯平均每分钟消耗酒精已知水的比热容

6、水，求：加热2min时间内水吸收的热量 吸水；这2min时间内酒精灯的加热效率 ； 沙子的比热容沙.11 .某物理兴趣小组的同学，用煤炉给卡:女"1J| . * * yr *10kg的水力口热，在6min内完全燃烧了 / ” fpl - .12kg的煤，同时他们绘制了如图所示的"' " r，P，1,加热过程中水温随时间变化的图象水的比热容为,煤的热值约为求：煤完全燃烧产生的热量；经过6min时间加热，水所吸收的热量；煤炉烧水时的热效率.12 .现代社会，“变废为宝”已成为节约能源的重要 途径，例如“填埋”和“焚烧”垃圾都可发电，这 样既处理了垃圾，又起到了

7、节能减排的效果 经研究 表明每焚烧1t垃圾可发电J.请同学们计算一下1t垃圾发电产生的这些能量相当于完全燃烧多少kg的汽油放出的热量？ 汽 油的热值可使效率为的汽车匀速前进多少km?汽车匀速前进受到的摩擦力如果这些能量全部被水吸收，可将多少的水烧开？水，在一个标准大气压下；结果保留整数.13 .鄂尔多斯市向“大气污染宣战”研究表明：“来源中，机动车的排放占比较大，保护环境人人有责，小明家相应我市改善空气 质量的号召，准备将家里的小轿车进行了油改气燃 烧汽油改为燃烧天然气小明查找资料发现天然气 发动机的效率为如表是小明家该品牌轿车的测试报告如表：车型测试 道路测试 距离测试速度整车质 量消耗 汽

8、油受到的 阻力某品 牌轿标准 水平100km匀 速行驶1000kg10L整车重 的车国道倍已知汽油的密度，热值,请你帮小兵解答小轿车在满足测试条件时的下列问题.该轿车行驶100km,消耗的总能量是多少？该轿车行驶100km,做的有用功是多少？从该轿车的效率看你建议小明家是否进行油改气？14 .液化石油气的热值高达，一些不法商贩为谋取暴利，常将液化石油气与价格低廉、热 值仅为的二甲醛混合装入钢瓶内销售给客户常州市质监局对某液化石油气站销售的瓶装 燃气进行检测：将质量为100kg、初始温度为的水装入容器内，用高效炉灶燃烧瓶内燃气加热容器 中的水直至恰好沸腾，瓶内燃气消耗了通过高效炉灶，水能吸收燃气

9、完全燃烧释放热量的已知水的比热容为水，问：瓶内燃气的热值是多少？该液化石油气站销售的瓶装液化石油气有无掺混二甲酸？15 .如图所示，是最新一款无人驾驶汽车原 型图汽车自动驾驶时使用雷达传感器， 以及激光测距器来了解周围的交通状况该款车以 的速度在一段平直的公路上匀速 行驶了 8km时，消耗汽油假设燃油完全燃烧,汽油机的效率为 ，那么，在这段运动过程中， 求：该汽车发动机做的有用功是多少？已知：汽油的密度为 为该汽车的输出功率为多少？,汽油的热值该款车以 行驶了 8km时, 汽油机的效率为16 .如图所示，是最新一款无人驾驶汽车原 型图汽车自动驾驶时使用雷达传感器， 以及激光测距器来了解周围的交

10、通状况的速度在一段平直的公路上匀速消耗汽油假设燃油完全燃烧，,已知：汽油的密度为,汽油的热值为，那么，在这段运动过程中：该汽车发动机做的有用功是多少？汽车受到的阻力多大？该汽车的输出功率为多少？答案和解析【答案】1 .解：燃气对活塞的平均压力为：时间内曲轴转动N圈，飞轮每转两圈对外做功一次，所以飞轮转动N周，要对外做功一次，做一次功；t时间内燃气对活塞做的总功为：总 -消耗汽油的质量为m,已知汽油的热值为q,则释放的总能量，汽油机把内能转化为机械能的效率答：做功冲程中燃气对活塞的平均压力为 pS.时间内燃气对活塞做的总功为一汽油机的效率为2 .解：内做的有用功：发动机以最大功率工作时，曲轴的转

11、速为,每分钟完成工作循环：,故完成吸气冲程10400个；燃气的质量：因为空燃比是14： 1,所以燃油的质量是整个质量的 一,做一次功消耗的汽油质量：一1min消耗汽油质量：总；内汽油燃烧释放的热量：发动机的效率：答：内做的有用功为；内发动机吸气冲程10400次；内发动机消耗汽油的质量是；发动机的效率是3 .解：完全燃烧7g的酒精放出热量为：放；水吸收的热量为：吸 放根据吸 可知,水的质量为：吸答：这些酒精放出的热量是；这些热量可以将的水在一标准大气压下从加热到沸腾.4 .解：根据-可知，做功冲程中活塞受到的压力：做程冲程中活塞移动的距离为 L,所以做功冲程燃气对活塞做的功为： 内燃机每分钟消耗

12、的燃油质量为 m,所以每分钟燃料完全燃烧放出的热量为：；汽油机的效率为： .答：做功冲程中活塞受到的压力为 pS;做功冲程中燃气对活塞所做的功为 pSL;每分钟燃料完全燃烧放出的热量为 qm； 内燃机的机械效率.5 .解：水吸收的热量:吸天然气完全燃烧放出的热量：放 天然气燃气锅炉烧水时的效率：, ， 放可燃冰的热值为同体积天然气的160倍，则可燃冰的热值： 可燃冰天然气若换用可燃冰燃烧放出相同的热量，应使用可燃冰的 体积：放答：水吸收的热量为；燃气锅炉烧水时的效率为；若换用可燃冰，应使用可燃冰.6 .解：液化气完全燃烧释放热量：放整瓶液化气完全燃烧释放热量的被利用，那么散失的热量应该占液化气

13、完全燃烧释放热量的，散失的热量为：散失 放由题知，散失 吸 水水 可知，水的质量：散失 水 -答：的液化气完全燃烧，释放的热量是散失的热量是；散失的热量可以把1250kg温度为的水加热到7 .解：已知沙子和水的质量相等，吸收相同热量时，因沙 子的比热容比水小，由一可知，沙子的温度升高得多，所以图a表示的是沙子吸热升温的过程，图 b 表示的是水吸热升温的过程.由图b可知，加热2min水温度升高 水则加热2min时间内水吸收的热量：水吸 水 水 水因为酒精灯平均每分钟消耗酒精，加热2min时间内消耗酒精的质量：则酒精完全燃烧放出的热量：放J.酒精灯的加热效率：水吸放因为两酒精灯完全相同、加热方式也

14、相同，所以相 同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量，则在2min的时间内，沙子吸收的热量：沙吸 水吸,由图a可知加热2min,沙子的温度从 上升到沙, 沙由吸可得，沙子的比热容：沙吸答： 加热2min时间内水吸收的热量为这2min时间内酒精灯的加热效率为沙子的比热容为8 .解：煤完全燃烧产生的热量：放；由图知，经过6min时间加热，水升高的温度值水所吸收的热量：吸煤炉烧水时的热效率：吸 .放答：煤完全燃烧产生的热量为；经过6min时间加热，水所吸收的热量为；煤炉烧水时的热效率为9 .解：由题知，汽油完全燃烧放出的热量：放 电由放 可得，汽油的质量：放 ;汽车匀速前进，由题知，牵引力所做的功：放可得

15、，汽车匀速前进的距离:由题知，垃圾燃烧产生的能量全部被水吸收，即吸 放,由吸 水 可得，烧开水的质量：吸水答： 相当于完全燃烧27kg的汽油；可供汽车匀速前进375km；能把的 的水烧开.10 .解：由表格数据知，轿车行驶100km消耗汽油的体积:根据公式一，得汽车行驶100km消耗的汽油质量:该车100km消耗的总能量：；由题知，受到的阻力等于整车重的倍，轿车受到牵引力：轿车行驶路程，轿车行驶100km做的有用功：轿车的效率:天然气发动机的效率为，所以从该轿车的效率小明家可以进行油改气.答： 该轿车行驶100km,消耗的总能量是该轿车行驶100km,做的有用功是；从该轿车的效率看建议小明家进

16、行油改气.11 .解：水吸收的热量为：吸燃气燃烧放出的热量为:瓶内燃气的热值为： 气通过计算得出的瓶内燃气的热值正好等于液化石油气的热值，即 石油气 ；故该液化石油气站销售的瓶装液化石油气没有掺混二甲醛；答：瓶内燃气的热值是；该液化石油气站销售的瓶装液化石油气没有掺混二甲醛.12 .解：由一得消耗汽油的质量为:汽油完全燃烧放出的热量：放由一;得，汽油机的有用功： 放放由-得汽车运动的时间：汽车的输出功率:答：该汽车发动机做的有用功是该汽车的输出功率为13 . 解：由 一得，消耗汽油的质量为：汽油完全燃烧放出的热量：放由得该汽车发动机做的有用功是:放得汽车发动机的牵引力:汽车受到的阻力：由-得汽

17、车运动的时间:该汽车的输出功率:答：该汽车发动机做的有用功为；汽车受到的阻力为2025N;该汽车的输出功率为【解析】1. 知道燃气的平均压强和活塞的面积，可利用公式计算出平均压力的大小.知道活塞在气缸中移动的距离，可利用公式计算出一个做功冲程燃气对活塞做的功.飞轮 曲轴 每转两圈对外做功一次，计算出飞轮转动N 周对外做功的次数，从而可以计算出t时间内燃气对活 塞做的总功；由求汽油释放的总能量，根据求内能转化为机械能的效率.此题考查热机中压力、功、燃料的热值和能量转化效 率的计算，涉及的知识点较多，难度较大.2. 根据公式进行计算，要注意把功率单位换算成W,把时间单位换算成S.热机一个工作循环包

18、括四个冲程、曲轴和飞轮转两周，对外做功一次；根据算出燃气的质量，然后根据空燃比算出汽油的质量；发动机的效率是有用功跟汽油燃烧释放热量的比值.本题贴近生活，能让学生了解能量的转化和汽车的效 率本题考查了功的计算、热量的计算、热机效率的计 算，难点在于计算做一次功消耗燃油的质量 难度较大.3. 根据燃料燃烧公式放 ，代入数值，即可求得；根据题意可知吸放；由吸变形，代入数值，即可求得.考查了燃料燃烧公式、热量公式吸的变形应用注意公式的单位统一.4. 利用压强公式求出压力大小；根据功的计算公式求出做功冲程所做的功；根据公式求出燃料完全燃烧放出的热量；结合效率公式求出热机效率.此题考查热机中压力、功、热

19、量、效率的计算，关键 是对公式和公式变形的理解和应用.5. 由热量公式可以求出水吸收的热量；由燃烧值公式可以求出天然气完全燃烧释放的热量，由效率公式求出燃气灶烧水的效率；换用可燃冰，根据可燃冰的热值为同体积天然气的 160倍，可知可燃冰的热值，再利用可求得应使用多少 可燃冰.本题主要考查了燃料完全燃烧放热公式放 、吸和效率公式的掌握和运用，难度不大，属于基础题目.6. 已知液化气的质量和热值，利用 放 求整瓶 液化气完全燃烧放出的热量；知道这些的热量被利用，则散失的热量占,据此计算；求出了散失的热量，用这些热量加热水，知道水的 比热容和水的温度升高值，利用吸热公式求水的质量. 本题考查了学生对

20、吸热公式、燃料完全燃烧放出热量 公式的掌握和运用，属于公式的应用题目，难度不大.7. 用两只完全相同的酒精灯，分别给水和沙子加热， 这样做的目的是使水和沙子在相同时间吸收相同的热量，利用公式一分析图a、图b哪个图是表示水的温度随加热时间变化的图象；从图象可知，加热2min,水的温度变化，已知水的质量和比热容，可利 用公式吸计算水吸收的热量.已知酒精灯平均每分钟消耗酒精，便可以计算出给水加热2min时间消耗的酒精，已知酒精的热值， 可利用公式放 计算热量；利用效率公式求加热 效率；相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量，从可知，加热2min水吸收的热量，可求沙子吸收的热量， 已知沙子的质量和加热2m

21、in沙子的温度变化，可利用公式计算沙子的比热容.本题考查了学生对吸热公式、效率公式、热值公式的 掌握和运用，能从液体的温度随时间变化的图象搜集 有关信息是本题的关键.8. 已知煤的质量和热值，利用可求得煤完全燃烧产生的热量；由图知，经过6min时间加热，水升高的温度值， 利用吸热公式求水吸收的热量；烧水时的热效率热效率等于水吸收的热量与燃料 完全燃烧放出的热量之比.本题考查了学生对吸热公式、燃料完全燃烧放热公式 的掌握和运用，能从液体的温度随时间变化的图象搜 集有关信息是本题的关键.9. 知道1t垃圾发电产生的能量电，利用放电求汽油的质量；因为汽车匀速前进，所以汽车的牵引力等于阻力， 又知道放，利用功的公式求汽车前进的距离；由题知，垃圾产生的能量全部被水吸收，即吸 放，知道水的比热容、水的初