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文档简介
第第页2024-2025学年人教版九年级物理全一册《第十四章内能的利用》单元检测卷-附答案知识点梳理一、热机1.利用燃料燃烧释放出的能量做功的机械。(内能转化为机械能)二、内燃机1.燃料:汽油或柴油2.分类:汽油机、柴油机3.热机效率:汽油机效率20%~30%,柴油机效率30%~45%4.热机的各种能量损失中,废气带走的能量最多5.工作过程:(1)吸气冲程:进气门打开,排气门关闭。活塞向下运动,汽油和空气的混合物进入气缸。(2)压缩冲程:进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,燃料混合物被压缩。(3)做功冲程:在压缩冲程结束时,火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧,产生高温、高压气体。高温、高压气体推动活塞向下运动,带动曲轴转动对外做功。(4)排气冲程:进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,把废气排出气缸。6.能量转化:(1)压缩冲程:能转化为能;(2)做功冲程:能转化为能。三、燃料的热值1.定义:某种燃料放出的热量与其质量之比,用符号表示。2.单位:J/kg,例如:q煤油=4.6×103.特点:只与燃料的种类有关,与燃料的形状、体积、质量(选填“有关”或“无关”)。四、燃烧值的计算1.固、液体燃料:Q=qm2.气体燃料:Q=qv五、热机的效率1.定义:热机工作时,用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的热量之比。2.公式:η六、效率1.用来做有用功那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。七、能量守恒定律1.能量既不会凭空消失,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。八、常见的能量转化1.摩擦生热:机械能转化为内能2.发电机:机械能转化为电能3.电动机:电能转化为机械能4.光合作用:光能转化为化学能5.燃料燃烧:化学能转化为内能练习题一、选择题1.下列设备工作过程中使用热机的是()A.“歼20”战斗机 B.亚运会比赛帆船C.共享单车 D.航拍无人机2.如图所示的是汽油机工作时某个冲程的示意图。下列说法中正确的是()A.该冲程是吸气冲程 B.该冲程中汽缸内气体被压缩C.该冲程中机械能转化为内能 D.该冲程是靠做功来完成的3.2023年5月30日,长征二号F遥十六运载火箭搭载神舟十六号载人飞船成功发射(如图)。火箭使用一种叫做偏二甲肼的液体燃料,是因为该燃料具有较大的()A.热值 B.比热容 C.密度 D.体积4.如图所示实验,在橡胶塞受到水蒸气的压力而冲出的过程中,将内能转化为机械能,这与四冲程柴油机工作的哪个冲程能量转化相同()A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程5.为减少能源消耗,保护环境,必须合理利用能源,下列方法中对提升热机效率有用的是()A.让燃料放出的热量全部用来做有用功 B.用导热性更好的材料做内燃机气缸C.增加燃料的质量 D.尽量使燃料充分燃烧6.内燃机的能量流向图如图所示。内燃机的效率为()A.7% B.28% C.31% D.34%7.某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶9km,用时10min,消耗汽油1kg,已知汽车的牵引力是2000N,汽油的热值为4.5×107J/kg,假设汽油完全燃烧。通过计算可知,下列结果正确的有()①汽车行驶速度是90km/h②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是4.5×107J③汽车牵引力做功的功率是30kW④汽车发动机的效率是40%A.①② B.②③ C.③④ D.②③④8.某科技小组在老师的指导下,用如图所示的同一个实验装置分别加热200g的甲、乙两种液体(其中一种是水,已知水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图,乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了14g酒精(q酒精=3×107J/kg)则下列说法正确的是()A.乙的比热容是1.8×103J/(kg•℃) B.该酒精灯的加热效率是25%C.乙的吸热能力大于甲的吸热能力 D.0~4min乙吸收的热量为3.36×104J二、填空题9.“涡轮增压”是利用热机排出的废气带动涡轮旋转,使废气的内能转化成能,这样做合理利用了废气所带走的能量,(选填“提高”或“降低”)热机的效率。10.在吹气球时,吹大了的气球没握住,它叫啸着飞跑了!当及时捡起气球会发现它的嘴部温度变低。该过程的能量转化与汽油机的冲程相同。若某单缸汽油机的飞轮转速1800r/min,则每秒完成个工作循环。11.汽油机在冲程中将内能转化为机械能。若某汽车的汽油机在一段时间内所做的有用功为2.3×107J,效率为25%,则该汽油机在这段时间内消耗12.学校组织学生到桐洲岛进行社会实践活动,小明携带一个便携式丁烷气炉,完全燃烧0.05kg的丁烷气体可以放出热量;爱探究的小明通过手机上网查到便携式燃气炉的热效率为42%,这样能够把10kg初温为20℃的水温度升高℃。(丁烷气体的热值为9×107J/kg13.某家用燃气热水器将2kg的水从20℃加热到100℃,燃烧了0.03m3的天然气,水吸收的热量是J,燃气热水器的热效率是。[c水三、实验探究题14.为“比较不同物质吸热的情况”和“探究煤油和菜籽油的热值大小关系”,小依同学组装了如图所示的实验装置。(1)在安装、调整实验器材时,应先调节(选填“A”或“B”);(2)若要“比较不同物质吸热的情况”应选择两图的装置进行实验,为完成该实验,还需要的测量仪器是,实验中用来间接反映物质吸收热量的多少(选填“温度计示数的变化”或“加热时间”);(3)小依同学在老师指导下进行实验,收集的实验数据记录如下表:物质质量m/g初温t1加热时间t/min末温t2水100251050色拉油100251078通过分析表中数据可知,的吸热能力较强(选填“水”或“色拉油”)。物理学中引入了这个物理量来描述物质的吸热能力;(4)若要“探究煤油和菜籽油的热值大小关系”应选择两图的装置进行实验,实验中用来间接反映燃料热值的大小(选填“温度计示数的变化”或“加热时间”)。四、计算题15.小明家新买来一台天然气热水器。小明学习了热效率的知识后,尝试估测该热水器的热效率,他把“进水量”设置为40kg,“出水温度”设置为40℃后,开始加热。当水温达到40℃时,自动停止加热。已知当时自来水的温度是20℃,加热前天然气表的示数为129.96m3,停止加热后变为130.06m3,天然气的热值q天然气=4.2×107J/m3,求:(1)天然气放出的热量;(2)水箱中水吸收的热量;(3)该热水器的热效率。16.某家用轿车,重为1.5×104N,当车以72km/h的速度匀速直线行驶了0.5h,消耗汽油3kg,期间车受到的阻力为车重的0.08倍.已知汽油的热值为4.6×107J/kg,在此过程中,求:(1)车通过的路程;(2)牵引力做功的功率;(3)汽车发动机的效率。17.如图所示,某同学用燃气灶烧水给餐具消毒。已知密闭锅内水的质量为5kg,水的初温为22℃,共消耗了0.06m3的天然气,该燃气灶烧水的热效率为70%。[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),天然气的热值为4.0×107J/m3]求:(1)0.06m3的天然气完全燃烧所放出的热量;(2)以上过程中,水吸收的热量;(3)密闭的锅内水烧开时的温度。参考答案1.A2.D3.A4.C5.D6.D7.D8.D9.机械;提高10.做功;1511.做功;212.4.5×1013.6.72×1014.B;甲、乙;秒表;加热时间;水;比热容;甲、丙;温度计示数的变化15.(1)使用天然气的体积:V=130.06m3﹣129.96m3=0.1m3,天然气完全燃烧释放的热量:Q放=Vq天然气=0.1m3×4.2×107J/m3=4.2×106J(2)水吸收的热量:Q吸=c水m水(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×40kg×(40℃﹣20℃)=3.36×106J(3)该热水器的热效率:η=Q吸Q16.(1)解:由速度公式v=s答:车通过的路程是36km;(2)解:由于车受到的阻力为车重的0.08倍,可得阻力f=0.08G=0.08×1.5×104N=1.2×103N又因为车匀速行驶,得牵引力大小等于阻力大小,即F=f=12×103N做功功率P=答:牵引力做功的功率是2.4×104W;(3)解:车牵引力做功W有=Pt=2.4×104W×0.5×3600s=4.32×107J车消耗汽油能量W=Q=qm=4.6×107J/kg×3kg=1.38×108J得汽车发动机的效率η=答:汽车发动机的效率是31.3%17.(1)解:0.06m3的天然气完全
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