9年级-02-内能的利用（原卷版）-全国初中物理竞赛试题编选

试卷第=page99页，共=sectionpages99页试卷第=page88页，共=sectionpages99页《内能的利用》全国初中物理竞赛试题精编一、单选题1．如图所示，用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热，两图装置均相同。燃料的质量用m表示，燃料充分燃尽时水升高的温度用Δt表示（水未沸腾）（）A．若m相同，Δt越小，燃料的热值越大 B．若Δt相同，m越大，燃料的热值越大C．若的值越大，燃料的热值越大 D．若的值越大，燃料的热值越大2．关于汽油机和柴油机描述正确的是（）A．汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞B．柴油机在吸气冲程中，柴油和空气的混合物进入汽缸C．做功冲程中，燃料释放的能量100%转化为机械能D．排气冲程中，废气带走了燃料释放的大部分能量3．如图所示，用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热，两图装置均相同。燃料的质量用m表示，燃料充分燃尽时水升高的温度用Δt表示（水未沸腾）（）

A．若m相同，Δt越小，燃料的热值越大B．若Δt相同，m越大，燃料的热值越大C．若m与Δt的比值越大，燃料的热值越大D．若m与Δt的比值越小，燃料的热值越大4．小明同学为了比较质量均为200g的水和燃油的吸热能力，利用如图甲所示的实验装置进行实验，实验中两个酒精灯完全一样，加热10min后每个酒精灯消耗酒精5g（q酒精=3×107J/kg），水的比热容为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）。若单位时间内水和煤油吸收的热量相等，则下列说法正确的是（）

A．煤油的末温比水的高，所以吸热能力更强B．10min酒精完全燃烧放出的热量为1.5×104JC．20min内煤油吸收的热量为1.26×104JD．他使用的酒精灯的加热效率为8.4%5．小李同学想比较甲物质与水的吸热本领，在老师指导下，用同一套实验装置分别加热200g的甲物质和水，如图甲所示。测得的数据绘制了如图乙所示的温度随时间变化图像，已知酒精的热值q酒精=3×107J/kg，加热时酒精灯平均每分钟消耗0.28g酒精，相同时间内甲吸收的热量与水吸收的热量相等，c水=4.2×103J/（kg•℃），则下列说法中正确的是（）A．实验前应“自上而下”安装器材B．甲与水的比热容之比为C．前10min，甲吸收的热量为2.52×104JD．酒精灯的加热效率为35%二、多选题6．某四冲程汽油机的效率是25%，如图为该汽油机工作的四个冲程示意图。汽油的热值为。下列说法正确的是（）A．该车内燃机的四个冲程正确的工作顺序是乙→甲→丁→丙B．汽油机吸气冲程吸入汽缸的物质是空气C．该内燃机的各项能量损失中排出的废气带走的能量最多D．该汽油机工作时吸入100g汽油可输出的有用功7．小帆用如图所示的同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体（其中一种是水），用测得的数据绘制了温度随时间变化图象如图，乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了4g酒精（q=3×107J/kg）。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，c水=4.2×103J/(kg·℃)，则下列说法中正确的是（）A．c乙=2.4×103J/(kg·℃)B．乙的吸热能力小于甲的吸热能力C．0~8min乙吸收的热量为3.36×105JD．该酒精灯的加热效率为35%8．关于如图所示的实验，下列说法正确的是（）A．胶塞冲出时看到“白气”说明物体对外做功内能增加B．“白气”是水蒸气液化生成，说明物体对外做功内能减小C．胶塞冲出时看到“白气”这个过程中内能转化为机械能D．酒精灯燃烧的过程，内能转化为化学能9．小帆在老师指导下，用如图所示的同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体（其中一种是水），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4g酒精（q酒精＝3×107J/kg）。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，c水＝4.2×103J/（kg•℃），则下列说法中正确的是（）A．c乙＝2.4×103J/（kg•℃）B．乙的吸热能力小于甲的吸热能力C．0~8min乙吸收的热量为3.36×104JD．该酒精灯的加热效率为35%三、填空题10．如图所示为四缸发动机工作原理图，内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在根曲轴上，并使各汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。四缸发动机的主要技术指标如表所示，其中排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积是指活塞从上止点到下止点所扫过的容积，又称单缸排量，它取决于活塞的面积与活塞上下运动的距离。当发动机以最大功率工作时，曲轴转速为6000r/min。当发动机以最大功率工作时，则在每一个做功冲程里，燃气对活塞所做的功W1是J；做功冲程中燃气对活塞的平均压强Pa。排量1.6L最大功率66kW转速6000r/min

11．一台四冲程汽油机的转速为3000r/min，则4s内活塞往复次，对外做功次，完成个冲程。12．如图，汽车内燃机一个工作循环包括四个冲程，正常工作的四个冲程的顺序是（对甲、乙、丙、丁重新排序），冲程中内燃机给汽车提供动力，此冲程中能量的转化是。飞轮的转速为3600r/min，则每秒钟汽油机对外做功次，活塞往复运动次。如果这辆汽车每年耗油1.8t，汽车内燃机的效率平均取值29%，如果能把内燃机效率提高1%，我国汽车现在的保有量按3亿辆计算，我国每年可以节约t燃油。四、实验题13．老师用如图（a）所示实验装置，加热试管使水沸腾，发现试管上方的小风车开始不停地转动。由此引出以下问题，请利用所学的知识回答。（1）图（a）实验中能量转化方式与图（b）中汽油机的哪个冲程相同？（选填序号）。（2）图（b）中四个冲程的工作顺序是，其中不需要靠飞轮的惯性来完成的冲程有：。（均选填序号）（3）图（c）是柴油机的能流图，带“？”的是带走的能量，这台柴油机的效率η＝。（4）若某单缸四冲程汽油机的功率为36kW，做功冲程每次对外做800J，则在1s内该汽油机能完成个做功冲程，此汽油机飞轮的转速为r/min。14．某实验小组用图所示的装置粗略测量蜡的热值q，图中A桶内装有水，B为下部开了许多通气孔的罩子(1)要完成本实验，还需要的测量工具是天平、砝码和；(2)罩子B的主要作用是；(3)实验收集的数据为：A桶中水的质量为m水，水的初温为t1，末温为t2，蜡烛燃烧前的质量为m1，燃烧后的质量为m2。则蜡的热值q=（水的比热容为c水）；(4)实验测出的热值会比真实值偏小，造成这一偏差的原因可能是（至少有一个选项正确，将正确选项的字母填在横线上）。A．蜡烛没有完全燃烧B．桶A中水的质量太多C．桶A吸收了部分热量D．蜡烛燃烧放出的热量一部分散失到空气中五、计算题15．周末，小明对太阳能热水器的加热性能进行研究，他用“温度传感器”测得装满水的水箱中水的温度为20℃，太阳照射一段时间t后“温度传感器”显示水箱中的水温为40℃，已知水箱容积是100L。求：（1）该过程中水吸收的热量；[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]（2）若用液化气灶加热使水吸收同样的热量，需要燃烧多少kg液化气？（液化气灶的热效率为40%，液化气的热值为q＝5×107J/kg）（3）该地太阳辐射到地面单位面积上的功率为P＝2.1×103W/m2，该太阳能热水器的集热面积为S＝2.5m2，热转化效率η＝40%（即将太阳能的40%转化为水的内能）。求太阳光照射的时间t。16．质量为3t的小型载重汽车，额定功率为100kW，车上装有6t的砂石，已知汽车在平直公路上匀速行驶时所受阻力是汽车总重的0.1倍，汽车先在平直公路上匀速行驶一段时间后到达山坡底，消耗了2kg的汽油（这段时间内汽车的效率是40%），然后又以额定功率行驶2min的时间，将砂石从坡底运送到50m高的坡顶施工现场（g=10N/kg），求：（1）2kg的汽油完全燃烧放出多少J的热量？（汽油的热值取4.5×107J/kg）（2）汽车在平直公路上匀速行驶的路程是多少km？（3）汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是多少？17．如图甲是一艘完全依靠太阳能驱动的船，排水量60t，船的表面安装有太阳能电池板，太阳能电池板的输出功率为1.6×105W，若接收的太阳能只用来驱动船前进。在一次航行中，从某一时刻开始，太阳能船受到水平方向的牵引力F随时间t的变化关系如图乙所示，船的运动速度v随时间t的变化关系如图丙所示。求：(1)船满载时受到的浮力；(2)第50s到第100s内牵引力所做的功；(3)第50s到第100s的运动过程中，太阳能船的效率；(4)已知太阳辐射的总功率P=4×1026W，太阳到地球的距离r=1.5×1011m，太阳光传播到达地面的过程中由于云层的反射和大气的吸收作用，大约有60%的能量损耗，太阳能电池的能量转化效率为15%，满足太阳能电池板的输出功率为1.6×105W，需要太阳能电池板的最小面积。（球表面积公式为S=4πr2，π取3.14）六、综合题18．我国自主研制的某型新一代战斗机具备超音速巡航等优异性能，该飞机最大起飞质量为37t，最大飞行高度达20000m，最大航行速度达2.5倍声速（合3060km/h），最大载油量为10t，飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见表：速度v/（m/s）100200300400500阻力f/N0.3×1041.2×1042.7×1047.5×104已知：飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是30%，飞机使用的航空汽油的热值为5×107J/kg。作战半径：是指战机携带正常作战载荷，在不进行空中加油，自机场起飞，沿指定航线飞行，执行完任务后，返回原机场所能达到的最远单程距离；（1）若不计飞机燃油质量的变化，该战斗机在水平跑道上加速滑行时，飞机对跑道的压力（选填“大于”、“等于”或“小于”）飞机的重力，当飞机腾空加速上升，其机械能的增加量（选填“大于”、“不变”或“小于”）动能的增加量，此时飞机受到的力是（选填“平衡力”或“非平衡力”）；（2）该战斗机以400m/s的速度巡航时，所受到的阻力为。（3）某次执行任务紧急任务起飞时，飞机的油量还有5×103千克燃油，飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能为J。如果以500m/s的速度巡航，此次该战斗机的最大作战半径是千米。19．发动机是汽车的动力源。汽油机以汽油为燃料，使活塞在汽缸中往复运动，一个工作循环经历进气、压缩、做功和排气四个冲程，汽油机的性能和汽缸排量有关。汽缸排量指活塞一个冲程中活塞在汽缸内通过的容积，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离（冲程长度）。如果发动机有若干个汽缸，所有汽缸“工作容积”之和称为发动机排量，实际汽车往往采用多缸发动机。如图所示发动机有4个汽缸（图中标注1、2、3、4），通过连杆把4个汽缸的活塞连在一根曲轴上。各个汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在吸气、压缩和排气冲程。（1）四缸发动机中1、3、4号汽缸分别在排气、压缩、做功冲程中，2号汽缸所处的冲程是A．吸气

B．压缩

C．做功

D．排气（2）了解到当轿车行驶路况好时，这辆轿车平均车速为100km/h，当发动机转速为2000r/min，它的输出功率P=30kW，平均油耗为10L/100km。参考以上的数据，分析这辆车在这种状态下行驶时，发动机的效率为多少？（已知汽油的热值为4.6×107J/kg，密度为0.7×103kg/m3）？()（3）小华通过理论推导发现发动机的输出功率与其排量有一定的关系，并可据此计算出汽缸在做功冲程中的平均压强。小华从说明书上查到家中的轿车采用LFX直列四缸发动机，排量为2.0L，请你计算当发动机转速为4000r/min且它的输出功率P=60kW时做功冲程中汽缸内的平均压强。()20．阅读下面短文并回答问题混合动力汽车图甲是我国自主研制生产的一种环保混合动力实验汽车。该混合动力汽车启动时，内燃机不工作，车内蓄电池输出能量；当高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输出能量，同时又可以向蓄电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机、蓄电池可以同时向车轮输出能量。为了保护蓄电池，当电池使用到剩下最大容量的20%停止供电。测试人员驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶