3.5.2内能-内燃机与内能计算（练习）（原卷版）

浙教版九年级上册第三章第五节内能--内燃机与内能计算【同步练习-解析】一、选择题1．（2021·浙江宁波中考真题）在如图所示的“汽油机模型”实验中，将少量的汽油喷入筒内，用软木塞塞住筒口，摇动起电机，观察到放电针放电，汽油燃烧，软木塞被高温高压的气体冲出。该实验可模拟四冲程汽油机工作时的（）A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程2．（2023·浙江一模）开启啤酒瓶盖的瞬间，会听到“嘭”的一声，并看见瓶口有“白气”冒出，该过程与图中内燃机的哪一冲程原理相同（）A．

B．

C．

D．

3．（2023·浙江一模）C919大飞机是中国自行研制，具有自主知识产权的大型喷气式民用飞机（如图所示）。飞机发动机吸入的空气经压缩机压缩后进入燃烧室与燃料混合燃烧。产生的热气体被喷出。为飞机提供动力。气体被压缩的过程中能量转化与汽油机四个冲程中的相同的是（）

A．

B．

C．

D．

4．（2023·浙江一模）关于四冲程汽油机的工作过程描述，正确的是（

）A．做功冲程中，气缸内物质内能增加 B．压缩冲程中，内能转化为机械能C．加热水后热水瓶塞弹起与排气冲程原理相同 D．飞轮转速6000转/分，则每秒钟做功50次5．（2021·浙江嘉·二模）婚礼上常用的礼花喷射器结构如图，气罐内有高压气体，气罐通过气阀与纸筒相连。使用时转动纸筒打开气阀，气体将纸筒内的礼花快速喷向远处。对该过程的分析正确的是（）A．罐内气体的内能增加B．气罐内壁的温度降低C．罐内气体通过热传递方式改变了内能D．该过程能量转化方式与汽油机压缩冲程类似6．（浙江台州一模）下列流程图表示四冲程汽油机的一个工作循环。对图中①②的补充正确的是（）A．①是压缩冲程，机械能转化为内能 B．①是做功冲程，内能转化为机械能C．②是做功冲程，机械能转化为内能 D．②是压缩冲程，机械能转化为内能7．小金阅读了某汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如图所示，汽油热值为4.6×107J/kg。下列说法正确的是（）A．燃烧1kg的汽油一定释放4.6×107J的能量B．汽油机在做功冲程把机械能转化为内能C．该内燃机的效率为40%D．为确保发动机正常工作，可用水对其冷却，利用了水的比热容较大的特性8．（2022·浙江温州二模）如图是内燃机的压缩冲程，该过程将机械能转化为内能，下图改变内能方式与之不同的是（）A．B．C．D．9．如图是四冲程汽油机的工作示意图，下列说法错误的是（）A．汽油机工作时各冲程的顺序依次为：丁、甲、丙、乙B．除了丙冲程以外，其他冲程均靠飞轮的惯性完成C．甲冲程中能量的转化：内能转化为机械能D．无论怎样改进汽油机，汽油机的效率也无法达到100%10．（2022·浙江温州一模）如图所示，吹足气的气球放手后，在空中飞行一段时间，气球喷气口温度降低。下图所示的热机四冲程与上述能量转化原理相同的是（）A．B． C． D．11．如图是某内燃机工作过程中的工作示意图，下列说法错误的是（）

A．热机的效率越高，做同样多的功消耗的燃料越少B．这是压缩冲程，此冲程中机械能转化为内能C．若该内燃机的转速为2400r/min，则该内燃机在1S内做功40次D．这个冲程不给外界提供动力，靠飞轮的惯性完成12．十八世纪，瓦特发明的冷凝器蒸汽机推动了人类第一次工业革命。如图为蒸汽机的工作原理：打开阀门A、关闭阀门B，高压蒸汽进入汽缸，推动活塞上行。当活塞达到汽缸顶部时，关闭阀门A、打开阀门B，蒸汽进入冷凝器，汽缸内压强减小，活塞下降，如此循环往复。下列说法错误的是（）A．用水冷凝蒸汽是利用热传递改变内能B．蒸汽机在整个工作过程中遵循机械能守恒C．蒸汽机活塞上行过程与汽油机的做功冲程相似D．蒸汽推动活塞向外做功后，蒸汽的内能会减小13．（2022·浙江温州期末）甲图是汽油机的工作原理，乙图是常见的生活现象。下列说法正确的是（）A．①冲程的原理和乙图所示一致 B．②冲程把机械能转化成内能C．③冲程气体被压缩温度升高 D．④冲程是汽油机的排气冲程14．如图所示三种现象或过程中都涉及能量的转化，下列分析正确的是（

）A．图甲，塞子被弹起时，热水瓶内水蒸气对塞子做功，瓶内气体内能增大B．图乙，表示汽油机处于做功冲程，能量转化角度看，与图甲相似C．图丙，表示汽油机处于压缩冲程，能量转化角度看，与图甲相似D．图丙，燃料的化学能转化成燃气的内能，再转化成机械能15．有经验的柴油机维修师，只是靠近柴油机排气管口观察和用鼻子闻一下，并将手伸到排气管口附近感觉一下尾气的温度，就能初步判断这台柴油机的节能效果。在同样负荷的情况下，关于柴油机的节能效果，下列判断正确的是()A．尾气散失的内能越多，柴油机越节能B．尾气的温度越低，柴油机越节能C．尾气的柴油味越浓，柴油机越节能D．尾气的颜色越黑，柴油机越节能16．某单缸汽油发动机气缸的活塞面积是120平方厘米，做功冲程中活塞移动的距离是30厘米，气体的平均压强是5×105帕，工作时的热损失情况：汽缸散热损失30%，废气带走35%，机械摩擦损耗10%，若某次完全燃烧2克汽油（热值为4.6×107焦/千克），下列说法正确的是（）A．燃料的热值与燃料的燃烧情况有关B．获得的总机械能是3.22×104焦C．一个做功冲程气体对活塞做功是1800焦D．家用轿车常用柴油机作为动力装置17．如图是某实验小组画出的1kg冰熔化时温度随时间变化的图像。实验中实验小组成员严格控制变量，使冰（水）单位时间内吸收相等的热量。已知水的比热是4.2×103J/(kg·℃)。请根据所学知识并利用图像分析，以下说法正确的是（）A．吸收相等的热量冰和水升高温度相同B．由图可知，第1分钟后冰全部熔化为水C．0~1分钟时间内该冰块吸收的热量为2.1×104JD．通过计算可以得出冰的比热容为2.1×103J/(kg·℃)二、填空题18．（2022·浙江宁波中考真题）单位质量的气体物质，在体积不变的条件下温度升高1℃所吸收的热量称为该气体的定容比热，已知氦气的定容比热为3100J/(kg·℃)。如图所示，质量为0.02kg的氦气被密封在圆柱形气缸内，气缸内氦气气压与外界大气压相同。用力把活塞AB固定，当氦气的温度从20℃升高到30℃时，氦气吸收的热量是___________J。撤去力，氦气推动活塞做功，这一过程的能量转化形式与四冲程汽油机的___________冲程相同。19．（2022·浙江杭州二模）目前有一种倍受关注的喷气飞行背包（如图），人背上后能通过该设备获得动力，实现人类自由单人飞翔的梦想。（1）该背包发动机将汽油燃烧后的气体通过喷气孔喷出，使人获得飞行动力，这利用了物体间力的作用是___________，同时说明了力可以改变物体的运动状态；（2）该背包燃料为汽油，汽油燃烧将___________能转化为内能，一部分对人和飞行背包做功，还有部分散失到空气中，这些内能却无法再被利用来对人和飞行背包做功，说明能量的转移和转化具有___________；（3）某次飞行过程中消耗10千克汽油，这些汽油完全燃烧放出的热量为___________焦。（q汽油=4.6×107焦/千克）20．如图是我国古代发明的取火器的模型图，把木制推杆迅速推入牛角套筒时，杆前端的艾绒立刻燃烧起来，这是通过______的方式，使筒内空气的内能增大，温度升高，达到艾绒的着火点。艾绒热值约为16000J/g，若一次放入5g艾绒，完全燃烧能释放______J的热量。每次使用完毕后需将推杆拿出，再将套筒甩几下，此过程相当于内燃机的______和进气冲程。21．如图甲所示，有一半径为R的光滑的1/4圆弧槽与一粗糙的水平面相连接，将质量为m的物体从斜面顶端由静止释放，停下后测出物块在水平面上滑行距离为s1，图乙中有一个半径为R的粗糙的1/4圆弧槽与和图甲中同样粗糙的水平面相连接，将图甲中质量为m的物体也从图乙中斜槽顶端由静止释放，停下后测出物块在水平面上滑行距离为S2，则乙图中物体在水平面上的摩擦力f为___________。乙中物体在粗糙的弧槽上运动这段时间内，若克服摩擦力做的功全部转化为内能并被该物体吸收，物体能上升温度___________℃（物体比热为c）。22．下图是四冲程汽油机工作过程的四个冲程，完成下列各题：A．

B．

C．

D．（1）A～D四幅图中表示将机械能转化为内能的是____。（2）吸气冲程时，吸入气缸里的物质是____。（3）一单缸四冲程汽油机，若该汽油机的转速为600r/min，做功冲程一次对外做功大约为1500J。那么这台汽油机的功率为____kW。23．在如图所示的四幅图中，甲、乙是两个演示实验示意图；丙、丁是四冲程汽油机关工作过程中的两个冲程示意图。与压缩冲程原理相同的是演示实验____图：汽油机利用内能来做功的冲程是____图。若某型号单缸四冲程汽油机的活塞面积S=3.0×10-3m2，活塞冲程长度为L=0.06m，某种工作状态下做功冲程燃气的平均压强为p＝1.0×108Pa，飞轮转速1500次/分钟，则汽油机在此工作状态下的功率是____瓦。三、简答题24．（2023·浙江一模）舟山正在创建“最美公路”项目，工地上有一辆空载时质量为12t的流动式混凝土搅拌车，轮胎与地面接触的总面积为9000cm2，搅拌车以54km/h的速度在平直公路上匀速行驶时，发动机的输出功率为192kW。（燃油的热值取）求：（1）装有6t混凝土的搅拌车静止在水平地面上时，搅拌车对地面的压强；（2）搅拌车以54km/h的速度匀速直线行驶时，受到的阻力；（拌筒旋转功率忽略不计）（3）搅拌车行驶时发动机的效率为30%，以54km/h的速度匀速行驶27km，需要消耗多少千克燃油。25．（2023·浙江杭州三模）小金同学在研究“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分别给质量均为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像分别如图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2.8g酒精。已知水的比热容，求：（1）加热2min时间内水吸收的热量；（2）这2min时间内酒精灯的加热效率η；（3）沙子的比热容。26．太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息：其中太阳辐射功率是指1h内投射到1m2面积上的太阳能。太阳照射时间/h装水量/kg吸热板面积/m2水升高的温度/℃水的比热容J/(kg·℃)太阳辐射功率J/(m2·h)101002.5504.2×1031.68×106求：（1）水在10h内吸收的热量；（2）如果水吸收的热量用天然气提供，需要完全燃烧多少m3的天然气；（天然气的热值为8.4×107J/m3，天然气完全燃烧的热量全部被水吸收）（3）太阳能热水器的能量转化效率。27．我国自主研制的“红旗HQ3”无人驾驶汽车在某段平直公路上进行测试，汽车以18m/s的速度匀速行驶了5min，消耗燃油0.3kg，汽车发动机的牵引力是1000N。已知燃油的热值为4.5×107J/kg。求：（1）消耗的燃油完全燃烧产生的热量；（2）汽车牵引力所做的功；（3）发动机的效率。28．室温为10℃时，小金利用如图所示装置验证“外界对物体做功，可以使物体的内能增加”。小金用平均为50牛的力将活塞压下12厘米，发现底部浸有0.001千克乙醚的棉花并没有出现燃烧现象。（乙醚的比热容约为1.8×103J/kg·℃，着火点为160℃）（1）小金的实验没有成功，请帮助他分析原因。（2）小金对活塞做功多少焦？（3）0.001千克乙醚温度从10℃升高到着火点至少需要吸收多少热量？29．当今太阳能热水器已经用得非常普遍了，如图所示