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物理人教版9年級(jí)全一冊(cè)



物理人教版9年級(jí)全一冊(cè)第14章專題卷
專題02 熱機(jī)的效率 能量的轉(zhuǎn)化與守恒
學(xué)校:___________姓名：___________班級(jí)：___________考號(hào)：___________
一、單選題
1．下列三個(gè)數(shù)值、、各表征煤油的一個(gè)特性，這三個(gè)數(shù)值依次表示的是煤油的（　?。?br /> A．比熱容、密度、熱值 B．密度、熱值、比熱容
C．密度、比熱容、熱值 D．熱值、密度、比熱容
2．關(guān)于熱值下列說法正確的是 （　　）
A．燃料如果燃燒不完全，熱值會(huì)變小
B．燃料熱值越大，燃燒放出的熱量越多
C．煤的熱值大于同種煤的熱值
D．燃料的熱值是燃料的特性，與其他因素?zé)o關(guān)
3．2022年1月26日，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心采用長(zhǎng)征四號(hào)丙運(yùn)載火箭，成功發(fā)射陸地探測(cè)號(hào)01組A星?；鸺靡簯B(tài)氫作為燃料，主要是因?yàn)橐簯B(tài)氫的（　?。?br /> A．溫度高 B．熱值大 C．比熱容大 D．熱量多
4．有一家庭分別單獨(dú)使用不同種類的燃料時(shí)的平均月消耗量約為：干木柴200kg，煙煤80kg，液化石油氣30kg，煤氣60kg。這四種燃料中熱值最高的是（　?。?br /> A．液化石油氣 B．煤氣 C．煙煤 D．干木柴
5．完全燃燒100克柴油放出的熱量能使多少質(zhì)量的水溫度升高20℃[已知柴油的熱值是4.2×107J/kg，水的比熱容是，假定放出的熱量被水完全吸收。]（　　）
A．2kg B．20kg C．50 kg D．500 kg
6．為體現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)的理念，上海世博會(huì)充分利用太陽能發(fā)電技術(shù)，其主題館屋面太陽能板的面積達(dá)3×104m2，年發(fā)電量1.08×1013J。若這些電能由火力發(fā)電站提供（煤的熱值為3×107J/kg，煤完全燃燒釋放的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能的效率是30%，則僅此一項(xiàng)每年可節(jié)約煤炭的質(zhì)量為（　　）
A．2.0×104kg B．1.2×105kg C．3.6×105kg D．1.2×106kg
7．在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，在不計(jì)熱量損失的情況下，完全燃燒熱值為1.26×107J/kg的干木柴1kg，能使40kg、30℃的水溫度升高到（　?。?br /> A．105℃ B．100℃ C．75℃ D．無法確定
8．內(nèi)燃機(jī)的能量流向圖如圖所示。內(nèi)燃機(jī)的效率為（　?。?br />
A．7% B．28% C．31% D．34%
9．小葉看見面點(diǎn)師傅將面拉成長(zhǎng)條，放入滾燙的油中就炸出了香脆可口的油條，于是很想了解油的吸熱能力。在老師指導(dǎo)下，他用酒精燈分別加熱質(zhì)量為50g、初溫為20℃的油和水，記錄的相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示。若單位時(shí)間內(nèi)油吸收的熱量與水吸收的熱量相等，酒精的熱值為3×107J/kg，水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)。下列說法正確的是(　　)
物質(zhì)種類
加熱時(shí)間（min）
消耗酒精（g）
末溫（℃）
油
2
1
88
水
2
1
50
A．2min內(nèi)油吸收的熱量為3×104J
B．他使用的酒精燈的加熱效率為21%
C．油的末溫比水的高，所以吸熱能力更強(qiáng)
D．油的吸熱能力與其吸收的熱量多少有關(guān)
10．關(guān)于熱機(jī)的效率，下列說法中正確的是（　?。?br /> A．熱機(jī)做的有用功越多，效率一定越高
B．熱機(jī)消耗的燃料越少，效率一定越高
C．熱機(jī)做一定的有用功，消耗的燃料越少，效率一定越高
D．熱機(jī)做功越快，效率一定越高
11．關(guān)于能量守恒定律，下列說法中正確的是（　?。?br /> A．能量可以憑空消失
B．能量可以憑空產(chǎn)生
C．熱機(jī)在工作的過程不遵循能量守恒定律
D．能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，能量的總量保持不變
12．下列措施中，不能提高熱機(jī)效率的是（　?。?br /> A．增加工作時(shí)間 B．減少部件間的摩擦
C．使燃料充分燃燒 D．減少廢氣帶走的熱量
13．下列有關(guān)熱機(jī)的說法中不正確的是（　　）
A．熱機(jī)效率不能達(dá)到100%
B．一般采用增大熱機(jī)功率的方法來提高熱機(jī)的效率
C．熱機(jī)的效率越高，在輸出同樣功的情況下，消耗燃料越少
D．熱機(jī)的大量使用會(huì)造成環(huán)境污染
14．如圖所示，將一個(gè)空易拉罐的底部鉆一個(gè)小孔，往易拉罐里噴少量酒精，然后將一個(gè)空的紙杯迅速套上，用手拿著這個(gè)“沖天炮”對(duì)著前方點(diǎn)燃的打火機(jī)靠近易拉罐底部的小孔，紙杯就會(huì)“沖天”飛出去，下列說法正確的是（　?。?br />
A．酒精燃燒時(shí)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
B．紙杯飛出去的過程，相當(dāng)于內(nèi)燃機(jī)的排氣沖程
C．紙杯飛出去時(shí)，易拉罐對(duì)紙杯做了功
D．紙杯飛出去時(shí)，易拉罐內(nèi)氣體的內(nèi)能減小
15．人們是在能的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化過程中利用能量的，圖中的各種現(xiàn)象與對(duì)應(yīng)的能的轉(zhuǎn)化不正確的是（　?。?br /> A． 用電照明：電能轉(zhuǎn)化為光能
B． 篝火燃燒：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能
C． 原子彈爆炸：核能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和內(nèi)能
D． 汽艇在海上行駛：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能
16．“節(jié)能減排”已引起全球的關(guān)注，很多國家倡導(dǎo)使用電動(dòng)車來替代“燃油車”，不過續(xù)航里程卻是電動(dòng)車讓人頭痛的地方，有網(wǎng)友想了一個(gè)辦法：在電動(dòng)車的前輪上裝一個(gè)發(fā)電機(jī)，一邊走一邊發(fā)電，然后給蓄電池充電，蓄電池再帶動(dòng)后輪的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣就可以無限行駛了。關(guān)于這位網(wǎng)友的想法，下列說法正確的是（　?。?br /> A．想法正確，因?yàn)榘l(fā)電機(jī)工作時(shí)能把機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為電能，沒有能量損失
B．想法正確，因?yàn)榻o富電池充電時(shí)能把電能全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，沒有能量損失
C．想法正確，蓄電池帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，能把電能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，沒有能量損失
D．想法不正確，因?yàn)樵摼W(wǎng)友的想法不符合能量守恒定律
二、多選題
17．伴隨著新能源汽車的興起，增程式電動(dòng)汽車也開始進(jìn)入人們的視野，它解決了純電動(dòng)車無法解決的里程焦慮。在電池電量充足時(shí)，電池驅(qū)動(dòng)電機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)不參與工作。當(dāng)電池電量消耗到一定程度時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，對(duì)電池進(jìn)行充電。有關(guān)能量轉(zhuǎn)化分析正確的是（　?。?br /> A．電池驅(qū)動(dòng)電機(jī)，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
B．發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
C．給電池充電時(shí)，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
D．電池放電時(shí)，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
18．如圖所示，物理實(shí)踐活動(dòng)小組的同學(xué)用打氣筒不斷向自制的“水火箭”內(nèi)打氣，一會(huì)“水火箭”發(fā)射升空。下列說法正確的是（　?。?br />
A．打氣時(shí)，“水火箭”內(nèi)氣體的內(nèi)能會(huì)增加
B．“水火箭”中的“水”是一種熱值較大的燃料
C．“水火箭”加速起飛時(shí)將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
D．整個(gè)過程中能量的總量保持不變
三、填空題
19．人體需要消耗能量，例如一個(gè)成人參加一次長(zhǎng)跑，身體消耗的能量為7.2×106J，這些能量相當(dāng)于要完全燃燒____kg的干木材才能得到（干木材的熱值為1.2×107J/kg）；在航空航天中，一般使用固體的氫氣作為燃料，在熱學(xué)方面的原因是因?yàn)闅錃鈅__。生活中我們經(jīng)?？吹剿緳C(jī)往汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的水箱里灌水，這是因?yàn)樗腳______。
20．質(zhì)量為50kg的水溫度從20℃升高到50℃，吸收的熱量是______J，這些熱量如果完全由酒精燃燒來提供，至少需______kg的酒精。酒精和水充分混合后，其總體積小于混合前的總體積，此現(xiàn)象說明組成物質(zhì)的分子間存在______。[c水=4.2×103J/(kg·℃)，q酒精=3×107J/kg]
21．渦輪增壓是目前汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中采用的一項(xiàng)新技術(shù)，它利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣帶動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)，將新鮮的空氣壓縮后再進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣口，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。這樣做的好處是______（選填“提高”、“減小”）排出廢氣帶走的熱量，_______（選填“提高”、“降低”）內(nèi)燃機(jī)效率。
22．甲熱機(jī)的效率比乙熱機(jī)的效率高說明用去相同質(zhì)量的燃油，甲熱機(jī)做的有用功比乙熱機(jī)做的有用功________（填“多”或“少”）；甲熱機(jī)工作時(shí)汽缸散熱損失占25%，廢氣帶走的能量占30%，摩擦等機(jī)械損耗占10%，則它的機(jī)械效率為________。
23．油電混合動(dòng)力汽車是新型節(jié)能汽車。這種汽車在內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)時(shí)，可以給車提供動(dòng)力，同時(shí)也給動(dòng)力蓄電池組充電。已知某型號(hào)混合動(dòng)力汽車所用的蓄電池能夠儲(chǔ)存的最大電能是1.0×108J，若該車以80km/h的車速勻速直線行駛了0.5h，此時(shí)所受阻力f大小為900N。蓄電池組的電能也增加了最大電能的10%，內(nèi)燃機(jī)共消耗燃油2.5kg。（q油=4.0×107J/kg）則：
（1）燃油燃燒時(shí)燃油的___________能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；
（2）該汽車此次行駛中，若燃油完全燃燒可放出___________熱量；
（3）該汽車行駛中牽引力做了___________功；
（4）該汽車內(nèi)燃機(jī)的效率是___________。
24．能量守恒定律：能量既不會(huì)憑空消滅，也不會(huì)憑空產(chǎn)生，它只會(huì)從一種形式________為其他形式，或者從一個(gè)物體________到另一個(gè)物體，在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變。能量守恒定律使人們意識(shí)到：任何一部機(jī)器都不能無中生有的制造能量，因此________（填“能”或“不能”）制造出永動(dòng)機(jī)。
25．游樂園的小朋友從滑梯上勻速下滑過程中，小朋友動(dòng)能______（選填“增大”、“減小”或“不變”），機(jī)械能______（選填“增大”、“減小”或“不變”），同時(shí)臀部有灼熱感，這是通過______的方式來改變內(nèi)能的。
26．湖南正全面推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)，很多地區(qū)建有風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)；如圖所示，風(fēng)力發(fā)電是把風(fēng)能轉(zhuǎn)化為________能的過程，與使用化石燃料相比，請(qǐng)描述風(fēng)力發(fā)電特有的一項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)：________________________________________。

27．如圖是一位“發(fā)明家”設(shè)計(jì)的一種永動(dòng)機(jī)。設(shè)想“利用上水池的水使水輪發(fā)電機(jī)發(fā)電，然后，利用發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能驅(qū)動(dòng)抽水機(jī)把下水池的水再抽回上水池（一部分電能供用電器使用）。這樣不斷循環(huán)下去，就可以制成一個(gè)永動(dòng)機(jī)”。這個(gè)永動(dòng)機(jī)______（選填“能”或“不能”）持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。實(shí)際中，抽水機(jī)和發(fā)電機(jī)工作時(shí)會(huì)發(fā)熱，有一部分能量轉(zhuǎn)化為______能。一段時(shí)間內(nèi)，抽水機(jī)向上的抽水量______（選填“大于”“等于”或“小于”）經(jīng)水輪發(fā)電機(jī)流下來的水量。

四、實(shí)驗(yàn)題
28．如圖所示是“探究改變物體內(nèi)能”的實(shí)驗(yàn)。

（1）燒瓶?jī)?nèi)盛少量水，給瓶?jī)?nèi)打氣，在瓶塞未跳起前，瓶?jī)?nèi)氣體的內(nèi)能______（選填“增大”“減小”或“不變”），這是通過______（選填“熱傳遞”或“做功”）的方式改變了瓶?jī)?nèi)氣體的內(nèi)能；
（2）繼續(xù)打氣，當(dāng)瓶塞跳起時(shí)，觀察到瓶口有“白霧”出現(xiàn)；這是因?yàn)槠績(jī)?nèi)氣體對(duì)外做功后，內(nèi)能______（選填“增大”“減小”或“不變”），溫度______（選填“升高”“降低”或“不變”）的緣故；
（3）我們發(fā)現(xiàn)，用這種方式改變物體的內(nèi)能時(shí)，能量是在______能和______能之間相互轉(zhuǎn)化的。
29．在“比較酒精和碎紙片燃燒時(shí)放出的熟量”實(shí)驗(yàn)中；

（1）由于燃料充分燃燒放出熱量的多少不僅與燃料種類這一個(gè)因素有關(guān)，因此實(shí)驗(yàn)時(shí)必須拉制酒精和碎紙片的______相等，實(shí)驗(yàn)中還需控制被加熱的水的質(zhì)量和初溫均相同，以便于根據(jù)______確定水吸收熱量的多少；
（2）小華組裝好實(shí)驗(yàn)裝置，備好秒表，在兩燃燒皿中分別加入準(zhǔn)備好的酒精和碎紙片，讀出水的初溫后，進(jìn)行如下操作：
①先點(diǎn)燃酒精，再點(diǎn)燃碎紙片；
②保證酒精和碎紙片燃燒時(shí)間相同，讀取溫度計(jì)的示數(shù)；
③待酒精和碎紙片充分燃燒結(jié)束，分別讀取溫度計(jì)的示數(shù)；
小紅認(rèn)為上述操作中，操作______是錯(cuò)誤的，小明根據(jù)正確操作獲得的數(shù)據(jù)，算出了燃料的熱值，發(fā)現(xiàn)結(jié)果小于該燃料的實(shí)際熱值，原因是______。
30．如圖所示，甲、乙、丙三個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置完全相同，燃料的質(zhì)量都為10g，燒杯內(nèi)液體的質(zhì)量都相同。

（1）比較不同燃料的熱值應(yīng)選擇___________兩個(gè)裝置，比較不同物質(zhì)的比熱容應(yīng)選擇___________兩個(gè)裝置（選填裝置序號(hào)甲、乙、丙）；
（2）在“比較不同燃料的熱值”的實(shí)驗(yàn)中，通過觀察溫度計(jì)___________比較燃料燃燒放出熱量的多少；
（3）在甲裝置中，若燃料為酒精（q酒精=3×107J/kg），燒杯內(nèi)的液體為水，其質(zhì)量為200g，點(diǎn)燃燃料直至燃料燒完，溫度計(jì)的示數(shù)由20℃上升到70℃，再結(jié)合“10g”燃料這一數(shù)據(jù)，計(jì)算出燃料的熱值，通過實(shí)驗(yàn)算出的熱值與實(shí)際相比___________（選填“偏大”或“偏小”），理由是___________。
五、計(jì)算題
31．俄烏沖突導(dǎo)致天然氣荒，歐洲民眾為冬季取暖異常焦慮，面臨較高的天然氣價(jià)格，部分居民回歸原始的取暖方式—買爐子、清掃壁爐、囤柴。80m2的普通房屋取暖，傳統(tǒng)壁爐平均一天消耗14kg木材。已知水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)，木材的熱值為1.2×107J/kg。求：
（1）14kg木材完全燃燒能產(chǎn)生多少熱量？
（2）完全燃燒14kg木材，如果不考慮熱量損失，能夠使多少kg的水從10℃加熱到50℃？
32．如圖甲是網(wǎng)上曾熱銷一種“55度杯”，稱“能很快將開水變成適飲的溫水，而后又能將涼水變成適飲的溫水”。為破解此中秘密，某中學(xué)物理小組設(shè)計(jì)了如圖乙模型。此杯內(nèi)膽中被封存著300g水，室溫20℃，不計(jì)熱量損失。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，q酒精＝3×107J/kg]求：

（1）若向杯中倒入0.1kg、100℃開水，搖一搖，杯中水的溫度迅速降至40℃，倒入的水放出了多少熱量？
（2）完全燃燒2g的酒精放出熱量為多少J？

參考答案
1．D
2．D
3．B
4．A
5．C
6．D
7．B
8．D
9．B
10．C
11．D
12．A
13．B
14．D
15．D
16．D
17．AC
18．ACD
19．0.6 熱值高 比熱容大
20．6.3×106 0.21 間隙
21．減小 提高
22．多 35%
23．化學(xué) 1×108J 3.6×107J 46%
24．轉(zhuǎn)化 轉(zhuǎn)移 不能
25．不變 減小 做功
26．電 無污染
27．不能 內(nèi) 小于
28．（1）增大 做功 （2）減小 降低 （3）內(nèi) 機(jī)械
29．（1）質(zhì)量 水升高的溫度 （2）② 燃料不完全燃燒且燃料燃燒放出的熱量有一部分會(huì)散失到空氣中
30．（1）乙丙 甲乙 （2）示數(shù)的變化 （3）偏小 實(shí)驗(yàn)中有熱量損失
31．解：（1）14kg木材完全燃燒能產(chǎn)生多少熱量
Q放=m木q=14kg×1.2×107J/kg=1.68×108J
（2）不考慮熱量損失
Q吸=Q放=1.68×108J
又因?yàn)镼吸=cm水（t-t0），所以

答：（1）14kg木材完全燃燒能產(chǎn)生1.68×108J熱量；
（2）完全燃燒14kg木材，能夠使1000kg的水從10℃加熱到50℃。
32．解：（1）倒入的水放出的熱量為
Q放＝c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×0.1kg×(100℃﹣40℃)＝2.52×104J
（2）完全燃燒2g的酒精放出熱量為
Q'放＝m酒精q酒精＝2×10﹣3kg×3.0×107J/kg＝6×104J
答：（1）若向杯中倒入0.1kg、100℃開水，搖一搖，杯中水的溫度迅速降至40℃，倒入的水放出了2.52×104J的熱量；
（2）完全燃燒2g的酒精放出的熱量為6×104J。



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