九年級物理全冊14章1-3課后習(xí)題(帶答案解析)

1、第1節(jié)熱機(jī)知能演練提升能力提升1.下列關(guān)于內(nèi)燃機(jī)的說法正確的是()A.汽車的發(fā)動機(jī)是內(nèi)燃機(jī)B.蒸汽機(jī)、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動機(jī)都是內(nèi)燃機(jī)C.內(nèi)燃機(jī)工作時,壓縮沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D.火箭的發(fā)動機(jī)是一種內(nèi)燃機(jī)2. (2017·浙江杭州中考)右圖為汽油機(jī)工作過程中的某個沖程,對此沖程下列敘述正確的是()A.壓縮沖程,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B.壓縮沖程,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C.做功沖程,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D.做功沖程,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能3.柴油機(jī)上安裝了一個笨重的飛輪,是為了()A.增加功率B.節(jié)省燃料C.可以做更多的功D.利用飛輪慣性完成吸氣、壓縮和排氣三個輔助沖程4.汽油機(jī)在做功沖程中,高溫氣體迅速膨脹

2、而做功,此時氣體的溫度和內(nèi)能的變化情況是()A.溫度降低,內(nèi)能增大B.溫度不變,內(nèi)能不變C.溫度升高,內(nèi)能增大D.溫度降低,內(nèi)能減小5.下列關(guān)于汽油機(jī)的說法正確的是()A.汽油機(jī)上的火花塞壞的時候,可以用柴油機(jī)的噴油嘴代替B.汽油機(jī)中的燃料完全可以用柴油來代替C.汽油機(jī)與柴油機(jī)除了所用燃料之外,其余沒有區(qū)別D.汽油機(jī)和柴油機(jī)可以達(dá)到相同的功率6.我國研發(fā)出一款新型空氣動力汽車,它利用壓縮空氣膨脹推動活塞做功提供動力,這種車在開動時將空氣的能轉(zhuǎn)化為能,這種車與汽油機(jī)相比優(yōu)點是(說出一點)。 7. (2017·山東德州中考)右圖是演示點火爆炸的實驗裝置,按動電火花發(fā)生器的按鈕,

3、點燃盒內(nèi)酒精,盒蓋被打出去,這與四沖程汽油機(jī)的沖程的能量轉(zhuǎn)化相同。 8.在四沖程汽油機(jī)的工作循環(huán)中,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的沖程是沖程。該汽油機(jī)每分轉(zhuǎn)1 200轉(zhuǎn),則每秒對外做次功。 探究創(chuàng)新9.有的同學(xué)由下圖中的裝置聯(lián)想到內(nèi)燃機(jī),請你用連線的方式來反映出該同學(xué)聯(lián)想的思維過程。酒精燃燒堅固汽缸高溫高壓水蒸氣活塞運(yùn)動做功玻璃管燃料燃燒木塞沖出高溫高壓燃?xì)庵苎菥?#183;提升1.A汽車的發(fā)動機(jī)是內(nèi)燃機(jī),選項A正確;內(nèi)燃機(jī)包括汽油機(jī)和柴油機(jī),蒸汽機(jī)、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動機(jī)都是熱機(jī),但不屬于內(nèi)燃機(jī),選項B錯誤;內(nèi)燃機(jī)工作時,壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,選項C錯誤;火箭的發(fā)動機(jī)不屬于內(nèi)燃

4、機(jī),選項D錯誤。2.A進(jìn)氣門和排氣門都是關(guān)閉的,活塞上行,可以判斷是壓縮沖程,在壓縮沖程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故A正確,B、C、D錯誤。3.D本題要求對柴油機(jī)的工作過程理解透徹,并能用基礎(chǔ)知識分析柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)原理。柴油機(jī)工作前要靠外力使飛輪旋轉(zhuǎn),儲存一定量的機(jī)械能。吸氣和壓縮沖程消耗飛輪的機(jī)械能。做功沖程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機(jī)械能,并有一部分機(jī)械能由飛輪貯存,提供排氣沖程及下一循環(huán)的吸氣和壓縮沖程中活塞的運(yùn)動。選項D正確。4.D汽油機(jī)在做功沖程中,汽油機(jī)內(nèi)部的高溫氣體迅速膨脹對外做功時,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故氣體的內(nèi)能會減小,氣體的溫度會降低。5.D汽油機(jī)的火花塞是用來產(chǎn)生電火花的,柴油機(jī)的噴油嘴是

5、噴油用的,二者不可互換;因為汽油機(jī)與柴油機(jī)工作過程有差異,所以燃料不可用柴油代替;汽油機(jī)與柴油機(jī)在構(gòu)造、工作過程中有所不同,在特殊的情況下,汽油機(jī)和柴油機(jī)的功率完全可以一樣大。只有選項D正確。6.解析 壓縮空氣膨脹時推動活塞做功,消耗了內(nèi)能,得到了機(jī)械能,即將空氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,由于汽油機(jī)在燃燒時要排出有害氣體,所以與汽油機(jī)相比,這種車更環(huán)保。答案 內(nèi)機(jī)械環(huán)保7.解析 當(dāng)按動電火花發(fā)生器的按鈕時,酒精燃燒后的燃?xì)鈱猩w做功,將燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為盒蓋的機(jī)械能,燃?xì)獾膬?nèi)能減少;四沖程熱機(jī)中的做功沖程就是利用內(nèi)能來做功,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的。答案 做功8.解析 內(nèi)燃機(jī)的四個沖程是吸氣、壓縮、做功、

6、排氣沖程。壓縮沖程活塞向上運(yùn)動,壓縮氣體對氣體做功,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;做功沖程高溫高壓燃?xì)馔苿踊钊蛳逻\(yùn)動,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。內(nèi)燃機(jī)一個工作循環(huán)活塞往復(fù)2次,曲軸轉(zhuǎn)動2周,做功1次,飛輪轉(zhuǎn)速為1 200 r/min=20 r/s,也就是1 s飛輪轉(zhuǎn)動20周,燃?xì)鈱ν庾龉?0次。答案 做功109.解析 由該裝置的工作過程及其原理知,木塞沖出是因為玻璃試管里水蒸氣做功,使木塞獲得機(jī)械能,故內(nèi)燃機(jī)汽缸中的活塞應(yīng)與這里的木塞相對應(yīng);酒精燃燒釋放熱量,使玻璃管里產(chǎn)生高溫高壓水蒸氣,水蒸氣膨脹做功,這是與內(nèi)燃機(jī)油料燃燒使汽缸內(nèi)產(chǎn)生高溫高壓燃?xì)?燃?xì)馀蛎泴ν庾龉ο鄬?yīng)的,玻璃管中產(chǎn)生高溫高壓水蒸氣與堅固

7、汽缸中產(chǎn)生高溫高壓燃?xì)庀鄬?yīng),而玻璃管與堅固汽缸相對應(yīng)。答案 第2節(jié)熱機(jī)的效率知能演練提升能力提升1.一杯酒精用掉一半,剩下的酒精的質(zhì)量、密度、比熱容和熱值的情況是()A.質(zhì)量、密度、比熱容和熱值不變B.質(zhì)量和密度變?yōu)樵瓉淼囊话?比熱容和熱值不變C.質(zhì)量和熱值變?yōu)樵瓉淼囊话?密度和比熱容不變D.質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼囊话?密度、比熱容和熱值不變2.(2017·甘肅白銀中考)2016年8月,我國發(fā)射了全球首顆量子衛(wèi)星,為了紀(jì)念墨子,這個全球首顆量子衛(wèi)星被命名為“墨子號”。發(fā)射衛(wèi)星的火箭常使用液態(tài)氫作為燃料,主要是因為液態(tài)氫具有()A.較小的密度B.較大的比熱容C.較低的沸點D.較高的熱值3.下

8、圖為內(nèi)燃機(jī)的能流圖,則內(nèi)燃機(jī)的效率可表示為()A.=E1+E2+E3+E4E×100%B.=E2E×100%C.=E1+E3+E4E×100%D.=E1E×100%4.(2017·湖南益陽中考)為了節(jié)約能源,需要提高熱機(jī)的效率,下列措施不能提高熱機(jī)效率的是()A.讓燃料與空氣混合充分,使燃料燃燒得比較完全B.在設(shè)計與制造熱機(jī)時要不斷改進(jìn)與創(chuàng)新,以減少能量的損失C.盡量減少熱機(jī)內(nèi)部各部件間的摩擦D.盡量增加熱機(jī)的工作時間5.利用如圖所示的裝置,運(yùn)用控制變量法,通過觀察現(xiàn)象即可比較酒精和碎紙熱值的大小,為完成實驗,要求()A.酒精和碎紙的質(zhì)量相同,

9、兩只燒杯內(nèi)水的質(zhì)量相同B.酒精和碎紙的質(zhì)量不同,兩只燒杯內(nèi)水的質(zhì)量不同C.酒精和碎紙的質(zhì)量相同,兩只燒杯內(nèi)水的質(zhì)量不同D.酒精和碎紙的質(zhì)量不同,兩只燒杯內(nèi)水的質(zhì)量相同6.用煤氣灶把2 kg,初溫為30 的水燒到 80 ,消耗了20 g煤氣,已知水的比熱容是4.2×103 J/(kg·),煤氣的熱值為4.2×107 J/kg,則水吸收的熱量為J,煤氣完全燃燒放出的熱量為J,煤氣灶燒水的效率為%。 7.“可燃冰”作為新型能源,有著巨大的開發(fā)使用潛力,同等條件下,“可燃冰”完全燃燒放出的熱量達(dá)到煤氣的數(shù)十倍,說明“可燃冰”的很大。以10倍的關(guān)系粗略計算,1 k

10、g“可燃冰”完全燃燒放出的熱量為 J,可以使 kg的水從20 加熱至60 。c水=4.2×103 J/(kg·),q煤氣=4.2×107 J/kg 8.太陽能是一種清潔能源。某太陽能熱水器每天能使500 kg的水溫度升高30 ,那么這些水吸收的熱量為 J,這些熱量相當(dāng)于完全燃燒 m3的天然氣放出的熱量。天然氣的熱值取4.2×107 J/m3,水的比熱容c=4.2×103 J/(kg· ) 9.木柴、焦炭、木炭等都是常用的燃料,取不同質(zhì)量的這三種物質(zhì)分別進(jìn)行完全燃燒,得到了下表的數(shù)據(jù):燃料的質(zhì)量/g100200燃料完

11、全燃燒放出的熱量Q木柴/J1.3×1062.6×106Q焦炭/J3.0×1066.0×106Q木炭/J3.4×1066.8×106燃料的質(zhì)量/g300400燃料完全燃燒放出的熱量Q木柴/J3.9×1065.2×106Q焦炭/J9.0×10612.0×106Q木炭/J10.2×10613.6×106(1)從表中的數(shù)據(jù)可以得到,相同質(zhì)量的不同燃料,它們完全燃燒所釋放的熱量是的;對于同一種燃料,質(zhì)量越大,完全燃燒所釋放的熱量越。 (2)從表中的數(shù)據(jù)還可以看出,對于同一種燃

12、料,和的比值是不變的,這個不變的比值,反映了燃料本身的一種性質(zhì),物理學(xué)中把它稱之為,它是用來描述燃料完全燃燒時,釋放熱量能力大小的物理量。 (3)完全燃燒0.01 m3的天然氣放出的熱量是J;如果這些熱量完全用于加熱水,可使kg的水溫度升高10 ;實際加熱這些水所燃燒的天然氣比上述要多許多,原因是用燃?xì)庠顭畷r,除了水吸收的熱量外,一部分傳給了盛水容器,另外一部分傳給了(答一個即可)。q天然氣=4.2×107 J/m3,c水=4.2×103 J/(kg·) 探究創(chuàng)新10.某物理小組的同學(xué)在社會實踐活動中,通過實際調(diào)查和網(wǎng)上查詢,繪制了一輛某種型

13、號普通轎車在額定功率下行駛時單位時間內(nèi)的能量流向圖,請你參與討論有關(guān)問題。(1)根據(jù)圖中的能量流向,說出該轎車行駛時有哪幾方面的能量損耗。(2)若將機(jī)器轉(zhuǎn)化為有用功的能量與輸入發(fā)動機(jī)的能量的比值定義為“能量轉(zhuǎn)化效率”。由圖中提供的數(shù)據(jù)可得,該轎車的能量轉(zhuǎn)化效率為。(保留一位小數(shù)) (3)對減少汽車行駛中的能量損耗,據(jù)你所知,給出一條建議。(不作解釋)知能演練·提升1.D一杯酒精用掉一半,剩下的酒精的質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼囊话?密度、比熱容和熱值是物質(zhì)的屬性,不隨物體質(zhì)量的改變而改變,故它們大小不變。2.D火箭采用液態(tài)氫作為燃料,原因是液態(tài)氫具有較高的熱值,完全燃燒相同質(zhì)量的氫時,可

14、以釋放出更多的熱量,故D正確。3.B內(nèi)燃機(jī)的效率是指有效利用的能量與燃料完全燃燒產(chǎn)生的熱量的比值,從能量流向圖可得出其效率的表達(dá)式為選項B。4.D熱機(jī)效率是指熱機(jī)有效利用的能量與燃料完全燃燒放出的能量之比。使燃料充分燃燒、減少廢氣帶走的熱量、減少熱機(jī)部件間的摩擦都可以提高熱機(jī)的效率。故A、B、C不符合題意。增加熱機(jī)的工作時間,并不能減少熱量的損失,不能提高熱機(jī)的效率,故D符合題意。5.A實驗采用控制變量法,應(yīng)用天平分別測出等質(zhì)量的酒精和碎紙屑,將其放入裝置中的燃燒皿內(nèi);因燃料的熱值不能直接測量,但燃料燃燒放出的熱量可以被水吸收,從而使相同質(zhì)量的水溫發(fā)生變化,所以可以通過溫度計示數(shù)的變化(水升高

15、的溫度)來比較燃料熱值的大小關(guān)系,故選A。6.解析 水吸收的熱量為Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103 J/(kg·)×2 kg×(80 -30 )=4.2×105 J,煤氣完全燃燒放出的熱量為Q放=mq=0.02 kg×4.2×107 J/kg=8.4×105 J,煤氣灶燒水的效率為=Q吸Q放×100%=4.2×105 J8.4×105J×100%=50%。答案 4.2×1058.4×105507.解析 1 kg燃料完全燃燒時放出的熱量叫作這種燃料的

16、熱值,所以同等條件下,“可燃冰”完全燃燒放出的熱量達(dá)到煤氣的數(shù)十倍。若以10倍關(guān)系計算,則有q可燃冰=10q煤氣=10×4.2×107 J/kg=4.2×108 J/kg,所以1 kg“可燃冰”完全燃燒放出的熱量為 4.2×108 J,可加熱水的質(zhì)量m=Qc水(t-t0)=4.2×108 J4.2×103 J/(kg·)×(60 -20 )=2.5×103 kg。答案 熱值4.2×1082.5×1038.解析 根據(jù)吸熱公式得Q吸=cmt=4.2×103 J/(kg·

17、)×500 kg×30 =6.3×107 J,根據(jù)氣體燃料燃燒放熱公式Q放=Vq,得V=Q放q=6.3×107 J4.2×107 J/m3=1.5 m3。答案 6.3×1071.59.解析 (1)由表格中數(shù)據(jù)可知,完全燃燒質(zhì)量相同的木柴、焦炭、木炭放出的熱量不同;對于同一種燃料,質(zhì)量越大,完全燃燒所釋放的熱量越多。 (2)對于同一種燃料,完全燃燒放出的熱量與燃料的質(zhì)量成正比,即放出熱量與質(zhì)量的比值不變;物理學(xué)中用熱值表示燃料的這一特性。(3)完全燃燒0.01 m3的天然氣放出的熱量Q放=Vq=0.01 m3×4.2×

18、;107 J/m3=4.2×105 J;由于Q吸=Q放,由Q=cmt得,水的質(zhì)量m=Qct=4.2×105 J4.2×103 J/(kg·)×10=10 kg;天然氣完全燃燒放出的熱量一部分被水吸收,還會被容器、空氣吸收。答案 (1)不同多(2)放出熱量質(zhì)量熱值(3)4.2×10510 空氣10.解析 (1)從題圖中很容易看到,能量損耗有摩擦、散熱、廢氣和燃料損耗。(2)根據(jù)題中給出的能量轉(zhuǎn)化效率的定義可知=W有Q輸入。(3)答案不唯一,只要合理即可。答案 (1)摩擦損耗、散熱損耗、廢氣損耗、燃料損耗。(2)12.7%(3)給機(jī)器加潤

19、滑油,減少有害摩擦;改進(jìn)油箱的密閉性,減少蒸發(fā)損耗;提高汽油質(zhì)量;對排放的尾氣進(jìn)行收集、再利用等。第3節(jié)能量的轉(zhuǎn)化和守恒知能演練提升能力提升1.某居民小區(qū)正在進(jìn)行水路改造,改造中用到了一種打孔工具沖擊鉆。沖擊鉆工作時,鉆頭在電動機(jī)的帶動下不斷地沖擊墻壁,打出圓孔,如圖所示,沖擊鉆在工作過程中,其能量轉(zhuǎn)化關(guān)系是()A.內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能B.內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能C.只有機(jī)械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化D.有電能、機(jī)械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化2.太陽能是人類優(yōu)先開發(fā)和利用的新能源之一,關(guān)于太陽能的利用,下列說法正確的是()A.圖甲中,綠色植物通過光合作用將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B.圖乙中,太陽能熱水器通過做功方式將太陽能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能

20、C.圖丙中,太陽能交通信號燈將太陽能直接轉(zhuǎn)化為信號燈的光能D.圖丁中,首架環(huán)球航行的太陽能飛機(jī)將太陽能直接轉(zhuǎn)化為飛機(jī)的機(jī)械能3.下列對能量轉(zhuǎn)化分析錯誤的是()A.水電站主要將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能B.核電站主要將核能轉(zhuǎn)化為電能C.太陽能熱水器主要將太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D.熱機(jī)主要將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能4.如圖所示,有關(guān)這個蒸汽機(jī)模型的說法不正確的是()A.酒精燃燒時將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B.水吸熱發(fā)生了汽化現(xiàn)象C.蒸汽的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為輪子的機(jī)械能D.內(nèi)能的一個重要應(yīng)用是可以用來做功5.美國哈佛大學(xué)的學(xué)生設(shè)計制作了一種發(fā)電足球,球在被踢的過程中,其內(nèi)部裝置能夠發(fā)電,并將產(chǎn)生的電能儲存在蓄電池中,用來點亮LED燈,該過

21、程中的能量轉(zhuǎn)化形式是()A.動能電能化學(xué)能光能B.電能動能化學(xué)能光能C.動能電能光能化學(xué)能D.電能動能光能化學(xué)能6.走近加油站,會聞到一股汽油味,這是因為汽油分子在;完全燃燒10 kg汽油可以放出J的熱量(汽油的熱值為4.6×107 J/kg);汽油機(jī)是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為能的動力設(shè)備。 7.如圖所示,日月壇·微排大廈(簡稱日月壇)是全球最大的太陽能辦公大樓,實現(xiàn)了太陽能熱水供應(yīng)、采暖、制冷、光伏發(fā)電等。利用光伏發(fā)電,白天太陽能轉(zhuǎn)化為電能,除供正常使用外,將多余的能量儲存在蓄電池內(nèi)供夜晚使用。請完成下面的方框圖,使其正確反映這個過程中能量發(fā)生轉(zhuǎn)化的情況。探究創(chuàng)新8.電站一旦工作,就不能隨意停下來,而電網(wǎng)白天用電量多,深夜用電量少,為了使電站穩(wěn)定工作,建設(shè)了抽水蓄能電站。深夜,電動水泵將山下水庫的水抽到山頂水庫,如圖甲所示。白天用電高峰時,再把山頂水庫的水放下來推動水輪機(jī)發(fā)電,如圖乙所示。請分析深夜和白天抽水蓄能電站工作過程中包含哪些能量的轉(zhuǎn)化過程。知能演練·提升1.D當(dāng)電流通過電動機(jī)時,電流做功,消耗電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和內(nèi)能;鉆頭沖擊墻壁,克服摩擦力做功,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。由此分析可知,在該過程中存在電能、機(jī)械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化。