第十四章《內(nèi)能的利用》培優(yōu)試題 人教版物理九年級(jí)上學(xué)期

人教版第十四章《內(nèi)能的利用》培優(yōu)試題一、選擇題1．如圖甲為航母上簡(jiǎn)化的蒸汽彈射裝置，能帶動(dòng)艦載機(jī)在兩秒鐘內(nèi)達(dá)到起飛速度，如圖乙為汽油機(jī)的工作沖程。下列判斷不正確的是（）A．艦載機(jī)獲得的牽引力是因?yàn)闅飧變?nèi)的蒸汽體積膨脹，從而推動(dòng)活塞 B．氣缸內(nèi)的蒸汽推動(dòng)活塞后，內(nèi)能增加 C．從能量轉(zhuǎn)化角度講，蒸汽彈射裝置工作時(shí)與圖乙中C所示的原理相似 D．從能量轉(zhuǎn)化角度講，圖乙中B沖程是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能2．關(guān)于四沖程汽油發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部工作描述正確的是（）A．吸氣沖程時(shí)，吸入的是空氣 B．通過(guò)噴油嘴壓燃點(diǎn)火，在壓縮沖程時(shí)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 C．做功沖程時(shí)，若每次對(duì)外做功1000J，則2400r/min的發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為20kW D．排氣沖程時(shí)，排出的廢氣已經(jīng)沒(méi)有內(nèi)能，全轉(zhuǎn)化為機(jī)械能3．某單缸四沖程汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速是600r/min，則下列說(shuō)法正確的是（）A．1min內(nèi)燃機(jī)對(duì)外做了600次功 B．1s內(nèi)完成了10個(gè)工作循環(huán) C．燃?xì)庾鲆淮喂Φ臅r(shí)間間隔是0.2s D．1s內(nèi)活塞共來(lái)回20次4．下面是小明同學(xué)的“物理學(xué)習(xí)筆記”中的摘錄，其中不正確的是（）A．溫度越高的物體含有的熱量越多 B．燃料的熱值與燃料的質(zhì)量沒(méi)有關(guān)系的 C．分子間相互作用的引力和斥力是同時(shí)存在 D．做功和熱傳遞在改變物體的內(nèi)能上是等效的5．一輛汽車在平直公路上勻速行駛6km，用時(shí)5min，消耗汽油0.8kg，已知汽車受到的阻力是2000N，汽油的熱值為4.6×107J/kg，下列結(jié)果不正確的是（）A．汽車行駛速度是72km/h B．消耗的汽油完全燃燒放出的熱量是3.68×107J C．汽車牽引力做功的功率是40kW D．汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是26%6．某單缸四沖程汽油機(jī)的汽缸活塞面積為30cm2，氣缸容積為150mL；滿負(fù)荷工作時(shí)做功沖程燃?xì)獾钠骄鶋簭?qiáng)為9.0×105Pa，飛輪1min轉(zhuǎn)動(dòng)1800r，當(dāng)汽油機(jī)滿負(fù)荷工作時(shí)（不計(jì)摩擦），若1min消耗汽油10g，汽油的熱值為4.6×107J/kg，則下列說(shuō)法正確的是（）A．做功沖程燃?xì)獾钠骄鶋毫?70N B．飛輪1min轉(zhuǎn)動(dòng)1800周，做功450次 C．燃?xì)鈱?duì)活塞做的總功為135J D．汽油機(jī)的效率為26.4%7．某汽油機(jī)的效率是25%，某柴油機(jī)的效率是35%，如果它們的功率相同，則在相同時(shí)間內(nèi)燃燒的汽油和柴油產(chǎn)生的熱量之比為（）A．5：7 B．7：5 C．80：7 D．7：808．如圖所示，某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)比較酒精、煤油和汽油的熱值大小。甲、乙、丙三個(gè)裝置中水的質(zhì)量和初溫及三種燃料的質(zhì)量均相同。當(dāng)三種燃料完全燃燒后，水的末溫（均未沸騰）關(guān)系為t甲＝t丙＞t乙，由此可粗略判斷出它們熱值q的大小關(guān)系為（）A．q甲＞q乙＞q丙 B．q甲＞q乙＝q丙 C．q甲＝q乙＞q丙 D．q甲＝q丙＞q乙9．如圖所示為小艷家新買的一輛小汽車。周末，爸爸開車帶著小艷出去游玩，途中，這輛汽車在lh的時(shí)間內(nèi)，在水平路面上勻速行駛了72km，消耗汽油6kg。若已知該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率（即牽引力的功率）為23kW，汽車（包括車上的人和物品）質(zhì)量為1.5t，汽油的熱值為4.6×107J/kg，g＝10N/kg。則關(guān)于上述lh的行駛過(guò)程，下列分析正確的是（）A．該汽車對(duì)路面的壓力大于1.5×104N B．該汽車克服阻力做的功是2.3×104J C．該汽車的牽引力是1.15×104N D．該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是30%10．現(xiàn)有兩個(gè)使用同一種燃料的加熱器，用它們分別對(duì)甲、乙兩種不同的物質(zhì)加熱。已知甲物質(zhì)的比熱是乙物質(zhì)的2倍，甲物質(zhì)的質(zhì)量是乙物質(zhì)的，當(dāng)甲物質(zhì)升高的溫度是乙物質(zhì)的時(shí)（甲、乙物質(zhì)的物態(tài)都不發(fā)生改變），加熱甲物質(zhì)所用燃料是加熱乙物質(zhì)的，則兩加熱器利用熱能的效率之比是（）A．1：1 B．1：2 C．3：2 D．2：1二、填空題11．圖甲是四沖程汽油機(jī)工作過(guò)程中的沖程，該過(guò)程的能量轉(zhuǎn)化情況與圖乙（選填“相同”或“不同”）。若汽油機(jī)1s內(nèi)對(duì)外做功15次，則其曲軸的轉(zhuǎn)速為r/min。為了降低汽油機(jī)汽缸的溫度，汽缸外有一個(gè)水箱體，使汽缸被水包圍著，這是通過(guò)的方式減少汽缸的內(nèi)能。12．某單缸四沖程汽油機(jī)的汽缸活塞面積為30cm2，一個(gè)沖程活塞在汽缸中移動(dòng)的距離是50mm，滿負(fù)荷工作時(shí)做功沖程燃?xì)獾钠骄鶋簭?qiáng)為9.0×105Pa，飛輪1min轉(zhuǎn)動(dòng)1800周，則汽油機(jī)1s對(duì)外做功次；當(dāng)汽油機(jī)滿負(fù)荷工作時(shí)，汽油機(jī)的功率為W。13．汽油機(jī)是一種最常見(jiàn)的熱機(jī)，一臺(tái)單缸四沖程汽油機(jī)工作時(shí)飛輪的轉(zhuǎn)速為1800r/min，每次做功沖程中推動(dòng)活塞對(duì)外做功1000J，則該汽油機(jī)對(duì)外做功的功率為kW。14．某型號(hào)四沖程汽油機(jī)，曲軸的轉(zhuǎn)速是3000轉(zhuǎn)/分鐘，每個(gè)沖程活器移動(dòng)距離為0.23m，活塞受到的摩擦力為20N。汽油機(jī)工作1分鐘，消耗汽油10g，燃?xì)鈱?duì)活塞的推力F做功2.3×105J。汽油機(jī)一共完成了個(gè)沖程，燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為推動(dòng)活塞做功的效率為，推力F為N，因?yàn)榭朔Σ磷龉σ钠蜑間。（汽油的熱值為4.6×107J/kg，假設(shè)汽油完全燃燒）15．如圖為四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理圖：內(nèi)燃機(jī)通過(guò)連桿把四個(gè)汽缸的活塞連在一根曲軸上，并使各汽缸的做功沖程錯(cuò)開，在飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)的每半周里，都有一個(gè)汽缸在做功，其他三個(gè)汽缸分別在做吸氣、壓縮和排氣沖程?？偱帕?.6L輸出功率80kW轉(zhuǎn)速6000r/min有一臺(tái)四缸發(fā)動(dòng)機(jī)，其主要技術(shù)指標(biāo)如表所示。其中總排量等于四個(gè)汽缸工作容積的總和，汽缸工作容積指活塞從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)所掃過(guò)的容積，又稱單缸排量，它取決于活塞的面積和活塞上下運(yùn)動(dòng)的距離（即沖程長(zhǎng)）。轉(zhuǎn)速表示每分鐘曲軸或飛輪所轉(zhuǎn)的周數(shù)。（1）該發(fā)動(dòng)機(jī)在1s內(nèi)做功J，單缸排量V＝L；（2）在每個(gè)做功沖程里，發(fā)動(dòng)機(jī)做功W＝J。（3）在做功沖程里，燃?xì)鈱?duì)活塞所做的功可表示為W＝pV，式中p表示燃?xì)鈱?duì)活塞的壓強(qiáng)，則p＝Pa。（1L＝10﹣3m3） 16．眾所周知，愛(ài)因斯坦是一位偉大的理論科學(xué)家，他曾發(fā)明過(guò)“環(huán)?！辈缓碾姷碾姳?。這種電冰箱內(nèi)部有一種小型的浸入式致冷器，它能浸在需要冷卻的液體中。這種電冰箱根本不需要常規(guī)電源，它的運(yùn)行僅靠水龍頭的壓力，帶動(dòng)一臺(tái)射水泵，從而在一個(gè)氣室內(nèi)產(chǎn)生真空，水和少量甲醇則在此處化為蒸氣。管中甲醇會(huì)慢慢用完，但是這種液體不僅價(jià)格便宜，而且很容易弄到。這種冰箱在工作時(shí)，被冷卻的液體內(nèi)能（選填“增大”、“減小”）。你認(rèn)為這種不用電的冰箱（選填“遵守”、“不遵守”）能量守恒定律。三、實(shí)驗(yàn)探究題37．為比較酒精和煤油這兩種燃料的熱值大小關(guān)系，小明采用了如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：他將一定質(zhì)量的酒精和煤油分別加入兩燈中點(diǎn)燃它們，分別將裝有質(zhì)量相等的水的兩個(gè)相同燒杯加熱，直至酒精和煤油燃燒完。小明設(shè)計(jì)了一張記錄數(shù)據(jù)的表格，并記錄了數(shù)據(jù)：（1）組裝儀器時(shí)，應(yīng)先固定（填“B”或“A”）的位置。燃料加熱前的水溫加熱后的水溫10g酒精205010g煤油2043（2）上面設(shè)計(jì)的表格中存在的不足之處是。（3）分析表中數(shù)據(jù)可知，煤油和酒精兩種燃料中，熱值較大的是。（4）實(shí)驗(yàn)后小明根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出了水吸收的熱量Q，結(jié)合“10g酒精”這一數(shù)據(jù)，利用公式q＝，算出了酒精的熱值，算出的酒精熱值與真實(shí)值相比（填“偏大”、“偏小”或“相等”），你這樣判斷的依據(jù)是。38．閱讀短文，回答問(wèn)題：噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)隨著航天和航空事業(yè)的發(fā)展，普通的內(nèi)燃機(jī)已經(jīng)不能提供足夠的動(dòng)力，人們迫切需要大功率的發(fā)動(dòng)機(jī)以提高飛行器的飛行速度，因此噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)就應(yīng)運(yùn)而生，它主要有渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)和火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)使壓縮縮后的混合氣體在燃燒室燃燒（如圖甲），燃燒后劇烈膨脹的氣體從尾部高速噴出，其巨大的反沖推力成為飛機(jī)的推進(jìn)力，減小發(fā)動(dòng)機(jī)的體積和質(zhì)量，使用高能燃料，可以獲得更人的推進(jìn)力?；鸺l(fā)動(dòng)機(jī)和渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)十分相似，主要的差別是：火箭自帶燃料和氧化劑（如圖乙），渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)只帶燃料，利用空氣做氧化劑，同渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)相比較，火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的最大特點(diǎn)是：它自身既帶燃料，又帶氧化劑，靠氧化劑來(lái)助燃，不需要從周圍大氣層中汲取氧氣所以它不但能在大氣層內(nèi)也可以在大氣層之外的宇宙真空中工作?；鸺l(fā)動(dòng)機(jī)可用于航天器推進(jìn)，也可用于導(dǎo)彈等在大氣層內(nèi)飛行。迄今為止發(fā)射的人造衛(wèi)星、月球飛船以及各種宇宙飛行器所用的推進(jìn)裝置，都是火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，火箭發(fā)動(dòng)機(jī)基本都是內(nèi)燃機(jī)。（1）噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)把燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為，從而提供動(dòng)力。（2）據(jù)中央電視臺(tái)新聞聯(lián)播報(bào)道，2017年4月20日19時(shí)41分長(zhǎng)征七號(hào)火箭搭載“快遞小哥”天舟一號(hào)（圖丙）貨運(yùn)飛船成功發(fā)射升空。發(fā)射天舟一號(hào)的遙二運(yùn)載火箭使用的燃料主要是液態(tài)氫，這是因?yàn)闅?。A．比熱容大B．凝固點(diǎn)低C．熱值大D．沸點(diǎn)低（3）噴氣壓縮發(fā)動(dòng)機(jī)使混合氣體在燃燒室燃燒直到膨脹的氣體再?gòu)奈膊扛咚賴姵鲞^(guò)程中，燃?xì)獾臏囟仁遣粩嘧兓?，下列能大致反?yīng)燃?xì)鉁囟入S時(shí)間而變化的是。A．B．C．D．（4）渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)（能/不能）在大氣層外工作；（5）美F﹣1是有史以來(lái)人類制造的推力最大的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，F(xiàn)﹣1設(shè)計(jì)海平面平均推力約為6.8×106牛，這樣大的豎直向上推力能夠在5臺(tái)并聯(lián)的時(shí)候，將起飛質(zhì)量3000多噸的土星5號(hào)火箭在150秒的時(shí)間內(nèi)推到約6.4×104米的高度，同時(shí)最大速度達(dá)到2.76千米/秒。美F﹣1I火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)海平面推力的平均功率約為W。四、計(jì)算題19．某單缸四沖程汽油機(jī)的活塞橫截面積為5×10﹣3m2，一個(gè)沖程活塞在氣缸中移動(dòng)的距離是80mm，滿負(fù)荷工作時(shí)做功沖程燃?xì)獾钠骄鶋簭?qiáng)為9×105Pa，曲軸轉(zhuǎn)速為2400r/min，當(dāng)汽油機(jī)滿負(fù)荷工作時(shí)，求：（1）做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力；（2）汽油機(jī)的功率；（3）若汽油機(jī)在吸氣沖程中吸入的空氣質(zhì)量與燃油質(zhì)量之比為14：1，吸入的油氣混合物的平均密度為1.5kg/m3，汽油的熱值取4.5×107J/kg，則該汽油機(jī)的效率為多大？20．液化石油氣的熱值高達(dá)4.6×107J/kg，一些不法商販為牟取暴利，常將液化石油氣與價(jià)格低廉、熱值僅為2.9×107J/kg的二甲醚混合裝入鋼瓶?jī)?nèi)銷售給客戶。小李家使用的是液化氣熱水器，該熱水器的銘牌標(biāo)明了它的熱效率為75%，表示該熱水器工作時(shí)，天然氣完全燃燒所