2020九年级物理上册机械能与内能的相互转化(提高篇)

2020九年级物理上册机械能与内能的相互转化(提高篇)

机械能与内能的相互转化(提高篇)‎ 一、选择题 ‎1、如图所示，一支蜡烛正在燃烧，下列关于蜡烛的说法正确的是（　　）‎ ‎ A．质量变小，热值变小 B．质量不变，热值不变 ‎ C．质量不变，热值变小 D．质量变小，热值不变 ‎2、两台柴油机，若甲柴油机的效率低于乙柴油机，则（　　）‎ A．在输出功相同的情况下，甲柴油机消耗的柴油多于乙柴油机消耗的柴油 ‎ B．甲柴油机的功率小于乙柴油机的功率 ‎ C．甲柴油机消耗的柴油多于乙柴油机消耗的柴油 ‎ D．在功率相同的情况下，甲柴油机消耗的柴油少于乙柴油机消耗的柴油 ‎ ‎3、关于燃料的热值，下列说法正确的是（　　） 　　A．燃料的热值越大，燃烧时达到的温度就越高　 　　B．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量就越多 　　C．燃料燃烧越充分，则燃料的热值就越大　 　　D．燃料的热值与燃料的质量及燃烧情况无关 ‎4、关于热机的效率，下列说法正确的是（　　）‎ A．热机做的有用功越多，效率就一定高 ‎ B．热机的功率大，效率就一定高 ‎ C．热机消耗的燃料越多，效率就越低 ‎ D．热机内能转化成机械能的百分比越大，效率越高 ‎5、下列说法错误的是（　　）‎ A．现阶段，人类所用能量，大部分来源于燃料燃烧 B．燃料燃烧时化学能转化为内能 C．热值是表示燃料燃烧放热能力的物理量 D．汽车在行驶时，发动机把油料中的化学能全部转化成有用的机械能 ‎6、当小四轮拖拉机的柴油机出现故障而使转速急骤增加时，正常操作已不能使它停转，可以用下面那种应急措施（　　） 　　A．捂住进气口　 　 　 B．立即找一个隔热物体捂住排气口 　　C．脚踏刹车板，同时手拉制动器　 　 D．让它空转，等油全部耗完停下 ‎7、汽油机飞轮的转速是3000 r/min，则可知每分钟内一个汽缸里燃气推动活塞做功的次数是（　　）‎ A．1500次 B．3000次 C．6 000次 D．750次 ‎8、物体的温度升高了，那么物体（　　）‎ A．一定吸收了热量　　　　 　 B．一定是物体对外做功　 C．一定是外界对物体做了功　 D．可能是物体吸收了热量，也可能是外界对物体做了功 二、填空题 ‎9、“摩擦生热”其实质是________能转化为________能；而“燃烧”过程的实质是燃料的________能转化为________能，也就是通常所说的“燃料燃烧________(选填“吸收”或“放出”)热量”。‎ 4‎ ‎10、在一定的条件下，各种形式的能量都可以相互________；所以能量守恒定律是自然界中最________、最________的基本定律之一。‎ ‎11、燃料燃烧的过程是 _______能转化为内能的过程；在我们学过的知识中，用来说明燃料优劣的物理量是 _______。‎ ‎12、“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力。同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量可达煤气的数十倍，这说明“可燃冰”的 很大。‎1kg“可燃冰”完全燃烧大约放出4.2×108J的热量，可使 ㎏的水从‎20℃‎加热至‎60℃‎。（水的比热容为4.2×‎103kg/m3）‎ ‎13、普通汽车行驶时，发动机将燃料燃烧产生的内能转变为机械能。如图所示是某型号的普通汽车发动机的能量流向图，依据图中提供的信息，计算该汽车发动机的效率为________。‎ 三、计算题 ‎14、下面是小敏在题为《能源的利用》的探究性学习中收集到的有关太阳能的资料： 　　太阳能是人类最基本的能源，它无污染、免费、还可再生，这种能源的使用期和太阳本身的寿命一样长。当太阳光照射地面时，1平方米地面上在1秒内平均得到的太阳能约为1.0×103J，太阳能热水器就是直接利用太阳能的装置，目前已经逐渐出现在我们的生活中恰好，小敏同学家最近想买一台太阳能热水器，在参考了以上资料后，她又在网上下载了某型号太阳能热水器的宣传广告：‎ 容积 ‎100L 集热管的采光面积（S）‎ ‎1.5m2‎ 效率 ‎40%‎ 使用年限 ‎15年 ‎ （1）小敏家每天大约需要‎100kg热水，用这种热水器将这些水从25摄氏度加热到45摄氏度需要多少时间？ （2）对比效率为80%的电热水器，小敏家每天可节约多少电能？ 15、某物理兴趣小组的同学，用煤炉给‎20kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6min内完全燃烧了‎2kg的煤，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤的热值约为3×107J/kg。求：‎ ‎（1）煤完全燃烧产生的热量。‎ ‎（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量。‎ ‎（3）煤炉烧水时的热效率。‎ ‎【答案与解析】‎ 4‎ 一、选择题 ‎1、【答案】D ‎ ‎【解析】蜡烛在燃烧过程中，质量会变小，但是“‎1kg蜡烛完全燃烧放出的热量”不会发生变化，也就是热值不变。‎ ‎2、【答案】D ‎ 【解析】ACD、甲柴油机的效率比乙柴油机的效率高，说明甲柴油机用来做有用功的能量占总能量的百分比大，也就是功率相同的甲乙两台柴油机，完成相同的有用功，甲柴油机消耗的柴油少于乙柴油机消耗的柴油，选项AC错误，选项D正确；B、机器的效率是做有用功的能量与燃料完全燃烧放出能量之比；功率是机器做功快慢，两者没有联系，此选项错误；故选D。‎ ‎3、【答案】D ‎【解析】燃料燃烧时可达到的温度与燃料的多少及燃烧条件、环境情况等有关，不能说热值越大达到的温度就越高，所以A不对；燃料燃烧时放出的热量多少不仅与热值有关，而且与燃料的质量、燃烧条件等有关，所以B不对；热值的概念是建立在“完全燃烧”的条件下，这只是一种理想情况，实际上不可能，一定种类、一定质量的燃料，燃烧越充分，只是放热越多，不能说热值越大，所以C不对；热值是燃料本身的一种特性，它与燃料的质量以及燃烧条件等均无关，所以D正确。‎ ‎4、【答案】D ‎ 【解析】A、热机的有用功多，与燃料完全燃烧放出的能量之比不一定多，故A错；B、功率是物体做功快慢的物理量，与效率是两个完全不同的概念，故B错；C、热机消耗的燃料多、燃烧放出的热量多，但用来做有用功的能量不一定多，故C错；D、热机的效率越高，说明内能转化成的机械能与内能的比值越大，热机的效率越高，故D正确。 5、【答案】D ‎【解析】现阶段，人类所用能量，大部分来源于煤和石油等燃料燃烧；汽车在行驶时，油料中的化学能只有一部分转化成有用的机械能，汽油机的效率较大约低20％至30％，柴油机的效率较高大约30％至45％。‎ ‎6、【答案】A ‎【解析】柴油把内能转化为机械能的装置，“正常操作已不能使它停转”说明关闭油门、刹车等措施都已失灵，要使拖拉机停转，必须阻止内能转化为机械能。若无内能供给，即无内能向机械能转化，拖拉机即可停转，而内能是由柴油燃烧转化而来的，只要没有空气吸入气缸（没有助燃物质），就能阻止柴油燃烧，所以措施A有明显作用，措施B、C无济于事，措施D不但浪费柴油，而且等候时间过长，易使柴油机部件因不正常工作而损坏，而且在紧急情况下会发生事故，故不可取。‎ ‎7、【答案】A ‎ ‎ 【解析】四冲程内燃机都是由吸气、压缩、做功和排气四个冲程构成的，在这样一个工作循环中都是活塞往复两次，曲轴和飞轮转动两周，内燃机对外做功一次。现在已知飞轮的转速是3000r／min，可知每分钟内飞轮转过3000周，活塞做功1500次。‎ ‎8、【答案】D ‎【解析】物体温度升高了，物体内大量分子无规则运动的速度变快，物体的内能一定增加。改变物体内能的方法有两种，一种是热传递，吸收了热量可以使物体的温度升高，另一种是做功，外界对物体做功，把其它形式的能转化为物体的内能，使物体内能增加，物体温度升高，且这两种方式是等效的。‎ 二、填空题 ‎9、【答案】机械；内；化学；内；放出 ‎10、【答案】转化；普遍；重要 ‎11、【答案】燃料燃烧的过程是化学能转化为内能的过程；热值是燃料的一种特性，常用热值来区分燃料的优劣；故答案为：化学；热值。‎ 4‎ ‎12、【答案】热值；2500‎ ‎【解析】（1）在同等条件下，包含质量相同，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的热值很大；（2）由Q放=Q吸=cm△t可得，‎ 水的质量：。‎ ‎13、【答案】20％‎ ‎【解析】。‎ 三、实验探究题 ‎14、【答案与解析】设表示光照时间：表示 　　(1) 　　　 (Q放是太阳能热水器传给水的热量) 　 　　 　　　 　　(2) 　 　　度。 　　这是一道开放题，解这类题的关键是先审好题，明确各数值的物理含义，再利用相关知识正确解答。 ‎ ‎15、【答案与解析】（1）煤完全燃烧产生的热量Q放=mq=‎2kg×3×107J/kg=6×107J；‎ ‎（2）Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×‎10kg×（‎80℃-20℃‎）=2.52×106J；‎ ‎（3）煤炉烧水时的热效率。‎ 答：（1）煤完全燃烧产生的热量为6×107J；‎ ‎（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量为2.52×106J；‎ ‎（3）煤炉烧水时的热效率为4.2%。‎ 4‎