九年級物理全冊14章1-3課后習題(帶答案解析)

1、第1節(jié)熱機知能演練提升能力提升1.下列關于內燃機的說法正確的是()A.汽車的發(fā)動機是內燃機B.蒸汽機、汽輪機、噴氣發(fā)動機都是內燃機C.內燃機工作時,壓縮沖程將內能轉化為機械能D.火箭的發(fā)動機是一種內燃機2. (2017·浙江杭州中考)右圖為汽油機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,機械能轉化為內能B.壓縮沖程,內能轉化為機械能C.做功沖程,機械能轉化為內能D.做功沖程,內能轉化為機械能3.柴油機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能的變化情況是()A.溫度降低,內能增大B.溫度不變,內能不變C.溫度升高,內能增大D.溫度降低,內能減小5.下列關于汽油機的說法正確的是()A.汽油機上的火花塞壞的時候,可以用柴油機的噴油嘴代替B.汽油機中的燃料完全可以用柴油來代替C.汽油機與柴油機除了所用燃料之外,其余沒有區(qū)別D.汽油機和柴油機可以達到相同的功率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化為能,這種車與汽油機相比優(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、點燃盒內酒精,盒蓋被打出去,這與四沖程汽油機的沖程的能量轉化相同。 8.在四沖程汽油機的工作循環(huán)中,將內能轉化為機械能的沖程是沖程。該汽油機每分轉1 200轉,則每秒對外做次功。 探究創(chuàng)新9.有的同學由下圖中的裝置聯(lián)想到內燃機,請你用連線的方式來反映出該同學聯(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動做功玻璃管燃料燃燒木塞沖出高溫高壓燃氣知能演練·提升1.A汽車的發(fā)動機是內燃機,選項A正確;內燃機包括汽油機和柴油機,蒸汽機、汽輪機、噴氣發(fā)動機都是熱機,但不屬于內燃機,選項B錯誤;內燃機工作時,壓縮沖程將機械能轉化為內能,選項C錯誤;火箭的發(fā)動機不屬于內燃

4、機,選項D錯誤。2.A進氣門和排氣門都是關閉的,活塞上行,可以判斷是壓縮沖程,在壓縮沖程中機械能轉化為內能,故A正確,B、C、D錯誤。3.D本題要求對柴油機的工作過程理解透徹,并能用基礎知識分析柴油機的結構原理。柴油機工作前要靠外力使飛輪旋轉,儲存一定量的機械能。吸氣和壓縮沖程消耗飛輪的機械能。做功沖程中內能轉化為活塞的機械能,并有一部分機械能由飛輪貯存,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動。選項D正確。4.D汽油機在做功沖程中,汽油機內部的高溫氣體迅速膨脹對外做功時,內能轉化為機械能,故氣體的內能會減小,氣體的溫度會降低。5.D汽油機的火花塞是用來產(chǎn)生電火花的,柴油機的噴油嘴是

5、噴油用的,二者不可互換;因為汽油機與柴油機工作過程有差異,所以燃料不可用柴油代替;汽油機與柴油機在構造、工作過程中有所不同,在特殊的情況下,汽油機和柴油機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,消耗了內能,得到了機械能,即將空氣的內能轉化為機械能,由于汽油機在燃燒時要排出有害氣體,所以與汽油機相比,這種車更環(huán)保。答案 內機械環(huán)保7.解析 當按動電火花發(fā)生器的按鈕時,酒精燃燒后的燃氣對盒蓋做功,將燃氣的內能轉化為盒蓋的機械能,燃氣的內能減少;四沖程熱機中的做功沖程就是利用內能來做功,將內能轉化為機械能的。答案 做功8.解析 內燃機的四個沖程是吸氣、壓縮、做功、

6、排氣沖程。壓縮沖程活塞向上運動,壓縮氣體對氣體做功,將機械能轉化為內能;做功沖程高溫高壓燃氣推動活塞向下運動,將內能轉化為機械能。內燃機一個工作循環(huán)活塞往復2次,曲軸轉動2周,做功1次,飛輪轉速為1 200 r/min=20 r/s,也就是1 s飛輪轉動20周,燃氣對外做功10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,使木塞獲得機械能,故內燃機汽缸中的活塞應與這里的木塞相對應;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,這是與內燃機油料燃燒使汽缸內產(chǎn)生高溫高壓燃氣,燃氣膨脹對外做功相對應的,玻璃管中產(chǎn)生高溫高壓水蒸氣與堅固

7、汽缸中產(chǎn)生高溫高壓燃氣相對應,而玻璃管與堅固汽缸相對應。答案 第2節(jié)熱機的效率知能演練提升能力提升1.一杯酒精用掉一半,剩下的酒精的質量、密度、比熱容和熱值的情況是()A.質量、密度、比熱容和熱值不變B.質量和密度變?yōu)樵瓉淼囊话?比熱容和熱值不變C.質量和熱值變?yōu)樵瓉淼囊话?密度和比熱容不變D.質量變?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、圖為內燃機的能流圖,則內燃機的效率可表示為()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,需要提高熱機的效率,下列措施不能提高熱機效率的是()A.讓燃料與空氣混合充分,使燃料燃燒得比較完全B.在設計與制造熱機時要不斷改進與創(chuàng)新,以減少能量的損失C.盡量減少熱機內部各部件間的摩擦D.盡量增加熱機的工作時間5.利用如圖所示的裝置,運用控制變量法,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.酒精和碎紙的質量相同,

9、兩只燒杯內水的質量相同B.酒精和碎紙的質量不同,兩只燒杯內水的質量不同C.酒精和碎紙的質量相同,兩只燒杯內水的質量不同D.酒精和碎紙的質量不同,兩只燒杯內水的質量相同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到煤氣的數(shù)十倍,說明“可燃冰”的很大。以10倍的關系粗略計算,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,取不同質量的這三種物質分別進行完全燃燒,得到了下表的數(shù)據(jù):燃料的質量/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,物理學中把它稱之為,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,原因是用燃氣灶燒水時,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.某物理小組的同學在社會實踐活動中,通過實際調查和網(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的能量流向圖,請你參與討論有關問題。(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)若將機器轉化為有用功的能量與輸入發(fā)動機的能量的比值定義為“能量轉化效率”。由圖中提供的數(shù)據(jù)可得,該轎車的能量轉化效率為。(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,剩下的酒精的質量變?yōu)樵瓉淼囊话?密度、比熱容和熱值是物質的屬性,不隨物體質量的改變而改變,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,完全燃燒相同質量的氫時,可

14、以釋放出更多的熱量,故D正確。3.B內燃機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式為選項B。4.D熱機效率是指熱機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、減少熱機部件間的摩擦都可以提高熱機的效率。故A、B、C不符合題意。增加熱機的工作時間,并不能減少熱量的損失,不能提高熱機的效率,故D符合題意。5.A實驗采用控制變量法,應用天平分別測出等質量的酒精和碎紙屑,將其放入裝置中的燃燒皿內;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到煤氣的數(shù)十倍。若以10倍關系計算,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量成正比,即放出熱量與質量的比值不變;物理學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)給機器加潤

19、滑油,減少有害摩擦;改進油箱的密閉性,減少蒸發(fā)損耗;提高汽油質量;對排放的尾氣進行收集、再利用等。第3節(jié)能量的轉化和守恒知能演練提升能力提升1.某居民小區(qū)正在進行水路改造,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,其能量轉化關系是()A.內能轉化為機械能B.內能轉化為電能C.只有機械能和內能的轉化D.有電能、機械能和內能的轉化2.太陽能是人類優(yōu)先開發(fā)和利用的新能源之一,關于太陽能的利用,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化為化學能B.圖乙中,太陽能熱水器通過做功方式將太陽能轉化為水的內能

20、C.圖丙中,太陽能交通信號燈將太陽能直接轉化為信號燈的光能D.圖丁中,首架環(huán)球航行的太陽能飛機將太陽能直接轉化為飛機的機械能3.下列對能量轉化分析錯誤的是()A.水電站主要將機械能轉化為電能B.核電站主要將核能轉化為電能C.太陽能熱水器主要將太陽能轉化為內能D.熱機主要將機械能轉化為電能4.如圖所示,有關這個蒸汽機模型的說法不正確的是()A.酒精燃燒時將內能轉化為化學能B.水吸熱發(fā)生了汽化現(xiàn)象C.蒸汽的內能轉化為輪子的機械能D.內能的一個重要應用是可以用來做功5.美國哈佛大學的學生設計制作了一種發(fā)電足球,球在被踢的過程中,其內部裝置能夠發(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、程中的能量轉化形式是()A.動能電能化學能光能B.電能動能化學能光能C.動能電能光能化學能D.電能動能光能化學能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);汽油機是把內能轉化為能的動力設備。 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、采暖、制冷、光伏發(fā)電等。利用光伏發(fā)電,白天太陽能轉化為電能,除供正常使用外,將多余的能量儲存在蓄電池內供夜晚使用。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化過程。知能演練·提升1.D當電流通過電動機時,電流做功,消耗電能轉化為機械能和內能;鉆頭沖擊墻壁,克服摩擦力做功,將機械能轉化為內能。由此分析可知,在該過程中存在電能、機械能和內能的轉化。