3.5.2內(nèi)能-內(nèi)燃機(jī)與內(nèi)能計算（練習(xí)）（原卷版）

浙教版九年級上冊第三章第五節(jié)內(nèi)能--內(nèi)燃機(jī)與內(nèi)能計算【同步練習(xí)-解析】一、選擇題1．（2021·浙江寧波中考真題）在如圖所示的“汽油機(jī)模型”實驗中，將少量的汽油噴入筒內(nèi)，用軟木塞塞住筒口，搖動起電機(jī)，觀察到放電針放電，汽油燃燒，軟木塞被高溫高壓的氣體沖出。該實驗可模擬四沖程汽油機(jī)工作時的（）A．吸氣沖程 B．壓縮沖程 C．做功沖程 D．排氣沖程2．（2023·浙江一模）開啟啤酒瓶蓋的瞬間，會聽到“嘭”的一聲，并看見瓶口有“白氣”冒出，該過程與圖中內(nèi)燃機(jī)的哪一沖程原理相同（）A．

B．

C．

D．

3．（2023·浙江一模）C919大飛機(jī)是中國自行研制，具有自主知識產(chǎn)權(quán)的大型噴氣式民用飛機(jī)（如圖所示）。飛機(jī)發(fā)動機(jī)吸入的空氣經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后進(jìn)入燃燒室與燃料混合燃燒。產(chǎn)生的熱氣體被噴出。為飛機(jī)提供動力。氣體被壓縮的過程中能量轉(zhuǎn)化與汽油機(jī)四個沖程中的相同的是（）

A．

B．

C．

D．

4．（2023·浙江一模）關(guān)于四沖程汽油機(jī)的工作過程描述，正確的是（

）A．做功沖程中，氣缸內(nèi)物質(zhì)內(nèi)能增加 B．壓縮沖程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C．加熱水后熱水瓶塞彈起與排氣沖程原理相同 D．飛輪轉(zhuǎn)速6000轉(zhuǎn)/分，則每秒鐘做功50次5．（2021·浙江嘉·二模）婚禮上常用的禮花噴射器結(jié)構(gòu)如圖，氣罐內(nèi)有高壓氣體，氣罐通過氣閥與紙筒相連。使用時轉(zhuǎn)動紙筒打開氣閥，氣體將紙筒內(nèi)的禮花快速噴向遠(yuǎn)處。對該過程的分析正確的是（）A．罐內(nèi)氣體的內(nèi)能增加B．氣罐內(nèi)壁的溫度降低C．罐內(nèi)氣體通過熱傳遞方式改變了內(nèi)能D．該過程能量轉(zhuǎn)化方式與汽油機(jī)壓縮沖程類似6．（浙江臺州一模）下列流程圖表示四沖程汽油機(jī)的一個工作循環(huán)。對圖中①②的補(bǔ)充正確的是（）A．①是壓縮沖程，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 B．①是做功沖程，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C．②是做功沖程，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 D．②是壓縮沖程，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能7．小金閱讀了某汽車發(fā)動機(jī)的說明書后，將內(nèi)燃機(jī)的能量流向制成如圖所示，汽油熱值為4.6×107J/kg。下列說法正確的是（）A．燃燒1kg的汽油一定釋放4.6×107J的能量B．汽油機(jī)在做功沖程把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C．該內(nèi)燃機(jī)的效率為40%D．為確保發(fā)動機(jī)正常工作，可用水對其冷卻，利用了水的比熱容較大的特性8．（2022·浙江溫州二模）如圖是內(nèi)燃機(jī)的壓縮沖程，該過程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，下圖改變內(nèi)能方式與之不同的是（）A．B．C．D．9．如圖是四沖程汽油機(jī)的工作示意圖，下列說法錯誤的是（）A．汽油機(jī)工作時各沖程的順序依次為：丁、甲、丙、乙B．除了丙沖程以外，其他沖程均靠飛輪的慣性完成C．甲沖程中能量的轉(zhuǎn)化：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D．無論怎樣改進(jìn)汽油機(jī)，汽油機(jī)的效率也無法達(dá)到100%10．（2022·浙江溫州一模）如圖所示，吹足氣的氣球放手后，在空中飛行一段時間，氣球噴氣口溫度降低。下圖所示的熱機(jī)四沖程與上述能量轉(zhuǎn)化原理相同的是（）A．B． C． D．11．如圖是某內(nèi)燃機(jī)工作過程中的工作示意圖，下列說法錯誤的是（）

A．熱機(jī)的效率越高，做同樣多的功消耗的燃料越少B．這是壓縮沖程，此沖程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C．若該內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速為2400r/min，則該內(nèi)燃機(jī)在1S內(nèi)做功40次D．這個沖程不給外界提供動力，靠飛輪的慣性完成12．十八世紀(jì)，瓦特發(fā)明的冷凝器蒸汽機(jī)推動了人類第一次工業(yè)革命。如圖為蒸汽機(jī)的工作原理：打開閥門A、關(guān)閉閥門B，高壓蒸汽進(jìn)入汽缸，推動活塞上行。當(dāng)活塞達(dá)到汽缸頂部時，關(guān)閉閥門A、打開閥門B，蒸汽進(jìn)入冷凝器，汽缸內(nèi)壓強(qiáng)減小，活塞下降，如此循環(huán)往復(fù)。下列說法錯誤的是（）A．用水冷凝蒸汽是利用熱傳遞改變內(nèi)能B．蒸汽機(jī)在整個工作過程中遵循機(jī)械能守恒C．蒸汽機(jī)活塞上行過程與汽油機(jī)的做功沖程相似D．蒸汽推動活塞向外做功后，蒸汽的內(nèi)能會減小13．（2022·浙江溫州期末）甲圖是汽油機(jī)的工作原理，乙圖是常見的生活現(xiàn)象。下列說法正確的是（）A．①沖程的原理和乙圖所示一致 B．②沖程把機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能C．③沖程氣體被壓縮溫度升高 D．④沖程是汽油機(jī)的排氣沖程14．如圖所示三種現(xiàn)象或過程中都涉及能量的轉(zhuǎn)化，下列分析正確的是（

）A．圖甲，塞子被彈起時，熱水瓶內(nèi)水蒸氣對塞子做功，瓶內(nèi)氣體內(nèi)能增大B．圖乙，表示汽油機(jī)處于做功沖程，能量轉(zhuǎn)化角度看，與圖甲相似C．圖丙，表示汽油機(jī)處于壓縮沖程，能量轉(zhuǎn)化角度看，與圖甲相似D．圖丙，燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成燃?xì)獾膬?nèi)能，再轉(zhuǎn)化成機(jī)械能15．有經(jīng)驗的柴油機(jī)維修師，只是靠近柴油機(jī)排氣管口觀察和用鼻子聞一下，并將手伸到排氣管口附近感覺一下尾氣的溫度，就能初步判斷這臺柴油機(jī)的節(jié)能效果。在同樣負(fù)荷的情況下，關(guān)于柴油機(jī)的節(jié)能效果，下列判斷正確的是()A．尾氣散失的內(nèi)能越多，柴油機(jī)越節(jié)能B．尾氣的溫度越低，柴油機(jī)越節(jié)能C．尾氣的柴油味越濃，柴油機(jī)越節(jié)能D．尾氣的顏色越黑，柴油機(jī)越節(jié)能16．某單缸汽油發(fā)動機(jī)氣缸的活塞面積是120平方厘米，做功沖程中活塞移動的距離是30厘米，氣體的平均壓強(qiáng)是5×105帕，工作時的熱損失情況：汽缸散熱損失30%，廢氣帶走35%，機(jī)械摩擦損耗10%，若某次完全燃燒2克汽油（熱值為4.6×107焦/千克），下列說法正確的是（）A．燃料的熱值與燃料的燃燒情況有關(guān)B．獲得的總機(jī)械能是3.22×104焦C．一個做功沖程氣體對活塞做功是1800焦D．家用轎車常用柴油機(jī)作為動力裝置17．如圖是某實驗小組畫出的1kg冰熔化時溫度隨時間變化的圖像。實驗中實驗小組成員嚴(yán)格控制變量，使冰（水）單位時間內(nèi)吸收相等的熱量。已知水的比熱是4.2×103J/(kg·℃)。請根據(jù)所學(xué)知識并利用圖像分析，以下說法正確的是（）A．吸收相等的熱量冰和水升高溫度相同B．由圖可知，第1分鐘后冰全部熔化為水C．0~1分鐘時間內(nèi)該冰塊吸收的熱量為2.1×104JD．通過計算可以得出冰的比熱容為2.1×103J/(kg·℃)二、填空題18．（2022·浙江寧波中考真題）單位質(zhì)量的氣體物質(zhì)，在體積不變的條件下溫度升高1℃所吸收的熱量稱為該氣體的定容比熱，已知氦氣的定容比熱為3100J/(kg·℃)。如圖所示，質(zhì)量為0.02kg的氦氣被密封在圓柱形氣缸內(nèi)，氣缸內(nèi)氦氣氣壓與外界大氣壓相同。用力把活塞AB固定，當(dāng)氦氣的溫度從20℃升高到30℃時，氦氣吸收的熱量是___________J。撤去力，氦氣推動活塞做功，這一過程的能量轉(zhuǎn)化形式與四沖程汽油機(jī)的___________沖程相同。19．（2022·浙江杭州二模）目前有一種倍受關(guān)注的噴氣飛行背包（如圖），人背上后能通過該設(shè)備獲得動力，實現(xiàn)人類自由單人飛翔的夢想。（1）該背包發(fā)動機(jī)將汽油燃燒后的氣體通過噴氣孔噴出，使人獲得飛行動力，這利用了物體間力的作用是___________，同時說明了力可以改變物體的運動狀態(tài)；（2）該背包燃料為汽油，汽油燃燒將___________能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，一部分對人和飛行背包做功，還有部分散失到空氣中，這些內(nèi)能卻無法再被利用來對人和飛行背包做功，說明能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化具有___________；（3）某次飛行過程中消耗10千克汽油，這些汽油完全燃燒放出的熱量為___________焦。（q汽油=4.6×107焦/千克）20．如圖是我國古代發(fā)明的取火器的模型圖，把木制推桿迅速推入牛角套筒時，桿前端的艾絨立刻燃燒起來，這是通過______的方式，使筒內(nèi)空氣的內(nèi)能增大，溫度升高，達(dá)到艾絨的著火點。艾絨熱值約為16000J/g，若一次放入5g艾絨，完全燃燒能釋放______J的熱量。每次使用完畢后需將推桿拿出，再將套筒甩幾下，此過程相當(dāng)于內(nèi)燃機(jī)的______和進(jìn)氣沖程。21．如圖甲所示，有一半徑為R的光滑的1/4圓弧槽與一粗糙的水平面相連接，將質(zhì)量為m的物體從斜面頂端由靜止釋放，停下后測出物塊在水平面上滑行距離為s1，圖乙中有一個半徑為R的粗糙的1/4圓弧槽與和圖甲中同樣粗糙的水平面相連接，將圖甲中質(zhì)量為m的物體也從圖乙中斜槽頂端由靜止釋放，停下后測出物塊在水平面上滑行距離為S2，則乙圖中物體在水平面上的摩擦力f為___________。乙中物體在粗糙的弧槽上運動這段時間內(nèi)，若克服摩擦力做的功全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能并被該物體吸收，物體能上升溫度___________℃（物體比熱為c）。22．下圖是四沖程汽油機(jī)工作過程的四個沖程，完成下列各題：A．

B．

C．

D．（1）A～D四幅圖中表示將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是____。（2）吸氣沖程時，吸入氣缸里的物質(zhì)是____。（3）一單缸四沖程汽油機(jī)，若該汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速為600r/min，做功沖程一次對外做功大約為1500J。那么這臺汽油機(jī)的功率為____kW。23．在如圖所示的四幅圖中，甲、乙是兩個演示實驗示意圖；丙、丁是四沖程汽油機(jī)關(guān)工作過程中的兩個沖程示意圖。與壓縮沖程原理相同的是演示實驗____圖：汽油機(jī)利用內(nèi)能來做功的沖程是____圖。若某型號單缸四沖程汽油機(jī)的活塞面積S=3.0×10-3m2，活塞沖程長度為L=0.06m，某種工作狀態(tài)下做功沖程燃?xì)獾钠骄鶋簭?qiáng)為p＝1.0×108Pa，飛輪轉(zhuǎn)速1500次/分鐘，則汽油機(jī)在此工作狀態(tài)下的功率是____瓦。三、簡答題24．（2023·浙江一模）舟山正在創(chuàng)建“最美公路”項目，工地上有一輛空載時質(zhì)量為12t的流動式混凝土攪拌車，輪胎與地面接觸的總面積為9000cm2，攪拌車以54km/h的速度在平直公路上勻速行駛時，發(fā)動機(jī)的輸出功率為192kW。（燃油的熱值?。┣螅海?）裝有6t混凝土的攪拌車靜止在水平地面上時，攪拌車對地面的壓強(qiáng)；（2）攪拌車以54km/h的速度勻速直線行駛時，受到的阻力；（拌筒旋轉(zhuǎn)功率忽略不計）（3）攪拌車行駛時發(fā)動機(jī)的效率為30%，以54km/h的速度勻速行駛27km，需要消耗多少千克燃油。25．（2023·浙江杭州三模）小金同學(xué)在研究“沙子和水誰的吸熱本領(lǐng)大”時，選用了兩只完全相同的酒精燈分別給質(zhì)量均為200g的沙子和水加熱。他繪制出沙子與水的溫度隨加熱時間變化的圖像分別如圖a、圖b所示。已知酒精的熱值，加熱時酒精燈平均每分鐘消耗2.8g酒精。已知水的比熱容，求：（1）加熱2min時間內(nèi)水吸收的熱量；（2）這2min時間內(nèi)酒精燈的加熱效率η；（3）沙子的比熱容。26．太陽能熱水器是直接利用太陽能給水加熱的裝置，下表是小明家的太陽能熱水器某天在陽光照射下的相關(guān)信息：其中太陽輻射功率是指1h內(nèi)投射到1m2面積上的太陽能。太陽照射時間/h裝水量/kg吸熱板面積/m2水升高的溫度/℃水的比熱容J/(kg·℃)太陽輻射功率J/(m2·h)101002.5504.2×1031.68×106求：（1）水在10h內(nèi)吸收的熱量；（2）如果水吸收的熱量用天然氣提供，需要完全燃燒多少m3的天然氣；（天然氣的熱值為8.4×107J/m3，天然氣完全燃燒的熱量全部被水吸收）（3）太陽能熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率。27．我國自主研制的“紅旗HQ3”無人駕駛汽車在某段平直公路上進(jìn)行測試，汽車以18m/s的速度勻速行駛了5min，消耗燃油0.3kg，汽車發(fā)動機(jī)的牽引力是1000N。已知燃油的熱值為4.5×107J/kg。求：（1）消耗的燃油完全燃燒產(chǎn)生的熱量；（2）汽車牽引力所做的功；（3）發(fā)動機(jī)的效率。28．室溫為10℃時，小金利用如圖所示裝置驗證“外界對物體做功，可以使物體的內(nèi)能增加”。小金用平均為50牛的力將活塞壓下12厘米，發(fā)現(xiàn)底部浸有0.001千克乙醚的棉花并沒有出現(xiàn)燃燒現(xiàn)象。（乙醚的比熱容約為1.8×103J/kg·℃，著火點為160℃）（1）小金的實驗沒有成功，請幫助他分析原因。（2）小金對活塞做功多少焦？（3）0.001千克乙醚溫度從10℃升高到著火點至少需要吸收多少熱量？29．當(dāng)今太陽能熱水器已經(jīng)用得非常普遍了，如圖所示