第14章《內(nèi)能的利用》單元測(cè)試練習(xí)（B卷）（解析版）

人教版九年級(jí)物理上冊(cè)第14章《內(nèi)能的利用》單元測(cè)試（B卷）（時(shí)間：90min滿分：100分）姓名：學(xué)校：分?jǐn)?shù)：題型選擇題填空作圖題實(shí)驗(yàn)題計(jì)算題總計(jì)題數(shù)12100628小題分?jǐn)?shù)3620044100分得分一、選擇題（每小題只有一個(gè)選項(xiàng)最符合題意，每小題3分，共12小題，共計(jì)36分）：1．1785年，瓦特制成的改良型蒸汽機(jī)的投入使用，提供了更加便利的動(dòng)力，得到迅速推廣，大大推動(dòng)了機(jī)器的普及和發(fā)展。人類社會(huì)由此進(jìn)入了“蒸汽時(shí)代”。以英國(guó)為代表的西方文明開始崛起。下列關(guān)于熱機(jī)的說法正確的是（）A．熱機(jī)是利用內(nèi)能做功的機(jī)械B．熱機(jī)都有吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程C．伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，熱機(jī)的效率可以達(dá)到100%D．熱機(jī)的種類很多，其中汽油機(jī)是內(nèi)燃機(jī)，柴油機(jī)是外燃機(jī)【答案】A【解答】解：A、熱機(jī)工作時(shí)通過燃料的燃燒得到內(nèi)能，再通過高溫燃?xì)鈱?duì)活塞做功，把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故A正確；B、熱機(jī)有四個(gè)沖程的，有的三沖程的，故B錯(cuò)誤；C、任何能量轉(zhuǎn)化過程都伴隨能量的損失，所以熱機(jī)的效率不可能達(dá)到100%，故C錯(cuò)誤；D、熱機(jī)的種類很多，其中汽油機(jī)和柴油機(jī)都是內(nèi)燃機(jī)，故D錯(cuò)誤。故選：A。2．下列關(guān)于汽油機(jī)和柴油機(jī)的主要區(qū)別，說法正確的是（）A．構(gòu)造上，汽油機(jī)氣缸頂部有噴油嘴，柴油機(jī)氣缸頂部有火花塞B．吸氣沖程中，柴油機(jī)吸入汽缸的是柴油和空氣的混合物，汽油機(jī)吸入汽缸的是空氣C．在壓縮沖程末，柴油機(jī)的點(diǎn)火方式是點(diǎn)燃式，汽油機(jī)的點(diǎn)火方式是壓燃式D．在做功沖程中，柴油機(jī)的燃?xì)鉁囟群蛪簭?qiáng)比汽油機(jī)里的高【答案】D【解答】解：A、柴油機(jī)和汽油機(jī)的結(jié)構(gòu)不同：柴油機(jī)的氣缸上是噴油嘴，汽油機(jī)的頂部有火花塞，故A錯(cuò)誤；B、在吸氣沖程，柴油機(jī)吸入氣缸的只是空氣，汽油機(jī)吸入氣缸的是汽油和空氣的混合物，故B錯(cuò)誤；C、在做功沖程，汽油機(jī)的點(diǎn)火方式叫點(diǎn)燃式，柴油機(jī)的點(diǎn)火方式叫壓燃式，故C錯(cuò)誤；D、柴油機(jī)的壓縮比例更大，柴油機(jī)燃?xì)鈮簭?qiáng)比汽油機(jī)的更高，故D正確。故選：D。3．下列事例中，能表示能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移具有“方向性”的事例是（）A．電能可以轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，機(jī)械能也可以轉(zhuǎn)化為電能B．熱量可以自發(fā)從高溫物體傳遞給低溫物體，卻不能自發(fā)從低溫物體傳遞到高溫物體C．動(dòng)能可以和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化D．機(jī)械能可以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能也可以轉(zhuǎn)化為機(jī)械能【答案】B【解答】解：A．電能可以轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，機(jī)械能也可以轉(zhuǎn)化為電能，只能說明能量之間的相互轉(zhuǎn)化，不能說能量轉(zhuǎn)化具有方向性，故A錯(cuò)誤；B．熱量可以自發(fā)地從高溫物體傳遞給低溫物體，但卻不能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體，說明能量轉(zhuǎn)移具有方向性，故B正確；C．動(dòng)能可以和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，能說明能量之間的相互轉(zhuǎn)化，不能說能量轉(zhuǎn)化具有方向性，故C錯(cuò)誤；D．機(jī)械能可以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能也可以轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，能說明能量之間的相互轉(zhuǎn)化，不能說能量轉(zhuǎn)化具有方向性，故D錯(cuò)誤。故選：B。4．前段時(shí)間，“加水就能跑的神車”事件一度成為輿論熱點(diǎn)，該汽車實(shí)際是利用車內(nèi)水解制氫技術(shù)獲得氫氣，通過氫燃料電池給車提供動(dòng)力（該技術(shù)成本很高，目前仍處在試驗(yàn)階段），但被曲解為“加水就能跑”。下列對(duì)該事件的看法錯(cuò)誤的是（）A．氫燃料電池是將氫氣的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B．水解技術(shù)制取氫氣的過程一定要消耗其它能量C．對(duì)于熱點(diǎn)事件要遵從科學(xué)原理，不能盲從更不能以訛傳訛D．該車行駛的能量最終來源于水，水是一種能源【答案】D【解答】解：A、氫燃料電池是將氫氣的化學(xué)能最終轉(zhuǎn)化為電能，再用來驅(qū)動(dòng)汽車的，故A正確；B、根據(jù)能量守恒定律，水解技術(shù)制取氫氣的過程一定要消耗其它能量，故B正確；C、由科學(xué)常識(shí)可知，對(duì)于熱點(diǎn)事件要遵從科學(xué)原理，不能盲從更不能以訛傳訛，故C正確；D、該車行駛的能量最終來源于用水制出的氫氣，但不能直接說水是這里的能源，故D錯(cuò)誤。故選：D。5．能量是物理學(xué)中極其重要的一個(gè)基本概念，關(guān)于這個(gè)概念的說法全部正確的是①做功可以引起能量改變，根據(jù)做功的多少可以衡量能量變化的多少②熱傳遞可以引起能量的變化，根據(jù)吸收或放出的熱量的多少可以衡量能量的變化量③能量的形式多種多樣，不同形式的能量間可以無條件地相互轉(zhuǎn)化④不同的物體之間，能量可以無條件地隨意轉(zhuǎn)移⑤做飯時(shí)燃燒天然氣，這是將天然氣這種物質(zhì)轉(zhuǎn)變成能量，即用掉了物質(zhì)生成了能量⑥電路中通過電流時(shí)，能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化，電源消耗的能量等于各部分電路中獲得的總能量（）A．③④⑤ B．①②⑥ C．②④⑥ D．①③⑤【答案】B【解答】解：①做功可以引起能量改變，做功越多，消耗的機(jī)械能越多，所以根據(jù)做功的多少可以衡量能量變化的多少。此說法正確；②熱傳遞可以引起能量的變化，物體吸收熱量、能量增加，放出熱量、能量減少，所以根據(jù)吸收或放出的熱量的多少可以衡量能量的變化量。此說法正確；③能量的形式多種多樣，不同形式的能量間可以相互轉(zhuǎn)化，但轉(zhuǎn)化都是有條件的。此說法錯(cuò)誤；④不同的物體之間，能量的轉(zhuǎn)移是有方向的。此說法錯(cuò)誤；⑤做飯時(shí)燃燒天然氣，這是將天然氣的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能，此說法錯(cuò)誤；⑥電路中通過電流時(shí)，能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化，電源消耗的能量等于各部分電路中獲得的總能量。此說法正確。故選：B。6．汽車已經(jīng)成為現(xiàn)代生活不可缺少的一部分，汽車多數(shù)采用汽油機(jī)作為發(fā)動(dòng)機(jī)，如圖是四沖程汽油機(jī)的工作循環(huán)示意圖，下列說法中錯(cuò)誤的是（）A．汽油機(jī)一個(gè)工作循環(huán)正確的順序是：丁丙甲乙B．甲沖程中的能量轉(zhuǎn)化是：機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C．丙沖程中存在的能量轉(zhuǎn)化是：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D．依靠飛輪慣性完成的沖程是：甲、乙、丁沖程【答案】A【解答】解：甲沖程，兩氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)行，氣缸容積減小，是壓縮沖程，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為了內(nèi)能，是第二沖程；乙沖程，排氣門打開，活塞向上運(yùn)動(dòng)，氣缸容積減小，是排氣沖程，是第四沖程；丙沖程，氣門都關(guān)閉，火花塞點(diǎn)火，活塞向下運(yùn)行，氣缸容積增大，是做功沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為了機(jī)械能是第三沖程；丁沖程，進(jìn)氣門打開，活塞向下運(yùn)行，氣缸容積增大，是吸氣沖程，是第一沖程；A、四個(gè)沖程的正確順序是丁甲丙乙，故A錯(cuò)誤；B、甲沖程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B正確；C、丙沖程是做功沖程，此沖程燃料燃燒化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故C正確；D、靠慣性完成的沖程是甲、乙、丁，故D正確。故選：A。7．如下圖所示是蒸汽機(jī)的原理圖，氣缸內(nèi)活塞的左右移動(dòng)由滑塊閥門來控制，關(guān)于該原理圖，下列說法正確的是（）A．在圖示狀態(tài)下，水蒸氣將推動(dòng)活塞向左移動(dòng)B．在圖示狀態(tài)下，水蒸氣不能通過進(jìn)氣管2進(jìn)入汽缸C．無論活塞處在氣缸中的什么位置，進(jìn)氣管1都跟下方處于連通狀態(tài)D．該蒸汽機(jī)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械能向內(nèi)能的轉(zhuǎn)化【答案】A【解答】解：A、由圖可知，此時(shí)氣缸內(nèi)是封閉的，氣體的體積膨脹，水蒸氣將推動(dòng)活塞向左移動(dòng)，故A正確；B、由圖可知，滑塊閥門沒有完全閉合，水蒸氣可以通過進(jìn)氣管2進(jìn)入汽缸，故B錯(cuò)誤；C、由于滑塊閥門的存在，只有滑塊閥門打開的時(shí)候，進(jìn)氣管1才跟下方處于連通狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；D、該蒸汽機(jī)實(shí)現(xiàn)了內(nèi)能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)化，故D錯(cuò)誤。故選：A。8．四沖程汽油機(jī)飛輪轉(zhuǎn)速為2400r/min，那么汽油機(jī)每秒鐘（）A．完成80個(gè)沖程，對(duì)外做功40次B．完成160個(gè)沖程，對(duì)外做功80次C．轉(zhuǎn)80圈，對(duì)外做功40次D．轉(zhuǎn)40圈，對(duì)外做功20次【答案】D【解答】解：四沖程汽油機(jī)飛輪轉(zhuǎn)速為2400r/min＝40r/s，表示飛輪每秒轉(zhuǎn)動(dòng)40圈，根據(jù)燃?xì)鈱?duì)外做功1次，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)2圈，完成4個(gè)沖程，所以每秒完成80個(gè)沖程，燃?xì)鈱?duì)外做功20次，所以ABC都錯(cuò)誤，D正確。故選：D。9．2017北京國(guó)際汽車展覽會(huì)于4月21﹣29日在北京中國(guó)國(guó)際展覽中心新、老展館同時(shí)拉開大幕。某人為了測(cè)試汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，開車以60km/h的平均速度行駛了120km。用去汽油25L，已知汽油的密度為0.7×103kg/m3，熱值為4.6×107J/kg，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為30kW，則該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為（）A．23.6% B．36.5% C．26.8% D．38%【答案】C【解答】解：汽車行駛的速度：v＝60km/h，由v=st可得，汽車行駛的時(shí)間：t發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)汽車做的功：W＝Pt＝30×103W×7200s＝2.16×108J，25L汽油完全燃燒放出的熱量：Q放＝mq＝ρ汽油Vq＝0.7×103kg/m3×25×10﹣3m3×4.6×107J/kg＝8.05×108J，則汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率：η=W故選：C。10．隨著人們生活水平的日益提高，小汽車越來越多地走進(jìn)了百姓人家。一輛使用汽油為燃料的小汽車，以72km/h的速度在水平路面上勻速行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率為20kW．若小汽車行駛的路程為108km，汽油的熱值q＝4.6×107J/kg，小汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為25%．則關(guān)于小汽車在這段路程中，下列說法不正確的是（）A．運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為1.5hB．發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功為1.08×105kJC．汽車所受的阻力為1000ND．消耗汽油的質(zhì)量為5kg【答案】D【解答】解：A、根據(jù)公式v=st可知，汽車的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：tB、發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功為：W＝Pt＝20000W×5400s＝1.08×108J＝1.08×105kJ，故B正確；C、汽車的速度v＝72km/h＝20m/s，根據(jù)公式P=Wt=D、汽油完全燃燒釋放的熱量Q＝mq，又因?yàn)镼=Wη，所以m故選：D。11．某單缸四沖程汽油機(jī)的氣缸活塞面積為30cm2，一個(gè)沖程活塞在氣缸中移動(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，當(dāng)汽油機(jī)滿負(fù)荷工作時(shí)（不計(jì)摩擦），下列說法中正確的是（）A．汽油機(jī)每秒內(nèi)完成30個(gè)沖程B．汽油機(jī)的功率為2025WC．做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力為2.7×107ND．一個(gè)做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞做的功為1.35×105J【答案】B【解答】解：A、由四沖程汽油機(jī)工作過程知，完成一個(gè)工作循環(huán)，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)2周，完成4個(gè)沖程，對(duì)外做功1次，可知當(dāng)飛輪1min轉(zhuǎn)動(dòng)1800周，即每秒鐘轉(zhuǎn)動(dòng)30周，完成60個(gè)沖程。故A不正確；BCD、由題可知，p＝9.0×105Pa，S＝30cm2＝3×10﹣3m2，燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力為：F＝pS＝9.0×105Pa×3×10﹣3m2＝2700N。故C不正確；s＝50mm＝0.05m，一個(gè)做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞做的功：W＝Fs＝2700N×0.05m＝135J。故D不正確；飛輪每轉(zhuǎn)兩圈對(duì)外做功一次，所以飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)1800周，要對(duì)外做功900次，燃?xì)鈱?duì)活塞做的總功為：W總＝W×900＝135J×900＝121500J，而t＝1min＝60s，而t＝1min＝60s，汽油機(jī)的功率為：P=W故選：B。12．最新一款無人駕駛汽車，自動(dòng)駕駛時(shí)使用雷達(dá)傳感器和激光測(cè)距儀來了解周圍的交通狀況。該款車以72km/h的速度在一段平直的公路上勻速行駛了8km，消耗汽油1.5L。假設(shè)汽油完全燃燒，汽油機(jī)的效率為30%，已知：汽油的密度為0.8×103kg/m3，汽油的熱值為4.5×107J/kg。在這段運(yùn)動(dòng)過程中，下列說法（）①所消耗汽油的質(zhì)量1.2kg②汽油燃燒所放出的熱量1.62×107J；③汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率40500W④汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力2020NA．只有①③正確 B．只有①②正確 C．只有②③正確 D．只有②④正確【答案】A【解答】解：（1）消耗汽油的體積V＝1.5L＝1.5×10﹣3m3，則由ρ=mm＝ρV＝0.8×103kg/m3×1.5×10﹣3m3＝1.2kg，故①正確。（2）汽油完全燃燒放出的熱量Q放＝mq＝1.2kg×4.5×107J/kg＝5.4×107J，故②錯(cuò)誤。（3）汽車行駛8km所用的時(shí)間t=8km由η=WW＝ηQ放＝30%×5.4×107J＝1.62×107J。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率P=W（4）由W＝Fs得汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力F=W綜上所述只有①③正確。故選：A。二、填空題（每空1分，共10小題，共計(jì)20分）：13．燃料燃燒“放熱”與熱傳遞過程中高溫物體“放熱”不同，前者是能量的過程，后者是能量的過程。（選填“轉(zhuǎn)化”或“轉(zhuǎn)移”）【答案】轉(zhuǎn)化；轉(zhuǎn)移?！窘獯稹拷猓喝剂先紵胺艧帷笔菍⒒瘜W(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，能的形式發(fā)生了變化；熱傳遞過程中高溫物體“放熱”是指高溫物體將熱能傳遞給低溫物體，能的形式?jīng)]有改變，所以前者是能量的轉(zhuǎn)化過程，后者是能量的轉(zhuǎn)移過程。故答案為：轉(zhuǎn)化；轉(zhuǎn)移。14．常見汽車的動(dòng)力機(jī)械是內(nèi)燃機(jī)，從能量轉(zhuǎn)化的角度來看，內(nèi)燃機(jī)是把能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器，內(nèi)燃機(jī)的效率較低，它在工作過程中，能量大部分以的形式耗散掉?！敬鸢浮?jī)?nèi)；熱量。【解答】解：從能量轉(zhuǎn)化的角度來看，內(nèi)燃機(jī)是燃燒燃料產(chǎn)生內(nèi)能，將內(nèi)能推動(dòng)活塞向下做功，轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器，內(nèi)燃機(jī)的效率較低，它在工作過程中，能量大部分被廢氣帶走，也就是以熱量的形式耗散掉。故答案為：內(nèi)；熱量。15．汽車剎車過程中，因摩擦將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為地面、輪胎和空氣的內(nèi)能。轉(zhuǎn)化獲得的這些能量，將無法重新自動(dòng)地轉(zhuǎn)化為汽車行駛所需的能量，此現(xiàn)象說明能量的轉(zhuǎn)化具有性；能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過程中，能的總量保持。【答案】方向；不變?！窘獯稹拷猓浩囋趧x車過程中需克服摩擦做功，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這些能量無法再轉(zhuǎn)化為使汽車行駛所需要的能量，是因?yàn)槟芰哭D(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移是有方向性的，并且能量在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中總量保持不變。故答案為：方向；不變。16．如圖是小明同學(xué)設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)裝置，用手握住燒瓶的外壁，會(huì)看到液柱向左移動(dòng)。這是因?yàn)榭諝馐軣崤蛎泴?duì)液柱做功，此能量轉(zhuǎn)化過程與熱機(jī)的沖程原理相同；此時(shí)瓶中空氣的密度（選填“變大”、“變小”或“不變”）?！敬鸢浮孔龉Γ蛔冃?。【解答】解：（1）用手握住燒瓶的外壁，燒瓶?jī)?nèi)的空氣受熱膨脹對(duì)液柱做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故會(huì)看到液柱向左移動(dòng)，此能量轉(zhuǎn)化過程與熱機(jī)的做功沖程原理相同；（2）在燒瓶中氣體膨脹過程中，燒瓶?jī)?nèi)空氣的質(zhì)量不變，體積變大，根據(jù)ρ=m故答案為：做功；變小。17．如圖，用酒精燈對(duì)試管加熱，水溫升高，一段時(shí)間后瓶塞被水蒸氣沖出去，其能量轉(zhuǎn)化與汽油機(jī)工作中的沖程能量轉(zhuǎn)化相同，一臺(tái)單缸四沖程柴油機(jī)效率為40%，消耗5kg的柴油轉(zhuǎn)化成的機(jī)械能是J。（q柴油＝4.3×107J/kg）【答案】做功；8.6×107?！窘獯稹拷猓海?）圖中的塞子被試管內(nèi)的水蒸氣推出過程是水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子機(jī)械能的過程，與熱機(jī)的做功沖程的能量轉(zhuǎn)化相同。（2）柴油燃燒放出的熱量：Q放＝mq柴油＝5kg×4.3×107J/kg＝2.15×108J，由η=WQ放×100%可得，轉(zhuǎn)化的機(jī)械能為：W＝Q放η＝2.15×10故答案為：做功；8.6×107。18．小麗探究煤爐的熱效率時(shí)，用煤爐給10kg的水加熱，此過程中水溫隨加熱時(shí)間的變化情況如圖所示。若6min內(nèi)燃燒了1kg的煤。若煤是均勻燃燒即相等時(shí)間內(nèi)燃燒的質(zhì)量相等，則燒水過程中（選填“0～2min”、“2～4min”或“4～6min”）時(shí)間段內(nèi)的熱效率最高，對(duì)應(yīng)的該過程中，效率達(dá)到。[c＝4.2×103J/（kg?℃），煤的熱值q＝3×107J/kg]【答案】0～2min；12.6%?！窘獯稹拷猓海?）因相等時(shí)間內(nèi)燃燒的質(zhì)量相等，即在相等的時(shí)間內(nèi)煤燃燒放出的熱量相等，由圖知，水在0～2min內(nèi)上升的溫度最高，由Q吸＝cm△t知，水吸的熱量最多，由效率η=Q（2）在0～2min內(nèi)水吸收的熱量為Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×10kg×（50℃﹣20℃）＝1.26×106J；0～2min內(nèi)煤燃燒放出的熱量為Q放=13mq=13×其效率為η=Q吸Q故答案為：0～2min；12.6%。19．一臺(tái)單缸四沖程汽油機(jī)，飛輪轉(zhuǎn)速為3600轉(zhuǎn)/分，該汽油機(jī)活塞1s對(duì)外做功次；若其效率為25%消耗1kg汽油轉(zhuǎn)化為機(jī)械能是J（q汽油＝4.6×107J/kg）。【答案】30；1.15×107?！窘獯稹拷猓海?）飛輪轉(zhuǎn)速為3600轉(zhuǎn)/分，即：1分鐘飛輪轉(zhuǎn)到3600轉(zhuǎn)，則1s內(nèi)飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)3600轉(zhuǎn)60汽油機(jī)一個(gè)工作循環(huán)活塞往復(fù)2次，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)2周，做功1次，因此1s做功602（2）知道汽油的熱值，完全燃燒1kg汽油放出的熱量：Q＝q汽油m＝4.6×107J/kg×1kg＝4.6×107J；因?yàn)闊釞C(jī)的效率η=WW＝Qη＝4.6×107J×25%＝1.15×107J。故答案為：30；1.15×107。20．為了減少大氣污染，可對(duì)秸稈進(jìn)行回收加工制成秸稈煤，完全燃燒5kg秸稈煤放出的熱量是J，若放出的熱量有40%被水吸收，可使kg的水溫度升高80℃。【已知q秸稈煤＝2.1×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg?℃）】【答案】1.05×108；125。【解答】解：完全燃燒5kg秸稈煤可放出的熱量：Q放＝m秸稈煤q秸稈煤＝5kg×2.1×107J/kg＝1.05×108J；由題意可知，水吸收的熱量為：Q吸＝Q放×40%＝1.05×108J×40%＝4.2×107J；由Q吸＝cm△t可得水的質(zhì)量：m=Q故答案為：1.05×108；125。21．小張駕駛一輛額定功率為35千瓦、效率為30%的汽車在一段平直的公路上勻速行駛，在額定功率下行駛1小時(shí)至少需要L汽油（汽油的熱值為3.5×107J/L）；若行駛的速度為72km/h，則汽車受到的阻力為N【答案】12；1750?！窘獯稹拷猓海?）小汽車以額定功率勻速直線行駛1h牽引力所做的功：W＝Pt＝3.5×104W×3600s＝1.26×108J，完全燃燒汽油放出熱量Q放＝Vq，小汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率η=W所以ηQ放＝W，ηVq＝W，V=W（2）因?yàn)?2km/h＝20m/s，由W＝Fs得汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力：F=W因?yàn)槠囋谄街惫飞蟿蛩傩旭?，所以汽車受到的阻力：f＝F＝1750N；故答案為：12；1750。22．某種國(guó)產(chǎn)汽車，當(dāng)它在某平直公路上以速度v0m/s勻速行駛時(shí)，每百公里的油耗為V0L，當(dāng)汽車行駛t0s，則汽車消耗的汽油是L；假設(shè)汽車在勻速運(yùn)動(dòng)過程中受到的平均阻力是F0N，則汽油機(jī)的效率是%。（已知汽油的熱值是q0J/L）【答案】V0v0t0×10﹣5；F0V0【解答】解：（1）由v=st得汽車行駛距離：s＝v0m/s×t0s＝v0t因?yàn)槊堪俟锏挠秃臑閂0L，所以行駛s（m）消耗汽油：V=V0L100×103m×sm=V0L100×10（2）汽油完全燃燒放出的熱量：Q放＝Vq＝V0v0t0×10﹣5L×q0J/L＝V0v0t0q0×10﹣5J，因?yàn)槠噭蛩傩旭?，所以汽車牽引力：F＝F0N，則牽引力做功：W＝Fs＝F0N×v0t0m＝F0v0t0J，汽油機(jī)的效率：η=WQ放×100%=F故答案為：V0v0t0×10﹣5；F0V0三、計(jì)算題（第23和24題每小題6分，第25、26、27、28題每小題8分，共6小題，共計(jì)44分）：23．我國(guó)的055型萬噸級(jí)驅(qū)逐艦，滿載排水量達(dá)12000噸，它的動(dòng)力裝置由4臺(tái)效率為36%的燃?xì)廨啓C(jī)組成，總功率達(dá)108W。該艦以36km/h的速度勻速航行時(shí)，燃?xì)廨啓C(jī)的功率是2×107W。（g取10N/kg，ρ海水＝103kg/m3，柴油的熱值為4×107J/kg）求：（1）055艦滿載時(shí)，艦底受到水的浮力是多少？（2）該艦以36km/h的速度勻速航行1h，消耗多少柴油？【答案】（1）艦底受到水的浮力是1.2×108N；（2）消耗柴油5t?！窘獯稹拷猓海?）由題意可知：055型萬噸級(jí)驅(qū)逐艦，滿載排水量達(dá)12000t＝1.2×107kg，根據(jù)阿基米德原理可知F浮＝G排＝mg＝1.2×107kg×10N/kg＝1.2×108N；（2）由題意可知，燃?xì)廨啓C(jī)的輸出功率P＝2×107W，時(shí)間t＝1h＝3600s，則該艦以36km/h的速度勻速航行1h做的功：W＝Pt＝2×107W×3600s＝7.2×1010J，由公式η=WQ放×100%得：Q放由公式Q放＝mq得消耗柴油的質(zhì)量：m=Q放q答：（1）艦底受到水的浮力是1.2×108N；（2）消耗柴油5t。24．據(jù)新華社報(bào)道，2020年4月8日，中國(guó)新疆塔里木盆地傳來振奮人心的消息：中國(guó)油氣勘探隊(duì)新發(fā)現(xiàn)了儲(chǔ)量達(dá)到2.28億噸的石油，如圖所示。這一發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步證實(shí)了塔里木盆地下方富含石油！[c水＝4.2×103J/（kg?℃），q石油＝4.4×107J/kg]求：（1）100g石油完全燃燒放出的熱量；（2）若這些熱量的42%被水吸收，可以使20kg溫度是20℃的水溫度升高多少？（在一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下）【答案】（1）100g石油完全燃燒放出的熱量4.4×106J（2）若這些熱量的42%被水吸收，可以使20kg的水的溫度升高22℃?！窘獯稹拷猓海?）石油的質(zhì)量：m＝100g＝0.1kg，石油完全燃燒放出的熱量：Q放＝mq石油＝0.1kg×4.4×107J/kg＝4.4×106J；（2）若這些熱量的42%被水吸收，則有：Q吸＝42%Q放＝42%×4.4×106J＝1.848×106J；由Q吸＝cm△t可得：△t=Q答：（1）100g石油完全燃燒放出的熱量4.4×106J（2）若這些熱量的42%被水吸收，可以使20kg的水的溫度升高22℃。25．氫氣﹣汽油發(fā)動(dòng)機(jī)采用氫氣和汽油兩種燃料工作，可進(jìn)行自由切換，氫氣和汽油的熱值分別取q氫氣＝1.5×108J/kg、q汽油＝4.5×107J/kg。小華駕駛使用上述發(fā)動(dòng)機(jī)的轎車沿平直公路從甲地至乙地，兩地相距250km，出發(fā)時(shí)油箱內(nèi)汽油的質(zhì)量為8kg。設(shè)氫氣和汽油在氣缸內(nèi)均完全燃燒，轎車行駛中所受阻力恒定，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的能量全部用來驅(qū)動(dòng)轎車行駛，全程分兩個(gè)階段，如圖所示。階段一：轎車使用氫燃料從甲地出發(fā)，以25m/s的速度勻速行駛1h到達(dá)丙地，此過程中轎車牽引力的功率為20kW，消耗了0.8kg氫氣。階段二：從丙地開始，由于氫氣不足，小華切換汽油為燃料，轎車仍以25m/s的速度勻速行駛，此過程中發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為30%。（1）求轎車行駛過程中受到的阻力；（2）在使用氫燃料的情況下，求轎車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率；（3）請(qǐng)通過計(jì)算說明小華最終能否到達(dá)乙地?！敬鸢浮浚?）轎車行駛過程中受到的阻力為800N；（2）在使用氫燃料的情況下，轎車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為60%；（3）不能到達(dá)乙地。【解答】解：（1）轎車牽引力的功率為P＝20kW＝2×104W，由P=Wt=由二力平衡條件得，轎車勻速行駛過程中受到的阻力為f＝F＝800N；（2）第一階段轎車行駛時(shí)間t＝1h＝3600s，由v=st得，第一階段轎車行駛的距離為s1＝vt＝25m/s×3600s＝9×10第一階段牽引力做的功為W有1＝Fs1＝800N×9×104m＝7.2×107J；氫氣完全燃燒放出的熱量為Q放氫＝m氫氣q氫氣＝0.8kg×1.5×108J/kg＝1.2×108J，使用氫燃料的情況下，轎車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為η1=W（3）第二階段行駛距離為s2＝s﹣s1＝250km﹣90km＝160km＝1.6×105m；第二階段牽引力做的功為W有2＝Fs2＝800N×1.6×105m＝1.28×108J；由η=W有Q放得，需要汽油完全燃燒提供的熱量為Q放汽由Q＝mq得，需要的汽油質(zhì)量為m汽油=Q已知油箱中汽油的質(zhì)量為8kg，由于8kg＜9.49kg，所以轎車不能到達(dá)乙地。答：（1）轎車行駛過程中受到的阻力為800N；（2）在使用氫燃料的情況下，轎車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為60%；（3）不能到達(dá)乙地。26．如圖所示，是最新一款無人駕駛汽車原型圖。汽車自動(dòng)駕駛時(shí)使用雷達(dá)傳感器，以及激光測(cè)距器來了解周圍的交通狀況。該款車以某速度在一段平直的公路上勻速行駛了一段距離時(shí)，消耗汽油1kg。汽油機(jī)的效率為30%，那么，在這段運(yùn)動(dòng)過程中。（已知：汽油的熱值為4.5×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg?℃））求：（1）汽油完全燃燒放出的熱量是多少J？（2）假設(shè)該汽車在這次行駛過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣帶走的能量占汽油完全燃燒放出的熱量的42%，這些廢氣的能量全部被質(zhì)量100kg的水吸收，水升高的溫度是多少？（水未沸騰）（3）如果汽油機(jī)的效率提高到40%，其他條件都不變，那么汽車在這段路程消耗的汽油是多少？【答案】（1）汽油完全燃燒放出的熱量為4.5×107J；（2）假設(shè)該汽車在這次行駛過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣帶走的能量占汽油完全燃燒放出的熱量的42%，這些廢氣的能量全部被質(zhì)量100kg的水吸收，水升高的溫度為45℃；（3）如果汽油機(jī)的效率提高到40%，其他條件都不變，那么汽車在這段路程消耗的汽油為0.75kg。【解答】解：（1）汽油完全燃燒放出的熱量：Q放＝mq＝1kg×4.5×107J/kg＝4.5×107J，（2）由η=Q水吸收的熱量為：Q吸＝ηQ放＝42%×4.5×107J＝1.89×107J；由Q吸＝cm△t得水升高的溫度：△t=Q（3）已知汽車所做的功相同，根據(jù)W＝ηQ可知，W＝η1Q1＝η2Q2，即：30%mq＝40%m′q，所以m′=30%×1kg答：（1）汽油完全燃燒放出的熱量為4.5×107J；（2）假設(shè)該汽車在這次行駛過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣帶走的能量占汽油完全燃燒放出的熱量的42%，這些廢氣的能量全部被質(zhì)量100kg的水吸收，水升高的溫度為45℃；（3）如果汽油機(jī)的效率提高到40%，其他條件都不變，那么汽車在這段路程消耗的汽油為0.75kg。27．為助力鄉(xiāng)村振興，黃梅縣下新鎮(zhèn)將生態(tài)農(nóng)業(yè)和旅游觀光相結(jié)合，打造美麗鄉(xiāng)村。如圖是下新鎮(zhèn)夏日賞荷用的觀光艇，其部分技術(shù)參數(shù)如下表：（g＝10N/kg，q柴油＝4.3×107J/kg，ρ柴油＝0.8×103kg/m3）商品名稱XX觀光艇商品型號(hào)船長(zhǎng)7.5m×型寬2.0m×型