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人教版2023初中物理九年级物理全册第十四章内能的利用题型总结及解题方法.docx
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1、人教版2023初中物理九年级物理全册第十四章内能的利用题型总结及解题方法1单选题1、热机从发明之日到目前为止,也有几百年的历史了,但热机效率还没能达到100%,如柴油机的效率通常在30%至45%之间,下列原因中错误的是()A尾气会带走能量B燃料不能完全燃烧C内能不能全部转化成机械能D技术还不够成熟答案:D热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值,因此减少能量损失和提高燃料的利用率都可以提高效率,但热机工作过程中,尾气不可避免会带走部分能量,机器的散热也使得内能不能全部转化为机械能,而燃料实际上也不能完全燃烧,这些都是热机效率达不到100%的原因,即使技术足够成熟也无法克服这些问
2、题,因此技术不够成熟不是原因,故ABC正确,不符合题意;D错误,符合题意。故选D。2、关于热机的效率,下列说法正确的是()A在做功同样多的情况下,热机的效率越高消耗的燃料越多B一般情况下柴油机的效率比汽油机的高C热机的效率越高说明做功越快D热机损失的能量中,废气带走的能量较少,主要是由于机械摩擦损失的答案:BA热机的效率越高,做有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值越大,即在做功相同的情况下,消耗的燃料较少,或消耗相同的燃料,做功较多,故A错误。B一般情况下柴油机的效率比汽油机的高,多用在重型机器上,故B正确;C热机的效率是有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值,热机的效率越高说明有用功占的比值越
3、大,功率表示做功的快慢,功率越高说明做功越快,效率和功率是两个不同的物理量,二者之间没有必然联系,故C错误;D根据内燃机的能量流向,热机损失的能量中,废气带走的能量较多,故D错误。故选B。3、如图甲是热机的能量流向图。图乙显示的是甲、乙两热机的参数。甲、乙相比,甲的()A有用机械能较大B损失能量较小C燃料的化学能较大D热机效率较低答案:BA如图所示,甲的有用机械能为2000J,乙的有用机械能为4000J,所以甲的有用机械能小,故A不符合题意;B如图所示,甲损失能量为500J,乙损失能量为5000J,所以甲损失能量小,故B符合题意;C如图所示,甲燃料的化学能为W甲=2000J+500J+1500
4、J=4000J乙燃料的化学能为W乙=4000J+5000J+3000J=12000J所以甲燃料的化学能较小,故C不符合题意;D根据题意,甲热机效率为甲=W甲有W甲总100%=2000J4000J100%=50%乙热机效率为乙=W乙有W乙总100%=4000J12000J100%33%所以甲的热机效率较高。故D不符合题意。故选B。4、为了节约能源,需要提高热机的效率。下列措施中不能提高效率的是()A尽量减少热机的工作时间B尽量使燃料充分燃烧C尽量减少废气带走的热量D尽量减少热机部件的摩擦答案:ABCD热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。所以减少热量的损失可以提高热机的效率
5、,使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦都可以减少热量的损失,提高效率,故BCD正确,不符合题意;A减少热机的工作时间,并不能减少热量的损失,所以不能提高热机的效率,故A错误,符合题意。故选A。5、热学世界真了不起,揭开了隐藏在物质世界深处的秘密,瓦特发明的蒸汽机推动了第一次工业革命。下列有关热现象描述正确的是()A物体吸收热量后内能一定增大,温度一定升高B不同物质组成的质量相同的物体,放出同样多的热量时,降温较多的物体其物质比热容较大C柴油机在吸气冲程中吸入汽缸的是柴油和空气的混合物D登山运动员在高山上用高压锅煮饭,是因为高山上气压小,液体沸点低,米饭不易煮熟答案:DA改变
6、内能的方式有做功和热传递两种,物体吸收热量内能增大,放出热量内能减小;物体对外做功内能减小,外界对物体做功内能增大;当物体只吸收热量没有对外做功时,物体内能是增大的,但物体吸收热量时,温度不一定上升,比如晶体熔化过程中,物体吸收热量但温度不变,故A错误;B由物体放热公式Q放=cmt的变形可得c=Q放mt根据上式可得,当物质的质量m和吸收的放出的热量Q放相同时,温度下降量t越大,物质的比热容c越小,故B错误;C柴油机使用的点火方式是压燃式,在做功冲程中由喷油嘴喷出油雾,故柴油机在吸气冲程中只吸入空气不需要吸入柴油,故C错误;D液体的沸点和大气压有关,大气压越低,液体沸点越低,而大气压的大小又和海
7、拔高度有关,海拔高度越高,大气压越低,因此在高山上,液体的沸点会低于标准大气压下的沸点,导致煮饭时温度较低,不易煮熟,因此登山运动员用高压锅煮饭,高压锅形成一个密闭空间,当里面的液体汽化时,有大量水蒸气聚集在液面以上,增大了液面上方的气压,从而提高液体沸点,将饭煮熟,故D正确。故选D。6、关于温度、热量和内能,下列说法正确的是()A0的冰块内能为0B温度高的物体含有的热量多C汽油机做功冲程气缸内燃气的内能增加D两个发生热传递的物体之间一定存在温度差答案:DA一切的物体都有内能,0的冰块内能不为0,故A错误;B热量是一个过程量,不能说含有热量,故B错误;C汽油机做功冲程气缸内燃气的内能转化为机械
8、能,内能减少,故C错误;D热量从高温物体传给低温物体,两个发生热传递的物体之间一定存在温度差,故D正确。故选D。7、为体现低碳经济的理念,上海世博会充分利用太阳能发电技术,其主题馆屋面太阳能板的面积达3104m2,年发电量1.081013J。若这些电能由火力发电站提供(煤的热值为3107J/kg,煤完全燃烧释放的内能转化为电能的效率是30%,则仅此一项每年可节约煤炭的质量为()A2.0104kgB1.2105kgC3.6105kgD1.2106kg答案:D由题意可知,利用太阳能年发电量为W=1.081013J根据热值得计算公式可得,煤燃烧释放得热量为Q放=mq30%=W=1.081013J根据
9、热机效率得计算公式可得,用火力发电需要得煤炭为m=Wq30%=1.081013J3107J/kg30%=1.2106kg故D符合题意,ABC不符合题意。故选D。8、如图所示四种内燃机工作时的示意图,一个工作循环的正确顺序是().A甲,乙,丙,丁B丙,丁,乙,甲C甲,丁,乙,丙D甲,丙,乙,丁答案:C甲图中,进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,是吸气冲程;乙图中,两个气门都关闭,活塞向下运动,是做功冲程;丙图中,进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,是排气冲程;丁图中,两个气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程;而内燃机的工作循环是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程;所以,一个工作循环的正确
10、顺序为甲,丁,乙,丙;故ABD不符合题意,C符合题意。故选C。9、湿地被称为“地球之肾”,能调节空气的湿度和温度,其中能调节温度主要是因为水的()A比热容大B密度大C流动性大D热值大答案:AA由公式Q=cmt的变形式t=Qcm可知,质量相同的不同物质,当吸收或放出相同热量时,比热容较大的物质温度变化较小,因此,比热容大的物质对调节温度有很好的作用。湿地中含有大量的水,而水的比热容较大,当周围环境开始升温时,湿地升高的温度比周围环境升高的温度小,出现温差,从而使热量由周围环境向含水较多的湿地传递,湿地中的水吸收周围环境释放的热量,使周围温度上升较小;当周围环境温度下降时,由于水的比热容大,含水较
11、多的湿地下降的温度比周围环境下降的温度小,出现温差,从而使热量由湿地向周围的环境传递,周围环境吸收热量,温度下降较小;这样利用水的比热容较大使周围环境的温度不会发生太大的变化,起到了调节温度的作用,因此湿地能调节温度主要是因为水的比热容大,故A符合题意;B密度是指某种物质组成的物体质量与它的体积之比,是物质的一种特性,水的密度与调节温度无关,故B不符合题意;C流动的水在运动过程中与接触且具有温度差的物体之间会发生热传递,但这些传递的热量对与之不接触的环境之间影响不大,故水的流动性大对湿地可以调节温度的功能没有太多贡献,故C不符合题意;D热值是指燃料完全燃烧放出的热量与燃料质量之比,其物理意义是
12、1kg燃料完全燃烧放出的热量,而水并不是燃料不具有热值,故D不符合题意。故选A。10、汽油机甲,飞轮每分钟转2400转,汽油机的汽缸容积为150cm3,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为2.0106Pa,且甲汽油机一分钟消耗25g汽油。汽油机甲与汽油机乙的效率比值为54,汽油机甲的功率是乙的2.5倍,则汽油机甲的功率和甲、乙汽油机相同时间的油耗之比为()(汽油的热值为4.8107J/kg)A3.6106W;21B6000W;21C3.6106W;12D6000W;12答案:B根据题意知道,一个做功冲程中燃气对活塞做的功W=Fs=pSl=pV=2.0106N15010-6m3=300J曲轴每转
13、两圈对外做功一次,所以1min转动2400转,完成1200个工作循环,对外做功1200次,则1min对外做的总功W总=W1200=300J1200=3.6105J汽油机甲的热功率P=W总t=3.6105J60s=6000W甲的功率为P甲,乙的功率为P乙,效率为甲,效率为乙,汽油的热值为q,做功时间为t,甲在时间t内做的有用功W甲=P甲t则由题意知道,汽油机甲的功率是乙的2.5倍,汽油机甲与汽油机乙的效率比值为5:4,则甲在时间t内消耗的总能量Q甲=W甲甲=P甲t甲甲在时间t内的耗油量m甲=Q甲q=P甲t甲q同理可以得到乙在时间t内的耗油量的表达式m乙=P乙t乙q甲、乙两汽油机在相同时间内的耗油
14、量之比就等于两表达式之比m甲m乙=P甲t甲qP乙t乙q=P甲乙P乙甲=2.5415=21故B正确。故选B。11、小帆在老师指导下,用如图所示的同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体(其中一种是水),用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图,乙从20加热至沸腾刚好消耗了4g酒精(q酒精=3107J/kg)。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等,c水=4.2103J/kg,则下列说法中正确的是()Ac乙=2.4103J/kgB乙的吸热能力大于甲的吸热能力C08min乙吸收的热量为3.36104JD该酒精灯的加热效率为28%答案:CABC由图乙知,甲从20加热至沸腾用时8min,乙从2
15、0加热至沸腾用时10min。升高相同温度,甲所需时间长,需要吸收的热量多,那么甲的吸热能力更强,则甲是水,甲从20升温至100,需要吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2103J/(kg)0.1kg(100-20)=3.36104J两种液体在相同时间吸收的热量相同,那么乙在8min内吸收的热量为3.36104J。乙从20升温至100,所需时间为4min,吸收的热量Q吸1=48Q吸=483.36104J=1.68104J那么乙的比热容c乙=Q吸1m(t-t0)=1.68104J0.1kg(100-20)=2.1103J/(kg)故AB错误,C正确;D乙从20加热至沸腾,所需时间为10min,
16、吸收的热量Q吸2=108Q吸=1083.36104J=4.2104J消耗的酒精放出的热量Q放=m酒精q酒精=0.004g3107J/kg=1.2105J那么酒精灯的加热效率=Q吸2Q放=4.2104J1.2105J=35%故D错误。故选C。12、如图为汽油机工作循环中的某个冲程,关于此冲程的说法正确的是()A进气门打开,排气门关闭B喷油嘴喷出雾状汽油C靠飞轮的惯性完成D内能转化为机械能答案:DA如图所示,是做功冲程,进气门、出气门都关闭,故A错误;B该内燃机是汽油机,是火花塞点火,而不是喷油嘴喷柴油,故B错误;C做功冲程中飞轮的转动是靠汽油的内能转化为机械能,并不是靠惯性完成的,故C错误;D做
17、功冲程,将内能转化为机械能,故D正确。故选D。13、据2021年9月29日澎湃新闻,广西南宁隆生达发电力科技有限公司声称研发出一款“突破能量守恒定律”的电机组。该公司官网称,这一技术名为“一种电容补偿式自循环发电系统”,下列有关该装置的分析正确的是()A根据能量守恒定律,该装置会一直转动下去B如果没有能量补充,该装置最终会停下来C发电技术突破了能量守恒定律,证明能量可以不守恒D不靠任何能量补充,该装置可实现1度电变为10度电答案:BA发电时由于克服摩擦做功,会有一部分能量转化为内能,根据能量守恒定律,装置不能一直转动下去,故A错误;B如果没有能量补充,转化的电能会越来越少,装置最终会停下来,故
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