資源簡介

九年級科學上第三章 第5節 物體的內能易錯點題型培優訓練
題型一、內能
1：（2024九上·鹿城月考）下列事例中，改變物體內能的途徑與其他三項不同的是（　　）
A．柴火燒水 B．壓縮空氣發熱C．冬季搓手取暖 D．鉆木取火
2.（2024九上·平湖期末）如圖所示，向裝有少量水的燒瓶內緩慢打氣，突然塞子跳起來，同時瓶內出現了“白霧”。下列關于該現象的說法正確的是（　　）
A．瓶內氣體對外做功 B．機械能轉化為內能
C．瓶塞的機械能減少 D．瓶內氣體溫度升高
3.（2023九上·鹿城期末）一網友發現小鳥停在鐵欄桿上，誤以為小鳥在停駐休息，觀察后發現它的雙腳被凍結在欄桿上。他慢慢接近，小鳥受驚拍動翅膀；為了避免小鳥雙腳受傷，他便一把抓住，試圖以手的溫度讓冰融化。由于效果不佳，他干脆吹氣融冰。經過他的不斷努力，小鳥獲得了自由。根據上述材料，下列分析不合理的是（　　）
A．以手的溫度讓冰熔化，是通過做功的方式實現
B．吹氣融冰，是用熱傳遞的方式讓冰熔化
C．小鳥雙腳被凍結在鐵欄桿上，與鐵是熱的良導體有關
D．小鳥拍動翅膀，消耗體內有機物，將化學能轉化為機械能
4（2024九上·金華月考）小Q和小亮就課本中的如圖話題進行了思考和討論，小Q決定通過手捂增大鐵屑的內能，小亮決定通過振蕩方式增大鐵屑的內能，以下分析正確的是（ ）
A．從能量轉化過程來看，小亮的方法和鉆木取火是相同的
B．當小Q的手和鐵屑所含內能相同時，熱傳遞就會停止
C．小Q所用的方法，溫度從手傳遞到了鐵屑
D．小Q和小亮的方法對改變鐵屑的內能是不等效的
5.（2024九下·金華月考）如圖是被“熱棒”包圍的青藏鐵路。“熱棒”相當于一個制冷機，解決了“千年凍土”。“熱棒”就是在中空的鐵棒里裝有適量的液態氨，當路基的溫度上升時，通過 的方式將內能傳給“熱棒”里的液氨，液氨吸熱 （填物態變化名稱），上升到熱棒上端，通過散熱片冷卻后液化成液態氨，又沉入了棒底。
（5） （6）
6：（2024九上·江北期末）寧波軌道交通規劃構建高品質、多式融合、全域一體的軌道交通體系，努力實現“對外區域融合，對內提質增效”。城市地鐵在挖隧道過程中，需使用盾構機（如圖）挖掘隧道。
（1）盾構機的前端安裝了“削鐵如泥”的刀盤，刀盤旋轉工作時產生大量的熱，這是通過　 　的方式改變物體內能。
（2）盾構機體積龐大，需將其拆成多個部件吊裝到施工現場。已知部件總質量3×104千克，部件水平平移10米，再豎直下降10米，則部件重力做功　 　焦。
題型二、溫度、熱量、內能之間的區別與聯系
1：（2024九上·武義月考）有關溫度、熱量、內能，下列說法正確的是（　　）
A．物體吸收熱量，內能一定增加，同時溫度一定升高
B．一般物體都具有內能，但超低溫物體沒有內能
C．物體內能減少時，溫度不一定降低，但一定是放出了熱量
D．物體溫度升高，不一定吸收熱量，但內能一定增加
2.（2024九上·金東期末）關于溫度、內能、熱量，下列說法正確的是（　　）
A．溫度高的物體含有的熱量多
B．氣體膨脹對外做功，自身內能會減少
C．物體吸收熱量，溫度一定升高
D．物體內能增大，一定吸收了熱量
3．關于溫度、 比熱容、 熱量、 內能 ， 以下說法正確的是（　　）
A．溫度高的物體一定比溫度低的物體具有內能多
B．0℃的冰變成0℃的水，溫度不變，內能不變
C．熱量也有可能從內能小的物體向內能大的物體轉移
D．升高相同溫度時，吸收熱量越多的物體比熱容越大
4． 下列關于熱現象的說法中正確的是（　　）
A．0℃的冰和0℃的水內能相等
B．物體的內能減少，它的溫度一定降低
C．內能小的物體也可能將熱量傳遞給內能大的物體
D．做功和熱傳遞都可以改變物體的內能，但功和能是不同的物理量，單位也不同
5．下列說法中正確的是（　　）
A．靜止在地面上的冰塊沒有內能
B．空中飛行的飛機比地面上靜止的火車的內能一定多
C．動能大的物體內能一定大
D．自然界中任何狀態下處于任何位置的物體都有內能
6．關于內能，有以下四個觀點，你認為正確的是（　　）
①熱機在做功沖程中內能轉化為機械能
②物體溫度越低，內能越小，所以0℃的物體沒有內能
③兩物體相互接觸時，熱量總是從內能大的物體轉移到內能小的物體
④改變物體內能的方法有很多，但本質上只有做功和熱傳遞兩種方式
A．①② B．②③ C．①④ D．③④
三、熱機
1：（2024九下·義烏開學考）如圖所示描述的物理過程，下列分析不正確的是（　　）
A．圖甲：厚玻璃筒內的空氣被壓縮時，空氣的溫度升高，內能增加
B．圖乙：瓶子內的空氣推動塞子做功后，瓶子內空氣的內能增加
C．圖丙：試管內的水蒸氣推動塞子沖出時，水蒸氣的內能減小
D．圖丁：汽缸內的氣體推動活塞向下運動，內能轉化為機械能，氣體內能減少
2．（2023九上·三臺期末）小王周末和家人乘車去游玩，某一時刻她看到汽車轉速表顯示的轉速為1800r/min，她向爸爸了解到汽車發動機為四缸四沖程發動機，則此時汽車在1s內完成了（　　）
A．240個沖程，做了60次功 B．60個沖程，做了15次功
C．120個沖程，做了30次功 D．240個沖程，做了30次功
3．（2024九上·紹興期末）用酒精燈給試管中的水加熱，如圖所示，在軟木塞被沖出試管口的過程中，下列說法正確的是（　　)
A．軟木塞的機械能守恒
B．能量的轉化形式與熱機做功沖程能量轉化相同
C．水蒸氣對軟木塞做功，水蒸氣的內能增大
D．軟木塞的機械能轉化為水蒸氣的內能
4.（2024九上·鹿城月考）如圖甲所示為我國古代發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，使筒內空氣內能　 　，溫度升高，達到艾絨的著火點。如圖乙所示為單缸四沖程汽油機工作過程中的四個沖程，其中　 　（選填字母）與上述套筒內空氣溫度升高過程中能量的轉化是一致的。
5.（2023九上·蕭山月考）如圖甲為汽油機的四個沖程示意圖，請回答下列問題。
（1）汽油機一個工作循環包括四個沖程，一個氣缸正常工作四個沖程的順序是 　（對圖甲A、B、C、D重新排序）。
（2）一臺單缸四沖程汽油機，飛輪的轉速為1800r/min，該汽油機每分鐘完成　 　個做功沖程，A圖所示的沖程中，燃氣內能會　 　（填“增大”或“減小”）。
（3）圖乙所示為某汽油機的能流圖，則該汽油機的效率為η＝　 　（用圖中的字母代號表示）。根據此圖，提出一條提高發動機效率的有效措施：　 　。
（4）據報道，截止今年九月底我國新能源汽車的保有量已達1800多萬輛。某品牌的一款電動汽車的部分參數如下表：
空車質量 1380kg 　 最大功率 100kW
輪胎與地面總接觸面積 0.032m2 　 最高速度 120km/h
電池容量 42kW h 　 最大續行里程 260km
假如汽車上只有質量為60kg的司機一人，汽車以60km/h的速度勻速行駛36km，耗電9kW h。設汽車所受的阻力為汽車總重的0.05倍，則電動汽車電能轉化為機械能的效率為　 　，顯然相比汽油車大約30%的效率，電動汽車更環保，更節能。
四、比熱容、熱量和燃料的熱值的計算
1：（2023九上·余姚期末）質量相同的砂石和鐵，已知砂石的比熱是鐵的比熱的2倍，如果鐵吸收熱量后溫度升高了48℃，那么砂石吸收同樣多的熱量，其溫度升高（　　）
A．12℃ B．24℃ C．48℃ D．96℃
2．如圖是某太陽能熱水器，向其中注入50kg的水，陽光照射一段時間后，水溫從10℃升高到50℃，水的比熱容是4.2×103J/kg/℃，求：
（1）這段時間該熱水器中的水吸收的熱量是多少
（2）如果這段時間該太陽能熱水器接收到太陽輻射的熱量是2.8×107J，則這段時間該熱水器的效率是多少
（3）若用煤燃燒來提供2.8×107J的熱量，需完全燃燒多少千克煤？（煤的熱值約為3.5×107J/kg）
型號 JL8801A
水容量/L 80
自身質量/kg 50
3：有一款太陽能熱水器，銘牌上的部分參數如表所示。將它安裝在陽光充足水平臺面上，并裝滿水。
（1）某地區（晴天）一天中接收的太陽能3.36×107J，接收的太陽能，如果由燃燒煤氣（熱值q=4.2×107J/kg）來獲得，則需要完全燃燒多少千克煤氣？
（2）裝滿的水質量是多少千克？
（3）若這一天中接收的太陽能有60%被熱水器中的水吸收，則可使初溫為20℃的水溫度升高到多少度 [c=4.2×103J/（kg·℃)]
4.（2024·九年級期末）近年來，我國多個城市成功實現氫燃料新能源公交車投放使用。某氫能源公交車（如圖所示）在一次行駛過程中消耗了3kg的氫燃料，已知水的比熱是4.2×103J/(kg·℃)、氫燃料的熱值為1.4×108J/kg，求：
(1)3kg的氫燃料完全燃燒，放出多少熱量？
(2)若該3kg氫燃料完全燃燒放出熱量全部被質量為4000kg、溫度為20℃的水吸收，求水升高的溫度。
5．某款油電混合動力小汽車的相關信息如表。在某次水平道路測試中，描繪出了從啟動到中速過程，速度與時間的關系圖像如圖所示。已知v1=90km/h為中速范圍，t1=20s。該車以中速勻速行駛193km，共消耗汽油10L。中速行駛過程中，內燃機既向車輪提供能量，又向蓄電池充電，同時蓄電池又將部分能量通過電動機向車輪輸送，此時，內燃機和電動機共同驅動車輛前進。若平均阻力為車重的0.1倍，則
驅動模式 純電動（輸出15kW） 啟動、低速
油電混動（輸出25kW以上） 中速
純燃油（輸出50kW以上） 高速
汽車質量 1000kg
（1）從啟動到中速過程，純電動時牽引力做功是多少？
（2）在水平道路以中速勻速行駛測試中，牽引力做的功是多少？
（3）在水平道路以中速勻速行駛測試中，若該車內燃機的效率為60%，此過程最終使蓄電池增加了多少能量？（忽略蓄電池和電動機的熱損失，ρ汽油取0.7×103kg/m3，q汽油=4.6×107J/kg）
九年級科學上冊第三章 第5節 物體的內能
題型一、內能
1：（2024九上·鹿城月考）下列事例中，改變物體內能的途徑與其他三項不同的是（　　）
A．柴火燒水 B．壓縮空氣發熱C．冬季搓手取暖 D．鉆木取火
【答案】A
【解析】改變內能的方式有做功和熱傳遞。
【解答】A.柴火燒水是通過熱傳遞的方式改變內能的；
BCD.壓縮空氣發熱、搓手取暖、鉆木取火都是做功使物體的內能增加的；由解析可知A選項與其他三個選項改變物體內能的方式不同。
故答案為：A。
2.（2024九上·平湖期末）如圖所示，向裝有少量水的燒瓶內緩慢打氣，突然塞子跳起來，同時瓶內出現了“白霧”。下列關于該現象的說法正確的是（　　）
A．瓶內氣體對外做功 B．機械能轉化為內能
C．瓶塞的機械能減少 D．瓶內氣體溫度升高
【答案】A
【解析】改變內能的方式有做功和熱傳遞。
【解答】A.突然塞子跳起來，氣體膨脹，瓶內氣體對外做功，內能減少，A正確；
B應該是內能轉化為機械能，B錯誤；
C.內能轉化為機械能，瓶塞的機械能增加，C錯誤；
D.瓶內氣體內能減少，溫度降低，D錯誤；
故答案為：A。
3.（2023九上·鹿城期末）一網友發現小鳥停在鐵欄桿上，誤以為小鳥在停駐休息，觀察后發現它的雙腳被凍結在欄桿上。他慢慢接近，小鳥受驚拍動翅膀；為了避免小鳥雙腳受傷，他便一把抓住，試圖以手的溫度讓冰融化。由于效果不佳，他干脆吹氣融冰。經過他的不斷努力，小鳥獲得了自由。根據上述材料，下列分析不合理的是（　　）
A．以手的溫度讓冰熔化，是通過做功的方式實現
B．吹氣融冰，是用熱傳遞的方式讓冰熔化
C．小鳥雙腳被凍結在鐵欄桿上，與鐵是熱的良導體有關
D．小鳥拍動翅膀，消耗體內有機物，將化學能轉化為機械能
【答案】A
【解析】改變內能的方式有做功和熱傳遞；金屬的導熱性良好，容易把人體的熱量導出，所以感覺更冷一些；動物活動時，消耗化學能，機械能增加。
【解答】A、手和冰之間發生熱傳遞，使冰熔化，是通過熱傳遞的方式改變物體內能，故A說法錯誤；
B、吹氣融冰，是用熱傳遞的方式改變冰的內能，故B說法正確；
C、小鳥雙腳被凍結在鐵欄桿上，是因為鐵是熱的良導體，故C說法正確；
D、小鳥拍動翅膀，消耗體內有機物，將化學能轉化為機械能，故D說法正確。
故答案為：A。
4（2024九上·金華月考）小Q和小亮就課本中的如圖話題進行了思考和討論，小Q決定通過手捂增大鐵屑的內能，小亮決定通過振蕩方式增大鐵屑的內能，以下分析正確的是（ ）
A．從能量轉化過程來看，小亮的方法和鉆木取火是相同的
B．當小Q的手和鐵屑所含內能相同時，熱傳遞就會停止
C．小Q所用的方法，溫度從手傳遞到了鐵屑
D．小Q和小亮的方法對改變鐵屑的內能是不等效的
【答案】A
【解析】A.根據能量轉化的知識判斷；
B.根據熱傳遞的條件判斷；
C.根據熱傳遞的本質判斷；
D.根據兩種方式改變內能的效果判斷。
【解答】A.小亮通過振蕩方式增大鐵屑的內能，通過做功的方式改變物體的內能，鉆木取火是通過做功的方式改變物體的內能，兩種方式相同，故A正確；
B.當小光的手和鐵屑溫度相同時，熱傳遞就會停止，故B錯誤；
C.女孩手捧水杯，水杯溫度較高，熱量會從水杯轉移到手上，是通過熱傳遞的方式改變手的內能，故C錯誤；
D.小光和小亮的方法對改變鐵屑的內能是等效的，故D錯誤。
故選A。
5.（2024九下·金華月考）如圖是被“熱棒”包圍的青藏鐵路。“熱棒”相當于一個制冷機，解決了“千年凍土”。“熱棒”就是在中空的鐵棒里裝有適量的液態氨，當路基的溫度上升時，通過 的方式將內能傳給“熱棒”里的液氨，液氨吸熱 （填物態變化名稱），上升到熱棒上端，通過散熱片冷卻后液化成液態氨，又沉入了棒底。
【答案】熱傳遞；汽化
【解析】（1）改變物體內能的方法：做功和熱傳遞，前者的本質為能量的轉化，后者的本質為能量的轉移。（2）物質由液態變成氣態叫汽化，據此分析解答。
【解答】（1）熱棒”就是在中空的鐵棒里裝有適量的液態氨，當路基的溫度上升時，通過熱傳遞的方式將內能傳給“熱棒”里的液氨；
（2）液氨吸熱，由液態變成氣態發生汽化現象，上升到熱棒上端，通過散熱片冷卻后液化成液態氨，又沉入了棒底。
6：（2024九上·江北期末）寧波軌道交通規劃構建高品質、多式融合、全域一體的軌道交通體系，努力實現“對外區域融合，對內提質增效”。城市地鐵在挖隧道過程中，需使用盾構機（如圖）挖掘隧道。
（1）盾構機的前端安裝了“削鐵如泥”的刀盤，刀盤旋轉工作時產生大量的熱，這是通過　 　的方式改變物體內能。
（2）盾構機體積龐大，需將其拆成多個部件吊裝到施工現場。已知部件總質量3×104千克，部件水平平移10米，再豎直下降10米，則部件重力做功　 　焦。
【答案】（1）做功（2）3×106
【解析】（1）改變物體內能的方式：①做功，本質為能量的轉化；②熱傳遞，本質為能量的轉移；
（2）根據W=Gh計算部件的重力做功大小。
【解答】（1）構機的前端安裝了“削鐵如泥”的刀盤，刀盤旋轉工作時產生大量的熱，將機械能轉化為內能，這是通過做功的方式改變物體內能；
（2）部件重力做功W=Gh=3×104kg×10N/kg×10m=3×106J。
題型二、溫度、熱量、內能之間的區別與聯系
1：（2024九上·武義月考）有關溫度、熱量、內能，下列說法正確的是（　　）
A．物體吸收熱量，內能一定增加，同時溫度一定升高
B．一般物體都具有內能，但超低溫物體沒有內能
C．物體內能減少時，溫度不一定降低，但一定是放出了熱量
D．物體溫度升高，不一定吸收熱量，但內能一定增加
【答案】D
【解析】根據溫度、內能和熱量的關系分析判斷。
【解答】A.物體吸收熱量，內能一定增加，但溫度不一定升高，例如冰熔化時，故A錯誤；
B.一般物體都具有內能，因此內能只分大小，不說有無，故B錯誤；
C.物體內能減少時，溫度不一定降低，可能是放出了熱量，也可能是對外做功，故C錯誤；
D.物體溫度升高，不一定吸收熱量，但內能一定增加，故D正確。
故選D。
2.（2024九上·金東期末）關于溫度、內能、熱量，下列說法正確的是（　　）
A．溫度高的物體含有的熱量多
B．氣體膨脹對外做功，自身內能會減少
C．物體吸收熱量，溫度一定升高
D．物體內能增大，一定吸收了熱量
【答案】B
【解析】我們把物體內所有分子做無規則運動的動能和分子勢能的總和叫做物體的內能 。
【解答】A．熱量是過程量，不能說物體含有的熱量多，故A錯誤；
B．氣體膨脹對外做功，內能轉化為機械能，則物體自身內能減小，故B正確；
C．物體吸收熱量過程中溫度不一定升高，例如晶體在熔化過程中，吸熱但溫度不變，故C錯誤；
D．物體內能增大，不一定吸收了熱量，也可能是外界對物體做了功，故D錯誤。
故答案為：B。
3．關于溫度、 比熱容、 熱量、 內能 ， 以下說法正確的是（　　）
A．溫度高的物體一定比溫度低的物體具有內能多
B．0℃的冰變成0℃的水，溫度不變，內能不變
C．熱量也有可能從內能小的物體向內能大的物體轉移
D．升高相同溫度時，吸收熱量越多的物體比熱容越大
4． 下列關于熱現象的說法中正確的是（　　）
A．0℃的冰和0℃的水內能相等
B．物體的內能減少，它的溫度一定降低
C．內能小的物體也可能將熱量傳遞給內能大的物體
D．做功和熱傳遞都可以改變物體的內能，但功和能是不同的物理量，單位也不同
5．下列說法中正確的是（　　）
A．靜止在地面上的冰塊沒有內能
B．空中飛行的飛機比地面上靜止的火車的內能一定多
C．動能大的物體內能一定大
D．自然界中任何狀態下處于任何位置的物體都有內能
6．關于內能，有以下四個觀點，你認為正確的是（　　）
①熱機在做功沖程中內能轉化為機械能
②物體溫度越低，內能越小，所以0℃的物體沒有內能
③兩物體相互接觸時，熱量總是從內能大的物體轉移到內能小的物體
④改變物體內能的方法有很多，但本質上只有做功和熱傳遞兩種方式
A．①② B．②③ C．①④ D．③④
3．C 4．C 5．D 6．C
三、熱機
1：（2024九下·義烏開學考）如圖所示描述的物理過程，下列分析不正確的是（　　）
A．圖甲：厚玻璃筒內的空氣被壓縮時，空氣的溫度升高，內能增加
B．圖乙：瓶子內的空氣推動塞子做功后，瓶子內空氣的內能增加
C．圖丙：試管內的水蒸氣推動塞子沖出時，水蒸氣的內能減小
D．圖丁：汽缸內的氣體推動活塞向下運動，內能轉化為機械能，氣體內能減少
【答案】B
【解析】根據能量轉化的知識分析判斷。
【解答】A.圖甲：厚玻璃筒內的空氣被壓縮時，將機械能轉化為內能，則空氣的溫度升高，內能增加，故A正確不合題意；
B.圖乙：瓶子內的空氣推動塞子做功后，將空氣的內能轉化為塞子的機械能，因此瓶子內空氣的內能減少，故B錯誤符合題意；
C.圖丙：試管內的水蒸氣推動塞子沖出時，水蒸氣的內能轉化為塞子的機械能，因此水蒸氣的內能減小，故C正確不合題意；
D.圖丁：汽缸內的氣體推動活塞向下運動，內能轉化為機械能，氣體內能減少，故D正確不合題意。
故選B。
2．（2023九上·三臺期末）小王周末和家人乘車去游玩，某一時刻她看到汽車轉速表顯示的轉速為1800r/min，她向爸爸了解到汽車發動機為四缸四沖程發動機，則此時汽車在1s內完成了（　　）
A．240個沖程，做了60次功 B．60個沖程，做了15次功
C．120個沖程，做了30次功 D．240個沖程，做了30次功
【答案】A
【解析】發動機的四個沖程分別為：吸氣沖程，壓縮沖程，做功沖程和排氣沖程。發動機每轉動半圈完成一個沖程，每轉動兩圈完成四個沖程，為一個工作循環，做一次功，故轉2圈做一次功。
【解答】A.汽車的轉速為1800r/min，說明一分鐘轉了1800圈，1s轉動30圈，因此每個缸1s內完成60個沖程，做了15此功，四個缸就完成240沖程，做60次功，A正確，B.C.D錯誤
3．（2024九上·紹興期末）用酒精燈給試管中的水加熱，如圖所示，在軟木塞被沖出試管口的過程中，下列說法正確的是（　　)
A．軟木塞的機械能守恒
B．能量的轉化形式與熱機做功沖程能量轉化相同
C．水蒸氣對軟木塞做功，水蒸氣的內能增大
D．軟木塞的機械能轉化為水蒸氣的內能
【答案】B
【解析】AD.根據木塞和水蒸氣的內能轉化判斷；
B.熱機的做功沖程將內能轉化為機械能；
C.物體對外界做功，則物體內能減小。
【解答】在實驗過程中，水蒸氣的內能轉化為軟木塞的機械能，從而使木塞機械能變大，而水蒸氣的內能減小，這和熱機的做功沖程能量轉化相同，故B正確，而A、C、D錯誤。
故選B。
4.（2024九上·鹿城月考）如圖甲所示為我國古代發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，使筒內空氣內能　 　，溫度升高，達到艾絨的著火點。如圖乙所示為單缸四沖程汽油機工作過程中的四個沖程，其中　 　（選填字母）與上述套筒內空氣溫度升高過程中能量的轉化是一致的。
【答案】做功；增大；C
【解析】（1）改變物體內能的方式：做功和熱傳遞。前者的本質是能量的轉化，后者的本質是能量的轉移。
（2）在四沖程內燃機中，壓縮沖程將機械能轉化為內能，做功沖程將內能轉化為機械能。
【解答】（1）如圖甲所示為我國古代發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，這是通過做功的方式，使筒內空氣內能增大，溫度升高。
（2）取火器將機械能轉化為內能，這和汽油機的壓縮沖程能量轉化相同，故選C
5.（2023九上·蕭山月考）如圖甲為汽油機的四個沖程示意圖，請回答下列問題。
（1）汽油機一個工作循環包括四個沖程，一個氣缸正常工作四個沖程的順序是 　（對圖甲A、B、C、D重新排序）。
（2）一臺單缸四沖程汽油機，飛輪的轉速為1800r/min，該汽油機每分鐘完成　 　個做功沖程，A圖所示的沖程中，燃氣內能會　 　（填“增大”或“減小”）。
（3）圖乙所示為某汽油機的能流圖，則該汽油機的效率為η＝　 　（用圖中的字母代號表示）。根據此圖，提出一條提高發動機效率的有效措施：　 　。
（4）據報道，截止今年九月底我國新能源汽車的保有量已達1800多萬輛。某品牌的一款電動汽車的部分參數如下表：
空車質量 1380kg 　 最大功率 100kW
輪胎與地面總接觸面積 0.032m2 　 最高速度 120km/h
電池容量 42kW h 　 最大續行里程 260km
假如汽車上只有質量為60kg的司機一人，汽車以60km/h的速度勻速行駛36km，耗電9kW h。設汽車所受的阻力為汽車總重的0.05倍，則電動汽車電能轉化為機械能的效率為　 　，顯然相比汽油車大約30%的效率，電動汽車更環保，更節能。
【答案】（1）BADC
（2）900；增大
（3）；增加潤滑油來減小汽缸內的摩擦
（4）80%
【解析】（1）內燃機的四個沖程：吸氣、壓縮、做功、排氣沖程，根據氣閥開閉合，活塞移動情況確定沖程的名稱，并排出正確順序；
（2）熱機完成一個工作循環，要經過4個沖程，燃氣對外做功1次，活塞往返2次，飛輪轉動2周；壓縮沖程中機械能轉化為內能；做功沖程中內能轉化為機械能；
（3）熱機的機械效率是指有用功與燃料完全燃燒放出熱量的比值；根據熱能的損失來判斷提高機械效率的措施；
（4）汽車勻速行駛，牽引力與阻力相等，根據W=Fs便可計算出牽引力做的功；根據求出電動汽車電能轉化為機械能的效率。
【解答】（1）甲中的兩個氣閥都關閉，活塞向上運動，所以為壓縮沖程，是第二個沖程；
乙中的進氣閥打開，活塞向下運動，所以為吸氣沖程，是第一個沖程；
丙中的排氣閥打開，活塞向上運動，所以為排氣沖程，是第四個沖程；
丁中的兩個氣閥都關閉，火花塞點火，活塞下運動，所以為做功沖程，是第三個沖程；
故先后順序為：BADC；
（2）若飛輪轉速是1800r/min，表示每分鐘飛輪轉動1800圈，因為飛輪轉2圈，對外做功1次，所以，飛輪轉1800圈對外做功900次；
A圖為壓縮沖程，壓縮沖程中機械能轉化為內能，故燃氣內能會增大；
（3）由能流圖可知：燃料完全燃燒放出的熱量為E=E1+E2+E3+E4，有用機械能即有用功為E2，所以內燃機的效率；
根據圖示的能量流向圖可知，要提高汽油機效率，可增加潤滑油來減小汽缸內的摩擦 ；
（4）電動汽車勻速行駛，所以牽引力與阻力平衡，
則電動汽車受到的牽引力為：
F=f=0.05（G車+G人）=0.05（m車+m人）g=0.05×（1380kg+60kg）×10N/kg=720N；
則電動車行駛36km，牽引力做的功為：
W=Fs=720N×3.6×104m=2.592×107J；
這個過程耗電：
W總=9kW h=9×3.6×106J=3.24×107J，
電動汽車電能轉化為機械能的效率：
。
四、比熱容、熱量和燃料的熱值的計算
1：（2023九上·余姚期末）質量相同的砂石和鐵，已知砂石的比熱是鐵的比熱的2倍，如果鐵吸收熱量后溫度升高了48℃，那么砂石吸收同樣多的熱量，其溫度升高（　　）
A．12℃ B．24℃ C．48℃ D．96℃
【答案】B
【解析】兩者吸收同樣多的熱量
A、其他條件相同時，因為砂石的比熱是鐵的兩倍，所以溫度的升高量應該是0.5，故A錯誤；
B、其他條件相同時，因為砂石的比熱是鐵的兩倍，所以溫度的升高量應該是0.5，故B正確；
C、其他條件相同時，因為砂石的比熱是鐵的兩倍，所以升高的溫度不可能相同，故C錯誤；
D、其他條件相同時，因為砂石的比熱是鐵的兩倍，所以升高的溫度應該要低，故D錯誤。
2：如圖是某太陽能熱水器，向其中注入50kg的水，陽光照射一段時間后，水溫從10℃升高到50℃，水的比熱容是4.2×103J/kg/℃，求：
（1）這段時間該熱水器中的水吸收的熱量是多少
（2）如果這段時間該太陽能熱水器接收到太陽輻射的熱量是2.8×107J，則這段時間該熱水器的效率是多少
（3）若用煤燃燒來提供2.8×107J的熱量，需完全燃燒多少千克煤？（煤的熱值約為3.5×107J/kg）
（1）解：Q吸=cm△t=4.2×103J/kg/℃×50kg×（50℃-10℃）=8.4×106J
（2）解：熱水器的效率為： ×100%=30%
（3）解：m= = =0.8kg
3：有一款太陽能熱水器，銘牌上的部分參數如表所示。將它安裝在陽光充足水平臺面上，并裝滿水。
型號 JL8801A
水容量/L 80
自身質量/kg 50
（1）某地區（晴天）一天中接收的太陽能3.36×107J，接收的太陽能，如果由燃燒煤氣（熱值q=4.2×107J/kg）來獲得，則需要完全燃燒多少千克煤氣？
（2）裝滿的水質量是多少千克？
（3）若這一天中接收的太陽能有60%被熱水器中的水吸收，則可使初溫為20℃的水溫度升高到多少度 [c=4.2×103J/（kg·℃)]
【答案】（1）需要完全燃燒煤氣的煤氣質量： ;
（2）裝滿的水的質量：;
（3）水一天中吸收的熱量Q'＝ηQ＝60%×3.36×107J＝ 2.016×107J，
由公式Q＝cmΔt＝cm（t-t0）得：水升高到的溫度：。
【解析】（1）根據公式Q＝qm進行計算；
（2）根據密度公式計算水的質量；
（3）根據熱水器的效率，利用公式Q＝cmΔt完成計算。
4.（2024·九年級期末）近年來，我國多個城市成功實現氫燃料新能源公交車投放使用。某氫能源公交車（如圖所示）在一次行駛過程中消耗了3kg的氫燃料，已知水的比熱是4.2×103J/(kg·℃)、氫燃料的熱值為1.4×108J/kg，求：
(1)3kg的氫燃料完全燃燒，放出多少熱量？
(2)若該3kg氫燃料完全燃燒放出熱量全部被質量為4000kg、溫度為20℃的水吸收，求水升高的溫度。
【答案】(1)8.4×108J；(2)50℃
【分析】(1)3kg的氫燃料完全燃燒放出的熱量
(2)水吸收的熱量
由可得，水升高溫度
答：(1)3kg的氫燃料完全燃燒放出8.4×108J熱量；(2)若這些熱量全部被質量為4000kg、溫度為20℃的水吸收，則水升高50℃。
5．某款油電混合動力小汽車的相關信息如表。在某次水平道路測試中，描繪出了從啟動到中速過程，速度與時間的關系圖像如圖所示。已知v1=90km/h為中速范圍，t1=20s。該車以中速勻速行駛193km，共消耗汽油10L。中速行駛過程中，內燃機既向車輪提供能量，又向蓄電池充電，同時蓄電池又將部分能量通過電動機向車輪輸送，此時，內燃機和電動機共同驅動車輛前進。若平均阻力為車重的0.1倍，則
驅動模式 純電動（輸出15kW） 啟動、低速
油電混動（輸出25kW以上） 中速
純燃油（輸出50kW以上） 高速
汽車質量 1000kg
（1）從啟動到中速過程，純電動時牽引力做功是多少？
（2）在水平道路以中速勻速行駛測試中，牽引力做的功是多少？
（3）在水平道路以中速勻速行駛測試中，若該車內燃機的效率為60%，此過程最終使蓄電池增加了多少能量？（忽略蓄電池和電動機的熱損失，ρ汽油取0.7×103kg/m3，q汽油=4.6×107J/kg）
【答案】（1）解：純電動時牽引力做功：W=Pt=15×103W×20s=300000J
（2）解：由P=Fv可得，F=f=G=0.1G=0.1×1000kg×10N/kg=1000N
則W=Fs=1000N×193×103m=1.93×108J
（3）解：Q=mq=ρ汽油Vq汽油=0.7×103kg/m3×10×10－3m3×4.6×107J/kg=3.22×108J
W有=ηQ=3.22×108J×60%=1.932×108J
W增加=1.932×108J－1.93×108J=200000J

展開更多......

收起↑