1、九年级上学期同步单元专题大培优：第十四章内能的利用培优训练题一选择题1.汽车发动机在工作过程中需要冷却。图为汽车发动机的水冷系统工作原理示意图。在汽车发动机正常工作的过程中，图所示有关汽车发动机水冷系统中水流方向以及水泵叶轮转向的示意图中，正确的是( ) 2.受高空落物伤人的启示，美军正在研制一种名为“上帝之杖”的太空武器“上帝之杖”实质就是高密度、耐高温的金属棒，它要依托太空平台的搭载，借助小型火箭助推和高空下落产生的巨大动能，对地球战略目标实施打击，破坏力巨大它攻击目标的巨大能量主要来源于（）A.小型火箭助推动能B.与大气摩擦产生的能量C.“上帝之杖”本身的内能D.下落过程重力势能转化的动
2、能3.甲柴油机的效率比乙柴油的效率低，这表明（ ）A.甲的功率比乙小 B.甲做的功比乙小C.甲消耗的柴油多 D.甲柴油机内能转化成机械能的百分比小4.如图所示为内燃机四冲程工作示意图，下列说法正确的是（ ） A.一个工作循环的正确顺序是：甲乙丙丁B.乙图冲程能获得动力C.丁图冲程有明显机械能转化为内能的过程D.丙图冲程存在化学能转化为内能的过程5.某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km，用时5min45s，消耗燃油1.5kg，已知汽车的牵引力是2000N，燃油的热值为4.6107J/kg，假设燃油完全燃烧。通过计算可知，下列结果正确的是（ ）A.消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.
3、9107J B.汽车行驶速度是20km/h C.汽车牵引力做功的功率是30kW D.汽车发动机的效率是20%6.某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0105Pa，飞轮1min转动1800周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），下列说法中正确的是（ ）A.汽油机每秒内完成30个冲程B.汽油机的功率为2025W C.做功冲程中燃气对活塞的平均压力为2700N D.一个做功冲程中燃气对活塞做的功为1.35105J7.用煤炉给10kg的水加热，同时绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线，若在6min内完全
4、燃烧了2kg的煤，水的比热容为4.2103J/（kg），煤的热值约为3107J/kg.根据题意，以下判断不正确的是（ ）A.加热3min水吸热是加热6min水吸热的一半B.水升高相同的温度，吸收的热量是相同的C.相同的加热时间里，水升高的温度不同D.煤炉烧水的效率为4.2%8.阅读下面的短文，回答问题。空气能热水器空气能热水器(如图甲)是吸收空气的热能来制造热水的装置。其耗能约为电热水器的四分之一。空气能属于可再生的新能源，拥有先天的节能环保的优势。图乙是空气能热水器的工作原理示意图，它主要由储水箱、毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器等部件组成。制冷剂在毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器之间循环过程与
5、我们所熟悉的电冰箱的制冷循环过程相同，其工作过程如下：A.液态制冷剂经过一段很细的毛细管缓慢地进入蒸发器，在蒸发器迅速汽化，并从空气中吸收热能。B.制冷剂汽化生成的蒸气被压缩机压缩后变成高温高压的蒸气进入冷凝器。C.在冷凝器中，高温高压的蒸气将热能传递给冷水并发生液化。制冷剂依此不断循环流动，使水的温度不断上升。空气能热水器有一个很重要的指标是能效比，它是指水箱中的水吸收的热能(Q)与压缩机等电器消耗的电能（W）的比值。能效比越高，说明热水器的制热效果越好。请回答下列问题：（1）制冷剂在 中汽化，在 中液化。（2）制冷剂在工作循环过程中，将 中的热能不断地“搬运”至 中。（3）某品牌空气能热水
6、器正常工作时的参数如下：从表格中的数据可知，该空气能热水器正常工作1h可产生的热水的体积为 L。水的比热容为4.2103J/(kg)；水的密度为1.0103kg/m39.小亮家有一辆家用轿车，爸爸在给他说车的性能时，总是说“20的排量”，却很少说“功率”，为此小亮特地从网上查到了排量的定义：活塞从上止点移动到下止点所通过的空间容积称为汽缸排量。如果发动机有若干个气缸，所有气缸工作容积之和称为发动机排量。从说明书上查到：小亮家的汽车采用的是LFX直列四缸发动机，排量为2.0L；从网上查找到了其输出特性曲线（如图8所示）；小亮又向爸爸询问了一些C实测数据：由于汽车行驶的路况很好，所以平均车速为90
7、kmh，此时发动机转速为2000r/min，平均行驶百公里油耗为9L；从物理书上查得汽油的热值为46107J/kg，密度为071103kg/m3来源:学科网（1）由这台发动机输出特性曲线可以看出，在发动机转速为10005000 r/min范围内，它的输出功率与转速大致有什么关系？（2）试通过公式推导出在其他参数相同时，发动机的输出功率与其排量的关系。（3）这辆汽车以90kmh行驶时，发动机的效率约为多少？每个做功冲程汽缸内的平均压强是约为多少？10.下表所示为某品牌的空调器铭牌上的部分参数，其中KFRD表示该空调为家用分体式具有电辅热功能的冷暖空调器请根据表中的数据，回答下面的问题（已知：空气
8、的密度为1.29kg/m3，空气的比热容取103J/（kg）注：空调的电辅热功能有两方面的作用，一是在室外温度不太低时开启电辅热功能可以增加制热量，实现室内温度的快速提升，二是当室外温度很低，空调器的压缩机制热效能过低时，开启电辅热功能可以辅助制热，弥补单纯靠压缩机工作制热量不足的问题（1）如果房间的面积为15m2，高度为2.6m，问：如果按照表中的数据工作，该空调器至少多长时间才能将室内的空气由10加热升高至20？（2）在（l）中，若室外温度不太低，实际加热时间约为4.0min，则在利用空调器对室内空气加热的过程中，室内空气向外散热的平均功率约为多少？空调器总共消耗的电能为多少？（3）该空调
9、器在制冷时的额定输入功率为830W，而它的制冷量却是2300W，比输入功率还要大，这是为什么？11.某小型汽油发电机外形如图1所示，其实质是利用一个汽油机带动一个发电机来发电。该发种电机铭牌部分数据如下表所示，根据表中的数据求：(1)在允许的连续运行时间内，发电机以额定功率输出，能够提供的电能是多少度? (2)己知汽油的热值是q=4.6l07J/kg，密度是0.71103kg/m3，设该汽油机的效率为35%，则该汽油发电机油箱的容积至少需要多大? (3)汽油发电机将内能转化为电能的效率是多少?12.图为四缸发动机工作原理：内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲 轴上，并使各汽缸的做功过程错开
10、。曲轴与飞轮相连，飞轮每转动半周，有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。现有一台四缸发动机，其主要技术指标如下表所示，其中排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积等于活塞的面积与活塞上下运动的距离（即冲程长）的乘积，转速表示每分钟飞轮所转的周数。求： (1)飞轮每转动半周，发动机做功多少？ (2)若在做功冲程里，燃气对活塞压强可以看作恒压，则压强多大？13.中国首创的十秒级闪充电车在宁波正式下线，如图所示。这种电车采用超级电容（一种可以直接以电能形式储存能量的设备，像蓄电池一样也有正、负两极）作为电能存储设备。这种超级电容安全环保，可反复充放电100万次以上，使用寿命
11、长达十年。与该车相匹配的充电桩安装在各公交站点，充电粧在乘客上下车的约30s时间里即可把电充满，并可让车持续正常行驶5 km以上。在制动和下坡时，电车还可以把部分动能再转化为电能为超级电容充电。若假设这种电车的质量（满载，含乘客）为m=15t；正常匀速行驶时，电车受到的平均阻力f为车重G的0.02倍；正常匀速行驶时的速度为v=10m/s。（取g=10N/kg)求:（1）这种电车正常匀速行驶时的功率P行。（2）若这种电车每次充满电后持续正常行驶5km，正常匀速行驶时的效率为行=90%。试估算，每次充满电，电车从充电桩所获得的能量E。（3）若每次给这种电车充满电须耗时t=30s。试估算，充电桩为电
12、车充电时的输出功率P出。（4）若按电价0.5元/kWh来计算，则每次充电需花费电费多少元？与之同样功能的燃油公交车百公里油耗约为36L，燃油价格按5.5元/L来计算，同样行驶5km需花费燃油费多少元？九年级上学期同步单元专题大培优：第十四章内能的利用培优训练题答案一选择题1.汽车发动机在工作过程中需要冷却。图为汽车发动机的水冷系统工作原理示意图。在汽车发动机正常工作的过程中，图所示有关汽车发动机水冷系统中水流方向以及水泵叶轮转向的示意图中，正确的是( ) 答案：B2.受高空落物伤人的启示，美军正在研制一种名为“上帝之杖”的太空武器“上帝之杖”实质就是高密度、耐高温的金属棒，它要依托太空平台的搭
13、载，借助小型火箭助推和高空下落产生的巨大动能，对地球战略目标实施打击，破坏力巨大它攻击目标的巨大能量主要来源于（）A.小型火箭助推动能B.与大气摩擦产生的能量C.“上帝之杖”本身的内能D.下落过程重力势能转化的动能答案：D3.甲柴油机的效率比乙柴油的效率低，这表明（ ）A.甲的功率比乙小 B.甲做的功比乙小C.甲消耗的柴油多 D.甲柴油机内能转化成机械能的百分比小答案：D4.如图所示为内燃机四冲程工作示意图，下列说法正确的是（ ） A.一个工作循环的正确顺序是：甲乙丙丁B.乙图冲程能获得动力C.丁图冲程有明显机械能转化为内能的过程D.丙图冲程存在化学能转化为内能的过程答案：C5.某品牌无人驾驶
14、汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km，用时5min45s，消耗燃油1.5kg，已知汽车的牵引力是2000N，燃油的热值为4.6107J/kg，假设燃油完全燃烧。通过计算可知，下列结果正确的是（ ）A.消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9107J B.汽车行驶速度是20km/h C.汽车牵引力做功的功率是30kW D.汽车发动机的效率是20%答案：AD6.某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0105Pa，飞轮1min转动1800周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），下列说法中正确的是（ ）A.汽油机每秒
15、内完成30个冲程B.汽油机的功率为2025W C.做功冲程中燃气对活塞的平均压力为2700N D.一个做功冲程中燃气对活塞做的功为1.35105J答案：BC7.用煤炉给10kg的水加热，同时绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线，若在6min内完全燃烧了2kg的煤，水的比热容为4.2103J/（kg），煤的热值约为3107J/kg.根据题意，以下判断不正确的是（ ）A.加热3min水吸热是加热6min水吸热的一半B.水升高相同的温度，吸收的热量是相同的C.相同的加热时间里，水升高的温度不同D.煤炉烧水的效率为4.2%答案：A8.阅读下面的短文，回答问题。空气能热水器空气能热水器(如图甲
16、)是吸收空气的热能来制造热水的装置。其耗能约为电热水器的四分之一。空气能属于可再生的新能源，拥有先天的节能环保的优势。图乙是空气能热水器的工作原理示意图，它主要由储水箱、毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器等部件组成。制冷剂在毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器之间循环过程与我们所熟悉的电冰箱的制冷循环过程相同，其工作过程如下：A.液态制冷剂经过一段很细的毛细管缓慢地进入蒸发器，在蒸发器迅速汽化，并从空气中吸收热能。B.制冷剂汽化生成的蒸气被压缩机压缩后变成高温高压的蒸气进入冷凝器。C.在冷凝器中，高温高压的蒸气将热能传递给冷水并发生液化。制冷剂依此不断循环流动，使水的温度不断上升。空气能热水器有一个很重
17、要的指标是能效比，它是指水箱中的水吸收的热能(Q)与压缩机等电器消耗的电能（W）的比值。能效比越高，说明热水器的制热效果越好。请回答下列问题：（1）制冷剂在 中汽化，在 中液化。（2）制冷剂在工作循环过程中，将 中的热能不断地“搬运”至 中。（3）某品牌空气能热水器正常工作时的参数如下：从表格中的数据可知，该空气能热水器正常工作1h可产生的热水的体积为 L。水的比热容为4.2103J/(kg)；水的密度为1.0103kg/m3答案：（1）蒸发器；压缩机；（2）空气；水；（3）689.小亮家有一辆家用轿车，爸爸在给他说车的性能时，总是说“20的排量”，却很少说“功率”，为此小亮特地从网上查到了排
18、量的定义：活塞从上止点移动到下止点所通过的空间容积称为汽缸排量。如果发动机有若干个气缸，所有气缸工作容积之和称为发动机排量。从说明书上查到：小亮家的汽车采用的是LFX直列四缸发动机，排量为2.0L；从网上查找到了其输出特性曲线（如图8所示）；小亮又向爸爸询问了一些C实测数据：由于汽车行驶的路况很好，所以平均车速为90kmh，此时发动机转速为2000r/min，平均行驶百公里油耗为9L；从物理书上查得汽油的热值为46107J/kg，密度为071103kg/m3来源:学科网（1）由这台发动机输出特性曲线可以看出，在发动机转速为10005000 r/min范围内，它的输出功率与转速大致有什么关系？（
19、2）试通过公式推导出在其他参数相同时，发动机的输出功率与其排量的关系。（3）这辆汽车以90kmh行驶时，发动机的效率约为多少？每个做功冲程汽缸内的平均压强是约为多少？答案：（1）输出功率与转速大致成正比（2）发动机的输出功率与其排量成正比（3）50.4 1.11106Pa10.下表所示为某品牌的空调器铭牌上的部分参数，其中KFRD表示该空调为家用分体式具有电辅热功能的冷暖空调器请根据表中的数据，回答下面的问题（已知：空气的密度为1.29kg/m3，空气的比热容取103J/（kg）注：空调的电辅热功能有两方面的作用，一是在室外温度不太低时开启电辅热功能可以增加制热量，实现室内温度的快速提升，二是
20、当室外温度很低，空调器的压缩机制热效能过低时，开启电辅热功能可以辅助制热，弥补单纯靠压缩机工作制热量不足的问题（1）如果房间的面积为15m2，高度为2.6m，问：如果按照表中的数据工作，该空调器至少多长时间才能将室内的空气由10加热升高至20？（2）在（l）中，若室外温度不太低，实际加热时间约为4.0min，则在利用空调器对室内空气加热的过程中，室内空气向外散热的平均功率约为多少？空调器总共消耗的电能为多少？（3）该空调器在制冷时的额定输入功率为830W，而它的制冷量却是2300W，比输入功率还要大，这是为什么？答案：（1）2.7min （2）1000W 3.07105J11.某小型汽油发电机
21、外形如图1所示，其实质是利用一个汽油机带动一个发电机来发电。该发种电机铭牌部分数据如下表所示，根据表中的数据求：(1)在允许的连续运行时间内，发电机以额定功率输出，能够提供的电能是多少度? (2)己知汽油的热值是q=4.6l07J/kg，密度是0.71103kg/m3，设该汽油机的效率为35%，则该汽油发电机油箱的容积至少需要多大? (3)汽油发电机将内能转化为电能的效率是多少?答案：（1）40KWh （2）20.9L （3）21.112.图为四缸发动机工作原理：内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲 轴上，并使各汽缸的做功过程错开。曲轴与飞轮相连，飞轮每转动半周，有一个汽缸在做功，其他三个
22、汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。现有一台四缸发动机，其主要技术指标如下表所示，其中排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积等于活塞的面积与活塞上下运动的距离（即冲程长）的乘积，转速表示每分钟飞轮所转的周数。求： (1)飞轮每转动半周，发动机做功多少？ (2)若在做功冲程里，燃气对活塞压强可以看作恒压，则压强多大？答案：（1）600J （2）1.2106Pa 13.中国首创的十秒级闪充电车在宁波正式下线，如图所示。这种电车采用超级电容（一种可以直接以电能形式储存能量的设备，像蓄电池一样也有正、负两极）作为电能存储设备。这种超级电容安全环保，可反复充放电100万次以上，使用寿命长达十年。与该
23、车相匹配的充电桩安装在各公交站点，充电粧在乘客上下车的约30s时间里即可把电充满，并可让车持续正常行驶5 km以上。在制动和下坡时，电车还可以把部分动能再转化为电能为超级电容充电。若假设这种电车的质量（满载，含乘客）为m=15t；正常匀速行驶时，电车受到的平均阻力f为车重G的0.02倍；正常匀速行驶时的速度为v=10m/s。（取g=10N/kg)求:（1）这种电车正常匀速行驶时的功率P行。（2）若这种电车每次充满电后持续正常行驶5km，正常匀速行驶时的效率为行=90%。试估算，每次充满电，电车从充电桩所获得的能量E。（3）若每次给这种电车充满电须耗时t=30s。试估算，充电桩为电车充电时的输出功率P出。（4）若按电价0.5元/kWh来计算，则每次充电需花费电费多少元？与之同样功能的燃油公交车百公里油耗约为36L，燃油价格按5.5元/L来计算，同样行驶5km需花费燃油费多少元？答案：（1）30000W （2）1.67107J （3）5,57105W （4）9.9
