《2025年同步解析与测评学考练九年级物理上册人教版广东专版》

【典型例题2】(2024·河南安阳中考)如图所示,单缸四冲程汽油机在该冲程中的能量转化情况为内能转化为机械能；该汽油机每秒钟完成35次做功,则其转速是4200r/min,该汽油机燃烧12kg汽油可以放出$5.52× {10}^{8}$J的热量。已知${q}_{汽油}= 4.6× {10}^{7}J/kg$。

答案： 思路导引 由题图可知,气门都关闭,活塞向下运动,所以是汽油机的做功冲程,内能转化为机械能。因为汽油机完成一个工作循环,要经过4个冲程,对外做功1次,活塞往返2次,飞轮转动2周,所以该汽油机每秒钟完成35次做功,则每秒飞轮转动70周,其转速是4200r/min；放出$5.52× {10}^{8}$J的热量需完全燃烧汽油的质量为$m= \frac{{Q}_{放}}{{q}_{汽油}}= \frac{5.52× {10}^{8}J}{4.6× {10}^{7}J/kg}= 12kg$。
答案 内能转化为机械能 4200 12
关键点拨
四冲程内燃机的冲程数目、做功次数与飞轮转动圈数的数量关系
|飞轮转动圈数|做功次数|冲程数目|
|2|1|4|
|n|$\frac{1}{2}n$|$2n$|

2. 某汽油机飞轮的转速是2400r/min,则它1s内汽油机内能转化为机械能的次数及完成的冲程个数为(B)


A.30次,60个

B.20次,80个
C.30次,120个
D.15次,60个

答案： B

【典型例题3】(2024·四川广元中考)随着科技发展,人们已经开始将氢能作为一种新能源加以利用。已知氢燃料的热值为$1.4× {10}^{8}J/kg$,水的比热容为$4.2× {10}^{3}J/(kg\cdot {℃)}$。如果一辆汽车平均每月消耗氢燃料30kg,这些氢燃料完全燃烧释放的热量为$4.2× {10}^{9}$J,若这些热量完全被水吸收,可使$1.25× {10}^{4}$kg水的温度从20℃升高到100℃。
解析 氢燃料的质量为$m= 30kg$,氢燃料完全燃烧释放的热量为${Q}_{放}= mq= 30kg× 1.4× {10}^{8}J/kg= 4.2× {10}^{9}J$；氢燃料完全燃烧释放出的热量全部被初温为20℃的水吸收,则水吸收的热量为${Q}_{吸}= {Q}_{放}= 4.2× {10}^{9}J$,由公式${Q}_{吸}= {c}_{水}{m}_{水}\Delta t得{m}_{水}= \frac{{Q}_{吸}}{{c}_{水}\Delta t}$,解得${m}_{水}= 1.25× {10}^{4}kg$。
答案 $4.2× {10}^{9}$ $1.25× {10}^{4}$
知识归纳
热值$\left\{\begin{array}{l}影响因素\to 只与燃料的种类有关\\ 非影响因素\to \left\{\begin{array}{l}燃料的质量\\ 燃料完全燃烧放出的热量\\ 燃料燃烧的程度\end{array} \right. \\ 计算\to \left\{\begin{array}{l}定义公式\to q= \frac{Q}{m}\\ 变形公式\to \left\{\begin{array}{l}Q= mq\\ m= \frac{Q}{q}\end{array} \right. \end{array}\right. \right. \end{array}\right. \right. \right.$

答案： $4.2 × 10^9$ $1.25 × 10^4$