第2章 改变世界的热机 考点梳理与复习-【一课通】2024-2025学年九年级全一册物理同步大考卷全程复习（教科版）

全程复习大考卷·物理·ＪＫ·九年级全一册　　　· ５　· 第二章考点梳理与复习 考点一　热机的工作原理 １．下列机器不属于热机的是 （　　） Ａ．蒸汽机 Ｂ．汽轮机 Ｃ．喷气发动机 Ｄ．电动机 ２．下图中，内能转化为机械能的是 （　　） Ａ 　　　　　 Ｂ 　　　　　 Ｃ 　　　　　 Ｄ ３．世界上很多发明都是受到生活现象的启发而萌生的，比如蒸汽机和汽油机都 是热机，它们工作时，能的转化过程是　　　　　　　　。喜欢探究的小明 同学做了如图甲、乙所示的实验，其中　　　　（选填“甲”或“乙”）图可以反 映汽油机的工作原理。 考点二　内燃机 ４．关于汽油机，下列说法正确的是 （　　） Ａ．汽油机的一个工作循环要经历四个冲程，活塞往复运动四次 Ｂ．汽油机的一个工作循环的四个冲程依次为：吸气冲程、做功冲程、排气冲程和压缩冲程 Ｃ．在做功冲程中，进气门与排气门都关闭，活塞向上运动，将内能转化为机械能 Ｄ．在吸气冲程中，进气门打开、排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物被吸入汽缸 ５．如图所示，用酒精灯给试管中的水加热，水温上升，直至沸腾一段时间后，会看到试管口的橡皮塞 被冲出。下列描述正确的是 （　　） Ａ．试管中的水在升温过程中是通过做功的方式增加内能的 Ｂ．试管中的水沸腾时吸收热量，温度升高 Ｃ．水蒸气对橡皮塞做功，水蒸气的内能增大 Ｄ．水蒸气对橡皮塞做功，其能量转化与汽油机做功冲程的能量转化相同 ６．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 ７．如图所示，蒸粽子时，锅盖被水蒸气顶起而发生“跳动”。下列说法正确的是 （　　） Ａ．水沸腾时，温度继续升高 Ｂ．蒸锅烫手，因为它含有的温度多 Ｃ．闻到粽香，说明加热后分子才运动 Ｄ．水蒸气顶起锅盖过程的能量转化与内燃机做功冲程相似 ８．扣动步枪扳机，射出一颗子弹。弹壳内火药燃烧将　　　　能转化为燃气的内能，燃气推动子弹 在枪膛中运动，该过程相当于内燃机的　　　　冲程。 ９．内燃机的问世极大改善了人类的交通运输方式，但同时也带来许多环境污染问题，如四冲程内燃 机工作时就因　　　　冲程排放的废气对大气造成污染。 １０．将铝箔卷成筒状，上端封闭后内装一截火柴头，下端开口并装上尾翼制成“小火箭”，将它套在发 射架上，如图甲所示，加热其上端，“小火箭”就会发射升空，该实验中　　　　能直接转化为“小 火箭”的　　　　能，其原理与图　　　　（选填“乙”或“丙”）冲程相同。某汽油机飞轮转速为 １２００ｒ／ｍｉｎ，则该汽油机每秒做功　　　　次。 甲 　　 乙 　　 丙 第１０题图 　　　　 第１１题图 １１．如图所示，给试管内水加热至一定程度，发现试管口木塞会被推出。 （１）给水加热是通过　　　　方式使水的内能增加；木塞被推出后水蒸气的内能　　　　（选填 “增大”“减小”或“不变”）。 （２）四冲程内燃机的　　　　冲程与这个原理相同；内燃机工作时，产生的噪声和　　　　会对 环境造成污染。 考点三　热机效率及其计算 １２．热机的效率：利用热机所做的　　　　与所用燃料　　　　　　释放的热量之比，是热机性能 的重要指标。由热机效率的定义可知，热机效率的计算公式为　　　　　　。 １３．如图所示，是某汽车汽油机的能量流向，在内燃机工作时，能量损失主要有以下几个方面： 　　　　和　　　　带走大部分能量，同时　　　　和克服机械摩擦也会消耗一部分能量。除 此之外，其余能量用来做有用功。 　 　 　 　 　 号 学 　 　 　 　 　 名 姓 　 　 　 　 　 级 班 　 　 　 　 　                                                                       校 学 １４．关于热机的效率，下列说法正确的是 （　　） Ａ．使燃料燃烧更充分，可以提高热机的效率 Ｂ．热机的效率越高，在做功同样多的情况下消耗的能量越多 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，由于机械摩擦损失的能量多 １５．内燃机的能量流向图如图所示。内燃机的效率为 （　　） Ａ．７％ Ｂ．２８％ Ｃ．３１％ Ｄ．３４％ １６．甲汽油机的热机效率比乙汽油机的热机效率高，这表明 （　　） Ａ．甲做功比乙多 Ｂ．甲消耗的汽油比乙少 Ｃ．甲做功比乙快 Ｄ．行驶速度和路程都相同时，乙消耗的汽油多 １７．如图所示，用酒精灯对试管加热，水温升高，一段时间后瓶塞被水蒸气冲出去，其能量 转化与汽油机工作中的　　　　冲程的能量转化相同。一台单缸四冲程柴油机的效 率为４０％，消耗５ｋｇ的柴油转化成的机械能是　　　　Ｊ。（ｑ柴油＝３．３×１０ ７Ｊ／ｋｇ） １８．一台单缸四冲程柴油机在工作运行中，共消耗了５ｋｇ的柴油，如果柴油完全燃烧 则放出热量　　　　Ｊ。若此柴油机只做了６．２７×１０７Ｊ的有用功，则它的热机效 率为　　　　。（ｑ柴油 ＝３．３×１０ ７Ｊ／ｋｇ） １９．某同学家使用燃气热水器，平均每天需将１００ｋｇ的水从１８℃加热到５８℃。若天然气完全燃烧放 出热量的７０％被水吸收，则热水器平均每天消耗天然气　　　　ｍ３。［ｃ水 ＝４．２×１０ ３Ｊ／（ｋｇ·℃）， ｑ天然气 ＝４．０×１０ ７Ｊ／ｍ３］ ２０．汽车在平直公路上匀速行驶１０ｋｍ，消耗燃油１ｋｇ。已知汽车的牵引力是２０００Ｎ，则汽车发动 机的效率是　　　　。（燃油热值取４．６×１０７Ｊ／ｋｇ，精确到０．１％） ２１．（新素材）太阳能是２１世纪重点开发利用的能源之一，如今太阳能热水器已走 进千家万户。如图所示，某家庭太阳能热水器阳光照射时，平均每小时吸收 ７．０×１０６Ｊ的太阳能，若热水器吸收８ｈ的太阳能，可以使质量为１００ｋｇ的水温 度升高５０℃。已知水的比热容ｃ水 ＝４．２×１０ ３Ｊ／（ｋｇ·℃），天然气的热值ｑ＝ ４．２×１０７Ｊ／ｍ３。求： （１）水吸收的热量； （２）该太阳能热水器的效率； （３）若这些水吸收的热量由天然气来提供，假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则需 要多少立方米的天然气。 ２２．某型号汽车整车与驾驶员的总质量是２０６０ｋｇ，驾驶员驾驶该汽车在平直公路上匀速行驶进行 车型测试，测试过程中消耗汽油的体积为１．５×１０－３ｍ３（ｇ取１０Ｎ／ｋｇ，ρ汽油 ＝０．７×１０ ３ｋｇ／ｍ３， ｑ汽油 ＝４．５×１０ ７Ｊ／ｋｇ）。求： （１）汽车与驾驶员所受的总重力； （２）测试过程中消耗汽油的质量； （３）假设汽油完全燃烧，汽油机的效率为４０％，汽车在测试过程中做的有用功是多少。 考点四　热机与环境 ２３．热机，给人类文明带来了进步，也给生态环境造成了污染，主要有：　　　　污染、热污染、 　　　　污染。 ２４．小轿车进入普通家庭，使人们享受了现代文明，但在使用的同时又给人类带来了污染，这主要是 指　　　　污染。我们在高效利用能源的同时，也必须重视保护环境。请你提出两条保护环境 的合理建议。 （１） 　； （２） 　。 ·６·　　　全程复习大考卷·物理·ＪＫ·九年级全一册 全程复习大考卷·物理·ＪＫ·九年级全一册　　　·６１　· 参考答案及解析 （部分答案不唯一） 第一章考点梳理与复习 １．Ｃ　２．Ｂ　３．Ａ ４．扩散　引力 ５．引力　斥力 ６．Ｄ　【解析】Ａ．热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体， 而内能大的物体温度不一定高，故Ａ错误；Ｂ．热传递的过程就是 能量转移的过程，故Ｂ错误；Ｃ．做功和热传递都可以改变物体的 内能，二者是等效的，故Ｃ错误；Ｄ．热传递的条件是存在温度差， 因此，物体间发生热传递时温度一定不同，故Ｄ正确。故选Ｄ。 ７．Ｂ ８．Ｂ　【解析】用砂轮磨刀时，有火星迸出，该过程中克服摩擦做功， 将机械能转化为内能，属于做功改变物体的内能，故Ａ不符合题 意；用煤气把壶中水烧开，水吸收热量、温度升高，属于热传递改 变物体的内能，故Ｂ符合题意；反复捶打铁片，对铁片做功，将机 械能转化为内能，属于做功改变物体的内能，故 Ｃ不符合题意； 用打气筒给轮胎打气，活塞压缩空气做功，且要克服与筒壁间的 摩擦做功，将机械能转化为内能，使打气筒变热，属于做功改变 物体的内能，故Ｄ不符合题意。 ９．大气压　热传递 １０．Ｄ　【解析】Ａ．一个物体温度升高，可能是从外界吸收了热量， 也可能是外界对物体做了功，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．一切物体都有内能，０℃的冰有 内能，它的分子会运动，故 Ｃ错误；Ｄ．同一物体温度越高，内能 越大，故Ｄ正确。故选Ｄ。 １１．Ａ　【解析】任何物体都具有内能，０℃的物体也具有内能，故 Ａ正确；物体放出热量，温度不一定降低，如晶体凝固过程中， 放出热量，温度不变，故 Ｂ错误；物体吸收热量，它的内能一定 增加，但温度不一定升高，故Ｃ错误；发生热传递的条件是物体 间或物体内部各部分间存在温度差，发生热传递时，热量总是 从温度高的物体（部分）传递给温度低的物体（部分），故 Ｄ 错误。 １２．Ｄ　１３．Ｂ １４．Ｃ　【解析】燃料燃烧时放出的热量与燃料的热值和质量以及燃 烧的充分程度有关，所以，热值大的燃料燃烧时放出的热量不 一定多，故Ａ错误；热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种 类有关，与是否燃烧、燃烧是否充分、燃料的质量大小无关，故Ｃ 正确，Ｂ、Ｄ错误。 １５．９．２×１０７　４．６×１０７　【解析】汽油完全燃烧放出的热量：Ｑ＝ ｍｑ＝２ｋｇ×４．６×１０７Ｊ／ｋｇ＝９．２×１０７Ｊ；燃料的热值是燃料的属 性，不会随着质量的改变而改变，所以汽油质量变少后，剩余汽 油的热值不变，仍为４．６×１０７Ｊ／ｋｇ。 １６．解：由题意可知，天然气完全燃烧释放的热量：Ｑ放 ＝Ｑ吸 ＝ １．６８×１０８Ｊ，由Ｑ放 ＝Ｖｑ可得，需要完全燃烧天然气的体积： Ｖ＝ Ｑ放 ｑ＝ １．６８×１０８Ｊ ４．２×１０７Ｊ／ｍ３ ＝４ｍ３。 答：需要完全燃烧４ｍ３的天然气。 １７．Ｂ　【解析】尘土飞扬是尘土微粒做的机械运动，不是扩散现象， 故Ａ错误；热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有 关，与燃料是否完全燃烧无关，故Ｂ正确；一个物体的内能增加 可能是吸收了热量，也可能是外界对此物体做功，故 Ｃ错误；因 为沙石的比热容比水小，所以相同质量的沙石和水吸收相同的 热量，沙石比水升温快，故Ｄ错误。 １８．Ｃ １９．大　不变 ２０．大　海水 ２１．Ｃ　【解析】实验中，沙子吸热升温较快，说明沙子的比热容小， 吸热能力弱，故Ｃ错误。 ２２．（１）质量　（２）加热时间　（３）小于　水 （４）１．５×１０５　４．６×１０７ ２３．２．５２×１０６　７０　【解析】焦炭完全燃烧放出的热量：Ｑ放 ＝ ｍｑ焦炭 ＝０．１４ｋｇ×３．０×１０ ７Ｊ／ｋｇ＝４．２×１０６Ｊ；水吸收的热量： Ｑ吸 ＝Ｑ放η＝４．２×１０ ６Ｊ×６０％ ＝２．５２×１０６Ｊ。由 Ｑ吸 ＝ｃｍΔｔ 得，水升高的温度：Δｔ＝ Ｑ吸 ｃ水 ｍ水 ＝ ２．５２×１０ ６Ｊ ４．２×１０３Ｊ／（ｋｇ·℃）×１０ｋｇ ＝ ６０℃；水的末温：ｔ＝ｔ０＋Δｔ＝１０℃＋６０℃＝７０℃。 ２４．解：（１）水需要吸收的热量： Ｑ吸 ＝ｃｍ（ｔ－ｔ０）＝４．２×１０ ３Ｊ／（ｋｇ·℃）×２ｋｇ×（１００℃ － ２０℃）＝６．７２×１０５Ｊ； （２）完全燃烧０．０４ｍ３天然气放出的热量： Ｑ放 ＝Ｖｑ＝０．０４ｍ ３×４．２×１０７Ｊ／ｍ３＝１．６８×１０６Ｊ； （３）η＝ Ｑ吸 Ｑ放 ×１００％＝６．７２×１０ ５Ｊ １．６８×１０６Ｊ ×１００％＝４０％。 答：（１）水需要吸收的热量为６．７２×１０５Ｊ； （２）天然气灶完全燃烧０．０４ｍ３天然气放出的热量是１．６８× １０６Ｊ； （３）天然气灶的效率是４０％。 ２５．解：（１）烧水壶中装入水的体积：Ｖ＝２．５Ｌ＝２．５×１０－３ｍ３， 由ρ＝ｍＶ可得，装入水的质量： ｍ＝ρＶ＝１．０×１０３ｋｇ／ｍ３×２．５×１０－３ｍ３＝２．５ｋｇ， 水吸收的热量：Ｑ吸 ＝ｃ水 ｍ（ｔ－ｔ０）＝４．２×１０ ３Ｊ／（ｋｇ·℃）× ２．５ｋｇ×（１００℃－２０℃）＝８．４×１０５Ｊ； （２）由ｑ＝ＱＶ可得，煤气完全燃烧放出的热量： Ｑ放 ＝ｑΔＶ＝４．０×１０ ７Ｊ／ｍ３×０．１０５ｍ３＝４．２×１０６Ｊ， 燃气灶的烧水效率：η＝ Ｑ吸 Ｑ放 ×１００％＝８．４×１０ ５Ｊ ４．２×１０６Ｊ ×１００％＝２０％。 答：（１）水吸收的热量为８．４×１０５Ｊ； （２）燃气灶烧水效率为２０％。 第一章学业水平测试 １．Ｃ　２．Ａ　３．Ｂ　４．Ｄ　５．Ａ　６．Ａ　７．Ｃ　８．Ａ　９．Ｃ １０．Ｃ　【解析】两只汤匙的质量较小，汤匙的温度变化相同，冰淇淋 熔化吸收的热量较多，两个汤匙比热容的差异，不会形成降低 温度放出的热量使得冰淇淋熔化量有明显的差异，故 Ａ、Ｂ错 误；金属的导热性能要比塑料的导热性能好，所以会将室温下 空气的热量传导给冰淇淋，这样金属汤匙处的冰淇淋不断吸收 热量，熔化的较多，故Ｃ正确，Ｄ错误。故选Ｃ。 １１．Ａ　【解析】ＡＢ．由图可知Ｑ吸丙 ＞Ｑ吸乙 ＝Ｑ吸甲，甲、乙的质量和吸 收的热量都相同，Δｔ甲 ＜Δｔ乙，根据 ｃ＝ Ｑ ｍΔｔ 可知，ｃ甲 ＞ｃ乙；又 Δｔ乙 ＝Δｔ丙，由图可知Ｑ吸丙 ＞Ｑ吸乙，根据Ｑ＝ｃｍΔｔ可知，ｃ丙 ｍ丙 ＞ ｃ乙 ｍ乙，又因为ｍ丙 ＜ｍ乙，故ｃ丙 ＞ｃ乙，故Ａ正确，Ｂ错误；Ｃ．不知 道甲和乙的初温，因此无法比较甲和乙的末温，故Ｃ错误；Ｄ．因 为ｍ甲 ＝ｍ乙，ｃ甲 ＞ｃ乙，根据Ｑ＝ｃｍΔｔ知，温度都降低１℃，甲、乙 放出的热量关系为Ｑ甲放 ＞Ｑ乙放；由图可知，乙、丙升高相同的温 度，丙吸收的热量多，所以乙、丙温度都降低１℃，丙放出的热 量比乙多，故Ｄ错误。故选Ａ。 １２．Ｄ　【解析】由图像知：Ａ．用相同的加热装置对 ａ、ｂ两种物质加 热时，０～ｔ１时间内两种物质吸收的热量相同，ｂ物质升高的温 度较小，若ａ、ｂ是同种物质，由 Ｑ＝ｃｍΔｔ可知，ｂ的质量大于 ａ 的质量，故Ａ正确；Ｂ．ｔ１～ｔ２时间内物质 ａ的温度虽然不变，但 继续吸收热量，所以其内能增加，故 Ｂ正确；Ｃ．ｂ和 ｃ的质量相 同，０～ｔ２时间内，用相同的加热装置加热，ｂ和 ｃ吸收的热量相 同，ｃ的温度变化较小，由Ｑ＝ｃｍΔｔ可知，ｃ物质的比热容大于ｂ 物质的比热容，故Ｃ正确；Ｄ．温度从 Ｔ１升高到 Ｔ２时，ａ物质的 加热时间比ｂ物质的短，所以ａ物质吸收的热量比ｂ物质少，故 Ｄ错误。故选Ｄ。 １３．增大　做功 １４．甲　乙 １５．做功　增大　引力 １６．间隙　引力 １７．大　４．２×１０３ １８．２．６６×１０４　２．８×１０－３　【解析】菜油吸收的热量：Ｑ吸 ＝ｃ菜油ｍ（ｔ－ ｔ０）＝２．０×１０ ３Ｊ／（ｋｇ·℃）×０．１ｋｇ×（１５０℃ －１７℃）＝ ２．６６×１０４Ｊ；沼气燃烧释放出的热量有５０％被菜油吸收，则沼 气燃烧放出的热量：Ｑ放 ＝ Ｑ吸 η ＝２．６６×１０ ４Ｊ ５０％ ＝５．３２×１０ ４Ｊ；由 Ｑ放 ＝Ｖｑ得燃烧沼气的体积：Ｖ＝ Ｑ放 ｑ＝ ５．３２×１０４Ｊ １．９×１０７Ｊ／ｍ３ ＝２．８× １０－３ｍ３。 １９．（１）不正确　完全相同的加热器，加热相同的时间，放出的热量 相同，所以甲、乙两种液体吸收的热量相等　（２）质量　多　 （３）种类　甲　【解析】（１）不正确；因为完全相同的加热器，加 热相同的时间，放出的热量相同，所以甲、乙两种液体吸收的热 量相等。（２）分析第２、３次或第５、６次实验数据，得出的结论 是：同种物质升高相同温度时，物质的质量越大，吸收的热量就 越多。（３）由表中第２、４次实验数据可知，液体质量和升高的 温度相等而液体种类不同，甲液体的加热时间比乙液体的加热 时间长，甲液体比乙液体吸收的热量多，由此可得：液体吸收热 量的多少与液体的种类有关，甲的吸热能力更强。 ２０．（１）质量　（２）让物质受热均匀　（３）５２　（４）错误　（５）小于 （６）小 ２１．解：（１）当温度降低到１０℃时放出的热量：Ｑ放 ＝ｃｍ（ｔ０－ｔ）＝ ２．１×１０３Ｊ／（ｋｇ·℃）×２ｋｇ×（３０℃－１０℃）＝８．４×１０４Ｊ； （２）当温度升高 １０℃时吸收的热量：Ｑ吸 ＝ｃｍΔｔ＝２．１× １０３Ｊ／（ｋｇ·℃）×２ｋｇ×１０℃ ＝４．２×１０４Ｊ。 答：（１）当温度降低到１０℃时放出的热量是８．４×１０４Ｊ； （２）当温度升高１０℃时吸收的热量是４．２×１０４Ｊ。 ２２．解：（１）不变 （２）０．０６ｍ３天然气完全燃烧所放出的热量： Ｑ放 ＝Ｖ天然气ｑ＝０．０６ｍ ３×４．２×１０７Ｊ／ｍ３＝２．５２×１０６Ｊ； （３）由题知，天然气完全燃烧放出的热量有７０％被水吸收，所以水 吸收的热量：Ｑ吸 ＝７０％Ｑ放 ＝７０％×２．５２×１０ ６Ｊ＝１．７６４×１０６Ｊ； （４）由题知，水的初温为１０℃，质量为５ｋｇ，由Ｑ吸 ＝ｃ水 ｍ水（ｔ－ ｔ０）可得，水升高到的温度： ｔ＝ Ｑ吸 ｃ水 ｍ水 ＋ｔ０＝ １．７６４×１０６Ｊ ４．２×１０３Ｊ／（ｋｇ·℃）×５ｋｇ ＋１０℃＝９４℃。 答：（２）０．０６ｍ３天然气完全燃烧放出的热量是２．５２×１０６Ｊ； （３）水吸收的热量是１．７６４×１０６Ｊ； （４）若水的初始温度为１０℃，则水吸收了这些热量后温度将升 高到９４℃。 第二章考点梳理与复习 １．Ｄ　２．Ｂ ３．内能转化为机械能　乙 ４．Ｄ　【解析】汽油机的一个工作循环要经历四个冲程、活塞往复运 动２次；汽油机的一个工作循环的四个冲程依次为：吸气冲程、 压缩冲程、做功冲程、排气冲程；在做功冲程中，进气门与排气门 都关闭，活塞向下运动，将内能转化为机械能；故 Ａ、Ｂ、Ｃ错误。 故选Ｄ。 ５．Ｄ　６．Ｃ　７．Ｄ ８．化学　做功 ９．排气 １０．内　机械　丙　１０　【解析】上端封闭后内装一截火柴头，加热 其上端，“小火箭”就会发射升空，该实验中内能直接转化为“小 火箭”的机械能；图丙两气门关闭、活塞向下运行，是做功冲程， 将内能转化为机械能，故与图丙能量转化过程相同；                                                                                                                                                                                                 四冲程汽 油机的飞轮转速为１２００ｒ／ｍｉｎ，则该飞轮每秒钟转２０圈；因为 一个工作循环飞轮转２圈，完成４个冲程，对外做功一次，故汽 油机每秒对外做功１０次。 １１．（１）热传递　减小　（２）做功　废气 １２．有用功　完全燃烧　η＝ＷＱ放 ×１００％ １３．废气　冷却水　辐射 １４．Ａ　１５．Ｄ １６．Ｄ　【解析】甲汽油机的效率比乙汽油机的效率高，所以消耗相 同的汽油，甲做的功多；做同样多的功，甲消耗的汽油少，故 Ａ、 Ｂ错误；机械效率是表示热机性能的，与做功快慢无关，Ｃ错误； 将热能转化为机械能的比例大，则热机的效率高，Ｄ正确。 １７．做功　６．６×１０７ １８．１．６５×１０８　３８％ １９．０．６ ２０．４３．５％　【解析】汽车牵引力所做的功：Ｗ＝Ｆｓ＝２０００Ｎ×１０× １０３ｍ＝２×１０７Ｊ；消耗的燃油完全燃烧放出的热量：Ｑ放 ＝ｍｑ＝ １ｋｇ×４．６×１０７Ｊ／ｋｇ＝４．６×１０７Ｊ；则汽车发动机的效率：η＝ Ｗ Ｑ放 ×１００％＝２×１０ ７Ｊ ４．６×１０７Ｊ ×１００％≈４３．５％。 ２１．解：（１）水吸收的热量：Ｑ吸 ＝ｃｍΔｔ＝４．２×１０ ３Ｊ／（ｋｇ·℃）× １００ｋｇ×５０℃＝２．１×１０７Ｊ； （２）每天获得的太阳能：Ｅ＝７．０×１０６Ｊ／ｈ×８ｈ＝５．６×１０７Ｊ， 则太阳能热水器的效率： η＝ Ｑ吸 Ｅ×１００％＝ ２．１×１０７Ｊ ５．６×１０７Ｊ ×１００％＝３７．５％； （３）天然气完全燃烧放出的热量Ｑ放 ＝Ｑ吸 ＝２．１×１０ ７Ｊ， 由Ｑ放 ＝Ｖｑ可知，需要完全燃烧天然气的体积： Ｖ＝ Ｑ放 ｑ＝ ２．１×１０７Ｊ ４．２×１０７Ｊ／ｍ３ ＝０．５ｍ３。 答：（１）水吸收的热量为２．１×１０７Ｊ； （２）太阳能热水器的效率为３７．５％； （３）需要０．５ｍ３的天然气。 ２２．解：（１）汽车与驾驶员所受的总重力： Ｇ＝ｍｇ＝２０６０ｋｇ×１０Ｎ／ｋｇ＝２．０６×１０４Ｎ； （２）由ρ＝ｍＶ可得，消耗汽油的质量： ｍ汽油 ＝ρ汽油Ｖ汽油 ＝０．７×１０ ３ｋｇ／ｍ３×１．５×１０－３ｍ３＝１．０５ｋｇ； （３）汽油完全燃烧放出的热量： Ｑ放 ＝ｍ汽油ｑ汽油 ＝１．０５ｋｇ×４．５×１０ ７Ｊ／ｋｇ＝４．７２５×１０７Ｊ， 由η＝ＷＱ放 可得，汽车在测试过程中做的有用功： Ｗ＝ηＱ放 ＝４０％×４．７２５×１０ ７Ｊ＝１．８９×１０７Ｊ。 答：（１）汽车与驾驶员所受的总重力为２．０６×１０４Ｎ； （２）测试过程中消耗汽油的质量为１．０５ｋｇ； （３）汽车在测试过程中做的有用功是１．８９×１０７Ｊ。 ２３．大气　噪声 ２４．大气　（１）工厂废气处理后再排放　（２）开发清洁的新能源 （合理即可） 第二章学业水平测试 １．Ｂ　２．Ｃ　３．Ａ ４．Ｂ　【解析】Ａ．热机的效率是指有利用的热量与燃料完全燃烧放 出的热量之比，与做功多少、工作时间无关，故Ａ错误；Ｂ．由图可 知，该汽油机的热机效率为 η＝１００％ －３３％ －３０％ －７％ ＝ ３０％，故Ｂ正确；Ｃ．汽油机的做功冲程将内能转化为机械能，故 Ｃ错误；Ｄ．汽油机常用水作冷却剂是因为水的比热容较大，相同 质量的水和其他物质相比，升高相同的温度，水吸收的热量较 多，故Ｄ错误。故选Ｂ。 ５．Ｃ　６．Ｃ ７．Ａ　【解析】吸气冲程中，汽油机将汽油和空气的混合物吸入汽 缸，柴油机将空气吸入汽缸，故Ａ正确；压缩冲程中，通过做功的 方式使汽缸内气体的内能增大，故 Ｂ错误；做功冲程中，燃料释 放的能量大部分因热传递克服摩擦而散失只有一少部分转化为 机械能，故Ｃ错误；汽油机的效率约为２０％～２５％，排气冲程中， 废气带走了燃料释放的能量的较大部分，故Ｄ错误。 ８．Ｂ　【解析】在汽油机的四个冲程中只有做功冲程对外做功，其他 三个冲程都是靠飞轮的惯性完成的。由图可知：Ａ图是排气冲 程；Ｂ图是做功冲程；Ｃ图是压缩冲程；Ｄ图是吸气冲程。 ９．Ｂ　【解析】甲图中汽缸内蒸汽体积膨胀，对外做功，其内能减小， 同时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力，该过程中内能转化 为机械能，蒸汽的内能减小，故 Ａ正确，Ｂ错误；Ｃ图中汽油机两 气门都关闭，火花塞点火和活塞向下移动，是汽油机的做功冲 程，也是内能转化为机械能的过程，与蒸汽弹射装置工作时的原 理相似，故Ｃ正确；Ｂ图中汽油机两个气门都关闭，活塞向上运 动，是压缩冲程，此冲程机械能转化为内能，故Ｄ正确。 １０．Ａ　【解析】热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有 关，与燃料是否完全燃烧无关，故Ａ错误；燃料燃烧时将化学能 转化为内能，故Ｂ正确；燃气推动纸筒飞出的过程中，内能转化 为机械能，与内燃机做功冲程的能量转化相同，故Ｃ正确；纸筒 飞出时，瓶内气体的内能转化为纸筒的机械能，则瓶内气体的 内能减小，温度降低，故Ｄ正确。 １１．Ｄ １２．Ａ　【解析】甲、乙两台汽油机的效率分别是２５％、３０％，由热机 效率公式η＝ＷＱ×１００％可得：Ｑ甲 ＝ Ｗ甲 η甲 ，Ｑ乙 ＝ Ｗ乙 η乙 ，所以 Ｑ甲 Ｑ乙 ＝ Ｗ甲 η甲 × η乙 Ｗ乙 ＝ Ｗ甲 Ｗ乙 × η乙 η甲 ＝１．５１ × ３０％ ２５％＝９∶５，又因为Ｑ＝ｍｑ，在ｑ相 同时，热量与质量成正比，故甲、乙两汽油机消耗的汽油质量之 比是９∶５。 １３．做功　机械 １４．运动　机械　做功 １５．２×１０６　机械　做功 １６．４．６×１０１０　３０ １７．做功　压缩　２５％ １８．１×１０１２　５０ １９．不停地做无规则运动　内能　做功　做功 ２０．（１）Ｃ　（２）燃料在汽缸内燃烧，热量损失少，热效率高 （３）排气 ２１．解：（１）做功 （２）起重机所做的功： Ｗ＝Ｇｈ＝ｍｇｈ＝１０７５ｋｇ×１０Ｎ／ｋｇ×２ｍ＝２．１５×１０４Ｊ； （３）根据η＝ＷＱ可得，燃烧柴油放出的热量： Ｑ＝Ｗ η ＝２．１５×１０ ４Ｊ ２５％ ＝８．６×１０ ４Ｊ， 根据Ｑ＝ｍｑ可得，消耗柴油的质量： ｍ＝Ｑｑ＝ ８．６×１０４Ｊ ４．３×１０７Ｊ／ｋｇ ＝２×１０－３ｋｇ； （４）给汽车排气管加装消烟除尘设备（少开私家车，多乘坐公共 交通工具等）。 ２２．解：（１）消耗的航空燃油的质量ｍ＝１．３５ｔ＝１３５０ｋｇ， 航空燃油的热值ｑ＝４×１０７Ｊ／ｋｇ，则这些燃油完全燃烧放出的 热量：Ｑ放 ＝ｑｍ＝４×１０ ７Ｊ／ｋｇ×１３５０ｋｇ＝５．４×１０１０Ｊ； （２）飞机发动机的功率Ｐ＝２．２５×１０７Ｗ，飞机匀速航行的速度 ｖ＝２７０ｋｍ／ｈ＝７５ｍ／ｓ，由Ｐ＝Ｗｔ＝ Ｆｓ ｔ＝Ｆｖ可知，飞机航行过程 中的牵引力：Ｆ＝Ｐｖ＝ ２．２５×１０７Ｗ ７５ｍ／ｓ ＝３×１０ ５Ｎ，由二力平衡的 条件可知，飞机航行过程中的阻力：ｆ＝Ｆ＝３×１０５Ｎ； （３）由Ｐ＝Ｗｔ可知，飞机发动机做的功：Ｗ＝Ｐｔ＝２．２５×１０ ７Ｗ× ２０×６０ｓ＝２．７×１０１０Ｊ，则发动机的效率：η＝ＷＱ放 ×１００％ ＝ ２．７×１０１０Ｊ ５．４×１０１０Ｊ ×１００％＝５０％。 答：（１）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是５．４×１０１０Ｊ； （２）飞机在航行过程中的阻力为３×１０５Ｎ； （３）发动机的效率是５０％。 阶段性检测（一） １．Ｃ　２．Ｄ　３．Ｃ　４．Ｃ　５．Ｄ　６．Ｄ　７．Ｃ ８．Ｂ　【解析】研究不同物质的热值实验中，采用了控制变量法，需 要控制燃料的质量相同；为了比较不同燃料的热值要用不同的 燃料，应加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示 数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，液体升高的温度越 高，燃料的热值越大；实验中不需要控制燃料的加热时间相同， 故Ｂ正确，Ａ、Ｃ、Ｄ错误。 ９．Ａ　【解析】在第四冲程结束后，立即向汽缸内喷水，水在高温汽 缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，水蒸气 温度降低；这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能，提高了 热机的效率，五冲程为做功冲程；为进入下一个工作循环，这款 内燃机的第六冲程是排气冲程。故六冲程发动机工作循环的正 确顺序为甲、丁、乙、丙、乙、丙。 １０．Ｄ　１１．Ｃ １２．Ｂ　【解析】①煤气完全燃烧放出的热量：Ｑ放 ＝Ｖｑ＝０．１０５ｍ ３× ４×１０７Ｊ／ｍ３＝４．２×１０６Ｊ，故①错误；②由 η＝ Ｑ吸 Ｑ放 ＝５０％得，水 吸收的热量：Ｑ吸 ＝Ｑ放 ×５０％＝４．２×１０ ６Ｊ×５０％＝２．１×１０６Ｊ， 故②正确；③由 Ｑ吸 ＝ｃｍΔｔ得，水温度升高值：Δｔ＝ Ｑ吸 ｃｍ ＝ ２．１×１０６Ｊ ４．２×１０３Ｊ／（ｋｇ·℃）×１０ｋｇ ＝５０℃，故③正确；④在加热过程 中，水吸收热量，温度升高、内能增加，故④错误。只有②③正 确，故选Ｂ。 １３．原子　扩散　引 １４．做功　比热容 １５．小　做功　剧烈 １６．升高　压缩　３０　燃料不能完全燃烧且存在能量散失 １７．６．７２×１０９　２×１０４　【解析】１ｍ３可燃冰在常温常压下可释放 出１６０ｍ３的天然气，则完全燃烧１６０ｍ３的天然气可放出的热 量：Ｑ放 ＝Ｖｑ＝１６０ｍ ３×４．２×１０７Ｊ／ｍ３＝６．７２×１０９Ｊ；天然气完 全燃烧放出热量全部被水吸收，则有Ｑ吸 ＝Ｑ放 ＝６．７２×１０ ９Ｊ，由 Ｑ吸 ＝ｃｍΔｔ可得，这些热量可加热水的质量：ｍ＝ Ｑ吸 ｃΔｔ ＝ ６．７２×１０９Ｊ ４．２×１０３Ｊ／（ｋｇ·℃）×（９０℃－１０℃） ＝２×１０４ｋｇ。 １８．（１）Ｂ　Ａ　（２）质量　初温　（３）煤油　（４）不可靠　①燃料不 可能完全燃烧　②燃料燃烧放出的热量不能完全被水吸收 １９．（１）使水和煤油受热均匀　（２）Ｄ　（３）２∶１　水　水　等于 【解析】（１）加热水和煤油时，要用玻璃棒不断地搅拌，这样可以 使水和煤油受热均匀；（２）要“比较水和煤油吸热升温特点”就 要采用控制变量法，控制热源（酒精灯火焰的大小、相同的石棉 网）、盛装液体的容器相同和液体质量一定，因为水和煤油的密 度是不同的，体积相同时，质量是不同的，由上述分析知，Ｄ错 误；（３）由图知，相同质量的水和煤油加热相同的时间，即吸收相 同的热量，煤油升高温度是水升高温度的２倍，即 Δｔ水∶Δｔ煤油 ＝ １∶２；根据Ｑ＝ｃｍΔｔ知，在质量相同、吸收的热量相同时，升高的 温度与比热容成反比，所以水的比热容与煤油的比热容之比为 ２∶１。根据Ｑ甲 ＝ｃｍΔｔ可知，比热容与升高温度的乘积：ｃΔｔ＝ Ｑ ｍ，同时开始加热到第２分钟，加热时间相同，吸收的热量相 同，水、煤油的质量相同，所以水的比热容与升高温度的乘积等 于煤油的比热容与升高温度的乘积。 ２０．解：（１）在一个标准大气压下水的沸点是１００℃，则小明家每天 烧水、做饭、炒菜需要的热量： Ｑ吸 ＝ｃｍ（ｔ－ｔ０）＝４．２×１０ ３Ｊ／（ｋｇ·℃）×２５ｋｇ×（１００℃ － ２０℃）＝８．４×１０６Ｊ； （２）由题知，Ｑ放 ＝Ｑ吸 ＝８．４×１０ ６Ｊ， 由Ｑ放 ＝ｍｑ可得，小明家每天烧水、做饭、炒菜需要煤的质量： ｍ煤 ＝ Ｑ放 ｑ＝ ８．４×１０６Ｊ ３×１０７Ｊ／ｋｇ ＝０．２８ｋｇ； （３）小明家煤炉效率低的原因：一方面煤不能完全燃烧，另一方 面煤燃烧放出的热量不能被水完全吸收，大部分的热量散失 掉了。 答：（１）小明家每天烧水、做饭、炒菜需要８．４×１０６Ｊ热量； （２）从理论上讲小明家每天烧水、做饭、炒菜需要 ０．２８ｋｇ普 通煤                                                                                                                                                                                                                   。 ·６２·　　　全程复习大考卷·物理·ＪＫ·九年级全一册