第2章 改变世界的热机 学业水平测试-【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)

2024-11-19
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资源信息

学段 初中
学科 物理
教材版本 初中物理教科版(2012)九年级上册
年级 九年级
章节 第二章 改变世界的热机
类型 作业-单元卷
知识点 -
使用场景 同步教学-单元练习
学年 2024-2025
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 3.22 MB
发布时间 2024-11-19
更新时间 2024-11-19
作者 山东泰斗文化传播有限公司
品牌系列 一课通·初中同步大考卷全程复习
审核时间 2024-11-19
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来源 学科网

内容正文:

全程复习大考卷·物理·JK·九年级全一册   · 7 · 第二章学业水平测试 (时间:60分钟 满分:100分) 题序 一 二 三 四 总分 得分 一、选择题(每小题3分,共36分) 1.如图所示,用酒精灯加热试管里的水,产生的水蒸气将试管塞冲向空中。在这个过程 中,能量转化的顺序为 (  ) A.内能———机械能———化学能 B.化学能———内能———机械能 C.机械能———内能———化学能 D.内能———化学能———机械能 2.四冲程柴油机在工作过程中,将内能转化为机械能的冲程是 (  ) A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程 3.内燃机的发明,使人类的许多梦想得以实现,飞机、汽车、潜艇、坦克等,都是在内燃机发明之后才 研制成功的。下列说法正确的是 (  ) A.用水作汽车冷却剂是利用了水的比热容大的特点 B.汽油机和柴油机都通过火花塞点火 C.四冲程内燃机一个工作循环对外做4次功 D.四冲程内燃机压缩冲程把内能转化为机械能 4.如图所示是某台汽油机的能量流向图,下列有关说法正确的是 (  ) A.延长汽油机工作时间可以提高汽油机的效率 B.该汽油机的效率为30% C.汽油机的做功冲程将机械能转化为内能 D.汽油机常用水作冷却剂是因为水的温度较低 5.关于热机,下列说法错误的是 (  ) A.热机性能好坏的重要标志之一是热机效率 B.在四冲程内燃机中减少废气带走的大量热量可以大大提高热机效率 C.柴油机的效率比汽油机的高,这是因为柴油的热值比汽油的大 D.在压缩冲程中内燃机将机械能转化为内能 6.甲、乙两台热机,甲的效率比乙的低,其含义是 (  ) A.甲热机消耗的燃料多 B.甲热机比乙热机做功少 C.做相同的有用功,甲损失的能量比乙损失的多 D.甲热机的功率比乙热机的小 7.如图所示是四冲程汽油机的剖面图,关于其四个冲程的描述正确的是 (  ) A.吸气冲程中,汽油和空气的混合物进入汽缸 B.压缩冲程中,通过做功的方式使汽缸内气体的内能减小 C.做功冲程中,燃料释放的能量绝大部分转化为机械能 D.排气冲程中,废气带走了燃料释放的能量的极少部分 8.如图是汽油机一个工作循环的四个冲程,不是靠飞轮惯性完成的冲程是 (  )   9.如图甲所示为航母上简化的蒸汽弹射装置,能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度,如图乙所示 为汽油机的工作冲程。下列判断不正确的是 (  )    A.舰载机获得的牵引力是因为汽缸内的蒸汽体积膨胀,从而推动活塞 B.汽缸内的蒸汽推动活塞后,内能增加 C.从能量转化角度讲,蒸汽弹射装置工作时与图乙中C所示的原理相似 D.从能量转化角度讲,图乙中B冲程是把机械能转化为内能 10.某校老师自制一个物理教具。他在矿泉水瓶的侧壁钻一个小孔,把电火花发生器紧紧塞进小孔 中,实验时从瓶口注入酒精并盖上锥形纸筒,按动电火花发生器的按钮,点燃瓶内酒精后,纸筒 立刻飞出。关于此实验,下列说法不正确的是 (  ) A.酒精未完全燃烧时热值变小 B.酒精燃烧时化学能转化为内能 C.燃气推动纸筒飞出与内燃机做功冲程的能量转化相同 D.纸筒飞出后,瓶内气体的内能减少,温度降低 11.汽油机工作时的热损失情况:汽缸散热损失30%,废气带走35%,机械摩擦损耗10%,则完全燃 烧2g汽油(热值为4.6×107J/kg)获得的机械能是 (  ) A.2.76×104J B.3.22×104J C.0.92×104J D.2.3×104J 12.两台汽油机,甲做的有用功是乙的1.5倍,甲的效率是25%,乙的效率是30%,那么甲与乙消耗 的汽油的质量之比是 (  ) A.9∶5 B.5∶6 C.5∶9 D.6∶5           号 学           名 姓           级 班                                                                                 校 学 二、填空题(每空2分,共30分) 13.小华发现家中正在煮饭的高压锅限压阀被气流顶起,这一现象与热机的工作循环中的     冲程原理相同,这一过程内能转化为    能。 14.2022年6月5日10时44分,搭载着神舟十四号载人飞船的长征二号F火箭成功发射。火箭起 飞过程中,以发射塔为参照物,火箭是    (选填“运动”或“静止”)的;火箭喷气发动机将 燃料燃烧后燃气的内能转化为    能,此能量转化过程与四冲程汽油机的    冲程 相同。 15.天然气的热值为4×107J/kg,小明烧开一壶水消耗了0.05kg天然气。完全燃烧这些天然气放 出的热量为    J;水沸腾时壶盖被顶起,这是内能转化为    能,汽油机的     冲程与此原理相似。 16.若一辆小汽车一年行驶一万千米,消耗1t汽油,这些汽油完全燃烧放出    J的热量;某次 行驶过程中,该汽车汽油机曲轴的转速为3600r/min,在1s内汽油机对外做功    次。 (q汽油 =4.6×10 7J/kg) 17.如图所示,将活塞迅速下压,玻璃筒底的棉花被点燃。此过程是通过    的方 式增加了筒内空气的内能,能量转化方式与汽油机的    冲程相同。某汽油机 在一次工作中消耗了2kg汽油,对外做功为2.3×107J,则汽油机的效率是     (q汽油 =4.6×10 7J/kg)。 18.一架运-20在一次执行任务的过程中,飞行距离为4000km,消耗航空煤油的质量为50t。若飞机 飞行时受到的平均阻力的大小为2.5×105N,该过程中飞机发动机的推力做的功为    J,发 动机的效率为    %(航空煤油的热值为4×107J/kg)。 三、实验探究题(每空2分,共14分) 19.如图所示,向小盒中滴入几滴酒精后就闻到了酒精的气味,这现象说明酒精分子       。将盒盖盖紧后启动电火花发生器,盒内的酒精燃烧,盒盖向外飞出,该过程中酒精燃 烧的化学能转化为    ,对盒盖    ,此过程类似四冲程内燃机的    冲程。 20.热机发明后,一直在持续的改进和发展中。 材料一:1769年,法国人居纽制造出用蒸汽机推动的三轮汽车(图甲),传统蒸汽机的燃料在汽 缸外部燃烧(图乙),热效率在5%~8%之间。 材料二:1862年,法国人德罗夏提出内燃机(内燃指燃料在汽缸内燃烧)的四冲程循环理论: ①汽缸的向外运动造成的真空将混合气体燃料吸入汽缸;②通过汽缸的向内运动对进入汽缸里 的燃料进行压缩;③高压燃烧气体产生巨大爆发力;④将已经燃烧的废气从汽缸中排出。 材料三:1876年,德国人奥托制造出以四冲程为依据的煤气内燃机,利用飞轮的惯性使四冲程自 动实现循环往复,内燃机的效率达到14%。 (1)四冲程循环理论提及的“巨大爆发力”由图中的    冲程实现。 (2)德罗夏提到的内燃方式是基于                 的猜想。 (3)老师在重复演示“做功改变内能”的实验(图丙)之间,需在拔出活塞后将厚玻璃筒甩几下, 其目的与内燃机的    (选填“吸气”“压缩”“做功”或“排气”)冲程的原理相似。 四、计算与应用题(共20分) 21.(10分)(新素材)当神舟飞船返回舱着陆,航天员顺利出舱后,某型号折臂型起重机便将返回舱 吊起,放在自带的车厢平台上,并顺利运至发往北京的专列上。请完成以下问题: (1)起重机的动力由柴油机提供,在柴油机工作的四个冲程中,    冲程把内能转化为机 械能。 (2)起重机将质量为1075kg的返回舱提升到距地面2m高的车厢平台上所做的功是多少? (g取10N/kg) (3)若柴油发动机的效率为25%,柴油的热值是4.3×107J/kg,这一过程起重机消耗多少千克 柴油? (4)热机为人类的发展做出了重大贡献,但也带来了许多环境污染问题,请你写出一条具体的防 止环境污染的建议。 22.(10分)如图所示是我国自行设计研制的AG600全状态新构型灭火飞机。若该飞机以270km/h 的速度匀速直线航行20min,消耗航空燃油1.35t,飞机发动机的功率为2.25×107W。求: (航空燃油的热值为4×107J/kg) (1)消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是多少? (2)飞机在航行过程中的阻力是多少? (3)发动机的效率是多少? ·8·   全程复习大考卷·物理·JK·九年级全一册 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

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