2.1热机 同步训练 2024-2025学年教科版物理九年级上册

热机 同步训练 一．选择题（共5小题） 1．如图，试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间后，塞子受到水蒸气的压力而冲出去。这个实验基本展示了一种热机的工作原理，这种热机是（　　） A．蒸汽机 B．内燃机 C．汽轮机 D．喷气发动机 2．下列四种交通工具，不用热机作为动力机械的是（　　） A．自行车 B．轮船 C．卡车 D．飞机 3．下列交通工具中，没有利用热机的是（　　） A．蒸汽火车 B．飞机 C．轮船 D．自行车 4．日常生活中没有利用热机的交通工具是（　　） A．蒸汽火车 B．喷气飞机 C．山地自行车 D．越野摩托车 5．如图是内燃机的能流图，其中对（1）和（2）最恰当的表述是（　　） A．（1）内能（2）机器散热 B．（1）内能（2）废气带走的能量 C．（1）化学能（2）机械损耗 D．（1）化学能（2）废气带走的能量 二．填空题（共5小题） 6．我国航天事业快速发展，长征系列火箭做出了巨大贡献！火箭的发动机 　 　（选填“属于”或“不属于”）热机。火箭发射时，向发射塔喷射大量的水，利用水的 　 　较大的性质带走大量的热量，防止发射塔被烧坏。 7．如图，是牛顿所设计的蒸汽三轮车原理图，这台蒸汽三轮车在工作过程中　 　能转化为机械能。 8．热机的工作原理如图所示，从能量转化的角度看，水蒸气把木塞子冲出去的过程是 　 　能转化为 　 　能。 9．2024年1月9日15时03分，我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭，成功将爱因斯坦探针卫星发射升空（如图），卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。火箭的发动机 　 　（选填“属于”或“不属于”）热机。在火箭加速升空的过程中，卫星的重力势能 　 　，机械能 　 　（后两空均选填“增大”“不变”或“减小”）。 10．热机是将内能转化为　 　的装置，　 　（选填“可以”或“不可以”）研发出效率达到100%的热机。 三．简答题（共4小题） 11．制作热风车： 把易拉罐剪开，做成一个如图所示的热风车。下边放一支点燃的蜡烛，风车就会转起来。请你用能量的转化来解释这个实验。这和热机有类似之处吗？ 12．热机的发明及使用，使人们实现了日行千里的梦想，现代的交通运输工具（如：汽车、飞机等）都依靠它来提供动力，有力地推动了社会的高速发展。 （1）汽车发动机工作时，使用水来充当冷却剂，主要是利用了水的什么特性？ （2）热机的使用既给人们带来便利，也对环境造成了一定的不利影响。请你从环保的角度提出两条减少热机不利影响的建议。 13．“东风快递，使命必达”。如图是国庆阅兵式上我国首次亮相的高超音速导弹DF﹣17，该导弹采用火箭动力助推火箭。D﹣17的表面层由耐高温材料制成，可防止弹头飞行过程中因高温而损坏。 （1）助推火箭的发动机是否属于热机？ （2）弹头飞行过程中温度升高，发生了什么能量转换？ （3）耐高温材料保护弹头时会发生什么物态变化？ 14．很多事物的发展，往往同时存在利和弊。热机的发明和广泛使用，也同样存在着这一情况。请你举例说明。 参考答案与试题解析 一．选择题（共5小题） 1．如图，试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间后，塞子受到水蒸气的压力而冲出去。这个实验基本展示了一种热机的工作原理，这种热机是（　　） A．蒸汽机 B．内燃机 C．汽轮机 D．喷气发动机 【分析】做功改变内能的实质是能量的转化，对物体做功是内能转化为机械能。 【解答】解：酒精燃烧，是将酒精内部的化学能转化为内能释放出来，然后将内能通过热传递转移给水和试管，水吸热迅速的汽化，形成大量的水蒸气，水蒸气对塞子做功，将水蒸气的内能转化为木塞的机械能，这是蒸汽机的原理。 故选：A。 【点评】本题考查的是能量的转化以及蒸汽机的原理，是一道基础题，比较简单。 2．下列四种交通工具，不用热机作为动力机械的是（　　） A．自行车 B．轮船 C．卡车 D．飞机 【分析】热机是利用了燃料燃烧时化学能转化为内能，产生高温高压的燃气，推动活塞做功，将内能转化为机械能。 【解答】解：自行车是消耗人的生物质能，转化为自行车的机械能；轮船、卡车、飞机工作时都要使用化石能源作燃料，燃料燃烧时将内能转化为机械能驱使它们运动，所以它们都是使用热机工作的。 故选：A。 【点评】本题考查了热机和自行车在生活中的使用，对这些机械的能量转化要了解。 3．下列交通工具中，没有利用热机的是（　　） A．蒸汽火车 B．飞机 C．轮船 D．自行车 【分析】热机原理：燃料具有化学能，在压缩冲程的末端，燃料燃烧，燃烧时化学能转化为内能，产生高温高压的燃气，推动活塞做功，内能转化为机械能。 【解答】解：蒸汽火车、飞机、轮船工作时都要使用化石能源作燃料，将内能转化为机械能，所以都是使用热机工作的；电动车工作时是通过电动机工作的，将电能转化为机械能，没有使用热机；故ABC错误，D正确。 故选：D。 【点评】此题考查了热机和电动车在生活中的使用，对这些机械的能量转化要了解。 4．日常生活中没有利用热机的交通工具是（　　） A．蒸汽火车 B．喷气飞机 C．山地自行车 D．越野摩托车 【分析】热机的工作是通过燃料燃烧，将内能转化为机械能，从而对外做功。 【解答】解：蒸汽火车、喷气飞机、越野摩托车工作时都要使用化石能源作燃料，将内能转化为机械能，所以都是使用热机工作的；山地自行车靠人力作为动力，没有使用热机；故ABD不符合题意，C符合题意。 故选：C。 【点评】此题考查了热机在生活中的使用，对这些机械的能量转化要了解。 5．如图是内燃机的能流图，其中对（1）和（2）最恰当的表述是（　　） A．（1）内能（2）机器散热 B．（1）内能（2）废气带走的能量 C．（1）化学能（2）机械损耗 D．（1）化学能（2）废气带走的能量 【分析】本题要明确①热机的能量转化：内能转化为机械能。②热机效率较低，很多内能散失掉了。 【解答】解：内燃机在做功冲程中，先是燃料燃烧将化学能转化为内能，之后高温高压的燃气推动活塞对外做功再转化为机械能，所以总能量是燃料的化学能；在热机的各种热损失中，废气带走的能量最多，则由图可知D正确； 故选：D。 【点评】本题主要考查了影响热机效率的因素，基础题。 二．填空题（共5小题） 6．我国航天事业快速发展，长征系列火箭做出了巨大贡献！火箭的发动机 　属于　（选填“属于”或“不属于”）热机。火箭发射时，向发射塔喷射大量的水，利用水的 　比热容　较大的性质带走大量的热量，防止发射塔被烧坏。 【分析】（1）火箭发动机是热机的一种，热机是利用燃料燃烧获取内能再通过做功的方式转化为机械能的装置； （2）物质的比热容越大，在质量和升高温度相同时，吸收热量多。 【解答】解：火箭发动机利用燃料燃烧获取内能再通过做功的方式转化为机械能，是热机的一种； 因为水的比热容比较大，在质量相同、升高相同的温度相同时，可以吸收更多的热量，防止发射塔被烧坏。 故答案为：属于；比热容。 【点评】此题主要考查了学生对热机工作原理、水的比热容较大的理解和应用，难度不大。 7．如图，是牛顿所设计的蒸汽三轮车原理图，这台蒸汽三轮车在工作过程中　内　能转化为机械能。 【分析】蒸汽机工作时消耗了蒸汽的内能，产生了车的机械能。 【解答】解：燃料燃烧时化学能转化为水的内能，水吸收热量而沸腾，沸腾时产生大量的水蒸气，水蒸气从容器口喷出时，内能转化为机械能，消耗了蒸汽的内能，产生了车的机械能，故是将内能转化为机械能的过程。 故答案为：内。 【点评】根据给定的情景，解释能量转化和转移，要养成学以致用的好习惯。 8．热机的工作原理如图所示，从能量转化的角度看，水蒸气把木塞子冲出去的过程是 　内　能转化为 　机械　能。 【分析】从能量转化的角度来看，热机是把内能转化为机械能的机器。 【解答】解：在塞子被冲出试管口的过程中，水蒸气膨胀做功，将内能转化为塞子的机械能，能量转化方式与热机工作原理相同。 故答案为：内；机械。 【点评】本题考查了热机的工作原理，属于基础知识的考查，难度不大。 9．2024年1月9日15时03分，我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭，成功将爱因斯坦探针卫星发射升空（如图），卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。火箭的发动机 　属于　（选填“属于”或“不属于”）热机。在火箭加速升空的过程中，卫星的重力势能 　增大　，机械能 　增大　（后两空均选填“增大”“不变”或“减小”）。 【分析】（1）利用燃料燃烧获得的内能来工作的机器叫热机； （2）机械能包括动能和势能，物体动能和势能的变化会引起机械能的变化；动能与质量和速度有关，质量越大、速度越大，则动能越大；重力势能与质量和高度有关，质量越大、高度越大，则重力势能越大。 【解答】解：火箭的发动机工作过程中，将燃料燃烧放出的内能转化为火箭的机械能，属于热机； 火箭加速上升过程中，卫星的质量不变、速度增大，其动能增大；同时高度增加，其重力势能增大；因机械能等于动能与重力势能的总和，所以它的机械能不断增大。 故答案为：属于；增大；增大。 【点评】本题考查了热机、动能和机械能的大小变化，掌握动能和势能大小的影响因素，根据动能和势能的大小变化可分析出机械能的大小变化。 10．热机是将内能转化为　机械能　的装置，　不可以　（选填“可以”或“不可以”）研发出效率达到100%的热机。 【分析】（1）热机就是利用内能来做功的机器，将内能转化为机械能； （2）由于要克服摩擦做功以及热量损失，热机的效率要小于100%。 【解答】解：（1）热机就是将内能转化为机械能的机器； （2）实际中由于要克服摩擦做功以及热量损失，热机的效率总是要小于100%。 故答案为：机械能；不可以。 【点评】此题主要考查的是学生对热机能量转化情况的理解和掌握，基础性题目。 三．简答题（共4小题） 11．制作热风车： 把易拉罐剪开，做成一个如图所示的热风车。下边放一支点燃的蜡烛，风车就会转起来。请你用能量的转化来解释这个实验。这和热机有类似之处吗？ 【分析】分析风车转动的能量转化，能量可以从一种形式的能转化为其他形式的能量； 热机是把内能转化为机械能的机器。 【解答】答：蜡烛燃烧时，将化学能转化为内能；蜡烛燃烧使空气受热后，温度升高，密度减小而上升，推动风车转动，此过程将内能转化为机械能； 热机工作过程中，首先将燃料的化学能转化为内能，然后内能转化为机械能，本实验中的热风车和热机有类似之处。 【点评】本题考查风车和热机能量的转化问题，是基础题。 12．热机的发明及使用，使人们实现了日行千里的梦想，现代的交通运输工具（如：汽车、飞机等）都依靠它来提供动力，有力地推动了社会的高速发展。 （1）汽车发动机工作时，使用水来充当冷却剂，主要是利用了水的什么特性？ （2）热机的使用既给人们带来便利，也对环境造成了一定的不利影响。请你从环保的角度提出两条减少热机不利影响的建议。 【分析】（1）水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多； （2）根据生活中改善交通环境方面和减小空气污染方面的应用进行解答。 【解答】答：（1）汽车发动机工作时，使用水来充当冷却剂，主要是利用了水的比热容大的特性； （2）改善交通环境方面：增修或拓宽道路；对特别拥堵的交通路段，采取限行，比如同一天只允许单号或双号车行驶；鼓励人们外出尽可能乘坐公交车； 减小空气污染方面：植树造林增加绿地；提高汽车尾气的净化技术；汽车采用清洁能源技术。 【点评】此题考查了水的比热容较大的应用和环保的意识，属于基础知识考查。 13．“东风快递，使命必达”。如图是国庆阅兵式上我国首次亮相的高超音速导弹DF﹣17，该导弹采用火箭动力助推火箭。D﹣17的表面层由耐高温材料制成，可防止弹头飞行过程中因高温而损坏。 （1）助推火箭的发动机是否属于热机？ （2）弹头飞行过程中温度升高，发生了什么能量转换？ （3）耐高温材料保护弹头时会发生什么物态变化？ 【分析】（1）燃料在机器内部燃烧的机器是内燃机； （2）克服摩擦做功，机械能转化为内能； （3）在六种物态变化中吸热的有熔化、汽化、升华。 【解答】答：（1）火箭发动机工作时它向后高速喷出气体，从而获得前进的动力，燃料在气缸内部燃烧，属于热机； （2）DF﹣17弹头飞行过程中与空气发生摩擦，弹头克服摩擦做功，将机械能转化成内能，导致温度升高； （3）耐高温材料在遇高温时要熔化、汽化而吸收大量的热量，从而防止弹头被烧坏。 【点评】本题考查了热机的判断、物态变化以及能量的转化，是一道基础题。 14．很多事物的发展，往往同时存在利和弊。热机的发明和广泛使用，也同样存在着这一情况。请你举例说明。 【分析】热机都有对人们有利和有害的一面，日常生活中的例子很多，我们要注意观察。 【解答】答：热机有对人们有利的一面，人们利用热机制作的交通工具，如汽车、轮船和飞机等，可以给人们提供交通便利；热机也存在不利的一面，如热机的废气中主要包含二氧化碳、二氧化硫，会造成温室效应和酸雨，同时热机工作时也会产生噪音。 【点评】此题考查的是我们对热机的了解，是一道基础题。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2024/11/24 22:16:52；用户：资源；邮箱：13851372384；学号：59917209 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$