12.4 热机与社会发展 2024-2025学年沪粤版物理九年级上册

2024—2025学年九年级上册物理沪粤版12.4 热机与社会发展 一、单选题 1．甲、乙两种燃料完全燃烧放出的热量与其质量的关系图像如图所示，则下列分析正确的是（　　） A．甲燃料的热值小于乙燃料的热值 B．完全燃烧甲、乙两种燃料加热同一锅水至沸腾，所需乙燃料的质量更小 C．完全燃烧相同质量的两种燃料，甲放出的热量更多 D．使用甲燃料的热机效率一定高，但是热机效率肯定小于100% 2．图甲、乙、丙、丁为某单缸四冲程汽油机工作示意图，下列说法中正确的是（　　）    A．汽油机一个工作循环的正确顺序是甲、乙、丙、丁 B．只有乙冲程能向外提供动力，其他冲程都是靠惯性运转的 C．丙冲程中排出的废气不具有任何能量 D．丁冲程的原理与图戊所示演示实验的原理相同 3．汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分，汽车多数采用汽油机作为发动机，如图是四冲程汽油机的工作循环示意图，下列说法中错误的是（　　） A．汽油机一个工作循环正确的顺序是：丁甲丙乙 B．甲冲程中的能量转化是：机械能转化为内能 C．丙冲程中存在的能量转化是：化学能转化为内能 D．依靠飞轮惯性完成的冲程是：乙、丙、丁冲程 4．关于热机，下列说法正确的是（    ） A．汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞 B．汽油机和柴油机除了做功冲程外，其他三个冲程都是依靠飞轮的惯性完成的 C．柴油机在吸气冲程中，将柴油和空气的混合气吸入气缸 D．改正技术后，热机的效率可以达到100% 5．2023年5月10日，天舟六号货运飞船搭载以新型液体为燃料的长征七号遥七运载火箭，从中国文昌卫星发射中心顺利升空。关于火箭发射升空说法正确的是（　　） A．火箭喷出的高温燃气含有的热量多 B．燃气通过热传递使周围空气内能增大 C．降温水池“白气”升腾是扩散现象 D．选用新型燃料是由于它的比热容较大 6．景颇族的祖先曾发明一种活塞式点火器，如图所示。以牛角作套筒，木质推杆前端粘附艾绒。取火时，一手握住套筒，另一手猛推推杆，艾绒即燃，随即将杆拔出，口吹立见火苗。手推杆入筒的过程中，正确的说法是（　　） A．套筒内气体分子的无规则运动加剧 B．套筒内气体对推杆做功使筒内气体内能增大 C．热传递改变了套筒内气体的内能 D．这相当于四冲程汽油机的做功冲程 7．如图所示的四个情景，下列说法中正确的是（　　） A．甲图中蓝墨水在热水中扩散得快，说明温度越高分子无规则运动越剧烈 B．乙图中两个铅块紧压在一起后能吊住重物。说明分子间存在斥力 C．丙图中厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气的内能减小 D．丁图中进气门和排气门均关闭且活塞向下运动，这是内燃机的做功压缩冲程 8．下列说法正确的是 A．尘土飞扬，说明分子在不停地运动 B．我国北方楼房中的“暖气”用水作为传热介质是利用水的比热容大 C．通过技术改进，热机效率可达100% D．汽油机的做功冲程是将机械能转化为内能 9．关于下列热学实验说法正确的是（　　）      A．甲图是水的沸腾实验，由水沸腾时温度变化的图象可知：在沸腾过程中，水的温度持续升高 B．乙图气体扩散实验中只有二氧化氮分子在不停地做无规则运动 C．丙图两个紧压在一起的铅柱没有被重物拉开，是因为铅柱的分子之间存在斥力 D．丁图水蒸气的压力把塞子推出去，这个过程中的能量转化和汽油机做功冲程的能量转化相同 10．下面与热现象有关的知识，说法正确的是（　　） A．物体吸收热量，物体内能一定增加 B．内燃机做功冲程的能量转化是机械能转化为内能 C．组成物质的分子间存在着引力和斥力 D．热量、功、内能的国际单位都是焦耳，所以三者的物理意义是相同的 11．关于某单缸四冲程汽油机，下列说法正确的是（　　） A．通过技术改进，汽油机的效率可以达到100% B．在汽油机的做功冲程中，机械能转化内能 C．汽油机的压缩冲程为汽油机提供动力 D．汽油机在1s内完成了15个工作循环，则该汽油机工作时飞轮的转速为1800r/min 12．单缸四冲程内燃机的四个冲程的示意图如图所示，下列关于这种内燃机一个工作循环中四个冲程的工作顺序排列正确的是（      ） A．甲、丙、乙、丁 B．丙、乙、丁、甲 C．丙、甲、乙、丁 D．丁、丙、甲、乙 13．汽车是我们生活中常用的交通工具，汽油机是汽车的动力设备．如图所示是四冲程汽油机工作的其中一个冲程示意图，则此冲程是（ ） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 14．如图所示，将一块浸有乙醚的棉花放入配有活塞的厚壁玻璃筒内，然后迅速压下活塞，会发现筒内浸有乙醚的棉花燃烧起来。内燃机的四个冲程中与该实验的能量转化相同的是（　　） A．吸气冲程 B．排气冲程 C．压缩冲程 D．做功冲程 15．下列说法正确的是（　　） A．在内燃机的压缩冲程中，内能转化为机械能 B．5kg焦炭用去一半，其热值变为原来的一半 C．寒冬，“冰花”会结在玻璃窗的外表面，需要放热 D．衣柜里的樟脑丸变小是升华现象，需要吸热 二、填空题 16．如图所示，用力划火柴，是利用增大 的方法增大摩擦力，从能量的转化角度来看，它与汽油机的 冲程能量转化相同。 17．某次使用干木柴烧水完全燃烧了7kg干木柴，产生的热量为 J；把50L的水从20℃加热到100℃，此次烧水的效率为 。[干木柴q=1.2×107J/kg，c水=4.2×103J/（kg·℃）] 18．汽油机是热机中的一种，如图所示是汽油机的 冲程，已知某型号汽油机效率是25%，在汽油机内完全燃烧2kg汽油放出的热量通过汽油机的转化能对外做 J的有用功（汽油的热值为5×107J/kg） 19．如图甲所示是内燃机的 冲程；在图乙、丙两个演示实验中与图甲能量转化情况相同的是图 （选填“乙”或“丙”）；若该汽油机的效率为30%，完全燃烧10kg的汽油放出的热量可以对外做功 J（汽油的热值为4.6×107J/kg）。 三、计算题 20．五一期间，小明和爸爸开车回奶奶家，小汽车以平均72km/h速度行驶了2h，消耗汽油约10kg汽油的热值，q=4.8×107J/kg，汽车的平均牵引力为1000N。 (1)完全燃烧10kg汽油放出的热量； (2)该过程中汽车做的功； (3)汽车的效率。 21．第19届亚运会开幕式在杭州奥体中心体育场隆重举行。开幕式上主火炬采用废炭再生的“绿色甲醇”为燃料点燃，实现了循环内的零排放的点火创新。，。当完全燃烧0.03kg的绿色甲醇时，求： (1)释放出的热量是多少焦？ (2)若这些热量的80%被水吸收，可将多少千克的水温度升高50℃？（结果保留一位小数） 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D D B B A A B D C 题号 11 12 13 14 15 答案 D B C C D 1．C 【详解】A．由图可知，当完全燃烧相同质量的燃料时，放出的热量关系为Q甲>Q乙，根据可知，q甲>q乙，即甲燃料的热值大于乙燃料的热值，故A错误； B．同一锅水烧至沸腾，则水吸收的热量相同，又因为q甲>q乙，根据 可知，m甲＜m乙，即所需甲燃料的质量更小，故B错误； C．完全燃烧相同质量的两种燃料，根据q甲>q乙，根据Q放=mq可知，甲放出的热量更多，故C正确； D．甲燃料的热值大，根据Q放=mq可知，完全燃烧相同质量的甲燃料和其它燃料相比，放出的热量更多，但使用甲燃料的热机做的有用功不一定多，根据可知热机效率不一定高，且由于一定会不可避免的要做额外功，热机效率肯定小于100%，故D错误。 故选C。 2．D 【详解】A．甲图中两气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程；乙图中进气门开启，气体流入汽缸，是吸气冲程；丙图中排气门开启，气体流出汽缸，是排气冲程；丁图中两气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程；所以一个完整的工作循环顺序是：乙丁甲丙，故A 错误； B．只有做功冲程，即甲冲程，获得动力，其他冲程都是靠惯性运转的，故B错误； C．丙冲程是排气冲程，排出的废气温度较高，仍具有能量，故C错误； D．丁冲程是压缩冲程，发生的能量转化为机械能转化为内能；而图戊所示演示实验也是通过压缩空气做功，将机械能转化为内能，故D正确。 故选D。 3．D 【详解】A．由图可知，甲是压缩冲程，乙是排气冲程，丙是做功冲程，丁是吸气冲程，故汽油机一个工作循环正确的顺序是丁甲丙乙，故A正确，不符合题意； B．甲是压缩冲程，将机械能转化为内能，故B正确，不符合题意； C．丙是做功冲程，该冲程中将燃料的化学能转化为内能，内能转化为机械能，故C正确，不符合题意； D．吸气冲程、压缩冲程和排气冲程活塞运动靠飞轮的惯性，所以依靠飞轮惯性完成的冲程是甲、乙、丁冲程，故D错误，符合题意。 故选D。 4．B 【详解】A．由汽油机和柴油机的结构可知，汽油机的顶部有火花塞，柴油机的顶部有喷油嘴，故A错误； B．汽油机和柴油机除了做功冲程外，其他三个冲程都是依靠飞轮的惯性完成的，故B正确； C．柴油机在吸气冲程中，只将空气吸入气缸，故C错误； D．热机在工作时不可避免地有能量的损耗与散失，故热机的效率不可能达到100%，故D错误。 故选B。 5．B 【详解】A．热量是过程量，不能说含有热量，故A错误； B．燃气通过热传递使周围空气温度升高，内能增大，故B正确； C．“白气”是液态的，是由水蒸气液化形成的，不是扩散现象，故C错误； D．使用了新型燃料，主要是因为这种燃料的热值大，在燃烧相同质量的燃料时，它放出的热量多，故D错误。 故选B。 6．A 【详解】ABC．手推杆入筒的过程中，压缩内部的气体，推杆对筒内气体做功，使得筒内气体内能增大，温度升高，分子热运动更剧烈，是通过做功改变了物体的内能。故A正确，BC错误； D．手推杆入筒的过程中，压缩内部的气体，对筒内气体做功，使得筒内气体内能增大，机械能转化为内能，相当于四冲程汽油机的压缩冲程，故D错误。 故选A。 7．A 【详解】A．甲图中蓝墨水在热水中扩散的比冷水中快，说明温度越高，分子运动速度越快，故A正确； B．乙图中两个压紧的铅块能吊起钩码，是由于分子间存在引力，故B错误； C．图中厚玻璃筒内的空气被压缩时，活塞对筒内空气做功，筒内空气的内能变大，故C错误； D．图中进气门和排气门均关闭，火花塞点火和活塞向下移动，可以判断这个冲程是做功冲程，故D错误。 故选A。 8．B 【详解】A．分子是肉眼看不见的，尘土属于固体颗粒，尘土飞扬属于机械运动，不能说明分子在不停地运动，故A错误； B．由于水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度时，水放出的热量多，所以我国北方楼房中的“暖气”用水作为传热介质，故B正确； C．无论科技如何发展，热机的效率可以提高，总存在摩擦，要做额外功，效率一定不会达到100%，故C错误； D．汽油机的做功冲程将内能转化成机械能，故D错误． 9．D 【详解】A．由水沸腾时温度变化的图象可知：在沸腾过程中，水的温度保持不变，故A错误； B．在气体扩散实验中二氧化氮分子和空气分子都在不停地做无规则运动，故B错误； C．两个紧压在一起的铅柱没有被重物拉开，是因为铅柱的分子之间存在引力，故C错误； D．水蒸气的压力把塞子推出去，这个过程中的能量转化和汽油机做功冲程的能量转化相同，都是将内能转化为机械能，故D正确。 故选D。 10．C 【详解】A．改变物体内能的方式有：做功和热传递。当物体吸收热量时，有可能物体对外做功，则内能不一定会增加，故A错误； B．内燃机做功冲程的能量转化是：内能转化为机械能，故B错误； C．根据分子动理论的知识可知，组成物质的分子间存在着引力和斥力，故C正确； D．热量、功、内能的国际单位都是焦耳。热量指表示热传递过程中改变的内能，功表示做功的多少，内能与物体的质量、状态以及温度有关，因此三者的物理意义不相同，故D错误。 故选C。 11．D 【详解】A．汽油机工作时由于摩擦和排气带走热量会降低效率，改进技术只能提高效率，而不能使效率达到100%，故A错误； B．在汽油机的做功冲程中，将燃料燃烧的内能转化为机械能，故B错误； C．在汽油机的做功冲程中将内能转化为机械能，推动机械，为汽油机提供动力，故C错误； D．汽油机每一个工作循环，飞轮转动2圈，在1s内完成了15个循环，则1min转动的圈数为 15×2×60=1800r 故D正确。 故选D。 12．B 【详解】图甲中，进气门关闭，排气门打开，活塞上行，为排气冲程；图乙中，两气门关闭，活塞上行，为压缩冲程；图丙中，进气门打开，排气门关闭，活塞下行，为吸气冲程；图丁中，两气门关闭，活塞下行，为做功冲程；内燃机一个工作循环中四个冲程的工作顺序排列正确的是丙、乙、丁、甲，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 13．C 【详解】进气门、排气门都关闭，活塞从上向下运动，属于做功冲程。 故选C。 14．C 【详解】将一块浸有乙醚的棉花放入配有活塞的厚壁玻璃筒内，然后迅速压下活塞，会发现筒内浸有乙醚的棉花燃烧起来。下压活塞时，活塞对筒内的空气做功，机械能转化为空气的内能，所以与该实验的能量转化相同的是压缩冲程。 故选C。 15．D 【详解】A．在内燃机的压缩冲程中是将机械能转化为内能，故A错误； B．热值是燃料本身的一种性质，热值只和燃料的种类有关，5kg焦炭用去一半，其热值不变，故B错误； C．寒冬，“冰花”的形成是室内的水蒸气遇到冷的玻璃凝华形成的，所以是在玻璃窗的内表面，凝华放热，故C错误； D．衣柜里的樟脑丸变小是升华现象，升华吸热，故D正确。 故选D。 16． 压力 压缩 【详解】[1]用力划火柴，利用增大压力的方法增大了火柴与火柴盒的摩擦力。 [2]这个过程中，机械能转化成内能，与汽油机的压缩冲程的能量转化相同。 17． 8.4×107J 20% 【详解】[1]由可知，7kg干木柴完全燃烧放出的热量 [2]由可知，50L的水质量 把50L的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量 故此次烧水的效率 18． 做功 2.5×107 【详解】[1]根据图中冲程中火花塞点火和活塞向下移动的特点，可以判断这个冲程是做功冲程，此冲程是将内能转化为机械能。 [2]完全燃烧2kg汽油放出的热量为 Q=mq=2kg×5×107J/kg=1×108J 又因为汽油机效率是25%，所以对外做的有用功为 W=Qη=1×108J×25%=2.5×107J 19． 做功 丙 1.38×108 【详解】[1]由图甲可知，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。 [2]图乙所示，在一个配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小团硝化棉，迅速向下压活塞，由于压缩玻璃筒内的空气对其做功，使得空气的内能增加，温度升高，故是将机械能转化为内能的过程，故与内燃机的压缩冲程相类似；图丙所示，用酒精灯加热试管中的水，当水沸腾一段时间以后，塞子被试管内水蒸气推出，即该过程中消耗水蒸气的内能，产生机械能，故是将内能转化为机械能的过程，与内燃机的做功冲程相类似。 [3]汽油完全燃烧时放出的热量 由，该汽油机可以对外做功 20．(1)4.8×108J (2)1.44×108J (3)30% 【详解】（1）完全燃烧10kg汽油放出的热量 Q=mq=10kg×4.8×107J/kg=4.8×108J （2）汽车行驶的路程 s=vt=72km/h×2h=144km 该过程中汽车做的功 W=Fs=1000N×144×1000m=1.44×108J （3）汽车的效率 21．(1)6.9×105 (2)2.6 【详解】（1）完全燃烧0.03kg的绿色甲醇放出的热量 Q放=mq甲醇=0.03kg×2.3×107J/kg=6.9×105J （2）由题知，水吸收的热量 Q吸=80%×Q放=80%×6.9×105J=5.52×105J由得水的质量 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$