2.1热机 同步训练 2024-2025学年教科版物理九年级上册

2.1热机 同步训练 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．下列关于热现象的说法正确的是（　　） A．冰水混合物吸热时，温度不变，内能增大 B．温度高的物体含有的热量多 C．内燃机的做功冲程将机械能转化为内能 D．液体的沸点随液面上方气压的增大而降低 2．以下常见物品中属于热机的是（　　） A．手机 B．洗衣机 C．电视机 D．柴油机 3．关于热现象的说法，正确的是（　　） A．汽油机的做功冲程是把机械能转化为内能 B．用砂轮磨刀，有火星迸出，这是属于做功改变物体的内能 C．物体温度越高，含有的热量越多 D．热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体 4．如图所示，在试管内装适量水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间后，橡胶塞被推出，管口出现大量“白气”。下列说法正确的是（　　） A．管口出现的“白气”是水蒸气 B．水蒸气推出橡胶塞说明做功可以改变内能 C．水被加热的过程中温度升高但内能保持不变 D．水蒸气推出橡胶塞的过程中，能量转化与四冲程汽油机的压缩冲程相同 5．如图，9月19日，我国西昌卫星发射中心成功发射两颗北斗导航卫星，年底前将建成基本系统，为“一带一路”国家提供服务．下列有关升空过程分析正确的是（　　） A．利用热氢作为燃料，是因为它比热容比较大 B．火箭的机械能保持不变 C．火箭受到的是平衡力 D．与大气摩擦，通过做功增加火箭的内能 二、填空题 6．如图所示，用酒精灯给试管加热，酒精燃烧将 能转化为 能，使试管内水的温度升高直至沸腾，试管内的水蒸气把软木塞崩出，将 能转化为 能。 7．热机是把 能转化为机械能的机器，在热机的四个冲程中， 冲程中，燃气的内能 ，温度升高． 8．神舟十六号载人飞船的返回舱进入大气层过程中，速度极快，其前方的空气无法及时散开，空气会被返回舱猛烈压缩，使其温度升高，内能 （选填“增大”或“减小”），该过程的能量转换与汽油机的 （选填“压缩”或“做功”）冲程相同。 9．2021年4月29日，天和核心舱搭乘长征五号B遥二运载火箭发射升空，火箭使用的燃料是液氢，若质量为1kg的液氢完全燃烧释放出的热量，30%被水吸收，能够使 kg的水温度从90℃升高到100℃[q液氢=1.4×108J/kg，c水=4.2×103J/(kg•℃)]。 10．如图中所示的实验说明分子间存在着相应作用的 力；如图所示实验说明气体的内能可以转化为 能． 三、简答题 11．请你找出汽车发动机工作时所运用的两个物理知识点，并分别解释如何运用的物理知识： （1）知识点一： ；解释： ． （2）知识点二： ；解释： ． 12．在四个冲程中，压缩冲程和做功冲程各发生了怎样的能量转化？ 13．汽油机和柴油机是常见的四冲程内燃机，请回答下列关于汽油机和柴油机及它们在一个工作循环中相关问题，并简单说明理由： （1）通常情况下，汽油机和柴油机效率谁的要高一些； （2）哪个冲程存在着化学能转化为内能的过程； （3）哪个冲程存在着内能转化为机械能的过程； （4）哪个冲程具有明显的机械能转化为内能的过程？ 14．热机(如汽车、拖拉机的发动机等)的发展和应用推动了社会的快速发展，热机在能量的转化过程中要损失一部分，并且会对环境造成一定的污染．问： (1)热机中主要存在哪些能量损失？ (2)热机可能对环境造成哪些污染？ (3)为什么要开发利用太阳能等新能源？ 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 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 答案 A D B B D 1．A 【详解】A．冰为晶体，熔化的过程中吸热，但温度保持不变，所以冰水混合物吸热时处于熔化过程中，温度不变，内能增大，故A正确； B．热量是过程量，不能用含有来描述，故B错误； C．内燃机的做功冲程是利用燃料燃烧产生的高温高压的气体推动活塞做功，将内能转化为机械能，故C错误； D．液体的沸点与液面上方的气压有关，气压越高，沸点越高，即液体的沸点随液面上方气压的增大而增高，故D错误。 故选A。 2．D 【详解】ABC．手机、洗衣机、电视机都属于用电器，不属于热机，故ABC不符合题意； D．柴油机是内燃机的一种，属于热机，故D符合题意。 故选D。 3．B 【详解】A．汽油机的做功冲程，是把内能转化为机械能，故A错误； B．磨刀的过程，是克服摩擦做功，而砂轮与刀的温度升高，内能增大。所以这个过程是机械能转化为内能，故B正确； C．热量是热传递过程中，转移的能量的多少，是物体变化的那部分内能，热量是过程量，不能用含有，故C错误； D．热量是从温度高的物体传给温度低的物体，故D错误。 故选B。 4．B 【详解】A．“白气”是液体的小水珠，由水蒸气遇冷液化形成的，故A错误； B．水蒸气推出橡胶塞，对橡胶塞做功，将内能转化为橡胶塞的机械能，该过程是利用做功的方式改变物体的内能，故B正确； C．水被加热的过程中温度升高，内能会增加，故C错误； D．水蒸气推出橡胶塞的过程中，内能转化为机械能，与热机做功冲程的能量转化相同，故D错误。 故选B。 5．D 【分析】（1）热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时，释放出的热量越多，所以在选择火箭燃料时； （2）影响动能的因素：质量和速度；影响重力势能的因素：质量和高度；动能和势能统称为机械能； （3）物体处于非平衡状态，受力一定不平衡； （4）改变内能的方法：做功和热传递． 【详解】A、火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量，故A错误； B、火箭升空过程，速度增大，动能增大，高度增大，重力势能增大，因此机械能增大，故B错误； C、火箭上升过程中，速度增大，处于非平衡状态，故火箭受到的是非平衡力，故C错误； D、火箭与大气摩擦，通过做功将机械能转化为火箭的内能，故D正确． 故选D． 6． 化学 内 内 机械 【详解】[1][2]如图所示，用酒精灯给试管加热，根据能量的转化特点可知，酒精燃烧将化学能转化为内能。 [3][4]酒精燃烧使试管内水的温度升高直至沸腾，试管内的水蒸气把软木塞崩出，这个过程中水蒸气的内能减小，软木塞由静止变为运动，具有机械能，因此是将内能转化为机械能。 7． 内 压缩 增加 【详解】热机是把内能转化为机械能的机器，在压缩冲程中曲轴连杆转动，活塞压缩气体做功，将机械能转化为气体的内能，内能增加，温度升高． 【点睛】热机是把内能转化为机械能的机器，在热机工作的四个冲程中，有能量转化的冲程分别是压缩冲程与做功冲程，根据这两个冲程中能量的转化情况来解答即可． 8． 增大 压缩 【详解】[1][2]返回舱进入大气层过程中，速度极快，其前方的空气无法及时散开，空气会被返回舱猛烈压缩，使其温度升高，内能增大，机械能转化为内能，通过做功的方式改变物体的内能，内燃机的压缩冲程中机械能转化为内能，也是通过做功的方式改变汽缸内气体内能的。 9．1×103 【详解】由Q=qm可得，1kg液氢完全燃烧释放的热量为 Q=qm=1kg×1.4×108J/kg=1.4×108J 由题意可知，水吸收的热量为 Q吸=30%Q=30%×1.4×108J=4.2×107J 由Q=cmΔt可得，这些热量能使水温度从90℃升高到100℃的水的质量为 10． 引 机械 【详解】由左图知道，两个压紧的铅块能结合在一起，并且能吊起钩码，则说明分子之间存在引力；由右图所示实验知道，是试管中的水蒸气将塞子冲开，即水蒸气对塞子做功，说明水蒸气的内能转化为塞子的机械能． 【点睛】本题考查了两个知识点，即分子间的作用力和内能的利用，是基础知识考查，难度不大． 11． 见解析 见解析 见解析 见解析 【详解】[1] 汽车发动机工作时能量的转化情况； [2] 内能转化为机械能； [3] 汽车发动机的冷却剂常选用水的原因； [4] 水的比热容大，升高相同的温度，水吸收的热量多，用水做冷却剂可以起到更好的冷却效果． 12．压缩冲程：机械能转化为内能；做功冲程：化学能转化为内能，内能转化为机械能． 【详解】压缩冲程：活塞对气体做功，机械能转化为内能；做功冲程：燃料燃烧将化学能转化为内能，高温高压的燃起对活塞做过，将内能转化为机械能． 13．（1）通常情况下，柴油机的效率比汽油机的效率要高一些；（2）做功冲程中存在化学能转化成内能；（3）做功冲程存在内能转化成机械能；（4）压缩冲程存在机械能转化成内能 【详解】（1）[1]柴油机是压燃式，汽油机是点燃式，通常情况下，柴油机在压缩冲程的压缩程度比汽油机的更大，内能转化成机械能的效率高，即通常情况下，柴油机的效率比汽油机的效率要高一些。 （2）[2]燃料燃烧过程是把燃料的化学能转化成内能，在压缩冲程末，火花塞点火或喷油嘴喷油，燃料燃烧，从而对活塞做功，进入做功冲程，故在做功冲程中存在化学能转化成内能。 （3）[3]四冲程柴油机和汽油机，在做功冲程中是高温高压的燃气对活塞做功，把燃气的内能转化成活塞的机械能，所以做功冲程存在内能转化成机械能。 （4）[4]在压缩冲程中是活塞对气体做功，是机械能转化成内能，所以压缩冲程存在机械能转化成内能。 14．见解析 【详解】(1) 热机中存在的能量损失主要是：废气带走部分能量，克服阻力消耗部分能量，机器本身散热损耗的能量，燃料不能完全燃烧损耗的能量； (2) 热机对环境造成的污染有：废气对大气的污染，粉尘对大气和土壤的污染及噪音污染； (3) 因为太阳能属于可再生能源，取之不竭，用之不尽，清洁无污染，所以要开发利用太阳能等新能源． 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 学科网（北京）股份有限公司 $$