第二章 改变世界的热机 同步训练-- 2024-2025学年教科版物理九年级上册

第二章 改变世界的热机 同步训练 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．下列各图是生活中的一些常见物理现象，其中解释不正确的是（　　） A．甲图：“比较不同物质的吸热能力”，在相同的试管内应加入体积相同的水和沙子 B．乙图：描述的是白天海陆风的形成过程 C．丙图：是内燃机的压缩冲程 D．丁图：按下火花发生器的按钮，“嘭”的一声瓶盖飞出，燃气对盒盖做功，燃气的内能减小 2．质量为3kg的石油，用去后，剩下的石油（　　） A．比热容为原来的，热值不变 B．比热容不变，热值变为原来的 C．比热容和热值均变为原来的 D．比热容和热值都不变 3．哈尔滨的冬季堪称“雪域冰城”，热烈迎接南方“小金豆”们的“北伐”，下列说法正确的是（　　） A．雪花飞舞说明分子在永不停息地做无规则运动 B．雪团很容易被压缩，说明分子间没有斥力 C．手心里的雪融化了，是通过热传递改变了雪的内能 D．免费接送南方“小金豆”们的汽车发动机属于内燃机，动力来源于压缩冲程 4．PM2.5的含量。下列说法中正确的是（    ） A．PM2.5在空气中的运动不属于分子热运动 B．工作中的雾炮车在匀速前进过程中，动能逐渐增大 C．洒在地上的水在蒸发时放热，起到调节周围气温的作用 D．雾炮车的汽油发动机做功冲程是将机械能转化为内能 5．如图是某内燃机的能量流向图。下列有关说法正确的是（　　） A．①是废气带走的热量 B．该内燃机是在压缩冲程获得动力 C．该内燃机的效率为29% D．改进构造减小摩擦可提高热机效率 二、填空题 6．一台四冲程汽油机正常工作时曲轴和飞轮的转速是2400r/min， 它每秒完成 个冲程，对外做功 次。 7．若某四冲程汽油机每秒完成100个冲程，则每秒它对外做功 次，飞轮每分钟转过 圈。 8．汽油机是热机的一种，汽油在汽缸内燃烧时将 能转化为内能，如图甲所示是一台单缸四冲程汽油机的工作状态示意图，由图甲可以看出，此时它正处在 冲程，其能量转化情况与图 （选填“乙”或“丙”）相同，如果此汽油机每秒内对外做功20次，则飞轮的转速为 r/min。 9．如图所示，这台四冲程内燃机正在处于 冲程，这个冲程的能量转化为 。 10．某四冲程内燃机正常工作时转速为40r/s（即每秒飞轮转40转），那么，它正常工作时，每秒钟对外做功 次，活塞完成 次往复运动。 三、实验题 11．物理小组的同学们组装了如图所示的装置，在完全相同的烧杯中分别装有质量相同的、两种液体，在完全相同的燃料盒中分别装有两种不同的燃料。 （1）若要比较液体的吸热本领： ①应选 两图的实验装置进行实验；（在“甲、乙、丙”中选填） ②实验过程中，若浸在液体中的温度计示数都升高了50℃，加热时间较短的液体比热容较 ；（选填“大”或“小”） ③若加热相同时间，温度升高较多的液体比热容较 ；（选填“大”或“小”） ④根据实验数据同学们绘制出如图b所示的图象。由图象可知：液体 的比热容较大。（选填“A”或“B”） （2）若要比较两种燃料的热值： ①应选择 两图的实验装置进行实验；（在“甲、乙、丙”中选填） ②实验过程中，若质量相等的燃料均已燃尽，实验小组同学经过讨论和实验，进行数据测量，记录数据如下表： 燃料 加热前液体温度（℃） 燃料燃尽时液体温度（℃） 燃料的热值（J/kg） 1 15 35 2.4×106 2 15 25 ？ 根据表中数据计算：完全燃烧10g燃料1放出的热量为 J；燃料2的热值是 J/kg。 四、简答题 12．以保护环境，控制和减少大气污染为内容，谈谈你对内能利用的看法，并提出你认为可以减少污染的方法和建议． 13．2023年5月28日上午10时32分，我国具有自主知识产权的商用大型客机C919执行MU9191航班，从上海虹桥机场起飞，飞往北京首都国际机场，开启这一机型全球首次商业载客飞行，飞机起飞后加速升空的过程如图所示。请利用所学的相关物理知识回答： （1）飞机的动力来源于强大的喷气发动机，喷气发动机是热机的一种，热机工作时的能量是如何转化的？ （2）飞机在升空过程中舱外大气压强如何变化？ （3）飞机获得升力的原理是什么？    14．建筑工地上，常常使用“打桩机”将桩贯入地层。如图所示，是一种常见的柴油锤打桩机。它主要由桩锤、桩架、汽缸和柱塞等部分组成，工作时利用喷入汽缸内的高温高压的雾化柴油燃爆所产生的强大压力驱动锤头工作。请用学过的功和能的知识解释打桩机的工作过程。 15．现代热机已广泛应用于我们的生活，那么，热机到底是怎样将内能转化为我们所需要的能量呢?往往生活中的一些小实验给我们很大的启示。如图所示，在试管内装入适量的水，用软木塞塞住管口，将水加热至沸腾一段时间后，软木塞被推出，管口出现大量的“白气”。请你结合所学知识，回答下列问题。 (1)管口处的大量“白气”是怎样形成的? ； (2)试管内的水内能增加是通过什么方式改变的? ； (3)请列举二例热机在生活中的应用： ； 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 答案 A D C A D 1．A 【详解】A．为了准确比较不同物质的吸热能力，应该在相同的试管内加入质量相同的水和沙子，而不是体积相同。故A错误，符合题意； B．在白天太阳照射下，海岸和海水同时吸收热量，水的比热容较大，温度上升慢，海岸吸热后，温度上升快，热空气上升，风从海洋吹向陆地形成海陆风，故B正确，不符合题意； C．由图可知，两个气门都关闭，活塞向上运动，为内燃机的压缩冲程，故C正确，不符合题意； D．做功可以改变物体的内能，物体对外做功，物体的内能减小。燃气对盒盖做功，燃气的内能减小，故D正确，不符合题意。 故选A。 2．D 【详解】因为比热容、热值是物质本身所具有的一种属性，它们的大小与物体的体积、质量、形状、温度都无关，与物质的种类有关，所以不同物质比热容、热值一般是不同的，质量为3kg的石油，用去后，剩下的石油比热容和热值都不变，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 3．C 【详解】A．雪花飞舞是机械运动，不能说明分子在永不停息地做无规则运动，故A错误； B．雪团很容易被压缩，是因为雪的结构疏松，雪花之间有较大空隙，不能说明分子间没有斥力，故B错误； C．手心里的雪融化了，是因为雪从手上吸收热量熔化了，是通过热传递改变了雪的内能，故C正确； D．免费接送南方“小金豆”们的汽车发动机属于内燃机，动力来源于做功冲程，故D错误。 故选C。 4．A 【详解】A．PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，它们在空中做无规则运动，是机械运动，不属于分子的运动，故A正确； B．工作中的雾炮车在匀速前进过程中，质量不变，速度不拜年，动能不变，故B错误； C．洒在地上的水在蒸发时吸热，起到调节周围气温的作用，故C错误； D．雾炮车的汽油发动机做功冲程是将内能转化为机械能，故D错误。 故选A。 5．D 【详解】A．在热机的能量损失中，废气带走的热量占据了很大一部分，这是内燃机能量损失的主要原因之一。而①中能量损失是最小的，故A错误； B．做功冲程中高温高压的燃气推动活塞向下运动，使机器获得动力，故B错误； C．热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，输出有用机械能所占比例为 100%﹣36%﹣30%﹣6%＝28% 故C错误； D．机械摩擦消耗了一部分能量，因此，改进构造减小摩擦可以提高热机效率，故D正确。 故选D。 6． 80 20 【详解】[1][2]飞轮转速是2400r/min，合40r/s，表示每秒钟飞轮转动40圈，因为一个工作循环完成四个冲程，活塞往复运动2次，曲轴和飞轮转动2周，对外做功1次，所以，该汽油机每秒完成80个冲程，对外做功20次。 7． 25 3000 【详解】[1][2]热机完成一个工作循环，要经过4个冲程，飞轮转动2圈，对外做功1次。若该汽油机每秒完成100个冲程，则每秒它对外做功25次，每秒飞轮转动50圈，飞轮每分钟转过 8． 化学 做功 乙 【详解】[1]汽油在汽缸内燃烧时将汽油的化学能转化为内能。 [2]进气门关、排气门关，活塞向下，故是做功冲程。 [3]乙是水蒸气对活塞做功，而丙是压缩气体做功，故选乙。 [4]如果此汽油机每秒内对外做功20次，每秒内飞轮转动40圈，那么1min飞轮的圈数为 那么飞轮的转速为。 9． 做功 内能转化为机械能 【详解】[1][2]由图得，该冲程气门都关闭，活塞向下运行，是做功冲程；做功冲程中气体对活塞做功，将内能转化为机械能。 10． 20 40 【详解】[1][2]此内燃机转速为40r/s，即每秒飞轮转40转，每秒可完成20个工作循环，对外做功20次，完成80个冲程，活塞完成40次往复运动。 11． 甲、丙 小 小 B 甲、乙 【详解】（1）①[1]由控制变量法知道，要比较不同物质的吸热本领，必须保证不同物质的质量相等，相同时间吸收的热量相同，物质种类不同，所以选择甲丙。 ②[2]根据题意知道，加热时间较短的液体，吸收热量少，实验过程中，若浸在液体中的温度计示数都升高了50℃，由知道，加热时间较短的液体比热容较小。 ③[3]根据题意知道，质量相同的两种物质，加热时间相同时，吸收热量相同，由知道，温度升高较多的液体比热容较小。 ④[4]两种液体质量相同，根据图b可知，加热相同的时间，吸收热量相同时，B温度升高的少，由可知，B液体的比热容大。 （2）①[5]由于比较不同燃料的热值，所以，应选择不同的燃料加热相同的物质，故应用甲、乙两图进行实验。 ②[6]完全燃烧10g燃料1放出的热量为 [7]若被加热的液体的质量为，则对于燃料1有 即       ① 对于燃料2有 即       ② 联立①②可得。 12．为了保护环境，我们应该采取以下措施：减少含碳燃料的燃烧，有利于控制温室效应；推广使用乙醇汽油，减少汽车尾气污染；减少使用一次性木筷和塑料袋；开发新能源，可以适量减少开采和使用化石燃料等． 【详解】为了保护环境，我们应该采取以下措施：减少含碳燃料的燃烧，有利于控制温室效应；推广使用乙醇汽油，减少汽车尾气污染；减少使用一次性木筷和塑料袋；开发新能源，可以适量减少开采和使用化石燃料等． 13．见解析 【详解】（1）热机工作时将内能转化为机械能。 （2）大气压随海拔高度的增加而减小，故飞机在升空过程中，故舱外大气压强变小。 （3）流体流速越大的位置压强越小，机翼上凸下平，机翼上方空气流速大，压强小，机翼下方空气流速小，压强大，产生向上的压强差，即升力。 14．见解析 【详解】柴油在汽缸内燃爆将内能转化为桩锤的机械能，使获得机械能的桩锤上升到较高的高度，此时桩锤具有较大重力势能；接着桩锤在重力作用下加速下落，将重力势能转化为动能；桩锤在撞击地桩前具有较大的动能，接触地桩时对地桩向下做功，将地桩按照设计方位准确地贯人地层。 15． 见解析 热传递 蒸汽机、内燃机 【详解】(1)[1]杯口不断地冒出大量“白气”，这是由于水蒸气遇冷后液化成的小水滴。 (2)[2]内能改变的两种方式：做功和热传递，试管内的水内能增加是通过热传递改变的。 (3)[3]热机在生活中的应用为蒸汽机、内燃机等。 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 $$