2.1热机 2024-2025学年教科版物理九年级上册

2024—2025学年九年级上册物理教科版2.1热机 学校:_姓名:_班级:_考号:_ 一、单选题 1.关于内燃机,下列说法中不正确的是 A.内燃机的大量使用会造成环境污染 B.所有的内燃机都是汽油作燃料 C.压缩冲程是将机械能转化为内能 D.做功冲程是将内能转化为机械能 2.关于热机中的能量转化关系,下列说法中正确的是 A.热机是将机械能转化为内能的机器 B.热机是将内能转化为机械能的机器 C.热机是将燃料的化学能转化为机械能的机器 D.热机是利用化学能来做功,它是将化学能转化为内能 3.如图所示的四种交通工具,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 4.搓手时感觉手变热,该过程与四冲程汽油机的哪一个冲程的能量转化相同( ) A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程 5.单缸四冲程汽油机一个工作循环涉及到的主要能量转化情况是 A.做功冲程内能转化为机械能 B.吸气冲程内能转化为机械能 C.做功冲程机械能转化为内能 D.压缩冲程内能转化为机械能 6.神舟十六号载人飞船于2023年5月30日成功发射(如图所示)。神十五和神十六两个乘组六名航天员会师空间站,下列有关说法正确的是( ) A.飞船上升主要利用了空气的浮力 B.反推发动机点火后,发动机工作是机械能转化为内能 C.飞船在加速上升的过程中动能和重力势能都增大 D.火箭选用液态氢作燃料,主要是因为氢具有较小的密度 7.如图中有关能量转化说法正确的是( ) A.甲是把机械能转为内能,内能在增加 B.乙是把机械能转化为内能,内能在减少 C.甲与丁都是内能转化为机械能 D.甲与丙都是内能转化为机械能 8.如图是教材中的几个实验插图,下列有关这几个实验的说法不正确的是( ) A.甲图中实验装置可以探究气体分子的扩散现象 B.乙图中重物不掉落,说明分子间存在引力 C.丙图中瓶塞跳起之前,瓶内气体内能不断增加 D.丁图中塞子受到水蒸气的压力而冲出去,与热机的压缩冲程相同 9.下列关于热和能的说法中,错误的是( ) A.比热容是物质的一种属性 B.古人“钻木取火”,是内能转化为机械能的过程 C.一切物体都具有内能 D.内燃机在做功冲程是内能转化为机械能的过程 10.下列说法正确的是( ) A.吹笛子时手按不同的笛孔是为了改变响度 B.雾是漂浮在空气中的水蒸气,是因为水蒸发吸热形成 C.扩散现象只发生在固体之间 D.内燃机的做功冲程,内能转化为机械能 11.如图所示,将一个空易拉罐的底部钻一个小孔,往易拉罐里喷少量酒精,然后将一个空的纸杯迅速套上,将易拉罐底部的小孔靠近点燃的打火机,纸杯就会“冲天”飞出去。纸杯飞出去的过程与四冲程汽油机哪一个冲程能量转化相同( ) A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程 12.下列是某同学学过内能的知识后整理的部分笔记。其中说法正确的是( ) A.当燃料充分燃烧时,热值会变大 B.用水作为汽车发动机的冷却剂,主要是因为水的比热容较小 C.煤的热值比干木柴的大,煤燃烧时放出的热量比干木柴燃烧时放出的热量多 D.四冲程汽油机的压缩冲程中,机械能转化为内能 13.关于热现象,下列说法中不正确的是( ) A.组成物质的分子之间存在引力和斥力 B.温度低于 0 的室外,仍有水蒸气存在 C.在热传递过程中,吸收热量的物体温度一定升高 D.在四冲程内燃机中,做功冲程的功能是将内能转化为机械能 14.下列说法中,正确的是( ) A.钻木取火是通过热传递的方法改变物体内能 B.柴油机的压缩冲程,活塞对气体做功,机械能转化成内能 C.汽车发动机用水做冷却剂,主要是因为水的蒸发吸热从而实现降温 D.沙漠地区的气温比沿海地区变化明显是因为沙石的比热容比水大 15.内能转化为机械能的冲程是( ) A. B. C. D. 二、填空题 16.汽车发动机一般是柴油机或汽油机,它把燃料燃烧放出的 能转化为机械能。一台柴油机的热机效率为25%,用这台柴油机工作时完全燃烧2kg的柴油可做有用功 J。(柴油的热值q=3.3 107J/kg) 17.如图所示,A是 冲程;B是 冲程;C是 冲程;D是 冲程。其中 冲程是内能转化为机械能, 冲程是机械能转化为内能。 18.生活垃圾的热值为3 106J/kg,垃圾焚烧发电厂每天完全燃烧700t生活垃圾,放出热量的42%用来加热水供给附近小区,1标准大气压下,每天可将 kg的水由30 恰好加热至沸腾[c水=4.2 10J/(kg )]。 19.沿海地区的昼夜温差比沙漠地区的昼夜温差 ,这是因为海水的 比沙子的大。酒精的热值q=3 107J/kg,它的含义是1kg的酒精完全燃烧放出的热量是 J;0.2kg的酒精完全燃烧产生的热量是 J。 三、计算题 20.家中需要将40kg、10 的水加热到60 ,如果利用煤气灶烧水,需燃烧0.8kg煤气(煤气的热值:4.2 107J/kg ),求: (1)将40kg、10 的水加热到60 需吸收的热量是多少? (2)燃烧0.8kg煤气放出的热量是多少? (3)水吸收的热量与燃烧煤气放出的热量相同吗?为什么? 21.用天然气灶将100kg水从20 加热到64 ,已知水的比热容为4.2 103J/(kg• ),天然气的热值为4.4 107J/kg。求: (1)水需要吸收的热量; (2)至少要消耗多少天然气? 22.热机的工作原理 ,完全燃烧10 kg的汽油(热值为4.6 107 J/kg),产生的热量为 J. 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 B B A B A C D D B D 题号 11 12 13 14 15 答案 C D C B A 1.B 【详解】A. 内燃机工作时,燃料燃烧放出的废气会造成环境污染,所以热机的大量使用会造成环境污染,故A正确.B. 汽油、柴油、天然气、氢气等都可以作为内燃机的燃料,故B错误.C. 压缩冲程活塞压缩燃料混合物做功,将机械能转化为内能,故C正确.D. 做功冲程高温高压的燃气推动活塞向下运动,将内能转化为机械能,故D正确.故选B. 【点睛】(1)内燃机工作时,燃料燃烧放出的废气会对环境造成很大的危害.(2)内燃机中可用煤炭、汽油、柴油、天然气、氢气等各种燃料.(3)内燃机的四个冲程中,压缩冲程活塞压缩燃料混合物做功,将机械能转化为内能;做功冲程高温高压的燃气推动活塞向下运动,将内能转化为机械能. 2.B 【详解】AB.热机是利用内能来工作的机器,将内能转化为机械能,故A错误、B正确; CD.热机是将燃料的化学能转化为内能,再将内能转化为机械能的机器,并不是将化学能直接转化为机械能,故C错误、故D错误。 故选B。 3.A 【详解】自行车是消耗人的生物质能,转化为自行车的机械能,故A不用热机,符合题意;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BCD不符合题意.故选A. 【点睛】 4.B 【详解】搓手时感觉手变热,是克服摩擦做功,使手的内能增加,温度升高,此过程中机械能转化为内能;汽油机的压缩冲程是机械能转化为内能的冲程,与上述能量转化相同;吸气冲程和排气冲程没有能量转化,做功冲程内能转化为机械能与题意不符。故ACD不符合题意,B符合题意。 故选B。 5.A 【详解】汽油机的四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程;压缩冲程中,活塞上升压缩汽缸内的气体,使气体内能增大,即机械能转化为内能;做功冲程中,高温高压的燃气推动活塞向下运动,内能转化为机械能,吸气冲程和排气冲程中没有能量转化,故A正确、BCD错. 【点睛】汽油机的四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程.压缩冲程中机械能转化为内能;做功冲程中内能转化为机械能. 6.C 【详解】飞船发射时向下喷出气体,物体间力的作用是相互的,飞船同时受到一个向上的反作用力,推动飞船上升,利用的是力的作用的相互性,故A错误;反推发动机点火后,发动机将内能转化为机械能,故B错误;飞船加速上升,质量不变,速度增加,所以动能变大,同时质量不变,高度增加,故重力势能变大,故C正确;火箭的发动机选用液态氢作燃料,主要是因为氢具有较大的热值,完全燃烧相同质量的氢可以释放出更多的热量,故D错误。 7.D 【详解】A.甲:对试管内的水加热,使其温度升高,内能增大,当内能增大到一定程度,就把塞子推出来,即内能转化成机械能,故A错误; B.乙:活塞压缩棉花做功,使其内能增大,机械能转化成内能,故B错误; CD.丙:汽油瞬间燃烧,产生高温高压燃气,燃气推动活塞做功,内能转化成机械能;丁:内燃机的压缩冲程中,压缩气体对气体做功,气体内能增加,该过程中机械能转化为内能,故D正确,C错误。 故选D。 8.D 【详解】A.扩散现象指的是不同种物质自发地彼此进入对方的一种无规则运动现象。二氧化氮气体的密度大于空气,当撤去玻璃板后,两者混合在一起,使装空气的瓶子也变成了红棕色,可以探究气体分子的扩散现象,故A正确,不符合题意; B.分子间具有引力和斥力,乙图中重物不掉落,说明分子间存在引力,故B正确,不符合题意; C.丙图中活塞跳起之前,活塞对气体做功,瓶内气体内能增加,故C正确,不符合题意; D.丁图塞子受到水蒸气的压力而冲出去,试管内水蒸气内能转化为活塞机械能,与热机做功冲程相同,故D错误,符合题意。 故选D。 9.B 【详解】A.比热容是物质的一种基本属性,只与物质的材料和状态有关,故A正确,不符合题意; B.钻木取火,是机械能转化为内能,故B错误,符合题意; C.物质是由于分子、原子构成,分子永不信息地做无规则运动,具有动能,分子存在间隙和作用力,故分子间存在分子势能,故一切物体都具有内能,故C正确,不符合题意; D.内燃机的做功冲程是将内能转化为机械能,故D正确,不符合题意。 故选B。 10.D 【详解】A.吹笛子时手按不同的笛孔是为了改变音调,故A错误; B.雾是漂浮在空气中的小水滴,是因为水蒸气受冷放热形成,故B错误; C.扩散现象在固体、液体和气体间都可能发生,故C错误; D.内燃机的做功冲程,将内能转化为机械能,故D正确。 故选D。 11.C 【详解】易拉罐里酒精燃烧,是化学能转化为内能,然后纸杯“冲天”飞出去,是将内能转化为机械能,在四冲程汽油机里,做功冲程将内能转化为机械能,故C符合题意,ABD不符合题意。 故选C。 12.D 【详解】A.热值是质量为1kg的燃料完全燃烧时所释放出的热量,热值是燃料本身的一种特性,热值的大小只与燃料的种类有关,与是否充分燃烧无关,故A错误; B.用水作为汽车发动机的冷却剂,主要是因为水的比热容较大,与其他物质相比,在质量相同的情况下,升高相同的温度,水吸收的热量多,故B错误; C.根据Q=mq可知,放出的热量与热值、质量都有关,故煤的热值大,燃烧时放出热量不一定多,故C错误; D.四冲程汽油机的压缩冲程中,活塞推动燃气做功,使燃气温度升高,内能增大,将机械能转化为燃气的内能,故D正确。 故选D。 13.C 【详解】A. 物质的分子之间有相互的引力和斥力,故A正确;B. 蒸发是在任何温度下发生的,故温度低于0 的室外,仍有水蒸气存在,故B正确.C. 在热传递过程中,吸收热量的物体温度可能不变,如晶体在熔化过程中吸收热量,但温度不变,故C错误;D. 在四冲程内燃机中,做功冲程的功能是将内能转化为机械能,故D正确.故不正确的是C. 14.B 【详解】A.钻木取火是利用了摩擦生热,即做功改变物体的内能,故A错误; B.柴油机在压缩冲程中,活塞对汽缸中的气体做功,将活塞的机械能转化为气体的内能,使汽缸中的气体内能增加、温度升高,是用做功的方法增加了汽缸内气体的内能,故B正确; C.汽车发动机利用水的比热容大的特点,与其它物质相比,在质量相同、升高的温度相同时,水吸收的热量多,使发动机的温度不致升得太高,故C错误; D.由知道,吸收相同热量的情况下,由于水的比热容较大,故沿海地区温度变化不明显,而沙漠地区沙石的比热容小,故沙石的温度变化明显,故D错误。 故选B。 15.A 【详解】A.图中两气阀关闭,活塞向下运动,是做功冲程,将内能转化为机械能,故A符合题意; B.图中两气阀关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,将机械能转化为内能,故B不符合题意; C.吸气阀开启,排气阀关闭,活塞向下运动,是吸气冲程,没有能量转化,故C不符合题意; D.吸气阀关闭,排气阀开启,活塞向上运动,是排气冲程,没有能量转化,故D不符合题意。 故选A。 16. 内 1.65 107 【详解】[1]柴油机或汽油机工作时,消耗内能,产生机械能,把燃料燃烧放出的内能转化为机械能。 [2]完全燃烧2kg柴油放出的热量 Q放=mq=2kg 3.3 107J/kg=6.6 107J 有用功 W有=Q放 =6.6 107J 25%=1.65 107J 17. 压缩 吸气 做功 排气 做功 压缩 【详解】[1]图A进气门关闭,排气门关闭,活塞向上运动,是压缩冲程。 [2]图B进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,是吸气冲程。 [3]图C进气门关闭、排气门关闭,火花塞打火,活塞向下运动,是做功冲程。 [4]图D进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,是排气冲程。 [5][6]其中做功冲程是内能转化为机械能,压缩冲程是机械能转化为内能。 18.3 106 【详解】由Q=mq可得,完全燃烧700t生活垃圾释放的热量为 Q放=mq=7 105kg 3 106J/kg=2.1 1012J 水吸收的热量为 Q吸=42%Q放=42% 2.1 1012J=8.82 1011J 1标准大气压下水的沸点是100 ,设该热量可以将m的水加热至沸腾,由Q=cm t可得 19. 小 比热容 3 107 6 106 【详解】[1][2]因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得昼夜的温差小,因此,沿海地区昼夜温差小,沙漠地区昼夜温差较大。 [3]燃料的热值的物理意义是1kg燃料完全燃烧释放的热量,酒精的热值是3.0 107J/kg,则表示的物理意义是1kg的酒精完全燃烧所放出的热量是3.0 107J。 [4]由Q=qm可得,0.2kg的酒精完全燃烧产生的热量为 Q=qm=3 107J/kg 0.2kg=6 106J 20.(1)8.4 106J;(2)3.36 107J;(3)见解析 【详解】解:(1)水吸收的热量 (2)煤气放出的热量 (3)由于加热过程中存在热量损失,所以水吸收的热量小于煤气燃烧放出的热量。 答:(1)水吸收的热量为8.4 106J; (2)燃烧0.8kg煤气放出的热量为3.36 107J; (3)水吸收的热量与燃烧煤气放出的热量不相同,因为存在热量损失。 21.(1)1.848 107J;(2)0.42kg 【详解】解:(1)根据吸热公式,水吸收的热量 Q吸=cm水(t-t0)=4.2 103J/(kg• ) 100kg (64 -20 )=1.848 107J (2)不计热量损失,所以吸热和放热相同 Q放=Q吸=1.848 107J 由Q=mq得需要天然气的质量 答:(1)水需要吸收的热量是1.848 107J; (2)至少要消耗0.42kg天然气。 22. 内能转化为机械能 4.6 108 【详解】热机是将内能转化为机械能的机器. 完全燃烧10kg汽油完全燃烧要放出的热量: . 点睛:本题考查了热机的原理、燃料完全燃烧释放热量公式的应用,属于基础性题目. 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 $$