期末专项训练：改变世界的热机 2024-2025学年教科版物理九年级上学期

期末专项训练：改变世界的热机 一、单选题 1．关于四冲程汽油机的工作过程，下列说法正确的是（　　） ①在压缩冲程中，机械能转化为内能    ②在做功冲程中，内能转化为机械能 ③只有做功冲程是燃气对外做功    ④汽油机和柴油机的点火方式相同 A．②③ B．①③ C．②④ D．①②③ 2．关于内能及其利用，下列说法正确的是（　　） A．0℃的水不具有内能 B．足球运动得越慢，它的内能越小 C．热机的功率大，效率就一定高 D．两个内能相同的物体相互接触时，也可能发生热传递 3．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．套筒内气体的内能是通过热传递改变的 B．套筒内气体分子的无规则运动加剧 C．这相当于四冲程汽油机的做功冲程 D．套筒内气体对推杆做功使筒内气体内能增大 4．小李同学想比较甲物质与水的吸热本领，在老师指导下，用同一套实验装置分别加热200g的甲物质和水，如图甲所示。测得的数据绘制了如图乙所示的温度随时间变化图像，已知酒精的热值q酒精=3×107J/kg，加热时酒精灯平均每分钟消耗0.28g酒精，相同时间内甲吸收的热量与水吸收的热量相等，c水=4.2×103J/（kg•℃），则下列说法中正确的是（　　） A．实验前应“自上而下”安装器材 B．甲与水的比热容之比为 C．前10min，甲吸收的热量为2.52×104J D．酒精灯的加热效率为35% 5．下列说法错误的是（　　） A．一瓶酒精燃烧掉一半后其热值不变 B．炒菜时铁锅被烧热后其比热容不变 C．进入大气层被烧毁的流星是通过做功获得内能 D．0℃的冰熔化成0℃的水其内能不变 6．如图所示是街头常见的，一边行驶一边向空中喷雾的雾炮车，喷向空中的水雾能使尘埃粒子 快速沉降到地面，对净化空气有一定的作用。关于这一情景，下列说法正确的是（    ） A．从物质世界的尺度来归类，空气中的尘埃粒子应该属于“分子 ”范畴 B．雾炮车静止在水平地面时受到地面的支持力与它的重力是相互作用力 C．雾炮车多采用四冲程柴油机，它主要通过压缩冲程来获得前进的动力 D．北方的冬天不能使用该措施，因为喷洒出的水雾很快凝固，危及安全 7．下列说法正确的是（　　） A．固体熔化时会吸收热量，温度却不一定升高 B．发生热传递时，能量从内能大的物体向内能小的物体传递 C．一根铁棒很难被拉伸，说明分子间只存在引力 D．内燃机的压缩冲程，主要通过热传递增加了汽缸内物质的内能 8．如图A所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，硝化棉会燃烧起来；如图B所示是四冲程汽油机工作示意图。下列说法正确的是（　　） A．图A中迅速压下活塞，筒内空气的内能增大，筒壁的内能减小 B．图B中乙冲程具有很明显的内能转化为机械能的过程 C．图B中丙冲程存在着化学能转化为内能的过程 D．图A基本展示了图B中丙冲程的工作原理 二、填空题 9．如图为比亚迪新能源油电混合动力汽车的汽油发动机模型，下列的图 （写序号）的冲程为汽车提供动力，如果该汽油机飞轮转速是1200，则它每秒钟内对外做功 次。 10．我国自主研制的“红旗HQ3”无人驾驶汽车在某段平直公路上进行测试，汽车以18m/s的速度匀速行驶了10min，已知汽车发动机的牵引力是1000N，发动机的效率是40%，则牵引力做功 J，发动机消耗燃油是 kg（燃油的热值为4.5×107J/kg） 11．单缸四冲程内燃机完成一个工作循环时，图中四个冲程的顺序是 。 12．汽油机功率为8kW，工作1h使用的乙醇汽油燃烧的热量是7.2×107J，这汽油机的工作效率为 。 13．某家用轿车的发动机是四冲程汽油机。它在 冲程将机械能转化为内能；该轿车百公里消耗汽油6kg，这些汽油完全燃烧放出 J的热量。 （q汽油=4.6×107J/kg ） 14．五月的某个星期天，小林一家开车去了黑颈鹤国家级自然保护区大山包观赏美丽的自然风光。一天的旅行结束后，小林的爸爸发现汽车消耗了汽油，则这汽油完全燃烧放出热量是 ，若这台汽车的热效率为，不计其他能量损失，则汽车对外所做的有用功为 。（） 15．爸爸驾驶汽车带小明去海边沙滩浴场游泳，汽车是依靠发动机（汽油机）工作时的 冲程获得动力的。内燃机工作时就因 冲程排放的废气对大气造成污染。小明发现沙子烫脚。面海水却是凉凉的，这是因为水的 比沙子的大。 16．汽车的发动机常用水作为降温的物质，这是因为水的 较大的缘故．汽油的热值是4.6×107J/kg，1kg汽油完全燃烧放出的热量是 J．目前热机的效率还比较低，在热机的能量损失中， 带走的能量最多，设法利用这部分能量，是提高燃料利用率的重要措施． 三、实验题 17．小王和小明利用如图两套装置探究①不同物质吸热升温的现象以及②不同燃料充分燃烧放热的现象，液体和燃料的质量以及种类根据实验的需要和方便进行正确选取。 （1）在组装器材时应先调节 （A/B）的高度：两个实验中都要控制 （填燃料、杯中液体）质量相等； （2）在探究“不同物质吸热升温”的特点时，物质吸热的多少是通过 反映的；在探究燃料燃烧放出的热量，燃料放热多少是通过 来反映的；（填写序号） A．温度计上升的示数   B．加热时间 （3）假设在探究中根据所测数据都画出了如图图像（不计热量的损失），则根据图像可计算出，探究①“不同物质吸热升温的现象”中，图像一和图像二表示两种物质的比热容之比为 。 四、简答题 18．如图所示的是生活中常见的柴油发电机组，它具有机动灵活、投资较少、启动方便等优点。它以柴油为燃料，以柴油机带动发电机发电，在柴油机汽缸内，活塞压缩空气体积，温度迅速升高，达到柴油的燃点，柴油被点燃，混合气体剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞做功，从而带动曲轴旋转。这样就可以利用柴油机的旋转带动发电机的转子发电，经闭合的回路就能产生电流。请找出一个与前述情景相关的物理信息，并指出对应的物理知识。（不得与示例重复） 示例： 物理信息：柴油与空气混合剧烈燃烧；物理知识：化学能转化为内能。 物理信息： ；物理知识： 。 19．在我们的生活中很多时候都要用到内燃机，请你说出内燃机一个工作循环有哪几个冲程？同时从能量转化的角度看，说出其中两个冲程的能量转化？ 20．在抵制日货运动中，小将同学家响应号召，购买了一辆国产轿车，如图所示，汽车应用了许多物理知识。请你运用所学的物理知识解答下列问题： （1）汽油机是汽车的“心脏”，汽油机的做功冲程是将 能转化为 能。但在卡车中，通常使用柴油机，这是因为柴油机的机械效率 （选填“高”或“低”）； （2）汽车在平直的公路上匀速行驶10min内前进了6km，它受到的阻力为1000N，则该段时间内，汽车做功 J，功率为 W； （3）开车上坡前，往往加大油门，以提高汽车速度，这是为了增大 （选填“惯性”或“动能”）。 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 答案 D D B C D D A C 1．D 【解析】略 2．D 【详解】A．任何物体都有内能，故A错误； B．足球运动得慢，说明它的动能小，而内能与动能无关，故B错误； C．功率是描述做功的快慢，效率是有用功占总的热量的百分比，两者无直接关系，故C错误； D．两个物体内能相同，温度可能不同，故可以发生热传递，故D正确。 故选D。 3．B 【详解】ABD．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B正确，AD错误； C．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C错误。 故选B。 4．C 【详解】A．实验前需要根据酒精灯外焰高度来固定石棉网高度，所以应“自下而上”安装器材，故A错误； B．由图乙可知，甲和水均升高60℃时，水的加热时间是甲的二倍，即水吸收的热量是甲的二倍，二者质量相同，由可知，水的比热容是甲的二倍，甲与水的比热容之比为，故B错误； C．前10min，甲升高了60℃，甲吸收的热量为 故C正确； D．前10min，酒精灯燃烧放出的热量为 酒精灯的加热效率为 故D错误。 故选C。 5．D 【详解】AB．热值是燃料的一种性质，其大小与燃料的种类有关，与其质量和燃烧程度无关；比热容是物质本身的一种特性，和物质的多少无关，与物质的性质、温度、外界压力等等因素有关，酒精燃烧掉一半后，剩余的酒精热值和比热容都不变，铁锅被烧热后其比热容不变，故AB正确，不符合题意； C．流星进入大气层要克服摩擦做功，机械能转化为内能，属于做功改变内能，故C正确，不符合题意； D．一定质量的0℃的冰熔化成0℃的水，熔化过程吸热，内能增大，故D错误，符合题意。 故选D。 6．D 【详解】A．尘埃粒子是固体小颗粒，不是分子，故A错误； B．雾炮车静止在水平地面时受到地面的支持力与它的重力，这两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上，是一对平衡力，故B错误； C．雾炮车多采用四冲程柴油机，做功冲程中，将燃气的内能转化为机械能，提供动力，因此它主要通过做功冲程来获得前进的动力，故C错误； D．北方的冬天温度很低，喷洒出的水雾很快凝固，会危及安全，故D正确。 故选D。 7．A 【详解】A. 晶体在熔化过程中会持续吸热，但温度不升高，故A正确； B. 发生热传递时，能量会自发的从高温物体传递给低温物体，与内能大小无关，故B错误； C. 分子之间既存在引力，也存在斥力，故C错误； D. 内燃机的压缩冲程中，主要通过做功的方式增加汽缸内物质的内能，故D错误。 故选A。 8．C 【详解】A．厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气的内能增大，温度升高，是通过做功的方式改变空气内能，筒壁从筒内空气吸收热量，同时活塞与筒壁之间会发生摩擦生热现象，内能变大，故A错误； B．乙冲程中，两个气门关闭，活塞上行，为压缩冲程，机械能转化为内能，故B错误； C．丙冲程中，两个气门关闭，活塞下行，为做功冲程，燃料燃烧，燃料的化学能转化为内能，故C正确； D．图1的能量转化为是机械能转化为内能，与图2中乙冲程的工作原理基本相同，故D错误。 故选C。 9． 甲 10 【详解】[1]汽油机工作工程中做功冲程将内能转化为机械能从而给汽车提供动力，图甲中进排气门全关，火花塞喷火花，活塞向下运动，属于做功冲程。 [2]飞轮转速是1200r/min，则飞轮每秒钟的转速为20r，已知飞轮转2r对外做功1次，则该汽油机每秒钟内对外做功10次。 10． 1.08×107 0.6 【详解】[1]10min内，汽车通过的路程 s=vt=18m/s×10×60s=1.08×104m 牵引力做的功 W=Fs=1000N×1.08×104m=1.08×107J [2]此过程发动机消耗燃油放出的热量 据Q放=mq知，发动机消耗燃油的质量 11．乙甲丁丙 【详解】甲中的两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是第二冲程；乙中的一个气阀打开，活塞向下运动，所以为吸气冲程，是第一冲程；丙中的一个气阀打开，活塞向上运动，所以为排气冲程，是第四冲程；丁中的两个气阀都关闭，活塞下运动，且有电火花，所以为做功冲程，是第三冲程；故排序为：乙甲丁丙。 12．40% 【详解】由 可知，汽油机1h所做的有用功 汽油机的工作效率 13． 压缩 2.76×108 【详解】[1]在压缩冲程中，压缩气体对其做功，将机械能转化为内能。 [2]6kg汽油完全燃烧放出热量为 Q放=mq汽油=6kg×4.6×107J/kg=2.76×108J 14． 【详解】[1]汽油燃烧放出的热量为 [2]有用功为 15． 做功 排气 比热容 【详解】[1]在汽油机的一个工作循环中，做功冲程是将内能转化为机械能，为汽车提供动力。 [2]内燃机工作时，排气冲程排放的废气对大气造成污染。 [3]因为海水的比热容比沙子的大，在相同光照下（或吸收相同热量）时，沙子的温度升得比水高。所以沙子很烫脚，而海水却是凉凉的。 16． 比热容 4.6×107 废气 【详解】第一空．因为水的比热容较大的缘故，即相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，汽车发动机常用水来做冷却剂；所以，汽车的发动机常用水作为降温的物质； 第二空．由Q=qm知道，1kg汽油完全燃烧放出的热量是： Q=qm=4.6×107J/kg×1kg=4.6×107J； 第三空．热机的各种损失中，废气带走的能量最多．所以，需要设法利用这些能量，来提高燃料利用率． 17． A 杯中液体 B A 3∶8 【详解】（1）[1]由于实验中要用酒精灯的外焰加热，而铁架台的底座是固定的，故应选调节A的位置，使酒精灯的外焰加热。 [2]由于物体吸热的多少与物体的质量、比热容和温度变化量有关，如果探究①不同物质吸热升温的现象，实验中应控制烧杯中液体的质量相同；如果探究②不同燃料充分燃烧放热的现象，要用利用液体温度变化来反映吸热的多少，根据可知，也需要液体的质量相同，故两个实验均要求杯中液体质量相等。 （2）[3]在探究“不同物质吸热升温”的特点时，吸热的多少不易直接测量，由于两个加热器相同，相同的时间放出热量相同，故可以利用加热时间间接反映吸热的多少，故选B。 [4]在探究燃料燃烧放出的热量，放热的多少也不易直接测量，根据可知，在液体质量、比热容相同时，吸热的多少与温度变化量有关，故选A。 （3）[5]根据丙图可知，图像一在30min内温度的变化量为 图像二在40min内温度的变化量为 由于加热器相同，吸热的多少与加热时间成正比，故 即 变形可得 18． 活塞压缩空气体积，温度迅速升高 机械能转化为内能 【详解】[1][2]活塞压缩空气体积，对空气做功，空气的内能增大，温度迅速升高，此过程中将机械能转化为内能。 19．内燃机的一个工作循环有四个冲程，分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程以及排气冲程． 在内燃机的四个冲程中，压缩冲程将机械能转化为内能；做功冲程将内能转化为机械能． 【详解】解答：内燃机的一个工作循环有四个冲程，分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程以及排气冲程．在内燃机的四个冲程中，压缩冲程将机械能转化为内能；做功冲程将内能转化为机械能． 点睛：内燃机完成一个工作循环中要经历4个冲程；其中有两个冲程发生能量转化，一是压缩冲程中机械能转化为内能；二是做功冲程中内能转化为机械能． 20． 内 机械 高 动能 【详解】（1）[1][2]汽油机是汽车的“心脏”，汽油机的做功冲程，气体推动活塞做功，将内能转化为机械能。 [3]柴油机的机械效率高，因此在卡车中，通常使用柴油机。 （2）[4]由二力平衡条件得，汽车的牵引力为 汽车做功 [5]功率为 （3）[6]开车上坡前，往往加大油门，以提高汽车速度，车的质量不变，惯性只与质量有关，惯性不变；动能与质量、速度有关，质量不变，速度变大，动能变大。 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 $$