第二章 改变世界的热机 练习 -2024-2025学年教科版物理九年级上册

第二章 改变世界的热机 练习 一、单选题 1．关于热和能，下列说法中不正确的是（　　） A．发生热传递时，热量从高温物体传给低温物体或者从物体的高温部分传向低温部分 B．一块0℃的冰熔化成0℃的水后，温度不变，内能增大 C．内燃机的压缩冲程，是机械能转化为内能的过程 D．夏天在室内洒水降温，利用了水的比热容较大的性质 2．如图为汽油机某一冲程示意图，图中事例和该冲程的能量转化形式相同的是（　　） A．冬天搓手取暖 B．玩滑梯臀部发热 C．活塞弹出 D．压缩棉花燃烧 3．关于热现象的说法，不正确的是（　　） A．汽油机的做功冲程是把内能转化为机械能 B．打气筒在打气时，筒壁发热主要是通过做功改变了内能 C．现代火箭用液态氢作燃料，是因为氢的热值大 D．热机所做的有用功越多热机的效率越高 4．如图所示，正确的是（　　） A．机械能转化成内能 B．内能转化成机械能 C．内能转化成化学能 D．机械能转化成化学能 5．关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　） A．汽油机做功冲程汽缸内燃气的内能增加 B．等质量的0°C的水和冰的内能相等 C．两个发生热传递的物体之间一定存在温度差 D．温度高的物体含有的热量多 6．如图为某汽车上四冲程汽油机的工作示意图，下列说法正确的是（　　） A．使汽车获得动力的冲程是丁 B．飞轮转速3000r/min，则该汽油机1s能做功25次 C．甲图中能量转化是机械能转化为内能 D．一个工作循环过程依次是乙、甲、丁、丙 7．如图所示是四冲程汽油机的一个工作循环示意图，正确的顺序是（　　） A．甲、乙、丙、丁 B．乙、丁、甲、丙 C．甲、丙、乙、丁 D．丁、丙、甲、乙 8．如图所示是四冲程汽油机的剖面图，下列描述错误的是（    ） A．汽油机吸气冲程吸入的是汽油和空气的混合物 B．图中对应的是汽油机的做功冲程 C．汽油机的飞轮转速是1800r/min，则该汽油机每秒钟对外做功60次 D．汽油机工作的功率越大，其效率就越高 二、多选题 9．下列说法中正确的是（    ） A．温度越高的物体内能一定越大 B．温度相同的物体接触时不发生热传递 C．物体内能发生改变时，温度可能保持不变 D．发生热传递时，热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移 10．如图是四冲程汽油机的工作示意图，下列说法正确的是（　　） A．甲是压缩冲程，机械能转化为内能 B．甲是做功冲程，把内能转化为机械能 C．该内燃机一个工作循环有四个冲程，正确的顺序是乙、甲、丁、丙 D．在汽油机的四个冲程中，只有做功冲程有能量转化 11．关于热机的效率，下列说法错误的是（　　） A．热机耗费的燃料少，热机的效率就一定高 B．热机的有用功占总功的比例大效率就高 C．热机做的有用功多，效率就一定高 D．热机的功率大，效率就一定高 12．如图所示，对于下列实验中所描述的物理过程，分析正确的是（    ）    A．图甲是内燃机的做功冲程，该冲程将机械能转化为内能 B．图乙中抽去玻璃板后，两瓶中的气体逐渐混合，说明分子在永不停息地运动 C．图丙中两个底面削平的铅块紧压在一起后能吊住重物，说明分子间存在引力 D．图丁中试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气对瓶塞做功，水蒸气的内能减小 三、填空题 13．如图所示相同的实验装置，燃料1与燃料2质量相同，水与油的质量相同，则比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验（选填“AB”、“BC”、“AC”）；比较不同物质的比热容，应选择 两图进行实验（选填“AB”、“BC”、“AC”）． 14．如图试管内水蒸气将塞子推出的过程，水蒸气的 能转化为塞子的 能。四冲程汽油机工作过程中的 冲程与上述能量转化过程相同。 15．干木材的热值是1.2×107J/kg，它的物理意义是 。完全燃烧2kg木材放出热量为 J，木材用掉一半后热值 （变或不变）。 16．如图甲所示，在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮，用力将活塞迅速向下压，可观察到棉絮自动燃烧起来。图 中（选填“乙”或“丙”）汽油机的工作过程与这一实验过程中能量的转化是一致的，某台汽油机在1s内，汽油机完成80个冲程，则对外做功 次，飞轮的转速为 r/min。 四、实验题 17．为了比较两种燃料的热值，小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同。 (1)实验中应控制燃料燃烧的 （选填“时间”或“质量”）相同，根据 比较燃料燃烧放出热量的多少； (2)小明选用了燃料a和燃料b进行实验。当燃料燃尽后，小明根据各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图乙所示的图像，则可初步判断燃料 的热值大； (3)另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙所示，根据丙图像燃料1和燃料2的热值之比为 。 18．用图1中的实验装置探究水和煤油吸热能力的强弱。 （1）实验前应该在两个相同的烧杯中分别加入初温相同、 相同的水和煤油； （2）本实验选用两个相同的酒精灯同时进行加热，实验中上下反复缓慢地提拉搅拌器，是为了使水和煤油 ；水和煤油吸收热量的多少是通过 （填“温度计示数”或“加热时间”）反映出来的； （3）每隔一分钟记录一次温度，记录的数据如下表。分析表中实验数据得出结论：加热一段时间后，发现煤油的温度比水高，说明煤油的比热容比水的比热容 。（“大”或“小”）升高相同的温度，水的加热时间长，说明 （选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强； 加热时间/min 0 1 2 3 4 温度/℃ 煤油 20 22 24 26 28 水 20 21 22 23 24 （4）酒精灯内酒精用掉一半后，剩下酒精的热值 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； （5）将某种固态物质放入加热功率恒定的装置中，对其加热至沸腾，温度随时间变化的关系如图2所示，固态时的比热容 （选填“大于”、“小于”或“等于”）液态时的比热容，从第11min到第19min，物质分子无规则运动的剧烈程度将 （选填“不变”、“增加”或“减弱”）。 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C D A C B C CD BC AC 题号 11 12 答案 ACD BCD 1．D 【详解】A．发生热传递的条件是存在温度差，发生热传递时，热量从高温物体传给低温物体或者从物体的高温部分传向低温部分，故A正确，不符合题意； B．一块0℃的冰熔化成0℃的水后，吸收热量，温度不变，内能增加，故B正确，不符合题意； C．内燃机的压缩冲程，活塞压缩汽缸内物质做功，机械能转化为内能，是通过做功改变物体的内能，故C正确，不符合题意； D．夏天在室内洒水，水汽化蒸发吸收热量，起到降温的作用，不是利用了水的比热容较大的性质，故D错误，符合题意。 故选D。 2．C 【详解】图中汽油机汽缸中的活塞向下运动，两个气阀都关闭，火花塞喷出电火花，是做功冲程，将内能转化为机械能。 A．两个手相互摩擦做功，机械能转化为手的内能，故A不符合题意； B．小孩在下滑过程中与滑梯摩擦生热，一部分机械能转化成内能，故B不符合题意； C．烧开水时，蒸气弹出活塞，是水蒸气对活塞做功的结果，这时水蒸气的内能转化为活塞的机械能，故C符合题意； D．下压活塞时，活塞压缩气体做功，机械能转化为内能，气体的内能增大，故D不符合题意。 故选C。 3．D 【详解】A．汽油机的做功冲程是把内能转化为机械能，故A正确，不符合题意； B．打气筒在打气时，活塞与筒壁之间摩擦产生热量，主要是通过做功改变了内能，故B正确，不符合题意； C．现代火箭用液态氢作燃料，是因为氢的热值大，相同质量燃料燃烧时能放出更多的热量，故C正确，不符合题意； D．热机的效率是有用功与总功的比值，热机所做的有用功越多热机的效率不一定越高，故D错误，符合题意。 故选D。 4．A 【详解】由图知道，两个气门都关闭，且活塞向上运动，汽缸容积减小，所以是压缩冲程，在该冲程中活塞的机械能转化为气体的内能，故只有A正确。 故选A。 5．C 【详解】A．汽油机在做功冲程中把内能转化为机械能，使燃气的内能减小，温度降低，故A错误； B．0℃的水凝固成0℃的冰时，需要放出热量，内能减少，所以等质量0℃的水比0℃的冰内能大，故B错误； C．存在温度差的两个物体相接触发生热传递时，热量总是从高温物体传给低温物体，或者从物体的高温部分传向低温部分，故C正确； D．热量是一个过程量，不能说含有或具有热量，故D错误。 故选C。 6．B 【详解】A．内燃机的一个工作循环有四个冲程，只有在做功冲程中，机器获得动力，即甲，故A错误； B．四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min, 则该飞轮1s转50圈，因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，所以1s飞轮转50圈，共25个工作循环，共100个冲程，共做功25次，故B正确； C．甲图是做功冲程，做功冲程中，内能转化为机械能，故C错误； D．甲图中两气门都关闭，火花塞点火，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程；乙图中进气门开启，排气门关闭，气体流入汽缸，是吸气冲程；丙图中排气门开启，进气门关闭，气体流出汽缸，是排气冲程；丁图中两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，所以正确的排序是乙、丁、甲、丙，故C错误。 故选B。 7．C 【详解】甲图进气门开启，气体流入汽缸，是吸气冲程；乙图两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程；丙图两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程；丁图排气门开启，气体流出汽缸，是排气冲程；则一个工作循环顺序甲丙乙丁；故C正确，故选C。 8．CD 【详解】A．汽油机是利用内能做功的机器，汽油机吸气冲程吸入的是汽油和空气的混合物，故A正确，不符合题意； B．图中两气门关闭，火花塞有火花，活塞下行，是做功冲程，故B正确，不符合题意； C．在四冲程汽油机的一个工作循环中，完成4个冲程，并对外做功1次，曲轴和飞轮转2圈，汽油机的飞轮转速是1800r/min，即30r/s，则该汽油机每秒钟对外做功故15次，故C错误，符合题意； D．汽油机效率越高，说明用来做有用功的能量占燃料完全燃烧产生的能量之比越大，做功越快指的是功率大，功率和效率没有关系，故D错误，符合题意。 故选CD。 9．BC 【解析】略 10．AC 【详解】AB．甲图两气门关闭，活塞向上运动，压缩空气做功，将机械能转化为内能，是压缩冲程，故A正确，B错误； C．该内燃机一个工作循环有四个冲程，包括吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，图中甲为压缩冲程，乙为吸气冲程，丙为排气冲程，丁为做功冲程，正确的顺序是乙、甲、丁、丙，故C正确； D．在汽油机的四个冲程中，压缩冲程将机械能转化内能，做功冲程将内能转化为机械能，故D错误。 故选AC。 11．ACD 【详解】A．热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比；当热机做一定的有用功，消耗的燃料越少，效率一定越高。做功的多少不确定，热机效率的高低也不一定，故A错误，符合题意； B．热机所做有用功占总功的比例大热机的效率越高，故B正确，不符合题意； C．热机做的有用功多，与燃料完全燃烧放出的能量之比不一定多，故C错误，符合题意； D．功率是物体做功快慢的物理量，与效率是两个完全不同的概念，热机的功率大，效率不一定高，故D错误，符合题意。 故选ACD 12．BCD 【详解】A．图甲中两气门关闭，活塞向下运动，是内燃机的做功冲程，该冲程将内能转化为机械能，故A错误； B．图中下瓶二氧化氮的密度大于上瓶中空气的密度，抽去玻璃板后，两瓶中的气体逐渐混合，说明分子在不停地做无规则运动，故B正确； C．分子间既有引力也有斥力，将两个底面削平的铅块紧压在一起后能吊住重物，此时分子间主要表现为引力，故C正确； D．图丁中试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减小，转化为塞子的机械能，故D正确。 故选BCD。 13． AB AC 【详解】试题分析：为了较不同燃料的热值，要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择AB两图进行实验；为了比较不同物质的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断两种比热容的大小关系，应选择AC两图进行实验． 考点：燃料的热值；比热容的概念 14． 内 机械 做功 【详解】[1][2][3]由图可知，试管内的水蒸气当用酒精灯加热一定程度时，水蒸气会对塞子做功，将水蒸气的内能会转化为塞子的机械能；此过程与汽油机的做功冲程类似，在做功冲程中也是燃气的内能转化为活塞的机械能。 15． 1kg的干木材完全燃烧放出的热量是1.2×107J 2.4×107 不变 【详解】[1]干木材的热值为1.2×107J/kg，它表示的意思是1kg的干木材完全燃烧时放出的热量是1.2×107J。 [2]完全燃烧2kg木材放出热量为 [3]热值是燃料的一种特性，不随质量改变而改变，因此用掉一半，剩下干木材的热值仍然是1.2×107J/kg，保持不变。 16． 乙 20 2400 【详解】[1]图甲中用力将活塞迅速向下压，活塞对筒内气体做功，机械能转化为内能，乙图中两个气门关闭，活塞上行，是压缩冲程，机械能转化为内能，与甲实验过程中的能量转化一致。 [2][3]一个工作循环有4个冲程，对外做功一次，飞轮转动2周，依题意汽油机在1s内，汽油机完成80个冲程，所以1s内完成20个工作循环，对外做功20次，飞轮转40圈，则飞轮的转速为 17．(1) 质量 温度计上升的示数 (2)b (3)8∶3 【详解】（1）[1][2]根据控制变量法，实验中应控制燃料燃烧的质量相同，通过比较温度计上升的示数来比较燃料燃烧放出热量的多少，温度计升高的温度越高，说明燃料放出的热量越大。 （2）由图乙知，当燃料燃尽时，图线b的温度变化大，说明相同质量的a、b燃料完全燃烧时b放出的热量多，则b的热值大。 （3）对于燃料来说，在相同的时间内放出的热量是相同的，根据图可知，燃料1用5min让水从20℃升高到100℃，5min到10min吸收相同的热量，根据公式Q放=mq、Q吸=cmΔt可知 2c水m水Δt1=mq1 对于燃料2来说，燃料2用15min让水从20℃升高到80℃，根据公式Q放=mq、Q吸=cmΔt可知 c水m水Δt2=mq2 解得两种燃料热值之比为 q1∶q2=2Δt1∶Δt2=160℃∶60℃=8∶3 18． 质量 受热均匀 加热时间 小 水 不变 小于 增加 【详解】（1）[1]根据比较不同物质吸热能力的两种方法：①使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量，即比较加热时间，吸收热量多的吸热能力强；②使相同质量的不同物质吸收相同的热量，即加热相同的时间，比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强，要控制不同物质的质量相同，故实验前应该在两个相同的烧杯中分别加入初温相同、质量相同的水和煤油。 （2）[2]实验中为了使水和煤油受热更均匀，应上下反复缓慢地提拉搅拌器。 [3]实验中用相同的酒精灯加热，相同时间内物质吸收的热量相同，用加热时间表示物质吸收热量的多少，这是转换法的应用。 （3）[4][5]分析实验数据可知，当同时升高2℃的温度时，煤油需要的加热时间为1分钟，水需要的加热时间为2分钟，由此可得出的结论为：升高相同的温度，水的加热时间长，说明水的吸热能力更强，煤油的比热容小于水的比热容。 （4）[6]热值是燃料的一种特性，它代表燃料性能的优劣，热值的大小与燃料的种类有关，与燃烧程度、质量的多少以及是否燃烧等均无关，酒精灯内酒精用掉一半后，剩下酒精的热值不变。 （5）[7]图象知，0至4分钟物质为固态，升高的温度为30℃，11至19分钟（时间间隔为8分钟）为液态，温度升高了30℃，可知，升高相同的温度，固态加热时间短，固态时的比热容小于比液态的比热容。 [8]从第11min到第19min，物质的温度升高，物质分子无规则运动的剧烈程度将增加。 学科网（北京）股份有限公司 $$