第2章 改变世界的热机基础测试卷-【千里马·单元测试卷】2025-2026学年新教材九年级全一册物理(教科版2024)

参考答案及解析 第1章 基础测试卷 1.C 2.D 3.C 4.A 5.D [解析]先后将甲、乙两球投入同一杯水中，水降低的 温度相同，水放出的热量相同，由题意可知，Q吸=Q放，不 计热损失，则甲、乙两球吸收的热量相同，而乙球比甲球 少升高了△t,即乙球的末温低；由上述分析可知，质量相 同的甲、乙两球，吸收相同的热量，乙球升高的温度少，根 据Q=cm△t可知乙球的比热容大，即c甲<c乙。 6.D 7.ACD 8.CD 9.AC [解析]用相同的加热装置，t?～t?时间内，加热时间 相同，所以a、c吸收的热量相同；t?～t?时间内物质a处 于熔化过程，温度虽然不变，但继续吸收热量，所以其内 能增加；用相同的加热装置对b、c两种物质加热时，0～t? 时间内两种物质吸收的热量相同，c物质升高的温度较 小，但b、c物质的质量不确定，由公式c=O知，b的比 热容可能大于c的比热容；如果a、b是同种物质，比热容 相同，升高相同的温度时，b的加热时间长，b吸收的热量 多，根据Q=cm△t知，b的质量大于a的质量。故选AC。 10.扩散 分子在永不停息地做无规则运动 11.2.8×10?不变 12.热传递 减小 13.1:2 无法判断[解析]甲、乙两物体的比热容之比 c甲：cz=ca cB=2:1,质量之比m甲：mz=1:1,吸收热量 之比Q甲：Q乙=1:1。由(c=m2,可知，甲、乙升高的温度 之比会 知 道甲、乙两物体升高温度的关系，但是由于不知道甲、乙 两物体的初温，就无法知道甲、乙两物体的末温，所以将 二者接触，无法判断热传递方向。 14.密度小 不停地做无规则运动 15.比热容 B 16.扩散 比热容大 17.(1)大于35℃(2)> 18.(1)引力(2)小于 间隙(3)剧烈 19.(1)加热时间 (2)水 (3)水 沙子开始受热不均匀(或未搅拌沙子) (4)内陆 快 20.(1)加热时间(2)甲(3)不可行(4)甲 21.(1)相等 ①水温升高的多少 ②控制变量 种类 散热 ③小明 (2)煤油 22.解：(1)铅块放出的热量： Q放=cmmn(t-t)=0.13×103J/(kg·℃)×100× 10?3kg×(98℃-18℃)=1.04×103J; (2)不计热量损失，煤油吸收的热量： Q吸=Q放=1.04×103J, 由 Q吸=煤油m煤油(t—t媒油)可知,煤油的比热容: can=m(-am) 80×10*kg×(18℃-12℃)~ 2.17×103J/(kg·℃)。 答：(1)铅块放出的热量为1.04×103J;(2)煤油的比热 容约为2.17×103J/(kg·℃)。 23.解：(1)水吸收的热量： Q吸=c水m水△t=4.2×103J/(kg·℃)×2.5kg×80℃ =8.4×10?J; (2)采用煤炉加热，煤燃烧放出热量的10??水吸收， 煤燃烧放出的热量： Q效=10?.40×1?8.4×10°J; (3)根据Q放=mq可知，需要完全燃烧煤的质量： mn-90-3×40×1J=0.28 kg。 答：(1)水吸收的热量为8.4×10?J;(2)煤燃烧放出的 热量为8.4×10?J;(3)需要完全燃烧煤的质量为 0.28 kg。 24.(1)做功(2)C(3)高 (4)2m2(-1.)++. 第2章 基础测试卷 1.A 2.C 3.B 4.C 5.B 6.D 7.AC 8.AD [解析]A.上升过程中，水火箭瓶内气体对外做功， 故水火箭瓶内气体的内能减少，故A正确；B.往水火箭里 打气，相当于内燃机压缩冲程，压缩气体做功，故B错误； C.水从水火箭中喷出相当于内燃机的做功冲程，水火箭 瓶内气体对水做功，故C错误；D.根据能量守恒定律，在 整个过程中，能量总量是保持不变的，能量是不会凭空产 生，也不会凭空消失，故D正确。故选AD。 9.AD 10.做功 压缩 11.做功 热值 12.小 不变 13.内 机械 做功 14.做功 2400 15.25 16.不合理 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，与燃料热值大小无关 17.热传递 做功 18.压缩 60 热传递 19.是 化学 做功 20.10 5.52×10?[解析]单缸四冲程汽油机一个工作循 环内，飞轮转2圈，对外做功1次。某台单缸四冲程汽 油机的飞轮转速为1 200 r/min,即飞轮1 min转1 200 圈，则飞轮1s转20圈，对外做功10次。400g汽油完全 燃烧释放的热量为Q=mQ汽油=400×10?3kg×4.6× 10?J/kg=1.84×10?J,该汽油机的效率为30则汽油 机输出的有用机械功为W有=ηQ=30?1.84×10?J= 5.52×10?J。 21.30�.9×10? 22.解：(1)水吸收的热量： Q吸=c水m△t=4.2×103J/(kg·℃)×40kg×(40℃- 15℃)=4.2×10?J; (2)天然气完全燃烧放出的热量： Q放=4天然气V=3.5×10?J/m3×0.15m3=5.25×10?J; (3)烧水过程中该热水器的效率： ”=Q×100?.25×10°×100?0?? 答：(1)水吸收的热量为4.2×10?J;(2)天然气完全燃 烧放出的热量为5.25×10?J;(3)烧水过程中热水器的 效率为80?? 23.(1)热值大 无污染 解：(2)3×10?kg液态氢完全燃烧释放的热量： Q=mq=3×10?kg×1.4×10?J/kg=4.2×1012J, 标准大气压下水的沸点为100℃, 由Q吸=cm△t知，水的质量： m=△-42×10°V(kg2×)×(100℃-20℃)= 1.25×10?kg; (3)氢能源车所做的功： W=Pt=70×103W×0.5×3600s=1.26×10?J, 2kg燃料完全燃烧释放的热量： Q′=m"q=2kg×1.4×10?J/kg=2.8×10?J, 该发动机的效率： n=。×100?.8×10°×100?5?? 答：(2)这些燃料完全燃烧最多能将1.25×10?kg初温 为20℃的水加热至沸腾；(3)该发动机的效率为45?? 24.(1)增大 做功 比热容大(2)BC(3)变大 (4)1.296×10?1080 (5)C 专项提优训练卷(一)热学实验 1.(1)使a、b两种液体在相同时间内吸收的热量相同 39 (2)b b 2.(1)更容易控制水和煤油相同时间内吸收的热量相等(合 理即可) (2)水 转换法(3)2.1×103 3.(1)自下而上(2)质量(3)加热时间的长短 转换 (4)33 (5)B 4.(1)C(2)大于 5.(1)陶土网(2)质量 温度计示数变化量(3)b 九年级物理 教科版全一册 (4)燃料c的燃烧过程比较快 大于(5)能 6.(1)必须(2)乙 升高温度(3)a 专项提优训练卷(二)热学计算 1.解：由Q吸=cm△t 可知： △=9m-441×01kg:吧)×2kg=80℃, 因电热锅是密闭的，锅内气压大于标准大气压， 所以汤的末温：t=t?+△t=22℃+80℃=102℃。 答：10分钟后汤的温度上升到102℃。 2.解：(1)水的质量：m水=m冰=2kg, CD段10 min内水吸收的热量： Q吸1=c水m水(t-t?)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(20℃ -0℃)=1.68×10?J; (2)冰在AB段从-20℃升高到0℃,加热时间为5min, 相同时间内冰和水吸收的热量相同，则冰在AB段吸收的 热量:Qm2=2Qm=2×1.68×103J=8.4×10°J, 冰的比热容： 二4(-6)2k L04×10-20℃) =2.1×103J/(kg·℃)。 答：(1)CD段水吸收的热量为1.68×10?J;(2)冰的比热 容为2.1×103J/(kg·℃)。 3.解：(1)由图乙可知，加热6分钟， A液体升高的温度：50℃-20℃=30℃, B液体升高的温度：80℃-20℃=60℃, 故A液体的吸热能力强，即比热容大，故A液体为水， 水在6min内吸收的热量： Q吸=c水m△t=4.2×103J/(kg·℃)×0.5 kg×(50℃- 20℃)=6.3×10?J; (2)加热相同的时间，两种液体吸收的热量相同，由Q吸= cm△t 可知， =m2Aa=0.53g×60℃=2.1×10°3J/(kg·℃)。 答：(1)水在6min 内吸收的热量为6.3×10?J;(2)该液 体的比热容为2.1×103J/(kg·℃)。 4.(1)A 解：(2)这些天然气完全燃烧释放的热量： Q散=Vq=21m3×3.6×10?J/m3=7.56×10?J, 水吸收的热量： Q吸=nQ放=40?7.56×10?J=3.024×10?J, 加热水的质量： m=a(-6) 4.2×10°V(38024×(100℃-20℃) =900 kg; (3)完全燃烧木柴的质量： m 9 1725×0101-63 kg。 答：(2)这些热量可以让标准大气压下900 kg的水由 20 ℃恰好烧开；(3)需要完全燃烧63kg木柴。 ·49· 单元测试卷·九年级物理·教科版·全一册 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效 检 测 染 第2章 基础测试卷答题卡 姓 名 准考证号 贴条形码区 缺考 缺考考生由监考员粘贴条形码， 标记 并用2B铅笔涂黑缺考标记。 一、答题前，考生必须将自己的姓名、准考证号填写在答题卡指 定的位置上，并核准条形码上的信息是否与本人相符，完全 正确后，将条形码粘贴在答题卡上的指定位置上。 填涂样例 二、选择题必须在答题卡上用2B铅笔涂黑，非选择题必须用 正确填涂 注意事项 0.5mm黑色水签字笔答题，字迹要工整、清楚。 三、考生必须在答题卡上每题指定的答题区域内答题。在其他 题号的答题空间答题无效。答案不能超出黑色边框，超出 黑色边框的答案无效。写在试题卷上的答案无效。 四、要保持答题卡整洁，不准折叠，不准弄破。 五、考试结束后，将试题卷和答题卡一并交给监考员。考生不准 将试题卷或答题卡带出考场，否则，将按有关规定处理。 一、选择题(用2B铅笔填涂) 1 [A][B][C][D] 4 [A][B][C][D] 7 [A][B][C][D] 2 [A][B][C][D] 5 [A][B][C][D] 8 [A] [B][C][D] 3 [A][B][C][D] 6 [A][B][C][D] 9 [A][B][C][D] 二、填空题 10.____ 11.______ 12. ________ 13.______ 14. ____________ 15. 16. 17.____ 18. 19. 20.___________ 21.________ ____________ 三、综合应用题 22. 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效 23.(1) 24.(1)________ (2)_____ (3)_____ (4)_____________ (5)______ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效 考号 班级 姓名 装，-订⋯'线⋯⋯内，'不⋯要⋯⋯答，'题 = 第2章 基础测试卷 [答案：P49] 答题卡 【考查范围：改变世界的热机】 满分：80分 一、选择题：本题共9小题，每小题3分，共27分。在每小题给 出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，选对 的得3分；第7～9题有多项符合题目要求，全部选对的得3 分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。 1.近年来我国重大装备层出不穷，国人倍感自豪。下列装备的 动力装置不是热机的是 ( ) A.新能源电动汽车 B.东风号远洋轮船 C.国产大飞机C919 D.长征五号运载火箭 2.(上海中考)四冲程内燃机工作时，将内能转化成机械能的冲 程是 ( ) A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程 题 号 一 二 三 总 分 得 分 3.下图为某四冲程汽油机顺序被打乱的工作图，下列说法正确 的是 ( ) 甲 乙 丙 丁 3题图 A.四个冲程的顺序应该是乙→甲→丁→丙 B.图甲是做功冲程，内能转化为机械能 C.图乙是压缩冲程，机械能转化为内能 D.图丙是排气冲程，内能转化为机械能 4.下列有关柴油机和汽油机的说法中，不正确的是( ) A.汽油机有火花塞 B.柴油机有喷油嘴 C.汽油机的效率一般比柴油机高 D.汽油机的点火方式是点燃式 5.甲、乙两汽车，甲的汽油机效率比乙的汽油机效率高，这表明 ( ) A.甲做功比乙多 B.以相同的牵引力行驶相同的路程，甲耗油比乙少 C.甲消耗的汽油比乙少 D.甲做功比乙快 6.右图为某种型号的由柴油机提供动力的水泵机组。若该水 泵机组的效率为40正常工作1小时可以将54m3的水抽 到20m高处，则下列说法中不正确的是(g取10N/kg,q柴油 =4.3×10?J/kg) ( ) A.柴油机通过做功冲程将内能转化为机械能 B.水泵机组对水做功1.08×10?J C.水泵机组的有用功功率为3000W D.正常工作1小时，水泵机组消耗的柴油约 6题图 6.3kg 7.小明在家烧水后发现，水在高温时散热快，低温时散热慢。 查阅资料，他家的燃气灶不同火力加热的耗气量如表所示， 以下说法正确的是 ( ) 火力大小水的质量m/kg水的初温t?/℃ 水的末温t/℃|消耗的燃气V/m3 大火 4.0 26.0 50.0 0.0453 中火 4.0 26.0 50.0 0.027 8 A.从节能的角度，小明家燃气灶烧开水的策略为先中火后大火 B.当水温从26℃升到50℃时，用大火时水吸收的热量更多 C.当水温从26℃升到50℃时，用中火时燃气灶的效率高 D.当水温从26℃升到50℃时，用中火和大火，燃气完全燃 烧放出的热量相等 8.小明用可乐瓶制作水火箭，先在瓶里装适量水，然后将带有 阀门的金属管插入瓶塞，旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打足气 (如图);打开阀门后，水从尾部的金属管向下喷出，水火箭竖 直向上飞向空中，下列说法正确的是 ( ) A.上升过程中，水火箭瓶内气体的内能 减少 B.往水火箭里打气相当于内燃机的做 高压气体 功冲程 水 C.水从水火箭中喷出相当于内燃机的 瓶塞 排气冲程 □ 带阀门的金属管 D.在整个过程中，能量总量是保持不 变的 8题图 9.如图所示依次为甲、乙、丙三部汽油机内，同种燃料完全燃烧 释放的内能和汽油机输出的机械能的柱状图。根据图中的 信息，下列选项正确的是 ( ) A.三部汽油机中，乙的效率 ↑能量□燃料完全燃烧释放的内能 最高 □汽油机输出的机械能 B.丙输出的机械能比甲少， 所以丙的效率比甲低 C.在消耗的燃料质量相同时， 乙输出的机械能比甲少 0 甲 乙 丙 汽油机 D.在输出的机械能相同时， 9题图 乙比丙消耗的燃料少 九年级物理 教科版全一册 二、填空题：本题共12小题，每空1分，共26分。 10.如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥 的棉絮，用力将活塞迅速下压，棉絮燃烧起来。下压过程中 活塞对筒内空气_______,空气的内能增大，温度升高，该 过程的能量转化情况与汽油机的________冲程相同。 C 叶轮 10题图 11题图 13题图 14题图 11.新考法明朝时期我国发明了一种叫“火龙出水”的火箭 (如图),它利用黑火药燃烧产生的燃气推动火箭发射，这个 过程中的能量转化和现代四冲程汽油机的_____冲程相 同。现代火箭采用液态氢做燃料，是因为液态氢的___大。 12.为减少火炬燃烧过程中的热量排放，杭州亚运会主火炬燃 料采用了热值_______的零碳甲醇，在世界大型体育盛会 上也是首次使用，它具有燃烧高效、排放清洁、极端天气下 不易熄灭等优点；在燃烧过程中其热值_______。 13.新考法上图为我国特色工艺品——走马灯，它属于灯笼的 一种。点燃灯内的蜡烛时，空气受热向上运动，带动叶轮转 动，使挂在轴上的剪纸随之转动，烛光将剪纸的影子投在灯 笼壁上，产生动画效果。该过程中的能量转化情况是 ______能转化为_______能，与四冲程汽油机的 ___冲程能量转化情况相同。 14.汽油机是热机的一种，如图所示是一台单缸四冲程汽油机 工作状态示意图，由图可知，该冲程为________冲程。若此 汽油机每秒对外做功20次，飞轮的转速为______r/min。 15.某单缸四冲程汽油机的飞轮转速为3000 r/min,则1s内该 汽油机对外做功____次。 16.在科普宣传片中小明了解到，火箭在大气层内飞行时发动 机的效率通常在25??右，小明认为换用热值更大的燃料 就可以提高火箭发动机的效率，你认为小明的想法 (选填“合理”或“不合理”),支持你判断的理由 是_ 17.数学家希罗发明的“汽转球”被誉为最早的蒸 汽机。一个空心球通过两个空心管与一个装 有水的密闭锅连接在一起，如图所示。在锅底 加热使水沸腾，这是通过_________的方式增加 水的内能。产生的水蒸气由管子进入球中，从 球两端喷出并使球体快速转动，汽油机的 ____冲程也会发生同样的能量转化。 17题图 ·3· 见此图标品抖音/微信扫码 AI伴学助手在线答疑解惑 18.图中单缸四冲程汽油机正处在_______冲程，若该汽油机 转速为1800 r/min,则它每秒钟完成____个冲程。用 水循环带走汽油机产生的热量，这是利用_____的方法 改变内能。 18题图 输出有用功 燃料释放的热量(100%) 废气(33%) 冷却水(30%) 摩擦与辐射(7%) 19题图 21题图 19.上图是2025年4月24日神舟二十号运载火箭载着航天员 陈冬、陈中瑞、王杰三人共赴苍穹的场景。火箭的发动机 ______(选填“是”或“不是”)热机，火箭点火升空时，将 氢燃料的_____能转化为内能；火箭穿越大气层时，上部 整流罩的温度升高，这是通过_____的方式改变了物体 的内能。 20.某台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1200 r/min,在1s内 汽油机对外做功_____次。若该汽油机的效率为30%, 汽油机在某段时间完全燃烧了400g汽油，则汽油机输出的 有用机械功为_____J。(q汽油=4.6×10?J/kg) 21.小华从说明书中了解到他家汽车的发动机为汽油机，发动 机的能量流向如图所示。某段时间内，汽车消耗了50g汽 油(汽油的热值q=4.6×10?J/kg)。该汽车发动机的工作 效率为______;这段时间内汽车输出有用功是 J。 三、综合应用题：本题共3小题，共27分。 22.(9分)用天然气热水器(如图所示)将质量为40kg、温度为 15℃的水加热到40℃,完全燃烧了0.15m3的天然气。已 知c水=4.2×103J/(kg·℃),q天然气=3.5×10?J/m3。求： (1)水吸收的热量。 (2)天然气完全燃烧放出的热量。 (3)烧水过程中热水器的效率。 22题图 23.(10分)中国首次火星探索任务“天问一号”探测器的成功 发射，是我国综合国力和创新能力提升的重要标志。如图 所示是某火箭发射时的场景，目前运载火箭一般使用液态 氢作为燃料、液态氧作为助燃剂。火箭燃料的发展如表1 所示，表2是一些燃料的热值。 表1 项目 第1代 第2代 第3代 第4代 燃料 氧气和汽 偏二甲肼 煤油 液态氢 氧化剂 油混合物 四氧化二氮 液态氧 液态氧 表2 燃料 热值 燃料 热值 汽油 4.6×10?J/kg 煤油 4.6×10?J/kg 柴油 4.3×10?J/kg 氢 1.4×10?J/kg (1)使用氢作为燃料的主要优点：_____和_______ (2)某火箭发射时携带了3×10?kg液态氢燃料，这些燃料 完全燃烧最多能将多少千克初温为20℃的水加热至沸 腾?[c水=4.2×103J/(kg·℃),当地大气压为标准大 气压] (3)氢能源车的发动机工作时将液态氢转化为氢气在汽缸 中燃烧。某次测试中，一辆氢能源车以70kW的功率匀 速行驶0.5h,消耗了2kg燃料，求该发动机的效率。 23题图 24.(8分)阅读短文，回答问题。 涡轮喷气发动机 2023年5月28日，我国首架自行研制、拥有自主知识 产权的喷气式客机C919(如图甲所示),历时2h从上海到 北京，标志着这一机型完成首次商业载客飞行。 如图乙所示，为C919客机使用的轴流式涡轮喷气发动 机，其结构是由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组 成，其中压气机与涡轮装在同一条转轴上工作。工作时，空 气首先进入发动机的进气道，当飞机飞行时，可以看作气流 以飞行速度流向发动机，由于飞机飞行的速度是变化的，而 进入压气机气流速度有一定限制，因而进气道的功能就是 通过可调管道来调整气流速度，使进入进气道的气体全部 通过可调管道。空气流过压气机时被压气机的旋转叶片压 缩后进入燃烧室，这部分气体与燃料混合后在燃烧室中燃 烧，产生的高温高压气流推动涡轮，一边带动压气机正常工 作，一边从尾喷管喷出高速气流推动飞机飞行。 C919客机搭载的涡轮喷气发动机，其部分参数如下 表，其中热效率是指涡轮喷气发动机获得的机械能与燃料 完全燃烧产生的内能之比，而推进效率则是指涡轮喷气发 动机传递给飞机的推进功(推力所做的功)与其获得的机械 能之比。 进气 道 压气机 燃烧室轮尾喷管 涡 f(×10?N) 5.4 3.6 1.8 02 客机C919 可调管道 46 v21(×10?m2/s2) 甲 乙 24题图 丙 热效率η 40% 推进效率n260% 航空燃油热值q 5.0×10J/kg (1)涡轮喷气发动机在工作中，空气流过压气机时内能____ _(选填“增大”“减小”或“不变”),这部分气体 与燃料混合后在燃烧室中燃烧，产生的高温高压气流推 动涡轮。此过程的能量转化相当于热机的_____冲 程，涡轮喷气发动机常用循环流动的水进行冷却，这是 因为水的_______ (2)关于涡轮喷气发动机，下列说法中不正确的是_____。 A.进气道中吸入的是空气 B.燃烧室中，内能转化为机械能 C.燃料耗尽后还可以利用压气机压缩气体推动涡轮 转动 D.尾喷管中喷出的高速气流对飞机做功 (3)设可调管道的通风口面积为S?,当飞机加速飞行时，应 使通风口面积___(选填“变大”“不变”或“变小”)。 (4)已知，涡轮喷气发动机所受空气阻力与运行速度的平方 关系如图丙所示，当飞机以200 m/s的速度水平匀速飞 行0.5h的过程中，飞机克服阻力做的功为_________J, 此时需要消耗_____kg的航空燃油。 (5)涡轮喷气发动机使压缩后的混合气体在燃烧室燃烧直 到膨胀的气体再从尾部喷出过程中，燃气的温度是不断 变化的，下列能大致反映燃气温度随时间而变化的图像 是_ ______。 ↑温度/℃ ↑温度/℃ ↑温度/℃ ↑温度/℃ 0 时间/s A 0 时间/s 0 时间/s0 B C 时间/s D ·4·