内容正文:
物 理
九年级全一册 教科版
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卷2
第2章基础诊断卷(A卷)
考查内容:改变世界的热机
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一、选择题
二、填空题
三、实验探究题
四、综合计算题
目 录
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时间: 满分:100分
一、选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分。每小题给出的选项
中只有一个选项符合题意)
1.[2025山西大同月考]下列交通或运输工具中,动力设备不是热机的是( )
A
A.木帆船
B.C919客机
C.载重汽车
D.远洋货轮
【解析】 客机、载重汽车、远洋货轮的动力设备都是热机,故B、C、D不符
合题意;木帆船是利用风力工作的,动力设备不是热机,故A符合题意。
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2.[2025吉林长春期末]热机的特点是将燃料燃烧获得内能,然后通过做功驱动机
器。这是利用了储存在燃料中的( )
C
A.势能 B.电能 C.化学能 D.机械能
【解析】热机工作时将燃料的化学能转化为内能,再通过做功的方式将内能转化
成机械能,故A、B、D错误,C正确。
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3.[2025广西柳州期末]礼花在空中绽放的过程与热机工作时某个冲程的能量转化
相似,这一冲程对应选项中的( )
C
A. B. C. D.
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【解析】礼花在空中绽放时将内能转化为机械能;在热机的做功冲程中,内能转
化为机械能,所以与热机的做功冲程的能量转化相似。
选项 图中状态描述 判断
A 只有进气门打开,活塞下行(吸气冲程) 错误
B 两个气门都关闭,活塞上行(压缩冲程) 错误
C 两个气门都关闭,活塞下行(做功冲程) 正确
D 只有排气门打开,活塞上行(排气冲程) 错误
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4.[2025辽宁鞍山期末]如图是某大型机械内使用的柴油机,使用柴油机时,下列
说法不正确的是( )
A
A.可通过火花塞点火启动 B.将内能转化为机械能
C.吸气冲程中只吸入空气 D.柴油机属于热机
【解析】柴油机的点火方式是压燃式,内部没有火花塞,故A错误;使用柴油机时,
内能转化为机械能,故B正确;柴油机在吸气冲程中只吸入空气,故C正确;柴油
机和汽油机都属于热机,故D正确。
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5.[2025贵州贵阳月考]为减少能源消耗,保护环境,必须合理利用能源,下列方
法中对提高热机效率有用的是( )
D
A.尽量增加废气带走的热量 B.用导热性更好的材料制作内燃机汽缸
C.增加燃料的质量 D.尽量使燃料充分燃烧
【解析】增加废气带走的热量,会增大能量损失,降低热机效率,故A不符合题意;
用导热性更好的材料制作内燃机汽缸,会增大散热带走的热量,会增大能量损失,
降低热机效率,故B不符合题意;增加燃料的质量不能提高热机效率,故C不符合题
意;尽量使燃料充分燃烧可以增大可利用的能量,能提高热机效率,故D符合题意。
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上分总结 提高热机效率的方法
要提高热机的效率就要尽可能让燃料充分燃烧,减少能量的损失。热机效率与热机
功率无关,与热机工作时间无关。
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6.[2025广东广州期末]下列符合普通汽车使用的热机的能量流向的是( )
D
A. B.
C. D.
【解析】热机是利用内能来做功的机械,故B错误;普通汽车热机的效率通常在
,只有D选项中热机工作时的效率符合题意,故A、C错误,D正确。
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7.创新实验[2025广东深圳二模]如图是水火箭的简易原理图。使用打气筒向水
火箭内不断打气,当内部气体压强增大到一定程度时,水会从水火箭中向下喷出,
从而使水火箭升空。则下列说法正确的是( )
B
A.打气时水火箭内气体的内能增大,是通过热传递的方式改
变其内能的
B.使用打气筒打气时的能量转化过程与汽油机的压缩冲程相同
C.水火箭中的“水”是一种热值较大的燃料
D.水从水火箭中喷出相当于汽油机的排气冲程
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【解析】打气时是通过做功的方式改变水火箭内气体的内能的,故A错误;使用打
气筒打气时的能量转化过程与汽油机的压缩冲程相同,都是将机械能转化为内能,
故B正确;水火箭中的“水”不能燃烧,不属于燃料,故C错误;水从水火箭中喷出
的过程中,内能转化为机械能,相当于汽油机的做功冲程,故D错误。
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8.[2025河北保定月考,中]一台单缸四冲程内燃机转速为600转/分,则下列说法
正确的是( )
D
A.每分钟做功100次,共有600个冲程 B.每分钟做功200次,共有200个冲程
C.每秒做功20次,共有10个冲程 D.每秒做功5次,共有20个冲程
【解析】一台单缸四冲程内燃机转速为600转/分 转/秒,一个工作循环有4个冲
程,一个工作循环做功1次。
问题 答案 判断
每分钟做功次数 (次) A、B错误
每分钟冲程总数 (个)
每秒做功次数 (次) C错误,D正确
每秒冲程总数
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上分技巧 四冲程内燃机的计算
单缸四冲程内燃机的一个工作循环中,飞轮转两圈,完成四个冲程,对外做一次功。
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9.[2025海南海口质检,中]甲、乙两台汽油机,甲的输出功率是乙的2倍,甲的
效率是,乙的效率是 ,那么甲、乙在相同时间内所消耗的汽油质量之比
为( )
D
A. B. C. D.
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【解析】设甲的输出功率为,乙的输出功率为,甲的效率为 ,乙的效率为
,甲、乙相同时间内消耗汽油的质量为、,汽油的热值为,做功时间为 ,
甲在时间内做的有用功:,乙在时间内做的有用功: ,由
题意知:,;甲在时间 内消耗的总能量:
,则甲在时间内消耗汽油的质量 。同理可
以得到乙在时间内消耗汽油的质量 。甲、乙两汽油机在相同时间内消
耗汽油的质量之比: 。
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上分提醒
解决此题的关键是弄清功率和效率的区别与联系,并利用公式将甲、乙在相同时
间内消耗汽油的质量分别用表达式表示出来,再将已知的比值关系代入表达式。
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10.[2025湖北武汉期末]为了估测天然气热水器的热效率,小华发现,洗一次衣
服,热水器共向洗衣机注入热水。若自来水的温度是 ,注入洗衣机的热
水的温度为。在注水过程中热水器共消耗天然气 。已知天然气的热值
为, ,则下列说法错误的是( )
A
A.天然气的热值表示天然气完全燃烧放出的热量为
B.注入洗衣机中的水吸收的热量为
C.的天然气完全燃烧放出的热量为
D.该天然气热水器的热效率约为
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【解析】天然气的热值为,表示 天然气完全燃烧放出的热量为
,故A错误;热水器向洗衣机共注入的热水的质量 水
,则水吸收的热量为
,故B正确; 的天然气完全燃烧放出的热量为
,故C正确;该天然气热水器
的热效率为 ,故D正确。
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二、填空题(本题共5小题,每空2分,共20分)
11.[2025贵州贵阳月考]小明随爸爸去汽车销售服务 店保养车,师傅告诉小明
爸爸“这辆车该换火花塞了”,则小明家的车用的发动机是________(选填“汽油机”
或“柴油机”)。
汽油机
【解析】汽油机汽缸顶部有火花塞,柴油机汽缸顶部没有火花塞,有一个喷油嘴;
则小明家的车用的发动机是汽油机。
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12.[2025广东佛山期末]如图为古代省油灯的示意图,上层盛
油,下层注水,用棉绳制作灯芯。若有 的灯油完全燃烧,
则放出的热量为__________(灯油的热值 );
火箭发动机不选择灯油作为燃料,而使用液态氢作为燃料,是
因为液态氢的热值较____(选填“大”或“小”)。
大
【解析】 的灯油完全燃烧放出的热量为
;火箭用液态氢作为燃料是因为
液态氢具有较大的热值。
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13.[2025甘肃兰州月考]图甲为某便携式丁烷燃气炉,用该燃气炉烧水时,水的
温度随加热时间变化的图像如图乙所示,由图乙可以判断出在烧水过程中,_____
_____(选填“”“”或“ ”)内的加热效率最高;因设备问
题,导致丁烷没能完全燃烧,丁烷的热值______(选填“变小”“变大”或“不变”)。
不变
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【解析】由题意可知,三个时间段均为 ,相同时间内燃烧丁烷放出的热量相
同,由图乙知,内水温升高得最多,由 可知,水吸收的热量
最多,由可知, 内的加热效率最高;热值是燃料的一种
特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等无关,所以丁烷虽然
没能完全燃烧,但其热值不变。
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14.[2025四川绵阳月考]有一个吹好的气球,使其快速
放气,气体会推动气球运动,气球嘴部的温度______
(选填“变高”“变低”或“无变化”),汽油机工作过程中的
变低
做功
减小
【解析】气球内的气体快速放出时,气体的内能转化为机械能,气体的内能减小,
温度降低,所以气球嘴部的温度变低,汽油机的做功冲程将内能转化为机械能,
故汽油机的做功冲程与这一实验过程中能量的转化相同;由于汽油不能充分燃烧,
所以做的有用功与汽油完全燃烧放出的能量的比值变小,故汽油机的效率减小。
______冲程与这一实验过程中能量的转化相同。当汽油在发动机内燃烧不充分时
会冒“黑烟”,汽油机的效率会______(选填“增大”“不变”或“减小”)。
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15.[2025黑龙江哈尔滨模拟,中]小明同学用他家的天然气灶将质量为 ,初
温为的水刚好加热到,水吸收的热量是___________ ;若此过程的热效
率为,则需完全燃烧天然气_____。[水的比热容为 ,
天然气热值为
0.04
【解析】水吸收的热量为
;
由可知,天然气完全燃烧放出的热量为 ;
由可知,消耗的天然气的体积为 。
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三、实验探究题(本题共3小题,每空2分,共30分)
16.[2025江苏南京期末](8分)如图甲所示,小明用该装置粗测花生米的热值,
过程如下:用电子秤取 水放入烧杯中,将温度传感器插入水中,并连接电脑;
取 花生米穿在细铁丝上,点燃花生米,立即移到烧杯正下方,给水加热,传
感器获得的温度—时间的图像如图乙所示(图中数值为水的初温和末温)。
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(1)实验中花生米燃烧放出的热量通过______________来反映。
水升高的温度
【解析】本实验采用转换法,通过水升高的温度来反映花生米燃烧放出热量的多少。
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(2)①实验过程中老师提醒小明要适当转动花生米。这样做的目的是__________
___________。
使花生米燃烧更充分
【解析】实验过程中适当转动花生米,可以使花生米燃烧更充分;
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②根据图乙,粗略测得花生米的热值为__________ 。实验中测得的热值_____
真实值。
小于
【解析】根据图乙,由 可以求得水吸收的热量:
,
粗略测量时,则花生米的热值 ;
由于花生米燃烧放出的热量不能完全被水吸收,因此这种计算方法不准确,计算
结果与真实值相比偏小。
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17.[2025北京丰台区月考](10分)如图所示,甲、乙、丙三图中的实验装置完
全相同。燃料1是酒精,燃料2是煤油,燃料的质量都是 ,烧杯内液体的质量
都是 。
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(1)要比较不同燃料的热值,应选择________两图中的装置进行实验。表格中是
比较燃料热值的实验数据,表中①处应填写的内容是_________________________
____,根据表中数据,估算出煤油的热值是__________ 。
燃料 加热前烧杯内液 体的温度 ① 燃料的热值
酒精 15 35
煤油 15 45
甲、乙
加热后烧杯内液体的温度
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【解析】为了比较燃料热值的大小,要让质量相同的不同燃料充分燃烧,然后加
热初温、质量相同的同种液体,故应选择甲、乙两图中的装置进行实验;表格中
是比较燃料热值的实验数据,表中①处应填写的内容是加热后烧杯内液体的温度
;根据表中数据可知,相同质量的酒精和煤油燃烧放热,酒精燃烧放出的热
量可以将烧杯内液体的温度升高 ,煤油燃烧放出的热量可以将烧杯内液体的
温度升高,因两烧杯内液体的种类、质量相同,根据 可知,煤油燃
烧放出的热量约是酒精燃烧放出的热量的1.5倍,根据 可知,煤油的热值约
是酒精的1.5倍,所以煤油的热值约为 。
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(2)实验后小明根据实验数据计算出液体吸收的热量,结合“ 酒精”这一数据,
算出酒精的热值。小明算出的酒精的热值与实际值相比______(选填“偏大”或“偏
小”),为什么?请说出一个理由:________________________________________
___________________。
偏小
酒精燃烧放出的热量不能被烧杯内的液体全部吸收(合理即可)
【解析】由于酒精燃烧放出的热量不能被烧杯内的液体全部吸收,即存在热损失,
所以测出的酒精的热值与实际值相比偏小。
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18.[2025广东阳江月考](12分)如图1,加热试管使水沸腾,发现试管上方的小
风车开始不停地转动。由此引出以下问题,请利用所学知识回答。
图1
图2
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(1)图1实验中的能量转化方式与图2中的____相同(选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)。
丁
【解析】图1实验中水蒸气的内能转化为小风车的机械能,图2丁中进气门和排气
门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,是汽油机的做功冲程,将内能转化为机
械能,所以图1实验中的能量转化方式与图2中丁的能量转化方式相同。
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(2)图2中四个冲程的工作顺序是________________,其中能对外提供动力的冲
程是____(均填图名)。
乙、甲、丁、丙
丁
【解析】甲中进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程;乙中进气门
打开,排气门关闭,活塞向下运动,是吸气冲程;丙中进气门关闭,排气门打开,
活塞向上运动,是排气冲程;丁中进气门和排气门都关闭,火花塞点火,活塞向
下运动,是做功冲程;所以四个冲程的工作顺序是:乙、甲、丁、丙。汽油机四
个冲程中能对外提供动力的冲程是图丁的做功冲程。
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图3
(3)如图3所示是质量和初温均相同的两种液体吸收的热量随温度变
化情况的图像。根据图中提供的信息判断,这两种液体中选择____液
体(选填“甲”或“乙”)作为汽车冷却液效果会更好。
甲
【解析】由图3知,质量和初温均相同的两种液体,升高相同的温度,
甲吸收的热量多,根据 可知,当液体质量和变化的温度相同
时,吸收热量较多的液体比热容较大,据此可知甲的比热容大,所以选用比热容
大的甲液体作为汽车冷却液效果更好。
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图4
(4)图4是柴油机的能量流向图,四冲程柴油机的
一个工作循环中飞轮和曲轴转动___圈,这台柴油机
的效率为_____。
2
【解析】四冲程柴油机的一个工作循环中飞轮和曲
轴转动2圈。由图4知,燃料完全燃烧放出的能量为
,有用机械能为 ,
则这台柴油机的效率为
。
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四、综合计算题(本题共2小题,共20分)
19.[2025江苏南京月考](8分)新能源的开发利用为我
们的日常生活带来了极大的方便。如图是某款空气能热
水器,它每小时能将水的温度从升高到 ,
已知, 。
(1)求水吸收的热量。
【解】水吸收的热量… ………(3分)
【思路分析】根据 求出水吸收的热量。
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(2)[中]若这些热量是无烟煤在效率为 的锅炉里完全燃烧提供的,则需要
燃烧多少千克的无烟煤?
【解】由 可知,无烟煤完全燃烧放出的热量
…………(2分)
由 得,需要燃烧的无烟煤的质量
…………(3分)
【思路分析】根据热效率求出无烟煤完全燃烧放出的热量,利用 的变形公
式求出需要燃烧的无烟煤的质量。
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20.[2025河南郑州月考](12分)百公里油耗指的是汽车在道路上行驶时,每一
百公里的平均燃料消耗量。由于多数车辆以 的速度匀速行驶时接近经济车
速,因此对外公布的理论油耗通常为以 的速度匀速行驶时的百公里油耗。
某品牌汽车的百公里油耗为,汽车所受的阻力恒为 (已知汽油的密度为
,热值为 )。
(1)汽油在燃烧的过程中,将化学能转化为____能。汽油用掉一半时,其热值
______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
内
不变
【解析】汽油在燃烧的过程中,将化学能转化为内能;燃料的热值是燃料的一种
特性,只取决于燃料的种类,与燃料的质量和燃烧情况等无关,所以汽油用掉一
半时,其热值不变。
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(2)求 汽油完全燃烧放出的热量。
【解】汽油的体积, 汽油的质量
…………(2分)
汽油完全燃烧放出的热量
…………(2分)
【解析】见答案及评分细则。
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(3)[偏难]求该品牌汽车匀速直线行驶 发动机所做的功。
【解】汽车匀速直线行驶,处于平衡状态,所以其所受牵引力 ,汽
车匀速直线行驶 ,发动机所做的功
…………(2分)
【解析】见答案及评分细则。
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(4)求该品牌汽车发动机的效率。
【解】该品牌汽车发动机的效率
… ………(2分)
【解析】见答案及评分细则。
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