第二章 改变世界的热机 基础卷-2025-2026学年教科版物理九年级上学期

……○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○………… ※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※ ……○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○………… ……○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○………… 学校：___________ 姓名：___________ 班级：___________ 考号：___________ ……○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○………… 2025年秋-教科版物理九年级上册单元测试-第二章《改变世界的热机》基础卷 1、 选择题 1．如图是单缸四冲程汽油机工作时某个冲程的示意图，下列说法正确的是 A．该冲程中机械能转化为内能 B．该冲程中气缸内气体内能增加 C．该冲程活塞向上运动，将废气排出气缸L D．该冲程是压缩冲程 2．如图是某汽油机的主要能量流向和相关参数，下列说法正确的是（　　） A．有用机械能所占比例最大 B．废气带走的能量占比最小 C．该汽油机的效率为35% D．增加机械的工作时间能提高汽油机效率 3．以下机械属于内燃机的是（　　） A．电风扇 B．汽油机 C．滑轮组 D．洗衣机 4．下列各例中，属于内能转化为机械能的过程是（　　） A．用电炉加热水 B．火箭升空 C．电风扇吹风 D．双手摩擦生热 5．下列四种交通工具中，不是以热机为动力的是（　　） A．蒸汽火车头 B．和谐号动车组 C．国产C919客机 D．长征号火箭 6．用酒精灯给试管内的水加热至一定程度，发现塞在试管口的木塞被冲出，如图所示。下列描述正确的是（　　） A．试管中的水是靠做功的方式增加内能的 B．水蒸气对木塞做功，把机械能转化为内能 C．水蒸气对木塞做功，与汽油机做功冲程的原理相同 D．水蒸气对木塞做功，水蒸气内能增加 7．光发动机可用于卫星的能源补充，原理如图，密闭气室中在光照下会分解，使气室气压增大，推动活塞右移，无光条件下发生逆反应；控制光照即可实现活塞往复运动。活塞右移过程相当于汽油机的（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 8．如图所示为汽油机工作过程的示意图，其中表示做功冲程的是（　　） A． B． C． D． 9．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，用手拿着这个“冲天炮”对着前方点燃的打火机靠近易拉罐底部的小孔，纸杯就会“冲天”飞出去，下列说法正确的是（　　） A．酒精燃烧时，将化学能转化为机械能 B．纸杯飞出去的过程，相当于内燃机的排气冲程 C．纸杯飞出去时，易拉罐对纸杯做了功 D．纸杯飞出去时，易拉罐内气体的内能减小 10．热机在工作时，能量的转化过程是（　　） A．内能→化学能→机械能 B．化学能→内能→机械能 C．化学能→机械能→内能 D．内能→机械能→化学能 11．2024年5月 3日，长征五号遥八运载火箭搭载嫦娥六号探测器成功发射。有关长征五号运载火箭的说法正确的是（ ） A．火箭的燃料燃烧得越充分，热值越大 B．火箭发动机的热机效率可达到100% C．火箭“体内”的液氢燃料温度低至-252℃，内能为零 D．火箭搭载着探测器升空的过程中，探测器的机械能增大 12．某热机的能量流向图如图所示（箭头粗细不代表能量多少），已知其工作效率为40%，输出机械能为100J，以下说法中正确的是（　　） A．能量A为电能，能量B为内能 B．能量A为内能，能量B为电能 C．能量A和B均为内能，能量B为200J D．能量A和B均为内能，能量B为150J 13．如图甲，迅速下压活塞，玻璃筒底部的棉花燃烧，图乙是汽油机的某一冲程，关于这两个过程，下列说法正确的是（　　） A．图乙是汽油机的压缩冲程 B．图甲和图乙的能量转化情况相同 C．图乙中是汽油机做功冲程 D．随着技术的进步，图乙汽油机的效率能达到100% 14．有甲、乙两台汽油机，在相同的时间内，它们所做的有用功之比是，消耗汽油的质量之比是，那么它们的效率之比是（　　） A． B． C． D． 15．小明用煤气炉烧水时，进行了如下思考，正确的是（　　） A．煤气燃烧越充分，其热值越大 B．只要煤气燃烧足够充分，效率就可以达到100% C．壶内水温度升高的过程中内能增大 D．水沸腾过程中吸收热量，温度不变，内能不变 二、填空题 16．2023年5月10日，搭载天舟六号货运飞船的运载火箭成功发射。运载飞船的火箭一般要选用热值　 　 (选填“大”或“小")的燃料，高温燃气推动运载火箭升空时能量的转化与四冲程内燃机的　 　冲程相同；随着燃料质量的减少，燃料的热值　 　。 17．某台汽油机飞轮的转速为2400r/min，在1s内，汽油机完成对外做功　 　次；若该内燃机正处于如图所示的冲程，则此冲程的能量转化情况是　 　。 18．图为某汽油机的能量流向图，其热机效率为 　 　（用图中的符号表示）；若完全燃烧 0.21kg 汽油所产生的能量全部被水吸收，能使质量为 100kg，初温为 20℃的水温度升高到　 　℃。【c 水=4.2×103J/（kg·℃），q 汽油=4.6×107J/kg】。 19．汽油机用水做冷却剂，利用了水的　 　较大，如果该汽油机飞轮转速是2400r/min，该汽油机每秒钟对外做功　 　次。 20．如图甲是一台单缸四冲程汽油机工作状态示意图，由图甲可以看出，它此时处在　 　冲程，其能量转化情况与　 　（选填“乙”或“丙”）图相同。若此汽油机飞轮的转速为，汽油机对外做功　 　次。 21．如图所示是汽油机与柴油机的示意图，则属于柴油机的是　 　图。在汽油机的压缩冲程中，活塞向上运动，压缩混合气做功，混合气体的温度　 　（选填“升高”或“降低”），内能　 　（选填“增加”或“减少”）。 22．火箭发射的场景，火箭的燃料使用了液态氢，主要是因为它的　 　大，火箭发射升空时，燃料的化学能转化为　 　能，再转化为火箭的机械能，火箭发动机在没有空气的环境中　 　（选填“能”、“不能”）正常工作。 三、实验探究题 23．在如下实验中： （1）探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，如图所示，让同一铁球从斜面不同高度由静止释放，撞击同一木块，探究木块的动能大小与　 　的关系；若水平面绝对光滑且足够长，木块被撞后将做　 　。 （2）将活塞迅速下压，活塞对　 　做功选填“硝化棉”或“筒内空气”，使其内能　 　选填“增大”或“减少”，温度升高，硝化棉燃烧； （3）如图丙是四冲程汽油机　 　冲程的示意图，其能量转化情况与乙图　 　选填：相同或不同。 24． （1）如图1，在空烧瓶内滴入少量水，塞紧橡皮塞后向瓶内不断打气，此过程瓶内气体的内能　 　（选填“增大”“减小”或“不变”）。突然，塞子从瓶口冲出，瓶内充满白雾，此过程的能量转化情况是　 　，这与图2汽油机哪个冲程中的能量转化情况相同？　 　（填字母）。 （2）现有的汽油（热值为）。汽油机燃烧了汽油，实际放出的热量为，产生的有用机械能为。则： ①燃烧汽油时，未完全燃烧损耗的能量为　 　。 ②汽油机的效率为　 　。 ③剩下的汽油，热值为　 　。 25．发动机是汽车的动力源。汽油机以汽油为燃料，使活塞在气缸中往复运动，一个工作循环经历吸气、压缩、做功和排气四个冲程，汽油机的性能和汽缸排量有关。汽缸排量指活塞一个冲程中活塞在气缸内通过的容积，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离(冲程长度)。如果发动机有若干个气缸，所有气缸“工作容积”之和称为发动机排量，实际汽车往往采用多缸发动机。如图所示发动机有4个汽缸(图中标注1、2、3、4)，通过连杆把4个汽缸的活塞连在一根曲轴上。各个汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在吸气、压缩和排气冲程。 （1）汽油机工作时将燃料燃烧的内能转化为　 　能。 （2）已知汽油的热值为4×107 J/ kg，如果汽车油箱装有 40 kg的汽油，这些汽油充分燃烧2kg，放出的热量为　 　J。 （3）四缸发动机中3号汽缸在压缩冲程中，则2 号汽缸所处的冲程是____。(填字母) A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 （4）该发动机转速为2400 r/ min时，每个工作循环所需要的时间为　 　秒。 26．为了探究做功对物体内能的影响，小明利用注射器、数字温度传感器等器材进行了如图所示探究。 如图甲，在注射器前端筒壁上钻一个小孔，将温度传感器的探头插入注射器内，用密封胶将小孔密封，读出此时温度传感器的示数； （1）如图乙，用橡皮帽将注射器的注射口堵住，用力向左推动活塞，传感器的示数逐渐增大，说明活塞压缩筒内气体，使气体内能　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”），这是通过　 　的方式改变了气体的内能； （2）当橡皮帽被喷出时，注射口喷出“白气”，温度传感器示数　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）；此过程中的能量转化与汽油机的　 　冲程相同。 27．如图所示，在试管内装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把木塞冲开。 （1）酒精灯燃烧，　 　能转化为　 　能； （2）水的温度升高，水汽化产生高温高压的水蒸气，增加了试管内物质的内能； （3）水蒸气冲开瓶塞后，水蒸气的温度降低，内能　 　； （4）水蒸气冲开瓶塞的过程，　 　能转化为　 　能，这相当于四冲程内燃机的　 　冲程。 四、计算题 28．一辆燃油汽车沿平直公路匀速行驶了 15km， 所用时间为600s， 消耗汽油1kg， 汽车在行驶过程中所受阻力恒为1000N(汽油的热值取q汽油=5.0×107J/kg)。求： （1）牵引力所做功的大小； （2）1kg汽油完全燃烧放出的热量： （3）汽车发动机的效率。 29．某家庭用燃气热水器将质量为10kg，温度为10oC的自来水加热到50oC消耗的天然气体积为0.1m3（假设天然气完全燃烧）。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•oC），天然气的热值为3.2×107J/m3。求： （1）天然气完全燃烧放出的热量； （2）水吸收的热量； （3）该热水器工作时的效率。 30．2022年北京冬奥会示范运营1000多辆氢燃料电池车（如图所示），该车排放物是水，不产生任何污染物，是当前世界新能源汽车重要的发展方向。假设某国产氢燃料电池车总质量为5×103kg。在某次测试中该车匀速行驶时受到的阻力是车重的0.02倍，在0.5h内行驶了28km的路程，不考虑氢能源燃料消耗对车质量的影响。求该测试过程中氢燃料电池车：（已知q氢=1.4×108J/kg，g取10N/kg） （1）行驶的平均速度为多少km/h； （2）牵引力做的功； （3）氢能源燃烧释放的能量转化为机械能的效率为50%，行驶这28km的路程需燃烧多少千克氢燃料？ 五、简答题 31．热机的效率是衡量汽车发动机性能的关键指标。年月，我国发布全球首款热机的效率突破的商业化柴油机，这一成果的意义犹如人类历史上首次百米赛跑突破。立志成为汽车设计师的小雷，也想设计改造内燃机，使内燃机的热机的效率达到。考虑影响热机效率的因素，你认为小雷可以在哪些方面改进创新？假如小雷的设想实现了，会给我们的生活带来哪些影响？写出一条即可 答案解析部分 1．【答案】C 2．【答案】C 3．【答案】B 4．【答案】B 5．【答案】B 6．【答案】C 7．【答案】C 8．【答案】B 9．【答案】D 10．【答案】B 11．【答案】D 12．【答案】D 13．【答案】C 14．【答案】D 15．【答案】C 16．【答案】大；做功；不变 17．【答案】20；机械能转化为内能 18．【答案】E2/E；43 19．【答案】比热容；20 20．【答案】做功；丙；1800 21．【答案】乙；升高；增加 22．【答案】热值；内；能 23．【答案】（1）速度；匀速直线运动 （2）桶内空气；增大 （3）压缩；相同 24．【答案】（1）增大；瓶内气体内能（部分）转化为塞子机械能；C （2）；30%； 25．【答案】（1）机械 （2）8×107 （3）D （4）0.05 26．【答案】（1）增大；做功 （2）变小；做功 27．【答案】化学；内；减小；内；机械；做功 28．【答案】（1）一辆燃油汽车沿平直公路匀速 行驶，所以阻力等于牵引力等于1000N，根据W=Fs可知W=1000N×15000m=1.5×107J； （2）汽油的热值取q汽油=5.0×107J/kg ，根据Q=mq计算 1kg汽油完全燃烧放出的热量 Q= 5.0×107J； （3）解：根据效率公式η= 29．【答案】解：（1）根据题意可知，天然气完全燃烧放出的热量为 。 答：天然气完全燃烧放出的热量为3.2×106J。 （2）根据题意可知，水吸收的热量为 ， 答：水吸收的热量为1.68×106J。 （3）根据题意可知，该热水器工作时的效率为 。 答：该热水器工作时的效率为52.5%。 30．【答案】解：（1）该氢燃料电池车行驶的平均速度为 （2）氢燃料电池车受到的总重力为 该电池车匀速行驶时受到的阻力是车重的0.02倍，汽车做匀速直线运动，牵引力和阻力是一对平衡力，所以车受到的牵引力为 牵引力做的功为 （3）氢能源燃烧释放的能量 行驶这28km的路程需燃烧的氢燃料质量为 答：（1）行驶的平均速度为56km/h； （2）牵引力做的功是2.8×107J； （3）行驶这28km的路程需燃烧0.4kg千克氢燃料。 31．【答案】内燃机的重力、内燃机各部件之间的摩擦、废气带走的能量都会影响热机效率的大小；所以改良热机结构、减小摩擦、利用废气的热量都可以提高热机效率； 热机效率提高后，可以节省燃料、减少有害气体的排放等。 2 1 学科网（北京）股份有限公司 $$