第二章成果展示 改变世界的热机-【学霸笔记·初中同步练习分层卷】2025-2026学年九年级上册物理同步练习分层卷（教科版）

第二章成果展示　改变世界的热机 (时间：90分钟　满分：100分) 一、选择题(每题3分，共30分) 1．某部影片中地球为了脱离木星，主人公点燃了木星上的可燃气体，从而将地球推离木星，其中“点燃可燃气体将地球推离”的过程，相当于热机的做功冲程。下列机器不属于热机的是(　A　) A．洗衣机 B．柴油机 C．火箭 D．蒸汽轮机 解析：洗衣机是将电能转化为机械能，不是热机，故A符合题意；柴油机是将内能转化为机械能，属于热机，故B不符合题意；火箭是将内能转化为机械能，属于热机，故C不符合题意；蒸汽轮机是将内能转化为机械能，属于热机，故D不符合题意。 2．汽油机在做功冲程中，高温高压的气体膨胀对外做功，此时气体的温度和内能的变化情况是(　D　) A．温度降低，内能增大 B．温度不变，内能不变 C．温度升高，内能增大 D．温度降低，内能减小 3．如图所示是汽油机一个工作循环的四个冲程，对外做功的冲程是　(　D　) 4．如图所示，在透明塑料盒的底部钻一个孔，把电子式火花发生器的放电针管紧紧塞进孔中，打开塑料盒盖，向盒中滴入数滴酒精，再将盒盖盖紧，然后按下电火花发生器的按钮，盒盖被弹飞。下列说法正确的是(　D　) 第4题图 A．图中情境演示的是“四冲程”汽油机工作的压缩冲程 B．电子式火花发生器的放电针管相当于汽油机中的活塞 C．塑料盒盖相当于汽油机的曲轴 D．盒盖被弹飞的情境中内能转化为机械能 解析：由题意可知，酒精燃烧后的燃气的内能转化为盒盖的机械能。汽油机做功冲程将内能转化为机械能，与这一实验过程中能量的转化情况是一致的，故D正确，A错误；电子式火花发生器的放电针管相当于汽油机中的火花塞，故B错误；塑料盒盖相当于汽油机的活塞，故C错误。 5．下列关于热值和热机效率的说法正确的是(　B　) A．使燃料燃烧更充分，可以增大热值 B．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率 C．柴油机的热机效率通常为100% D．燃料燃烧释放的热量越多，热值越大 6．如图所示，试管内装有水，试管口用橡胶塞塞住，小明用酒精灯加热试管底部，一会儿，橡胶塞冲出试管口，同时试管口周围出现大量“白气”。对于橡胶塞冲出试管口的过程分析，下列说法错误的是 (　A　) 第6题图 A．该过程的能量转化情况与汽油机压缩冲程的能量转化情况相同 B．水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能 C．水蒸气对橡胶塞做功，导致水蒸气的内能减小 D．“白气”的形成属于放热过程 7．关于四冲程内燃机，下列说法正确的是(　D　) A．汽油机和柴油机都是内燃机，吸入汽缸的物质相同 B．压缩冲程末，汽油机汽缸内气体比柴油机汽缸内气体的温度更高，压强更大 C．燃料在汽缸内猛烈燃烧，燃料的热值迅速减小 D．压缩冲程主要是通过做功的方式增大汽缸内气体的内能 8．某型号四冲程摩托车在公路上正常行驶时，汽油机飞轮的转速是240 r/min，则此时汽油机每秒钟(　D　) A．完成8个冲程，对外做功4次 B．完成16个冲程，对外做功8次 C．转8 r，对外做功4次 D．转4 r，对外做功2次 9．某内燃机的能量流向图如图所示，该内燃机的效率为(　D　) 第9题图 A．7% B．28% C．31% D．34% 10．如图所示是某老师自制的教具，他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔，把电火花发生器紧紧塞进孔中，实验时从瓶口喷入酒精并盖上锥形纸筒，按动电火花发生器的按钮，点燃瓶内酒精，纸筒立刻飞出。下列关于此实验的说法不正确的是(　C　) 第10题图 A．酒精不完全燃烧时热值不变 B．酒精燃烧时化学能转化为内能 C．燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程 D．纸筒飞出后，瓶内气体的内能减小，温度降低 二、填空题(每空2分，共36分) 11．如图所示是单缸四冲程汽油机某一冲程工作示意图，该冲程是 压缩 冲程。若该汽油机1 s对外做功15次，则汽油机飞轮的转速为 1_800 r/min。 第11题图 12．如图所示的实验装置，塑料瓶内盛有少量水。向塑料瓶内打气，当瓶塞跳起时，看到塑料瓶内出现“白雾”。此时，塑料瓶内气体的内能转化为瓶塞的 机械 能，与四冲程内燃机 做功 (选填“压缩”或“做功”)冲程的能量转化情况相同。 第12题图 13．质量为1.4 kg的干木柴完全燃烧，所放出的热量为 1.68×107 J；如果这些热量的50%被质量为50 kg、温度为10 ℃的水吸收，则水的温度将升高 40 ℃。 [q干木柴＝1.2×107 J/kg，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] 14．汽油机是热机的一种，如图所示是四冲程汽油机工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处于 压缩 冲程。若该汽油机飞轮的转速为2 400 r/min，则在1 s内，汽油机完成 20 个工作循环，对外做功 20 次；该汽油机完全燃烧2 kg汽油能放出 9.2×107 J的热量。(q汽油＝4.6×107 J/kg) 第14题图 15．一台单缸四冲程汽油机，如图甲所示是 做功 冲程，其能量转化情况与图 乙 (选填“乙”或“丙”)相同，这是通过 做功 的方式改变内能的，若飞轮的转速是3 600 r/min，该汽油机每秒钟完成 30 个工作循环。该汽油机的能量流向情况如图丁所示，则该汽油机的热机效率为 30% 。 　 　 第15题图 16．某款无人驾驶汽车自动驾驶时使用雷达传感器以及激光测距器来了解周围的交通状况。该汽车以72 km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了12 km，消耗汽油1.4 kg。若该汽车四冲程汽油机飞轮的转速为3 000 r/min，则这段时间内发动机共完成 6×104 个冲程，假设汽油完全燃烧，汽油机的热机效率为30%，则在这段运动过程中，该汽车发动机做的有用功为 1.89×107 J，汽车行进过程中受到的阻力为 1.575×103 N。(已知汽油的热值为4.5×107 J/kg) 三、计算题(共34分) 17．(10分)小强同学家里有一个容积为5 L的水壶，水壶里装有质量为3.5 kg、初温为50 ℃的水，他用家里的液化气炉具把水加热到70 ℃。q液化气＝4.9×107 J/m3，则： (1)烧水过程中水吸收了多少热量？ (2)若实际使用了0.02 m3的液化气，该液化气炉具的效率是多少？ 解：(1)烧水过程中水吸收的热量 Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×3.5 kg×(70 ℃－50 ℃)＝2.94×105 J。 (2)0.02 m3的液化气完全燃烧放出的热量 Q放＝q液化气V＝4.9×107 J/m3×0.02 m3＝9.8×105 J， 该液化气炉具的效率 η＝×100%＝×100%＝30%。 18．(12分)某款汽车的质量为1 600 kg，车轮与地面的总接触面积为0.05 m2。某次在水平高速公路上以72 km/h的速度匀速行驶了23 min，所受阻力大小为汽车所受重力的。q燃油＝4.6×107 J/kg，g取10 N/kg。 (1)求汽车静止时，对水平地面的压强。 (2)求汽车所受牵引力做功的功率。 (3)若燃油完全燃烧，内燃机的效率是40%，则汽车行驶该段路程至少消耗多少千克燃油？ 解：(1)汽车静止时，对水平地面的压力大小等于自身所受重力，即 F压＝G车＝m车g＝1 600 kg×10 N/kg＝1.6×104 N， 汽车静止时，对水平地面的压强 p＝＝＝3.2×105 Pa。 (2)由题意可知，汽车做匀速直线运动，其所受牵引力和阻力是一对平衡力，力的大小相等，则汽车所受牵引力 F牵＝f＝G车＝×1.6×104 N＝3.2×103 N， 汽车的速度v＝72 km/h＝20 m/s， 汽车所受牵引力做功的功率 P＝F牵v＝3.2×103 N×20 m/s＝6.4×104 W。 (3)汽车行驶23 min，牵引力所做的功 W＝Pt＝6.4×104 W×23×60 s＝8.832×107 J， 若燃油完全燃烧，内燃机的效率是40%，则燃油完全燃烧释放的热量 Q＝＝＝2.208×108 J， 由Q＝mq可得，消耗燃油的质量 m燃油＝＝＝4.8 kg。 19．(12分)已知某国产轿车按100 km/h的速度匀速行驶1 h，消耗汽油7.5 kg，q汽油＝4.6×107 J/kg。则： (1)假设汽油能够完全燃烧，汽车行驶100 km消耗的汽油所产生的热量是多少？ (2)在标准大气压下，这些热量可以把质量为多少千克的水从25 ℃烧开(结果保留整数)? (3)该汽车在100 km/h的速度下行驶100 km，其发动机对外做的功为1.38×108 J，它的效率是多少？ 解：(1)汽车行驶100 km消耗的汽油所产生的热量 Q放＝q汽油m＝4.6×107 J/kg×7.5 kg＝3.45×108 J。 (2)标准大气压下水的沸点为100 ℃， 由题意可知，水吸收的热量 Q吸＝Q放＝3.45×108 J， 由Q吸＝cmΔt可知水的质量 m水＝＝≈1 095 kg。 (3)该汽车的效率 η＝×100%＝×100%＝40%。 1 / 7 学科网（北京）股份有限公司 $