12.4 热机与社会发展-【优+学案】2025-2026学年新教材九年级上册物理课时通(沪粤版2024)

12.4热机与社会发展（答案5） C.柴油机与汽油机除使用的燃料不同外，在构 ·通基础 I1IIIIIIIu 造上完全相同 知识点1热机 D.柴油机采用点燃式点火，汽油机采用压燃 1.社会发展目前，我国特别重视发动机的研 式点火 发，如轮船用的大型燃气轮机已经取得成功， 知识点3热机效率 飞机发动机“长江1000A”离量产装机也指日 5.有一台汽油机在一个工作循环中消耗了10g 可待.下列装备中动力机械不属于热机的 汽油，输出的有用功为1.38×105J,则这台汽油 是() 机的效率为 （9汽油=4.6×10J/kg): A.长征系列火箭液氧液氢发动机 6.社会发展我国潍柴已发布全球首款本体热 B.052D导弹驱逐舰燃气轮机 效率52.28%的商业化柴油机，世界内燃机发 C.歼-20战机用的涡扇-10C航空发动机 展出现历史性新突破.下列说法正确的是( ) D.中国高铁交流异步牵引电动机 A.随着技术的进步，柴油机的效率能达 知识点2汽油机和柴油机 到100% 2.冬天，人们常常搓手取暖，这个过程中的能量 B.通过减少各部件间的摩擦可提高柴油机的效率 转化与四冲程内燃机的哪个冲程相同( ) C.该柴油机的效率越高，则表示柴油机做功越快 A.吸气冲程 B.压缩冲程 D.柴油机工作过程中随着柴油质量的减小， C.做功冲程 D.排气冲程 柴油的热值也减小 3.如图所示是汽油机工作时的四个冲程，下列说 知识点4热机与环境 法错误的是( 7.汽车排放的大量尾气是造成空气污染的重要 原因之一.为减少汽车尾气对居民的危害，某 市政府购进了不少以天然气为燃料的汽车作 为公交车。 (1)这种汽车的发动机在做功冲程中将内能转 化为 能 A.一个工作循环中四个冲程的排列顺序是 (2)汽车使用天然气作燃料的优点是 甲、丙、丁、乙 (写一条). B.丙冲程中，机械能转化为内能 通能力 1IIIlI/lIIII1IIIIIIII1IIIIII C.丁冲程中，内能转化为机械能 D.甲、乙、丁冲程靠飞轮惯性完成 8.工程实践如图是我国古代发明 艾绒推杆 4.关于汽油机和柴油机，下列说法正确的是( 的取火器模型图，把推杆迅速推 A.汽油机气缸顶部有一个火花塞，柴油机气 人牛角套筒时，套筒内空气被压 套筒 缸顶部是一个喷油嘴 缩，推杆前端的艾绒立刻燃烧起来，此过程中 B.在吸气冲程中，汽油机吸人的是空气，柴油 机械能转化为 能，内燃机工作的 机吸人的是空气和柴油的混合物 冲程原理与该过程相同. 36 优学案·课时通 9.(鄂州中考)小勇同学购买了一款户外分体式燃 现活塞往复运动.活塞右移过程相当于汽油 气炉，准备去户外野炊.用该燃气炉烧水时，把 机的( 初温为20℃的1kg水加热到100℃，燃烧了 活塞 0.025m3天然气.则水吸收的热量为 化学 接转动 窗口 反应 装置 J,假设天然气完全燃烧，则燃气 室 曲轴连杆 炉烧水的效率为 ·[c水=4.2X A.吸气冲程 B.压缩冲程 103J/(kg·℃)，9天然气=4X102J/m] C.做功冲程 D.排气冲程 10.(日照中考)有一种小型单缸四冲程汽油机， 14.某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速 每个工作循环做功500J,曲轴的转速是 行驶6.9km,用时5min45s,消耗燃油 300r/min,每分钟消耗汽油5g.则该内燃机 1.5kg,已知汽车的牵引力是2000N,燃油 的功率是 W,机械效率约是 (精 的热值为4.6×107J/kg,假设燃油完全燃 确到0.1%).(q汽油=4.6×10J/kg) 烧.通过计算可知，下列结果正确的是() 11.甲、乙两台热机，甲的效率比乙高，含义 是() ①汽车行驶的速度是20km/h ②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9× A.甲热机做的有用功多，效率高 10J B.甲热机功率大，效率高 C.甲热机单位时间里耗费的燃料少，效率高 ③汽车牵引力做功的功率是30kW D.做相同的有用功，甲损失的能量比乙少 ④汽车发动机的效率是20% 12.汽车给我们的生活提供了便利，促进了社会 A.只有①和② B.只有②和③ C.只有①和④ D.只有②和④ 的发展.汽车应用了许多物理知识，请你 解答： 15.汽车废气再利用可提高能源利用率.某燃油 汽车在平直公路上以69km/h的速度匀速行 7 驶1h,消耗5kg汽油，汽油完全燃烧释放的 能量为 J;若该汽车的热机效率为 30%,则汽车匀速行驶受到的阻力是 N. 随着汽油的燃烧，其热值 (选填 (1)汽油机是汽车的“心脏”，其中 “变大”“不变”或“变小”).利用废气再回收装 冲程将机械能转化为内能，与此冲程原理相 置可将汽油燃烧释放热量的40%通过热电 同的是图 (选填“甲”或“乙”)所示的实 转换装置转化为电能，如图所示，若热电转换 验，在这个实验中，改变内能的方式是 装置的效率为15%，则完全燃烧5kg汽油获 （选填“热传递”或“做功”)， 得的电能是 (2)某台汽油机飞轮的转速为2400r/min, J(q汽油=4.6X 在1s内，该汽油机完成 个冲程 106J/kg). 13.跨学科·化学光发动机可用于卫星的能源 排气口 补充，原理如图所示，密闭气室中N2O4在光 热电转换 照下会分解，使气室内气压增大，推动活塞右 装置 移，无光条件下发生逆反应；控制光照即可实 蓄电池 △九年级·上册.物理·HY 372.52×103J 20X10kg×(42℃-36℃)=2.1X103J/(g·℃). 所产生的电能用于维持汽车匀速行驶的效率？ 该液体的比热容等于煤油的比热容，则该液体可能 100%=1.5X101×100%≈83.3%. E电 1.8×105J 是煤油. 5.快比热容6.B 跨学科实践燃油汽车与电动汽车的对比研究 7.9:328.2.52×10670 解：(1)12L燃料的质量为m=pV=0.75× 9.D10.C11.B12.B13.D14.C 103kg/m3×12×10-3m3=9kg,其完全燃烧放出的 15.C16.D 热量Q微=mg=9kg×4.6×10'J/kg=4.14× 17.解：(1)由题图可知，从第10min到第20min水升 108J. 高的温度△t=100℃一90℃=10℃， (2)内燃机被有效利用的能量为W有用=1,4× 在这个过程中，水吸收的热量Q吸=cm△t=4.2X 108J+4.4×10J=1.84×108J,内燃机工作的效率 103J/(kg·℃)×100×10-3kg×10℃=4.2× 103J. 2×104-48X10%4% (2)由Q吸=cm(t一t)可知， (3)依题意，防冻液吸收的热量Q吸=Q放7'=4.14× 水的末温t= Q吸十to cm 10J×50%=207X10J,防冻液的质量m=Q:= c△t 8.4×103J +90℃= 2.07×108J 4.2×103J/(kg·℃)×100×10-3kg 110℃，由于水的沸点是100℃，所以水的最终温 4X10J/kg·℃)X(70℃-20℃)=1035kg. 度变为100℃. 升阶训练专题三热量的综合计算 (3)由Q啜=cm(t-to)可知， 1.不变702.1.261051.26×103 水的质量m'=c。 Q吸” 3.2:1解析：由题图可知，甲放热降温，为热水，乙吸 热升温，为冷水，且甲、乙最后温度达到相同，根据 4.2×104J 42X10J/(kg·℃)X(98℃-78℃)=0.5kg. Q=cm△t计算，甲放出的热量为Q裁=c水m甲· △t甲=c水m甲X(80一40)℃=c*m甲X40℃，乙吸 18.解：(1)由题图丙可知，水在加热时温度由20℃升 收的热量为Q题=c水mz△tz=c米mzX(40一 高到60℃，吸收的热量为Q吸水=c水m水(t1 20)℃=c水mz×20℃，热水放出的热量全部被冷 to*)=4.2X103J/(kg·℃)×3kg×(60℃ 水吸收，即Q厦=Q放，则c水mzX20℃=c*m甲X 20℃)=5.04×105J. (2)由题图丙可知，从加入金属块到温度稳定时，水 40℃，冷水与热水的质量之比是m=0℃ 温从60℃下降为40℃，金属块温度由20℃升高 mp206=2:1. 4.B解析：AB.由题图丙可知，水的温度从20℃升高 为40℃.该过程中水放出的热量为Q微水一c水m水 到40℃时，甲的加热时间为2min,乙的加热时间为 (t1-t2)=4.2×103J/(kg·℃)×3kg× 3min,两容器中水升高的温度均为△t=40℃ (60℃-40℃)=2.52×105J. 20℃=20℃，此时甲容器中的水吸收的热量 金属块吸收的热量等于水放出的热量，即Q吸金= Q暖甲=cm甲△t=4.2×103J/(kg·℃)×3kg Q放水，金属块的质量为m金= Q吸金 20℃=2.52×105J,乙容器中的水吸收的热量 c金(t2一t0金） Qwz=cmz△t=4.2×103J/(kg·℃)×2kgX 2.52×105J (40℃-20℃)=1.68×105J,甲、乙两容器中的水 0.63X10J/(kg·℃)×(40℃-20℃)=20kg. 每分钟吸成的热量分到为Q:=号Q。=官× 1 12.4热机与社会发展 1.D2.B3.D4.A5.30%6.B 2.52×10J=1.26×10J,Q:=3Q=3× 1 7.(1)机械(2)污染小（合理即可） 1.68×105J=5.6×104J.由于不计热损失，所以两 8.内压缩9.3.36×10533.6% 加热器每分钟放出的热量与水每分钟吸收的热量相 10.125032.6611.D 同，则加热器每分钟放出的热量之比为Q1· 12.(1)压缩甲做功(2)80 Q救2=Q暖1：Q厦2=(1.26×105J):(5.6×104J)= 13.C14.D15.2.3×107100不变1.38×10 9：4,故A错误，B正确.C.已知相同时间内，加热 16.解：(1)此次运行过程中所用的时间t=三= 器放出的热量之比为9：4，则相同时间内，两杯水 吸收的热量之比为9：4，根据△=Q可得，两杯水 100m=5s. cm 20m/s 则牵引力做的功W=Pt=30×103W×5s=1.5× 升高的温度之比为△t1：△t2= cm cm2 105J. Q哦1m2_9X2kg_3 (2)完全燃烧2g的氢燃料放出的热量 Qm:4X3kg=2=3:2,故C错误.D.报据 Q放=mq=2×10-3kgX1.5×108J/kg=3X Q暖=cm△t可知，甲、乙两容器中的水从20℃加热 105J. 至沸腾所需热量之比Q吸甲'：Q吸乙'=m甲：m乙= (3)已知氢燃料汽车所产生电能(E电)的效率是60%， 3kg:2kg=3:2,则所用时间之比为t甲：t2 则所产生电能E电=Q放·7=3×105J×60%= Q甲：Q2'=3:2 1.8×105J. Q1Q2=9:4=2:3,故D错误，故选B.