专题02 热机(期中真题汇编,新疆专用)九年级物理上学期
2026-09-28
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内容正文:
学科网
考点1认识热机
1.【答案】C
2.【答案】D
3.【答案】①25
②50
4.【答案】①做功
②压缩
5.【答案】①变大
②化学
6.【答案】①是
②化学
7.【答案】①内
②热传递
8.【答案】①做功
②遵循
9.【答案】①30
②1.5
10.【答案】(1)①B
②B
机械
④内
考点2热机的效率
1.【答案】A
2.【答案】B
3.【答案】C
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专题02热机
③减小
③做功
③c
④25
③A
(2)①
1/3
让教与学更高效
升高
②做功
③
品学科网
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4.【答案】(1)2.4×103JkgC
(2)4.8×10J
5.【答案】(1)内
(2)①30
②1×10J
过科技创新,减少尾气排放带走热量
(5)不能
6.【答案】1.74吨
7.【答案】(1)3.6×10J
(2)1.15×108J
(3)
8.【答案】①25%
(②4600
9.【答案】(1)1.68×10J;(2)1.872×10J:(3)真实
10.【答案】(1)1.134×10J;(2)1.26×10J:(3)90%
2》
考点3燃料的热值
1.【答案】B
2.【答案】c
3.【答案】D
4.【答案】B
5.【答案】B
6.【答案】热值
7.【答案】①不变
②化学
③内
8.【答案】(1)丁
(2)C
(3)3.5
9.【答案】①热机
②热传递
③内
④48
2/3
让教与学更高效
(3)
30%
(3)排气
(4)通
40%
可学科网
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让教与学更高效
10.【答案】(1)①全部燃烧
②水温变化量
(2)1
(3)燃料不可能完
全燃烧,有一部分热没有被释放出来
列
考点4跨学科实践:
制作简易热机模型
1.【答案】B
2.【答案】①压缩
②30
3.【答案】(1)①是
②压缩
③机械能转化为内能
(2)①20
②
加润滑油,减少摩擦损耗(合理即可)
(3)不能
(4)错误的
3/3
专题02 热机
4大高频考点
1. 认识热机
2. 热机的效率
3. 燃料的热值
4. 跨学科实践:制作简易热机模型
考点1 认识热机
1.(2025-2026九上·新疆乌鲁木齐米东区多校·期中)在冬天人们常常搓手取暖,这个过程的能量转化与四冲程内燃机的哪个冲程相同( )
A. 吸气冲程
B. 做功冲程
C. 压缩冲程
D. 排气冲程
【答案】C
【详解】人们在冬天常常搓手取暖,是通过搓手将机械能转化为内能,手的内能增加,温度升高,这是通过做功的方式改变手的内能,这与汽油机工作中的压缩冲程的能量转化相同,都是将机械能转化为内能。故ABD不符合题意,C符合题意。故选C。
2.(2025-2026九上·新疆维吾尔自治区·期中)光发动机可用于卫星的能源补充,原理如图所示,密闭气室中在光照下分解,使气室气压增大,推动活塞右移。活塞右移过程相当于汽油机的( )
A. 吸气冲程
B. 排气冲程
C. 压缩冲程
D. 做功冲程
【答案】D
【详解】当活塞右移时,活塞对外做功,内能转化为机械能;汽油机的吸气和排气冲程中均无能量转化,压缩冲程中将机械能转化为内能,做功冲程中将内能转化为机械能;所以活塞右移过程相当于汽油机四个冲程中的做功冲程,故D符合题意,ABC不符合题意。故选D。
3.(2025-2026九上·新疆伊犁新源·期中)一个汽油机上标有“3000r/min”的字样,则每秒钟汽油机完成对外做功 次,其中发生能量转化共 次。
【答案】① 25 ② 50
【详解】[1]汽油机飞轮转速,四冲程汽油机的一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程,在一个工作循环中,飞轮转2圈,对外做功1次。则汽油机每秒完成的工作循环数为,由于一个工作循环对外做功1次,所以每秒对外做功的次数为25次。[2]在四冲程汽油机的一个工作循环中,压缩冲程将机械能转化为内能,做功冲程将内能转化为机械能,即一个工作循环中发生2次能量转化。每秒完成25个工作循环,那么每秒发生能量转化的次数为。
4.(2025-2026九上·新疆墨玉县·期中)用打气筒打气时,气筒壁会发热,这主要是因为活塞对筒内气体 (选填“做功”或“热传递”),使筒内气体内能增大,温度升高,此过程中的能量转化与四冲程汽油机 冲程的能量转化相同。
【答案】① 做功 ② 压缩
【详解】[1][2]改变物体内能有两种方法:做功、热传递;用打气筒打气时,活塞对筒内气体做功,使气体的内能增大,温度升高,此过程中机械能转化成内能;汽油机压缩冲程中,活塞对汽缸内的气体做功,机械能转化成内能,打气筒打气的能量转化与四冲程汽油机压缩冲程相同。
5.(2025-2026九上·新疆乌鲁木齐米东区多校·期中)被誉为“争气机”的首台全国产化F级50兆瓦重型燃气轮机发电机组并网发电,标志着我国步入自主重型燃气轮机领域运行阶段。燃气轮机工作原理与柴油机相似,空气从进气口进入燃气轮机,高速旋转的压气机把空气压缩为高压空气,压缩过程中空气的密度 (选填“变大”“变小”或“不变”),高压空气进入燃烧室,燃料与空气混合在燃烧室燃烧,将燃料的 能转化为内能,高温高压燃气膨胀推动涡轮旋转对外做功时内能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】① 变大 ② 化学 ③ 减小
【详解】[1]根据密度公式,压缩空气过程中,空气的质量不变,体积被压缩变小,因此密度变大。[2]燃料本身储存着化学能,燃烧时发生化学反应,将燃料的化学能转化为内能。[3]做功可以改变物体的内能,当物体对外做功时,自身的内能会减小,高温高压燃气膨胀推动涡轮旋转对外做功,所以其内能减小。
6.(2025-2026九上·新疆奇台县·期中)如图是2023年10月26日神舟十七号运载火箭载着开封航天员江新林和队友三人共赴苍穹的场景。火箭的发动机 (填“是”“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。
【答案】① 是 ② 化学 ③ 做功
【详解】[1] 火箭的发动机也是利用内能工作的机械,属于热机。[2] 火箭升空时,氢燃料燃烧,发生化学变化,释放出热量,将氢燃料的化学能转化为内能。[3] 火箭穿越大气层时,与大气剧烈摩擦,使得上部整流罩的温度升高,内能增加,这是通过做功的方式增大物体内能。
7.(2025-2026九上·新疆皮山县·期中)如图甲所示,小李把一个底部封闭的薄壁金属管固定在支座上,管中装一些酒精,然后用橡皮塞塞紧管口。把一根粗布条缠在管子上并迅速来回拉动摩擦金属管,酒精温度迅速升高,一会儿观察到橡皮塞被顶出,且在管口上方有大量“白气”产生。粗布条摩擦金属管的过程中,将机械能转化为 能。“酒精温度迅速升高”,这是通过 的方式增加了酒精的内能。“橡皮塞被顶出”的过程与图乙中单缸四冲程内燃机的 (填字母)冲程相似。若图乙四冲程内燃机的转速是3000r/min,则每秒钟该内燃机对外做功 次。
【答案】① 内 ② 热传递 ③ C ④ 25
【详解】[1]粗布摩擦金属管的过程中,克服摩擦力做功,将机械能转化为内能。[2]“酒精温度迅速升高”,是金属管通过热传递的方式将热量传递给酒精,增加了酒精的内能。[3]乙图中A进气门打开,活塞向下运动是吸气冲程;B进排气门全关,活塞向上运动是压缩冲程;C进排气门全关,活塞向下运动是做功冲程;D排气门打开,活塞向上运动是排气冲程;“橡皮塞被顶出”的过程是内能转化为机械能,与图乙中四冲程内燃机的做功冲程,即与C相似。[4]内燃机转速为四冲程内燃机每2转对外做功1次,因此每秒钟对外做功25次。
8.(2025-2026九上·新疆学业联盟-11月·期中)二氧化碳()爆破是工程建设中环保的爆破技术。起爆前利用高压泵使通过压缩方式发生液化,流入爆破筒内。如图所示,通电后电加热管发热,液态迅速汽化,形成的高压气体从泄气孔喷出,实施爆破,这一过程相当于内燃机的 冲程,整个过程中 (选填“遵循”或“不遵循”)能量守恒定律。
【答案】① 做功 ② 遵循
【详解】[1]内燃机的做功冲程是内能转化为机械能。这里液态CO2迅速汽化,形成高压气体喷出,对外做功,内能转化为机械能,所以相当于内燃机的做功冲程。 [2]能量守恒定律是普遍适用的,任何能量转化过程都遵循,所以整个过程遵循能量守恒定律。
9.(2025-2026九上·新疆学业联盟-11月·期中)家用汽车的发动机主要是汽油机。某单缸四冲程汽油机在工作时汽缸内燃气的平均气压为1×105Pa,汽缸的横截面积为50cm2,活塞的行程长10cm,转速3600r/min。该汽油机1s内该汽油机对外做功 次;功率为 kW。
【答案】① 30 ② 1.5
【详解】[1]飞轮的转速为3600r/min=60r/s汽油机的一个工作循环包含四个冲程,对外做功一次,飞轮转两周,所以该汽油机1s内该汽油机对外做功30次。[2]气体对活塞的压力为每次做的功为每秒对外做的功为汽油机的功率为
10.(2025-2026九上·新疆阿克苏·期中)从日常开的轿车靠汽油机运转,到神舟十七号穿过大气层返回地球,这些场景背后都藏着实用又有趣的物理知识。
(1)如图是轿车的单缸四冲程汽油机的冲程 (填“A.吸气;B.压缩;C.做功;D.排气”),在设计制造时,气缸外有一个水套,用水来冷却汽缸,这是因为水的 (填“A.热值大;B.比热容大;C.汽化吸热;D.液化放热”),汽油机工作时飞轮每秒钟转100转,则每秒完成 (填“A.200;B.100;C.50;D.25”)个冲程。
(2)2024年4月30日神舟十七号载人飞船顺利返回。当飞船从太空返回经过大气层时(如图),飞船的速度越来越快,同时与大气产生剧烈摩擦,外表面温度会 (选填“升高”“不变”或“降低”),这是通过 的方式改变了飞船外壳的内能,此过程涉及的能量转化是 能转化为 能。
【答案】(1)① B ② B ③ A (2)① 升高 ② 做功 ③ 机械 ④ 内
【讲解】(1) [1]由图可知,进气门、排气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。[2]用水来冷却气缸,这是因为质量相同的水和其他物质相比,由于水的比热容大,在降低相同温度时吸收的热量更多,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。[3]汽油机工作时,一个工作循环包括四个冲程,飞轮转动两周,对外做功一次。当飞轮每秒钟转100转时,可完成个工作循环,完成50×4=200个冲程,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
(2) [1][2]当飞船从太空返回经过大气层时,与大气产生剧烈摩擦做功,内能增加,温度升高,通过做功的方式改变飞船外壳的内能。[3][4]飞船外壳的内能增大,外表温度会升高,这是通过做功的方式改变了飞船外壳的内能。在这个过程中,由于摩擦,机械能转化为内能,所以此过程涉及的能量转化是机械能转化为内能。
考点2 热机的效率
1.(2025-2026九上·新疆克孜勒苏柯尔克孜·期中)汽车是现代生活中最常见的一种交通工具,如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是( )
A. 甲图是压缩冲程,活塞对气缸内的气体做功,气体的温度升高
B. 由乙图可知该汽油机的效率是30%
C. 汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分,这会降低燃料的热值
D. 为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖,该举措大大提高了燃料的热值
【答案】A
【详解】A.如图甲所示,进气孔和排气孔都关闭,活塞向上运动,压缩气体,对气体做功,气体温度升高,这是汽油机的压缩冲程,故A正确;B.由乙图可知该汽油机的效率为η=100%-6%-30%-36%=28%故B错误;CD.热值是燃料完全燃烧时的放出的热量和质量之比,燃料的热值只与燃料的种类和状态有关,与燃料是否完全燃烧无关,燃料燃烧得越不充分,这会降低燃料的利用率,不会降低燃料的热值;为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖,该举措大大提高了燃料的利用率,不能提高燃料的热值,故CD错误。故选A。
2.(2025-2026九上·新疆阿克苏·期中)如图所示,图甲为四冲程汽油机的一个冲程,图乙为该汽油机燃料燃烧后的能量转化比例图。下列说法正确的是( )
A. 该汽油机的效率为
B. 汽油机吸气冲程吸入汽缸的是空气和汽油的混合物
C. 图甲的冲程使汽车获得动力,其能量转化过程是机械能转化为内能
D. 相同时间内燃烧的汽油质量越大,汽油机的效率越高
【答案】B
【详解】A.由图乙可知,该汽油机的效率为故A错误;B.根据汽油机的工作特点可知,汽油机吸气冲程吸入汽缸的物质是汽油和空气的混合物,故B正确;C.甲图的冲程进气门和排气门都关闭,活塞向下运动,火花塞点火,故为做功冲程,做功冲程的能量转化过程是内能转化为机械能,使汽车获得动力,故C错误;D.由图乙可知,汽油机的效率跟废气带走的能量、直接散失的能量、机械摩擦损失的能量都有关系,与汽油机的工作时间、燃烧汽油的质量无关,故D错误。故选B。
3.(2025-2026九上·新疆维吾尔自治区·期中)两台汽油机,甲做的功与乙做的功之比是3:2,甲、乙效率之比是5:6,那么,甲、乙消耗的汽油质量之比是( )
A. 5:6
B. 5:9
C. 9:5
D. 6:5
【答案】C
【详解】根据热机效率公式可得依题意可得即故有甲、乙消耗的汽油质量之比是故ABD不符合题意,C符合题意。故选C。
4.(2025-2026九上·新疆阿克苏·期中)机械狗,一种四足机器人,是基于仿生学采用4条步行腿构成的四腿仿生机器人。机械狗在救援、安防、物流等方面有着重要的作用。某台机械狗在水平路上可以实现负重40kg,10分钟移动1.2km。机械狗的运动利用液压系统,为其提供动力的是燃油发动机。已知某次工作中,机械狗的发动机消耗120kg燃油,提供了1.44×109J的有用功。则:(燃油的热值为4×107J/kg)
(1)为了使用安全,该机械狗的液压系统的液压油的温度不能高于80℃。已知质量为4kg的液压油的温度由30℃升高到80℃,吸收了4.8×105J的热量,该液压油的比热容为多少?
(2)120kg的燃油完全燃烧释放的热量为多少焦耳?
(3)该机械狗燃油发动机工作时的效率为多少?
【答案】(1) (2) (3)
【讲解】(1) 根据热量公式 ,变形得液压油的比热容为
(2) 燃油完全燃烧释放的热量为
(3) 发动机效率为有用功与总热量的比值,可得
5.(2025-2026九上·新疆吐鲁番·期中)汽油机是热机的一种,请回答以下问题。
(1)热机是利用 能做功的机械。
(2)如图所示是某台汽油机工作时的能量流向图,其热机效率为 %。若某次该台汽油机工作时输出的有用的机械能为3×106J,则该次汽油机工作时所消耗的燃料完全燃烧释放的热量为 。
(3)汽油机工作时将尾气排出气缸的冲程是 冲程。
(4)请结合能量流向图写出一条提高该台汽油机热机效率的方法 。
(5)随着科技的发展,人们对汽油机不断地进行改进,汽油机的热机效率 (选填“能”或“不能”)达到100%。
【答案】(1)内 (2)① 30 ② (3)排气 (4)通过科技创新,减少尾气排放带走热量 (5)不能
【讲解】(1) 热机是指各种利用内能做功的机械。是将燃料的化学能转化成内能再转化成机械能的机器。
(2) 该汽油机的热机效率为
(3) 根据公式可得
(4) 由图示知,废气带走了最大部分的能量,比例为40%,所以减少该部分的能量损失是提高热机效率的有效手段。可以通过科技创新,减少尾气排放带走热量。
(5) 热机工作时必然存在能量损耗,如散热、克服摩擦做功等,无法将燃料完全燃烧放出的热量全部转化为有用功,因此热机效率不能达到100%。
6.(2025-2026九上·新疆墨玉县·期中)如图所示的是我国自行设计研制的AG600“鲲龙”水陆两栖飞机。飞机使用四台相同的发动机,每台发动机的输出功率可达3120 kW,效率可达60%。在这种情况下,飞机飞行消耗燃油多少吨?已知燃油的热值为。
【答案】1.74吨
【详解】四台发动机以额定功率工作,飞行时长。发动机做的总有用功为由可知,燃油完全燃烧放出的总热量由可知,消耗燃油的质量为
7.(2025-2026九上·新疆喀什·期中)油电混合动力汽车是新型节能汽车。这种汽车以高速匀速行驶时,内燃机启动,此时在向车轮输送能量的同时也给动力蓄电池组充电。已知某型号混合动力汽车所用的动力蓄电池可储存的最大电能是。若测试人员驾驶该车在平直公路上以80km/h的测试车速匀速行驶0.5h,内燃机消耗燃油2.5kg,蓄电池组的电能增加了最大电能的10%;从汽车的使用说明书知道,汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示。则:
(1)该汽车测试行驶中牵引力做了多少功?
(2)该汽车测试行驶中若燃油完全燃烧可放出多少热量?
(3)该汽车内燃机的效率是多大?(燃油的热值为)
【答案】(1) (2) (3)40%
【讲解】(1) 由图像可知,汽车以80km/h做匀速直线运动时受到的阻力为900N,因为汽车匀速直线运动时,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,所以汽车受到的牵引力汽车在平直公路上以80km/h的速度匀速行驶0.5h,行驶的距离为该汽车测试行驶中牵引力做的功为
(2) 内燃机消耗燃油2.5kg,燃油放出的热量为
(3) 蓄电池增加的电能为有效利用的能量为故内燃机的效率为
8.(2025-2026九上·新疆乌鲁木齐米东区多校·期中)如图所示是我国自行研制的大型客机C919,若它在高空水平定速巡航飞行10km消耗的汽油为100kg,受到的阻力为1.15×105N,则飞机发动机的热机效率为 ;为节能减排,现设法回收未利用的能量,若回收的能量占汽油完全燃烧放出能量的21%,可使 kg水的温度升高50℃。【汽油热值为,水的比热容为】
【答案】① ② 4600
【详解】[1]大型客机C919在高空水平定速巡航飞行时,做匀速直线运动,处于平衡状态,牵引力则牵引力做功为汽油完全燃烧放出的热量为则飞机发动机的热机效率为[2]回收的能量为则水的质量为
9.(2025-2026九上·新疆奇台县·期中)家里的天然气热水器上铭牌标注的效率大于88%。为了探究铭牌标注的效率是否真实,用该天然气热水器将质量为16kg的水从20℃加热到45℃,观察到天然气表的示数由236.005m3变为236.053m3。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),天然气热值为3.9×107J/m3。问:
(1)水吸收的热量;
(2)所用的天然气完全燃烧放出的热量;
(3)该天然气热水器铭牌上标注的效率是否真实?
【答案】(1);(2);(3)真实
【详解】解:(1)水吸收的热量为(2)消耗天然气的体积为V=236.053m3-236.005m3=0.048m3所用的天然气完全燃烧放出的热量为(3)天然气热水器的热效率为该天然气热水器的热效率大于88%,铭牌上标注的效率是真实的。答:(1)水吸收的热量为;
(2)所用的天然气完全燃烧放出的热量为;
(3)该天然气热水器铭牌上标注的效率是真实的。
10.(2025-2026九上·新疆·期中)小艾是一位天文爱好者,她了解到土卫六(如图)是土星卫星中最大的一个。天文学家经过探测和分析,认为土卫六上分布着众多由甲烷和乙烷混合液构成的湖泊。小艾想到,有朝一日人类若能将土卫六上的甲烷和乙烷混合液运回地球作为燃料,就可以解决地球能源不足的问题。假设用土卫六上的0.2kg甲烷和乙烷混合液作为小艾家燃气热水器的燃料,能把60kg水从20℃加热到65℃。【已知:水的比热容c=4.2103J/(kg·℃),甲烷和乙烷混合液的热值q=6.3107J/kg】
请你计算此过程中:
(1)60kg水吸收的热量;
(2)0.2kg甲烷和乙烷混合液完全燃烧放出的热量;
(3)该燃气热水器的效率。
【答案】(1)1.134107J;(2)1.26107J;(3)90%
【详解】解:(1)60kg的水吸收的热量(2)0.2kg甲烷和乙烷混合液完全燃烧放出的热量(3)该燃气热水器的效率答:(1)60kg水吸收的热量1.134107J;
(2)0.2kg甲烷和乙烷混合液完全燃烧放出的热量1.26107J;
(3)该燃气热水器的效率为90%。
考点3 燃料的热值
1.(2025-2026九上·新疆喀什·期中)食物也是一种“燃料”,营养成分在细胞里与氧结合,提供所需的能量。一袋饼干的营养成分表上标有“2361kJ/100g”,该标识的含义与以下物理量的含义类似的是( )
A. 热量
B. 热值
C. 比热容
D. 内能
【答案】B
【详解】饼干的营养成分表上标有“2361kJ/100g”,是指每100g饼干提供的能量是2361kJ,据此可得每克饼干提供的能量;而燃料的热值是指单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量,所以标识的含义与热值类似。故选B。
2.(2025-2026九上·新疆伊宁县·期中)关于燃料的热值,以下说法中正确的是
A. 燃料燃烧时,质量越大,热值越大
B. 燃烧1kg某种燃料放出的热量叫做这种燃料的热值
C. 燃料的热值与燃料的种类有关系,与燃料的质量和燃烧状况无关
D. 燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小
【答案】C
【详解】热值与质量无关,只与燃料种类有关,故A不符合题意;完全燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值,必须是完全燃烧放出的热量,才是燃料的热值,故B不符合题意;完全燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值.燃料的热值与燃料的种类有关系,与燃料的质量和燃烧状况无关,故C符合题意;燃料不完全燃烧时放出的热量不能称之为热值,故D不符合题意,故选C.
3.(2025-2026九上·新疆克孜勒苏柯尔克孜·期中)下列关于热值的说法正确的是( )
A. 2kg煤的热值大于1kg煤的热值
B. 燃料热值越大,燃烧放出的热量越多
C. 热量燃烧不完全时热值变小
D. 燃料的热值是燃料本身的特性,与其他因素无关
【答案】D
【详解】A.热值是燃料的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃烧程度、质量无关,故A错误.B.由Q=qm可知,燃料燃烧放出的热量与燃料的热值和质量有关,只有在相同质量并且完全燃烧的情况下,燃料热值越大放出的热量才越多,故B错误.C.热值与燃料是否完全燃烧无关,故C错误;D.燃料的热值是燃料本身的特性,不同的燃料热值一般不同,与其他因素无关,故D正确.【点睛】本题考查热值的概念,热值是燃料的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度均无关.
4.(2025-2026九上·新疆墨玉县·期中)2025年3月21日19时07分,我国在酒泉卫星发射中心使用谷神星一号运载火箭,成功将云遥一号星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。发射火箭使用液氢燃料,是因为液氢具有较大的( )
A. 密度
B. 热值
C. 比热容
D. 凝固点
【答案】B
【详解】单位质量的某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值,燃料的热值越高,在质量相同时,完全燃烧时放出的热量越大,火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的氢时,可以放出更多的热量,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
5.(2025-2026九上·新疆学业联盟-11月·期中)我国北方地区冬季用燃煤取暖所造成的大气污染,已越来越引起人们的关注。现在大多数家庭已经改用天然气取暖,以降低对大气的污染。小陈同学家的住房面积约,若将住房的门窗关闭好,用燃烧天然气取暖,使室温升高10℃,已知天然气的热值为,空气的密度取,空气的比热容为,所需的天然气约为(假设天然气完全燃烧放出的热量全部被室内空气吸收)( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】住房高度约为3m,则空气体积为空气的质量为室温升高10℃,空气吸收的热量天然气完全燃烧放出的热量全部被空气吸收,因此所需天然气的质量为故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
6.(2025-2026九上·新疆伊宁县·期中)千帆竞渡,百舸争流。在当今能源科技日新月异的背景下,“可燃冰”作为一种潜力巨大的清洁能源,同等条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍,说明“可燃冰”的 很大。
【答案】热值
【详解】热值(q)表示单位质量(或体积)的燃料完全燃烧所放出的热量。“同等条件下”(即相同质量),“可燃冰”放出的热量是煤气的数十倍,说明它的热值远大于煤气。
7.(2025-2026九上·新疆·期中)小红乘坐旅游巴士去旅游,她观察到前方大卡车尾部冒“黑烟”,这是因为柴油没有完全燃烧,若柴油没有完全燃烧,则柴油的热值 (选填“变大”、“变小”或“不变”);柴油在燃烧过程中将 能转化为 能。
【答案】① 不变 ② 化学 ③ 内
【详解】[1]因热值是燃料的一种特性,与燃料的多少、是否完全燃烧无关,所以,柴油不能完全燃烧时,柴油的热值不变。[2][3]柴油在燃烧过程中,消耗化学能,产生内能,将化学能转化为内能。
8.(2025-2026九上·新疆皮山县·期中)土灶是我国古代劳动人民智慧的结晶,它通常以木柴、秸秆为燃料。目前,我市农村仍有使用土灶做饭的习惯。内部结构如图乙所示,木柴添加通道与烟囱相连,通风通道与木柴添加通道通过中间铁栅连通。某厂家根据土灶的结构设计了两款移动式土灶(如图丙和丁)。
(1)为使木柴充分燃烧,移动式土灶设计更合理的是 (选填“丙”或“丁”)。
(2)下列对土灶烟囱作用的说法不合理的一项是( )
A. 有利于可燃物充分燃烧
B. 有利于冷热空气形成对流
C. 有利于提高可燃物的热值
D. 有利于排出气体和烟尘
(3)1kg干木柴在土灶中完全燃烧,可以让铁锅里2kg的水温度升高50℃,则土灶的烧水效率为 %。()
【答案】(1)丁 (2)C (3)3.5
【讲解】(1) 在丁中有通风口,进入更多的空气,能使木柴充分燃烧,所以移动式土灶设计更合理的是丁
(2) 土灶设计烟囱的作用是:烟囱有利于空气流通,为可燃物燃烧提供充足氧气,有利于充分燃烧;烟囱能使冷热空气形成对流,促进燃烧;有利于排出有害气体和烟尘。而燃料的热值是燃料本身的特性,只与燃料种类有关,烟囱不能提高燃料热值,故选C。
(3) 干木柴放出的热量Q放=mq=1kg×1.2×107J/kg=1.2×107J水吸收热量则土灶的烧水效率
9.(2025-2026九上·新疆皮山县·期中)在青海建成的熔盐塔式储能光热电站,是我国光热发电技术的重大突破。四周的定日镜将太阳光反射到中央的吸热塔,塔内的低温液态熔盐吸热升温,形成的高温液态熔盐被输送到蒸汽发生器,水吸收热量产生高温水蒸气,推动汽轮机,利用水蒸气发电。在这个过程中,汽轮机属于 (选填热机、电动机、发电机),在蒸汽发生器中水通过 的方式增大内能,光热电站首先将太阳能转化为 能。如果光热电站每天产生的电能是,这相当于完全燃烧 吨煤放出的热量()。
【答案】① 热机 ② 热传递 ③ 内 ④ 48
【详解】[1]在这个过程中,水蒸气推动汽轮机转动,将内能转化为机械能,属于热机。[2]在蒸汽发生器中水吸收热量,内能增大,通过热传递的方式增大内能。[3]光热电站首先通过定日镜将太阳光反射到中央的吸热塔,塔内的低温液态熔盐吸热升温,则光热电站将太阳能转化为内能。[4]煤释放的热量为由得,完全燃烧的煤的质量
10.(2025-2026九上·新疆阿克苏·期中)为了“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”,小明设计如图甲、乙所示的实验。
(1)实验中,在两个燃烧皿中放入质量相同的两种燃料,分别加热质量相等的两杯水,燃料 (选填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”)后,通过比较 (选填“燃料燃烧时间”或“水温变化量”)来比较两种燃料放出热量多少;
(2)根据记录的实验数据,小明绘制出水温随加热时间变化的关系图像,如图丙所示,则燃料 (选填“1”或“2”)的热值较大;
(3)小明根据实验测得的数据,算出了燃料1的热值,发现结果小于该燃料的实际热值,原因可能是 (写出一点即可)。
【答案】(1)① 全部燃烧 ② 水温变化量 (2)1 (3)燃料不可能完全燃烧,有一部分热没有被释放出来
【讲解】(1) [1]为了比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量,应让燃料全部燃烧。因为只有燃料全部燃烧,才能释放出全部热量,这样才能准确比较不同燃料放出热量的多少。[2]燃料燃烧放出的热量被水吸收,通过比较水温变化量来比较两种燃料放出热量多少。根据Q吸=cmΔt,在水的质量和比热容相同的情况下,水温变化量越大,说明水吸收的热量越多,则燃料放出的热量也越多。
(2) 由图丙可知,质量相等的两种燃料全部燃烧后,用燃料1加热的水温度升高得多。根据Q吸=cmΔt,水的质量和比热容相同,水温升高得多,说明水吸收的热量多,而水吸收的热量是由燃料燃烧放出的热量提供的,在燃料质量相等的情况下,根据,放出热量多的燃料热值大,所以燃料1的热值较大。
(3) 小明根据实验测得的数据算出的燃料1的热值小于该燃料的实际热值,原因可能是:燃料不可能完全燃烧,有一部分热没有被释放出来。加热过程中存在热损失,如热量散失到周围空气中,没有被水完全吸收。
考点4 跨学科实践:制作简易热机模型
1.(2025-2026九上·新疆皮山县·期中)如图,物理兴趣小组制作了一个简易汽轮机装置。在易拉罐中装入适量的水,用酒精灯加热,水沸腾后从管口喷出蒸汽使风车转动。简易汽轮机工作过程中( )
A. 酒精燃烧将内能转化为化学能
B. 水的内能增加的方式是热传递
C. 蒸汽被喷出后内能保持不变
D. 蒸汽的内能全部转化为风车的机械能
【答案】B
【详解】A.酒精燃烧的过程是将化学能转化为内能的过程,故A不符合题意;B.加热过程中,易拉罐中的水吸收热量,温度升高,是通过热传递的方式增加内能,故B符合题意;C.蒸汽喷出后,对外做功,内能转化为机械能,内能减小,故C不符合题意;D.因为热量损失,所以蒸汽的内能不会全部转化为风车的机械能,故D不符合题意。故选B。
2.(2025-2026九上·新疆奇台县·期中)在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮,用力将活塞迅速向下压,棉絮燃烧起来,其能量转化与汽油机的 冲程相同。汽油机的转速为3600r/min,则1s内汽油机对外做功 次。
【答案】① 压缩 ② 30
【详解】[1]在空气压缩引火仪中,用力将活塞迅速向下压,机械能转化为内能,使棉絮燃烧,这与汽油机的压缩冲程能量转化相同,因为压缩冲程中活塞压缩气体,机械能转化为内能。 [2]汽油机转速为3600r/min,即每分钟转3600圈。1分钟等于60秒,因此每秒转数为。四冲程汽油机中,飞轮每转两圈对外做功一次,所以1秒内做功次数为次。
3.(2025-2026九上·新疆阿克苏·期中)某物理小组的同学在社会实践活动中,通过实际调查和网上查询,绘制了一辆某种型号混合动力汽车的燃油发动机在额定功率下行驶时单位时间的能量流向图,如图甲所示,请回答下列问题。
(1)已知该型号汽车的燃油发动机是单缸四冲程汽油机。汽油机 (选填“是”或“不是”)热机,热机是利用内能做功的机械。如图乙所示是单缸四冲程汽油机工作时某个冲程的示意图,是 冲程,该冲程中的主要能量转化过程是 (填写“××能转化为××能”)。
(2)分析图甲可知,该型号汽车的燃油发动机的热机效率为 %。请结合能量流向图写出一条提高该台燃油发动机热机效率的方法: 。
(3)随着科技的发展,人们对燃油发动机不断地进行改进,燃油发动机的热机效率 (选填“能”或“不能”)达到100%。
(4)新能源汽车能量回收系统主要是回收车辆在制动或惯性减速(物体靠惯性前进的同时,因受阻而慢慢减速)时释放出的多余能量并通过发电机将其转化为电能,再转存至蓄电池中用于汽车的动力行驶。小组中的一些同学认为,若该型号混合动力汽车使用电动机行驶,同时汽车的能量回收系统也在源源不断地回收释放出的多余能量,这样这台汽车就能一直行驶下去,是一台永动机。这些同学的想法是 (选填“正确的”或“错误的”)。
【答案】(1)① 是 ② 压缩 ③ 机械能转化为内能 (2)① 20 ② 加润滑油,减少摩擦损耗(合理即可) (3)不能 (4)错误的
【讲解】(1) [1]汽油机通过燃烧燃料将内能转化为机械能,符合热机的定义,因此是热机。[2]图乙中,进气门和排气门均关闭,活塞向上运动,压缩气缸内气体,此为压缩冲程。[3]压缩冲程中,活塞的机械能转化为气缸内气体的内能。
(2) [1]热机效率为有用功与燃料完全燃烧放出的热量之比,代入数据可得 [2]从能量流向图可知,能量损耗包括摩擦损耗、散热损耗等,因此可通过加润滑油减少摩擦损耗,或改进散热装置减少散热损耗来提高效率。
(3) 热机工作时必然存在能量损耗,如散热、克服摩擦做功等,无法将燃料完全燃烧放出的热量全部转化为有用功,因此热机效率不能达到100%。
(4) 永动机违背能量守恒定律,汽车能量回收系统回收的能量小于行驶过程中消耗的能量,且回收过程中也存在能量损耗,无法实现能量的无限循环利用,因此这些同学的想法是错误的。
试卷第1页,共3页
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专题02 热机
4大高频考点
1. 认识热机
2. 热机的效率
3. 燃料的热值
4. 跨学科实践:制作简易热机模型
考点1 认识热机
1.(2025-2026九上·新疆乌鲁木齐米东区多校·期中)在冬天人们常常搓手取暖,这个过程的能量转化与四冲程内燃机的哪个冲程相同( )
A. 吸气冲程
B. 做功冲程
C. 压缩冲程
D. 排气冲程
2.(2025-2026九上·新疆维吾尔自治区·期中)光发动机可用于卫星的能源补充,原理如图所示,密闭气室中在光照下分解,使气室气压增大,推动活塞右移。活塞右移过程相当于汽油机的( )
A. 吸气冲程
B. 排气冲程
C. 压缩冲程
D. 做功冲程
3.(2025-2026九上·新疆伊犁新源·期中)一个汽油机上标有“3000r/min”的字样,则每秒钟汽油机完成对外做功 次,其中发生能量转化共 次。
4.(2025-2026九上·新疆墨玉县·期中)用打气筒打气时,气筒壁会发热,这主要是因为活塞对筒内气体 (选填“做功”或“热传递”),使筒内气体内能增大,温度升高,此过程中的能量转化与四冲程汽油机 冲程的能量转化相同。
5.(2025-2026九上·新疆乌鲁木齐米东区多校·期中)被誉为“争气机”的首台全国产化F级50兆瓦重型燃气轮机发电机组并网发电,标志着我国步入自主重型燃气轮机领域运行阶段。燃气轮机工作原理与柴油机相似,空气从进气口进入燃气轮机,高速旋转的压气机把空气压缩为高压空气,压缩过程中空气的密度 (选填“变大”“变小”或“不变”),高压空气进入燃烧室,燃料与空气混合在燃烧室燃烧,将燃料的 能转化为内能,高温高压燃气膨胀推动涡轮旋转对外做功时内能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
6.(2025-2026九上·新疆奇台县·期中)如图是2023年10月26日神舟十七号运载火箭载着开封航天员江新林和队友三人共赴苍穹的场景。火箭的发动机 (填“是”“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。
7.(2025-2026九上·新疆皮山县·期中)如图甲所示,小李把一个底部封闭的薄壁金属管固定在支座上,管中装一些酒精,然后用橡皮塞塞紧管口。把一根粗布条缠在管子上并迅速来回拉动摩擦金属管,酒精温度迅速升高,一会儿观察到橡皮塞被顶出,且在管口上方有大量“白气”产生。粗布条摩擦金属管的过程中,将机械能转化为 能。“酒精温度迅速升高”,这是通过 的方式增加了酒精的内能。“橡皮塞被顶出”的过程与图乙中单缸四冲程内燃机的 (填字母)冲程相似。若图乙四冲程内燃机的转速是3000r/min,则每秒钟该内燃机对外做功 次。
8.(2025-2026九上·新疆学业联盟-11月·期中)二氧化碳()爆破是工程建设中环保的爆破技术。起爆前利用高压泵使通过压缩方式发生液化,流入爆破筒内。如图所示,通电后电加热管发热,液态迅速汽化,形成的高压气体从泄气孔喷出,实施爆破,这一过程相当于内燃机的 冲程,整个过程中 (选填“遵循”或“不遵循”)能量守恒定律。
9.(2025-2026九上·新疆学业联盟-11月·期中)家用汽车的发动机主要是汽油机。某单缸四冲程汽油机在工作时汽缸内燃气的平均气压为1×105Pa,汽缸的横截面积为50cm2,活塞的行程长10cm,转速3600r/min。该汽油机1s内该汽油机对外做功 次;功率为 kW。
10.(2025-2026九上·新疆阿克苏·期中)从日常开的轿车靠汽油机运转,到神舟十七号穿过大气层返回地球,这些场景背后都藏着实用又有趣的物理知识。
(1)如图是轿车的单缸四冲程汽油机的冲程 (填“A.吸气;B.压缩;C.做功;D.排气”),在设计制造时,气缸外有一个水套,用水来冷却汽缸,这是因为水的 (填“A.热值大;B.比热容大;C.汽化吸热;D.液化放热”),汽油机工作时飞轮每秒钟转100转,则每秒完成 (填“A.200;B.100;C.50;D.25”)个冲程。
(2)2024年4月30日神舟十七号载人飞船顺利返回。当飞船从太空返回经过大气层时(如图),飞船的速度越来越快,同时与大气产生剧烈摩擦,外表面温度会 (选填“升高”“不变”或“降低”),这是通过 的方式改变了飞船外壳的内能,此过程涉及的能量转化是 能转化为 能。
考点2 热机的效率
1.(2025-2026九上·新疆克孜勒苏柯尔克孜·期中)汽车是现代生活中最常见的一种交通工具,如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是( )
A. 甲图是压缩冲程,活塞对气缸内的气体做功,气体的温度升高
B. 由乙图可知该汽油机的效率是30%
C. 汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分,这会降低燃料的热值
D. 为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖,该举措大大提高了燃料的热值
2.(2025-2026九上·新疆阿克苏·期中)如图所示,图甲为四冲程汽油机的一个冲程,图乙为该汽油机燃料燃烧后的能量转化比例图。下列说法正确的是( )
A. 该汽油机的效率为
B. 汽油机吸气冲程吸入汽缸的是空气和汽油的混合物
C. 图甲的冲程使汽车获得动力,其能量转化过程是机械能转化为内能
D. 相同时间内燃烧的汽油质量越大,汽油机的效率越高
3.(2025-2026九上·新疆维吾尔自治区·期中)两台汽油机,甲做的功与乙做的功之比是3:2,甲、乙效率之比是5:6,那么,甲、乙消耗的汽油质量之比是( )
A. 5:6
B. 5:9
C. 9:5
D. 6:5
4.(2025-2026九上·新疆阿克苏·期中)机械狗,一种四足机器人,是基于仿生学采用4条步行腿构成的四腿仿生机器人。机械狗在救援、安防、物流等方面有着重要的作用。某台机械狗在水平路上可以实现负重40kg,10分钟移动1.2km。机械狗的运动利用液压系统,为其提供动力的是燃油发动机。已知某次工作中,机械狗的发动机消耗120kg燃油,提供了1.44×109J的有用功。则:(燃油的热值为4×107J/kg)
(1)为了使用安全,该机械狗的液压系统的液压油的温度不能高于80℃。已知质量为4kg的液压油的温度由30℃升高到80℃,吸收了4.8×105J的热量,该液压油的比热容为多少?
(2)120kg的燃油完全燃烧释放的热量为多少焦耳?
(3)该机械狗燃油发动机工作时的效率为多少?
5.(2025-2026九上·新疆吐鲁番·期中)汽油机是热机的一种,请回答以下问题。
(1)热机是利用 能做功的机械。
(2)如图所示是某台汽油机工作时的能量流向图,其热机效率为 %。若某次该台汽油机工作时输出的有用的机械能为3×106J,则该次汽油机工作时所消耗的燃料完全燃烧释放的热量为 。
(3)汽油机工作时将尾气排出气缸的冲程是 冲程。
(4)请结合能量流向图写出一条提高该台汽油机热机效率的方法 。
(5)随着科技的发展,人们对汽油机不断地进行改进,汽油机的热机效率 (选填“能”或“不能”)达到100%。
6.(2025-2026九上·新疆墨玉县·期中)如图所示的是我国自行设计研制的AG600“鲲龙”水陆两栖飞机。飞机使用四台相同的发动机,每台发动机的输出功率可达3120 kW,效率可达60%。在这种情况下,飞机飞行消耗燃油多少吨?已知燃油的热值为。
7.(2025-2026九上·新疆喀什·期中)油电混合动力汽车是新型节能汽车。这种汽车以高速匀速行驶时,内燃机启动,此时在向车轮输送能量的同时也给动力蓄电池组充电。已知某型号混合动力汽车所用的动力蓄电池可储存的最大电能是。若测试人员驾驶该车在平直公路上以80km/h的测试车速匀速行驶0.5h,内燃机消耗燃油2.5kg,蓄电池组的电能增加了最大电能的10%;从汽车的使用说明书知道,汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示。则:
(1)该汽车测试行驶中牵引力做了多少功?
(2)该汽车测试行驶中若燃油完全燃烧可放出多少热量?
(3)该汽车内燃机的效率是多大?(燃油的热值为)
8.(2025-2026九上·新疆乌鲁木齐米东区多校·期中)如图所示是我国自行研制的大型客机C919,若它在高空水平定速巡航飞行10km消耗的汽油为100kg,受到的阻力为1.15×105N,则飞机发动机的热机效率为 ;为节能减排,现设法回收未利用的能量,若回收的能量占汽油完全燃烧放出能量的21%,可使 kg水的温度升高50℃。【汽油热值为,水的比热容为】
9.(2025-2026九上·新疆奇台县·期中)家里的天然气热水器上铭牌标注的效率大于88%。为了探究铭牌标注的效率是否真实,用该天然气热水器将质量为16kg的水从20℃加热到45℃,观察到天然气表的示数由236.005m3变为236.053m3。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),天然气热值为3.9×107J/m3。问:
(1)水吸收的热量;
(2)所用的天然气完全燃烧放出的热量;
(3)该天然气热水器铭牌上标注的效率是否真实?
10.(2025-2026九上·新疆·期中)小艾是一位天文爱好者,她了解到土卫六(如图)是土星卫星中最大的一个。天文学家经过探测和分析,认为土卫六上分布着众多由甲烷和乙烷混合液构成的湖泊。小艾想到,有朝一日人类若能将土卫六上的甲烷和乙烷混合液运回地球作为燃料,就可以解决地球能源不足的问题。假设用土卫六上的0.2kg甲烷和乙烷混合液作为小艾家燃气热水器的燃料,能把60kg水从20℃加热到65℃。【已知:水的比热容c=4.2103J/(kg·℃),甲烷和乙烷混合液的热值q=6.3107J/kg】
请你计算此过程中:
(1)60kg水吸收的热量;
(2)0.2kg甲烷和乙烷混合液完全燃烧放出的热量;
(3)该燃气热水器的效率。
考点3 燃料的热值
1.(2025-2026九上·新疆喀什·期中)食物也是一种“燃料”,营养成分在细胞里与氧结合,提供所需的能量。一袋饼干的营养成分表上标有“2361kJ/100g”,该标识的含义与以下物理量的含义类似的是( )
A. 热量
B. 热值
C. 比热容
D. 内能
2.(2025-2026九上·新疆伊宁县·期中)关于燃料的热值,以下说法中正确的是
A. 燃料燃烧时,质量越大,热值越大
B. 燃烧1kg某种燃料放出的热量叫做这种燃料的热值
C. 燃料的热值与燃料的种类有关系,与燃料的质量和燃烧状况无关
D. 燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小
3.(2025-2026九上·新疆克孜勒苏柯尔克孜·期中)下列关于热值的说法正确的是( )
A. 2kg煤的热值大于1kg煤的热值
B. 燃料热值越大,燃烧放出的热量越多
C. 热量燃烧不完全时热值变小
D. 燃料的热值是燃料本身的特性,与其他因素无关
4.(2025-2026九上·新疆墨玉县·期中)2025年3月21日19时07分,我国在酒泉卫星发射中心使用谷神星一号运载火箭,成功将云遥一号星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。发射火箭使用液氢燃料,是因为液氢具有较大的( )
A. 密度
B. 热值
C. 比热容
D. 凝固点
5.(2025-2026九上·新疆学业联盟-11月·期中)我国北方地区冬季用燃煤取暖所造成的大气污染,已越来越引起人们的关注。现在大多数家庭已经改用天然气取暖,以降低对大气的污染。小陈同学家的住房面积约,若将住房的门窗关闭好,用燃烧天然气取暖,使室温升高10℃,已知天然气的热值为,空气的密度取,空气的比热容为,所需的天然气约为(假设天然气完全燃烧放出的热量全部被室内空气吸收)( )
A.
B.
C.
D.
6.(2025-2026九上·新疆伊宁县·期中)千帆竞渡,百舸争流。在当今能源科技日新月异的背景下,“可燃冰”作为一种潜力巨大的清洁能源,同等条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍,说明“可燃冰”的 很大。
7.(2025-2026九上·新疆·期中)小红乘坐旅游巴士去旅游,她观察到前方大卡车尾部冒“黑烟”,这是因为柴油没有完全燃烧,若柴油没有完全燃烧,则柴油的热值 (选填“变大”、“变小”或“不变”);柴油在燃烧过程中将 能转化为 能。
8.(2025-2026九上·新疆皮山县·期中)土灶是我国古代劳动人民智慧的结晶,它通常以木柴、秸秆为燃料。目前,我市农村仍有使用土灶做饭的习惯。内部结构如图乙所示,木柴添加通道与烟囱相连,通风通道与木柴添加通道通过中间铁栅连通。某厂家根据土灶的结构设计了两款移动式土灶(如图丙和丁)。
(1)为使木柴充分燃烧,移动式土灶设计更合理的是 (选填“丙”或“丁”)。
(2)下列对土灶烟囱作用的说法不合理的一项是( )
A. 有利于可燃物充分燃烧
B. 有利于冷热空气形成对流
C. 有利于提高可燃物的热值
D. 有利于排出气体和烟尘
(3)1kg干木柴在土灶中完全燃烧,可以让铁锅里2kg的水温度升高50℃,则土灶的烧水效率为 %。()
9.(2025-2026九上·新疆皮山县·期中)在青海建成的熔盐塔式储能光热电站,是我国光热发电技术的重大突破。四周的定日镜将太阳光反射到中央的吸热塔,塔内的低温液态熔盐吸热升温,形成的高温液态熔盐被输送到蒸汽发生器,水吸收热量产生高温水蒸气,推动汽轮机,利用水蒸气发电。在这个过程中,汽轮机属于 (选填热机、电动机、发电机),在蒸汽发生器中水通过 的方式增大内能,光热电站首先将太阳能转化为 能。如果光热电站每天产生的电能是,这相当于完全燃烧 吨煤放出的热量()。
10.(2025-2026九上·新疆阿克苏·期中)为了“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”,小明设计如图甲、乙所示的实验。
(1)实验中,在两个燃烧皿中放入质量相同的两种燃料,分别加热质量相等的两杯水,燃料 (选填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”)后,通过比较 (选填“燃料燃烧时间”或“水温变化量”)来比较两种燃料放出热量多少;
(2)根据记录的实验数据,小明绘制出水温随加热时间变化的关系图像,如图丙所示,则燃料 (选填“1”或“2”)的热值较大;
(3)小明根据实验测得的数据,算出了燃料1的热值,发现结果小于该燃料的实际热值,原因可能是 (写出一点即可)。
考点4 跨学科实践:制作简易热机模型
1.(2025-2026九上·新疆皮山县·期中)如图,物理兴趣小组制作了一个简易汽轮机装置。在易拉罐中装入适量的水,用酒精灯加热,水沸腾后从管口喷出蒸汽使风车转动。简易汽轮机工作过程中( )
A. 酒精燃烧将内能转化为化学能
B. 水的内能增加的方式是热传递
C. 蒸汽被喷出后内能保持不变
D. 蒸汽的内能全部转化为风车的机械能
2.(2025-2026九上·新疆奇台县·期中)在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮,用力将活塞迅速向下压,棉絮燃烧起来,其能量转化与汽油机的 冲程相同。汽油机的转速为3600r/min,则1s内汽油机对外做功 次。
3.(2025-2026九上·新疆阿克苏·期中)某物理小组的同学在社会实践活动中,通过实际调查和网上查询,绘制了一辆某种型号混合动力汽车的燃油发动机在额定功率下行驶时单位时间的能量流向图,如图甲所示,请回答下列问题。
(1)已知该型号汽车的燃油发动机是单缸四冲程汽油机。汽油机 (选填“是”或“不是”)热机,热机是利用内能做功的机械。如图乙所示是单缸四冲程汽油机工作时某个冲程的示意图,是 冲程,该冲程中的主要能量转化过程是 (填写“××能转化为××能”)。
(2)分析图甲可知,该型号汽车的燃油发动机的热机效率为 %。请结合能量流向图写出一条提高该台燃油发动机热机效率的方法: 。
(3)随着科技的发展,人们对燃油发动机不断地进行改进,燃油发动机的热机效率 (选填“能”或“不能”)达到100%。
(4)新能源汽车能量回收系统主要是回收车辆在制动或惯性减速(物体靠惯性前进的同时,因受阻而慢慢减速)时释放出的多余能量并通过发电机将其转化为电能,再转存至蓄电池中用于汽车的动力行驶。小组中的一些同学认为,若该型号混合动力汽车使用电动机行驶,同时汽车的能量回收系统也在源源不断地回收释放出的多余能量,这样这台汽车就能一直行驶下去,是一台永动机。这些同学的想法是 (选填“正确的”或“错误的”)。
试卷第1页,共3页
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