专题02 热机(期中真题汇编,内蒙古专用)九年级物理上学期
2026-09-30
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内容正文:
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·内蒙古赤峰翁牛特旗·期中)中国现代交通运输发展情况总体呈现出显著的提升和进步。下列交通或运输工具中,动力设备不是热机的是( )
A. C919客机 B. 载重汽车
C. 纯电动汽车 D. 远洋货轮
2.(2025-2026九上·内蒙古巴盟杭锦后旗·测试调研)如图是古代人们发明的一种活塞式点火器,以牛角作为套筒,木质推杆前端粘附艾绒,取火时.一手握住套筒,另一只手猛推推杆,艾绒即燃,这个过程与汽油机工作循环中能量转化过程相同的是( )
A. B.
C. D.
3.(2025-2026九上·内蒙古乌兰察布·期中)烟花,作为一种传统娱乐品和文化象征,在中国已有悠久的历史。烟花的发射火药被引燃后,产生大量的燃气,快速膨胀的气体把烟花送入空中,这一过程相当于汽油机的哪个冲程( )
A. B.
C. D.
4.(2025-2026九上·内蒙古赤峰松山区·期中)如图所示,小明将矿泉水瓶瓶盖拧紧后,将瓶身下半部向一个方向扭转,并用手指轻旋瓶盖,只听“嘭”的一声,瓶盖应声而出,瓶中出现浓浓的“雾气”。“瓶盖应声而出”这一过程中,能量转化方式与以下图示汽油机的对应冲程类似的是( )
A. B.
C. D.
5.(2025-2026九上·内蒙古锡林郭勒盟·期中)汽油机的四个冲程中,能量转化与火山喷发相同的是( )
A. B.
C. D.
6.(2025-2026九上·内蒙古兴安盟乌兰浩特五中联盟校·期中)2024年4月,我国研制的全球首款本体热机效率达53.09%的柴油机正式亮相世界内燃机大会,刷新了柴油机热效率的世界纪录。下列关于四冲程柴油机的说法正确的是( )
A. 压缩冲程通过内能转化为机械能,为外界提供动力的
B. 做功冲程中通过做功的方式增加了汽缸内气体的内能
C. 柴油机的热机效率可能达到100%
D. 若该柴油机飞轮的转速为1800r/min,则柴油机在1s内对外做功15次
7.(2025-2026九上·内蒙古呼和浩特玉泉区·期中)实验小组制作了一个简易汽轮机模型如图所示。实验时将易拉罐下面的酒精灯点燃,当笔尖口有蒸气喷出时,扇叶就转动起来。下列说法正确的是( )
A. 酒精燃烧时,其内能转化为化学能
B. 水被加热,是通过做功使水的内能增加
C. 水蒸气推动扇叶转动,水蒸气内能减少
D. 扇叶不断转动说明永动机是可以实现的
8.(2025-2026九上·内蒙古包头昆区·期中)如图所示,在试管内装些水,用橡胶塞塞住管口,加热使水沸腾,塞子受到水蒸气的压力而冲出去。下列说法正确的是( )
A. 塞子冲出去时,水蒸气的内能增大
B. 管口出现的“白雾”是汽化现象
C. 燃料不断燃烧,其热值不断减小
D. 这个实验基本展示了蒸汽机的工作原理
9.(2025-2026九上·内蒙古赤峰翁牛特旗·期中)传统的爆米花制作方法是将玉米粒经过一段时间的加热,然后在开罐的瞬间“砰”地蹦出炸裂开的爆米花。试回答:
(1)开罐瞬间爆米花被蹦出,这个过程相当于热机的哪个冲程?
(2)开罐瞬间蹦出爆米花时的能量如何转化?
10.(2025-2026九上·内蒙古通辽奈曼旗第四中学·期中)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,有的同学由这个装置联想到内燃机:
(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 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。
11.(2025-2026九上·内蒙古包头稀土高新区·期中)如图所示是小明在校园科技节中的作品。在塑料瓶内装入少量的液态乙醚,待乙醚充满整个塑料瓶后,启动电子打火器,活塞瞬间向前飞出一段距离。当活塞飞出时,瓶内气体的 能转化为活塞的 能,能量转化情况与汽油机的 冲程能量转化情况相同。乙醚燃烧后其热值将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
考点2 热机的效率
1.(2025-2026九上·内蒙古呼和浩特玉泉区·期中)如图所示是某汽油机燃料完全燃烧后的能量转化比例图。关于汽油机,下列说法正确的是( )
A. 该汽油机的效率为70%
B. 在压缩冲程中,燃气的内能转化为机械能
C. 做功冲程使汽车获得动力,其他三个冲程靠惯性完成
D. 汽油机转速为3600r/min,每秒对外做功15次
2.(2025-2026九上·内蒙古包头青山·期中)如图所示,是我国自主研制的机械狗。机械狗在救援、安防、物流等方面有着重要的作用。机器狗的运动利用液压系统,为其提供动力的是CatC9燃油发动机。
(1)为使用安全,机械狗的液压系统的液压油温度不能高于。的液压油温度由升高到需要吸的热量,则该液压油的比热容是多少?
(2)机械狗使用发动机消耗的燃油能提供的有用功,该发动机的效率是多少?(燃油的热值为)(写出必要的文字说明、表达式及最后结果)
3.(2025-2026九上·内蒙古通辽奈曼旗第四中学·期中)某同学估算煤气灶烧水时的效率,他在烧水壶中装入的水,烧水前的水为20℃,将水加热至100℃,立即关闭煤气,烧水前、后燃气表的示数变化“”,该同学查得煤气的热值,水的密度,水的比热容为,求:
(1)水吸收的热量。
(2)燃气放出热量多少?
(2)燃气灶烧水效率。
4.(2025-2026九上·内蒙古巴盟杭锦后旗·测试调研)为保卫祖国边防安全,边防战士们每天驾驶科技元素满满的新式国产边防逐逻车,在边境巡逻的情景如图所示,已知该巡逻车行驶20km所做的有用功为1.6×108J,所消耗的燃油为8kg(燃油的热值为5×107J/kg)。求:
(1)所消耗的燃油完全燃烧释放的热量;
(2)上述过程中,该巡逻车的热机效率。
5.(2025-2026九上·内蒙古呼和浩特新城·期中)随着人们生活水平的日益提高,小汽车越来越多地走进了百姓人家。一辆使用汽油为燃料的小汽车,以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶,发动机的实际功率为20kW。若小汽车行驶的路程为108km,小汽车内燃机的效率为30%。()请分析以下问题:
(1)小汽车行驶这段路程消耗汽油的质量(保留一位小数);
(2)提高发动机的效率,对节能减排意义非凡,截至2024年底,我国燃油汽车保有量约为3亿辆。假设每辆汽车每年消耗燃油1.8t,汽车内燃机的效率平均值取30%。如果能把内燃机效率提高1%,我国每年大约可以节约的燃油。
6.(2025-2026九上·内蒙古呼和浩特新城·期中)小智家新装的天然气热水器如图所示,国家规定能效等级为2级的热水器,其热效率不低于88%,他想通过洗澡来估测这款天然气热水器的能效等级是否达标,将燃气热水器的温度设定在42℃(即水从热水器流出的温度),洗澡用时15min,洗澡前后查看燃气表上显示的余气量分别为和,已知进入热水器的冷水温度为7℃,洗澡时花洒出水量为6kg/min。请你帮助他解决下列问题:(;天然气的热值)
(1)小智洗澡消耗的天然气完全燃烧放出的热量;
(2)通过计算判定该款热水器能效等级是否达标。
7.(2025-2026九上·内蒙古包头稀土高新区·期中)某家庭用燃气热水器将质量为100kg、温度为20℃的自来水加热到60℃,消耗的天然气体积为(假设天然气完全燃烧)。已知天然气的热值为。求:
(1)天然气完全燃烧放出的热量为多少;
(2)水吸收的热量为多少;
(3)该热水器工作时的效率是多大。
8.(2025-2026九上·内蒙古包头昆区·期中)国家规定能效等级为2级的热水器,其热效率值不低于88%。李华想通过洗澡来估测一下他家新安装的能效等级为2级的燃气热水器是否达标,于是他将燃气热水器的温度设定在40℃(即水从热水器流出的温度),他家所用的花洒出水量为5kg/min,洗澡用时10min,洗澡前后查看燃气表上显示的余气量分别为165.6m3和165.4m3,已知进入热水器的冷水温度为10℃[水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值q=3.5×107J/m3],求:
(1)洗澡10min水吸收的热量;
(2)消耗的天然气完全燃烧放出的热量;
(3)通过计算判定该款热水器能效等级是否达标。
9.(2025-2026九上·内蒙古锡林郭勒盟·期中)春天,向阳屯农民用扬程为12m、流量为300m3/h、效率为80%的水泵抽水浇灌农田.“扬程”和“流量”是水泵的重要性能参数,“扬程”是指抽水机抽水所达到的高度,“流量”是指水泵在单位时间内抽水的体积,已知柴油的热值为3×107J/kg,取g=10N/kg,求:
(1)水泵持续正常工作5h,做了多少有用功?
(2)此水泵总功率为多少?
(3)若此水泵用一柴油机带动,假设柴油完全燃烧所释放的内能有40%转化为水泵轴的机械能,则每小时消耗多少柴油?
10.(2025-2026九上·内蒙古锡林郭勒盟·期中)向空中洒水增大空气湿度,能有效地降尘除霾、净化空气,如图所示,是一辆工作中的洒水车。该洒水车向空中洒水的最大功率为0.5kW,1s最多能喷出16dm3水。洒水车的汽油发动机工作时,内能转化为机械能的效率为30%。洒水车在一段平直公路上匀速行驶时,设发动机产生的机械能的80%用于驱动车辆前行。图中路面长2km,洒水车受到的平均阻力为300N, 忽略汽车工作过程中除洒水和行驶以外的机械能损耗。求:洒水车匀速通过这段路面时
(1)牵引力所做的功;
(2)车子最多喷洒出了多少水;
(3)消耗汽油的质量。[q汽油=4.5×107J/kg]
考点3 燃料的热值
1.(2025-2026九上·内蒙古通辽·期中)2025年10月初,中国在南海实施可燃冰试采,成功实现产气总量和日均产气量双项世界纪录的突破。同等条件下,可燃冰完全燃烧放出的热量是煤气的数十倍,说明可燃冰具有很大的( )
A. 内能
B. 热值
C. 比热容
D. 密度
2.(2025-2026九上·内蒙古包头青山·期中)在纪念抗战胜利阅兵式上,国产新型战机“歼—35”挂弹受阅。现场解说提到:“该机携带的航空煤油具有较高热值,可保障战机长时飞行。”以下说法正确的是( )
A. 煤油燃烧越充分,其热值越大
B. 使用航空煤油作燃料,主要是由于它所含的热量较多
C. 战机飞行过程外壳与空气摩擦温度升高,这是通过做功改变内能的
D. 相同质量的这种航空煤油,燃烧后产生的热量比其他热值低的燃料更多
3.(2025-2026九上·内蒙古呼和浩特新城·期中)2025年10月11日10时,我国太原卫星发射中心在山东海阳附近海域使用引力一号遥二运载火箭,将搭载的吉林一号宽幅02B07星、数天宇星01-02试验星顺利送入预定轨道,飞行试验任务获得圆满成功。如图所示,火箭起飞时,发动机内的新型固体燃料剧烈燃烧,下列分析合理的是( )
A. 火箭使用新型固体燃料是由于其含热量多
B. 火箭使用新型固体燃料是由于其比热容大
C. 燃料充分燃烧可以提高燃料的热值
D. 燃料充分燃烧可以提高火箭发动机的效率
4.(2025-2026九上·内蒙古通辽开鲁县·期中)某氢燃料大巴车效率为50%,以140kW的恒定功率匀速行驶300s,求:[,]
(1)需要完全燃烧氢燃料多少kg;
(2)若氢燃料完全燃烧放出的热量的50%被质量为400kg、温度为15℃的水(1个标准大气压)吸收,能使水的温度升高到多少℃?
5.(2025-2026九上·内蒙古赤峰翁牛特旗·期中)小文家新装的天然气热水器如图所示,其加热效率为80%。某次洗澡时,小文将燃气热水器的温度设定在40℃(即水从热水器流出的温度),他家所用的花洒出水量为5kg/min,洗澡时连续出水10min,已知进入热水器的冷水温度为20℃,,天然气的热值为。求:
(1)洗澡时连续出水10min,出水的质量是多少kg?
(2)洗澡所用水吸收的热量是多少J?
(3)若天然气完全燃烧,则该次洗澡消耗天然气的体积是多少?
6.(2025-2026九上·内蒙古通辽·期中)随着新能源政策的引导及风力发电、并网等技术的发展,我国风力发电开发走在了世界前列,装机容量居全球第一。某地有一风力发电站,其中一台风力发电机1s内提供的电能约为1.8×104J,1年内提供的电能约为4.8×1011J。求:
(1)若该风力发电机1s内提供的电能全部转化为内能,并有70%被水吸收,可以使100g常温下的水升高多少摄氏度 ;[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(2)若该风力发电机1年内提供的电能改由火力发电机来提供,且火力发电机工作时煤炭燃烧产生的热量约40%转化为电能,则需要完全燃烧多少千克煤炭 。(煤炭的热值q约3.0×107J/kg)
7.(2025-2026九上·内蒙古乌兰察布·期中)为应对全球气候变化,习近平主席在第七十五届联合国大会上提出“中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”,指明了我国面对气候变化问题要实现的“双碳”目标。风能是一种清洁能源,利用风力发电将助力我国实现“双碳”目标。
(1)某风力发电机的发电功率为,该风力发电机工作发出的电能是多少?
(2)某火力发电站以褐煤作燃料,发电效率为36%,该火力发电站要消耗多少褐煤才能达到风力发电机工作发出的电能?
(3)已知每消耗褐煤会排放二氧化碳,则相对于火力发电站,风力发电机工作可减排多少二氧化碳?
8.(2025-2026九上·内蒙古呼和浩特回民区·期中)十一期间,小明爸爸利用家中汽车进行了自驾旅游,小汽车以90km/h的速度匀速直线行驶了3h,从油量指示表上估计出消耗汽油约24L。汽油密度,汽油热值q=4.5×107J/kg,小明从物理书上了解到汽油机的效率约为30%。求:
(1)24L汽油完全燃烧放出的热量;
(2)汽车发动机输出的有用功;
(3)汽车匀速行驶过程中所受的阻力。
9.(2025-2026九上·内蒙古呼和浩特回民区·期中)垃圾分类看似小事,实则是“大事”,它体现了一座城市的社会文明水平。呼和浩特市生活垃圾焚烧发电厂位于清水河县喇嘛营镇落四坪村。日处理生活垃圾80t,每年发电量可供3000户家庭的全年使用,生活垃圾的平均热值约q垃=4.2×106J/kg。求:
(1)垃圾燃烧产生的能量 (选填“能”或“不能”)完全转化为电能;
(2)80t垃圾完全燃烧产生的热量相当于多少吨煤完全燃烧所产生的热量?(q煤=3.0×107J/kg)
(3)若80t垃圾完全燃烧产生热量的50%被水吸收,则能使800t初温为60℃的水温度升高到多少摄氏度?(大气压为一个标准大气压)
10.(2025-2026九上·内蒙古赤峰松山区·期中)垃圾被誉为“放错了地方的资源”,国家倡导垃圾分类处理,垃圾分类处理后有些垃圾可回收再利用,有一些垃圾可以发电,而厨余、畜禽的粪便等垃圾,通过厌氧微生物分解可以产生沼气,沼气是一种不错的气体燃料。我国农村曾经建造了大量的沼气池,据测算,平均每立方米大小的沼气池一天可产生沼气。(沼气的热值约为,水的比热容为)求:
(1)一个的沼气池每天产生的沼气完全燃烧可产生多少热量;
(2)若这些热量的60%被水吸收,能将多少kg初温为18℃的水烧开,赤峰地区水的沸点为98℃;
(3)请联系实际说出你家垃圾分类处理的一条合理做法。
考点4 跨学科实践:制作简易热机模型
1.(2025-2026九上·内蒙古包头昆区·期中)在制作简易热机模型的活动中,小星和小葱同学分别展示了自己制作的热机模型,并进行了相关的研究。
(1)图甲是小星设计的蒸汽机模型。密封的易拉罐装有适量的水,利用酒精灯加热,当有蒸汽喷出时,手中的风车转动。此过程的能量转化:化学能→ → ;该模型存在的不安全因素是 ;
(2)图乙是小葱制作的内燃机模型。用喷雾器往瓶内喷入适量酒精,启动电子打火器点燃酒精,活塞瞬间弹出。这个热机模型中,工作物质是 ,电子打火器相当于汽油机的 ;
(3)同学们了解到,蒸汽机比内燃机的效率低很多,其主要原因是 。
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·内蒙古赤峰翁牛特旗·期中)中国现代交通运输发展情况总体呈现出显著的提升和进步。下列交通或运输工具中,动力设备不是热机的是( )
A. C919客机 B. 载重汽车
C. 纯电动汽车 D. 远洋货轮
【答案】C
【详解】A.C919客机使用航空燃油发动机,通过燃烧燃料产生动力,将内能转化为机械能,属于热机,故A不符合题意;B.载重汽车通常使用柴油或汽油发动机,将内能转化为机械能,属于热机,故B不符合题意;C.纯电动汽车使用电动机驱动,将电能转化为机械能,不是利用内能工作的机器,故不是热机,故C符合题意;D.远洋货轮通常使用大型柴油发动机或涡轮机,通过燃料燃烧提供动力,将内能转化为机械能,属于热机,故D不符合题意。故选C。
2.(2025-2026九上·内蒙古巴盟杭锦后旗·测试调研)如图是古代人们发明的一种活塞式点火器,以牛角作为套筒,木质推杆前端粘附艾绒,取火时.一手握住套筒,另一只手猛推推杆,艾绒即燃,这个过程与汽油机工作循环中能量转化过程相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】猛推推杆入筒,是对筒内空气做功,机械能转化为内能,而汽油机的压缩冲程中,活塞压缩气体做功,机械能转化为内能;所以猛推推杆入筒与汽油机的压缩冲程能量转化相同,压缩冲程两个进气门均关闭,活塞向上运动,故D符合题意,ABC不符合题意。故选D。
3.(2025-2026九上·内蒙古乌兰察布·期中)烟花,作为一种传统娱乐品和文化象征,在中国已有悠久的历史。烟花的发射火药被引燃后,产生大量的燃气,快速膨胀的气体把烟花送入空中,这一过程相当于汽油机的哪个冲程( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】根据能量转化特点可知,烟花的发射火药被引燃后,产生大量的燃气,快速膨胀的燃气把烟花送入空中,这一过程是由燃气的内能转化为烟花的机械能,因此相当于热机工作过程中的做功冲程。A.图中,进气门开启,活塞下行,气体流入汽缸,是吸气冲程,故A不符合题意B.图中两气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程,此冲程将机械能转化为内能,故B不符合题意;C.图中,排气门开启,活塞上行,气体流出汽缸,是排气冲程,故C不符合题意;D.图中,两气门都关闭,活塞下行,汽缸容积变大,是做功冲程,此冲程将内能转化为机械能,故D符合题意。故选D。
4.(2025-2026九上·内蒙古赤峰松山区·期中)如图所示,小明将矿泉水瓶瓶盖拧紧后,将瓶身下半部向一个方向扭转,并用手指轻旋瓶盖,只听“嘭”的一声,瓶盖应声而出,瓶中出现浓浓的“雾气”。“瓶盖应声而出”这一过程中,能量转化方式与以下图示汽油机的对应冲程类似的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】“瓶盖应声而出”这一过程中,是空气膨胀对外做功,将内能转化为机械能;A.如图所示,进气门开,排气门关,活塞向下,为吸气冲程,没有能量转化,故A不符合题意;B.进气门、排气门关闭,活塞向上,压缩气体,对气体做功,机械能转化为内能,故B不符合题意;C.进气门、排气门关闭,活塞向下,高温高压对气体做功,内能转化为机械能,故C符合题意;D.如图所示,进气门开,排气门关,活塞向上,是排气冲程,没有能力转化,故D不符合题意。故选C。
5.(2025-2026九上·内蒙古锡林郭勒盟·期中)汽油机的四个冲程中,能量转化与火山喷发相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】火山喷发时,高温高压空气膨胀对外做功,将内能转化为机械能,相当于内燃机的做功冲程。A.进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,是吸气冲程,故A不符合题意;B.进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,是排气冲程,故B不符合题意;C.进气门关闭,排气门关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,机械能转化为内能,故C不符合题意;D.进气门关闭,排气门关闭,活塞向下运动,火花塞处有火光,是做功冲程,内能转化为机械能,故D符合题意。故选D。
6.(2025-2026九上·内蒙古兴安盟乌兰浩特五中联盟校·期中)2024年4月,我国研制的全球首款本体热机效率达53.09%的柴油机正式亮相世界内燃机大会,刷新了柴油机热效率的世界纪录。下列关于四冲程柴油机的说法正确的是( )
A. 压缩冲程通过内能转化为机械能,为外界提供动力的
B. 做功冲程中通过做功的方式增加了汽缸内气体的内能
C. 柴油机的热机效率可能达到100%
D. 若该柴油机飞轮的转速为1800r/min,则柴油机在1s内对外做功15次
【答案】D
【详解】A.压缩冲程中活塞向上运动压缩气体做功,将机械能转化为内能,没有对外做功,无法提供动力,故A错误;B.做功冲程是燃气膨胀对外做功,将内能转化为机械能,气体的内能减少,故B错误;C.热机工作时会有大量热量损失,热机效率不可能达到100%,故C错误;D.四冲程柴油机,一个工作循环包含4个冲程,飞轮转2圈。对外做功1次,转速1800 r/min=30 r/s,故每秒对外做功次数 15 次,故D正确。故选 D。
7.(2025-2026九上·内蒙古呼和浩特玉泉区·期中)实验小组制作了一个简易汽轮机模型如图所示。实验时将易拉罐下面的酒精灯点燃,当笔尖口有蒸气喷出时,扇叶就转动起来。下列说法正确的是( )
A. 酒精燃烧时,其内能转化为化学能
B. 水被加热,是通过做功使水的内能增加
C. 水蒸气推动扇叶转动,水蒸气内能减少
D. 扇叶不断转动说明永动机是可以实现的
【答案】C
【详解】A.酒精灯燃烧将化学能转化为内能,故A错误;B.水被加热,是通过热传递使水的内能增加,故B错误;C.水蒸气推动扇叶转动,水蒸气的内能转化为扇叶的机械能,水蒸气的内能减少,故C正确;D.扇叶持续转动依赖酒精灯持续供能,永动机违背了能量守恒定律,故D错误。故选C。
8.(2025-2026九上·内蒙古包头昆区·期中)如图所示,在试管内装些水,用橡胶塞塞住管口,加热使水沸腾,塞子受到水蒸气的压力而冲出去。下列说法正确的是( )
A. 塞子冲出去时,水蒸气的内能增大
B. 管口出现的“白雾”是汽化现象
C. 燃料不断燃烧,其热值不断减小
D. 这个实验基本展示了蒸汽机的工作原理
【答案】D
【详解】A.当塞子被冲出去时,将水蒸气的内能转化为塞子的机械能,水蒸气的内能减小,故A错误;B.水蒸气的内能转化为塞子的机械能时,水蒸气的内能减小,温度降低,水蒸气遇冷变成小水珠,属于液化现象,故B错误;C.热值是燃料的一种的特性,其大小只与燃料的种类有关,与燃料质量、是否燃烧、燃烧是否充分等均无关,故燃料燃烧其热值不变,故C错误;D.蒸汽机的工作原理是将燃料燃烧放出的内能转化为机械能,这与该实验的能量转化相同,故D正确。故选D。
9.(2025-2026九上·内蒙古赤峰翁牛特旗·期中)传统的爆米花制作方法是将玉米粒经过一段时间的加热,然后在开罐的瞬间“砰”地蹦出炸裂开的爆米花。试回答:
(1)开罐瞬间爆米花被蹦出,这个过程相当于热机的哪个冲程?
(2)开罐瞬间蹦出爆米花时的能量如何转化?
【答案】(1)做功冲程 (2)开罐瞬间蹦出爆米花时,罐内的气体膨胀做功,罐内气体与玉米的内能减小,将内能转化为爆米花的机械能。
【讲解】(1) 热机的做功冲程是内能转化为机械能,开罐瞬间,罐内气体的内能推动玉米粒爆开、弹出,罐内气体与玉米的内能转化为爆米花的机械能,和做功冲程的能量转化与工作原理一致。
(2) 见答案
10.(2025-2026九上·内蒙古通辽奈曼旗第四中学·期中)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,有的同学由这个装置联想到内燃机:
(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 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。
【答案】① 化学 ② 内 ③ 降低 ④ 减小 ⑤ 内 ⑥ 机械 ⑦ 做功
【详解】
(1)[1][2]燃料燃烧过程,是将化学能转化为内能的过程,所以酒精灯燃烧过程,化学能转化为内能。
(3)[3][4]水蒸气冲开瓶塞过程中,水蒸气对瓶塞做功,水蒸气的内能转化为瓶塞的机械能,所以水蒸气的内能减小,温度降低。
(4)[5][6][7]水蒸气冲开瓶塞的过程,将水蒸气的内能转化为瓶塞的机械能;四冲程内燃机的做功冲程将内能转化为机械能,故这一过程的能量转化情况与内燃机做功冲程相同。
11.(2025-2026九上·内蒙古包头稀土高新区·期中)如图所示是小明在校园科技节中的作品。在塑料瓶内装入少量的液态乙醚,待乙醚充满整个塑料瓶后,启动电子打火器,活塞瞬间向前飞出一段距离。当活塞飞出时,瓶内气体的 能转化为活塞的 能,能量转化情况与汽油机的 冲程能量转化情况相同。乙醚燃烧后其热值将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】① 内 ② 机械 ③ 做功 ④ 不变
【详解】[1][2]当活塞飞出时,瓶内乙醚燃烧产生高温高压气体,气体膨胀对活塞做功,将瓶内气体的内能转化为活塞的机械能。[3]四冲程汽油机中,做功冲程是高温高压燃气推动活塞做功,将内能转化为机械能,所以此过程与汽油机的做功冲程能量转化情况相同。[4]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、燃烧程度等均无关,所以乙醚燃烧后其热值不变。
考点2 热机的效率
1.(2025-2026九上·内蒙古呼和浩特玉泉区·期中)如图所示是某汽油机燃料完全燃烧后的能量转化比例图。关于汽油机,下列说法正确的是( )
A. 该汽油机的效率为70%
B. 在压缩冲程中,燃气的内能转化为机械能
C. 做功冲程使汽车获得动力,其他三个冲程靠惯性完成
D. 汽油机转速为3600r/min,每秒对外做功15次
【答案】C
【详解】A.由能量转化比例图可知,该汽油机效率,故A错误;B.压缩冲程中,活塞压缩燃气,是机械能转化为燃气的内能,故B错误;C.四冲程汽油机工作时,只有做功冲程将内能转化为机械能,对外做功使汽车获得动力;吸气、压缩、排气三个冲程都依靠飞轮的惯性完成,故C正确;D.汽油机转速,四冲程汽油机飞轮每转2圈对外做功1次,因此每秒对外做功次,故D错误。故选C。
2.(2025-2026九上·内蒙古包头青山·期中)如图所示,是我国自主研制的机械狗。机械狗在救援、安防、物流等方面有着重要的作用。机器狗的运动利用液压系统,为其提供动力的是CatC9燃油发动机。
(1)为使用安全,机械狗的液压系统的液压油温度不能高于。的液压油温度由升高到需要吸的热量,则该液压油的比热容是多少?
(2)机械狗使用发动机消耗的燃油能提供的有用功,该发动机的效率是多少?(燃油的热值为)(写出必要的文字说明、表达式及最后结果)
【答案】(1)2.4×10³ J/(kg·℃) (2)30%
【讲解】(1) 该液压油的比热容是
(2) 燃烧的燃油放出热量该发动机的效率
3.(2025-2026九上·内蒙古通辽奈曼旗第四中学·期中)某同学估算煤气灶烧水时的效率,他在烧水壶中装入的水,烧水前的水为20℃,将水加热至100℃,立即关闭煤气,烧水前、后燃气表的示数变化“”,该同学查得煤气的热值,水的密度,水的比热容为,求:
(1)水吸收的热量。
(2)燃气放出热量多少?
(2)燃气灶烧水效率。
【答案】(1);(2);(3)20%。
【详解】解:(1)水的质量水吸收的热量(2)燃气放出热量(3)燃气灶烧水效率答:(1)水吸收的热量;
(2)燃气放出热量;
(3)燃气灶烧水效率20%。
4.(2025-2026九上·内蒙古巴盟杭锦后旗·测试调研)为保卫祖国边防安全,边防战士们每天驾驶科技元素满满的新式国产边防逐逻车,在边境巡逻的情景如图所示,已知该巡逻车行驶20km所做的有用功为1.6×108J,所消耗的燃油为8kg(燃油的热值为5×107J/kg)。求:
(1)所消耗的燃油完全燃烧释放的热量;
(2)上述过程中,该巡逻车的热机效率。
【答案】(1)4×108J (2)40%
【讲解】(1) 根据可知燃油完全燃烧释放的热量为
(2) 该巡逻车的热机效率为
5.(2025-2026九上·内蒙古呼和浩特新城·期中)随着人们生活水平的日益提高,小汽车越来越多地走进了百姓人家。一辆使用汽油为燃料的小汽车,以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶,发动机的实际功率为20kW。若小汽车行驶的路程为108km,小汽车内燃机的效率为30%。()请分析以下问题:
(1)小汽车行驶这段路程消耗汽油的质量(保留一位小数);
(2)提高发动机的效率,对节能减排意义非凡,截至2024年底,我国燃油汽车保有量约为3亿辆。假设每辆汽车每年消耗燃油1.8t,汽车内燃机的效率平均值取30%。如果能把内燃机效率提高1%,我国每年大约可以节约的燃油。
【答案】(1)
7.8kg (2)
吨
【讲解】(1) 题详解: 由题可知,小车速度 ,路程 ,根据可得,汽车行驶的时间 由可得,汽车输出的有用功 由可得,消耗的汽油释放的总热量 所以消耗汽油的质量 (2) 题详解: 由题可知,原效率 ,提高后 ,所以每辆车每年可以节约的燃油质量为 汽车保有量 因此总节约量
6.(2025-2026九上·内蒙古呼和浩特新城·期中)小智家新装的天然气热水器如图所示,国家规定能效等级为2级的热水器,其热效率不低于88%,他想通过洗澡来估测这款天然气热水器的能效等级是否达标,将燃气热水器的温度设定在42℃(即水从热水器流出的温度),洗澡用时15min,洗澡前后查看燃气表上显示的余气量分别为和,已知进入热水器的冷水温度为7℃,洗澡时花洒出水量为6kg/min。请你帮助他解决下列问题:(;天然气的热值)
(1)小智洗澡消耗的天然气完全燃烧放出的热量;
(2)通过计算判定该款热水器能效等级是否达标。
【答案】(1) (2)该款热水器能效等级达标
【讲解】(1)
(1)小智洗澡消耗的天然气的体积为V=165.5m3-165.3m3=0.2m3天然气完全燃烧放出的热量(总热量)为Q放=Vq=0.2m3× 7×107J/m3= 1.4×107J
(2)
(2)洗澡过程中水的总质量为m=6kg/min×15min=90kg水吸收的热量为Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×90kg×(42℃-7℃) =1.323×10⁷J热水器的热效率为因为该热水器的热效率94.5%大于国家规定的能效等级2级标准(不低于88%),所以该款热水器能效等级达标。
7.(2025-2026九上·内蒙古包头稀土高新区·期中)某家庭用燃气热水器将质量为100kg、温度为20℃的自来水加热到60℃,消耗的天然气体积为(假设天然气完全燃烧)。已知天然气的热值为。求:
(1)天然气完全燃烧放出的热量为多少;
(2)水吸收的热量为多少;
(3)该热水器工作时的效率是多大。
【答案】(1)3.2×107J (2)1.68×107J (3)52.5%
【讲解】(1) 天然气的体积为V=1m3,天然气的热值q=3.2×107J/m3,天然气完全燃烧放出的热量
(2) 水的比热容,水的质量m=100kg,温度为20℃的自来水加热到60℃,可得因此水吸收的热量
(3) 热水器烧水的过程中,有用的能量是水吸收的热量,总的能量是天然气完全燃烧放出的热量,故热水器工作时的效率
8.(2025-2026九上·内蒙古包头昆区·期中)国家规定能效等级为2级的热水器,其热效率值不低于88%。李华想通过洗澡来估测一下他家新安装的能效等级为2级的燃气热水器是否达标,于是他将燃气热水器的温度设定在40℃(即水从热水器流出的温度),他家所用的花洒出水量为5kg/min,洗澡用时10min,洗澡前后查看燃气表上显示的余气量分别为165.6m3和165.4m3,已知进入热水器的冷水温度为10℃[水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值q=3.5×107J/m3],求:
(1)洗澡10min水吸收的热量;
(2)消耗的天然气完全燃烧放出的热量;
(3)通过计算判定该款热水器能效等级是否达标。
【答案】(1)6.3×106J;(2)7.0×106J;(3)达标
【详解】解:(1)由题意可知,洗澡10min所用水的质量m水=5kg/min×10min=50kg水的初温t0=10℃,末温t=40℃,则洗澡10min水吸收的热量Q吸=cm水(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×(40℃-10℃)=6.3×106J
(2)由题意可知,洗澡10min消耗的天然气体积V天然气=165.6m3-165.4m3=0.2m3消耗的天然气完全燃烧放出的热量Q放=V天然气q=0.2m3×3.5×107J/m3=7.0×106J
(3)该热水器的热效率该款热水器能效等级达标。答:(1)洗澡10min水吸收的热量为6.3×106J;
(2)消耗的天然气完全燃烧放出的热量为7×106J;
(3)通过计算判定该款热水器能效等级达标。
9.(2025-2026九上·内蒙古锡林郭勒盟·期中)春天,向阳屯农民用扬程为12m、流量为300m3/h、效率为80%的水泵抽水浇灌农田.“扬程”和“流量”是水泵的重要性能参数,“扬程”是指抽水机抽水所达到的高度,“流量”是指水泵在单位时间内抽水的体积,已知柴油的热值为3×107J/kg,取g=10N/kg,求:
(1)水泵持续正常工作5h,做了多少有用功?
(2)此水泵总功率为多少?
(3)若此水泵用一柴油机带动,假设柴油完全燃烧所释放的内能有40%转化为水泵轴的机械能,则每小时消耗多少柴油?
【答案】(1)
1.8×108J (2)
1.25×104W (3)
3.75kg
【讲解】(1) 水泵5小时抽水体积V = 300m3/h ×5h = 1500m3水的质量水的重力有用功
(2) 水泵做的总功此水泵总功率
(3) 水泵持续正常工作5h,需要燃料完全燃烧放出的热量柴油的总质量则每小时消耗柴油的质量
10.(2025-2026九上·内蒙古锡林郭勒盟·期中)向空中洒水增大空气湿度,能有效地降尘除霾、净化空气,如图所示,是一辆工作中的洒水车。该洒水车向空中洒水的最大功率为0.5kW,1s最多能喷出16dm3水。洒水车的汽油发动机工作时,内能转化为机械能的效率为30%。洒水车在一段平直公路上匀速行驶时,设发动机产生的机械能的80%用于驱动车辆前行。图中路面长2km,洒水车受到的平均阻力为300N, 忽略汽车工作过程中除洒水和行驶以外的机械能损耗。求:洒水车匀速通过这段路面时
(1)牵引力所做的功;
(2)车子最多喷洒出了多少水;
(3)消耗汽油的质量。[q汽油=4.5×107J/kg]
【答案】(1)6×105J (2)4.8 m3 (3)55.6g
【分析】
(1) 洒水车匀速行驶时牵引力等于阻力为300 N,路程s为2000 m,则牵引力对洒水车做的功W=F∙s=300 N×2000 m=6.0×105J
(2) 发动机输出的机械能总量为发动机所做的功洒水所分得的机械能E洒=20%E=20%×7.5×105J=1.5×105J洒水最大功率P为0.5 kW,则洒水所需时间在此时间内每秒最多喷出16dm3的水,总喷洒量V=16 dm3/s×300 s=4.8×103dm3=4.8m3
(3) 发动机将汽油的内能转化为机械能的效率η为30%,故汽油完全燃烧放出的总能量为汽油热值q汽油为4.5×107J/kg,则消耗汽油的质量
考点3 燃料的热值
1.(2025-2026九上·内蒙古通辽·期中)2025年10月初,中国在南海实施可燃冰试采,成功实现产气总量和日均产气量双项世界纪录的突破。同等条件下,可燃冰完全燃烧放出的热量是煤气的数十倍,说明可燃冰具有很大的( )
A. 内能
B. 热值
C. 比热容
D. 密度
【答案】B
【详解】热值是指燃料完全燃烧释放的热量与其质量之比,是燃料的一种属性;内能是指构成物体所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和,与燃烧无关;比热容是表示物质吸热或放热能力的物理量,也与燃料燃烧无关;密度是物体质量与其体积的比值,与燃烧无关;故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
2.(2025-2026九上·内蒙古包头青山·期中)在纪念抗战胜利阅兵式上,国产新型战机“歼—35”挂弹受阅。现场解说提到:“该机携带的航空煤油具有较高热值,可保障战机长时飞行。”以下说法正确的是( )
A. 煤油燃烧越充分,其热值越大
B. 使用航空煤油作燃料,主要是由于它所含的热量较多
C. 战机飞行过程外壳与空气摩擦温度升高,这是通过做功改变内能的
D. 相同质量的这种航空煤油,燃烧后产生的热量比其他热值低的燃料更多
【答案】C
【详解】A.热值是燃料本身的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料是否充分燃烧无关,即煤油燃烧是否充分,其热值都不变,故A错误;B.热量是一个过程量,不能说“含有热量”,故B错误;C.战机飞行过程中外壳与空气摩擦,将机械能转化为内能,使其温度升高,这是通过做功来改变内能的,故C正确;D.这种航空煤油的热值较高,根据可知,相同质量的这种航空煤油,完全燃烧后产生的热量比其他热值低的燃料更多,但选项中没有提 “完全燃烧”,如果燃烧不完全,产生的热量不一定更多。故D错误。故选C。
3.(2025-2026九上·内蒙古呼和浩特新城·期中)2025年10月11日10时,我国太原卫星发射中心在山东海阳附近海域使用引力一号遥二运载火箭,将搭载的吉林一号宽幅02B07星、数天宇星01-02试验星顺利送入预定轨道,飞行试验任务获得圆满成功。如图所示,火箭起飞时,发动机内的新型固体燃料剧烈燃烧,下列分析合理的是( )
A. 火箭使用新型固体燃料是由于其含热量多
B. 火箭使用新型固体燃料是由于其比热容大
C. 燃料充分燃烧可以提高燃料的热值
D. 燃料充分燃烧可以提高火箭发动机的效率
【答案】D
【详解】AB.火箭使用新型固体燃料,原因是新型固体燃料具有较大的热值,完全燃烧相同质量的新型固体燃料和其他燃料相比,新型固体燃料可以释放出更多的热量,故AB错误;C.热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料是否充分燃烧无关,充分燃烧燃料不会改变燃料的热值,故C错误。D.使燃料更充分燃烧,能够让燃料释放出更多的热量,从而使更多的热量可以被有效利用,减少能量损失,进而提高火箭发动机的效率,故D正确。故选D。
4.(2025-2026九上·内蒙古通辽开鲁县·期中)某氢燃料大巴车效率为50%,以140kW的恒定功率匀速行驶300s,求:[,]
(1)需要完全燃烧氢燃料多少kg;
(2)若氢燃料完全燃烧放出的热量的50%被质量为400kg、温度为15℃的水(1个标准大气压)吸收,能使水的温度升高到多少℃?
【答案】(1)0.6kg (2)40℃
【讲解】(1) 大巴车做的有用功由效率公式可得,氢燃料完全燃烧放出的热量由可得,完全燃烧氢燃料的质量
(2) 水吸收的热量为燃料放出热量的50%,则水吸收的热量由可得,水升高的温度水的末温
5.(2025-2026九上·内蒙古赤峰翁牛特旗·期中)小文家新装的天然气热水器如图所示,其加热效率为80%。某次洗澡时,小文将燃气热水器的温度设定在40℃(即水从热水器流出的温度),他家所用的花洒出水量为5kg/min,洗澡时连续出水10min,已知进入热水器的冷水温度为20℃,,天然气的热值为。求:
(1)洗澡时连续出水10min,出水的质量是多少kg?
(2)洗澡所用水吸收的热量是多少J?
(3)若天然气完全燃烧,则该次洗澡消耗天然气的体积是多少?
【答案】(1)50kg (2) (3)
【讲解】(1) 根据题意,花洒的出水量为5kg/min,连续出水时间为10min。出水的总质量
(2) 洗澡所用水吸收的热量
(3) 天然气完全燃烧释放的热量消耗天然气的体积
6.(2025-2026九上·内蒙古通辽·期中)随着新能源政策的引导及风力发电、并网等技术的发展,我国风力发电开发走在了世界前列,装机容量居全球第一。某地有一风力发电站,其中一台风力发电机1s内提供的电能约为1.8×104J,1年内提供的电能约为4.8×1011J。求:
(1)若该风力发电机1s内提供的电能全部转化为内能,并有70%被水吸收,可以使100g常温下的水升高多少摄氏度 ;[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(2)若该风力发电机1年内提供的电能改由火力发电机来提供,且火力发电机工作时煤炭燃烧产生的热量约40%转化为电能,则需要完全燃烧多少千克煤炭 。(煤炭的热值q约3.0×107J/kg)
【答案】(1)30℃ (2)
【讲解】(1) 若该风力发电机1s内提供的电能全部转化为内能,并有70%被水吸收,水吸收能量为升高的温度为(2) 火力发电机工作时煤炭燃烧产生的热量约40%转化为电能,则煤炭完全燃烧释放的能量为需要煤炭的质量为
7.(2025-2026九上·内蒙古乌兰察布·期中)为应对全球气候变化,习近平主席在第七十五届联合国大会上提出“中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”,指明了我国面对气候变化问题要实现的“双碳”目标。风能是一种清洁能源,利用风力发电将助力我国实现“双碳”目标。
(1)某风力发电机的发电功率为,该风力发电机工作发出的电能是多少?
(2)某火力发电站以褐煤作燃料,发电效率为36%,该火力发电站要消耗多少褐煤才能达到风力发电机工作发出的电能?
(3)已知每消耗褐煤会排放二氧化碳,则相对于火力发电站,风力发电机工作可减排多少二氧化碳?
【答案】(1) (2)32kg (3)80kg
【讲解】(1) 发电功率为,风力发电机工作时间为风力发电机工作发出的电能为
(2) 火力发电效率,褐煤热值,由公式和,消耗褐煤的质量为
(3) 每消耗褐煤排放二氧化碳,火力发电需消耗褐煤,减排量为
8.(2025-2026九上·内蒙古呼和浩特回民区·期中)十一期间,小明爸爸利用家中汽车进行了自驾旅游,小汽车以90km/h的速度匀速直线行驶了3h,从油量指示表上估计出消耗汽油约24L。汽油密度,汽油热值q=4.5×107J/kg,小明从物理书上了解到汽油机的效率约为30%。求:
(1)24L汽油完全燃烧放出的热量;
(2)汽车发动机输出的有用功;
(3)汽车匀速行驶过程中所受的阻力。
【答案】(1) (2) (3)900N
【讲解】(1) 消耗汽油体积V=24L=0.024m3,汽油的质量则完全燃烧汽油放出的热量为
(2) 发动机效率,根据可知,汽车发动机输出的有用功
(3) 根据可知,汽车3h行驶的路程根据W=Fs可知,汽车发动机的牵引力因汽车匀速直线行驶,牵引力与阻力是一对平衡力,故汽车所受阻力f=F=900N。
9.(2025-2026九上·内蒙古呼和浩特回民区·期中)垃圾分类看似小事,实则是“大事”,它体现了一座城市的社会文明水平。呼和浩特市生活垃圾焚烧发电厂位于清水河县喇嘛营镇落四坪村。日处理生活垃圾80t,每年发电量可供3000户家庭的全年使用,生活垃圾的平均热值约q垃=4.2×106J/kg。求:
(1)垃圾燃烧产生的能量 (选填“能”或“不能”)完全转化为电能;
(2)80t垃圾完全燃烧产生的热量相当于多少吨煤完全燃烧所产生的热量?(q煤=3.0×107J/kg)
(3)若80t垃圾完全燃烧产生热量的50%被水吸收,则能使800t初温为60℃的水温度升高到多少摄氏度?(大气压为一个标准大气压)
【答案】(1)不能 (2)11.2t (3)100℃
【讲解】(1) 焚烧生活垃圾发电的过程中总会存在能量的损失,所以垃圾燃烧产生的能量不能完全转化为电能。
(2) 80t垃圾完全燃烧产生的热量为则相当于完全燃烧煤的质量为
(3) 水吸收的热量为则理论上水升高的温度为标准大气压下水的沸点为100℃,,所以水实际的末温为100℃。
10.(2025-2026九上·内蒙古赤峰松山区·期中)垃圾被誉为“放错了地方的资源”,国家倡导垃圾分类处理,垃圾分类处理后有些垃圾可回收再利用,有一些垃圾可以发电,而厨余、畜禽的粪便等垃圾,通过厌氧微生物分解可以产生沼气,沼气是一种不错的气体燃料。我国农村曾经建造了大量的沼气池,据测算,平均每立方米大小的沼气池一天可产生沼气。(沼气的热值约为,水的比热容为)求:
(1)一个的沼气池每天产生的沼气完全燃烧可产生多少热量;
(2)若这些热量的60%被水吸收,能将多少kg初温为18℃的水烧开,赤峰地区水的沸点为98℃;
(3)请联系实际说出你家垃圾分类处理的一条合理做法。
【答案】(1) (2)75kg (3)可以燃烧的垃圾可以用来燃烧获得内能
【讲解】(1) 的沼气池每天产生的沼气沼气完全燃烧产生的热量
(2) 水吸收的热量由得,烧开水的质量
(3) 可回收的垃圾回收再利用,可以燃烧的垃圾可以用来燃烧获得内能,厨余、畜禽的粪便等垃圾可以来产生沼气。
考点4 跨学科实践:制作简易热机模型
1.(2025-2026九上·内蒙古包头昆区·期中)在制作简易热机模型的活动中,小星和小葱同学分别展示了自己制作的热机模型,并进行了相关的研究。
(1)图甲是小星设计的蒸汽机模型。密封的易拉罐装有适量的水,利用酒精灯加热,当有蒸汽喷出时,手中的风车转动。此过程的能量转化:化学能→ → ;该模型存在的不安全因素是 ;
(2)图乙是小葱制作的内燃机模型。用喷雾器往瓶内喷入适量酒精,启动电子打火器点燃酒精,活塞瞬间弹出。这个热机模型中,工作物质是 ,电子打火器相当于汽油机的 ;
(3)同学们了解到,蒸汽机比内燃机的效率低很多,其主要原因是 。
【答案】(1)① 内能 ② 机械能 ③ 易拉罐可能因压强过大而爆炸 (2)① 酒精 ② 火花塞 (3)蒸汽机的废气带走了大量的能量
【讲解】(1) [1][2]酒精灯燃烧酒精,将化学能转化为内能(加热水汽化成水蒸气);水蒸气喷出推动风车转动,将内能转化为机械能。[3]用酒精灯加热密封的易拉罐,内部蒸汽压强增大,容易导致易拉罐炸裂,存在安全隐患。
(2) [1]热机中参与能量转化的物质是酒精(酒精被喷成雾状,点燃后发生能量转化)。[2]汽油机的火花塞在压缩冲程末产生电火花,点燃汽油和空气的混合物,而电子打火机在这里起到了点燃酒精的作用,相当于汽油机的火花塞。
(3) 蒸汽机的废气带走大量能量(内能),能量损耗多;而内燃机的能量利用更集中,因此蒸汽机效率远低于内燃机。其主要原因是蒸汽机的废气带走了大量的能量(或能量损耗大)。
试卷第1页,共3页
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专题02热机
考点1认识热机
1.【答案】C
2.【答案】D
3.【答案】D
4.【答案】C
5.【答案】D
6.【答案】D
7.【答案】C
8.【答案】D
9.【答案】(1)做功冲程
(2)开罐瞬间蹦出爆米花时,罐内的气体膨胀做功,罐内气体与玉
米的内能减小,将内能转化为爆米花的机械能。
10.【答案】①化学
②内
③降低
④减小
⑤内
⑥机
械
⑦做功
11.【答案】①内
②机械
③做功
④不变
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考点2热机的效率
1.【答案】c
2.【答案】(1)2.4×10J/(kg℃)
(2)30%
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3.【答案】(1)8.4×105J:(2)4.2×10J;(3)20%。
4.【答案】(1)4×10J
(2)40%
5.【答案】(1)
7.8kg
(2)
1.7×107吨
6.【答案】(1)1.4×10J
(2)该款热水器能效等级达标
7.【答案】(1)3.2×10J
(2)1.68×10J
(3)52.5%
8.【答案】(1)6.3×10J;(2)7.0×10J;(3)达标
9.【答案】(1)
1.8×10J
(2)
1.25×10w
(3)
3.75kg
10.【答案】(1)6×10J
(2)4.8m3
(3)55.6g
》
考点3燃料的热值
1.【答案】B
2.【答案】C
3.【答案】D
4.【答案】(1)0.6kg
(2)40C
5.【答案】(1)50kg
(2)4.2×10J
(3)0.075m3
6.【答案】(1)30C
(2)4×104kg
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让教与学更高效
7.【答案】(1)2.88×10J
(2)32kg
(3)80kg
8.【答案】(1)8.1×108J
(2)2.43×10°J
(3)900N
9.【答案】(1)不能
(2)11.2t
(3)100℃
10.【答案】(1)4.2×10J
(2)75kg
(3)可以燃烧的垃圾可以用来燃烧获得内
能
》
考点4跨学科实践:制作简易热机模型
1.【答案】(1)①内能
②机械能
③易拉罐可能因压强过大而爆炸
(2)
①酒精
②火花塞
(3)蒸汽机的废气带走了大量的能量
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