初中物理教科版（2024）九年级上册（2024）第1节 热机练习题

这是一份初中物理教科版（2024）九年级上册（2024）第1节 热机练习题，共12页。试卷主要包含了选择题，多选题，填空题，实验探究题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1.下列关于“热机”的说法中，正确的是（ ）
A . 通过技术改进，热机效率可达100%
B . 做功冲程将机械能转化为内能
C . 热机常用水做冷却剂，是因为水的沸点高
D . 摩擦生热是利用做功的方式来改变物体的内能
2.为了解液体A的吸热能力，小悦用同一个酒精灯分别加热1kg水和1kg液体A，用测得的数据绘制了温度随时间变化的图像如图所示。该酒精灯每分钟消耗酒精的质量为1g， q酒精=3×107J/kg ， c水=4.2×103J/（kg·℃），则下列说法中正确的是（ ）
A . 应使水和液体A的初温和末温中至少一项相等
B . 0~4min，水吸收的热量大于液体A吸收的热量
C . 液体A的比热容为1.4×103J/kg·℃
D . 该酒精灯加热效率为35%
3.小欣尝到了知识归纳整理的甜头，学习物理后，对知识归纳如下，错误的（ ）
A .
B .
C .
D .
4.实验小组同学发现，相同情况下烧开一壶水，用天然气比用煤气的量要少，其原因是由于这两种燃料具有不同的（ ）
A . 质量 B . 热值 C . 比热容 D . 密度
5. 福州江滨大道缤纷园入口处，安装了两盏“风光互补”景观节能灯，如图2所示，它“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板。关于节能灯的设计解释合理的是 （ ）
A . 太阳能电池板是将太阳能转化为电能
B . 小风扇是用来给太阳能电池板散热的
C . 小风扇是风力发电机，将电能转化为机械能
D . 蓄电池在夜晚放电时，将电能转化为化学能
6.热现象与我们的生活息息相关，下面是某同学学习了热学知识后归纳总结的四个结论，其中正确的是（ ）
A . 物体发生物态变化时，内能一定变化，温度也一定变化
B . 做功和热传递都可以使同一物体升高相同的温度
C . 烧开水时，壶嘴冒出的“白气”是汽化现象
D . 1千克某种燃料燃烧放出的热量越少，其热值一定越小
7.如图四个实验中，其能量转化方式与图示汽油机对应冲程类似的是（ ）
A . 电火花发生器点火后将盒盖顶出
B . 滚摆向下运动
C . 向下压缩空气引火仪
D . 酒精灯加热杯中冷水
8.我国提出“力争2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和”，碳达峰、碳中和成为社会各界关注的热点话题.关于能量和能源，下列说法中正确的是（ ）
A . 我国已建成的核电站是利用核裂变来发电的
B . 能量的转移是有方向性的，而能量的转化没有方向性
C . 化石能源是不可再生能源，核能、水能、太阳能都是可再生能源
D . 为了保护环境，控制和消除大气污染，应禁止使用化石能源
二、多选题
1.电磁炉因高效、安全、方便而进入千家万户．在电磁炉内部，由整流电路将50/60Hz的交流电压变成直流电压，再经过控制电路将直流电压转换成频率为20～40kHz的高频电压，高速变化的电流流过线圈会产生高速变化的磁场，当磁场内的磁力线通过金属器皿（导线为导电材料）底部金属体内产生无数的小涡流，使器皿本身自行发热高速发热，然后再加热器皿内的东西．下列关于电磁炉的描述正确的是（ ）
A . 电磁炉使用时直接对锅内的物体加热锅本身不发热
B . 电磁炉是利用电磁感应现象的原理来工作的
C . 在电磁炉上所使用的锅必须是绝缘材料来做的
D . 电磁炉最终是将电能转化为内能
2.昔日高档小轿车，今朝进入百姓家．下列有关小轿车的说法正确的是（ ）
A . 电动汽车的核心部件电动机是利用电磁感应原理制成的
B . 汽油机的做功冲程，主要将内能转化为机械能
C . 开车时要系好安全带，是为了减小人由于惯性而受到的伤害
D . 汽车发动机用水作冷却液，主要是利用水比热容小的特点
3.对于图中所示的四幅图，下列说法中正确的是（ ）
A . 甲图中软木塞飞出时，管内水蒸气的内能减少
B . 乙图中两个压紧的铅块能吊起钩码，主要是因为分子间存在引力
C . 丙图中活塞向上运动是内燃机的做功冲程
D . 丁图中小朋友下滑时，内能转化为机械能
4.关于电磁波和能源，下列错误的是（ ）
A . “歼﹣20”是我国研制的重型隐形战机，它的“隐身”原理主要是机身对雷达发射出的电磁波具有良好的吸收作用
B . 红外线是电磁波，根据红外线的热作用强可以制成红外线夜视仪
C . 重金属元素的原子核发生裂变时会释放大量能量，故又叫热核反应
D . 地球上的各种能量都是来自太阳辐射，而且可以互相转化，且能量的转化具有方向性
5.明朝宋应星所著《天工开物》是中国古代一部综合性的科学技术著作。如图所示四幅图选自《天工开物》，下列说法正确的是（ ）
A . 挂上重物后弓发生形变，弓的弹性势能增加
B . 采珍珠人潜入水下越深，所受水的压强越大
C . “透火焙干”应用了加热的方法提高温度，使纸面水分蒸发加快
D . 鸟铳发射弹丸时的能量转化，与内燃机压缩冲程的能量转化相同
6.我国新能源纯电动汽车保有量达1045万辆，深受国人喜爱。它的优点是：出行成本低、绿色低碳、噪声低、驾驶感受好、驱动效率高、没有限行忧虑、维护成本低。关于新能源，下列说法不正确的是（ ）
A . 利用新能源汽车的电池野外烧烤的过程中化学能转化为电能，电能再转化为内能
B . 可燃冰、地热能、潮汐能等新能源对环境没有污染
C . 新能源汽车驱动效率高，是指电动汽车的机械效率高于燃油汽车
D . 氢燃料属于新能源，可为汽车提供动力
7.关于电功、电能、电热和电功率，下列说法中正确的是（ ）
A . 所有用电器工作时消耗的电能与电流做功总是相等的
B . 电视机消耗电能的多少等于电视机中产生电热的多少
C . 电流产生热量相同的用电器，消耗的电能不一定相同
D . 家用电器的额定电功率越大，它消耗的电能一定越多
8.关于各种机器工作时能量转化的情况，下列说法正确的是（ ）
A . 太阳能电池工作时电能转化为光能
B . 内燃机工作时将内能转化为机械能
C . 发电机工作时将机械能转化为电能
D . 电动机工作时将电能转化为机械能
9.小明的爸爸开车送小明去学校，到达学校时消耗汽油4kg，汽车汽油机能量流向图如图甲所示，图乙是汽车汽油机某一冲程示意图，已知汽油的热值为4×10 7J/kg，下列说法正确的是（ ）
A . 图乙所示冲程为汽车提供动力
B . 消耗的汽油完全燃烧放出的热量为1.0×109J
C . 汽油机输出的有用功为4.8×107J
D . 随着科技的发展，热机效率将不断提高，但不可能达到100%
三、填空题
1.常见汽车的动力机械是内燃机．从能量转化的角度来看，内燃机是把 ________ 能转化为 ________ 能的机器．内燃机的效率较低，它在工作过程中，能量大部分以 ________ 能的形式耗散掉．
2.火箭在加速上升过程中其机械 ________ （选填“减程”“不变”或“增大”）。假设某火箭某火箭发射时携带了2×10 4kg液态氢燃料，已知氢的热值为1.4×10 8J/kg，这些液态氢完全燃烧能放出 ________ J的热量，假设这些放出的热量有30%被水吸收，能将 ________ kg的水从20℃加热至沸腾。[c 水=4.2×10 3J/（kg·℃）]，当地大气压为1标准大气压]
3.某市现已把公交车全部换为燃气新能源公交车，新能源公交车选用天然气为燃料，除其燃烧时环境污染小外， ________ 较大；给内燃机降温用的防冻液能具有良好的降温效果，是因为它的 ________ 较大（两空均选填“热值”、“比热容”或“密度”），防冻液能够防冻，是因为它的凝固点较低。
4.书法是中国传统艺术之一，是民族文化的瑰宝。书写毛笔字时，纸上的墨迹逐渐变干的过程中能闻到“墨香”，这是 ________ 现象。某单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min，则它在1s内对外做功 ________ 次。
5.随着城市的污染严重，更多的市民增强了环保意识，借此，各大车上也纷纷推出各式各样的新能源汽车，包括纯电动、混合动力汽车等．目前我国研发出一款新型空气动力汽车，它利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力，这种新型发动机对汽车提供动力时将 ________ 能转化为 ________ 能．这种车与汽油机相比的优点是 ________ ．（说出一点即可）
四、实验探究题
1.(1)为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图甲所示的实验．
①在两个相同的烧杯中应加入初温相同、 ________ 相同的水和煤油(ρ水>ρ煤油)，根据图甲可判断出a物质是 ________ ．
②水和煤油温度随时间变化如图乙所示，根据如图乙可判断出b吸热能力较 ________ (选填“强”或“弱”)．
(2)如图丙所示，为比较酒精和碎纸片的热值，用两只同规格的烧杯装相等质量的水，取质量 ________ (选填“相等”或“不相等”)的酒精和碎纸片，分别放入两个燃烧皿中点燃，分别给烧杯加热，直到酒精和碎纸片完全燃烧完，通过比较 ________ (选填“加热时间”或“升高的温度”)来确定酒精和碎纸片热值的大小．
2.为了比较两种燃料的热值，小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同。
（1） 实验中应控制燃料燃烧的 ________ （选填“时间”或“质量”）相同，根据 ________ 比较燃料燃烧放出热量的多少；
（2） 小明选用了燃料a和燃料b进行实验。当燃料燃尽后，小明根据各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图乙所示的图像，则可初步判断燃料 ________ 的热值大；
（3） 另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙所示，根据丙图像燃料1和燃料2的热值之比为 ________ 。
五、计算题
1.截止到2024年3月1日，成都正式实施《成都市生活垃圾管理条例》已有3年，该条例对成都建设践行新发展理念的公园城市示范区发挥了重要积极作用。这些合理分类的垃圾利用起来就可以变废为宝，如果1吨垃圾可以榨出0.21吨燃料油，若燃料油的热值为4.0×10 7J/kg，水的比热容c 水=4.2×10 3J/（kg·℃）。求：
（1） 1吨垃圾产生的燃料油完全燃烧释放出的热量为多少？
（2） 如果不计热量损失，这些热量可以使质量4×10 4kg、初温为20℃的水温度升高到多少摄氏度？
2.小高家里原来用液化石油气烧水，每天用60℃的热水100kg，她参加“探究性学习”活动后，在老师和同学的帮助下，制造了一台简易的太阳能热水器。
（1） 若用这台热水器每天可将100kg的水从20℃加热到60℃，这些水吸收的热量是多少?
（2） 若液化石油气燃烧放出的热量有70%被水吸收，她家改用太阳能热水器后平均每天可节约液化石油气多少kg?（液化石油气的热值是 8.0×107J/kg）
3.随着我国人民生活水平的不断提高，汽车已成为许多家庭的必备出行工具。某品牌国产汽车以25m/s的速度在平直的公路上匀速行驶600s，消耗汽油1.2kg。已知该汽车发动机的功率为23kW 7J/kg。假设汽油在发动机气缸内完全燃烧，求该汽车在匀速行驶600s的过程中：
（1） 汽车发动机牵引力所做的功；
（2） 该汽车发动机的效率。
4.今年“十•一”黄金假期间，老张开车带着家人去旅游。汽车（包括车上的人和物品）质量为1.6×10 3kg，汽车以90km/h的速度在平直公路上匀速行驶230km，所受的平均阻力是汽车总重的0.05倍，汽油的热值是4.6×10 7J/kg（假设汽油完全燃烧）。
（1）汽车以90km/h的速度在平直公路上匀速行驶时，汽车发动机的牵引力是多少？
（2）此时汽车的输出功率是多少？
（3）汽车行驶230km牵引力做了多少功？
（4）若汽车全程消耗汽油100千克，则该汽车发动机的效率是多少？
5.氢能源汽车具有零排放的环保优势，某款氢能源汽车总质量为1.5×10 3kg，在水平公路上以70km/h的速度匀速行驶时受到的阻力为1.2×10 3N，行驶0.5h消耗氢0.6kg，已知氢的热值为1.4×10 8J/kg，g取10N/kg。求汽车：
（1） 受到的重力和牵引大的大小；
（2） 行驶的距离和牵引力做的功；
（3） 利用氢能的效率。
六、综合题
1.小明想比较不同燃料的热值．他利用图示完全相同的两套实验装置装了质量相同的酒精和碎纸片分别同时给质量和初温相同的水加热，比较相同时间内水升高的温度．
​
（1） 小明实验方案中存在明显问题，请你帮他指出来．答： ________
（2） 小华针对小明方案中存在的问题，对方案的错误部分进行修改．简要写出修改后正确的实验方案．答： ________
（3） 为了正确完成实验，除了图示装置还需要的一个测量器材是 ________
（4） 小华按正确方法进行实验后，发现（a）中温度计最后的示数是（b）中温度计最后示数的2倍，小华就认为酒精的热值是碎纸片的2倍的结论．这个结论是 ________ ．（选填“正确的”或“错误的”）
2.电动晾衣架主要应用电动机、滑轮、钢绳使晾衣架实现自动升降的装置。喜欢动手实践的小明同学自制了一个电动晾衣架（如图所示），利用直流电动机来牵引钢绳让晾衣架升降，绝缘旋钮的A、B两个金属动触点通过导线连接电动机，并分别与电路中的C、D两个静触点接触。开关S闭合后，电流方向为：电源正极→电流表→C→A→电动机→B→D→电源负极；旋钮旋转180°后，接触的触点调换。
（1）闭合开关S，电动机工作，晾衣架匀速上升。下列说法正确的是 ________ ；
A．钢绳是金属材料，起到了导线的作用 B．晾衣架匀速上升，电能并没有转化为机械能
C．电路中电子定向移动方向与电流方向相反 D．直流电动机线圈中的电流方向是不会变化的
（2）你认为小明设计的带动触点的旋钮能起到怎样的作用：
答： ________ ；
（3）闭合开关S，晾衣架匀速上升，小明读出电流表的示数为I，已知电源电压为U。为了得到该电动晾衣架整个装置的能量转化效率，你认为还应该测出的两个物理量是 ________ ；（写出物理量名称及符号）
（4）用上述已知或测量物理量的符号表达出该装置的能量转化效率 η= ________ 。
3.木柴、焦炭、木炭等都是常用的燃料，对它们取不同质量进行完全燃烧，得到了下列的数据：
（1） 从表中的数据可以得到，相同质量的不同燃料，它们完全燃烧所释放的热量是 ________ 的；对于同一种燃料，质量越大，完全燃烧所释放的热量越 ________
（2） 从表中的数据还可以看出，对于同一种燃料，质量可改变，完全燃烧时，热量也随着改变，但是热量和质量的比值是 ________ 的，这个不变的比值，反映了燃料的一种性质，在物理学上把它称之为 ________
4.如图甲是传统电热水壶的工作原理图，它是通过底部的加热丝对底盘进行加热，再传导到壶内的水，使其逐渐升温，最终沸腾。当水沸腾时，所产生的水蒸气会使蒸气感温元件的双金属片产生变形，这种变形通过杠杆原理推动电源开关断电，从而实现了自动断电的功能。这个断电机制是不可自行复位的，因此一旦水沸腾，电热水壶将不再继续加热。
（1） 以下关于传统电热水壶的说法，错误的是（ ）；
A . 传统电热水壶主要利用电流的磁效应工作
B . 传统电热水壶加热效率一般高于燃气灶烧水
C . 指示灯出现故障时，传统电热水壶也可能工作，所以人离开时应该断开电源
D . 防干烧开关和蒸汽开关起到了双重保护作用，可以防止传统电热水壶由于温度过高而损坏
（2） 该传统电热水壶烧开一壶水用时8min，消耗0.1度电，则它的功率和家用电器中的很接近 ________ ；（选填“电热毯”、“电冰箱”或“微波炉”）
（3） 如图乙是市面上一款智能恒温调奶器控制面板，该调奶器宣称除具有加热、解冻、消毒、除氯功能外，还有40℃恒温功能。丙图为简化电路，其中 R1、 R2为加热电阻， R0为定值保护电阻。R为温敏电阻，其阻值随温度升高而增加，且在40℃时，电磁继电器刚好将衔铁吸引，工作一段时间后再断开。小明和爸爸对该电路能否真正实现温度精确保持在40℃不变的功能有不同的意见，你的判断及理由是（ ）；
A . 可以实现，因为温敏电阻可以控制温度不变
B . 可以实现，因为衔铁吸下后功率增大，温度不会再下降
C . 不能实现，因为缺少一个到达一定温度自动断开的开关
D . 不能实现，因为40℃时衔铁吸下，电路处于加热状态，温度会升高一些
（4） 小明购买如图乙所示恒温调奶器后利用家庭电工仪器和爸爸一起研究，发现该恒温调奶器加热时额定电压为220V，额定功率为600W， R1、 R2阻值相同。小明仅选用煮沸和保温挡位工作，发现该调奶器连续工作8h，保温时间与加热时间的比值为15∶1，若小明家目前电费为每度电0.5元，则该调奶器这8h工作需要元电费 ________ 。
5.目前世界各国城市垃圾的处理方式主要有分类回收、填埋、堆肥和焚烧4种．我国100万人口以上的大中型城市基本上已经具备联合国环境组织（UNEP）规定的垃圾发电成熟期的标准．至今，我国在多个城市已建成近30座垃圾焚烧发电厂．
（1） 据报道，2009年我国某城市将建成全国最大、世界第三的垃圾焚烧发电厂，日焚烧生活垃圾将达3000t（吨），如果这些垃圾完全燃烧，每天释放的热量Q=1.5×10 13J．如果这些释放的能量21.6%转化为电能（用E表示），试计算这座垃圾焚烧发电厂生活垃圾的热值是多少？
（2） 建立垃圾焚烧发电厂有哪些好处？（请写出其中一个好处）
燃料的质量/g
100
200
300
400
燃料完全燃烧放出的热量
Q木柴/J
1.3×106
2.6×106
3.9×106
5.2×106
Q焦炭/J
3.0×106
6.0×106
9.0×106
1.2×107
Q木炭/J
3.4×106
6.8×106
10.2×106
13.6×106