初中物理沪粤版（2024）九年级上册（2024）第十二章 内能与热机12.4 热机与社会发展课后复习题

这是一份初中物理沪粤版（2024）九年级上册（2024）第十二章 内能与热机12.4 热机与社会发展课后复习题，共10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.空气喷气发动机飞机只携带燃料，从外界空气中获得足够的氧来助燃。空气喷气发动机的种类很多，如图所示为空气涡轮喷气发动机结构图。工作过程中，机身在空气中高速前进，空气从进气口进入，被压缩机压缩后进入燃烧室和从喷雾器喷出的燃料混合，由火花塞点火燃烧，产生大量气体向后喷出，冲击燃气轮机叶轮转动，最后气体以极大的速度从尾部喷管喷出，使机身得到巨大的反冲推力向前飞行。下列有关说法中错误的是（ ）
（图中还有空气涡轮喷气发动机结构示意图，包含进气口、喷雾器、喷管、压缩机、燃烧室、轮机等标注）
A . 该发动机工作过程中，先将燃料的化学能转化为内能，然后再将其转化为机身的机械能
B . 该发动机不能在大气层外工作
C . 该发动机工作过程中，气体温度先升高再降低
D . 该发动机点火燃烧前的过程与柴油机某冲程相同，点火方式也与柴油机相同
2.有一种“背负式”割草机，它由四冲程汽油机带动锯齿刀片转动割草，对汽油机和割草情景的分析，下列说法不正确的是（ ）
A . 汽油机的四个冲程是指吸气、压缩、做功和排气冲程
B . 四冲程汽油机的做功冲程将内能转化为机械能
C . 割草时能闻到青草味说明分子在做永不停息的无规则运动
D . 割草时草屑飞舞是因为受到惯性的作用
3.如图表示四冲程内燃机工作时各冲程的示意图，它们正确的排列顺序为（ ）
A . 甲、乙、丙、丁
B . 丙、乙、丁、甲
C . 丁、甲、丙、乙
D . 丙、甲、丁、乙
4.一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min，则汽油机每秒内完成几个冲程，做功几次．（ ）
A . 120 30 B . 60 30 C . 30 15 D . 60 15
5.关于下面四幅图的说法中，正确的是（ ）
A . 甲图：这属于汽车的压缩冲程，是将内能转化为机械能
B . 乙图：试管内空气推开瓶塞，空气内能增加
C . 丙图：在两杯水中放入红糖，红糖在热水中溶化得慢一些
D . 丁图：悬挂重物不能把两块铅块分开，说明分子间存在引力
二、多选题
1.如图是教材中的几个物理实验插图，下列有关这几个实验的说法正确的是（ ）
A . 甲图中的实验装置可以探究气体的扩散现象
B . 乙图中重物不掉落，说明分子间存在引力
C . 丙图中瓶塞跳起的过程中，瓶内气体内能不断增加
D . 丁图中塞子受到水蒸气的压力而冲出去，与热机的做功冲程相同
2.关于四冲程内燃机的工作过程，下列说法正确的是（ ）
A . 吸气冲程中，汽油机吸入的是汽油和空气，柴油机吸入的是柴油和空气
B . 在做功冲程中，是内能转化为机械能
C . 一个完整的工作循环中，只有一个冲程在对外做功
D . 汽油机顶部是火花塞，柴油机顶部是喷油嘴，他们的点火方式是相同的
3.关于内能及其利用，下列说法正确的是（ ）
A . 一切物体都具有内能
B . 足球运动越慢，它的内能越小
C . 冬天搓手取暖，是通过做功的方式改变内能
D . 热机的功率大，效率就一定高
4.小刚探究某物质熔化和沸腾的实验如图甲所示，他把100g某种固体碾碎后放入试管中，插入温度计，再将试管放在装有水的烧杯中加热（物质在相同时间内吸收的热量相等）。根据实验数据画出的图象如图乙所示。实验结束时，小明发现从开始加热到实验结束的10min内消耗4g酒精，酒精的热值 3.0×107J/kg ， 这种物质的液态比热容 c=1.8×103J/kg⋅℃。下列选项正确的是（ ）
A . 该物质熔化时温度虽没有改变但内能却增加了
B . 从开始沸腾到实验结束物质所吸收的热量为10800J
C . 该物质固态时的比热容为2.7×103J/kg⋅℃
D . 该装置能量的转化效率为30%
5.小满同学采用了如图甲所示的装置来“探究海波在不同状态下的吸热能力”，并将实验数据绘制成如图乙所示的图像。加热时，酒精灯每分钟完全燃烧0.2g酒精，已知试管内所装海波的质量是200g。固态海波的比热容为1.2×10 3J/（kg•℃），酒精的热值为3.0×10 7J/kg。下列与该过程有关的说法中正确的是（ ）
A . 第8min 时海波已处于液态
B . 固态海波的吸热能力大于液态海波的吸热能力
C . 前2min内海波吸收的热量是2.88×106J
D . 第10﹣11min内酒精灯的加热效率为24%
6.下面是李明同学“物理学习笔记”中的摘录，其中正确的是（ ）
A . 把-10℃的冰块放在0℃的冰箱冷藏室，过一会，冰块的内能会增加
B . 关于四冲程内燃机，若转速为2400r/min，则每秒钟对外做功20次
C . 实验室里常用验电器来测量电流的大小
D . 一根导线将它均匀拉长，它的电阻一定变大
三、填空题
1.竹贤学校为了保证学生饮水卫生，学校决定为学生供应开水，工人师傅用锅炉将300kg、20℃的水烧开（在一标准化大气压下），这些水要吸收 ________ J的热量。而实际烧了10kg的无烟煤，这些煤完全燃烧放出 ________ J的热量。该锅炉的效率为 ________ 。[q 无烟煤=3.0×10 7J/kg，c 水=4.2×10 3J/(kg·℃)]
2.某家庭暖气管道中装有1t水，加热一段时间后，水温升高了40℃，此过程中水吸收了 ________ J的热量。若这些热量由热值为2×10 7J/kg的燃料完全燃烧获得，其加热效率为42%，则所需燃料的质量为 ________ kg。c水=4.2×103J/kg⋅℃
3.某台汽油机在一个工作循环中消耗了100 g的汽油（热值为4.6×10 7 J/kg），这些汽油完全燃烧产生的热量是 ________ J。若这台汽油机的效率为30%，则一个工作循环中输出的有用机械能为 ________ J。
4.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）
5.柴油机和汽油机在构造上的区别是，柴油机顶端有 ________ ，汽油机顶端有 ________
6.如图所示卡式炉（燃料为丁烷）经常出现在餐桌上，主要是防止菜品变凉。某次就餐过程中将一锅2kg的水加热升温45℃，消耗丁烷20克。已知丁烷热值 q=4.5×10 7J/kg，若质量为20g的丁烷完全燃烧，则释放的热量是 ________ J，水吸收的热量是 ________ J，该卡式炉的效率为 ________ %。
7.如图是汽油机的某冲程，该冲程将 ________ 能转化为 ________ 能。某单缸四冲程汽油机的飞轮动速度是2400r/min，则此汽油机每秒对外做功 ________ 次。

8.某同学利用塑料瓶制作的“水火箭”如图甲所示，其原理是压缩空气使水从“火箭”尾部向下喷出，推动“火箭”飞向空中。往“水火箭”里打气相当于图乙中 ________ (选填“A”或“B”)所示的内燃机冲程；图乙中 B的活塞移动过程中汽缸内的物质内能大小会 ________ 。
四、实验探究题
1.如图是“做功改变物体的内能”的两个演示实验。前者是“空气被压缩时内能增大”，后者是“空气推动塞子时内能减少”。
（1） 前者“玻璃筒”应选用 ________ ，（选填“厚”或“薄”）壁的；
（2） 前者“一小团硝化棉”、后者“少量水”的作用都是通过 ________ （选填“转换法”“控制变量法”或“对比法”）直观显示被压缩的空气、膨胀了的空气内能变化；
（3） 有关两个演示实验的下列说法中，正确的是（ ）（填序号）。
A . 操作时，前者“把活塞迅速压下去”，后者“迅速给瓶内打气”
B . 前者观察到“棉花燃烧起来”，后者观察到“瓶内出现白雾”
C . 前者“压缩气体，气体内能增大”，后者“气体膨胀，内能减小”
D . 前者类似汽油机、柴油机的压缩冲程，后者类似汽油机、柴油机的做功冲程
2.请完成下列填空。
（1） 如图-1所示，将酒精和水混合后总体积变小，说明分子间有 ________ 。
（2） 如图一2所示的装置，其中一个瓶子装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体，另一个装有空气，则演示扩散现象时应该把装有二氧化氮气体的瓶子放在 ________ （选填“上”或“下”）方。
（3） 如图-3所示，用酒精灯给水加热一段时间后，观察到软木塞冲出试管口。此过程中，水蒸气减少的内能比软木塞增加的机械能 ________ （选填“多”或“少”），这与热机的 ________ 冲程相似。
3.小明发现自行车胎的气压不足，于是用打气筒给车胎打气。在收起打气筒时发现外壁有些发热。于是他想，是什么原因导致打气筒的外壁发热呢？小明就这个问题与同学小红进行了交流，联系所学物理知识，他们提出了以下两个猜想：
A.活塞在筒内往复运动时，与筒壁摩擦导致发热
B.活塞在筒内往复运动时，不断压缩气体做功导致发热
于是他们设计了实验进行探究，选用的实验器材有：打气筒、测温枪、计时器、气压不足的篮球等，分别在打气筒的上部和下部标注两个测温点，如图所示。请回答下列问题：
（1） 打气筒内壁的热量是通过 ________ 的方式传递到外壁；
（2） 活塞在打气筒内向下运动时的能量转化过程，与四冲程内燃机的 ________ 冲程相同；
（3） 用打气筒往气压不足的篮球内打气，10s内使活塞在筒内往复运动20次，立即用测温枪测出此时两个测温点的温度。待打气筒外壁温度降至室温（25℃）后，放出篮球中的部分气体，重复上述操作。实验数据记录如下表：
分析上表实验数据得出：导致打气筒外壁发热的原因与猜想 ________ 相符；（选填“A”或“B”）
（4） 小红回顾整个实验过程，分析实验数据，认为小明得出的结论不够严谨，于是他们对实验进行改进，把打气筒的气嘴 ________ （选填“敞开”或者“堵住”），对猜想A再次进行探究。
五、计算题
1.小明家买了一辆以汽油为燃料的小汽车，如图所示。经查阅资料，小明了解到以下信息：“该车如以80km/h的速度匀速行驶时，发动机的牵引力为780N，百公里油耗：8L/100km”。（温馨提示：“百公里油耗：8L/100km”是指汽车行驶100km，需要消耗8L汽油。）
已知：1L=10-3m3 ， 汽油密度ρ=0.7×103kg/m3 ， 汽油热值q=4.6×107J/kg。请你运用所学过的知识解答下列问题：
（1）8L汽油质量是多少kg？
（2）完全燃烧8L汽油所放出的热量是多少J？
（3）该车以80km/h的速度匀速行驶时，它的发动机效率是多少？
2.如图是某新款智能纯电动链车，相关参数如下表所示，驾驶该车在平直公路上匀速行驶，百公里消耗电能 15kW⋅h ， 其中有 80%的电能用于车辆行驶。（g取10N/kg）
（1）该轿车空载且静止在水平地面上时，对地面的压强是多少？
（2）该轿车匀速行驶时受到的阻力是多少？
（3）若该电动轿车行驶百公里消耗的电能由效率为 30%的汽油机提供，则需消耗多少千克的汽油？q汽油=4.5×107J/kg
3.随着经济水平的不断提高，小汽车越来越多地走进了我市普通百姓人家。下面是小明同学家小汽车的有关数据：小汽车的总质量1500kg，小汽车的额定功率50kW，汽车轮胎与地面接触的总面积0.1m 2 ， 100km耗油量8L，水箱中装满水质量为2.5kg，汽油的密度0.71×10 3kg/m 3。求：
（1）某次行驶中，若水箱中水温度升高20℃，则水吸收热量为多少焦耳？
（2）该小汽车静止在水平地面上时，对地面的压强是多大？
（3）小汽车发动机的效率30%，该小汽车在水平路面上以额定功率匀速直线行驶0.5h，此过程中小汽车消耗的汽油是多少kg？（汽油的热值为4.6×107J/kg，g=10N/kg）
4.用煤气灶把1kg、初温为20℃的水烧到70℃，消耗了10g煤气。则 q煤气=4.2×107J/kg
（1）水吸收的热量为多少焦耳？
（2）煤气完全燃烧放出的热量为多少焦耳？
（3）煤气灶烧水的效率为多少？
六、综合题
1.今年舟山市汽车保有量已突破十万大关．小明同学家里新购一辆家用轿车如图1所示．
（1） 目前家用轿车发动机大都采用汽油机．如图2所示是四冲程汽油机的一个工作循环示意图，其中属于做功冲程的是 ________
（2） 这辆轿车空载时的质量是1600kg，每个轮子与地面的接触面积是0.02m 2 ． 求它空载静止在水平地面上时地面所受到的压强？
（3） 随着时代的进步，汽车的速度和性能也得到了很大提高，但更应注重汽车的安全性．当轿车高速行驶时，对地面的压力会变小，请用所学过的知识作出解释： ________
2.某飞艇如图甲所示，其气囊体积巨大，采用轻质材料制作。飞艇升空靠浮力来实现，水平飞行靠发动机提供动力。发动机输出的能量用于做推动功和辅助功：推动功指克服空气阻力推动飞艇水平飞行做的功；辅助功指发动机驱动飞艇.上发电机工作所做的功，辅助功的功率恒定。当飞艇低速（v≤12m/s）水平直线飞行时，其受到的空气阻力F 阻与速度v的关系如图乙所示。飞艇部分参数见表。忽略气囊厚度及气囊外其他部分受到的浮力。
（1） 将气囊充满氦气，此时飞艇最多可载多少位乘客升空?（平均每位乘客质量m=60kg， ρ 空气=1.2kg/m 3 ， ρ 氦气=0.2kg/m 3 ， g=10N/kg）
（2） 飞艇先后以3m/s和6m/s的速度水平匀速直线飞行相同的时间，推动功分别为W 1和W 2 ， 则W 1∶W 2是多少?
（3） 飞艇低速水平匀速直线飞行时，若消耗10kg燃油，可飞行的最大距离为多少千米?（燃油热值q 油=4.5 ×10 7J/kg）
3.小明用伏安法测出自制电动机线圈的电阻为1Ω．
（1） 小明发现电动始终只能在某位置晃动而不能持续转动，请帮他分析原因．
（2） 修好后线圈两端所加电压为2V时，电流为0.8A，电动机正常工作，自制电动机的效率是多少？
（3） 某次实验时线圈与磁铁接触使得线圈无法转动，此时小明发现线圈特别烫，试分析原因．
实验次数
时间t/s
活塞往复次数
上部温度t/℃
下部温度t/℃
1
10
20
30.7
36.6
2
10
20
30.2
36.2
3
10
20
30.5
36.3
整车质量
2200kg
最高时速
265km/h
电池容量
100kW⋅h
车轮与地面的总接触面积
400cm2
空载质量（不含氦气）
3750kg
气囊总容积
4200m3
发动机额定输出功率
3×105W
辅助功的功率
5×104W
发动机效率
36%
最大速度
70km/h