初中物理沪科版（2024）九年级全册（2024）第三节 热机同步达标检测题

这是一份初中物理沪科版（2024）九年级全册（2024）第三节 热机同步达标检测题，共11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.在汽油机工作的四个冲程中，将内能转化为机械能的是（ ）
A . 做功冲程 B . 压缩冲程 C . 吸气冲程 D . 排气冲程
2.下列说法中不正确的是（ ）
A . 汽油机采用“点燃式”方式点火
B . 用水作汽车冷却剂是利用了水的比热容大的特点
C . “破镜不能重圆”说明分子间斥力太大了
D . 汽油机的压缩冲程是靠飞轮惯性完成的
3.以下关于能源、信息和材料的论述错误的是（ ）
A . 能量的转化和转移具有方向性
B . 超导材料可以用于电热器的发热元件
C . 手机通信是用电磁波传递信号的
D . 潮汐能主要来源于月球的引力
4.从18世纪60年代开始，热机一直为人类服务至今．伴随着热机的广泛应用，人类对热机的改造也越来越重视，下列措施中，能实现并且可以提高热机效率的是（ ）
A . 尽量增大热机自身的热损耗
B . 尽量使燃料充分燃烧
C . 尽量长时间重复使用同一台热机
D . 通过技术改进，使热机的效率提高到100%
5.关于汽油机和柴油机的构造和工作过程，下列说法正确的是（ ）
A . 汽油机有进气门，而柴油机没有
B . 汽油机有火花塞，而柴油机在同一位置则是喷油嘴
C . 汽油机一个工作循环有四个冲程，而柴油机则只需二个冲程
D . 汽油机和柴油机的做功冲程都是将机械能转化为内能
6.下列设备应用到的物理知识解释错误的是（ ）
A . 电视机﹣﹣利用电磁波传播图象信号和声音信号
B . “B”超﹣﹣利用次声波获得人体内部的信息
C . 验钞器﹣﹣紫外线使钞票上的荧光物质发光
D . 燃气灶﹣﹣将燃料的化学能转化为内能
7.防控“新冠疫情”，检测体温和佩戴口罩是重要的措施。关于测温仪和口罩，下列说法正确的是（ ）
A . 测温仪的电子元件都是由导体材料制成
B . 测温仪工作时电池将化学能全部转化为电能
C . 口罩中间层熔喷布始终带有静电，则熔喷布属于绝缘体
D . 新型冠状病毒可通过飞沫传播，飞沫的运动是分子运动
二、多选题
1.下列关于提高锅炉效率的方法，正确的是（ ）
A . 把块状燃料粉碎成粉末状
B . 用鼓风机向炉膛吹气
C . 利用热值大的燃料
D . 向锅炉加大燃料的投放量
2.水果不仅可以为我们的身体提供能量，还可以发电。如图所示，几只水果提供的电力足以点亮一排规格相同的发光二极管。下列有关说法正确的是（ ）
A . 二极管发光把电能转化为光能
B . 把水果串联起来可以提高电压
C . 水果中储存的是电能
D . 水果在这里扮演了“电源”的角色，它为发光二极管提供了“电压”
3.关于能量转化，下列说法中正确的是（ ）
A . 干电池供电时主要是将化学能转化为电能
B . LED灯工作时主要将电能转化为光能
C . 电风扇工作时主要将电能转化为内能
D . 发电机工作时主要将机械能转化为电能
4.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
5.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
6.提高能量的利用效率，除了不随便浪费能源外，主要还需改进应用能源的技术常采用的措施有（不止一个选项正确）（ ）
A . 让燃料充分燃烧
B . 采用保温隔热措施，减少热量的散失
C . 充分利用余热和减少有害摩擦
D . 增加能量的转化环节
7.有一辆汽车在水平路面上用0.5h匀速行驶了36km，消耗汽油3kg。若已知该汽车发动机的功率（即牵引力的功率）为23kW，汽车（包括车上的人和物品）质量为1.5t，车轮与地的接触总面积是0.5m 2 ， 汽油的热值为4.6×10 7J/kg，g＝10N/kg。下列分析正确的是（ ）
A . 该汽车对路面的压力等于1.5×104N，该汽车克服阻力做的功是2.3×104J
B . 该汽车通过这段路程的平均速度是200m/s，车对地的压强是3000Pa
C . 该汽车的牵引力是1.15×103N，汽油燃烧放出的热量是1.38×108J
D . 该汽车发动机的效率是30%
8.风能是我国未来开发和利用的重要能源之一，如图所示是某地风力发电的外景，下列表述正确的是（ ）
A . 风力发电是将机械能转化为电能
B . 风能是可再生资源
C . 风力发电会对环境造成污染
D . 风力发电的工作原理是电磁感应
9.LED灯带已广泛使用到景观照明和生活装饰当中，兴趣小组的同学在研究其内部结构时发现，灯带中的LED灯串联后接入照明电路。取下一只LED灯接在电池两端，灯不亮，对调电池正负极后灯亮了，一段时间后用手触摸几乎不发热。以下说法错误的是（ ）
A . 灯带中一只LED灯断开后其它灯都不亮
B . 通过每只LED的电流大小不一定相等
C . LED灯工作时将电能全部转化为光能
D . LED灯用超导体制成，具有单向导电性
10.小帆在老师指导下，用如图所示的同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体（其中一种是水），用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图乙所示，乙从20℃加热至沸腾刚好消耗酒精4g（ q酒精=3×107J/kg）。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等， c水=4.2×103J/kg⋅℃ ， 则下列说法中正确的是（ ）
A .c乙=2.1×103J/kg⋅℃
B . 乙的吸热能力大于甲的吸热能力
C . 0~8min乙吸收的热量为1.68×104J
D . 该酒精灯的加热效率为35%
三、填空题
1.改革开放以来，我国人民的生活水平不断提高，汽车已成为多数人的代步工具。某品牌国产汽车以20m/s的速度在平直公路上匀速行驶100km，消耗了汽油4kg，已知：汽油的热值为q=4.6×10 7J/kg，汽车发动机功率为12kW，则该汽车匀速行驶100km过程中，发动机所做的功为 ________ J，发动机的效率为 ________ （百分号保留一位小数）。
2.热机是将燃料燃烧产生的内能转化为 ________ 能的装置，在内燃机的一个工作循环中，活塞向下运动的冲程有 ________ 个．
3.火箭发射时用液态氢为燃料，这是利用了燃料氢的 ________ 大的特性，汽油机的 ________ 冲程将内能转化为机械能。
4.小红同学估算煤气灶烧水时的效率，他在水並中装入 2.5L水，烧水前，水的温度为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 0.105m3 ， 则水吸收的热量为 ________ J ， 燃气灶烧水效率是 ________ %。（煤气的热值取 4×107J/m3 ， 水的比热容为 4.2×103J/(kg⋅℃) ， ρ水=1.0×103kg/m3）
5.某汽油机转速为3000r/min，那么1秒钟燃气推动活塞做功 ________ 次。如图，电阻箱的示数为 ________ Ω。
6.成都大运会火炬“蓉火”取自成都的简称“蓉”，同时寓有“融合”“包容”之意，在燃料方面，“蓉火”采用了生物质丙烷燃料，这种燃料是采用常温压缩体积的方法使气体丙烷液化的：火炬结合它的外形特点，优化燃料喷注与空气掺混方案，这种方案能提高燃料的 ________ （选填“功率”或“效率”）：已知丙烷的热值是 4.61×107J/kg；若完全燃烧20g的丙烷，则其放出的热量为 ________ J。
7.某汽车在平直路面上以75km/h的速度匀速行驶1h的过程中，消耗了5kg汽油，汽油燃烧释放能量的40%随废气通过热电转换装置，如图所示，汽油热值近似取 q=5×107J/kg ， 设汽油在气缸内完全燃烧。

（1）如图所示时刻，四冲程汽油机处于 ________ 冲程；若该汽油机每分钟完成7200个冲程，则它每秒钟完成 ________ 个工作循环；
（2）若上述过程中汽油燃烧释放能量的30%用来驱动汽车行驶，求汽车所受的阻力f= ________ 。
8.游文化古城，享乐山美食。乘坐美食公交专线，沿途品尝乐山味道，是乐山旅游的一大亮点。漫步在乐山街头，闻到翘脚牛肉四溢的香味，从物理学角度看，“香味四溢”是 ________ 现象。游客们乘坐的美食公交车将燃料燃烧产生的的内能转化为 ________ 。
四、实验探究题
1.小明同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验探究煤油和食用菜籽油的热值大小关系，他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，记录结果如下表：
（1）在安装、调整实验器材时，合理的顺序是（图甲）：应先调整固定 ________ 的位置，再调整固定 ________ 的位置（均选填“A”或“B”）；
（2）为了保证实验结论的可靠性，小明同学选择了两套相同的装置，在实验中应控制煤油和菜籽油的 ________ 相同；控制烧杯中水的 ________ 和 ________ 相同；
（3）通过表中记录的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中热值较大的是 ________ ；
（4）我们把某种燃料完全燃烧放出的 ________ 与其 ________ 之比，叫做这种燃料的热值。
2.小尹同学设计了如图所示的三个实验。装置进行对比实验，其中甲、乙使用相同的酒精灯加热，丙使用蜡烛加热，三个烧杯中液体质量相等。
（1）要比较不同燃料的热值，应选择 ________ 两图进行实验；比较水和煤油的比热容应选择 ________ 两图进行实验；
（2）比较甲、乙两实验，吸热的多少是通过 ________ （选填“温度计示数变化”或“加热时间”）来反映的。实验后，将加热时间与温度计示数变化填入表格中（如表）；
（3）通过对实验数据的分析，相同条件下升高相同的温度时，水吸收的热量 ________ （选填“大于”“小于”或“等于”）煤油吸收的热量。若实验时控制加热时间相同，则 ________ （选填“水”或“煤油”）升高的温度更高；
（4）若烧杯中水的质量为100g，水从初始温度升高30℃，测得酒精灯质量减少了4.5g，蜡烛质量减少了6g，则可以粗略计算出酒精的热值为 ________ J/kg，酒精的热值 ________ （选填“大于”“小于”或“等于”）蜡烛的热值。对比标准热值，发现酒精热值计算值偏小，出现这种情况的原因可能是 ________ 。
3.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”）
五、计算题
1.高速铁路的广泛应用，使人们的出行更加快捷。放假期间，铭铭与家人乘坐高铁游玩。如图是他们乘坐的“和谐号”高铁列车。
（1）“和谐号”运行1km耗电1.075×108J，若这些电能全部由燃烧柴油来获得，列车行驶1km需要消耗多少千克柴油？（q柴油=4.3×107J/kg）
（2）若这些能量能全部转化为内能被水吸收，能使多少kg的水升高50℃？（保留一位小数）

2.某品牌电热水器的简化电路如图所示，A为自动温度开关，当水的温度达到设定温度时自动断开电路，低于设定温度时，自动接通电路。S是热水器的功率选择开关，可选择高、低两种加热功率， R1、R2都是发热电阻器且电阻不变。主要的技术指标如表：
（1）当热水器在高档正常工作时，求此时电路中的电流；
（2）高温档加热时，将一满箱水温度从30℃加热到74℃，用时35min，求该饮水机在高温加热状态时的效率[ c水=4．2×103J/kg⋅℃]；
（3）当S拨至2时。电热水器单独工作3min，可使表盘上标有“3200revs/（kW·h）”字样的电能表闪烁160次，求此时电热水器两端的实际电压。
3.为加快节能减排和大气污染防治，国家着力开发新型能源。页岩气是蕴藏于页岩层可供开采的天然气资源，我国的页岩气可采储量较大，它的热值约为3.0×10 7J/m 3 ， 密度约为4.5×10 2kg/m 3。求：
（1）完全燃烧1.26m3的页岩气，能放出多少焦耳热量？
（2）若不计热量损失，在1个标准大气压下，完全燃烧1.26m3的页岩气，能使质量为100kg、初温为20℃水温度升高到多少摄氏度？c水=4.2×103J/（kg·℃）
4.可燃冰是一种新型能源，它是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质，主要成分是甲烷，其开采是世界难题，据中央电视台2017年5月18日报道，中国宣布对南海可燃冰试采实现稳定产气，引发世界各国高度关注，标志着我国可燃冰开采技术已处于世界领先地位。用燃气锅炉烧水时，把质量为50kg，初温为20℃的水加热到100℃，共燃烧了1.2m 3天然气，已知天然气的热值q=4.2×10 7J/m 3 ， 可燃冰的热值为同体积天然气的160倍，求：
（1） 水吸收的热量；
（2） 燃气锅炉烧水时的效率；
（3） 若换用可燃冰，应使用多少m 3可燃冰．
5.用天然气灶烧水，燃烧1m 3的天然气，使100kg的水从20℃升高到70℃。已知水的比热容是4.2×10 3J（kg·℃）。天然气的热值q＝3.2×10 7J/m 3。求：
（1） 1m 3天然气完全燃烧放出的热量Q放
（2） 水吸收的热量Q 吸.
（3） 天然气灶的效率η
六、综合题
1.双能源（汽油和天然气）汽车以其经济、污染小等优点倍受人们青睐．（已知汽油的热值为3.2×10 7J/L、天然气的热值为7.2×10 7J/m 3）
（1） 内燃机是汽车的“心脏”，它是把内能转化为 ________ 能的机器
（2） 完全燃烧9L汽油放出的热量与完全燃烧 ________ m 3的天然气放出的热量相等．
2.小亮家有一辆轿车，爸爸在给他讲车的性能时，总是说“2.0的排量”，却很少说“功率”，为此小亮特地从网上查到了排量的定义：活塞从上止点移动到下止点所通过的“工作容积”称为汽缸排量．如果发动机有若干个汽缸，所有汽缸“工作容积”之和称为发动机排量．小亮从说明书上查到家中的轿车采用的是LFX直列四缸发动机，排量为2．OL；从网上查找到了这种轿车的输出功率与转速的关系如图所示．（已知所使用汽油的热值为4.6×10 7J/kg，密度为0.71×10 3kg/m 3）
（1）根据如图分析，在发动机转速为1000～5000r/min范围内，它的输出功率与转速大致成 ________ 关系．
（2）小亮又向爸爸询问了一些实测数据：一般路况下，平均车速为100km/h时，发动机转速为2000r/min，平均油耗为10L/lOOkm．参考图中的数据，分析这辆汽车在这种状态下行驶时，发动机的效率约为 ________ ．（保留小数点后一位）
（3）当发动机转速为3000r/min时，则发动机每个工作循环所需要的时间为 ________ s；设做功冲程燃气对活塞的平均压强是p0 ， 发动机排量为V排 ， 每个活塞的受力面积为S，活塞移动距离为L，则发动机转速为n时该轿车的输出功率P与发动机排量为V排的关系式为 ________ ：
A．np0V排/2 B．np0V排C.2np0V排D.4np0V排 ．
3. 伦敦奥运会期间，一种环保混合动力汽车穿梭于各场馆之间，混合动力汽车启动时，内燃机并不工作，蓄电池通过某种方式向车轮输送能量；当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，也可以同时给蓄电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机和蓄电池还可以同时向车轮输送能量．一测试人员驾驶该车在平直公路上匀速行驶0.5h，观察仪表盘，发现这段时间内汽车内燃机消耗燃油 4.475kg，车速为50km/h，蓄电池组储存的能量由最大值的60%增加到80%，蓄电池组储存的能量的最大值为1.08×10 8J．从汽车使用技术手册中，测试人员发现该车使用的燃油的热值为4.0×10 7J/kg，汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示．

（1） 混合动力车启动时，蓄电池 能转化为汽车 ________ 能．
（2） 该车在测试过程中内燃机的牵引力所做功是多少？
（3） 该车在测试过程中蓄电池组储存的能量增加了多少？
（4） 试计算该汽车内燃机的效率（不计内燃机机械传动及充电过程中的能量损失）．
4.汽车尾气的排放成为雾霾天气形成的重要原因．目前一些城市部分出租车已经完成“油改气”的过程，这样不仅可以减少空气污染，还可以降低运营成本．天然气发动机和汽油发动机性能的指标如表格．
根据表格提供的信息，通过计算说明：
（1） 天然汽车燃烧1m 3天然气所用的有用功是多少？做同样多的有用功，汽油车需要燃烧多少千克汽油？
（2） 若某出租车汽车每天消耗60m 3的天然气，与用汽油相比，它每天节约的运营成本是多少？
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后的水温/℃
菜籽油
20
31
煤油
20
43
序号
升高10℃所需时间/s
升高20℃所需时间/s
升高30℃所需时间/s
甲
120
240
360
乙
60
120
180
丙
150
300
450
额定电压（V）
220
发热电阻类型
电热管
输入功率一档（W）
2200
输入功率二档（W）
1210
温度范围（℃）
20－78
容积（L）
20
热机效率
热值
价格
天然气发动机
η2 =45%
q2 =2.3×107J/m3
4.5元/m3
汽油发动机
η1 =30%
q1 =4.6×107J/kg
8.0元/kg