初中物理北师大版（2024）九年级全册（2024）第四节 热机课时练习

这是一份初中物理北师大版（2024）九年级全册（2024）第四节 热机课时练习，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.大多数汽车的内燃机采用的都是汽油机，如图所示的某单缸汽油机四冲程说法正确的是（ ）
A . 飞轮惯性完成冲程的是乙、丙、丁
B . 四冲程内燃机在一个工作循环中工作过程依次是丁丙乙甲
C . 为汽车提供动力的冲程是甲
D . 乙图中汽缸内气体温度会下降
2.下列现象描述不正确的是（ ）
A . 发动机的原理是利用磁场对电流的作用使线圈转动
B . 改变直流电动机的电流方向，直流电动机的转向仍然不变
C . 所有热机的做功冲程都是把内能转化为机械能的过程
D . 四冲程内燃机的吸气、压缩、排气冲程是靠飞轮的惯性完成的
3.图中的四个冲程不是按照热机正常工作的顺序排列的，你认为让汽车获得动力的冲程是（ ）
A .
B .
C .
D .
4.关于火箭的论述，下列说法中错误的是（ ）
A . 火箭是一种新型的热机，是人类征服宇宙空间的工具
B . 火箭的飞行是让高温高压的燃气高速地向后喷出，而使它获得向前的动力
C . 火箭可以飞出大气层，在太空中飞行
D . 火箭不需要空气助燃，也不需要带任何氧化剂助燃
5.有甲乙两汽车，甲的汽油机效率比乙的高，这表明（ ）
A . 甲做的功比乙做的功多
B . 以相同的牵引力行驶相同的路程，甲耗油比乙少
C . 甲消耗的汽油比乙的少
D . 甲做的功比乙做的功快
二、多选题
1.电动自行车以轻便、节能和环保受到大家的欢迎．小丽家刚买了一辆红色阿米尼电动车，有关这辆电动车的说法正确的是（ ）
A . 该电动车呈现红色是因为表面吸红光
B . 车的刹车系统应用了杠杆和摩擦的知识
C . 电动机的工作原理是磁场对电流的作用
D . 给蓄电池充电时是把化学能转化为电能
2.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%
3.如图是一个能吹冷、热风的电吹风的简化电路。下列分析正确的是（ ）
A . 只闭合开关S1 ， 只有电热丝工作，电吹风不吹风
B . 只闭合开关S2 ， 只有电动机工作，电吹风吹出的是冷风
C . 同时闭合开关S1和S2 ， 电热丝和电动机同时工作，电吹风吹出的是热风
D . 电吹风吹出热风的过程中，电能转化为内能和机械能
4.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
5.汽车里面包含了许多物理知识，下列分析正确的是（ ）
A . 汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能
B . 正确使用安全带是为了防止惯性带来的危害
C . 水常用作冷却剂，是因为水的比热容较小
D . 北园高架桥限制最高车速是80km/h，合8m/s
6.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.汽油机四冲程中，将内能转化为机械能的是 ________ 冲程，闻到汽油的味道属于 ________ 现象。
2.在我市的新农村建设中正大力推广使用天然气，天然气属 ________ （选填“可再生”或“不可再生”）能源，天然气灶烧水的过程是通过 ________ （选填“做功”或“热传递”）方式改变了水的内能。若天然气完全燃烧释放的热量有60%被水吸收，在一标准大气压下，将质量为5kg初温为20℃的水烧开，则水吸收了 ________ J的热量，需要完全燃烧 ________ m 3的天然气。[水的比热容c 水=4.2×10 3J/(kg·℃)，天然气的热值q=4×10 7J/m 3]
3.小华发现家中正在煮饭的高压锅限压阀被气流顶起，这一现象与热机的工作循环中的 ________ 冲程原理相同，一单缸四冲程汽油机，飞轮转速为3000 r/min ， 则1s对外做功 ________ 次，完成了 ________ 个冲程。
4.“功夫茶”是汉族民间传统的品茶风尚，历来讲究“品饮工夫”。暑假期间，小米在家学习茶艺。她用家里的天然气灶将质量为2kg，初温为20℃的水加热到100℃，水吸收的热量是 ________ J；消耗了0.015m 3 的天然气，则此天然气灶的热效率为 ________ ；未使用的天然气的热值 ________ （选填“变大”、“变小”或“不变”）【水的比热容c=4.2×10 3J/（kg·℃），天然气的热值q=7.0×10 7J/m 3】
5.燃料的燃烧是一种化学变化，在燃烧过程中，燃料的化学能转化为 ________ 能。500g酒精完全燃烧放出的热量 Q= ________ J。（酒精的热值 q=3.0×10⁷J·kg⁻¹）
6.小杨在家中烧汤时在汤里放入了适量的味精，汤的味道会变得更加鲜美，这现象说明分子在做无规则的 ；家庭用的太阳能热水器给水加热，它是利用 方式使水的内能增加的．家用小轿车的发动机是四冲程汽油机，它在工作时将内能转化为机械能的冲程是 ________ 冲程．
7.小张驾驶一辆额定功率为35千瓦、效率为30%的汽车在一段平直的公路上匀速行驶，在额定功率下行驶1小时至少需要 ________ L汽油（汽油的热值为3.5×10 7J/L）；若行驶的速度为72km/h，则汽车受到的阻力为 ________ N，汽油属于 ________ 能源（选填“可再生”或“不可再生”）。
四、实验探究题
1.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。
2.小明同学探究了“不同物质吸热升温的现象”，同时又探究了“不同燃料燃烧的放热能力”，他设计了两组实验装置如图所示。

（1）在探究“不同物质吸热升温的现象”实验中应选用 ________ 组器材（选填“甲”、“乙”）；在一个烧杯中加入400g的沙子，需要在另一个烧杯中加入400g的水，给水和沙子加热相同的时间，不同物质吸热能力是通过 ________ 来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）；
（2）质量相等的沙子和水，在初温相同时开始加热，图丙是根据实验记录数据画出的温度随时间变化图像，由图像可知，实验过程中操作不到位的步骤是 ________ ；
（3）用燃烧皿替换两个相同的酒精灯，比较酒精和碎纸片的热值（如图乙所示）。对于此实验的器材要求，下列需要控制的是 ________ （填序号）。
A.酒精和碎纸片的质量相等 B.烧杯中水的质量相等
五、计算题
1.每到周末，小晶都去邻居孤寡老人刘奶奶家，帮助老人劈柴、烧水、做饭等。某次烧水时，燃烧了0.5kg的木材，刚好把初温为50℃，质量为20kg的水烧开（假设木材能够完全燃烧），已知当地气压为1个标准大气压，木材的热值为q=1.2×10 7J/kg，水的比热容为c 水=4.2×10 3J/(kg·℃)。求：
（1）完全燃烧0.5kg木材能放出多少热量？
（2）20kg的水被烧开吸收了多少热量？
（3）小晶烧水的效率是多少？
2.某新型四轮沙滩卡丁车如图所示，其满载时的质量为500kg。该卡丁车满载时在水平沙滩上做匀速直线运动，行驶了10min，共消耗了1.2kg的汽油，其发动机将汽油完全燃烧释放的热量转化为机械能的效率是25%。行驶过程中卡丁车所受阻力为其总重力的0.2倍。（q 汽油＝4.6×10 7J/kg，g＝10N/kg）求：
（1）卡丁车匀速行驶时受到的阻力是多大？
（2）这段时间内卡丁车发动机的机械功率是多少？
（3）卡丁车匀速行驶的速度是多少？
3.某工厂采用热效率高的卧式燃煤锅炉烧水，将3000kg水从25℃加热到65℃，需要完全燃烧烟煤33.6kg，所用烟煤的热值约为3×10 7J/kg，水的比热容为4.2×10 3J/(kg·℃)，试求：
（1）这些水吸收的热量是多少？
（2）该锅炉用烟煤烧水的效率是多少？
4.小明春游时携带一个轻质合金锅、一台便携式丁烷气炉如图所示（内置一瓶新的燃气，参数如表所示），野炊地水的沸点为98℃，测出当地水的温度为18℃，燃烧0.1kg的燃气可以将锅内2.5kg的水烧开，水的比热容为4.2×10 3J/（kg•℃），求：
（1） 将锅内2.5kg的水烧开需要吸收的热量；
（2） 轻质合金锅吸热的效率；
（3） 若改用吸热效率为30%的铁锅，则同样烧开2.5kg的水能节省多少kg的燃料？（结果保留两位小数）
5.近几年来，大连市民陆续使用上了安全、清洁的天然气。某用户在使用天然气灶加热水时，完全燃烧了0. 05m 3的天然气，将3kg的水从 20℃ 加热到 80℃ 。已知水的比热容是 4.2×103J/(kg⋅℃) ，天然气的热值是 3. 6×107J/m3 。试求：
（1） 天然气完全燃烧放出的热量是多少？
（2） 水吸收的热量是多少？
（3） 该天然气灶加热这些水的效率是多少？
六、综合题
1.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）
2.小明对家里的一款电热水器进行探究，其中一些参数如下表所示。
（1） 电热水器正常工作，将水加热到适当温度，导线却不怎么发热，原因可能是______；
A . 导线的绝热皮隔热
B . 电流通过导线不产生热量
C . 导线的电阻比电热丝阻值小
D . 通过导线的电流小于通过电热丝的电流
（2） 当电热器功率为2000W时，若要求将40L、初温30℃的水加热到70℃需要的时间，除了需要水的相关物理量外，还需要的物理量是该热水器的 ________ ；
（3） 如图为该电加热器的简化电路图， R1、 R2、 R3是阻值不变的电热丝，a、b、c、d为金属触点，S为旋钮开关，转动旋钮可以将相邻两个触点连通。转动旋钮使S与 ________ 两个触点接通时电热器为2000W的挡位；（选填“ ab”、“ bc”或“ cd”）
（4） 小明认真阅读了使用说明书，对其中一些重要事项作了分析，其中分析不合理的是______。
A . “不能用湿手去拔电热水器插头”，因为湿手容易引起触电事故
B . “电热水器不能与多个大功率用电器同时使用”，是为防止电路中电流过大
C . “接入电压要与本机额定电压相符合”，因为热水器只有在额定电压时才能工作
D . “使用时插头要充分插入插座”，插头外露可能会使人触电，不安全
3.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= ________ 。
4.汽车给我们的生活提供了便利，某汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶30km消耗了汽油1.5kg．
（1） 请计算1.5kg汽油完全燃烧放出的热量．（q 汽油=4.6×10 7J/kg）
（2） 已知车以72km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率为12kW，求汽车受到的阻力．
（3） 汽车发动机的效率为多少？
5. 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）．
气瓶规格（尺寸/容量）
品名
总质量
净质量
主要成分
热值
神州
354g
250g
丁烷
8.4×107J/kg
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
额定功率/W
1500
2000
2500
额定电压/V
220
额定频率/Hz
50
加热温度范围/℃
5~70
最大容量/L
50