北师大版（2024）九年级全册（2024）第十章 机械能、内能及其转化第四节 热机当堂检测题

这是一份北师大版（2024）九年级全册（2024）第十章 机械能、内能及其转化第四节 热机当堂检测题，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.把一台手摇发电机跟灯泡连接起来，使线圈在磁场中转动，可以看到灯泡光发光。关于手摇发电机发电过程，下列说法正确的是（ ）
A . 发电机是将电能转化为机械能的装置
B . 匀速摇动转轮，灯泡的亮度不变
C . 转轮转速越快灯泡亮度越暗
D . 转轮一个周期内电流方向改变两次
2.绿盛伙食团每周都有传统菜——油炸鸡腿，孩子们非常喜欢。师傅们将冰冻鸡腿先解冻，再放入沸腾的油锅中炸到表皮金黄，但里面的肉还比较鲜嫩。关于这个生活场景，下列相关说法正确的是（ ）
A . 刚出锅的鸡腿烫嘴，因为它含有的热量多
B . 相同条件下，油升温比水快，说明油的比热容小
C . 考场里都闻到鸡腿香，说明加热后分子才会运动
D . 如果改进火炉的效率，鸡腿可以吸收燃料放出的全部热量
3.大亚湾核电站是中国大陆第一座大型商用核电站，也是中国大陆首座使用国外技术和资金建设的核电站。下列关于核能说法正确的是（ ）
A . 核能可直接转化为电能
B . 核反应堆是可控的链式反应装置
C . 原子由质子和中子组成
D . 核能是清洁能源，所以核废料可以随意埋放
4.关于热机中的能量转化关系，下列说法中正确的是（ ）
A . 热机是将机械能转化为内能的机器
B . 热机是将内能转化为机械能的机器
C . 热机是将燃料的化学能转化为机械能的机器
D . 热机是利用化学能来做功，它是将化学能转化为内能
5.对生活中的实例或现象涉及的物理知识，下列说法正确的是（ ）
A . 铁丝很难拉断，说明分子间只存在引力
B . 足球下落过程中，重力势能不变
C . 内燃机的做功冲程中，机械能转化为内能
D . 物体吸热，内能增加，温度可能升高
6.以汽油为燃料的四冲程内燃机，转速为1800r/min。如图所示是它的一个工作冲程。下列关于该汽油机的说法错误的是（ ）
A . 图示冲程是通过做功的方式增加汽缸内混合气体的内能
B . 汽油机每秒完成60个冲程，做功30次
C . 在内燃机损失的热量中，废气带走的热量最多
D . 汽油在汽缸中燃烧时，汽油的质量减少，热值不变
7.能源是人类一切物质生活、社会经济发展的基础，从古至今，人类对能量与能源的研究从未停止。下列对能量和能源的说法正确的是（ ）
A . 能量转化效率可以提高，但不能达到100%
B . 根据能量守恒定律，人们应该大力研制永动机
C . 我国物产丰富，能源充足，不存在“能源危机”
D . 新能源的开发和利用绝对安全且没有任何污染
二、多选题
1.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
2.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
3.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%
4.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
5.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%
6.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
三、填空题
1.某瓶煤油的热值是 4.6×107J/kg ， 它的物理意义是 ________ 。飞机 ________ （选填“属于”或“不属于”）热机。
2.热机的工作原理：燃料燃烧使 ________ 能转化 ________ 能， ________ 能通过 ________ 转化为 ________ 能．
3.图甲为我国古代“省油灯”剖面示意图。向灯盏夹层内注水，能达到省油的目的。主要利用了水的 ________ 较大，能较快降低油的温度，减慢油的蒸发。图乙是全自动无人驾驶地铁列车，该列车为纯电力驱动，能够实现自动唤醒、自动启停、自动开关门等功能。该款全自动无人驾驶地铁列车 ________ （选填“属于”或“不属于”）热机。
4.为全面推进“乡村振兴”工程，加快农业农村绿色发展，我市部分农村地区已经使用上了天然气烧水煮饭。小明同学用他家的天然气灶将质量为1kg，初温为25℃的水加热到95℃，水吸收的热量是 ________ J；消耗了0.01m 3的天然气，则此天然气灶的热效率为 ________ 。（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.有经验的司机一旦发现汽车在行驶过程中冒“黑烟”就该进行保养了。这是因为此种情况下发动机的效率 ________ （选填“升高”或“降低”）；发动机的散热器常用水做冷却剂是因为水的 ________ 大。
6.小阳在家使用天然气灶为家人煮面条，他将初温为 20℃、质量为 2 kg的水加热至沸腾（一个标准大气压下），该过程中水吸收的热量是 ________ J ， 水吸收的热量相当于完全燃烧 2.24×10−2 m3天然气放出的热量，则天然气的热值为 ________ J/m3。[c水=4.2×103J/(kg⋅℃)]
7.一台汽油机运行时各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占25％，废气带走的能量占30％，摩擦等机械损耗占10％，则它的机械效率为 ________ 。柴油机是另一种热机，柴油机在吸气冲程中，吸入气缸里的是 ________ 。
四、实验探究题
1.【探究名称】比较不同物质吸热本领的大小。
【问题】夏天我们在海边玩耍时，会觉得沙子烫脚，而海水却凉凉的，那么沙子和水的吸热本领有什么不同呢？
【证据】
（1） 为了比较沙子和水吸热本领的大小，小丽设计了图a、b所示的实验。在实验中，如果有图c中甲、乙、丙三个酒精灯，则应选取 ________ 两个酒精灯进行实验。
（2） 本实验可以用两种方式进行：①等质量的沙子和水升高相同的温度，比较 ________ ；②等质量的沙子和水加热相同的时间，比较 ________ 。
（3） 小丽实验时，每隔2min读取一次温度计示数并记录在下表中。
【解释】分析表中数据可知， ________ （选填“沙子”或“水”）的吸热本领更强。
【交流】本实验中，水和沙子吸收热量的多少是通过 ________ 来比较的，这是利用了 ________ 实验方法。
【拓展】小丽同学又利用图a、b所示的装置探究酒精和煤油的热值是否相等。要完成该实验，除了把图a中的沙子换成与图b中质量和初温都相同的水，还应把图a中的酒精灯里的酒精换成 ________ 相同的煤油，比较燃料 ________ （选填“燃烧相同时间”或“燃尽后”）两个烧杯中水升高的温度。
2.同学们为了“探究物体吸收的热量与物质种类的关系”，利用如图所示的实验装置进行实验。并记录数据如下表所示，请你根据表中的数据回答下列问题：
（1）实验中，要在A、B两个相同的烧杯中分别加入 ________ 相同的水和食用油（选填“质量”或“体积”）；
（2）选择两个完全相同的电加热器，本实验通过比较 ________ 来比较两种液体吸热的多少（选填“加热时间”或“温度的变化”）；
（3）A和B两种液体的比热容关系是： cA ________ cB（均选填“大于”、“等于”或“小于”）；
（4）若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择 ________ （选填“A”或“B”）液体。假如B液体是水，则A液体的比热容为 ________ J/（kg·℃）[水的比热容为 4.2×103J/kg⋅℃]；
（5）默认水吸收的热量等于酒精燃烧释放的热量，那么计算燃料酒精的热值会 ________ （选填“偏大”或“偏小”）。
3.在比较不同燃料热值的实验中，小明利用图示两套完全相同的实验装置，分别在燃烧皿中放入质量相同的酒精和碎纸片，同时点燃后对质量和初温相等的水加热，记录燃烧相同时间水升高的温度△t．
（1） 小明设计的方案存在明显的缺陷，请你帮他指出来．答： ________ ，理由是： ________
（2） 小华针对小明方案中的缺陷进行修改．简要写出修改后正确的实验方案．答： ________
（3） 小华按正确方法进行实验，发现用酒精作为燃料的水升高的温度△t 1是用纸作为燃料水升高的温度△t 2的2倍．由此，她能否得出“酒精的热值是碎纸片的2倍”的结论．答： ________ （能/不能）；简要说明理由 ________
五、计算题
1.微波炉是一种清洁卫生无污染，效率较高的家用电器。某微波炉的铭牌如下表所示。将体积为275mL、初温是20℃的水放入该微波炉中用最大功率加热1min，取出后测得水温是40℃。若水的比热容为4.2×10 3J/（kg·℃）。求：
（1）微波炉加热时，电路中的电流是多少？
（2）加热过程中，水吸收的热量是多少？
（3）加热过程中消耗的电能是多少？
（4）微波炉的加热水的效率是多少？
2.绿水青山就是金山银山。为建设生态优美、幸福宜居的新农村，某市部分农村地区已用上绿色能源——天然气（ q天然气=4.2×107J/m3）。
（1） 0.2m3天然气完全燃烧放出的热量是多少？
（2） 若这些热量的25%被初温为50℃、质量为12.5kg的水吸收，能使水的温度升高了多少℃？[ c水=4.2×103J/(kg⋅℃) ， 气压为标准大气压]
3.小明家煮饭、烧水使用的是管道天然气，现要将初温为25℃的2kg水加热到100℃。
（1）需要吸收多少J的热量？
（2）这些热量需要完全燃烧的天然气提供，已知天然气放出的热量有50%被有效利用，那么需要消耗多少m3天然气？[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，天然气的热值为4.5×107J/m3]
4.小明家用煤气灶烧水，经测量，燃烧0.6kg的煤气，能使50kg的水从20℃升高到80℃．已知水的比热容为4.2×10 3J/（kg•℃），煤气的热值为4.2×10 7J/kg．求：
（1） 完全燃烧0.6kg的煤气放出的热量。
（2） 水吸收的热量。
（3） 煤气灶烧水的效率。
5.人类的祖先钻木取火，为人类文明揭开了新的一页．钻木取火的一种方法是将削尖的木棒伸到木板的洞里，用力压住木棒来回拉动钻弓．木棒在木板的洞里转动时，板与棒互相摩擦，机械能转化为内能，而热集中在洞内，不易散发，提高了木棒尖端的温度，当达到约260℃时木棒便开始燃烧．因木头是热的不良导体，故受热厚度很薄，木棒受热部分的质量只有0.25克．已知：来回拉一次钻弓需1.0秒，钻弓长为s=0.25米，人拉钻弓的力为16牛顿，木头比热容c=2×10 3焦／(千克·℃)，室温为20℃，问：
（1）人来回拉一次钻弓克服摩擦力所做的功为多少?
（2）人克服摩擦力做功使机械能转化为内能，若其中有25％被木棒尖端吸收，则1秒内可使木棒尖端温度提高多少℃?
（3）请你估算用多长时间才能使木棒燃烧起来?
六、综合题
1.综合问答：
请你找出汽车发动机工作时所运用的两个物理知识点，并分别解释如何运用的物理知识：
（1） 知识点一： ________ ．解释： ________
（2） 知识点二． ________ 解释： ________
2.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，得到了下表的数据：
（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， ________ 和 ________ 的比值是不变的，这个不变的比值，反映了燃料本身的一种性质，物理学中把它称之为 ________ ，它是用来描述燃料完全燃烧时，释放热量能力大小的物理量．
（3） 完全燃烧0.01m 3的天然气放出的热量是 ________ J；如果这些热量完全用于加热水，可使 ________ kg的水温度升高10℃；实际加热这些水所燃烧的天然气比上述要多许多，原因是用燃气灶烧水时，除了水吸收的热量外，一部分传给了盛水的容器，另外一部分传给了 ________ （答一个即可）．[q 天然气=4.2×10 7J/m 3 ， C 水=4.2×10 3J/（kg•℃）]
（4） 在烧水过程中，人们关心的是燃烧天然气所放出的热量中有多少被水吸收，为了衡量水吸收的热量在完全燃烧天然气放出的热量中所占比例，物理中引入 ________ 来描述，我们总是希望它的值越 ________ 越好．
3.小明按图甲所示的电路进行实验，当闭合开关用电器正常工作时，电压表V 1和V 2的指针位置完全一样，如图乙所示，则L 2两端的电压为 ________ V，L 1两端的电压为 ________ V，L 1和L 2的电流之比是 ________ 。
汽油机的飞轮的转速为2400r/min，1s完成 ________ 个冲程，对外做功 ________ 次。
日长征五号B运载火箭携带中国空间站“天和”核心舱点火在从海南文昌发射场发射升空（图甲）！长征五号B二火箭发射空间站核心舱是长征五号B火箭的首次应用性发射，也是空间站建造的开局之战，将全面吹响我国打造载人空间站的集结号。
（1） 长征五号B运载火箭升空时升空时，以火箭为参照物，地面是 ________ （选填：“运动”或“静止”），火箭发射时两侧冒出的白色气团是水蒸气 ________ 而成的（填物态变化）；
（2） 火箭发射时采用液态氢做燃料，是因为液态氢的 ________ 比较大，其中液态氢属于 ________ （选填：“一次能源”、“二次能源”）；
（3） 火箭点火后向下喷出高温高压气体的同时火箭向上运动，这是因为 ________ ；
加热时间/min
0
2
4
水的温度/℃
15
21
27
沙子的温度/℃
15
29
43
防触电保护类型I类
额定容积20L
型号NN-S313WF
电源频率50Hz
额定电压220V
质量12kg
加热功率1100W
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
12.0×106
Q木炭/J
3.4×106
6.8×106
10.2×106
13.6×106