初中物理沪科版（2024）九年级全册（2024）第十四章 内能与热机第三节 热机同步达标检测题

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1.两台汽油机，甲的功率是乙的1.5倍，甲的效率为20%，乙的效率为25%，那么甲与乙每小时消耗油量之比为（ ）
A . 6：5 B . 15：8 C . 5：6 D . 8：15
2.关于热机与环境，下列说法不正确的是（ ）
A . 汽车内燃机的废气和冷却水带走大量热量，成为城市热岛效应的元凶之一
B . 热机效率是热机性能的重要指标
C . 改进热机性能，可以有效利用资源，减少排放污染
D . 使用热值更高的燃料，可以有效提高热机效率
3.下列关于能量的说法中，正确的是（ ）
A . 任何机械的效率都低于100%，是因为能量在转化过程中总量会减少
B . 水的比热容比沙子的比热容大，所以沙漠地区比沿海地区昼夜温差大
C . 原子弹利用的是核聚变，氢弹利用的是核裂变
D . 汽油机在做功冲程中将机械能转化为内能，从而获得动力
4.为了提高热机效率，可采取的措施（ ）
A . 少使用热机
B . 保证良好的润滑，减少摩擦
C . 使用热值高的燃料
D . 增大热机功率
5.近几年我国新能源汽车的普及率越来越高。关于能源与能量，下列说法正确的是（ ）
A . 新能源汽车的能量转换效率可达到100%
B . 面对能源危机，我们应合理开发新能源
C . 能量的转化和转移是没有方向性的
D . 新能源汽车对环境不会造成破坏
6.为减少碳排放，建设绿色家园，近几年西昌大力发展电动公交车，以取代部分燃油车。关于电动车和燃油车，下列说法错误的是（ ）
A . 电动车电动机工作时利用了磁场对电流的作用
B . 电动车充电时将电能转化为化学能
C . 电动车电动机将电能全部转化为机械能
D . 电动车对环境的噪声污染比燃油车小
7.喜欢思考的小明用塑料矿泉水瓶进行了如下游戏探究：瓶中留有少量水，盖上瓶盖（如图甲）；扭转瓶身（如图乙）；拧松瓶盖（如图丙），瓶盖被瓶内的气体冲出，同时瓶口出现白雾（如图丁）。图乙和图丁所示的过程，分别与四冲程内燃机两个冲程类似，下列说法正确的是（ ）
A . 图乙相当于压缩冲程，将内能转化为机械能
B . 图丁相当于做功冲程，将内能转化为机械能
C . 图乙相当于做功冲程，将机械能转化为内能
D . 图丁相当于排气冲程，将机械能转化为内能
二、多选题
1.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
2.下列热现象的说法中正确的是（ ）
A . 沿海地区昼夜温差比内陆地区小，是因为水的比热容大
B . 汽油机压缩冲程把内能转化为机械能
C . 火箭用氢作燃料主要是因为氢的热值高
D . 冬天搓手取暖是利用热传递来改变内能
3.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
4.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
5.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%
6.科学家们经过长期探索，发现能量转化是非常普遍的，在一定条件下，各种形式的能量是可以相互转化的．以下现象或事实与能量转化对应正确的有（ ）
A . 摩擦生热﹣﹣机械能转化为内能
B . 燃料燃烧时发热﹣﹣光能转化为内能
C . 电动机带动水泵把水送到高处﹣﹣电能转化为机械能
D . 水电站里水轮机带动发电机发电﹣﹣机械能转化为电能
7.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
8.当今世界的科学家发展和技术进步突飞猛进，以下与物理有关的论述正确的是（ ）
A . 高碳动力设备（内燃机）的工作效率均高于电动机
B . 电瓶车内的电动机是利用磁场对电流作用的原理工作的
C . 太阳能电池的发电原理是把太阳能转变成电能
D . 大量使用氢能源可以降低“温室效用”的程度
三、填空题
1.我国“天问一号”火星探测器由长征五号遥四运载火箭搭载发射升空（如图），这是我国自主实现火星探测的第一步！长征五号火箭主要是用液态氢做燃料，是因为它的 ________ ；为防止高速运行的火箭外壳与空气摩擦而导致温度过高，在其外部涂有特殊的固体涂层，这是利用了涂层在发生物态变化时要 ________ 热量。
2.汽车刹车的过程中，伴随着能量从机械能转化为内能，内能散失到空气中，此过程能量的总和 ________ （选填“增加”、“减少”或“不变”），散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动汽车，这是因为能量的转化和转移具有 ________ 。完全燃烧0.1kg汽油释放的热量为 ________ J，若这些热量的42%被水吸收，可以将100kg的水由20℃加热到 ________ ℃。（q 汽油=4.6×10 7J/kg，c 水=4.2×10 3J/（kg·℃））
3.柴油机结构与汽油机的不同在于柴油机气缸顶端是 ________ 。某柴油机工作一段时间后，油箱里的柴油没有发生变化的是 ________ （选填序号：①质量；②密度；③比热容；④热值）。
4.热机是 ________ 的机械．内燃机的四个冲程中， ________ 冲程把机械能转化为内能， ________ 冲程把内能转化为机械能．
5.如图为“洞察号”火星内部探测器登陆火星时的画面，它是通过 ________ 波与地球控制中心通信的。着陆后的探测器首先展开巨大的圆形太阳能电池板，它供电时与蓄电池供电时的能量转化 ________ （选填“相同”或“不同”）。
6.水壶里装有初温为25℃的水，用天然气炉具对水进行加热，水温升高到100℃时，需要吸收热量 6.3×103J ， 已知水的比热容为 4.2×103J/kg⋅°C ， 则水壶中水的质量为 ________ kg。若天然气炉具烧水的效率是30%，此过程需要燃烧天然气 ________ m3。（天然气的热值为 8.4×107J/m3）
四、实验探究题
1.利用气球可以完成下列实验：
（1） 在气球上粘上小塑料颗粒，代表宇宙中的天体，气球膨胀时 ________ （填“靠近”或“远离”），可模拟宇宙膨胀现象；
（2） 如图1所示，充满气体的气球向左喷气而向右飞出，说明力改变了物体的 ________ ，还能说明 ________ ，此过程发生的能量转化与图 ________ （选填“2”或“3”）中的能量转化是一致的。
2.小明用实验估测薯条的热值，实验器材有：铁架台、温度计、烧杯（注有质量已知为m的煤油）、5角硬币（已知质量为m 0）、质量不计的长薄木板、圆柱铅笔、塑料刻度尺、打火机、铁丝等器材。实验过程如下：
⑴组装器材。按照如图甲所示的装置安装实验器材。
⑵测定薯条的质量。因为没有天平，聪明的小明将圆柱铅笔放在桌子上，把圆柱铅笔作为支点位置并标记为O，5角硬币、薯条放在长薄木板的两端，调整圆柱铅笔的位置使薄木板处于水平平衡状态，如图乙所示。用刻度尺分别量出L1、L2 ， 则薯条的质量表达式为 ________ 。（用给定的量表示）
⑶测量煤油的初始温度t0
⑷将薯条点燃，放入燃烧皿中，用铁丝搅拌使其充分燃烧，待其充分燃烧完，煤油温度稳定时迅速记下煤油的末温t．若煤油的比热容为C煤油 ， 则煤油吸收的热量表达式为 ________ （用给定的量表示）；薯条的热值表达式为 ________ （用给定的量表示）．薯条热值的测量值与真实值比 ________ （选填“偏大”或“偏小”）
五、计算题
1.近年来国家大力推进汽车发展，现有一汽车，在平直公路上行驶，整个过程，汽车以恒定的输出功率30kw行驶20min，共消耗2kg汽油，已知汽油的热值 q=4.5×10 7J/kg，求：
（1） 用2kg汽油来烧水，若汽油放出的热量有70%被吸收，可以将多少kg的水从 0°C加热到 100°C？
（2） 该汽车的工作效率是多少？
2.图甲是小明家使用的电饭煲，图乙是其电路原理图，电路中电源电压为220V。 R1和 R2为阻值不变的电热丝， S1为温度自动控制开关，可实现“加热”和“保温”状态的转换。该电饭煲的最大容量是4L，额定加热功率是1000W，额定保温功率是100W。[ c水=4.2×103J/kg⋅℃]求：
（1）电热丝 R1的阻值是多少？
（2）若该电饭煲的加热效率为 67.2% ， 将2kg水从 20℃加热到 100℃时，需要多长时间？
（3）在用电高峰时，实际保温功率只有81W，则电饭煲实际电压是多少？
3.小王学习了有关热学的知识后，知道水的比热容是 4.2×103J/(kg⋅℃)
（1）如果小王用燃气灶将质量为5kg、温度为20℃的水加热到100℃，则水需要吸收多少热量？
（2）若小王烧水用的燃气灶使用的是热值为 4.2×107J/kg的煤气，且燃气灶烧水时的热效率（热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比）为 20% ， 则实际消耗的煤气为多少千克？
4.武都引水工程被誉为“第二个都江堰”，具有防洪、灌溉、生态环保、国土资源保护、工业生活供水、旅游以及发电等综合利用功能的大型骨干水利工程．作为武引一期工程的骨干屯水库﹣﹣沉抗水库位于绵阳市的游仙区沉抗镇境内，距离绵阳市区15公里，现已成为绵阳的著名旅游景点“仙海风景区”．作为二期工程内容的武都水库位于我市江油武都镇的涪江干流上．总库容5.72亿立方米，碾压混凝土大坝高120米，设计控灌面积228万亩．武都电站是依托武都水库兴建的坝后式电站，装有三台机组，总装机容量15万千瓦（g=10N/kg，ρ 水=1.0×10 3kg/m 3）．
①若电站实际年平均发电量为6.1亿kW•h，电力系统吸收的有效电量为5.745亿kW•h，其中电厂用电0.5%，出厂后专用输变电损失1%，按平均上网电价0.28元/kW•h计算，电站年收益多少亿元？（保留三位数）
②若电站水面落差（水面与发电机之间的高度差）为80m，按装机容量满负荷发电，发电机机械能转化为电能的效率为75%，水的流量Q为多少？（流量Q：单位时间内流过截面积的体积）
③仙海中学兴趣小组在仙海湖面上做实验，用一机动船拖拉一无动力的木船以1.5m/s匀速前进，机动船的质量为2×103kg，内燃机功率为170kW，木船下部都可以视为长方体，底面面积为12m2 ， 吃水深度0.4m，两船受到的阻力都是船重的0.5倍，机动船的内燃机效率是多少？
六、综合题
1.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 ________
2.小刚做了如下实验：
（1） 向容积为50mL的注射器内注入少量酒精，并在注射器小孔内放一小段牙签，用橡皮帽堵住小孔使注射器内封闭一段气体，如图a．推动活塞压缩这段气体，拔掉橡皮帽，看到牙签飞出，同时注射器内出现大量“白气”，如图b．“白气”是酒精蒸气 形成的，这说明此过程中气体的内能 ________ （选填“增大”、“减小”或“不变”）．牙签飞出这一过程的能量转化情况与四冲程汽油机 冲程相同．
（2） 小刚觉得牙签飞出是因为气体被压缩后压强增大了，由此他猜想气体压强的大小可能与气体的体积有关；他又想起自行车轮胎在夏季烈日暴晒下会爆胎，他猜想气体压强的大小可能还与 有 关．在老师的帮助下，他用图乙的实验装置去探究“一定质量的气体，压强与体积的关系”，实验中保持环境温度不变且注射器管壁导热性能良好，缓慢推动活塞到 某一位置，从注射器的刻度上读出体积值，待压强传感器示数稳定后读出压强值．继续缓慢推动活塞，得到多组实验数据如下表：
①实验中缓慢推动注射器活塞，主要目的是 ________ ；
②分析表中实验数据，可以初步得出的结论是 ________ .
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 ________ ；
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
实验序号
1
2
3
4
5
气体的体积V（mL）
50
40
34
30
26
气体的压强p（105 Pa）
1.01
1.26
1.49
1.68
1.94
压强与体积的乘积PV
（105 Pa•mL）
50.5
50.4
50.66
50.4
50.44