人教版（2024）九年级全册（2024）第2节 热机练习题

这是一份人教版（2024）九年级全册（2024）第2节 热机练习题，共57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.下面几种现象中，只有能量的转移而不发生能量的转化的是（ ）
A . 压缩筒内空气使筒内乙醚达到着火点燃烧
B . 国庆节放礼花弹，礼花腾空而起
C . 冬天，人在暖气旁感到暖暖的
D . 电灯发光
2.风云雷电， 气象万千，对以下热现象解释正确的是（ ）
A . 洁白的雾是水蒸气在一定条件下放热凝形成的
B . 钻木取火是利用热传递的方式改变物体的内能
C . 风雪天行人感觉冷，是因为人体温度高于环境温度向外放热
D . 燃烧液态氢推动火箭升空，是利用液态氢比热容大的特性
3.小军帮妈妈煲鸡汤时，联想到了许多物理知识。下列说法错误的是（ ）
A . 鸡汤香气四溢是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动
B . 鸡汤沸腾过程中吸收热量，温度不变，内能不变
C . 煲鸡汤过程中，限压阀转动，此过程的能量转化与内燃机的做功冲程相似
D . 限压阀口“烟雾缭绕”，这是水蒸气液化形成的小水珠
4.为助力 “双碳” 目标达成，新能源汽车产业蓬勃发展。新能源汽车依靠车载电池储存电能作为动力来源，车主能通过手机APP实时查看车辆的剩余电量、续航里程等信息，APP与车辆之间通过网络信号实现信息交互。下列相关说法错误的是（ ）
A . 新能源汽车使用的电能属于二次能源，相比传统燃油汽车，能减少尾气排放，更有利于环境保护，符合可持续发展理念
B . 新能源汽车的电池在充电时，电能转化为化学能储存起来，此过程中能量的总量保持不变
C . APP与车辆之间通过网络信号实现信息交互是通过超声波传递信息
D . 大量使用新能源汽车虽然能减少尾气排放，但如果充电桩布局不合理，会给居民生活带来诸多不便，同时还会导致局部地区电网负荷过大，不利于能源的合理分配和利用
5.某固态物体的质量为m，其物质的比热容为c，用稳定的热源对它加热(物体在相同时间内吸收的热量相等)，到t 3时刻停止加热，然后让其冷却.上述过程中记录不同时刻的温度，最后绘制出温度随时间变化的图像(如图).下列说法正确的是 （ ）
A . 在0~t2时间段，该物体吸收的热量为 cm(T2−T1)
B . 在t2~t4|时间段，该物质的比热容先增大后减小
C . 在t4~t5时间段，该物体放出的热量为cm(T2−T1)(t5−t4)t1
D . 该物质在 t5~t6时间段的比热容等于在0~t1 时间段的比热容
6.小刘在实验室进行如图所示的探究：用两个规格不同的电加热器加热放在相同两个烧杯里的甲、乙两种液体， m甲=m乙=2kg。该过程中忽略液体蒸发且加热器产生的热量全部被液体吸收，得到如图丙所示的温度与加热时间的图线。前12min甲、乙两杯液体吸收的热量情况如图丁所示，已知酒精的热值为 3×107J/kg。下列说法正确的是（ ）
A . 前12min，甲、乙两杯液体吸收热量相同
B . 甲液体的比热容4.2×103J/kg⋅℃
C . 两种液体的比热容大小关系为c甲>c乙
D . 若用酒精灯加热甲杯液体升温60℃，消耗酒精12g，则其加热效率为70%
7.近年来我国在材料、信息和能源等高科技领域取得了巨大成就，下列说法中正确的是（ ）
A . 量子计算机中的电子器件都是由超导体制成
B . 光纤通信，是利用光在纤维材料中多次折射传输信息的
C . 秦山核电站是利用核燃料可控的核裂变发电
D . 比亚迪新能源汽车的动力部件是蓄电池，其工作原理与内燃机的工作原理相同
二、多选题
1.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
2.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
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.发光二极管在我们的生活中应用越来越广泛，我们常见的路边LED屏幕大多是多个发光二极管串联而成，下列说法正确的是（ ）
A . 发光二极管工作时主要是将电能转化为光能
B . 发光二极管的主要材料是半导体
C . 一只发光二极管正常工作的电压是220V
D . 若其中一只二极管发生短路，则其他二极管都不能工作
5.学习了内能及能量的转化和守恒后，同学们在一起梳理知识时交流了以下想法，你认为其中正确的是（ ）
A . 做功改变物体的内能是不同形式的能的相互转化
B . 热传递改变物体的内能是不同形式的能的相互转化
C . 各种形式的能在一定条件下都可以相互转化
D . 能量在转化和转移的过程中总会有损耗，但能量的总量保持不变
6.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%
7.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
8.总质量为1500kg的老四轮小汽车每条轮胎与地面的接触面积为0.03m 2 ， 该车以72km/h的速度由小明家沿水平直路行驶到学校用0.5h，消耗了2kg汽油，汽油的热值为q=4.5×10 7J/kg。已知汽车在行驶过程中受到的阻力是车重的0.05倍，g=10N/kg。则（ ）
A . 汽车对地面的压强为5×104Pa
B . 小明家到学校的距离36m
C . 在此过程中汽车牵引力做的功2.7×107J
D . 在此过程中汽车能量的利用率为30%
9.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
10.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
三、填空题
1.饺子是中国传统美食，面团被擀成面皮，说明力可以改变物体的 ________ ，煮好的饺子出锅后整个厨房都能闻到香味，这是 ________ 现象。在如图所示的四幅图中，甲、乙是两个演示实验示意图；丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图，与压缩冲程原理相同的是 ________ 图所示的演示实验；汽油机利用内能来做功的冲程是 ________ 图。

2.人类发展史也是燃料的利用史，干木柴、煤燃烧时的放热本领不同，是因为它们的热值不同。完全燃烧0.05m 3的天然气可以放出 ________ J热量，若这些热量的42%被水吸收，则可以使5kg的水温度上升 ________ ℃。［天然气的热值为4×10 7J/m 3 ， 水的比热容c＝4.2×10 3J/（kg•℃）]。
3.华为手机拥有反向无线充电的技术，将其他手机置于华为手机上，就能给其他手机充电。此时，华为手机相当于电路中的 ________ ，其他手机相当于电路中的 ________ 。小明用充电宝同时给两部手机充电，两部手机之间是 ________ （选填“串联”或“并联”），使用时充电宝内部的化学能转化为 ________ 能，然后又被发光二极管转化为光能，将发光二极管的正、负接线柱对调，二极管不发光，这说明发光二极管具有 ________ 的特性。
4.国家“西气东输”工程正源源不断地向我市输送清洁能源﹣﹣天然气。天然气燃烧时，可以将化学能转化为 ________ 能。已知天然气的热值为4×10 7J/m 3 ， 则每输送100m 3的天然气，完全燃烧后就相当于向我市输送了 ________ J的能量。
5.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=5×10 7J/Kg，设汽油在气缸内完全燃烧。如图所示时刻，四冲程汽油机处于 ________ 冲程；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 = ________ N。
四、实验探究题
1.物理兴趣小组小军同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来探究酒精和碎纸片的热值大小关系。小军的实验步骤如下：
①他准备了如图1、2所示的两套完全相同的实验装置；
②分别在燃烧皿中放入质量相同的酒精和碎纸片；
③同时点燃酒精和碎纸片对质量和初温相等的水加热；
④记录燃烧相同时间后水升高的温度Δt。
（1）小军设计的方案中步骤 ________ （①②③④）存在明显的缺陷；
（2）纠正错误后继续实验，从以上步骤中可以看出，该实验是通过比较 ________ 来比较燃料燃烧放出热量多少，下列实验中也用到这种实验方法的是 ________ ；
A.看不见的电流相当于水管中的水流，电源相当于抽水机
B.在研究平面镜成像实验中，用两根完全相同的蜡烛，通过其中一根未点燃的蜡烛来代替另一根点燃的蜡烛的像
C.控制物体的质量一定，研究物体的动能与速度的关系
D.通过扩散现象研究分子的热运动
（3）在图1中小军测量水的质量为m1 ， 初温t1 ， 末温t2 ， 燃烧酒精的质量为m2 ， 根据水的比热容计算出酒精的热值为 ________ （用已知物理量和测量物理量的字母表示，水的比热容为c水），不计热量损失；
（4）另一组同学计划用两种燃料将初温和质量相同的水加热至刚好沸腾，他们是通过比较 ________ 来反映这两种燃料热值的大小关系。

2.如图为四缸发动机的工作原理图：内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸的做功冲程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在吸气、压缩和排气冲程。
（1） 发动机在做功冲程里，高温、高压的燃气推动活塞向下运动，对外做功，同时将 ________ 能转化为 ________ 能。
（2） 有一台四缸发动机，其主要技术指标如表所示。其中排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积，又称单缸排量，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离（即冲程长）。转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数。
①单缸排量V= ________ L，该发动机工作时在5s内做功 ________ J。
②正常工作过程中，发动机中单缸每次做功W= ________ J。
（3） 在做功冲程里，燃气对活塞所做的功可表示为W=pV，式中p表示燃气对活塞的压强，则p= ________ Pa、（1L=10 ﹣ 3m 3）
3.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.某学习小组同学想研究酒精灯烧水时的热效率，他们用酒精灯给100g的水加热，经过一段时间测得水温升高了60℃，消耗了4.2g酒精，已知：水的比热容为 4.2×103J/(kg⋅℃) ， 酒精的热值为 3×107J/kg。求：
（1）此过程中水吸收的热量；
（2）酒精灯烧水时的热效率。
2.小红在家利用燃气灶加热，完成了冰的熔化实验，并绘制了冰熔化时温度随时间的变化的关系图。实验时，冰的质量为0.5kg，相同时间内水和冰吸收的热量相同，水的比热容为4.2×10 3J/(kg·℃)，求：
（1）CD段水吸收的热量；
（2）冰的比热容；
（3）若加热35min共消耗了1.75×10-3m3的天然气，求该燃气灶的效率。（天然气的热值为8.4×107J/m3）
3.太阳能电池作为一种新能源产品，逐渐得到广泛应用。某太阳能电池板在几小时内可得到的太阳辐射能约为1.26×10 7J。
（1） 若这些能量由热值为3.0×10 7J/kg的焦炭完全燃烧产生，则所需焦炭的质量是多少？
（2） 如果这些能量中的部分被质量为20kg的水吸收（水吸热效率是60%），水的初始温度是20℃，在标准大气压下，求这些水的升高的温度？
六、综合题
1.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．
2.如图甲是传统电热水壶的工作原理图，它是通过底部的加热丝对底盘进行加热，再传导到壶内的水，使其逐渐升温，最终沸腾。当水沸腾时，所产生的水蒸气会使蒸气感温元件的双金属片产生变形，这种变形通过杠杆原理推动电源开关断电，从而实现了自动断电的功能。这个断电机制是不可自行复位的，因此一旦水沸腾，电热水壶将不再继续加热。
（1） 以下关于传统电热水壶的说法，错误的是（ ）；
A . 传统电热水壶主要利用电流的磁效应工作
B . 传统电热水壶加热效率一般高于燃气灶烧水
C . 指示灯出现故障时，传统电热水壶也可能工作，所以人离开时应该断开电源
D . 防干烧开关和蒸汽开关起到了双重保护作用，可以防止传统电热水壶由于温度过高而损坏
（2） 该传统电热水壶烧开一壶水用时8min，消耗0.1度电，则它的功率和家用电器中的很接近 ________ ；（选填“电热毯”、“电冰箱”或“微波炉”）
（3） 如图乙是市面上一款智能恒温调奶器控制面板，该调奶器宣称除具有加热、解冻、消毒、除氯功能外，还有40℃恒温功能。丙图为简化电路，其中 R1、 R2为加热电阻， R0为定值保护电阻。R为温敏电阻，其阻值随温度升高而增加，且在40℃时，电磁继电器刚好将衔铁吸引，工作一段时间后再断开。小明和爸爸对该电路能否真正实现温度精确保持在40℃不变的功能有不同的意见，你的判断及理由是（ ）；
A . 可以实现，因为温敏电阻可以控制温度不变
B . 可以实现，因为衔铁吸下后功率增大，温度不会再下降
C . 不能实现，因为缺少一个到达一定温度自动断开的开关
D . 不能实现，因为40℃时衔铁吸下，电路处于加热状态，温度会升高一些
（4） 小明购买如图乙所示恒温调奶器后利用家庭电工仪器和爸爸一起研究，发现该恒温调奶器加热时额定电压为220V，额定功率为600W， R1、 R2阻值相同。小明仅选用煮沸和保温挡位工作，发现该调奶器连续工作8h，保温时间与加热时间的比值为15∶1，若小明家目前电费为每度电0.5元，则该调奶器这8h工作需要元电费 ________ 。
3.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 ．
4.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： ________
排量
2.0L
输出功率
120kW
转速
6000r/min