物理九年级全册（2024）第三节 热机同步达标检测题

这是一份物理九年级全册（2024）第三节 热机同步达标检测题，共21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.“生活处处皆物理，留心观察皆学问”，下列说法正确的是（ ）
A . 带金属外壳的用电器，使用时外壳应该接地
B . 家里的空气开关“跳闸”，一定是电路出现了短路
C . 烧开水是通过做功的方式增大水的内能
D . 水烧开后，锅盖不停跳动，机械能转化为内能
2.煤的热值大于干木柴的热值，这里是指（ ）
A . 煤比干木柴含有的热量多一些
B . 烧煤比烧干木柴产生的温度高一些
C . 烧煤比烧干木烧产生的热量多一些
D . 要使它们放出相同的热量，烧煤用的质量较少
3.如图四幅图片分别表示四冲程内燃机的四个冲程，它们正确的工作循环是（ ）
​
A . ．甲、丁、乙、丙
B . 丁、丙、乙、甲
C . 甲、乙、丙、丁
D . 甲、丙、乙、丁
4.能源、交通、信息是现代基础设施体系的三大核心支柱，共同支撑经济社会的高效运行和可持续发展。中国在这三大领域均取得突破性进展，部分技术已全球领先。下列关于信息、能源及可持续发展，判断正确的是（ ）
A . 5G网络使用的电磁波频率比4G网络更高，其波长更长
B . 因为核聚变比核裂变释放能量更大，所以被广泛利用于核电站
C . 风能、水能、太阳能、电能都是一次可再生能源
D . 能量的转化、能量的转移，都是有方向性的
5.了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。下列描述不符合史实的是（ ）
A . 牛顿是经典物理学大厦的奠基者
B . 伽利略开创了以实验和数学相结合进行科学研究的道路
C . 卢瑟福提出了原子“核式结构模型”
D . 蒸汽机的发明，推动了第二次工业革命
6.下列与日常生活有关的估测，最接近实际的是（ ）
A . 冰箱冷冻室温度约为5℃
B . 汽车涡轮增压柴油发动机的效率可达80%
C . 人们感到舒适的气温通常在25℃左右
D . 一节干电池15V
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.如图用酒精灯给试管中的水加热，在软木塞被冲出试管口的过程中，下列说法错误的是（ ）
A . 水蒸气对软木塞做功，水蒸气的内能减小
B . 水蒸气的内能转化为软木塞的机械能
C . 能量的转化形式与热机压缩冲程能量转化相同
D . 软木塞的机械能守恒
3.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
4.关于以下四幅图片的描述，说法正确的是（ ）
A . 图甲：摩擦后的气球和头发相互吸引，是因为气球和头发带同种电荷的缘故
B . 图乙：给瓶内打气，瓶塞跳起时能量转化形式与热机做功冲程能量转化形式相同
C . 图丙：设想的永动机可能实现
D . 图丁：验电器的工作原理是同种电荷相互排斥
5.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
6.小刚探究某物质熔化和沸腾的实验如图甲所示，他把100g某种固体碾碎后放入试管中，插入温度计，再将试管放在装有水的烧杯中加热（物质在相同时间内吸收的热量相等）。根据实验数据画出的图象如图乙所示。实验结束时，小明发现从开始加热到实验结束的10min内消耗4g酒精，酒精的热值 3.0×107J/kg ， 这种物质的液态比热容 c=1.8×103J/kg⋅℃。下列选项正确的是（ ）
A . 该物质熔化时温度虽没有改变但内能却增加了
B . 从开始沸腾到实验结束物质所吸收的热量为10800J
C . 该物质固态时的比热容为2.7×103J/kg⋅℃
D . 该装置能量的转化效率为30%
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%
三、填空题
1.热机是通过燃料燃烧获得 ________ 能，把 ________ 能转化成 ________ 能的机器．
2.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。
3.汽油机是小汽车的重要组成部分，如图是一台四冲程汽油机的 ________ （选填“压缩”或“做功”）冲程，若某汽油机飞轮的转速为 3600r/min ， 则每1s对外做功 ________ 次。
4.我校八年级学生小林在做“探究水沸腾时温度变化的特点”实验时，到水沸腾时完全燃烧了10g热值为3×10 7J/kg的酒精，燃烧这些酒精放出了 ________ J的热量，水的温度升高，内能增大是通过 ________ 的方式来实现的。
5.一台转速为3600r/min单缸四冲程汽油机。则该汽油机1s内对外做功 ________ 次。若该汽油机工作时总共消耗了6kg汽油。这些汽油完全燃烧放出 ________ J。（q 汽油=4.6×10 7J/kg）
四、实验探究题
1.为了比较两种燃料的热值，小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，两种燃料的质量相同，烧杯内水的初温和质量相同。
（1） 组装器材时应该先固定 ________ （选填“A”或“B”）的位置；
（2） 实验中根据燃料燃尽时 ________ （选填“加热时间的长短”或“温度计上升的示数”）比较燃料燃烧放出热量的多少；
（3） 小明选用燃料a和燃料b进行实验，小明记下了各个时刻烧杯中的水温直至燃料燃尽，绘制了如图乙所示的图像，则可初步判断燃料 ________ （选填“a”或“b”）的热值大；
（4） 小明又选用质量相同的煤油和菜籽油进行实验，在加热前用天平测出烧杯中水的质量及燃烧皿中煤油和菜籽油的质量，根据实验中测得的数据计算出了煤油和菜籽油的热值，但和燃料热值表中的数值相比较发现小了很多，可能的原因是___________（多选，填字母）。
A . 煤油和菜籽油没有完全燃烧
B . 烧杯吸收了部分热量
C . 测出的煤油和菜籽油的质量偏小
D . 煤油和菜籽油燃烧放出的热量有一部分散失到空气中
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.小明发现自行车胎的气压不足，于是用打气筒给车胎打气。在收起打气筒时发现外壁有些发热。于是他想，是什么原因导致打气筒的外壁发热呢？小明就这个问题与同学小红进行了交流，联系所学物理知识，他们提出了以下两个猜想：
A.活塞在筒内往复运动时，与筒壁摩擦导致发热
B.活塞在筒内往复运动时，不断压缩气体做功导致发热
于是他们设计了实验进行探究，选用的实验器材有：打气筒、测温枪、计时器、气压不足的篮球等，分别在打气筒的上部和下部标注两个测温点，如图所示。请回答下列问题：
（1） 打气筒内壁的热量是通过 ________ 的方式传递到外壁；
（2） 活塞在打气筒内向下运动时的能量转化过程，与四冲程内燃机的 ________ 冲程相同；
（3） 用打气筒往气压不足的篮球内打气，10s内使活塞在筒内往复运动20次，立即用测温枪测出此时两个测温点的温度。待打气筒外壁温度降至室温（25℃）后，放出篮球中的部分气体，重复上述操作。实验数据记录如下表：
分析上表实验数据得出：导致打气筒外壁发热的原因与猜想 ________ 相符；（选填“A”或“B”）
（4） 小红回顾整个实验过程，分析实验数据，认为小明得出的结论不够严谨，于是他们对实验进行改进，把打气筒的气嘴 ________ （选填“敞开”或者“堵住”），对猜想A再次进行探究。
五、计算题
1.氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是二十一世纪最理想的能源，氢燃料新能源公交车逐渐在山东不少城市投放使用。（氢燃料的热值为 1.4×108J/kg）求：
（1） 质量为18kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少?
（2） 如果氢燃料公交车的效率为60%，则燃烧18kg的氢燃料可使以140kW恒定功率匀速行驶的公交车，匀速行驶多少小时?
2.小明学习热学的有关知识后，他想估算家里每天烧水、做饭需要的热量，于是小明仔细记录了他家烧水、煮饭需要的时间，并把它折算成烧水的时间，小明家每天烧水、做饭需要的热量相当于每天将30kg初始温度为20℃的水烧开。【c 水 = 4.2×10 3 J/(kg·℃)】
求：（1）小明家每天烧水、做饭需要多少热量？
（2）若煤的热值为3.0×107 J/kg，完全燃烧放出热量的40%被水吸收，则小明家每天烧水、做饭需要多少kg煤？
3.表中是某轿车的一些技术参数，其中排气量是指发动机气缸的工作容积，一般情况下，发动机的排气量越大，功率越大。空燃比A/F（A：air-空气，F：fuel-燃料）是指气缸内空气和燃油的质量比。汽油的热值为4.6×10 7J/kg，当该发动机以最大功率工作时，气缸内汽油和空气的混合密度为ρ=4.5kg/m 3 ， 请你完成以下问题：
求：（1）1min内发动机做的功；
（2）1min钟燃料燃烧放出的热量；
（3）发动机的效率。
4.生物航空煤油是以动植物油脂为原料，采用我国自主研发的加氢技术、催化剂体系和工业技术生产。通过一系列的工序可将“地沟油”转化为生物航空煤油，而1吨生物航空煤油可减少2.83吨碳排放，将真正实现变废为宝。某校科创小组在一次活动中完全燃烧0.7kg的生物航空煤油给水加热。已知该加热装置的热效率为30%，水的比热容是 4.2×103/kg·℃ ， 生物航空煤油的热值是 4×107J/kg，求此次活动中：
（1）生物航空煤油完全燃烧放出的热量；
（2）水吸收的热量；
（3）能将多少质量的水从10℃加热到60℃。
六、综合题
1. 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）．
2.“全国大众创业、万众创新活动周”（即双创周）于2015年10月19日启动，“智慧、智能”是其主旋律．深圳分会场展出的既有高科技的无人机，智能机器人等，也有服务于生活的节能环保、新能源方面的最新产品与技术．
（1） 在提倡低碳环保的今天，我市有些公路两旁设置了如图1所示的太阳能路灯，将白天获得的能量存储在蓄电池中，供晚上LED（发光二极管简称 LED）把电能直接转化为光能．LED发光元件由几个发光二极管并联组成．
①请你仿照以下例子，另写出整个路灯装置在工作中的两个能量转化．
②使用这个路灯装置的好处．（写出两点）
a ，
b ．
（2） 无人系统展是本届“双创周”最大的亮点之一．这是国内最大规模的涵盖无人机、无人车辆、无人船舶
等无人操作系统的展览．深圳市是全国在无人机的研发、生产、应用等方面走在前列的城市．此次展出的有高
科技的油电混合精英﹣﹣ATUAV多旋翼飞行器，大疆无人机（如图2），也有用于生活的扫地机器人（如图3）等．
大疆精灵Phantm系列有4根桨叶，一只手可以拿起．看似轻巧的航拍无人机，融合了飞行控制系统、数字图象传输系统（将影像实时传输到智能手机、平板电脑、PC等地面工作站）、陀螺稳定云台系统（大疆自主研发专利，即使无人机不断晃动，也可以保证下方摄像机拍摄影像的平滑）、飞行平台（如机身采用何种材料）等多个系统．此款飞行器底部有金属散热板和小风扇，这是因为传图的工作热量非常大，需要及时散热，避免机身受损．
扫地机器人具有主动躲避障碍物、自动吸尘、自动返回充电等诸多智能功能，它的工作原理是通过电动机转动使内部气体流速增大，压强小，从而使杂物进入吸尘器；扫地机器人在工作时，若电量不足，会自动返回充电．请从上文中找出四点无人机及扫地机器人用到的物理知识．
示例：扫地机器人主动躲避障碍物靠的是自身发射超声波．
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3.空气炸锅（如图甲）因其烹制食物脂肪含量低，美味酥脆，无油烟味，深受广大市民青睐，其原理是利用热空气流加热食物。科技创新小组的同学将其拆解后，发现核心元件是两个发热电阻和一个风扇，由温控开关S进行自动控制，经研究后画出简化电路图如图乙。
（1）空气炸锅采用高速热风循环技术，工作时会通过电动机向内部吹风，借助循环风，达到炸锅内部迅速升温的目的，与传统烤箱相比、空气炸锅烹制食物时，所用时间更 ________ ；
（2）使用空气炸锅，安全至关重要。同学们认真研究说明书及内部结构后，作出如下分析，其中合理的是 ________ ；
A.若空气炸锅的风扇不转了，发热电阻仍然工作，可以正常使用
B.烹制食物时为了提升加热效率，可以堵住空气炸锅背部的出风口
C.空气炸锅的电源线使用三脚插头，目的是让烹制美食更快速、更高效
D.为了安全和延长使用寿命，严禁直接用冷水冲洗未冷却的空气炸锅
（3）科技小组断开家中其他用电器，只让该空气炸锅以低温挡工作2min，观察到图丙所示的家用电能表转了90圈，此时空气炸锅的实际电功率是 ________ W；
（4）若科技小组使用电功率为1500W的档位烹制薯条，已知薯条的质量为0.24kg，初始温度为20℃，通电1min达到120℃，空气炸锅的能量转化效率为80%，请利用上述数据计算出薯条的比热容 c= ________ J/kg⋅℃。
4.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 ________ .
排量
2.0L
输出功率
120kW
转速
6000r/min
实验次数
时间t/s
活塞往复次数
上部温度t/℃
下部温度t/℃
1
10
20
30.7
36.6
2
10
20
30.2
36.2
3
10
20
30.5
36.3
车型
某品牌轿车
排气量
1.8L
最大功率
69kW
空燃比
14∶1
转速
1800转/min
序号
工作过程
能的转化
示例
路灯发光
电能转化为光能
1


2


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