教科版九年級(jí)物理上冊(cè)第二章檢測(cè)改變世界的熱機(jī)含答案

第二章改變世界的熱機(jī)(時(shí)間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(每題3分，共30分)1．(2024·桂林期中)某部影片中地球?yàn)榱嗣撾x木星，主人公點(diǎn)燃了木星上的可燃?xì)怏w，從而將地球推離木星，其中“點(diǎn)燃可燃?xì)怏w將地球推離”的過(guò)程，相當(dāng)于熱機(jī)的做功沖程。下列機(jī)器不屬于熱機(jī)的是(A)A．洗衣機(jī) B．柴油機(jī)C．火箭 D．蒸汽輪機(jī)解析：洗衣機(jī)是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，不是熱機(jī)，故A符合題意；柴油機(jī)是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，屬于熱機(jī)，故B不符合題意；火箭是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，屬于熱機(jī)，故C不符合題意；蒸汽輪機(jī)是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，屬于熱機(jī)，故D不符合題意。2．汽油機(jī)在做功沖程中，高溫高壓的氣體膨脹對(duì)外做功，此時(shí)氣體的溫度和內(nèi)能的變化情況是(D)A．溫度降低，內(nèi)能增大B．溫度不變，內(nèi)能不變C．溫度升高，內(nèi)能增大D．溫度降低，內(nèi)能減小3．如圖所示是汽油機(jī)一個(gè)工作循環(huán)的四個(gè)沖程，對(duì)外做功的沖程是(D)4．(2023·深圳期中)如圖所示，在透明塑料盒的底部鉆一個(gè)孔，把電子式火花發(fā)生器的放電針管緊緊塞進(jìn)孔中，打開(kāi)塑料盒蓋，向盒中滴入數(shù)滴酒精，再將盒蓋蓋緊，然后按下電火花發(fā)生器的按鈕，盒蓋被彈飛。下列說(shuō)法正確的是(D)第4題圖A．圖中情境演示的是“四沖程”汽油機(jī)工作的壓縮沖程B．電子式火花發(fā)生器的放電針管相當(dāng)于汽油機(jī)中的活塞C．塑料盒蓋相當(dāng)于汽油機(jī)的曲軸D．盒蓋被彈飛的情境中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能解析：由題意可知，酒精燃燒后的燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為盒蓋的機(jī)械能。汽油機(jī)做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，與這一實(shí)驗(yàn)過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化情況是一致的，故D正確，A錯(cuò)誤；電子式火花發(fā)生器的放電針管相當(dāng)于汽油機(jī)中的火花塞，故B錯(cuò)誤；塑料盒蓋相當(dāng)于汽油機(jī)的活塞，故C錯(cuò)誤。5．下列關(guān)于熱值和熱機(jī)效率的說(shuō)法正確的是(B)A．使燃料燃燒更充分，可以增大熱值B．使燃料燃燒更充分，可以提高熱機(jī)效率C．柴油機(jī)的熱機(jī)效率通常為100%D．燃料燃燒釋放的熱量越多，熱值越大6．如圖所示，試管內(nèi)裝有水，試管口用橡膠塞塞住，小明用酒精燈加熱試管底部，一會(huì)兒，橡膠塞沖出試管口，同時(shí)試管口周圍出現(xiàn)大量“白氣”。對(duì)于橡膠塞沖出試管口的過(guò)程分析，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(A)第6題圖A．該過(guò)程的能量轉(zhuǎn)化情況與汽油機(jī)壓縮沖程的能量轉(zhuǎn)化情況相同B．水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為橡膠塞的機(jī)械能C．水蒸氣對(duì)橡膠塞做功，導(dǎo)致水蒸氣的內(nèi)能減小D．“白氣”的形成屬于放熱過(guò)程7．關(guān)于四沖程內(nèi)燃機(jī)，下列說(shuō)法正確的是(D)A．汽油機(jī)和柴油機(jī)都是內(nèi)燃機(jī)，吸入汽缸的物質(zhì)相同B．壓縮沖程末，汽油機(jī)汽缸內(nèi)氣體比柴油機(jī)汽缸內(nèi)氣體的溫度更高，壓強(qiáng)更大C．燃料在汽缸內(nèi)猛烈燃燒，燃料的熱值迅速減小D．壓縮沖程主要是通過(guò)做功的方式增大汽缸內(nèi)氣體的內(nèi)能8．某型號(hào)四沖程摩托車在公路上正常行駛時(shí)，汽油機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)速是240r/min，則此時(shí)汽油機(jī)每秒鐘(D)A．完成8個(gè)沖程，對(duì)外做功4次B．完成16個(gè)沖程，對(duì)外做功8次C．轉(zhuǎn)8r，對(duì)外做功4次D．轉(zhuǎn)4r，對(duì)外做功2次9．某內(nèi)燃機(jī)的能量流向圖如圖所示，該內(nèi)燃機(jī)的效率為(D)第9題圖A．7%B．28%C．31%D．34%10．如圖所示是某老師自制的教具，他在礦泉水瓶的側(cè)壁上鉆一個(gè)孔，把電火花發(fā)生器緊緊塞進(jìn)孔中，實(shí)驗(yàn)時(shí)從瓶口噴入酒精并蓋上錐形紙筒，按動(dòng)電火花發(fā)生器的按鈕，點(diǎn)燃瓶?jī)?nèi)酒精，紙筒立刻飛出。下列關(guān)于此實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法不正確的是(C)第10題圖A．酒精不完全燃燒時(shí)熱值不變B．酒精燃燒時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C．燃?xì)馔苿?dòng)紙筒飛出的過(guò)程相當(dāng)于內(nèi)燃機(jī)的壓縮沖程D．紙筒飛出后，瓶?jī)?nèi)氣體的內(nèi)能減小，溫度降低二、填空題(每空2分，共36分)11．(2023·齊齊哈爾中考)如圖所示是單缸四沖程汽油機(jī)某一沖程工作示意圖，該沖程是壓縮沖程。若該汽油機(jī)1s對(duì)外做功15次，則汽油機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)速為1_800r/min。第11題圖12．如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，塑料瓶?jī)?nèi)盛有少量水。向塑料瓶?jī)?nèi)打氣，當(dāng)瓶塞跳起時(shí)，看到塑料瓶?jī)?nèi)出現(xiàn)“白霧”。此時(shí)，塑料瓶?jī)?nèi)氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為瓶塞的機(jī)械能，與四沖程內(nèi)燃機(jī)做功(選填“壓縮”或“做功”)沖程的能量轉(zhuǎn)化情況相同。第12題圖13．質(zhì)量為1.4kg的干木柴完全燃燒，所放出的熱量為1.68×107J；如果這些熱量的50%被質(zhì)量為50kg、溫度為10℃的水吸收，則水的溫度將升高40℃。[q干木柴＝1.2×107J/kg，c水＝4.2×103J/(kg·℃)]14．汽油機(jī)是熱機(jī)的一種，如圖所示是四沖程汽油機(jī)工作狀態(tài)示意圖，由圖可以看出，此時(shí)它正處于壓縮沖程。若該汽油機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)速為2400r/min，則在1s內(nèi)，汽油機(jī)完成20個(gè)工作循環(huán)，對(duì)外做功20次；該汽油機(jī)完全燃燒2kg汽油能放出9.2×107J的熱量。(q汽油＝4.6×107J/kg)第14題圖15．一臺(tái)單缸四沖程汽油機(jī)，如圖甲所示是做功沖程，其能量轉(zhuǎn)化情況與圖乙(選填“乙”或“丙”)相同，這是通過(guò)做功的方式改變內(nèi)能的，若飛輪的轉(zhuǎn)速是3600r/min，該汽油機(jī)每秒鐘完成30個(gè)工作循環(huán)。該汽油機(jī)的能量流向情況如圖丁所示，則該汽油機(jī)的熱機(jī)效率為30%。第15題圖16．(2024·無(wú)錫期中)某款無(wú)人駕駛汽車自動(dòng)駕駛時(shí)使用雷達(dá)傳感器以及激光測(cè)距器來(lái)了解周圍的交通狀況。該汽車以72km/h的速度在一段平直的公路上勻速行駛了12km，消耗汽油1.4kg。若該汽車四沖程汽油機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)速為3000r/min，則這段時(shí)間內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)共完成6×104個(gè)沖程，假設(shè)汽油完全燃燒，汽油機(jī)的熱機(jī)效率為30%，則在這段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)做的有用功為1.89×107J，汽車行進(jìn)過(guò)程中受到的阻力為1.575×103N。(已知汽油的熱值為4.5×107J/kg)三、計(jì)算題(共34分)17．(10分)小強(qiáng)同學(xué)家里有一個(gè)容積為5L的水壺，水壺里裝有質(zhì)量為3.5kg、初溫為50℃的水，他用家里的液化氣爐具把水加熱到70℃。q液化氣＝4.9×107J/m3，則：(1)燒水過(guò)程中水吸收了多少熱量？(2)若實(shí)際使用了0.02m3的液化氣，該液化氣爐具的效率是多少？解：(1)燒水過(guò)程中水吸收的熱量Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×3.5kg×(70℃－50℃)＝2.94×105J。(2)0.02m3的液化氣完全燃燒放出的熱量Q放＝q液化氣V＝4.9×107J/m3×0.02m3＝9.8×105J，該液化氣爐具的效率η＝Q吸Q放×100%＝18．(12分)某款汽車的質(zhì)量為1600kg，車輪與地面的總接觸面積為0.05m2。某次在水平高速公路上以72km/h的速度勻速行駛了23min，所受阻力大小為汽車所受重力的15。q燃油＝4.6×107J/kg，g(1)求汽車靜止時(shí)，對(duì)水平地面的壓強(qiáng)。(2)求汽車所受牽引力做功的功率。(3)若燃油完全燃燒，內(nèi)燃機(jī)的效率是40%，則汽車行駛該段路程至少消耗多少千克燃油？解：(1)汽車靜止時(shí)，對(duì)水平地面的壓力大小等于自身所受重力，即F壓＝G車＝m車g＝1600kg×10N/kg＝1.6×104N，汽車靜止時(shí)，對(duì)水平地面的壓強(qiáng)p＝F壓S＝1.6×104N(2)由題意可知，汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其所受牽引力和阻力是一對(duì)平衡力，力的大小相等，則汽車所受牽引力F牽＝f＝15G車＝15×1.6×104N＝3.2×10汽車的速度v＝72km/h＝20m/s，汽車所受牽引力做功的功率P＝F牽v＝3.2×103N×20m/s＝6.4×104W。(3)汽車行駛23min，牽引力所做的功W＝Pt＝6.4×104W×23×60s＝8.832×107J，若燃油完全燃燒，內(nèi)燃機(jī)的效率是40%，則燃油完全燃燒釋放的熱量Q＝Wη＝8.832×107J40%由Q＝mq可得，消耗燃油的質(zhì)量m燃油＝Qq燃油＝19．(12分)已知某國(guó)產(chǎn)轎車按100km/h的速度勻速行駛1h，消耗汽油7.5kg，q汽油＝4.6×107J/kg。則：(1)假設(shè)汽油能夠完全燃燒，汽車行駛100km消耗的汽油所產(chǎn)生的熱量是多少？(2)在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，這些熱量可以把質(zhì)量為多少千克的水從25℃燒開(kāi)(結(jié)果保留整數(shù))?(3)該汽車在100km/h的速度下行駛100km，其發(fā)動(dòng)機(jī)