教科版九年级物理上册《第二章改变世界的热机》单元测试卷带答案

第第页答案第=page11页，共=sectionpages22页教科版九年级物理上册《第二章改变世界的热机》单元测试卷带答案学校:___________班级：___________姓名：___________考号：___________一、单选题1．下列说法正确的是（）A．内能转化为机械能的比例越大，热机效率越高B．铜块很难被拉伸，说明铜块分子间只存在引力C．燃料燃烧时放出的热量越多，燃料的热值越大D．风力发电机发电，是电能转化为机械能的过程2．热机的广泛使用已成为一个国家工业化程度的标志，人类的现代生活已越来越离不开各种热机，热机从根本上改变着我们的世界。下列相关说法正确的是（）A．在四冲程汽油机工作的过程中，吸气、做功、排气这三个冲程是依靠飞轮惯性来完成的B．汽车排放的尾气，是城市环境污染的重要来源，目前有些新型燃料汽车实现了“零排放”，它们的热机效率达到了100%C．使用热值大的燃料可提高热机效率D．汽油机和柴油机均属于内燃机，工作时它们点火方式不同3．2023年12月28日，济宁大安机场转场通航，如图，大安机场的通航给我市市民出行带来诸多便利，下列有关飞机起降、航行等过程中的说法正确的是（）A．飞机在跑道上加速起跑时，惯性和动能都增大B．燃料在发动机内燃烧时，将化学能转化为内能C．飞机升空的原理是流体在流速大的地方压强大D．飞机加速升空的过程中，动能转化为重力势能4．关于热机的效率，下列说法中正确的是A．热机做的有用功越多，效率就越高B．热机的功率大，效率就一定高C．热机消耗的燃料越多，效率就越低D．蒸汽机、汽油机和柴油机三种热机相比较，通常柴油机的效率更高一些5．把一薄壁金属管固定在支架上，金属管中装一些酒精，然后用软木塞塞紧。用橡皮条缠绕在金属管上，迅速来回拉动橡皮条，过一会儿会看到软木塞被顶开，如图所示。下列说法正确的是（）A．管口出现的雾状“白气”是酒精蒸气B．拉动皮条的过程中，酒精内能增加，温度不变C．酒精温度升高，这是通过热传递方式改变酒精内能D．酒精蒸气将木塞顶开的过程，酒精蒸气的内能增大6．如图所示是某老师的自制教具，他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔，把电火花发生器紧紧塞进孔中，实验时从瓶口喷入酒精并盖上锥形纸筒，按动电火花发生器的按钮，点燃瓶内酒精后，纸筒即刻飞出，瓶口出现大量白气。关于此实验，分析正确的是（）

A．矿泉水瓶中的酒精如果没有完全燃烧，其热值会变小B．纸筒飞出后的瞬间瓶口出现的白气是汽化形成的C．纸筒飞出后瓶内气体的内能减少，温度降低D．燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程二、填空题7．某兴趣小组的同学，用煤炉给10kg的水加热，同时绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线，若在6min内完全燃烧了0.2kg的煤，煤的热值为3×103J/kg．则每分钟煤完全燃烧产生的热量J；在烧水过程中，热效率最高（选填“0～2min”、“2～4min”或“4～6min”）．8．汽油机和柴油机在结构上的主要区别是：的点火装置是火花塞，它在吸气冲程吸入汽缸的是。此外，二者比较：在压缩冲程中的压缩程度更高。9．2017年5月18日，我国正在南海北部神狐海域进行的可燃冰试采获得成功，这也标志着我国成为全球第一个实现了在海域可燃冰试开采中获得连续稳定产气的国家．可燃冰又称气冰、固体瓦斯，学名叫天然气水合物，燃烧1m3“可燃冰”释放的能量与164m3天然气相当，这说明“可燃冰”的很大，天然气燃烧时将化学能转化为能，1m3“可燃冰”完全燃烧放出的热量若全部被水吸收，可使kg的水从18℃加热至100℃．[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为4.2×107J/m3]．10．小南和小湘两名同学帮物理老师到实验室里准备实验器材，所准备的两个实验装置如图所示，其中，甲装置是在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花球；乙装置中，玻璃瓶内装了少许水，认真思考并回答下列问题。（1）乙实验中，用打气筒往瓶内打几下气后，可看到塞子跳起，瓶中同时会出现白雾。这是因为瓶内气体推动瓶塞，瓶内气体内能。（选填“变大”“变小”“不变”）（2）甲、乙两实验都是用方式改变内能。其中甲装置相当于汽油机的冲程。11．如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉絮，快速压下活塞，可观察到棉絮着火燃烧．此过程中活塞对筒内气体，这与四冲程汽油机的冲程的能量转化相同；若某型号单缸四冲程汽油机飞轮的转速为3600r/min，则汽油机每秒钟活塞往返次，对外做功次．12．汽油机在压缩冲程中，汽缸内汽油与空气的混合物的压强，温度。三、简答题13．热机的效率是热机性能的重要指标。热机的效率高，在做功同样多的情况下，就消耗更少的燃料，从而节约能源，减少污染。如图所示是某热机工作过程的“能流图”，请根据图示信息回答以下问题。(1)请回答该热机的效率是多少；该热机能量耗散的主要渠道是什么？(2)请结合能流图谈一谈如何有效地利用能量，提高热机的效率。14．（1）如图所示，某单缸四冲程汽油机正处于什么冲程？此冲程的能量转化是怎样的？（2）完成此冲程后，汽缸内的气体内能是如何变化的？说明原因。15．热机(如汽车、拖拉机的发动机等)的发展和应用推动了社会的快速发展，热机在能量的转化过程中要损失一部分，并且会对环境造成一定的污染．问：(1)热机中主要存在哪些能量损失？(2)热机可能对环境造成哪些污染？(3)为什么要开发利用太阳能等新能源？16．近几年来，我国大力推广新能源汽车，2018年5月21日上午，湘潭市开始发放新能源汽车专用号牌。某款电动汽车（如图）以60km/h的速度匀速行驶了80km所受的牵引力为720N，耗电6.48×107J，请解答下列问题：（1）我国大力推行电动汽车，主要是为了减少；A．噪声污染

B．大气污染

C．光污染

D．水污染（2）牵引力所做的功是多少？（3）上述行驶过程中，电动车的效率是多少？（4）有一款与它外形，重力均相同的汽油车，在相同路面上以60km/h的速度行驶80km，其效率为25%。需要消耗多少汽油？（q汽油=4.5×107J/kg）参考答案题号123456答案ADBDCC1．A【详解】A．热机效率越高，说明内能转化成的机械能与内能的比值越大，故A正确；B．铜块很难被拉伸说明分子间存在引力，但分子之间斥力和引力是同时存在，故B错误；C．热值是燃料本身的特性，只与燃料的种类有关，与燃烧程度、放出热量的多少和是否充分燃烧无关，故C错误；D．风力发电机发电时，风的机械能减少，但同时得到电能，机械能转化为电能，故D错误。故选A。2．D【详解】A．在四冲程汽油机工作的过程中，做功冲程将内能转化为机械能，产生动力，吸气、压缩和排气这三个冲程是依靠飞轮惯性来完成的，故A错误；B．热机工作过程中不可避免地要克服机件间的摩擦而产生额外功，因此热机效率不能达到100%，故B错误；C．热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，比值越大，效率越高，与热值等其他因素无关，故C错误；D．汽油机和柴油机均属于内燃机，汽油机的点火方式是点燃式，柴油机的点火方式是压燃式，因此二者工作时点火方式不同，故D正确。故选D。3．B【详解】A．飞机在跑道上加速起跑时，质量不变，速度增大，动能增大，惯性不变，故A错误；B．燃料在发动机内燃烧时，通过化学反应将化学能转化为内能，故B正确；C．飞机升空的原理是流体在流速大的地方压强小，机翼上方空气流速大压强小，下方空气流速小压强大，从而形成升力，故C错误；D．飞机加速升空的过程中，速度增大，动能增大，高度增大，重力势能增大，在此过程中，内能转化为动能和重力势能，故D错误。故选B。4．D【分析】热机的效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比．比值越大，则效率越高．据此分析选择．【详解】A.热机的有用功多，但与燃料完全燃烧放出的能量之比不一定多，故A错；B.功率是表示物体做功快慢的物理量，与效率是两个完全不同的概念，故B错；C.热机消耗的燃料多、燃烧放出的热量多，但用来做有用功的能量可能更多，即效率可能更高，所以据消耗燃料的多少是不能判断热机效率大小的，故C错；D.蒸汽机、汽油机和柴油机三种热机相比较，通常柴油机的效率更高一些，故D正确；故选D.5．C【详解】A．管口出现的雾状“白气”是水蒸气及酒精蒸气液化形成的小水滴、酒精液滴，故A错误；BC．拉动皮条的过程中，克服摩擦做功，机械能转化为内能，金属管的热量传递给酒精，酒精内能增加，温度升高，故B错误，C正确；D．酒精蒸气将木塞顶开做功，酒精蒸气的内能转化为木塞的机械能，酒精蒸气内能减小，故D错误。故选C。6．C【详解】A．热值与燃料是否完全燃烧无关，与燃料的种类有关，所以酒精没有完全燃烧，其热值不变，故A错误；B．纸筒飞出后的瞬间瓶口出现的白气是空气中的水蒸气遇到冷液化成的小水珠，故B错误；C．纸筒飞出时，瓶内气体对外做功，内能转化为机械能，内能减少，温度降低，所以瓶口的气温较低，故C正确；D．内燃机的压缩过程是机械能转化为内能，做功过程是内能转化为机械能，所以燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的做功过程，故D错误。故选C。7．1000～2min【详解】[1]在6min内完全燃烧了0.2kg的煤产生的热量为每分钟煤完全燃烧产生的热量为[2]在烧水过程中，同样2min的时间，煤完全燃烧产生的热量是相同的，即相同，在0～2min，水升高的温度为30℃，在2～4min，水升高的温度为20℃，在4～6min，水升高的温度为10℃，根据热量的计算公式，水的比热容大小不变，质量也不变，那么在0～2min水升高的温度较大，它吸收的热量也较大，即0～2min，最大，根据可知，0～2min的热效率最高．8．汽油机空气和汽油的混合物柴油机【详解】[1]汽油机和柴油机在构造上的区别是：汽油机顶部有个火花塞，柴油机顶部有个喷油嘴。[2]在吸气冲程里，汽油机吸入汽缸的是汽油和空气的混合物，而柴油机吸入的是空气。[3]柴油机属于压燃式发动机，压缩冲程接近终了时，喷入汽缸内的柴油是靠吸收缸内已压缩的高温、高压空气的热量而自行着火燃烧的，为了创造柴油机自燃的有利条件，压缩程度更高。9．热值内2×104【详解】（1）燃烧lm3的可燃冰释放的能量与164m3天然气相当，说明完全燃烧相同体积可燃冰和天然气，可燃冰放出的热量多，即可燃冰的热值大；（2）天然气燃烧时将化学能转化为内能；（3）164m3天然气完全燃烧所放出的热量Q放=Vq=164m3×4.2×107J/m3=6.888×109J；水吸收的热量Q吸=Q放=6.888×109J由Q吸=cm△t得水的质量：．故答案为热值；内；2×104．10．变小做功压缩【详解】（1）[1]图乙中，给瓶内打气，瓶内气压增大，内部空气把瓶塞推出，瓶内气体对瓶塞做功，使气体自身的内能变小，温度降低，瓶口周围的水蒸气遇冷液化成小水滴飘散在空中，从而形成水雾。（2）[2]图甲中用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧，机械能转化为内能，利用做功的方式改变内能；所以甲、乙两实验都是用做功方式改变内能。[3]汽油机的压缩冲程是将机械能转化为内能，即甲图实验与汽油机的压缩冲程的能量的转化情况相同。11．做功压缩6030【详解】(1)在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉花，用力将活塞迅速向下压，棉花燃烧起来；说明压缩筒内空气做功，使空气的内能增加；压火仪实验中，活塞的机械能转化为空气的内能，与内燃机的压缩冲程相似；(2)四冲程汽油机的飞轮转速为3600r/min，说明飞轮每秒钟转60圈．因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，活塞往返2次，每秒钟活塞往返60次，共做功30次．【点睛】（1）改变内能的方法有：做功和热传递；当对物体做功，物体的内能将增大，温度升高；内燃机有四个冲程，在压缩冲程中，活塞压缩空气做功，将机械能转化为内能；（2）汽油机的一个工作循环由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程四个冲程组成．在一个工作循环中曲轴转2圈，飞轮转2周，做功一次．12．增加升高【详解】[1][2]在汽油机压缩冲程中，汽油和空气的总量不变，活塞上移压缩汽油和空气的混合物，体积减小、压强增大，将机械能转化为内能，使混合物的内能增加、温度升高。13．(1)28%，该热机能量耗散的主要渠道是废气带走热量(2)应减少热机部件间的摩擦、减少机械散热，同时减少废气带走的热量【详解】（1）由能流图可知,克服摩擦耗能6%、机械散热耗能30%、废气带走热量36%，因此该热机能量耗散的主要渠道是废气带走热量，该热机的效率（2）根据能流图可知，要有效地利用能量，减少热量的耗散，应减少热机部件间的摩擦、减少机械散热，同时减少废气带走的热量。14．见解析所示【详解】(1)由图可知，汽缸的进气门、排气门都关闭，火花塞放电，活塞下行，是做功冲程；此冲程中内能转化为机械能；(2)完成做功