华师大版九上 7.3热机 随堂练习(含解析)

文档属性

名称 华师大版九上 7.3热机 随堂练习(含解析)
格式 doc
文件大小 1.5MB
资源类型 试卷
版本资源 华师大版
科目 科学
更新时间 2023-08-30 10:19:08

图片预览

文档简介

中小学教育资源及组卷应用平台
华师大版九上 7.3热机 随堂练习
一、选择题
1.如图甲所示是一个配有活塞的厚壁玻璃筒。先将一块浸有乙醚的棉花放入筒内,然后迅速压下活塞,会发现筒内浸有乙醚的棉花燃烧起来,下压过程中,能量发生了转化。四冲程汽油机的工作示意图,其中发生同样能量转化的冲程是( )
A. B.
C. D.
2.关于四冲程汽油机的工作过程描述,正确的是(  )
A.做功冲程中,气缸内物质内能增加
B.压缩冲程中,内能转化为机械能
C.加热水后热水瓶塞弹起与排气冲程原理相同
D.飞轮转速6000转/分,则每秒钟做功50次
3. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是(  )
A.0℃的冰块内能为0
B.温度高的物体含有的热量多
C.汽油机做功冲程气缸内燃气的内能增加
D.两个发生热传递的物体之间一定存在温度差
4.关于内能,有以下四个观点,你认为正确的是(  )
①热机在做功冲程中内能转化为机械能
②物体温度越低,内能越小,所以0℃的物体没有内能
③两物体相互接触时,热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体
④改变物体内能的方法有很多,但本质上只有做功和热传递两种方式
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
5.如图所示,在试管里装一些水,用软木塞塞住,然后用酒精灯加热,使水沸腾。可以观察到软木塞冲出试管,试管口出现“白雾”。在实验过程中(  ) 21·cn·jy·com
A.水发生汽化形成了“白雾”
B.冲出的软木塞具有较大的机械能
C.本实验仅说明热传递能改变物体内能
D.能量转化情况与汽油机压缩冲程相似
6.下面的流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环。对图中甲、乙的叙述正确的是(  )
A.甲是做功冲程 B.乙冲程中活塞向上运动
C.甲冲程中气体内能增加 D.乙冲程中两个气门同时打开
二、填空题
7.如图,是古人在“钻木取火”。木头内能增加是通过   (填“做功”或“热传递”)的途径实现的。该过程中能的转化与四冲程汽油机工作时   冲程能的转化相同。www.21-cn-jy.com
8.新能源汽车因绿色低碳逐渐取代燃油汽车,电动汽车是常见的一种新能源汽车。
(1)内燃机为燃油车提供动力,其一个工作循环一般包括吸气、 压缩、做功、排气四个冲程,其中   冲程使汽车获得动力。 2·1·c·n·j·y
(2)电动机为电动汽车提供动力。下列实验可以演示电动机工作原理的是   。(填选项)
9.(1)甲是生活中常用的热水瓶。当注入一定量的热水后,立即盖上软木塞,有时软木塞会跳起来,这一过程瓶内气体通过   改变了内能。图乙是四冲程汽油机的工作示意图,其中图   (选填符号)所示的冲程也发生了同样的能量转化。 【来源:21·世纪·教育·网】
(2)如图所示,上表面水平且光滑的小车上有A、B两个物体,两物体与小车以相同的速度一起向右做匀速直线运动。B在A的正前方,B的质量小于A的质量。假设小车的上表面足够长,不计空气阻力,小车遇到障碍物突然停止后,A、B两物体是否会相撞?   。 www-2-1-cnjy-com
10.氢氧发动机可以为火箭腾飞提供“硬核”动力。
(1)为方便运输和储存,通常采用降温和    的方式将氢气和氧气    (填物态变化名称)后,分别储存于火箭的液氢贮箱和液氧贮箱。
(2)火箭发动机用液氢作燃料,燃烧产生高温高压气体,持续对火箭做功,将其送至指定轨道。某次火箭升空携带100kg液氢(氢气的热值为14.3×107J/kg),完全燃烧可放出    J的热量。
三、解答题
11.中国首次火星探索任务“天问一号”探测器的成功发射,是我国综合国力和创新能力提升的重要标志。如图所示是某火箭发射时的场景,目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料、液态氧作为助燃剂。火箭燃料的发展如表1所示,表2是一些燃料的热值。 21世纪教育网版权所有
表1
  第1代 第2代 第3代 第4代
燃料 氧气和汽油混合 偏二甲肼 煤油 液态氢
氧化剂 四氧化二氮 液态氧 液态氧
表2
燃料 热值 燃料 热值
汽油 4.6×107J/kg 煤油 4.6×107J/kg
柴油 4.3×107J/kg 氢 1.4×108J/kg
(1)使用氢作为燃料的主要优点是:   和    。
(2)某火箭发射时携带了3×104kg液态氢燃料,这些燃料完全燃烧最多能将多少千克初温为20℃的水加热至沸腾?[c水=4.2×103J/(kg ℃),当地大气压为1标准大气压] 21cnjy.com
(3)氢能源车的发动机工作时将液态氢转化为氢气在气缸中燃烧。某次测试中,一辆氢能源车以70kW的功率匀速行驶0.5h,消耗了2kg燃料,求该发动机的效率。 2-1-c-n-j-y
12.冬天气温较低,汽车后挡风玻珌上常常会形成一层薄霜或者雾气,导致驾驶员无法观察后方情况。为保障安全出行,后挡风玻璃上有加热除霜(雾)装置。小科同学通过询问专业人员,结合所学知识,在老师的帮助下设计了汽车后挡风玻璃加热电路,如图所示。它由控制电路和受控电路组成,R0为定值电阻,R1、R2设置在后挡风玻璃内,其中R1为热敏电阻,其温度始终与玻璃温度相同,R2为加热电阻,阻值为0.8欧,电源电压U1=12V,U2=16V。开关S闭合时,当后挡风玻璃的温度达到40℃工作电路会自动断开。
(1)根据电路判断,热敏电阻R1的阻值随温度的升高而   。用久后,电源电压减小,当受控电路自动断开时玻璃温度比设定值   (选填“高”或“低”)。【版权所有:21教育】
(2)将玻璃从0℃加热至40℃,所需的时间是多少 (玻璃质量10kg,玻璃比热容为0.8×103J/ (kg℃),不计热量损耗)21*cnjy*com
(3)不计电磁铁线圈电阻,当线圈中的电流减小到25mA时,电磁继电器的衔铁会断开。若定值电阻R0=250欧,闭合开关,玻璃的温度为10℃和40℃时,控制电路的电功率相差0.02W,则10℃时热敏电阻R1的阻值为多少 21教育名师原创作品
答案解析部分
1.C
热机正常工作时的四个冲程为吸气冲程,压缩冲程,做功冲程,排气冲程。
筒内浸有乙醚的棉花燃烧起来 ,属于机械能转化为内能的过程,故属于压缩冲程。
故答案为:C
2.D
汽油机工作过程:
1、吸气:此时进气门打开,活塞下行,汽油和空气的混合起被吸进汽缸内
2、压缩:此时进气门和排气门同时关闭,活塞上行,混合气被压缩。
3、做功:当混合器被压缩到最小时火花塞跳火点燃混和气,燃烧产生的压力推动活塞下行并带动曲轴转动。
4、排气:当活塞下行到最低点时排气门打开,废气排出,活塞继续上行把多余的废气排出。
A.做功冲程使内能转化为机械能,故内能减小;
B.压缩冲程中, 机械能转化为内能;
C.加热水后热水瓶塞弹起为内能转化为机械能,与做功冲程相同;
D.飞轮100转/分,又由于每做功一次,飞轮转2次,故每秒做功50次。
故答案为:D
3.D
根据对温度、热量和内能的理解判断。
A.一切物体都有内能,故A错误;
B.温度高的物体含有的内能多,故B错误;
C.汽油机的做功冲程中,将燃气的内能转化为飞轮的机械能,即内能减少,故C错误;
D.两个物体之间发生热传递,肯定存在温度差,故D正确。
故选D。
4.C
①根据热机的能量转化判断;
②一切物体都有内能;
③根据热传递的条件和方向判断;
④根据改变物体内能的方式判断。
①热机在做功冲程中内能转化为机械能,故①正确;
②物体温度越低,内能越小,所以0℃的物体有内能,但是内能较少,故②错误;
③两物体相互接触时,热量总是从温度高的物体转移到温度低的物体,故③错误;
④改变物体内能的方法有很多,但本质上只有做功和热传递两种方式,故④正确。
那么正确的是①④。
故选C。
5.B
(1)根据物质的初始态和终末态,确定物态变化的名称;
(2)物体由于机械运动具有的能量叫机械能;
(3)改变物体内能的方式:① 做功,本质为能量的转化;②热传递,本质为能量的转移;
(4)热机的压缩冲程,将机械能转化为内能;做功冲程,将内能转化为机械能。
A.试管口出现的“白雾”是水蒸气由气态变成液态发生液化现象形成的小水珠,故A错误;
B.冲出的木塞高速运动,具有较大的机械能,故B正确;
C.木塞冲出的过程,其实是将气体的内能转化为木塞的机械能,即通过做功的方式改变气体的内能,故C错误;
D.这个能量转化过程与汽油机的做功冲出相似,故D错误。
故选B。【来源:21cnj*y.co*m】
6.C
根据热机的工作过程和能量转化知识判断。
A.四冲程内燃机的工作过程为:吸气、压缩、做功和排气,故甲为压缩冲程,故A错误;
BD.乙为做功冲程,此时两个气门关闭,活塞向下运动,故B、D错误;
C.甲为压缩冲程,将机械能转化为内能,即气体的内能增加,故C正确。
故选C。
7.做功;压缩
做功改变内能是通过能量转化实现的,热传递改变内能是通过能量转移实现的。四冲程汽油机工作过程中,压缩冲程将机械能转化为内能,做功冲程将内能转化成机械能,进气、出气冲程没有能量转化。
古人在“钻木取火”过程中,木头克服摩擦力做功,将机械能转化为内能;在四冲程汽油机的压缩冲程中,活塞压缩气体做功,将机械能转化为内能,与“钻木取火”的能量转化相同。
8.(1)做功
(2)乙
(1)内燃机的做功冲程,将燃料的内能转化为活塞的机械能,其余三个冲程全靠飞轮的惯性完成;
(2)根据电动机的工作原理分析解答。
(1)内燃机为燃油车提供动力,其一个工作循环一般包括吸气、 压缩、做功、排气四个冲程,其中做功冲程使汽车获得动力。
(2)甲:闭合开关后,导体在磁场中做切割磁感线运动时,电流计的指针摆动,产生了感应电流,为发电机的工作原理;
乙:闭合开关后,通过电流的导体在磁场中受力运动,为电动机的工作原理;
故选乙。
9.(1)做功;C
(2)一定不会相碰
(1)注意辨析区别汽油机的四个冲程:
吸气冲程——进气门打开、排气门关闭,活塞向下运动;压缩冲程——进气门关闭、排气门关闭,活塞向上运动,机械能转化为内能;做功冲程——进气门关闭、排气门关闭,火花塞点燃,活塞向下运动,内能转化为机械能;排气冲程——进气门关闭、排气门打开,活塞向上运动;
(2)抓住关键字“光滑”,光滑意为没有摩擦。
(1)向热水瓶中注入一定量的热水后,立即盖上软木塞,瓶中气体受热膨胀,推动软木塞会跳起来,通过做功将内能转化为机械能,类似于汽油机四冲程中的做功冲程。故答案为:做功、C。
(2)A、B两个物体的初始速度相同,当小车突然停止时,由于小车上表面光滑,所以A、B两物体没有受到摩擦力,由于惯性两物体仍保持原有的速度向右做匀速直线运动,所以两物体一定不会相撞。
10.(1)加压;液化
(2)14.3×109
(1)根据液化的方法解答。物质由气态变成液态叫液化。
(2)根据Q=mq计算火箭放出的热量。
(1)方便运输和储存,通常采用降温和加压的方式将氢气和氧气液化后,分别储存于火箭的液氢贮箱和液氧贮箱。
(2)液氢完全燃烧放出的热量:Q=qm=14.3×107J/kg×100kg=14.3×109J。
11.(1)热值大;无污染
(2)3×104kg液态氢完全燃烧释放的热量:Q=mq=3×104kg×1.4×108J/kg=4.2×1012J,
一标准大气压下水的沸点为100℃,
水的质量为:m′= =1.25×107kg
(3)氢能源车所做的功为:W=Pt=70000W×0.5×3600s=1.26×108J,
2kg燃料完全燃烧释放的热量:Q′=m″q=2kg×1.4×108J/kg=2.8×108J,
该发动机的效率为:η= 100%=45%
(1)将氢作为燃料,其在燃烧后生成物为水,同时释放的热量多;
(2)利用其热值算出完全燃烧释放的能量,再利用比热容公式可计算出多少千克的水升温至沸腾;
(3) 发动机的效率为实际车所做的功与完全燃烧产生的热量之比。
21教育网
12.(1)增大;低
(2)Q吸=cm△t=0.8×103J/(kg·℃)×10kg×40℃=3.2×105J,W=Q吸=3.2×105J,P= = =320W,t= =1000s
答:将玻璃从0℃加热至40℃,所需的时间是1000s
(3)当玻璃温度为40℃时,P1=U1×I=12V×0.025A=0.3W,当玻璃温度为10℃时,P2=P1+0.02W=0.32W,R总= = =450Ω,R1=450Ω-250Ω=200Ω
答:10℃时热敏电阻R1的阻值为200Ω
(1)由题意可知,当温度升高到40摄氏度时,电路应停止加热,故此时电流应该减小;
(2) Q吸=cm△t ,故先求出所需热量,再利用电功率的公式求出所需时间;
(3)分别求出玻璃温度为40℃和10℃时的功率,求出总电阻。21·世纪*教育网
(1)当温度升高到40摄氏度时,电路应停止加热,故此时控制电路电阻增大; 电源电压减小 。临界电流不变,故电阻减小。设定值也减小。21*cnjy*com
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)