2023-2024学年第一学期人教版物理九年级第14章《热机》单元测试卷（含答案）

2023-2024学年第一学期人教版物理九年级第14章《热机》单元测试卷
一、选择题(每小题2分，共30分)
1．如图所示，在热机的四个冲程中，对外做功的是（　　）
A． B．
C． D．
2．下列的例子中，属于内能转化机械能的是(　　)
A．冬天，在阳光的照射下，人感到暖烘烘
B．用酒精灯加热杯中的水
C．热水里加冷水
D．热水瓶里的塞子自动跳起
3．下列有关热和能的说法中正确的是（　　）
A．物体的温度越高，分子无规则运动越剧烈
B．物体吸收了热量，温度一定升高
C．物体内能增大，一定从外界吸收热量
D．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多
4．在进行如图所示的实验或有关装置工作时，能量转化情况相同的是（　　）
A．乙和丁 B．甲和丙 C．甲和乙 D．丙和丁
5．在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，你认为其中不正确的是（　　）
A．做功可以改变物体的内能
B．热传递改变物体内能是不同形式的能量的互相转化
C．在一定条件下各种形式的能量可以相互转化
D．能量在转移和转化的过程中总会有损耗，但能量的总量总保持不变
6．在降落伞匀速下降的过程中，对能量变化描述正确的是（　　）
A．动能不断增大 B．动能不断减小
C．重力势能不断增大 D．重力势能不断减小
7．关于四冲程汽油机和柴油机，下列说法错误的是（　　）
A．都是内燃机
B．在吸气冲程吸入气缸的都是空气
C．柴油机的气缸顶部是喷油嘴
D．汽油机在压缩冲程末是火花塞点火
8．下列关于能量的说法，正确的是（　　）
A．金属汤勺放在热汤中，汤勺温度升高，这说明内能是可以转移的
B．小孩从滑梯上滑下，机械能不变
C．电水壶工作时，将内能转化为电能
D．“神舟十号”飞船在加速升空过程中，它的动能增加，机械能不变
9．如图所示，将铁丝快速弯折十余次，弯折处温度升高，该过程与四冲程汽油机哪一个冲程能量转化相同？（　　）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
10．一杯香浓的豆浆可以让我们早上有一个精力充沛的开始.电动豆浆机在工作过程中，转动的叶轮将豆子打磨研碎，加热体将豆浆加热至煮熟.下面说法中正确的是（　　）
A．通电后叶轮转动，电动机将机械能转化为电能
B．从开始加热到豆浆煮熟的过程中，豆浆的内能不变
C．煮好的豆浆香气四溢的原因是分子在不停地做无规则运动
D．喝刚刚煮好的豆浆时，在它表面吹气可以加快豆浆的升华，使它凉得快些
11．关于能量及能量之间的转化，下列说法正确的是（　　）
A．火山具有内能，冰山不具有内能
B．火箭在加速上升时，机械能保持不变
C．拦河大坝使水位升高，增大了水的动能
D．坠落的陨石在空中划过一道亮光时，机械能转化为内能
12．下列有关热机的说法中不正确的是（　　）
A．热机工作的过程是将燃料燃烧获得的内能转化成机械能的过程
B．可以采用增大热机功率的方法来增大热机的效率
C．为了防止热机过热,通常用水来降温,是利用水的比热容大的特性
D．热机的大量使用会造成环境污染
13．2020年3月9日，我国用长征三号乙运载火箭，成功发射了北斗系统第54颗导航卫星，这是长征系列运载火箭第327次飞行，下列这种说法正确的是（　　）
A．该火箭使用的燃料主要是液态氢，是因为它的比热容大
B．火箭发射时，周围出现大量的“白气”，这是发射塔下方水池中水汽化而成的水蒸气
C．氢气在液化成液态氢的过程中其内能将减少
D．火箭表面涂有一层叫“烧蚀层”的特殊物质，它在汽化时会放出大量的热
14．下列有关热和能的说法中正确的是（　　）
A．物体的温度越高，分子无规则运动越剧烈
B．物体吸收了热量，温度一定升高
C．物体内能增大，一定从外界吸收热量
D．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多
15．如图所示是汽油机工作的某一冲程，关于该冲程及其能量转化的说法正确的是（　　）
A．吸气冲程，内能转化为机械能 B．压缩冲程，内能转化为机械能
C．排气冲程，机械能转化为内能 D．做功冲程，内能转化为机械能
二、填空题(每空1分，共22分)
16．小明用煤气灶烧水时，进行了如下思考，请你帮他完成填空：
（1）煤气燃烧越充分，其热值　 　.
（2）加热过程中，随着水的温度不断升高，水吸收的热量不断增加，水的比热容　 　.（以上两空选填“变大”、“变小”或“不变”）
17．大量研究表明，能量可以从一个物体转移到其他物体，也可以从一种形式转化为其他形式，而自然界中能的总量是　 　的；但由于能量的转化或转移具有　 　，因此人类可利用的资源是有限的，所以我们仍然要注意节约能源。
18．内燃机是现代社会中最常见的一种热机，内燃机分为　 　 机和　 　 机两大类．
19．一台单缸四冲程汽油机，当飞轮转速是2400r/min时，它每秒钟对外做功　 　次；做功冲程是将　 　转化为机械能。
20．如图表示的是汽油机的　 　冲程；在压缩冲程中，是通过　 　方式增加气体内能的． 汽车发动机常用水做冷却液，是因为水的　 　．
21．在标准大气压下用天然气把3 kg的水从 20℃加热至刚沸腾时，水吸收了　 　的热量，1 m3的天然气，燃烧一半后，剩余天然气的热值　 　 （选填“变大”、“变小”或 “不变”）。 [c水=4. 2 103 J/(kg ℃)]。
22．“扬州美食”誉满天下，烹饪大师在用煤气灶烹饪美食时，主要通过　 　 的方式使得锅内美食的内能增大，石油液化气在燃烧时将　 　 能转化为内能.
23．天然气已经被广泛利用，它是一种　 　（选填“可”或“不可”）再生能源．完全燃烧0.07m3的天然气释放的热量为　 　J，若这些热量的30%被水吸收，在标准气压下可以将2.5kg的水由25℃加热到　 　℃。（q天然气=4×107J/m3，c水=4.2×103J/（kg ℃））
24．如图所示，工作中的四冲程汽油机正处于　 　冲程，该冲程将机械能转化为　 　能，若该汽油机每秒完成40个冲程，则每秒它对外做功　 　次、飞轮转过　 　圈.
三、实验探究题(每空2分，共20分)
25．为比较不同燃料燃烧放热能力的差异，小明设计了如图甲，乙所示的两组对比实验，实验装置完全相同。烧杯内水的初温.质量也都相同，实验中忽略热量的散失，且两种燃料燃烧时均匀放热。
（1）实验中还应控制燃料燃烧的　 　（选填“时间”“初温”或“质量”）相同。
（2）燃料燃烧完后，画出水的温度随时间变化的关系图象如图丙所示。由此可知，燃料1燃烧5min放出的热量　 　（选填“大于”“小于”或“等于”）燃料2燃烧15min放出的热量。
（3）假设燃料完全燃烧，则燃料1与燃料2的热值之比为　 　。
26．小明和小辉学习了燃料的热值后，他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他们组装了如图1和2所示的装置进行实验，记录结果见下表：
燃料 前后温度 煤油 菜籽油
加热前的水温/℃ 25 25
燃料燃尽后的水温/℃ 44 34
（1）为了保证实验结论的可靠性，小明和小辉选择了两套完全相同的装置，并且控制油的质量以及水的质量相同。但对于两杯水的初温他们的看法却不同。请将下列他们的想法补充完整：
①小辉认为实验中是直接用　 　来表示煤油和菜籽油放出热量的多少。所以，实验中两杯水的初温可以不同；
②小明认为因为探究过程中他们采用了　 　法，所以只有燃料的　 　不同，其他因素都必须控制相同。如果两杯水的初温不同，那么水的蒸发快慢以及水与周围环境的温差都不相同，于是两杯水的　 　就不相同，就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多，而水吸收的热量少、水温变化小的情况。所以，实验时必须控制水的初温相同；
③你认为　 　（小明/小辉）的想法更合理；
（2）根据他们的实验记录，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大是　 　；
（3）小明和小辉在实验前用天平分别测出了烧杯中水的质量以及燃油的质量。并由记录的数据，利用公式Q吸=cm（t﹣t0）计算出了水吸收的热量。小辉想通过这些数据计算出煤油和菜籽油的热值。你认为他的计算结果是　 　的（可靠/不可靠）。
四、计算题(共28分)
27．（10分）一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能量约为8.4×106
J，这些能量相当于完全燃烧0.7kg的干木柴才能得到．将这些干木材放在煤炉中用来烧水，可以使8kg的水温度升高50℃，已知水的比热容为4.2×l 03 J/（kg．℃）．求：
（1）（3分）干木材的热值．
（2）（3分）8kg的水温度升高50℃所吸收的热量．
（3）（4分）此煤炉烧水时的效率．
28．（8分）某物理兴趣小组的同学用煤炉给10kg的水加热，同时绘制了加热过程中水温随时间变化的曲线，如图所示。若在6min内共完全燃烧了0.6kg煤，水的比热容c= 4.2×103 J/(kg·℃)，煤的热值为3×107J/kg。求：
（1）这些煤完全燃烧产生的热量是多少？
（2）假如单位时间燃烧煤的质量相同，则在烧水过程中的热效率是多少？0～2min时间内的热效率是多少？
29．（10分）某型号汽车在车型测试中，在一段平直公路上以80km/h的速度匀速行驶了6km，消耗汽油2L，已知汽油的密度为0.7×103kg/m3，汽油的热值为4.5×107J/kg。假设汽油完全燃烧，汽油机的效率为40%，求该型号汽车在以此速度行驶过程中，
（1）汽油完全燃烧放出多少热量？
（2）汽车受到的阻力是多大？
答案
1-10 ADAAB DBABC DBCAD
16．（1）不变
（2）不变
17．守恒；方向性
18．汽油；；柴油
19．20；内能
20．做功；做功；比热容大
21．；不变
22．热传递；化学
23．不可；2.8×106；100
24．压缩；内；10；20
25．（1）质量
（2）大于
（3）4∶3
26．（1）水温升高的多少；控制变量；种类；散热；小明
（2）煤油
（3）不可靠
27．（1）解：因为Q放＝mq，所以q＝ ＝1.2×107J/kg
（2）解：8kg的水温度升高50℃所吸收的热量Q吸＝cm△t＝4.2×l 03 J/(kg ℃)×8kg×50℃＝1.68×106J
（3）解：煤炉烧水时的效率：η＝ ×100%＝20%
28．（1）解：煤完全燃烧产生的热量Q放=m煤q=0.6kg×3×107J/kg=1.8×107J
答：这些煤完全燃烧产生的热量是1.8×107J
（2）解：由图可知，在6min内水升高的温度Δt=80℃﹣20℃=60℃
水吸收的热量
煤炉烧水时的热效率
假如单位时间燃烧煤的质量相同，0～2min时间内煤完全燃烧放出的热量
由图可知，在0～2min内水升高的温度Δt′=50℃﹣20℃=30℃
水吸收的热量
这段时间内的热效率
答：假如单位时间燃烧煤的质量相同，则在烧水过程中的热效率是14%；0～2min时间内的热效率是21%。
29．（1）解：汽油的质量为m=ρ汽油V=0.7×103kg/m3×2×10-3m3=1.4kg
汽油完全燃烧放出热量为Q放=mq汽油=1.4kg×4.5×107J/kg=6.3×107J
答：汽油完全燃烧放出热量为6.3×107J；
（2）解：牵引力做的功为W=ηQ放=40%×6.3×107J=2.52×107J
由功的公式W=Fs可得，汽车的牵引力为F= =4.2×103N
因为汽车做匀速直线运动，所以受到的阻力f=F=4.2×103N
答：汽车受到的阻力是4.2×103N。
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