12.4热机与社会发展巩固练习沪粤版物理九年级上册（含答案）

12.4 热机与社会发展 巩固练习
一、单选题
1．如图所示为四冲程汽油机的某一冲程，下列说法不正确的是（　　）

A．该冲程为做功冲程
B．四个冲程中，只有该冲程向外提供动力
C．该冲程将内能转化为机械能，气缸内气体内能减少
D．若此时汽油机飞轮的转速为300r/min，则1s对外做功50次
2．小林用燃气灶烧水，并给爷爷泡了一壶茶（如图所示）。善于思考的小林发现在这个过程中蕴含了很多物理知识，下列说法中正确的是（　　）

A．水的温度升高，所含有的热量就增多
B．燃气灶烧水时，是将机械能转化为化学能
C．茶香四溢，是因为分子在不停地做无规则运动
D．泡茶要用滚烫的开水，因为分子运动的快慢与温度无关
3．如图是一个正在工作的内燃机的示意图，仔细观察，此时该内燃机应该处于：（　　）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
4．甲、乙两台内燃机，甲的效率为35%，乙的效率为25%，这两个数据表示（　　）
A．内燃机甲做的功比内燃机乙做得多
B．内燃机甲的功率比内燃机乙的功率大
C．在相同时间内内燃机甲燃烧的燃油比内燃机乙多
D．在消耗相同的燃油时，内燃机甲做的有用功比内燃机乙做的有用功多
5．一台单缸四冲程柴油机转速为20转/s，则柴油机1s内（　　）
A．完成20个冲程，做功20次
B．完成40个冲程，做功40次
C．完成40个冲程，做功10次
D．完成20个冲程，做功10次
6．如图所示，在试管里注入少量的水，用软木塞塞紧管口，用酒精灯加热。一会儿试管里的水沸腾了，水蒸气把软木塞向上冲起。下列说法正确的是（　　）
A．这个过程与内燃机的排气冲程类似
B．试管内水的内能增加是通过做功方式改变的
C．软木塞向上冲起时，内能转化为机械能
D．管内水蒸气的内能减少，温度降低，在试管口变成白色的热空气
7．关于热机的效率，以下说法中正确的是（　　）
A．热机做的有用功越多，效率就一定越高
B．热机耗费的燃料越少，有用功越多，则热机的效率就越高
C．热机的功率大，效率就一定高
D．热机损失的能量越多，其效率就一定越低
8．汽油机和柴油机有很多的异同点，下列有关四冲程汽油机和柴油机的异同点说法不正确的是（　　）
A．汽油机和柴油机都是内燃机
B．汽油机和柴油机的一个工作循环对外只做一次功，活塞往复两次
C．吸气冲程，汽油机吸入的只有空气，柴油机吸入的是柴油和空气的混合物
D．柴油机压缩冲程末的温度比汽油机高，燃料燃烧更完全，效率比汽油机高
9．关于热机的效率，下列说法正确的是（　　）
A．提高热机效率的方法之一是减少热量损失 B．一般情况下柴油机的效率比汽油机的效率低
C．热机的效率越高说明做功越快 D．热机做的有用功越多效率越高
10．为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”目标，某汽车集团研发了一款新型汽车，与普通汽车相比较，在同样油耗和使用条件下，工作时尾气中“汽油味”明显降低，动力更强劲．如图为其发动机某一冲程示意图，下列有关说法正确的是（　　）
A．该冲程为压缩冲程，燃料混合物内能增加
B．该冲程为做功冲程，内能转化为机械能
C．汽油在汽缸内完全燃烧，发动机效率可达100%
D．该冲程不依靠飞轮的惯性考完成
二、填空题
11．已知水的比热容是4.2×103 J/(kg ℃)，天然气的热值是4.4×107J/kg。用天然气灶将一壶5kg水从20℃加热到64℃时，水吸收的热量是 J。若天然气灶燃烧放出热量的一半被水吸收，则需要消耗 g天然气。
12．若某四冲程汽油机在工作时飞轮转速为3600r/min，则每秒做功 次。
13．一台单缸四冲程汽油机，它完成吸气冲程时，吸入汽缸里的物质是 ，飞轮转速为，则该汽油机每秒内完成 个冲程，做功冲程中推动活塞做功一次大小恒为，那么这台汽油机的功率为 。
14．如图所示是单缸四冲程汽油机的 冲程，若其飞轮转速为3000r/min，那么该汽油机每分钟对外做功 次。

15．生产的发展需要更为强大的动力，17世纪，人类发明了热机。蒸汽机是最早的热机，英国人 在1782年发明了往复式蒸汽机，使蒸汽机成为可以广泛使用的动力机。物理学中用他的名字命名了 这个物理量的单位。
16．如图是四冲程汽油机 冲程的示意图．汽油燃烧产生高温高压的气体推动活塞向下运动．在活塞向下运动的过程中，汽缸内气体内能 （填：“减少”、“增加”或“不变）．为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，这是通过 的方式减少汽缸内能．一台单缸四冲程柴油机，飞轮转速为3600转/分，该柴油机活塞1s对外做功 次．若其效率为40%，消耗5kg的柴油转化成的机械能是 J。（q柴油=4.3×107 J/kg）
17．如图演示实验中，水烧开后将塞子冲出，是把水蒸气的 能转化为塞子的 能。其能量转化与内燃机的 冲程一样。
18．利用内能可以加热，也可以 。
20．2021年9月17日13时30分许，神舟十二号载人飞船返回舱反推发动机成功点火后，安全降落在东风着陆场预定区域。如图所示，返回舱穿越大气层时温度升高，这是由于摩擦而将 能转化为 能，这是通过 （选填“热传递”或“做功”）的方式完成能量转化的。火箭发动机以液态氢为燃料是因为液氢 ，它 （选填“是”或“不是”）热机。
三、综合题
21．老师用如图1所示实验装置，加热试管使水沸腾，发现试管上方的小风车开始不停地转动。由此引出以下问题，请利用所学的知识回答。
（1）图1实验中能量转化方式与图3中汽油机的 （填序号）冲程相同；
（2）图3中四个冲程的工作顺序是 ，其中不需要靠飞轮的惯性来完成的冲程有： ；（填序号）
（3）图2是柴油机的能流图，带“？”的是 带走的能量，这台柴油机的效率η= ；
（4）若某单缸四冲程汽油机的功率为32kW，做功冲程每次对外做功800J，则在1s内该汽油机能完成 个做功冲程，此汽油机飞轮的转速为 r/min。
22．世界猕猴桃故乡在中国，中国猕猴桃的原产地在陕西。为了将陕西县城的新鲜猕猴桃运输到世界各地，陕西某公司组织物流车队将农产品尽快运送到各个城市。某车早上出发，历经8h，行程700多公里，当天下午就将新鲜的猕猴桃运输到外地的超市。每个猕猴桃平均质量为0.1kg，该运输车装满货物后总质量为31t，轮子与地面的总接触面积为，g取10N/kg。求：
（1）汽油机是汽车的动力设备，四冲程中的 冲程可以使汽车获得动力；
（2）果农将一箱30个猕猴桃从地面放至0.9m高的车厢上，需要克服猕猴桃重力做的功（箱子重力忽略不计）；
（3）运输车对水平路面的压强；
（4）在某段平直公路上，运输车匀速行驶9km用时6min，受到的阻力为，求运输车牵引力做功的功率。
23．近些年，国家倡导“节能减排”，大力推广电动或混动汽车作为人们的代步工具，它拥有两套动力系统，一套是效率为25%的传统汽油机，另一套是效率为90%的电动机。两套系统独立，可以关闭汽油机，靠纯电力驱动；也可以关闭电动机，完全由汽油驱动。“秦”的电池为磷酸铁锂电池，电池电压500V，约6h可以完成充电，可存储3.6×107J的电能，在纯电模式下最多可行驶50km。“秦”在0~100km/h的加速时间仅为5.9s，最高车速可达200km/h，百公里综合油耗低至2L。
（1）考虑空气对其的影响，“秦”在高速行驶时对路面的压力比静止时对路面的压力 ；（选填“更大”或“更小”或“相同”）
（2）“秦”在充满电后，以纯电模式匀速行驶最大里程的过程中，受到的阻力有多大？
（3）在（2）所述的这段行程中，若将“秦”切换为汽油机驱动，则需要消耗多少千克的汽油？（q汽油＝4.6×107J/kg）
参考答案：
1．D
2．C
3．D
4．D
5．C
6．C
7．B
8．C
9．A
10．A
11． 42
12．30
13． 空气和汽油的混合物 120 24
14． 压缩 1500
15． 瓦特 功率
16． 做功 减少 热传递 30 8.6×107
17． 内 机械 做功
18．做功
19． 机械 内 做功 热值高 是
20． 丙 丁、乙、丙、甲 丙 废气 30% 40 4800
21． 做功 27J 6.5×104W
22． 更小 648N 2.82kg