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2025年秋-教科版物理九年级上册单元测试-第二章 《改变世界的热机》提升卷
姓名：__________ 班级：__________考号：__________
题号 一 二 三 四 总分
评分
阅卷人 一、选择题
得分
1．（2024九上·广州期中）以下关于热现象的说法不正确的是（ ）
A．厨房里散发出浓浓的香味，说明分子在不停地做无规则运动
B．四冲程内燃机的做功冲程发生的能量转化与汽车轮胎爆破时能量转化是相同的
C．从游泳池上来感觉冷是由于水蒸发吸热
D．物体温度升高一定是吸收了热量
【答案】D
【知识点】蒸发及其现象；做功改变物体内能；热机；分子热运动
【解析】【解答】A．厨房里能闻到炒菜的香味，说明分子在空气中不停地做无规则运动，故A正确不符合题意；
B．汽车轮胎爆破时，将气体的内能转化为轮胎爆炸时的机械能，与四冲程内燃机的做功冲程相同，故B正确不符合题意；
C．从游泳池里出来后，水吸收人体的热量而蒸发，因此感觉冷，故C正确不符合题意；
D．物体温度升高，可能是外界对它做功，也可能吸收热量，故D错误符合题意。
故选D。
【分析】A.根据分子运动的知识判断；
B.热机的做功冲程，将内能转化为机械能；压缩冲程，将机械能转化为内能；
C.根据液体蒸发吸热判断；
D.做功和热传递都能改变物体内能。
2．（2024九上·中山期中）如图所示，某实验小组自制了火箭模型，演示时从瓶口喷入雾状酒精并盖上锥形纸筒，从瓶子侧面小口点火，纸筒立即飞出，关于此过程分析正确的是（ ）
A．锥形纸筒内雾状酒精的热值会变大
B．纸筒飞出，瓶内气体的内能减小，温度下降
C．燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程
D．演示后闻到没燃烧完酒精的味道，这些酒精的比热容会变小
【答案】B
【知识点】做功改变物体内能；比热容；燃料的热值；热机
【解析】【解答】A．热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料是否充分燃烧无关，所以锥形纸筒内雾状酒精的热值会不变，故A错误；
BC．纸筒飞出时，瓶内气体对纸筒做功，瓶内气体的内能转化为纸筒的机械能，瓶内气体的内能减小，温度下降，燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的做功冲程，故B正确，C错误；
D．比热容是物质的一种特性，与物质的种类、状态有关，与物质的质量和体积无关，故演示后闻到没燃烧完酒精的味道，这些酒精的比热容会不变，故D错误。
故选B。
【分析】（1）不同物质一般热值不同，同种物质其热值相同；
（2）做功可以改变物体的内能，外界对物体做功，物体内能增大；物体对外界做功，物体内能减小；
（3）内燃机的压缩冲程将机械能转化内能；做功冲程将内能转化为机械能；
（4）比热容是物质的一种特性，与物质的种类、状态有关，与物质的质量和体积无关。
3．（2024九上·长沙期中）2024年10月30日凌晨四点，长征二号F遥十九运载火箭搭载神舟十九号载人飞船成功发射升空。关于运载火箭发射升空时涉及的物理知识，下列说法正确的是（ ）
A．使用的燃料热值比较小
B．燃气主要通过热传递使周围的空气内能增大
C．燃料燃烧时将内能转化为化学能
D．火箭发射后燃料消耗完了，说明发射过程不遵守能量守恒定律
【答案】B
【知识点】燃料的热值；热机
【解析】【解答】A．热值是燃料的一种特性，运载火箭使用的的燃料热值比较大，在相同情况下放出的热量多，可供利用的多，故A错误；
B．燃料燃烧时，将燃料的化学能转化为内能，燃气燃烧向外放出热量，周围的空气吸收热量，内能增加，是通过热传递的方式改变空气的内能，故B正确；
C．改变物体内能的方式有：做功和热传递；改变物体内能的方式有：做功和热传递，燃料燃烧时，发生化学反应，将化学能转化为内能，故C错误；
D．在能量转移或转化的过程中，遵守能量守恒定律。在能量转移或转化的过程中，遵守能量守恒定律，火箭发射后燃料消耗完了，是将燃料的能量转化为其他形式的能，但自然界中的总能量保持不变，因此遵守能量守恒定律，故D错误。
故答案为：B。
【分析】 （1）热值是燃料的一种特性，相同质量的不同燃料，热值大的燃料完全燃烧放出的热量多；
（2）燃料燃烧时，将燃料的化学能转化为内能；
（3）改变物体内能的方式有：做功和热传递；
（4）在能量转移或转化的过程中，遵守能量守恒定律。
4．（2024九上·江门期中）单缸四冲程内燃机的四个冲程的示意图如图所示，下列四小冲程的顺序排列正确的是
A．丙丁乙甲 B．乙丁甲丙 C．乙甲丁内 D．甲乙丙丁
【答案】B
【知识点】热机的四个冲程
【解析】【解答】根据图像，甲中气门闭合，活塞向上，是做功冲程；乙图，进气门打开，活塞向下，是吸气冲程；丙图，排气门打开，活塞向上，是排气冲程；丁图，气门闭合，活塞向上，是压缩冲程，根据汽油机工作的过程时，顺序为吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，排序为乙、丁、甲、丙，B符合题意。
故选B。
【分析】根据汽油机的气门状态和活塞运行方向，判断冲程，根据汽油机工作时的冲程排序。
5．（2024九上·中山期中）下列图由关于物理过程及现象解析正确的是（ ）
A．甲图，将两个铅柱压在一起，下面能够悬挂一个钩码，说明分子不停地运动
B．乙图，厚玻璃筒内的空气被压缩时，内能转换为机械能，瓶内空气的内能增加
C．丙图，试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气的内能转化为塞子的机械能
D．丁图，抽掉玻璃片，下方瓶中的二氧化氮扩散到上方瓶中，说明分子之间有作用力
【答案】C
【知识点】做功改变物体内能；热机；分子热运动；分子间相互作用力
【解析】【解答】A．将两个铅柱压在一起，下面能够悬挂一个钩码，不会分开说明分子间存在引力，故A错误；
B．外界对空气做功，外界的机械能转化内能给空气，空气内能增大，故B错误；
C．水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能转化为机械能，水蒸气的内能减少，故C正确；
D.抽掉玻璃板，发现二氧化氮向上运动，是反映了相互接触的两物质彼此接触进入对方的现象，这种现象为扩散现象，故D错误。
故选C。
【分析】本题考查：（1）物质内分子间存在相互作用的引力和斥力；（2）外界对物体做功，物体内能增大；物体对外界做功，物体内能减小。（3）两物质彼此接触，其分子进入对方的现象，是扩散现象。
6．（2025九上·武威期末）下图是四冲程汽油机的工作示意图，下列说法正确的是（ ）
A．丁冲程中主要是通过热传递的方式改变汽缸内物质的内能
B．乙冲程中吸入的物质只有空气
C．甲冲程中存在化学能转化为内能的过程，汽缸内气体分子运动剧烈程度增强
D．这四个冲程的正确顺序是乙→甲→丁→丙
【答案】D
【知识点】热机；热机的四个冲程；分子热运动
【解析】【解答】A．丁冲程的特点为进气和排气门关闭，火花塞点燃，活塞向下运动，通过做功的方式将内能转化机械能，属于做功冲程，故A错误；
B．汽油机在吸气冲程进吸入的空气和汽油混合气体；故B错误；
C．甲冲程活塞向上运动，机械能转化为内能，属于压缩冲程；故C错误；
D．热机四冲程的顺序为进气、压缩、做功、排气冲程，故这四个冲程的正确顺序是乙→甲→丁→丙。故D正确。
故选D。
【分析】汽油机四个冲程包括：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，根据特点进行识别。
吸气冲程特点：进气后打开，排气口关闭，活塞下移；压缩冲程：进气后关闭，排气口关闭，活塞上移，能量转化为机械能转化为内能，气缸内空气内能增加；做功冲程：进气后关闭，排气口关闭，火花塞点燃，高温高压的气体推动活塞下移，气体内能减小，能量转化为内能转化为机械能；排气冲程：进气后关闭，排气口打开，活塞上移，排除废气。
7．（2025九上·龙岗期末）燃气的特殊气味是人为添加的臭味剂所产生的，而不是燃气本身所固有的。加入臭味剂的目的是（ ）
A．增大燃气的热值 B．燃气泄露时，更容易识别
C．使燃气的分子热运动更快 D．提高燃气燃烧时的加热效率
【答案】B
【知识点】燃料的热值；热机的效率
【解析】【解答】ABCD、燃气的特殊气味是人为添加的臭味剂所产生的，而不是燃气本身所固有的。加入臭味剂的目的是燃气泄漏时，更容易识别，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
【分析】为了安全使用燃气防止泄露，利用分子的热运动添加一些人能闻出来的物质，当燃气泄漏时，可以让人能判断燃气是否泄漏。
8．（2024九上·榆树月考）下列关于比热容、热值和热机效率的描述，正确的是（ ）
A．使燃料燃烧更充分，可以增大其热值
B．使用热值大的燃料，就可以提高热机效率
C．水的比热容c＝4.2×103J/（kg ℃）表示水升高1℃吸收的热量是4.2×103J
D．甲柴油机的效率比乙的效率高，燃烧质量相同的燃料，甲柴油机将燃料燃烧放出的热量变成有用功的能量比乙大
【答案】D
【知识点】比热容；燃料的热值；热机的效率
【解析】【解答】A．热值与燃料燃烧是否充分无关，故A错误；
B．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率；使用热值大的燃料，不一定能提高热机效率，故B错误；
C． 水的比热容c＝4.2×103J/（kg ℃）表示1kg水升高1℃吸收的热量是4.2×103J ，故C错误；
D． 甲柴油机的效率比乙的效率高，即燃烧质量相同的燃料，放出的热量相同，甲柴油机将燃料燃烧放出的热量变成有用功的能量比乙大，故D正确。
故选D。
【分析】1、物质的热值为单位质量燃料完全燃烧释放的能量，是物质的基本属性；只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关。
2、 比热容表示1kg物体升高1℃吸收的热量。
9．（2023九上·惠阳月考）内燃机的发明，使人类的许多梦想得以实现，飞机、潜艇、坦克等，都是在内燃机发明之后才研制成功的。如图是某内燃机的能量流向图，关于内燃机，下列说法正确的是（ ）
A．该内燃机的热机效率为30%
B．内燃机是一种环保型的机器
C．减小机械摩擦可提高内燃机的效率
D．内燃机的四个冲程都把内能转化为机械能
【答案】C
【知识点】热机；热机的效率
【解析】【解答】A．根据能量去向，则内燃机的热机效率：，故A错误；
B．内燃机的排气冲程排除的废气有未燃烧的燃料和二氧化硫等污染物，对环境有污染，故B错误；
C．克服摩擦消耗能量，减小机械摩擦可提高内燃机的效率，故C正确；
D．内燃机的做功冲程把内能转化为机械能，故D错误。
故选C。
【分析】根据总能量和损失的能量，计算热机效率；减小能量损失，可以提高热机效率；内燃机排放的废气对环境有污染；做功冲程将内能转化为机械能。
10．（2025九上·龙岗期末）从20世纪初至今，燃气灶的加热效率从30%增加到60%以上。以下做法不能提高加热效的是（ ）
A．使用智能燃气灶根据烹饪需求实时调整火力大小
B．优化燃烧室设计，确保燃料与空气的混合更加充分
C．使用热值更小的燃料
D．回收烟气中的热量，用于预热进入燃烧室的空气
【答案】C
【知识点】燃料的热值；热机的效率
【解析】【解答】A.使用智能燃气灶根据烹饪需求实时调整火力大小，可以提高燃料的利用率，从而提高热机效率，故A不符合题意；
B.优化燃烧室设计，确保燃料与空气的混合更加充分，可以提高燃料的利用率，从而提高热机效率，故B不符合题意；
C.使用热值更小的燃料，热值是燃料的一种特性，热值越小，在相同条件下，完全燃烧放出的热量越少，不能提高加热效率，故C符合题意；
D.回收烟气中的热量，用于预热进入燃烧室的空气，可以提高燃料的利用率，从而提高热机效率，故D不符合题意。
故选C。
【分析】从20世纪初至今，燃气灶的加热效率从30%增加到60%以上，使用热值更小的燃料，热值是燃料的一种特性，热值越小，在相同条件下，完全燃烧放出的热量越少，不能提高加热效率。
11．（2025九上·广安期末）下列说法错误的是（ ）
A．水电站主要将机械能转化为电能
B．永动机是不可能制造成功的
C．太阳能热水器主要将太阳能转化为内能
D．由能量守恒定律可知，热机的机械效率可以达到100%
【答案】D
【知识点】热机的效率；能量的转化或转移
【解析】【解答】A．水电站利用水能发电，将水能转化为电能，故A正确，不符合题意；
B．能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化和转移中，能量的总量保持不变，能量是守恒的，永动机不可能实现，故B正确，不符合题意；
C．太阳能热水器吸收太阳能来加热水，将太阳能转化为内能，故C正确，不符合题意；
D．热机工作时，有较多的能量损失，有用功总是小于总功，热机效率总是小100%，故D错误，符合题意。
故选D。
【分析】根据消耗的能量和获得的能量，判断能量转化情况；能量转化和转移时，能量是守恒的；使用任何机械都不可避免能量损失，利用率不能到达100%。
12．（2024九上·中山期中）人们对事物进行比较，经常要引入相应的物理量。下列说法中错误的是（ ）
A．进行做功多少的比较，引入“功率”
B．进行物质吸热能力的比较，引入“比热容”
C．进行燃料完全燃烧放热能力的比较，引入“热值”
D．进行热机对燃料利用率的比较，引入“热机效率”
【答案】A
【知识点】功率的概念；比热容；燃料的热值；热机的效率
【解析】【解答】A.功率指的是单位时间做功的多少，是用来表示做功快慢的物理量，故A错误；B.比热容指的是单位质量的物质升高或降低1℃所吸收或放出的热量，是用来表示物质吸热能力大小的物理量，故B正确；
C.热值指的是单位质量的燃料完全燃烧放出的热量，故C正确；
D.用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率，即进行热机对燃料利用率的比较，故D正确。
故选A。
【分析】（1）功率用来表示做功快慢的物理量；
（2）比热容用来表示物质吸放热能力大小的物理量，比热容是物质的一种特性；物质的比热容只跟物质的种类和状态有关，与物体质量的大小、温度高低、吸收或放出热量的多少均无关；
（3）热值是燃料本身的特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、放出热量的多少以及是否充分燃烧无关；
（4）用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率，由于热机在工作过程中总有能量损失，所以热机的效率总小于1；只有有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比越大时，热机的效率才会越大。
13．（2024九上·北流期中）如图所示，是燃料在内燃机中燃烧的能量流向图，该内燃机的热机效率是（ ）
A．10% B．20% C．30% D．70%
【答案】C
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】热机效率是有用机械能与燃料燃烧的内能之比，图中，内燃机的热机效率是：
，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选 C。
【分析】根据内燃机总能量和损失能量的差，计算热机效率。
14．（2019九上·简宁期末）有甲、乙两台汽油机，若在同一时间内甲做的有用功是乙做的有用功的2倍，甲的效率是25％，乙的效率是20％。则在同样时间内，甲、乙两汽油机消耗汽油的质量之比为（ ）
A．2：5 B．8：5 C．5：8 D．5：2
【答案】B
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】由热机效率公式可得 ： 得：，，
所以，
又因为Q＝qm，则甲、乙两机消耗的汽油质量之比是8：5。
故答案为：B。
【分析】根据甲、乙所做的有用功，与它们的效率，利用热机效率公式，即可求出甲、乙两机消耗的总能量之比 ， 即汽油质量之比。
15．（2023九上·巴州月考）汽油机甲，飞轮每分钟转2400转，汽油机的汽缸容积为150cm3，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为2.0×106Pa，且甲汽油机一分钟消耗25g汽油。汽油机甲与汽油机乙的效率比值为5∶4，汽油机甲的功率是乙的2.5倍，则汽油机甲的功率和甲、乙汽油机相同时间的油耗之比为（ ）（汽油的热值为4.8×107J/kg）
A．3.6×106W；2∶1 B．6000W；2∶1
C．3.6×106W；1∶2 D．6000W；1∶2
【答案】B
【知识点】功率计算公式的应用；热机的效率；功的计算及应用
【解析】【解答】由题意可知，一个做功冲程燃气对活塞做的功为：
曲轴每转两圈对外做功一次，甲汽油机每分钟转2400转，对外做功1200次，则1min甲汽油机对外做的总功为：
则甲汽油机的热功率为：
汽油机的效率为：
由题意知道，汽油机的功率之比为：，汽油机的效率比值为：，则甲、乙汽油机相同时间的油耗之比为：
故ACD错误，B正确。
故选B。
【分析】已知燃气对活塞的压强和气缸容积，根据求出一个做功冲程燃气对活塞做的功；已知甲汽油机每分钟转动的圈数，根据曲轴每转两圈对外做功一次，求出1min甲汽油机对外做的总功，再根据求出甲汽油机的热功率；
已知甲、乙汽油机的功率之比和效率之比，根据求出甲、乙汽油机相同时间的油耗之比。
阅卷人 二、填空题
得分
16．（2025九上·清新期末）如图甲所示是四冲程汽油机的 冲程示意图，它将 能转化为机械能，与它原理相同的是 (选填“乙”或“丙”)图所示的演示实验.
【答案】做功；内能；丙
【知识点】热机；热机的四个冲程
【解析】【解答】根据甲图可知，两个气门关闭，活塞向下运动，那么为做功冲程，将燃气的内能转化为活塞的机械能。
乙中活塞向下按动时，对气体压缩，将机械能转化为内能；丙中塞子跳出时，水蒸气的内能转化为塞子的机械能。
故选丙。
【分析】根据活塞的运行方向和气门的开合确定冲程名称，并确定能量转化过程即可。
17．（2025九上·普宁期末）寒冷的冬季，小丽和小军冻得伸不出手，于是分别采取了图甲和图乙所示的不同取暖方式。从物理学的角度来看，小军是通过 的方式增加手的内能：两种增加内能的方式是 (选填“等效””或“不等效”)。小军看到一台单缸四冲程汽油机工作原理图，上面标记了飞轮转速1200r/min， 则它的气缸内燃气每秒钟对外做功 次。
【答案】做功；等效；10
【知识点】做功改变物体内能；热机的四个冲程
【解析】【解答】 （1）由图可知小军是通过搓手来取暖的，这是通过做功的方式增加了手的内能；
（2）而小丽用热水袋暖手，是通过热传递的方式增加了手的内能，且两种增加内能的方式是等效的。
（3）单缸四冲程汽油机一个工作循环包括四个冲程，飞轮转两圈，对外做功1次，飞轮转速为1200r/min，则飞轮每秒钟转20圈，每秒钟对外做功10次。
【分析】 （1）改变内能的方式包括做功和热传递；
（2）做功和热传递在改变内能的方式上是等效的；
（3）四冲程内燃机一个工作循环包括四个冲程，飞轮转两圈，对外做功一次，据此分析计算。
18．（2024九上·襄阳期中）塑料瓶是一种常见的生活物品，空塑料瓶可以做许多物理小实验。在安全情况下，小明用高压打气筒往封闭空塑料瓶内打入空气，如图所示。随着瓶内气压增加，气体内能增大，这是通过 方式改变瓶内气体内能。当气压达到一定程度时，瓶盖飞出，这一过程与内燃机 冲程的能量转化情况相同。
【答案】做功；做功
【知识点】做功改变物体内能；热机
【解析】【解答】向封闭空塑料瓶内打入空气，压缩看清体积，把机械能转化为内能，使瓶内气体内能增大，是做功的方式改变瓶内气体的内能；
当气压达到一定程度时，瓶盖飞出，瓶内气体对瓶盖做功，把气体的内能转化为瓶盖的机械能，在内燃机中，做功冲程中将内能转化为机械能，二者能量转化情况相同。故第1空填：做功；第2空填：做功。【分析】压缩体积，是做功的方式改变内能；在内燃机中，做功冲程将内能转化为机械能。
19．（2024九上·广州期中）（1）如图是汽油机的能量流向图，以下说法正确的有______（选填以下正确选项的字母）；
A．E1=E2+E3 B．E1=E2+E3+E4+E5+E6+E7
（2）一辆小轿车行驶了一段路程，汽油机共消耗汽油5kg，汽油机输出的机械能为4.6×107J。此过程中该汽油机的效率是 ；（汽油的热值q汽油=4.6×107J/kg）
（3）汽车发动机冷却液的主要成分是水，这是利用了水的 较大；
（4）某初温为50℃的固态物体每相同时间吸收相同的热量且不对外做功，它的温度随时间变化的图像如图，由此可知该物体 （填写以下正确描述的序号）。
①沸点是80℃
②是晶体
③10min至25min时，内能保持不变
④10min至25min时，分子运动剧烈程度不变
【答案】（1）A
（2）20%
（3）比热容
（4）②④
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象；燃料的热值；热机；热机的效率
【解析】【解答】（1）根据图片可知，燃料完全燃烧放出的热量进入气缸后分成两部分，即实际放出的热量E2和未完全燃烧损失的能量E3，则E1=E2+E3；
实际放出的热量E2分成三个部分，即有用的机械能E5，机械损失E6，废气带走的E7和气缸散热E4，则E2=E4+E5+E6+E7；
故选A。
（2）根据题意可知， 汽油机输出的机械能为4.6×107J ，
汽油燃烧放出的热量为Q放=mq=5kg×4.6×107J/kg=2.3×108J；
那么该汽油机的效率。
（3）水的比热容较大，质量相同的水与其他物质相比，在升高相同温度时可以吸收更多的热量，因此散热效果最好，则汽车发动机冷却液的主要成分是水；
（4）①该物质是固态物体，加热熔化时温度保持80℃不变，所以80℃是该物质的熔点，故①错误；
②该物质有固定的熔点，是晶体，故②正确；
③根据图像可知，10 min~25 min时，不断吸收热量，内能增加，故③错误；
④根据图像可知，10 min~25 min时，该物质温度不变，分子运动剧烈程度不变，故④正确。
故选②④。
【分析】（1）根据图片分析各个能量形式之间的数量关系；
（2）根据Q放=mq计算出汽油燃烧放出的热量，然后根据计算汽油机的效率；
（3）比热容是表示物质吸放热本领大小的物理量；
（4）①②晶体熔化时温度保持不变，这个温度就是晶体的熔点；
③吸收热量，内能增大；放出热量，内能减小；
④温度决定分子运动的剧烈程度。
（1）由图可知
E1=E2+E3
E2=E4+E5+E6+E7
故选A。
（2）汽油燃烧放出的热量为
Q放=mq=5kg×4.6×107J/kg=2.3×108J
该汽油机的效率
（3）汽车发动机冷却液的主要成分是水，这是因为水的比热容较大，质量相同的水与其他物质相比，在升高相同温度时可以吸收更多的热量。
（4）①该物质是固态物体，加热熔化以后才会变为液体，所以80℃是该物质的熔点，故①错误；
②由图可知，该物质有固定的熔点，是晶体，故②正确；
③t为10 min~25 min时，不断吸收热量，内能增加，故③错误；
④t为10 min~25 min时，该物质吸收热量，温度不变，分子运动剧烈程度不变，故④正确。
故选②④。
20．（2024九上·长沙月考）下图为四缸发动机工作原理：内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。
排量 3.0L
输出功率 150kW
转速 6000r/min
（1）有一台四缸发动机，其主要技术指标如表所示。其中排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积，又称单缸排量，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离（即冲程长），转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数，单缸排量V= L，该发动机的做功冲程每次做功 J。
（2）在做功冲程里，燃气对活塞所做的功可表示为W=pV，式中p表示燃气对活塞的压强，则p= Pa。
【答案】0.75；750；106
【知识点】功率计算公式的应用；热机的四个冲程
【解析】【解答】（1）由题意知，四个汽缸工作的总总排量为3.0L，则单缸排量
转速为6000r/min，即100r/s，单缸四冲程内燃机每个工作循环曲轴转两周，做功一次，所以，单缸四冲程内燃机1s内做功50次，4缸四冲程内燃机1s内做功200次。由可得，发动机在1s内做功
W=Pt=150×103W×1s=1.5×105J
则每次做功冲程做功
（2）燃气对活塞所做的功可表示为W =pV，则燃气对活塞的压强
单缸排量V=0.75L
故答案为：（1）0.75，750；（2）106
【分析】 (1)知道四个缸总排量，可以求单缸排量；
知道发动机的输出功率，利用功率公式计算发动机在1s内做功的多少，因为有四个缸同时工作，所以可以求出每个缸1s内做功多少，又知道转速(每分钟曲轴或飞轮所转的周数)为6000r/min，而四冲程内燃机每个工作循环曲轴转两周、做功一次，可知1min内做功3000次，得出1s内做功50次，可以求每个做功冲程里发动机做功多少；
(2)上面求出了在每个做功冲程里，燃气对活塞所做的功的大小，又知道单缸排量V，利用W=pV求燃气对活塞的压强。
21．（2024九上·大冶月考）如图是一台四冲程汽油机的剖面图，使汽车获得动力冲程的是 冲程；如果它的飞轮转速是3600r/min，则每秒钟对外做功 次；坚持走可持续化发展的道路，截止2023年我国处于使用状态的燃油车的数量突破3亿辆；每辆燃油车每年耗燃油1.8t，燃油车内燃机的效率平均值取35%；如果能把内燃机效率提高1%，则我国每年可以节约 t燃油。
【答案】做功；30；1.5×107
【知识点】热机的效率；热机的四个冲程
【解析】【解答】（1）四冲程内燃机包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，进气门、排气门都关闭，活塞正向上运动，则是做功冲程，将内能转化为机械能，做功冲程使汽车获得动力。
（2）四个冲程汽油机每个循环飞轮转2圈，活塞往复运动2次，对外做功1次；已知飞轮的转速为3600r/min，所以此汽油机飞轮每秒钟转60圈，对外做功30次。
（3）内燃机效率提高后为
内燃机有用功为
因为内燃机效率提高前后有用功是相同的，则有每辆汽车
故
则每辆汽车每年节约燃油为
所以我国每年可以节约的燃油为
【分析】1、四冲程内燃机包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，根据进气门排气门是打开还是关闭，以及活塞向上运行还是向下运行来判断该图是哪个冲程。进气门、排气门都关闭，活塞正向上运动，则是做功冲程。进气门打开，排气门关闭则是吸气冲程，进气门排气门都关闭，活塞向下运行则是压缩冲程，进气门关闭而排气门打开则是排气冲程。
2、四个冲程汽油机每个循环飞轮转2圈，活塞往复运动2次，对外做功1次；已知飞轮的转速为3600r/min，所以此汽油机飞轮每秒钟转60圈，对外做功30次。
3、效率提高了但有用功相同，可得出提高效率后燃油质量与原来质量关系，再计算每年节约燃油质量。
22．（2024九上·长沙月考）汽油机和柴油机在工作过程中有较多不同，如汽油机在压缩冲程末会由火花塞点火，使汽油燃烧而引发做功冲程，而柴油机在压缩冲程末会从 中喷出雾状柴油，使柴油燃烧而引发做功冲程。甲、乙两柴油机在做功冲程中每做功一次，对外输出的有用功相等，输出的有用功功率之比为2∶3，甲柴油机的效率为32%，乙柴油机的效率为36%，乙柴油机在某工作的时间内消耗了10kg的柴油，则甲柴油机在相等的时间内消耗的柴油为 kg。
【答案】喷油嘴；7.5
【知识点】热机的效率；热机的四个冲程
【解析】【解答】柴油机在压缩冲程末会从喷油嘴中喷出雾状柴油，使柴油燃烧而引发做功冲程。
设甲乙柴油机在相同的时间t（单位秒）飞轮的转数分别为n甲、n乙，则每秒对外做功次数分别为和；在做功冲程中每做功一次，对外输出的有用功W相等，故在相同的时间内，甲乙柴油机对外做的功分别为和，甲、乙两柴油机输出的有用功率之比为2∶3，则，
可得甲、乙柴油机在相同的时间内飞轮的转数之比为：，
在相等的时间内甲乙柴油机对外做的功之比为：①，
因柴油机的效率为：，
故，结合①式，因此有：，
故甲柴油机在相等的时间内消耗的柴油为：。
【分析】柴油机气缸顶端有个喷油嘴，在压缩冲程末会从喷油嘴中喷出雾状柴油；
设甲乙柴油机在相同的时间t（单位秒）飞轮的转数分别为n甲、n乙，根据 1个工件循环包括4个冲程，飞轮转2圈，对外做功1次，表示出在相同的时间内，甲乙柴油机对外做的功；根据 结合输出的有用功功率之比为2∶3， 可求出甲、乙柴油机在相同的时间内飞轮的转数之比；根据可求出甲柴油机在相等的时间内消耗的柴油。
阅卷人 三、实验探究题
得分
23．（2024九上·白云期中）根据图中实验回答问题。
（1）如图1所示，在热水和冷水中分别滴入两滴墨水，不要搅动杯中的水，选用热水和冷水做实验的目的是便于探究分子无规则运动速度与 的关系。
（2）如图2所示，瓶内装有少量的水，水上方有水蒸气，用打气筒向瓶内打气，当塞跳起时，瓶内出现白雾，这说明气体对外做功时，内能 （选填“增大、“减小”或“不变”）。
（3）如图3所示是热机的 冲程，这个冲程是通过 的方式改变它的内能。
（4）如图4所示，当软木塞被冲出时，发生的能量转化是 转化为 。
（5）如图5的实验说明了 。
【答案】（1）温度
（2）减小
（3）压缩；做功
（4）内能；机械能
（5）分子间存在引力
【知识点】做功改变物体内能；热机；热机的四个冲程；分子间相互作用力
【解析】【解答】（1）如图1所示，选用热水和冷水做实验的目的是便于探究分子无规则运动速度与温度的关系。
（2）如图2所示，瓶内装有少量的水，水上方有水蒸气，用打气筒向瓶内打气，瓶内的水蒸气对塞子做功，当塞跳起时，瓶内温度高的的水蒸气遇冷液化形成白雾，这说明气体对外做功时，内能减小。
（3）如图3所示的冲程中，进气门和排气门关闭，活塞向上运动，是热机的压缩冲程，这个冲程是通过做功的方式改变它的内能。
（4）如图4所示，当软木塞被冲出时，试管中水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能转化为木塞的机械能，故发生的能量转化是内能转化为机械能。
（5）如图5的实验中，两铅块在重物拉力的作用下没有分开，说明了分子间存在引力。
故答案为：（1）温度；（2）减小；（3）压缩；做功；（4）内能；机械能；（5）分子之间存在引力。
【分析】（1）物质是由分子组成的，组成物质的分子在不停地做无规则运动；分子的运动与温度有关，温度越高，分子运动越快；
（2）改变物体内能的两种方法：做功和热传递．对物体做功物体的内能增加，物体对外做功，物体的内能减少；物体吸收热量内能增加，物体放出热量内能减少；
（3）汽油机一个工作循环包含吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程；吸气冲程进气门打开，排气门关闭，活塞往下运动；压缩冲程，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，机械能转化为内能；做功冲程，进气门和排气门都关闭，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，活塞往上运动；
（4）热机的原理是将内能转化为机械能；
（5）分子间同时存在相互作用的引力和斥力。
（1）如图1所示，在热水和冷水中分别滴入两滴墨水，不要搅动杯中的水，选用热水和冷水做实验，使墨水所处的温度不同，根据实验现象可以探究分子无规则运动速度与温度的关系。
（2）如图2所示，瓶内装有少量的水，水上方有水蒸气，用打气筒向瓶内打气，当塞跳起时，瓶内出现白雾，此时瓶内的水蒸气对塞子做功，瓶内的水蒸气遇冷放热液化，这说明气体对外做功时，内能减小。
（3）[1][2]如图3所示的冲程中两气阀关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，此时活塞对缸内气体做功，缸内气体内能增大，这个冲程是通过做功的方式改变它的内能。
（4）如图4所示，当软木塞被冲出时，试管中水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能转化为木塞的机械能。
（5）如图5的实验中两铅块在重物的拉力的作用下没有分开，说明了分子间存在引力。
24．（2024九上·南宁开学考）在如下实验中：
（1）探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，如图所示，让同一铁球从斜面不同高度由静止释放，撞击同一木块，探究木块的动能大小与 的关系；若水平面绝对光滑且足够长，木块被撞后将做 ；
（2）将活塞迅速下压，活塞对 做功（选填“硝化棉”或“筒内空气”），使其内能 （选填“增大”或“减少”），温度升高，硝化棉燃烧；
（3）如图甲是四冲程汽油机 冲程的示意图，其能量转化情况与乙图 （选填：相同或不同）。
【答案】（1）速度；匀速直线运动
（2）筒内空气；增大
（3）压缩；相同
【知识点】探究影响物体动能大小的因素；做功改变物体内能；热机；热机的四个冲程
【解析】【解答】（1）①根据题意可知，将同一铁球从斜面不同高度由静止释放，则小球达到水平面时的初速度不同，所以探究的是动能大小与速度的关系。
②若水平面绝对光滑且足够长，则木块不受阻力作用，那么它的速度将不会减小，因此木块被撞后将做匀速直线运动。
（2）根据题意可知，将活塞迅速下压，则活塞对筒内空气做功，将机械能转化为内能，则内能增大；
（3）根据图片可知，两侧阀门关闭，活塞向上运动，那么是压缩冲程，将机械能转化为内能，所以能量转化情况与乙图相同。
【分析】 （1）动能的大小与物体质量及速度有关，物体不受外力时保持静止或匀速直线运动；
（2）根据能量转化的知识分析解答；
（3）根据活塞的运行方向和气门的开合确定冲程的名称，并确定其能量转化过程。
（1）[1]将同一铁球从斜面不同高度由静止释放，小球达到水平面时的初速度不同，所以探究的是动能大小与速度的关系。
[2]若水平面绝对光滑且足够长，由牛顿第一定律可知，木块被撞后将做匀速直线运动。
（2）[1][2]将活塞迅速下压，活塞压缩筒内空气，即活塞对筒内空气做功，机械能转化为内能，空气温度升高，发生热传递，硝化棉的温度升高，温度达到着火点，硝化棉燃烧。
（3）[1][2]图中两侧阀门关闭，活塞向上运动，将机械能转化为内能，所以是压缩冲程，能量转化情况与乙图相同。
25．（2024九上·南昌月考）小强和小涛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）甲装置演示的实验是：迅速压下活塞时，活塞对筒内空气做功，使其 增加、温度 ，当筒内空气达到乙醇的着火点时， 燃烧；
（2）乙装置演示的实验是：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．这是因为瓶内空气推动瓶塞做功，内能 ，温度 ，水蒸气液化；
（3）甲、乙两装置都是用来演示： 可以改变物体的 。
【答案】（1）内能；升高；棉花球
（2）减少；降低
（3）做功；内能
【知识点】热机
【解析】【解答】（1） 迅速压下活塞时，活塞对筒内空气做功，使其 内能增加，温度升高， 当筒内空气达到乙醇的着火点时， 棉花就会燃烧。
综上 第1空、内能； 第2空、升高； 第3空、棉花球
（2） 瓶内空气推动瓶塞做功，内能 减小，温度降低，发生液化形成了小水滴，形成了瓶口的“白雾”。
综上 第1空、减少； 第2空、降低；
（3） 甲、乙两装置都是用来演示： 做功改变物体内能。
综上 第1空、 做功； 第2空、内能。
【分析】1、改变物体内能的方式有做功和热传递，如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能，用酒精灯热水属于热传递改变物体内能；
2、做功冲程：进气后关闭，排气口关闭，火花塞点燃，高温高压的气体推动活塞下移，气体内能减小，能量转化为内能转化为机械能。
（1）[1][2][3]甲装置中，活塞迅速向下压时，活塞压缩气体做功，空气内能增加，温度升高，达到乙醚的着火点，棉花就会燃烧。
（2）[1][2]乙装置中，往瓶内打气，当瓶塞跳起时，瓶内气体对瓶塞做功，瓶内气体的内能减少，温度降低，水蒸气放出热量，发生液化形成了小水滴，形成了瓶口的“白雾”。
（3）[1][2]甲实验中活塞压缩空气做功，空气内能增加；乙两实验中瓶内气体对塞子做功，内能减少；两个实验是用来演示做功可以改变物体的内能。
26．（2024九上·恩平月考）如图所示是四个热学实验。请根据实验现象解决相关问题：
甲：演示气体扩散，其中A瓶中装有无色的空气、B瓶中装有红棕色的二氧化氮气体；
乙：两块表面平整光滑的铅块压紧后可吊起重物；
丙：加热使水沸腾，水蒸气冲起软木塞；
丁：用弹簧测力计拉玻璃板，玻璃板的下表面与水面接触未分开，发现弹簧测力计的示数大于玻璃板的重力；
（1）甲实验中，使两个瓶口上下相对，之间用一块玻璃板隔开，然后抽掉玻璃板。上面放置的是 （选填“A”或“B”）瓶；
（2）其中 两个实验现象的原因相同，这两个实验都可以表明：分子间存在 力；
（3）丙这个实验虽然简单，却基本展示了 的工作原理。在这个实验中，燃料燃烧时产生的热量传给水和水蒸气；塞子受到水蒸气的压力而冲出去，水蒸气的 能转化为塞子的动能。
【答案】A；乙、丁；引；内燃机；内
【知识点】热机；分子热运动；分子间相互作用力
【解析】【解答】（1）探究分子运动现象时，避免重力的影响，把密度大的气体放在下方，密度小的气体在上面，则上方的是A瓶，则气体混合与重力无关，是分子永不停息的无规则运动导致的。
（2）乙实验中，压紧的铅块受到拉力没有分开，是铅分子间有相互的吸引力；丁实验中，玻璃和水面接触，弹簧测力计拉动时，示数大于玻璃板的重力，是玻璃分子与水分子的相互吸引力。
（3）丙实验中，高温高压的水蒸气把活塞推出去，水蒸气的内能转化为活塞的机械能；与内燃机的做功冲程原理相同，内能转化为机械能。
【分析】（1）探究分子无规则运动的实验中，密度较大的气体在下方，可以避免重力对实验的影响；
（2）分子间存在相互的引力；拉动物体时，不易拉开；
（3）内能对外做功时，转化为机械能，是汽油机的做功冲程的能量变化。
27．（2024九上·江门月考） 如图所示，下列三个实验都是同学们做过的实验，请回答：
（1）实验结束后，小阳建议，把图甲中装有二氧化氮气体的瓶子放在玻璃板上面，装有空气的瓶子放在玻璃板下面进行实验也可以解释扩散现象。你认为他的建议 (选填“可以”或“不可以”)采纳：
（2）如图乙所示，在一个厚壁玻璃筒里放一块浸有少量乙醚的棉花，用力把活塞迅速下压，空气的内能 ，温度 (选填“升高”或“降低”)，达到棉花着火点，观察到硝化棉燃烧；
（3）如图丙所示，向装有少量水的瓶子内不断打气，使得瓶内的气压增大，可以看到瓶内出现白雾，这是因为水蒸气对瓶塞做功 (选填"增加”或"减少”)，温度降低，水蒸气 (填物态变化)而成小液滴；
（4）如图丁所示，在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口 的方式改变水的内能。水加热一段时间后，橡胶塞在水蒸气压力的作用下冲出去。其能量转化情况与四冲程热机的 冲程相同。
【答案】（1）不可以
（2）增大；升高
（3）内能减少；液化
（4）热传递；做功
【知识点】液化及液化放热；做功改变物体内能；热机的四个冲程；分子热运动
【解析】【解答】（1）图甲中，若装有二氧化氮气体的瓶子放在玻璃板上面，二氧化氮的密度较大，因受到重力的作用而下降，不一定是分子运动形成的扩散现象，放置方式不合理；
（2）图乙中，迅速下压活塞，对筒内气体做功，空气的内能增大 ，温度升高，达到棉花着火点，硝化棉燃烧；
（3）图丙中，向瓶内打气，气压增大，瓶塞跳起时，内部气体对外做功，内能减少，温度降低，瓶内水蒸气遇冷，液化形成小水珠，产生白雾；
（4）图丁中，酒精灯对试管中的水加热时，是热传递的方式改变内能；塞子被试管内的气体推出时，内能转化为机械能，汽油机的做功冲程，将内能转化为机械能，能量转化相同。
【分析】（1）探究分子运动时，密度较大的二氧化氮放在下方，更能反应分子运动现象；
（2）压缩体积体积时，对气体做功，内能增大，温度升高；
（3）气体对外做功时，内能减小，温度降低；水蒸气液化形成小水滴；
（4）内能对外做功时，转化为机械能；汽油机的做功冲程将内能转化为机械能。
阅卷人 四、计算题
得分
28．（2025九上·定西期末）劳动课上，小亮学会了烧水做饭。小亮用燃气灶烧水给家里的餐具消毒。已知密闭锅内水的质量为5kg，水的初温为20℃，将水加热到100℃时，共消耗了0.07m3的天然气。[水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），天然气的熟值为4×107J/m]求：
（1）天然气完全燃烧放出的热量。
（2）5kg水吸收的热量。
（3）燃气灶烧水的效率。
【答案】（1）解：0.07m3的天然气完全燃烧放出的热量为=0.07m3×4×107J/m=2.8×106J
（2）解：水吸收的热量为=4.2×103J/（kg·℃）×5kg×（100℃-20℃）=1.68×106J
（3）解：燃气灶烧水的效率为
【知识点】比热容；燃料的热值；热机的效率
【解析】【分析】（1）根据Q=mq计算0.07m3的天然气完全燃烧放出的热量；
（2）结合Q=cmΔt计算水吸收的热量；
（3）结合效率公式计算燃气灶烧水的效率。
（1）0.07m3的天然气完全燃烧放出的热量为=0.07m3×4×107J/m=2.8×106J
（2）水吸收的热量为=4.2×103J/（kg·℃）×5kg×（100℃-20℃）=1.68×106J
（3）燃气灶烧水的效率为
29．（2024九上·衡阳期中）我国自主研制的某型新一代战斗机，具备超音速巡航、电磁隐身、超机动性、超视距攻击等优异性能，该飞机最大起飞质量为3.7×104kg，最大飞行高度达2×104m，最大航行速度达2.5倍声速，最大载油量为104kg。飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见下表：
速度v/（m/s） 100 200 300 400 500
阻力f/N 0.3×104 1.2×104 2.7×104 4.8×104 7.5×104
已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是30%，飞机使用的航空燃油的热值为5×107J/kg。
(1)飞机发动机完全燃烧6.4×103kg燃油放出的热量为多少焦？
(2)当飞机以400m/s的速度巡航时，这些燃油可以让飞机飞行多少千米？此时飞机发动机的输出功率是多少千瓦？
【答案】解：(1)燃油完全燃烧放出的热量为：
(2)所做的有用功为：
当飞机以400m/s的速度巡航时，由表格中的数据可知，受到的阻力，由于飞机做匀速直线运动，则，由可知，可以运动的距离为：
飞机发动机的输出功率是：
答：(1)飞机发动机完全燃烧6.4×103kg燃油放出的热量为3.2×1011J；
(2)当飞机以400m/s的速度巡航时，这些燃油可以让飞机飞行2000千米；此时飞机发动机的输出功率是千瓦。
【知识点】功率计算公式的应用；燃料的热值；热机的效率；功的计算及应用
【解析】【分析】(1)已知燃油的质量和热值，根据求出燃油完全燃烧放出的热量；
(2)已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率，根据求出所做的有用功；
当飞机以400m/s的速度巡航时，由表格中的数据可知飞机受到的阻力，根据二力平衡知识可求出飞机发动机的牵引力，根据求出飞机可以运动的距离；
已知飞机飞行的速度，根据求出飞机发动机的输出功率。
30．（2023九上·衡阳期中）某新型汽车，它的油箱最大可加40kg燃油，它行驶时所受阻力的大小与速度的关系见表。已知汽车发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是30%，汽车使用的燃油的热值为。求：
速度v（m/s） 10 20 30 40
阻力f/N
（1）当汽车以10m/s的速度行驶时，汽车发动机的输出功率是多少？
（2）汽车油箱中加满燃油，这些燃油完全燃烧获得的能量是多少？
（3）汽车油箱加满燃油，并且以30m/s的速度行驶时，汽车的最大行驶里程是多少米？
【答案】解：（1）由表格数据可知，当汽车以10m/s的速度行驶时的阻力，根据二力平衡条件，牵引力为
汽车发动机的输出功率：
（2）汽车油箱中加满燃油，这些燃油完全燃烧获得的能量为
（3）由表格数据可知，当汽车以30m/s的速度行驶时的阻力 ，根据二力平衡条件，计算牵引力：，
计算发动机做的功：
由，可得汽车的最大行驶里程为：
答：（1）当汽车以20m/s的速度行驶时，汽车发动机的输出功率是300W；
（2）汽车油箱中加满燃油，这些燃油完全燃烧获得的能量为；
（3）汽车油箱加满燃油，并且以30m/s的速度行驶时，汽车的最大行驶里程为。
【知识点】功率计算公式的应用；燃料的热值；热机的效率
【解析】【分析】（1）根据二力平衡，结合摩擦力，计算牵引力；根据，计算功率；
（2）根据Q=mq，计算燃料燃烧，放出的热量；
（3）根据热效率，计算做功多少；根据，计算距离。
31．（2024九上·普宁期末）某物理兴趣小组的同学，用天然气灶给10kg的水加热，同时他们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的天然气，【水的比热容为，天然气的热值为】求：
（1）天然气完全燃烧产生的热量；
（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量；
（3）天然气灶烧水时的热效率。
【答案】（1）解：天然气完全燃烧产生的热量为
（2）解：由图知，水初始温度为20℃，6min时水温为80℃，所以水吸收的热量为
（3）解：煤炉烧水时的热效率为
【知识点】比热容；燃料的热值；热机的效率
【解析】【分析】明确题目信息：给出了水的质量、天然气的质量以及水温随时间的变化图线，同时给出了水的比热容和天然气的热值。
求天然气燃烧产生的热量：根据天然气的热值和质量，利用相关公式计算出天然气完全燃烧产生的热量。
求水吸收的热量：根据水温随时间的变化图线，确定水的初始温度和最终温度，再利用比热容的公式计算出水吸收的热量。
求热效率：用水吸收的热量除以天然气燃烧产生的热量，即可得到天然气灶烧水的热效率。
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2025年秋-教科版物理九年级上册单元测试-第二章 《改变世界的热机》提升卷
姓名：__________ 班级：__________考号：__________
题号 一 二 三 四 总分
评分
阅卷人 一、选择题
得分
1．（2024九上·广州期中）以下关于热现象的说法不正确的是（ ）
A．厨房里散发出浓浓的香味，说明分子在不停地做无规则运动
B．四冲程内燃机的做功冲程发生的能量转化与汽车轮胎爆破时能量转化是相同的
C．从游泳池上来感觉冷是由于水蒸发吸热
D．物体温度升高一定是吸收了热量
2．（2024九上·中山期中）如图所示，某实验小组自制了火箭模型，演示时从瓶口喷入雾状酒精并盖上锥形纸筒，从瓶子侧面小口点火，纸筒立即飞出，关于此过程分析正确的是（ ）
A．锥形纸筒内雾状酒精的热值会变大
B．纸筒飞出，瓶内气体的内能减小，温度下降
C．燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程
D．演示后闻到没燃烧完酒精的味道，这些酒精的比热容会变小
3．（2024九上·长沙期中）2024年10月30日凌晨四点，长征二号F遥十九运载火箭搭载神舟十九号载人飞船成功发射升空。关于运载火箭发射升空时涉及的物理知识，下列说法正确的是（ ）
A．使用的燃料热值比较小
B．燃气主要通过热传递使周围的空气内能增大
C．燃料燃烧时将内能转化为化学能
D．火箭发射后燃料消耗完了，说明发射过程不遵守能量守恒定律
4．（2024九上·江门期中）单缸四冲程内燃机的四个冲程的示意图如图所示，下列四小冲程的顺序排列正确的是
A．丙丁乙甲 B．乙丁甲丙 C．乙甲丁内 D．甲乙丙丁
5．（2024九上·中山期中）下列图由关于物理过程及现象解析正确的是（ ）
A．甲图，将两个铅柱压在一起，下面能够悬挂一个钩码，说明分子不停地运动
B．乙图，厚玻璃筒内的空气被压缩时，内能转换为机械能，瓶内空气的内能增加
C．丙图，试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气的内能转化为塞子的机械能
D．丁图，抽掉玻璃片，下方瓶中的二氧化氮扩散到上方瓶中，说明分子之间有作用力
6．（2025九上·武威期末）下图是四冲程汽油机的工作示意图，下列说法正确的是（ ）
A．丁冲程中主要是通过热传递的方式改变汽缸内物质的内能
B．乙冲程中吸入的物质只有空气
C．甲冲程中存在化学能转化为内能的过程，汽缸内气体分子运动剧烈程度增强
D．这四个冲程的正确顺序是乙→甲→丁→丙
7．（2025九上·龙岗期末）燃气的特殊气味是人为添加的臭味剂所产生的，而不是燃气本身所固有的。加入臭味剂的目的是（ ）
A．增大燃气的热值 B．燃气泄露时，更容易识别
C．使燃气的分子热运动更快 D．提高燃气燃烧时的加热效率
8．（2024九上·榆树月考）下列关于比热容、热值和热机效率的描述，正确的是（ ）
A．使燃料燃烧更充分，可以增大其热值
B．使用热值大的燃料，就可以提高热机效率
C．水的比热容c＝4.2×103J/（kg ℃）表示水升高1℃吸收的热量是4.2×103J
D．甲柴油机的效率比乙的效率高，燃烧质量相同的燃料，甲柴油机将燃料燃烧放出的热量变成有用功的能量比乙大
9．（2023九上·惠阳月考）内燃机的发明，使人类的许多梦想得以实现，飞机、潜艇、坦克等，都是在内燃机发明之后才研制成功的。如图是某内燃机的能量流向图，关于内燃机，下列说法正确的是（ ）
A．该内燃机的热机效率为30%
B．内燃机是一种环保型的机器
C．减小机械摩擦可提高内燃机的效率
D．内燃机的四个冲程都把内能转化为机械能
10．（2025九上·龙岗期末）从20世纪初至今，燃气灶的加热效率从30%增加到60%以上。以下做法不能提高加热效的是（ ）
A．使用智能燃气灶根据烹饪需求实时调整火力大小
B．优化燃烧室设计，确保燃料与空气的混合更加充分
C．使用热值更小的燃料
D．回收烟气中的热量，用于预热进入燃烧室的空气
11．（2025九上·广安期末）下列说法错误的是（ ）
A．水电站主要将机械能转化为电能
B．永动机是不可能制造成功的
C．太阳能热水器主要将太阳能转化为内能
D．由能量守恒定律可知，热机的机械效率可以达到100%
12．（2024九上·中山期中）人们对事物进行比较，经常要引入相应的物理量。下列说法中错误的是（ ）
A．进行做功多少的比较，引入“功率”
B．进行物质吸热能力的比较，引入“比热容”
C．进行燃料完全燃烧放热能力的比较，引入“热值”
D．进行热机对燃料利用率的比较，引入“热机效率”
13．（2024九上·北流期中）如图所示，是燃料在内燃机中燃烧的能量流向图，该内燃机的热机效率是（ ）
A．10% B．20% C．30% D．70%
14．（2019九上·简宁期末）有甲、乙两台汽油机，若在同一时间内甲做的有用功是乙做的有用功的2倍，甲的效率是25％，乙的效率是20％。则在同样时间内，甲、乙两汽油机消耗汽油的质量之比为（ ）
A．2：5 B．8：5 C．5：8 D．5：2
15．（2023九上·巴州月考）汽油机甲，飞轮每分钟转2400转，汽油机的汽缸容积为150cm3，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为2.0×106Pa，且甲汽油机一分钟消耗25g汽油。汽油机甲与汽油机乙的效率比值为5∶4，汽油机甲的功率是乙的2.5倍，则汽油机甲的功率和甲、乙汽油机相同时间的油耗之比为（ ）（汽油的热值为4.8×107J/kg）
A．3.6×106W；2∶1 B．6000W；2∶1
C．3.6×106W；1∶2 D．6000W；1∶2
阅卷人 二、填空题
得分
16．（2025九上·清新期末）如图甲所示是四冲程汽油机的 冲程示意图，它将 能转化为机械能，与它原理相同的是 (选填“乙”或“丙”)图所示的演示实验.
17．（2025九上·普宁期末）寒冷的冬季，小丽和小军冻得伸不出手，于是分别采取了图甲和图乙所示的不同取暖方式。从物理学的角度来看，小军是通过 的方式增加手的内能：两种增加内能的方式是 (选填“等效””或“不等效”)。小军看到一台单缸四冲程汽油机工作原理图，上面标记了飞轮转速1200r/min， 则它的气缸内燃气每秒钟对外做功 次。
18．（2024九上·襄阳期中）塑料瓶是一种常见的生活物品，空塑料瓶可以做许多物理小实验。在安全情况下，小明用高压打气筒往封闭空塑料瓶内打入空气，如图所示。随着瓶内气压增加，气体内能增大，这是通过 方式改变瓶内气体内能。当气压达到一定程度时，瓶盖飞出，这一过程与内燃机 冲程的能量转化情况相同。
19．（2024九上·广州期中）（1）如图是汽油机的能量流向图，以下说法正确的有______（选填以下正确选项的字母）；
A．E1=E2+E3 B．E1=E2+E3+E4+E5+E6+E7
（2）一辆小轿车行驶了一段路程，汽油机共消耗汽油5kg，汽油机输出的机械能为4.6×107J。此过程中该汽油机的效率是 ；（汽油的热值q汽油=4.6×107J/kg）
（3）汽车发动机冷却液的主要成分是水，这是利用了水的 较大；
（4）某初温为50℃的固态物体每相同时间吸收相同的热量且不对外做功，它的温度随时间变化的图像如图，由此可知该物体 （填写以下正确描述的序号）。
①沸点是80℃
②是晶体
③10min至25min时，内能保持不变
④10min至25min时，分子运动剧烈程度不变
20．（2024九上·长沙月考）下图为四缸发动机工作原理：内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。
排量 3.0L
输出功率 150kW
转速 6000r/min
（1）有一台四缸发动机，其主要技术指标如表所示。其中排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积，又称单缸排量，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离（即冲程长），转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数，单缸排量V= L，该发动机的做功冲程每次做功 J。
（2）在做功冲程里，燃气对活塞所做的功可表示为W=pV，式中p表示燃气对活塞的压强，则p= Pa。
21．（2024九上·大冶月考）如图是一台四冲程汽油机的剖面图，使汽车获得动力冲程的是 冲程；如果它的飞轮转速是3600r/min，则每秒钟对外做功 次；坚持走可持续化发展的道路，截止2023年我国处于使用状态的燃油车的数量突破3亿辆；每辆燃油车每年耗燃油1.8t，燃油车内燃机的效率平均值取35%；如果能把内燃机效率提高1%，则我国每年可以节约 t燃油。
22．（2024九上·长沙月考）汽油机和柴油机在工作过程中有较多不同，如汽油机在压缩冲程末会由火花塞点火，使汽油燃烧而引发做功冲程，而柴油机在压缩冲程末会从 中喷出雾状柴油，使柴油燃烧而引发做功冲程。甲、乙两柴油机在做功冲程中每做功一次，对外输出的有用功相等，输出的有用功功率之比为2∶3，甲柴油机的效率为32%，乙柴油机的效率为36%，乙柴油机在某工作的时间内消耗了10kg的柴油，则甲柴油机在相等的时间内消耗的柴油为 kg。
阅卷人 三、实验探究题
得分
23．（2024九上·白云期中）根据图中实验回答问题。
（1）如图1所示，在热水和冷水中分别滴入两滴墨水，不要搅动杯中的水，选用热水和冷水做实验的目的是便于探究分子无规则运动速度与 的关系。
（2）如图2所示，瓶内装有少量的水，水上方有水蒸气，用打气筒向瓶内打气，当塞跳起时，瓶内出现白雾，这说明气体对外做功时，内能 （选填“增大、“减小”或“不变”）。
（3）如图3所示是热机的 冲程，这个冲程是通过 的方式改变它的内能。
（4）如图4所示，当软木塞被冲出时，发生的能量转化是 转化为 。
（5）如图5的实验说明了 。
24．（2024九上·南宁开学考）在如下实验中：
（1）探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，如图所示，让同一铁球从斜面不同高度由静止释放，撞击同一木块，探究木块的动能大小与 的关系；若水平面绝对光滑且足够长，木块被撞后将做 ；
（2）将活塞迅速下压，活塞对 做功（选填“硝化棉”或“筒内空气”），使其内能 （选填“增大”或“减少”），温度升高，硝化棉燃烧；
（3）如图甲是四冲程汽油机 冲程的示意图，其能量转化情况与乙图 （选填：相同或不同）。
25．（2024九上·南昌月考）小强和小涛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）甲装置演示的实验是：迅速压下活塞时，活塞对筒内空气做功，使其 增加、温度 ，当筒内空气达到乙醇的着火点时， 燃烧；
（2）乙装置演示的实验是：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．这是因为瓶内空气推动瓶塞做功，内能 ，温度 ，水蒸气液化；
（3）甲、乙两装置都是用来演示： 可以改变物体的 。
26．（2024九上·恩平月考）如图所示是四个热学实验。请根据实验现象解决相关问题：
甲：演示气体扩散，其中A瓶中装有无色的空气、B瓶中装有红棕色的二氧化氮气体；
乙：两块表面平整光滑的铅块压紧后可吊起重物；
丙：加热使水沸腾，水蒸气冲起软木塞；
丁：用弹簧测力计拉玻璃板，玻璃板的下表面与水面接触未分开，发现弹簧测力计的示数大于玻璃板的重力；
（1）甲实验中，使两个瓶口上下相对，之间用一块玻璃板隔开，然后抽掉玻璃板。上面放置的是 （选填“A”或“B”）瓶；
（2）其中 两个实验现象的原因相同，这两个实验都可以表明：分子间存在 力；
（3）丙这个实验虽然简单，却基本展示了 的工作原理。在这个实验中，燃料燃烧时产生的热量传给水和水蒸气；塞子受到水蒸气的压力而冲出去，水蒸气的 能转化为塞子的动能。
27．（2024九上·江门月考） 如图所示，下列三个实验都是同学们做过的实验，请回答：
（1）实验结束后，小阳建议，把图甲中装有二氧化氮气体的瓶子放在玻璃板上面，装有空气的瓶子放在玻璃板下面进行实验也可以解释扩散现象。你认为他的建议 (选填“可以”或“不可以”)采纳：
（2）如图乙所示，在一个厚壁玻璃筒里放一块浸有少量乙醚的棉花，用力把活塞迅速下压，空气的内能 ，温度 (选填“升高”或“降低”)，达到棉花着火点，观察到硝化棉燃烧；
（3）如图丙所示，向装有少量水的瓶子内不断打气，使得瓶内的气压增大，可以看到瓶内出现白雾，这是因为水蒸气对瓶塞做功 (选填"增加”或"减少”)，温度降低，水蒸气 (填物态变化)而成小液滴；
（4）如图丁所示，在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口 的方式改变水的内能。水加热一段时间后，橡胶塞在水蒸气压力的作用下冲出去。其能量转化情况与四冲程热机的 冲程相同。
阅卷人 四、计算题
得分
28．（2025九上·定西期末）劳动课上，小亮学会了烧水做饭。小亮用燃气灶烧水给家里的餐具消毒。已知密闭锅内水的质量为5kg，水的初温为20℃，将水加热到100℃时，共消耗了0.07m3的天然气。[水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），天然气的熟值为4×107J/m]求：
（1）天然气完全燃烧放出的热量。
（2）5kg水吸收的热量。
（3）燃气灶烧水的效率。
29．（2024九上·衡阳期中）我国自主研制的某型新一代战斗机，具备超音速巡航、电磁隐身、超机动性、超视距攻击等优异性能，该飞机最大起飞质量为3.7×104kg，最大飞行高度达2×104m，最大航行速度达2.5倍声速，最大载油量为104kg。飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见下表：
速度v/（m/s） 100 200 300 400 500
阻力f/N 0.3×104 1.2×104 2.7×104 4.8×104 7.5×104
已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是30%，飞机使用的航空燃油的热值为5×107J/kg。
(1)飞机发动机完全燃烧6.4×103kg燃油放出的热量为多少焦？
(2)当飞机以400m/s的速度巡航时，这些燃油可以让飞机飞行多少千米？此时飞机发动机的输出功率是多少千瓦？
30．（2023九上·衡阳期中）某新型汽车，它的油箱最大可加40kg燃油，它行驶时所受阻力的大小与速度的关系见表。已知汽车发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是30%，汽车使用的燃油的热值为。求：
速度v（m/s） 10 20 30 40
阻力f/N
（1）当汽车以10m/s的速度行驶时，汽车发动机的输出功率是多少？
（2）汽车油箱中加满燃油，这些燃油完全燃烧获得的能量是多少？
（3）汽车油箱加满燃油，并且以30m/s的速度行驶时，汽车的最大行驶里程是多少米？
31．（2024九上·普宁期末）某物理兴趣小组的同学，用天然气灶给10kg的水加热，同时他们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的天然气，【水的比热容为，天然气的热值为】求：
（1）天然气完全燃烧产生的热量；
（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量；
（3）天然气灶烧水时的热效率。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】蒸发及其现象；做功改变物体内能；热机；分子热运动
【解析】【解答】A．厨房里能闻到炒菜的香味，说明分子在空气中不停地做无规则运动，故A正确不符合题意；
B．汽车轮胎爆破时，将气体的内能转化为轮胎爆炸时的机械能，与四冲程内燃机的做功冲程相同，故B正确不符合题意；
C．从游泳池里出来后，水吸收人体的热量而蒸发，因此感觉冷，故C正确不符合题意；
D．物体温度升高，可能是外界对它做功，也可能吸收热量，故D错误符合题意。
故选D。
【分析】A.根据分子运动的知识判断；
B.热机的做功冲程，将内能转化为机械能；压缩冲程，将机械能转化为内能；
C.根据液体蒸发吸热判断；
D.做功和热传递都能改变物体内能。
2．【答案】B
【知识点】做功改变物体内能；比热容；燃料的热值；热机
【解析】【解答】A．热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料是否充分燃烧无关，所以锥形纸筒内雾状酒精的热值会不变，故A错误；
BC．纸筒飞出时，瓶内气体对纸筒做功，瓶内气体的内能转化为纸筒的机械能，瓶内气体的内能减小，温度下降，燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的做功冲程，故B正确，C错误；
D．比热容是物质的一种特性，与物质的种类、状态有关，与物质的质量和体积无关，故演示后闻到没燃烧完酒精的味道，这些酒精的比热容会不变，故D错误。
故选B。
【分析】（1）不同物质一般热值不同，同种物质其热值相同；
（2）做功可以改变物体的内能，外界对物体做功，物体内能增大；物体对外界做功，物体内能减小；
（3）内燃机的压缩冲程将机械能转化内能；做功冲程将内能转化为机械能；
（4）比热容是物质的一种特性，与物质的种类、状态有关，与物质的质量和体积无关。
3．【答案】B
【知识点】燃料的热值；热机
【解析】【解答】A．热值是燃料的一种特性，运载火箭使用的的燃料热值比较大，在相同情况下放出的热量多，可供利用的多，故A错误；
B．燃料燃烧时，将燃料的化学能转化为内能，燃气燃烧向外放出热量，周围的空气吸收热量，内能增加，是通过热传递的方式改变空气的内能，故B正确；
C．改变物体内能的方式有：做功和热传递；改变物体内能的方式有：做功和热传递，燃料燃烧时，发生化学反应，将化学能转化为内能，故C错误；
D．在能量转移或转化的过程中，遵守能量守恒定律。在能量转移或转化的过程中，遵守能量守恒定律，火箭发射后燃料消耗完了，是将燃料的能量转化为其他形式的能，但自然界中的总能量保持不变，因此遵守能量守恒定律，故D错误。
故答案为：B。
【分析】 （1）热值是燃料的一种特性，相同质量的不同燃料，热值大的燃料完全燃烧放出的热量多；
（2）燃料燃烧时，将燃料的化学能转化为内能；
（3）改变物体内能的方式有：做功和热传递；
（4）在能量转移或转化的过程中，遵守能量守恒定律。
4．【答案】B
【知识点】热机的四个冲程
【解析】【解答】根据图像，甲中气门闭合，活塞向上，是做功冲程；乙图，进气门打开，活塞向下，是吸气冲程；丙图，排气门打开，活塞向上，是排气冲程；丁图，气门闭合，活塞向上，是压缩冲程，根据汽油机工作的过程时，顺序为吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，排序为乙、丁、甲、丙，B符合题意。
故选B。
【分析】根据汽油机的气门状态和活塞运行方向，判断冲程，根据汽油机工作时的冲程排序。
5．【答案】C
【知识点】做功改变物体内能；热机；分子热运动；分子间相互作用力
【解析】【解答】A．将两个铅柱压在一起，下面能够悬挂一个钩码，不会分开说明分子间存在引力，故A错误；
B．外界对空气做功，外界的机械能转化内能给空气，空气内能增大，故B错误；
C．水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能转化为机械能，水蒸气的内能减少，故C正确；
D.抽掉玻璃板，发现二氧化氮向上运动，是反映了相互接触的两物质彼此接触进入对方的现象，这种现象为扩散现象，故D错误。
故选C。
【分析】本题考查：（1）物质内分子间存在相互作用的引力和斥力；（2）外界对物体做功，物体内能增大；物体对外界做功，物体内能减小。（3）两物质彼此接触，其分子进入对方的现象，是扩散现象。
6．【答案】D
【知识点】热机；热机的四个冲程；分子热运动
【解析】【解答】A．丁冲程的特点为进气和排气门关闭，火花塞点燃，活塞向下运动，通过做功的方式将内能转化机械能，属于做功冲程，故A错误；
B．汽油机在吸气冲程进吸入的空气和汽油混合气体；故B错误；
C．甲冲程活塞向上运动，机械能转化为内能，属于压缩冲程；故C错误；
D．热机四冲程的顺序为进气、压缩、做功、排气冲程，故这四个冲程的正确顺序是乙→甲→丁→丙。故D正确。
故选D。
【分析】汽油机四个冲程包括：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，根据特点进行识别。
吸气冲程特点：进气后打开，排气口关闭，活塞下移；压缩冲程：进气后关闭，排气口关闭，活塞上移，能量转化为机械能转化为内能，气缸内空气内能增加；做功冲程：进气后关闭，排气口关闭，火花塞点燃，高温高压的气体推动活塞下移，气体内能减小，能量转化为内能转化为机械能；排气冲程：进气后关闭，排气口打开，活塞上移，排除废气。
7．【答案】B
【知识点】燃料的热值；热机的效率
【解析】【解答】ABCD、燃气的特殊气味是人为添加的臭味剂所产生的，而不是燃气本身所固有的。加入臭味剂的目的是燃气泄漏时，更容易识别，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
【分析】为了安全使用燃气防止泄露，利用分子的热运动添加一些人能闻出来的物质，当燃气泄漏时，可以让人能判断燃气是否泄漏。
8．【答案】D
【知识点】比热容；燃料的热值；热机的效率
【解析】【解答】A．热值与燃料燃烧是否充分无关，故A错误；
B．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率；使用热值大的燃料，不一定能提高热机效率，故B错误；
C． 水的比热容c＝4.2×103J/（kg ℃）表示1kg水升高1℃吸收的热量是4.2×103J ，故C错误；
D． 甲柴油机的效率比乙的效率高，即燃烧质量相同的燃料，放出的热量相同，甲柴油机将燃料燃烧放出的热量变成有用功的能量比乙大，故D正确。
故选D。
【分析】1、物质的热值为单位质量燃料完全燃烧释放的能量，是物质的基本属性；只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关。
2、 比热容表示1kg物体升高1℃吸收的热量。
9．【答案】C
【知识点】热机；热机的效率
【解析】【解答】A．根据能量去向，则内燃机的热机效率：，故A错误；
B．内燃机的排气冲程排除的废气有未燃烧的燃料和二氧化硫等污染物，对环境有污染，故B错误；
C．克服摩擦消耗能量，减小机械摩擦可提高内燃机的效率，故C正确；
D．内燃机的做功冲程把内能转化为机械能，故D错误。
故选C。
【分析】根据总能量和损失的能量，计算热机效率；减小能量损失，可以提高热机效率；内燃机排放的废气对环境有污染；做功冲程将内能转化为机械能。
10．【答案】C
【知识点】燃料的热值；热机的效率
【解析】【解答】A.使用智能燃气灶根据烹饪需求实时调整火力大小，可以提高燃料的利用率，从而提高热机效率，故A不符合题意；
B.优化燃烧室设计，确保燃料与空气的混合更加充分，可以提高燃料的利用率，从而提高热机效率，故B不符合题意；
C.使用热值更小的燃料，热值是燃料的一种特性，热值越小，在相同条件下，完全燃烧放出的热量越少，不能提高加热效率，故C符合题意；
D.回收烟气中的热量，用于预热进入燃烧室的空气，可以提高燃料的利用率，从而提高热机效率，故D不符合题意。
故选C。
【分析】从20世纪初至今，燃气灶的加热效率从30%增加到60%以上，使用热值更小的燃料，热值是燃料的一种特性，热值越小，在相同条件下，完全燃烧放出的热量越少，不能提高加热效率。
11．【答案】D
【知识点】热机的效率；能量的转化或转移
【解析】【解答】A．水电站利用水能发电，将水能转化为电能，故A正确，不符合题意；
B．能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化和转移中，能量的总量保持不变，能量是守恒的，永动机不可能实现，故B正确，不符合题意；
C．太阳能热水器吸收太阳能来加热水，将太阳能转化为内能，故C正确，不符合题意；
D．热机工作时，有较多的能量损失，有用功总是小于总功，热机效率总是小100%，故D错误，符合题意。
故选D。
【分析】根据消耗的能量和获得的能量，判断能量转化情况；能量转化和转移时，能量是守恒的；使用任何机械都不可避免能量损失，利用率不能到达100%。
12．【答案】A
【知识点】功率的概念；比热容；燃料的热值；热机的效率
【解析】【解答】A.功率指的是单位时间做功的多少，是用来表示做功快慢的物理量，故A错误；B.比热容指的是单位质量的物质升高或降低1℃所吸收或放出的热量，是用来表示物质吸热能力大小的物理量，故B正确；
C.热值指的是单位质量的燃料完全燃烧放出的热量，故C正确；
D.用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率，即进行热机对燃料利用率的比较，故D正确。
故选A。
【分析】（1）功率用来表示做功快慢的物理量；
（2）比热容用来表示物质吸放热能力大小的物理量，比热容是物质的一种特性；物质的比热容只跟物质的种类和状态有关，与物体质量的大小、温度高低、吸收或放出热量的多少均无关；
（3）热值是燃料本身的特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、放出热量的多少以及是否充分燃烧无关；
（4）用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率，由于热机在工作过程中总有能量损失，所以热机的效率总小于1；只有有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比越大时，热机的效率才会越大。
13．【答案】C
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】热机效率是有用机械能与燃料燃烧的内能之比，图中，内燃机的热机效率是：
，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选 C。
【分析】根据内燃机总能量和损失能量的差，计算热机效率。
14．【答案】B
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】由热机效率公式可得 ： 得：，，
所以，
又因为Q＝qm，则甲、乙两机消耗的汽油质量之比是8：5。
故答案为：B。
【分析】根据甲、乙所做的有用功，与它们的效率，利用热机效率公式，即可求出甲、乙两机消耗的总能量之比 ， 即汽油质量之比。
15．【答案】B
【知识点】功率计算公式的应用；热机的效率；功的计算及应用
【解析】【解答】由题意可知，一个做功冲程燃气对活塞做的功为：
曲轴每转两圈对外做功一次，甲汽油机每分钟转2400转，对外做功1200次，则1min甲汽油机对外做的总功为：
则甲汽油机的热功率为：
汽油机的效率为：
由题意知道，汽油机的功率之比为：，汽油机的效率比值为：，则甲、乙汽油机相同时间的油耗之比为：
故ACD错误，B正确。
故选B。
【分析】已知燃气对活塞的压强和气缸容积，根据求出一个做功冲程燃气对活塞做的功；已知甲汽油机每分钟转动的圈数，根据曲轴每转两圈对外做功一次，求出1min甲汽油机对外做的总功，再根据求出甲汽油机的热功率；
已知甲、乙汽油机的功率之比和效率之比，根据求出甲、乙汽油机相同时间的油耗之比。
16．【答案】做功；内能；丙
【知识点】热机；热机的四个冲程
【解析】【解答】根据甲图可知，两个气门关闭，活塞向下运动，那么为做功冲程，将燃气的内能转化为活塞的机械能。
乙中活塞向下按动时，对气体压缩，将机械能转化为内能；丙中塞子跳出时，水蒸气的内能转化为塞子的机械能。
故选丙。
【分析】根据活塞的运行方向和气门的开合确定冲程名称，并确定能量转化过程即可。
17．【答案】做功；等效；10
【知识点】做功改变物体内能；热机的四个冲程
【解析】【解答】 （1）由图可知小军是通过搓手来取暖的，这是通过做功的方式增加了手的内能；
（2）而小丽用热水袋暖手，是通过热传递的方式增加了手的内能，且两种增加内能的方式是等效的。
（3）单缸四冲程汽油机一个工作循环包括四个冲程，飞轮转两圈，对外做功1次，飞轮转速为1200r/min，则飞轮每秒钟转20圈，每秒钟对外做功10次。
【分析】 （1）改变内能的方式包括做功和热传递；
（2）做功和热传递在改变内能的方式上是等效的；
（3）四冲程内燃机一个工作循环包括四个冲程，飞轮转两圈，对外做功一次，据此分析计算。
18．【答案】做功；做功
【知识点】做功改变物体内能；热机
【解析】【解答】向封闭空塑料瓶内打入空气，压缩看清体积，把机械能转化为内能，使瓶内气体内能增大，是做功的方式改变瓶内气体的内能；
当气压达到一定程度时，瓶盖飞出，瓶内气体对瓶盖做功，把气体的内能转化为瓶盖的机械能，在内燃机中，做功冲程中将内能转化为机械能，二者能量转化情况相同。故第1空填：做功；第2空填：做功。【分析】压缩体积，是做功的方式改变内能；在内燃机中，做功冲程将内能转化为机械能。
19．【答案】（1）A
（2）20%
（3）比热容
（4）②④
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象；燃料的热值；热机；热机的效率
【解析】【解答】（1）根据图片可知，燃料完全燃烧放出的热量进入气缸后分成两部分，即实际放出的热量E2和未完全燃烧损失的能量E3，则E1=E2+E3；
实际放出的热量E2分成三个部分，即有用的机械能E5，机械损失E6，废气带走的E7和气缸散热E4，则E2=E4+E5+E6+E7；
故选A。
（2）根据题意可知， 汽油机输出的机械能为4.6×107J ，
汽油燃烧放出的热量为Q放=mq=5kg×4.6×107J/kg=2.3×108J；
那么该汽油机的效率。
（3）水的比热容较大，质量相同的水与其他物质相比，在升高相同温度时可以吸收更多的热量，因此散热效果最好，则汽车发动机冷却液的主要成分是水；
（4）①该物质是固态物体，加热熔化时温度保持80℃不变，所以80℃是该物质的熔点，故①错误；
②该物质有固定的熔点，是晶体，故②正确；
③根据图像可知，10 min~25 min时，不断吸收热量，内能增加，故③错误；
④根据图像可知，10 min~25 min时，该物质温度不变，分子运动剧烈程度不变，故④正确。
故选②④。
【分析】（1）根据图片分析各个能量形式之间的数量关系；
（2）根据Q放=mq计算出汽油燃烧放出的热量，然后根据计算汽油机的效率；
（3）比热容是表示物质吸放热本领大小的物理量；
（4）①②晶体熔化时温度保持不变，这个温度就是晶体的熔点；
③吸收热量，内能增大；放出热量，内能减小；
④温度决定分子运动的剧烈程度。
（1）由图可知
E1=E2+E3
E2=E4+E5+E6+E7
故选A。
（2）汽油燃烧放出的热量为
Q放=mq=5kg×4.6×107J/kg=2.3×108J
该汽油机的效率
（3）汽车发动机冷却液的主要成分是水，这是因为水的比热容较大，质量相同的水与其他物质相比，在升高相同温度时可以吸收更多的热量。
（4）①该物质是固态物体，加热熔化以后才会变为液体，所以80℃是该物质的熔点，故①错误；
②由图可知，该物质有固定的熔点，是晶体，故②正确；
③t为10 min~25 min时，不断吸收热量，内能增加，故③错误；
④t为10 min~25 min时，该物质吸收热量，温度不变，分子运动剧烈程度不变，故④正确。
故选②④。
20．【答案】0.75；750；106
【知识点】功率计算公式的应用；热机的四个冲程
【解析】【解答】（1）由题意知，四个汽缸工作的总总排量为3.0L，则单缸排量
转速为6000r/min，即100r/s，单缸四冲程内燃机每个工作循环曲轴转两周，做功一次，所以，单缸四冲程内燃机1s内做功50次，4缸四冲程内燃机1s内做功200次。由可得，发动机在1s内做功
W=Pt=150×103W×1s=1.5×105J
则每次做功冲程做功
（2）燃气对活塞所做的功可表示为W =pV，则燃气对活塞的压强
单缸排量V=0.75L
故答案为：（1）0.75，750；（2）106
【分析】 (1)知道四个缸总排量，可以求单缸排量；
知道发动机的输出功率，利用功率公式计算发动机在1s内做功的多少，因为有四个缸同时工作，所以可以求出每个缸1s内做功多少，又知道转速(每分钟曲轴或飞轮所转的周数)为6000r/min，而四冲程内燃机每个工作循环曲轴转两周、做功一次，可知1min内做功3000次，得出1s内做功50次，可以求每个做功冲程里发动机做功多少；
(2)上面求出了在每个做功冲程里，燃气对活塞所做的功的大小，又知道单缸排量V，利用W=pV求燃气对活塞的压强。
21．【答案】做功；30；1.5×107
【知识点】热机的效率；热机的四个冲程
【解析】【解答】（1）四冲程内燃机包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，进气门、排气门都关闭，活塞正向上运动，则是做功冲程，将内能转化为机械能，做功冲程使汽车获得动力。
（2）四个冲程汽油机每个循环飞轮转2圈，活塞往复运动2次，对外做功1次；已知飞轮的转速为3600r/min，所以此汽油机飞轮每秒钟转60圈，对外做功30次。
（3）内燃机效率提高后为
内燃机有用功为
因为内燃机效率提高前后有用功是相同的，则有每辆汽车
故
则每辆汽车每年节约燃油为
所以我国每年可以节约的燃油为
【分析】1、四冲程内燃机包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，根据进气门排气门是打开还是关闭，以及活塞向上运行还是向下运行来判断该图是哪个冲程。进气门、排气门都关闭，活塞正向上运动，则是做功冲程。进气门打开，排气门关闭则是吸气冲程，进气门排气门都关闭，活塞向下运行则是压缩冲程，进气门关闭而排气门打开则是排气冲程。
2、四个冲程汽油机每个循环飞轮转2圈，活塞往复运动2次，对外做功1次；已知飞轮的转速为3600r/min，所以此汽油机飞轮每秒钟转60圈，对外做功30次。
3、效率提高了但有用功相同，可得出提高效率后燃油质量与原来质量关系，再计算每年节约燃油质量。
22．【答案】喷油嘴；7.5
【知识点】热机的效率；热机的四个冲程
【解析】【解答】柴油机在压缩冲程末会从喷油嘴中喷出雾状柴油，使柴油燃烧而引发做功冲程。
设甲乙柴油机在相同的时间t（单位秒）飞轮的转数分别为n甲、n乙，则每秒对外做功次数分别为和；在做功冲程中每做功一次，对外输出的有用功W相等，故在相同的时间内，甲乙柴油机对外做的功分别为和，甲、乙两柴油机输出的有用功率之比为2∶3，则，
可得甲、乙柴油机在相同的时间内飞轮的转数之比为：，
在相等的时间内甲乙柴油机对外做的功之比为：①，
因柴油机的效率为：，
故，结合①式，因此有：，
故甲柴油机在相等的时间内消耗的柴油为：。
【分析】柴油机气缸顶端有个喷油嘴，在压缩冲程末会从喷油嘴中喷出雾状柴油；
设甲乙柴油机在相同的时间t（单位秒）飞轮的转数分别为n甲、n乙，根据 1个工件循环包括4个冲程，飞轮转2圈，对外做功1次，表示出在相同的时间内，甲乙柴油机对外做的功；根据 结合输出的有用功功率之比为2∶3， 可求出甲、乙柴油机在相同的时间内飞轮的转数之比；根据可求出甲柴油机在相等的时间内消耗的柴油。
23．【答案】（1）温度
（2）减小
（3）压缩；做功
（4）内能；机械能
（5）分子间存在引力
【知识点】做功改变物体内能；热机；热机的四个冲程；分子间相互作用力
【解析】【解答】（1）如图1所示，选用热水和冷水做实验的目的是便于探究分子无规则运动速度与温度的关系。
（2）如图2所示，瓶内装有少量的水，水上方有水蒸气，用打气筒向瓶内打气，瓶内的水蒸气对塞子做功，当塞跳起时，瓶内温度高的的水蒸气遇冷液化形成白雾，这说明气体对外做功时，内能减小。
（3）如图3所示的冲程中，进气门和排气门关闭，活塞向上运动，是热机的压缩冲程，这个冲程是通过做功的方式改变它的内能。
（4）如图4所示，当软木塞被冲出时，试管中水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能转化为木塞的机械能，故发生的能量转化是内能转化为机械能。
（5）如图5的实验中，两铅块在重物拉力的作用下没有分开，说明了分子间存在引力。
故答案为：（1）温度；（2）减小；（3）压缩；做功；（4）内能；机械能；（5）分子之间存在引力。
【分析】（1）物质是由分子组成的，组成物质的分子在不停地做无规则运动；分子的运动与温度有关，温度越高，分子运动越快；
（2）改变物体内能的两种方法：做功和热传递．对物体做功物体的内能增加，物体对外做功，物体的内能减少；物体吸收热量内能增加，物体放出热量内能减少；
（3）汽油机一个工作循环包含吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程；吸气冲程进气门打开，排气门关闭，活塞往下运动；压缩冲程，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，机械能转化为内能；做功冲程，进气门和排气门都关闭，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，活塞往上运动；
（4）热机的原理是将内能转化为机械能；
（5）分子间同时存在相互作用的引力和斥力。
（1）如图1所示，在热水和冷水中分别滴入两滴墨水，不要搅动杯中的水，选用热水和冷水做实验，使墨水所处的温度不同，根据实验现象可以探究分子无规则运动速度与温度的关系。
（2）如图2所示，瓶内装有少量的水，水上方有水蒸气，用打气筒向瓶内打气，当塞跳起时，瓶内出现白雾，此时瓶内的水蒸气对塞子做功，瓶内的水蒸气遇冷放热液化，这说明气体对外做功时，内能减小。
（3）[1][2]如图3所示的冲程中两气阀关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，此时活塞对缸内气体做功，缸内气体内能增大，这个冲程是通过做功的方式改变它的内能。
（4）如图4所示，当软木塞被冲出时，试管中水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能转化为木塞的机械能。
（5）如图5的实验中两铅块在重物的拉力的作用下没有分开，说明了分子间存在引力。
24．【答案】（1）速度；匀速直线运动
（2）筒内空气；增大
（3）压缩；相同
【知识点】探究影响物体动能大小的因素；做功改变物体内能；热机；热机的四个冲程
【解析】【解答】（1）①根据题意可知，将同一铁球从斜面不同高度由静止释放，则小球达到水平面时的初速度不同，所以探究的是动能大小与速度的关系。
②若水平面绝对光滑且足够长，则木块不受阻力作用，那么它的速度将不会减小，因此木块被撞后将做匀速直线运动。
（2）根据题意可知，将活塞迅速下压，则活塞对筒内空气做功，将机械能转化为内能，则内能增大；
（3）根据图片可知，两侧阀门关闭，活塞向上运动，那么是压缩冲程，将机械能转化为内能，所以能量转化情况与乙图相同。
【分析】 （1）动能的大小与物体质量及速度有关，物体不受外力时保持静止或匀速直线运动；
（2）根据能量转化的知识分析解答；
（3）根据活塞的运行方向和气门的开合确定冲程的名称，并确定其能量转化过程。
（1）[1]将同一铁球从斜面不同高度由静止释放，小球达到水平面时的初速度不同，所以探究的是动能大小与速度的关系。
[2]若水平面绝对光滑且足够长，由牛顿第一定律可知，木块被撞后将做匀速直线运动。
（2）[1][2]将活塞迅速下压，活塞压缩筒内空气，即活塞对筒内空气做功，机械能转化为内能，空气温度升高，发生热传递，硝化棉的温度升高，温度达到着火点，硝化棉燃烧。
（3）[1][2]图中两侧阀门关闭，活塞向上运动，将机械能转化为内能，所以是压缩冲程，能量转化情况与乙图相同。
25．【答案】（1）内能；升高；棉花球
（2）减少；降低
（3）做功；内能
【知识点】热机
【解析】【解答】（1） 迅速压下活塞时，活塞对筒内空气做功，使其 内能增加，温度升高， 当筒内空气达到乙醇的着火点时， 棉花就会燃烧。
综上 第1空、内能； 第2空、升高； 第3空、棉花球
（2） 瓶内空气推动瓶塞做功，内能 减小，温度降低，发生液化形成了小水滴，形成了瓶口的“白雾”。
综上 第1空、减少； 第2空、降低；
（3） 甲、乙两装置都是用来演示： 做功改变物体内能。
综上 第1空、 做功； 第2空、内能。
【分析】1、改变物体内能的方式有做功和热传递，如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能，用酒精灯热水属于热传递改变物体内能；
2、做功冲程：进气后关闭，排气口关闭，火花塞点燃，高温高压的气体推动活塞下移，气体内能减小，能量转化为内能转化为机械能。
（1）[1][2][3]甲装置中，活塞迅速向下压时，活塞压缩气体做功，空气内能增加，温度升高，达到乙醚的着火点，棉花就会燃烧。
（2）[1][2]乙装置中，往瓶内打气，当瓶塞跳起时，瓶内气体对瓶塞做功，瓶内气体的内能减少，温度降低，水蒸气放出热量，发生液化形成了小水滴，形成了瓶口的“白雾”。
（3）[1][2]甲实验中活塞压缩空气做功，空气内能增加；乙两实验中瓶内气体对塞子做功，内能减少；两个实验是用来演示做功可以改变物体的内能。
26．【答案】A；乙、丁；引；内燃机；内
【知识点】热机；分子热运动；分子间相互作用力
【解析】【解答】（1）探究分子运动现象时，避免重力的影响，把密度大的气体放在下方，密度小的气体在上面，则上方的是A瓶，则气体混合与重力无关，是分子永不停息的无规则运动导致的。
（2）乙实验中，压紧的铅块受到拉力没有分开，是铅分子间有相互的吸引力；丁实验中，玻璃和水面接触，弹簧测力计拉动时，示数大于玻璃板的重力，是玻璃分子与水分子的相互吸引力。
（3）丙实验中，高温高压的水蒸气把活塞推出去，水蒸气的内能转化为活塞的机械能；与内燃机的做功冲程原理相同，内能转化为机械能。
【分析】（1）探究分子无规则运动的实验中，密度较大的气体在下方，可以避免重力对实验的影响；
（2）分子间存在相互的引力；拉动物体时，不易拉开；
（3）内能对外做功时，转化为机械能，是汽油机的做功冲程的能量变化。
27．【答案】（1）不可以
（2）增大；升高
（3）内能减少；液化
（4）热传递；做功
【知识点】液化及液化放热；做功改变物体内能；热机的四个冲程；分子热运动
【解析】【解答】（1）图甲中，若装有二氧化氮气体的瓶子放在玻璃板上面，二氧化氮的密度较大，因受到重力的作用而下降，不一定是分子运动形成的扩散现象，放置方式不合理；
（2）图乙中，迅速下压活塞，对筒内气体做功，空气的内能增大 ，温度升高，达到棉花着火点，硝化棉燃烧；
（3）图丙中，向瓶内打气，气压增大，瓶塞跳起时，内部气体对外做功，内能减少，温度降低，瓶内水蒸气遇冷，液化形成小水珠，产生白雾；
（4）图丁中，酒精灯对试管中的水加热时，是热传递的方式改变内能；塞子被试管内的气体推出时，内能转化为机械能，汽油机的做功冲程，将内能转化为机械能，能量转化相同。
【分析】（1）探究分子运动时，密度较大的二氧化氮放在下方，更能反应分子运动现象；
（2）压缩体积体积时，对气体做功，内能增大，温度升高；
（3）气体对外做功时，内能减小，温度降低；水蒸气液化形成小水滴；
（4）内能对外做功时，转化为机械能；汽油机的做功冲程将内能转化为机械能。
28．【答案】（1）解：0.07m3的天然气完全燃烧放出的热量为=0.07m3×4×107J/m=2.8×106J
（2）解：水吸收的热量为=4.2×103J/（kg·℃）×5kg×（100℃-20℃）=1.68×106J
（3）解：燃气灶烧水的效率为
【知识点】比热容；燃料的热值；热机的效率
【解析】【分析】（1）根据Q=mq计算0.07m3的天然气完全燃烧放出的热量；
（2）结合Q=cmΔt计算水吸收的热量；
（3）结合效率公式计算燃气灶烧水的效率。
（1）0.07m3的天然气完全燃烧放出的热量为=0.07m3×4×107J/m=2.8×106J
（2）水吸收的热量为=4.2×103J/（kg·℃）×5kg×（100℃-20℃）=1.68×106J
（3）燃气灶烧水的效率为
29．【答案】解：(1)燃油完全燃烧放出的热量为：
(2)所做的有用功为：
当飞机以400m/s的速度巡航时，由表格中的数据可知，受到的阻力，由于飞机做匀速直线运动，则，由可知，可以运动的距离为：
飞机发动机的输出功率是：
答：(1)飞机发动机完全燃烧6.4×103kg燃油放出的热量为3.2×1011J；
(2)当飞机以400m/s的速度巡航时，这些燃油可以让飞机飞行2000千米；此时飞机发动机的输出功率是千瓦。
【知识点】功率计算公式的应用；燃料的热值；热机的效率；功的计算及应用
【解析】【分析】(1)已知燃油的质量和热值，根据求出燃油完全燃烧放出的热量；
(2)已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率，根据求出所做的有用功；
当飞机以400m/s的速度巡航时，由表格中的数据可知飞机受到的阻力，根据二力平衡知识可求出飞机发动机的牵引力，根据求出飞机可以运动的距离；
已知飞机飞行的速度，根据求出飞机发动机的输出功率。
30．【答案】解：（1）由表格数据可知，当汽车以10m/s的速度行驶时的阻力，根据二力平衡条件，牵引力为
汽车发动机的输出功率：
（2）汽车油箱中加满燃油，这些燃油完全燃烧获得的能量为
（3）由表格数据可知，当汽车以30m/s的速度行驶时的阻力 ，根据二力平衡条件，计算牵引力：，
计算发动机做的功：
由，可得汽车的最大行驶里程为：
答：（1）当汽车以20m/s的速度行驶时，汽车发动机的输出功率是300W；
（2）汽车油箱中加满燃油，这些燃油完全燃烧获得的能量为；
（3）汽车油箱加满燃油，并且以30m/s的速度行驶时，汽车的最大行驶里程为。
【知识点】功率计算公式的应用；燃料的热值；热机的效率
【解析】【分析】（1）根据二力平衡，结合摩擦力，计算牵引力；根据，计算功率；
（2）根据Q=mq，计算燃料燃烧，放出的热量；
（3）根据热效率，计算做功多少；根据，计算距离。
31．【答案】（1）解：天然气完全燃烧产生的热量为
（2）解：由图知，水初始温度为20℃，6min时水温为80℃，所以水吸收的热量为
（3）解：煤炉烧水时的热效率为
【知识点】比热容；燃料的热值；热机的效率
【解析】【分析】明确题目信息：给出了水的质量、天然气的质量以及水温随时间的变化图线，同时给出了水的比热容和天然气的热值。
求天然气燃烧产生的热量：根据天然气的热值和质量，利用相关公式计算出天然气完全燃烧产生的热量。
求水吸收的热量：根据水温随时间的变化图线，确定水的初始温度和最终温度，再利用比热容的公式计算出水吸收的热量。
求热效率：用水吸收的热量除以天然气燃烧产生的热量，即可得到天然气灶烧水的热效率。
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