教科版九年级物理上册第二章改变世界的热机 综合训练（含答案）

第二章改变世界的热机
综合训练
选择题
1、四冲程柴油机在工作过程中，将内能转化为机械能的冲程是（　　）
A．吸气冲程
B．压缩冲程
C．做功冲程
D．排气冲程
2、如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程，它是（　　）
A．压缩冲程，将化学能转化成内能
B．压缩冲程，将机械能转化成内能
C．做功冲程，将内能转化成机械能
D．做功冲程，将机械能转化成内能
3、如图所示，用塞子塞紧瓶口，再用打气筒向瓶内打气，当瓶内气压达到足够大时，塞子从瓶口冲出。下列关于瓶内气体的说法，正确的是（??
?）
A.向瓶内打气，外界对气体做功，气体内能减少
B.向瓶内打气，气体对外界做功，气体内能增加
C.塞子从瓶口冲出，气体对外界做功，气体内能减少
D.塞子从瓶口冲出，外界对气体做功，气体内能不变
4、双燃料汽车以天然气或汽油作为燃料，以下说法正确的是(　　)
A．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多
B．以天然气为燃料，汽车发动机的效率可以达到100%
C．在压缩冲程中，燃料混合物的温度升高，内能增大
D．汽油与天然气相比，燃烧时汽油对环境的污染较小
5、以下例子中，属于利用内能来做功的是(　　)
A．冬天房间取暖
B．喷气式飞机在空中飞行
C．摩擦使物体温度升高
D．跑步使脚的温度升高
6、下列有关热机的说法正确的是(　　)
A．内燃机的冷却液需要用比热容较大的物质
B．内燃机的做功冲程是机械能转化为内能的过程
C．汽油机消耗的汽油可循环使用，是取之不尽的能源
D．热机的使用缓解了城市的热岛效应
7、西昌卫星发射中心用长征三号运载火箭，于2019年4月20日将第四十四颗北斗导航卫星成功送上太空。下列说法中正确的是（　　）
A.
火箭使用液氢燃料，主要是利用了液氢的比热容大
B.
火箭升空过程中，燃料燃烧将机械能转化为化学能
C.
北斗导航卫星加速升空过程中，其动能和重力势能均增大
D.
北斗导航卫星加速升空过程中，其惯性增大
8、下列过程，属于内能转化为机械能的是（　
　）
A.从滑梯上滑下时臀部发热
B.电热水壶烧水
C.内燃机的做功冲程
D.向下压活塞引燃棉花
9、关于热机效率，下列说法中正确的是(　　)
A．燃烧更多的燃料可以提高效率
B．使用优质燃料可以提高热机效率
C．合理改进热机效率可能等于100%
D．减少各种热损失可以提高热机效率
10、下列关于热机和环境保护的说法中正确的是(　　)
A．热机的大量使用会造成环境污染
B．所有的热机都是用汽油做燃料的
C．汽车排出的尾气都是有毒气体
D．热机所产生的噪声，可以被热机上的消声器完全消除
二、填空题
11、如图是某四冲程汽油机的______冲程，在此冲程中内能转化为______能。
12、用天然气灶将-壶质量为2kg、初温为30℃的水加热到80℃,消耗了16g天然气.已知水的比热容为4.2×103J(kg℃),天然气的热值为4.2×107J/kg,则天然气完全燃烧放出的热量为
J水吸收的热量为
J,天然气灶烧水的效率为
%。
13、如图所示是汽油机的_________冲程。在压缩冲程中，是通过_________方式增加燃气的内能。汽油机的转速为
3000r/min，则
ls
内汽油机对外做功_________次。
14、有人曾做过这样的实验：用重锤连续敲打铁块，一段时间后，铁块能煎熟一个荷包蛋。用重锤敲打铁块是通过____的方法改变了铁块的内能，被敲打后的铁块能煎熟荷包蛋是通过____的方法改变了鸡蛋的内能。
15、汽车发动机工作时把内能转化为____能，当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率____(选填“升高”“不变”或“降低”)。发动机散热器常用水做冷却剂，这是因为水的____大。
16、氢气的热值为1.4×108J/kg，比煤和石油要高出许多，且燃烧后的产物是水蒸气，排放到大气中不会造成污染。10kg氢气完全燃烧放出的热量是____J；若这些热量的50%被水吸收，能使____kg的水温度升高50℃。[已知c水＝4.2×103J/(kg·℃)]
17、汽车的发动机常用水作为降温的物质，这是因为水的_________较大的缘故。汽油的热值是4.6×107J/kg，1kg汽油完全燃烧放出的热量是___________J。目前热机的效率还比较低，在热机的能量损失中，_______带走的能量最多，设法利用这部分能量，是提高燃料利用率的重要措施。
18、木炭的热值是3.4×107J/kg，完全燃烧500g木炭，能放出__1.7×107__J的热量。柴油机是工农业生产中常用的热机，已知某型号柴油机的效率为η，柴油的热值为q，将质量为m的柴油完全燃烧，能放出的热量Q＝__mq__，这些热量通过该柴油机的转化对外所做的有用功W＝__mqη__。
19、自然界中，能量的转化和转移过程遵守
定律.
水能和风能都属于
能.?
三、解答题
20、一辆厢式小货车某次运货，满载后总质量是5.0×103kg，在平直的公路上匀速行驶100km，耗油10kg，货车受到的阻力是总重力的0.05倍，发动机的牵引功率是50kW(油的热值是5.0×107J/kg，g=10N/kg)，求:
(1)货年受到的牵引力；(2)货车匀速行驶的速度；
(3)货车发动机的效率。
21、如图所示是一款新型四轮沙滩卡丁车，其满载时的质量为600kg，每个车轮与沙滩接触的面积为500cm2，卡丁车满载时在水平沙滩上匀速直线运动，10min行驶6km，它的发动机功率恒为11.5kW。
（1）当卡丁车满载并静止在水平沙滩上时，它对沙滩的压强为多少帕？
（2）此次行驶中卡丁车所受的阻力为多少牛？
（3）该卡丁车以汽油为燃料，若在这次行驶中消耗汽油0.6kg，求该卡丁车汽油机的效率。（q汽油＝4.6×107J/kg）
22、某新型四轮沙滩卡丁车如图所示，其满载时的质量为500kg。该卡丁车满载时在水平沙滩上做匀速直线运动，行驶了10min，共消耗了1.2kg的汽油，其发动机将汽油完全燃烧释放的热量转化为机械能的效率是25%。行驶过程中卡丁车所受阻力为其总重力的0.2倍。(q汽油＝4.6×107J/kg，g＝10N/kg)求：
(1)1.2kg汽油完全燃烧释放的热量为多少？
(2)这段时间内卡丁车发动机的机械功率是多少？
(3)卡丁车匀速行驶的速度是多少？
23、随着居民生活水平的不断提高，家用轿车越来越多地走进了普通百姓人家。下表为某款家用轿车的有关数据：
家用轿车的总质
量：1200
kg
家用轿车的额
定功率：30
kW
每个轮胎与地面的
接触面积：0.02
m2
油箱的容积：55
L
(1)该家用轿车静止在水平地面上时，对地面的压强是多大？(g取10
N/kg)
(2)若该家用轿车在额定功率下以72
km/h的速度匀速行驶在平直的公路上，则该车发动机的牵引力是多少？
(3)该家用轿车仍以72
km/h的速度匀速行驶10
min，消耗汽油1.3
kg，该车发动机的效率是多少？(假设汽油完全燃烧，汽油热值q＝4.6×107
J/kg，结果保留一位小数)
第二章改变世界的热机
综合训练参考答案
一、选择题
1、四冲程柴油机在工作过程中，将内能转化为机械能的冲程是（　　）
A．吸气冲程
B．压缩冲程
C．做功冲程
D．排气冲程
【答案】C
2、如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程，它是（　　）
A．压缩冲程，将化学能转化成内能
B．压缩冲程，将机械能转化成内能
C．做功冲程，将内能转化成机械能
D．做功冲程，将机械能转化成内能
3、如图所示，用塞子塞紧瓶口，再用打气筒向瓶内打气，当瓶内气压达到足够大时，塞子从瓶口冲出。下列关于瓶内气体的说法，正确的是（??
?）
A.向瓶内打气，外界对气体做功，气体内能减少
B.向瓶内打气，气体对外界做功，气体内能增加
C.塞子从瓶口冲出，气体对外界做功，气体内能减少
D.塞子从瓶口冲出，外界对气体做功，气体内能不变
【答案】C
4、双燃料汽车以天然气或汽油作为燃料，以下说法正确的是(　C　)
A．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多
B．以天然气为燃料，汽车发动机的效率可以达到100%
C．在压缩冲程中，燃料混合物的温度升高，内能增大
D．汽油与天然气相比，燃烧时汽油对环境的污染较小
5、以下例子中，属于利用内能来做功的是(　B　)
A．冬天房间取暖
B．喷气式飞机在空中飞行
C．摩擦使物体温度升高
D．跑步使脚的温度升高
6、下列有关热机的说法正确的是(　A　)
A．内燃机的冷却液需要用比热容较大的物质
B．内燃机的做功冲程是机械能转化为内能的过程
C．汽油机消耗的汽油可循环使用，是取之不尽的能源
D．热机的使用缓解了城市的热岛效应
7、西昌卫星发射中心用长征三号运载火箭，于2019年4月20日将第四十四颗北斗导航卫星成功送上太空。下列说法中正确的是（　　）
A.
火箭使用液氢燃料，主要是利用了液氢的比热容大
B.
火箭升空过程中，燃料燃烧将机械能转化为化学能
C.
北斗导航卫星加速升空过程中，其动能和重力势能均增大
D.
北斗导航卫星加速升空过程中，其惯性增大
【答案】C
8、下列过程，属于内能转化为机械能的是（　
　）
A.从滑梯上滑下时臀部发热
B.电热水壶烧水
C.内燃机的做功冲程
D.向下压活塞引燃棉花
9、关于热机效率，下列说法中正确的是(　D　)
A．燃烧更多的燃料可以提高效率
B．使用优质燃料可以提高热机效率
C．合理改进热机效率可能等于100%
D．减少各种热损失可以提高热机效率
10、下列关于热机和环境保护的说法中正确的是(　A　)
A．热机的大量使用会造成环境污染
B．所有的热机都是用汽油做燃料的
C．汽车排出的尾气都是有毒气体
D．热机所产生的噪声，可以被热机上的消声器完全消除
二、填空题
11、如图是某四冲程汽油机的______冲程，在此冲程中内能转化为______能。
【答案】做功
;?
机械。
12、用天然气灶将-壶质量为2kg、初温为30℃的水加热到80℃,消耗了16g天然气.已知水的比热容为4.2×103J(kg℃),天然气的热值为4.2×107J/kg,则天然气完全燃烧放出的热量为
J水吸收的热量为
J,天然气灶烧水的效率为
%。
【答案】6.52×105
4.2×105
64.4
13、如图所示是汽油机的_________冲程。在压缩冲程中，是通过_________方式增加燃气的内能。汽油机的转速为
3000r/min，则
ls
内汽油机对外做功_________次。
【答案】
(1).
做功
(2).
做功
(3).
25
14、有人曾做过这样的实验：用重锤连续敲打铁块，一段时间后，铁块能煎熟一个荷包蛋。用重锤敲打铁块是通过__做功__的方法改变了铁块的内能，被敲打后的铁块能煎熟荷包蛋是通过__热传递__的方法改变了鸡蛋的内能。
15、汽车发动机工作时把内能转化为__机械__能，当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率__降低__(选填“升高”“不变”或“降低”)。发动机散热器常用水做冷却剂，这是因为水的__比热容__大。
16、氢气的热值为1.4×108J/kg，比煤和石油要高出许多，且燃烧后的产物是水蒸气，排放到大气中不会造成污染。10kg氢气完全燃烧放出的热量是__1.4__×109__J；若这些热量的50%被水吸收，能使__3__333.3__kg的水温度升高50℃。[已知c水＝4.2×103J/(kg·℃)]
17、汽车的发动机常用水作为降温的物质，这是因为水的_________较大的缘故。汽油的热值是4.6×107J/kg，1kg汽油完全燃烧放出的热量是___________J。目前热机的效率还比较低，在热机的能量损失中，_______带走的能量最多，设法利用这部分能量，是提高燃料利用率的重要措施。
【答案】比热容；
4.6×107
；
废气。
18、木炭的热值是3.4×107J/kg，完全燃烧500g木炭，能放出__1.7×107__J的热量。柴油机是工农业生产中常用的热机，已知某型号柴油机的效率为η，柴油的热值为q，将质量为m的柴油完全燃烧，能放出的热量Q＝__mq__，这些热量通过该柴油机的转化对外所做的有用功W＝__mqη__。
19、自然界中，能量的转化和转移过程遵守
定律.
水能和风能都属于
能.?
【答案】(1).
能量守恒
(2).
机械
三、解答题
20、一辆厢式小货车某次运货，满载后总质量是5.0×103kg，在平直的公路上匀速行驶100km，耗油10kg，货车受到的阻力是总重力的0.05倍，发动机的牵引功率是50kW(油的热值是5.0×107J/kg，g=10N/kg)，求:
(1)货年受到的牵引力；
(2)货车匀速行驶的速度；
(3)货车发动机的效率。
【答案】（1）2500N；（2）20m/s；50%
【解析】（1）因为货车匀速行驶，二力平衡，所以；
（2）货车匀速行驶的速度：
；
（3）货车发动机的效率：
21、如图所示是一款新型四轮沙滩卡丁车，其满载时的质量为600kg，每个车轮与沙滩接触的面积为500cm2，卡丁车满载时在水平沙滩上匀速直线运动，10min行驶6km，它的发动机功率恒为11.5kW。
（1）当卡丁车满载并静止在水平沙滩上时，它对沙滩的压强为多少帕？
（2）此次行驶中卡丁车所受的阻力为多少牛？
（3）该卡丁车以汽油为燃料，若在这次行驶中消耗汽油0.6kg，求该卡丁车汽油机的效率。（q汽油＝4.6×107J/kg）
【答案】（1）3×104Pa
；（2）1.15×103
；(3)
25%。
【解析】
解：（1）卡丁车满载时的重力：G＝mg＝600kg×10N/kg＝6000N，
卡丁车满载时对地面的压力：F＝G＝6000N，
受力面积：S＝4×500cm2＝2000cm2＝0.2m2，
卡丁车满载时对地面的压强：p＝＝＝3×104Pa；
（2）卡丁车的行驶速度：v＝＝＝10m/s，
由P＝Fv得牵引力：F牵＝＝＝1.15×103N，
由于车匀速行驶，牵引力与阻力是一对平衡力，则卡丁车所受的阻力：f＝F牵＝1.15×103N；
（3）卡丁车汽油机的效率：
η＝×100%＝×100%＝×100%＝25%。
答：（1）当卡丁车满载并静止在水平沙滩上时，它对沙滩的压强为3×104Pa；
（2）此次行驶中卡丁车所受的阻力为1.15×103N；
22、某新型四轮沙滩卡丁车如图所示，其满载时的质量为500kg。该卡丁车满载时在水平沙滩上做匀速直线运动，行驶了10min，共消耗了1.2kg的汽油，其发动机将汽油完全燃烧释放的热量转化为机械能的效率是25%。行驶过程中卡丁车所受阻力为其总重力的0.2倍。(q汽油＝4.6×107J/kg，g＝10N/kg)求：
(1)1.2kg汽油完全燃烧释放的热量为多少？
(2)这段时间内卡丁车发动机的机械功率是多少？
(3)卡丁车匀速行驶的速度是多少？
解：(1)汽油完全燃烧释放的热量：
Q放＝mq＝1.2kg×4.6×107J/kg＝5.52×107J。
(2)由题意可知，卡丁车所做机械功：
W＝Q放η＝5.52×107J×25%＝1.38×107J，
卡丁车的功率：P＝＝＝2.3×104W。
(3)匀速行驶过程中，卡丁车的牵引力：F＝f＝0.2G＝0.2m总g＝0.2×500kg×10N/kg＝1000N，
由P＝＝＝Fv得卡丁车的速度：
v＝＝＝23m/s。
23、随着居民生活水平的不断提高，家用轿车越来越多地走进了普通百姓人家。下表为某款家用轿车的有关数据：
家用轿车的总质
量：1200
kg
家用轿车的额
定功率：30
kW
每个轮胎与地面的
接触面积：0.02
m2
油箱的容积：55
L
(1)该家用轿车静止在水平地面上时，对地面的压强是多大？(g取10
N/kg)
(2)若该家用轿车在额定功率下以72
km/h的速度匀速行驶在平直的公路上，则该车发动机的牵引力是多少？
(3)该家用轿车仍以72
km/h的速度匀速行驶10
min，消耗汽油1.3
kg，该车发动机的效率是多少？(假设汽油完全燃烧，汽油热值q＝4.6×107
J/kg，结果保留一位小数)
(1)该轿车静止在水平地面上时，对地面的压力：
F＝G＝mg＝1200
kg×10
N/kg＝1.2×104
N，
对地面的压强：
p＝＝＝1.5×105
Pa。
(2)行驶速度v＝72
km/h＝20
m/s，由P＝＝＝Fv得，该车发动机的牵引力：
F＝＝＝1500
N。
(3)汽车以额定功率匀速直线行驶10
min，牵引力所做的功：
W＝Pt＝3×104
W×10×60
s＝1.8×107
J，
完全燃烧1.3
kg汽油放出的热量：
Q放＝m′q＝1.3
kg×4.6×107
J/kg＝5.98×107
J，
该车发动机的效率：
η＝×100%＝×100%＝30.1%。