12.4热机与社会发展 2021年暑期训练 沪粤版物理九年级上册（含答案）

12.4热机与社会发展暑期训练
一、选择题
1．如图甲、乙、丙所示，下列就其过程及能量转化分析正确的是（　　）
A．图甲塞子被弹起时，机械能→内能
B．图乙为压缩冲程，内能→机械能
C．图丙为压缩冲程，内能→机械能
D．图丙为做功冲程，内能→机械能
2．如图所示，在试管内装水，用带玻璃管的胶塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会驱动玻璃管口的叶轮转动，下列说法错误的是（　　）
A．此实验展现了热机中能量转化的过程
B．对水加热过程中是通过热传递使水的内能增大的
C．水蒸气驱动叶轮转动，水蒸气的内能减小了
D．此实验过程中，燃料的化学能直接转化为叶轮的机械能
3．下列实例中，属于内能转化为机械能的是（　　）
A．两手相互摩擦，手心变热
B．用气筒给自行车打气，气筒会发热
C．水壶中的水沸腾后，壶盖被水蒸气顶起
D．流星与空气摩擦生热、发光形成流星
4．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
5．一台内燃机的飞轮转速是1440转/分，那么在每秒钟内（　　）
A．飞轮转动24转，燃气对活塞做功720次，活塞完成2880个冲程
B．飞轮转动24转，燃气对活塞做功24次，活塞完成24个冲程
C．飞轮转动24转，燃气对活塞做功12次，活塞完成48个冲程
D．飞轮转动24转，燃气对活塞做功1440次，活塞完成1440个冲程
6．汽车已经成为我们日常生活中离不开的交通工具，如图是我们最常见的汽油机的一个冲程，请问这是哪一个冲程（　　）
A．吸气冲程 B．压缩冲程
C．做功冲程 D．排气冲程
7．如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底放一小团干燥的硝化棉，用力将活塞迅速下压，观察到硝化棉燃烧。在下压过程中，下列说法正确的是（　　）
A．筒内空气温度降低
B．筒内空气的内能转化为活塞的机械能
C．改变筒内空气内能的方式是热传递
D．能量转化过程与汽油机的压缩冲程相同
8．对于四个冲程的汽油机，在压缩冲程中，下列说法正确的是（　　）
A．活塞向上运动，内能转化为机械能
B．活塞向下运动，内能转化为机械能
C．活塞向下运动，机械能转化为内能
D．活塞向上运动，机械能转化为内能
9．如图所示为内燃机的能量流向图，热机效率η不等于（　　）
A．false B．false
C．false D．false
10．四冲程汽油机工作时与图中能量转化相同的冲程是（　　）
A．做功冲程 B．压缩冲程
C．吸气冲程 D．排气冲程
二、填空题
11．如图所示为________冲程工作示意图，在这个冲程中内能_____（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
12．流星进入地球大气层，与大气摩擦并燃烧，该过程是通过_____方式增加了流星的内能，其能量转化与汽油机的_____冲程相同，若某单缸四冲程汽油机的转速为1800r/min，则它每秒钟完成_____个做功冲程。
13．如图是航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒内达到起飞速度。汽缸内蒸汽体积膨胀，推动活塞对外做功，这与热机______冲程工作原理相似。牵引索与蒸汽活塞连接的两个定滑轮能改变______，使舰载机获得巨大的牵引力从而被弹射起飞。
14．汽油机的工作过程：
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
进气门
开
_______
关
_______
排气门
_______
关
_______
开
活塞运动
向_______
向上
向_______
向_______
能量转化
_______
___________
15．如图所示，在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的硝化棉，用力将活塞用力向下压，可观察到棉花迅速燃烧，说明在用力下压过程中，_______能转化为______能，图____中（选填“乙”或“丙”）汽油机的工作过程与这一实验过程中能量的转化情况是一致的。
16．如图所示是街头降温的“雾炮汽油车”，该车在水平路面匀速直线行驶时，同时向高空喷洒水雾，在此过程中车的动能______（选填“变大”“ 变小”或“不变”），以“雾炮汽油车”为参照物，路边的树木是______的；该车汽油机工作时将机械能转化为内能的是______冲程。
17．最早出现的热机是_______（选填“蒸汽机”或“内燃机”）。四冲程汽油机的一个工作循环中，________冲程是由活塞对气体做功，气体的温度升高，其实质是将_________能转化为___________能。
18．练毛笔字时能闻到“墨香”，说明分子在_______；两手互相搓动可以取暖，这是通过______的方式改变手的内能，该过程中的能量转化和图中四冲程汽油机工作中的______冲程相一致（选填“甲”或“乙”）。
19．中国茶文化源远流长，在某次泡茶过程中，用1500W的电热水壶正常工作6min，能将1.5L水从25℃加热到91℃，则电热水壶此次加热的效率为_____。[c水＝4.2×103J/（kg?℃），ρ水＝1.0×103kg/m3]
20．(1)为了方便彼此间的交流，国际上建立了一套统一的计量单位体系，叫国际单位制。在国际单位制中，帕斯卡是___________（填写物理量名称）的单位。热量的单位是___________（填写中文名称）。
(2) “烧烤”是年轻人喜欢的一种美食。空气中弥漫着“肉香”味，这是分子___________的结果；食物烤熟是通过___________的方式改变其内能的。
(3)在热机的四个冲程中，把机械能转化为内能的是___________冲程。汽油机工作时要产生大量的热，通常采用水循环将热带走，这是利用水___________的特性。
三、解答题
21．小明在实验室做以下两个热学实验。
(1)如图甲所示，其中一个瓶子装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体，另一个装有空气。演示扩散现象时应该把装有二氧化氮气体的瓶子放在_______（选填“上”或“下”）方，这样做的目的是_______；
(2)如图乙所示，用绳子摩擦铜管使管内乙醚沸腾，蒸气冲起软木塞，铜管口出现“白气”。这是由于气体对外做功，内能_______（选填“增大”或“减小”），温度降低，发生液化现象， 冲起软木塞过程中的能量转化情况与汽油机______的冲程能量转化情况相似。
22．近年来，我国多个城市成功实现氢燃料新能源公交车投放使用。某新能源公交车在平直的公路上匀速行驶4km，用时6min，发动机输出功率保持70kw，此过程共消耗氢燃料0.3kg，已知氢燃料的热值q=1.4×108J/kg在匀速行驶过程中，求：
（1）公交车的速度；
（2）公交车做的有用功；
（3）发动机的效率。
23．中国渔政311船是目前我国吨位最大、设备最先进、航速最快的渔政执法船，主要担负起在我国南沙群岛和西沙群岛护渔护航的任务，并宣示中国对南海诸岛的主权。该船满载时的总质量4.5×103t，最大航速可达15m/s，当船以最大航速巡航时受到的海水阻力为2.0×106N，g=10N/kg。q燃油=4.0×107J/kg。求：
(1)渔政船以最大航速巡航50min，推进力对船所做的功。
(2)若渔政船的燃油机动力系统效率为30%，渔政船以最大航速巡航50min至少需要燃烧的燃油质量。
24．某物理兴趣小组的同学，用煤炉给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4min内完全燃烧了1.4kg的煤，c水=4.2×103J/（kg?℃），煤的热值q=3×107J/kg，求：
(1)经过4min时间加热，水所吸收的热量。
(2)煤炉烧水时的热效率。
答案
1．D 2．D 3．C 4．B 5．C
6．C 7．D 8．D 9．A 10．A
11．做功 变小 12．做功 压缩 15 13．做功 力的方向
14．关 关 关 关 下 下 上 机械能转化为内能 内能转化为机械能 15．机械 内 乙
16．变小 运动 压缩 17．蒸汽机 压缩 机械 内
18．不停做无则规运动 做功 甲 19．77%
20．压强 焦耳 永不停息地做无规则运动 热传递 压缩 比热容大
21．下 排除二氧化氮气体所受重力对实验的影响 减小 做功
22．(1) 11.1m/s；(2) 2.52×107J；(3) 60%
23．(1)false；(2)false
24．(1)2.1×106J；(2)5%