2022-2023学年度沪粤版九年级物理上册 12.4热机与...

更新时间：2022-08-20 浏览次数：50 类型：同步测试

一、单选题

1. (2022·柳州) 下列关于热机的说法正确的是（）

A . 热机的效率为100% B . 热机只有汽油机和柴油机两种 C . 好的热机工作时不排放废气 D . 热机工作时都要利用燃料的化学能

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2. (2019九上·利辛月考) 甲、乙两台汽油机，甲的功率是乙的2倍，甲的效率是30%，乙的效率是20%，那么甲、乙在相同时间内所消耗汽油质量之比为（）

A . 3：4 B . 2：3 C . 3：2 D . 4：3

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3. (2022·娄底) 汽油机工作循环的四个冲程中，汽车获得动力的冲程是（）

A . 吸气冲程 B . 压缩冲程 C . 做功冲程 D . 排气冲程

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4. (2018九上·武城月考) 北京国际汽车展览会于4月21-25日在北京中国国际展览中心新、老展馆同时拉开大幕．某人为了测试汽车发动机的效率，开车以60km/h的平均速度行驶了120km，用去汽油25L，已知汽油的密度为0.7×10³kg/m³ ，热值为4.6×10⁷J/kg，发动机的功率为32kW，则该汽车发动机的效率为（）

A . 28.6% B . 36.5% C . 23.6% D . 38%

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5. (2018·绵阳模拟) 有一辆汽车在水平路面上用0.5h匀速行驶了36km，消耗汽油3 kg。若已知该汽车发动机的功率(即牵引力的功率)为23 kW，汽车(包括车上的人和物品)质量为1.5 t，车轮与地的接触总面积是0.5m² ，汽油的热值为4.6×10⁷ J／kg，g=10 N／kg。下列分析正确的是（）

A . 该汽车对路面的压力等于l.5×10⁴ N，该汽车克服阻力做的功是2.3×10⁴J B . 该汽车通过这段路程的平均速度是200m／s，车对地的压强是30 Pa C . 该汽车的牵引力是1.5×10⁴ N ，汽油燃烧放出的热量是1.38×10⁸ J D . 该汽车发动机的效率是30％，该汽车的牵引力是1.15×10³ N

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6. (2022·兰考模拟) 关于热机，下列说法正确的是（）

A . 汽油机气缸顶部有喷油嘴，柴油机气缸顶部有火花塞 B . 汽油机在吸气冲程中，将空气吸入气缸 C . 热机是利用内能做功的装置，可将内能转化为机械能 D . 一般情况下汽油机的压缩比大于柴油机，其功率也更大

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7. 现有两个使用同一种燃料的加热器，用它们分别对甲、乙两种不同的物质加热．已知甲物质的比热是乙物质的2倍，甲物质的质量是乙物质的 $\text{[math]}$ ，当甲物质升高的温度是乙物质的 $\text{[math]}$ 时（甲、乙物质的物态都不发生改变），加热甲物质所用燃料是加热乙物质的 $\text{[math]}$ ，则两加热器利用热能的效率之比是（　　）

A . 3：4 B . 1：1 C . 3：2 D . 2：1

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8.
如图所示为内燃机的能流图，则内燃机的效率可表示为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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9. (2021九上·南丹期末) 关于热值和热机效率，下列说法正确的是（）

A . 使燃料燃烧更充分，可提高热机效率 B . 热机使用的燃料的热值越大，热机效率就越高 C . 1kg 汽油在气缸内燃烧放出的热量，就是汽油的热值 D . 把煤磨成煤粉或煤粒，加大送风量使其燃烧更充分，可以提高煤的热值

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10. (2022·长春) 内燃机的能量流向图如图所示。内燃机的效率为（）

A . 7% B . 28% C . 31% D . 34%

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11. (2021九上·白云期末) 潍柴集团于2020年正式发布全球首款热机效率突破50%的商用柴油机，世界内燃机发展出现历史性新突破。关于对此柴油机的说法正确是（）

A . 它必须用热值较高的燃油才能提高其热机效率 B . 对比其他柴油机，相同时间内对外做功更快 C . 对比其他柴油机，对外做同样的功消耗的燃料减少 D . 随着技术的进步，集团生产的内燃机效率能达到100%

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12. (2022·十堰) 为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”目标，东风汽车集团研发了一款新型汽车。与某款汽车同样油耗和使用条件下，发动机工作时，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，下列有关说法错误的是（）

A . 尾气中“汽油味”降低，是因为汽油在汽缸中燃烧比较完全 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 . 该发动机减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护

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13. (2021九上·肇源期末) 汽车已走进很多现代家庭，如图为汽车的四冲程汽油机气缸的工作示意图，按吸气、压缩、做功、排气的顺序排列，下列排序正确的是（）

A . 乙丙甲丁 B . 甲丁乙丙 C . 丙乙甲丁 D . 丙丁甲乙

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14. (2022·成都) 小叶看见面点师傅将面拉成长条，放入滚烫的油中就炸出了香脆可口的油条，于是很想了解油的吸热能力。在老师指导下，他用酒精灯分别加热质量为50g、初温为20℃的油和水，记录的相关数据如下表所示。若单位时间内油吸收的热量与水吸收的热量相等，酒精的热值为3×10⁷J/kg，水的比热容为4.2×10³J/(kg·℃)。下列说法正确的是（）
物质种类
加热时间（min）
消耗酒精（g）
末温（℃）
油
2
1
88
水
2
1
50

A . 2min内油吸收的热量为3×10⁴J B . 他使用的酒精灯的加热效率为21% C . 油的末温比水的高，所以吸热能力更强 D . 油的吸热能力与其吸收的热量多少有关

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15. (2022·瑶海模拟) 甲、乙两台汽油机，P_甲>P_乙， η_甲≤η_乙，则（）

A . 甲比乙做功快 B . 甲比乙做功多 C . 甲比乙消耗燃油质量多 D . 甲和乙消耗燃油质量一样多

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16. (2022·芜湖模拟) 如图所示，将一盖好瓶盖的空纯净水瓶用力拧紧后，瓶内气体体积减小，压强增大，稍稍转松瓶盖，瓶盖被弹出去，瓶内和瓶口出现大量白气。下列说法正确的是（）

A . 瓶盖被弹出去时，瓶内气体含有的热量减少 B . 瓶盖被弹出去时，瓶内气体内能减少，温度不变 C . 瓶盖被弹开的过程是机械能转化为内能的过程 D . 瓶盖被弹开过程中的能量转化情况与汽油机做功冲程中的相同

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17. (2022·白云模拟) 做同样的有用功，甲、乙柴油机用时和消耗柴油对比如下，下列说法正确的是（）

柴油机

完成工作量

时间

消耗柴油

甲

相同

3h

5kg

乙

2h

6kg

A . 甲的功率较大，热机效率较低 B . 甲的功率较大，热机效率较高 C . 乙的功率较大，热机效率较高 D . 乙的功率较大，热机效率较低

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18. (2022·龙江模拟) 小明家买的新车有6只汽缸，但工作原理还是四冲程的内燃机，下列有关四冲程的内燃机工作过程，下列说法正确的是（）
①压缩冲程，汽缸内气体被压缩，机械能转化为内能
②做功冲程中，内能转化为机械能
③只有做功冲程是燃气对外做功，所以其他3个冲程可有可无
④该汽油机转速3000转/分，则每秒钟做功25次

A . 只有①② B . 只有②④ C . 只有①②④ D . ①②③④

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19. (2022·钦州模拟) “猪脚粉”是广西特有美食，对其烹饪过程的描述，与物理知识相符的是（）

A . 燃料燃烧﹣﹣内能主要转化为化学能 B . 高汤熬制﹣﹣通过做功改变汤的内能 C . 锅盖被蒸汽顶起﹣﹣与热机压缩冲程工作原理相同 D . 猪脚粉香气四溢﹣﹣分子在不停地做无规则的运动

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20. (2022·新都模拟) 探究某物质熔化和沸腾的实验如图甲所示，把100g某种固体碾碎放入试管中，插入温度计，再将试管放在装有水的烧杯中加热（物质在相同时间内吸收的热量相等）。根据实验数据画出的图像如图乙所示，从开始加热到实验结束的10min内消耗4g酒精，酒精的热值3.0×10⁷J/kg，这种物质的液态比热容c=1.5×10³J/(kg·℃)，下列选项错误的（）

A . 该物质在第5min末的内能大于第4min末的内能 B . 在AB段和BC段，该物质吸收的热量相同 C . 该物质固态时的比热容为3.0×10³J/(kg·℃) D . 该装置能量的转化效率为30%

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二、实验探究题

21. (2020九上·硚口月考) 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6min内完全燃烧了0.28kg的煤，煤的热值约为3×10⁷J/kg，求：
1. （1）假如单位时间燃烧煤的质量相同，则在烧水过程中，热效率最高（选填“0~2min“、”2~4min“或“4~6min“）。
2. （2）经过6min时间加热，水所吸收的热量；
3. （3）煤炉的效率。
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22. (2022·六盘水) 小明发现篮球的气压不足，于是用打气筒给篮球打气。在收起打气筒时发现外壁有些发热。于是他想，是什么原因导致打气筒的外壁发热呢？小明就这个问题与同学小红进行了交流，联系所学物理知识，他们提出了以下两个猜想：
A．活塞在筒内往复运动时，与筒壁摩擦导致发热
B．活塞在筒内往复运动时，不断压缩气体做功导致发热
于是他们设计了实验进行探究，选用的实验器材有：打气筒、测温枪、计时器、气压不足的篮球等，分别在打气筒的上部和下部标注两个测温点，如图所示。
请回答下列问题：
1. （1）打气筒内壁的热量是通过的方式传递到外壁；
2. （2）活塞在打气筒内向下运动时的能量转化过程，与四冲程内燃机的冲程相同；
3. （3）用打气筒往气压不足的篮球内打气，10秒内使活塞在筒内往复运动20次，立即用测温枪测出此时两个测温点的温度。待打气筒外壁温度降至室温（25℃）后，放出篮球中的部分气体，重复上述操作。实验数据记录如下表：
  实验次数
  时间t/s
  活塞往复次数
  上部温度t/℃
  下部温度t/℃
  1
  10
  20
  30.7
  36.6
  2
  10
  20
  30.2
  36.2
  3
  10
  20
  30.5
  36.3
  小明分析上表实验数据得出：导致打气筒外壁发热的原因是；
4. （4）小红回顾整个实验过程，分析实验数据，认为小明得出的结论不够严谨，理由是，于是他们对实验进行改进，对猜想A再次进行探究，你认为他们的改进方法是。
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三、计算题

23. (2022·枣庄) 太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一，如今太阳能热水器已走进千家万户。如图所示，某家庭太阳能热水器阳光照射时，平均每小时吸收 $\text{[math]}$ 的太阳能，若热水器吸收8h的太阳能，可以使质量为100kg的水温度升高50^oC。已知水的比热容 $\text{[math]}$ ，天然气的热值 $\text{[math]}$ 。求：
1. （1）水吸收的热量；
2. （2）该太阳能热水器的效率；
3. （3）若这些水吸收的热量由天然气来提供，假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则需要多少m³的天然气。
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24. (2022·金昌) 小华家里用的是天然气灶，他尝试估测该灶的效率。小华在水壶中加入5L水，水的初温是20℃，然后将水烧开，他观察天然气表发现此次烧水用了0.1m³天然气，天然气的热值为3.2×10⁷J/m³ ，水的比热容c=4.2×10³J/（kg•℃），当地大气压为标准大气压。求：
1. （1）水吸收的热量Q_吸（不计水的热量损失）；
2. （2）天然气完全燃烧放出的热量Q_放；
3. （3）天然气灶的效率η。
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25. (2022·通辽) 一辆5G无人环卫车，质量为460kg，车与地面的总接触面积为200cm² ，在水平路面上匀速直线行驶过程中阻力为车所受重力的 $\text{[math]}$ ， g取10N/kg。
1. （1）该车静止时对水平路面的压强是多大？
2. （2）该车在水平路面上沿直线匀速行驶3000m时，牵引力做了多少功？若功率相同的燃油汽车以相同的速度行驶相同的路程，消耗的汽油为0.6kg，此燃油汽车的效率是多少？（q_汽=4.6×10⁷J/kg）
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26. (2022·大连) 用天然气热水器加热水，将40kg水从25℃加热到50℃，完全燃烧 $\text{[math]}$ 天然气。已知天然气的热值为 $\text{[math]}$ ，水的比热容为 $\text{[math]}$ 。试求：
1. （1）此过程中水吸收的热量是多少？
2. （2） $\text{[math]}$ 天然气完全燃烧放出的热量是多少？
3. （3）该热水器加热这些水的效率是多少？
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四、填空题

27. (2022·常德) 某台四冲程汽油机的转速为1200r/min，在1s内汽油机对外做了次功。如果汽油机在某段时间内消耗了400g汽油，则汽油完全燃烧可放出热量为J。（q_汽=4.6×10⁷J/kg）

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28. (2022·泸州) 小李在进行如图所示的实验前，向酒精灯内添加酒精时，闻到了酒精味，这是酒精的现象；试管内的水沸腾后，塞子被高温高压的水蒸气冲出去，这个过程中的能量转化情况与汽油机的冲程的能量转化情况相同，试管内水的比热容在塞子被冲出后（选填“变大”“变小”或“不变”）。

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29. (2022·广元) 小红在家用天然气灶烧开水，在标准大气压下，5kg水从20℃加热至沸腾，完全燃烧了0.1m³的天然气，此过程中，水吸收的热量是J，天然气灶烧水的热效率为。[水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃），天然气的热值为4.0×10⁷J/m³]

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30. (2022·锦州) 2022年6月5日10时44分，搭载着神舟十四号载人飞船的长征二号F火箭成功发射。火箭起飞过程中，以发射塔为参照物，火箭是（选填“运动”或“静止”）的；火箭喷气发动机将燃料燃烧后燃气的内能转化为能，此能量转化过程与四冲程汽油机的冲程相同。

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31. (2022·黔西) 2022年6月5日，神舟十四号载人飞船成功发射。在飞船发射升空过程中，以飞船为参照物，飞船内的航天员处于（填“静止”或“运动”）状态；在升空的不同阶段，要分别抛掉逃逸塔、助推器、整流罩等，以减小箭船的总重力，提高火箭做功的（填“功率”或“效率”）。

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32. (2022·朝阳) 如图所示，将水加热至沸腾后，塞子被冲出，此过程的能量转化方式与汽油机的冲程相同。若单缸四冲程汽油机飞轮转速为1200r/min，则1s内完成个冲程。

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33. (2022·宣州模拟) 某铁质发动机的质量为100kg，热机效率为40%。若损耗的能量中的 $\text{[math]}$ 被发动机吸收，不考虑热量散失，则完全燃烧200g的汽油，温度为40℃的发动机的温度将升高到 ℃。[汽油的热值为4.6×10⁷J/kg，铁的比热容为0.46×10³J/（kg•℃）]

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34. (2022·宾阳模拟) 天然气的热值为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 的天然气完全燃烧放出的热量是J；用天然气热水器将质量为50kg，温度为20℃的水加热到60℃，完全燃烧了 $\text{[math]}$ 的天然气。水吸收的热量是J，热水器的效率是。（已知 $\text{[math]}$

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