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2019_2020学年九年级物理上册第二章改变世界的热机教学质量评估试卷(新版)教科版

第二章改变世界的热机

第Ⅰ卷 选择题(共 27 分)

一、选择题(每小题 3 分,共 27 分)

1.烧开同样一壶水,所需完全燃烧的干木材与完全燃烧的无烟煤质量不同,是因为干

木材和无烟煤具有不同的( A )

A.热值

B.比热容

C.内能 D.热量

2.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

3.下列关于水的理解,正确的是( C )

A.水无论是蒸发成水蒸气还是结成冰,其比热容不变

B.部分 0℃的水结冰变成 0℃冰水混合物,内能不变

C.发动机常用水来冷却是因为水的比热容较大

D.30℃的水比 20℃的水所含的热量多

4.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

5.如图是四冲程内燃机工作循环中的一个冲程,它是( C )

A.压缩冲程,内能转化为机械能 B.做功冲程,内能转化为机械能 C.压缩冲程,机械能转化为内能 D.做功冲程,机械能转化为内能 6.甲、乙两台汽油机,甲的效率比乙高,则( C ) A.甲的功率一定比乙的功率大 B.甲消耗的汽油一定比乙消耗的汽油少 C.消耗同样多的汽油,甲做的有用功比乙做的有用功多 D.做同样多的有用功,甲消耗的汽油比乙消耗的汽油多 7.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 8.如图,给试管里的水加热,水沸腾后,水蒸气推动橡皮塞冲出试管口,这个过程与
1

四冲程汽油机的哪一个冲程中的能量转化是相同的( C )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程 9.通过对内能、热机内容的学习,可知( B ) A.物体运动的动能和所有分子势能的总和,叫做物体的内能 B.改变物体内能的方式有两种:做功和热传递 C.在热机的一个工作循环中,燃气做功四次 D.在做功冲程中,机械能转化为内能 第Ⅱ卷 非选择题(共 73 分) 二、填空题(每空 2 分,共 36 分) 10.汽油机的压缩冲程中,汽缸内汽油和空气的混合物的压强__增大__,温度__升高__。 11.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。 12.量子通信是目前世界最安全的通信,2016 年 8 月 16 日,世界首颗量子科学实验卫 星“墨子号”,在我国酒泉卫星发射中心用“长征二号丁”运载火箭成功发射升空,火箭使 用的燃料主要是液态氢,这是利用了氢燃料__热值大__的特性,火箭加速上升过程中机械能 __增大__(选填“增大”“减小”或“不变”)。 13.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。 14.一柴油机完全燃烧柴油后,放出 8×108J 的热量,要损失 4.8×108J 的能量,得到 了__3.2×108__J 的机械能,该柴油机的效率是__40%__。 15.一个四冲程热机的飞轮转速为 1800r/min,它 1s 完成了__60__个冲程,做了__15__ 次功。 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.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 __。 三、实验探究题(每空 2 分,共 24 分) 18.木柴、焦炭、木炭等都是常用的燃料,对它们取不同质量进行完全燃烧,得到了如 表的数据:
2

燃料的质量/g 燃料完全燃烧放出的热量 Q 木柴/J Q 焦炭/J

100

200

300

400

1.3×106 3.0×106

2.6×106 6.0×106

3.9×106 9.0×106

5.2×106 12.0×106

Q 木炭/J

3.4×106

6.8×106

10.2×106

13.6×106

18.(1)从表中的数据可以得到,相同质量的不同燃料,它们完全燃烧所释放的热量是__ 不同__的;对于同一种燃料,质量越大,完全燃烧所释放的热量越__多__。
(2)从表中的数据还可以看出,对于同一种燃料完全燃烧放出的热量和质量的比值是不 变的,这个不变的比值,反映了燃料本身的一种性质,物理学中把它称之为__热值__,它是 用来描述燃料完全燃烧时,释放热量能力大小的物理量。
(3)完全燃烧 0.01m3 的天然气放出的热量是__4.2×105__J;如果这些热量完全用于加热 水,可使__10__kg 的水温度升高 10℃;实际加热这些水所燃烧的天然气比上述要多许多, 原因是用燃气灶烧水时,除了水吸收的热量外,一部分传给了盛水的容器,另外一部分传给 了__空气__(答一个即可)。[已知 q 天然气=4.2×107J/m3,c 水=4.2×103J/(kg·℃)]
(4)在烧水过程中,人们关心的是燃烧天然气所放出的热量中有多少被水吸收,为了衡 量水吸收的热量在完全燃烧天然气放出的热量中所占比例,物理中引入__热效率__来描述, 我们总是希望它的值越大越好。
19.如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是 10g,甲、乙烧杯 内的液体质量相同。

(1)比较不同燃料的热值,应选择__甲、乙__两图进行实验;比较不同物质的比热容, 应选择__甲、丙__两图进行实验。
(2)若液体 a 的质量为 ma,液体 b 的质量为 mb,为了完成实验,则需 ma__等于__(选填“大 于”“小于”或“等于”)mb。
(3)水的比热容为 4.2×103J/(kg·℃),它的物理含义是__质量是 1__kg 的水,温度升 高(或降低)1__℃,吸收(或放出)的热量是 4.2×103__J__。
(4)酒精的热值为 3.0×107J/kg,完全燃烧 10g 酒精放出的热量为__3×105__J。 四、计算题(共 13 分) 20.(6 分)一太阳能热水器内装有质量为 250kg,温度为 20℃的水,在阳光照射一段时 间后,水温升高到 80℃。[c 水=4.2×103J/(kg·℃)]求: (1)水吸收的热量是多少?
3

(2)这些能量相当于完全燃烧多少千克干木柴放出的热量? (q 干木柴=1.2×107J/kg) 解: (1) Q 吸=cm1Δ t=4.2×103J/(kg·℃)×250kg×(80-20) ℃=6.3×107J。 (2)设这些热量相当于完全燃烧质量为 m2 的干木柴: 则 Q 吸=Q 放=m2q, 所以 m2=Qq吸=1.62.×3×10170J7/Jkg=5.25kg。 21.(7 分)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=Wt=1.1308××6100s7J=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=Wt=Fts=Fv 得卡丁车的速度: v=PF=2.130×001N04W=23m/s。
4


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