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初中物理教科版九年级上册第二章 改变世界的热机综合与测试课后测评
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这是一份初中物理教科版九年级上册第二章 改变世界的热机综合与测试课后测评，共11页。
一、选择题（每题只有一个选项符合题目要求，共12小题，每小题3分，本大题共36分）
1、（2020·山东烟台）如图所示，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，这个过程与选项四冲程汽油机工作示意图中，哪一个冲程的能量转化过程是相同的（ ）
A．B．C．D．
【答案】C
【解析】水蒸气推动橡皮塞冲出试管口，这个过程是把水的内能转化为橡皮塞的机械能，与汽油机中的做功冲程能量转化过程相同。A为压缩冲程，B为排气冲程，C为做功冲程，D为吸气冲程。故选C。
2、（2020·江苏镇江）某汽油机的四个冲程如图所示，在该汽油机的一个工作循环中，压缩冲程结束后，下个冲程是（）
A．①B．②C．③D．④
【答案】C
【解析】汽油机的一个工作循环中，压缩冲程结束后，下个冲程是做功冲程，有图①可知，活塞向上运动，排气门打开，所以图①是排气冲程，A错误；汽油机的一个工作循环中，压缩冲程结束后，下个冲程是做功冲程，有图②可知，活塞向下运动，进气门打开，所以图②是吸气冲程，B错误；汽油机的一个工作循环中，压缩冲程结束后，下个冲程是做功冲程，有图③可知，活塞向下运动，两门关闭，所以图③是做功冲程，C正确；汽油机的一个工作循环中，压缩冲程结束后，下个冲程是做功冲程，有图④可知，活塞向上运动，两门关闭，所以图④是压缩冲程，D错误。故选C。
3、（2020·四川达州初三其他）列关于内燃机说法正确的是( )
A．柴油机吸气冲程吸入的是柴油和空气的混合物 B．汽油机气缸顶部有喷油嘴
C．做功冲程中内能转化为机械能 D．内燃机功率越大，效率越高
【答案】C
【解析】柴油机在吸气冲程中，吸入气缸的是空气，A错误；柴油机气缸顶部有喷油嘴，汽油机气缸顶部有火花塞，B错误；内燃机的做功冲程中，内能转化成了机械能，对外做功，C正确；功率表示做功的快慢，与热机效率是两个不同的概念，两者没有关系，D错误。故选C。
4、（2020·广西初三其他）如图所示，汽油机处于工作过程中的某个冲程，对此冲程，下列叙述正确的是( )
A．压缩冲程，机械能转化为内能 B．压缩冲程，内能转化为机械能
C．做功冲程，机械能转化为内能 D．做功冲程，内能转化为机械能
【答案】A
【解析】由图知道，进气门和排气门都是关闭的，活塞上行，可以判断是压缩冲程，在压缩冲程中机械能转化为内能，故A正确，B、C、D错误。故选A．
5、（2020·湖北省宜昌市第八中学初三期中）如图所示是四冲程汽油机的剖面图，关于其四个冲程的描述正确的是
A．吸气冲程中，汽油和空气的混合物进入汽缸
B．压缩冲程中，通过做功的方式使汽缸内气体的内能减小
C．做功冲程中，燃料释放的能量绝大部分转化为机械能
D．排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的极少部分
【答案】A
【解析】汽油机在吸气冲程中，进气门打开、排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入汽缸， A正确；在压缩冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，此过程是机械能转化为内能的过程，B错误；在做功冲程中，燃料燃烧释放的内能大部分需要克服摩擦、发生热传递而散失，只有一少部分转化为机械能，C错误；在排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的大部分，D错误。故选A。
6、（2020·山西浑源初三期末）一种用于轻型低速飞机的活塞式航空发动机，它有多个气缸，气缸工作时经历进气、压缩、膨胀、排气四个过程，在这四个过程中，能为飞机提供动力的是（）
A．进气B．压缩C．膨胀D．排气
【答案】C
【解析】内燃机工作时，提供动力的冲程是做功冲程，即气缸工作时经历进气、压缩、膨胀、排气四个过程中的膨胀过程，能为飞机提供动力，A、B、D错误，C正确。故选C。
7、（2020·山东枣庄）关于热机的效率，下列说法正确的是（ ）
A．在做功同样多的情况下，热机的效率越高消耗的燃料越多
B．一般情况下柴油机的效率比汽油机的高
C．热机的效率越高说明做功越快
D．热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的
【答案】B
【解析】热机的效率越高，做有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值越大，即在做功相同的情况下，消耗的燃料较少，或消耗相同的燃料，做功较多，A错误；一般情况下柴油机的效率比汽油机的高，多用在重型机器上，B正确；热机的效率是有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值，热机的效率越高说明有用功占的比值越大，功率表示做功的快慢，功率越高说明做功越快，效率和功率是两个不同的物理量，二者之间没有必然联系，C错误；根据内燃机的能量流向，热机损失的能量中，废气带走的能量较多，D错误。故选B。
8、（2020·湖北竹溪初三期末）为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施不能提高热机效率的是（ ）
A．让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全
B．在设计与制造热机时要不断改进与创新，以减少能量的损失
C．尽量减少热机内部各部件间的摩擦
D．尽量增加热机的工作时间
【答案】D
【解析】热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，所以减少热量的损失可以提高热机的效率，使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦都可以减少热量的损失，提高效率，A、B、C正确，增加热机的工作时间，并不能减少热量的损失，所以不能提高热机的效率， D错误。故选D。
9、（2020·广州市二中苏元实验学校初三月考）阅读下列材料：①扩散现象实质是一切物质分子都在不停地作无规则运动；②内燃机压缩冲程是将内能转化为机械能；③压缩气体使气体温度升高是通过做功改变物体内能；④热机效率是热机性能的重要指标之一．以下答案正确的是（）
A．①③④正确B．只有①③正确
C．①②正确D．①②③④正确
【答案】A
【解析】分子的运动眼睛无法直接观察，是通过扩散现象来反映的．扩散现象表明一切物质的分子不停地做无规则运动，①正确；内燃机压缩冲程是将机械能转化为内能，②错误；压缩气体使气体温度升高是通过做功把机械能转化成内能，改变物体内能，③正确；热机效率是热机性能的重要指标之一，④正确。①③④正确，故选A。
10、（2020·河北邯郸初三月考）下列关于热机、热值的说法正确的是（）
A．汽油机、柴油机都有火花塞和喷油嘴这两个关键部件
B．某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比叫这种燃料的热值，单位是kg/J
C．柴油机工作的效率是35%，说明它工作时柴油燃烧释放的能量65%转化为有用功
D．四冲程内燃机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的
【答案】D
【解析】汽油机和柴油机构造不同．汽油机有火花塞，柴油机有喷油嘴．A错误；单位质量的燃料完全燃烧时释放出的热量是燃料的热值，所以热值的单位是J/kg，B错误；柴油机的效率为35%，说明它工作时柴油完全燃烧放出的热量的35%转化为有用功．C错误；四冲程内燃机是吸气、压缩、做功、排气四个冲程连续工作的循环过程，D正确。故选D。
11、（2020·山东潍坊）（多选）礼花喷射器结构如图，气罐内有高压气体，气罐通过气阀与纸筒相连。使用时转动纸筒打开气阀，气体将纸筒内的礼花快速喷向远处。对该过程的分析正确的是（ ）
A．罐内气体的内能减少 B．罐内气体分子热运动加剧
C．罐内气体通过热传递方式改变了其内能 D．该过程能量转化方式与汽油机做功冲程相同
【答案】AD
【解析】在喷出礼花的过程中，罐内的压缩空气对礼花做功，空气内能转化为礼花的机械能；罐内气体内能减少，A正确，C错误；罐内气体内能减少，温度降低，分子热运动速度减慢，B错误；汽油机做功冲程是将内能转化为机械能，而气体将纸筒内的礼花快速喷向远处时，也是将内能转化为机械能，D正确。故选AD。
12、（2020·湖北监利初三期末）某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km，用时5min45s，消耗燃油1.5kg，已知汽车的牵引力是2000N，燃油的热值为4.6×107J/kg，假设燃油完全燃烧．通过计算可知，下列结果正确的是（ ）
①汽车行驶速度是20km/h ②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×107J
③汽车牵引力做功的功率是30kW ④汽车发动机的效率是20%
A．只有①和②B．只有②和③C．只有①和④D．只有②和④
【答案】D
【解析】汽车行驶速度是：，①错误；消耗的燃油完全燃烧放出的热量是：，②正确；匀速行驶时汽车受到的牵引力与阻力是平衡力，所以汽车牵引力做功的功率是：，③错误；汽车发动机的做的功为：，汽车发动机的效率是：，④正确。故选D。
二、填空题（每空2 分，17个空，本题共34分）
13、（2020·广东东莞）如图所示，是汽油机工作时的________冲程。汽油机工作时要产生大量的热，通常采用水循环将热量带走，这是因为水的________大，因此汽油机的工作效率________（选填“大于”“等于”或“小于”）柴油机的工作效率。
【答案】做功比热容小于
【解析】图中，汽油机的进气门和排气门同时关闭，并且火花塞点火，是汽油机做功冲程；水的比热容大，在相同条件下，能比其它物质吸收更多的热量；汽油机工作时的热量损失要高于柴油机，所以汽油机的工作效率小于柴油机的工作效率。
14、（2020·内蒙古呼伦贝尔）汽油机的转速为3000r/min，则1s内汽油机对外做功______次，活塞往复运动______次｡
【答案】25 50
【解析】]四冲程内燃机的一个工作循环中，曲轴转动2周，活塞往复运动2次，完成4个冲程，对外做功1次，该汽油机的转速为，表示飞轮每秒转动的圈数为50，则曲轴转动50周，活塞往复运动50次，每秒完成25个工作循环，对外做功25次。
15、（2020·湖北宜昌）扣动步枪扳机，射出一颗子弹｡弹壳内火药燃烧将_____能转化为燃气的内能，燃气推动子弹在枪膛中运动，该过程相当于内燃机的_____冲程｡
【答案】化学做功
【解析】火药具有化学能，弹壳内火药燃烧将化学能转化为燃气的内能；燃气推动子弹在枪膛中运动，让子弹具有机械能，这是燃气的内能转化为子弹的机械能，该过程相当于内燃机的做功冲程。
16、（2020·辽宁中山初三二模）如图所示是四冲程汽油机工作时的压缩冲程，此过程中通过_________方式使汽缸内燃料混合物的内能________（选填“增大”或“减小”）．
【答案】做功增大
【解析】内燃机有四个冲程，分别为吸气、压缩、做功、排气冲程，压缩冲程中，活塞压缩燃料混合物，对其做功，是通过做功的方式改变内能的；压缩冲程中，使燃料混合物的内能增大、温度升高。
17、（2020·湖北黄冈初三开学考试）菲菲家的下水道堵了，爸爸用固体疏通剂进行疏通。具体操作是，先将适量的疏通剂倒入下水道，再缓慢加入清水，疏通剂与水发生化学反应生成具高温高压气体，通过高温高压气体的膨胀将管道疏通。在疏通剂与水的化学反应过程中，能量的转化情况是__________，高压气体疏通管道的过程相当于四冲程汽油机的________冲程。
【答案】化学能转化为内能做功
【解析】疏通剂与水发生化学反应生成高温高压气体的过程中，化学能转化为气体的内能；高温高压气体的膨胀将管道疏通的过程，是将内能转化机械能的过程，与四冲程汽油机的做功冲程类似。
18、（2020·江苏常州�中考真题）2020年1月18日，第十届江苏。“台湾灯会”在常州恐龙城开幕。如图所示为展会中的“走马灯”，点燃底部蜡烛，热空气上升驱动扇叶转动，观众惊奇地看到纸片小人的影子动了起来。热空气上升驱动扇叶转动的能量转化方式为______，这与四冲程汽油机的______冲程相同。
【答案】内能转化为机械能做功
【解析】点燃蜡烛时，气体温度升高，气体的密度变小，热空气就会向上运动，运动的热空气推动扇叶转动，运动的热空气对外做功，将内能转化为机械能，该冲程和四冲程汽油机的做功冲程的能量转化相同。
19、（2020·江苏无锡）某辆行驶的小轿车，其正常工作时的能量转化情况如图所示，若输入的化学能为2000J，输出的动能为300J。则输出的内能和声能共计______J；输出的有用能量是动能，则小轿车正常工作时的效率为______。
【答案】1700 15%
【解析】由图可知，输入的化学能，输出的动能，输出的内能和声能；小轿车正常工作时的效率。
20、（2020·广西藤县初三一模）太阳能热水器吸收1.4×107J的能量能把质量为20kg的水从25℃加热到75℃，则水吸收的热量为_______J，热水器的热效率为________。[水的比热容为4.2×103J/（kg℃）]
【答案】4.2×106 30%
【解析】根据题意知道，水吸收的热量是：Q吸 =cm（t-t0）=4.2×103 J/（kg•℃）×20kg×（75℃-25℃）=4.2×106 J；热水器的效率是。
三、综合题（每空2 分，6个空，共12分）
21、（2020·江苏泰州）如图甲所示的某品牌插秧机使用北斗导航，农民只需在作业前进行相关设定，即可实现24小时无人值守自动作业。
(1)北斗导航卫星是通过__________向插秧机发送位置信息的；
(2)该插秧机使用四冲程汽油机，图乙中汽油机处于__________冲程。如果该汽油机飞轮的转速是60r/s，则汽油机每秒钟对外做功__________次；
(3)汽油属于__________（选填“清洁”或“非清洁”）能源，某段时间插秧机消耗汽油0.21kg，汽油完全燃烧放出的热量是__________J；若这些热量完全被40kg初温15°C的水吸收，则水温升高__________°C。[q汽油=4.6×107J/kg，c水=4.2×103J/（kg·°C）]
【答案】（1）电磁波（2）压缩 30 （3）非清洁 57.5
【解析】(1)电磁波可以在真空中传播，可以传递信息，北斗卫星导航系统在实现定位、导航和授时服务时，主要是利用电磁波传递信息的；
(2)从图中可以看出，两气门关闭和活塞向上移动的特点，可以判断这个冲程是压缩冲程，将机械能转化为了内能；飞轮的转速是60r/s，飞轮转动一圈完成两个冲程，所以1s可以完成的冲程数量是
完成四个冲程，对外做功一次，所以汽油机每秒钟对外做次数是；
(3)由于汽油燃烧后会产生污染大气的废气，所以汽油属于非清洁能源；汽油完全燃烧放出的热量是
，由，得，水温升高。
四、计算题：（2个题，19题8分，20题10分，共18分）
22、（2020·北京师范大学常州附属学校初三开学考试）太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一．某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×106J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温度升高到40℃。求：
(1)热水器中的水吸收的热量Q；[水的比热容c=4.2×103J/(kg．℃)]
(2)热水器5小时内接收到的太阳能E；
(3)热水器的效率η；
(4)若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤气？（煤气的热值q=4.2×107J/kg，假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收）
【答案】（1）8.4×106J （2）2.1×107J （3）40% （4）0.2kg
【解析】（1）热水器中的水吸收的热量：Q=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×(40℃﹣20℃)=8.4×106J；
（2）热水器5小时内接收到的太阳能：E=4.2×106J/h×5h=2.1×107J；
（3）热水器的效率：η=×100%=×100%=40%；
（4）煤气燃烧放出的热量全部被水吸收，即Q放=Q=8.4×106J，由Q=mq可得：完全燃烧煤气的质量：
m′== =0.2kg。
23、（2020·浙江舟山）十八世纪，瓦特发明的冷凝器蒸汽机，推动了人类第一次工业革命。如图为利用瓦特蒸汽机提升物体的工作示意图，蒸汽机的工作原理为：打开阀门A、关闭阀门B，高压蒸汽进入汽缸，推动活塞上行。当活塞到达汽缸项部时，关闭阀门A、打开阀门B，蒸汽进入冷凝器，汽缸内压强减小，活塞下降。如此循环往复。
(1)蒸汽推动活塞上行过程中，能量转化是_____；
(2)蒸汽机活塞上行过程与汽油机的_____冲程相似；
(3)蒸汽机工作时，汽缸内部压强为1.1×106帕，若活塞面积为0.1m2，则活塞受到蒸气的压力是多少？
(4)蒸汽机活塞往复运动，通过杠杆和定滑轮对重物做功。若物体质量为200千克，活塞每次上升高度为0.6米，则活塞上升一次蒸汽机对物体做了多少有用功？假设活塞每分钟向上运动100次，该蒸汽机对物体做有用功的功率为多少？
【答案】（1）内能转化为机械能（2）做功（3）1.1×105N （4）600J 1000W
【解析】(1)蒸汽推动活塞上行过程中，蒸汽对活塞做功，蒸汽的内能转化为活塞的机械能。
(2)汽油机的做功冲程中，高温高压燃气推动活塞做功，燃气的内能转化为活塞的机械能，与汽油机做功冲程的能量转化相似。
(3)由可得，活塞受到蒸汽的压力：
(4)由图知杠杆左端的力臂是右端力臂的2倍，活塞每次上升高度为h=0.6m，则根据相似三角形的知识可知，杠杆右端下降的高度为，由定滑轮的特点可知，定滑轮右侧物体上升的高度为
物体的重力为，活塞上升一次蒸汽机对物体做的有用功为
，活塞每分钟向上运动100次，该蒸汽机对物体做有用功的功率为
。
一、选择题（每题只有一个选项符合题目要求，共12小题，每小题3分，本大题共36分）
1、（2020·山东烟台）如图所示，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，这个过程与选项四冲程汽油机工作示意图中，哪一个冲程的能量转化过程是相同的（ ）
A．B．C．D．
【答案】C
【解析】水蒸气推动橡皮塞冲出试管口，这个过程是把水的内能转化为橡皮塞的机械能，与汽油机中的做功冲程能量转化过程相同。A为压缩冲程，B为排气冲程，C为做功冲程，D为吸气冲程。故选C。
2、（2020·江苏镇江）某汽油机的四个冲程如图所示，在该汽油机的一个工作循环中，压缩冲程结束后，下个冲程是（）
A．①B．②C．③D．④
【答案】C
【解析】汽油机的一个工作循环中，压缩冲程结束后，下个冲程是做功冲程，有图①可知，活塞向上运动，排气门打开，所以图①是排气冲程，A错误；汽油机的一个工作循环中，压缩冲程结束后，下个冲程是做功冲程，有图②可知，活塞向下运动，进气门打开，所以图②是吸气冲程，B错误；汽油机的一个工作循环中，压缩冲程结束后，下个冲程是做功冲程，有图③可知，活塞向下运动，两门关闭，所以图③是做功冲程，C正确；汽油机的一个工作循环中，压缩冲程结束后，下个冲程是做功冲程，有图④可知，活塞向上运动，两门关闭，所以图④是压缩冲程，D错误。故选C。
3、（2020·四川达州初三其他）列关于内燃机说法正确的是( )
A．柴油机吸气冲程吸入的是柴油和空气的混合物 B．汽油机气缸顶部有喷油嘴
C．做功冲程中内能转化为机械能 D．内燃机功率越大，效率越高
【答案】C
【解析】柴油机在吸气冲程中，吸入气缸的是空气，A错误；柴油机气缸顶部有喷油嘴，汽油机气缸顶部有火花塞，B错误；内燃机的做功冲程中，内能转化成了机械能，对外做功，C正确；功率表示做功的快慢，与热机效率是两个不同的概念，两者没有关系，D错误。故选C。
4、（2020·广西初三其他）如图所示，汽油机处于工作过程中的某个冲程，对此冲程，下列叙述正确的是( )
A．压缩冲程，机械能转化为内能 B．压缩冲程，内能转化为机械能
C．做功冲程，机械能转化为内能 D．做功冲程，内能转化为机械能
【答案】A
【解析】由图知道，进气门和排气门都是关闭的，活塞上行，可以判断是压缩冲程，在压缩冲程中机械能转化为内能，故A正确，B、C、D错误。故选A．
5、（2020·湖北省宜昌市第八中学初三期中）如图所示是四冲程汽油机的剖面图，关于其四个冲程的描述正确的是
A．吸气冲程中，汽油和空气的混合物进入汽缸
B．压缩冲程中，通过做功的方式使汽缸内气体的内能减小
C．做功冲程中，燃料释放的能量绝大部分转化为机械能
D．排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的极少部分
【答案】A
【解析】汽油机在吸气冲程中，进气门打开、排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入汽缸， A正确；在压缩冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，此过程是机械能转化为内能的过程，B错误；在做功冲程中，燃料燃烧释放的内能大部分需要克服摩擦、发生热传递而散失，只有一少部分转化为机械能，C错误；在排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的大部分，D错误。故选A。
6、（2020·山西浑源初三期末）一种用于轻型低速飞机的活塞式航空发动机，它有多个气缸，气缸工作时经历进气、压缩、膨胀、排气四个过程，在这四个过程中，能为飞机提供动力的是（）
A．进气B．压缩C．膨胀D．排气
【答案】C
【解析】内燃机工作时，提供动力的冲程是做功冲程，即气缸工作时经历进气、压缩、膨胀、排气四个过程中的膨胀过程，能为飞机提供动力，A、B、D错误，C正确。故选C。
7、（2020·山东枣庄）关于热机的效率，下列说法正确的是（ ）
A．在做功同样多的情况下，热机的效率越高消耗的燃料越多
B．一般情况下柴油机的效率比汽油机的高
C．热机的效率越高说明做功越快
D．热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的
【答案】B
【解析】热机的效率越高，做有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值越大，即在做功相同的情况下，消耗的燃料较少，或消耗相同的燃料，做功较多，A错误；一般情况下柴油机的效率比汽油机的高，多用在重型机器上，B正确；热机的效率是有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值，热机的效率越高说明有用功占的比值越大，功率表示做功的快慢，功率越高说明做功越快，效率和功率是两个不同的物理量，二者之间没有必然联系，C错误；根据内燃机的能量流向，热机损失的能量中，废气带走的能量较多，D错误。故选B。
8、（2020·湖北竹溪初三期末）为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施不能提高热机效率的是（ ）
A．让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全
B．在设计与制造热机时要不断改进与创新，以减少能量的损失
C．尽量减少热机内部各部件间的摩擦
D．尽量增加热机的工作时间
【答案】D
【解析】热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，所以减少热量的损失可以提高热机的效率，使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦都可以减少热量的损失，提高效率，A、B、C正确，增加热机的工作时间，并不能减少热量的损失，所以不能提高热机的效率， D错误。故选D。
9、（2020·广州市二中苏元实验学校初三月考）阅读下列材料：①扩散现象实质是一切物质分子都在不停地作无规则运动；②内燃机压缩冲程是将内能转化为机械能；③压缩气体使气体温度升高是通过做功改变物体内能；④热机效率是热机性能的重要指标之一．以下答案正确的是（）
A．①③④正确B．只有①③正确
C．①②正确D．①②③④正确
【答案】A
【解析】分子的运动眼睛无法直接观察，是通过扩散现象来反映的．扩散现象表明一切物质的分子不停地做无规则运动，①正确；内燃机压缩冲程是将机械能转化为内能，②错误；压缩气体使气体温度升高是通过做功把机械能转化成内能，改变物体内能，③正确；热机效率是热机性能的重要指标之一，④正确。①③④正确，故选A。
10、（2020·河北邯郸初三月考）下列关于热机、热值的说法正确的是（）
A．汽油机、柴油机都有火花塞和喷油嘴这两个关键部件
B．某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比叫这种燃料的热值，单位是kg/J
C．柴油机工作的效率是35%，说明它工作时柴油燃烧释放的能量65%转化为有用功
D．四冲程内燃机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的
【答案】D
【解析】汽油机和柴油机构造不同．汽油机有火花塞，柴油机有喷油嘴．A错误；单位质量的燃料完全燃烧时释放出的热量是燃料的热值，所以热值的单位是J/kg，B错误；柴油机的效率为35%，说明它工作时柴油完全燃烧放出的热量的35%转化为有用功．C错误；四冲程内燃机是吸气、压缩、做功、排气四个冲程连续工作的循环过程，D正确。故选D。
11、（2020·山东潍坊）（多选）礼花喷射器结构如图，气罐内有高压气体，气罐通过气阀与纸筒相连。使用时转动纸筒打开气阀，气体将纸筒内的礼花快速喷向远处。对该过程的分析正确的是（ ）
A．罐内气体的内能减少 B．罐内气体分子热运动加剧
C．罐内气体通过热传递方式改变了其内能 D．该过程能量转化方式与汽油机做功冲程相同
【答案】AD
【解析】在喷出礼花的过程中，罐内的压缩空气对礼花做功，空气内能转化为礼花的机械能；罐内气体内能减少，A正确，C错误；罐内气体内能减少，温度降低，分子热运动速度减慢，B错误；汽油机做功冲程是将内能转化为机械能，而气体将纸筒内的礼花快速喷向远处时，也是将内能转化为机械能，D正确。故选AD。
12、（2020·湖北监利初三期末）某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km，用时5min45s，消耗燃油1.5kg，已知汽车的牵引力是2000N，燃油的热值为4.6×107J/kg，假设燃油完全燃烧．通过计算可知，下列结果正确的是（ ）
①汽车行驶速度是20km/h ②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×107J
③汽车牵引力做功的功率是30kW ④汽车发动机的效率是20%
A．只有①和②B．只有②和③C．只有①和④D．只有②和④
【答案】D
【解析】汽车行驶速度是：，①错误；消耗的燃油完全燃烧放出的热量是：，②正确；匀速行驶时汽车受到的牵引力与阻力是平衡力，所以汽车牵引力做功的功率是：，③错误；汽车发动机的做的功为：，汽车发动机的效率是：，④正确。故选D。
二、填空题（每空2 分，17个空，本题共34分）
13、（2020·广东东莞）如图所示，是汽油机工作时的________冲程。汽油机工作时要产生大量的热，通常采用水循环将热量带走，这是因为水的________大，因此汽油机的工作效率________（选填“大于”“等于”或“小于”）柴油机的工作效率。
【答案】做功比热容小于
【解析】图中，汽油机的进气门和排气门同时关闭，并且火花塞点火，是汽油机做功冲程；水的比热容大，在相同条件下，能比其它物质吸收更多的热量；汽油机工作时的热量损失要高于柴油机，所以汽油机的工作效率小于柴油机的工作效率。
14、（2020·内蒙古呼伦贝尔）汽油机的转速为3000r/min，则1s内汽油机对外做功______次，活塞往复运动______次｡
【答案】25 50
【解析】]四冲程内燃机的一个工作循环中，曲轴转动2周，活塞往复运动2次，完成4个冲程，对外做功1次，该汽油机的转速为，表示飞轮每秒转动的圈数为50，则曲轴转动50周，活塞往复运动50次，每秒完成25个工作循环，对外做功25次。
15、（2020·湖北宜昌）扣动步枪扳机，射出一颗子弹｡弹壳内火药燃烧将_____能转化为燃气的内能，燃气推动子弹在枪膛中运动，该过程相当于内燃机的_____冲程｡
【答案】化学做功
【解析】火药具有化学能，弹壳内火药燃烧将化学能转化为燃气的内能；燃气推动子弹在枪膛中运动，让子弹具有机械能，这是燃气的内能转化为子弹的机械能，该过程相当于内燃机的做功冲程。
16、（2020·辽宁中山初三二模）如图所示是四冲程汽油机工作时的压缩冲程，此过程中通过_________方式使汽缸内燃料混合物的内能________（选填“增大”或“减小”）．
【答案】做功增大
【解析】内燃机有四个冲程，分别为吸气、压缩、做功、排气冲程，压缩冲程中，活塞压缩燃料混合物，对其做功，是通过做功的方式改变内能的；压缩冲程中，使燃料混合物的内能增大、温度升高。
17、（2020·湖北黄冈初三开学考试）菲菲家的下水道堵了，爸爸用固体疏通剂进行疏通。具体操作是，先将适量的疏通剂倒入下水道，再缓慢加入清水，疏通剂与水发生化学反应生成具高温高压气体，通过高温高压气体的膨胀将管道疏通。在疏通剂与水的化学反应过程中，能量的转化情况是__________，高压气体疏通管道的过程相当于四冲程汽油机的________冲程。
【答案】化学能转化为内能做功
【解析】疏通剂与水发生化学反应生成高温高压气体的过程中，化学能转化为气体的内能；高温高压气体的膨胀将管道疏通的过程，是将内能转化机械能的过程，与四冲程汽油机的做功冲程类似。
18、（2020·江苏常州�中考真题）2020年1月18日，第十届江苏。“台湾灯会”在常州恐龙城开幕。如图所示为展会中的“走马灯”，点燃底部蜡烛，热空气上升驱动扇叶转动，观众惊奇地看到纸片小人的影子动了起来。热空气上升驱动扇叶转动的能量转化方式为______，这与四冲程汽油机的______冲程相同。
【答案】内能转化为机械能做功
【解析】点燃蜡烛时，气体温度升高，气体的密度变小，热空气就会向上运动，运动的热空气推动扇叶转动，运动的热空气对外做功，将内能转化为机械能，该冲程和四冲程汽油机的做功冲程的能量转化相同。
19、（2020·江苏无锡）某辆行驶的小轿车，其正常工作时的能量转化情况如图所示，若输入的化学能为2000J，输出的动能为300J。则输出的内能和声能共计______J；输出的有用能量是动能，则小轿车正常工作时的效率为______。
【答案】1700 15%
【解析】由图可知，输入的化学能，输出的动能，输出的内能和声能；小轿车正常工作时的效率。
20、（2020·广西藤县初三一模）太阳能热水器吸收1.4×107J的能量能把质量为20kg的水从25℃加热到75℃，则水吸收的热量为_______J，热水器的热效率为________。[水的比热容为4.2×103J/（kg℃）]
【答案】4.2×106 30%
【解析】根据题意知道，水吸收的热量是：Q吸 =cm（t-t0）=4.2×103 J/（kg•℃）×20kg×（75℃-25℃）=4.2×106 J；热水器的效率是。
三、综合题（每空2 分，6个空，共12分）
21、（2020·江苏泰州）如图甲所示的某品牌插秧机使用北斗导航，农民只需在作业前进行相关设定，即可实现24小时无人值守自动作业。
(1)北斗导航卫星是通过__________向插秧机发送位置信息的；
(2)该插秧机使用四冲程汽油机，图乙中汽油机处于__________冲程。如果该汽油机飞轮的转速是60r/s，则汽油机每秒钟对外做功__________次；
(3)汽油属于__________（选填“清洁”或“非清洁”）能源，某段时间插秧机消耗汽油0.21kg，汽油完全燃烧放出的热量是__________J；若这些热量完全被40kg初温15°C的水吸收，则水温升高__________°C。[q汽油=4.6×107J/kg，c水=4.2×103J/（kg·°C）]
【答案】（1）电磁波（2）压缩 30 （3）非清洁 57.5
【解析】(1)电磁波可以在真空中传播，可以传递信息，北斗卫星导航系统在实现定位、导航和授时服务时，主要是利用电磁波传递信息的；
(2)从图中可以看出，两气门关闭和活塞向上移动的特点，可以判断这个冲程是压缩冲程，将机械能转化为了内能；飞轮的转速是60r/s，飞轮转动一圈完成两个冲程，所以1s可以完成的冲程数量是
完成四个冲程，对外做功一次，所以汽油机每秒钟对外做次数是；
(3)由于汽油燃烧后会产生污染大气的废气，所以汽油属于非清洁能源；汽油完全燃烧放出的热量是
，由，得，水温升高。
四、计算题：（2个题，19题8分，20题10分，共18分）
22、（2020·北京师范大学常州附属学校初三开学考试）太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一．某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×106J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温度升高到40℃。求：
(1)热水器中的水吸收的热量Q；[水的比热容c=4.2×103J/(kg．℃)]
(2)热水器5小时内接收到的太阳能E；
(3)热水器的效率η；
(4)若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤气？（煤气的热值q=4.2×107J/kg，假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收）
【答案】（1）8.4×106J （2）2.1×107J （3）40% （4）0.2kg
【解析】（1）热水器中的水吸收的热量：Q=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×(40℃﹣20℃)=8.4×106J；
（2）热水器5小时内接收到的太阳能：E=4.2×106J/h×5h=2.1×107J；
（3）热水器的效率：η=×100%=×100%=40%；
（4）煤气燃烧放出的热量全部被水吸收，即Q放=Q=8.4×106J，由Q=mq可得：完全燃烧煤气的质量：
m′== =0.2kg。
23、（2020·浙江舟山）十八世纪，瓦特发明的冷凝器蒸汽机，推动了人类第一次工业革命。如图为利用瓦特蒸汽机提升物体的工作示意图，蒸汽机的工作原理为：打开阀门A、关闭阀门B，高压蒸汽进入汽缸，推动活塞上行。当活塞到达汽缸项部时，关闭阀门A、打开阀门B，蒸汽进入冷凝器，汽缸内压强减小，活塞下降。如此循环往复。
(1)蒸汽推动活塞上行过程中，能量转化是_____；
(2)蒸汽机活塞上行过程与汽油机的_____冲程相似；
(3)蒸汽机工作时，汽缸内部压强为1.1×106帕，若活塞面积为0.1m2，则活塞受到蒸气的压力是多少？
(4)蒸汽机活塞往复运动，通过杠杆和定滑轮对重物做功。若物体质量为200千克，活塞每次上升高度为0.6米，则活塞上升一次蒸汽机对物体做了多少有用功？假设活塞每分钟向上运动100次，该蒸汽机对物体做有用功的功率为多少？
【答案】（1）内能转化为机械能（2）做功（3）1.1×105N （4）600J 1000W
【解析】(1)蒸汽推动活塞上行过程中，蒸汽对活塞做功，蒸汽的内能转化为活塞的机械能。
(2)汽油机的做功冲程中，高温高压燃气推动活塞做功，燃气的内能转化为活塞的机械能，与汽油机做功冲程的能量转化相似。
(3)由可得，活塞受到蒸汽的压力：
(4)由图知杠杆左端的力臂是右端力臂的2倍，活塞每次上升高度为h=0.6m，则根据相似三角形的知识可知，杠杆右端下降的高度为，由定滑轮的特点可知，定滑轮右侧物体上升的高度为
物体的重力为，活塞上升一次蒸汽机对物体做的有用功为
，活塞每分钟向上运动100次，该蒸汽机对物体做有用功的功率为
。
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