初中物理教科版（2024）九年级上册（2024）第2章 改变世界的热机第1节 热机课堂检测

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目录
A题型建模・专项突破 …………………………………………………………………………1~7
TOC \ "1-3" \h \z \u \l "_Tc200457827" 题型一：热机的种类 PAGEREF _Tc200457827 \h 1
\l "_Tc200457828" 题型二：热机工作过程中的能量转化问题（常考点）2
\l "_Tc200457829" 题型三：汽油机的构成及工作过程（常考点）2
\l "_Tc200457830" 题型四：柴油机的构成及工作过程（常考点）4
\l "_Tc200457831" 题型五：内燃机工作过程中的计数问题（常考点）4
\l "_Tc200457832" 题型六：热机燃料能量损耗途径5
\l "_Tc200457833" 题型七：机械效率的计算（重点）6
\l "_Tc200457834" 题型八：热机与节能减排6
B综合攻坚・能力跃升……………………………………………………………………………7~9
题型一：热机的种类
【例1】（23-24九年级上·福建宁德·期末）近年来我国先进装备层出不穷，民族自豪感倍增。以下装备的动力装置不属于是热机的是（ ）

A.玉兔号月球车 B.山东舰 C.歼20 D.长征五号火箭
【变式1-1】（2023·新疆·中考真题）人类最早发明的热机是（ ）
A.蒸汽机 B.内燃机 C.喷气发动机 D.火箭发动机
【变式1-2】（2024·甘肃陇南·模拟预测）我国航天事业快速发展，长征系列火箭做出了巨大贡献！火箭的发动机属于________（选填“热机”或“电动机”）。火箭发射时，向发射塔喷射大量的水，利用水的________较大的性质带走大量的热，防止发射塔被烧坏。
【变式1-3】（2023·湖南岳阳·统考中考真题）小明利用图示装置进行实验，加热试管使水沸腾是通过_______（选填“热传递”或“做功”）的方式改变水的内能，在水蒸气驱动下叶轮转动起来，这个实验体现了________（选填“热机”或“电动机”）的原理。
题型二：热机工作过程中的能量转化问题
【例2】（23-24九年级上·安徽淮南·阶段练习）2022珠海航展，大国重器“歼﹣20”的“双机对冲”、“旱地拔葱”成为全场的焦点（如图所示），换装后的中国心“国产涡扇﹣10”航空发动机在工作时，燃料燃烧产生的高温高压气体通过________的方式将内能转化为__________，所以也属于热机的一种。
【变式2-1】（23-24九年级上·辽宁营口·期末）下列实例中，属于内能转化为机械能的是（ ）

A.搓手取暖 B.瓶塞冲出 C.压缩气体 D.钻木取火
【变式2-2】（2024·江苏泰州·二模）小明把一个刚喝完的纯净水瓶拧紧瓶盖，先用双手使劲扳弯纯净水瓶，然后快速松开左手，瓶内出现大量白雾，如图所示。白雾是_______（填物质名称），在松手的过程中水蒸气的内能________（填变化情况）；松手后纯净水瓶内部物质发生物理变化的过程中，其能量转化过程与汽油机________冲程的能量转化过程相同。
【变式2-3】（2023·山东济南·统考中考真题）随着我国人民生活水平的不断提高，汽车已进入寻常百姓家。汽车发动机的主要部分是汽油机，是把汽油燃烧放出的________转化为机械能的装置。汽油机工作时，克服摩擦消耗的能量、机械传热损失的能量以及废气排出带走的能量，都不能再自动地用来驱动汽车，这是由于能量转化具有__________，而我们所能利用的能源是有限的，所以需要节约能源。
题型三：汽油机的构造与工作过程
【例3】（23-24九年级上·贵州黔东南·期中）如图所示，分别表示内燃机工作过程中的四个冲程，其中将内能转化为机械能的冲程是（ ）
A. B. C. D.
【变式3-1】（23-24九年级上·山东德州·阶段练习）如图所示是汽油机工作时的四个冲程，下列说法正确的是（ ）
A.汽油机吸气冲程汽缸吸进的物质是汽油
B.活塞在汽缸内往复运动一次，该汽油机对外做功一次
C.该汽油机的四个冲程正确的工作顺序是乙→甲→丁→丙
D.甲是压缩冲程，将内能转化为机械能；丁是做功冲程，将机械能转化为内能
【变式3-2】（23-24九年级上·江西南昌·期末）如图所示是演示点火爆炸实验装置，在演示前先给装置内喷少量的酒精，按动电火花发生器开关按钮，盒盖被打出去，这是因为酒精燃烧产生的热气对外________；这过程与图中汽油机图________（选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”）工作冲程的能量转化相同。
【变式3-3】如图所示，陨石在大气层中坠落时会发热发光而成为流星，这是通过________的方式，将陨石的机械能转化为陨石的内能。一台单缸四冲程汽油机，如图所示，汽油机正处于________冲程。

题型四：柴油机的构造与工作过程
【例4】（23-24九年级上·湖南郴州·期末）关于柴油机和汽油机的下列说法中正确的是（ ）
A.汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞
B.进、排气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程
C.柴油机在吸气冲程中将柴油和空气吸入汽缸
D.柴油机的压缩冲程中，内能转化为机械能
【变式4-1】（23-24九年级上·陕西西安·期末）1876年，德国工程师奥托制造了第一台新型的以煤气为燃料的四冲程内燃机。如图为四冲程柴油机的工作过程。下列关说法正确的是（ ）
A.汽油机和柴油机都是内燃机，吸入汽缸的物质相同
B.燃料在汽缸内猛烈燃烧，燃料热值迅速减小
C.压缩冲程主要是通过做功的方式增大缸内气体的内能
D.柴油机降温常用水做冷却剂是因为水的比热容小
【变式4-2】（23-24九年级上·广东广州·期末）如图，将活塞迅速向下压，玻璃筒底部的火柴头烧着了。这是因为活塞压缩空气时，空气的内能________，温度________；火柴头________（选填“吸收”“放出”）热量，内能________，温度达到燃点开始燃烧。此实验使火柴头燃烧起来的方式与_________（选填“汽油机”“柴油机”）中燃料燃烧起来的方式相同。
考点五：内燃机工作过程中的计数问题
【例5】（23-24九年级上·广东河源·期中）如图所示是四冲程汽油机工作时的________冲程，此过程中通过做功方式使气缸内燃料混合物的内能________（选填“增大”或“减小”），若其工作时，曲轴转速为1200r/min，此汽油机1s内完成_______个排气冲程。
【变式5-1】（23-24九年级上·广东惠州·开学考试）一台单缸四冲程内燃机正常工作时的转速为1800r/min，该内燃机每秒做功_______次，如图所示的单缸四冲程汽油机正处于_______冲程，此时高温高压燃气的内能转化为________能。
【变式5-2】（23-24九年级上·江西吉安·期末）一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是6000r/min，该汽油机每秒内做功________次。除做功冲程外，四冲程汽油机的其它三个冲程是靠安装在曲轴上的飞轮的________来完成的。
【变式5-3】（2022·辽宁朝阳·统考中考真题）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1200 r/min，则1 s内完成_______个冲程。
考点六：热机燃料能量损耗途径
【例6】（24-25九年级上·河北保定·期末）如图是某内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的效率是（ ）
A.25% B.35% C.60% D.40%
【变式6-1】（24-25九年级上·青海海东·阶段练习）汽车发动机输出功率相同时，汽油味越淡，汽车发动机效率越_______（选填“高”或“低”）。一台汽车发动机运行时各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占25%，废气带走的能量占30%，摩擦等机械损耗占10%，则它的热机效率为________。
【变式6-2】（24-25九年级上·广东珠海·期末）九洲大道快速化改造时用到了挖掘机，其动力由柴油机提供.若完全燃烧2kg柴油能释放__________J的能量，油箱中剩余柴油热值_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。该柴油机能量流向如题图所示，则其效率为________（柴油的热值为4.3×107J/kg）。
考点七：热机效率的计算
【例7】（24-25九年级上·河北石家庄·期末）某内燃机的能量流向是，汽缸散热损失25%，废气带走的能量是30%，摩擦等机械损耗15%，则它的效率是_________。若消耗2kg的汽油，则它做的有用功是________（汽油热值4.6×107J/kg）。
【变式7-1】（24-25九年级上·江苏南京·期末）汽车发动机选择水作为冷却液是利用水_____________的特性，这是通过_________的方式改变发动机内能的某小型单缸四冲程汽油机，每个工作循环做功500J，曲轴的转速是300r/min，每分钟消耗汽油5g。则该汽油机的功率是________W，机械效率是________%（q汽油=4.6×107J/kg，百分号前保留一位小数）。
【变式7-2】（24-25九年级上·四川绵阳·期末）某款环保能源汽车——氢能重卡，采用氢燃料发动机获得动力。若某次运输过程中，汽车以300kW的恒定输出功率，在水平公路上匀速直线行驶了20min，汽车发动机的效率为75%。汽车牵引力做的功为_________J；若这次行驶过程中消耗的氢能由柴油来提供，至少需要完全燃烧柴油________kg（q柴油＝4.0×107J/kg）。
题型八：热机与节能减排
【例8】（2024年山东省烟台市初中学业水平考题）节约资源和保护环境是我国的基本国策，2024年5月13日至19日为全国节能宣传周，主题是“绿色转型，节能攻坚”。下列叙述不符合节能环保要求的是（ ）
A.重复使用节能环保购物袋，减少使用一次性用品
B.短距离上下楼不乘电梯，尽量减少电梯使用
C.公共建筑夏季室内空调温度设置一般不低于26℃
D.手机充完电后，不必拔下充电器
【变式8-1】（2022·湖北十堰）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
【变式8-2】汽车的发动机大多数是内燃机，内燃机是热机的一种。下列关于热机和环境保护的说法中，正确的是（ ）
A.热机排出的尾气没有内能
B.随着科技的进步，热机的效率能达到100%
C.热机的大量使用会造成环境污染
D.汽油机的压缩冲程是将内能转化为机械能
【变式8-3】（23-24九年级上·贵州黔南·期末）汽车作为人们的代步工具，给人们的生活提供极大的便利，但是由于汽车的发动机在工作过程中有较大的能量损失，形成了“高能耗，低效率”的现状，同时也给环境带来了一定的污染。请回答下列问题：
（1）请分析汽车发动机“低效率”的原因；（至少写出两点）
（2）请写出一条“节能减排，低碳生活”的措施。
1.（2024·黑龙江哈尔滨·统考中考真题）墨子寻“端”、天工开物、蛟龙入海、神舟升空，这些千年华夏文明和现代中国科技彰显了我国的文化传承。下列说法不正确的是（ ）
A. 一切物体都是由原子组成的
B. 流水冲击水轮转动，利用了水的机械能
C.蛟龙号下潜时受浮力作用
D. 长征系列火箭用热值大的物质作燃料
2.（2024·内蒙古赤峰·统考中考真题）轿车行驶过程中，油箱中汽油逐渐减少，剩余汽油的热值、密度变化情况为（ ）
A.热值不变，密度不变 B.热值不变，密度变小
C.热值变小，密度不变 D.热值变小，密度变小
3．（2024·湖南长沙·统考中考真题）砖的制作工艺流传数千年，从晒制到烧制，从青砖到红砖，小小的砖块见证了人类迈向文明的历程，下列说法正确的是（ ）
A.晒制泥坯时，泥坯温度越高含有的热量越多
B.高温烧制时，通过热传递的方式改变砖块的内能
C.烧制红砖时，燃料燃烧越充分，其热值越大
D.在质地均匀的砖上雕刻花纹，砖的密度变小
4.如图，蒸粽子时，锅盖被水蒸气顶起而发生“跳动”，下列说法正确的是（ ）
A.水沸腾时，温度继续升高
B.蒸锅烫手，因为它含有的温度多
C.闻到粽香，说明加热后分子才运动
D.水蒸气顶起锅盖过程的能量转化与内燃机做功冲程相似
5.（2024·江苏无锡·江苏省锡山高级中学实验学校校考一模）2022年9月，卫星“夸父一号”使用长征二号运载火箭发射升空，开启对太阳的探测之旅，“夸父一号”主要以偏二甲肼作为燃料，其质量为1 500 kg，它完全燃烧可以产生的热量为_________J。发射过程中的能量转换与热机的________冲程相同。
（q偏二甲肼=4.2×107J/kg）
6.（2024·山东威海·统考中考真题）2023年5月30日，在酒泉基地发射的“神舟十六号”载人飞船升空过程中，燃料舱内的液态氢的热值_______（选填“变大”“不变”或“变小”）；若100g液态氢完全燃烧放出的热量有60%被水吸收，水温升高了50℃，则水的质量为________kg。[q液氢=1.4×108J/kg，c水=4.2×103J/（kg·℃]
7.（2024·四川德阳·统考中考真题）燃料的燃烧是一种化学变化，在燃烧过程中，燃料的化学能转化为________能。500g酒精完全燃烧放出的热量Q=________J。（酒精的热值q=3.0×10⁷J·kg⁻¹）
8.使用天然气有助于碳中和目标的实现，天然气燃烧过程中，将化学能转化为________能，用天然气灶将质量为2.2 kg，初温为25℃的水加热到75℃，水吸收的热量是________J；若烧水的效率为42%，此过程中完全燃烧天然气________kg。[水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）；天然气热值为4.4×107J/kg]
9.（2024·山东聊城·统考中考真题）高能聚合油是一种安全、清洁、可再生的新型环保燃料。某次用高能聚合油灶具将10 kg的水从25℃加热到100℃。已知水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），高能聚合油的热值约为4.2×107J/kg。求：
（1）这些水吸收的热量；
（2）若该高能聚合油灶具烧水的热效率为75%，则燃烧了多少千克高能聚合油。
10.如图所示为某种固体酒精炉，固体酒精炉比液体酒精炉使用时更安全。为了测定该固体酒精炉的热效率，在炉中放入40g的固体酒精，当固体酒精燃烧完后，锅中1kg的水温度从20℃升高到了70℃。已知固体酒精的热值为1.5×107J/kg，水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）。
（1）若固体酒精完全燃烧，则放出的热量是多少？
（2）水吸收的热量是多少？
（3）小明测得固体酒精炉的热效率是多大？
（4）请写出固体酒精炉热效率不高的一个原因。