初中第三节 热机一课一练

这是一份初中第三节 热机一课一练，共10页。试卷主要包含了选择题，多选题，填空题，实验探究题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1.我国发射“嫦娥三号”运载火箭，运载火箭采用液态氢做为火箭的燃料，原因是液态氢具有（ ）
A . 较大的比热容
B . 较低的沸点
C . 较大的热值
D . 较高的凝固点
2.从本质上看，内燃机的工作能量来源于（ ）
A . 机械能 B . 化学能 C . 内能 D . 化学能和内能
3.今年，我国发射的“天舟四号”货运飞船与“天和号”核心舱在太空成功对接。对接后，它们一起绕地球转动。对这一过程所涉及的物理知识说法错误的是（ ）
A . 火箭加速升空过程与汽油机做功冲程的能量转化形式相同
B . 运载火箭用液态氢做燃料，是因其热值较大
C . 对接后以“天舟四号”为参照物，“天和号”是运动的
D . 地面工作人员利用电磁波传递信息来控制对接过程
4. 用同一个实验装置分别加热200g的甲、乙两种液体（其中一种是水），用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图。其中乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了8g酒精。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，c 水=4.2×10 3J/（kg•℃），q 酒精=3×10 7J/kg，则下列说法正确的是（ ）
A . 甲液体是水
B . 8g酒精完全燃烧放出的热量为2.4×108J
C . 该酒精灯的加热效率为25%
D . 0~4min内甲吸收的热量为5.02×104J
5.2022年11月29日，神舟十五号飞船成功发射，标志着我国载人航天飞行任务取得圆满成功，也是中国空间站建造阶段的最后一棒，承前启后，具有里程碑意义。另据报导，神舟十六号飞船将于2023年5月中上旬发射升空，如图所示，则飞船在空中加速上升时的能量转化情况是（ ）

A . 飞船的动能转化为重力势能，动能减小
B . 飞船的重力势能转化为动能，重力势能减小
C . 燃料燃烧产生的内能转化为飞船的机械能
D . 没有发生能量的转化，飞船的机械能不变
二、多选题
1.小帆在老师指导下，用如图所示的同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体（其中一种是水），用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图乙所示，乙从20℃加热至沸腾刚好消耗酒精4g（ q酒精=3×107J/kg）。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等， c水=4.2×103J/kg⋅℃ ， 则下列说法中正确的是（ ）
A .c乙=2.1×103J/kg⋅℃
B . 乙的吸热能力大于甲的吸热能力
C . 0~8min乙吸收的热量为1.68×104J
D . 该酒精灯的加热效率为35%
2.下面是李明同学“物理学习笔记”中的摘录，其中正确的是（ ）
A . 把-10℃的冰块放在0℃的冰箱冷藏室，过一会，冰块的内能会增加
B . 关于四冲程内燃机，若转速为2400r/min，则每秒钟对外做功20次
C . 实验室里常用验电器来测量电流的大小
D . 一根导线将它均匀拉长，它的电阻一定变大
3.下列关于热值的说法中正确的是（ ）
A . 燃料燃烧时，用的燃料越多，获得的热值越大
B . 燃料燃烧时，放出的热量越多，这种燃料的热值越大
C . 相同质量的不同燃料完全燃烧时，放出热量较多的燃料，热值较大
D . 不同的燃料完全燃烧，放出相同热量时，所用质量较少的燃料，热值越大
4.下列热现象的说法中正确的是（ ）
A . 沿海地区昼夜温差比内陆地区小，是因为水的比热容大
B . 汽油机压缩冲程把内能转化为机械能
C . 火箭用氢作燃料主要是因为氢的热值高
D . 冬天搓手取暖是利用热传递来改变内能
5.LED灯带已广泛使用到景观照明和生活装饰当中，兴趣小组的同学在研究其内部结构时发现，灯带中的LED灯串联后接入照明电路。取下一只LED灯接在电池两端，灯不亮，对调电池正负极后灯亮了，一段时间后用手触摸几乎不发热。以下说法错误的是（ ）
A . 灯带中一只LED灯断开后其它灯都不亮
B . 通过每只LED的电流大小不一定相等
C . LED灯工作时将电能全部转化为光能
D . LED灯用超导体制成，具有单向导电性
6.电磁炉因高效、安全、方便而进入千家万户．在电磁炉内部，由整流电路将50/60Hz的交流电压变成直流电压，再经过控制电路将直流电压转换成频率为20～40kHz的高频电压，高速变化的电流流过线圈会产生高速变化的磁场，当磁场内的磁力线通过金属器皿（导线为导电材料）底部金属体内产生无数的小涡流，使器皿本身自行发热高速发热，然后再加热器皿内的东西．下列关于电磁炉的描述正确的是（ ）
A . 电磁炉使用时直接对锅内的物体加热锅本身不发热
B . 电磁炉是利用电磁感应现象的原理来工作的
C . 在电磁炉上所使用的锅必须是绝缘材料来做的
D . 电磁炉最终是将电能转化为内能
7.电动自行车以轻便、节能和环保受到大家的欢迎．小丽家刚买了一辆红色阿米尼电动车，有关这辆电动车的说法正确的是（ ）
A . 该电动车呈现红色是因为表面吸红光
B . 车的刹车系统应用了杠杆和摩擦的知识
C . 电动机的工作原理是磁场对电流的作用
D . 给蓄电池充电时是把化学能转化为电能
8.科学家们经过长期探索，发现能量转化是非常普遍的，在一定条件下，各种形式的能量是可以相互转化的．以下现象或事实与能量转化对应正确的有（ ）
A . 摩擦生热﹣﹣机械能转化为内能
B . 燃料燃烧时发热﹣﹣光能转化为内能
C . 电动机带动水泵把水送到高处﹣﹣电能转化为机械能
D . 水电站里水轮机带动发电机发电﹣﹣机械能转化为电能
三、填空题
1.J/ kg是 ________ 的单位，1伏×1安=1 ________ （填单位）。
2.汽油机是热机中的一种，如图所示，是汽油机的 ________ 冲程，一台汽油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%，则它的机械效率为 ________ 。柴油机是另一种热机，它和汽油机的主要区别是其汽缸顶部有喷油嘴，而没有火花塞；在工作过程中汽油机吸入汽缸的是汽油和空气的混合物，柴油机吸入气缸里的是 ________ 。
3.热机是把 ________ 能转为 ________ 能的机器．燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机叫做内燃机，常见的内燃机有 ________ 和 ________ 两种．四冲程内燃机的一个工作循环是由 ________ 、 ________ 、 ________ 和 ________ 四个冲程组成的．在一个工作循环中，曲轴转动 ________ 周，燃气对活塞做功 ________ 次．在内燃机工作的四个冲程中，只有 ________ 冲程对外做功，其他三个辅助冲程要靠飞轮的 ________ 来完成．
4.世界公认的汽车发明者是德国人卡尔•佛里特立奇•奔驰．他在1885年研制出世界上第一辆马车式三轮汽车，并于1886年1月29日获得世界第一项汽车发明专利，这一天被大多数人称为现代汽车诞生日，奔驰也被后人誉为“汽车之父”．奔驰将毕生的精力都献给了汽车事业．汽车前行的动力主要来自汽油机的 ________ 冲程，这一过程中 ________ 能转化为机械能．
5.内燃机是现代社会中最常见的一种热机，内燃机分为 ________ 机和 ________ 机两大类．
6.某汽车在一段平直的公路上匀速行驶，已知这段过程汽车牵引力所做的有用功为 3.6×106J ， 消耗汽油0.3kg，汽油完全燃烧放出的热量为 ________ J，则该汽车的热机效率为 ________ ，汽油燃烧过程中，其热值 ________ （选填“变大”“变小”或“不变”）。q汽油=4×107J/kg
7.从能的转化的观点看热机是一种利用 ________ 能做功的机器．转速为3000r/min的四冲程内燃机（内燃机一个完整的工作循环，飞轮需转2圈），每分钟有 ________ 次做功冲程．
四、实验探究题
1.学校物理探究小组进行了以下三个热学实验：
（1）用图甲装置探究不同物质吸热升温的现象，该实验须控制沙子和水的 ________ 相等，以及加热装置相同，实验中需要记录的物理量为加热时间和温度计示数，其中 ________ 反映物质吸热的多少；
（2）用图乙装置比较不同燃料燃烧时放出的热量，实验中控制酒精与碎纸片质量相等，烧杯中水的质量与初温相等，通过 ________ 反映燃料完全燃烧放出的热量；
（3）用图丙装置探究影响电流热效应的因素，A、B两烧瓶内煤油的质量及温度均相同，闭合开关，通电2min温度计2的示数变化更大，据此可得出结论： ________ 。利用该装置 ________ （选填“可以”或“不可以”）探究电热与电流的关系。
2.为了比较两种燃料的热值。小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相问，实验中忽略热量的损失。
（1） 实验中应控制燃料燃烧的 ________ （时间/质量）相同，根据 ________ 比较燃料燃烧放出热量的多少；
（2） 小明选用了燃料a和燃料b进行实验，当燃料燃尽时，小明记下了各个时刻烧杯中水温，绘制了图乙的图像，则可初步判断燃料 ________ 的热值大；
（3） 根据丙图像得出两种燃料热值之比为 ________ 。
3.小明同学探究了“不同物质吸热升温的现象”，同时又探究了“不同燃料燃烧的放热能力”，他设计了两组实验装置如图所示。

（1）在探究“不同物质吸热升温的现象”实验中应选用 ________ 组器材（选填“甲”、“乙”）；在一个烧杯中加入400g的沙子，需要在另一个烧杯中加入400g的水，给水和沙子加热相同的时间，不同物质吸热能力是通过 ________ 来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）；
（2）质量相等的沙子和水，在初温相同时开始加热，图丙是根据实验记录数据画出的温度随时间变化图像，由图像可知，实验过程中操作不到位的步骤是 ________ ；
（3）用燃烧皿替换两个相同的酒精灯，比较酒精和碎纸片的热值（如图乙所示）。对于此实验的器材要求，下列需要控制的是 ________ （填序号）。
A.酒精和碎纸片的质量相等 B.烧杯中水的质量相等
五、计算题
1.一辆使用汽油为燃料的小汽车，在路面水平的高速公路上以90km/h的速度匀速行驶，行驶了60km，消耗汽油5L。已知发动机的效率为30%。求：
（1）该路段上汽油完全燃烧所放出的热量。（汽油热值为4×107J/L）
（2）该路段上发动机给汽车行驶提供的牵引力。
2.天然气具有热值高、价格实惠、污染少、安全等优点。完全燃烧0.06m 3天然气所放出的热量有70%被质量为5kg的水吸收。[天然气的热值q＝4×10 7J/m 3 ， ；水的比热容c 水＝4.2×10 3J/(kg·℃)]
（1）0.06m3天然气完全燃烧放出的热量是多少？
（2）若水的初始温度为10℃，则水吸收了这些热量后温度将升高到多少℃？
3.氢气﹣汽油发动机采用氢气和汽油两种燃料工作，可进行自由切换，小华驾驶使用上述发动机的轿车沿平直公路从甲地至乙地，两地相距250km，出发时油箱内汽油的质量为8kg，设氢气和汽油在气缸内均完全燃烧，轿车行驶中所受阻力恒定，全程分两个阶段，如图所示。
阶段一：轿车使用氢燃料从甲地出发，以25m/s的速度匀速行驶1h到达丙地，此过程中轿车牵引力的功率为20kW，消耗了0.8kg氢气。
阶段二：从丙地开始，由于氢气不足，小华切换汽油为燃料，轿车仍以25m/s的速度匀速行驶，此过程中发动机的效率为25%。
（1）求轿车行驶过程中受到的阻力；
（2）在使用氢燃料的情况下，求轿车发动机的效率；
（3）请通过计算说明小华最终能否到达乙地；（q氢气=1.5×108J/kg、q汽油=4×107J/kg）
4.牛奶已经成为家庭常见的饮品，一般来说，饮用牛奶的温度应该在30℃到45℃之间。小红用天然气加热400g牛奶，使牛奶的温度由20℃升高到40℃。［已知 c牛奶=2.5×103J/kg⋅℃ ， 天然气的热值为 4×107J/m3］。求：
（1）此次加热，牛奶吸收的热量是多少？
（2）若天然气放出的热量全部被牛奶吸收，在这次加热过程中小红至少要用天然气多少m3？
六、综合题
1.某小组在跨学科实践活动中，对电热水器的类型进行了对比研究。调查发现，家庭常用电热水器分为储水式电热水器和快热式电热水器两类。如图甲是某款储水式电热水器（有一个大容积的水箱，如果水箱中被加热的水没用完，这些热水会慢慢冷却），其铭牌上的部分信息如图乙；如图丙是某款快热式电热水器（没有水箱，快速加热流水），其铭牌上的部分信息如图丁：
乙
丁
（1） 对照两种热水器的铭牌可知：快热式电热水器之所以“快”，是因为它的 ________ 明显大一些。
（2） 该小组还得出了以下结论，你认为 不合理的是__________。
A . 储水式电热水器安装在承重墙上更安全
B . 长期使用过程中，储水式电热水器对水电的浪费较大
C . 安装快热式电热水器要用更粗的电线
D . 用电高峰时段，电热水器的实际功率大于额定功率
（3） “碳达峰”“碳中和”对常用家电产品研发提出了更高要求。已知：每节约1度电相当于减少排放 1.1kg的二氧化碳。若小利家将储水式电热水器更换为快热式电热水器后，发现一个月仅此一项用电比原来节省电能 8kW⋅h ， 请计算由此相当于减排二氧化碳约 ________ kg。
（4） 若本题中这款快热式电热水器的加热效率是90％，洗澡时每秒的出水量是 50mL ， 进入热水器的水温为12℃，则出水温度可达到 ________ ℃。[ ρ水=1.0×103kg/m3 ， c水=4.2×103J/(kg·℃)]
2.汽车是我们熟悉的交通工具，它给我们的生活提供了便利．汽车应用了许多物理知识，请你运用所学的物理知识解答下列问题：
（1） 汽油机是汽车的“心脏”，汽油机的 ________ 冲程是将机械能转化为内能．
（2） 小轿车前方的挡风玻璃是倾斜的，目的是为了使车内物体所成的 ________ 像（选填“实”或“虚”）位于玻璃的上方，不妨碍司机视线．
（3） 有的轿车尾部安装一个“气流偏导器”，它是依据 ________ 的原理，当轿车高速行驶时，能产生较大的抓地力．
（4） 汽车发动机是用水作冷却剂的，这是利用了水的 ________ 的性质．
3.小明用伏安法测出自制电动机线圈的电阻为1Ω．
（1） 小明发现电动始终只能在某位置晃动而不能持续转动，请帮他分析原因．
（2） 修好后线圈两端所加电压为2V时，电流为0.8A，电动机正常工作，自制电动机的效率是多少？
（3） 某次实验时线圈与磁铁接触使得线圈无法转动，此时小明发现线圈特别烫，试分析原因．
4. 伦敦奥运会期间，一种环保混合动力汽车穿梭于各场馆之间，混合动力汽车启动时，内燃机并不工作，蓄电池通过某种方式向车轮输送能量；当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，也可以同时给蓄电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机和蓄电池还可以同时向车轮输送能量．一测试人员驾驶该车在平直公路上匀速行驶0.5h，观察仪表盘，发现这段时间内汽车内燃机消耗燃油 4.475kg，车速为50km/h，蓄电池组储存的能量由最大值的60%增加到80%，蓄电池组储存的能量的最大值为1.08×10 8J．从汽车使用技术手册中，测试人员发现该车使用的燃油的热值为4.0×10 7J/kg，汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示．

（1） 混合动力车启动时，蓄电池 能转化为汽车 ________ 能．
（2） 该车在测试过程中内燃机的牵引力所做功是多少？
（3） 该车在测试过程中蓄电池组储存的能量增加了多少？
（4） 试计算该汽车内燃机的效率（不计内燃机机械传动及充电过程中的能量损失）．
5.双能源（汽油和天然气）汽车以其经济、污染小等优点倍受人们青睐．（已知汽油的热值为3.2×10 7J/L、天然气的热值为7.2×10 7J/m 3）
（1） 内燃机是汽车的“心脏”，它是把内能转化为 ________ 能的机器
（2） 完全燃烧9L汽油放出的热量与完全燃烧 ________ m 3的天然气放出的热量相等．
额定升数
50L
产品尺寸（a*b*c）
760×485×455mm
额定功率
2200W
能效等级
1级
额定功率
7000W
额定压力
0.6MPa
产品尺寸（a*b*c）
266×78×448mm