九年級物理寒假分層作業(yè)：第4練 熱機(jī)（解析版）

第4練熱機(jī)一、選擇題1．（2021·廣東·深圳實驗學(xué)校九年級階段練習(xí)）2020年4月27日，深圳初三與高三學(xué)生返校上學(xué)，進(jìn)入校門后，師生要在自動感應(yīng)免洗手裝置前洗手（如圖），洗手液中含有一定濃度的酒精，下列說法正確的是（）A．學(xué)生搓動雙手，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能B．倒在手中的洗手液一下子“消失不見”了，是升華現(xiàn)象C．裝置上標(biāo)識“洗手液易燃燒”，用去一半后，該洗手液的熱值將不變D．搓動洗手液的過程中，聞到香味不能說明分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動【答案】C【詳解】A．學(xué)生搓動雙手，雙手會變熱，是通過做功的方式改變物體的內(nèi)能，此過程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A錯誤；B．倒在手中的洗手液一下子“消失不見”了，說明變成了氣體，整個過程是由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，是汽化現(xiàn)象，故B錯誤；C．熱值是燃料的一種屬性，只與自身種類有關(guān)，故用去一半后，該洗手液的熱值也不變，故C正確；D．物質(zhì)由分子組成，一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運(yùn)動，故聞到洗手液的香味，說明分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動，故D錯誤。故選C。2．（2021·廣東·深圳市羅湖區(qū)翠園初級中學(xué)九年級期中）如圖所示的實驗中，用酒精燈加熱水，隨著水面上方水蒸氣的增多和溫度的升高，管內(nèi)氣體壓強(qiáng)逐漸增大，塞子受到水蒸氣的壓力而沖出去，與此同時，看到管口處“冒白氣”，關(guān)于該實驗過程，下列說法正確的是（）A．水的溫度升高過程和塞子被沖出去的過程，改變內(nèi)能的方式是相同的B．塞子被沖出的過程與內(nèi)燃機(jī)的做功沖程能量轉(zhuǎn)化相同C．塞子被沖出的過程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D．塞子被沖出的過程與內(nèi)燃機(jī)的壓縮沖程能量轉(zhuǎn)化相同【答案】B【詳解】A．水的溫度升高過程是利用熱傳遞的方式增加水的內(nèi)能，塞子被沖出去的過程是利用做功的方式改變物體的內(nèi)能，兩者改變內(nèi)能的方式不同，故A錯誤；B．塞子被沖出的過程與內(nèi)燃機(jī)的做功沖程都是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，因此兩者的能量轉(zhuǎn)化方式相同，故B正確；C．塞子被沖出的過程中是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故C錯誤；D．塞子被沖出的過程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，內(nèi)燃機(jī)的壓縮沖程是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，兩者的能量轉(zhuǎn)化方式不同，故D錯誤。故選B。3．（2021·遼寧遼寧·九年級學(xué)業(yè)考試）如圖所示，下列各種與熱有關(guān)的現(xiàn)象，說法正確的是（）

A．如圖甲，熾熱的巖漿有內(nèi)能，皚皚白雪無內(nèi)能B．如圖乙，冬天搓手取暖，利用熱傳遞改變手的內(nèi)能C．如圖丙，燃?xì)馔苿踊钊蛳逻\(yùn)動，是汽油機(jī)的壓縮沖程D．如圖丁，四溢的花香能引來長喙天蛾，說明分子在不停地運(yùn)動【答案】D【詳解】A．由分子動理論可知，一切物體的分子都在不停地做無規(guī)則運(yùn)動，都有內(nèi)能，熾熱的巖漿有內(nèi)能，皚皚白雪也有內(nèi)能，故A錯誤；B．冬天搓手取暖，利用做功的方式來改變手的內(nèi)能，故B錯誤；C．由圖丙可知，燃?xì)馊紵粌?nèi)空氣受熱膨脹，從而推動活塞向下運(yùn)動，這是汽油機(jī)的做功沖程，故C錯誤；D．四溢的花香能引來長喙天蛾，這是擴(kuò)散現(xiàn)象，說明分子在不停地運(yùn)動，故D正確。故選D。4．（2021·四川船山·九年級期末）如圖所示的某單缸四沖程汽油機(jī)說法正確的是（）A．飛輪慣性完成沖程的是乙、丙、丁B．四沖程內(nèi)燃機(jī)在一個工作循環(huán)中工作過程依次是丁丙乙甲C．甲圖中能量的轉(zhuǎn)化是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D．乙圖中氣缸內(nèi)氣體溫度會下降【答案】D【詳解】AD．甲圖：氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)行，氣缸容積減小，是壓縮沖程；乙圖：排氣門打開，活塞向上運(yùn)動，氣缸容積減小，是排氣沖程，氣缸內(nèi)氣體溫度會下降；丙圖：氣門都關(guān)閉，活塞向下運(yùn)行，氣缸容積增大，是做功沖程；丁圖：進(jìn)氣門打開，活塞向下運(yùn)行，氣缸容積增大，是吸氣沖程；在熱機(jī)的四個沖程中，只有做功沖程對外做功，其他三個沖程是靠飛輪的慣性完成的，依靠飛輪慣性完成的沖程是：甲、乙、丁沖程，故A錯誤，D正確；B．熱機(jī)的四個沖程依次是吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程，即丁甲丙乙，故B錯誤；C．甲圖是壓縮沖程，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為了內(nèi)能，故C錯誤。故選D。5．（2021·湖北孝感·九年級期中）近年來，我國民用汽油發(fā)動機(jī)技術(shù)取得了長足進(jìn)步，接近國際先進(jìn)汽油發(fā)動機(jī)的水平某品牌汽車以80km/h的速度勻速行駛時，儀表盤顯示發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速是1800r/min，若做功沖程每次做功6000J，則下列有關(guān)該汽車發(fā)動機(jī)的說法錯誤的是（）A．每秒飛輪轉(zhuǎn)60圈 B．每秒完成60個沖程C．每秒對外做功15次 D．發(fā)動機(jī)的輸出功率是90kW【答案】A【詳解】ABC．汽油機(jī)一個工作循環(huán)包含了四個沖程，曲軸轉(zhuǎn)兩轉(zhuǎn)，對外做功一次，因為發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速是1800r/min，所以1s鐘飛輪轉(zhuǎn)30r，是15個工作循環(huán)，對外做功15次，有60個沖程，故A錯誤，符合題意，B正確，不符合題意，C正確，不符合題意；D．發(fā)動機(jī)的輸出功率為故D正確，不符合題意。故選A。6．（2021·湖北·武漢市第一初級中學(xué)九年級開學(xué)考試）如圖所示，下列說法中正確的是（）

①甲圖：這個實驗可以作為熱機(jī)的工作原理模型，是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能②乙圖：手迅速下壓，筒內(nèi)觀察到硝化棉燃燒，整個實驗過程中有熱傳遞發(fā)生③丙圖：抽出玻璃板，上瓶也會變成紅棕色，說明分子之間有引力④丁圖：當(dāng)瓶塞跳起來時，瓶內(nèi)氣休對外做功，內(nèi)能減少，溫度降低，使瓶內(nèi)水蒸氣液化成小水珠形成白霧A．只有②④ B．只有①③ C．只有②③ D．只有①④【答案】A【詳解】①甲圖：本圖的實驗，對試管加熱，試管中氣體推動活塞做功，氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機(jī)械能，這個實驗可以作為熱機(jī)的工作原理模型，是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故①錯誤；②乙圖：手迅速下壓，活塞對筒內(nèi)氣體做功，氣體內(nèi)能增大，溫度升高，筒內(nèi)觀察到硝化棉燃燒，整個實驗過程中有熱傳遞發(fā)生，氣體將熱量傳遞給硝化棉，使其內(nèi)能增大，溫度升高，達(dá)到燃點，故②正確；③丙圖：抽出玻璃板，上瓶也會變成紅棕色，這是擴(kuò)散現(xiàn)象，說明分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動，故③錯誤；④丁圖：向燒瓶打氣，瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大，瓶內(nèi)氣休對外做功，使瓶塞跳起，氣體內(nèi)能減少，溫度降低，使瓶內(nèi)水蒸氣液化成小水珠形成白霧，故④正確。故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。7．（2021·四川·閬中中學(xué)九年級期中）關(guān)于如圖所示的四個情景，下列說法不正確的是（）

A．圖甲中活塞向下運(yùn)動，這是內(nèi)燃機(jī)的壓縮沖程B．圖乙中用水冷卻發(fā)動機(jī)，這是利用了水的比熱容大特點C．圖丙中墨水在熱水中擴(kuò)散得快，說明溫度越高，分子運(yùn)動越劇烈D．圖丁中玻璃筒內(nèi)的硝化棉燃燒，是通過做功的方式增加了密閉空氣的內(nèi)能【答案】A【詳解】A．圖甲中活塞向下運(yùn)動，火花塞發(fā)出電火花，屬于內(nèi)燃機(jī)的做功沖程，故A錯誤，符合題意；B．圖乙中用水冷卻發(fā)動機(jī)，是因為水的比熱容比較大，在其他條件相同時，能夠吸收更多的熱量，起到很好的冷卻作用，故B正確，不符合題意；C．圖丙中墨水在熱水中擴(kuò)散得快，是因為分子在高溫下運(yùn)動更劇烈，故C正確，不符合題意；D．圖丁中玻璃筒內(nèi)的硝化棉燃燒，是因為活塞對玻璃筒內(nèi)的密閉空氣做功，密閉空氣內(nèi)能增加，溫度升高，達(dá)到了硝化棉的著火點，故D正確，不符合題意。故選A。8．（2021·湖南永州·中考真題）下列關(guān)于分子熱運(yùn)動和內(nèi)能的說法正確的是（）A．鐵水很熱具有內(nèi)能，冰塊很冷沒有內(nèi)能B．沙漠中晝夜溫度變化大是因為沙石的比熱容大C．汽油機(jī)壓縮沖程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D．人造木板黏合劑中的甲醛擴(kuò)散到空氣中會造成空氣污染，說明分子在不停地做無規(guī)則的運(yùn)動【答案】D【詳解】A．任何物體在任何溫度下都具有內(nèi)能，冰塊雖然很冷，但也具有內(nèi)能，故A錯誤；B．沙漠中晝夜溫度變化大，是因為沙石的比熱容小，與相同質(zhì)量的其它物質(zhì)相比，吸收或放出相同的熱量，沙石升高或降低的溫度較大，所以導(dǎo)致溫差較大，故B錯誤；C．汽油機(jī)壓縮沖程中，活塞壓縮汽缸內(nèi)的氣體，對氣體做功，將活塞的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為氣體的內(nèi)能，故C錯誤；D．人造木板黏合劑中的甲醛擴(kuò)散到空氣中會造成空氣污染，這是甲醛分子不停地做無規(guī)則運(yùn)動的結(jié)果，故D正確。故選D。二、非選擇題9．（2021·江蘇泗陽·九年級期中）汽車已經(jīng)成為現(xiàn)代生活不可缺少的一部分。（1）圖甲是汽車的剎車結(jié)構(gòu)示意圖，根據(jù)圖甲分析，這是______杠桿（選填“省力”、“費(fèi)力”或“等臂”）。（2）內(nèi)燃機(jī)有四個工作沖程，圖乙是內(nèi)燃機(jī)的______沖程，若飛輪轉(zhuǎn)速是4800/min，該內(nèi)燃機(jī)每秒對外做功______次，共完成______個沖程。

【答案】省力壓縮40160【詳解】（1）[1]O點為支點，剎車油右側(cè)的活塞對金屬桿的力是阻力，腳對剎車踏板的力是動力，且動力臂大于阻力臂，所以這是一個省力杠桿。（2）[2]由圖可知，兩氣門都關(guān)閉，活塞上行，汽缸內(nèi)油氣混合物的體積變小，是壓縮沖程；[3][4]四沖程內(nèi)燃機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)速為4800r/min＝80r/s即1s內(nèi)飛輪轉(zhuǎn)過80圈，因為在一個工作循環(huán)中，飛輪每轉(zhuǎn)動兩周，對外做功一次，所以該內(nèi)燃機(jī)每秒對外做功40次，完成160個沖程。三、實驗題10．（2021·江蘇鹽都·九年級期中）如圖所示，甲、乙、丙三圖中的裝置完全相同。燃料的質(zhì)量都是10g，燒杯內(nèi)的液體質(zhì)量也相同。（1）比較不同燃料的熱值，應(yīng)選擇___________兩圖進(jìn)行實驗；比較不同物質(zhì)的吸熱能力，應(yīng)選擇___________兩圖進(jìn)行實驗。（2）在這兩個實驗中，儀器安裝到位后，都要用到的測量器材是溫度計和___________。（3）為了比較液體a和液體b的吸熱能力，在設(shè)計實驗方案時，需要確定以下需要控制的變量，你認(rèn)為其中多余的是___________。A．采用的加熱方式B．酒精燈里所加酒精量C．液體a和液體b的質(zhì)量D．盛放液體a和液體b的容器（4）為了比較燃料1和燃料2的熱值，應(yīng)該在燃料完全燃燒后，通過比較___________來得出結(jié)論（溫度計示數(shù)/加熱時間）。（5）根據(jù)實驗測得的數(shù)據(jù)，分別描繪出a、b兩種液體的溫度隨加熱時間變化的圖像，如圖戌所示，分析圖像可知液體___________（a/b）的吸熱能力更強(qiáng)。若加熱過程中無熱量損失，則a、b兩種液體的比熱容之比ca：cb=___________。（6）某同學(xué)用圖丁裝置測酒精的熱值。加熱前酒精燈的質(zhì)量為m1，加熱一段時間后變?yōu)閙2；燒杯中水的質(zhì)量為M，水的初溫t1，末溫t2，水的比熱容用c表示。用以上物理量代入公式，可以粗略算出酒精熱值。但是，這種方法測出的熱值偏___________（大/小）?！敬鸢浮考?、乙甲、丙天平B溫度計示數(shù)a2∶1小【詳解】（1）[1]為了比較熱值大小要用不同的燃料，加熱同一種液體，讓液體的質(zhì)量相同，通過溫度計的示數(shù)高低得出吸熱多少，進(jìn)而判斷熱值大小，應(yīng)選擇甲、乙兩圖進(jìn)行實驗。[2]為了比較兩種液體的比熱容，需要燃燒同種燃料，加熱不同的液體，且液體的質(zhì)量相同，在加熱時間相同時，通過溫度計的示數(shù)高低進(jìn)而判斷兩種比熱容的大小關(guān)系，應(yīng)選擇甲、丙兩圖進(jìn)行實驗。（2）[3]根據(jù)控制變量法可知，比較不同物質(zhì)的吸熱能力時，需要控制兩種物質(zhì)的質(zhì)量和初溫相同；比較不同燃料的熱值時，需要控制兩種燃料的質(zhì)量相同，需要用溫度計測量液體升高的溫度；所以都需要用到溫度計和天平。（3）[4]AD．采用完全相同的加熱方式，是為了控制熱源放出的熱量相同；盛放a液體和b液體的容器相同，目的使a和b兩種液體在相同的時間吸收相同的熱量，故AD有必要；B．酒精燈里所加酒精量相同，B多余；C．根據(jù)比較吸熱能力的方法，要控制不同物質(zhì)的質(zhì)量相同，C有必要。故選B。（4）[5]實驗時應(yīng)比較相同質(zhì)量的燃料1和燃料2完全燃盡后液體升高的溫度，即根據(jù)溫度計上升的示數(shù)比較燃料熱值的大小。（5）[6]由圖乙可知，相同質(zhì)量的a、b液體，被加熱相同的時間（吸收相同的熱量），a液體升溫慢，b液體升溫快，說明a液體的吸熱本領(lǐng)強(qiáng)。[7]根據(jù)圖乙可知，a、b都加熱5min，A溫度變化量為Δta=30℃﹣10℃=20℃B溫度變化量為Δtb=50℃﹣10℃=40℃由Qa=Qb=cmΔt可得camΔta=cbmΔtb則

（6）[8]水吸收的熱量Q吸=cM(t2﹣t1)酒精燈放出的熱量Q放=Q吸=cM(t2﹣t1)燃燒酒精的質(zhì)量m=m1﹣m2由Q=mq可得酒精的熱值

因為燃料無法完全燃燒以及沒有考慮在加熱過程中熱量的散失，導(dǎo)致測量的Q放偏小，所以測量值比準(zhǔn)確值偏小。

四、綜合題11．（2021·江蘇蘇州·八年級期末）嫦娥五號由國家航天局組織實施研制，是中國首個實施無人月面取樣返回的月球探測器。2020年11月24日，長征五號運(yùn)載火箭搭載嫦娥五號探測器成功發(fā)射升空并將其送入預(yù)定軌道。12月1日，嫦娥五號在月球預(yù)選著陸區(qū)著陸。12月6日，嫦娥五號軌道器和返回器組合體與上升器分離，進(jìn)入環(huán)月等待階段，準(zhǔn)備擇機(jī)返回地球。12月17日凌晨，嫦娥五號返回器攜帶月球樣品著陸地球。

（1）長征五號運(yùn)載火箭在穿越地球大氣層時速度越來越快，那么火箭受到的推力與自身重力______（選填“相等”或“不相等”）；（2）火箭上升的作用力來自于______（選填“燃?xì)狻被颉翱諝狻保唬?）嫦娥五號軌道器完成探月任務(wù)后乘火箭離開月球表面，若在某段時間內(nèi)火箭沿斜向上方向作勻速直線運(yùn)動，如圖丙所示。則在這段時間內(nèi)，在月球表面上觀察到火箭發(fā)動機(jī)的噴氣方向應(yīng)該是______（選填“豎直向下”、“火箭運(yùn)動的反方向”或“水平向左”）?！敬鸢浮坎幌嗟热?xì)庳Q直向下【詳解】（1）[1]由題意知，長征五號運(yùn)載火箭在穿越地球大氣層時速度越來越快，