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人教版九年级物理上《14.1热机》同步练习(有答案)

1、 30 分钟训练 (巩固类训 练,可用于课后)1.关于四冲程汽油机的工作过程有以下几种说法: 在做功冲程中,是机械能转化为内能;在做功冲程中,是内能转化为机械能;只有做功冲程是燃气对外做功;汽油机在一个工作循环中,只有一个冲程发生能量变化。以上说法中正确的是( )A.只有 B.只有C.只有 D.只有解析:本题考查四冲程汽油机的能量转化过程,在压缩冲程中,活塞压缩气体,把活塞的机械能转化为燃气的内能;在做功冲程初,火花塞产生电火花,使燃料燃烧,产生的高温高压气体推动活塞做功,把高温高压气体的内 能转化为活塞的机械能,在汽油机的一个工作循环中,有压缩、做功两个冲程发生能量变化。所以对,错。答案:A

2、 2.关于“热机” ,下列说法中正确的是( )A.做功冲程的能量转化是机械能转化为内能B.改进技术,可以使热机的效率达到 100% C.用水循环来降低热机的温度,主要是利用水蒸发时吸热的特性 D.冬天晚上要把热机水箱中的水放出,是防止气温降低时水凝固胀坏 水箱思路解析:热机的做功冲程是把内能转化为机械能;由于热机在运转时总会有摩擦、能量散失等,所以热机的效率不可能达到 100%;用水循环来降低热机的温度,主要是利用水的比热容大这一特性。水凝固后体积将变大,冬天晚上把热机水箱中的水放出,就是为防 止气温降低时水凝固胀坏水箱。此题是对新课标“尝试应用已知的科学规律去解释某些具体问题”目标的落实。答

3、案:D3.一箱汽油用掉一半后,下列关于它的说法正确的是( )A.它的密度变为原来的一半 B.它的比热容变为原来的一半C.它的热值变为原来的一半 D.它的质量变为原来的一半解析:本题考查物质本身的一些性质。密度、比热容、热值的大小由物质(燃料)的种类所决定;质量的大小由物体含有物质的多少所决定。汽油用掉一半后,物质的种类没有变,含有物质的多少变为原来的一半,所以密度、比热容、热值都没变,而质量变为原来的一半。答案:D4.已知甲种燃料的热值大于乙种燃料的热值,下列说法中正确的是( )A.甲种燃料含有的热量比乙种燃料多B.完全燃烧一定质量的甲种燃料,刚好烧开一壶水,那么用同样质量的乙种燃料就不能烧开

4、这壶水C.燃烧相同质量的两种燃料,甲种放出的热量 多D.只要通风条件好,供氧充足,乙的热值可能大于甲的热值解析:A 的说法暴露出对热值和热量两个概念理解均不正确,热值是 1 kg 的某种燃料完全燃烧放出的热量,热量只存在于热传递的过程之中,不能说含有热量;由于甲种燃料的热值大于乙种燃料的热值,所以完全燃烧一定质量的甲种燃料放出的热量,比完全燃烧相同质量的乙种燃料放出的热量要多,所以 B 对。甲的热值虽然大,但如果燃烧不充分,它放出的热量也未必多,所以 C 不对。热值与燃料的种类有关,跟通风条件和供氧情况无关,所以 D 不对。答案:B5.某摩托车的效率为 34,某汽车的效率为 29,这说明了(

5、)A.摩托车比汽车的功率大B.摩托车比汽车做的有用功多C.使用摩托车比使用汽车做功多D.燃烧相同的燃料,摩托车将内能转化为机械能比汽车多解析:热机用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比,叫做热机的效率,它与功率无关,所以 A 不对。热机的效率高,表明相同的燃料燃烧,转化成的机械能多,或得到相同的机械能,消耗的燃料少,所以 D 对。单独比较有用功或总功都是不全面的,所以 B、C 不对。答案:D6.下列关于热机和环境保护的说法中正确的是( )A.热机的大量使用会造成环境污染B.所有的热机都是用汽油作燃料C.汽车排出的尾气都是有毒气体D.热机所产生的噪声,可以被热机上的消声器完全消除解

6、析:热机排放的烟尘废气中包括粉尘、二氧化硫等有害物,是大气污染的主要来源。热机工作的噪声,是噪声污染的主要来源 ,所以,热机的大量使用会造成环境污染,故 A 对。而热机排出的尾气中也有水蒸气、二氧化碳等气体,并非都是毒气,所以 C 不对。噪声也不可能被热机上的消声器完全消除,如果真能被完全消除,我们的生活环境该是多么的安静啊!所以 D 不对。热机所用的燃料较多,汽油、柴油、煤、氢、天然气等都可以作为热机的燃料,所以 B 不对。答案:A7.小丽家去年冬天的供暖比往年好很多,这是因为热网改造后,由原来的小锅炉房供暖变为“沈海”热电站余热供暖,从能源利用的角度来看“沈海”热电站,这种既供电又供热的热

7、电站与一般的火力发电站相比,提高了_,能较好地控制污染。解析:在热机的各种能量损失中,废气带走的能量最多。设法利用废气的能量,是提高燃料利用率的重要措施。 “沈海”热电站,这种既供电又供热的热电站,可以综合利用废气的能量,与一般的火力发电站相比,燃料的利用率大大提高,还能较好地控制污染。答案:热效率(燃料的利用率)来源:学科网 ZXXK8. 天然气伴随着“西气东输”的步伐开始走进了江城芜湖的千家万户,传统燃料也随之被逐步取代。天然气燃烧时可以将_能转化为_能。与传统燃料相比,天然气的优点是_(写出一条即可) 。解析:本题与时俱进,天然气走进千家万户工程,在我国东部的部分城市正在实施。为什么要实

8、施这项工程呢?现代中学生应从科学的角度分析这一原因,燃烧天然气是为了对物体加热,天然气燃烧时放热多是其中的一个主要原因,另外,天然气的污染小、价格合理等因素也是实施这一工程的原因。来源:学科网答案:化学 内 污染小,热值大(其他合理答案均可得分)9.垃圾是城市生活的“副产品” 。 如何处理这些垃圾已成为人们关注的热点问题。现在,人们处理生活垃圾的方法通常有两种:一种是集中填埋;另一种是利用垃圾中的可燃物质进行燃烧发电,研究表明:生活垃圾的平均热值为 6.27106 J/kg。利用垃圾作为燃料建立发电厂,每燃烧 1 吨生活垃圾可以发电 8.64108 J。安徽省某人大代表提议,在合肥市郊区兴建一

9、座规模为 2 台 1.2104 kW 发电机的垃圾处理发电厂。问:来源:学*科*网(1)1 t 垃圾完全燃烧产生的热量是多少焦?来源:学科网 ZXXK(2)燃烧垃圾发电的效率是多少?(3)请你从环保、节能、经济等角度简述兴建垃圾发电厂的意义。解析:本题联系生活,立意新,但知识落点低,可以使学生身在课堂又不囿于课堂,通过对试题的阅读,了解课堂以外社会关注的热点。在分析本题时,要抓住关键句子和关键词语,提取有用信息,排除干扰因素。其实本题的主要内容就是: 垃圾作为燃料发电;垃圾的平均热值为 6.27106 J/kg;1 吨生活垃圾可以发电 8.64108 J;求热量及热效率。答案:(1)Q 放 =

10、6.27106 J/kg103 kg=6.27109 J。(2)=W 电 /Q 放 =8.64108 J/6.27109 J=13.8。(3)可以通过回收垃圾使废弃物成为二次能源可以减少对土壤、空气、水等环境污染可以减少垃圾堆放所侵占的耕地,节约用地可以带动垃圾处理产业,发展当地经济(本题是开放性试题,要求从环保、节能、经济三个方面答题,所答合理均可得分)来源:学,科,网10.小明学习了热学的有关知识后,知道水的比热容是 4.2103 J/(kg),他想估算一下自己家每天烧水做饭需要的热量。于是小明仔细记录了他家每天烧水、煮饭、炒菜需要的时间,并把它折算成烧水时间,相当于每天将 30 kg 2

11、0 的水烧开。(1)小明家每天烧水做饭需要多少热量?(2)如果普通煤的热值为 3107 J/kg,从理论上讲小明家 每天烧水做饭需要多少千克普通煤?(3)小明家实际平均每天需要烧 4 块蜂窝煤,按每块蜂窝煤含煤 0.5 kg 算,他家每天实际用煤 2 kg,由此小明计算出他家煤炉的效率只有 16.5。你认为小明家煤炉效率低的原因是什么?(4)从大的方 面讲,家用煤除了热效率低、浪费能源的缺点外,另一个主要缺点是 什么?解析:本题要应用到比热容、热值、热量的计算等知识。解答本题时,首先理清整道题的过程,根据自己的生活经验,解释煤炉效率低的原因;其次要注意应用公式进行推导和计算,按计算格式做出需要

12、计算的部分;最后还要联系自己的实际生活,努力提高自己的节能、环保意识。答案:(1)小明家每天烧水做饭需要的热量即是水升温吸收的热量 Q 吸 = c 水 m 水 (tt 0)=4.2103 J/(kg)30 kg(100 20 )=1.00810 7 J。(2)小明家每天烧水做饭需要的能量需要煤燃烧放出,即 Q 放 = Q 吸 =1.008107 J 则需要的煤的质量为 m=Q 放 /q=1.008107 J/3107 J/kg=0.336 kg。(3)小明家煤炉效率低的原因是:一方面煤不能完全燃烧,另一方面煤燃烧放出的热量不能被水完全吸收,大部分的热量散失掉了。(4)煤在燃烧过程中产生废渣、废

13、气,造成环境污染。11.某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为 30 cm2,一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50 mm,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为 9.0105 Pa,飞轮 1 min 转动 1 800 周,当汽油机满负荷工作时(不计摩擦),求:(1)做功冲程中燃气对活塞的平 均压力;(2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功;(3)汽油机的功率。解析:本题综合应用四冲程汽油机的工作原理、压强、功和功率的相关知识,是一道综合性较强的应用题。解决此 类问题一定要弄清物理过程,创建物理模型,分清所求层次,理清解题思路。答案:(1)燃气对活塞的平均压力:F=PS=9.010 5 Pa3010-4 m2=2.7103 N。(2)燃气对活塞做的功:W=Fs=2.710 3 N5010-3 m=135 J。(3)1 分钟内燃气对活塞做功的次数:n=1 8002=900 汽油机的功率:P=W 总 t=135900 J60 s=2 025 W。