初中物理人教版九年级全册第1节 热机当堂达标检测题

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： ①在做功冲程中，是机械能转化为内能；②在做功冲程中，是内能转化为机械能；③只有做功冲程是燃气对外做功；④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②③                       B.只有①③

C.只有②④                       D.只有②③④

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②③对，①④错。

答案：A

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。

答案:D

3.一箱汽油用掉一半后，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：D

4.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：B

5.某摩托车的效率为34％，某汽车的效率为29％，这说明了（    ）

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：D

6.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：A

7.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ZXXK]

8. 2004年5月，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”。据统计，2000年我国城市垃圾总量约1.5亿吨，并且每年以8%的速度在增长。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6.27×106 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8.64×108 J。安徽省某人大代表提议，在合肥市郊区兴建一座规模为2台1.2×104 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6.27×106 J/kg；1吨生活垃圾可以发电8.64×108 J；求热量及热效率。

答案：（1）Q放=6.27×106 J/kg×103 kg=6.27×109 J。

（2）η=W电/Q放=8.64×108 J/6.27×109 J=13.8％。

（3）①可以通过回收垃圾使废弃物成为二次能源

②可以减少对土壤、空气、水等环境污染

③可以减少垃圾堆放所侵占的耕地，节约用地

④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4.2×103 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 20 ℃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3×107 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(t－t0)

=4.2×103 J/(kg·℃)×30 kg×（100 ℃－20 ℃）=1.008×107 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=1.008×107 J则需要的煤的质量为m=Q放/q=1.008×107 J/3×107 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9.0×105 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=9.0×105 Pa×30×10-4 m2=2.7×103 N。

(2)燃气对活塞做的功：W=Fs=2.7×103 N×50×10-3 m=135 J。

(3)1分钟内燃气对活塞做功的次数：n=1 800／2=900汽油机的功率：P=W总／t=135×900 J／60 s=2 025 W。