(同步复习精讲辅导)北京市2014-2015学年九年级物理上册知识点3热机练习二(含详解)(新版)新

-0-热机题一汽油机是热机的一种，汽油在气缸内燃烧时将______能转化为______能，如图所示是四冲程汽油机工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在________冲程。题二如图所示，内燃机的四个冲程中，哪个属于做功冲程()题三完全燃烧1kg柴油放出的热量能能使多少质量的水温度升高20℃？[已知柴油的热值是4.2×107J/kg，水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，假定放出的热量被水完全吸收]()A．2kgB．20kgC．50kgD．500kg题四⑴科学家发明了一款单缸六冲程内燃机，它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同，在第四冲程结束后，立即向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸汽，推动活塞再次做功，水蒸汽温度(选填“升高”、“降低”或“不变”)，这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能，提高了热机的。为进入下一个工作循环，这款内燃机的第六冲程是冲程。⑵一台单缸四冲程柴油机，飞轮转速为3600转/分，该柴油机活塞1s对外做功次；若-1-其效率为40%，消耗5kg的柴油转化成的机械能是J。(q柴油=4.3×107J/kg)题五关于“热机”，下列说法中错误的是()A．通过技术改进，可以使热机的效率达到100%B．减少城市热岛效应的措施之一就是倡导“绿色出行”C．用水而不用其它循环物质降低热机的温度，主要是利用水的比热容最大的特性D．严寒的冬天，有人晚上把热机水箱中的水放出，是防止气温降低时，水凝固而胀坏水箱题六人类正积极开发和利用太阳能，如太阳能热水器、太阳能电池等。小颖想测出地球表面接收到太阳能的总功率。⑴天气晴朗时小颖测得太阳能热水器1h内平均能使质量为36kg的水从20℃升高到30℃，则水吸收了多少热量？[c水＝4.2×103J／(kg·℃)]⑵小颖查得热水器接受太阳能的总有效面积为1.2m2，热水器能把接收到的太阳能的50％转变为水的内能，则这台热水器每平方米的面积上接收太阳能的平均功率是多少?⑶已知地球接收太阳能的总有效面积为1.3×1014m2，则地球表面接收到太阳能的总功率为__________。小颖查阅相关资料获知，辐射到地球的太阳能总功率为1.7×1017W，与她计算得到的功率相差较大，试分析原因是________________。题七每年麦收时节，农民往往把麦秸杆堆在田里焚烧，这样既污染环境，又浪费资源。据测算，1t麦秸杆在沼气池中可以产生270m3沼气，剩余的残渣还是优质有机肥料。统计表明，荆州市农村一个村一般每年可产生500t麦秸杆，若这些麦秸杆用来在沼气池中产生沼气，产生的沼气完全燃烧后，可以放出J的热量；在标准大气压下，可以将壶装有质量为2.5kg、初温为20℃的水烧开。[沼气的热值为1.9×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]-2-题八“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力，同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的________很大。以10倍的关系粗略计算，1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为________J，可以使________kg的水从20℃加热至60℃(c水=4.2×103J／(kg•℃)、q煤气=4.2×l07J／kg)。题九小明学习了热学的有关知识后，知道水的比热容是4.2×103J/(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30kg、20℃的水烧开。⑴小明家每天烧水做饭需要多少热量？⑵如果普通煤的热值为3×107J/kg，从理论上讲小明家每天烧水做饭需要多少千克普通煤？⑶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0.5kg算，他家每天实际用煤2kg，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？⑷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？课后练习详解题一答案：化学；内；做功-3-详解：汽油在气缸内燃烧时是将化学能转化为内能。从汽油机结构图可以看出，两个气门关闭，活塞向下运动，火花塞点火，这是做功冲程。题二答案：C详解：本题应抓住汽油机的一个工作循环由如图所示的四个冲程组成：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。判断冲程名称可用口诀：“先看气门开关情，再看活塞上下行；开下吸气开上排，关上压缩关下功”进行分析；其中在做功冲程中，是内燃机的内能转化为机械能，在压缩冲程中是机械能转化为内能。A．一个气门开启，气体流入汽缸，是吸气冲程，不符合题意；B．两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，不符合题意；C．两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，符合题意；D．一个气门开启，气体流出汽缸，是排气冲程；不符合题意。题三答案：D详解：完全燃烧1kg柴油放出的热量是：771kg4.210J/kg4.210JQmq；水吸收热量后温度升高，由公式0()Qcmtt吸得：7304.210J500kg()4.210J/(kgC)20CQmctt吸。题四答案：⑴降低；效率；排气⑵30；8.6×107详解：⑴在第四冲程结束后，向汽缸喷水，水汽化成水蒸气，推动活塞做功，这时水蒸气内能减少，温度降低，使有用功增加，从而提高了效率，为了下一个工作循环，第六冲程应是排气冲程；⑵四冲程内燃机一个工作循环飞轮转两圈，做功一次。解题关键是求出1s飞轮转几圈，从题中条件可求出飞轮1s转60圈，做功30次；根据热值公式求出5kg的柴油完全燃烧放出的热量是Q=qm=2.15×108J,再由效率为40%可求出转化成的机械能为8.6×107。-4-题五答案：A详解：摩擦和散热总是存在的，热机效率不可能达到100%，A不正确；二氧化碳属于温室气体，“绿色出行”可以减小二氧化碳的排放，减轻温室效应，即减少城市热岛效应，B正确；水的比热容最大，吸放热能力强，常用来做传热物质，C正确；水有反膨胀现象，结冰后体积变大，会胀坏水箱，D正确。题六答案：⑴1.512×106J⑵700W⑶9.1×1016W；太阳辐射到地球的能量被大气层反射和吸收详解：⑴1h水吸热：Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×36kg×(30℃-20℃)=1.512×106J；⑵热水器接收的太阳能为：W太=W=61.51210J50%=3.024×106J；热水器每平方米的面积上接收的太阳能为：W太'=63.02410J1.2=2.52×106J平均功率为：P=Wt太=62.5210J3600s=700W；⑶总功率为：P2=700×1.3×1014W=9.1×1016W。题七答案：2.565×1012；3.1×106详解：1t麦秸杆在沼气池中可以产生270m3沼气，500t麦秸杆可以产生的沼气是500×270m3=1.35×105m3，若产生的这些沼气完全燃烧可以放出的热量Q放=qV=1.9×107J/m3×1.35×105m3=2.565×1012J，将一壶水烧开需要吸收热量Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2.5kg×(100℃-20℃)=8.4×105J，则燃烧这些沼气放出的热量可以烧开的壶数是12652.56510J3.1108.410J。题八答案：热值；4.2×l08；2500详解：作为新型能源的“可燃冰”的热值很大，1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量Q放=mq=1kg×4.2×107J/kg×10=4.2×108J，-5-Q放=Q吸=cm△t，4.2×108J=4.2×103J/(kg•℃)×m水×(60℃-20℃)，m水=2500kg。题九答案：⑴1.008×107J；⑵0.336kg；⑶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。⑷煤在燃烧过程中产生废渣、废气，造成环境污染。详解：利用Q吸=cm△t及Q=mq等公式进行计算，熟悉相关计算公式是解题的关键。⑴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)=4.2×103J/(kg·℃)×30kg×(100℃-20℃)=1.008×107J。⑵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=1.008×107J则需要的煤的质量为m=Q放/q=1.008×107J/3×107J/kg=0.336kg。⑶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。⑷煤在燃烧过程中产生废渣、废气，造成环境污染。