初中物理人教版九年级全一册第十四章 内能的利用 单元卷及答案

这是一份初中物理人教版九年级全一册第十四章 内能的利用 单元卷及答案，共10页。
《第十四章内能的利用》单元卷一、选择题（每题3分，共30分）1. 下列关于热机的说法中，正确的是（ ）A 热机是把内能转化为机械能的装置B 热机是把机械能转化为内能的装置C 只要对内燃机不断进行革新，它可以把燃料燃烧释放的内能全部转化为机械能D 即使没有漏气，也没有摩擦等能量损失，内燃机也不能把内能全部转化为机械能2. 关于四冲程汽油机的工作过程有以下几种说法，其中正确的是（ ）①在压缩冲程中，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汽油机和柴油机的点火方式相同A 只有②③ B 只有①③ C 只有②④ D 只有①②③3. （★★）某单缸四冲程汽油机的转速是 600r/min，则下列说法正确的是（ ）A 1min 内燃气对外做功 600 次B 1min 内完成 1200 个冲程C 燃气每秒对外做功 5 次D 燃气每秒对外做功 10 次4. （★）关于燃料的热值，以下说法正确的是（ ）A 燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小B 容易燃烧的燃料，热值一定大C 煤的热值比干木柴的大，煤燃烧放出的热量比干木柴放出的热量多D 0.5kg 煤油和 2kg 煤油，它们的热值是一样的5. （★）已知干木柴的热值是 1.2×10⁷J/kg，那么（ ）A 1kg 的干木柴燃烧时，一定能放出 1.2×10⁷J 的热量B 1kg 的干木柴完全燃烧时，一定能放出 1.2×10⁷J 的热量C 1kg 的干木柴温度降低 1℃放出 1.2×10⁷J 的热量D 1kg 的干木柴完全燃烧时，一定能放出 1.2×10⁷J/kg 的热量6. （★★）在热机的各种能量损失中，（ ）带走的能量最多。A 废气 B 散热 C 摩擦 D 燃料不完全燃烧7. （★）为了提高热机效率，可采取的措施是（ ）A 采用热值高的燃料B 降低热机功率C 保证良好的润滑，减小摩擦D 以上措施都可以8. （★★）甲、乙两台热机，甲的效率比乙的低，其含义是（ ）A 甲热机比乙热机做的有用功少B 甲热机比乙热机消耗的燃料多C 在做相同有用功的条件下，甲消耗的燃料多D 在做相同有用功的条件下，甲损失的能量比乙少9. （★★）下列提高热机效率的方法中，不可行的是（ ）A 减少各种热损失B 加润滑油减少机器各部件之间的摩擦C 充分利用废气的能量，如建热电站D 采取少消耗总能量的办法10. （★★）如图所示，是内燃机工作循环中的一个冲程，它是（ ）A 压缩冲程，将内能转化为机械能B 压缩冲程，将机械能转化为内能C 做功冲程，将内能转化为机械能D 做功冲程，将机械能转化为内能二、填空题（每空2分，共20分）1. 热机是把______能转化为______能的机器。2. 四冲程汽油机的一个工作循环包括______、______、______、______四个冲程，其中对外做功______次。3. （★）汽油的热值是 4.6×10⁷J/kg，现有汽油 500g，若燃烧一半，剩余汽油的热值是______J/kg。4. （★★）一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是 1200r/min，该汽油机每秒钟内完成______个冲程，做功______次。5. （★★）热机的效率是热机性能的一个重要指标，在热机的各种能量损失中，______带走的能量最多，设法利用______的能量，是提高燃料利用率的重要措施。三、解答题（每题15分，共30分）1. （★★）某家庭需要将 50kg、20℃的水加热到 60℃作为生活用水，他们利用煤气灶烧水，需燃烧 0.8kg 煤气。已知煤气的热值 q = 4.2×10⁷J/kg，水的比热容 c = 4.2×10³J/（kg·℃）。求：1.50kg、20℃的水加热到 60℃需吸收的热量；2.完全燃烧 0.8kg 煤气放出的热量；3.煤气灶烧水的效率。2. （★★★）某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为 30cm²，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是 50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为 9.0×10⁵Pa，飞轮 1min 转动 1800 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。四、实验探究题（每题10分，共20分）1. （★★）在“比较不同物质的吸热能力”的实验中，将甲、乙两种不同的液体分别放入两个相同的烧杯内，用相同的电加热器同时加热。记录相关数据，并绘制出如图所示的图象。（不计热量损失）1.实验时，选用初温和______均相等的甲、乙两种液体。2.加热 10min，甲吸收的热量______（选填“大于”、“小于”或“等于”）乙吸收的热量。3.若甲、乙两种液体中，一种液体是水，另一种液体的比热容是______J/（kg·℃）。[已知 c 水 = 4.2×10³J/（kg·℃）]2. （★★★）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是 10g，烧杯内的液体质量也相同。1.比较不同燃料的热值，应选择______两图进行实验；比较不同物质的比热容，应选择______两图进行实验；2.水的比热容为 4.2×10³J/（kg·℃），它的物理含义是______；3.酒精的热值为 3.0×10⁷J/kg，完全燃烧 10g 酒精放出的热量为______J。参考答案1. A 2. D 3. C 4. D 5. B 6. A 7. C 8. C 9. D 10. C1. 内；机械2. 吸气；压缩；做功；排气；13. 4.6×10⁷4. 40；105. 废气；废气1. （1）8.4×10⁶J；（2）3.36×10⁷J；（3）25%2. （1）2700N；（2）135J；（3）2025W1. （1）质量；（2）等于；（3）2.1×10³2. （1）甲、乙；甲、丙；（2）1kg 的水温度升高（或降低）1℃吸收（或放出）的热量是 4.2×10³J；（3）3×10⁵参考答案及解析选择题【考点】热机的能量转化；【解题思路】热机是把内能转化为机械能的装置，由于存在能量损失，燃料燃烧释放的内能不可能全部转化为机械能，所以 A、D 正确，B、C 错误。【易错点】学生易混淆热机的能量转化方向以及能量损失问题。体现能量转化与守恒的物理观念素养。【考点】四冲程汽油机的工作过程；【解题思路】在压缩冲程中，活塞压缩气体，机械能转化为内能；做功冲程中，燃气膨胀对外做功，内能转化为机械能；四冲程汽油机只有做功冲程是燃气对外做功；汽油机是点燃式，柴油机是压燃式，点火方式不同，所以①②③正确，④错误。【易错点】学生易混淆汽油机和柴油机的点火方式。培养学生对热机工作原理的理解能力。【考点】汽油机的转速与做功次数、冲程数的关系；【解题思路】单缸四冲程汽油机的转速是 600r/min，即 1min 飞轮转 600 转，每 2 转完成一个工作循环，一个工作循环包括 4 个冲程，对外做功 1 次，所以 1min 内完成 1200 个冲程，对外做功 300 次，每秒对外做功 5 次，C 正确。【易错点】学生易弄错转速与做功次数、冲程数的关系。考查学生对汽油机工作过程的定量分析能力。【考点】燃料的热值；【解题思路】燃料的热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料是否完全燃烧、是否容易燃烧等因素无关，所以 A、B 错误；煤的热值比干木柴的大，但煤燃烧放出的热量还与质量有关，所以 C 错误；0.5kg 煤油和 2kg 煤油，它们的热值是一样的，D 正确。【易错点】学生易混淆热值与热量的概念。体现对物理概念的理解和辨析能力。【考点】燃料完全燃烧放热公式；【解题思路】干木柴的热值是 1.2×10⁷J/kg，表示 1kg 的干木柴完全燃烧时放出的热量是 1.2×10⁷J，A 选项没有强调完全燃烧，C 选项说法错误，D 选项单位错误，B 正确。【易错点】学生易忽略“完全燃烧”这个条件。培养学生对热值概念的准确应用能力。【考点】热机的能量损失；【解题思路】在热机的各种能量损失中，废气带走的能量最多，A 正确。【易错点】学生易对热机的能量损失情况记忆不清。考查学生对热机能量损耗的了解。【考点】提高热机效率的方法；【解题思路】提高热机效率的方法有：保证良好的润滑，减小摩擦；减少各种热损失；充分利用废气的能量等。采用热值高的燃料并不能提高热机效率，降低热机功率与提高热机效率无关，C 正确。【易错点】学生易误解提高热机效率的方法。培养学生对热机性能优化的物理思维。【考点】热机效率的含义；【解题思路】热机效率是指有用功与燃料完全燃烧放出的热量之比，甲的效率比乙的低，说明在做相同有用功的条件下，甲消耗的燃料多，C 正确。【易错点】学生易混淆热机效率与有用功、燃料消耗的关系。考查学生对热机效率概念的深入理解。【考点】提高热机效率的方法；【解题思路】提高热机效率的方法有减少各种热损失、加润滑油减少机器各部件之间的摩擦、充分利用废气的能量等，少消耗总能量并不能提高热机效率，D 不可行。【易错点】学生易对提高热机效率的方法理解不全面。培养学生对热机效率优化措施的判断能力。【考点】内燃机的冲程判断及能量转化；【解题思路】由图可知，进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程，做功冲程中燃气对外做功，将内能转化为机械能，C 正确。【易错点】学生易混淆内燃机的冲程及能量转化情况。考查学生对内燃机工作过程的观察和分析能力。填空题【考点】热机的能量转化；【解题思路】热机是把内能转化为机械能的机器。【易错点】学生易填反能量转化方向。体现对热机基本概念的考查。【考点】四冲程汽油机的工作过程；【解题思路】四冲程汽油机的一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，其中只有做功冲程对外做功 1 次。【易错点】学生易遗漏冲程名称或记错做功次数。培养学生对汽油机工作过程的记忆能力。【考点】燃料的热值；【解题思路】燃料的热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，所以剩余汽油的热值不变，仍为 4.6×10⁷J/kg。【易错点】学生易误解热值与质量的关系。考查学生对热值概念的理解。【考点】汽油机的转速与做功次数、冲程数的关系；【解题思路】飞轮转速是 1200r/min，即每秒转 20 转，每 2 转完成一个工作循环，一个工作循环包括 4 个冲程，对外做功 1 次，所以每秒完成 40 个冲程，做功 10 次。【易错点】学生易弄错转速与做功次数、冲程数的关系。考查学生的计算和推理能力。【考点】热机的能量损失及提高效率的措施；【解题思路】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。【易错点】学生易对热机能量损失情况记忆不清。培养学生对能源有效利用的意识。解答题【考点】热量的计算、热值的计算、热机效率的计算；【解题思路】（1）根据 计算水吸收的热量；（2）根据 计算煤气完全燃烧放出的热量；（3）根据 计算煤气灶烧水的效率。【易错点】易漏单位换算，计算错误。考查学生的综合运算和建模能力。【考点】压强公式、功的公式、功率公式的应用；【解题思路】（1）根据 F = pS 计算燃气对活塞的平均压力；（2）根据 W = Fs 计算一个做功冲程中燃气对活塞做的功；（3）先计算 1min 内做功的次数，再根据 计算汽油机的功率。【易错点】计算时单位换算容易出错。培养学生运用物理公式解决实际问题的能力。实验探究题【考点】比较不同物质的吸热能力；【解题思路】（1）实验时，选用初温和质量均相等的甲、乙两种液体；（2）用相同的电加热器同时加热，加热时间相同，甲吸收的热量等于乙吸收的热量；（3）根据图象和 Q = cm\Delta t 计算另一种液体的比热容。【易错点】学生易忽略控制变量法的应用。考查学生的实验探究和数据分析能力。【考点】比较不同燃料的热值、比较不同物质的比热容；【解题思路】（1）比较不同燃料的热值，应控制被加热液体的种类相同，燃料不同，选择甲、乙两图；比较不同物质的比热容，应控制燃料相同，被加热液体不同，选择甲、丙两图；（2）水的比热容的物理含义是 1kg 的水温度升高（或降低）1℃吸收（或放出）的热量是 4.2×10³J；（3）根据 计算酒精完全燃烧放出的热量。【易错点】学生易混淆实验目的与实验方案的选择。培养学生的实验设计和数据分析能力。