人教版（2024）新教材九年级物理全一册第十四章重难点训练：第3节 热机的效率（含答案）.doc

第3节 热机的效率一．热值的概念、单位和物理意义（共7小题） 二．热值的公式及相关计算（共9小题） 三．比较不同燃料的热值大小（共4小题） 四．热机效率的定义（共5小题） 五．热机燃料燃烧能量走向示意图（共4小题） 六．加热效率的计算（共5小题） 七．热机效率的计算（共9小题） 八．提高热机的效率的方法（共4小题） 九．燃料的利用和环境保护（共5小题） 一．热值的概念、单位和物理意义（共7小题） 1．零食棉花糖现在正成为一种网红小吃，机器将白砂糖加热为糖浆，再利用离心机甩出成为白色的糖丝，在师傅精心缠绕下，制成各种形状关于棉花糖下列说法正确的是（　　）A．制成蓬松的棉花糖是凝华现象B．砂糖经机器制成棉花糖，先吸热再放热C．糖的温度升高是通过做功的方式完成的D．加热火焰被高压喷出，提高了热效率，因此提高了热值2．起源于南宋的小吃“油条”，已成为早餐上常见食品如图为小明在家中挑战做油条，他用天然气将油加热至沸腾，将醒好的面拉成条形放入油锅中，变成金黄色即可食用关于这一过程所涉及的物理知识说法正确的是（　　）A．刚出锅的油条烫手，是由于油条含有的热量多B．炸油条过程是通过做功的方式来改变其内能的C．天然气燃烧越充分，放出的热量越多，热值越大D．醒好的面拉成条形而不断，是因为分子间存在引力3．下列关于比热容和热值的说法正确的是（　　）A．物体的质量越大，它的比热容越大B．物质的比热容跟物体吸收或放出的热量有关C．燃料的热值与燃料是否完全燃烧无关D．燃烧时放出热量多的燃料热值大4．劳动课上小玉学习了一道中国传统美食“拔丝地瓜”的做法。

制作“拔丝”用的糖浆，需要不断地加热、搅拌，主要通过 的方式改变糖浆内能；咀嚼时感觉糖粘牙，因为分子间存在 航天器火箭发动机用氢作燃料，这是因为氢气的 很大5．2024年10月30日，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，火箭用氢作为燃料，是因为氢燃料的 ；当日11时，神舟十九号载人飞船与空间站组合体成功实现自主快速交会对接，在神舟十九号靠近空间站的过程中，以空间站为参照物，神舟十九号是 的6．金鸡报吉，著名期刊《科学》刊发了中国科学界胡炳成团队关于全氮类物质燃料研究成果文章．该燃料预估其热值q氮类=4.6×105J/g，完全燃烧1kg该燃料可放出 J的热量．我国长征某型号火箭需40t航空煤油作燃料，改由全氮类物质燃料替代，则该起飞时火箭的总质量可以减少 kg，大大提高了我国火箭的运载力．（ρ煤油=0.8×103kg/m3， q煤油=4.6×107 J/kg）7．小明购买了某品牌的一盒薯片，部分参数如表所示如图所示，在估测薯片热值的实验中，营养成分表每份食用量：30g项目每份能量663000J蛋白质1.7g脂肪9.6g(1)小明设计了两种对水加热的方式。

方式一：薯片在小烧杯中燃烧；方式二：薯片在燃烧皿中燃烧两种加热方式中合理的是 2)选好加热方式后，小明用天平分别测出3g薯片和100g的水，用温度计测出水的初温为22℃，将3g薯片放入燃烧的容器中，待其燃尽后记下水的温度为72℃，则水吸收的热量为 J初步估算下薯片的热值为 J/kg小明根据薯片盒上的数据也计算出其热值为 J/kg，两者相差很多，请你帮助他分析原因可能是（写出一条）： [水的比热容为]二．热值的公式及相关计算（共9小题） 8．用相同的酒精灯分别加热质量均为200g、初温均为0℃的甲、乙两种液体，它们的温度随时间变化的图像如图所示，已知6~8min消耗酒精的质量为0.8g，甲、乙单位时间吸收的热量相等，甲的比热容，酒精的热值（单位时间消耗酒精的质量相同）下列说法不正确的是（　　）A．乙液体的比热容（）B．甲液体在0～10min吸收的热量是C．甲液体的沸点为80℃，乙液体的沸点为40℃D．6~8min酒精灯对甲液体的加热效率约为33.3%9．在工农业生产中，常用的内燃机有汽油机和柴油机，汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上。

下列有关汽油型汽车说法正确的是（    ）A．若四冲程单缸汽油机的转速是600r/min，它每秒做功5次、经历10个冲程B．做有用功相同的情况下，热机的效率越低，消耗的燃料越少C．使燃料燃烧更充分，可以提高燃料的热值D．若汽油的热值为4.6×107J/kg，则完全燃烧0.2kg汽油放出的热量是9.2×106J10．小明利用图-1的装置研究某燃料热值，他取少量燃料置于燃烧皿中，点燃后对100g的热水加热4min，然后立即将其熄灭，测得消耗燃料4.2g，并根据实验数据绘制了水温随时间变化的图像如图-2中a线所示已知此过程中燃料均匀燃烧放热，所放出热量只有60%被水吸收实验装置和热损失比例均不变，利用该燃料加热另一杯水绘出了如图-2中b线所示图像水的比热容为，整个过程中忽略水的质量变化，下列说法中正确的是（   ）A．通过图线a计算得知4min水吸收到的热量为2520JB．通过计算得出该燃料的热值为C．这种方法计算出的热值比实际的热值偏大D．b线代表的水的质量小于a线代表的水的质量11．金属铍的能量密度非常高，是一种潜在的高能燃料，其热值高达6.3×107J/ kg现有2kg的铍完全燃烧，放出的热量有50%被水吸收，可以使初温为20℃、质量为300 kg的水温度升高 ℃。

[]12．熨斗古代亦称“火斗”，最早出现于西汉，以青铜质地为主，在熨斗里加入温度高的 水来熨平衣物，这是通过 方式改变衣物内能的；将质量为1kg，温度为20℃水加热至100℃倒入熨斗里来熨平衣物，水需要吸收 J的热量；若上述这些热量由燃烧焦炭提供，且焦炭完全燃烧放出的热量有40%被水吸收，则需完全燃烧   kg 的焦炭. [水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）， 焦炭热值为3×107J/kg]13．将质量为10kg的水由10℃加热到30℃，吸收的热量是 J；若这些热量的60%由酒精完全燃烧提供，则至少需要完全燃烧 g酒精[水的比热容是（，酒精的热值是]14．如图所示是我国自主研发的无人驾驶电动运输车，该车质量为1440kg，轮胎与地面的总接触面积为，充满电后可储存电能．求：(1)该车的重力．(2)该车静止在水平地面上时，对地面的压强是多少？(3)该车充满电后储存的电能相当于完全燃烧多少燃油放出的热量（）?15．某物理兴趣小组的同学，用天然气给10kg的水加热，同时绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线，若在内完全燃烧了的天然气每分钟放热相同。

水的比热容为，天然气的热值为1)完全燃烧天然气释放的热量为多少？(2)“”水吸收的热量为多少？(3)在烧水过程中，“”、“”、“”请判断哪个时间段热效率最高？最高热效率为多少？16．如图所示是一款远程无人驾驶清扫车，自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况，该款车以20m/s的速度在一段平直的公路上匀速行驶4min40s，消耗汽油1.2kg已知，清扫车行驶过程中的牵引力为2025N，汽油的热值为求： (1)清扫车行驶的路程；(2)1.2kg汽油完全燃烧放出的热量；(3)在此过程中清扫车发动机的效率是多少？(4)假设此过程中，汽油完全燃烧，除了做有用功外，其余能量全部用来加热水在不考虑其他热损失的情况下，可使初温为20℃，质量900kg的水升高多少℃？[]三．比较不同燃料的热值大小（共4小题） 17．如图所示，甲、乙、丙的三套装置完全相同，燃料质量、液体质量及液体初温均相同，不考虑热量损失，点燃后燃料稳定燃烧直至尽，同一套装置中液体单位时间内吸热相等，三套装置烧杯中液体升高的温度随时间变化的图像如图丁所示，下列判断正确的是（　　）A．两种液体的比热容之比B．两种燃料的热值之比C．时间段甲、乙液体吸收的热量之比D．时间段乙中液体a与时间段丙中液体b吸收的热量之比18．如图所示，在两组相同的装置中，用甲、乙两种燃料分别加热质量和初温相同的水，燃料的质量用m表示，燃料充分燃尽时水升高的温度用Δt表示（水未沸腾），不计热量损失。

下列说法正确的是（　　）A．m相同时，Δt越小，燃料的热值越大B．Δt相同时，m越大，燃料的热值越大C．的比值越大，燃料的热值越大D．的比值越小，燃料的热值越大19．用两种等质量燃料先后给同一杯2kg的水加热，甲燃料燃尽后，水的温度上升了10℃，水吸收的热量为 J，再用另一种乙燃料加热，燃料燃烧一半后，水的温度又上升了10℃，甲、乙两种燃料的热值之比为 全过程无能量损失）20．为比较不同燃料燃烧放热的差异，小明设计了如图所示的甲、乙两组对比实验，实验装置、烧杯内水的初温和质量都相同，实验中还应控制燃料燃烧的 （选填“时间”或“质量”）相同，燃烧放热是通过 （选填“温度计变化的示数”或“加热时间”）来反映的忽略热量损失和水的质量变化，燃料燃尽，画出水的温度随时间变化的关系图像如图丙，则燃料1放出的热量 （选填“>”或“<”）燃料2，燃料1与燃料2的热值之比为 四．热机效率的定义（共5小题） 21．氢发动机是用气态氢作为燃料，代替传统以汽油、柴油为燃料的内燃机，氢气燃烧的生成物为水某氢气发动机汽车的四冲程内燃机转速为。

下列说法正确的是（　　）A．氢气燃烧的越充分，它的热值越高B．四冲程内燃机的压缩冲程将内能转化为机械能C．该车内燃机1s对外做功20次D．氢气燃烧的生成物为水，所以氢发动机的效率可达100%22．2024世界内燃机大会上，潍柴动力发布了由我国自主研制的全球首款热机效率为的柴油机，创造了当今世界内燃机效率的最高纪录四款柴油机的效率如表格所示，下列说法错误的是（　　）柴油机型号初代柴油机潍柴动力柴油机2020年2022年2024年热机效率约A．在柴油机的吸气冲程中，吸进汽缸的只有空气B．在柴油机的做功冲程中，进气门和排气门都关闭C．在柴油机的压缩冲程中，存在着内能转化为机械能的过程D．若输出的有用功相同，则四款柴油机中2024年产潍柴动力柴油机消耗的柴油最少23．甲、乙两台汽油机，甲汽油机的效率为30%，乙汽油机的效率为20%，则下列说法正确的是（　　）A．甲汽油机做的功比乙汽油机做的功多B．甲汽油机的功率比乙汽油机的功率大C．在相同的时间内甲汽油机燃烧的汽油比乙汽油机的多D．在消耗相同的汽油时，甲汽油机做的有用功比乙汽油机多24．全球首款热效率达50%的商业化柴油机已发布，如果应用在汽车上将会节约更多的燃料。

假设某辆柴油机汽车原效率为40%，每年消耗柴油1800kg，换用新的柴油机后，每年可以节约燃油 kg25．有一种“涡轮增压”（T型）轿车，通过给发动机更足量的空气使汽油更充分地燃烧，比普通轿车（L型）更节能，排气更清洁同样的汽油加在T型轿车内与加在L型轿车内相比热值 （选填“更大”、“一样大”或“更小”）；某台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1200r/min，在1s内汽油机。