人教版九年级第十四章第二节《热机的效率》小节练习

人教版九年级第十四章第二节《热机的效率》小节练习 班级：___________姓名：___________ 一、单选题 1．我国随着航天事业发展需要，正在研制大功率液氢火箭发动机，可以把更多的货物运上太空。这种发动机主要是利用液氢具有（　　） A．较小的密度 B．较大的比热容 C．较高的热值 D．较低的沸点 2．关于热值和热机效率，下列说法正确的是（　　） A．使燃料燃烧更充分，可提高热机效率 B．热机使用的燃料的热值越大，热机效率就越高 C．1kg 汽油在气缸内燃烧放出的热量，就是汽油的热值 D．把煤磨成煤粉或煤粒，加大送风量使其燃烧更充分，可以提高煤的热值 3．潍柴集团于2020年正式发布全球首款热机效率突破50%的商用柴油机，世界内燃机发展出现历史性新突破。关于对此柴油机的说法正确是（　　） A．它必须用热值较高的燃油才能提高其热机效率 B．对比其他柴油机，相同时间内对外做功更快 C．对比其他柴油机，对外做同样的功消耗的燃料减少 D．随着技术的进步，集团生产的内燃机效率能达到100% 4．将一瓶酒精用去三分之一，剩余酒精的（　　） A．热值、比热容都不变 B．热值、比热容都变为原来的三分之二 C．热值变为原来的三分之二，比热容不变 D．热值不变，比热容变为原来的三分之二 5．如图甲是热机的能量流向图。图乙显示的是甲、乙两热机的参数。甲、乙相比，甲的（　　） A．有用机械能较大 B．损失能量较小 C．燃料的化学能较大 D．热机效率较低 6．如图所示分别为内燃机甲、乙的能量流向图，则下列说法正确的是（　　） A．通过技术改进，可使甲的E4等于E1 B．若E4大于E4＇，则甲的热机效率一定高于乙 C．若E5小于E5＇，则甲的热机效率一定高于乙 D．若甲、乙的热机效率相等且E1等于E1＇，则E4一定等于E4＇ 7．用图示同样的装置探究“不同物质的吸热本领”（甲实验）和“不同燃料的热值”（乙实验），以下说法正确的是（　　） A．两个实验都要控制被加热物质的种类一样 B．两个实验都要控制被加热物质的体积一样 C．甲实验加热相同时间，不同的物质吸收的热量相等 D．乙实验燃料如没有充分燃烧，燃料的热值将会变小 8．一台柴油机中的燃料完全燃烧放出了8×107 J的热量，共计损失了4.8×107 J能量，下列说法错误的是 A．该柴油机的效率为40% B．用来做有用功的能量为3.2×107 J C．通过科技进步，在未来可以实现能量零损失 D．减少机械间的摩擦可以提高热机效率 9．关于热机的效率，下列说法正确的是（　　） A．热机的效率越高说明做功越快 B．热机的效率越高，在做功同样多的情况下消耗的能量越多 C．一般情况下柴油机的效率比汽油机的高 D．热机损失的能量中，主要是由于机械摩擦损失的，废气带走的能量较少 10．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量、烧杯内液体质量及液体初温均相同。不考虑热量损失，燃料点燃直至燃尽，三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。以下判断正确的是（　　） A．液体a的比热容是液体b的两倍 B．0-t1时间内甲乙丙烧杯中液体吸收的热量相等 C．燃料燃尽时乙中液体a吸收的热量小于丙中液体b吸收的热量 D．利用装置乙和丙进行实验可以比较燃料2和燃料1的热值大小 二、填空题 11．某品牌太阳能热水器的光热转换效率为50%，该太阳能热水器内装有20kg、温度为20℃的水，阳光照射一天后，水温升高到70℃，则热水器内的水吸收了　 　J的热量，热水器接收　 　J太阳能，这些太阳能相当于完全燃烧了　 　m3的天然气。[已知水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃)，天然气的热值约为4.2×107J/m3] 12．我国北方房屋中的“暖气”用水作为介质，是因为水的　 　大；火箭用液态氢作燃料，是因为液态氢的　 　大。（ 以上两空均选填 “热值”“比热容”） 13．下表列出了几种燃料的热值，单位是J/kg。那么完全燃烧1g的酒精可放出热量　 　J。放出相同的热量，需要完全燃烧干木柴　 　g。 干木柴 无烟煤 酒精 煤油 氢气 1.2×107 3.4×107 3.0×107 4.6×107 1.4×108 14．质量相等的甲、乙两个物体，若它们的比热容之比为2∶1，吸收的热量之比为3∶4，则甲、乙两个物体升高的温度之比为　 　；长征五号Ｂ运载火箭搭载新一代载人试验飞船在海南文昌发射，运载火箭以液氢为燃料是利用液氢的　 　大，燃料燃烧会释放出巨大的内能，通过　 　方式使火箭和实验飞船的机械能增加。 15．质量为50kg的水温度从25℃升高到45℃吸收的热量是　 　J，这些热量如果完全由煤气燃烧来提供，至少需　 　kg的煤气，煤气燃烧时将化学能转化为水的　 　能。[水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值是4.2×107J/kg] 三、实验探究题 16．小明同学学习了燃料的热值后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，而水的比热容已知。（注：燃料完全燃烧放热用Q放＝mq计算，某燃料的热值用q表示；其质量用m表示）。自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了如图所示的装置进行实验，记录结果如表： 燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后水温/℃ 煤油 25 44 菜籽油 25 34 （1）为了保证实验结论的可靠，小明同学选择了两套相同装置，在实验中还应控制：煤油和菜籽油的 　 　相同及　 　相同； （2）分析得出：煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是 　 　； （3）小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值，那么小明还需要补充的测量工具是：　 　。利用此实验方法计算出的热值将比真实值 　 　（偏大/偏小）。造成这种偏差的原因可能是 　 　； （4）若将图乙中酒精灯中的菜籽油更换成煤油，并将调整火焰大小跟图甲相同；同时将图乙烧杯中的水更换成等 　 　的菜籽油，再增加实验仪器 　 　，就可以做“比较水和菜籽油的吸热能力”的实验。 17．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料及烧杯内的液体质量也相同。 （1）比较不同燃料的热值，应选择　 　两图的装置进行实验；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（如95#）加在T型轿车内与加在L型轿车内热值　 　（选填“相等”或“不相等”）； （2）比较不同燃料热值的实验中，同时点燃燃料后，需等待燃料　 　（选填“燃烧相同时间”或“充分燃烧”），然后通过观察　 　（选填“加热时间”或“物质升高的温度”）来比较两种燃料热值大小； （3）比较不同物质的比热容，应该选用　 　两图的装置进行实验，实验中通过　 　比较物质吸热的多少； （4）根据实验数据绘制的图像如图丁所示，则　 　吸热能力强，冬天要制作一个暖手袋，应选　 　装入暖手袋作为供暖物质。 四、计算题 18．某野外考察队员使用酒精炉烧水，将1 kg的水从20 ℃加热到100 ℃，完全燃烧了22.4 g的酒精。水的比热容是4.2×103 J/（kg·℃），酒精的热值是3.0×107 J/kg。试求： （1）水吸收的热量是多少？ （2）酒精完全燃烧放出的热量是多少？ （3）该酒精炉的效率是多少？ 19．2020年2月17日，两张“运-20机票”在微信朋友刷屏，“运-20飞机票致敬白衣战士”登上微博热搜榜，无数网友点赞．若运-20在高空中飞行时在恒定的水平推力F的作用下，以720km/ℎ的速度沿水平方向匀速航行1ℎ，需要完全燃烧航空煤油4800kg，已知飞机发动机的机械功率是3.2×107W，航空煤油的热值为4×107J/kg。试求： （1）4800kg航空煤油完全燃烧放出的热量； （2）发动机获得的水平推力F； （3）该飞机发动机的效率。 20．某单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面积为30cm2，气缸容积为150mL；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1800r，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），若1min消耗汽油10g，汽油的热值为4.6×107J/kg，求： （1）一个做功冲程中燃气对活塞做的功； （2）该汽油机的效率。 人教版九年级第十四第二节章《热机的效率》小节练习 参考答案 1．C 2．A 3．C 4．A 5．B 6．D 7．C 8．C 9．C 10．C 11．4.2×106；8.4×106；0.2 12．比热容；热值 13．3×104；2.5 14．3∶8；热值；做功 15．4.2×106；0.1；内 16．（1）质量；水的质量 （2）煤油 （3）天平；偏小；燃料放出的热量没有被水全部吸收 （4）质量；温度计 17．（1）甲、乙；相等 （2）充分燃烧；物质升高的温度 （3）甲、丙；加热时间 （4）A；A 18．（1）解：水吸收的热量Q吸=c水m（t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×1kg×(100℃−20℃)=3.36×105J 答：水吸收的热量是3.36×105J； （2）解：酒精完全燃烧放出的热量是Q放=mq酒精=0.0224kg×3.0×107J/kg=6.72×105J 答：酒精完全燃烧放出的热量是6.72×105J （3）解：酒精炉的效率η=Q吸Q放×100%=3.36×105J6.72×105J×100%=50% 答：酒精炉的效率50%。 19．（1）解：根据题意知道，燃烧煤油的质量m=4800kg，则煤油完全燃烧放出的热量为Q放=mq=4800kg×4×107J/kg=1.92×1011J 答：4800kg航空煤油完全燃烧放出的热量为1.92×1011J （2）解：根据题意知道，发动机的功率P=3.2×107W，速度v=720km/h=200m/s 由P=Wt=Fst=Fv 知道，发动机的水平推力为F=Pv=3.2×107W200m/s=1.6×105N 答：发动机获得的水平推力F为1.6×105N （3）解：该发动机做的有用功为W=Pt=3.2×107W×1×3600s=1.152×1011J 则该飞机发动机的效率为η=WQ放×100%=1.152×1011J1.92×1011J×100%=60% 答：该飞机发动机的效率为60%。 20．（1）解：气缸容积V=150mL=150cm3=1.5×10-4m3 一个做功冲程中燃气对活塞做的功W0=FL=pSL=pV=9.0×105Pa×1.5×10-4m3=135J 答：一个做功冲程中燃气对活塞做的功为135J （2）解：因飞轮每转两圈对外做功一次，所以，由1800r/min可知，飞轮1min转动1800周，做功900次，则1min燃气对活塞做的功W=W0×900=135J×900=1.215×105J 1min消耗汽油完全燃烧释放的热量Q放=mq=10×10-3kg×4.6×107J/kg=4.6×105J 该汽油机的效率η=WQ放=1.215×105J4.6×105J≈26.4% 答：该汽油机的效率为26.4%。