初中物理人教版九年级全册14.2热机的效率 同步练习（word版含答案）

2021年秋人教九年级14.2热机的效率同步课时作业
完成时间：30分钟
一、选择题
1.为节约能源，需提高热机的效率，下列措施中不能提高热机效率的是(
)
A.尽量使燃料充分燃烧
B.尽量减少热机部件间的摩擦
C.尽量减少废气带走的热量
D.尽量增加热机工作时间
2.甲种燃料的热值小于乙种燃料的热值，下列说法正确的是（　　）。
A．甲种燃料比乙种燃料的热量少；
B．完全燃烧mkg乙种燃料，刚好烧开一壶水，那么用mkg甲种燃料也能烧开这壶水；
C．完全燃烧相同质量的两种燃料，乙种燃料放出的热量多；
D．通风条件越好，供氧越充足，两种燃料的热值越大
3.2016年8月16日，我国发射了全球首颗量子卫星，为了纪念墨子，这个全球首颗量子卫星被命为“墨子号”。发射卫星的火箭常使用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢具有（
）
A.较小的密度
B.较大的比热容
C.较低的沸点?
D.较高的热值
4.(2018·泰安中考）某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km,用时5min45s,消耗燃油1.5kg,已知汽车的牵引力是2000N,燃油的热值为4.6×107J/kg,假设燃油完全燃烧。通过计算可知，下列结果正确的是（
）
①汽车行驶速度是20km/h;②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×107J;③汽车牵引力做功的功率是30kW;④汽车发动机的效率是20%。
A.只有①和②
B.只有②和③
C.只有①和④
D.只有②和④
5.（2020·枣庄）关于热机的效率，下列说法正确的是（　　）。
A.
在做功同样多的情况下，热机的效率越高消耗的燃料越多；
B.
一般情况下柴油机的效率比汽油机的高；
C.
热机的效率越高说明做功越快；
D.
热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的
6.“可燃冰”主要成分是甲烷，可直接点燃，燃烧后几乎不产生任何残渣，所以“可燃冰”是一种新型清洁能源。其中甲烷的热值为q甲烷=4.2×107J／m3，其物理意义是（
）
A.1J的甲烷完全燃烧能产生4.2×107
m3热量。
B.4.2×107J的甲烷完全燃烧能产生1m3热量。
C.1m3甲烷完全燃烧能产生4.2×107
J热量。
D.4.2×107m3的甲烷完全燃烧能产生1J热量。
7.（2019·巴中市巴州区中考一模）汽车油箱中的汽油用掉一半后，剩下的汽油（　　）。
A.
比热容和热值都不变；
B.
比热容不变，热值变为原来的一半；
C.
热值不变，比热容变为原来的一半；
D.
比热容变为原来的一半，热值变为原来的一半
8．（2019苏州）小李家使用的燃气热水器，将30kg的水从20℃加热到45℃，消耗了0.15m3的天然气。已知水的比热容为4.2×103J/（kg℃），天然气的热值为4×107J/m3，则下列与该过程有关的计算结果和分析正确的是（　　）
A．水吸收的热量与水的末温成正比
B．水吸收的热量是3.15×105J
C．热水器的能量转化效率是52.5%
D．热水器的能量转化效率与环境温度无关
二、填空题
9.在热机里,燃料燃烧不充分所损失的能量很少,可以忽略不计.能量损失主要有下面几个方面：（1）________;（2）_________;（3）___________.
10.（2020·无锡）某辆行驶的小轿车，其正常工作时的能量转化情况如图所示，若输入的化学能为2000J，输出的动能为300J．则输出的内能和声能共计　
　J；输出的有用能量是动能，则小轿车正常工作时的效率为　
　。
11．（2019海南）2019年6月5日，我国首次用固体燃料运载火箭把“文昌物联一号”卫星成功送上太空。火箭发射时要选用热值_______的固体燃料（选填“大”或“小”），燃料的质量减少，热值_______（选填“变小”或“不变”）。
12.用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫_______。热机的效率是热机性能的一个重要指标。在热机的各种损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量，是提高燃料______的重要措施。
13.（2020四川自贡市）用煤气灶把2kg、初温为20℃的水加热到70℃，消耗了20g煤气。已知水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），煤气的热值为4.0×107J/kg，则水吸收的热量为______J，煤气灶烧水的效率为______。
14.我国许多城市建设中建有大型绿地，绿地中的人工湖具有“吸热”功能，盛夏季节能大大减弱周围地区的“热岛效应”，这是利用了水的______的特性。我区天香公园中就有一个人工湖，若湖水的质量为1.5×107kg，若水温平均升高0.7℃，则湖水吸收的热量为______J，这些水吸收的热量，相当于完全燃烧______kg的焦炭所放出的热量（q焦炭=3.0×107J/kg）
15.（2020四川遂宁）2020年6月23日9时43分，我国在四川西昌卫早发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射了北斗导航系统最后一颗组网卫星，标志着北斗导航卫星全球组网成功，能够为全球用户提供全天候、高精度的定位、导航和授时服务。长征三号乙运载火箭发动机用的是偏二甲肼作为燃料，其热值是4.25×107J/kg，若完全燃烧2吨偏二甲肼，共放出　　J热量；火箭加速上升时，火箭的机械能　　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
16．利用先进工艺和科学方法，可以使垃圾变废为宝。若从1吨垃圾中能提炼出140kg燃料油，燃料油的热值为4.5×107J/kg，则这些燃料油完全燃烧时释放出的热量为　　J，这些热量可以使　　kg的水温度升高50℃．[水的比热容为4.2×103J/（kg?℃）]
三、综合应用题
17．聊城首批30辆氢燃料新能源公交车投放使用。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是22世纪最理想的能源，[c水＝4.2×103J/（kg?℃）；q氢＝1.4×108J/kg）求：
（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；
（2）若这些热量全部被质量为200kg，温度为15℃的水吸收，则水升高的温度；
（3）某氢能源公交车以140kW的恒定功率做匀速行驶，如果0.3kg的氢燃料完全燃烧获得热量的焦耳数和公交车所做的功相等，则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间。
18．（2019太原模拟题）可燃冰是一种新型能源，它是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质，主要成分是甲烷，其开采是世界难题，据中央电视台2017年5月18日报道，我国可燃冰已试采成功，技术处于世界领先，用燃气锅炉烧水时，把质量为500kg，初温为20℃的水加热到100℃，共燃烧了12m3天然气，已知水的比热容c水=4.2×103J/（kg?℃），天然气的热值q=4.2×107J/m3，可燃冰的热值为同体积天然气的160倍，求：
（1）水吸收的热量；
（2）燃气锅炉烧水时的效率；
（3）若换用可燃冰，应使用多少m3可燃冰．
2021年秋人教九年级14.2热机的效率同步课时作业
参考答案
完成时间：30分钟
一、选择题
1.为节约能源，需提高热机的效率，下列措施中不能提高热机效率的是(
)
A.尽量使燃料充分燃烧
B.尽量减少热机部件间的摩擦
C.尽量减少废气带走的热量
D.尽量增加热机工作时间
【答案】D
2.甲种燃料的热值小于乙种燃料的热值，下列说法正确的是（　　）。
A．甲种燃料比乙种燃料的热量少；
B．完全燃烧mkg乙种燃料，刚好烧开一壶水，那么用mkg甲种燃料也能烧开这壶水；
C．完全燃烧相同质量的两种燃料，乙种燃料放出的热量多；
D．通风条件越好，供氧越充足，两种燃料的热值越大
【答案】C
3.2016年8月16日，我国发射了全球首颗量子卫星，为了纪念墨子，这个全球首颗量子卫星被命为“墨子号”。发射卫星的火箭常使用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢具有（
）
A.较小的密度
B.较大的比热容
C.较低的沸点?
D.较高的热值
【答案】D
4.(2018·泰安中考）某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km,用时5min45s,消耗燃油1.5kg,已知汽车的牵引力是2000N,燃油的热值为4.6×107J/kg,假设燃油完全燃烧。通过计算可知，下列结果正确的是（
）
①汽车行驶速度是20km/h;②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×107J;③汽车牵引力做功的功率是30kW;④汽车发动机的效率是20%。
A.只有①和②
B.只有②和③
C.只有①和④
D.只有②和④
【答案】D
5.（2020·枣庄）关于热机的效率，下列说法正确的是（　　）。
A.
在做功同样多的情况下，热机的效率越高消耗的燃料越多；
B.
一般情况下柴油机的效率比汽油机的高；
C.
热机的效率越高说明做功越快；
D.
热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的
【答案】B
6.“可燃冰”主要成分是甲烷，可直接点燃，燃烧后几乎不产生任何残渣，所以“可燃冰”是一种新型清洁能源。其中甲烷的热值为q甲烷=4.2×107J／m3，其物理意义是（
）
A.1J的甲烷完全燃烧能产生4.2×107
m3热量。
B.4.2×107J的甲烷完全燃烧能产生1m3热量。
C.1m3甲烷完全燃烧能产生4.2×107
J热量。
D.4.2×107m3的甲烷完全燃烧能产生1J热量。
【答案】C
7.（2019·巴中市巴州区中考一模）汽车油箱中的汽油用掉一半后，剩下的汽油（　　）。
A.
比热容和热值都不变；
B.
比热容不变，热值变为原来的一半；
C.
热值不变，比热容变为原来的一半；
D.
比热容变为原来的一半，热值变为原来的一半
【答案】A
8．（2019苏州）小李家使用的燃气热水器，将30kg的水从20℃加热到45℃，消耗了0.15m3的天然气。已知水的比热容为4.2×103J/（kg℃），天然气的热值为4×107J/m3，则下列与该过程有关的计算结果和分析正确的是（　　）
A．水吸收的热量与水的末温成正比
B．水吸收的热量是3.15×105J
C．热水器的能量转化效率是52.5%
D．热水器的能量转化效率与环境温度无关
【答案】C
二、填空题
9.在热机里,燃料燃烧不充分所损失的能量很少,可以忽略不计.能量损失主要有下面几个方面：（1）________;（2）_________;（3）___________.
【答案】（1）废气带走的热量；
（2）机械散热带走的热量；
（3）机械之间摩擦损失的能量。
10.（2020·无锡）某辆行驶的小轿车，其正常工作时的能量转化情况如图所示，若输入的化学能为2000J，输出的动能为300J．则输出的内能和声能共计　
　J；输出的有用能量是动能，则小轿车正常工作时的效率为　
　。
【答案】1700；15%。
11．（2019海南）2019年6月5日，我国首次用固体燃料运载火箭把“文昌物联一号”卫星成功送上太空。火箭发射时要选用热值_______的固体燃料（选填“大”或“小”），燃料的质量减少，热值_______（选填“变小”或“不变”）。
【答案】大
不变
12.用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫_______。热机的效率是热机性能的一个重要指标。在热机的各种损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量，是提高燃料______的重要措施。
【答案】热机的效率。利用率。
13.（2020四川自贡市）用煤气灶把2kg、初温为20℃的水加热到70℃，消耗了20g煤气。已知水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），煤气的热值为4.0×107J/kg，则水吸收的热量为______J，煤气灶烧水的效率为______。
【答案】
(1)4.2×105
(2)
52.5%
14.我国许多城市建设中建有大型绿地，绿地中的人工湖具有“吸热”功能，盛夏季节能大大减弱周围地区的“热岛效应”，这是利用了水的______的特性。我区天香公园中就有一个人工湖，若湖水的质量为1.5×107kg，若水温平均升高0.7℃，则湖水吸收的热量为______J，这些水吸收的热量，相当于完全燃烧______kg的焦炭所放出的热量（q焦炭=3.0×107J/kg）
【答案】比热容大
?
4.41×1010
?
1470
15.（2020四川遂宁）2020年6月23日9时43分，我国在四川西昌卫早发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射了北斗导航系统最后一颗组网卫星，标志着北斗导航卫星全球组网成功，能够为全球用户提供全天候、高精度的定位、导航和授时服务。长征三号乙运载火箭发动机用的是偏二甲肼作为燃料，其热值是4.25×107J/kg，若完全燃烧2吨偏二甲肼，共放出　　J热量；火箭加速上升时，火箭的机械能　　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
【答案】8.5×1010；增大。
16．利用先进工艺和科学方法，可以使垃圾变废为宝。若从1吨垃圾中能提炼出140kg燃料油，燃料油的热值为4.5×107J/kg，则这些燃料油完全燃烧时释放出的热量为　　J，这些热量可以使　　kg的水温度升高50℃．[水的比热容为4.2×103J/（kg?℃）]
【答案】6.3×109；30000。
三、综合应用题
17．聊城首批30辆氢燃料新能源公交车投放使用。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是22世纪最理想的能源，[c水＝4.2×103J/（kg?℃）；q氢＝1.4×108J/kg）求：
（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；
（2）若这些热量全部被质量为200kg，温度为15℃的水吸收，则水升高的温度；
（3）某氢能源公交车以140kW的恒定功率做匀速行驶，如果0.3kg的氢燃料完全燃烧获得热量的焦耳数和公交车所做的功相等，则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间。
【答案】（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出4.2×107J热量；
（2）若这些热量全部被质量为200kg，温度为15℃的水吸收，则水升高50℃；
（3）这些热量能让该公交车匀速行驶300s。
【解析】（1）0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量：
Q＝mq＝0.3kg×1.4×108J/kg＝4.2×107J；
（2）水吸收的热量：Q吸＝Q放＝4.2×107J，
由Q吸＝cm△t得水升高温度：
△t＝＝＝50℃；
（3）公交车所做的功：W＝Q放＝4.2×107J，
由P＝得公交车行驶时间：
t＝＝＝300s。
18．（2019太原模拟题）可燃冰是一种新型能源，它是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质，主要成分是甲烷，其开采是世界难题，据中央电视台2017年5月18日报道，我国可燃冰已试采成功，技术处于世界领先，用燃气锅炉烧水时，把质量为500kg，初温为20℃的水加热到100℃，共燃烧了12m3天然气，已知水的比热容c水=4.2×103J/（kg?℃），天然气的热值q=4.2×107J/m3，可燃冰的热值为同体积天然气的160倍，求：
（1）水吸收的热量；
（2）燃气锅炉烧水时的效率；
（3）若换用可燃冰，应使用多少m3可燃冰．
【答案】（1）水吸收的热量为1.68×108J；
（2）燃气锅炉烧水时的效率为33.3%；
（3）若换用可燃冰，应使用0.075m3可燃冰．
【解析】（1）水吸收的热量：
Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×500kg×=1.68×108J；
（2）天然气完全燃烧放出的热量：
Q放=Vq天然气=12m3×4.2×107J/m3=5.04×108J；
燃气锅炉烧水时的效率：
η=×100%=×100%≈33.3%；
（3）可燃冰的热值为同体积天然气的160倍，
则可燃冰的热值：q可燃冰=160q天然气=160×4.2×107J/m3=6.72×109J/m3，
若换用可燃冰燃烧放出相同的热量，应使用可燃冰的体积：
V可燃冰===0.075m3．