14.2热机的效率同步测试2021—2022学年人教版九年级物理全一册（含答案）

14.2
热机的效率
一、单选题
如图是某内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的热机效率是
A.
B.
C.
D.
为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施不能提高热机效率的是（
）
A.
让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全
B.
在设计与制造热机时要不断改进与创新，以减少能量的损失
C.
尽量减少热机内部各部件间的摩擦
D.
尽量增加热机的工作时间
中国的货运飞船天舟一号是从海南文昌航天发射中心，由长征七号遥二运载火箭发射升空的，火箭燃料中有液态氢，液态氢常作为燃料，是因为液态氢有（
）
A.
较多的热量
B.
较大的密度
C.
较大的比热容
D.
较大的热值
对于的理解，下列说法正确的是?
（???
）
A.
热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比
B.
燃料燃烧不充分时，部分能量将被浪费掉，热值将减小
C.
燃料燃烧时，放出的热量越多，燃料的热值越大
D.
某种燃料的热值大小与是否充分燃烧无关
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
B.
用来做有用功的能量为
C.
在科技进步的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
两台汽油机，若甲汽油机的效率高于乙汽油机，则（
）
A.
甲汽油机消耗的汽油少于乙汽油机消耗的汽油
B.
甲汽油机的功率大于乙汽油机的功率
C.
在功率相同的情况下，甲汽油机消耗的汽油少于乙汽油机消耗的汽油
D.
在输出功相同的情况下，甲汽油机消耗的汽油少于乙汽油机消耗的汽油
古语道：“人要实，火要虚”。此话的意思是说做人要脚踏实地，才能事业有成：可燃物要架空一些，才能燃烧更旺。“火要虚”的目的是（　　）
A.
增大可燃物物的热值
B.
降低可燃物的着火点
C.
能使可燃物完全燃烧
D.
提高了可燃物的利用率
汽车发动机一般是汽油机，汽油的热值为，阅读了某汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如图所示，下列回答不正确的是
A.
该内燃机的效率为
B.
1
kg的汽油完全燃烧能够释放的能量
C.
为确保发动机正常工作，需用水对其冷却
D.
发动机压缩冲程把燃料燃烧产生的内能转化为机械能
利用如图所示的装置，运用控制变量法，通过观察现象即可比较酒精和碎纸热值的大小．为完成实验，要求（
）
A.
酒精和碎纸的质量相同，两只烧杯内水的质量相同
B.
酒精和碎纸的质量不同，两只烧杯内水的质量不同
C.
酒精和碎纸的质量相同，两只烧杯内水的质量不同
D.
酒精和碎纸的质量不同，两只烧杯内水的质量相同
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.
只有和
B.
只有和
C.
只有和
D.
只有和
二、填空题
“涡轮增压”是目前在各种汽油机和柴油机中被广泛采用的一项节能、提高热机功率的技术．它是利用热机排出的废气带动涡轮旋转，先将新鲜空气压缩后再送入内燃机的进气口．这样做的好处是??????????（填“增加”或“减少”）排出废气所带走的能量，??????????（填“提高”或“降低”）内燃机的效率．
木柴、焦炭、木炭都是常用的燃料，取不同质量的这些燃料进行完全燃烧，得到了下表所示数据：
燃料的质量/g
100
200
300
400
燃料完全燃烧放出的热量
Q木柴/J
1.3×106
2.6×106
3.9×106
5.2×106
Q焦炭/J
3.0×106
6.0×106
9.0×106
1.2×107
Q木炭/J
3.4×106
6.8×106
1.02×107
1.36×107
（1）从表中的数据可以得到，相同质量的不同燃料，它们完全燃烧所释放的热量是??????????的；对于同一种燃料，质量越大，完全燃烧所释放的热量越??????????．
（2）从表中的数据还可以看出，对于同一种燃料，??????????和??????????的比值是不变的，这个不变的比值，反映了燃料本身的一种性质，物理学中把它称之为??????????．
小明在家中用煤气灶将初温为20℃，质量为2
kg的一壶水加热到80℃．如果煤气完全燃烧放出的热量只有60%被水吸收，则至少需要燃烧?????????????????kg的煤气．[水的比热容为4.2×103
J/(kg·℃)，煤气的热值为4.2×107
J/kg]
汽车在行驶时，发动机的温度会升得很高．为了确保安全，可用循环水进行冷却，用水来冷却是因为水的??????????较大，这是通过??????????的方式来改变发动机的内能．某品牌汽车行驶100
km耗油8
kg，这些汽油完全燃烧要放出?????????????????J的热量．（汽油的热值q＝4.6×107
J/kg）
一个标准大气压下，将质量1.0
kg的水从20℃加热到沸腾，水吸收的热量是??????????J．小明家天然气热水器的热效率是84%，他某次洗澡，耗水40
kg，自来水进热水器的温度是24℃，出热水器的温度是40℃，小明这次洗澡消耗天然气?????????????????m3．已知水的比热容是4.2×103
J/(kg·℃)，天然气的热值是3.2×107
J/m3．
酒精的热值为3.0×107J/kg，质量为100g的酒精完全燃烧一半放出热量为______J，剩余酒精的热值______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
三、计算题
在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，用酒精灯给烧杯中的水加热，烧杯中盛有20℃、质量为100
g的水，在一个标准大气压下加热至沸腾，假设完全燃烧酒精3
g．求：[水的比热容为4.2×103
J/(kg·℃)，酒精的热值为3.0×107
J/kg]
（1）水吸收的热量．
（2）此过程中酒精灯烧水的热效率．（结果保留一位小数）
（3）科学研究表明：1
g、100℃的水汽化成同温度的水蒸气需要吸收2.26×103
J的热量．水开始沸腾后持续观察沸腾现象，同时发现水的质量减少了5
g，求此过程水汽化成水蒸气所吸收的热量．
一款家庭小轿车，它的发动机是汽油机，为了避免发动机过热影响对外做功，由水箱通过水的循环吸热为发动机降温．此轿车以90
km/h的速度匀速行驶100
km的油耗为7
L(1
L＝1
dm3)，同时水箱内10
kg水由20℃升高到90℃，轿车行驶中发动机提供的平均前进动力为901.6
N，已知ρ汽油＝0.7
kg/dm3，热值q汽油＝4.6×107
J/kg，c水＝4.2×103
J/(kg·℃)，根据以上信息，请解答以下问题：
（1）百公里的油耗最多所能释放的能量是多少？
（2）由于水箱中水的吸热所损失的能量达到多少焦耳？
（3）发动机把内能转化为机械能的效率为多大？
（4）除了水箱中的水吸热损失能量外，还有哪些方面损失了能量（回答一个方面）？提出一点提高汽车发动机效率的措施．
参考答案
1.B
2.D
3.D
4.D
5.C
6.D
7.D
8.D
9.A
10.D
11.减少?
提高
12.不同?
多?
完全燃烧放出的热量?
质量?
热值
13.0.02
14.比热容
热传递
3.68×108????????
15.3.36×105
0.1
16.1.5×106?
不变
17.解：
???????（1）水吸收的热量Q吸＝cm水(t-t0)＝4.2×103?J/(kg·℃)×0.1
kg×(100℃-20℃)＝3.36×104?J．
（2）酒精完全燃烧放出的热量Q放＝qm酒精＝3.0×107?J/kg×3×10-3?kg＝9×104?J，?
热效率．
（3）水汽化吸收的热量Q＝2.26×103?J/g×5
g＝1.13×104?J．
18.（1）百公里的油耗的质量m＝ρ汽油V＝0.7
kg/dm3×7
dm3＝4.9
kg，?
此汽油完全燃烧放出的热量??Q放＝mq汽油＝4.9
kg×4.6×107?J/kg＝2.254×108?J，?
所以，百公里的油耗所能释放的最大能量为2.254×108?J．
（2）水箱内水吸收的热量Q吸＝c水m水Δt＝4.2×103?J/(kg·℃)×10
kg×(90℃-20℃)＝2.94×106?J，?
即由于水箱中水的吸热所损失的能量达到2.94×106?J．
（3）百公里牵引力做的功W＝Fs＝901.6
N×100×103?m＝9.016×107?J，?
???????发动机把内能转化为机械能的效率．
（4）排放的废气可以带走热量，损失能量；要提高热机的效率就要让燃料充分燃烧，减少热量的损失，即减少机械摩擦损失、减少机械散热和废气带走热量．