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（有答案）

14.2
热机的效率
一、单选题
关于燃料的热值，下列说法正确的是（）
A.
任何物质都有热值
B.
燃料燃烧时才有热值
C.
热值是某种燃料完全燃烧时放出的热量
D.
热值是某种燃料完全燃烧时放出的热量与所用燃料的质量之比
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
新中国成立70周年庆祝大会上，山东彩车上的“蓝鲸1号”钻井平台特别显眼，它在南海成功试采出“可燃冰”．作为一种新能源，在同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍．说明“可燃冰”具有很大的（?
?
?
）
A.
密度
B.
比热容
C.
热值
D.
热量
甲汽油机的效率比乙汽油机的效率大,这说明了(
)
A.
甲的功率一定比乙的大
B.
乙用的燃料一定比甲的省
C.
甲把热能转化为机械能的百分比一定比乙大
D.
相同时间内，甲做的功一定比乙做的功多
关于热机，下列说法中错误的是（
）．
A.
热机性能好坏的重要标志之一是热机效率
B.
在四冲程内燃机中减少废气带走的大量热量可以大大提高热机效率
C.
柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大
D.
在压缩冲程中内燃机将机械能转化为内能
前一段时间由于国际原煤价格上涨，少数不法商人把-种黑色石头掺在优质煤中高价出售。客户为了不上当受骗，辨别煤中是否掺杂的最恰当方法是检测下面哪一个物理量？（　　）
A.
质量
B.
温度
C.
热值
D.
比热容
利用图示甲、乙装置（燃烧皿内燃料和烧杯内液体未画出），既可以比较不同液体的比热容，又可以比较不同燃料的热值．要求仅根据温度计示数的变化完成实验，则两个实验都需要控制相同的（
）．
???????
A.
液体种类
B.
燃料种类
C.
液体质量
D.
燃料质量
下列关于热值和热机效率的说法，正确的是（　　）
A.
使燃料燃烧更充分，可以增大热值
B.
使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
C.
柴油机的热机效率通常为
D.
燃料燃烧释放的热量越大，热值越大
如图所示，某同学将电火花发生器尾部金属体塞入折射器前端小孔并将小孔密封。另取蘸有酒精的棉球从注射器末端放入并将活塞推至如图所示位置。轻轻晃动棉球后，按动电火花发生器的按钮，点燃注射器中的酒精蒸气，活塞即刻弹出。关于此实验，分析正确的是（）
A.
酒精完全燃烧和不完全燃烧时，其热值不同
B.
酒精燃烧释放热量是将化学能转化为机械能
C.
燃气推动活塞飞出的过程相当于汽油机的压缩冲程
D.
活塞飞出时，注射器内气体的内能减少，温度降低
两台四冲程汽油机在相同时间内，甲的功率是乙的1.5倍，甲机的热机效率是20%，乙机的热机效率是25%，则甲、乙每小时消耗的汽油质量之比是（）
A.
6：5
B.
15：8
C.
5：6
D.
8：15
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??????????．
如图是农业生产中常用的单缸四冲程内燃机??????????冲程的示意图，如果某种型号柴油机的效率为40%，当该柴油机输出8.6×108
J的有用功时，消耗柴油的质量为??????????kg。（柴油的热值为4.3×107
J/kg）
如图所示，小明在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团硝化棉，用力将活塞迅速下压，棉花被点燃，此过程的能量转化方式与柴油机的______
冲程相同。小明参加了一次长跑，身体消耗的能量约为8.4×106J，这些能量相当于完全燃烧______
m3的天然气，若天然气完全燃烧放出的热量有50%被水吸收，则在标准大气压下这些热量可将______
kg20℃的水烧开。（c水=4.2×103J/（kg?℃）；q天燃气=4×107J/m3）
两种不同材料的燃料，甲质量2kg，乙质量1kg，两者温度都升高1℃，吸收热量如图a所示。甲乙燃料完全燃烧后放出的热量如图b所示，则：
（1）甲的比热容________（选填“大于”、“小于”或“等于”）乙的比热容；
（2）甲的热值________（选填“大于”、“小于”或“等于”）乙的热值。
三、实验探究题
如图所示，甲、乙、丙三图中的装置相同，燃料的质量都是10
g，烧杯内的液体初温相同．当燃料燃烧完时（烧杯内的液体均未沸腾），立即读取相应温度计的读数，分别为T甲、T乙和T丙，且有T甲＞T乙＞T丙．
（1）在实验中，三个烧杯中a、b液体的_________（填“质量”或“体积”）必须相同．
（2）比较不同物质的比热容，应选择_________两图进行实验，a液体的比热容ca与b液体的比热容cb相比，有ca_________（填“＞”“＝”或“＜”）cb．
（3）比较不同物质的热值，应选择_________两图进行实验，燃料1的热值q1与燃料2的热值q2相比，有q1_________（填“＞”“＝”或“＜”）q2．
（4）在甲装置中，若燃料为酒精，烧杯内的液体是质量为200
g的水，点燃燃料直至燃烧完，温度计的示数由20℃上升到70℃，再结合“10
g”燃料这一数据，计算出燃料的热值，通过实验算出的热值与实际相比_________（填“偏大”或“偏小”），理由是___________．
四、计算题
某太阳能热水器，向其中注入50
kg水，阳光照射一段时间后，水温从10℃升高到50℃。水的比热容是4.2×103
J/(kg·℃)。试求：
（1）这段时间该热水器中的水吸收的热量；
（2）如果这段时间内热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×107
J，则该热水器的效率是多少？
（3）若用煤燃烧来提供2.8×107
J热量，需完全燃烧多少千克煤？（煤的热值为3.5×107
J/kg）
某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为60cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是100mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×l05Pa,飞轮lmin转动3600周，当汽油机满负荷工作时(不计摩擦)，若1min消耗汽油0.1L。汽油的密度ρ＝0.8×103kg/m3；汽油的热值为4.6×l07J／kg。
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．
(4)
该汽油机的效率.
参考答案
1.D
2.D
3.C
4.C
5.C
6.C
7.C
8.B
9.D
10.B
11.减少?
提高
12.不同?
多?
完全燃烧放出的热量?
质量?
热值
13.压缩
?50
14.压缩?
0.21?
12.5
15.（1）小于；（2）小于
16.（1）质量；（2）甲、丙；＜；（3）甲、乙；＞；（4）偏小；存在热散失
17.解：（1）这段时间该热水器中的水吸收的热量为??Q吸＝cm(t-t0)＝4.2×103?J/(kg·℃)×50
kg×(50℃-10℃)＝8.4×106?J
（2）该热水器的效率为
（3）因为Q放＝mq，所以需完全燃烧煤的质量为?????????
18.解：（1）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）曲轴每转两圈对外做功一次，所以1min转动3600周，要做功1800次，所以；
（4）该汽油机1min消耗汽油质量：?，
该汽油机的效率：。
答：（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力是5400N；
（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功是540J；
（3）汽油机的功率是16200W；
（4）该汽油机的效率26.4%。
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