2021-2022学年人教版物理九年级第十四章第2节《热机的效率》当堂达标测试题
一、单选题
1．（2020九上·柳州期末）航天工业中的火箭常用液态氢作燃料，这是因为与其它燃料相比，液态氢具有较大的（ ）
A．比热容 B．热值 C．密度 D．温度
【答案】B
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】火箭采用液态氢作为燃料，原因是液态氢具有较大的热值，完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料时，氢可以释放出更多的热量。
故答案为：B。
【分析】燃料的热值指的是1千克的燃料完全燃烧释放的热量，燃料的热值越大，单位质量的热量完全燃烧释放的热量多。
2．（2020九上·滦县期末）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．物体的比热容跟物体吸收或放出的热量有关
C．燃烧时放出热量多的燃料热值大
D．燃料的热值与燃料是否完全燃烧无关
【答案】D
【知识点】比热容；燃料的热值
【解析】【解答】A．物质的比热容是物质的一种性质，跟物质的种类和状态有关，跟质量无关，A不符合题意；
B．物质的比热容是物质的一种性质，跟物质的种类和状态有关，跟物体吸收或放出的热量无关，B不符合题意；
C．应为相同质量的物质，完全燃烧时放出热量多的燃料热值大，C不符合题意；
D．热值是燃料的一种性质，跟物质的种类和状态有关，与燃料是否完全燃烧无关，D符合题意。
故答案为：D
【分析】比热容是物质的一种性质；热值是燃料的一种性质。
3．（2020九上·兴城月考）关于 的理解,下列说法中正确的是（ ）
A．热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比
B．若燃料燃烧不充分时，热值将减小
C．当燃料未燃烧时,其热值为零
D．某种燃料的热值大小与是否充分燃烧无关
【答案】D
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】A. 热值是质量为1kg的燃料完全燃烧时所释放出的热量，热值是燃料本身的特性，与热量无关，不符合题意；B. 热值的大小只与燃料的种类有关，与燃烧程度无关，不符合题意；C. 热值是燃料的一种特性，与燃料是否燃烧无关，不符合题意；D. 热值是由燃料本身特性决定的，与燃料是否充分燃烧无关，符合题意；
故答案为：D.
【分析】燃料的热值指的是1千克的燃料完全燃烧释放的热量，燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃烧是否充分燃烧没有关系。
4．（2020九上·龙岗期末）小明在学完“热学“之后，对一些有关热的问题进行了思考，其中错误的是（ ）
A．长征七号火箭采用液氢作为推进剂的主要原因是它的热值大
B．汽油机的压缩冲程是将机械能转化为内能
C．减少废气带走的能量可以提高热机的效率
D．煤炭如果没有充分燃烧，放出的热量就比较少，说明热值与燃料是否充分燃烧有关
【答案】D
【知识点】燃料的热值；热机的效率
【解析】【解答】A.火箭利用液体氢作燃料，因为氢的热值大，A不符合题意；
B.汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能，B不符合题意；
C.减小废气带走能量，可以减少损失，提高热机效率，C不符合题意；
D.热值是燃烧的产生的热量和相应质量的比值，是燃料的特性，和是否充分燃烧无关，D不符合题意。
故答案为：D.
【分析】热值是燃料的特性，和燃料的种类有关，汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能；减少热损失，可以提高热机效率。
5．（2020九上·连州期中）下列有关热机的说法中不正确的是（ ）
A．热机是将内能转化为机械能的机械
B．一般采用增大热机功率的方法来提高热机的效率
C．热机的效率越高，在做同样功的情况下，消耗燃料越少
D．热机的大量使用会造成环境污染
【答案】B
【知识点】热机；热机的效率
【解析】【解答】A．热机工作的过程是将燃料燃烧获得的内能转化成机械能的过程，A正确，不符合题意；
B．用来做有用功的能量和燃料完全燃烧放出的热量的比值叫热机效率，增大热机功率不能增大热机的效率，B错误，符合题意；
C．热机效率越高，做有用功与燃料完全燃烧放出的内能的比值越大，即在做功相同的情况下，消耗的燃料较少，或消耗相同的燃料，做功较多，C正确，不符合题意；
D．热机的使用，使人类对化石能源的依赖很强，现在大气污染的主要途径就是利用化石能源，D正确，不符合题意。
故答案为：B。
【分析】热机效率是有用功和总热的比值；减少各中热损失，可以提高热机效率。
6．（2020九上·平邑期中）下列说法正确的是（ ）
A．燃料的热值与燃料的质量无关
B．1kg酒精与3kg酒精的热值之比是1︰3
C．物体吸收的热量越多，其比热容就越大
D．比热容跟物体质量有关，质量越大，比热容越小
【答案】A
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】A．热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关，A符合题意。
B．同种燃料的热值相同，与质量无关。酒精的热值相同。B不符合题意；
CD．物体吸收热量的多少与物体的比热容、质量和升高的温度都有关系，比热容是物质的一种特性，比热容与物体质量大小、温度高低、内能多少都没有关系。CD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃烧是否充分燃烧没有关系。
7．（2020九上·历城期中）若将一瓶煤油倒去一半，则留下的一半（ ）
A．热值和比热容都不变
B．热值不变，比热容变为原来一半
C．比热容不变，热值变为原来一半
D．热值、比热容都变为原来的一半
【答案】A
【知识点】比热容；燃料的热值
【解析】【解答】煤油被倒去了一半，减小的只是煤油的质量，物质的种类和状态都没有发生改变，所以它的特性比热容和热值都没有发生改变。
故答案为：A。
【分析】比热容是描述物体吸放热能力的一个物理量，它与物体的质量、初末温度无关，只与物体的种类有关系；燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃烧是否充分燃烧没有关系。
二、填空题
8．（2021八下·桥西期末）天然气的热值为 ，其表示的物理意义是 小明在一次使用天然气热水器烧水的过程中将 的水从10℃加热到60℃，完全燃烧了 的天然气，则水吸收的热量是Q= J，该热水器烧水的效率η= （ ）
【答案】1kg的天然气完全燃烧时所释放出的热量是 ；；50%
【知识点】热量的计算；燃料的热值；热机的效率
【解析】【解答】天然气的热值为 ，它表示的意思是1kg的天然气完全燃烧时所释放出的热量是 。
水吸收的热量
的天然气完全燃烧放出的热量
该热水器烧水的效率
【分析】热值表示的意思是1kg的燃料完全燃烧时所释放出的热量；利用Q吸=cm△t求出水吸收的热量；利用Q放=qm求消耗的天然气完全燃烧放出的热量；该热水器的效率等于水吸收的热量与天然气完全燃烧放出的热量之比。
9．（2021·定远模拟）用煤气灶把2kg、初温为20℃的水加热到70℃，消耗了0.02m3天然气，则煤气灶烧水的效率为 。（c水=4.2×103J/（kg·℃），q天然气=4.0×107J/m3）
【答案】52.5%
【知识点】燃料的热值；热机的效率
【解析】【解答】由 可知，水吸收的热量为
由 知道，天然气完全燃烧放出的热量是
由 可知，燃气灶的效率是
【分析】已知天然气的体积，和热值可以根据公式求出天然气完全燃烧所释放出来的热量。再根据公式求出水所吸收的热量，再根据公式求出效率。
10．（2021·江西模拟）酒精的热值为3.0×107J/kg，用去一半后，剩余酒精的热值为 J/kg；一个成年人参加一次长跑，身体要消耗6.9×106J的能量，这些能量需要完全燃烧 kg的酒精才能获得。
【答案】3.0×107；0.23
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】热值是燃料的特性，其大小与燃料的种类有关，而与燃料的质量、燃烧程度无关。由题得Q放=6.9×106J，根据Q放=mq可知，需要酒精的质量为
【分析】热值是燃料的特性，和质量无关；利用热量和热值的比值计算燃料的质量。
11．（2021·寻乌模拟）汽车发动机一般是柴油机或汽油机，它把燃料燃烧放出的 能转化为机械能。一台柴油机的热机效率为25%，用这台柴油机工作时完全燃烧2kg的柴油可做有用功 J。(柴油的热值q=3.3×107J/kg)
【答案】内；1.65×107
【知识点】燃料的热值；有关热机的计算
【解析】【解答】柴油机或汽油机工作时，消耗内能，产生机械能，把燃料燃烧放出的内能转化为机械能。完全燃烧2kg柴油放出的热量Q放＝mq＝2kg×3.3×107J/kg＝6.6×107J
有用功W有＝Q放η＝6.6×107J×25%＝1.65×107J
【分析】内燃机工作时，将内能转化为机械能；根据燃料的热值和质量的乘积计算热量，结合热机效率计算热机的有用功。
三、计算题
12．（2021·台儿庄模拟）天然气热水器将40kg的水由22℃加热到42℃。已知c水=4.2×103J/（kg ℃），q天然气=4×107J/m3，求：
（1）水吸收的热量；
（2）若天然气热水器的热效率是84%，需要消耗多少m3的天然气？
【答案】（1）解：由题意可知，水的质量是40kg，温度从22℃加热到42℃，水的比热容也知道，根据 可知，水吸收的热量
水吸收的热量是3.36×106J。
答：水吸收的热量是3.36×106J；
（2）解：天然气热水器的热效率是84%，水吸收的热量是3.36×106J，由 得，天然气完全燃烧放出的热量
天然气完全燃烧放出的热量是4×106J；天然气的热值知道，根据 可得，需要天然气的体积
天然气的体积是0.1m3。
答：若天然气热水器的热效率是84%，需要消耗0.1m3的天然气。
【知识点】热量的计算；燃料的热值
【解析】【分析】（1）根据比热容、质量和温度差的乘积计算吸收热量的多少；
（2）根据吸收的热量和热效率计算燃料放出的热量，结合热值计算消耗燃料的体积。
四、实验探究题
13．（2021·南通模拟）如图所示，A、B、C三个实验装置完全相同，燃料的质量都为10g，烧杯内液体的质量都相同．
（1）比较不同燃料的热值应选择 两个装置（选填装置序号A、B、C），当温度计的示数变化相同时，燃料剩下的越多，则该燃料的热值 。（选填“越大”或“越小”）
（2）比较不同物质的吸热能力应选择 两个装置（选填装置序号A、B、C），当燃料燃烧相同的时间，温度计示数变化越大的那杯液体的比热容 。（选填“越大”或“越小”）
【答案】（1）B、C；越大
（2）A、B；越小
【知识点】热量的计算；燃料的热值
【解析】【解答】(1)由图知，要比较不同燃料的热值，需要选择B和C两图，因为只有燃料不同。由热值公式q= 可知，当温度计的示数变化相同时，放出的热量相同，燃料消耗的越少，剩下的越多，该燃料的热值越大。
(2)要比较不同物质的吸热能力应选择A和B两图，因为只有液体种类不同；当燃料燃烧相同的时间，放出相同的热量，液体a和液体b吸收的热量相同，由热量公式Q=cmΔt可知，液体a和液体b在质量相同时，温度变化越大，吸热能力越差，即比热容越小。
【分析】（1）要比较不同燃料的热值，由热值公式q= 可知，当温度计的示数变化相同时，放出的热量相同，燃料消耗的越少，剩下的越多，该燃料的热值越大；
（2）由热量公式Q=cmΔt可知，液体种类不同；当燃料燃烧相同的时间，放出相同的热量，在质量相同时，温度变化越大，吸热能力越差，即比热容越小。
1 / 12021-2022学年人教版物理九年级第十四章第2节《热机的效率》当堂达标测试题
一、单选题
1．（2020九上·柳州期末）航天工业中的火箭常用液态氢作燃料，这是因为与其它燃料相比，液态氢具有较大的（ ）
A．比热容 B．热值 C．密度 D．温度
2．（2020九上·滦县期末）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．物体的比热容跟物体吸收或放出的热量有关
C．燃烧时放出热量多的燃料热值大
D．燃料的热值与燃料是否完全燃烧无关
3．（2020九上·兴城月考）关于 的理解,下列说法中正确的是（ ）
A．热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比
B．若燃料燃烧不充分时，热值将减小
C．当燃料未燃烧时,其热值为零
D．某种燃料的热值大小与是否充分燃烧无关
4．（2020九上·龙岗期末）小明在学完“热学“之后，对一些有关热的问题进行了思考，其中错误的是（ ）
A．长征七号火箭采用液氢作为推进剂的主要原因是它的热值大
B．汽油机的压缩冲程是将机械能转化为内能
C．减少废气带走的能量可以提高热机的效率
D．煤炭如果没有充分燃烧，放出的热量就比较少，说明热值与燃料是否充分燃烧有关
5．（2020九上·连州期中）下列有关热机的说法中不正确的是（ ）
A．热机是将内能转化为机械能的机械
B．一般采用增大热机功率的方法来提高热机的效率
C．热机的效率越高，在做同样功的情况下，消耗燃料越少
D．热机的大量使用会造成环境污染
6．（2020九上·平邑期中）下列说法正确的是（ ）
A．燃料的热值与燃料的质量无关
B．1kg酒精与3kg酒精的热值之比是1︰3
C．物体吸收的热量越多，其比热容就越大
D．比热容跟物体质量有关，质量越大，比热容越小
7．（2020九上·历城期中）若将一瓶煤油倒去一半，则留下的一半（ ）
A．热值和比热容都不变
B．热值不变，比热容变为原来一半
C．比热容不变，热值变为原来一半
D．热值、比热容都变为原来的一半
二、填空题
8．（2021八下·桥西期末）天然气的热值为 ，其表示的物理意义是 小明在一次使用天然气热水器烧水的过程中将 的水从10℃加热到60℃，完全燃烧了 的天然气，则水吸收的热量是Q= J，该热水器烧水的效率η= （ ）
9．（2021·定远模拟）用煤气灶把2kg、初温为20℃的水加热到70℃，消耗了0.02m3天然气，则煤气灶烧水的效率为 。（c水=4.2×103J/（kg·℃），q天然气=4.0×107J/m3）
10．（2021·江西模拟）酒精的热值为3.0×107J/kg，用去一半后，剩余酒精的热值为 J/kg；一个成年人参加一次长跑，身体要消耗6.9×106J的能量，这些能量需要完全燃烧 kg的酒精才能获得。
11．（2021·寻乌模拟）汽车发动机一般是柴油机或汽油机，它把燃料燃烧放出的 能转化为机械能。一台柴油机的热机效率为25%，用这台柴油机工作时完全燃烧2kg的柴油可做有用功 J。(柴油的热值q=3.3×107J/kg)
三、计算题
12．（2021·台儿庄模拟）天然气热水器将40kg的水由22℃加热到42℃。已知c水=4.2×103J/（kg ℃），q天然气=4×107J/m3，求：
（1）水吸收的热量；
（2）若天然气热水器的热效率是84%，需要消耗多少m3的天然气？
四、实验探究题
13．（2021·南通模拟）如图所示，A、B、C三个实验装置完全相同，燃料的质量都为10g，烧杯内液体的质量都相同．
（1）比较不同燃料的热值应选择 两个装置（选填装置序号A、B、C），当温度计的示数变化相同时，燃料剩下的越多，则该燃料的热值 。（选填“越大”或“越小”）
（2）比较不同物质的吸热能力应选择 两个装置（选填装置序号A、B、C），当燃料燃烧相同的时间，温度计示数变化越大的那杯液体的比热容 。（选填“越大”或“越小”）
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】火箭采用液态氢作为燃料，原因是液态氢具有较大的热值，完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料时，氢可以释放出更多的热量。
故答案为：B。
【分析】燃料的热值指的是1千克的燃料完全燃烧释放的热量，燃料的热值越大，单位质量的热量完全燃烧释放的热量多。
2．【答案】D
【知识点】比热容；燃料的热值
【解析】【解答】A．物质的比热容是物质的一种性质，跟物质的种类和状态有关，跟质量无关，A不符合题意；
B．物质的比热容是物质的一种性质，跟物质的种类和状态有关，跟物体吸收或放出的热量无关，B不符合题意；
C．应为相同质量的物质，完全燃烧时放出热量多的燃料热值大，C不符合题意；
D．热值是燃料的一种性质，跟物质的种类和状态有关，与燃料是否完全燃烧无关，D符合题意。
故答案为：D
【分析】比热容是物质的一种性质；热值是燃料的一种性质。
3．【答案】D
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】A. 热值是质量为1kg的燃料完全燃烧时所释放出的热量，热值是燃料本身的特性，与热量无关，不符合题意；B. 热值的大小只与燃料的种类有关，与燃烧程度无关，不符合题意；C. 热值是燃料的一种特性，与燃料是否燃烧无关，不符合题意；D. 热值是由燃料本身特性决定的，与燃料是否充分燃烧无关，符合题意；
故答案为：D.
【分析】燃料的热值指的是1千克的燃料完全燃烧释放的热量，燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃烧是否充分燃烧没有关系。
4．【答案】D
【知识点】燃料的热值；热机的效率
【解析】【解答】A.火箭利用液体氢作燃料，因为氢的热值大，A不符合题意；
B.汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能，B不符合题意；
C.减小废气带走能量，可以减少损失，提高热机效率，C不符合题意；
D.热值是燃烧的产生的热量和相应质量的比值，是燃料的特性，和是否充分燃烧无关，D不符合题意。
故答案为：D.
【分析】热值是燃料的特性，和燃料的种类有关，汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能；减少热损失，可以提高热机效率。
5．【答案】B
【知识点】热机；热机的效率
【解析】【解答】A．热机工作的过程是将燃料燃烧获得的内能转化成机械能的过程，A正确，不符合题意；
B．用来做有用功的能量和燃料完全燃烧放出的热量的比值叫热机效率，增大热机功率不能增大热机的效率，B错误，符合题意；
C．热机效率越高，做有用功与燃料完全燃烧放出的内能的比值越大，即在做功相同的情况下，消耗的燃料较少，或消耗相同的燃料，做功较多，C正确，不符合题意；
D．热机的使用，使人类对化石能源的依赖很强，现在大气污染的主要途径就是利用化石能源，D正确，不符合题意。
故答案为：B。
【分析】热机效率是有用功和总热的比值；减少各中热损失，可以提高热机效率。
6．【答案】A
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】A．热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关，A符合题意。
B．同种燃料的热值相同，与质量无关。酒精的热值相同。B不符合题意；
CD．物体吸收热量的多少与物体的比热容、质量和升高的温度都有关系，比热容是物质的一种特性，比热容与物体质量大小、温度高低、内能多少都没有关系。CD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃烧是否充分燃烧没有关系。
7．【答案】A
【知识点】比热容；燃料的热值
【解析】【解答】煤油被倒去了一半，减小的只是煤油的质量，物质的种类和状态都没有发生改变，所以它的特性比热容和热值都没有发生改变。
故答案为：A。
【分析】比热容是描述物体吸放热能力的一个物理量，它与物体的质量、初末温度无关，只与物体的种类有关系；燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃烧是否充分燃烧没有关系。
8．【答案】1kg的天然气完全燃烧时所释放出的热量是 ；；50%
【知识点】热量的计算；燃料的热值；热机的效率
【解析】【解答】天然气的热值为 ，它表示的意思是1kg的天然气完全燃烧时所释放出的热量是 。
水吸收的热量
的天然气完全燃烧放出的热量
该热水器烧水的效率
【分析】热值表示的意思是1kg的燃料完全燃烧时所释放出的热量；利用Q吸=cm△t求出水吸收的热量；利用Q放=qm求消耗的天然气完全燃烧放出的热量；该热水器的效率等于水吸收的热量与天然气完全燃烧放出的热量之比。
9．【答案】52.5%
【知识点】燃料的热值；热机的效率
【解析】【解答】由 可知，水吸收的热量为
由 知道，天然气完全燃烧放出的热量是
由 可知，燃气灶的效率是
【分析】已知天然气的体积，和热值可以根据公式求出天然气完全燃烧所释放出来的热量。再根据公式求出水所吸收的热量，再根据公式求出效率。
10．【答案】3.0×107；0.23
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】热值是燃料的特性，其大小与燃料的种类有关，而与燃料的质量、燃烧程度无关。由题得Q放=6.9×106J，根据Q放=mq可知，需要酒精的质量为
【分析】热值是燃料的特性，和质量无关；利用热量和热值的比值计算燃料的质量。
11．【答案】内；1.65×107
【知识点】燃料的热值；有关热机的计算
【解析】【解答】柴油机或汽油机工作时，消耗内能，产生机械能，把燃料燃烧放出的内能转化为机械能。完全燃烧2kg柴油放出的热量Q放＝mq＝2kg×3.3×107J/kg＝6.6×107J
有用功W有＝Q放η＝6.6×107J×25%＝1.65×107J
【分析】内燃机工作时，将内能转化为机械能；根据燃料的热值和质量的乘积计算热量，结合热机效率计算热机的有用功。
12．【答案】（1）解：由题意可知，水的质量是40kg，温度从22℃加热到42℃，水的比热容也知道，根据 可知，水吸收的热量
水吸收的热量是3.36×106J。
答：水吸收的热量是3.36×106J；
（2）解：天然气热水器的热效率是84%，水吸收的热量是3.36×106J，由 得，天然气完全燃烧放出的热量
天然气完全燃烧放出的热量是4×106J；天然气的热值知道，根据 可得，需要天然气的体积
天然气的体积是0.1m3。
答：若天然气热水器的热效率是84%，需要消耗0.1m3的天然气。
【知识点】热量的计算；燃料的热值
【解析】【分析】（1）根据比热容、质量和温度差的乘积计算吸收热量的多少；
（2）根据吸收的热量和热效率计算燃料放出的热量，结合热值计算消耗燃料的体积。
13．【答案】（1）B、C；越大
（2）A、B；越小
【知识点】热量的计算；燃料的热值
【解析】【解答】(1)由图知，要比较不同燃料的热值，需要选择B和C两图，因为只有燃料不同。由热值公式q= 可知，当温度计的示数变化相同时，放出的热量相同，燃料消耗的越少，剩下的越多，该燃料的热值越大。
(2)要比较不同物质的吸热能力应选择A和B两图，因为只有液体种类不同；当燃料燃烧相同的时间，放出相同的热量，液体a和液体b吸收的热量相同，由热量公式Q=cmΔt可知，液体a和液体b在质量相同时，温度变化越大，吸热能力越差，即比热容越小。
【分析】（1）要比较不同燃料的热值，由热值公式q= 可知，当温度计的示数变化相同时，放出的热量相同，燃料消耗的越少，剩下的越多，该燃料的热值越大；
（2）由热量公式Q=cmΔt可知，液体种类不同；当燃料燃烧相同的时间，放出相同的热量，在质量相同时，温度变化越大，吸热能力越差，即比热容越小。
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