14.2热机的效率 同步训练——2021-2022学年人教版物理九年级全一册（含答案）

14.2
热机的效率
一、填空题
1．2020年5月5日，俗称“胖五”的长征五号B运载火箭在海南文昌首飞成功。如图所示，“胖五”采用无毒无污染的液氧、液氢和煤油推进系统，火箭整体性能和总体技术达到国际先进水平。“胖五”采用液氢作燃料，是因为这种燃料具有___________大的特点，火箭在加速上升过程中，内能
___________（选填“增大”、“不变”或“减小”）。装载的2t液态氢完全燃烧放出的热量是___________。
2．太阳能热水器具有安全、节能和环保等优点。某品牌太阳能热水器盛有50kg水，若水温由20℃升高到80℃，则水箱里的水吸收了_______
J的热量，这些热量相当于完全燃烧_______
kg焦炭放出的热量。（已知：c水=4.2×103J/（kg?℃）、q焦炭=3×107J/kg）
3．如图所示，在试管内装一些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把木塞冲开，此时水蒸气的温度会________（选填“升高”或“降低”）。水蒸气冲开瓶塞的过程，水蒸气的内能转化成木塞的________。该过程相当于内燃机的________冲程。如图所示为内燃机的能量流向图，热机效率等于________。
4．已知天然气的热值为4.4×107J/kg，20g天然气完全燃烧放出的热量为________。若一罐天然气用去一半，则剩余天然气的热值________（选填“增大”“减小”或“不变”）。
5．国家“西气东输”工程正源源不断地向我市输送清洁能源——天然气。日前使用天然气的公交已在很多城市投入运营，它将天然气压缩至原体积的，存储在钢瓶中作为车载燃料。天然气燃烧时，可以将___________能转化为内能。已知天然气的热值为4×107J/m3，其物理意义是___________，每输送100m3的天然气，完全燃烧后就相当于向我市输送了___________J的能量。
6．某家庭用燃气热水器将质量为200kg，温度为20℃的自来水加热到50℃，消耗的天然气体积为2m3，则天然气完全燃烧放出的热量为________，水吸收的热量为______，该热水器工作的效率为________。（已知水的比热容为4.2×103J/（kg。℃），天然气的热值为3.2×107J/m3）
7．如图所示是四冲程汽油机工作状示意图，由图可以看出，此时它正处在_____（填名称）冲程，某效率为25%的汽油机在一个工作循环中消耗了4kg汽油，该汽油机对外做的机械功为______J（汽油热值为4.6×107J/kg）。
二、单选题
8．关于燃料的热值，以下说法正确的是（　　）
A．燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小
B．容易燃烧的燃料，热值一定大
C．0.5g汽油和2kg汽油，它们的热值是一样的
D．煤的热值比干木柴大，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多
9．甲、乙两台热机，甲的效率比乙的高，其含义是（　　）
A．甲热机消耗的燃料少
B．甲热机比乙热机做功多
C．甲热机的功率比乙热机的大
D．做相同的有用功，甲损失的能量比乙损失的少
10．某科技小组将普通煤炉（如图甲所示）设计成了双加热煤炉（如图乙所示），在给壶内水加热的同时，还可将炉壁间的水加热。双加热煤炉相对于普通煤炉有利于（　　）
A．提高煤的热值
B．煤的充分燃烧
C．提高炉子的效率
D．水壶内水吸收热量
11．关于比热容和热值的说法正确的是（　　）
A．火箭使用液氢作燃料，主要是由于相同质量的液氢比其它普通燃料含有的热量更多
B．煤油的热值是4.6×107J/kg，如果将煤油倒去一半，剩下煤油的热值为2.3×107J/kg
C．在烧水时，水的温度不断上升，但是其比热容没有发生变化
D．0.5kg酒精燃烧时放出的热量为1.5×107J，由q=可知酒精的热值是3×107J/kg
12．下列关于汽油机和柴油机的说法中正确的是（　　）
A．在吸气冲程中，汽油机和柴油机都是吸入空气与油的混合物
B．对于汽油机来讲，功率越大就会效率越高
C．在汽油机和柴油机的做功冲程中，都是将内能转化为机械能
D．某柴油机的效率是35%，表示其工作时，柴油完全燃烧所放出的内能中有35%因机械摩擦而损失了
13．如图所示为内燃机的能量流向图。下列说法中正确的是（　　）
A．（1）处应该填“燃料的内能”
B．（1）处应该填“燃料的化学能”
C．（2）处应该填“废气带走的能量”
D．（3）处应该填“克服机械之间的摩擦消耗的能量”
14．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，可以增大热值
B．内燃机的效率越高，它消耗的燃料就越少
C．使燃料燃烧更充分，可以提高热机的效率
D．热机使用的燃料的热值越大，热机的效率就越高
15．小车油箱中的汽油用去了一半，则剩下的汽油（　　）
A．比热容和热值均不变
B．热值变为原来的一半，比热容不变
C．比热容和热值均变为原来的一半
D．比热容变为原来的一半，热值不变
三、实验题
16．关于燃料的热值，某同学做了以下实验，如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量也相同。
①比较不同燃料的热值，应选择______两图进行实验；
②假如燃料1为酒精，其热值为3.0×107J/kg，完全燃烧10g酒精放出的热量为______J；
③假如液体a为水，小明根据实验数据利用公式算出了水吸收的热量，结合“10g酒精”这一数据算出了酒精的热值，这样做是______（选填“可靠”或“不可靠”）的理由是：______。
17．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是10g，烧杯内的液体初温相同。
（1）该实验除了图示中的实验器材以外，还需要的测量工具是停表和___________，该实验装置的组装顺序应该遵循___________（选填“由上至下”、“由下至上”）；
（2）比较不同燃料的热值，应选择____两图进行实验；比较不同物质的比热容，应选择____两图进行实验；在实验中应控制液体的___________相等；
（3）若在研究不同燃料热值实验时，记录数据如下表：
燃料
加热前液体的温度（℃）
燃料燃尽时液体的温度（℃）
燃料的热值（J/Kg）
1
15
35
2.4×106
2
15
25
？
根据表中的数据计算，燃料2的热值为___________。
四、计算题
18．冬天来临，学校积极创造条件为学生供应开水。通过燃烧煤气，将500kg的水从20℃加热到100℃，若煤气燃烧放出的热量全部被水吸收。[已知：c水=4.2×103J/（kg?℃），q煤=4.0×107J/m3]。求：
（1）水吸收的热量是多少焦？
（2）需要燃烧的煤气为多少立方米？
19．一架飞机以的速度飞行了，发动机的功率为，效率为，求该飞机在这次飞行中消耗了多少汽油。（已知汽油的热值为）
20．一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，且汽车在行驶过程中所受阻力不变，大小恒为f=4000N，在第10s时速度达到20m/s，通过的路程为120m，从第10秒开始，汽车做匀速直线运动，其v-t关系图像如图所示。求：
（1）汽车运动时发动机产生的牵引力的功率是多少?
（2）在0~10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是多少?
（3）若发动机的转化效率为80%，则0~10s内发动机消耗的汽油是多少?（已知汽油的热值大约为5×10J/kg）
21．如图所示，某四冲程汽机活塞面积为5×10-3
m2，汽油燃烧产生的高温高压气体对活塞的压强为8×105
Pa该汽油机正工作10
min消耗13
g汽油，所做的功为1.8×105
J（汽油热值为q＝4.0×107
J/kg）
（1）高温高压气体对活塞产生的压力多大？
（2）该汽油机的功率是多少？
（3）该汽油机的效率是多少？
参考答案
1．热值
增大
2.8×1011J
2．1.26107
0.42
3．降低
机械能
做功
30%
4．8.8×105J
不变
5．化学
每立方米天然气完全燃烧放出的热量是4×107J
4×109
6．6.4×107J
2.52×107J
39％
7．压缩
4.6×107
8．C
9．D
10．C
11．C
12．C
13．B
14．C
15．A
16．甲、乙
3.0×105
不可靠
酒精燃烧的热量没有全部被水吸收
17．天平
由下至上
甲、乙
甲、丙
质量
1.2×106J/Kg
18．（1）1.68×108；（2）4.2
19．800kg
20．（1）80W；（2）8×105J；（3）0.02kg
21．（1）4×103
N；（2）300
W；（3）35
%
第2页，总2页