14.2热机的效率当堂训练2021-2022学年人教版物理九年级上册（含答案）

14.2热机的效率当堂训练
一、选择题
1．煤炭是一种重要能源。区别优劣煤质最科学的办法是检测下列哪个物理量（　　）
A．比热容
B．密度
C．热值
D．温度
2．热机效率是热机性能的重要指标，下列措施中，可以提高热机效率的是（　　）
A．尽量增加热机的工作时间
B．尽量增加废气带走的热量
C．尽量使用热值更大的燃料
D．尽量减少热机部件的摩擦
3．关于燃料的热值，下列说法正确的是（　　）
A．容易燃烧的燃料，热值一定大
B．燃料的热值与燃料是否完全燃烧无关
C．煤的热值大于干木材的热值，煤燃烧放出的热量一定比干木材放出的热量多
D．为了提高锅炉的效率，一定要用热值高的燃料
4．关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（　　）
A．物体内能减少时，一定对外做功
B．物体内能增加时，温度不一定升高
C．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量就越多
D．温度高的物体含有的热量比温度低的物体多
5．嫦娥五号探测器在“胖五”运载火箭的助推下成功发射，该火箭选择液氢作为燃料是因为它有（　　）
A．较小的密度
B．较大的比热容
C．较高的热值
D．较低的熔点
6．如图所示是汽油机工作时的四个冲程，其中说法正确的是（　　）
A．按一个工作循环，其正确的排列顺序是丁、乙、丙、甲
B．甲冲程中的能量转换过程为机械能转换为内能
C．使用热值更高的燃料可提高热机的工作效率
D．丁冲程中活塞向下运动汽缸内压强变小，大气压将空气压入汽缸
7．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
8．如图所示，甲、乙、丙装置完全相同，燃料的质量、液体的质量和初温都相等，当燃料燃尽时（烧杯内的液体均未沸腾），温度计示数为T甲>T乙>T丙。下列说法正确的是（　　）
A．选择甲、乙，可以用燃烧相同时间比较液体升高温度来反映燃料热值的大小
B．选择甲、丙，可以用加热时间的长短来反映液体吸收热量的多少
C．液体a的比热容ca与液体b的比热容cb
相比，有ca>cb
D．燃料1的热值q1与燃料2的热值q2相比，有
q19．“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。
10．下列说法正确的是（　　）
A．燃料燃烧的越充分，那么燃料的热值就会越大
B．夏天中午海边的沙子比海水温度高，说明水的吸热能力强
C．干冰可以制作舞台云雾效果，是利用了干冰熔化吸热使周围水蒸气液化
D．夏天从炎热的室外走进凉爽的室内，眼镜片上会出现小水珠
二、填空题
11．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。
12．1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫_______。单位是J/kg。燃料燃烧放出热量的计算公式为：______。
13．安全、清洁、方便的太阳能越来越受到人们的重视和广泛利用。某太阳能热水器内装有质量为100kg、温度为20℃的水，在太阳照射一段时间后，水温升高到60℃，则水吸收的热量是______J，这些能量相当于完全燃烧______m3天然气放出的热量。[，]
14．食物也是一种燃料，淀粉在人体内燃烧的热值为1.75×107J/kg，同样情况下，脂肪的热值为4×107J/kg，假设小华摄入了脂肪1.5克，她已摄入了______J的热量，小华的质量为50千克，若他获得的全的能量全部用于克服重力做功，则她需要爬______层楼才能消耗掉（假设每层楼高3m）。一盒标有“能量：380kJ/100mL”的牛奶，其中“能量”的含义跟______（选填“内能”、“密度”、“热值”“比热容”）相似。（g取10N/kg）
15．完全燃烧燃气放出热量的被水吸收，则在标准大气压下，初温为℃，质量为的水温度升高______℃（已知水的比热容，燃气的热值为）
16．燃料燃烧过程中的能量转化：燃烧过程中，储存在燃料中的化学能被释放，物体的_______能转化为周围物体的_____能。
17．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”）。
18．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）___________.
19．城市在不断发展扩大中，有些人生活居住与工作的地方相距较远。住在江门滨江新区的小明要开车到江门旧城区上班，如图乙所示，是小明所开车的汽油机工作过程的四个冲程，与图甲能量转化情况相同的是________（选填字母）。若该汽油机飞轮的转速为2400r/min，在1s内，汽油机完成了________个冲程；假如该车行驶了10km，共耗油0.5kg，则这些汽油完全燃烧放出的热量为_________。（汽油的热值q=4.6×107J/kg）
20．随着长征5-B号遥二运载火箭助推器极少部分残骸坠毁在印度洋，西方媒体炒作残骸对地球造成严重威胁的谣言和诋毁彻底破产。事实上，助推器完成助推任务后，在大气层外高速飞行，进入地球大气层后，与大气剧烈摩擦后直接变成气体，仅剩极小部分残骸坠毁在海洋，也就是大部分残骸经历的物态变化是______。长征5-B火箭使用的燃料是液氢，这是利用了该燃料______的特性。其中，芯二级液氢质量为104kg，这些燃料完全燃烧释放出的热量是______J，若这些热量有20%水吸收，能够使______kg的水温度从20℃升高到100℃。（结果保留2位有效数字）[q液氢=1.4×108
J/kg，c水=4.2×103
J/（kg·℃）]
三、解答题
21．菜油最适宜的烹饪温度在150℃至180℃之间。用天然气将质量为0.02kg的菜油从室温20℃加热到170℃，燃烧了0.25dm3的天然气。（c菜油=2.0×103J/（kg·℃），天然气的热值为4×107J/m3）求∶
（1）菜油吸收的热量；
（2）天然气完全燃烧时释放出的热量被菜油吸收的热量利用效率。
22．某汽车在水平地面上以25m/s的速度匀速行驶，行驶600s汽车发动机产生的牵引力所做的功为，消耗汽油1kg（假设汽油在发动机气缸内完全燃烧，汽油热值取，）。针对这一过程，求：
（1）汽车行驶的路程；
（2）汽车受到的阻力；
（3）汽车发动机的效率。
23．天然气灶是利用燃烧天然气获得热量的炉具，而电磁炉是新一代消耗电能获得热量的无污染炉具。为了比较两种炉具的性能，创新实验小组的同学们进行了相关调查，得到的有关数据见下表。如果普通家庭每天做饭、烧水所需热量相当于将20kg的水从加热到所需热量。求：
（1）若这些热量靠天然气灶提供，需要燃烧多少天然气？
（2）若这些热量靠电磁炉提供，电磁炉正常工作了，该电磁炉的热效率是多少？
（3）通过计算说明使用哪种炉具更省钱？
天然气灶
电磁炉
热效率
额定电压
天然气热值
额定功率
天然气价格
市电价格
24．某同学在学习了热值的知识后，自己设计了一个实验来研究煤油和菜籽油的热值大小关系，他组装了如图所示的两套完全相同的装置，并每隔1分钟记录下杯中水的温度，如下表所示。
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
6
甲杯水温/℃
25
27
29
32
34
36
38
乙杯水温/℃
25
26
27
28
29
30
31
(1)在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是（甲图）：______（选填“先A后B”或“先B后A”）；
(2)除图示器材外，本实验还需要的测量工具有______、天平和砝码；
(3)为了保证实验结论的可靠性，实验时应控制相同的量有：加热时间、水的______和初温；
(4)通过表中数据，你认为两种燃料中，热值较大的是______；
(5)该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量，以及两种燃料实验前后的质量，并记录数据，利用公式计算出水吸收的热量，他认为通过这样就可以准确地计算出煤油和菜籽油的热值，你认为他的计算结果可靠吗？______为什么？（至少写出两点）______，______。
答案
1．C
2．D
3．B
4．B
5．C
6．B
7．A
8．B
9．C
10．B
11．热机的效率
利用率
12．热值
Q放=qm
13．1.68×107J
0.4m3
14．6×104
40
热值
15．10
16．化学
内
17．8.8×105J
不变
18．废气带走的热量
机械散热带走的热量
机械之间摩擦损失的能量
19．A
80
2.3×107J
20．升华
热值大
1.4×1012
8.3×105
21．（1）；（2）60%
22．（1）；（2）；（3）
23．（1）0.2m3；（2）70%；（3）天然气炉更省钱
24．先B后A
停表
质量
煤油
不可靠
燃料不能完全燃烧
燃料放出的热量不能完全被水吸收