2021-2022学年人教版物理九年级第十四章 第2节 热机的效率
一、单选题
1. 以下列举是同学们做过的实验,其研究方法相同的是( )
①研究声音的产生时,将发声的音叉与水面接触
②研究光现象时,引入“光线”
③研究平面镜成像特点时,两个棋子的大小相同
④研究墨水在冷、热水中扩散的快慢可以知道分子运动的快慢与温度的关系
⑤研究酒精和碎纸片的热值时,取两者质量相同
A.①③ B.②④ C.③⑤ D.①④
2. 用铝壶在天然气灶上烧水的过程中,下列说法正确的是( )
A.天然气燃烧越充分,热值越大
B.该过程是通过做功的方式改变水的内能
C.水的温度越高,水分子运动越剧烈
D.铝的比热容比水小,铝吸热能力比水强
3. 干木柴、焦炭、无烟煤的热值如图所示,以下说法不正确的是( )
A.都是完全燃烧的情况下,无烟煤放出的热量最多
B.都完全燃烧1kg,干木柴放出的热量最少
C.焦炭的热值是3×107J/kg,完全燃烧2kg焦炭放出的热量是6×107J
D.焦炭的热值是3×107J/kg,0.5kg焦炭热值也为3×107J/kg
4. 小文家用燃气热水器将质量为100kg的水从20℃加热到50℃,消耗了1m3的天然气(假设天然气完全燃烧).已知水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),天然气的热值为3.2×107J/m3,则下列与该过程有关的计算结果和详解正确的是( )
A.使燃料燃烧更充分,可以增大热值
B.水吸收的热量是1.26×107J
C.该热水器工作的效率 49.5%
D.热值和热机效率都是定值,与外界条件无关
5. 对以下热和能现象解释正确的是( )
A.温度越高的物体,内能越大
B.对物体做功,物体内能一定增大,温度一定升高
C.燃料热值高,燃烧放出的热量一定多
D.四冲程内燃机,一个工作循环对外做功一次
6. 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
7. 由于利欲熏心,少数不法煤商将煤矸石破碎后掺在优质煤中高价销售,客户为了不上当,最恰当的方法是检测下列物理量的中( )
A.热值 B.质量 C.比热容 D.温度
8. 质量为5的汽油用去了三分之一,剩下的汽油( )
A.比热容为原来的三分之一,热值不变
B.热值为原来的三分之一,比热容不变
C.比热容保持不变,热值也保持不变
D.比热容、热值均变为原来的三分之一
9. 将一瓶酒精用去三分之一,则剩余酒精的密度、比热容和热值( )
A.热值不变,密度、比热容变为原来的三分之二
B.都变为原来的三分之二
C.热值变为原来的三分之二,密度、比热容不变
D.都不变
10.汽车发动机一般是汽油机,汽油的热值为4.6×107J/kg,若某内燃机的能量流向如图所示,则下列说法正确的是( )
A.该汽油机的效率为30%
B.1kg的汽油燃烧能够释放4.6×107J的能量
C.换用热值较大的燃料,热机效率会提高
D.如果改进技术,汽油机的效率就可以达到100%
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.如图所示,是汽油机工作中的 ______ 冲程,该汽油机的飞轮转速为,那么该汽油机每秒对外做功 ______ 次。若该汽油机的效率为30%,消耗汽油,对外做功 ______。()
13.完全燃烧420g汽油,若这些热量全部被水吸收,使水温升高了80℃,已知汽油的热值是4.6×107J/kg,则水的质量是________kg?(c水=4.2×103J/(kg℃))
14.为了减少大气污染,可对秸秆进行回收加工,然后制成秸秆煤,完全燃烧2kg秸秆煤放出的热量完全被水吸收,可使______kg的水温度有20°C升高到60°C。(已知q秸秆煤=2.1×107J/kg,
15.用煤气灶把2kg、初温为20℃的水加热到70℃,消耗了20g煤气。已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),煤气的热值为4.0×107J/kg,则水吸收的热量为______J,煤气灶烧水的效率为______。
16.如图是课本上的一些演示实验或插图,请你根据要求填空:
(1)图a中将卡片反过来压平,迅速松开手后观察到卡片跳起来,这说明了________。
(2)图b中小球左右摆动,说明了________。
(3)图c中在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团硝化棉,用力把活塞迅速下压,棉花就会立即燃烧,此现象说明了________。
(4)图d实验比较酒精和碎纸片的热值,为了保证实验结论的可靠,除了两套装置中烧杯、铁架台相同之外,还应控制相同的物理量是________。实验中通过比较________(选填“加热时间”或“升高的温度”)来判断燃烧放出热量的多少。
17.质量为2kg的某种物质温度从20℃升高到40℃时,吸收的热量是2.4×104J,该物质的比热容是________J/(kg·℃),如果不考虑热量散失,需要完全燃烧________kg干木柴来提供热量。(q木柴=1.2×107J/kg)
18.受益于“西气东输”工程,天然气已在我市广泛使用。天然气的热值可高达8.0×107J/m3,它的物理意义是__________,目前使用天然气的公交车已在我市投入运营,它将天然气压缩至原体积的存储在钢瓶中作为车载燃料。从微观角度看,天然气容易被压缩是因为__________。
19.如图,“长征五号B”运载火箭首次采用了我国最新研制的大推力液氧煤油发动机。煤油的热值为,完全燃烧煤油放出的热量为__J,火箭升空后助推器会自动脱落。助推器脱落后在__作用下落回地面。此时火箭相对地面是__的。
20.某种国产汽车,当它在某平直公路上以72km/h速度匀速行驶时,每百公里的油耗为 6 L, 汽车行驶500 s,则汽车消耗的汽油是_________L,假设汽油机的效率是25%,且汽油的热值是3.3×107 J/L,则汽车在运动过程中受到的平均阻力是____________N.
三、计算题
21.某一型号的房车在一段平直公路上匀速行驶了40km,用时30min,车的总质量为4×103kg,受到的阻力为车重的(假设燃油完全燃烧,燃油密度ρ=0.8×103kg/m3,燃油热值q为4.5×107J/kg,g取10N/kg)。求:
(1)该房车的行驶速度;
(2)该房车牵引力所做的功;
(3)已知这一过程消耗燃油,该房车热机的效率是多少?
22.现代家庭装修中浴室大多用燃气热水器提供热水,小芳家安装了燃气热水器。已知水进入热水器前的温度是10℃,洗澡时热水器输出热水的温度设定为40℃;水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,水的比热容c水=4.2×103J/(kg ℃),如果小芳洗一次澡用热水0.05m3。求:
(1)所用热水的质量为多少?
(2)水从热水器中吸收多少热量?
(3)若天然气完全燃烧释放热量的70%被水吸收,需要消耗多少m3的天然气?(天然气的热值q=4×107J/m3,气体完全燃烧放出的热量的公式Q=qV,式中V表示燃烧气体的体积)
2021-2022学年人教版物理九年级第十四章 第2节 热机的效率(参考答案)
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D C A B D D A C D A
二、填空题
11.热机的效率 利用率
12.做功 30
13.57.5
14.250
15.4.2×105 52.5%
16.发生弹性形变的物体具有弹性势能 动能和势能可以相互转化 做功可以改变物体的内能(或机械能可以转化为内能) 酒精和碎纸片的质量相同、烧杯中水的质量和初温相同 升高的温度
17.0.6×103 2×10-3
18.每立方米天然气完全燃烧时放出的热量是8.0×107J 分子间存在间隙
19. 重力 运动
20.0.6 495
三、计算题
21.(1)80km/h;(2)2×108J;(3)27.8%
22.(1)50kg;(2)6.3×106J;(3)0.225m3
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