第十四章 第2节热机的效率2021-2022学年人教版物理九年级（含答案）

2021-2022学年人教版物理九年级挑战学霸
第十四章 第2节 热机的效率
一、单选题
1． 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
2． 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
3． 面点师傅炸油条时，用天然气将油加热至沸腾，把和好的面拉成长条放入油中炸至金黄。关于涉及的物理知识，下列说法正确的是（ ）
A．油沸腾过程中继续加热，内能不变，温度升高
B．面被拉长未断，说明分子间存在引力
C．刚出锅的油条烫手，是由于油条含有的热量多
D．天然气燃烧越充分，放出的热量越多，热值越大
4． 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
5． 家用小汽车是一种运输工具，下列有关汽车的说法中正确的是（ ）
A．汽车发动机的做功冲程将内能转化为机械能
B．汽油只有在高温时才会蒸发
C．汽车行驶时，汽油的热值不断减小
D．随着技术的提高，汽油机的效率可以达到100%
6． 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
7． 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
8． 如图所示实验，在橡胶塞受到水蒸气的压力而冲出的过程中，以下说法正确的是（ ）
A．酒精燃烧时将内能转化为化学能
B．试管内的水的内能因为热传递而增加
C．该实验中能量转化情况与汽油机的压缩冲程相同
D．水蒸气对外做功，内能减少，在试管口汽化成小水滴
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．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
二、填空题
11．1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫________．单位是________．燃料燃烧放出热量计算：Q放= ________．焦炭的热值是3.0×107J/kg，它的物理意义_____.燃烧掉100g焦炭的一半，最多可以放出_______J的热量，余下一半的焦炭的热值是________ J/kg．
12．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______。
13．完全燃烧100g酒精所放出的热量为_____J，若其放出的热量有70%被水吸收，能使10kg的水从20℃升高到_____℃。
14．有一箱木炭，它的质量为10kg，热值为3.4×107J/kg．若用掉一半，剩下木炭的热值为_____，半箱木炭燃烧最多放出热量_____ J．
15．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℃））
16．一台汽油机飞轮的转速为3600 r/min， 在1s内汽油机对外做了_______ 次功。如果汽油机在一段时间内消耗了 0.5kg汽油，若这些汽油完全燃烧，可放出热量______ J。汽油机用水作冷却液，是利用水的_______大的特点。（q汽油=4.6×107J/kg）
17．如图所示是A、B两种燃料完全燃烧释放的热量Q与其质量m的关系图，从图中可看出A燃料的热值________(填“大于”“小于”或“等于”)B燃料的热值．同等质量的A、B燃料完全燃烧，B放出的热量________(填“大于”“小于”或“等于”)A放出的热量．
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．有一小轿车在平直公路上匀速行驶10km，消耗燃油1kg，已知汽车的牵引力是1800N，则小轿车发动机的效率是______（燃油热值取4.0×107J/kg）
20．烧烤的主要原料是木炭，100g的木炭完全燃烧可以放出3.4×106J的热量，则木炭的热值为_______J/kg；烧烤时，烤肉的内能增加是通过_______的方式实现的．木炭用掉一半时，剩余木炭的热值将_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）．
三、实验题
21．为了比较两种未知燃料的热值以及两种末知液体的比热容的大小，小明同学设计的实验如图所示，甲、乙、丙三图中装置完全相同。燃料的质量都是10g，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、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______（选填“质量”或“体积”）必须相同；
（2）比较不同液体的比热容，应选择______两图进行实验，实验液体a的比热容ca与实验液体b的比热容cb相比，有ca______cb（选填“>”、“=”或“<”）；
（3）比较不同燃料的热值，应选择______两图进行实验，实验燃料1的热值q1与实验燃料2的热值q2相比，有q1______q2（选填“>”“=”或“<”）；
（4）若在研究不同燃料热值的实验中，记录数据如下表：
燃料 加热前液体温度（℃） 燃料燃尽时液体温度（℃） 燃料的热值（J/kg）
1 15 35 2.4×106
2 15 25 ？
根据表中数据计算：完全燃烧10g燃料1放出的热量为______J；燃料2的热值是______J/kg，通过实验得到的燃料热值与实际相比要偏______（填“大”或“小”），你认为出现这种情况的主要原因是：______。
22．小明利用图甲装置研究某燃料热值。他取少量燃料置于燃烧皿中，测出总质量为30g，点燃后对100g的热水加热4min立即熄灭燃料，再测得燃料和燃烧皿总质量，天平平衡时砝码数量和游码位置如图乙所示，并根据实验数据绘制的水温随时间变化的图像如图丙中a线所示。
(1)如图甲所示，组装实验器材时为了能使温度计液泡与液体充分接触，应调节图中A、B两铁环应先调节_____（选填“A”、“B”）铁环；
(2)在第2-4min的过程中，水_____（选填“吸”或“不吸”）热；
(3)已知此过程中燃料均匀燃烧放热，所放热量仅60%能被水吸收，则该燃料的热值为____J/kg（水的比热容为4.2 103J（kg ℃），整个过程中忽略水的质量变化）；
(4)若实验装置和热损失比例均不变，利用该燃料加热另一杯水绘出了如图丙中b线，则另一杯水的质量_____（选填“大于” “等于”或“小于”）上一杯水质量。
四、计算题
23．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）
24．某饭店用燃气灶烧水，将质量为5kg、温度为20℃的水加热到100℃，该燃气灶烧水时的效率为20%。已知水的比热容为4.2×103J/(kg ℃)，煤气的热值为4.2×107J/kg。求：
（1）水吸收的热量；
（2）实际消耗的煤气为多少千克？
（3）为了节约能源，饭店对燃气灶进行了改进，使燃气灶的效率得到了提高。在同样的条件下将质量为5kg、温度为20℃的水加热到100℃，比原来节省0.04kg的煤气，则现在煤气灶烧水时的热效率是多少？
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 D B C A C C B D D
二、填空题
11．热值 焦耳/千克 qm 1kg焦炭完全燃烧时放出的热量为3.0×107J 1.5×106 3.0×107
12．4.2×105 52.5%
13．3×106 70
14．3.4×107J/kg 1.7×108
15．57.5
16．30 比热容
17．小于 大于
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
19．45%
20．3.4×107 热传递 不变
三、实验题
21．质量 甲丙 < 甲乙 > 2.4×104 1.2×106 小 燃料不可能完全燃烧同时燃料燃烧放出的热量不可能完全被液体吸收
22．B 吸 2×106 等于
四、计算题
23．(1)50kg；(2)6.3×106J；(3)0.225m3
24．（1）1.68×106J；（2）0.2kg；（3）25%
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