第十四章 第2节热机的效率2021-2022学年人教版物理九年级全一册（含答案）

2021-2022学年人教版物理九年级能力检测
第十四章 第2节 热机的效率
一、单选题
1． 关于燃料的热值，下列说法中正确的是（ ）
A．燃料的热值与燃料是否完全燃烧有关
B．容易燃烧的燃料热值一定更大
C．1.5kg煤油用掉0.5kg后热值不变
D．煤的热值比干木柴的大，煤燃烧放出的热量比干木柴燃烧放出的热量多
2． 甲柴油机的效率比乙柴油机的效率低，这表明（ ）
A．甲的功率比乙小
B．甲做的功比乙少
C．甲消耗的柴油多
D．甲柴油机将内能转化成机械能的百分比小
3． 2020年11月24日，我国在海南昌航天发射场，用长征五号运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器 长征五号火箭采用波发氢液氧推进剂，使用液氢作为燃料是因为液氢具有较大的（ ）
A．比热容 B．热值 C．热量 D．内能
4． 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
5． 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
6． 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
7． 下列说法正确的是（ ）
A．燃料的热值与燃料燃烧情况无关
B．容易燃烧的燃料的热值一定大
C．煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量比燃烧干木柴放出的热量一定多
D．1kg的煤的热值是2kg煤的热值的一半
8． 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
9． 2020年11月24日长征五号遥五运载火箭顺利将嫦娥五号探测器送入预定轨道，开启我国首次地外天体采样返回之旅。长征五号火箭发动机的推进剂采用液氧、液氢和煤油，之所以采用液氢作为燃料，主要是因为液氢具有（ ）
A．较大的密度 B．较大的热值 C．较高的沸点 D．较高的燃点
10．现有两个使用同一种燃料的加热器，用它们分别对甲、乙两种不同的物质加热。已知甲物质的比热是乙物质的2倍，甲物质的质量是乙物质的，当甲物质升高的温度是乙物质的时（甲、乙物质的物态都不发生改变），加热甲物质所用燃料是加热乙物质的，则两加热器利用热能的效率之比是（ ）
A．1：1 B．1：2 C．3：2 D．2：1
二、填空题
11．太阳能热水器吸收1.4×107J的能量能把质量为20kg的水从25℃加热到75℃，则水吸收的热量为_______J，热水器的热效率为________.[水的比热容为4.2×103J/（kg℃）]
12．如果用燃料释放的能量来开动热机，用来做________功的那部分能量与燃料完全燃烧时所放出的能量之比，叫做热机的效率，一般来说，汽油机的效率________(选填“高于”或“低于”)柴油机的效率。
13．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。
14．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℃））
15．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”）。
16．可燃冰是一种新能源，它是水和天然气在高压低温下形成的类似冰状结晶物质，主要成分是甲烷，我国可燃冰的开采技术处于世界领先水平，用燃气锅炉烧水时，将500kg初温20℃的水加热到100℃，共燃烧了0.1m3的可燃冰，这个过程中水吸收的热量为______J。完全燃烧0.1m3可燃冰放出的热量为______J，燃气锅炉烧水时的效率为______。[c水=4.2×103J/（kg·℃），可燃冰热值q=6.0×109J/m3]
17．汽油的热值是4.6×107J/kg，一桶汽油用去一半后，剩余汽油的热值为_______J/kg；医院的一个氧气瓶，瓶内氧气密度是9kg/m3，在抢救病人时用去了，则瓶内剩余氧气的密度为_______kg/m3。
18．焦炭的热值是3.0×107J/kg，其物理意义是______；若完全燃烧2.6kg焦炭，放出______的热量.
19．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）
20．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__________。
三、实验题
21．小明和小辉学习了燃料的热值后，他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他们组装了如图1和2所示的装置进行实验，记录结果见下表：
燃料前后温度 煤油 菜籽油
加热前的水温/℃ 25 25
燃料燃尽后的水温/℃ 44 34
(1)为了保证实验结论的可靠性，小明和小辉选择了两套完全相同的装置，并且控制油的质量以及水的质量相同。但对于两杯水的初温他们的看法却不同。请将下列他们的想法补充完整：
①小辉认为实验中是直接用_______来表示煤油和菜籽油放出热量的多少。所以，实验中两杯水的初温可以不同；
②小明认为因为探究过程中他们采用了_______法，所以只有燃料的_____不同，其他因素都必须控制相同。如果两杯水的初温不同，那么水的蒸发快慢以及水与周围环境的温差都不相同，于是两杯水的_______就不相同，就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多，而水吸收的热量少、水温变化小的情况。所以，实验时必须控制水的初温相同；
③你认为_________（小明/小辉）的想法更合理；
(2)根据他们的实验记录，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大是___________；
(3)小明和小辉在实验前用天平分别测出了烧杯中水的质量以及燃油的质量。并由记录的数据，利用公式Q吸=cm（t﹣t0）计算出了水吸收的热量。小辉想通过这些数据计算出煤油和菜籽油的热值。你认为他的计算结果是______的（可靠/不可靠）。
22．如图所示，小李用装有少量的煤油和酒精的两盏灯，分别给两杯相同的水加热。待煤油和酒精燃尽时，根据水温的变化比较两种燃料的热值大小，请根据小李的方案回答下列问题：
(1)实验前装入灯中的煤油和酒精的______必须相同；
(2)在燃料燃尽前，如果两个烧杯中的水均己沸腾，则该实验______（选填“能”或“不能”）达到小李的目的；
(3)燃料燃尽后，甲温度计的示数比乙温度计的示数高，由此判断______（选填“煤油”或“酒精”）的热值大；
(4)该实验也可以粗略测出燃料的热值，与标准的热值相比，该实验测得的热值______（选填“偏大”或“偏小”），其主要原因是：______。
四、计算题
23．已知某汽油机工作一段时间，消耗2kg的汽油放出8×107J的热量，对外做功2.5×107J。求该汽油机的效率。（汽油的热值q=4.6×107J/kg）
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？
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 C D B A C D A B B A
二、填空题
11．4.2×106 30%
12．有用 低于
13． 重力 运动
14．57.5
15．8.8×105J 不变
16．1.68×108 6.0×108 28%
17．4.6×107 6
18．1kg的焦炭完全燃烧时所释放出的热量是3.0×107J 7.8×107J
19．0.6×103 2×10－3
20．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
三、实验题
21．水温升高的多少 控制变量 种类 散热 小明 煤油 不可靠
22．质量 不能 煤油 偏小 有热损失
四、计算题
23．解：
24．（1）1.68×106J；（2）0.2kg；（3）25%
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