物理刷题训练5：热机的效率（有答案）

物理刷题训练5：热机的效率
姓名：___________班级：___________
一、单选题
1．关于热机，下列说法正确的是（　　）
A．随着科学技术的发展，热机的效率可达到100%
B．四冲程汽油机在工作过程中，进气门和排气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程
C．汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞
D．柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大
2．下列关于物理概念及其含义的说法正确的是
A．酒精的比热容是2.4X 103J / (kg·℃)，表示1kg酒精吸收的热量是2.4×103J
B．一台机器的输出功率为1kW，表示这台机器1s内对外做的功是1000J
C．酒精的热值是3.0 X 107J/kg，表示1 kg酒精具有的能量是3.0×107J
D．一台机器的机械效率是40%，表示这台机器可以省掉40%的功
3．为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施不能提高热机效率的是（　　）
A．尽量增加热机的工作时间
B．尽量减少热机内部各部件间的摩擦
C．让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全
D．在设计与制造热机时要不断改进与创新，以减少能量的损失
4．一台柴油机中的燃料完全燃烧放出了8×107 J的热量，共计损失了4.8×107 J能量，下列说法错误（ ）
A．该柴油机的效率为40%
B．用来做有用功的能量为3.2×107 J
C．通过科技进步，在未来可以实现能量零损失
D．减少机械间的摩擦可以提高热机效率
5．如图，是某内燃机能量走向示意图，该内燃机的热机效率是（　　）
A．10% B．25% C．30% D．75%
6．下列关于热值和热机效率的说法，正确的是（　　）
A．使燃料燃烧更充分，可以增大热值 B．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
C．柴油机的热机效率通常为100% D．燃料燃烧释放的热量越大，热值越大
7．为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施不能提高热机效率的是（　　）
A．让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全
B．尽量增加热机的工作时间
C．尽量减少热机内部各部件间的摩擦
D．在设计与制造热机时要不断改进与创新，以减少能量的损失
8．木炭的热值为3.4×107J/kg，它表示1kg木炭
A．具有3.4×107J的热量
B．具有3.4×107J的内能
C．完全燃烧对外做功3.4×107J
D．完全燃烧放出热量3.4×107J
9．下列关于热机、热值的说法正确的是
A．汽油机、柴油机都有火花塞和喷油嘴这两个关键部件
B．某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比叫这种燃料的热值，单位是kg/J
C．柴油机工作的效率是35%，说明它工作时柴油燃烧释放的能量65%转化为有用功
D．四冲程内燃机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的
10．关于燃料的热值，以下说法中正确的是（ ）
A．燃料燃烧时，质量越大，热值越大
B．燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小
C．燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值
D．燃料的热值与燃料的种类有关系，与燃料的质量和燃烧状况无关
11．某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km，用时5min45s，消耗燃油1.5kg，已知汽车的牵引力是2000N，燃油的热值为4.6×107J/kg，假设燃油完全燃烧。通过计算可知，下列结果正确的是（）
①汽车行驶速度是72km/h ②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.8×107J
③汽车发动机的效率是20% ④汽车牵引力做功的功率是30kW
A．只有①和② B．只有①和③ C．只有②和③ D．只有②和④
二、填空题
12．氢气热值为1.4108J/kg，其表示的物理意义是_______________；完全燃烧0.5kg的氢气可放出热量________J；若一罐氢气用去一半，剩余氢气的热值为_______。
13．2017年6月2日中央电视台报道，我国在南海海底实现“可燃冰”连续稳定产气22天．完全燃烧值为5.6×109J/m3的可燃冰2m3，放出的热量是___________J，相当于完全燃烧热值为2.8×107J/m3的天然气________m3放出的热量．
14．天然气的热值为4.4×107J/kg，小明烧开一壶水消耗了0.05kg。完全燃烧这些天然气放出热量为_________J；水沸腾时壶盖被顶起，这是内能转化为________能，汽油机的________冲程与此原理相似。
15．若用效率为40%的燃气热水器将质量为10kg、初温为20℃的水加热到40℃，则需要完全燃烧____________m3的燃气。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，燃气的热值为4.2×107J/m3]
16．一台单缸四冲程汽油机在一个工作循环中消耗了10g汽油（汽油的热值为4.6×107J/kg），这些汽油完全燃烧产生的热量是__________J。如果这台汽油机的效率为30%，则一个工作循环中输出的有用机械能为_________J。若该汽油机的转速为3000r/min，则该汽油机每秒钟有______冲程，对外做功______次。
17．内燃机是利用_________来做功的机器，某内燃机工作时能量流向为：燃料燃烧的内能为燃料完全燃烧所放出热量的97%，废气带走的能量为40%，散热损失的能量为16%，机械损失的能量为14%，则该内燃机的效率为_________。
18．某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg的水加热，同时绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线，若在6min内完全燃烧了0.2kg的煤，水的比热容为4.2×103J/（kg.℃），煤的热值为3×107J/kg.煤完全燃烧产生的热量___________ J；在烧水过程中，____________ 热效率最高（选填“0～2min”、“2～4min”或“4～6min”），其值为 __________ .
三、计算题
19．已知煤气的热值为3.6×107J/m3，0.28m3的煤气完全燃烧放出的热量是多少？若这些热量的50%被温度为20℃，质量为30kg的水吸收，则水温升高多少？[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
20．2020年5月13日，备受大家关注的“悬崖村”的村民们逐渐搬进位于凉山州昭觉县城的易地扶贫搬迁安置点，实现了“拎包入住”。易地扶贫搬迁安置户小强同学家里有一个容积为5L的水壶，水壶里装有3.5kg初温为50°C的水，他用家里的液化气炉具把水加热到70°C使用。(已知液化气的热值q=4.9×107J/m3)求：
(1) 烧水过程水吸收了多少热量？
(2) 若实际使用了0.02m3的液化气，则该液化气炉具的效率是多少？
21．若家用天然气的热值为4.2×107J/m3 水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）．
(1) 完全燃烧0.04m3天然气放出的热量是多少？
(2) 若某新型天然气灶烧水的效率为40%，完全燃烧0.04m3天然气可使室温下5kg的水温度升高多少？
22．如今太阳能热水器已走进了千家万户，某家庭太阳能热水器某天内接收太阳能的总热量为2.52×107J，使质量为80kg、初温为20℃的水温度升高到50℃，求：
(1) 已知干木柴的热值为q＝1.2×107J/kg，若由燃烧干木柴来提供2.52×107J的热量需要完全燃烧多少千克干木柴？
(2) 这天该太阳能热水器中的水吸收的热量是多少？[水的比热容为c＝4.2×103J/（kg·℃）]
(3) 该太阳能热水器的效率是多少？
23．将质量为200g、初温为25℃的铁块放在火炉中，相当长时间后取出，立即投入盛有1kg水的杯子里，水的温度由18℃升高到40℃，若热量损失为10%。[c铁=0.46×103J/（kg ℃）]
(1) 求炉火的温度；
(2) 用干柴加热该火炉，若干柴完全燃烧所释放热量的30%被铁块吸收，需要多少干柴？（干柴的热值是1.2×107J/kg）
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5参考答案
1．B
2．B
3．A
4．C
5．B
6．B
7．B
8．D
9．D
10．D
11．B
12．1kg的氢气完全燃烧放出的热量为1.4108J 0.7108J 不变
13．1.12×1010 400
14．2.2×106 机械 做功
15．0.05
16．4.6×105 1.38×105 100 25
17．内能 27%
18．6×106 0～2min 63%
19．
20．(1) 2.94×105J；(2) 30%
21．(1)1.68×106J；(2)32℃．
22．(1)2.1kg；(2) ；(3)40%
23．(1)1141.3℃；(2) 0.0285kg。
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