第十四章 第2节 热机的效率2021-2022学年人教版物理九年级同步练习（有答案）

2021-2022学年人教版物理九年级温故知新
第十四章 第2节 热机的效率
一、单选题
1． 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
2． 一杯酒精减少一半后，则（ ）
A．热值减半、比热容不变 B．热值和比热容都不变
C．热值和比热容都减半 D．热值不变、比热容减半
3． 下表中所列为几种常见燃料的热值。学校在室温10℃时，每天向学生供100 kg开水，若使用表中所示的燃料烧这些水，则所需燃料最少的是(燃料完全燃烧)（ ）
几种常见燃料的热值/（J·kg-1）
汽油 酒精 无烟煤 烟煤
4.6×107 3.0×107 约3.4×107 约2.9×107
A.汽油 B.酒精 C.无烟煤 D.烟煤
4． 如图是某内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的热机效率是（ ）
A．25% B．35% C．40% D．75%
5． 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
6． 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
7． 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
8． 下列关于热机和环境保护的说法中正确的是（ ）
A.热机的效率是描述热机性能的重要指标
B.当前热机的效率可以达到100%
C.汽车排出的尾气越浓，汽油机的效率越高
D.热机是通过燃料的燃烧获取化学能并转化为机械能的装置
9． 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
10．“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。
二、填空题
11．一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能量为6.6×106 J，这些能量需要完全燃烧0.55 kg的干木柴才能得到，则干木柴的热值为 J/kg；干木柴用掉一半后，剩余干木柴的热值将 ____(填“变大”“变小”或“不变”)．
12．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℃）]
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。
14．一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）
15．某汽油机的效率是25%，在汽油机内完全燃烧2kg汽油时产生的热量通过汽油机的转化，能对外做 J的有用功。(汽油的热值为4.6×107J/kg)
16．新农村建设中正大力推广使用瓶装液化气，如果每瓶中装入10 kg液化气，液化气的热值取4.2×107 J/kg，则每瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是 J，若放出的热量有30%被水吸收利用，则在标准大气压下，600 L、20 ℃的水温度可升高 ℃.[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
17．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。
18．一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能量为1.32×107J，这些能量相当于完全燃烧1.1kg的干木柴才能得到，则干木柴的热值为______J/kg
19．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．
20．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”）。
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．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．如图所示是一款无人驾驶汽车原型图。汽车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况。该款车以20m/s的速度在一段平直的公路上匀速行驶了3km时，消耗汽油0.4kg。假设汽油完全燃烧，汽油的热值为4.5×107J/kg，汽油机的效率为30%，那么在这段运动过程中，求：
(1)该汽车发动机做的有用功是多少？
(2)汽车行驶中受到的阻力多大？
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 B B A B D B C A D C
二、填空题
11．1.2×107 不变
12．4.2×106 30%
13． 重力 运动
14．30 比热容
15．2.3×107
16．4.2×108 50
17．有用 低于
18．1.2×107
19．小于 大于
20．8.8×105J 不变
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．B 吸 2×106 等于
四、计算题
23．(1) 5.4×106J；(2) 1800N
24．（1）1.68×106J；（2）0.2kg；（3）25%
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