14.2 热机的效率同步测试 2022-2023学年人教版九年级物理全一册(含答案)

14.2 热机的效率
一、单选题
1．煤炭是一种重要能源。为判断煤炭品质的优劣，最科学的方法是检验煤炭的（　　）
A．比热容 B．密度 C．热值 D．温度
2．关于燃料的热值，下列说法中正确的是（　　）
A．汽油的热值为4.6×107J/kg，表示每燃烧1kg的汽油可以获得4.6×107J的热量
B．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多
C．燃料不燃烧时，热值为0
D．燃料的热值与燃料燃烧时放出的热量和质量无关
3．做同样的有用功，甲、乙柴油机用时和消耗柴油对比如下，下列说法正确的是（　　）
柴油机 完成工作量 时间 消耗柴油
甲 相同 3h 5kg
乙 2h 6kg
A．甲的功率较大，热机效率较低 B．甲的功率较大，热机效率较高
C．乙的功率较大，热机效率较高 D．乙的功率较大，热机效率较低
4．为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”目标，东风汽车集团研发了一款新型汽车。与某款汽车同样油耗和使用条件下，发动机工作时，尾气中“汽油味”明显降低，动力更强劲。如图为其发动机某一冲程示意图，下列有关说法错误的是（　　）
A．尾气中“汽油味”降低，是因为汽油在汽缸中燃烧比较完全
B．该冲程为做功冲程，内能转化为机械能
C．汽油在汽缸内完全燃烧，发动机效率可达100%
D．该发动机减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护
5．如图甲是热机的能量流向图。图乙显示的是甲、乙两热机的参数。甲、乙相比，甲的（　　）
　　
A．有用机械能较大 B．损失能量较小
C．燃料的化学能较大 D．热机效率较低
6．如图是“探究不同物质吸热升温的现象”和“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的甲、乙两组实验装置，下列关于两组实验的说法正确的是（　　）
A．每组实验中，燃料的质量均应相等
B．每组实验中，杯中物质的质量均应相等
C．每组实验中，都需要用到天平和秒表
D．每组实验中，均应保证温度计上升的示数相同
7．甲、乙两台汽油机，甲汽油机的效率为30%，乙汽油机的效率为20%，则下列说法正确的是（　　）
A．甲汽油机做的功比乙汽油机做的功多
B．甲汽油机的功率比乙汽油机的功率大
C．在相同的时间内甲汽油机燃烧的汽油比乙汽油机的多
D．在消耗相同的汽油时，甲汽油机做的有用功比乙汽油机多
8．小明用酒精灯将质量为100g、初温为20℃的水加热到90℃（未沸腾），共燃烧了7g酒精[c水=4.2103J/（kg℃，酒精的热值为q=3107J/kg]。则（　　）
A．水吸收的热量是2.94×107J，效率为14%
B．水吸收的热量是2.94×104J，效率为14%
C．水吸收的热量是2.94×107J，效率为1.4%
D．水吸收的热量是2.94×104J，效率为1.4%
9．2022年北京冬奥会和冬残奥会即将开幕，在比赛期间所有冬奥场馆将全部使用“绿电”，（“绿电”是指在发电过程中，二氧化碳排放量为零或趋近于零，比火力发电等其他方式对环境的影响大幅度减小）。这将是奥运史上首次实现全部场馆绿色电能供应，预计消耗“绿电”约，可以节约标准煤，减排二氧化碳。若所节约的标准煤完全燃烧，则放出的热量约为（煤约为）。（　　）
A． B． C． D．
二、填空题
10．热机的效率是衡量汽车发动机性能的关键指标。2020年9月，我国潍柴集团发布全球首款热机的效率突破50%的商业化柴油机，这一成果的意义犹如人类历史上首次百米赛跑突破10s。立志成为汽车设计师的小明，也想设计改造发动机，使热机的效率达80%。考虑影响热机效率的因素，你认为小明可以在哪些方面改进创新？___________。假如小明的设想实现了，会给我们的生活带来哪些影响？___________。（写出一条即可）
11．为了测量某种液体的比热容，某实验小组同学用酒精灯给某液体加热，已知酒精的热值3.0×107J/kg，热量20％被液体吸收。测得2kg的液体温度升高30℃，消耗酒精24g，则这种液体的比热容为________J/（kg·℃）。
12．2020年5月5日，我国“长征五号B”大型运载火箭首飞成功，火箭使用液态氢作燃料是因为液态氢的______较大；火箭向下喷射燃气获得推力加速上升，是内能转化为______能。
13．已知干木柴的热值是1.2×107J/kg，假设完全燃烧700g干木柴放出热量全部被20千克水吸收（不考虑热量损失），在一个标准大气压下，能够使水的温度由20℃升高到______℃。
14．小明利用家中的燃气表和温度计测量燃气灶烧水的效率。将的水从加热到，消耗了天然气（假设天然气完全燃烧），已知水的比热容为，天然气的热值为，则此次燃气灶烧水的效率为______。
15．已知某种汽油的热值是4.6×107J/kg，现有汽油0.02kg，完全燃烧其中的一半，汽油放出的热量是__________J；若上述放出的热量使2kg的水温度升高25℃（未沸腾），则水吸收的热量为__________J；剩余0.01kg的汽油热值是__________J/kg。（已知c水=4.2×103J/(kg·℃)。如图为某汽油机工作时能量转化图，该汽油机的效率是_____。
16．如图A所示，迅速来回拉动绳子，可以看到塞子被顶出，塞子被顶出过程的能量转化相当于B图中的_____（甲/乙/丙/丁）冲程能量转化过程。若B图中的四缸四冲程柴油机中某一缸的各参数如图C所示，1s内该缸对外做功_____次，在每个做功冲程里该单缸对外做功_____J，若该冲程消耗柴油0.0625g，理论上该冲程的热机效率为_____%。（）
三、计算题
17．用燃气锅炉烧水时，把质量为100kg、初温为20℃的水加热到100℃，共完全燃烧了天然气，已知，（当时气压为标准大气压）。求：
（1）水吸收的热量；
（2）燃气锅炉烧水时的效率；
（3）可燃冰是一种新型能源，它是水和天然气在高压低温环境下形成的类冰状结晶物质，若可燃冰的热值约为天然气的150倍，换用可燃冰为燃料，锅炉的效率不变，则完全燃烧可燃冰可以使10t初温为10℃的水温度升高多少℃？
18．某品牌无人驾驶汽车在一段平直的公路上匀速行驶6.9km，用时345s，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：
（1）消耗的燃油完全燃烧放出的热量是多少J？
（2）汽车牵引力做功的功率是多大？
（3）汽车发动机的效率是多大？
参考答案
1．C
2．D
3．D
4．C
5．B
6．B
7．D
8．B
9．A
10．改良发动机结构 节能（环保）
11．2.4×103
12．热值 机械能
13．100
14．
15．4.6×105 2.1×105 4.6×107 40%
16．乙 25 1000 40
17．（1）3.36×107J；（2）32%；（3）24℃
18．（1）；（2）；（3）20%