人教版九年级上册《14.2 热机的效率》2022年同步练习卷（含答案）

人教版九年级上册《14.2 热机的效率》2022年同步练习卷
一 、单选题（本大题共12小题，共60分）
1.（5分）质量相同的甲乙两种燃料，完全燃烧放出的热量比为：，则它们的热值比为
A. ： B. ： C. ： D. ：
2.（5分）年月日，西昌卫星发射中心成功发射了第四十二、四十三颗北斗导航卫星，北斗三号基本系统星座部署圆满完成，中国北斗定位将能精确到几厘米。发生卫星的火箭常使用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢具有

A. 较低的凝固点 B. 较低的沸点 C. 较大的比热容 D. 较大的热值
3.（5分）甲、乙两汽车的额定功率分别是和，甲、乙两汽车的发动机工作效率分别是和下列有关说法正确的是
A. 甲比乙输出的机械能多
B. 乙比甲输出的机械能多
C. 乙换成热值大的燃料可提高效率
D. 消耗相同多的同标号汽油，甲输出的机械能比乙多
4.（5分）年月日时分，南文昌卫展发射中心，长征五号通五运载火箭搭载嫦娥五号探测器成功发射。发射嫦娥五号的火箭使用的燃料主要是液态氢，这是利用了氢燃料的
A. 热值大 B. 比热容大 C. 密度大 D. 以上说法都不正确
5.（5分）为了节约能源，需提高热机的效率，下列措施不能提高热机效率的是
A. 尽量减少热机部件间的摩擦 B. 尽量增加热机的工作时间
C. 尽量减少废气带走的能量 D. 尽量使燃料充分燃烧
6.（5分）关于热机的效率，下列说法中正确的是
A. 热机做的有用功越多，效率一定越高
B. 热机消耗的燃料越少，效率一定越高
C. 热机做一定的有用功，消耗的燃料越少，效率一定越高
D. 热机做功越快，效率一定越高
7.（5分）某学校每天向学生提供开水，下表所列为几种常见燃料的热值。现将质量为，初温为的水烧开，所需燃料质量最少的是燃料完全燃烧
几种常见燃料的热值
燃料油 酒精 无烟煤 烟煤
约 约
A. 燃料油 B. 酒精 C. 无烟煤 D. 烟煤
8.（5分）对于燃料的热值，下列说法中，属于正确理解的是
A. 燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比
B. 燃料的热值跟燃料的质量成正比
C. 容易燃烧的燃料热值一定大
D. 就某种确定的燃料而言，它的热值是一个确定的值，跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量无关
9.（5分）关于热值的说法，正确的是
A. 没有燃烧的燃料，热值等于零
B. 燃料完全燃烧时，它的热值最大
C. 燃料燃烧时放出的热量越多，热值越大
D. 燃料的热值与燃烧情况无关
10.（5分）对于燃料的热值， 下列说法中，属于正确理解的是：

A. 燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比；
B. 燃料的热值跟燃料的质量成正比；
C. 容易燃烧的燃料热值一定大。
D. 就某种确定的燃料而言， 它的热值是一个确定的值， 跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量无关；
11.（5分）下列热机效率的说法中正确的是
A. 在科技迅速发展的今天，如果对热机改进多方改进，可以使热机效率达到
B. 所使用燃料的热值越大，热机的效率就越高
C. 做功本领越大的热机，其效率一定越高
D. 用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出热量的比例越大，热机效率就越高
12.（5分）小丽为了测试汽车发动机的效率，开车以的平均速度行驶了，用去汽油，已知汽油的密度为，热值为，发动机的功率为，则该汽车发动机的效率为
A. B. C. D.
二 、填空题（本大题共4小题，共20分）
13.（5分）在烧杯中装入、温度为的水，用酒精灯给水加热。若酒精完全燃烧且放出热量的被水吸收，要使水温上升到，则需要完全燃烧 ______ 酒精。【，】
14.（5分）某太阳能热水器内装有温度为的水，阳光照射一天后，水温升高到，热水器内的水吸收了 ______的热量，水的内能是通过 ______的方式被改变的。水的比热容为。
15.（5分）焚烧生活垃圾放出的热量用来发电，是综合利用垃圾的一种方法。据资料显示，仅年全国城市生活垃圾就达若燃烧垃圾可放出的热量，如果将年我国的城市生活垃圾全部焚烧，则放出的热量是______，它相当于______煤炭完全燃烧放出的热量煤炭的热值为。
16.（5分）年月日北斗“一箭双星”在中国西昌卫星发射中心成功发射。发射时采用长征三号乙运载火箭用液态氢作为燃料，液态氢燃烧时将______能转化为______能。
三 、实验题（本大题共2小题，共10分）
17.（5分）为比较酒精和碎纸片这两种燃料的热值，小明采用如图所示的装置进行实验：他将一定质量的酒精和碎纸片分别放入两个燃烧皿中，点燃它们，分别给两个相同的烧杯中装有质量相同的水加热，直至完全燃烧。
小明设计了一张记录数据表格，其中①②项内容漏写了，请你帮他补充完整。
本实验中取相同质量的酒精和碎纸是为了控制变量，本实验除了控制变量法还采用了______物理方法。
实验后根据数据利用公式算出了水吸收热量，结合“酒精”这一数据，算出了酒精热值，算出的酒精热值______可靠不可靠，请说明理由______。
温度
燃料 加热前水温 ① ______
酒精
② ______
18.（5分）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。他们组装了如图甲和乙所示的装置进行实验，记录结果见表：
燃料
前后温度 煤油 菜籽油
加热前的水温
燃料燃尽后水温
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。
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 ______。
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，应依次调节图中、两铁环，应先调节 ______选填“”、“”铁环。
四 、计算题（本大题共2小题，共10分）
19.（5分）热机效率η是指机械做的有用功与机械完成这些有用功所消耗的能量的比值.用P输出表示机械输出的功率,m表示单位时间消耗的燃料质量,q表示燃料的热值.
(1)试推导:η=×100%.
(2)已知汽车发动机的输出功率为75kW,该汽车行驶1 h所消耗的柴油是16 kg,试计算该汽车发动机的热机效率.(=3.3×107J/kg)
20.（5分）如图是某款油电混动小汽车，部分信息如下表。某次测试，质量的测试员驾驶该车以的速度匀速直线行驶。测试中，汽油机既向车轮提供动力，又向蓄电池充电，同时蓄电池又将部分能量通过驱动电机向车轮输送。假设汽油完全燃烧，且忽略蓄电池和电机的热损失，，
测试时：
测试员进入车内未启动汽车时，求该车对水平地面的压强。
前进时牵引力为，求牵引力做的功及功率。
驱动汽车所需能量的直接来自汽油燃烧，汽油燃烧放出热量的用于汽车行驶和蓄电池充电，其中向蓄电池充电的能量为，求该次测试消耗的汽油质量。
空车质量
车轮与地面接触总面积
答案和解析
1.【答案】A;
【解析】解：
由题知，质量之比：：，这两种燃料完全燃烧放出的热量之比：：，
由得两种燃料的热值之比：
：：：：。
故选：。
知道两种燃料放出热量和质量之比，利用燃料完全燃烧放热公式求这两种燃料热值之比。
该题考查了学生对燃料完全放热公式的掌握和运用，因为是求比值，要细心，防止因颠倒而出错
2.【答案】D;
【解析】
此题主要考查学生对热值定义的拿握情况，需要根据火箭的具体应用来分析。
热值是指千克的某种燃料完全燃烧后释放的能量，热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时，释放出的热量越多，所以在选择火箭燃料时首先应该考虑燃料热值的大小。

卫星的火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量；
故不符合题意，符合题意。
故选。
3.【答案】D;
【解析】解：
、甲、乙两汽车的额定功率分别是和，甲的额定功率小于乙的额定功率，表示乙汽车做功快，但不知道做功时间，所以乙汽车做功不一定多，即无法比较两汽车输出机械能的多少，故错误；
、乙换成热值大的燃料，只能保证在质量相同时完全燃烧放出的热量更多，并不能减少热量的损失，不能提高热机的效率，故错误；
、消耗相同多的同标号汽油，汽油完全燃烧放出的热量相同，由题可知甲的效率大于乙的效率，由可知甲输出的机械能做的有用功比乙多，故正确。
故选：。
利用下列知识分析判断：
汽车的功率大，表示做功快，但不一定做功多；
热值是燃料的一种特性，某种燃料热值大，表示完全燃烧该燃料与质量相同的其它燃料相比，放出更多的热量；
汽车的效率高，表示用来做有用功的能量输出的机械能与汽油完全燃烧放出的热量的比值大，但做的有用功不一定多。
此题主要考查了学生对功率、燃料热值、热机效率的了解与掌握，关键是明确：功率大，表示做功快，但不一定做功多；效率高，表示用来做有用功的能量与汽油完全燃烧放出的热量的比值大，但做的有用功不一定多。
4.【答案】A;
【解析】解：
发射火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量，故正确。
故选：。
热值是指千克的某种燃料完全燃烧后释放的能量，热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时，释放出的热量越多，所以在选择火箭燃料时首先应该考虑燃料热值的大小。
此题主要考查学生对热值定义的掌握情况，需要根据火箭的具体应用来分析。
5.【答案】B;
【解析】解：热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。所以减少热量的损失可以提高热机的效率。所以使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦都可以减少热量的损失，提高效率。
增加热机的工作时间，并不能减少热量的损失，所以不能提高热机的效率。
故选：。
要解决此题，需要掌握热机的效率的概念。热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。比值越大，效率越高。
此题通过考查影响热机效率的几个因素，考查了学生对热机效率的理解。要知道要想提高热机的效率，就要减少热量的损失。
6.【答案】C;
【解析】【解析】
此题主要考查了热机的效率以及影响热机效率的因素，并且考查了热机效率与功率的区别。
热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比。功率是表示物体做功快慢的物理量。

热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比；
当热机做一定的有用功，消耗的燃料越少，效率一定越高；故正确；
当热机消耗的燃料一定，做的有用功越多，效率就一定越高；故选项、错误；热机做功越快，表示热机的功率越大，与效率无关；故选项错误。故选。
7.【答案】A;
【解析】解：由表中数据可知，几种燃料的热值大小关系为：，
将质量为，初温为的水烧开需要吸收的热量一定，假如燃料完全燃烧释放的热量全部被水吸收，燃料油的热值最大，所需燃料的质量最少。
故选：。
某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值；燃料完全燃烧时，放出相同的热量，热值越大，所需燃料越少。
此题主要考查学生对热值概念的理解和掌握，难度不大。
8.【答案】D;
【解析】解：燃料的热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关，、、不符合题意，D正确。
故选：。
这道题主要考查了解热值的定义及其物理意义。
本题的解题关键是知道热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关。
9.【答案】D;
【解析】
某种燃料完全燃烧放出的能量，叫做这种燃料的热值。热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关。据此分析判断。
此题主要考查了学生对热值概念的了解与掌握，明确热值是燃料的一种特性只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等无关是本题的关键。

热值就是某种燃料完全燃烧放出的热量，燃料的热值仅与燃料的种类有关，与有没有燃烧、燃烧情况、燃料的质量和燃烧放出热量的多少无关，故错误；正确。
故选。

10.【答案】D;
【解析】
此题主要考查了解热值的定义及其物理意义．

燃料的热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关，
故选
11.【答案】D;
【解析】
利用内能做功的机器叫做热机，做功冲程将高温高压燃气的内能转化为活塞运动的机械能；
热机的转动部分要克服摩擦做额外功，效率就不可能达到；
热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比；
热机的使用会带来环境问题，效率也比较低，是需要改进的地方，任何机械的效率都不可能达到

、使用热机不可避免的要克服机器部件摩擦做额外功，效率不可能达到，故错误；
、热机的效率与燃料的热值无关，故错误；
、做功本领越大的热机，其效率不一定高，故错误；
、有用功占燃料完全燃烧放出热量的比例越大，热机的效率越高，故正确．
故选

12.【答案】B;
【解析】解：汽车行驶的速度，
由可得，汽车行驶时间：
，
发动机对汽车做的功：
，
汽油完全燃烧放出的热量：
；
汽车发动机的效率：
。
故选B。
知道汽车速度和行驶路程，利用速度公式求汽车行驶的时间，再利用求发动机对汽车做的功有用能量；
知道汽油的体积、汽油的密度，利用密度公式求汽油的质量，再利用燃料完全燃烧放热公式求汽油完全燃烧放出的热量总能量，再利用效率公式求发动机的效率。
该题考查了学生对速度公式、功率公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的掌握和运用，知识点多，要求灵活选用公式计算。
13.【答案】5;
【解析】解：水吸收的热量：；
酒精燃烧放出的热量的被水吸收，根据可知，酒精完全燃烧放出的热量为：；
消耗酒精的质量为：。
故答案为：。
知道水的质量、水的比热容、水的温度升高值，利用吸热公式求水吸收的热量；
由题知，酒精燃烧放出的热量的被水吸收，根据求出酒精放出的热量，利用求需要酒精的质量。
此题主要考查了学生对吸热公式、燃料完全燃烧放热公式的掌握和运用，利用好是本题的关键。
14.【答案】2.94×107 热传递;
【解析】解：水吸收的热量：
；
太阳热水器内的水吸收热量，温度升高、内能增大，是通过热传递改变的。
故答案为：；热传递。
知道水的质量、初温和末温、比热容，利用吸热公式求热水器内的水吸收的热量；
改变物体内能的方法有二：一是做功，二是热传递内能从高温物体或物体的高温部分传给低温物体或物体的低温部分。
此题主要考查了吸热公式的应用、改变物体内能的方法，属于基础题目。
15.【答案】2.25×1018 ; 7.5×1010 ;
【解析】解：生活垃圾全部焚烧放出的热量：
，
，
需要完全燃烧煤炭的质量：
。
故答案为：；。
知道生活垃圾总质量，和燃烧垃圾可放出的热量，可求全部燃烧放出的热量；这些热量若由完全燃烧煤炭获得，利用求出需要完全燃烧煤炭的质量。
该题考查了学生对燃料完全燃烧放热公式的掌握和运用，因数值大，注意科学记数法的正确使用。
16.【答案】化学 内;
【解析】解：氢是一种燃料，氢在燃烧时，将化学能转化为内能。
故答案为：化学；内。
燃料在燃烧时，化学能转化为内能。
此题主要考查了燃料燃烧时能量的转化，属于基础知识。
17.【答案】转换法 不可靠 酒精燃烧放出的热量不能被水全部吸收 加热后的水温/℃ 10g碎纸片;
【解析】解：
①需要记录加热前后水的温度，用来计算水吸收的热量；
②要比较酒精和碎纸片这两种燃料的热值，根据控制变量法的思想，酒精和碎纸片的质量必须相等；
实验中水吸热的多少是通过水升高的温度高低来反映的，这种方法叫做转换法；
由于酒精燃烧放出的热量不能被水全部吸收，所以算出的酒精热值不可靠，因此不能用本装置来测量酒精的热值。
故答案为：①加热后的水温；②碎纸片；转换法；不可靠；酒精燃烧放出的热量不能被水全部吸收。
根据控制变量法进行分析，比较酒精和碎纸片这两种燃料的热值，需使质量相同，加热水的质量相同，根据水升高的温度进行比较；
转换法：实验中通过水升高温度的多少来反映物质吸热的多少；
酒精燃烧释放的热量没有被水完全吸收，酒精可能没有完全燃烧，据此分析燃烧值的测量值与真实值间的关系。
本题通过实验考查了学生对控制变量法和转换法的应用，同时考查了学生对热量、比热容的理解和掌握，考查了学生对实验情况的分析。
18.【答案】水温升高的多少 控制变量 种类 散热 小明 煤油 B;
【解析】解：
①质量相同的水，温度变化越大，说明吸收热量越多，所以实验中通过水温升高的多少来表示煤油和菜籽油放出热量的多少；
②要探究不同燃料热值的大小，应使其它条件相同，只有燃料的种类不同，即用到控制变量法；
根据热传递的条件，水温与周围环境温度相差越大，越容易发生热传递，若水的初温不同，便可造成水的散热情况不同，所以实验中应控制水的初温相同；
③由上分析知，小明的分析更加合理；
根据表格中数据，相同质量的两种燃料燃烧完后，用煤油加热的水温升高较大，说明煤油放出的热量较多，即煤油的热值较大；
组装实验仪器时，应根据酒精灯及其火焰的高度先固定图中的铁环，使酒精灯的外焰正好能给烧杯加热，然后再固定图中的铁环，这样可以避免重复调整。
故答案为：①水温升高的多少；②控制变量；种类；散热；③小明；煤油；。
由于燃料的热值不能直接测量，所以通过水温升高的度数大小来体现燃料的热值大小，又由于燃料燃烧释放的热量既与燃料的质量多少有关，又与燃料的热值大小有关，根据此进行分析；
组装实验仪器是实验中的一个重要环节，应从最优化的角度去考虑，避免重复调整。
根据，质量相同的不同燃料，完全燃烧放出的热量与其热值有关，根据水温的变化情况可得知两种燃油燃烧放出热量的大小关系，从而判断出燃油的热值大小，整个过程中应用了控制变量法。
19.【答案】(1) 由热机效率的定义可以得出
η= ×100%=×100%=×100%
(2)51.1%;
【解析】(1)由热机效率的定义可以得出
η= ×100%=×100%=×100%
(2)该汽车发动机的热机效率:
η=×100%=×100%=51.1%
20.【答案】解：（1）汽车对水平地面的压力：F=G=mg=（950kg+50kg）×10N/kg=104N，
该车对水平地面的压强为：p===105Pa；
（2）汽车的牵引力F牵=1000N，
0.5h通过的路程为：s=vt=72km/h×0.5h=36km=3.6×104m，
牵引力做的功为：W=F牵s=1000N×3.6×104m=3.6×107J；
牵引力做功的功率为：P===2×104W；
（3）汽车行驶时，汽油燃烧放出的热量为Q放=，其中只有η2=40%用来行驶和充电，
根据题意，则有Q放η2=η2=E1η1+E2，即E1η1=η2-E2，
代入数据可得：3.6×107J×65%=m×4.6×107J/kg×40%-1.34×107J，
解得m=2kg。
答：（1）测试员进入车内未启动汽车时，该车对水平地面的压强为105Pa；
（2）前进时牵引力为1000N，牵引力做的功为3.6×107J，功率为2×104W；
（3）该次测试消耗的汽油质量为2kg。;
【解析】
利用可求出对水平地面的压力，再利用可求出该车对地面的压强；
已知汽车的牵引力，先利用求出汽车行驶的路程，再利用可求出牵引力做的功，利用可求出牵引力做功的功率；
汽车行驶时，汽油燃烧放出的热量为，其中只有用来行驶和充电，根据题意，则有，即，代入数据得出燃料的质量。
此题主要考查了压强、速度、功、功率和效率的计算，解题关键是理解好汽油完全燃烧放出的热量中，只有用来行驶和充电，得出关系式。