沪科版九年级物理13.4《热机效率和环境保护》课时练（含答案）

沪科版九年级物理《热机效率和环境保护》课时练（含答案）
一、单选题
1．为了提高热机的效率，你认为下列方法无效的是（　　）
A．设法有效利用尾气中带走的那部分热量B．经常对热机进行保养和润滑以减小各种摩擦
C．使燃料尽量充分燃烧提高燃料的利用率D．更换热值更高的燃料
2．对于的理解，下列说法正确的是（　　）
A．热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比
B．燃料燃烧不充分时，部分能量将被浪费掉，热值将减小
C．燃料燃烧时，放出的热量越多，燃料的热值越大
D．某种燃料的热值大小与是否充分燃烧无关
3．下列说法中，正确的是（　　）
A．冰在熔化时温度不变内能增加
B．物体温度升高时一定吸收了热量
C．在0℃所有物体的分子都停止了运动
D．由公式说明热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比
4．内燃机的发明，使人类的许多梦想得以实现，飞机、潜艇、坦克等，都是在内燃机发明之后才研制成功的。如下左图是某内燃机的能量流向图，关于内燃机，下列说法正确的是（　　）
A．该内燃机的热机效率为30%
B．内燃机是一种环保型的机器
C．减小机械摩擦可提高内燃机的效率
D．内燃机的四个冲程都把内能转化为机械能
5．如上右图所示，汽车发动机内的燃气燃烧释放的能量只有少部分转化为机械能被利用，其余的都散失掉了。下列说法中无法有效提高燃料利用率的是（　　）
A．利用涡轮增压技术，增加进气量
B．选用符合标准的低黏度润滑油
C．增加气缸的个数或容积
D．将原来由吸气冲程吸入燃油的供油方式改为缸内直喷，使燃烧更充分
6．某汽车在一段平直的高速公路上匀速行驶15km，消耗汽油2L，发动机实际输出功率为50.4kW，汽油机效率为35%。已知 ρ汽油＝0.8×103kg/m3；q汽油＝4.5×107J/kg，假设汽油完全燃烧。通过计算可知，下列结果正确的是 （　　）
①消耗的汽油的质量是2kg ②消耗的汽油完全燃烧放出的热量是7.2×107J
③汽车受到的阻力是1680N ④汽车行驶速度是120km/h
A．只有②和③ B．只有①和② C．只有①和④ D．只有②和④
7．下列说法正确的是（　　）
A．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多
B．同一物体的温度越高，所含的热量就越多
C．热量只能从内能大的物体传递给内能小的物体
D．1kg的0℃的冰熔化为1kg的0℃的水，其内能增大
8．下列说法正确的是（　　）
A．我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为热气腾腾的汤含有的热量较多
B．在热水中加热牛奶，热水将温度传递给牛奶，使牛奶的温度升高
C．汽车启动时，小明闻到汽油味说明分子在不停地做无规则运动
D．尽量增加热机的工作时间可以显著提升热机效率
9．2021年10月，我国发射了神舟十三号载人飞船。搭载飞船的火箭常使用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢具有（　　）
A．较小的密度 B．较大的比热容 C．较低的沸点 D．较高的热值
10．如图所示，甲、乙、丙装置完全相同，燃料的质量、液体的质量和初温都相等，当燃料燃尽时（烧杯内的液体均未沸腾），温度计示数T甲＞T乙＞T丙。下列说法正确的是（　　）
A．选择甲、乙，可用燃烧相同时间比较液体升高温度来反映燃料热值的大小
B．选择乙、丙，可用加热时间的长短来反映液体吸收热量的多少
C．液体a的比热容ca与液体b的比热容cb相比，ca＞cb
D．燃料1的热值q1与燃料2的热值q2相比，q1＞q2
二、填空与作图题
1．2022年11月29日23时08分，“神舟十五号”载人飞船成功发射。火箭的燃料使用了液态氢，主要是因为氢的 　 　大，火箭发射升空过程中，燃料的 　 　能转化为 　 　能，再转化为火箭的机械能。
2．已知柴油的热值为4.3×107J/kg，发动机内有20kg的柴油，如果该发动机消耗2kg的柴油，且这些油完全燃烧，放出的热量为　 　J。剩余柴油机的热值　 　（选题“变大”“变小”或“不变”）。
3．诗人陆游的笔记中曾记载如下左图所示的省油灯，隔层上层盛油，下层注水，棉绳做灯芯。灯油燃烧时将化学能转化为　 　，灯油质量在不断减小，热值　 　（选填“变大”、“不变”或“变小”）；利用水吸热来　 　（选填“加快”或“减慢”）油的升温，减少了油的蒸发，达到省油的目的。
4．完全燃烧21g酒精能放出　 J的热量。如果这些热量有60%被水吸收，可以使2kg的水升高　 　℃（酒精的热值是3.0×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。
5．如上中图所示，小明在酒精灯中放入m1＝10g的酒精，点燃后对质量为m2＝200g的水加热。酒精完全燃烧完后，水温升高了。此过程中水吸收的热量Q＝　 　J，小明利用公式计算得到酒精的热值，此热值比酒精的真实热值偏　 　，其原因是　
　 。
6．如上右图所示是道路维修时常用的路面钻机（俗称“啄木鸟”），该机械利用压缩气体推动活塞将钻头打入路面。气体推动活塞时是将　 　能转化为　 　能；“啄木鸟”中用到了柴油机，已知柴油的热值是，它表示的物理意义是　 　。
7．请在如下左图中坐标定性画出酒精的热值与其完全燃烧所放出的热量Q的关系图象。
8．如上右图所示，甲为热机的能量流向图，请在乙图中画出该热机的有用机械能和损失能量比例扇形统计图，只要求画出：有用机械能和损失能量，并在图中注明文字和比例。
三、实验探究题
1．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同。
（1）若要比较不同燃料的热值，应选择　 　两图进行实验，实验通过　 　（选填“加热的时间”或“升高的温度”）比较两种燃料的热值大小；
（2）若要比较不同物质的比热容，应选择　 　两图进行实验，实验时通过　 　（选填“加热的时间”或“升高的温度”）反映物体吸热的多少；
（3）若图甲烧杯中为50mL的水，若10g酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收时，温度计示数升高了20℃，据此可计算出酒精的热值　 　；实际上由于酒精未完全燃烧及热量散失，这种方法测出的热值比“标准值”　 　（选填“偏大”“偏小”或“一样”）。[已知水的比热容]
2．某实验小组用如图所示的装置粗略测量蜡的热值q，图中A桶内装有水，B为下部开了许多通气孔的罩子。
（1）要完成本实验，还需要的测量工具是 　 　和 　 　；
（2）罩子B的主要作用是 　 　；
（3）实验收集的数据为：A桶中水的质量为m水，水的初温为t1，末温为t2，蜡烛燃烧前的质量为m1，燃烧后的质量为m2。则蜡的热值q=　 　[不计热损失，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）]；
（4）实验测出的热值会比真实值偏小，造成这一偏差的原因可能是 ___________（至少有一个选项正确，将正确选项的字母填在横线上）。
A．蜡烛没有完全燃烧
B．桶A中水的质量太多
C．桶A吸收了部分热量
D．蜡烛燃烧放出的热量一部分散失到空气中
四、综合题
1．有一辆由汽油机提供动力的汽车，该车的输出功率与汽油机转速的关系如图所示。这辆汽车在某次测试时以90km/h的速度在水平公路上匀速行驶了10min，消耗1.1kg的汽油，此过程中汽油机的转速为2000r/min（汽油的热值q汽油=4.6×107J/kg）。
（1）汽油机是一种将燃料燃烧产生的高温、高压燃气的内能转化为　 　能的装置；一般情况下，汽油机的效率　 　 （选填“高于”或“低于”）柴油机的效率；
（2）1.1kg的汽油完全燃烧能产生的热量是多少？
（3）此过程中汽油机的效率是多少？（百分数保留到0.1位）
2．某同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是100g的沙子和水加热，他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图像，如图甲、乙所示，已知酒精的热值是3.0×107J/kg，水的比热容是4.2×103J/（kg ℃），沙子的比热容比水小，加热时每只酒精灯平均每分钟消耗1g酒精，请问：
（1）图中 　 　（甲/乙）是水吸热升温的图像。
（2）根据图像，开始2min水吸收了多少热量？
（3）若酒精灯消耗酒精完全燃烧，开始2min，酒精灯对水加热的效率是多少？
答案
一、1．D 2．D 3．A 4．C 5．C 6．A 7．D 8．C 9．D 10．D
二、1．热值；化学；内 2．8.6×107；不变 3．内能；不变；减慢
4．；45
5．4.2×104J；小；酒精不能完全燃烧，酒精燃烧放出的热量不能全部被水吸收
6．内；机械；1kg柴油完全燃烧放出的热量为
7．解：如图所示：
8．
三、1．（1）甲乙；升高的温度（2）甲丙；加热的时间（3）4.2×105J/kg；偏小
2．（1）温度计；天平（2）减少热量的损失（3）（4）A；C；D
四、1．（1）机械；低于
（2）解：1.1kg汽油完全燃烧产生的热量Q放=mq汽油=1.1kg×4.6×107J/kg=5.06×107J
（3）解：由图可知，转速为2000r/min时对应的汽车输出功率P=30kW=3×104W
由 可得，汽油机在此过程做的有用功W=Pt=3×104W×10×60s=1.8×107J
此过程中汽油机的效率
2．（1）乙
（2）由题可知，水的质量为m水＝100g＝0.1kg
由图像可知，开始2min，水的温度升高了 t水＝70℃﹣20℃＝50℃
则水吸收的热量为
（3）加热时酒精灯平均每分钟消耗1g酒精，则加热2min时间消耗酒精的质量为m酒精＝1g×2＝2g＝2×10﹣3kg
这些酒精完全燃烧放出的热量为
酒精灯的加热效率