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

14.2 热机的效率
一、选择题
1．下列关于热值说法正确的是（　　）
A．燃料燃烧越充分热值越大
B．2kg的煤完全燃烧比1kg的煤完全燃烧热值大
C．1kg煤燃烧放出3×107J的热量，则煤的热值为3×107J/kg
D．热值是燃料的一种特性与燃料的质量无关，不同的物质热值一般不同
2．如图a为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度，如图b为四冲程汽油机的工作示意图。下列判断不正确的是（　　）
A．汽油用掉一半之后，汽油的热值变成原来的一半
B．汽油机的压缩冲程是机械能转化为内能
C．从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时与图丙所示的原理相似
D．图a中气缸内的蒸气体积膨胀，从而推动活塞使舰载机获得牵引力
3．一款汽车采用了涡轮增压汽油发动机，在相同时间内涡轮增压发动机通过压缩空气来增加进气量，可以燃烧更多的燃料，以增加发动机的输出功率，有动力强的优势，更适合高速行驶。关于这款汽车下列说法正确的是（　　）
A．用水循环来降低汽油发动机的温度主要是利用水的沸点高
B．燃料热值越大，燃烧后放出的热量越多
C．压缩冲程中汽缸内气体的内能增大
D．涡轮增压发动机因为输出功率高，所以效率也高
4．做同样多的功，甲柴油机用了3小时，消耗2千克柴油，乙柴油机用了2小时，消耗3千克柴油，则（　　）
A．甲的功率大，效率高 B．甲的功率大，效率低
C．乙的功率大，效率高 D．乙的功率大，效率低
5．下列提高热机效率的方法中，不可行的是（　　）
A．尽量充分利用废气带走的热量
B．尽量使燃料充分燃烧
C．尽量减小各种热损失
D．尽量充分润滑
6．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，下列有关说法正确的是（　　）
A．“汽油味”降低，说明汽油在汽缸中完全燃烧
B．该冲程为做功冲程，化学能转化为机械能
C．该发动机效率可达100%
D．该发动机减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护
7．我国科技人员，只争朝夕，突破“卡脖子”问题，把科技的命脉牢牢的掌握在自己的手中，历时13年自主研制，“大国重器”F级50兆瓦重型燃气轮机于2022年11月26日在四川正式完工。燃气轮机的本质是一种通过燃料（主要为天然气）与空气燃烧产生高温高压气体推动叶片转动来发电。联合循环一小时获得2.52×1011J的电能，消耗6.3×103m3天然气（天然气的热值取8×107J/m3）。下列有关说法错误的是（　　）
A．高温高压气体推动叶片转动来发电，此过程和汽油机的做功冲程原理一样
B．能量转化是热传递的过程
C．燃气轮机燃烧天然气共释放出5.04×1011J的热量
D．联合循环的热效率约为50%
8．如图是某汽油机的主要能量流向和相关参数图，下列说法正确的是（　　）
A．有用机械能所占比例最大
B．废气带走的能量占比为25%
C．该汽油机的效率为35%
D．减少机械摩擦不能提高汽油机效率
9．如图所示，用完全相同的装置利用燃料加热液体.已知燃料的质量、烧杯内的液体质量、加热方式等均相同，不计热量损失，将燃料点燃直至燃尽，甲、乙、丙三套装置的烧杯中液体升高的温度随时间变化的图像如图丁所示，则下列说法错误的是（　　）
A．选择甲、乙两图可比较不同燃料的热值
B．选择甲、丙两图可比较不同液体的比热容
C．液体a和液体b的比热容之比为1∶2
D．燃料1和燃料2的热值之比为3∶4
二、填空题
10．2022年11月12日10时03分，天舟五号货运飞船在长征七号火箭的稳稳托举下，满载货物飞上云霄，跨越星海奔赴天宫，如图所示。承载发射任务的火箭用液态氢作为燃料，是因为液氢的 ___________（选填“比热容”“密度”或“热值”）大；若火箭中液氢用去了一半，则剩余液氢的热值将 ___________（选填“增大”“减小”或“不变”）。
11．有时候我们会看到一些汽车在行驶过程中冒着“黑烟”，且能闻到浓烈的汽油味，这是因为汽油燃烧不充分，车旁的人能闻到汽油味是因为 _____，此时发动机的效率将 _____（选填“变高”“变低”或“不变”）。
12．如图是某起重机工作时的能量流向图，该起重机的热机效率是________，若某段时间该起重机工作时燃料燃烧的内能为2.0×107J，则该时间段废气带走了_____的热量，该时间段能把7×105N的建筑材料从地面吊到 _______m高处。

13．如图所示，这是汽油机的______冲程；已知汽油的热值是4.6×107J/kg，3kg汽油完全燃烧，放出热量______J，若某汽车发动机的效率是20%，消耗这3kg汽油使该汽车在水平路面上匀速行驶了40km，则该汽车发动机的牵引力为______N。
14．近几年厂家通过对燃气灶炉头进行改造，可以让燃气灶的热效率达到60%以上。小可为了测出家中使用天然气的热值，将装有2kg水的水壶放到天然气灶上去加热，当水从20℃加热至70℃时，天然气表的数字变化了0.02m3，这个过程水吸收了_______J热量。若他家的天然气灶的效率约为60%，则天然气燃烧放出了________J热量，天然气的热值约为________J/m3。[水的比热容c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
15．如图所示的便携式丁烷气炉，内置一瓶燃气，装有热值为8×107J/kg的800g燃气，若此便携式丁烷气炉的热效率为30%。这瓶燃气完全燃烧后能让一标准大气压下_________kg的水由20℃加热至沸腾。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]。（计算结果保留一位小数）
三、实验题
16．如图所示，甲、乙、丙三个实验装置完全相同，燃料的质量都为10g，烧杯内液体的质量都相同。
（1）比较不同燃料的热值应选择___________两个装置，比较不同物质的比热容应选择___________两个装置（选填装置序号甲、乙、丙）；
（2）在“比较不同燃料的热值”的实验中，通过观察温度计___________比较燃料燃烧放出热量的多少；
（3）在甲装置中，若燃料为酒精（q酒精=3×107J/kg），烧杯内的液体为水，其质量为200g，点燃燃料直至燃料烧完，温度计的示数由20℃上升到70℃，再结合“10g”燃料这一数据，计算出燃料的热值，通过实验算出的热值与实际相比___________（选填“偏大”或“偏小”），理由是___________。
四、计算题
17．某小组同学用酒精灯给质量为500g初温度为20℃的水加热，经过一段时间测得水温为50℃，消耗了7g酒精，然后迅速将其放在天然气灶加热至恰好沸腾（一个标准大气压下，不计水转移过程中的热量损失）。已知水的比热容为，酒精的热值为3×107J/kg，天然气的热值为3.5×107J/m3。求：
（1）酒精灯加热过程中水吸收的热量。
（2）酒精灯烧水时的热效率。
（3）若天然气灶的烧水效率为60%，需要消耗多少m3的天然气？
18．油电混合动力汽车是新型节能汽车。这种汽车启动时内燃机并不工作，由动力蓄电池组通过驱动电机向车轮输送能量；当以高速匀速行驶或动力蓄电池组储存电能过低时，内燃机启动，此时在向车轮输送能量的同时也给动力蓄电池组充电。若车辆需要全力加速时，内燃机和动力蓄电池组同时向车轮输送能量。已知某型号混合动力汽车所用的动力蓄电池储存的最大电能是1.0×108J。若测试人员驾驶该车在平直公路上以80km/h的速度匀速行驶0.5h，内燃机消耗燃油2.5kg，蓄电池组的电能增加了最大电能的10%，汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示，则：
（1）该汽车测试行驶中若燃油完全燃烧可放出多少热量？
（2）该汽车测试行驶中牵引力做了多少功？
（3）此次测试中汽车的内燃机效率是多大？（假设燃油完全燃烧，燃油的热值为4.6×107J/kg）

参考答案
1．D
2．A
3．C
4．D
5．D
6．D
7．B
8．A
9．D
10．热值 不变
11．分子在不停地做无规则运动 变低
12．35% 8.0×106J 10
13．压缩 1.38×108J 690
14．4.2×105 7×105 3.5×107
15．57.1
16．乙丙 甲乙 示数的变化 偏小 实验中有热量损失
17．（1）6.3×104J；（2）30%；（3）0.005m3
18．（1）1.15×108J；（2）3.6×107J；（3）40%