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人教版物理九年级全册 14.2 热机的效率同步练习
一、单选题
1.关于燃料的热值,以下说法中正确的是( )
A.燃料的热值与燃料的种类有关系,与燃料的质量和燃烧状况无关
B.燃烧1kg某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值
C.燃料燃烧时,质量越大,热值越大
D.燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小
【答案】A
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】燃料的热值与燃料的种类有关系,与燃料的质量和燃烧状况无关,A符合题意;燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值,必须是完全燃烧放出的热量,才是燃料的热值,B不符合题意;燃料燃烧时,质量越大,热值越大:热值与质量无关,只与燃料种类有关,C不符合题意;燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小,燃料不完全燃烧时放出的热量不能称之为热值,D不符合题意,
故答案为:A。
【分析】热值(q ):1千克某种燃料完全燃烧放出的热量,叫热值.单位是:焦耳/千克.与燃料的质量和燃烧状况无关,只与种类有关.
2.现有一瓶液体燃料,若倒掉一半后完全燃烧,则( )
A.热值减半,放出的热量减半 B.热值减半,放出的热量不变
C.热值不变,放出的热量减半 D.热值不变,放出的热量不变
【答案】C
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】AB、热值是燃料本身的一种属性,热值与燃料的种类有关,与燃料的多少等无关,倒掉一半后热值不变,AB不符合题意;CD、从公式Q放=mq可知,若将一瓶液体燃料倒掉一半,则留下的一半液体燃料完全燃烧放出的热量变为原来的一半,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】热值(q ):1千克某种燃料完全燃烧放出的热量,叫热值.单位是:焦耳/千克.燃料燃烧放出热量计算:Q放 =qm(Q放是热量,单位是:焦耳;q是热值,单位是:焦/千克;m 是质量,单位是:千克).
3.(2017九上·岱岳期中)据中央电视台新闻联播报道,2016年7月,我国将发射全球首颗量子通信卫星.发射卫星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
【答案】A
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】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A正确.
故选A.
【分析】热值是指1千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.
4.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,效率就一定越高
B.热机做功越快,效率就一定越高
C.热机做一定的有用功耗费的燃料越少,效率就一定越高
D.热机消耗的燃料越少,效率就一定越高
【答案】C
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】热机做功越快,表示热机的功率越大,与效率无关;B不符合题意;
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;当热机消耗的燃料一定,做的有用功越多,效率就一定越高;AD不符合题意;C符合题意。
故答案为:C
【分析】热机的效率:用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比,叫热机的效率.热机的效率是热机性能的一个重要指标.
5.如图是某内燃机能量流向图,该内燃机的热机效率是( )
A.25% B.35% C.40% D.75%
【答案】B
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】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。
即做有用功的能量在燃料完全燃烧产生的能量中所占的百分比,所以内燃机的热机效率η=1 25% 40%=35%.
故答案为:B
【分析】热机的效率:用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比,叫热机的效率.
6.节约能源,需提高热机的效率,下列措施不能提高效率的是( )
A.尽量使燃料充分燃烧 B.尽量增加热机的工作时间
C.尽量减少废气带走的热量 D.尽量减少热机部件间的摩擦
【答案】B
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】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。
故答案为:B
【分析】热机的效率:用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比,叫热机的效率.热机的效率是热机性能的一个重要指标.在热机的各种损失中,废气带走的能量最多,设法利用废气的能量,是提高燃料利用率的重要措施.
7.关于燃料和热值,下列说法中正确的是( )
A.燃料热值与燃料的质量无关
B.容易燃烧的燃料,热值一定大
C.煤的热值大于干木柴的热值,燃烧煤放出的热量比燃烧木柴放出的热量一定多
D.为了提高锅炉的效率,一定要用热值大的燃料
【答案】A
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】A、燃料的热值与燃料的质量无关,它只与燃料的种类有关,所以A符合题意;
B、热值大小与燃料是否容易燃烧无关,它只与燃料的种类有关,所以B不符合题意;C、燃料燃烧放出热量的多少不仅与燃料的热值大小有关,还与燃料的质量以及燃烧程度有关,所以C不符合题意;D、锅炉的效率与燃料的热值高没有关系,所以D不符合题意。
故答案为:A
【分析】热值(q ):1千克某种燃料完全燃烧放出的热量,叫热值.与燃料的质量无关,它只与燃料的种类有关.
8.近期煤价节节攀升,少数不法商贩将煤矸石破碎后掺在优质煤中高价出售,客户为了不上当,最恰当的方法是检测下列哪个物理量( )
A.热值 B.比热容 C.温度 D.质量
【答案】A
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】客户买煤是为了得到煤中足够的热量,而掺有煤矸石的煤单位质量不可能提供与优质煤相同的热量,即二者的热值不等。因此,只要检查出售的煤的热值是否足够,就能够判断是否是优质煤了。
故答案为:A。
【分析】热值(q ):1千克某种燃料完全燃烧放出的热量,叫热值.
9.甲、乙两台柴油机,甲的效率低于乙的效率,其意义是( )
A.甲的功率大于乙的功率
B.甲消耗的燃料多于乙消耗的燃料
C.乙将燃料燃烧放出的能量变成有用功的那部分能的比例比甲大
D.工作相同时间甲消耗的燃料一定比乙少
【答案】C
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】A. 功率是表示物体做功快慢的物理量,与热机的效率是完全不同的概念,A不符合题意;
B. 虽然甲的效率比乙低,但不清楚两台柴油机做功多少的情况下,无法确定谁消耗的燃料多,B不符合题意;
C. 甲柴油机的效率比乙柴油机的效率低,说明乙柴油机用来做有用功的能量占总能量的百分比大,C符合题意;
D. 相同时间内消耗燃料的多少与功率有关,与效率无关,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】热机的效率:用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比,叫热机的效率.热机的效率是热机性能的一个重要指标.
10.如图所示是完全燃烧A、B两种燃料的质量与放出的热量的图象,由图象可知,A、B两种燃料的热值大小关系是( )
A.qA<qB B.qA>qB C.qA=qB D.无法比较
【答案】B
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】根据图象可知,燃烧相同质量A. B两种燃料,A放出的热量大于B放出的热量,由Q=mq可知,qA>qB.
故答案为:B
【分析】结合图像,利用Q=mq分析即可.
11.为体现低碳经济的理念,上海世博会充分利用太阳能发电技术,其主题馆屋面太阳能板的面积达3×104 m2,年发电量3×106 kW·h(1 kW·h=3.6×106 J)。若这些电能由火力发电站提供(煤的热值为3×107 J/kg,煤完全燃烧释放的内能转化为电能的效率是30%),则仅此一项每年可节约煤炭的质量为( )
A.2.0×104 kg B.1.2×105 kg C.3.6×105 kg D.1.2×106 kg
【答案】D
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】由题知,利用太阳能年发电量:W=3×106kW h=3×106×1000W×3600s=1.08×1013J∵mq×30%=W=1.08×1013J,∴用火力发电需要煤炭:m= = =1.2×106kg,即:每年可节约煤炭1.2×106kg。
故答案为:D
【分析】根据W=mq×30%求出需要煤的质量,即每年可节约煤炭的质量.
二、计算题
12.在城乡建设中,推土机发挥着巨大作用。若推土机发动机的效率为40%,工作一段时间消耗柴油50 L,则消耗的柴油质量为 kg,这些柴油完全燃烧放出的热量为 J,此过程中推土机做的有用功为 J。(已知柴油的密度为0.8×103 kg/m3,热值为4.0×107 J/kg)
【答案】40;1.6×109;6.4×108
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】消耗的柴油质量m=ρV=0.8×103 kg/m3×50×10 3m3=40kg,柴油放出的热量Q=mq=40kg×4.0×107J/kg=1.6×109J.∵η= ,∴推土机做功为:W=Qη=1.6×109J×40%=6.4×108J.
【分析】利用m=ρV求出消耗的柴油质量,根据Q=mq求出柴油放出的热量,即可根据发动机的效率η=求推土机做的功.
三、填空题
13.“可燃冰”作为新型能源,有着巨大的开发使用潜力。同等条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍,说明“可燃冰”的 很大。以10倍的关系粗略计算,1 kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为 J,这些热量可以使 kg的水从20 ℃加热至100 ℃。[q煤气=4.2×107 J/kg,c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
【答案】热值;4.2×108;1250
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】 本题考查的是热值的相关知识。热值是 1 kg 某种燃料完全燃烧放出的热量。热值与燃料的种类有关同等条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍,说明“可燃冰”的热值很大。Q 放 =10qm=10 × 4.2 × 10 7 J/kg × 1 kg =4.2 × 10 8 J
由 题意可知可燃冰放出的热量等于水吸收的热量所以Q 吸 =cm Δ t 得
m= = =1.25 × 10 3 kg
故答案为:热值;4.2×108;1250.
【分析】1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,叫这种燃料的热值;利用Q放=mq求出1kg煤气完全燃烧放出的热量;由题知,Q吸=Q放,而Q吸=cm△t,据此可求水的质量.
14.把1 kg初温为35 ℃的水加热到85 ℃,消耗了10 g的煤气,此过程水吸收的热量为 J,加热装置的效率为 。(煤气的热值q煤气=4.2×107 J/kg)
【答案】2.1×105;50%
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】水吸收的热量为:Q吸=cm△t=4.2×103J/kg ℃×1kg×(85℃﹣35℃)=2.1×105J,煤气完全燃烧放出的热量为:Q放=m煤气q=1×10﹣2kg×4.2×107J/kg=4.2×105J,加热装置的效率为 。
故答案为:2.1×105;50%.
【分析】根据吸热公式Q=cm△t就可算出水吸收的热量;根据热值公式Q=mq就会算出这些煤完全燃烧可放出的热量;由效率公式就会算出煤气灶烧水的效率.
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人教版物理九年级全册 14.2 热机的效率同步练习
一、单选题
1.关于燃料的热值,以下说法中正确的是( )
A.燃料的热值与燃料的种类有关系,与燃料的质量和燃烧状况无关
B.燃烧1kg某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值
C.燃料燃烧时,质量越大,热值越大
D.燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小
2.现有一瓶液体燃料,若倒掉一半后完全燃烧,则( )
A.热值减半,放出的热量减半 B.热值减半,放出的热量不变
C.热值不变,放出的热量减半 D.热值不变,放出的热量不变
3.(2017九上·岱岳期中)据中央电视台新闻联播报道,2016年7月,我国将发射全球首颗量子通信卫星.发射卫星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
4.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,效率就一定越高
B.热机做功越快,效率就一定越高
C.热机做一定的有用功耗费的燃料越少,效率就一定越高
D.热机消耗的燃料越少,效率就一定越高
5.如图是某内燃机能量流向图,该内燃机的热机效率是( )
A.25% B.35% C.40% D.75%
6.节约能源,需提高热机的效率,下列措施不能提高效率的是( )
A.尽量使燃料充分燃烧 B.尽量增加热机的工作时间
C.尽量减少废气带走的热量 D.尽量减少热机部件间的摩擦
7.关于燃料和热值,下列说法中正确的是( )
A.燃料热值与燃料的质量无关
B.容易燃烧的燃料,热值一定大
C.煤的热值大于干木柴的热值,燃烧煤放出的热量比燃烧木柴放出的热量一定多
D.为了提高锅炉的效率,一定要用热值大的燃料
8.近期煤价节节攀升,少数不法商贩将煤矸石破碎后掺在优质煤中高价出售,客户为了不上当,最恰当的方法是检测下列哪个物理量( )
A.热值 B.比热容 C.温度 D.质量
9.甲、乙两台柴油机,甲的效率低于乙的效率,其意义是( )
A.甲的功率大于乙的功率
B.甲消耗的燃料多于乙消耗的燃料
C.乙将燃料燃烧放出的能量变成有用功的那部分能的比例比甲大
D.工作相同时间甲消耗的燃料一定比乙少
10.如图所示是完全燃烧A、B两种燃料的质量与放出的热量的图象,由图象可知,A、B两种燃料的热值大小关系是( )
A.qA<qB B.qA>qB C.qA=qB D.无法比较
11.为体现低碳经济的理念,上海世博会充分利用太阳能发电技术,其主题馆屋面太阳能板的面积达3×104 m2,年发电量3×106 kW·h(1 kW·h=3.6×106 J)。若这些电能由火力发电站提供(煤的热值为3×107 J/kg,煤完全燃烧释放的内能转化为电能的效率是30%),则仅此一项每年可节约煤炭的质量为( )
A.2.0×104 kg B.1.2×105 kg C.3.6×105 kg D.1.2×106 kg
二、计算题
12.在城乡建设中,推土机发挥着巨大作用。若推土机发动机的效率为40%,工作一段时间消耗柴油50 L,则消耗的柴油质量为 kg,这些柴油完全燃烧放出的热量为 J,此过程中推土机做的有用功为 J。(已知柴油的密度为0.8×103 kg/m3,热值为4.0×107 J/kg)
三、填空题
13.“可燃冰”作为新型能源,有着巨大的开发使用潜力。同等条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍,说明“可燃冰”的 很大。以10倍的关系粗略计算,1 kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为 J,这些热量可以使 kg的水从20 ℃加热至100 ℃。[q煤气=4.2×107 J/kg,c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
14.把1 kg初温为35 ℃的水加热到85 ℃,消耗了10 g的煤气,此过程水吸收的热量为 J,加热装置的效率为 。(煤气的热值q煤气=4.2×107 J/kg)
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】燃料的热值与燃料的种类有关系,与燃料的质量和燃烧状况无关,A符合题意;燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值,必须是完全燃烧放出的热量,才是燃料的热值,B不符合题意;燃料燃烧时,质量越大,热值越大:热值与质量无关,只与燃料种类有关,C不符合题意;燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小,燃料不完全燃烧时放出的热量不能称之为热值,D不符合题意,
故答案为:A。
【分析】热值(q ):1千克某种燃料完全燃烧放出的热量,叫热值.单位是:焦耳/千克.与燃料的质量和燃烧状况无关,只与种类有关.
2.【答案】C
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】AB、热值是燃料本身的一种属性,热值与燃料的种类有关,与燃料的多少等无关,倒掉一半后热值不变,AB不符合题意;CD、从公式Q放=mq可知,若将一瓶液体燃料倒掉一半,则留下的一半液体燃料完全燃烧放出的热量变为原来的一半,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】热值(q ):1千克某种燃料完全燃烧放出的热量,叫热值.单位是:焦耳/千克.燃料燃烧放出热量计算:Q放 =qm(Q放是热量,单位是:焦耳;q是热值,单位是:焦/千克;m 是质量,单位是:千克).
3.【答案】A
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】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A正确.
故选A.
【分析】热值是指1千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.
4.【答案】C
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】热机做功越快,表示热机的功率越大,与效率无关;B不符合题意;
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;当热机消耗的燃料一定,做的有用功越多,效率就一定越高;AD不符合题意;C符合题意。
故答案为:C
【分析】热机的效率:用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比,叫热机的效率.热机的效率是热机性能的一个重要指标.
5.【答案】B
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】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。
即做有用功的能量在燃料完全燃烧产生的能量中所占的百分比,所以内燃机的热机效率η=1 25% 40%=35%.
故答案为:B
【分析】热机的效率:用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比,叫热机的效率.
6.【答案】B
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】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。
故答案为:B
【分析】热机的效率:用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比,叫热机的效率.热机的效率是热机性能的一个重要指标.在热机的各种损失中,废气带走的能量最多,设法利用废气的能量,是提高燃料利用率的重要措施.
7.【答案】A
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】A、燃料的热值与燃料的质量无关,它只与燃料的种类有关,所以A符合题意;
B、热值大小与燃料是否容易燃烧无关,它只与燃料的种类有关,所以B不符合题意;C、燃料燃烧放出热量的多少不仅与燃料的热值大小有关,还与燃料的质量以及燃烧程度有关,所以C不符合题意;D、锅炉的效率与燃料的热值高没有关系,所以D不符合题意。
故答案为:A
【分析】热值(q ):1千克某种燃料完全燃烧放出的热量,叫热值.与燃料的质量无关,它只与燃料的种类有关.
8.【答案】A
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】客户买煤是为了得到煤中足够的热量,而掺有煤矸石的煤单位质量不可能提供与优质煤相同的热量,即二者的热值不等。因此,只要检查出售的煤的热值是否足够,就能够判断是否是优质煤了。
故答案为:A。
【分析】热值(q ):1千克某种燃料完全燃烧放出的热量,叫热值.
9.【答案】C
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】A. 功率是表示物体做功快慢的物理量,与热机的效率是完全不同的概念,A不符合题意;
B. 虽然甲的效率比乙低,但不清楚两台柴油机做功多少的情况下,无法确定谁消耗的燃料多,B不符合题意;
C. 甲柴油机的效率比乙柴油机的效率低,说明乙柴油机用来做有用功的能量占总能量的百分比大,C符合题意;
D. 相同时间内消耗燃料的多少与功率有关,与效率无关,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】热机的效率:用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比,叫热机的效率.热机的效率是热机性能的一个重要指标.
10.【答案】B
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】根据图象可知,燃烧相同质量A. B两种燃料,A放出的热量大于B放出的热量,由Q=mq可知,qA>qB.
故答案为:B
【分析】结合图像,利用Q=mq分析即可.
11.【答案】D
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】由题知,利用太阳能年发电量:W=3×106kW h=3×106×1000W×3600s=1.08×1013J∵mq×30%=W=1.08×1013J,∴用火力发电需要煤炭:m= = =1.2×106kg,即:每年可节约煤炭1.2×106kg。
故答案为:D
【分析】根据W=mq×30%求出需要煤的质量,即每年可节约煤炭的质量.
12.【答案】40;1.6×109;6.4×108
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】消耗的柴油质量m=ρV=0.8×103 kg/m3×50×10 3m3=40kg,柴油放出的热量Q=mq=40kg×4.0×107J/kg=1.6×109J.∵η= ,∴推土机做功为:W=Qη=1.6×109J×40%=6.4×108J.
【分析】利用m=ρV求出消耗的柴油质量,根据Q=mq求出柴油放出的热量,即可根据发动机的效率η=求推土机做的功.
13.【答案】热值;4.2×108;1250
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】 本题考查的是热值的相关知识。热值是 1 kg 某种燃料完全燃烧放出的热量。热值与燃料的种类有关同等条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍,说明“可燃冰”的热值很大。Q 放 =10qm=10 × 4.2 × 10 7 J/kg × 1 kg =4.2 × 10 8 J
由 题意可知可燃冰放出的热量等于水吸收的热量所以Q 吸 =cm Δ t 得
m= = =1.25 × 10 3 kg
故答案为:热值;4.2×108;1250.
【分析】1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,叫这种燃料的热值;利用Q放=mq求出1kg煤气完全燃烧放出的热量;由题知,Q吸=Q放,而Q吸=cm△t,据此可求水的质量.
14.【答案】2.1×105;50%
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】水吸收的热量为:Q吸=cm△t=4.2×103J/kg ℃×1kg×(85℃﹣35℃)=2.1×105J,煤气完全燃烧放出的热量为:Q放=m煤气q=1×10﹣2kg×4.2×107J/kg=4.2×105J,加热装置的效率为 。
故答案为:2.1×105;50%.
【分析】根据吸热公式Q=cm△t就可算出水吸收的热量;根据热值公式Q=mq就会算出这些煤完全燃烧可放出的热量;由效率公式就会算出煤气灶烧水的效率.
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