14.2 热机的效率 同步练习（无答案）2023-2024学年人教版物理九年级全一册

九年级全一册14.2热机的效率
一、选择题（共10题）
1. 汽车是我们常用的交通工具，有关汽油机相关的叙述正确的是（　　）
A．在吸气冲程，只有汽油被吸入汽缸
B．做功冲程中汽缸内气体分子运动剧烈程度增加
C．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
D．发动机工作时常用水作为冷却剂，主要原因是水蒸发吸热
2. 如图，用酒精灯给试管中的水加热，一段时间后橡皮塞被冲开，下列说法正确的是（　　）
A．酒精灯中酒精的质量越大，酒精的热值越大
B．酒精燃烧放出的热量能全部被试管中的水吸收
C．试管中水的内能是通过热传递的方式增加的
D．橡皮塞被冲开的过程与内燃机的压缩冲程都是内能转化为机械能的过程
3. 关于热机，下列说法中正确的是（　　）
A．热机做的有用功越多，热机效率一定高
B．热机的功率越大，热机效率一定高
C．在做的有用功一定的情况下，热机消耗的燃料越多，热机效率一定低
D．以上说法都不正确
4. 经常下厨的小关发现，同时用相同的燃气灶加热质量相等、初温相同的水和食用油，油的温度总是升高得快些。这是因为（　　）
A．水的内能小，吸热后温度升高得慢
B．油的比热容小，吸热后温度升高得快
C．油的热值大，吸收的热量较多
D．在相同的时间内，水吸收的热量较少
5. 今年我国部分地区电力资源出现阶段性紧缺，拉闸限电现象时有发生，同时也导致煤炭等大宗能源产品的价格有所上涨。煤炭是一种重要能源，区别优劣煤质最科学的办法是检测下列哪个物理量（　　）
A．比热容 B．密度 C．热值 D．温度
6. 关于热学知识，下列说法正确的是（　　）
A．物体吸收热量温度一定升高
B．热值大的燃料，完全燃烧时放出的热量一定多
C．热量可以从内能小的物体传递给内能大的物体
D．物体吸收热量越多，比热容越大
7. 关于热和能，正确的说法是（　　）
A．热传递过程中，热量从内能大的物体传向内能小的物体
B．物体内能减少，温度一定降低
C．一切物体不论温度高低，都有内能
D．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多
8. 物理公式简洁地反映了物理规律。下列对公式的理解正确的是（　　）
A．：同种物质的密度，与质量成正比，与体积成反比
B．：同种物质的比热容，与吸收的热量成正比，与质量和升高温度的乘积成反比
C．：某种燃料的热值，与燃料完全燃烧放出的热量成正比，与燃料的质量成反比
D．：通过导体的电流，与这段导体两端的电压成正比，与这段导体的电阻成反比
9. 小满同学采用了如图甲所示的装置来“探究海波在不同状态下的吸热能力”，并将实验数据绘制成如图乙所示的图像。加热时，酒精灯每分钟完全燃烧0.2g酒精，已知试管内所装海波的质量是200g。固态海波的比热容为，酒精的热值为。下列与该过程有关的说法中正确的是（　　）
A．第8min时海波已处于液态
B．固态海波的吸热能力大于液态海波的吸热能力
C．前2min内海波吸收的热量是
D．第10-11min内酒精灯的加热效率为24%
10. 探究某物质熔化和沸腾的实验如图甲所示，把100g某种固体碾碎放入试管中，插入温度计，再将试管放在装有水的烧杯中加热（物质在相同时间内吸收的热量相等）。根据实验数据画出的图像如图乙所示，从开始加热到实验结束的10min内消耗4g酒精，酒精的热值3.0×107J/kg，这种物质的液态比热容c=1.5×103 J/(kg·℃)，下列选项错误的（　　）
A．该物质在第5min末的内能大于第4min末的内能
B．在AB段和BC段，该物质吸收的热量相同
C．该物质固态时的比热容为3.0×103 J/(kg·℃)
D．该装置能量的转化效率为50%
二、填空题（共4题）
11. 用煤气灶把初温为20℃，质量为2kg的水加热到70℃，水吸收的热量为______J。若煤气燃烧时放出的热量全部被水吸收，则需要完全燃烧______kg的煤气。事实上，将这壶水加热到70℃需要的煤气质量更______[水的比热容为4.2×103J/kg℃，煤气的热值为4.2×107J/kg]。
12. 端午节蒸粽子时，用煤炉将4kg的水从20℃加热到100℃，此过程中煤完全燃烧释放热量的80%被水吸收___________J，消耗煤的质量为 ___________kg。[，]
13. 小明家天然气热水器的热效率是84%，他某次洗澡，耗水40kg，自来水进热水器的温度是24℃，出热水器的温度是40℃，小明这次洗澡消耗天然气______m3（天然气的热值3.2×107J/m3）。某天气温较高，只需要用40℃水洗浴，小李忘记调节水温，他灵机一动，便通过调节混水阀将20℃的冷水和45℃的热水进行混合，若不计热损失试计算：热水和冷水混合时的质量比______。
14. 城市在不断发展扩大中，有些人生活居住与工作的地方相距较远。住在江都的小明要开车到泰州上班，如图乙所示，是小明所开车的汽油机工作过程的四个冲程，与图甲能量转化情况相同的是 ___（选填字母）。若该汽油机飞轮的转速为2400r/min，在1s内汽油机完成了 ___个冲程；假如该车行驶了10km，共耗油0.5kg，则这些汽油完全燃烧放出的热量为 _____J。汽油机工作时会产生大量的热，需要用水进行降温，是通过___________的方式改变汽油机的内能的。（汽油的热值q＝4.6×107J/kg）
三、计算（共3题）
15. 疫情防控期间，疾控部门要经常对环境进行消杀。一台运送消毒液的车辆，满载后总质量为1.4×104kg，车轮与地面的总接触面积为0.4m2，该车沿平直公路匀速行驶4.6km后到达目的地，共消耗汽油5kg，车匀速行驶过程中，牵引力始终为1.5×104N，汽油的热值q=4.6×107J/kg，取10N/kg。求：
（1）车满载时受到的总重力；
（2）车满载后静止在水平地面时对地面的压强；
（3）车行驶过程中发动机的效率。
16. 如图甲所示，1标准大气压下，普通煤炉把炉内20℃、5kg水烧开需要完全燃烧一定质量的煤，此过程中，烧水效率为28%。为提高煤炉效率，创意小组设计了双加热炉效率，如图乙所示，在消耗等量煤烧开壶内初温相同，等量水的过程中，还可额外把炉壁间10kg水从20℃加热至40℃[q煤=3×107J/kg，c水=4.2×103J/（kg ℃）]，请问在以上过程中：
（1）普通煤炉将炉内20℃、5kg水烧开需要吸收多少热量；
（2）普通煤炉完全燃烧煤的质量；
（3）双加热煤炉炉壁间水吸收的热量；
（4）双加热煤炉的烧水效率。
17. 小明家新安装了一台太阳能热水器，如图所示。物理实践活动中，他从说明书中得知太阳能热水器水箱的容量为100L，水箱注满自来水后，观察到温度指示表显示为25℃，经过几个小时的照射后，温度指示表显示为85℃。[1L＝10﹣3m3，ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg ℃），q天然气＝4.0×107J/m3]
（1）求水箱中水吸收的热量；
（2）若水箱中的水吸收的热量全部由燃烧天然气来提供，求需要完全燃烧天然气的体积。（假设天然气完全燃烧放出的热量完全被水吸收）

四、解答题（共2题）
18. 随着人们生活水平的提高，轿车已逐步进入我国普通百姓家中，已知某国产轿车每行驶100 km消耗8 L汽油。（1 L=1×10-3 m3，汽油的密度为0.71×103 kg/m3，热值为4.6×107 J/kg）则：
（1）10 kg汽油完全燃烧时所产生的热量是_______J。
（2）该汽车行驶100 km消耗的汽油的质量是_______kg。
（3）当该汽车以50 kW的功率在平直公路上以72 km/h的速度匀速行驶时，它所受到的阻力等于________N。
19. 我国自主研制的某型新一代战斗机，它具备超音速巡航、电磁隐身、超机动性、超视距攻击等优异性能，该飞机最大起飞质量为37t，最大飞行高度达20000m，最大航行速度达2.5倍声速（合3060km/h），最大载油量为10t，飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见表：
速度v/(m/s) 100 200 300 400 500
阻力f/N 0.3×104 1.2×104 2.7×104 7.5×104
已知：飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是30%，飞机使用的航空汽油的热值为5×107J/kg。作战半径：是指战机携带正常作战载荷，在不进行空中加油，自机场起飞，沿指定航线飞行，执行完任务后，返回原机场所能达到的最远单程距离；
（1）若不计飞机燃油质量的变化，该战斗机在水平跑道上加速滑行时，飞机对跑道的压力______（选填“大于”、“等于”或“小于”）飞机的重力，当飞机腾空加速上升，其机械能的增加量______（选填“大于”、“不变”或“小于”）动能的增加量，此时飞机受到的力是______（选填“平衡力”或“非平衡力”）；
（2）该战斗机以400m/s的速度巡航时，所受到的阻力为______，此时发动机的输出功率为______；
（3）某次执行任务紧急任务起飞时，飞机的油量还有5×103千克燃油，飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能为______J。如果以500m/s的速度巡航，此次该战斗机的最大作战半径是______千米。