14.2热机的效率同步练习（含答案） 人教版物理九年级全一册

热机的效率
一、单选题
1．可燃冰作为新型能源有着巨大的开发潜力，可燃冰完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，这说明可燃冰具有较大的（　　）
A．比热容 B．密度 C．热值 D．热量
2．以下操作中，相应物理量的数值前后发生改变的是（　　）
A．一根导线剪掉一半，剩下导线的电阻 B．一杯牛奶喝掉一半，剩下牛奶的密度
C．一桶汽油燃烧掉一半，剩下汽油的热值 D．一瓶水喝掉一半，剩下水的比热容
3．下列说法正确的是（　　）
A．物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量 B．物体的温度不变，它的内能一定不变
C．热值大的燃料完全燃烧，放出的热量一定多 D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
4．据中央人民广播电台报道：我国科学家在南海发现了一种俗称“可燃冰”的冰块状天然气水合物，能源总量可达全国石油总量一半，燃烧1m3的可燃冰释放的能量与164m3天然气相当。由上文可以判断，“可燃冰”具有较大的（　　）
A．热量 B．比热容 C．热值 D．内能
5．两台柴油机，甲的效率是40%，乙的效率是35%，这表明（ ）
A．甲柴油机的功率大于乙柴油机的功率
B．甲柴油机的功大于乙柴油机做的功
C．在相同的时间里，甲柴油机的耗油量多一些
D．在消耗等质量的柴油时，甲做的有用功多一些
6．如图为甲、乙两汽油机的数据。两者相比，甲汽油机（　　）
A．热机效率较大 B．热机效率较小
C．产生的有用机械能较少 D．产生的有用机械能较多
7．汽车发动机一般是汽油机，汽油的热值为4.6×107J/kg，若某内燃机的能量流向如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．该汽油机的效率为30% B．1kg的汽油燃烧能够释放4.6×107J的能量
C．换用热值较大的燃料，热机效率会提高
D．如果改进技术，汽油机的效率就可以达到100%
8．小帆在老师指导下，用如图所示的同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体（其中一种是水），用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图，乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了4g酒精（）。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，，则下列说法中正确的是（　　）
A． B．乙的吸热能力大于甲的吸热能力
C．0~8min乙吸收的热量为 D．该酒精灯的加热效率为28%
9．现有两个使用同一种燃料的加热器，用它们分别对甲、乙两种不同的物质加热。已知甲物质的比热是乙物质的2倍，甲物质的质量是乙物质的，当甲物质升高的温度是乙物质的时（甲、乙物质的物态都不发生改变），加热甲物质所用燃料是加热乙物质的，则两加热器利用热能的效率之比是（　　）
A．3:4 B．1:1 C．3:2 D．2:1
10．如图所示，甲、乙分别为同一滑轮组的不同绕法，忽略绳重及一切摩擦，用图甲绕法匀速提升重为900N的物体时，机械效率为90%。下列判断正确的是（　　）
A．拉力F1的大小为450 N
B．用图乙绕法匀速提升400N的重物时，机械效率为80%
C．分别用两种绕法匀速提升相同重物时，图乙绕法的机械效率更大
D．分别用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度，F1、F2做功不相等
二、填空题
11．在常温常压下，完全燃烧 酒精放出的热量可以使10kg水的温度升高50℃。（假设酒精燃烧放出的热量完全被水吸收，酒精热值为3.0×l07J/kg）
12．已知天然气的热值为4.4×107J/kg，20g天然气完全燃烧放出的热量为 J；用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热（不计热量损失），如图是A和B的温度随加热时间变化的图象，A的比热容与B的比热容之比为 。
13．许多同学喜欢吃烤肉串，用炭火烤肉的过程是利用 的方式增加肉的内能的，木炭燃烧的过程是将 能转化为 能的过程．但科学表明，经常吃烧烤食品有害健康．
14．汽车发动机的散热器用水做冷却剂，是由于水的 较大的缘故；发动机温度降低是通过 方式减少内能的．本市出租车开始使用天然气来代替柴油或汽油，已知天然气的热值为7×107J/m3，当出租车消耗0.2m3天然气时，所释放的热量为 J（假设天然气完全燃烧）．
15．“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，1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为 J，当“可燃冰”只燃烧0.5kg时，它的热值为 。（1kg煤气完全燃烧放出热量为4.2×107J）
16．图中单缸四冲程汽油机正处在 冲程，若该汽油机转速为1800r/min，则它每秒钟对外做功 次。小明将1kg温度为10℃的水加热到60℃时，需要吸收的热量相当于完全燃烧 m3的天然气放出的热量已知，天然气的热值为8×107J/m3]。
三、实验题
17．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)比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量，是通过 来反映的；
(2)比较不同物质吸热升温的特点：
①应选择 两图进行实验；
②不同物质吸热的多少是通过 来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）；
③关于该实验的变量控制，下列要求中不正确的是：
A．采用相同的加热方法 B．烧杯中分别装入相同体积的物质 C．使用相同的烧杯
④如果质量和初始温度均相同的A、B两种液体，吸热后它们的温度随时间变化的图象如图2所示，由图可以看出， 液体的温度升高得较慢， 液体的比热容较大；
(3)某同学用图甲装置测燃料1的热值。加热前燃料1的质量为m1，加热一段时间后变为m2；烧杯中液体a的质量为m，初温为t1，末温为t2，液体a的比热容用c表示。用以上符号表示该同学测燃料1的热值的计算式： ；
(4)通过实验得到的燃料的热值与实际相比是 （填“偏大”“偏小”或“相等”）的，请你写一条出现这种现象的原因： 。
18．阅读下面短文并回答问题
混合动力汽车
图甲是我国自主研制生产的一种环保混合动力实验汽车。该混合动力汽车启动时，内燃机不工作，车内蓄电池输出能量；当高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输出能量，同时又可以向蓄电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机、蓄电池可以同时向车轮输出能量。为了保护蓄电池，当电池使用到剩下最大容量的20%停止供电．测试人员驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶1h，观察仪表盘，发现这段时间内燃机消耗燃油10kg，蓄电池储存的能量由最大值的30%增大至最大值的80%。该车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图乙所示，汽车的某些参数如下表所示。（燃油热值q=4.0107J/kg）
（1）该混合动力汽车的内燃机是一台单缸四冲程汽油机，如图1所示是汽油机的 冲程，若飞轮转速是2400r/min，则每秒对外做功 次；为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽油机外有一个水套，这是因为水的 大。汽车启动时能闻到汽油味，此时汽油没有完全燃烧，热燃料的热值 （变大/变小/不变）。
电机 输出最大功率/kW 40
电池 输出电压/V 300
最大质量/J 1.0103
整车 质量/t 1
（2）下列说法正确的是 。
A．蓄电池充电时化学能转化为电能
B．汽车消耗的电能最终全部转化为机械能
C．行驶过程中轮胎会发热是因为发动机将热量传递给了它
D．测试过程中汽车行驶时的牵引力大小为2000N
（3）“吨百公里能耗”是衡量新能源汽车的一项重要指标。“J/（100km·t）”是指车辆消耗的能量与行驶路程和车辆总质量乘积的比值。则该车在测试过程中的吨百公里能耗为 J/（100km·t），汽车的能量利用率为 。
（4）在汽车的测试过程中，若只用蓄电池提供动力且假设电能全部转化为机械能。该车在电池充满电的情况下以25km/h最多可行驶 km。
四、计算题
19．在一个标准大气压下，完全燃烧126g焦炭所放出的热量全部被质量为10kg、初温为20℃的水吸收。求：[q焦炭＝3.0×107J/kg]
（1）126g焦炭完全燃烧放出的热量。
（2）水吸收这些热量后，温度将升高了多少。
20．柳州争创全国文明城市在行动，司机小李驾小汽车到某县城执行相关任务，路程为300km。该小汽车油箱内装满35 kg汽油，在高速公路上匀速行驶时，车受到的阻力是920 N。（汽油完全燃烧产生的内能有30%转化为机械能；汽油的热值为4.6×107J/kg）求：
（1）汽车到达目的地时牵引力所做的功；
（2）通过计算说明汽车在行驶途中是否需要加油。
21．某时刻太阳垂直照射地面时的热量辐射值为600J/（s·m2），热量辐射值的含义是单位面积上每秒钟辐射到的能量。某同学自制了一个吸热面积S=0.5m2的太阳能集热器，集热器中装满水，水的质量是2kg，温度为20℃，将其静置地面上让阳光垂直照射7min，测得水温变为23℃，水的比热容c =4.2×103 J/（kg·℃）。求：
(1)集热器中的水吸收的热量；
(2)此集热器的太阳能利用率（有效利用的内能与辐射到集热器上太阳能的比值）。
参考答案：
1．C
2．A
3．A
4．C
5．D
6．B
7．A
8．C
9．B
10．B
11．0.07kg
12． 2∶1
13． 热传递 化学 内
14． 比热容 热传递 1.4×107
15． 热值 4.2×108 4.2×108J/kg
16． 压缩 15 2.625×10-3
17． 甲、乙 温度计示数的变化 甲、丙 加热时间 B B B 偏小 存在热损失
18． 做功 20 比热容 不变 D 8×106 37.5% 80
19．（1）；（2）80℃
20．(1)2.76×108J；(2)不需要加油
21．(1)2.52×104J；(2)20%