14.2 热机的效率 课时练习（含解析） 2023-2024学年物理人教版九年级全一册

14.2 热机的效率
作业目标 对应题号 答错题号 自我评价
1.知道不同燃料燃烧释放热的本领不同 1~3、10 很棒□ 及格□ 加油□
2.能进行有关燃料燃烧放热的简单计算 9、12
3.了解热机效率,知道提高热机效率的方法 4~9、11
【练基础】
必备知识1：燃料的热值
1.在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中,烧杯中加入200 g的水,测得初始温度为45 ℃。用酒精灯加热一段时间后温度计的示数如图所示,为　 　℃,则水吸收的热量为　 　J,这些热量相当于完全燃烧　 　g酒精放出的热量。[c水=4.2×103 J/(kg·℃),q酒精=3.0×107 J/kg]
2.“胖五”——长征五号运载火箭的燃料中使用液态氢,主要原因是其 ( )
A.密度大 B.热值高
C.沸点高 D.燃点高
3.下列说法正确的是 ( )
A.木炭燃烧越充分,热值越大
B.燃料的质量越大,热值越大
C.一杯酒精用掉一半后,剩下的酒精的热值不变
D.煤的热值大于干木材的热值,燃烧煤放出的热量比燃烧干木材放出的热量一定多
必备知识2：热机的效率
4.汽车在平直公路上匀速行驶9.2 km,消耗燃油1 kg,已知汽车的牵引力是2000 N,则汽车发动机的效率是　 　。(燃油热值取4.6×107 J/kg)
5.甲、乙两台柴油机,甲的效率低于乙的效率,意思是 ( )
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
6.为了缓解能源紧缺问题,提高热机的效率变得越来越重要。下列有关热机效率的说法正确的是 ( )
A.尽量减少热机内部各部件间的摩擦可提高热机效率
B.使用的燃料热值越高,热机的效率越高
C.目前有些新型燃料汽车实现了“零排放”,它们的热机效率可达到100%
D.柴油机的效率一般低于汽油机的效率
【练能力】
关键能力1：正确理解热机的效率
7.关于热机的效率,下列说法正确的是 ( )
A.蒸汽机的效率通常高于喷气发动机
B.热机效率一定小于100%
C.目前有些新型燃料汽车,实现了“零排放”,它们的效率达到100%
D.在完全无摩擦的道路上,汽车发动机的效率可达到100%
关键能力2：热效率的相关计算
8.两台四冲程汽油机在相同时间内,甲做的有用功是乙的3倍,甲机的热机效率是20%,乙机的热机效率是25%,则甲、乙两机消耗的汽油质量之比是 ( )
A.12∶5 B.5∶12 C.15∶4 D.4∶15
9.国家要限制大排量汽车,一个主要的原因是考虑节能环保方面的问题,毕竟这类大排量的车型,车子不仅费油,而且尾气排放也多。某一款新型汽车以某一速度在一段平直的公路上匀速行驶一段距离,消耗了4 kg汽油,其发动机的效率为30%,则在这段运动过程中,(已知:汽油的热值为4.6×107 J/kg)求:
(1)汽油完全燃烧放出的热量;
(2)该汽车发动机做的有用功;
(3)该车在高速路上匀速行驶时平均牵引力为800 N,则燃烧4 kg汽油行驶的距离。
【练素养】
10.【2021河北中考】 小明用相同的酒精灯给质量相等的甲、乙两种物质加热。根据测量数据描绘温度-时间图像如图所示,由图可知,甲物质的比热容　 　(选填“>”、“<”或“=”)乙物质比热容。实验完成后,酒精灯中剩余酒精的热值　 　(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
11.图甲是热机的能量流向图,图乙显示的是甲、乙两热机的参数。甲、乙相比,甲的 ( )
A.有用机械能较大
B.损失能量较小
C.燃料的化学能较大
D.热机效率较低
12.我国自主研发了大型水陆两栖飞机AG600,飞机总体技术水平和性能都达到了当前国际两栖飞机的先进水平,具有完全自主知识产权。如果飞机在空中飞行时获得1.8×105 N 的水平推力,沿水平方向匀速航行600 km,需要完全燃烧热值为4×107 J/kg的航空煤油5000 kg。问:
(1)煤油完全燃烧放出的热量为多大
(2)发动机的效率为多大
14.2 热机的效率参考答案
练基础
1.95　4.2×104　1.4
2.B　3.C
4.40%
5.C
6.A　【解析】尽量减少热机内部各部件间的摩擦,可以减少能量损失,所以可以提高热机效率,故A正确;热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值,比值越大,效率越高,与燃料的热值无关,故B错误;目前有些新型燃料汽车实现了“零排放”,但是热机工作过程中不可避免地由于机件间的摩擦而产生额外功,因此热机效率不能达到100%,故C错误;一般柴油机的压缩比比汽油机大得多,且气缸内柴油燃烧要比汽油燃烧更充分,所以柴油机的效率一般高于汽油机的效率,故D错误。
练能力
7.B　8.C
9.【解】(1)汽油完全燃烧放出的热量:
Q放=mq=4 kg×4.6×107 J/kg=1.84×108 J
(2)发动机的效率为30%,由η=可知,该汽车发动机做的有用功:
W有=ηQ放=30%×1.84×108 J=5.52×107 J
(3)由W=Fs可知,该车燃烧4 kg汽油行驶的距离:
s===6.9×104 m
练素养
10.<　不变
11.B
12.【解】(1)煤油完全燃烧放出的热量:
Q放=qm=4×107 J/kg×5000 kg=2×1011 J
(2)飞机做的有用功:
W=Fs=1.8×105 N×600×103 m=1.08×1011 J
则发动机的效率:
η=×100%=×100%=54%
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