人教版九年级物理同步练习题 第十四章内能的利用 14.2热机的效率word版含答案

人教版九年级物理同步练习题
第十四章内能的利用
14.2热机的效率
一、选择题
1．某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30
cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50
mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×l05
Pa，飞轮l
min转动1
800周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），下列说法中正确的是
A．汽油机每秒内完成30个冲程
B．汽油机的功率为2025
W
C．做功冲程中燃气对活塞的平均压力为2.7×l07
N
D．一个做功冲程中燃气对活塞做的功为1.35×l05
J
2．两台汽油机，甲的功率是乙的1.5倍，甲的效率为20%，乙的效率为25%，那么甲与乙每小时消耗油量之比为(
)
A．6∶5
B．15∶8
C．5∶6
D．8∶15
3．物体A、B质量相等，把它们加热到相同的温度，然后把它们分别放入等量同温的水里，（不计热量损失），A物体能使水温升高10℃，B物体能使水温升高20℃，设A、B的比热容为cA和cB，则（　　）
A．cB=cA
B．cB=2cA
C．cB＞2cA
D．cA＜cB＜2cCA
4．有甲、乙两台柴油机，在相同的时间内，它们所做的有用功之比是5：4，消耗柴油的质量之比是3：2，那么它们的效率之比是
A．15：8
B．5：6
C．6：5
D．1：1
5．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，热机效率一定高
B．热机的功率大，热机效率一定高
C．热机单位时间内消耗的燃料少，热机效率一定高
D．以上说法都不对
6．7月9日，2015年第七届呼和浩特国际汽车展览会在呼和浩特国际会展中心开幕，众多炫酷车型在此次展会上精彩亮相．某人为了测试汽车发动机的效率，开车以60
km/h的平均速度行驶了120
km，用去汽油25
L，已知汽油的密度为0.7×103
kg/m3，热值为4.6×107
J/kg，发动机的功率为32.2
kW，则该汽车发动机的效率为(
)
A．28.8%
B．36.5%
C．23.6%
D．38%
7．小丽为了测试汽车发动机的效率，开车以60km/h的平均速度行驶了120km，用去汽油25L，已知汽油的密度为0.7×103kg/m3
，
热值为4.6×107J/kg，发动机的功率为32.2kW，则该汽车发动机的效率为
A．23.6%
B．28.8%
C．36.5%
D．38%
8．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3×104m2，年发电量3×106kW·h。若这些电能由火力发电站提供（煤的热值为3×107J／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．2.0×104kg
B．1.2×105kg
C．3.6×105kg
D．1.2×106kg
二、填空题
9．完全燃烧的煤气，如果放出的热量有给水吸收，则水吸热______J，它能使，______kg的水升高到．
10．我国研制的大客机C919搭载某涡轮喷气发动机，其热效率和推进效率比一般客机高，所谓热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比，而推进效率则是指发动机对飞机的推力所做的功与发动机获得的机械能之比。
(1)飞机飞行时所受阻力f与运行速度v的关系如表，则它们之间的数量关系：f=_________；
(2)若飞机以200
m/s的水平速度匀速巡航0.5
h过程中，消耗燃油1080
kg，则此过程，飞机克服阻力所做的功为_________
J；若发动机的热效率为40%，则发动机的推进效率为_________。（燃油热值q=5.0×107
J/
kg）
11．现代社会中汽车是一种重要的交通工具，很多汽车使用的发动机是四冲程汽油机，它在工作的过程中，_____冲程将内能转化为机械能．已知甲油机的效率比乙汽油机的效率低，则表明甲、乙两台汽油机在消耗相同质量燃油时，甲做的有用功_____乙做的有用功
（选填“大于”、“小于“或““等于”）．
12．我们的家乡天然气资源非常丰富，它将成为广安市经济发展的支柱产业，天然气的热值为7.5×107J/m3
，
小华家某月使用了21m3的天然气，完全燃烧释放了________
J的热量，若放出的热量全部用于烧水，在1个标准大气压下，可以将________
kg的水从20℃烧至沸腾．[C水=4.2×103J/（kg?℃）]．
13．有一台汽油机在一个工作循环中消耗了6g汽油（汽油的热值为4.6×107J/kg），如果这台汽油机的效率为40%，则一个循环中输出的有用机械能为________J．
14．用燃气灶烧水时，把2.2kg初温为20℃的水加热到100℃，共燃烧了45g天然气（假设天然气完全燃烧）．已知天然气的热值为4.4×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg?℃）．
（1）天然气属于______（选填“可再生”或“不可再生”）能源．在烧水过程中，大量向外散失的能量不会自动再汇集回来，这说明能量的转化和转移是有______的．
（2）水的内能增加了______J．
（3）燃气灶烧水的效率为______．
三、实验题
15．如图为四缸发动机的工作原理图：内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸的做功冲程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气冲程．
(1)发动机在做功冲程里，高温、高压的燃气推动活塞向下运动，对外做功，同时将____能转化为____能．
(2)有一台四缸发动机，其主要技术指标如表所示．其中排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积，又称单缸排量，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离(即冲程长)．转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数．
①该发动机在1
s内做功________J，单缸排量V＝________L.
②在每个做功冲程里，发动机做功W＝____J.
(3)在做功冲程里，燃气对活塞所做的功可表示为W＝pV，式中p表示燃气对活塞的压强，则p＝_____Pa.(1
L＝10－3
m3)
16．小王学习燃料的热值之后，自己设计一个实验来探究酒精和碎纸片的热值大小．
（1）实验装置如图甲、乙所示，你认为图中横杆、温度计、铁圈、燃具四个器件的安装顺序是_____（由下而上/由上而下）．
（2）为保证实验结论的可靠，在实验中应控制的因素有：_____，_____等．
（3）实验数据记录如表：
根据表中数据，计算出碎纸片的热值是_____J/kg．
（4）通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏_____（选填“大”或“小”），你认为出现这样情况的主要原因是：_____．
（5）另一组同学用同样的装置进行实验，在实验中两种燃料完全燃烧完之前都使得水沸腾了，你能否比较出两种燃料的热值？_____（能/不能）理由：_____，为避免这种情况的出现，你可以对他们组提什么改进建议？_____．
17．小柯同学自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系，他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，并每隔1分钟记录了杯中水的温度（见表）．
（1）在安装、调整甲图中实验器材时，合理的顺序是先调整固定____的位置，再调整固定_____的位置（选填图中的”A“或”B“）．
（2）为保证实验便捷、可靠，实验时应控制两套装置中一些相同的量，主要有：加热时间、水的__和__．
（3）通过表中记录的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是__．
（4）该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量，并记录了数据、利用公式Q吸=cm（t﹣t0）计算出水吸收的热量，同组的小红同学他认为通过这些数据不能准确地计算出煤油和菜籽油的热值，他的理由是__．
（5）已知酒精的热值为3.0×107J/kg，完全燃烧20g酒精放出的热量是__J．
四、综合题
18．如图为四缸发动机工作原理：内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作．
（1）发动机在做功冲程里，高温、高压的_____推动活塞向下运动，对外做功，同时将_____能转化为_____能．
（2）有一台四缸发动机，其主要技术指标如右表所示．其中排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积，又称单缸排量，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离（既冲程长）．转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数．
①该发动机在1s内做功_____J，单缸排量V=_____L．
②在每个做功冲程里，发动机做功W=_____J．
（3）在做功冲程里，燃气对活塞所做的功可表示为W=pV，式中p表示燃气对活塞的压强，则p=_____Pa．（1L=10﹣3m3）
（4）如图为发动机在做功冲程中的示意图．下面给出了公式W=pV的证明，请将推导过程补充完整（要求各表达式均用S、l或p表示）：设活塞的面积为S，冲程长为l，燃气对活塞的压强为p，则燃气对活塞的压力F=_____，燃气对活塞所做的功W=_____，又根据数学知识可知发动机的单缸排量V=_____，故W=pV．
19．19．小明学习了热学的有关知识后，知道水的比热是4.2×103J/（kg·℃），他想估算一下自己家每天烧水、做饭需要的热量，于是小明仔细记录了他家每天烧水、煮饭、炒菜需要的时间，并把它折算成烧水时间，相当于每天将50kg的20℃的水烧开。
（1）小明家每天烧水做饭需要多少热量？
（2）如果普通煤的燃烧值为3×107J／kg，从理论上讲小明家每天烧水做饭需要多少千克煤？
（3）小明家实际平均每天需要烧4块蜂窝煤，按每块蜂窝煤含煤0.5kg算，他家每天实际用煤2kg，由此小明计算出他家煤炉的效率只有16.5％．你认为小明家煤炉效率低的原因是什么？
（4）从大的方面讲，家用煤炉除了热效率低浪费能源的缺点外，另一个主要缺点是什么？
20．汽车已走入我们的家庭，而发动机是汽车的核心部件，发动机的质量决定了整车的性能与品质，现代汽车主要分汽油与柴油两类发动机，以汽油发动机为例，其提供动力的是内燃机的气缸．某台以汽油为燃料的汽车，发动机内有四个气缸，其相关数据如下表所示：
（1）汽车内燃机一个工作循环包括四个冲程如上图所示，一个气缸正常工作四个冲程的顺序是________（对甲、乙、丙、丁重新排序），其中图________是内燃机给汽车提供动力的冲程．
（2）汽车以100km/h的速度匀速运动时发动机的输出功率最大，则1min内做多少J的有用功_____?
（3）汽车的排气量是指发动机气缸的工作容积，汽车排气量越大，功率越大．空燃比指汽缸内空气和燃油的质量比．当汽车以100km/h的速度匀速行驶时，根据表中数据求汽车发动机的效率________．
【参考答案】
1．B
2．B
3．C
4．B
5．D
6．A
7．B
8．D
9．
50
10．f=（）2×0.9×104
N
1.
296×1010
60%
11．做功
小于
12．1.575×109J
4687.5kg
13．1.104×105
14．不可再生
方向
7.392×105
37.3%
15．（1）内，机械；
（2）①1.2×105，0.5，②600；
（3）1.2×106；
16．由下而上
酒精和碎纸片的质量
两杯水的质量
1.2×106
小
存在热损失或者燃料没有完全燃烧
不能
水沸腾后吸热温度保持不变，因此无法比较燃料放出热量的多少
增加水的质量或减少燃料的质量
17．B
A
质量
初温
煤油
燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失
6×105
18．内
机械
1.2×105
0.5
600
1.2×106
pS
pSl
Sl
19．（1）1.68×107J
（2）0.56
（3）燃烧不完全，热损失多等
20．乙甲丁丙；
丁；
4.5×106；
23.2%．