人教版九年级全一册物理14.2热机的效率 能力提升卷（含答案）

人教版九年级物理
14.2热机的效率
能力提升卷
一、选择题（每小题2分，共28分）
1．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
2．西昌卫星发射中心用长征三号运载火箭，于2019年4月20日将第四十四颗北斗导航卫星成功送上太空。下列说法中正确的是(　　)
A．火箭使用液氢燃料，主要是利用了液氢的比热容大
B．火箭升空过程中，燃料燃烧将机械能转化为化学能
C．北斗导航卫星加速升空过程中，其动能和重力势能均增大
D．北斗导航卫星加速升空过程中，其惯性增大
3．为预防新型冠状病毒，公共场所的扶手可用75%的酒精进行擦拭。将一瓶酒精用去三分之一，则剩余酒精的密度、比热容和热值(　　)
A．都不变
B．都变为原来的三分之二
C．热值不变，密度、比热容变为原来的三分之二
D．热值变为原来的三分之二，密度、比热容不变
4．汽油的热值是4.6×107
J/kg，它的物理意义是(
)
A．燃烧1
kg汽油能放出4.6×107
J的热量
B．完全燃烧1
kg汽油能放出4.6×107
J的热量
C．完全燃烧1
kg汽油能放出4.6×107
J/kg的热量
D．1
kg汽油含有4.6×107
J的热量
5．下列关于热量和热值的说法中，正确的是(
)
A．热水比冷水含有的热量高
B．将煤球研磨成粉末，可以提高煤的热值
C．热值越高的物质含有的热量越多
D．燃料的热值与燃料燃烧得是否充分无关
6.
下列关于热值和热机效率的描述，正确的是(
)
A．使燃料燃烧更充分，可以增大热值
B．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
C．燃料燃烧释放的热量越大，热值越大
D．热值和热机效率都是定值，与外界条件无关
7．若某厂家设计了一台酒精内燃机，且预想该酒精内燃机的效率为50%，酒精的热值为3.0×107
J/kg，则燃烧0.05
kg的酒精时，按照预想，该内燃机所做的有用功为(
)
A．7.5×105
J
B．7.5×104
J
C．7.5×103
J
D．7.5×106
J
8．如图是某内燃机工作时的能量流向图。该内燃机的热机效率是(　　)
A．25%
B．35%
C．40%
D．75%
9．蒸汽机的工作原理是燃烧燃料，将水加热至高温，利用高温高压水蒸气推动机器转动。与内燃机相比，蒸汽机效率较低，除机械造成的技术因素外，主要原因是(　　)
A．燃料燃烧不充分　　
B．机械质量大自耗能多
C．燃料的热值较低　　
D．水蒸气带走较多能量
10．关于热机的效率，下列说法正确的是(
)
A．一般情况下柴油机的效率比汽油机的高
B．热机的效率越高，在做功同样多的情况下消耗的能量越多
C．热机的效率越高说明做功越快
D．热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的
11.
关于热值，下列说法正确的是(　　)
A．燃料燃烧时放出的热量越多，其热值越大
B．燃料燃烧越充分，其热值越大
C．燃料燃烧时温度越高，其热值越大
D．热值的大小由燃料本身决定
12.
随州某学校物理小组设计实验，探究“酒精、煤油、汽油”的热值(如图所示)，甲、乙、丙装置完全相同，水的质量和初温及待测燃料的质量也相同，通过测量全部燃料充分燃烧后水的末温(均未达到沸点)t甲＜t乙＝t丙，可以粗略知道它们的热值q大小关系为(
)
A．q甲＞q乙＞q丙　
B．q甲＞q乙＝q丙　
C．q甲＜q乙＝q丙
D.
q甲＜q乙＜q丙
13.
下列有关热机效率、燃料热值和物体内能的说法中，正确的是(
)
A．热机所用燃料的热值越大，效率越高
B．热机所用燃料的化学能转化成的内能越多，效率越高
C．物体的内能越大，温度越高
D．摩擦生热是利用做功的方式来增加物体的内能
14.
如图是完全燃烧A、B两种燃料放出的热量与质量的关系图象，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
二．填空题（每空2分，共44分）
15．2019年6月5日，我国首次用固体燃料运载火箭把“文昌物联一号”卫星成功送上太空。火箭发射时要选用热值________(填“大”或“小”)的固体燃料，燃料的质量减少，热值________(填“变小”或“不变”)。
16.
小明家有辆排量1.6
L的汽车，行驶100
km油耗约为5
kg，汽油的热值为4.6×107
J/kg，若这些汽油完全燃烧，可放出________J热量，燃油汽车产生的____________对环境会造成污染。
17．一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能量为6.6×106
J，这些能量相当于完全燃烧0.55
kg的干木柴才能得到，则干木柴的热值为________J/kg，干木柴用掉一半后，剩余干木柴的热值将____(填“变大”“变小”或“不变”)。
18．内燃机的能量流向如图所示，从图中可以看出，内燃机工作时，能量损失主要有以下几个方面：________带走大部分能量，同时________和克服机械摩擦也要消耗一部分能量。除此之外，其余能量用来做有用功。
19．取暖用的小型锅炉，如果把煤磨成煤粉或煤粒，从而加大与________的接触面积，再把空气吹进炉膛，就会比煤块燃烧更充分，从而提高燃料的利用率。
20．2019年1月11日中国“长征三号乙”运载火箭进行了2019年首次航天发射，在九天之上镌刻上中国印记．在火箭携带飞船加速升空阶段，燃料燃烧时将
能转化为内能，飞船的机械能
(选填“增大”“减小”或“不变”)，火箭通常使用液氢为燃料，其主要原因是___________________．
21．“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力。同等条件之下，“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，若以10倍的关系粗略计算，1
kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量可以使______kg的水升高40
℃。[c水＝4.2×103
J/(kg·℃)，q煤气＝4.2×107
J/kg]
22．已知某燃料的热值为4.4×107
J/kg，20
g该燃料完全燃烧放出的热量为
J．用该燃料将一壶水烧开，水壶中水的温度升高的过程中，水的内能
(选填“减小”“不变”或“增大”)，壶口上方的水蒸气液化成“白气”的过程中
(选填“吸收”或“放出”)热量．
23.
汽车作为一种普通的交通工具已走进千家万户。汽车发动机一般是柴油机或汽油机，工作时把燃料燃烧放出的________能转化为机械能。小明同学查阅了某型号汽车发动机的资料后，将内燃机的能量流向制成了图。根据图中给出的信息可知，该内燃机的效率为________。
24.
如图所示，小明在燃烧皿中放入10
g酒精，点燃后对质量为200
g的水加热，充分燃烧后，水温升高30
℃，已知水的比热容为4.2×103
J/(kg·℃)，此过程中水吸收的热量为________J，水的内能______(填“增大”或“减小”)，该实验计算得到的酒精热值明显偏小，其原因是________________________________________________________
三．实验探究题（每空2分，共
10分）
25．在“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”实验中，小林选用碎纸片和酒精为燃料进行了实验。
(1)小林将天平放在水平桌面上并将游码归零后，若指针静止时位置如图甲所示，则他应将平衡螺母向________端调节；图乙是正确测量所用碎纸片质量时的场景，此时游码所处位置如图丙所示，则他还应称量________g的酒精。
(2)小林组装的实验装置如图丁所示，他在器材安装中的一处错误是_____________________。
(3)本实验中，燃料完全燃烧放出热量的多少是通过______________________来反映的。
(4)正确组装实验装置后，小林用(1)中所称量的碎纸片和酒精分别进行实验，正确采集的数据如下表所示。根据实验数据，小林却得出了与事实相反的实验结论：质量相同的碎纸片和酒精完全燃烧后，碎纸片放出的热量较多。你认为他在实验中最有可能遗漏的操作是____________________________。
四．计算题（共
18分）
26.
某种国产汽车，当它在某平直公路上以20
m/s的速度匀速行驶时，每百公里的油耗为
6
L,
汽车行驶500
s，
(1)求汽车消耗的汽油量；
(2)假设汽车在运动过程中受到的平均阻力是495
N，求汽油机的效率。(已知汽油的热值是3.3×107
J/L)
27.
一辆厢式小货车在2020年新型冠状病毒疫情期间运送物资，满载后总质量是5.0×103
kg，在平直的公路上匀速行驶100
km，耗油10
kg，货车受到的阻力是总重力的0.05倍，发动机的牵引功率是50
kW(燃油的热值是5.0×107
J/kg，g取10
N/kg)。求：
(1)货车受到的牵引力。
(2)货车匀速行驶的速度。
(3)货车发动机的效率。
参考答案
一、选择题
1.C
2.C
3.A
4.B
5.D
6.B
7.A
8.B
9.D
10.D
11.C
12.D
13.
D
14.
A
二、填空题
15.
大；不变
16.
2.3×108；噪声(或尾气)
17.
1.2×107；不变
18.
废气；散热
19.
氧气
20.
化学；增大；热值大
21.
热值；2500
22.
8.8×105；增大；放出
23.
内；30%
24.
2.52×104；增大；酒精没有完全燃烧(或酒精燃烧放出的热量没有完全被水吸收)
三、实验探究题
25.
(1)左；6.5
(2)温度计的玻璃泡碰到了容器底
(3)温度计的示数变化
(4)没有控制被加热水的质量相等
四、计算题
26.
解：(1)由v＝得，汽车行驶距离：s＝vt＝20
m/s×500
s＝10
000
m＝10
km，
因为每百公里的油耗为6
L，所以行驶10
km(公里)消耗汽油：
V＝×6
L＝0.6
L；
(2)汽油完全燃烧放出的热量：
Q放＝Vq＝0.6
L×3.3×107
J/L＝1.98×107
J，因为汽车匀速行驶，
所以汽车牵引力：F＝f＝495
N，
牵引力做功：W＝Fs＝495
N×
10
000
m＝4.95×106
J，
汽油机的效率：η＝＝＝25%。
27.
解：(1)货车受到的重力：
G＝mg＝5.0×103
kg×10
N/kg＝5.0×104
N，
货车做匀速运动，所以货车受到的牵引力：
F＝f＝0.05G＝0.05×5.0×104
N＝2
500
N。
(2)由P＝Fv得，货车匀速行驶的速度：
v＝＝＝20
m/s。
(3)牵引力做的功：
W＝Fs＝2
500
N×1×105
m＝2.5×108
J，
燃油完全燃烧放出的热量：
Q＝m油q＝10
kg×5.0×107
J/kg＝5.0×108
J，
货车发动机的效率：
η＝＝＝50%。