2020年秋人教版物理随堂练——14.2热机的效率随堂练习

14.2热机的效率随堂练习
一、选择题
1.关于燃料的热值，下列说法正确的是
A.
容易燃烧的燃料，热值一定大
B.
煤的热值大于干木材的热值，煤燃烧放出的热量一定比干木材放出的热量多
C.
燃料的热值与燃料是否完全燃烧无关
D.
为了提高锅炉的效率，一定要用热值高的燃料
2.随着人们的生活水平的提高,汽车走进千家万户。关于小汽车涉及的知识说法正确的是(???
)
A.?用水做发动机的冷却剂是因为水蒸发吸热
B.?小汽车使用汽油作为燃料
C.?精心保养可使发电机的效率达到
100%?
D.?排出的尾气对环境没有任何污染
3.
以下说法正确的是?(　　)
A.物体吸收热量,温度一定升高
B.热机的大量使用有利于环境的保护
C.燃料的热值与燃料的质量没有关系
D.热机的工作过程只是将内能转化成机械能的过程
4．下列有关热机的说法中正确的是
A.
可以采用增大热机功率的方法来提高热机的效率
B.
热机工作的过程是将机械能转化为内能的过程
C.
随着科学技术的发展，热机的工作效率可以达到
D.
在四冲程内燃机中减少废气带走的大量热量可以大大提高热机效率
5.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.?热机的效率高，在做功同样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
6.
长征二号PT2运载火箭选用液态氢作为燃料,是因为氢的热值大,下列说法中正确的是?(　　)
A.氢比其他燃料含有的热量多
B.完全燃烧相同质量的氢和其他燃料,氢放出的热量要多些
C.氢气燃烧时,是内能转化成机械能
D.通风条件越好,供氧越充足,燃料的热值就越大
7.我们常说煤的热值大于干木柴的热值，这是指
A.
燃烧煤比燃烧干木柴容易
B.
燃烧干木柴放出的热量比燃烧煤放出的热量少
C.
要使它们放出同样多的热量，同样的燃烧情况，烧煤比烧干木柴的质量少
D.
使煤和干木柴升高相同的温度，干木柴需吸收的热量少
8.寒假，《流浪地球》影片大热，激起了同学们对航天科技的浓厚兴趣，选择某种物质作为火箭燃料的首要依据是（??
）
A.?比热容大
B.?热值大
C.?密度小
D.?电阻小
9.
如图所示是内燃机的能量流向图,则热机效率(η)等于?(　　)
10.为了节约能源，需提高热机的效率，下列措施中，提高效率的是（
??）
A.?尽最使燃料充分燃烧
B.?尽量减少热机部件间的摩擦
C.?尽量减少废气带走的热量
D.?尽量增加热机的工作时间
11.
某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9
km,用时5
min
45
s,消耗燃油1.5
kg,已知汽车的牵引力是2
000
N,燃油的热值为4.6×107
J/kg,假设燃油完全燃烧。通过计算可知,下列结果正确的是(　　)
①汽车行驶速度是20
km/h
②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×107
J
③汽车牵引力做功的功率是30
kW
④汽车发动机的效率是20%
A.只有①和②　????B.只有②和③
C.只有①和④　????D.只有②和④
二、填空题
12.干木材的热值是，它的物理意义是_____；完全燃烧木材放出热量为______J；木材用掉一半后热值______填“变”或“不变”。
13.“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，这说明“可燃冰”的______
很大若以10倍的关系粗略计算，1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量可以使______的水升高．
14.我国家用轿车常用汽油机驱动，汽油机在做功冲程将________能转化为机械能。汽车行驶过程中，油箱内的汽油越来越少，汽油的热值________（选填“减小”、“不变”或“增大”）。
15.
某台单缸汽油机的飞轮转速是1
800
r/min,汽油机每秒对外做功　　　????次,每秒汽油机完成　　　????个冲程。当汽油燃烧不充分时,会冒黑烟,这时汽油机的效率将　　　????(选填“升高”、“不变”或“降低”)。
16.在探究水的沸腾实验中，某同学用酒精灯对水进行加热，实验中完全燃烧了4.2g酒精，则放出了________J的热量；[已知酒精的热值为3.0×107J/?g]
17.
利用先进工艺和科学方法,可以使垃圾变废为宝。若从1吨垃圾中能提炼出140
kg燃料油,燃料油的热值为4.5×107
J/kg,则这些燃料油完全燃烧时释放出的热量为　　　????J,这些热量可以使　　　????kg的水温度升高50
℃。[水的比热容为4.2×103
J/(kg·℃)]
18.把100kg的水从10℃加热到70℃，水需要吸收________J的热量，燃气热水器需要消耗1m?天然气，已知燃气热水器的效率约为80%，天然气的热值为________J/m3。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
三、解答题
19.小明家新买了一辆使用汽油为燃料的小汽车。细心的小明发现行驶的速度不同时，耗油量不同。当小汽车以的速度匀速行驶时最省油，此时发动机的有用功率为若小汽车以最省油的速度行驶135km，求在这过程中
汽车运动的时间；
汽车消耗汽油的质量汽油的热值，小汽车发动机的效率为。
20.某考察队在标准大气压下，把
1kg
的水从
50℃加热至沸腾，共消耗了
0.5kg
的干木柴，已知水的比热容为
4.2×103J/（kg·℃），干木柴的热值为
1.2×107J/kg。求：
（1）干木柴完全燃烧放出的热量；
（2）水吸收的热量；
（3）他们烧水的效率。
21.如图1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）为了研究不同物质的吸热能力选用图1中________两幅图进行实验根据记录的数据做出了两种液体的温度随时间变化关系如图2所示。
①不同物质吸热的多少是通过________（选填“温度计示数”或“加热时间”）来反映的；
②由图2可以看出，________液体的温度升高得较快，________液体的比热容较大；
③若b液体的比热容是1.8×103J/（kg?℃），则a液体的比热容是________J/（kg?℃）
（2）为了研究不同燃料的热值选用其中________两幅图进行实验。在实验前用天平测出了烧杯中液体的质量及燃料的质量，并记录数据利用公式Q吸＝cm（t﹣t0）（若a、b液体的比热容已知）计算出了液体吸收的热量，通过这些数据计算出某种燃料的热值。你认为这样的计算结果与实际燃料的热值相比会________（填“偏大”或“偏小”）。
22.
阅读下列短文,回答题中的问题。
汽车工程师很早就知道,如果能在发动机中燃烧热值较低的燃料混合物,便能得到较高的燃烧效率,并减少污染物的生成。但是如果燃料混合物太稀薄,燃烧的速度就会变得很慢,发动机就点不着火。因此,研究火焰的燃烧机制,对于提高发动机的效率和减少空气污染,有着重要的意义。
“哥伦比亚”号航天飞机再次升入太空,宇航员们在23
dm3的密封室内装入氢气、氧气、氮气、二氧化碳和六氟化碳的混合气体并把它点燃,结果惊讶地发现,火焰并不是以火花塞为中心,形成一个逐渐向外扩张的火球,直到熄灭为止,而是由一个留在原地燃烧的火球迅速分裂成几个较小的火球,接着这些小的火球又逐渐地互相分离、分裂,当密封室里的燃料逐渐耗尽时,火球就开始收缩,直到熄灭。
通过阅读上面的文章,回答下列问题:
(1)在航天飞机上做火焰实验的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　????。
(2)航天飞机上的火焰燃烧与地面上的燃烧不同的根本原因是什么?????
????????
23.
作为中国大陆核电的发源地——秦山核电基地安全运行100堆年(一座核反应堆运行一年为一堆年)。从被誉为“国之光荣”的秦山核电站1991年12月15日投入运行开始,秦山核电基地一直保持安全稳定运行,目前每分钟的安全发电量相当于少消耗烟煤13.0
t,减排二氧化碳约40.6
t、二氧化硫约0.2
t,氮氧化物约0.8
t。秦山核电基地目前共有9台运行机组,年发电量约500亿千瓦时,是目前我国核电机组数量最多、堆型品种最丰富、装机容量最大的核电基地。[下列(1)(2)题答案用科学记数法表示]
(1)13.0
t烟煤如果完全燃烧,放出的热量为多少J。(烟煤的热值为2.9×107
J/kg)
(2)假设13.0
t烟煤在煤炉中完全燃烧,放出的热量部分被水吸收,可以使4×105
kg的
水从20
℃升高到100
℃,求水吸收的热量为多少J。[c水=4.2×103
J/(kg·℃)]
(3)求煤炉加热水的热效率。[第(3)题结果保留两位有效数字]
答案
1.
C
2.
B
3.
C
4．
D
5.
A
6.
B
7.
C
8.
B
9.
B
10.
A,B,C
11.
D
12.
1kg的干木柴完全燃烧时放出的热量是?J；?
；不变。
13.
热值；2500
14.
内能；不变
15.
15　60　降低
16.
1.26×105
17.
6.3×109　30
000
18.
2.52×107；3.15×107
19.
解：由得运动的时间为：
；
汽车所做的功为：
；
根据得汽油放出的热量为：
；
消耗汽油的质量为：
。
20.
（1）解：干木柴完全燃烧放出的热量Q放=qm=1.2×107J/kg×0.5kg=6×106J
干木柴完全燃烧放出的热量为6×106J。
答：干木柴完全燃烧放出的热量为6×106J；
（2）解：标准大气压下，水的沸点是100℃，水吸收的热量Q吸=cm′(t2?t1)=4.2×103J/(kg?℃)×1kg×(100℃?50℃)=2.1×105J
水吸收的热量为2.1×105J。
答：水吸收的热量为2.1×105J；
（3）解：烧水的效率η=
×100%=
×100%=3.5%.
他们烧水的效率是3.5%。
答：他们烧水的效率是3.5%。
21.
（1）甲、丙；加热时间；a；b；0.9×103
（2）甲、乙；偏小
22.
(1)研究火焰的燃烧机制,找出提高发动机效率和减少空气污染的方法
(2)燃料在地面燃烧,当燃气受热膨胀时,由于浮力的原因,气体发生对流,使得火焰逐渐向外扩张,而在航天飞机上,几乎没有重力,浮力对气体几乎不起作用,因此不能形成对流
23.
(1)13.0
t烟煤如果完全燃烧,放出的热量:Q放=mq=13.0×103
kg×2.9×107
J/kg=3.77×1011
J;
(2)水吸收的热量:Q吸=c水m水Δ
t=4.2×103
J/(kg·℃)×4×105
kg×(100
℃-20
℃)
=1.344×1011
J;
(3)煤炉加热水的效率:
答案　(1)3.77×1011
J　(2)1.344×1011
J　(3)36%