2020年秋人教版物理随堂练——14.2热机的效率拓展练习 有答案

14.2热机的效率拓展练习
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.“可燃冰”作为新型能源有巨大的开发潜力。同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的十倍，这表示“可燃冰”的（
??）
A.?沸点高
B.?热值大
C.?比热容大
D.?密度大
3.
前不久,据河南南阳炒作很热的“水氢发动机”的宣传说,“水氢发动机”可以利用水来制取氢气,从而为发动机提供高能燃料。中央电视台对此进行了专题报道,认为目前的技术尚不成熟,所谓的“水氢发动机”要真正投入实用还有很长的路要走。对此,下列分析不正确的是?(　　)
A.氢气燃烧无污染是“水氢发动机”备受关注的原因之一
B.氢气是发动机的一种理想燃料,是因为氢气的热值大
C.“水氢发动机”是利用内能做功的机械
D.目前利用水制取氢气耗能高,因此“水氢发动机”的效率很高
4.“长征七号遥二”运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有(
??)
A.较大的比热容?B.?较低的沸点??
C.较大的热值??D.?较高的凝固点
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,其效率就一定越高
B.热机的功率越大,其效率就一定越高
C.热机的效率越高,做的有用功就一定越多
D.热机的效率越高,有用功与燃料燃烧放出热量的比值越大
6.关于热机效率下列说法正确的是
A.
热机做的有用功越多，效率一定高
B.
热机的功率大，效率一定高
C.
甲热机效率比乙高，则在单位时间内甲热机消耗的燃料比乙小
D.
甲热机效率比乙高，则甲热机将燃料完全燃烧产生的内能变成机械能的百分比比乙大
7.对于燃料的热值，下列说法中，属于正确理解的是（???
）
A.?热值是一个确定的值，跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量无关
B.?燃料的热值跟燃料的质量成正比
C.?燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比
D.?热值是一个确定的值，跟燃料的种类及燃料燃烧的充分程度有关
8.
如图所示表示的是汽油机的能量流向,对照此图,
下列说法不正确的是?(　　)
A.废气的排放所占比例最大,减少该部分能量损失可有效提高热机效率
B.冷却水能量的二次利用可以提高能量利用率
C.该汽油机的效率为73%
D.该汽油机的能量利用率为27%
9.我国是能源大国，具有丰富的煤炭资源，如果优质煤炭的热值是，那么完全燃烧20千克的煤炭，释放出来的热量是??
A.
B.
C.
D.
10.某小组的同学做“比较不同燃料的热值”的实验，他们使用了如图所示的装置，假设燃料燃烧放出的热量被液体完全吸收。在设计实验方案时，你认为其中没必要的操作是（?
）
A.?控制两种燃料的质量相同
B.?尽量使燃料充分燃烧
C.?盛放两杯液体的容器相同
D.?两杯液体的初温相同
11.如图所示是内燃机的能量流向图，则热机效率等于
A.
B.
C.
D.
12.如果要提高热机的效率，必须（
??）
A.?用热值大的燃料????????????
B.?减少各种热损失?????????????
C.?保证良好的润滑?????????????
D.?提高热机的功率
二、填空题
13.2020年4月19日，百度公司宣布在长沙市全面开放自动驾驶出租车服务，用户通过百度地图可一键呼叫免费试乘。某位乘客乘坐无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶，用时，出租车消耗燃油3kg，已知汽车行驶过程中受到的牵引力为2000N，燃油的热值为。假设燃油完全燃烧，则汽车行驶速度是______，消耗的燃油完全燃烧放出的热量是______J，汽车牵引力做功的功率是______kW，汽车发动机的效率是______。
14.
我国在南海海域“可燃冰”采取成功。科技人员拿其中的一小部分到实验室后其热值　　　????(选填“变大”、“变小”或“不变”)。经测算,它的热值约为1.4×1010
J/m3,若2
m3的可燃冰完全燃烧后放出的热量的60%被水吸收,可以将　　　????kg、初温为0
℃的水煮沸(1标准大气压下)。[水的比热容为4.2×103
J/(kg·℃)]
15.用天然气烧水，水烧开后，壶盖不断向上跳动，此过程中能量转化与四冲程汽油机的________冲程的能量转化相同；若天然气完全燃烧放出的热量有50%被水吸收，在标准大气压下把5kg的水从20℃加热至沸腾，需完全燃烧________m3天然气。（c水＝4.2×103J/（kg?℃），q天然气＝4×107J/m3）
16.
为了“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”,小华设计如图所示的实验:在两个燃烧皿中放入质量相同的酒精和碎纸,分别加热质量　　　????(选填“相等”或“不相等”)的两杯水,燃料　　　????(选填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”)后,通过比较温度计示数的变化,来比较两种燃料放出热量多少。烧杯中用比热容　　　????(选填“大”或“小”)的液体可以使实验现象更明显(实验中液体没有沸腾)。
17.老师在讲台上打开装有酒精的瓶子后，后排的同学很快闻到了酒精的气味，这是________现象。完全燃烧相同质量的酒精和汽油时，汽油放出的热量比酒精多一些，这是因为汽油的________比酒精大一些。
三、解答题
18.
为比较酒精和汽油热值的大小,小小制订了以下实验方案:
(1)取质量相同的酒精和汽油作为燃料,制成酒精灯和汽油灯。
(2)两灯同时点燃后分别给两杯质量和初温都相同的水加热(烧杯质量也相同)如图所示。
(3)通过观察水温的变化,由此判断两种燃料热值的大小。
请根据小小的设计方案回答:
①当两灯的燃料完全燃烧完后,甲装置中温度计读数是80
℃,而乙装置中温度计的读数是90
℃。由此判断　　　????的热值比较大。
②实验中燃料燃烧放出的热量,通过　　　????方式使水的内能增大。
③根据Q吸=cm水(t-t0)计算出水吸收的热量,然后利用这个热量计算出汽油的热值,发现结果与资料中给出的汽油热值相比　　　????(选填“偏大”或“偏小”)。结合装置图,分析原因:????????。(只写出一个即可)
19.小明同学学习了燃料的热值后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，而水的比热已知。(注：燃料完全燃烧放热用Q放=mq计算，某燃料的热值用q表示：其质量用m表示)。自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了图所示的装置进行实验，记录结果见下表：
?
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后水温/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
（1）为了保证实验结论的可靠，小明同学选择了两套相同装置，在实验中还应控制煤油和菜籽油的________相同、及________相同。
（2）分析得出：煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是________。
（3）小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值，那么小明还需要补充的实验仪器是：________。利用此实验方法计算出的热值将比真实值________（偏大/偏小)。说说你的看法________。
20.随着人们生活水平的提高，轿车已逐步进入普通家庭。若某轿车以20kW的功率在平直公路上以的速度匀速行驶10km的路程，消耗了1L汽油。已知汽油的密度为、热值为，水的比热容为求：
轿车行驶的时间；
轿车做的功；
这些汽油完全燃烧所产生的热量；
汽油机的效率保留整数；
如果汽油完全燃烧产生的热量中有被水箱中的7kg的水吸收，能使水的温度大约升高多少？
21.小华家使用的是天然气热水器，他尝试估测该热水器的效率，以核对铭牌上的数值是否准确。当只有该热水器使用天然气时。把50kg的水从20℃加热到54℃，天然气表的示数由1365.05m3变为1365.17m3
，
已知水的比热容c=4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值q=7.0×107J/m3。求：
（1）水吸收的热量；
（2）消耗的天然气完全燃烧故出的热量；
（3）该热水器的效率。
22.
中央电视台报道,我国在南海海底实现“可燃冰”连续稳定产气22天,完全燃烧热值约为6×109
J/m3的可燃冰2
m3,放出的热量是多少J?相当于完全燃烧热值为3.0×107
J/kg的酒精多少kg放出的热量?
答案
1.
C
2.
B
3.
D
4.
C
5.
D
6.
D
7.
A
8.
C
9.
A
10.
D
11.
B
12.
B,C
13.
72?
?
40?
14.
不变　4×104
15.
做功；0.084
16.
相等　全部燃烧　小
17.
扩散；热值
18.
(3)①汽油　②热传递　③偏小　烧杯没有加盖,在进行热传递时,有部分热量直接散失了
19.
（1）质量；水的质量
（2）煤油
（3）天平；偏小；燃料并不可能完全燃烧
20.
解：根据可得：
轿车行驶的时间；
根据可得：
轿车做的功；
根据可得：
1L汽油的质量，
这些汽油完全燃烧所产生的热量：
；
汽油机的效率：
；
水箱中水吸收的热量：
，
根据可得：
水温度升高的量。
21.
（1）解：水吸收的热量
答：水吸收的热量是7.14×106J
（2）解：消耗的天然气体积V=1365.17m3-1365.05m3=0.12m3
消耗的天然气完全燃烧放出的热量
答：消耗的天然气完全燃烧故出的热量是8.4×106J
（3）解：该热水器的效率
答：该热水器的效率是85%。
22.
2
m3“可燃冰”完全燃烧放出的热量:
Q放=V可燃冰q可燃冰=2
m3×6×109
J/m3=1.2×1010
J;
如果放出的热量由燃烧酒精提供,则由Q放=mq得需要完全燃烧酒精的质量: