2020年人教版九年级全一册培优训练：14.2热机的效率练习

九年级全一册培优训练：14.2热机的效率练习
1.关于热机的效率，下列说法正确的是（　　）
A.热机的效率越高说明做功越快
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
D.一般情况下柴油机的效率比汽油机的高
2.如图甲所示是小聪同学“探究固体的熔化过程”的实验装置图，图乙是他描绘出的温度随时间变化的图象，则下列说法正确的是（　　）
A.烧杯内的水温度升高，含有的热量也随之增多
B.B、C两点的温度相同，具有的内能也相同
C.该物质液态的比热容大于固态时的比热容
D.随着酒精灯中酒精量的减少，酒精的热值也在减小
3.下列关于热机和环境保护的说法，正确的是（　　）
A.热机的效率能达到100%
B.热机排出的尾气没有内能
C.热机都是使用汽油作燃料
D.大量使用热机会造成环境污染
4.某个单缸四冲程汽油机的转速是3000转/分，那么每秒钟内燃气对活塞做功次数和活塞冲程数分别是（（　　）
A.25次，25个冲程
B.100次，100个冲程
C.25次，100个冲程
D.100次，200个冲程
5.科技人员已于2018年研发下线采用氢能源系统的“未来汽车”。此氢能源汽车充氢气3分钟可续航650公里它采用氢气作为燃料主要是因为氢气具有（　　）
A.较小的密度
B.较高的热值
C.较低的沸点
D.较大的比热容
6.两台四冲程汽油机在相同时间内，甲的功率是乙的1.5倍，甲机的热机效率是20%，乙机的热机效率是25%，则甲、乙每小时消耗的汽油质量之比是（　　）
A.6：5
B.15：8
C.5：6
D.8：15
7.下列有关热机效率的说法中，正确的是（　　）
A.热机所用燃料的热值越大，效率越高
B.热机的内能转化为热机的机械能越多，效率越高
C.如果改进技术，汽油机的效率可以达到100%
D.蒸汽机、汽油机和柴油机的热机效率分别是η1、η2和η3，则三者效率一样
8.为了比较两种燃料的热值，小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，下列说法正确的是（　　）
A.实验中需要保证两种燃料燃烧时间相同
B.通过调节铁圈A的位置，使温度计处于适当的高度
C.将两烧杯中的水换成比热容小的液体可以使实验现象更明显
D.如要进一步研究不同物质的吸热能力，只需将其中一个烧杯中的水换成等质量煤油
9.下列关于热、热值和热机效率的描述，正确的是（　　）
A.使燃料燃烧更充分，可以增大其热值
B.只要燃料充分燃烧，就可以提高热机效率
C.铝的比热容大于铜，质量和初温相同的铜块和铝块放出相同热量后放在一起，热量由铜块传给铝块
D.甲柴油机的效率比乙的效率高，燃烧质量相同的燃料，甲柴油机将燃料燃烧放出的热量变成有用功的能量比乙大
10.甲、乙两汽车的额定功率分别是8kW和10kW，甲、乙两汽车的发动机工作效率分别是30%和26%.下列有关说法正确的是（　　）
A.甲比乙输出的机械能多
B.乙比甲输出的机械能多
C.乙换成热值大的燃料可提高效率
D.消耗相同多的同标号汽油，甲输出的机械能比乙多
11.如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部，放入一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速下压，玻璃筒内的空气温度升高，空气的内能
（填“增加”或“减少”），筒内的棉花由于温度升高到着火点而燃烧，棉花的内能是通过
方式改变的。某汽油机工作时，1s内完成60个冲程，则汽油机的转速为
r/min。
12.如图所示，甲所示为一四缸发动机，工作时，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。乙图为发动机在做功冲程中的示意图，在该冲程，内能转化为
，设活塞的面积为S，冲程长为l，燃气对活塞的压强为p，推动发动机做的功W=
。（用已给字母表示）。
13.已知汽车发动机的输出功率为75kW.该汽车行驶1h所消耗的柴油是16kg，q柴油=4.3×107J/kg，则该汽车发动机的热机效率η=；若用P输出表示机械输出的功率，m0表示单位时间的耗的燃料质量，q表示燃科的热值，则η=
。
14.晓欢暑假去北京，中间经过了滨州的黄河大桥。大桥全程长约为1700m，她所坐的小轿车做匀速直线运动通过全程，速度为90km/h，受到的阻力恒为60N，通过全程所需的时间为
，牵引力所做的功为
J；若通过全程消耗了0.01kg的汽油，汽油机的效率为
。（已知热值q汽=4.4×107J/kg）
15.（1）某单缸四冲程汽油机，正常工作时飞轮转速为3600转/分钟，每小时耗油2L，若汽油机的效率为30%，汽油机对外做功的机械功率为
kW，每一个做功冲程对外做功
J。
（2）乙醇汽油是汽油和乙醇的混合液体，从体积来看，其中90%是汽油，10%是乙醇，这种混合液体的热值为
J/L.（q汽油=3.6×107J/L，q乙醇=2.4×107J/L）
16.如图所示，甲、乙、丙三个实验装置完全相同，燃料a、b的质量都为10g，烧杯内液体的质量均为100g。当燃料完全燃烧后，甲、乙、丙装置中温度计升高的示数分别为20℃、30℃、35℃。
（1）燃料a的热值
燃料b的热值；液体a的比热容
液体b比热容。（两空均选填“＞”、“=”或“＜”）
（2）若液体a是水，则水吸收的热量是
。
【拓展】实验室备有酒精温度计、煤油温度计和水银温度计（玻璃泡中液体质量相等），小明查阅资料得到几种物质的数据如表所示，则：
物质
酒精
煤油
水银
比热容[J/（kg?℃）]
2.4×103
2.1×103
0.14×103
标准气压下沸点（℃）
78
180～310
356.7
（1）在探究水沸腾的特点时，不能选用
温度计。
（2）在测量质量较小但温度较高的物体温度时，温度计吸收的热量就会影响被测物体温度，这种情况下为了使测量值更接近真实值，应选择
温度计。
17.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和品质，现代汽车主要分汽油和柴油两类发动机，其中汽油发动机提供动力的是内燃机的汽缸。若某台以汽油为燃料的汽车，发动机内有四个汽缸，其相关数据如下表所示。
（1）汽车以100km/h速度匀速运动时发动机的输出功率最大，则1min内有用功
J。
（2）汽车内燃机一个工作循环包括四个冲程，一个汽缸正常工作四个冲程的顺序是
（对甲、乙、丙、丁重新排序），
图所示的冲程内燃机给汽车提供动力。
（3）汽车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，空燃比是指汽缸内空气和燃油的质量比。
汽车发动机数据表
1min内完成工作循环
2600次
93#汽油
汽缸内汽油和空气的混合密度
1.35kg/m3
排气量
1.8L
热值
4.6×107（J/kg）
发动机最大功率
75（kw）
空燃比
14：1
当汽车以100km/h速度匀速运动时，根据表中数据求汽车发动机的效率。（计算结果保留一小数）
18.某单缸四冲程汽油的气缸活塞面积为5×10-3m2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为8×105Pa，飞轮1min转动1800周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦，汽油的热值为4.6×107J/kg），求：
（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力；
（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功；
（3）汽油机的功率。
（4）若1min内消耗汽油22.5g，该汽油机的效率。
19.“环境小组”的同学在研究性活动中对小明家新装燃气热水器（如图甲）耗能进行测试，按表中热水器铭牌事先在热水器水箱中注满水，将与计算机相连的红外线热传感器接入热水器水箱后，开始加热。计算机显示出热水器中水温度随时间变化的图象如图乙所示。[水的比热容为4.2×103J/（kg?℃），天然气的热值约为4×107J/m3]求：
（1）加热4min，水吸收的热量为多少？
（2）加热4min，消耗了多少m3的天然气？
…型JY燃气热水器
能耗等级
热效率
容量/L
适应水压M/Pa
适用：天然气、液化石油气
Ⅱ
75%
15
0.02-0.8
九年级全一册培优训练：14.2热机的效率练习答案
1.关于热机的效率，下列说法正确的是（　　）
A.热机的效率越高说明做功越快
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
D.一般情况下柴油机的效率比汽油机的高
答案：D
2.如图甲所示是小聪同学“探究固体的熔化过程”的实验装置图，图乙是他描绘出的温度随时间变化的图象，则下列说法正确的是（　　）
A.烧杯内的水温度升高，含有的热量也随之增多
B.B、C两点的温度相同，具有的内能也相同
C.该物质液态的比热容大于固态时的比热容
D.随着酒精灯中酒精量的减少，酒精的热值也在减小
答案：C
3.下列关于热机和环境保护的说法，正确的是（　　）
A.热机的效率能达到100%
B.热机排出的尾气没有内能
C.热机都是使用汽油作燃料
D.大量使用热机会造成环境污染
答案：D
4.某个单缸四冲程汽油机的转速是3000转/分，那么每秒钟内燃气对活塞做功次数和活塞冲程数分别是（（　　）
A.25次，25个冲程
B.100次，100个冲程
C.25次，100个冲程
D.100次，200个冲程
答案：C
5.科技人员已于2018年研发下线采用氢能源系统的“未来汽车”。此氢能源汽车充氢气3分钟可续航650公里它采用氢气作为燃料主要是因为氢气具有（　　）
A.较小的密度
B.较高的热值
C.较低的沸点
D.较大的比热容
答案：B
6.两台四冲程汽油机在相同时间内，甲的功率是乙的1.5倍，甲机的热机效率是20%，乙机的热机效率是25%，则甲、乙每小时消耗的汽油质量之比是（　　）
A.6：5
B.15：8
C.5：6
D.8：15
答案：B
7.下列有关热机效率的说法中，正确的是（　　）
A.热机所用燃料的热值越大，效率越高
B.热机的内能转化为热机的机械能越多，效率越高
C.如果改进技术，汽油机的效率可以达到100%
D.蒸汽机、汽油机和柴油机的热机效率分别是η1、η2和η3，则三者效率一样
答案：B
8.为了比较两种燃料的热值，小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，下列说法正确的是（　　）
A.实验中需要保证两种燃料燃烧时间相同
B.通过调节铁圈A的位置，使温度计处于适当的高度
C.将两烧杯中的水换成比热容小的液体可以使实验现象更明显
D.如要进一步研究不同物质的吸热能力，只需将其中一个烧杯中的水换成等质量煤油
答案：D
9.下列关于热、热值和热机效率的描述，正确的是（　　）
A.使燃料燃烧更充分，可以增大其热值
B.只要燃料充分燃烧，就可以提高热机效率
C.铝的比热容大于铜，质量和初温相同的铜块和铝块放出相同热量后放在一起，热量由铜块传给铝块
D.甲柴油机的效率比乙的效率高，燃烧质量相同的燃料，甲柴油机将燃料燃烧放出的热量变成有用功的能量比乙大
答案：D
10.甲、乙两汽车的额定功率分别是8kW和10kW，甲、乙两汽车的发动机工作效率分别是30%和26%.下列有关说法正确的是（　　）
A.甲比乙输出的机械能多
B.乙比甲输出的机械能多
C.乙换成热值大的燃料可提高效率
D.消耗相同多的同标号汽油，甲输出的机械能比乙多
答案：D
11.如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部，放入一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速下压，玻璃筒内的空气温度升高，空气的内能
（填“增加”或“减少”），筒内的棉花由于温度升高到着火点而燃烧，棉花的内能是通过
方式改变的。某汽油机工作时，1s内完成60个冲程，则汽油机的转速为
r/min。
答案：增加
热传递
1800
12.如图所示，甲所示为一四缸发动机，工作时，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。乙图为发动机在做功冲程中的示意图，在该冲程，内能转化为
，设活塞的面积为S，冲程长为l，燃气对活塞的压强为p，推动发动机做的功W=
。（用已给字母表示）。
答案：机械能
psl
13.已知汽车发动机的输出功率为75kW.该汽车行驶1h所消耗的柴油是16kg，q柴油=4.3×107J/kg，则该汽车发动机的热机效率η=；若用P输出表示机械输出的功率，m0表示单位时间的耗的燃料质量，q表示燃科的热值，则η=
。
答案：39.2%
14.晓欢暑假去北京，中间经过了滨州的黄河大桥。大桥全程长约为1700m，她所坐的小轿车做匀速直线运动通过全程，速度为90km/h，受到的阻力恒为60N，通过全程所需的时间为
，牵引力所做的功为
J；若通过全程消耗了0.01kg的汽油，汽油机的效率为
。（已知热值q汽=4.4×107J/kg）
答案：68s
1.02×105
23.2%
15.（1）某单缸四冲程汽油机，正常工作时飞轮转速为3600转/分钟，每小时耗油2L，若汽油机的效率为30%，汽油机对外做功的机械功率为
kW，每一个做功冲程对外做功
J。
（2）乙醇汽油是汽油和乙醇的混合液体，从体积来看，其中90%是汽油，10%是乙醇，这种混合液体的热值为
J/L.（q汽油=3.6×107J/L，q乙醇=2.4×107J/L）
答案：（1）6；200；（2）3.48×107。
16.如图所示，甲、乙、丙三个实验装置完全相同，燃料a、b的质量都为10g，烧杯内液体的质量均为100g。当燃料完全燃烧后，甲、乙、丙装置中温度计升高的示数分别为20℃、30℃、35℃。
（1）燃料a的热值
燃料b的热值；液体a的比热容
液体b比热容。（两空均选填“＞”、“=”或“＜”）
（2）若液体a是水，则水吸收的热量是
。
【拓展】实验室备有酒精温度计、煤油温度计和水银温度计（玻璃泡中液体质量相等），小明查阅资料得到几种物质的数据如表所示，则：
物质
酒精
煤油
水银
比热容[J/（kg?℃）]
2.4×103
2.1×103
0.14×103
标准气压下沸点（℃）
78
180～310
356.7
（1）在探究水沸腾的特点时，不能选用
温度计。
（2）在测量质量较小但温度较高的物体温度时，温度计吸收的热量就会影响被测物体温度，这种情况下为了使测量值更接近真实值，应选择
温度计。
答案：（1）＜；＞；（2）8.4×103；【拓展】（1）酒精；（2）水银。
17.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和品质，现代汽车主要分汽油和柴油两类发动机，其中汽油发动机提供动力的是内燃机的汽缸。若某台以汽油为燃料的汽车，发动机内有四个汽缸，其相关数据如下表所示。
（1）汽车以100km/h速度匀速运动时发动机的输出功率最大，则1min内有用功
J。
（2）汽车内燃机一个工作循环包括四个冲程，一个汽缸正常工作四个冲程的顺序是
（对甲、乙、丙、丁重新排序），
图所示的冲程内燃机给汽车提供动力。
（3）汽车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，空燃比是指汽缸内空气和燃油的质量比。
汽车发动机数据表
1min内完成工作循环
2600次
93#汽油
汽缸内汽油和空气的混合密度
1.35kg/m3
排气量
1.8L
热值
4.6×107（J/kg）
发动机最大功率
75（kw）
空燃比
14：1
当汽车以100km/h速度匀速运动时，根据表中数据求汽车发动机的效率。（计算结果保留一小数）
答案：（1）4.5×106；（2）乙甲丁丙；丁；（3）汽车发动机的效率为23.2%。
18.某单缸四冲程汽油的气缸活塞面积为5×10-3m2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为8×105Pa，飞轮1min转动1800周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦，汽油的热值为4.6×107J/kg），求：
（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力；
（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功；
（3）汽油机的功率。
（4）若1min内消耗汽油22.5g，该汽油机的效率。
答案：（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力为4000N；（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功为200J；
（3）汽油机的功率为3000W；（4）该汽油机的效率为17.4%。
19.“环境小组”的同学在研究性活动中对小明家新装燃气热水器（如图甲）耗能进行测试，按表中热水器铭牌事先在热水器水箱中注满水，将与计算机相连的红外线热传感器接入热水器水箱后，开始加热。计算机显示出热水器中水温度随时间变化的图象如图乙所示。[水的比热容为4.2×103J/（kg?℃），天然气的热值约为4×107J/m3]求：
（1）加热4min，水吸收的热量为多少？
（2）加热4min，消耗了多少m3的天然气？
…型JY燃气热水器
能耗等级
热效率
容量/L
适应水压M/Pa
适用：天然气、液化石油气
Ⅱ
75%
15
0.02-0.8
答案：（1）水吸收的热量为3.15×106J；（2）需要消耗0.105m3的天然气。