14.2 热机的效率自学自测2021－2022学年人教版物理九年级上册（有答案）

14.2
热机的效率自学自测
一、选择题
1．热机效率是热机性能的重要指标，下列措施中，可以提高热机效率的是（　　）
A．尽量增加热机的工作时间
B．尽量增加废气带走的热量
C．尽量使用热值更大的燃料
D．尽量减少热机部件的摩擦
2．现代火箭常用液态氢做燃料，这是因为液态氢具有（　　）
A．较小的密度
B．较低的沸点
C．较大的比热容
D．较高的热值
3．已知1kg无烟煤的热值是3.4×107J/kg，则2kg无烟煤不完全燃烧时的热值是（　　）
A．等于6.8×107J/kg
B．大于3.4×107J/kg
且小于6.8×107J/kg
C．等于3.4×107J/kg
D．小于3.4×107J/kg
4．下列说法正确的是（　　）
A．以天然气为燃料，汽车发动机的效率可以达到100%
B．尽量增大热机的功率，可以提高热机的效率
C．质量是1kg的燃料完全燃烧后放出的热量，叫做这种燃料的热值
D．在压缩冲程中内燃机将内能转化为机械能
5．关于提高热机效率的途径，下列说法中错误的是（　　）
A．尽量使燃料充分燃烧
B．尽量减少输出功率
C．尽量减少摩擦
D．尽量减少热量损失
6．甲柴油机的效率比乙柴油机的效率低，这表明(
)
A．甲的功率比乙小
B．甲做的功比乙少
C．甲消耗的柴油多
D．甲柴油机将内能转化成机械能的百分比小
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．有甲、乙两台汽油机，若在同一时间内甲做的有用功是乙做的有用功的2倍，甲的效率是25%，乙的效率是20%，则在同样时间内，甲、乙两汽油机消耗的汽油之比为（　　）
A．2：5
B．8：5
C．5：8
D．5：2
9．如图甲，迅速下压活塞，玻璃筒底部的棉花燃烧，图乙是热机的某一冲程，关于这两个过程，下列说法正确的是（
）
A．图乙是热机的压缩冲程
B．图甲和图乙的能量转化情况相同
C．图甲中如果没有棉花，实验结论仍然成立
D．随着技术的进步，图乙热机的效率能达到
100%
10．汽油机工作时的热损失情况是：汽缸散热损失30%，废气带走35%。机械摩擦损耗10%，则完全燃烧2g汽油（热值为4.6×107J/kg）获得的机械能是（　　）
A．2.76×104J
B．3.22×104J
C．2.3×104J
D．0.92×104J
11．在质量为的铁锅中放入水，要把这锅水从20℃加热到90℃[铁的比热容等于，煤炭的热值等于]，至少需要煤炭（
）
A．
B．
C．
D．无法确定
二、填空题
12．小明用相同的酒精灯给质量相等的甲、乙两种物质加热。根据测量数据描绘温度﹣时间图象如图所示，由图可知，甲物质比热容
　
　（选填“＞”“＜”或“＝”）乙物质比热容。用酒精灯给物体加热，物体内能增大、温度升高，这是通过
　
　方式实现的。实验完成后，酒精灯中剩余酒精的热值
　
　（选填“变大”“变小”或“不变”）。
13．如图所示是一台单缸四冲程汽油机的工作示意图，将内能转化为机械能的是图　
　；若汽油机效率是25%，在汽油机内完全燃烧2kg汽油放出的热量通过汽油机的转化，能对外做　
　J的有用功。（q汽油＝5×107J/kg）
14．有一种“涡轮增压”（T型）轿车，通过给发动机更足量的空气使汽油更充分地燃烧，比普通轿车（L型）更节能，排气更清洁。同样的汽油加在T型轿车内比加在L型轿车内热值　
　
（填“更大”或“一样大”或“更小”）；如果散热器中装有10kg20℃的水，在温度升高50℃的过程中，水吸收的热量是　
　
J；（c水＝4.2×103J/（kg?℃））。
15．2020
年
5
月
5
日，长征五号
B
运载火箭在海南文昌首飞成功，5月
8日，火箭搭载的新一代载人飞船试验船返回舱，在三把巨型降落伞牵制下于东风着陆场区平安着陆。该火箭使用的燃料主要是液态氢，若完全燃烧
0.5kg
的氢燃料，可放出的热量是_________J，
若这些热量有
84%被质量为
1.0×104kg
的水吸收，水的温度能够上升_________℃。由于与大气剧烈摩擦，返回舱在大气层中降落时会在舱表产生三千多度的高温，如同一个带着长尾的火球，但是舱的内部却是常温，这主要是返回舱表面涂有防热层，表层材料在高温升华时_________（选填“吸收”或“放出”）大量热量；降落伞的主要作用是让返回舱在减速落地前，重力势能______（选填增大、减小或不变，下同），动能________。[，c水＝4.2×103J/（kg?℃）]
三、解答题
16．两种不同材料的燃料，甲质量2kg，乙质量1kg，两者温度都升高1℃，吸收热量如图a所示．甲乙燃料完全燃烧后放出的热量如图b所示，则：
（1）甲的比热容
　
　（选填“大于”、“小于”或“等于”）乙的比热容；
（2）甲的热值
　
　（选填“大于”、“小于”或“等于”）乙的热值。
17．小明同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验，探究煤油和菜籽油的热值大小。他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的实验装置，记录结果如表：
燃料
加热前水温/℃
燃料燃尽后水温/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
（1）在安装、调整实验器材时，应先调整、固定（图甲中）　
　（选填“A”或“B”）的位置。
（2）为了保证实验结论的可靠，小明在实验中应控制煤油和菜籽油的　
　相同，及水的初温和　
　相同。
（3）通过表中记录的数据，你认为煤油和菜籽油中，热值较大的是　
　。
（4）小明实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两灯中燃料的质量，并根据记录的数据，利用公式Q吸＝cm（t﹣t0）计算出了水吸收的热量，然后再利用这个热量计算出煤油的热值，发现结果与课本中给出的煤油热值相比　
　（选填“偏大”、“偏小”或“相等”），你认为原因是　
　。
18．现代家庭装修中浴室大多用燃气热水器提供热水，小芳家安装了燃气热水器。已知水进入热水器前的温度是10℃，洗澡时热水器输出热水的温度设定为40℃；水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，水的比热容c水=4.2×103J/（kg?℃），如果小芳洗一次澡用热水0.05m3。求：
(1)所用热水的质量为多少？
(2)水从热水器中吸收多少热量？
(3)若天然气完全燃烧释放热量的70%被水吸收，需要消耗多少m3的天然气？（天然气的热值q=4×107J/m3，气体完全燃烧放出的热量的公式Q=qV，式中V表示燃烧气体的体积）
19．阅读下列短文，回答问题。
可燃冰是一种新型能源，主要成份是甲烷和水，分布在深海沉积物里或陆域的永久冻土中，如图所示。可燃冰形似冰块却能燃烧，燃烧后几乎不产生任何残渣。lm3的可燃冰分解后可释放出约0.8m3的水和164m3的天然气，天然气中甲烷的含量占80%～99.9%。可燃冰的生成有三个基本条件：首先要求低温，可燃冰在0﹣10℃时生成，超过20℃便会分解，海底温度一般保持在2～4℃左右；其次是高压，可燃冰在0℃时，只需海水产生29个标准大气压即可生成，而以海洋的深度，此高压容易保证；最后是充足的气源，海底的有机物沉淀，其中丰富的碳经过生物转化，可产生充足的气源。在温度、压强、气源三者都具备的条件下，可燃冰就会生成。请回答下列问题：[1个标准大气压取l×l05Pa，海水的密度取l×103kg/m3，g取l0N/kg。c水＝4.2×103J/kg?℃），甲烷的热值取4.2×l07J/m3]
(1)可燃冰的主要成分是______；
(2)若要在0℃的海底生成可燃冰，海水的深度至少要______m；
(3)0.5m3的可燃冰分解后，其中的甲烷完全燃烧放出热量______。
答案
一、选择题
1．
D
2．
D
3．
C
4．
C
5．
B
6．
D
7．
B
8．
B
9．
C
10．
C
11．
C
二、填空题
12．
＜；热传递；不变
13．
丙；2.5×107
14．
一样大；2.1×106
15．
7×107
1.4
吸收
减小
减小
三、解答题
16．
（1）小于；（2）小于。
17．
（1）B；（2）质量；质量；（3）煤油；（4）偏小；有热量损失（或燃料不可能完全燃烧）。
18．
(1)50kg；(2)6.3×106J；(3)0.225m3
19．
甲烷和水
290
2.7552×109J
试卷第8页，总8页