2021-2022学年人教版物理九年级同步检测14.2 热机的效率 附答案

[模拟]14.2
热机的效率
一、单项选择题（共5小题；共20分）
1.
煤的热值大于干木柴的热值，这里是指
?
A.
煤比干木柴含有的热量多一些
B.
烧煤比烧干木柴产生的温度高一些
C.
烧煤比烧干木柴产生的热量多一些
D.
要使它们放出相同的热量，烧煤用的质量较少
2.
关于热机的效率，下列说法正确的是
?
A.
在做功同样多的情况下，热机的效率越高消耗的燃料越多
B.
一般情况下柴油机的效率比汽油机的高
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
3.
下列说法正确的是
?
A.
一瓶酒精用去一半，酒精的热值减小一半
B.
煤的热值比干木柴的热值大，所以燃烧时煤放出的热量更多
C.
内燃机的效率越高，它消耗的燃料就越少
D.
热机效率越高，它将内能转化为机械能的比例越大
4.
甲、乙两台热机，甲的效率比乙的低，其含义是
?
A.
甲热机比乙热机做的有用功少
B.
甲热机比乙热机消耗的燃料多
C.
在做相同有用功的条件下，甲热机消耗的燃料多
D.
在做相同有用功的条件下，甲热机损耗的能量比乙少
5.
热机的效率较低，为了提高热机的效率，你认为下列方法目前不可行的是
?
A.
尽量使燃料充分燃烧
B.
尽量减少各种热损失
C.
尽量减少因克服摩擦力做功而额外消耗的能量
D.
想办法把燃料放出的热量全部用来做有用功
二、填空题（每空2分，共38分）
6.
某种燃料
?
放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。无烟煤的热值是
，它的物理意义是
?。
7.
一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能量为
，这些能量要完全燃烧
的干木柴才能得到，则干木柴的热值为
?；如果用掉一半，干木柴的热值将变为
?。
8.
随着经济的发展，汽车已进入了普通百姓的家庭。在挑选汽车时，发动机（汽油机）效率的高低是区分汽车优劣的重要指标之一。有经验的司机可以通过闻尾气的气味作出初步的判断。输出功率相同时，汽油味越淡，汽车发动机效率越
?（填“高”或“低”），原因是
?。
9.
大多数家用汽车的发动机均为汽油机，它把汽油燃烧产生的内能部分转化成机械能，再通过传动机构将动力传给车轮使汽车行驶。请你将图中汽油机工作时的能流图中（1）、（2）位置内容补充完整
（1）
?；
（2）
?。
10.
在热机中，用来做
?
的那部分能量与燃料
?
的能量之比叫热机的效率，可用公式
?
来计算。热机效率总小于
?。
11.
汽油机是由四个冲程不断循环而工作的，如图所示中表示内能转化为机械能的是
?。
12.
内燃机的大量使用，促进了社会的进步，使人们享受了现代文明，但在使用内燃机的同时又给人类带来了污染，这主要是指
?污染和
?污染。在内燃机工作过程中，内燃机能流图如图所示，各能量损失所占的百分比分别是：废气内能
，散热损失
，机械能损失
。则内燃机的效率是
?。我们在高效利用能源的同时，也必须重视保护环境。
13.
当前治理环境污染，迫在眉睫。充分利用燃料，减少尾气排放，有利于提高空气质量，燃料燃烧充分时，
?（选填“能”或“不能”）增大燃料的热值；在热机损失的能量中，
?所占的比例最大；增加热机的工作时间
?（选填“能”或“不能”）提高热机的效率。
三、计算题（共3小题；共42分）
14.
如图所示，是最新一款无人驾驶汽车原型图。汽车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况。该款车以
的速度在一段平直的公路上匀速行驶了
时，消耗汽油
。假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为
，那么，在这段运动过程中，求：
（1）该汽车发动机做的有用功是多少?
（2）该汽车的输出功率为多少?（已知：汽油的密度为
，汽油的热值为
）
15.
晓欣同学看到一些小汽车的尾部都标有“”、“”、“”或“”等字样，他上网查询得知这是汽车发动机排气量的数值。所谓排气量就是汽车发动机气缸的工作容积，是指所有气缸内活塞从下止点到达上止点所扫过的容积之和。一般情况下发动机的“排气量”越大，功率越大。汽车发动机每一个工作循环要经历四个冲程，带动曲轴转动
周。现有一辆小轿车发动机排气量为
，最大功率为
，当该发动机以最大功率工作时，曲轴的转速为
。汽油机工作时的最佳空燃比（即空气和燃油的质量比）为
，压缩比是
（即汽缸总容积与燃烧室容积的比值），若发动机在最大功率时汽油和空气的混合密度为
，汽油的热值为
、密度为
。请计算：
（1）这台发动机在最大功率时的热机效率。
（2）发动机在最大功率时，汽车的最高时速为
，在此情况下汽车每百公里油耗为多少升。
16.
莲莲家的汽车尾部上标有‘‘
”的字样，其中“”就是“涡轮增压”，是利用高温、高压的废气去冲击“废气涡轮”高速旋转，来带动同轴的‘‘进气涡轮’’也高速旋转，从而增加吸气冲程的进气量并增大进气气压，使汽油燃烧更充分，燃气压强更大，同时也减少了废气中的有害物质，达到提高发动机效率和减少废气污染的目的。这辆汽车的最低油耗可达
，已知汽油的热值为
。（提示：最低油耗是指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量；
表示获得
能量捎耗
汽油）求：
（1）
的汽油完全燃烧时放出的热量为多少?
（2）该汽车发动机的效率最高可达多少?（结果保留整数）
答案
1.
D
2.
B
【解析】热机的效率越高，做有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值越大，即在做功相同的情况下，消耗的燃料较少，或消耗相同的燃料，做功较多，故A错误。一般情况下柴油机的效率比汽油机的高，多用在重型机器上，故B正确；热机的效率是有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值，热机的效率越高说明有用功占的比值越大，功率表示做功的快慢，功率越高说明做功越快，效率和功率是两个不同的物理量，二者之间没有必然联系，故C错误；根据内燃机的能量流向，热机损失的能量中，废气带走的能量较多，故D错误。
3.
D
4.
C
【解析】效率高说明做的有用功占做的总功的比值大，不能说明做的有用功的多少，故A错误；
热机的效率表示有用功占总功的比例，由题干知甲的效率比乙低，但不知道有用功的大小，因此不能确定热机消耗燃料的多少，故B错误；
甲的效率低，说明做相同的有用功时，甲热机消耗的燃料多，故C正确；
甲的效率比乙的低，说明做相同的有用功时，甲热机消耗的燃料比乙的多，则甲损耗的能量比乙的多，故D错误。
5.
D
6.
完全燃烧；
无烟煤完全燃烧放出的热量是
7.
；
8.
高；燃料燃烧充分、效率高
【解析】汽油味越淡，说明燃烧得越充分，同样多的汽油（总能量相同），燃烧放出的热量越多，转化成的有用功越多，根据效率公式分析判断。
9.
克服摩擦做功；废气带走的热量
【解析】用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫热机的效率。
燃料释放的能量包括：机械摩擦消耗内能；废气带走内能；机械散热耗能；有用机械能；它们都影响热机的效率。
10.
有用功；完全燃烧所放出；；
11.
丙
12.
大气；噪声；
【解析】内燃机在工作时，要产生声音并排出废气，所以会产生大气污染和噪声污染。
热机的效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，所以
。
13.
不能；废气带走的热量；不能
【解析】燃料充分燃烧可以提高利用率，但是不能增大热值；减少废气带走的热量是提高燃料利用率的最好办法，因为废气带走的热量在热机损失的能量中占比最大；热机工作时间长，消耗的燃料会较多，但是不能提高热机的效率。
14.
（1）
【解析】得消耗汽油的质量为：，
汽油完全燃烧放出的热量：；
根据汽油机的效率公式
得汽油机的有用功：。
??????（2）
【解析】汽车运动的时间：；
汽车的输出功率：。
15.
（1）
【解析】这台发动机在最大功率时
内发动机做的有用功：
，
在
内转动
，吸入汽油和空气的混合气
次，由题知压缩比为
（汽缸总容积与燃烧室容积之比），可得原吸入气体是排出气体的
，由汽油机工作时的最佳空燃比（空气和燃油的质量之比），可得汽油占总质量的
，
内发动机消耗汽油的质量为：，
内汽油完全燃烧放出的热量：，这台发动机在功率最大时的热机效率：
??????（2）
【解析】汽车以最高时速
前进
所用时间：，汽车每行驶
的耗油质量为
，汽车每行驶
的耗油体积：
16.
（1）
【解析】
的汽油完全燃烧时放出的热量：
??????（2）
【解析】根据题意可知，完全燃烧
汽油获得的能量
，
汽车发动机的效率：
。
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