第十四章内能的利用第2节热机的效率同步测试 2021-2022学年人教版物理九年级全一册（含答案）

第2节 热机的效率
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1、 某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km，用时5min45s，消耗燃油1.5kg，已知汽车的牵引力是2000N，燃油的热值为4.6×107J/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20km/h?? ②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×107J
③汽车牵引力做功的功率是30kW??? 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
2、 小李家使用的燃气热水器，将30kg的水从20℃加热到45℃，消耗了0.15m3的天然气。已知水的比热容为4.2×103J/（kg℃），天然气的热值为4×107J/m3，则下列与该过程有关的计算结果和分析正确的是（? ）
A．水吸收的热量与水的末温成正比
B．水吸收的热量是3.15×105J
C．热水器的能量转化效率是52.5%
D．热水器的能量转化效率与环境温度无关
3、 关于热机效率和热值描述正确的是（　　）
A．燃料燃烧越充分，燃料热值越大
B．使用热值大的燃料，可以提高热机效率
C．额定功率越大的机械，其发动机效率越高
D．燃料燃烧越充分，热机效率越大
4、 为了提高热机效率，可采取的措施是（　　）
A．采用热值高的燃料 B．降低热机功率
C．保证良好的润滑，减小摩擦 D．以上措施都可以
5、 对于燃料的热值，下列说法中，属于正确理解的是 (　　 )
A．燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比
B．燃料没燃烧时就没有热值
C．就某种确定的燃料而言，它的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
D．容易燃烧的燃料热值一定大
6、 一杯酒精减少一半后，则（　　）
A．热值和比热容都不变?? B．热值减半、比热容不变
C．热值和比热容都减半?? D．热值不变、比热容减半
7、 为节约能源，需提高热机的效率，下列措施不能提高效率的是( )
A．尽量使燃料充分燃烧
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
8、 下列有关热机效率、燃料热值、物体内能的说法中，正确的是（　　）
A．有用功占燃料完全燃烧放出热量的比例越大，热机的效率越高
B．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量就越多
C．物体的内能越大，温度越高
D．0℃以上的物体才有内能
9、 下列关于热机应用的说法中，正确的是 （?? ）
A热机改进后效率能达到100%? B热机的应用促进了人类社会的巨大进步??
C热机改良后，可以消除对环境的污染? D热机都是使用汽油作燃料，造成污染????
10、 我国随着航天事业发展需要，正在研制大功率液氢发动机。这种发动机主要是因为氢是有（?? ）
A．较小的密度??? ?????B．较大的比热容
C．较高的热值????? D．较低的沸点
11、 如图是某内燃机能量流向图，该内燃机的热机效率是：（?? ）
A. 25%??? B.40%? C.75%??? D.35%?????
12、 甲、乙两种燃料完全燃烧时的Q一m图象如图所示，则甲、乙两种燃料的热值q关系是( ? )
A．q甲＞q乙
B．q甲＜q乙
C．q甲=q乙
D．条件不足，无法判断
13、 下列提高热机效率的方法中，不可行的是（　　）??
A、 减少各种热损失?? B、 加润滑油，减少机器部件间的摩擦
C、减少消耗的总能量??D、充分利用废气的能量，如建热电站
14、 热机的广泛使用已成为一个国家工业化程度的标志，人类的现代生活已越来越离不开各种热机，热机从根本上改变着我们的世界。下列相关说法正确的是（? ）
A．热机是把内能转化为机械能的装置?? B．内燃机完成一个工作循环对外做功两次
C．使用热值大的燃料可提高热机效率?? D．采取有效措施可以使热机效率达到100%
15、 在“比较质量相等的不同燃料充分燃烧时放出的热量”的活动中，小明发现分别使5g的酒精和5g的碎纸片充分燃烧后，被它们加热的各100g、25℃的水的温度分别上升到80℃和45℃．这说明（　　）
　 A． 燃烧酒精总比燃烧碎纸片放出的热量多
　 B． 酒精含有的热量比碎纸片大得多
　 C． 酒精的内能比碎纸片内能大得多
　 D． 酒精的热值比碎纸片的热值大
16、 “涡轮增压”是目前在各种汽油机和柴油机中采用的一项节能、提高热机功率的技术，它是利用热机排出的废气带动涡轮旋转，先将新鲜空气压缩后再送入内燃机的进气口。这样做的好处是______（选填“增大”或“减小”）排出废气所带走的能量，某汽油机燃料燃烧的效率为94%，废气带走的能量为38%，散热损失的能量为16%，机械损失的为14%，则该内燃机的效率为______。
17、 完全燃烧0.35 kg干木柴放出的热量为_______J，假设这些热量全部被水吸收，能使_______kg水的温度升高50℃．( c水 = 4.2×103J/(kg·℃)，干木柴的热值是1.2×107J/kg )
18、 某辆行驶的小轿车，其正常工作时的能量转化情况如图所示，若输入的化学能为2000J，输出的动能为300J．则输出的内能和声能共计　?? 　J；输出的有用能量是动能，则小轿车正常工作时的效率为　?? 　。
19、 某种国产汽车，当它在某平直公路上以20m/s速度匀速行驶时，每百公里的油耗为6L．当汽车行驶500s，则汽车消耗的汽油是________L．假设汽车在运动过程中受到的平均阻力是495N．则汽油机的效率是________%（已知汽油的热值是3.3×107J/L）。
20、 在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中,烧杯中加入200 g的水,测得初始温度为45 ℃。如图所示,用酒精灯加热一段时间后温度计的示数为　　　　℃,则水吸收的热量为　　　　J,这些热量相当于完全燃烧　? g?酒精放出的热量。(水的比热容为c水=4.2×103 J/(kg·℃),酒精热值为q=3.0×107 J/kg)
21、 某物理兴趣小组的同学，用煤炉给l0kg的水加热，同时他们绘制了加热时水温随时间变化的图线（如图所示）。若在6min内完全燃烧了2kg的煤，水的比热容为4.2×103J/（kg?℃），煤的热值为3×107J/kg。求：
（1）煤完全燃烧产生的热量是　?? 　J
（2）在烧水过程中，　?? 　（选填“0～2min”、“2～4min”或“4～6min”）煤炉烧水时的热效率最高，其值为　?? 　。
22、 某校师生在学习了能量的转化与守恒以后，组织兴趣小组调查学校几种炉灶的能量利用效率。他们发现学校的一个老式锅炉烧水时，经常冒出大量的黑烟，且烧水时锅炉周围的温度很高，锅炉的效率很低。
（1）请你根据调查中发现的现象分析此锅炉效率低的原因，并提出相应的改进措施。
（2）要减少烟气带走的热量，可以采用什么办法？
23、 小明在用如图的装置测量酒精的热值时，用质量 m1 的酒精灯，将质量为 M，温度为 t1 的水加热到 t2 后，酒精灯的质量变为 m2，已知水的比热容为 c，利用以上物理量算出了酒精的热值。在家用轿车中大多用汽油作为燃料，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，请你解答下列问题：
（ 1）酒精热值的表达式为： q=? （用以上字母符号表示）。该同学发现，酒精热值的测量值比课本中的“标准值”小很多，请写出一条误差产生的原因? ；
（ 2）相同的 95 号汽油，加在 T 型轿车内与加在 L 型轿车内其热值是? 的。
24、 木柴、焦炭、木炭等都是常用的燃料，对它们取不同质量进行完全燃烧，得到了下表的数据：
燃料的质量/g 100 200 300 400
燃料完全燃烧放出的热量



Q木柴/J 1.3×106 2.6×106 3.9×106 5.2×106
Q焦炭/J 3.0×106 6.0×106 9.0×106 12.0×106
Q木炭/J 3.4×106 6.8×106 10.2×106 13.6×106
(1)从表中的数据可以得到，相同质量的不同燃料，它们完全燃烧所释放的热量是__? __的；对于同一种燃料，质量越大，完全燃烧所释放的热量越__ __。
(2)从表中的数据还可以看出，对于同一种燃料热量和质量的比值是不变的，这个不变的比值，反映了燃料本身的一种性质，物理学中把它称之为__? __ ，它是用来描述燃料完全燃烧时，释放热量能力大小的物理量。
(3)完全燃烧0.01m3的天然气放出的热量是__? _J；如果这些热量完全用于加热水，可使__? __ kg的水温度升高10℃；实际加热这些水所燃烧的天然气比上述要多许多，原因是用燃气灶烧水时，除了水吸收的热量外，一部分传给了盛水的容器，另外一部分传给了__ ____? __? (答一个即可)。[q天然气＝4.2×107J/m3，c水＝4.2×103J/(kg·℃)]
(4)在烧水过程中，人们关心的是燃烧天然气所放出的热量中有多少被水吸收，为了衡量水吸收的热量在完全燃烧天然气放出的热量中所占比例，物理中引入______? __来描述，我们总是希望它的值越大越好。
参考答案
1、 D
2、 C
3、 D
4、 C
5、 C
6、 A
7、 D　
8、 A
9、 B
10、 C
11、 D
12、 A
13、 C
14、 A
15、D
16、 减小??? 30.08%???
17、 4.2×106??? 20???
18、 1700；15%。
19、 0.6；25。
20、 95　4.2×104　1.4
21、 （1）6×107；（2）0～2min；6.3%。
22、 （1）锅炉效率低的原因：
①锅炉冒出大量的黑烟，说明煤燃烧不完全；
②锅炉周围的温度很高，说明锅炉向周围散失的热量太多。
（2）改进措施：尽量使燃料燃烧充分；利用烟气携带的热量对其他的水进行预加热，综合利用内能。
23、 （ 1）没有考虑热量的散失（ 2） 相同的
24、 （1）不同，多。（2）热值。（3）4.2×105，10，空气。（4）热效率