14.2热机的效率 练习题2021-2022学年人教版九年级物理（含答案）

2021-2022学年度人教版九年级物理14.2热机的效率
练习题
一、选择题
1．下面是小明同学“物理学习笔记”中的摘录，其中正确的是（
）
A．做功和热传递在改变物体热量上是等效的
B．某种燃料在燃烧时所放出的热量叫做这种燃料的热值
C．热量是在热传递过程中物体内能改变的多少
D．温度越高的物体具有的热量越多
2．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，热机效率一定高
B．热机的功率大，热机效率一定高
C．热机单位时间内消耗的燃料少，热机效率一定高
D．以上说法都不对
3．下列关于能量的说法中错误的是
A．温度为0℃的冰也有内能
B．温度高的的物体含有的热量多
C．热传递中热量总是从热的物体传递到冷的物体，这说明能量的转化及转移具有方向性
D．汽油机在压缩冲程中，通过做功的方式将机械能转化为内能
4．甲内燃机比乙内燃机的效率高，表示
A．甲的功率大
B．甲燃料的热值比乙燃料的热值大
C．工作时间相同，甲耗油较少
D．甲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较大
5．两台汽油机，甲的功率是乙的1.5倍，甲的效率为20%，乙的效率为25%，那么甲与乙每小时消耗油量之比为(
)
A．6∶5
B．15∶8
C．5∶6
D．8∶15
6．为体现低碳经济的理念，上海世博会充分利用太阳能发电技术，其主题馆屋面太阳能板的面积达3×104m2，年发电量3×106kW·h。若这些电能由火力发电站提供（煤的热值为3×107J／kg，煤完全燃烧释放的内能转化为电能的效率是30%），则仅此一项每年可节约煤炭的质量为(
)
A．2.0×104kg
B．1.2×105kg
C．3.6×105kg
D．1.2×106kg
7．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．5︰2
B．8︰5
C．5︰8
D．2︰5
8．某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30
cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50
mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×l05
Pa，飞轮l
min转动1
800周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），下列说法中正确的是
A．汽油机每秒内完成30个冲程
B．汽油机的功率为2025
W
C．做功冲程中燃气对活塞的平均压力为2.7×l07
N
D．一个做功冲程中燃气对活塞做的功为1.35×l05
J
二、填空题
9．有两台单缸四冲程柴油机，它们在做功冲程中每做功一次，对外输出的有用功相等．甲、乙两柴油机输出的有用功率之比为4：3，甲柴油机的效率为32%，乙柴油机的效率为36%，则甲、乙柴油机在相同的时间内飞轮的转数之比为_____，乙柴油机在某工作时间内消耗了10kg的柴油，则甲柴油机在相等的时间内消耗的柴油为_____．
10．用煤气灶把1kg、初温为20℃的水烧到70℃，消耗了0.01Kg煤气．已知水的比热容是4.2×103J/(kg℃)，煤气的热值为4.2×107J/kg，则水吸收的热量为_________J，煤气完全燃烧放出热量为_____J，整个过程热效率(吸、放热比值)为______%．
11．天然气的使用大大改善了我们的生活环境。
在一个标准大气压下，把质量为200
kg、温度为20
℃的水烧开，水吸收的热量为_____J，若天然气燃烧放出的热量只有50%被水吸收，则需要完全燃烧_______的天然气。(q天然气＝3.0×107
J/m3)
12．建筑工地上有一台大型汽车吊，把100吨建筑材料从地面吊到15m高处，汽车吊做的有用功为_________J．在这过程中，汽车吊消耗柴油的质量为2kg，则完全燃烧2kg柴油释放的内能为___________J，该过程中汽车吊的效率为___________%．（g取9.8N/kg，柴油的热值为4.3×107J/m3）
13．现代社会中汽车是一种重要的交通工具，很多汽车使用的发动机是四冲程汽油机，它在工作的过程中，_____冲程将内能转化为机械能．已知甲油机的效率比乙汽油机的效率低，则表明甲、乙两台汽油机在消耗相同质量燃油时，甲做的有用功_____乙做的有用功
（选填“大于”、“小于“或““等于”）．
14．在比较不同燃料热值的实验中，小明利用与图示完全相同的两套实验装置，分别在燃烧皿中放入质量相同的燃料甲和燃料乙，点燃加热质量都为100g和初温都为20℃的水，加热燃烧相同时间后，发现用甲加热后的水温度为30℃，另一杯水温度为24℃．此时______（选填“能”或“不能”）说明甲的热值较大，理由是_____________．
三、作图题
15．在如图中，甲为四冲程内燃机吸气冲程的示意图，图中画出了吸气冲程中活塞和曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况。请在图乙、丙、丁中，分别画出压缩、做功、排气冲程中活塞和曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况。
16．请在图中坐标定性画出酒精的热值与其完全燃烧所放出的热量Q的关系图象．
（____）
四、实验题
17．(1)为比较水和煤油吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图甲的实验。
①在两个相同的烧杯中应加入初温相同、
______
相同的水和煤油，实验中小明是通过
______
比较水和煤油吸收热量的多少的；
②水和煤油温度随时间变化如图乙所示，可判断出A物质是
______
。可计算煤油的比热容为
______
[水的比热容为4.2×103J/(kg?℃)]
(2)如图丙所示，为比较酒精和碎纸片的热值，用两只相同规格的烧杯装相等质量的水，取质量
______
（选填“相等”或“不相等”）的酒精和碎纸片，分别放入两个燃烧皿中，点燃分别给烧杯加热，直到酒精和碎纸片完全燃烧完，通过比较
______
（选填“加热时间”或“升高的温度”）来确定酒精和碎纸片热值的大小
18．如图为四缸发动机的工作原理图：内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸的做功冲程错开，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、压缩和排气冲程．
(1)发动机在做功冲程里，高温、高压的燃气推动活塞向下运动，对外做功，同时将____能转化为____能．
(2)有一台四缸发动机，其主要技术指标如表所示．其中排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积，又称单缸排量，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离(即冲程长)．转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数．
①该发动机在1
s内做功________J，单缸排量V＝________L.
②在每个做功冲程里，发动机做功W＝____J.
(3)在做功冲程里，燃气对活塞所做的功可表示为W＝pV，式中p表示燃气对活塞的压强，则p＝_____Pa.(1
L＝10－3
m3)
19．为了比较水和沙子容热本领的大小,小明做了如下图所示的实验.在2个相同
的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子,用两个相同的酒精灯对其加
热,实验数据记录如下.
(1)在此实验中采用了转换法的思想,用加热时间的长短来表示物质______,
请再列举一个类似思想的实验.
______(请仿造上面的句式填).
(2)分析上表中的实验数据可知;质量相同的水和沙子,升高相同的温度时,水吸收的热量_____(大于/小于)沙子吸收的热量.
(3)如果加热相同的时间,质量相同的水和沙子,
__________(沙子/水)升高的温度
更高,所以白天在海边会吹______(海风/陆风).
(4)有一次小明在白天进入森林游玩时迷了路,经过思考,他______(顺风/逆风)
走了下去,终于走出了森林.
五、综合题
20．小红的奶奶住在新农村建设示范村，奶奶家新装了一台太阳能热水器。
(1)太阳能热水器是把太阳能转化为______能的设备之一；
(2)小红观察发现，奶奶家的太阳能热水器某天上午将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水加热到了80℃，试求水吸收的热量Q吸______；（水的比热容c=4.2×103J/（kg?℃））
(3)如果水吸收的热量由燃烧煤气来提供，而煤气的效率为40%，则本次需燃烧煤气放出的热量Q煤是多少焦______？
(4)该煤气灶本次至少需要燃烧多少千克煤气______？（煤气的热值q=4.2×107J/kg）
21．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．若某台以93号汽油为燃料的汽车，其发动机的相关数据如下表所示．表中空燃比指汽缸内空气和燃油的质量比．
（1）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________（对甲、乙、丙、丁重新排序），其中内能转化为机械能的冲程是图________．
（2）汽车以120km/h的速度匀速运动时发动机的输出功率最大，此时汽车1min内做的有用功是多少_____？
（3）汽车完成一个工作循环时，气缸内汽油和空气混合气体的质量是________kg，气缸内汽油的质量是________kg，燃料完全燃烧放出的热量是多少________？
（4）当汽车以120km/h的速度匀速行驶时，发动机的效率是多大___________？
【参考答案】
1．C
2．D
3．B
4．D
5．B
6．D
7．B
8．B
9．
3：4
15
10．2.1×105
4.2×105
50
11．6.72×1074.48m3
12．1.47×107
8.6×107
17.1
13．做功
小于
14．不能
相同时间内，不同燃料燃烧的质量可能不相等
15．
16．
17．质量
加热时间
水
2.1×103J/(kg?℃)
相等
升高的温度
18．（1）内，机械；
（2）①1.2×105，0.5，②600；
（3）1.2×106；
19．吸收热量的多少
用小石块排开水的体积多少来表示小石块的体积的多少
大于
沙子
海风
顺风
20．内
2.52×107J
6.3×107J
1.5
21．乙甲丁丙
丁
4.968×106J
2.34×10-3
1.8×10-4
8.28×103J
25%