14.2热机的效率 课后练习 2021-2022学年人教版九年级全一册物理（含答案）

2021——2022学年度人教版九年级物理 第十四章内能的利用 14.2热机的效率 课后练习
一、选择题
1．一瓶酒精用掉一半后，下列关于它的说法正确的是：（　　）
A．它的质量不变 B．它的比热容变为原来的一半
C．它的热值变为原来的一半 D．它的密度、比热容、热值都不变
2．关于热机的效率，下列说法正确的是（　　）
A．一般情况下汽油机的效率比柴油机的高 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，废气带走的能量最多
3．关于温度、内能和热量、下列说法正确的是（　　）
A．冰熔化成水，质量不变，温度不变，比热容不变
B．火箭使用液态氢作为燃料，是因为液态氢热值大，含有的热量多
C．物体温度降低，内能一定减少 D．物体温度升高，物体一定吸收了热量
4．关于热和能，正确的说法是（　　）
A．热传递过程中，内能大的物体放出热量多 B．热机做功冲程中，内能转化为机械能
C．物体内能减少，温度一定降低 D．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多
5．下列关于热值的说法正确的是（　　）
A．燃料燃烧的越充分，燃料的热值就越大 B．放出的热量越多，燃料的热值就越大
C．内燃机的效率越高，燃料的热值就越大
D．燃料的热值是燃料本身的一种特性，与燃料的质量以及是否完全燃烧均无关
6．柴油机和汽油机都属于热机，关于热机的下列说法中正确的是（　　）
A．汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞
B．柴油机在吸气冲程中将柴油和空气的混合气体吸入气缸
C．热机的一个工作循环包括四个冲程，对外做功一次
D．汽油机油箱里装的汽油质量越大，汽油的热值就越大
7．甲、乙、丙三个装置完全相同，燃料的质量、烧杯内液体初温和质量也相同，不考虑热量损失且液体均未沸腾，下列选项正确的是（　　）
A．对比甲、乙两图：如果燃料2的热值较高，最终乙图中a液体内能较大
B．对比乙、丙两图：根据液体a、b最终升温，可以比较两种液体的比热容
C．对比乙、丙两图：若液体b最终升温较高，则燃料1的热值较大
D．对比甲、丙两图：若液体b的比热容比a大，则升高相同的温度，液体a加热时间长
8．混合动力汽车具有节能、低排放等优点成为汽车研究与开发领域的重点。某新型混合动力汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池向车轮输送能量。当需要高速行驶或蓄电池的电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电。车速与所受阻力的关系如图所示。在某次测试中，由内燃机提供能量，汽车以某一速度匀速行驶了2.7×104m．用时0.5h，同时蓄电池的电能增加了2kW?h．若所用燃料的热值是4.5×107J/kg，测试过程中消耗3.4kg的燃料。通过计算可知，下列结果（　　）
①汽车的速度是45km/h②汽车牵引力做的功5.4×107J③燃料完全燃烧放出的热量是1.53×109J④汽车发动机的效率是40%
A．只有②④正确 B．只有①③正确
C．只有②③正确 D．只有②③④正确
二、填空题
9．天然气是一种常用燃料，属于______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。完全燃烧0.07m3天然气使质量为4kg的水由20℃升高到70℃，则天然气放出的热量为______J，给水加热的效率为______（c水=4.2×103J/（kg·℃），q天然气=4×107J/m3）。
10．单缸四冲程汽油机工作时，有两次机械能和内能的相互转化过程。其中______冲程是将机械能转化内能，其工作过程中因______冲程排放的废气会对大气造成污染。如果这台汽油机的效率为30%，完全燃烧热值为false的汽油false，所做的有用功为______false。
11．小华想比较质量相等的不同燃料充分燃烧时放热的多少，她用天平分别测出质量均为10g的酒精和碎纸片，分别放入两个燃烧皿，点燃它们，分别给装有初温和质量均相等的水的烧杯加热（如图），实验中，_______（需要/不需要）控制加热时间相同。燃料烧完后，烧杯_______（a/b）中的水温较高。
12．某校新进辆燃烧柴油的校车，满载时的总重为falseN，发动机的额定功率是100kW，以额定功率匀速行驶时受到的阻力是车重的0.02倍，百公里耗油是20L。校车轮胎比普通汽车的轮胎宽是为了______（选填“增大”或“减小”）车辆对地面的压强。校车消耗20L柴油做的机械功是______ J，以额定功率匀速行驶时的效率是______。（柴油的热值取false，密度取false）
13．一台单缸汽油机，飞轮的转速是3000r/min，满负荷工作时做功冲程燃气对活塞的平均压强为2.5×106Pa，汽油机的汽缸横截面积为20cm2，则燃气对活塞的平均压力为 _________ ，一个冲程活塞在气红中移动的距离是60mm，且该汽油机一分钟消耗30g汽油，则这台汽油机效率为 __________ %。（汽油的热值为4.8×107J/kg）
14．小郑同学想比较沙子和水这两种物质吸热能力的差异，他设计了如图的图甲所示的实验装置，在两个烧杯中分别装入质量、初温都相同的沙子和水，所使用的仪器规格也完全相同。在实验时要控制________（选填“加热时间”或“温度变化”）相同，就可以确定水和沙子吸收了相同的热量；图乙为小郑根据记录的实验数据画出的图像，则沙子的比热容为________J/（kg?℃）。
三、作图题
15．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．
（____）
16．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。
四、实验题
17．如图1所示的三个实验中。
（1）通过比较温度计示数的变化量来比较吸（放）热多少的实验有___________（填写图号，下同）；需要有计时器的实验有___________。
（2）乙实验中，发现用碎纸片加热烧杯中水温度升得快，___________（选填“能”或“不能”）说明碎纸片的热值大，如若不能请说明理由：___________。
（3）利用丙实验装置改做“探究不同物质吸热升温的现象”的实验，应将图2中___________（选填“A”、“B”）烧瓶内的电阻与丙图中的烧瓶内的电阻如何连接？___________（选填序号：①只能串联；②只能并联；③串联或并联都可以），并将其中一烧瓶中的煤油换成相同质量的水。
18．如图甲所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验装置，用同一套装置，先后加热并不断搅拌质量相等的煤油和水。
(1)要完成该探究实验。除了图中所示的器材外，还需要的测量工具有____和_________。
(2)小明设计的记录数据的表格如下表，分析表格可知：他是用________相同比较___________的方法来完成探究实验的。
加热时间t/ min
0
0.5
1.0
1.5
2
……
温度T/°C
煤油
水
(3)如图乙是实验得出两种液体的温度随着时间变化的图象，由图象可以看出，_____________的温度升高的较慢，____________________的比热容较小。
(4)实验结束后，小明查表知道水的比热容为4.2×103J/（kg·°C），则500g水温度升高10°C吸收的热量是_________J；若这些热量由酒精燃烧获得，且效率为70%，则至少要消耗______ g酒精。（酒精的热值为3.0×107J/kg）
19．(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
五、综合题
20．暑假期间，小明和家人自驾去秦始皇兵马俑博物馆参观。
（1）全家人上车后，汽车对水平地面的压强比空载时______；
（2）若该车在某段水平路而上匀速行驶10min，牵引力做功4.8×107 J，此过程中牵引力的功率是多大？（____）
（3）到达目的地，他们将车停放在露天停车场后进入博物馆参观。参观完毕准备返回时，打开车门发现车内温度特别高，无法立刻进入。回家后小明想探究太阳暴晒对车内空气温度的影响，他回想起曾经看过的一档科普电视节目做过的实验，实验测得太阳暴晒下，3~5 min车内温度就能达到40~50℃。通过回看该节目，他获取了一组有关太阳辐射和小汽车的数据：夏天正午时，某城市地表上每秒每平方米获得的太阳辐射能量约500 J。其中能使物体吸热升温的主要是红外辐射，其能量约占太阳辐射能量的一半。小汽车的有效吸热面积约为8 m2 ，车内空气体积约为2m3，车内空气吸热效率约为50%；
①小明根据节目所给数据，计算出了理论上一定时间内车内空气升高的温度，并通过查阅资料了解到车内空气升温受车辆散热、空气流通等诸多因素影响，综合分析得出节目实测结果是可信的。请你写出理论上1 min 车内空气升高温度的计算过程[ρ空气=1.3kg/m3，c空气=1.0×103J/（kg·℃），结果保留一位小数]；（____）
②若汽车不可避免地在太阳暴晒下停放较长时间，请你写出一条缓解车内气温快速上升的措施：______。
21．用酒精灯给烧杯里的水加热，把false的水从50℃加热到90℃，燃烧消耗了false的酒精。已知酒精的热值为false，水的比热容为false，试求：
（1）此过程中水吸收的热量是多少？
（2）完全燃烧false酒精释放的热量是多少？
（3）酒精灯加热这些水的效率是多少？
【参考答案】
1．D 2．D 3．C 4．B 5．D 6．C 7．A 8．A
9．不可再生 2.8×106 30%
10．压缩 排气 false
11．不需要 a
12．减小 4×108 50%
13．5×103N 31.25
14．加热时间 1.4×103
15．
16．
17．乙、丙 甲、丙 不能 温度升得快，但温度的变化量不一定高 A ③
18．天平 秒表 加热时间 升高的温度 水 煤油 2.1×104 1
19．质量 加热时间 水 2.1×103J/(kg?℃) 相等 升高的温度
20．大 8×104J 23.1℃ 车窗留缝，增加气体流动性
21．（1）3.36×104J；（2）2.1×105J；（3）16%