14.2热机效率与热值同步课时作业2021-2022学年物理人教版九年级（含答案）

2021-2022学年物理人教版九年级14.2热机效率与热值同步课时作业
一、单选题
1.关于热机的效率，下列说法正确的是( )
A.一般情况下柴油机的效率比汽油机的高
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，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的
2.如图是某内燃机工作时的能量流向图。该内燃机的热机效率是( )
A.25% B.35% C.40% D.75%
3.依据你所学的热学知识，下列说法正确的是( )
A.天然气燃烧越充分，其热值越大
B.物体吸收热量，温度不一定升高
C.汽车发动机用水做冷却物质，是因为水的比热容比较小
D.炽热的铁水具有内能，冰冷的铁块不具有内能
4.表格中列出了某些物质的热值，下列判断正确的是( )
酒精
false
液氢
false
焦炭
false
煤气
false
汽油
false
沼气
false
A.火箭利用液氢作为燃料，是因为它的热值较大
B.液态物质的热值比气态的大
C.2 kg焦炭的热值是1 kg焦炭的两倍
D.所有燃料的热值都是不相等的
5.生活中的“不变”常蕴含丰富的物理道理，下列有关“不变”的判断正确的是( )
A.一瓶酒精燃烧一半前后——酒精热值不变
B.冰熔化成水——比热容不变
C.给铁块加热前后——内能不变
D.同一滑轮组提升不同的重物时——机械效率不变
6.酒精的热值为false，比热容为false，以下说法正确的是( )
A.燃烧越充分，酒精的热值越大
B.质量越大，酒精的热值越大
C.温度越高，酒精的比热容越大
D.1 kg酒精温度升高1 ℃需要吸收false的热量
7.长征二号PT2运载火箭选用液态氢作为燃料，是因为氢的热值大，下列说法中正确的是( )
A.氢比其他燃料含有的热量多
B.完全燃烧相同质量的氢和其他燃料，氢放出的热量要多些
C.氢气燃烧时，是内能转化成机械能
D.通风条件越好，供氧越充足，燃料的热值就越大
8.关于燃料的热值，以下说法中正确的是( )
A.燃料的热值与燃料的种类有关，与燃料的质量和燃烧状况无关
B.燃烧2 kg某种燃料放出false的热量，则这种燃料的热值为false
C.燃料的质量越大，热值越大
D.燃料燃烧不完全时热值会变小
9.如图所示是内燃机的能量流向图，则热机效率（η）等于( )
A.false B.false C.false D.false
二、问答题
10.阅读短文，回答下列问题。
无人机
无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电波（无线电波与光的性质一样，可以在真空中传播）遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。无人机的巡航速度可以达到90~150 km/h，可以搭载高分辨率摄像机、专业光学相机、红外相机等。
如图是某热播节目航拍“无人机”。下表是本款无人机的部分技术参数。
风扇数量
4个
工作噪声
<90 dB
遥控距离
3000 m
整机质量
500 g
充电时间
200分钟
飞行时间
6~12分钟
（1）无人机是利用______波进行遥控的。
（2）该无人机的质量大约相当于______个鸡蛋的质量，若无人机飞离地面10 m高处，其质量为______kg。
（3）在无人机降落过程中，地面相对于其随身携带的相机是______（选填“静止”“上升”或“下降”）的。
（4）雾霾是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，尤其是PM2.5（直径小于等于2.5______的颗粒物）被认为是造成雾霾天气的“元凶”。据报道，我国在2014年就研究出新型除雾霾无人机并已经投入使用。无人机向空中喷撒某种固体小颗粒，并迅速______（选填物态变化）成气体，从周围空气中吸热，使空气中的水蒸气迅速变成小水珠以凝结污染物，令其降落在地面上。
三、填空题
11.2019年6月5日，我国首次用固体燃料运载火箭把“文昌物联一号”卫星成功送上太空。火箭发射时要选用热值_________（填“大”或“小”）的固体燃料，燃料的质量减少时，热值_________（填“变小”或“不变”）。
12.小明购买了一个容积为1.2 L的电热水壶。他往壶中装满了温度为25 ℃的水，在一标准大气压下若使壶中的水加热至沸腾，水需要吸收______J的热量；小明将电热水壶接到家庭电路中，通电7 min烧开了这壶水，如果在这一过程中它的效率是90%，电热水壶的实际功率是______W。[false]
13.第七届世界军人运动会（7th CISM Military World Games），简称“武汉军运会”，于2019年10月18日至27日在中国武汉举行。运动会的火炬名称为“和平荣光”，象征“和平、发展、友谊”。火炬内最多可装有250克丙烷燃料，完全燃烧燃料最多可放出______J热量。如果这些热量由干木柴来提供，需完全燃烧______kg干木柴。（false）
14.一单缸四冲程汽油机的飞轮转速为3000 r/min，该汽油机1 s对外做功______次，完成______个冲程。若其效率为40%，消耗5 kg的汽油转化成的机械能是______J。（汽油热值为false）
15.2017年5月18日，我国在南海海域“可燃冰”采取成功。科技人员拿其中的一小部分到实验室后其热值______（选填“变大”“变小”或“不变”）。经测算，它的热值约为false，若false的可燃冰完全燃烧后放出的热量的60%被水吸收，可以将______kg、初温为0 ℃的水煮沸（1标准大气压下）。[水的比热容为false]
四、计算题
16.天然气是柳州市民常用的一种能源。某用户用天然气将50 kg的水从20 ℃加热到60 ℃。已知水的比热容false，天然气的热值false。求：
（1）这些水升高的温度。
（2）这些水吸收的热量。
（3）加热这些水所需要天然气的体积（设天然气完全燃烧、不计热量损失）。
17.工匠用钢铁打制刀具时，有一个重要流程叫“淬火”，把用钢铁打制成型的刀具放到炉火中充分煅烧，然后将其迅速放入水中骤冷。现有一成型的合金钢刀具的质量为1 kg，温度为20 ℃，放入836 ℃的炉火中煅烧足够长时间，迅速取出放入5 kg、20 ℃的水中冷却，最后与水达到共同的温度，不计过程中的热量损失，false，false，求：
（1）此刀具在炉火中吸收了多少热量？
（2）淬火后水的温度为多少摄氏度？
18.卡路里是热量的另一个单位，简称卡。1卡是这样规定的：在1标准大气压下，质量为1 g的水，温度每升高1 ℃所需要吸收的热量。有一辆汽车消耗0.75 kg汽油做的有用功是false卡。[已知false]。则:
（1）1卡的热量表示多少焦耳？
（2）完全燃烧0.75 kg汽油放出多少热量？
（3）该汽车发动机的效率为多少？
参考答案
1.答案：A
解析：柴油机的效率一般高于汽油机，故A正确。热机效率越高，做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的内能的比值越大，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B错误。热机效率是做有用功的能量与燃料完全燃烧放出热量的比值，功率是热机做功的快慢，两者没有必然联系，故C错误。在热机的各种能量损失中，废气带走的热量最多，故D错误。
2.答案：B
解析：由内燃机的能量流向图可得，内燃机的效率false。
3.答案：B
解析：热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度、放出热量的多少以及燃烧温度的高低等均无关，故A错误；物体吸热时，内能增大，但温度不一定升高，例如，晶体在熔化过程中虽然继续吸热，但温度是不变的，故B正确；汽车发动机用水做冷却物质，是因为水的比热容比较大，故C错误；炽热的铁水具有内能，冰冷的铁块也具有内能，故D错误。选B。
4.答案：A
解析：火箭利用液氢作为燃料，是因为液氢具有较高的热值，故A正确；热值是燃料的一种特性，热值的大小与质量、状态等都没有关系，不同燃料的热值可能不同，也可能相同，故B、C、D错误。
5.答案：A
解析：热值是燃料的一种特性，与燃料的质量、温度和体积无关，所以一瓶酒精用去一半，剩下酒精的热值不变，故A正确；冰熔化成水，由于水和冰的状态不同，则它们的比热容也不同，故B错误；物体的内能与温度有关，铁块的温度升高，其内能增加，故C错误；使用同一滑轮组提升不同的重物时，物体越重，所做的有用功越大，额外功不变，则有用功在总功中所占的比例越大，即滑轮组的机械效率越高，故D错误。
6.答案：D
解析：热值的大小与燃料的燃烧情况、燃料的质量无关，故A、B错误；比热容的大小与温度无关，故C错误；酒精的比热容为false，它表示1 kg酒精温度升高1 ℃需要吸收false的热量，故D正确。
7.答案：B
解析：热量是一个过程量，不能说氢比其他燃料含有的热量多，故A错误；氢的热值大，完全燃烧相同质量的氢和其他燃料，根据公式false可知，氢放出的热量要多些，故B正确；氢气在燃烧的过程中，氢气的化学能转化为内能，故C错误；热值是燃料的一种特性，与燃烧情况无关，故D错误。
8.答案：A
解析：热值是燃料的一种特性，不同的燃料，其热值一般不同，热值大小仅与燃料的种类有关，而与燃料的质量、燃料的燃烧程度无关，故A正确，C、D错误；如果完全燃烧2 kg某种燃料放出false的热量，则这种燃料的热值为false，题目中没有说明燃料的燃烧情况，所以无法确定燃料的热值，故B错误。
9.答案：B
解析：热机效率是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，根据内燃机的能量流向图可知，热机效率false。
10.答案：（1）无线电
（2）10；0.5
（3）上升
（4）μm；升华
解析：（1）无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电波遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机；
（2）由表格数据可知，无人机的整机质量为500 g，大约相当于鸡蛋的个数为false；无人机飞离地面10 m高处，其质量为500 g，即0.5 kg；
（3）在无人机降落过程中，以随身携带的相机为参照物，地面离相机越来越近，即地面相对于其随身携带的相机是上升的；
（4）PM2.5是指直径小于等于2.5 μm的颗粒物；无人机向空中喷撒某种固体小颗粒，并迅速升华变成气体。
11.答案：大；不变
解析：火箭发射时要选用热值大的固体燃料，因为完全燃料质量相同的不同物质,热值大的燃料放出的热量多；热值是燃料的一种特性,只与燃料的种类有关,与其质量、是否燃烧和燃烧是否充分无关，所以在燃料的质量减少时热值不变。
12.答案：false
解析：电热水壶装满水的体积false，由false可得水的质量false，一标准大气压下水的沸点为100 ℃，将水加热至沸腾水吸收的热量false。由false得，电热水壶消耗的电能false，加热时间false，则电热水壶的实际功率false。
13.答案：false
解析：250克丙烷放出的热量：false；
干木柴放出相同的热量，由false可得需要完全燃烧干木柴的质量：false。
14.答案：25；100；false
解析：飞轮转速为false，即飞轮1 s转动50 r，因为四冲程汽油机的一个工作循环中，完成4个冲程，飞轮转2 r，对外做功1次，所以1 s飞轮转50 r，对外做功25次，完成100个冲程；5 kg的汽油完全燃烧放出的热量：false，由false可得，转化成的机械能：false。
15.答案：不变；false
解析：热值是燃料的一种特性，与燃料的质量和体积无关，所以，科技人员拿其中的一小部分到实验室后，其热值不变；
false的可燃冰完全燃烧释放的热量：false，
由false可得，水吸收的热量：false，
由false可得，加热水的质量：falsefalse。
16.答案：解：（1）这些水升高的温度false。
（2）这些水吸收的热量false。
（3）天然气完全燃烧放出的热量false，加热这些水所需要天然气的体积false。
17.答案：解：（1）合金钢刀具放入836 ℃的炉火中煅烧足够长时间，达到热平衡，两者温度相同，合金钢刀具的末温false，刀具在炉火中吸收的热量falsefalse。
（2）将煅烧后的刀具迅速取出放入20 ℃的水中冷却，最后刀具与水达到共同的温度，设为false，则有false，即false，代入数据得falsefalse，解得false。
18.答案：（1）4.2 J
（2）false
（3）35%
解析：（1）水的比热容为false，所以1卡=4.2 J；
（2）false；
（3）false卡false，
false。