14.2热机的效率同步测试2021—2022学年人教版九年级物理全一册（含答案）

14.2 热机的效率
一、单选题
为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施不能提高热机效率的是（ ）
A. 让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全
B. 在设计与制造热机时要不断改进与创新，以减少能量的损失
C. 尽量减少热机内部各部件间的摩擦
D. 尽量增加热机的工作时间
关于燃料的热值，下列说法正确的是（ ）
A. 任何物质都有热值
B. 燃料燃烧时才有热值
C. 热值是某种燃料完全燃烧时放出的热量
D. 热值是某种燃料完全燃烧时放出的热量与所用燃料的质量之比
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
热机的大量使用，在给人类社会带来进步的同时，使人类的生存也受到了威胁。下列关于热机和环境保护的说法中正确的是（ ）
A. 热机的效率是描述热机性能的重要指标
B. 当前热机的效率可以达到
C. 汽车排出的尾气越浓，汽油机的效率越高
D. 热机是通过燃料的燃烧获取化学能并转化为机械能的装置
3607435914400如图所示，某同学将电火花发生器尾部金属体塞入折射器前端小孔并将小孔密封。另取蘸有酒精的棉球从注射器末端放入并将活塞推至如图所示位置。轻轻晃动棉球后，按动电火花发生器的按钮，点燃注射器中的酒精蒸气，活塞即刻弹出。关于此实验，分析正确的是（ ）
A. 酒精完全燃烧和不完全燃烧时，其热值不同
B. 酒精燃烧释放热量是将化学能转化为机械能
C. 燃气推动活塞飞出的过程相当于汽油机的压缩冲程
D. 活塞飞出时，注射器内气体的内能减少，温度降低
表格中列出了某些物质的热值，下列判断正确的是（ ）
酒精
3.0×107 J/kg
液氢
1.4×108 J/kg
焦炭
3.0×107 J/kg
煤气
3.9×107 J/m3
汽油
4.6×107 J/kg
沼气
1.9×107 J/m3
A. 火箭利用液氢做燃料，原因之一是它的热值较大
B. 液态物质的热值比气态的大
C. 焦炭的热值是焦炭的2倍
D. 所有燃料的热值都是不相等的
如图所示装置甲、乙和丙完全相同，燃料质量均为10g，烧杯内液体初温和质量都相等，燃料完全燃烧完后，液体均未沸腾，液体的末温分别为t甲、t乙和t丙，且t甲＞t乙＞t丙，则下列说法正确的是（　　）
right0
A. 燃料b放出热量最多 B. 液体2吸收的热量最少
C. 燃料a的热值比燃料b的大 D. 液体1的比热容比液体2的大
甲、乙两台热机，甲的效率比乙的低，其含义是（ ）
A. 甲比乙做的有用功少
B. 在做相同有用功的条件下，甲消耗的燃料多
C. 甲比乙消耗的燃料多
D. 在做相同有用功的条件下，甲损失的能量比乙少
如图是内燃机的能流图，则内燃机的效率可表示为
center0A. B.
C. D.
一辆越野车以某一速度在平直路面上匀速行驶200km，消耗柴油20L，若这些柴油完全燃烧放出的热量有30%用来驱动汽车做有用功，所用柴油的热值为4.3×107J/kg，密度为0.8×103kg/m3，则以下说法正确的是（　　）
①越野车是将机械能转化为内能的机器
②这些柴油完全燃烧放出的热量为6.88×108J
③越野车消耗的有用热量即有用功为2.29×108J
④这辆越野车以该速度匀速行驶时受到的阻力为1032N
A. 均正确 B. 只有正确
C. 只有正确 D. 只有正确．
二、填空题（本大题共6小题，共12.0分）
汽油机的效率比柴油机的效率更??????????（选填“低”或“高”），汽车排放的??????????是城市环境污染的重要来源。目前新能源汽车实现了“零排放”，它们的效率??????????（选填“能”或“不能”）达到100%。
2016年，我国发射了全球首颗量子通信卫星“墨子号”．发射卫星的火箭使用的燃料主要是液态氢，这是因为氢燃料具有较高的??????????．若液态氢的热值为q，比热容为c，推动重力为G的火箭上升h，消耗的液态氢质量为m，则该火箭发动机的效率为??????????（忽略空气阻力和消耗燃料对火箭重力的影响，用已知物理量表示）．
“可燃冰”是一种新型能源．同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的??????????大．100 g的煤气完全燃烧放出的热量为??????????J，这些热量可以使??????????kg的水从15℃加热至95℃．[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，q煤气＝4.2×107 J/kg]
“长征六号”运载火箭，首次采用了我国最新研制的大推力液氧煤油发动机．
（1）煤油燃烧过程中，其热值大小??????????．
（2）火箭起飞时，煤油燃烧产生大量高温高压的燃气，燃气对火箭的推力达1.2×106 N，这个力可举起质量为??????????t的物体．（g取10 N/kg）
（3）燃气对火箭做功，燃气的内能会??????????（填“增大”“减小”或“不变”）．
下表列出了几种燃料的热值，单位是J/kg.
干木柴
无烟煤
酒精
煤油
氢气
1.7×107
3.4×107
3.0×107
4.6×107
1.4×108
那么完全燃烧1 g酒精可放出热量??????????J．放出相同的热量，完全燃烧干木柴与氢气的质量之比是??????????．
菜油最适宜的烹饪温度在150℃至180℃之间。用天然气将质量为0.02kg的菜油从室温20℃加热到170℃，天然气燃烧释放出的热量有60%被菜油吸收。则菜油吸收了______J热量，燃烧了______m3的天然气。（取c菜油=2.0×103J/（kg?℃），天然气的热值为4×107J/m3）
三、计算题
小明家天然气热水器的热效率是84%，他某次洗澡，耗水40kg，自来水进热水器的温度是24℃，出热水器的温度是40℃。已知水的比热容是4.2×103/（kg?℃），天然气的热值是3.2×107J/m3。小明在这次洗澡过程中，求：
（1）流过热水器的水，吸收的热量；
（2）消耗天然气的体积。
18.改革开放以来，我国人民的生活水平不断提高，汽车已成为多数人的代步工具。某品牌国产汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶100km，消耗了汽油6L，汽车发动机功率为12kW，已知：汽油的热值为q=4.6×107J/kg，汽油的密度为ρ=0.7×103kg/m3。求该汽车匀速行驶100km过程中：
（1）消耗汽油的质量；
（2）发动机所做的功；
（3）发动机的效率（百分号前保留整数）。
参考答案
1.D
2.D
3.A
4.A
5.D
6.A
7.C
8.B
9.B
10.D
11.低? 尾气? 不能
12.热值；???????
13.热值 4.2×106 12.5
14.不变 120 减小
15.3.0×104 140:17
16.6×103? 2.5×10-4
17.解：（1）水吸收的热量：
Q吸=c水m△t=4.2×103J/（kg?℃）×40kg×（40℃-24℃）=2.688×106J；
（2）由η==84%可得天然气完全燃烧放出的热量：
Q放===3.2×106J；
由Q放=Vq可得消耗天然气的体积：
V===0.1m3。
答：（1）流过热水器的水，吸收的热量为2.688×106J；
（2）消耗天然气的体积为0.1m3。
18.解：（1）6L=6×10-3m3，由密度公式ρ=变形可得消耗汽油的质量m=ρV=0.7×103kg/m3×6×10-3m3=4.2kg；
（2）由速度公式v=变形可得汽车行驶100km用时为
t===h=×3600s=5000s；
由功率公式W=Pt可得发动机所做的功
W=12kW×5000s=1.2×104W×5×103s=6×107J；
（3）由放热公式Q=qm可得汽油燃烧所放出的热量
Q=qm=4.6×107J/kg×4.2kg=1.932×108J；
发动机的效率为
η=×100%=×100%=31%；
答：（1）消耗汽油的质量为4.2kg；
（2）发动机所做的功为6×107J；
（3）发动机的效率为31%。