14.2热机的效率2024-2025学年人教版九年级全一册物理

14.2热机的效率 一、单选题 1．下列说法正确的是（　　） A．汽油机的效率通常高于喷气发动机 B．在做功同样多的情况下，消耗的燃料越少，热机的效率越高 C．热机的效率越高说明热机做功越快 D．热机损失的能量中，废气带走的能量少，摩擦消耗的能量多 2．下列说法正确的是（　　） A．燃料的热值越大，完全燃烧时放出的热量越多 B．锯条锯木板时会发热，是通过做功的方式改变内能的 C．冰熔化成水，它的质量和比热容均不变 D．热机消耗的燃料越少，效率一定越高 3．小明和小华在学习了燃料的热值后，一起设计实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系，他们组装了如图所示的实验装置，为了保证实验结论的可靠性，下列措施不合理的是 A．两杯水的质量相同 B．两种燃料的质量相同 C．两种燃料燃烧的时间相同 D．两杯水的初温相同 4．关于燃料的热值，以下说法中正确的是（　　） A．燃烧1千克某种燃料放出的热量叫做这种燃料的热值 B．燃料燃烧时，质量越大，热值越大 C．燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小 D．燃料的热值与燃料的种类有关系，与燃料的质量或体积无关 5．如图所示实验，在橡胶塞受到水蒸气的压力而冲出的过程中，以下说法正确的是（　　） A．酒精燃烧时将内能转化为化学能 B．试管内的水的内能因为热传递而增加 C．该实验中能量转化情况与汽油机的压缩冲程相同 D．水蒸气对外做功，内能减少，在试管口汽化成小水滴 6．关于燃料的热值，以下说法正确的是（　　） A．燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小 B．容易燃烧的燃料，热值一定大 C．0.5g汽油和2kg汽油，它们的热值是一样的 D．煤的热值比干木柴大，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多 7．如图甲是某单缸四冲程汽油机的工作冲程示意图，如图乙是该汽油机的能量流向图，汽油的热值为4.6×107J/kg。下列有关说法正确的是（　　） A．甲图是压缩冲程，将内能转化为机械能 B．当该汽油机飞轮转速为3600r/min时，1s内汽油机做功60次 C．消耗0.2kg的汽油，该汽油机产生的有用机械能为2.576×106J D．汽油机所用燃料的热值越大，效率越高 8．热机的热效率总小于1，下述原因中，错误的是（　　） A．热机工作时排出的废气温度还很高，要带走一部分热量 B．热机的一些部件在运动要克服摩擦做功 C．燃料燃烧时使热机温度升高，也要向周围散失一些热量 D．许多热机设计和制造不够精良 二、填空题 9．“氢”风吹拂，氢能公交驶入江城，百公里耗氢仅为6.5kg。氢气燃烧时可以将 能转化为内能，6.5kg氢气完全燃烧放出 J的热量。（q氢＝1.4×108J/kg） 10．要使2kg初温度为40℃的温水在一个标准大气压刚加热到沸腾，便于计算水的比热容取，在此过程中水需要吸收热量 ，若用燃烧天然气加热，天然气的热值为6×107J/m3，炉灶的热机效率为40%，需要天然气 m3. 11．汽油机是热机的一种，它把燃料燃烧放出的 能转化为机械能。如图1所示的是汽油机的工作状态示意图，由图1可以看出，此时它正处在 冲程。该汽油机的飞轮转速是3600r/min，那么该汽油机每秒钟对外做功 次。若该汽油机的效率为30%，消耗100g汽油，对外做功 J。（q汽油=4.6×107J/kg）汽车发动机常用循环流动的水来帮助它散热，主要是利用了水的 较大的特点。汽缸外面有“水套”，汽车行驶时水的温度会升高，水的内能会 （选填“增大”、“减小”或“不变”），这是利用 的方式改变水的内能的。 图2中是汽油机工作时的能量流向图，则其热机效率表示为η= 。一般的汽油机的效率比柴油机的效率要低一些，主要的原因是 ，火箭使用的燃料主要是液态氢，这是利用了氢燃料 比较大的特点。 12．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℃．此过程水的内能 （选填“增大”或“减小”），此时 （选填“能”或“不能”）说明甲的热值较大，理由是 ． 13．随着社会的发展，人民生活水平的日益提高，汽车走进了千家万户。目前，大部分的传统动力汽车仍然是使用汽油机为汽车提供动力的，对于汽油机，它的能量转化如图所示： （1）请你将图中能量的名称填写完整： 、 ； （2）该汽油机的效率是 。 三、作图题 14．酒精的热值q为3.0×107J/kg，请在图中坐标定性画出酒精的热值q与其完全燃烧所放出的热量Q的关系图像。 四、实验题 15．将初温不同的液体装入如图所示的五组实验装置中，烧杯、温度计、铁架台和燃烧灯等其他条件完全相同。完成下列实验： （1）实验目标一：比较水和油的比热容大小 器材选择：选择 两组装置进行实验； 进行实验并得出结论； （2）实验目标二：计算煤油的热值 选择③装置进行实验，利用水的比热容、质量和升高温度计算出水的吸收热量，再用这个吸收热量计算煤油的热值； 评估：这样计算出的煤油热值会偏 ，因为 。 16．如图所示，实验小组用图甲所示的装置比较水和煤油的吸热本领。    （1）加热前，在一个烧杯中倒入240mL的水。则需要在另一个相同烧杯中倒入 mL的煤油；（ρ水＝1.0×103kg/m3，ρ煤油＝0.8×103kg/m3） （2）用两个相同规格的电加热器来加热水和煤油，通过 来间接反映煤油和水所吸收热量的多少； （3）实验中，每隔2min记录一次温度，整个实验操作无误，由实验数据绘制出温度—时间图像，如图乙所示。若图线②反映水的温度随时间的变化规律，则图线 （填序号）可以反映煤油的温度随时间的变化规律。实验中，若增加水的质量，则水的温度随时间变化规律将与图线 （填序号）类似； （4）由此可见，水的比热容 煤油的比热容。在加热过程中，煤油的热值 （选填“变大”“不变”或“变小”）。 五、计算题 17．天然气灶使用方便、经济环保，备受人们青睐。小明用天然气灶将一壶质量为3kg、温度为20℃的水加热至100℃。已知：天然气的热值为，水的比热容为。求： （1）这过程中水吸收多少热量； （2）若这过程天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收，则需要多少的天然气？ 18．2023年11月24日10时18分，贵阳经金沙至古蔺（黔川界）高速公路（贵金高速）正式通车运营。大大缩短了金沙至贵阳的行驶时间。乐于观察的小艾同学发现路上有许多新型混动汽车。上网查询到，新型混合动力汽车具有节能、低排放等优点，当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50km/h的速度匀速行驶了0.5h，同时蓄电池的电能增加了5.12×107J。求： （1）此次测试中，该汽车通过的路程是多少？ （2）此次测试中，该汽车牵引力做了多少功？ （3）若所用燃料的热值为4.5×107J/kg，此次测试过程中消耗8kg燃料（假设燃料完全燃烧），该汽车内燃机的效率是多大？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．B 2．B 3．C 4．D 5．B 6．C 7．C 8．D 9． 化学 10． 0.02 11． 内 排气 30 1.38×106 比热容 增大 热传递 柴油机的压缩冲程中压缩程度比汽油机更大 热值 12． 增大 不能 相同时间内，不同燃料燃烧的质量可能不相等 13． 内 机械 25% 14． 15． ①④ 小 存在热量损失 16． 300 加热时间 ① ③ 大于 不变 17．（1）；（2） 18．（1）25km；（2）1×108J；（3）42% 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$