13.4 热机效率和环境保护-【一课通】2024-2025学年九年级全一册物理随堂小练习(沪科版)

8 第四节 热机效率和环境保护 【边学边练】 知识点一燃料的热值 1.关于燃料及其热值，下列说法正确的是 A.没有燃烧的燃料，热值等于零 B.燃料完全燃烧时，它的热值最大 C.燃料的热值与质量和燃烧状态无关 D.燃料燃烧时温度越高，放出的热量越多 知识点二热机效率 2.关于热机效率，下列说法正确的是 ( A.蒸汽机的效率通常高于汽油机的效率 B.有些新型燃料汽车实现了零排放，其效率达到100% C.热机效率不一定小于100% D.即使无摩擦的道路，汽车发动机的效率也无法达到100% 3.关于热机的效率，下列说法正确的是 A.热机做的有用功越多，效率一定越高 B.热机消耗的燃料越少，效率一定越高 C.热机做一定的有用功，消耗的燃料越少，效率一定越高 D.热机做功越快，效率一定越高 4.汽车在平直公路上匀速行驶10km,消耗燃油1kg,已知汽车的牵引力是2000N,则汽车发 动机的效率是 。 (燃油热值取4.6×10？J/kg,精确到0.1%) 知识点三环境保护 5.内燃机的大量使用，促进了社会的进步，使人们享受了现代文明，但在使用内燃机的同时又 给人类带来了污染，这种污染主要有 污染。（写一种即可） 【随堂小测】 1.关于燃料的热值，以下说法正确的是 A.燃料的热值与燃料的燃烧情况无关 B.容易燃烧的燃料，热值一定大 C.煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多 D.为了提高锅炉效率，要用热值高的燃料 2.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 27 3.(易错题)有甲、乙两台柴油机，在相同的时间内，它们所做的有用功之比是5：4，消耗柴油的 质量之比是3：2，那么它们的效率之比是 ) A.15:8 B.5:6 C.6:5 D.1:1 4.为全面推进“乡村振兴”工程，加快农业农村绿色发展，荆州市大部分农村地区已经使用上 了煤气烧水煮饭。小王同学用他家的煤气将体积为2L、初温为20℃的水加热到100℃，水 吸收的热量是 J:若此过程的热效率为40%，则消耗煤气 m3。[水的密度 为1.0×103kg/m3,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，煤气热值为4.0×107J/m3] 5.在“比较酒精和碎纸片燃烧时放出的热量”实验中 (1)由于燃料充分燃烧放出热量的多少不仅与燃料种类这一个因素有关， 温度计 因此实验时必须控制酒精和碎纸片的 相等；实验中还需控制 被加热的水的质量和初温均相同，以便于 水 陶土网 燃烧皿 (2)如图是小明安装好的实验装置，其中存在的错误是 (3)小华纠正了小明的错误，又组装了一套相同的实验装置，备好停表。在两燃烧皿中分别 加入准备好的酒精和碎纸片，读出水的初温后，进行如下操作： ①先点燃酒精，再点燃碎纸片。 ②保证酒精和碎纸片燃烧时间相同，读取温度计的示数。 ③待酒精和碎纸片充分燃烧结束，分别读取温度计的示数。 小红认为上述操作中，操作 是错误的。小明根据正确操作获得的数据，算出了 燃料的热值，发现结果小于该燃料的实际热值，原因是 6.(核心素养·科学思维)有一辆由汽油机提供动力的汽车，该车的输出功率与汽油机转速的关 系如图所示。这辆汽车在某次测试时以90km/h的速度在水平公路上匀速行驶了10mi,消 耗1.1kg的汽油，此过程中汽油机的转速为20O0r/min(汽油的热值9%油=4.6×10'J/kg)。 (1)汽油机是一种将燃料燃烧产生的高温、高压燃气的内能转化为 能的装置。 (2)该汽车在这段时间内行驶了多少路程？ P/kW 100--- (3)1.1kg的汽油完全燃烧能产生多少热量？ 80---- (4)此过程中汽油机的效率是多少？（百分数保留到 60 0.1%) 40 20 100020003000400050006000 n/r·min- 284.D 小,即甲对燃料释放的热能的利用率比乙低。故选B 5.A 【解析】汽油机和柴油机除使用的燃料不同外,其 V W 构造、点火方式等还有多处不同,A错误:汽油机气缸 3.B n 顶部有个火花塞,柴油机气缸顶部有个喷油嘴,B正 #。 m起 确:汽油机与柴油机使用的燃料不同,汽油机使用汽 W.xm5x25 油,柴油机使用柴油,C正确;汽油机与柴油机的点火 ####_#4,故选B。 方式不同,汽油机采用点燃式点火,柴油机采用压燃 4.6.72x10{ 0.042【解析】根据p=”可得,水的质 式点火,D正确。故选A。 【随堂小测】 量;m=V=1.0x10$/m $i2x10*}m=2$ ;$$$ 1.D 吸收的热量:0.=cm(t-t)=4.2x10 1/(k 2.C【解析】根据内燃机的工作过程可知,第二个冲程 ·$C)x2k$(100C-220C)=6.72$10$1:煤气$$ 是压缩冲程,在此过程中活塞压缩气缸内的气体,将 完全燃烧放出的热量:0=40% 06.72x101- 机械能转化为内能,气缸内的气体温度升高:第三个 40% 冲程是做功冲程,此时燃料燃烧生成的高温、高压的 0= 1.68x10{*}1.需要完全燃烧的煤气的质量m= 燃气推动活塞对外做功,将内能转化为机械能 故选C。 1.68x101 3.压缩 做功 4.B 4.0x10 V/_0.042 。 5.降低 排气 【解析】第四冲程结束后,气缸内产生 5.(1)质量 通过水升高的温度来反映燃料完全燃烧 高温,水在高温的作用下迅速汽化成高温、高压的水 放出的热量 蒸气,推动活塞再次做功,水蒸气的内能转化为活塞 (2)温度计的玻璃泡没有充分浸入到烧杯的水中 (③)② 的机械能,故水蒸气的温度会降低:因为新增了第五 燃料不完全燃烧且燃料燃烧放出的热量有 冲程,水蒸气对活塞做功,机器对外做功,为进入下一 一部分会散失到空气中 个工作循环,所以这款内燃机的第六冲程是排气 6.解;(1)汽油机是一种将燃料燃烧产生的高温,高压 冲程。 燃气的内能转化为机械能的装置。 第四节 热机效率和环境保护 (2)已知汽车的速度v=90kmh.行驶的时间1=10mir 【边学边练】 --h,由v--可知汽车行驶的路程s=t=90km/h 6 1.C 2.D 3.C #xh=15km。 4.43.5% 【解析】汽车牵引力所做的功:W=Fs=2000N x10x10m=2x101.消耗的燃油完全燃烧放出的 (3)1.1kg汽油完全燃烧产生的热量:0=m{溢= 热量:0=mq=1 kx4.6t10 J/k=4.6t10J.则$ 1. 1 kgx4.6x10J/kg=5.06x10J 汽车发动机的效率: (4)由图可知,转速为2000v/min时对应的汽车输出 n二0x -x100%~43.5%。 功率为P=30kW=3x10* w.由P-W -可得汽油机 4.6x101 5.空气(或噪声)(合理即可) 在此过程做的有用功W=Pt=3x10*Wx10x60s= 【随堂小测】 1.A 【解析】燃料的热值与燃料的燃烧情况无关,它只 与燃料的种类有关,A正确;热值大小与燃料是否容 1.8x1071 5.06×10x100%~35.6%。 易燃烧无关,它只与燃料的种类有关,B错误:燃料燃 烧放出热量的多少不仅与燃料的热值大小有关,还与 答:(2)该汽车在这段时间内行驶了15km路程; 燃料的质量以及燃烧的程度有关,C错误;锅炉的效 (3)1.1kg的汽油完全燃烧能产生5.06x10J热量; 率与燃料的热值没有关系,D错误。故选A (4)此过程中汽油机的效率是35.6%。 2.B 【解析】热机的效率是指用来做有用功的能量与 小专题4 热学综合计算 燃料完全燃烧放出的能量之比。甲的效率低,则甲用 1.解:(1)0.2kg焦炭完全燃烧放出的热量①。=mq= 来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比 0.2kg×3.0x10J/kg=6x10J 114