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2024-2025学年人教版九年级(全一册)上学期物理期末《热机效率》
· 计算真题专练复习A卷
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1.(24-25九年级上·河南开封·期中)最新一款无人驾驶汽车自动驾驶时使用雷达传感器,以及激光测距器来了解周围的交通状况。该款车以的速度在一段平直的公路上匀速行驶了时消耗汽油。假设燃油完全燃烧,汽油机的效率为30%(已知:汽油的热值为)那么汽车在通过这段路程的过程中,求
(1)这些汽油完全燃烧放出的热量是多少?
(2)该汽车发动机做的有用功是多少?
(3)该汽车前进需要的引力大小?
2.(24-25九年级上·重庆·期中)2024年中国摩托艇公开赛由国家体育总局水上运动管理中心主办。在某场比赛中摩托艇的参数如图所示,在赛前摩托艇加满燃油,燃油的密度,燃油的热值,g取10N/kg。求:
(1)摩托艇一满箱燃油完全燃烧放出的热量;
(2)一满箱燃油完全燃烧能使该摩托艇以额定功率匀速行驶2h,则摩托艇发动机的机械效率是多少
油箱容积V
20L
额定功率P
4×104W
3.(24-25九年级上·陕西渭南·期中)随着生活水平的提高,汽车已经逐渐普及到我们的家庭中。小聪同学从技术手册中了解到他家汽车汽油机的能量流向如图所示。某次,小聪爸爸开车行驶一段时间,消耗了0.05kg汽油,汽车水箱中11kg的冷却水温度从25℃升高到40℃。已知汽油的热值为4.6107J/kg,水的比热容为4.2103J/(kg·℃)。
(1)随着科技的发展,可以使汽油燃烧更充分,汽油机的热机效率将 (选填“提高”“降低”或“不变”)。
(2)这段时间内消耗的汽油完全燃烧放出的热量是多少?
(3)该汽油机冷却水吸收的热量所占燃料释放的热的百分比是多少?(精确1%)
(4)这段时间内汽油机输出的有用功是多少?
4.(24-25九年级上·安徽合肥·期中)油电混合动力汽车是新型节能汽车,这种汽车以高速匀速行驶时,内燃机启动,此时在向车轮输送能量的同时也给动力蓄电池组充电。已知某型号混合动力汽车所用的动力蓄电池可储存的最大电能为1.0×108J。测试人员驾驶该车在平直公路上以80km/h的车速匀速行驶0.5h,内燃机消耗燃油2.5kg,蓄电池组的电能增加了最大电能的10%;汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示。(燃油的热值为4.6×107J/kg)
(1)当汽车以80km/h的车速行驶0.5h,此过程中牵引力做功多少;
(2)求汽车内燃机的效率。
5.(24-25九年级上·广东广州·期中)一艘巨轮在海中以12m/s的速度匀速行驶时,它受到的阻力大小平均为;
(1)求它行驶的路程,船需要克服阻力做的功:
(2)若做这些功的能量由热值为的液化天然气提供,求这些能量相当于完全燃烧液化天然气的质量;
(3)事实上,本段航行中,使用的液化天然气的质量为,请你写出它与第(2)问的不同的其中可能的一个原因: ;
(4)本段航行中,以克服阻力做的功为有用功,求船的效率;
6.(24-25九年级上·江苏南通·期中)如图所示是一台手扶双轮压路机,水箱容积为15L。行驶时总质量为550kg,在一次压路作业中,以0.2m/s的速度在水平路面上匀速行驶10min,行驶过程中受到的平均阻力是总重的0.4倍。(g取10N/kg,柴油的热值取,)求:
(1)压路机在这次压路作业中牵引力做的功是多少?
(2)若发动机效率为30%,这次作业要消耗多少千克柴油?
(3)当满水箱的水从20℃上升到80℃可以吸收多少热量?()
7.(23-24九年级上·福建漳州·阶段练习)某四冲程汽油机,曲轴每分钟转240转,冲程长为0.3m,若做功冲程平均压力为6000N,汽油机每分钟燃烧0.02kg汽油。(不计摩擦,汽油机的曲轴转两转,对外做功一次)求:
(1)一个工作循环,汽油机对外做的功?
(2)汽油机的功率?
(3)汽油机的效率?(,结果用百分数表示,且精确到0.1%)
8.(24-25九年级上·重庆·期中)氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点,被认为是21世纪的理想能源。如图,这是我国自主研发的新能源公交车,使用液态氢为燃料,满载质量为。某次满载在5min内匀速直线行驶4.2km,消耗氢燃料0.2kg。公交车匀速直线行驶时所受阻力为总重的0.05倍。,求公交车在此行驶过程中:
(1)完全燃烧0.2kg氢燃料放出的热量;
(2)公交车受到的牵引力;
(3)公交车发动机的热机效率。
9.(24-25九年级上·山西运城·阶段练习)如图所示,是我国自主研制的第一代实用型地效飞行器DXF100,地效飞行器是一种可以在水面上滑行和起降的飞行器,在客运、货运、旅游救护、海上缉私、海洋监测等方面具有广阔的应用前景。地效飞行器在某次执行任务中,以的恒定功率飞行0.5h,消耗了36kg的燃油。【燃油的热值为】求:地效飞行器在这次执行任务过程中
(1)消耗的燃油完全燃烧放出的热量是多少?
(2)发动机的效率是多少?
10.(24-25九年级上·山西太原·阶段练习)如图所示是我国自行设计研制的AG600水陆大型两栖灭火飞机。据悉,AG600可在水源与火场之间多次往返投水灭火,一次最多可汲水12t,其巡航速度可达每小时460km。在某次救援任务中,若该飞机以的速度匀速直线航行。消耗航空燃油,飞机发动机的功率为,求:(已知,)。
(1)这次任务中消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量;
(2)发动机的热效率。
11.(24-25九年级上·河南信阳·阶段练习)为改善城市空气质量,某地区引入了雾炮车洒水除尘。如图为一台正在水平路面上洒水的雾炮车。当雾炮车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动时,其v-t图象如图所示,在第10s末速度达到20m/s,通过的路程为120m。设该车在行驶过程中所受阻力不变,大小为。(g取10N/kg,柴油热值取)求:
(1)0~10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是多少焦耳?
(2)若柴油机效率为40%,则10~20s内需要消耗柴油的质量。
12.(24-25九年级上·山东聊城·阶段练习)目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料、液态氧作为助燃剂,液态氢的热值为1.4×108J/kg。火箭发射时的炙热火焰温度可超过3300℃。为了保护发射台,在其下方建有一个巨大的“双向导流槽”(图甲),里面可储存500t水。请通过计算回答:
(1)在1标准大气压下,将500t初温20℃的水加热至沸腾,水需要吸收的热量是多少焦?[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
(2)假设液态氢完全燃烧所放出的热量只有50%被这些水吸收,则这一过程中所消耗液态氢的质量是多少?
13.(24-25九年级上·四川德阳·阶段练习)如图所示拖拉机的质量为1.5t,与水平地面的总接触面积为。(g取10N/kg,)求:
(1)拖拉机静止时对水平地面产生的压强;
(2)若拖拉机在平直路面匀速行驶时受到的阻力为拖拉机总重的0.2倍,行驶4.3km消耗柴油0.75kg,柴油机的热效率。
14.(24-25九年级上·河北唐山·期中)随着生活水平的提高,汽车已经逐渐普及到我们的家庭中。小刚同学从技术手册中了解到他家汽车内燃机的能量流向如图所示。一段时间内,汽车消耗了汽油。求:
(1)这段时间内汽油完全燃烧放出的热量;(汽油的热值是)
(2)汽车克服空气阻力做功。
15.(24-25九年级上·江苏无锡·期中)如图所示的远程无人驾驶清扫车以的速度在一段平直的公路上匀速行驶,消耗汽油。已知:清扫车行驶过程中的牵引力为,汽油的热值为。求:
(1)汽油完全燃烧放出的热量;
(2)在此过程中清扫车发动机的效率是多少?
(3)假设此过程中,汽油完全燃烧,除了做有用功外,其余能量全部用来加热水。在不考虑其他热损失的情况下,可使初温为,质量的水升高到多少℃?(结果保留一位小数)
16.(24-25九年级上·重庆·期中)我国自主研制的某新型战斗机,具备电磁隐身、超音速巡航、超机动性、超视距攻击等优异性能。近期该飞机装备了最新的涡扇航空发动机,使得其机械性能“如虎添翼”大幅提升,最大起飞质量达到了惊人的,最大飞行高度超过,最大航行速度高达2.2马赫(约),最大载油量为。飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见下表:
速度
100
200
300
400
500
阻力
若在执行某次巡航任务中,该飞机以的速度沿直线匀速飞行,消耗航空燃油,已知航空燃油的热值为,求:
(1)航空燃油完全燃烧释放的热量;
(2)此次巡航时飞机的输出功率;
(3)涡扇发动机此次巡航的热机效率。
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答 案
1.(1) (2) (3)
15.(1)7.2×108J (2)40%
16.(1)提高 (2)2.3106J (3)30% (4)6.9105J
17.(1)3.6×107J (2)40%
5.(1)2.3×1011J (2)5×103kg (4)40%
6.(1) (2)0.022kg (3)
7.(1)1800J (2)3600W (3)23.5%
8.(1)2.8×107J (2)2×103N (3)30%
9.(1)1.62×109J (2)40%
10.(1) (2)
11.(1); (2)0.05kg
12.(1)1.68×1011J (2)2400kg
13.(1)1.5×10⁵Pa (2)30%
14.(1); (2)
15.(1)1.38×107J (2)25% (3)47.4℃
16.(1) (2) (3)
答案第2页,共2页
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