2.3热机效率 同步训练 2024-2025学年教科版物理九年级上册

2.3热机效率 同步训练 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．关于热机的效率，下列说法正确的是（　　） A．在做功同样多的情况下，热机的效率越高消耗的燃料越多 B．在做功同样多的情况下，柴油机的效率与汽油机相同 C．热机的效率越高说明做功越快 D．热机损失的能量中，废气带走的能量较多 2．下列关于汽油机和柴油机的说法中正确的是（　　） A．在吸气冲程中，汽油机和柴油机都是吸入空气与油的混合物 B．对于汽油机来讲，功率越大就会效率越高 C．在汽油机和柴油机的做功冲程中，都是将内能转化为机械能 D．某柴油机的效率是35%，表示其工作时，柴油完全燃烧所放出的内能中有35%因机械摩擦而损失了 3．2021年10月16日我国神舟十三号载人飞船成功发射，据报道，载人飞船返回舱装载了氢气瓶，将在飞船返回时提供动力。载人飞船返回舱选择氢作为燃料的原因是氢的（  ） A．比热容大 B．热值高 C．温度高 D．密度大 4．关于图中所示的热现象，说法正确的是（　　）    A．图甲是探究海波熔化时温度的变化规律实验装置，安装器材应按照自上而下的顺序 B．图乙中，将炙热的铁水浇在冰块上，炙热的铁水具有内能，冰冷的冰块没有内能 C．图丙所示实验，能量转化与汽油机做功冲程相同，都是机械能转化为内能 D．图丁说明：在热机的能量损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施 5．下列有关热现象，说法正确的是（　　） A．100g酒精比1g酒精的热值大 B．把一杯冰水混合物置于20℃的室内，在冰未熔化完之前，这杯冰水混合物的内能不变 C．用锯条锯木板，锯条的温度升高是由于锯条从木板中吸收了热量 D．在内燃机中，燃料是在汽缸内部燃烧的，燃烧比较完全，所以内燃机的效率比蒸汽机的高 6．关于，下列说法中正确的是（　　） A．热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比 B．当燃料未燃烧时，其热值为零 C．某种燃料的热值大小与是否充分燃烧无关 D．若燃料燃烧不充分，部分能源将被浪费掉，热值将减小 二、填空题 7．一台汽油机飞轮的转速为3600r/min，在1s内汽油机对外做了 次功。汽油机在一段时间内消耗了0.05kg汽油，若这些汽油完全燃烧，可放出热量 J，这些热量中的42%被4.6kg水吸收，则水温上升 ℃。汽油机用水作冷却液，是利用水的 大的特点。[q汽油=4.6×107J/kg，c水=4.2×103J/（kg·℃）] 8．用某煤气灶将质量为5kg的水从20°C加热到100°C，水吸收的热量为 J，若消耗的煤气质量为0.16kg，煤气灶烧水时的效率为 。[c水＝4.2×103J/(kg•°C)，q煤气＝4.2×107J/kg] 9．质量相同的甲乙两种燃料，完全燃烧放出的热量比为2：1，则它们的热值之比为 ． 10．昆明冬天的早晨，会看到嘴里呼出的“白气”，这是 现象。卡路里简称卡，是热量的另一个单位，现在仍被广泛使用在营养计量和健身手册中。1 卡是这样规定的：在一个标准大气压下，1克水温度升高 1℃吸收的热量，那么1卡= 焦耳。一辆汽车发动机的效率是35%，那么该车完全燃烧1kg汽油做的有用功是 J。[，] 11．汽车的发动机常用水作为降温的物质，这是因为水的 较大的缘故．汽油的热值是4.6×107J/kg，1kg汽油完全燃烧放出的热量是 J．目前热机的效率还比较低，在热机的能量损失中， 带走的能量最多，设法利用这部分能量，是提高燃料利用率的重要措施． 12．2024年5月3日，长征五号运载火箭成功将探月工程嫦娥六号送入预定轨道。火箭升空时，燃料燃烧释放的内能转化为 能，5kg燃料燃烧时，放出热量 J，散失的能量越少，发动机效率越 （选填“高”或“低”）。（燃料的热值为） 三、简答题 13．寒冷的冬天，温室里鲜花盛开．这是因为温室的玻璃允许太阳的热辐射通过却阻止室内热量和水分的散失．从某种意义上说，地球也是一个大温室，大气层的对流层中水蒸气和CO2等气体允许太阳的热辐射通过，阻止地表热量的散失，从而使地表温暖湿润．但是，现在的对流层中CO2的含量增加明显，引起了全球平均气温上升，即“温室效应”． (1)请你举例谈谈温室效应可能导致哪些变化 ． (2)结合实际谈一谈如何控制温室效应． --(每问至少答两点) 14．近几年来，我国大力推广新能源汽车，2018年5月21日上午，湘潭市开始发放新能源汽车专用号牌。某款电动汽车（如图）以60km/h的速度匀速行驶了80km所受的牵引力为720N，耗电6.48×107J，请解答下列问题： （1）我国大力推行电动汽车，主要是为了减少 ； A．噪声污染  B．大气污染  C．光污染  D．水污染 （2）牵引力所做的功是多少 ？ （3）上述行驶过程中，电动车的效率是多少 ？ （4）有一款与它外形，重力均相同的汽油车，在相同路面上以60km/h的速度行驶80km，其效率为25%。需要消耗多少汽油 ？（q汽油=4.5×107J/kg） 15．以保护环境，控制和减少大气污染为内容，谈谈你对内能利用的看法，并提出你认为可以减少污染的方法和建议． 16．用所学物理知识分析汽油机效率较低的原因？ 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： 题号 1 2 3 4 5 6 答案 D C B D D C 1．D 【详解】A．热机效率是物体所做有用功与燃料完全燃烧放出的热量之比，在做功同样多的情况下，热机的效率越高消耗的燃料越少，故A错误； B．在做功同样多的情况下，柴油机的效率与汽油机不相同，故B错误； C．热机效率是物体所做有用功与燃料完全燃烧放出的热量之比，热机的效率高低与做功快慢没有关系，故C错误； D．热机在工作过程中造成能量损失的因素有：燃料很难全部燃烧、排出的废气带走能量、热机部件要散热、克服运转机件之间的摩擦消耗能量，热机损失的能量中，废气带走的能量较多，故D正确。 故选D。 2．C 【详解】A．在吸气冲程中，汽油机是吸入空气与油的混合物，柴油机吸入的是空气，故A错误； B．对于汽油机来讲，功率越大，是做功越快。效率越高，是指有用功即机械能占总功的比例大，与功率没有关系，故B错误； C．在汽油机和柴油机的做功冲程中，都是气体膨胀对外做功，将气体的内能转化为机械能，故C正确； D．某柴油机的效率是35%，表示其工作时，柴油完全燃烧所放出的内能中有35%用于汽车行驶，故D错误。 故选C。 3．B 【详解】载人飞船返回舱采用氢作为返回舱的燃料，原因是氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢和其他燃料时，氢可以释放出更多的热量。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 4．D 【详解】A．酒精灯需用外焰加热，所以要放好酒精灯，再固定铁圈的高度，图甲组装器材应按照自下而上的顺序，故A错误； B．任何物体在任何情况下都具有内能，冰冷的冰块也有内能，故B错误； C．汽油机压缩冲程是机械能转化为内能，图丙中能量转化是机械能转化为内能，故C错误； D．根据提高热机效率的方法可知，热机工作过程中存在的各种形式的能量损失，其中废气带走的能量最多，设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施，故D正确。 故选D。 5．D 【详解】A．热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关；1kg酒精和1g酒精虽然质量不同，但是同一种燃料，所以热值相同，故A错误； B．在熔化过程中，尽管这杯冰水混合物的温度保持不变，但不断吸收热量，内能不断增大，故B错误； C．用锯条锯木板，克服摩擦做功，机械能转化为内能，锯条的温度升高，是通过做功的方式改变内能的，故C错误； D．内燃机中，燃料在汽缸内燃烧，而且燃料与空气混合充分，燃烧得比较完全，因此内燃机的效率比蒸汽机更高，故D正确。 故选D。 6．C 【详解】A．热值是质量为1kg的燃料完全燃烧时所释放出的热量，是燃料本身的特性，与热量无关，故A错误； BCD．热值是燃料的一种特性，它代表燃料性能的优劣，热值的大小与燃料的种类有关，与燃烧程度、质量的多少以及是否燃烧等均无关，故BD错误，C正确。 故选C。 7． 30 2.3×106 50 比热容 【详解】[1]汽油机在一个工作循环中，经历4个冲程，飞轮转动2r，活塞往复2次，对外做功1次。由题意可知，飞轮转速是3600r/min=60r/s，每秒钟飞轮转动60圈，完成30个工作循环，对外做功30次。 [2]汽油完全燃烧放出的热量为 Q放=mq汽油=0.05kg×4.6×107J/kg=2.3×106J [3]由题意和可知，水吸收的热量为 Q吸=ηQ放=42%×2.3×106J=9.66×105J 由Q吸=cmΔt得，水升高的温度为 [4]由于水的比热容较大，在相同质量和升高温度相同时，水吸收热量较多，故用水作为冷却液。 8． 1.68×106J 25% 【详解】[1]水吸收的热量 [2]消耗的煤气质量为0.16kg，则煤气释放的热量 则煤气灶烧水时的效率 9．2：1； 【详解】由题知，质量之比 ， 这两种燃料完全燃烧放出的热量之比 ， 由得两种燃料的热值之比： ． 10． 液化 4.2 1.61×107J 【详解】[1]冬天的早晨，会看到嘴里呼出的“白气”是一些液态的小水珠，是口中的水蒸气遇冷液化形成的。 [2] 1克水温度升高 1℃吸收的热量 所以1卡是4.2J。 [3] 完全燃烧1kg汽油放出的热量 发动机的效率是35%，那么有用功 11． 比热容 4.6×107 废气 【详解】第一空．因为水的比热容较大的缘故，即相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，汽车发动机常用水来做冷却剂；所以，汽车的发动机常用水作为降温的物质； 第二空．由Q=qm知道，1kg汽油完全燃烧放出的热量是： Q=qm=4.6×107J/kg×1kg=4.6×107J； 第三空．热机的各种损失中，废气带走的能量最多．所以，需要设法利用这些能量，来提高燃料利用率． 12． 机械 高 【详解】[1]火箭升空时，其机械能增大，此过程是燃料燃烧释放的内能转化为了火箭的机械能。 [2]5kg燃料燃烧时，放出热量 Q放=mq=5kg×1.4×107J/kg=7×107J [3]内燃机的效率等于用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，散失的能量越少，燃烧放出的热量越多，转化成的有用功越多，使得发动机的效率越高。 13． 温室效应可能导致的变化：“温室效应”使原有平衡失调，会导致地球的南、北极的冰盖逐渐消融，使海平面上升；地表水分蒸发加快；加剧土地荒漠化；引起气候变化；影响农作物收成等． 控制温室效应的方法：可以植树造林；开发和使用新能源；减少煤等燃料的使用量等． 【详解】"温室效应”使原有平衡失调，会导致冰川熔化，海平面上升；地表水分蒸发加快；加剧土地荒漠化；引起气候变化；影响农作物收成等．可以采取植树造林；开发和使用新能源；减少煤等燃料的使用量等措施． 试题点评：本试题考查的是"温室效应”． 14． B 5.76×107J 88.9% 5.12kg 【详解】解：（1）电动汽车行驶中不消耗化石能源，减少排放二氧化氮、一氧化碳等气体污染物，所以主要是为了减少空气污染，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （2）电动汽车匀速行驶了80km所受的牵引力为720N，牵引力所做的功 W=Fs=720N×80×103m=5.76×107J （3）电动车消耗的电能W电=6.48×107J，则电动车的效率 （4）汽油车和电动汽车重力相同，在相同的路面上匀速行驶，受到的摩擦力相同；而受到的牵引力和摩擦力是一对平衡力，大小相等；则受到的牵引力相同，行驶相同的路程，牵引力做的有用功相等，由可得，消耗汽油完全燃烧释放的热量 由Q放=mq可得，要消耗汽油的质量 答：（1）我国大力推行电动汽车，主要是为了减少大气污染； （2）牵引力所做的功是5.76×107J； （3）电动车的效率是88.9%； （4）需要消耗5.12kg的汽油。 15．为了保护环境，我们应该采取以下措施：减少含碳燃料的燃烧，有利于控制温室效应；推广使用乙醇汽油，减少汽车尾气污染；减少使用一次性木筷和塑料袋；开发新能源，可以适量减少开采和使用化石燃料等． 【详解】为了保护环境，我们应该采取以下措施：减少含碳燃料的燃烧，有利于控制温室效应；推广使用乙醇汽油，减少汽车尾气污染；减少使用一次性木筷和塑料袋；开发新能源，可以适量减少开采和使用化石燃料等． 16．见解析 【详解】热机的效率比较低，说明热机中燃料完全燃烧放出的能量中用来做有用功的部分比较少。 ①燃料并未完全燃烧，使部分能量白白浪费掉了； ②热机工作的排气冲程要将废气排出，而排出的气体中还具有内能，另外汽缸壁等也会传走一部分内能； ③由于热机各零部件之间有摩擦，需要克服做功而消耗部分能量。 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 $$