第十三章 第四节 热机效率和环境保护-【勤径学升】2024-2025学年九年级物理上册同步练测（沪科版）

九年级物理·泸科版(上册) 第四节 热机效率和环境保护 [答案 基础巩固练 P11] 燃料的热值 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 2022年11月29日23时08分,搭载神舟十五号 - 载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭,在酒 A.在设计与制造热机时要不断改进与创新,以 泉卫星发射中心点火发射。此后,神舟十五号 减少能量的损失 载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,顺利 B.尽量减少热机内部各部件间的摩擦 将3名航天员送入太空,发射卫星火箭常使用液 C.让燃料与空气充分混合,使燃料燃烧得比较 态氢作为燃料,主要因为液态氢具有 完全 A.较低的凝固点 D.尽量增加热机的工作时间 B.较大的比热容 汽车作为一种普通的交通工具已走进千家万 C.较低的沸点 户。汽车发动机一般是柴油机或汽油机,工作 时把燃料燃烧放出的 D.较大的热值 1题图 能转化为机械 关干燃料的热值,以下说法中正确的是 能。小明同学查阅了某型号汽车发动机的资料 A.燃料的热值与燃料的种类有关,与燃料的质 后,将内燃机的能量 流向制成了图。根据 量和燃烧状况无关 废气(33%)→ B.燃烧2kg某种燃料放出3.6x10J的热量 图中给出的信息可 则这种燃料的热值为1.8x10J/kg 知,该内燃机的效率 为 C.燃料的质量越大,热值越大 6题图 D.燃料燃烧不完全时热值会变小 某家庭需要将50kg、20C的水加热到60C作为 (广东珠海香洲秋级期中)为了减少大气污染 生活用水,利用煤气烛烧水,需燃烧0.8kg煤 可对精秆进行回收加工制成精秆煤,完全燃烧 气。已知煤气的热值q=4.2x10J/kg,水的比 200g精秆煤可放出热量是 _J。若这些 热容c=4.2x10J/(kg·C)。求: 热量只有50%被水吸收,可使质量为10kg、初 (1)50kg、20C的水加热到60C需吸收的热量 温20C的水温度升高C。燃烧一半 (2)完全燃烧0.8kg煤气放出的热量。 后,枯秆煤的热值 (选填“变大”“变小” (3)煤气烛烧水的效率。 或“不变”)。[已知c=4.2×10J/(kg·C) &精=2.1x10J/kg] 知②热机效率 (合肥理海区期中)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 见此图标抖音/微信扫码领取配意资源 稳步提升成绩 第十三章 内能与热机 [答案 能力提升练 P1] 中国的货运飞船天舟一号是从海南文昌航天发 ②素养拓展练 射中心,由长征七号遥二运载火箭发射升空的 6 为比较酒精和碎纸片这两种燃料的热值,小明 火箭燃料中有液态氢,液态氢常作为燃料,是因 采用如图所示的装置进行实验:他将一定质量 为液态氢有 __ _ 的酒精和碎纸片分别放入两个燃烧I中,点燃 A.较多的热量 B.较大的密度 C.较大的比热容 D.较大的热值 它们,分别给装有初温相同、质量均为200g水 关于热机的效率和燃料的热值,下列描述正确 的两个相同烧杯加热,直至酒精和碎纸片完全 的是 燃烧。 A.燃料燃烧过程中热值会发生改变 温度计 B.减少废气带走的热量能提高热机的效率 一温度计 C.燃料的质量越大,其热值就越大 一水 D.热值和热机的效率都是定值,与其他条件 碎纸片 无关 一台柴油机中的燃料完全燃烧放出了8x101 6题图 的热量,共计损失了4.8x10J能量,下列说法 加热前 燃料燃尽时 错误的是 水温的 ) 燃料 水温/C 的水温/C 变化/C A.该柴油机的效率为40% 10g酒精 B.用来做有用功的能量为3.2x10J C.通过科技进步,在未来可以实现能量零损失 D.减少机械间的摩擦可以提高热机效率 (1)小明设计了一张记录实验数据的表格,其中 一台柴油机完全燃烧一定质量的柴油放出的热 有一个栏目漏写了,请你在表格中横线上帮 量为1.0x10*1.其中损失的热量为6.0x10*J. 他补充完整。 则柴油机获得有用的机械能为 _J,柴油 (2)某次实验中,用酒精和碎纸片加热后的水温 机的效率为 变化分别是40C和18C,这表明了本次实 (荆门)目前正在我市进行试验飞行的国产大型 水陆两栖飞机“鲲龙”AG600装有4台国产WJ6 验中相同质量的酒精放出的热量 涡轮蝶旋桨发动机,是国家为满足森林灭火和 (选填“大于”或“小于”)碎纸片放出的 水上救援的迫切需要,研制的大型特种用涂民 热量。 用飞机。飞机在空中满载时的最大巡航速度为 (3)实验后,聪明的小明利用公式0=cmA:算出 460km/h.发动机巡航推力为5x10N。某次试 了a图中水吸收的热量,然后根据。三。 飞中AG600以最大速度满载巡航1h,消耗燃油 这一关系式,又算出了酒精的热值,结果他 2x10{}kg,燃油完全燃烧产生的内能为 J.发动机的工作效率为 发现测出的值比书上给出的酒精的热值要 (燃油的热值取4.6x10J/kg) (选填“大”或“小”)很多,这是因 为。 __,你认为本实验装置 (选填 “能”或“不能”)用来准确测量酒精或碎纸 5题图 片的热值。 见此图标眼抖音/微信扫码领取配套资源 稳步提升成绩 23参考答案及解析 素养拓展练 失、使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热 7.(1)电动机(2)C(3)B(4)气体对外做功,内 机内部各部件间的摩擦等都可以减少热量的损失, 能减小.温度降低 提高热机效率;而增加热机的工作时间,并不能减 [解析] (1)从节能和环保的角度分析,压缩空气 少热量的损失,所以不能提高热机的效率,故A、B、 动力汽车最理想的加气工具应是电动机提供动力。 C不符合题意,D符合题意。故选D 6.内30% (2)热机的原理是利用燃烧产生的高温燃气推动活 塞做功,从而把内能转化为机械能,所以是做功冲 [解析]内燃机工作时将内能转化成机械能;由图可 程,故C正确。 知,内燃机的效率为100%-33%-30%-7%=30%。$ 7.解:(1)水吸收的热量:0 =cm.At=4. 2x (3)松开鼓起来的气球时,气球飞出去,这是因为气 球向外喷气时,自身也获得一个反作用力,说明物 $0 J/(kg·C)x50 kgx(60 C-20 C)=8.4 x 体间力的作用是相互的,故A错误;空气动力汽车 10I; 工作时压缩的气体对外做功,将内能转化为机械 (2)0.8kg煤气完全燃烧放出的热量:O.=m9= 能,故B正确;以空气发动机为动力的汽车,靠汽缸 0. 8kgx4.2t10°J/kg=3.36x 101; 内空气膨胀对外做功,而不是燃烧产生能量,故C (3)煤气烛烧水的效率; 错误:空气动力汽车工作时能量会有一定的损失, 0x100%-8.4×101 10 x100%=25%。 故D错误。 3.36x101 (4)空气发动机排出的尾气温度低于周围空气的温 答:(1)50kg.20C的水加热到60C需要吸收8.4 度,这主要是因为气体对外做功,内能减小,湿度降低 x10{}J的热量;(2)完全燃烧0.8kg煤气放出的热 第四节 热效率副环培保护 量为3.36x101;(3)煤气吐烧水的效率为25%。 【基础巩固练】 【能7提升练】 1.D [解析]发射卫星的火箭采用液态氧作为火箭 1.D [解析]运载火箭采用液态氢作为燃料,是因为 的燃料,原因是液态氢具有较高的热值,故D正确。 液态氢不仅密度小,而且具有较大的热值,故D 2.A [解析]热值是燃料的一种特性,不同的燃料, 正确。 其热值一般不同,热值大小仅与燃料的种类有关, 2.B [解析]热值是燃料的特性,只与燃料的种类有 而与燃料的质量、燃料的燃烧程度无关,故A正确, 关,所以在燃料燃烧过程中热值不会发生改变,故 C.D错误;如果完全燃烧2kg某种燃料放出3.6x A错误:减少废气带走的热量,可以增大有效利用 10{J的热量,则这种燃料的热值为1.8x10J/kg. 的能量,提高热机的效率,故B正确;热值是燃料的 题目中没有说明燃料的燃烧情况,所以无法确定燃 特性,只与燃料的种类有关,与燃料的质量无关,故 料的热值,故B错误。 C错误;热值只与燃料的种类有关,与外界条件无 3.4.2x10* 50 不变 关,而燃料的燃烧情况、能量的损失都会影响热机 [解析] 稻秆煤的质量m=200g=0.2kg,结秆煤 效率,故D错误。 完全燃烧释放的热量0.=m“9u=0.2kgx 3.C [解析]有效利用的能量W=8x10]-4.8x 2. 1x10J/kg=4.2x10*J:由题意可知.水吸收的 W&sx 热量0=50%=50%t4.2ti10$=2.1t10*$ 由O。三cm△可得,水升高的温度At= cm 8x101 2.1x101 -=50C;热值是燃料 量转化过程中能量损失不可避免,故C错误;减少 4.2x10J/(kg·C)x10kg 机械间的摩擦可以提高热机效率,故D正确。 的一种特性,只与燃料的种类有关,稻秆煤的质量 4.4.0x10*40% 改变,热值不变。 [解析]柴油机获得有用的机械能W。n=1.0x10{}]- 4.C [解析]用来做有用功的那部分能量与燃料完 W 全燃烧释放出来的能量之比,叫做热机的效率,故( 正确。 5.D [解析]热机效率是用来做有用功的能量与燃 1.0×10{] 料完全燃烧放出的热量之比;所以减少热量的损 5.9.2x10。 25% .11. 九年级物理·泸科版(上册) [解析]燃油完全燃烧获得的内能:0=m=2x 衡状态,所受阻力和牵引力大小相等,汽车所受阻力 10*kgx4.6x 10’]J/kg=9.2x 10{*J;由r--得, 120 AG600以最大速度满载巡航1h.通过的路程s= 3.6m/ u=460km/htx1h=460km=4.6x10 m.推力所做的 (3)当汽车以120加/h的速度沿直线匀速行则 功:W.=Fs=5\ti10*$N$ 4.6t10$m=2.3t10*J.发$$ 100km时,牵引力做功: 动机的工作效率:n=W。 W=Fs=1500Nt100t10m=1.5ti10*$ 9.2x10{*J 10kg汽油完全燃烧放出的热量; 100%=25%。 =qm=4.6ti10 J/kgt10k=4.6ti10J 素养拓展练 发动机的效率: Vx100%-1.5×101 n-0 6.(1)10g碎纸片 (2)大于(3)小 酒精完全燃 x100%~32.6%。 4.6×10*] 烧放出的热量不能被水完全吸收 不能 答:(1)汽车的重力是1.2x10N;(2)当汽车以 [解析](1)根据控制变量法的思想,酒精和碎纸 120km/h的速度沿直线匀速行驶时,所受到的阻力 片的质量必须相等。 是1500N;(3)发动机的效率是32.6%。 (2)根据公式0=cmAt,用酒精加热的水的温度升 3.解:(1)当水箱装满水,水的体积V=4L=4x 高得较多,所以本实验中酒精放出的热量大于碎纸 10m时. 片放出的热量。 (3)由于酒精完全燃烧放出的热量不能被水完全吸 收,所以测出的酒精热值要小于书上给出的酒精的 4x10m=4kg. 热值,因此不能用本装置来准确测量酒精和碎纸片 水吸收的热量:0=cmAt=4.2x10J/(kg·C) 的热值。 4kgx25 C=4.2x10J; 专题2 热量的综台计算 (2)在经济耗油量下沿直线匀速行驶50km所用汽 1.解:(1)因为c=4.2x10J/(kg·C),m=100kg 油的体积:V=100km 8Lx50km=4L =t-=60 C-20 C=40 C 所以水吸收的热量: 4L.汽油完全燃烧放出热量:0.=V9*=4Lx =cmAt=4.2x10J/(kg·C)x100kgx40C= 3.2x10J/L=1.28x10*J. 1.68x101; 汽车发动机所做的有用功:W=nQ。=31.25%x (2)因为0=0x70%, 1.28x101=4x101. 所以液化石油气燃烧放出的热量:0=70% _=90 km/h 1.68×10°J-2.4x10’1. 70% 因为①=m.9,所以改用太阳能热水器后平均每 7=2000s 天可节约液化石油气的质量:m。 0 答:(1)水温升高25C时,需要吸收的热量为4.2x 2.4x101=0.3kg。 10 J:(2)汽车消耗了4L汽油,此时汽车的实际功 8.0x10J/kg 率是2x10W。 答:(1)这些水吸收的热量是1.68×10J;(2)她家 实验3 比较不同物质的服热能力 改用太阳能热水器后平均每天可以节约0.3kg液 1.(1)受热均匀(2)醋 醋 化石油气。 (3)温度越高,分子运动越剧烈(4)更强 2.解:(1)汽车空载静止时对水平地面的压力; 2.(1)质量 做功(2)等于a(3)5:4 F=$S=3x10Pa$400x10*m=1.2ti10N. [解析 ](1)在比较不同液体吸热情况的实验中,应 汽车的重力G=F=1.2x10*N; 保证两种液体的质量相等;电加热器中电流做功的 120 过程就是电能转化为内能的过程,故用相同规格的 电热器加热,通电后电加热器的内能增加,这是通 当汽车以120km/h的速度沿直线匀速行驶时,处于平 过做功的方式改变内能的。 .12.