14.3 热机的效率 2025-2026学年人教版（2024）九年级全一册物理

14.3 热机的效率 2025-2026学年人教版（2024）九年级全一册物理 一、单项选择题 1．下列说法正确的是（　　） A．减少各部件的摩擦可提高热机效率 B．热机的效率越低说明热机做功越慢 C．新型燃料汽车的效率达到100% D．柴油机的效率通常会高于火箭发动机 2．如图甲是热机的能量流向图。图乙显示的是甲、乙两热机的参数。甲、乙相比，甲的（　　） A．有用机械能较大 B．损失能量较小 C．燃料的化学能较大 D．热机效率较低 3．如图所示是柴油机的示意图，已知柴油的热值为4.2×107J/kg。若该柴油机的效率为30%，下列关于柴油机工作过程描述正确的是（　　） A．如图所示的是压缩冲程 B．该柴油机消耗100g柴油可以获得约1.26×106J的有用功 C．该冲程将内能转化为机械能 D．该柴油机燃料释放的能量绝大部分转化为机械能 4．一台柴油机，功率为70kW，机械效率为40%，已知柴油的热值为4.2×107J/kg，当它正常工作时，每分钟消耗的柴油是（　　） A．0.25g B．250g C．0.4g D．400g 5．如图所示是“探究不同物质吸热升温现象”和“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的实验，关于这两个实验，下列说法正确的是（　　） A．研究对象都是容器中被加热的物体 B．甲图是通过加热时间来反映物体吸收热量的多少，乙图是通过温度计上升的示数来比较燃料燃烧放出热量的多少 C．甲乙两实验中都要控制燃料的质量相同、被加热物体的质量相同 D．除了图中所示的测量器材，两个实验都要用到天平和秒表 6．如图为单缸四冲程汽油机工作时各冲程的示意图，该汽油机飞轮转速为1200r/min。下列说法正确的是（　　） A．该汽油机1s对外做功20次 B．甲图为做功冲程，机械能转化为内能 C．丙图气缸内气体被压缩，通过做功使温度升高 D．该汽油机一个工作循环的四个冲程正确的顺序是丁、丙、乙、甲 7．2022年7月24日，搭载问天实验舱的长征五号B遥三运载火箭，在我国文昌航天发射场点火发射并取得圆满成功，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．火箭使用液氢燃料，主要利用了液氢的比热容较大 B．无论液氢燃料燃烧得充不充分，其热值不变 C．燃料燃烧推动火箭升空是把机械能转化为内能 D．燃料可以完全燃烧，并将内能全部转化为机械能 8．人们通常用砖砌成炉灶烧煤来加热水（如图甲），小明同学将这些普通的炉灶壁改装成装水的容器，这样在给水壶内的水加热的同时，也加热了炉灶壁内的水（如图乙）。这样做有利于（　　） A．提高煤的热值 B．煤的充分燃烧 C．提高炉子的效率 D．水壶内水吸收热量 二、填空题 9．小明在2024年珠海航展上不仅观摩了精彩的飞行表演，还了解到一个信息：某型号飞机，其热机每消耗100kg 燃油可让飞机获得 2.1×109J的机械能。若燃油热值取 q=4.2×107J/kg， 则 100kg 燃油完全燃烧产生的热量为　 　J，该热机效率为　 　。若要提高热机效率，请给出一条建议　 　。 10．汽车的散热器用水作冷却剂利用了水　 　的特性；如果散热器中装有10kg的水，在温度升高10℃的过程中水吸收的热量为　 　J，这相当于完全燃烧　 　m3的天然气放出的热量。[天然气的热值q=4.2×107J/m3，水的比热容c水=4.2×103J/（kg•℃）]。 11．某品牌汽车燃油机的能量流程图如图所示，若汽车行驶过程中消耗燃油5L。（燃油的热值为，密度为），该热机的效率约为　 　，假如这些燃油完全燃烧，牵引力做的功是　 　J。 12．汽车发动机采用水进行冷却，是利用了水的比热容较　 　的特性。华为推出了氢能源汽车，相对传统燃料而言，氢燃料的热值更　 　（选填“大”或“小”）。未来的汽车，发动机的机械效率　 　（选填“能”或“不能”）达到100%。 13．2022年10月，卫星夸父一号搭乘长征二号运载火箭发射升空，开启对太阳的探测之旅。如图所示，火箭加速上升过程中，夸父一号的机械能　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”），火箭加速上升过程中的能量转化与四冲程内燃机的　 　冲程相同。长征二号运载火箭以偏二甲肼作为燃料，主要利用了这种燃料　 　大的特性。 三、实验探究题 14．在“比较不同液体的吸热能力”实验中： （1）除了图中所示器材，还需要的测量仪器有天平和　 　； （2）在甲装置中，分别给初温相同且　 　相等的水和食用油加热； （3）在甲装置中，两种液体升高相同的温度，给　 　加热时间更长（选填“水”或“食用油”）； （4）乙装置中两个相同烧杯装有相同质量的水，灯中煤油和酒精的质量相等，煤油灯上方为①号烧杯，酒精灯上方为②号烧杯，进行“比较煤油和酒精的热值大小关系”实验，实验数据如表： 加热时间 0 1 2 3 4 5 6 ①号杯水温 25 27 29 32 34 36 38 ②号杯水温 25 26 27 28 29 30 31 分析数据可知：热值较大的是　 　（选填“煤油”或“酒精”）； （5）通过实验数据直接计算出燃料的热值将　 　（选填“偏大”或“偏小”）。 四、综合题 15．小星家的太阳能热水器，水箱容积是 200L.小星进行了一次观察活动：某天早上，他用温度计测得自来水的温度为20℃，然后给热水器水箱加满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃.请你求解下列问题： （1）水箱中水的质量；水吸收的热量[ （2）如果水吸收的这些热量由燃烧煤气来提供，而煤气灶的效率为40%，求至少需要燃烧多少煤气（煤气的热值为4.2×107J/kg）. 16．如图所示，现在的小火锅常用一种被称为“固体酒精”的物质作为燃料，已知这种燃料的热值是2.0×107 J/kg，若燃烧0.1 kg固体酒精，能将小火锅中质量为2 kg的热汤的温度从50 ℃升高到100 ℃。[汤的比热容近似为水的比热容c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]求： （1）小火锅中汤吸收的热量； （2）完全燃烧0.1 kg的“固态酒精”所释放出的热量； （3）这个小火锅烧汤的效率。 答案 1．A 2．B 3．B 4．B 5．B 6．C 7．B 8．C 9．4.2×109J；50%；使燃料燃烧更充分 10．比热容大；；0.01 11．35%； 12．大；大；不能 13．增大；做功；热值 14．（1）秒表 （2）质量 （3）水 （4）煤油 （5）偏小 15．（1）解： Q吸=C水 m水△t=4.2×103J/(kg·℃)×200kg×(45℃— （2）解： 16．解：（1）小火锅中汤吸收的热量Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-50℃)＝4.2×105J （2）完全燃烧0.1kg的“固态酒精”所释放出的热量 Q放=mq=0.1 kg×2.0×107J/kg=2.0×106 J （3）这个小火锅烧汤的效率 η＝×100%=21% 答：（1）小火锅中汤吸收的热量是4.2×105J； （2）完全燃烧0.1kg的固态酒精所释放出的热量是2.0×106J； （3）这个小火锅烧汤的效率是21% 学科网（北京）股份有限公司 $$