14.3 热机的效率 同步练习-2025-2026学年人教版物理九年级全一册

14.3 热机的效率 一、选择题 1．我国航天技术处于世界先进水平，运载火箭用液氢作燃料是因为液氢的（　　） A．密度大 B．热值高 C．熔点低 D．沸点高 2．汽车的发动机大多数是内燃机，内燃机是热机的一种，下列关于热机和环境保护的说法，正确的是（　　） A．热机排出的尾气没有内能 B．热机的效率能达到100% C．热机的大量使用不会造成环境污染 D．汽油机的压缩冲程是将机械能转化成内能 3．由热值的定义可知，热值q=，式中m是燃料的质量，Q是燃料完全燃烧放出的热量，那么（　　） A．热值的大小与Q成正比 B．热值的大小与m成反比 C．热值的大小与Q、m都有关，由Q与m共同决定 D．热值的大小与Q、m都无关，由燃料的种类决定 4．如图所示是甲、乙两种燃料完全燃烧时的Q-m图像，请问哪种燃料燃烧时释放热量的本领强（　　） A．甲燃料燃烧时释放热量的本领强 B．乙燃料燃烧时释放热量的本领强 C．甲、乙燃料燃烧时释放热量的本领一样强 D．条件不足，无法判断 5．如图所示，用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热，两图装置均相同。燃料的质量用m表示，燃料充分燃尽时水升高的温度用表示（水未沸腾）（　　） A．若m相同，越小，燃料的热值越大 B．若相同，m越大，燃料的热值越大 C．若的值越大，燃料的热值越小 D．若的值越大，燃料的热值越小 6．下列关于热机效率的说法中正确的是（　　） A．热机所做的有用功增加，热机的效率也会增大 B．热机效率是指热机所做的有用功与所用燃料燃烧释放的热量之比 C．柴油机的效率一般比汽油机的效率高，对空气污染小 D．在设计与制造热机时不断改进与创新，减少能量损失可以提高热机的效率 7．2023年1月1日起，国内全面推行国六B汽油，相比国六A汽油，国六B汽油烯烃（碳氢元素组成的化合物）含量降低约3%，可以使汽车发动机工作时，有效减少尾气中污染物的排放。如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是（　　） A．甲图是压缩冲程，机械能转化为内能 B．由乙图可知该汽油机的效率是30% C．汽车尾气中的“汽油味”越浓，说明燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值 D．汽油机一个工作循环，完成四个冲程，飞轮转两周，对外做功两次 8．一辆汽车在平直公路上匀速行驶50min，消耗汽油7kg，汽油完全燃烧放出的热量有30%转化为机械能，汽油的热值为，则汽车发动机的功率约为（　　） A．9.66kW B．96.6kW C．3.22kW D．32.2kW 6．下列关于热机效率的说法中正确的是（　　） A．热机所做的有用功增加，热机的效率也会增大 B．热机效率是指热机所做的有用功与所用燃料燃烧释放的热量之比 C．柴油机的效率一般比汽油机的效率高，对空气污染小 D．在设计与制造热机时不断改进与创新，减少能量损失可以提高热机的效率 7．某小组的同学做“比较不同燃料的热值”的实验，他们使用了如图所示的装置，假设燃料燃烧放出的热量被液体完全吸收．在设计实验方案时，你认为其中没必要的操作是（  ） A．控制两种燃料的质量相同 B．尽量使燃料充分燃烧 C．盛放两杯液体的容器相同 D．两杯液体的初温相同 8．一辆汽车在平直公路上匀速行驶50min，消耗汽油7kg，汽油完全燃烧放出的热量有30%转化为机械能，汽油的热值为，则汽车发动机的功率约为（　　） A．9.66kW B．96.6kW C．3.22kW D．32.2kW 二、填空题 9．干木柴的热值是1.2×107J/kg，完全燃烧的4kg干木柴放出的热量为　 　 J；干木柴用掉一半后热值　 　（填“变 ”或“不变 ”）。 10．如图所示，为汽油机的　 　冲程，若飞轮转速是3600r/min，则该汽油机1s对外做功　 　次。完全燃烧0.5kg汽油，放出的热量是　 　J。（已知汽油的热值为4.6×107J/kg） 11．中国探索火星探测器“天问一号”的成功发射，是我国综合国力和创新能力提升的重要标志。如图所示是火箭发射探测器时的场景，该火箭发射时带了3×104kg液态氢燃料，这些燃料完全燃烧放出的热量是　 　J，可以将　 　kg初温为20℃的水加热至沸腾。使用液态氢做燃料的好处是　 　。[q氢=1.4×108J/kg，c水=4.2×103J/(kg·℃)，当地大气压为1标准大气压，不计热量损失] 12．小明的爸爸开车送小明去学校，到达学校时消耗汽油4kg，汽车能量流程图如图所示，该汽车的效率为　 　，汽油完全燃烧放出的热量为　 　J，汽车输出的有用功为　 　J。（已知） 13．某学校用焦炭作燃料给学生提供热水，某次完全燃烧了10kg焦炭产生的热量为　 　J；已知焦炭炉的效率为21%，则这些热量能将质量为　 　kg的水从20℃加热到100℃。[q焦炭＝3×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 三、计算题 14．一辆汽车加满一油箱汽油，汽车发动机在行驶过程中做有用功4.09×108J，消耗汽油50L，则这辆汽车发动机的效率是多少？（q柴油=4.6×107J/kg，ρ汽油=0.71×103kg/m3） 15．“羲和”逐日、“天问”登火、“嫦娥”探月、“天宫”揽胜……展示着我国航天事业取得的举世瞩目的成就，是我国综合国力和创新能力提升的重要标志，我国探索空间的火箭一般使用液氢作为燃料，液氧作为助燃剂。[氢的热值为，，气压为1标准大气压]。求： （1）某火箭发射时携带60t液氢燃料，这些燃料完全燃烧放出的热量是多少？ （2）若上述氢气放出的热量有10%被水吸收，能将初温为10℃的水加热至多少℃？ （3）氢能源汽车在我国开始进入研发测试阶段，某次测试中，一辆氢能源汽车以70kW的功率匀速行驶30min，发动机的效率是45%，则需要消耗多少氢燃料？ 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 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1．B 2．D 3．D 4．D 5．C 6．D 7．D 8．D 9．4.8×107；不变 10．压缩；30；2.3×107 11．4.2×1012；1.25×107；氢的热值大（无污染） 12．30%；； 13．3×108；187.5 14．25.04% 【详解】消耗汽油的质量为 m=ρv=0.05m3×0.71×103kg/m3=35.5kg 放出的热量为 Q=mq=35.5kg×4.6×107J/kg=1.633×109J 汽车发动机的效率为 答：该汽车内燃机的效率为25.04%。 15．（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）这些燃料完全燃烧放出的热量 （2）水吸收的热量 水的末温 在标准大气压下，水的沸点是，所以水被加热至。 （3）氢能源车所做的功为 燃料完全燃烧释放的热量 需要消耗燃料的质量 答：（1）燃料完全燃烧放出的热量是； （2）这些热量能使水加热至； （3）需要消耗氢燃料。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $