14.3 热机的效率-2025-2026学年人教版物理九年级全一册

14.3 热机的效率 一、单选题 1．现代火箭常用液态氢做燃料，这是因为液态氢具有（　　） A．较低的沸点 B．较低的凝固点 C．较高的热值 D．较大的比热容 2．下列有关热值的说法正确的是（　　） A．燃料完全燃烧可以提高燃料的热值 B．越容易燃烧的燃料其热值越大 C．热值越大的燃料完全燃烧时放出的热量越多 D．燃料的热值是燃料本身的特性，与燃料的种类有关，与其他因素无关 3．一瓶酒精做实验用去一半，剩余酒精的比热容和热值（　　） A．都变为一半 B．比热容变为原来的一半，热值不变 C．比热容不变，热值变为原来的一半 D．都不变 4．两种不同材料的燃料，甲质量2kg，乙质量1kg，两者温度都升高1℃，吸收热量如图a所示，甲乙燃料完全燃烧后放出的热量如图b所示，则（　　） A．甲的比热容大于乙的比热容 B．甲的热值大于乙的热值 C．甲、乙的温度都降低 1℃，甲、乙放出的热量一样多 D．相同质量的甲、乙燃料完全燃烧放出的热量的一样多 5．2021年6月17日9时22分，我国长征二号F遥十二运载火箭（简称“长二F火箭”）划破苍穹，成功将载有3位航天员的神舟十二号飞船送入预定轨道。长二F火箭使用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢的（　　） A．密度小 B．比热容小 C．热值大 D．凝固点低 6． 如图所示依次为甲、乙、丙三部汽油机燃料完全燃烧释放的内能和汽油机输出机械能的二维柱状图。根据图中的信息，下列选项正确的是（　　） A．丙输出的机械能比甲少，所以丙的效率比甲低 B．三部汽油机中，乙的效率最高 C．在消耗燃料质量相同时，乙输出机械能比甲少 D．在输出的机械能相同时，乙比丙消耗更多燃料 7．为了解液体A的吸热能力，小悦用同一个酒精灯分别加热1kg水和1kg液体A，用测得的数据绘制了温度随时间变化的图像如图所示。该酒精灯每分钟消耗酒精的质量为1g，，（kg·℃），则下列说法中正确的是（　　） A．应使水和液体A的初温和末温中至少一项相等 B．0~4min，水吸收的热量大于液体A吸收的热量 C．液体A的比热容为 D．该酒精灯加热效率为35% 8．汽车是常见的交通工具，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．甲图中活塞对汽缸内的气体做功，气体的温度降低 B．乙图中汽油机的效率是30% C．汽车尾气中的“汽油味”越浓，燃料燃烧得越不充分，汽油的热值越小 D．冬天汽车都会利用废气中的余热给车内供暖，该举措提高了燃料的利用率 二、填空题 9．小亮家的汽车尾部上标，“1.8T”的字样，其中“T”就是“涡轮增压”，通过给发动机足量的空气使汽油更充分地燃烧。其它条件相同时，涡轮增压汽本的热机效率比普通的轿车 （选填“更高”、“更低”或者“一样大”），同样的汽油加在涡轮增压轿车内与加在普通轿车内相比，热值 （选填“更高”、“更低”或者“一样大”）。 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．水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，则500 g水温度升高20℃吸收的热量是 J；若这些热量由酒精完全燃烧获得，则至少要消耗 g酒精。(酒精的热值为3.0×107 J/kg) 三、实验探究题 14．如图，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量、烧杯内的液体质量和初温也相同。 （1）要比较不同燃料的热值，应选择 　 　两图进行实验；若利用液体吸收的热量和燃料燃烧的质量来测得的热值与实际相比是偏 　 　； （2）要比较不同物质吸热升温的特点，应选择 　 　两图进行实验；实验中，不同物质吸收热量的多少是通过 　 　（填“温度计示数”或“加热时间”）来反映的； （3）A、B两种液体，吸热后它们的温度随时间变化的图像如图丁所示，则从图像可以看出，液体 　 　的比热容较大；若B液体的比热容大小为4.2×103 J/(kg·℃)，则A液体的比热容大小为 　 　 J/(kg·℃)。 四、计算题 15．中国自主研制的“鲲龙”AG600M灭火飞机成功完成1.2×103kg投汲水试验。若该飞机某段时间内消耗航空燃油1t，飞机发动机做的功为2×1010J。航空燃油的热值为4×107J/kg，水的密度为1.0×103kg/m3。问： （1）1.2×103kg水的体积有多大? （2）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量有多大? （3）发动机的效率是多大? 16．一辆载重汽车装完砂石后总质量为2t，以额定功率80kW从静止开始运动，v-t图象如图所示，经15s运动100m恰好达到最大速度、接着匀速运动25s，关闭发动机滑行500m停下。已知汽车在运动过程中受到的阻力为车总重的0.2倍。求： （1）前40s过程中发动机做的功； （2）汽车的最大速度； （3）若整个过程中需要燃烧0.25kg汽油，则发动机的转化效率为多少?（已知汽油的热值大约为4×107J/kg） 17．一般小汽车每消耗1kg汽油就会排放2.3kg的二氧化碳气体，为了实现节能减排，各种新能源汽车相继出现，如图所示为某太阳能汽车，能将太阳能转换为电能储存起来供汽车行驶，真正实现了零排放。若该太阳能汽车行驶时受到的阻力恒为920N，某天接收到的太阳能，可供汽车匀速行驶30km路程。求： （1）该太阳能汽车匀速行驶30km过程中牵引力所做的功； （2）该太阳能汽车太阳能转化为机械能的效率； （3）相比较效率为30%的汽油车，牵引力做相同的功可以减少多少千克二氧化碳气体的排放？（汽油热值为） 参考答案： 1．C 【详解】用液态氢做燃料，这是因为液态氢具有较高的热值，燃烧相同质量的液态氢释放出的热量远高于其它燃料，这就很大程度上减小了火箭的负担，故C符合题意。 故选C。 2．D 3．D 4．C 5．C 【详解】发射卫星的火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 6．B 7．D 8．D 9． 更高 一样大 【详解】[1]涡轮增压利用高温、高压的废气冲击涡轮高速旋转，从而增加吸气冲程的进气量和气压，使汽油燃烧更充分，燃气压强更大，这样将更多内能转化为机械能，而燃料完全燃烧放出热量是一定的，由可知，涡轮增压发动机比不带涡轮增压的发动机效率更高。 [2]热值是燃料的特性，与燃烧情况无关，所以同样的汽油加在T型轿车内和加在L型轿车内热值是相同的。 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． 4.2×104J 1.4g 【详解】[1]水吸收的热量为 Q=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×0.5kg×20℃=4 .2×104J， [2]所需要酒精的质量为 。 14．甲、乙；小；甲、丙；加热时间；B；2.1×103 15．（1）；（2）；（3） 16．（1）3.2×106J；（2）20m/s；（3） 17．（1）2.76×107J；（2）24%；（3）4.6kg 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 学科网（北京）股份有限公司 $