寒假精练:热机的效率 ----2025-2026学年人教版物理九年级全一册
2026-02-07
|
22页
|
93人阅读
|
3人下载
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第3节 热机的效率 |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 寒暑假-寒假 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1.68 MB |
| 发布时间 | 2026-02-07 |
| 更新时间 | 2026-02-07 |
| 作者 | xkw_080880698 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-02-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56380866.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2026年人教版九年级年级上册物理寒假精练:热机的效率
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题:本大题共15小题,共30分。
1.热机发展史本质上是一部热机效率不断提高的历史。请完成下面小题。
如今,柴油、汽油成为了常用的内燃机燃料,柴油的热值是,汽油的热值是。下列说法正确的是( )
A. 柴油与柴油的热值相同 B. 完全燃烧时汽油放出的热量比柴油多
C. 柴油机产生的废气几乎不带走热量 D. 燃烧的汽油越多,汽油机的效率越高
2.某台热机的工作效率为,下列选项中可能符合其能量流向的是( )
A. B.
C. D.
3.关于热机的效率,下列说法正确的是( )
A. 一般情况下柴油机的效率比汽油机的高B. 热机的效率越高,在做功同样多的情况下消耗的能量越多
C. 热机的效率越高说明做功越快D. 热机损失的能量中,废气带走的能量较少,主要是由于机械摩擦损失的
4.年月日时分,“长征二号遥十九”运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,将“神舟十九号”载人飞船成功送入太空预定轨道,如图所示。下列说法不正确的是( )
A. 火箭发动机属于热机
B. 火箭发动机将燃料燃烧释放的内能转化为机械能
C. 火箭利用偏二甲肼作燃料,是因为偏二甲肼的比热容大
D. 火箭能承受与大气剧烈摩擦导致的高温,其外壳具有熔点较高的特点
5.如图是水和液体被相同酒精灯加热的温度时间图像,其中水的质量为,液体的质量为,若酒精灯单位时间内消耗的酒精质量相等,且加热效率为,已知,,下列分析正确的是( )
A. ,水比液体吸收的热量多B. 液体的比热容为
C. 液体的末温比水的高,液体的吸热能力更强D. 该酒精灯每分钟消耗酒精质量为
6.燕京岁时记中记载“走马灯者,剪纸为轮,以烛嘘之,则车驰马骤,团团不休”。点燃灯内蜡烛后,热空气向上流动推动叶轮转动,下列关于该过程的说法,正确的是( )
A. 蜡烛被点燃后,热值不断减小
B. 加热空气是通过做功改变其内能
C. 过程中叶轮的机械能增加
D. 过程中空气的内能全部转化为叶轮的机械能
7.把一杯酒精倒掉一半,则剩下的酒精( )
A. 比热容、密度、热值都变为原来的一半B. 比热容变小,密度不变,热值不变
C. 比热容不变,密度不变,热值不变D. 比热容变小,密度不变,热值变为原来的一半
8.汽油机的热机效率是衡量其经济性能的重要参数,提高热机效率意味着汽油车能实现( )
A. 减少汽油消耗 B. 增加废气带走的能量
C. 增加机械摩擦 D. 减少所获得的机械能
9.如图所示的实验中,燃料甲、乙的质量相同,液体、的质量相同,燃料充分燃尽后液体升高的温度为液体未沸腾,下列说法正确的是( )
若甲、乙为同种燃料,则越大,液体的比热容越大
若甲、乙为同种燃料,则越大,液体的比热容越小
若、为同种液体,则越大,燃料的热值越大
若、为同种液体,则越大,燃料的热值越小
A. B. C. D.
10.某小组围绕热机开展了一系列探究。通过实验模拟热机的基本工作原理,如图甲,在试管内装些水,用软木塞塞住管口,将水加热一段时间后,软木塞被水蒸气推出。分析了汽油机的某个冲程,如图乙。为定量理解热机的效率,调研了某汽车汽油机的能量流向图,如图丙。下列说法正确的是( )
A. 若酒精灯的酒精燃烧不充分,酒精的热值变小
B. 由图丙可得该汽车汽油机的效率为
C. 图甲试管中水内能的增加,主要是通过做功的方式实现的
D. 图甲软木塞从管口冲出过程的能量转化与图乙所示热机冲程是一致的
11.如图所示是天工开物中描绘清朝人在制酒的情景,先把糯稻倒入锅中浸泡,然后蒸熟,加入酒饼,装入坛中发酵。下列说法正确的是( )
A. 木柴燃烧得越充分,热值越大
B. 木柴燃烧,内能转化为化学能
C. 蒸糯稻的过程中,锅中的水的比热容增大
D. 蒸汽能向糯稻传递热量,是因为蒸汽的温度大于糯稻的温度
12.小明用如图所示甲、乙两套的装置,正确完成了“探究不同物质吸热升温的现象”和“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”,燃料点燃直至燃尽,两个实验中液体升高的温度随时间变化的图像如图丙所示,不考虑热量损失。以下判断正确的是( )
A. 两个实验都要控制燃料的质量、液体质量相等
B. 两个实验都是通过温度计上升的示数反映热量的多少
C. 图像一和图像二表示两种物质比热容之比为:
D. 图像一和图像二表示两种燃料的热值之比为:
13.白糖,不仅是增加甜味的调味剂,它还可以作为生火物质。在一次化学课上老师展示了现代版的“钻木取火”。杨老师将白糖和高锰酸钾放在金属片上按的质量比例混合后用木棍来回摩擦几下,混合物质就燃烧起来,产生了明亮的火焰和放出大量的热。已知:混合物质燃烧时放出的热量有被金属片吸收,其余被周围空气吸收。实验中金属片共吸收热量,使用的金属片质量为,比热容为,周围空气的质量为。下列说法正确的是( )
A. 混合物质燃烧,只是将化学能转化为光能
B. 因为实验中有热量放出,所以周围空气分子的运动速度都减慢了
C. 如果实验中金属片的初始温度为,金属片的最终温度为
D. 在燃烧过程中周围空气的温度升高,则空气的比热容为
14.如图所示是某品牌汽车汽油机的能量流向图,某次该汽车行驶过程中消耗了汽油,汽油的热值为,下列说法正确的是( )
A. 该汽油机的效率为
B. 该行驶过程输出的有用功为
C. 减少废气带走的热量可以提高热机效率
D. 随着技术的进步,汽油机的效率能到达
15.图是小汽车的某款发动机工作原理示意图,点燃发动机的酒精炉后,活塞来回运动就会使车运动起来,甲、乙两款这种发动机的能量参数如图所示,下列分析正确的是( )
酒精燃尽后,酒精所产生的能量消失了
发动机热气缸内部的气体推动活塞向外运动,把内能转化为机械能
应选择性能更优的甲款发动机
应选择性能更优的乙款发动机
要想提高发动机热机效率,可以让发动机工作更长时间
A. B. C. D.
二、填空题:本大题共4小题,共8分。
16.中秋佳节,小明和妈妈一起准备晚餐。使用燃气灶烧水过程中,消耗了的天然气,若燃气灶的烧水效率为,则此过程中水吸收的热量为 ;小明将燃气灶的火焰调小,天然气的热值将 。选填“增大”、“减小”或“不变”
17.如图甲所示是内燃机工作时的 冲程。小明同学看到爸爸启动汽车时,转速表如图乙所示,转速表中的示数反映了发动机曲轴每分钟的转动次数,则此时发动机一个气缸每分钟完成 次做功冲程;汽车在一段平直公路上匀速行驶,消耗汽油,已知汽车的牵引力是,该汽车的效率为 ;若这辆汽车一年消耗汽油,如果效率提高,则一年可节省 汽油。汽油的热值
18.我国大力发展太阳能。
太阳能热水器是通过______的方式增加水的内能。某太阳能热水器能将吸收太阳能的转化为水的内能,它将质量为,初温为的水加热到,水吸收的热量为______,需吸收的太阳能为______。
此过程吸收的太阳能,相当于______煤完全燃烧放出的热量。
19.汽油机广泛应用于燃油轿车。
汽油机中常用汽油作为燃料,汽油的热值约为,表示完全燃烧汽油释放出热量约为 。
图是四冲程汽油机工作过程中的 冲程。
图是某燃油轿车发动机的能量分配图,若某段时间里发动机输出做功为,则在这段时间里来自燃料的能量为 。
三、计算题:本大题共3小题,共24分。
20.蓬溪县城内将开通第四路公交车,在公交车性能测试中,让其在一段平直的公路上匀速行驶,受到的平均阻力是,消耗燃油假设燃油完全燃烧若燃油的密度,热值 ,求:
牵引力所做的功是多少?
燃油放出的热量是多少?
该公交车的热机效率是多少?
21.如图所示的是我国自主研制的机器狗“上班”的情景。机器狗在救援、安防、物流等方面有着重要的作用。机器狗在水平路面上可以实现负重,移动。机器狗在运动过程中利用液压系统工作,为其提供动力的是燃油发动机。
为了使用安全,机器狗的液压系统的液压油温度不能高于。某液压油的比热容是,则的液压油温度由升高到需要吸收多少热量?
若该机器狗使用的发动机效率是,要提供的有用功,需消耗燃油的质量是多少?燃油的热值为
22.向空中洒水增大空气湿度,能有效地降尘除霾、净化空气,如图所示,是一辆工作中的洒水车。该洒水车向空中洒水的最大功率为,最多能喷出水。洒水车的汽油发动机工作时,内能转化为机械能的效率为。洒水车在一段平直公路上匀速行驶时,设发动机产生的机械能的用于驱动车辆前行。图中路面长,洒水车受到的平均阻力为,忽略汽车工作过程中除洒水和行驶以外的机械能损耗。求:洒水车匀速通过这段路面时
牵引力所做的功;
车子最多喷洒出了多少水;
消耗汽油的质量。汽油
四、综合题:本大题共2小题,共20分。
23.户外露营常用的小型汽油发电机可以通过燃烧汽油获得电能。某型号发电机额定输出功率。某次露营时,该发电机正常工作小时,期间为露营灯、充电宝等设备供电。此过程共消耗了的汽油,已知汽油热值。
汽油燃烧时,将 能转化为内能;灯工作时,将电能转化为 能。
该汽油发电机此次工作的效率为 。
下列做法中,能有效提升该汽油发电机效率的是 填写字母
A.定期给发电机的转轴加润滑油,减小机械摩擦
B.加装余热回收装置,利用废气的热量预热汽油
C.改用热值更高的燃料
D.调整发电机的供油系统,保证汽油充分燃烧,减少不完全燃烧损耗
24.阅读短文,回答问题:
涡轮喷气发动机
年月日,我国首架自行研制、拥有自主知识产权的喷气式客机如图甲所示,历时从上海到北京,标志着这一机型完成首次商业载客飞行。
如图乙所示,为客机使用的轴流式涡轮喷气发动机,其结构是由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成,其中压气机与涡轮装在同一条转轴上工作。工作时,空气首先进入发动机的进气道,当飞机飞行时,可以看作气流以飞行速度流向发动机,由于飞机飞行的速度是变化的,而进入压气机气流速度有一定限制,因而进气道的功能就是通过可调管道来调整气流速度,使进入进气道的气体全部通过可调管道。
空气流过压气机时被压气机的旋转叶片压缩后进入燃烧室,这部分气体与燃料混合后在燃烧室中燃烧,产生的高温高压气流推动涡轮,一边带动压气机正常工作,一边从尾喷管喷出高速气流推动飞机飞行。
客机搭载的涡轮喷气发动机,集部分参数如下表,其中热效率是指涡轮喷气发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比;而推进效率和是指涡轮喷气发动机传递给飞机的推进功推力所做的功与其获得的机械能之比。
热效率
推进效率
航空燃油热值
涡轮喷气发动机在工作中,空气流过压气机时内能 选填“增大”、“减小”或“不变”。
设可调管道的通风口面积为,当飞机加速飞行时,应使通风口面积 选填“变大”、“不变”或“变小”;
已知,涡轮喷气发动机所受空气阻力与运行速度的平方关系如图丙所示,当飞机以的速度水平匀速飞行的过程中,需要消耗 的航空燃油。
涡轮喷气发动机使压缩后的混合气体进入燃烧室燃烧直到膨胀的气体再从尾部喷出过程中,燃气的温度是不断变化的,下列能大致反应燃气温度随时间而变化的是图
A.
B.
C.
D.
答案和解析
1.【答案】
【解析】燃料的热值只与燃料的种类有关,与质量大小无关,所以柴油与柴油的热值相同。故A正确;
B.燃料完全燃烧时放出热量的多少与燃料的热值有关,还与与燃料的质量有关。在不知消耗质量是否相同的情况下,不能确定汽油放出的热量比柴油多,故B错误;
C.柴油机工作过程中废气会带走较多热量,故C错误;
D.汽油机的效率是用来做有用功的能量与消耗的汽油完全燃烧所放出的能量之比。燃烧的汽油越多,不会使汽油机的效率越高。故D错误。
故选A。
2.【答案】
【解析】【详解】热机是将内能转化为机械能的装置,因此输入能量应为内能,故AC不符合题意。
题目中热机效率为,即
若输入内能为,则输出机械能为,剩余内能被浪费,对分析,输出机械能为,效率为,对分析,输出机械能为,效率为,且输入为内能,故B不符合题意,符合题意。
故选D。
3.【答案】
【解析】A.柴油机的效率一般要高于汽油机,多用在重型机器上。故A正确;
B.热机效率越高,做有用功与燃料完全燃烧放出的内能的比值越大,即在做功相同的情况下,消耗的燃料较少,或消耗相同的燃料,做功较多。故B错误;
C.热机效率是有用能量在燃料完全燃烧放出热量中所占比值,功率是热机做功的快慢,两者没有必然联系。故C错误;
D.在热机的各种能量损失中,废气带走的热量最多。故D错误。
故选A。
此题是一道与热机有关的综合题,考查了热机的构造、效率及能量损失的途径。难度不大,熟悉基础知识即可正确解答。
柴油机的压缩冲程的压缩程度更大,热量燃烧更充分,效率比汽油机高;
在热机中,用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比,叫热机的效率;
功率是描述热机做功快慢的物理量;
热机的工作过程中,燃料燃烧放出的能量,废气的温度很高,带走的热量最多。
4.【答案】
【解析】解:火箭发动机属于热机,利用内能做功的机械叫热机,火箭的发动机利用内能做功,将内能转化成机械能,故A正确,不符合题意;
B.火箭发动机将燃料燃烧释放的内能转化为机械能,故B正确,不符合题意;
C.火箭利用偏二甲肼作燃料,是因为偏二甲肼的热值大,和其它燃料相比,同质量的偏二甲肼燃烧释放的热量更多,故C错误,符合题意,
D.火箭能承受与大气剧烈摩擦,机械能转化成内能,导致外壳的高温,其外壳具有熔点较高的特点,使外壳不至于因温度过高而熔化,故D正确,不符合题意。
故选:。
利用内能做功的机器属于热机。
不同物质的熔点一般不同:各种物质的熔点各异,这是由于它们的化学和物理性质不同所导致的。
热值反映了所有能燃烧的物质的一种性质,反映了不同燃料在燃烧过程中,化学能转化为内能本领的大小,也就是说,热值是燃料本身的一种性质,它只与燃料的种类有关,与燃料质量、体积、是否完全燃烧、放出热值多少均没关系。
本题考查热机的定义及内能的利用,热值的概念,属于基础题。
5.【答案】
【解析】解:、实验中用同样的加热器进行加热,在相同时间内物质吸收的热量是相同的,则在内两物质吸收的热量都是相同的,故A错误;
B.从图像中,水从加热到温度升高,液体从加热到温度升高,加热时间均为,则吸收的热量相同,
,即,
则液体的比热容:,故B正确;
C.因为小于水的比热容,说明液体的吸热能力比水弱,故C错误;
D.在内消耗的酒精放出的热量:,
在内消耗的酒精质量:,那么酒精每分钟消耗的质量为,故D错误。
故选:。
用同样的加热器进行加热,在相同时间内物质吸收的热量是相同的;
先用求得分钟的时间内水吸收的热量,因为相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量,可知分钟的时间内,根据求解;
比较物质吸热能力的方法:使相同质量的不同物质吸收相同的热量即加热相同的时间,比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强;
根据求得分钟的时间内该酒精灯放出的热量,再利用求出分钟的时间内消耗的酒精质量,根据酒精灯单位时间内消耗的酒精质量相等,求得该酒精灯每分钟消耗酒精质量。
本题考查了吸热公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的应用,分析图像、从中得出相关信息是关键。
6.【答案】
【解析】【详解】热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量和燃烧程度等情况均无关,蜡烛被点燃后,热值不变,故A错误;
B.加热空气是通过热传递的方式改变其内能,故B错误;
C.热空气对叶轮做功后热空气的内能转化为叶轮的机械能,叶轮的机械能增加,故C正确;
D.热空气对叶轮做功不可避免有能量损失,则空气的内能不可能全部转化为叶轮的机械能,故D错误。
故选C。
7.【答案】
【解析】【详解】比热容是物质的一种特性,各种物质都有自己的比热容,某种物质的比热容与物质种类和状态有关,和其体积大小无关;密度是物质的一种特性,它与种类、物态及温度有关,和物体的质量和体积无关;燃料的热值是燃料的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料的质量和体积无关;把一杯酒精倒掉一半,则剩下的酒精质量变小,比热容、密度、热值都不变,故ABD不符合题意、符合题意。
故选C。
8.【答案】
【解析】略
9.【答案】
【解析】【详解】若甲乙为同种燃料,则燃料充分燃尽,放出的热量相同,则液体、吸收的热量相同,即 ;液体、的质量相同,即 ;由 可得,质量相同的液体、吸收的热量相同,则温度变化量 越大的,吸热能力越弱,比热容越小。若、为同种液体,温度变化量 越大,由 可知,液体吸收的热量越多,液体吸收的热量来自甲乙两种燃料燃烧释放,说明燃料燃烧放出的热量越多;由 可得,质量相同的甲乙两种燃料完全燃烧,放出的热量越多的,热值越大。综上所述分析可知,和正确,故B正确,ACD错误。
故选B。
10.【答案】
【解析】A.热值是燃料本身的一种物理性质,它的大小只与燃料的种类有关,与燃料是否完全燃烧无关,故A错误;
B.热机的效率是指有用机械能占燃料完全燃烧释放总能量的比例。根据图丙,有用机械能的比例为 ,故B正确;
C.图甲中,试管中的水从酒精灯吸收热量,导致温度升高,内能增加。这是通过热传递的方式改变了水的内能,而不是通过做功,故C错误;
D.图甲中软木塞被冲出的过程,是试管内水蒸气的内能转化为软木塞的机械能。图乙中,进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,火花塞未点火,这是汽油机的压缩冲程,此过程将活塞运动的机械能转化为燃气的内能,即两个过程的能量转化形式是不一致的,故D错误
11.【答案】
【解析】A.热值是燃料的一种特性,其大小取决于燃料的种类,与燃料是否充分燃烧无关。木柴燃烧得越充分,单位质量的木柴放出的热量越多,但木柴的热值是不变的。故A错误;
B.木柴燃烧是化学能转化为内能和光能的过程,而不是内能转化为化学能。故B错误;
C.比热容是物质的一种特性,对于水这种物质,其比热容在状态不变的情况下是一个定值,不会因为加热而增大。故C错误;
D.发生热传递的条件是物体之间存在温度差,热量会自发地从高温物体传递到低温物体。用蒸汽蒸糯稻,是因为高温的水蒸气与温度较低的糯稻接触,蒸汽的温度高于糯稻的温度,热量从蒸汽传递给糯稻,使糯稻的内能增加,温度升高而被蒸熟。故D正确。
12.【答案】
【解析】解:比较不同物质吸热升温,则需要燃料种类、加热时间相同,比较质量和初温相同的液体升高的温度,燃料质量不用相同;比较不同燃料燃烧热值大小,要用相同质量的不同燃料,加热质量相同的同种液体,所以两个实验中不是都要控制杯中液体质量相等,燃料质量相等,故A不符合题意;
B.实验使用相同的燃料或加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,而实验用不同的燃料,加热质量相同的同种液体,通过温度计上升的示数反映吸收热量的多少,故B不符合题意;
C.“不同物质吸热升温的现象”中,由探究由绘制出的两种液体温度随时间变化的关系图像,升高,图像一对应物质的加热时间为分钟注意是均匀升温;而图像二对应物质的加热时间为分钟;由转换法可知,两种物质吸收热量之比为:::;
根据,图像一和图像二表示两种物质的比热容之比为::,故C符合题意;
D.不同燃料充分燃烧放热的现象中,燃料完全燃料燃料质量相同,图像一对应的物质升高,
图像二对应的物质升高,
而同种液体的质量相同,根据,吸热多少与升高的温度成正比,两种物质吸热之比为:::,
根据热值公式,在燃料质量相同的条件下,吸热与热值成正比,故图像一和图像二表示两种燃料的热值之比为::,故D不符合题意。
故选:。
比较不同物质吸热升温,则需要燃烧相同的燃料确保相同时间放出的热量相同,加热相同的时间,比较质量和初温相同的液体升高的温度,温度升高越多,则吸热能力越小;
为了比较不同燃料燃烧放出的热量热值大小,要用相同质量的不同燃料,加热质量相同的同种液体,根据,液体升温越高,则燃料放出的热量越多,这种燃料热值越大;
实验“使用相同的燃料或加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,而实验比较不同燃料燃烧放出的热量热值大小时,用不同的燃料,加热质量相同的同种液体,液体升温越高,则燃料放出的热量越多;
由绘制出的两种液体温度随时间变化的关系图象得出升高,图象一对应的物质和图象二对应的物质的加热时间之比;根据,在质量和升高温度相同的情况下,比热容之比等于吸收热量之比,据此得出图象一和图象二表示两种物质的比热容之比;
不同燃料充分燃烧放热的现象中,燃料完全燃料,得出图象一、二对应的物质的升高,根据得出两种物质吸热之比,根据热值公式分析。
本题探究“不同物质吸热升温的现象”以及“不同燃料充分燃烧放热的现象“,考查控制变量法、转换法的应用及两实验相同与不同之处,为热学中的重要实验,为易错题,难度较大。
13.【答案】
【解析】【详解】. 混合物质燃烧过程中化学能主要转化为内能,同时伴随光能释放,并非只转化为光能,故A错误;
B. 温度越高,分子的无规则运动越剧烈。因为实验中有热量放出,周围空气吸收热量,空气温度升高,所以周围空气分子的运动速度加快了,故B错误;
C. 金属片温度变化
金属片的最终温度 ,故C正确;
D. 由题意,混合物质燃烧时放出的热量
周围空气吸收的热量
在燃烧过程中周围空气的温度升高,则空气的比热容为 ,故D错误。
故选C。
14.【答案】
【解析】解:由图甲知有用功占比,即热机效率为,故A错误;
B.汽油的热值为,则消耗了 汽油放出的热量为,
该行驶过程输出的有用功为,故B错误;
C.减少废气带走的热量,减小额外损失的能量,可以提高热机效率,故C正确;
D.汽油机在使用过程中避免不了会存在能量的额外损失,因此效率不可能达到,故D错误。
故选:。
A.汽车能量流程图得到该汽车的效率;
B.汽油完全燃烧放出的热量;汽车输出的有用功;
C.热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率,在工作过程中,损失的能量越少,热机的效率越高;
D.随着科技的发展,也不能避免有能量损失,热机效率不可能达到。
本题考查内燃机的四个冲程、燃料热值的简单计算、热机效率,难度适中。
15.【答案】
【解析】【详解】根据能量守恒定律,能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到其它物体,而能量的总量保持不变。酒精燃烧时,其化学能转化为内能等其他形式的能量,能量并没有消失,故错误;
发动机工作时,热气缸内的气体被加热,温度升高,内能增大,气体膨胀推动活塞对外做功,这个过程将气体的内能转化为活塞的机械能,故正确;
热机的性能用热机效率来衡量,效率越高,性能越优。热机效率 ,根据能量守恒定律,燃料放出的总能量 。因此对于甲款发动机,其消耗的总能量
其效率
对于乙款发动机,其消耗的总能量
其效率
因为 ,所以甲款发动机的效率更高,性能更优,故正确,错误;
热机的效率是由热机本身的结构和工作条件决定的,与工作时间的长短无关。延长工作时间,有用功和消耗的总能量会同时增多,但它们的比值不变。要提高热机效率,需要改进技术,如使燃料燃烧更充分、减小摩擦和热量散失等,故错误。
故C符合题意,不符合题意。
故选C。
16.【答案】
不变
【解析】 的天然气完全燃烧产生的热量为
燃气灶效率为 ,水吸收的热量为
天然气的热值是燃料的一种性质,与是否完全燃烧、与燃料的质量、燃烧速度无关,故将燃气灶的火焰调小,天然气的热值将不变。
17.【答案】压缩
【解析】解:图甲中进气门和排气门均关闭,活塞向上运动,这是内燃机的压缩冲程;
由图乙可知,转速表示数为,即发动机曲轴每分钟转动圈;
内燃机每完成个工作循环,曲轴转圈,完成次做功冲程;
发动机曲轴每分钟转动圈,则每分钟完成做功冲程的次数为:次;
汽车的牵引力,在一段平直公路上匀速行驶的路程,则牵引力所做的有用功为:;
消耗汽油,则汽油完全燃烧放出的热量为:;
该汽油机的效率为:;
原来汽车一年消耗汽油的体积为,汽油机效率,汽油机提高后的效率为;
汽油机效率提高后,牵引力所做的有用功不变,则;
因为汽油完全燃烧放出的热量,则有,,即;
则效率提高后,现在汽车一年消耗汽油的体积为:;
一年可节省汽油的体积为:。
故答案为:压缩;;;。
根据进气门和排气门均关闭,活塞向上运动,判断内燃机的冲程;
内燃机每完成个工作循环,曲轴转圈,完成次做功冲程;由图乙读出转速表的示数,即发动机曲轴每分钟转动的圈数,进而计算每分钟完成做功冲程的次数;
已知汽车的牵引力和汽车匀速行驶的路程,根据计算出牵引力所做的有用功;已知消耗汽油,根据计算出汽油完全燃烧放出的热量,再根据计算该汽油机的效率;
已知原来汽车一年消耗汽油的体积和汽油机效率,计算出汽油机提高后的效率;汽油机效率提高后,牵引力所做的有用功不变,根据列出等式,求出效率提高后现在汽车一年消耗汽油的体积,根据计算出一年可节省汽油的体积。
本题考查内燃机的冲程判断、工作循环与转速的关系、热机效率的计算、燃料热值与效率变化的综合应用等知识点,有一定难度。
18.【答案】热传递;;;
【解析】解:太阳能热水器通过热传递的方式增加水的内能;
水吸收的热量:;
需吸收的太阳能:;
由题意知,煤完全燃烧放出的热量,
煤的质量。
故答案为:热传递;;;。
改变物体内能的方式有两种:做功和热传递;
知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温,利用吸热公式求水吸收的热量;利用效率公式求得需吸收的太阳能;
利用求出完全燃烧煤的质量。
本题主要考查学生对热传递的方式、效率公式和热量公式进行计算,还告诉我们在日后的生活中要广泛使用太阳能,即节能又环保。
19.【答案】
做功
【解析】【详解】完全燃烧汽油释放出热量约为
由图可知,进气门和排气门都关闭,火花塞点火,活塞向下移动,此冲程为做功冲程。
由图可知,输出做功的效率为,根据 可知,在这段时间里来自燃料的能量为
20.【答案】解:
公交车匀速行驶,则,
牵引力所做的功:
;
消耗燃油的质量:
,
燃油完全燃烧放出的热量:
;
该公交车的热机效率:
;
答:公交车牵引力所做的功是。
燃油放出的热量是。
该公交车的热机效率是。
【解析】公交车匀速运动,车受到的牵引力和阻力为一对平衡力,知道阻力可求牵引力大小;又知道车行驶的路程,利用求专用车牵引力所做的功有用能量;
已知燃油的热值和燃油的质量,利用燃料完全燃烧放热公式求燃油放出的热量总能量;
利用效率公式求该公交车的热机效率。
本题涉及的物理知识多,有力学知识力的平衡、力做功,热学知识热量的计算以及效率等知识点,学生要熟练掌握物理公式,并灵活的运用到计算中去。
21.【答案】【详解】的液压油温度由 升高到 需要吸收的热量
由 得燃油完全燃烧放出热量
消耗燃油的质量
【解析】【详解】的液压油温度由 升高到 需要吸收的热量
由 得燃油完全燃烧放出热量
消耗燃油的质量
22.【答案】
【详解】洒水车匀速行驶时牵引力等于阻力为,路程为,则牵引力对洒水车做的功
发动机输出的机械能总量为
发动机所做的功洒水所分得的机械能洒
洒水最大功率为,则洒水所需时间
在此时间内每秒最多喷出的水,总喷洒量
发动机将汽油的内能转化为机械能的效率为,故汽油完全燃烧放出的总能量为
汽油热值汽油为,则消耗汽油的质量
【解析】详细答案及解析过程见答案
23.【答案】化学
光
【解析】汽油燃烧时,将储存的化学能转化为内能。
灯工作时,主要将电能转化为光能,同时也会产生少量内能。
发电机正常工作小时输出的电能
汽油完全燃烧放出的热量
该汽油发电机此次工作的效率为
定期给发电机转轴加润滑油,减小机械摩擦,减少能量损失,能提升效率。故A符合题意;
B.加装余热回收装置,利用废气热量预热汽油,提高燃料利用率,能提升效率。故B符合题意;
C.改用热值更高的燃料,只是燃料本身能量密度更高,不会改变现有发电机的能量转化效率,不能提升效率。故C不符合题意;
D.调整供油系统,保证汽油充分燃烧,减少不完全燃烧损耗,能提升效率。故D符合题意。
故选ABD。
24.【答案】增大
变大
【解析】【详解】涡轮喷气发动机在工作中,空气流过压气机时被压气机的旋转叶片压缩后进入燃烧室,此过程中压气机将机械能转化为空气的内能,则空气的内能增大。
当飞机加速飞行时,飞机要获得更大的推力,飞机需要燃烧更多的燃料,同时需要更多的氧气来助燃,则需要将大量空气压入通风口,所以应使通风口面积变大。
当飞机以的速度水平匀速飞行的过程中,由 得,飞机飞行的路程为
由图丙得,此时 ,则飞机克服阻力做的功为
飞机获得的机械能为
航空燃油完全燃烧释放的热量为
需要消耗的航空燃油质量为
燃气被压缩后,压气机将机械能转化为燃气的内能,燃气的内能增大,温度升高;燃气在燃烧室燃烧,经历化学反应,将化学能转化为燃气的内能,燃气的内能增大,温度升高;燃气膨胀后,推动涡轮转动,燃气将内能转化为涡轮的机械能,燃气的内能减小,温度下降,故燃气温度先升高后降低,故ABD不符合题意,符合题意。
故选C。
第1页,共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。