初中物理人教版九年级全册第2节 热机的效率同步测试题

2022-2023学年九年级物理重难点分类突破

14.2 热机的效率（重难点突破）

一．重点：燃料的热值和计算（共7小题）

1．如图是“长征六号”运载发射场景，它首次采用我国最新研制的大推力液氧煤油发动机。下列说法正确的是（　　）

A．煤油燃烧的越充分，其热值就越大 

B．燃气对火箭做功，燃气的内能会减少 

C．高温高压的燃气推动火箭升空把机械能转化为内能 

D．火箭在加速升空过程中动能转化为重力势能

2．关于热现象，下列说法正确的是（　　）

A．热值大的燃料完全燃烧，放出的热量一定多 

B．对物体做功，物体内能一定增大 

C．物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量 

D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递

3．下列说法正确的是（　　）

A．改变物体内能的方法有做功和热传递，这两种方法在改变内能的效果上是不一样的 

B．燃料热值的大小与燃料的质量、有无完全燃烧没有关系；比热容越大的物体吸收的热量越多             

C．汽油机一个工作循环的四个冲程中，除了做功冲程的其余三个冲程都需要靠飞轮的惯性来完成             

D．铁棒很难被压缩，说明分子之间只存在斥力

4．在端午节帮妈妈煮粽子过程中，小明同学总结的一些说法，其中正确的是（　　）

A．刚出锅的粽子烫手，是由于粽子含有的热量多 

B．煮粽子的过程是利用热传递的方法提高了粽子的内能 

C．天然气燃烧越充分，放出的热量越多，热值越大 

D．剥粽子时总有一些糯米粘到粽叶上，是因为分子间存在斥力

5．“西气东输”工程中，输送的燃料为天然气。这是利用了天然气 　   　较大的特性，当0.05m3天然气完全燃烧可以放出的热量为4.2×106J，则天然气的热值为 　   　J/m3，质量为5kg、温度为15℃的水完全吸收了这些热量后，它的末温为 　   　℃（在一个标准大气压下）。

6．有200g酒精，其中的一半完全燃烧，放出的热量是3×106J，则酒精的热值为 　   　J/kg，余下一半酒精的热值是 　   　J/kg；若完全燃烧1.4kg酒精放出的热量全部被水吸收，可使质量为250kg、初温为70℃的水温度升高 　   　℃。[c水＝4.2×103J/（kg•℃），气压为一标准大气压]

7．如图所示，甲、乙、丙三图中装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温都相同。

（1）实验装置的组装顺序应该是 　   　（填“由上到下”或“由下到上”）。

（2）比较不同燃料的热值，应选择 　   　两图进行实验，实验中是通过比较 　   　的变化，来比较燃料热值的大小。

（3）在比较不同物质的比热容时，得到液体a、b的温度随时间变化的图象如图丁所示，则液体 　   　的比热容较大。

（4）若在研究不同燃料热值的实验时，记录的数据如表：

根据表中数据计算，燃料2的热值为 　   　J/kg。

（5）通过实验得到的燃料热值与实际值相比偏 　   　（填“大”或“小”），你认为出现这种情况的主要原因是 　   　。

二．难点：热机的效率（共9小题）

8．下列说法中正确的（　　）

A．热机的功率大，热机效率一定高 

B．柴油机的吸气冲程将燃料和空气的混合气体进入气缸，柴油机的效率一定比汽油机效率高 

C．热机单位时间内消耗的燃料少，热机效率一定高 

D．四冲程内燃机一个工作循环中有三个冲程都要靠飞轮的惯性来完成

9．下列说法正确的是（　　）

A．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率 

B．“钻木取火”是通过热传递的方式改变物体的内能 

C．日常生活中使燃料燃烧更充分，可以增大热值 

D．海边昼夜温差变化比沙漠中小，是因为水的比热容比沙石的小得多

10．下列有关燃料的热值和热机效率的说法正确的是（　　）

A．减少汽油机在工作过程中的各种热损失，可以提高其热机效率 

B．燃料燃烧的越充分，放出的热量越多，其热值越大 

C．煤的热值比干木材的大，煤燃烧放出的热量一定比干木材燃烧放出的热量多 

D．用热值大的燃料，可以提高热机效率

11．“运﹣20”飞机是我国研造的新一代大型运输机。若“运﹣20”飞机在空中飞行1h，发动机输出的机械功为1.4×1011J，需燃烧航空煤油5000kg，已知q航空煤油＝4×107J/kg。则1h内，航空煤油完全燃烧放出的热量为 　   　；发动机的热机效率为 　   　。

12．内燃机的使用在促进社会进步的同时，也给人类带来了污染，主要是指 　   　污染和 　   　污染。某内燃机工作时，能量损失所占百分比是：废气内能35%，散热损失30%，机械能损失10%，则该内燃机的热机效率是 　   　。

13．有两台单缸四冲程柴油机，其中甲柴油机飞轮转速为3600r/min，其效率为40%，则消耗2.5kg的柴油转化成的机械能是　   　J；乙柴油机的效率是30%，柴油机甲的功率是乙的1.5倍，那么柴油机甲与乙每小时消耗的油量之比为　   　。（q柴油＝4.3×107J/kg）

14．某汽油机的各项能量损失所占的百分率分别是：废气内能35%，散热损失30%，机械损失10%，则该汽油机的热机效率是 　   　。若它的飞轮转数是1800/min，则该汽油机每秒钟对外做功 　   　次，若一次做功为120J，则该汽油机的功率为 　   　W。

15．某柴油机的能量流向如图所示，其中内能输入为1kg柴油完全燃烧放出的能量，那么，从能量流向图可以得出，该柴油机的效率为 　   　，柴油的热值为 　   　J/kg。

16．如图是汽油机的能量流向图，根据图中给出的信息，该内燃机的效率为 　   　。若工作效率按此计算，当汽油完全燃烧放出的热量2.3×107J时，汽车获得的机械能是的 　   　J。

三．重点：与热量有关的计算题目（共6小题）

17．某家庭用的燃气热水器，将20kg的水从10℃加热到60℃，完全燃烧了0.21m3的煤气。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值为4×107J/m3．求：

（1）煤气完全燃烧放出的热量；

（2）20kg的水从10℃加热到60℃吸收的热量；

（3）该热水器烧水的效率。

18．用某金属壶在天然气灶上烧水，金属壶的质量为300g，内盛1kg水。当把壶中水从20℃烧开时，它们一共吸收3.47×105J的热量（一标准大气压下），共消耗了17.35L的天然气，天然气灶的热效率为50%。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。求：

（1）水吸收多少热量；

（2）金属的比热容；

（3）天然气的热值。

19．某一品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km，用时5min45s，消耗燃油1.5kg，已知汽车的牵引力是2000N，燃油的热值为4.6×107J/kg，假设燃油完全燃烧。求：

（1）汽车牵引力做的功是多少J？

（2）消耗的燃油完全燃烧放出的热量是多少J？

（3）汽车发动机的效率是多少？

20．某单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面积为30cm2，气缸容积为150mL；满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105Pa，飞轮1min转动1800r，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），若1min消耗汽油10g，汽油的热值为4.6×107J/kg，求：

（1）一个做功冲程中燃气对活塞做的功；

（2）该汽油机的效率。

21．如图所示，某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50cm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强是9.0×105Pa，飞轮1min转动1800周，当汽油机满负荷工作（不计摩擦），汽油的热值为4.6×107J/kg，求：

（1）汽油机每完成一次做功冲程，燃气对活塞做的功；

（2）汽油机的平均功率；

（3）若此汽油机的效率为30%，求一分钟耗油量。

22．一台单缸四冲程汽油机，转速为n（r/min），圆柱形气缸内活塞的直径为d（m），一个冲程活塞在气缸内移动的距离为L（m），满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为p0（Pa）。

（1）求这台汽油机的功率是多少瓦；

（2）若该汽油机10min消耗的汽油体积为V（m3），汽油的热值为q（J/kg），汽油的密度为ρ（kg/m3），求该汽油机的工作效率。（结果用字母表示，不用带单位）