人教版九年级全册第2节 热机的效率课后作业题

人教版物理九年级上册《14.2 热机的效率》同步练习

一 、单选题（本大题共12小题，共36分）

1.（3分）现代火箭用液态氢作燃料，是因为它具有

A. 较大的比热容 B. 较低的沸点 C. 较高的凝固点 D. 较大的热值

2.（3分）对于燃料的热值， 下列说法中，属于正确理解的是：

A. 燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比；
B. 燃料的热值跟燃料的质量成正比；
C. 容易燃烧的燃料热值一定大。
D. 就某种确定的燃料而言， 它的热值是一个确定的值， 跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量无关；

3.（3分）甲、乙两台热机，甲的效率比乙的低，其含义是

A. 甲比乙做的有用功少
B. 甲比乙消耗的燃料多
C. 在做相同有用功的条件下，甲损失的能量少
D. 在做相同有用功的条件下，甲消耗的燃料多

4.（3分）为了比较两种燃料的热值，小明采用如图所示两套完全相同装置进行实验，下列说法正确的是
 

A. 通过调节铁圈的位置，使温度计处于适当的高度
B. 实验中需要保证两种燃料燃烧时间相同
C. 将两套装置中两个烧杯中的水换成比热容小的液体可以使实验现象更明显
D. 如要进一步研究不同物质的吸热能力，只需将其中一个烧杯中的水换成等质量煤油

5.（3分）如图所示为内燃机的能流图，内燃机的效率可表示为

A.  B.
C.  D.

6.（3分）为了节约能源，需提高热机的效率，下列措施不能提高热机效率的是

A. 尽量减少热机部件间的摩擦 B. 尽量增加热机的工作时间
C. 尽量减少废气带走的能量 D. 尽量使燃料充分燃烧

7.（3分）有一种节能型燃气炉灶，据介绍，使用该种炉灶比普通炉灶烧开同样壶水可以节约燃气。这是因为，使用这种炉灶可以

A. 增大燃气的热值 B. 增大燃气的密度
C. 降低水的比热容 D. 提高燃气的燃烧效率

8.（3分）下面是某同学“物理学习笔记”中的摘录，由于粗心，有些摘录发生了错误，下列摘录中错误的是

A. 温度相同的物体接触时不会发生热传递
B. 燃料的热值与燃料的质量有关，质量越大，热值越小
C. 物体的内能在减少时，可能正在对外做功
D. 做功和热传递在改变物体的内能上是等效的

9.（3分）木炭的热值为，它表示木炭                         
 

A. 具有的热量
B. 具有的内能
C. 完全燃烧对外做功
D. 完全燃烧放出热量

10.（3分）关于燃料的热值，以下说法中正确的是

A. 燃料的热值与燃料的种类有关系，与燃料的质量和燃烧状况无关
B. 燃烧某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值
C. 燃料燃烧时，质量越大，热值越大
D. 燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小

11.（3分）下列热机效率的说法中正确的是

A. 在科技迅速发展的今天，如果对热机改进多方改进，可以使热机效率达到
B. 所使用燃料的热值越大，热机的效率就越高
C. 做功本领越大的热机，其效率一定越高
D. 用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出热量的比例越大，热机效率就越高

12.（3分）小丽为了测试汽车发动机的效率，开车以的平均速度行驶了，用去汽油，已知汽油的密度为，热值为，发动机的功率为，则该汽车发动机的效率为

A.  B.  C.  D.

二 、填空题（本大题共4小题，共16分）

13.（4分）某物理兴趣小组为了探究地球表面水吸收太阳能的本领，用一水槽装水，经太阳光照射一段时间后，水温度升高了，实验中水吸收的热量为 ______ ，若用燃烧液化气来加热相同质量的水升高相同的温度，假设液化气燃烧放出的热量被水吸收，则至少需要 ______ 液化气的热值为，水的比热容为。

14.（4分）沼气是植物残体在隔绝空气的环境下生成的，用它烧水做饭既清洁又卫生。若沼气完全燃烧能释放的热量，不计能量损失，这些热量可以使 ______ 的水温度升高。

15.（4分）完全燃烧酒精所放出的热量为______，若其放出的热量有被水吸收，能使的水从升高到______

16.（4分）“西气东输”工程已全线竣工，输送的燃料为天然气，这是利用了天然气 ______较大的特性，而且使用天然气时对环境污染较小。若完全燃烧的天然气，能放出 ______的热量天然气的热值为。

三 、实验题（本大题共2小题，共12分）

17.（6分）某同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系．他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置．  
为保证实验结论的可靠性，实验时应控制两装置中相同的量是煤油和菜籽油的 ______ 质量体积和水的质量．  
实验开始后他每隔分钟记录了杯中水在内的温度见上表，根据表中数据 ______ 能不能判定出煤油和菜籽油的热值大小关系，判断依据是 ______ ．  

该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量，并记录的数据、利用公式吸计算出了水吸收的热量，他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜籽油的热值．他的计算结果 ______ 大于小于等于真实值．
 

18.（6分）小王学习燃料的热值之后，自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小。他组装了图所示的装置进行实验，记录结果见下表：

为了保证实验结论的可靠，小王同学选择了两套相同装置，在实验中还应控制：煤油和菜籽油 
的 ______相同及 ______相同； 
小王同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值，除了图中的器材小王还需要补充的实验仪器是：______。利用此实验方法计算出的热值将比真实值 ______选填“偏大”、“偏小”； 
另一组同学用同样的装置进行实验，在实验中两种燃料完全燃烧完之前都使得水沸腾了，你能否比较出两种燃料的热值，并给出理由：______，为避免这种情况的出现，你可以对他们组提什么改进建议 ______。
 

四 、计算题（本大题共2小题，共24分）

19.（12分）一辆汽车以的速度行驶，消耗的汽油为。汽车匀速行驶时受到的牵引力，汽油的热值为根据以上信息计算： 
该汽车在这段时间内消耗的汽油放出的热量是多少？ 
在这段时间内汽车做的有用功是多少？ 
在这段时间内汽车的效率是多少？

20.（12分）如图所示的起重机，由柴油机提供动力，该起重机空载时重为，轮胎与地面的总接触面积为。求： 
该起重机空载静止在水平路面上时对路面的压强； 
起重机将质量为的大石头在内沿竖直方向匀速提升，起重机提升大石头的功率是多少？ 
起重机的效率为，将的大石头提升，消耗多少柴油？ 
 

 

答案和解析

1.【答案】D;

【解析】解：运载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。  
故选：。 
热值是指千克的某种燃料完全燃烧后释放的能量，热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时，释放出的热量越多，所以在选择火箭燃料时首先应该考虑燃料热值的大小。 
该题考查学生对热值定义的掌握情况，需要根据火箭的具体应用来分析。
 

2.【答案】D;

【解析】 
此题主要考查了解热值的定义及其物理意义． 
 
燃料的热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关， 
故选
 

3.【答案】D;

【解析】解：、若消耗相同的燃料时，甲的效率低，说明甲做的有用功少，由于不知道消耗燃料多少的关系，所以无法确定甲比乙做的有用功少，故错误； 
、甲的效率比乙的低，但由于不知道有用功的大小关系，所以不能确定甲比乙消耗的燃料多，故错误； 
、做相同的有用功时，甲的效率低，甲消耗的燃料多，则甲损失能量的就多，故错误； 
、做相同的有用功时，甲的效率低，说明甲消耗的油多，故正确。 
故选：。 
热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，比值越大，效率越高。 
此题主要考查了学生对热机效率概念的理解，热机效率高说明有用功占总功的比值大，不能说明做功多、做功快，这是解本题的关键。
 

4.【答案】C;

【解析】解：、实验中通过调节铁圈的位置，使温度计处于适当的高度，故错误； 
、实验中采用的是控制变量法，需要控制两种燃料的质量相同，并且全部燃烧，不需要控制燃烧时间相同，故错误； 
、将两烧杯中的水换成比热容小的液体，在吸收相同热量时，比热容越小，温度变化越大，可以使实验现象更明显，故正确； 
、如要进一步研究不同物质的吸热能力，实验中需要用相同的热源加热，即用相同的燃料进行加热，还需要将其中一个烧杯中的水换成等质量的煤油，故错误。 
故选：。 
该实验中采用了控制变量法和转换法，由于燃料的热值不能直接测量，所以通过水温升高的多少来反映燃料的热值大小，又由于燃料燃烧释放的热量既与燃料的质量多少有关，又与燃料的热值大小有关，所以需要控制两种燃料的质量相同，且全部燃烧； 
研究不同物质的吸热能力时，实验中需要用相同的热源加热，即用相同的燃料进行加热，且两个烧杯中不同液体的质量相等。 
根据，质量相同的不同燃料，完全燃烧放出的热量与其热值有关，根据水温的变化情况可得知两种燃料燃烧放出热量的大小关系，从而判断出燃料的热值大小，整个过程中应用了控制变量法。
 

5.【答案】B;

【解析】

 
此题主要考查了热机效率的计算，重点是对概念的考查，属于识记性内容。 
要解决此题，首先要知道热机效率的概念，会看内燃机能流图。 
 
热机的效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，用公式表示为 。 
故选。 

 

6.【答案】B;

【解析】解：热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。所以减少热量的损失可以提高热机的效率。所以使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦都可以减少热量的损失，提高效率。 
增加热机的工作时间，并不能减少热量的损失，所以不能提高热机的效率。 
故选：。 
要解决此题，需要掌握热机的效率的概念。热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。比值越大，效率越高。 
此题通过考查影响热机效率的几个因素，考查了学生对热机效率的理解。要知道要想提高热机的效率，就要减少热量的损失。
 

7.【答案】D;

【解析】解：、热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，故错误； 
、密度是物质的一种特性，与物质的种类有关，不能增大燃气的密度，故错误； 
、比热容是物质的特性，与物质的种类和状态有关，不能降低水的比热容，故错误。 
、根据热量的计算公式可知，烧开同样一壶水，水吸收的热量相同，使用节能型燃气炉灶比普通炉灶烧开同样一壶水可以节约燃气，说明提高了燃料的利用率，即使用这种炉灶可以提高燃气的燃烧效率，故正确； 
故选：。 
热值是燃料的特性，只与燃料的种类；比热容是物质的一种特性，与物质的种类和所处的状态有关；密度是物质的一种特性，与物质的种类和所处的状态有关。 
可由热量的计算公式分析水吸收的热量，然后根据效率定义进行解答，使用该种炉灶比普通炉灶烧开同样壶水可以节约燃气，即提高了燃料的利用率。 
此题主要考查的是燃气的利用率，与水吸收的热量和燃料完全燃烧的比值有关，与热值、密度、比热容没有关系，是一道基本题。
 

8.【答案】B;

【解析】解：、发生热传递的条件是温度差，所以温度相同的两个物体之间不能发生热传递，故A正确； 
B、燃料的热值是燃料本身的一种特性，与燃料的种类有关，与燃料的质量、是否完全燃烧没有关系，故B错误； 
C、物体的内能在减少时，可能正在对外做功，也可能放出热量，故C正确； 
D、改变内能的方法：做功和热传递；做功和热传递在改变物体的内能上是等效的，故D正确。 
故选：。 
发生热传递的条件：有温度差； 
燃料的热值是燃料本身的一种特性，与燃料的种类有关，与燃料的质量、与是否完全燃烧没有关系； 
改变内能的方法：做功和热传递，做功和热传递在改变物体的内能上是等效的。 
该题考查学生对内能、热量、热值和热传递条件等知识的理解和掌握情况，是中考的热点。
 

9.【答案】D;

【解析】解：木炭的热值是，它的物理意义是：木炭完全燃烧放出的热量是，故ABC错误，D正确。  
故选：。 
某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值，根据求出放出的热量。 
此题主要考查的是学生对燃料热值物理意义及其计算的理解和掌握，常见题目。
 

10.【答案】A;

【解析】 
此题主要考查的是对燃料热值的理解，属于基础题。 
完全燃烧千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值，热值跟燃料的体积、质量、燃烧状况无关。 
 
A.燃料的种类不同，热值不同，热值与燃料的质量和燃烧状况无关，故正确； 
B.完全燃烧千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值，故不正确； 
C.燃料的热值和质量无关，故不正确； 
D.燃料不完全燃烧时，只能是放热少了，热值不会变，故不正确。 
故选。
 

11.【答案】D;

【解析】 
利用内能做功的机器叫做热机，做功冲程将高温高压燃气的内能转化为活塞运动的机械能； 
热机的转动部分要克服摩擦做额外功，效率就不可能达到； 
热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比； 
热机的使用会带来环境问题，效率也比较低，是需要改进的地方，任何机械的效率都不可能达到 
 
、使用热机不可避免的要克服机器部件摩擦做额外功，效率不可能达到，故错误； 
、热机的效率与燃料的热值无关，故错误； 
、做功本领越大的热机，其效率不一定高，故错误； 
、有用功占燃料完全燃烧放出热量的比例越大，热机的效率越高，故正确． 
故选 
 

 

12.【答案】B;

【解析】解：汽车行驶的速度， 
由可得，汽车行驶时间： 
， 
发动机对汽车做的功： 
， 
汽油完全燃烧放出的热量： 
； 
汽车发动机的效率： 
。 
故选B。 
知道汽车速度和行驶路程，利用速度公式求汽车行驶的时间，再利用求发动机对汽车做的功有用能量； 
知道汽油的体积、汽油的密度，利用密度公式求汽油的质量，再利用燃料完全燃烧放热公式求汽油完全燃烧放出的热量总能量，再利用效率公式求发动机的效率。 
该题考查了学生对速度公式、功率公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的掌握和运用，知识点多，要求灵活选用公式计算。
 

13.【答案】1.26×105  6.3×10-3;

【解析】解：水吸收的热量： 
； 
由题意可知，， 
则液化气完全燃烧释放的热量： 
， 
由可得，所需液化气的体积： 
。 
故答案为：；。 
知道水的质量，又知道水的比热容和温度的变化，根据求出水吸收的热量； 
根据求出液化气完全燃烧释放的热量，利用求出所需液化气的体积。 
此题主要考查了学生对吸热公式、燃料完全燃烧放热公式和效率公式的掌握和运用，计算时注意气体燃料热值的单位是，不是。
 

14.【答案】;

【解析】解：沼气完全燃烧能释放的热量，不计能量损失，则， 
根据可得水的质量： 
。 
故答案为：。 
知道沼气完全燃烧放出的热量，不计能量损失，则，利用吸热公式计算加热水的质量。 
此题主要考查了吸热公式的应用，是一道基础题目。
 

15.【答案】    ;

【解析】 
此题主要考查的是学生对燃料热值和热量计算公式的理解和掌握。 
根据求出酒精完全燃烧放出的热量； 
已知利用的热量为总热量的，求出水吸收的热量，再根据求出水升高到的温度。 
 
酒精完全燃烧放出的热量：； 
由得水吸收得热量： 
， 
根据由可知， 
水升高的温度：。 
故答案为：；。 
 
 

 

16.【答案】热值  8.4×108;

【解析】解：天然气的热值大，完全燃烧相同的天然气和其他燃料，天然气放出的热量多，所以选择使用天然气； 
完全燃烧的天然气放出的热量为：。 
故答案为：热值；。 
根据天然气和与其它燃料的热值大小分析，再从环境保护的角度作出分析解答； 
利用求出完全燃烧天然气放出的热量。 
此题主要考查了学生对热值的理解、以及对燃料燃烧放热计算公式的运用，属于基础题，难度不大。
 

17.【答案】质量；不能；未控制煤油和菜籽油燃烧的质量相等；小于;

【解析】解：热值是质量的某种燃料完全燃烧时放出的热量，探究燃料热值大小时，应控制两套装置中燃料的质量相同，比较放出热量的多少；  
甲、乙两个装置中，水的质量和初温相同，由知，末温高的吸收的热量较多；但相同时间内，消耗的燃料质量不一定相同，所以不能比较煤油和菜籽油的热值大小关系；  
因为燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失，所以直接计算得出的热值比实际值要小，因此这样的计算结果不可靠．  
故答案为：质量；不能；未控制煤油和菜籽油燃烧的质量相等；小于．  
热值是单位质量的某种燃料完全燃烧时放出的热量；  
由表格数据可知，在其它条件相同时，甲杯水的温度升高的较快，即甲酒精灯燃烧产生的热量多，所以其热值大；  
燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失，所以直接计算得出的热值比实际值要小．  
此类实验问题，要结合控制变量法进行分析研究，通过观察温度的变化判断燃料热值的大小，考查了学生的实验探究能力．
 

18.【答案】质量  两杯水的质量和初温  天平  偏小  不能；水沸腾后吸热温度保持不变，因此无法比较燃料放出热量的多少  增加水的质量或减少燃料的质量;

【解析】解： 
为了保证实验的可靠性，需要控制煤油和菜籽油的质量相同，两杯水的质量和初温也相同； 
要计算煤油和菜籽油的热值，需要测量煤油、菜籽油和水的质量，需要用天平来测量质量； 
由于燃料并不可能完全燃烧，燃料燃烧放出的热会散失到空气中，又或被烧杯等实验装置吸了热，使大于，所以依此计算出煤油和菜籽油的热值比实际要偏小些； 
因为水沸腾后吸热温度保持不变，因此无法比较燃料放出热量的多少，所以在实验中两种燃料完全燃烧完之前都使得水沸腾了，将不能比较两种燃料的热值；为避免出现在实验中水沸腾的现象，应增加水的质量或减少燃料的质量。 
故答案为：质量；两杯水的质量和初温；天平；偏小；不能；水沸腾后吸热温度保持不变，因此无法比较燃料放出热量的多少；增加水的质量或减少燃料的质量。 
探究两种燃料的热值时，需要控制燃料的质量、水的质量和初温相同； 
要计算煤油和菜籽油的热值，需要测量煤油、菜籽油和水的质量，据此进行分析需要的测量工具； 
燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失，所以直接计算得出的热值比实际值要小； 
液体沸腾后吸热温度保持不变，据此进行分析。 
此类实验问题，要结合控制变量法进行分析研究，通过观察温度的变化判断燃料热值的大小。
 

19.【答案】解：（1）汽油完全燃烧释放的热量：Q放=mq=1.2kg×4.6×107J/kg=5.52×107J， 
（2）汽车速度v=72km/h=20m/s， 
由v=得，汽车在10min内通过的路程： 
s=vt=20m/s×10×60s=1.2×104m， 
汽车牵引力在10min内做的功： 
W=Fs=1.38×103N×1.2×104m=1.656×107J； 
（3）在这段时间内该汽车发动机效率： 
η=×100%=×100%=30%。 
答：（1）该汽车在这段时间内消耗的汽油放出的热量是5.52×107J； 
（2）在这段时间内汽车做的有用功是1.656×107J； 
（3）在这段时间内汽车的效率是30%。;

【解析】 
根据燃料燃烧放出热量公式可计算汽油完全燃烧释放的热量； 
根据速度公式计算汽车在内通过的路程，根据做功公式计算汽车牵引力在内做的功； 
根据可求在这段时间内该汽车发动机效率。 
此题主要考查学生对热量公式，效率公式，速度公式，做功公式的理解和综合运用。
 

20.【答案】;

【解析】 
吊车吊起货物匀速上升时，对水平路面的压力等于吊车和货物的总重力，利用求出对水平路面的压强； 
吊车吊起货物过程中，利用求得起重机提升大石头做的功，根据求出对货物做功的功率； 
根据求出吊车吊起货物时所做的有用功，利用求出消耗的柴油完全燃烧释放的热量，再根据求出完成这一工作消耗柴油的质量。 
此题主要考查了重力公式和压强公式、功率公式、做功公式、热机效率以及燃料完全燃烧释放热量公式的应用，要注意物体对水平面的压力和自身的总重力相等。