初中物理人教版九年级全册第2节 热机的效率精品课后测评
展开1.我国自主生产的“吉利金刚”小轿车,发动机正常怠速为1200转/分钟,怠速指汽车不前进时发动机的转速.则对于怠速说法正确的是
A.发动机1秒钟完成20个工作循环
B.发动机1分钟完成吸气冲程1200次
C.发动机1秒钟完成做功冲程10次
D.发动机1秒钟共完成80个冲程
【答案】C
【解析】发动机飞轮转速是;表示每秒飞轮转动20圈,完成10个工作循环,做功10次,完成40个冲程,故AD错误C正确;发动机每秒完成10个工作循环,发1分钟完成600个工作循环,即完成的吸气冲程为600次,故B错误.故选C.
2.关于热机的效率,下列说法正确的是( )
A.在做功同样多的情况下,热机的效率越高消耗的燃料越多
B.一般情况下柴油机的效率比汽油机的高
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
【答案】B
【解析】A.热机的效率越高,做有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值越大,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A错误。B.一般情况下柴油机的效率比汽油机的高,多用在重型机器上,故B正确;C.热机的效率是有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值,热机的效率越高说明有用功占的比值越大,功率表示做功的快慢,功率越高说明做功越快,效率和功率是两个不同的物理量,二者之间没有必然联系,故C错误;D.根据内燃机的能量流向,热机损失的能量中,废气带走的能量较多,故D错误。故选B。
3.如图甲,迅速下压活塞,玻璃筒底部的棉花燃烧,图乙是热机的某一冲程,关于这两个过程,下列说法正确的是( )
A.图乙是热机的压缩冲程
B.图甲和图乙的能量转化情况相同
C.图甲中如果没有棉花,实验结论仍然成立
D.随着技术的进步,图乙热机的效率能达到 100%
【答案】C
【解析】A.由图乙知,两气门关闭,活塞向下运动,火花塞点火,是热机的做功冲程,故A错误;B.图甲是机械能转化为内能,图乙是内能转化为机械能,故B错误;C.图甲向下压活塞,活塞对筒内的空气做功,空气的内能增加,温度升高,如果没有棉花,实验结论仍然成立,故C正确;D.热机在工作时,废气会带走一部分热量,燃料不可能完全燃烧、克服部件之间的摩擦会消耗能量,所热机的效率不可能达到100%,故D错误。故选C。
4.关于热机效率,下列说法正确的是( )
A.热机效率越高,热机消耗燃料越少
B.热机效率越高,热机做的有用功越大
C.热机效率越高,消耗相同的燃料,获得的有用功就越多
D.热机效率越高,获得相同的有用功,消耗燃料就越多
【答案】C
【解析】热机的效率 A.没有控制有用功相等,所以无法判断消耗的燃料多少,故A错误;B.没有控制燃料放出的热量相等,所以效率高,但有用功不一定大,C.消耗相同的燃料,放出的热量相同,效率越高,获得的有用功就越多,故C正确;D.效率越高,获得相同的有用功,所需放出的热量就越小,消耗的燃料就越少,故D错误。故选C。
5.某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。通过计算可知,下列结果正确的是( )
①汽车行驶速度是72km/h
②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.8×107J
③汽车发动机的效率是20%
④汽车牵引力做功的功率是30kW
A.只有①和② B.只有①和③ C.只有②和③ D.只有②和④
【答案】B
【解析】①汽车的行驶速度v==72km/h故①正确;②消耗的燃油完全燃烧放出的热量Q放=mq=1.5kg×4.6×107J/kg=6.9×107J故②错误;③该汽车牵引力所做的功W=Fs=2000N×6.9×103m=1.38×107J汽车发动机的效率η==20%故③正确;④该汽车牵引力所做功的功率P==40000W=40kW故④错误。故选B。
6.阅读下列材料:①扩散现象实质是一切物质分子都在不停地作无规则运动;②内燃机压缩冲程是将内能转化为机械能;③压缩气体使气体温度升高是通过做功改变物体内能;④热机效率是热机性能的重要指标之一.以下答案正确的是( )
A.①③④正确 B.只有①③正确
C.①②正确 D.①②③④正确
【答案】A
【解析】①分子的运动眼睛无法直接观察,是通过扩散现象来反映的.扩散现象表明一切物质的分子不停地做无规则运动,故正确;②内燃机压缩冲程是将机械能转化为内能,故错误;③压缩气体使气体温度升高是通过做功把机械能转化成内能,改变物体内能,故正确;④热机效率是热机性能的重要指标之一,故正确.①③④正确;
7.下列关于热机,说法正确的是( )
A.在设计上不断改进,以减少能量的损失,可能使热机的效率达到100%
B.使用的燃料热值越高,热机的效率越高
C.甲热机比乙热机的效率低,含义是甲热机消耗的燃料比乙多
D.热机工作过程是将燃料燃烧获得的内能转化为机械能的过程
【答案】D
【解析】A.热机在工作过程中,始终会有能量的散失,故热机的效率不可能达到100%,故A错误;B.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,与热值的大小无关,故B错误;C.甲热机比乙热机的效率低,其含义是做相同的功,甲消耗的燃料多,故C错误;D.热机工作过程是将燃料燃烧获得的内能转化为机械能的过程,故D正确。故选D。
8.某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.通过计算可知,下列结果正确的是( )
①汽车行驶速度是20km/h
②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×107J
③汽车牵引力做功的功率是30kW
④汽车发动机的效率是20%
A.只有①和② B.只有②和③ C.只有①和④ D.只有②和④
【答案】D
【解析】①汽车行驶速度是:,故①错误;②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是:,故②正确;③匀速行驶时汽车受到的牵引力与阻力是平衡力,所以汽车牵引力做功的功率是:,故③错误;
④汽车发动机的做的功为:,汽车发动机的效率是:,故④正确.故选D.
9.如图所示,我国首架拥有完全自主知识产权的大型客机C919,应用了大量新技术:结构上使用极轻的铝合金、钛合金及钢等材料;机舱内覆有“超细航空级玻璃棉”,能很好地保温与吸收噪音;3D打印钛合金舱门零件:在高能激光的作用下,钛合金粉末吸收热量变成液态,再定型成为舱门零件;机上搭载的新一代涡扇发动机的热效率和推进效率比一般客机高。关于C919客机,下列说法正确的是( )
A.使用密度小的新型材料使飞机的整体质量变小
B.“超细航空级玻璃棉”在传播过程中减弱噪声
C.3D打印舱门零件发生先液化后凝固的物态变化
D.新涡扇发动机将内能转化为机械能的效率更高
【答案】ABD
【解析】A.使用密度小的新型材料,因质量为密度与体积的乘积,故可使飞机的整体质量变小,故A正确;B.机舱内覆有“超细航空级玻璃棉”,可以在传播过程中减弱噪声,故B正确;C.3D打印舱门零件,钛合金粉末吸收热量熔化成液态,再凝固定型成为舱门零件,故C错误;D.新一代涡扇发动机的热效率和推进效率比一般客机高,即新涡扇发动机将内能转化为机械能的效率更高,故D正确。故选ABD。
10.把1kg初温为35℃的水加热到85℃,消耗了10g的煤气,(煤气的热值q煤气=4.2×107J/kg)下列说法正确的是( )
A.燃烧过程中燃料的热值始终不变
B.水吸收的热量为4.2×105J
C.加热装置的热效率为50%
D.水加热过程中比热容一直在增大
【答案】AC
【解析】A.热值是燃料本身的一种性质,它的大小始终不变,故A正确;B.水吸收的热量为;故B错误;C.煤气完全燃烧放出的热量,加热装置的热效率为,故C正确;D.比热容是物质的一种特性,不随温度的变化而变化,故D错误。故选AC。
11.有经验的柴油机维修师,不用任何仪器,只是靠近柴油机排气管口观察和用鼻子闻一下,并将手伸到排气管口附近感觉一下尾气的温度,就能初步判断这台柴油机的节能效果。在同样负荷的情况下,关于柴油机的节能效果,下列判断正确的是( )
A.尾气的温度越高,柴油机越节能
B.尾气的温度越低,柴油机越节能
C.尾气的柴油味越浓,柴油机越节能
D.尾气的颜色越淡,柴油机越节能
【答案】BD
【解析】A B.柴油机尾气的温度越低,说明柴油机有效利用的热量越多,柴油机越节能,故A项错误,B项正确;C.尾气的柴油味越浓,说明柴油没有充分燃烧,柴油机对能源的利用率越低,故C项错误;D.尾气的颜色越淡,说明柴油燃烧充分,柴油机对能源的利用率越高,柴油机越节能,故D项正确。故选BD。
12.如图所示为小艳家新买的一辆小汽车。周末,爸爸开车带着小艳出去游玩,途中, 这辆汽车在 1h 的时间内,在水平路面上匀速行驶了 72km,消耗汽油 6kg。若已知该汽车 发动机的功率(即牵引力的功率)为 23kW,汽车(包括车上的人和物品)质量为 1.5t, 汽油的热值为 4.6×107J/kg,g=10N/kg。则关于上述 1h 的行驶过程,下列分析正确的是( )
A.该汽车对路面的压力大于 1.5×104N
B.该汽车克服阻力做的功是 2.3×104J
C.该汽车的牵引力是 1.15×103N
D.该汽车发动机的效率是 30%
【答案】CD
【解析】A.汽车呈流线型,当汽车行驶时,车上方空气流速大,压强小,下方空气流速小,压强大,产生一个向上的压强差,因此,会有一个向上的升力产生,使汽车对地面的压力小于车自身的重力,汽车的总重G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N,所以A错误;B. 该汽车克服阻力做的功等于牵引力做的功W=Pt=23×103W×1×3600s=8.28×107J,所以B说法错误;C. 该汽车的牵引力为F===1.15×103N,所以C正确;D. 汽油完全燃烧放出的热量为Q=mq=6kg×4.6×107J/kg=2.76×108J,发动机的效率是η===30%,所以D说法正确。故选CD。
13.可燃冰是一种新能源,它是水和天然气在高压低温下形成的类似冰状结晶物质,主要成分是甲烷,我国可燃冰的开采技术处于世界领先水平,用燃气锅炉烧水时,将500kg初温20℃的水加热到100℃,共燃烧了0.1m3的可燃冰,这个过程中水吸收的热量为______J。完全燃烧0.1m3可燃冰放出的热量为______J,燃气锅炉烧水时的效率为______。[c水=4.2×103J/(kg·℃),可燃冰热值q=6.0×109J/m3]
【答案】1.68×108 6.0×108 28%
【解析】水吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×500kg×(100℃-20℃)=1.68×108J,[2]完全燃烧0.1m3可燃冰放出的热量Q放=Vq=0.1m3×6.0×109J/m3=6.0×108J,[3]燃气锅炉烧水时的效率=28%。
14.如图所示是热机的_____冲程;一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1200r/min,该汽油机每秒钟完成做功_____次。若该汽油机的效率为30%,完全燃烧10kg的汽油放出的热量可以对外做功_____J(汽油的热值为4.6×107J/kg)。
【答案】排气 10 1.38×108
【解析】如图,进气门关闭、排气门打开,活塞上移,是排气冲程。单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1200r/min=20r/s,也就是1s飞轮转动20r,飞轮转动20r,燃气对外做功10次,完成10个工作循环、完成40个冲程。汽油完全燃烧时放出的热量Q放=mq=10kg×4.6×107J/kg=4.6×108J,该汽油机可以对外做功W有用=ηQ放=30%×4.6×108J=1.38×108J。
15.若家用天然气的热值为4.2×107J/m3水的比热容为4.2×103J/(kg•℃).
(1)完全燃烧0.04m3天然气放出的热量是多少?
(2)若某新型天然气灶烧水的效率为40%,完全燃烧0.04m3天然气可使室温下5kg的水温度升高多少?
【答案】(1)1.68×106J;(2)32℃.
【解析】(1)完全燃烧0.04m3天然气可放出的热量:Q放=Vq=0.04m3×4.2×107J/m3=1.68×106J;
(2)被水吸收的热量为Q吸=Q放×40%=1.68×106J×40%=6.72×105J,
因为Q吸=cmΔt,所以Δt== ,
解得:Δt=32℃.
2021学年第十四章 内能的利用第2节 热机的效率综合训练题: 这是一份2021学年第十四章 内能的利用第2节 热机的效率综合训练题,共6页。试卷主要包含了选择题,填空题,实验探究题,计算题等内容,欢迎下载使用。
初中人教版第2节 热机的效率同步训练题: 这是一份初中人教版第2节 热机的效率同步训练题,共6页。
2020_2021学年九年级物理全册第14章内能的利用单元重点题型精选含解析新版新人教版: 这是一份2020_2021学年九年级物理全册第14章内能的利用单元重点题型精选含解析新版新人教版,共16页。试卷主要包含了下列关于热现象说法正确的是,“收官之作,星耀全球”,下列对有关现象的描述,正确的是等内容,欢迎下载使用。