教科版九年级上册第二章 改变世界的热机3 热机效率同步训练题

这是一份教科版九年级上册第二章 改变世界的热机3 热机效率同步训练题，共6页。试卷主要包含了夯实基础，提升训练等内容，欢迎下载使用。

1、（2020·枣庄）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】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，消耗的的燃料较少，或消耗相同的燃料，做功较多，A错误；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，B正确；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，而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，C错误；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，D错误。故选B。
2、（2020·湖北竹溪初三期末）为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施不能提高热机效率的是（）
A.让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全
B.在设计与制造热机时要不断改进与创新，以减少能量的损失
C.尽量减少热机内部各部件间的摩擦
D.尽量增加热机的工作时间
【答案】D
【解析】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效率，使料充分燃烧、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，A、B、C正确；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，D错误。故选D。
3、（2020·全国初三专题练习）如图是某内燃机能量流向图，该内燃机的效率是（）
A．25% B．40% C ．75% D.35%
【答案】D
【解析】内燃机的效率是有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值，所以热机的效率为100%-25% 40%=35%，故选D。
4、（2019·菏泽）小明家有辆排量1.6L的汽车，行驶100km油耗约为5kg，汽油的热值为4.6×107J/kg，若这些汽油完全燃烧，可放出_________J热量，燃油汽车产生的_________对环境会造成污染。
【答案】2.3×108 噪声（或尾气）
【解析】这些汽油完全燃烧放出的热量Q=mq=5kg×4.6×107J/kg=2.3×108J；燃油汽车产生的噪声（或尾气）会对环境会造成污染。
5、（2019·徐州初三二模）如图是汽车四冲程发动机的一个冲程示意图，下列说法正确的是（）
A.该冲程是做功冲程 B.该冲程机械能转化为内能
C.这种汽车对环境没有污染 D.此发动机的效率可达90%
【答案】 A
【解析】图中两气门都关闭,活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，.做功冲程高压燃气推动活塞做功,将内能转化为机械能，燃料燃烧产生的废气会对环境产生污染，内燃机的效率约20%~45%。故选A。
6、（2019·盐城）用天然气灶将-壶质量为2kg、初温为30℃的水加热到80℃,消耗了16g天然气。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值为4.2×107J/kg,则天然气完全燃烧放出的热量为J，水吸收的热量为J,天然气灶烧水的效率为%。
【答案】6.72×105 4.2×105 62.5
【解析】天然气完全燃烧放出的热量Q=mq=4.2×107J/kg×0.016kg=6.72×105J，水吸收的热量Q吸＝c水m（t﹣t0）=4.2×103J/(kg·℃) ×2kg×（80℃-30℃）=4.2×105J，天然气灶烧水的效率。
二、提升训练
1、（2020·甘孜州）下列关于热值和热机效率的说法，正确的是（）
A.使燃料燃烧更充分，可以增大热值
B.使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
C.柴油机的热机效率通常为100%
D.燃料燃烧释放的热量越大，热值越大
【答案】B
【解析】热值是燃料的特性，与燃烧情况无关，A错误；使燃料燃烧更充分，可以增大有效利用的能量，提高热机的效率，B正确；任何机器的做功时都不可避免的做额外功，效率不可能达到100%，C错误；热值是燃料的特性，与放出热量的多少无关，D错误。故选B。
2、（2019·常德）前不久，据河南南阳炒作很热的“水氢发动机”的宣传说，“水氢发动机”可以利用水来制取氢气，从而为发动机提供高能燃料。中央电视台对此作了专题报道，认为目前的技术尚不成熟，所谓的“水氢发动机”要真正投入使用还有很长的路要走。对此，下列分析不正确的是( )
A.氢气燃烧无污染是“水氢发动机”备受关注的原因之一
B.氢气是发动机的一种理想燃科，是因为氢气的热值大
C.“水氢发动机”是利用内能做功的机械
D.目前利用水制取氢气耗能高，因此水氢发动机的效率很高
【答案】D
【解析】氢气燃烧生成水，其燃烧无污染是最大的优点，因此也是“水氢发动机”备受关注的原因之一，A正确；因为氢气的热值高、密度小，所以氢气是发动机的种理想燃料, B正确；“水氢发动机”是利用氢气燃烧释放的内能来对外做功，从而推动机器运转，C正确；利用水制取氢气耗能高，即消耗其他形式的能量多于氢燃烧释放的内能，且内能不可能全部转化为机械能，所以水氢发动机”的效率较低,这也是它没有真正投入使用的重要原因，D错误。故选D。
3、（2019·苏州）如图所示，在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速下压，棉花被点燃。此过程的能量转化方式与汽油机的 冲程相同。某效率为25%的汽油机在一次工作中消耗了4kg汽油，该汽油机对外做的机械功为 J。（汽油热值为4.6×107J/kg）
【答案】压缩 4.6×107
【解析】在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮，用力将活塞迅速向下压，棉絮燃烧起来；说明压缩筒内空气做功，使空气的内能增大，温度升高；压缩过程中，活塞的机械能转化为空气的内能，故该过程中，与内燃机的压缩冲程相同；汽油完全燃烧放出的热量Q放＝mq＝4kg×4.6×107J/kg＝1.84×108J；输出的机械能为：E＝ηQ放＝25%×1.84×108J＝4.6×107J。
4、（2019·吉林中考二模）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,消耗然油1.5kg,已知汽车的奉引力是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】汽车行驶速度， ①错误；消耗的燃油完全燃烧放出的热量Q=mq=1.5kg×4.6×107J/kg =6.9×107J， 故②正确；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P= Fv= 2000N×20m/s=40000W=40kW,③错误;汽车发动机的做的功W=Fs=2000N×6.9×103m=1.38×107J,汽车发动机的效率,④正确。故选D。
5、（2019·泰安）某载重汽车自重12t，车轮与地面的总接触面积为0.5m2，汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶时，柴油发动机的功率为210kW，每行驶43s消耗柴油700g，柴油的热值为4.3×107J/kg。下列说法中（）
①完全燃烧700g柴油放出的热量为3.01×109J
②该柴油发动机效率为30%
③汽车的牵引力为1.05×104N
④若公路所能承受的最大压强为8×105Pa，汽车最多能装载40t的货物
A．只有①②正确 B．只有③④正确C．只有①③正确D．只有②③正确
【答案】D
【解析】①完全燃烧700g干木柴放出的热量Q放＝m柴油q＝0.7kg×4.3×107J/kg＝3.01×107J，①错误；②柴油发动机做功：W＝Pt＝210×103W×43s＝9.03×106J，柴油发动机的效率，②正确；汽车速度v＝72km/h＝20m/s，由得，汽车的牵引力，故③正确；由得，公路所能承受的最大压力F＝pS＝8×105Pa×0.5m2＝4×105N，汽车与货物的质量之和，汽车最多能装载货物质量m＝m总﹣m车＝40t﹣12t＝28t，故④错误。
综上，①④错误，②③正确。故选D。
6、（2020·岳阳）某型号汽车整车与驾驶员的总质量是2060kg，驾驶员驾驶该汽车在平直公路上匀速行驶进行车型测试，测试过程中消耗汽油的体积为1.5×10-3m3（g=10N/kg，ρ汽油=0.7×103kg/m3，q汽油=4.5×107J/kg，）求：
(1)汽车与驾驶员的总重力；
(2)测试过程中消耗汽油的质量；
(3)假设汽油完全燃烧，汽油机的效率为40%，汽车在测试过程中做的有用功是多少。
【答案】(1)20600N (2)1.05kg (3)1.89×107J
【解析】(1)汽车与驾驶员的总重力G=mg=2060kg×10N/kg=20600N；
(2)测试过程中消耗汽油的质量m汽油=ρ汽油V=0.7×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.05kg；
(3)汽油完全燃烧放出的热量Q放=m汽油q汽油=1.05kg×4.5×107J/kg=4.725×107J，汽车在测试过程中做的有用功
W有=Q放η=4.725×107J×40%=1.89×107J。