熱機的效率-2021-2022學年九年級物理上冊章節(jié)同步和重難點專項訓練(人教版)

第十四章內能的利用第2節(jié)熱機的效率抓基礎·達標練知識點1燃料的熱值1.關于燃料的熱值,下列說法正確的是()A.煤的質量越大,其熱值越大 B.燃料的熱值越大,燃燒放出的熱量越多 C.燃料燃燒不完全時,其熱值變小 D.燃料的熱值是燃料本身的特性,與其他因素無關2.某種燃料________________放出的________與其________之比,叫做這種燃料的熱值。木炭的熱值為3.4×107J/kg,它表示________________________________。完全燃燒2kg的木炭可產生________J的熱量。3.前不久,我國首次用固體燃料運載火箭把“文昌物聯一號”衛(wèi)星成功送上太空。據悉,此次發(fā)射是我國首次通過海上船載發(fā)射平臺執(zhí)行發(fā)射任務?；鸺l(fā)射時要選用熱值________(選填“大”或“小”)的固體燃料,燃料的質量減少,熱值________(選填“變小”或“不變”)。4.質量相同的甲、乙兩種燃料,完全燃燒放出的熱量之比為2:1,則它們的熱值之比為________5.某熱水器用天然氣作燃料給水加熱。已知天然氣的熱值為4.0×107J/m3,2.1m3的天然氣完全燃燒可以放出________J的熱量。知識點2熱機的效率6.關于熱機的效率,下列說法正確的是()A.熱機的效率越高,說明做功越快B.一般情況下,柴油機的效率比汽油機的高C.熱機的效率越高,在做功同樣多的情況下,消耗的能量越多D.熱機損失的能量中,廢氣帶走的能量較少,主要是由于機械摩擦損失的7.關于熱機的效率,下列說法正確的是()A.熱機的效率越高,所做的有用功就越多 B.改進技術后,熱機的效率可達到100% C.使燃料燃燒更充分,可以提高熱機的效率 D.使用熱值高的燃料可提高熱機的效率8.為了節(jié)約能源,需要提高熱機的效率,下列措施不能提高熱機效率的是()A.盡量減少熱機內部各部件間的摩擦B.盡量增加熱機的工作時間C.讓燃料與空氣混合充分,使燃料燃燒得比較完全D.在設計與制造熱機時要不斷改進與創(chuàng)新,以減少能量的損失9.熱機的效率是指用來做________與________放出的能量之比。小明同學閱讀了某汽車發(fā)動機的說明書后,將內燃機的能量流向制成如圖所示的圖表,則該汽車發(fā)動機的效率為________。若該汽車將0.5kg的汽油完全燃燒能夠釋放________J的能量,這些能量能產生________J的有用功。(已知汽油的熱值為4.6×107J/kg)知識點3效率的計算10.用爐子燒水時,將10kg的水從20℃加熱到100℃,燃燒了0.5kg的煤炭。求:[水的比熱容是4.2×103J/(kg·℃),煤炭的熱值是3.0×107J/kg](1)水吸收的熱量；(2)0.5kg煤炭完全燃燒放出的熱量；(3)爐子燒水的效率。11.某種國產汽車,當它在某平直公路上勻速行駛10km時,消耗了2kg的汽油。假設汽車在勻速運動過程中受到的平均阻力是2300N。求:(已知汽油的熱值是4.6×107J/kg)(1)汽油完全燃燒放出的熱量；(2)牽引力所做的功；(3)汽油機的效率。抓重點·提升練12.將一瓶酒精用去三分之一,則剩余酒精的密度、比熱容和熱值()A.密度、比熱容和熱值都不變 B.密度、比熱容和熱值都變?yōu)樵瓉淼娜种﨏.熱值不變,密度、比熱容變?yōu)樵瓉淼娜种?D.熱值變?yōu)樵瓉淼娜种?密度、比熱容不變13.如圖是A、B兩種燃料完全燃燒釋放的熱量Q與其質量m的關系圖像。下列說法正確的是()A.燃料A的熱值比B的大 B.燃料的質量越大時,其熱值越大 C.燃料燃燒越充分,其熱值越大 D.燃料的熱值越大,燃燒放出的熱量越多14.甲、乙兩輛汽車,甲車汽油機的效率比乙車汽油機的效率高,這表明()A.甲車汽油機比乙車汽油機做功多 B.甲車汽油機比乙車汽油機做功快 C.輸出相同的機械能,甲車汽油機消耗的汽油多 D.輸出相同的機械能,甲車汽油機消耗的汽油少15.有經驗的維修師傅,通過觀、聞等方式,就可以初步判斷一臺柴油機的節(jié)能效果。下列判斷方式不可靠的是()A.觀察尾氣的顏色是否發(fā)黑 B.觀察汽車儀表盤顯示的路程 C.聞尾氣中柴油味的濃淡 D.用手置于排氣管附近感受溫度的高低16.根據表中數據,下列判斷正確的是()一些燃料的熱值/(J/kg)A.木柴不燃燒的時候熱值為零B.2kg木炭的熱值比1kg的熱值大C.火箭用液態(tài)氫作燃料,是因為氫具有較大的熱值D.1kg汽油燃燒放出的熱量比1kg酒精燃燒放出的熱量多17.如圖是兩個規(guī)格完全相同的裝置,其中兩只同樣的燒杯內裝有質量相等的水,為了比較酒精和木屑熱值的大小,還必須控制不變的物理量是()A.酒精和木屑燃燒的質量 B.加熱水的時間 C.兩燒杯內水的初溫 D.溫度計最終的示數18.小明家有輛排量1.6L的汽車,行駛100km油耗約為5kg,汽油的熱值為4.6×107J/kg,若這些汽油完全燃燒,可放出________J熱量。燃油汽車產生的________對環(huán)境會造成污染。19.一個成年人參加一次長跑,身體消耗的能量為6.6×106J,這些能量相當于完全燃燒________g干木柴所釋放的熱量。干木柴用掉一半后,剩余干木柴的熱值將________(選填“變大”“變小”或“不變”)。(已知q干木柴＝1.2×107J/kg)20.某物理興趣小組的同學,用煤爐給8kg的水加熱,他們繪制的加熱過程中水溫隨時間變化的圖線如圖所示。若在該過程中4min內完全燃燒了1.4kg的煤,水的比熱容為4.2×103J(kg·℃),煤的熱值約為3×107J/kg,煤完全燃燒放出的熱量是________J。在燒水過程中,________(選填“0～2min“2～4min”或“4～6min”)熱效率最高。21.合理分類和利用垃圾可以保護環(huán)境、變廢為寶。在一定條件下,1t生活垃圾能“榨”出140kg燃料油。若燃料油的熱值為4.0×107J/kg,某城鎮(zhèn)每天產生50t生活垃圾,則這些垃圾“榨”出的燃料油完全燃燒釋放出的熱量為________J。在一標準大氣壓下,這些熱量的30%被質量為500t、溫度為30℃的水吸收,則水溫能升高________℃[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]22.學習了燃料的熱值后,某同學設計了一個比較煤油和菜籽油熱值大小關系的實驗。實驗時,他組裝了如圖甲、乙所示的兩套規(guī)格完全相同的裝置,兩燒杯中水的初溫和質量均相同。(1)實驗時,應控制煤油和菜籽油的________(選填“燃燒質量”或“燃燒時間”)相同,通過觀察________來判斷兩種燃料熱值的大小。(2)實驗中,發(fā)現甲杯中水的溫度較高,則煤油和菜籽油兩種油料中,________的熱值較大。23.如圖所示是小良家的天然氣熱水器,它的熱效率是84%。小良某次洗澡,消耗水的質量為40kg,自來水進熱水器的溫度是24℃,出熱水器的溫度是40℃。則小良這次洗澡消耗天然氣多少立方米？[已知水的比熱容是4.2×103J/(kg·℃),天然氣的熱值是3.2×107J/m3]抓核心·素養(yǎng)練24.國慶長假期間,小李駕駛著裝有32kg汽油的小轎車去300km外的西安旅游。小轎車沿高速公路勻速行駛時,受到的阻力為920N。油箱中的汽油完全燃燒產生的內能有30%轉化為機械能,汽油的熱值為4.6×107J/kg。請你解答:(1)小轎車在此過程中,牽引力所做的功；(2)通過計算說明,小李是否需要在高速服務區(qū)加油。

※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※《參考答案及解析》第2節(jié)熱機的效率1.D【解析】燃料的熱值是燃料本身的特性,與質量的多少是否完全燃燒等因素無關。2.完全燃燒熱量質量1kg木炭完全燃燒放出的熱量為3.4×107J6.8×107【解析】完全燃料2kg的木炭產生的熱量為Q放＝mq＝2kg×3.4×107J/kg＝6.8×107J3.大不變【解析】燃料的熱值是燃料本身的特性,與質量的多少、是否完全燃燒等因素無關。4.2:1【解析】由Q放＝mq可知,當質量一定時,燃料完全燃燒放出的熱量與燃料的熱值成正比。5.8.4×107【解析】完全燃燒2.1m3的天然氣放出的熱量Q放＝Vq＝2.1m3×4.0×107J/m3＝8.4×107J6.B【解析】熱機效率的高低與做功的快慢無關；熱機的效率越高,在做功同樣多的情況下,消耗的能量越少；熱機損失的能量中,廢氣帶走的能量最多。7.C【解析】使燃料燃燒更充分,可以增大有效利用的能量,提高熱機的效率。8.B【解析】熱機的效率跟工作時間無關。9.有用功的能量燃料完全燃燒30%2.3×1076.9×106【解析】該汽車發(fā)動機的效率η＝100%－33%－30%－7%＝30%,0.5kg的汽油完全燃燒放出的熱量Q放＝mq＝0.5kg×4.6×107J/kg＝2.3×107J,這些能量能產生的有用功W＝ηQ放＝2.3×107J×30%＝6.9×106J10.解:(1)水吸收的熱量Q吸＝cm△t＝4.2×103J/(kg·℃)×10kg×(100℃－20℃)＝3.36×106J(2)0.5kg煤炭完全燃燒放出的熱量Q放＝mq＝0.5kg×3.0×107J/kg＝1.5×107J(3)爐子燒水的效率η＝eq\f(Q吸,Q放)＝eq\f(3.36×106J,1.5×107J)＝0.224＝22.4%11.解:(1)汽油完全燃燒放出的熱量Q放＝mq＝2kg×4.6×107J/kg＝9.2×107J(2)汽車勻速行駛時受到的牽引力F＝f＝2300N,牽引力所做的功W＝Fs＝2300N×10000m＝2.3×107J(3)汽油機的效率η=eq\f(W,Q放)＝eq\f(2.3×107,9.2×107J)＝0.25＝25%。12.A【解析】密度、比熱容和熱值都屬于物質的特性,它們的大小與物體的質量、體積均無關。13.A【解析】由圖可知,取A、B相同質量時,QA>QB,根據Q＝mq可知,qA>qB。熱值與燃料的種類有關,與燃料的質量、是否完全燃燒無關。燃料燃燒放出的熱量與燃料的質量和熱值有關。14.D【解析】根據汽油機的效率η＝eq\f(W,Q放)可知,甲車汽油機的效率更高,說明輸出相同的機械能,甲車汽油機消耗的汽油少15.B【解析】尾氣的溫度高,說明散失的熱量多,柴油機的效率低,反之,柴油機的效率高,即節(jié)能。尾氣的柴油味濃、顏色黑都說明柴油沒有充分燃燒,浪費了燃料,這樣,柴油機的效率會低。16.C【解析】熱值與物體的質量、燃燒狀況無關；D中沒有指明是否完全燃燒。17.A【解析】由Q放＝mq可知,燃料燃燒放出的熱量既與燃料的質量有關,又與燃料的熱值有關,所以在設計實驗時應控制燃料燃燒的質量相同。18.2.3×108噪聲(或尾氣)【解析】汽油完全燃燒放出的熱量Q放＝mq＝5kg×4.6×107J/kg＝2.3×108J19.550不變【解析】干木柴的質量m＝eq\f(Q放,q)＝eq\f(6.6×106,1.2×107kg)＝0.55kg＝550g20.4.2×1070～2min【解析】1.4kg煤完全燃燒放出的熱量Q放＝mq＝3×107J/kg×1.4kg＝4.2×107J。圖中三個時間段時間間隔相同,說明燃料完全燃燒放出的熱量相同,0～2min升高的溫度最多,說明吸收的熱量最多,所以其熱效率最高。21.2.8×101140【解析】50t生活垃圾“榨”出的燃料油完全燃燒放出的熱量Q放＝mq＝50×140kg×4.0×107J/kg＝2.8×1011J。水吸收的熱量Q吸＝ηQ放＝2.8×1011J×30%＝8.4×1010J。由Q吸＝cm△t得,水升高的溫度△t＝eq\f(Q吸,cm)＝eq\f(8.4×1010J,4.2×103J/(kg·℃)×500×103kg)＝40℃22.(1)燃燒質量溫度計示數的變化(2)煤油【解析】比較不同燃料的熱值,需燃燒相同質量的燃料,通過觀察溫度計示數的變化來比較兩種燃料熱值的大小。23.解:他洗澡時,水吸收的熱量Q吸＝cm△t＝4.2×103J/(kg·℃)×40kg×(40℃－24℃)＝2.688×106J由η＝eq\f(Q吸,Q放)可得,天然氣放出的熱量Q放＝eq\f(Q吸,η)＝eq\f(2.688×106J,84%)＝3.2×106J,由Q放＝Vq可得,