人教版九年级物理同步训练培优卷：14.2热机的效率

作者UID:18421373

日期: 2024-11-24

同步测试

单选题

2023年5月30日，长征二号F遥十六运载火箭搭载神舟十六号载人飞船成功发射（如图）。火箭使用一种叫做偏二甲肼的液体燃料，是因为该燃料具有较大的（　　）

下列过程中，把化学能转化为内能的是（）

A、钻木取火

B、木柴燃烧

C、植物光合作用

D、水泵把水抽到高处

轿车行驶过程中，油箱中汽油逐渐减少，剩余汽油的热值、密度变化情况为（）

A、热值不变，密度不变

B、热值不变，密度变小

C、热值变小，密度不变

D、热值变小，密度变小

下列说法中不正确的是（　　）

A、燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多

B、完全燃烧2m³热值为4.0×10⁷J/m³的天然气可以获得8.0×10⁷J的热量

C、永动机是不可能制成的，因为它违背了能量守恒定律

D、尽量使燃料充分燃烧可以提高热机的效率

2022年，我国处于使用状态的汽车数量近2亿辆。若每辆汽车每年耗油1.8t，汽车内燃机的效率平均值取30%。如果能把内燃机的效率提高到36%，全国每年可以节约燃油（　　）

A、 6×10¹⁰ t

B、 3.6×10⁹ t

D、 3.6×10⁷t

2023年5月10日，长征七号遥七运载火箭托举天舟六号货运飞船成功发射(如图)，并在5月11 日5时16分，成功对接于空间站天和核心舱后向端口.下列有关说法正确的是（）

A、火箭发动机是最高效的热机，其效率可以达到100%

B、火箭外壳要求轻巧、耐高温，说明外壳材料密度大、熔点高

C、火箭升空过程中与空气摩擦，是通过做功的方式使火箭内能增加

D、对接成功后，以核心舱为参照物，天舟六号货运飞船是运动的

双燃料汽车以天然气或汽油作为燃料，如图所示是某双燃料汽车发动机工作时的某冲程示意图。下列说法中正确的是（）

A、燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多

B、即使以天然气为燃料，汽车发动机的效率也达不到100％

C、此为排气冲程

D、汽油与天然气相比，燃烧汽油对环境的污染较小

汽油的热值是4.6×10⁷J/kg，沼气的热值约为2×10⁷J/m³ ，则完全燃烧0.5kg的汽油所放出来的热量如果由沼气来提供，需要沼气的体积是下列选项的哪一个？（）

我们经常会看到一边行驶一边向空中喷雾的汽车，人们形象地将它称为雾炮车，如图所示。喷向空中的水雾能使尘埃粒子快速沉降到地面，起到净化空气的作用。下列关于雾炮车的说法中正确的是（　　）

A、若雾炮车一直保持速度大小不变在工作，则行驶过程中车的动能不变

B、该雾炮车发动机四个冲程中的做功冲程实现了机械能转化为内能

C、如果雾炮车汽油机里的单个汽缸每秒对外做功20次，则单个汽缸每秒完成40个冲程

D、若汽油的的热值为4.6×10⁷J/kg，则完全燃烧0.2kg汽油放出的热量是9.2×10⁶J

用酒精灯将试管内的水加热至一定程度，发现试管口的木塞被冲出，如图所示。下列描述正确的是（　　）

A、酒精燃烧过程中，其热值不断减小

B、水蒸气对木塞做功，把内能转化为机械能

C、水蒸气对木塞做功的过程，与汽油机压缩冲程的原理相同

D、试管口的“白气”是水蒸气

某机器的能量流向如图，其机械效率为η，则该机器（）

A、若是电动机，则E₀一定是电能

B、若是热机，则 $\text{[math]}$

C、若是热机，则 $\text{[math]}$

D、 η=100%，因为E₀=E₁+E₂

对于 $\text{[math]}$ 的理解，下列说法正确的是（）

A、热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比

B、燃料燃烧不充分时，部分能量将被浪费掉，热值将减小

C、燃料燃烧时，放出的热量越多，燃料的热值越大

D、某种燃料的热值大小与是否充分燃烧无关

如图所示为某种型号的由柴油机提供动力的水泵机组，它的优点是重量轻，体积小，功率大，省时省油。若该水泵机组的效率为40%，正常工作1小时可以将54m³的水抽到20m高处，则下列说法中不正确的是（取g＝10N/kg，q_柴油＝4.3×10⁷J/kg）（　　）

A、柴油机通过做功冲程将内能转化为机械能

B、水泵机组对水做功1.08×10⁷J

C、水泵机组的有用功功率为3000W

D、上述过程水泵机组消耗的柴油约 6.3kg

汽油机、柴油机是最常见的热机，关于这两种热机，下列说法中错误的是（）

A、燃料燃烧时将化学能转化为燃气的内能

B、做功冲程将燃气的内能转化为飞轮的机械能

C、压缩冲程将飞轮的机械能转化为气缸里气体的内能

D、汽油的热值比柴油高，所以汽油机的效率可以达到100%

小美在老师指导下进行了以下实验：甲、乙两烧杯各装100g水，用酒精灯加热甲烧杯，煤油灯加热乙烧杯，直至杯内水沸腾1分钟即熄灭该灯，测得消耗酒精4g、煤油2.5g。她根据实验数据绘制了水温与加热时间关系的图像（如图）。若水沸腾前质量不改变，同一杯水沸腾前后单位时间内吸收的热量相等， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，则下列说法正确的是（）

A、整个过程，甲杯中的水吸收的热量更多

B、前3分钟，乙杯中的水吸收的热量为 $\text{[math]}$

C、消耗的煤油完全燃烧放出的热量为 $\text{[math]}$

D、酒精灯加热的效率为28%

填空题

汽油机在工作过程中将机械能转化为内能的冲程是；汽油的热值是4.6×10⁷J/kg，完全燃烧40g的汽油所释放的热量为J。

为了减少环境污染，共建绿水青山的美好生态，我市部分农村地区已经用上了天然气烧水煮饭。设天然气热值为4.2×10⁷J/kg，完全燃烧0.5kg天然气放出的热量为J；若这些热量的50%被50kg、30℃的水吸收，在标准大气压下能使水的温度升高到 ℃。[c_水＝4.2×10³J/（kg•℃）]

在热机的各种热损失中，不仅带走的能量最多，而且它也给环境带来了污染；汽车尾部的浓烟是由于燃料在气缸内部燃烧造成的。

2017年5月18日，中共中央、国务院致电祝贺我国首次海域天然气水合物试采成功．天然气水合物（Natural Gas Hydrate），因其外观像冰、遇火即可燃烧而俗称“可燃冰”，如图所示，它燃烧后仅会生成少量的二氧化碳和水，污染比（只填一种）等传统能源小很多，是一种绿色清洁能源；根据中央电视台报道，同一辆汽车一次加100L天然气能跑300km的话，加入相同体积的可燃冰就能跑50000km，这说明可燃冰与天然气相比具有更大的。

随着科学技术的创新，厨余垃圾也能变航空燃油，若此航空燃油的热值为4.0×10⁷Jkg，完全燃烧15g这种航空燃油可以释放J的热量，这些热量的70%被10kg的水吸收，则水升高的温度为℃。[c_水=4.2×10³J/(kg·℃)]

实验探究题

小明同学学习了燃料的热值后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，而水的比热容已知。（注：燃料完全燃烧放热用Q_放=mq计算，某燃料的热值用q表示；其质量用m表示）。己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了如图所示的装置进行实验，记录结果见表：

燃料	加热前的水温/^oC	燃料燃尽后水温/^oC
煤油	25	100
菜籽油	20	100

学习了燃料的热值后，小王自己设计实验来探究酒精和碎纸片的热值大小。

简答题

小明用图中的实验装置加热水，他查出酒精热值为 $\text{[math]}$ ，水的比热容为 $\text{[math]}$ ，温度计测出烧杯中水的温度 $\text{[math]}$ ，用电子秤测出烧杯中水的质量 $\text{[math]}$ 及酒精灯中酒精的质量 $\text{[math]}$ ，接着用酒精加热水一定时间后，水仍未沸腾，水减少的质量忽略不计，用温度计测出此时水的温度为 $\text{[math]}$ 。以上条件能否求出此装置加热水的效率 $\text{[math]}$ ？如果能，写出 $\text{[math]}$ 的表达式如果条件不足，写出必须补充的物理量的测量步骤和符号，并写出 $\text{[math]}$ 的表达式。（ $\text{[math]}$ 用题目已知及补充的物理量符号表示）

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