2019年秋九年級物理全冊 第十四章 內能的利用 第2節(jié) 熱機的效率習題（含2019新題）（新版）新人教版

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1、第2節(jié)　熱機的效率 測試時間:20分鐘 一、選擇題 1.(2018青海西寧中考)古語道:“人要實,火要虛”。此話的意思是說做人要腳踏實地,才能事業(yè)有成;可燃物要架空一些,才能燃燒更旺?！盎鹨摗钡哪康氖?　　) A.增大可燃物的熱值 B.降低可燃物的著火點 C.能使可燃物完全燃燒 D.提高可燃物的利用率 答案　D　可燃物要架空一些,才能燃燒更旺?！盎鹨摗钡哪康氖窃龃罂扇嘉锱c空氣的接觸面積,燃燒更旺,更充分,提高可燃物的利用率,故D正確,A、B、C錯誤。 2.(2018山東臨沂中考)小明用煤氣灶燒水時,進行了如下思考,正確的是(　　) A.煤氣燃燒越充分,其熱值越大 B.加熱

2、過程中水的比熱容變大 C.壺內水溫度升高的過程中內能增大 D.水沸騰過程中吸收熱量,溫度不斷升高 答案　C　熱值是燃料的特性,與燃料的種類有關,與燃料的燃燒程度無關,故A錯誤;比熱容是物質本身的一種屬性,與溫度無關,故B錯誤;物體溫度升高,分子熱運動加劇,內能增大,故C正確;水沸騰過程中吸收熱量,溫度保持不變,故D錯誤。 3.(2019廣東廣州博雅中學月考)如圖所示是內燃機的能量流向圖,則熱機效率(η)等于(　　) A.E1E×100% B.E1+E2+E3+E4E×100% C.E1+E3+E4E×100% D.E2E×100% 答案　D　熱機的效率等于用來做有用功的那部分

3、能量與燃料完全燃燒放出的能量之比,根據能量的流向圖可得熱機效率η=E2E×100%=E2E1+E2+E3+E4×100%。 4.(2018廣東東莞翰林實驗學校期中)當加滿95號汽油的汽車由佛山開到珠海后剩了半箱油,剩下的汽油的質量、密度、比熱容和熱值的情況是(　　) A.質量、密度、比熱容和熱值均保持不變 B.密度變?yōu)樵瓉淼囊话?比熱容和熱值不變 C.熱值變?yōu)樵瓉淼囊话?密度和比熱容不變 D.質量變?yōu)樵瓉淼囊话?比熱容和熱值不變 答案　D　質量是指物體所含物質的多少,汽油用去一半后,其質量將減半;汽油的密度、比熱容和熱值,都是汽油的特性,是從不同的角度來描述汽油的特性,汽油用去一半

4、,剩下的汽油的密度、比熱容和熱值不變。故A、B、C錯誤,D正確。 5.(2019山東臨沂四中月考)下列關于熱值說法正確的是(　　) A.燃料燃燒越多,放出的熱量越多,熱值越大 B.2 kg的煤完全燃燒的熱值比1 kg的煤完全燃燒熱值大 C.1 kg煤燃燒放出3×107 J的熱量,則煤的熱值為3×107 J/kg D.熱值是燃料的一種特性,與燃料的質量無關,不同的物質熱值一般不同 答案　D　1 kg某種燃料完全燃燒放出的熱量,叫做這種燃料的熱值,根據q=Qm可知,燃燒燃料越多,放出的熱量越多,熱值不一定大,故A錯誤;燃料的熱值是燃料本身的一種特性,與質量無關,因此2 kg煤的熱值和1

5、 kg煤的熱值一樣大,故B錯誤;由于不確定燃料是否完全燃燒,不能計算煤的熱值,故C錯誤;熱值是燃料的一種屬性,與燃料的質量無關,不同的物質熱值一般不同,故D正確。故選D。 6.(2019湖北黃岡月考)隨州某學校物理小組設計實驗,探究“酒精、煤油、汽油”的熱值(如圖)。甲、乙、丙圖中裝置完全相同,水的質量和初溫及待測燃料的質量也相同。通過測量全部燃料充分燃燒后水的末溫(均未達到沸點)t甲q乙>q丙 B.q甲>q乙=q丙 C.q甲

6、三個燒杯中質量相等的水時,甲圖中水的溫度升高得較低,即酒精燃燒產生的熱量較少,所以酒精的熱值較小,乙和丙兩圖中水升高的溫度相同,且高于甲圖中水升高的溫度,說明煤油和汽油的熱值相同,且大于酒精的熱值。故選C。 7.(2019四川遂寧蓬溪月考)熱機的效率是熱機性能的一個重要指標,下面關于熱機效率的敘述中正確的是(　　) A.在設計和制造上,要不斷改進和革新,以減少各種能量損失,就有可能使熱機的效率達到100% B.兩輛型號相同的小汽車,以相同的速度行駛相同的路程,耗油量小的那輛車效率高 C.使用熱值大的燃料可以提高熱機的效率 D.發(fā)動機的功率越大,熱機的效率越高 答案　B　熱機效率是有

7、效利用的能量與燃料完全燃燒放出的總能量之比,熱機工作過程中存在著各種形式的能量損失,熱機的效率不可能達到100%,故A錯誤;以相同的速度行駛相同的路程,由t=sv可知,兩車所用時間相等,又因為兩車型號相同,故功率相同,由公式W=Pt可知,所做的有用功相同,從而可知,耗油量小的那輛車效率高,故B正確;熱機的效率與燃料的熱值無必然的聯(lián)系,提高燃料的利用率是提高熱機效率的關鍵,故C錯誤;熱機做功越快,表示熱機的功率越大,與效率無關,故D錯誤。故選B。 8.(2018山東青島月考)在質量為5 kg的鐵鍋中放入3 kg水,要把這鍋水從20 ℃加熱到90 ℃[鐵的比熱容等于0.46×103 J/(kg·

8、 ℃),煤炭的熱值等于3.4×107 J/kg],至少需要煤炭(　　) A.259.4 g B.47.7 g C.30.68 g D.無法確定 答案　C　水吸收的熱量Q水=c水m水Δt=4.2×103 J/(kg· ℃)×3 kg×(90 ℃-20 ℃)=8.82×105 J;鐵鍋吸收的熱量Q鐵=c鐵m鐵Δt=0.46×103 J/(kg· ℃)×5 kg×(90 ℃-20 ℃)=1.61×105 J;水和鐵鍋吸收的熱量為Q吸=Q水+Q鐵=8.82×105 J+1.61×105 J=1.043×106 J;如果煤炭放出的熱量全部被水和鐵鍋吸收,則Q放=Q吸, 根據Q放=qm可知,需要煤炭

9、的質量m=Q放q=1.043×106J3.4×107J/kg=0.03068 kg=30.68 g,故C正確。 9.(2018山東曲阜師大附中月考)下列有關熱機效率、燃料熱值、物體內能的說法中,正確的是(　　) A.熱機所用燃料的熱值越大,效率越高 B.熱機所用燃料的化學能轉化成的內能越多,效率越高 C.物體的內能越大,溫度越高 D.摩擦生熱是利用做功的方式來增加物體的內能 答案　D　用熱值大的燃料,燃燒相同質量的燃料可以放出更多的熱量,但用來做有用功的能量不一定多,用來做有用功的能量與燃料完全燃燒產生的能量的比值不一定大,熱機效率不一定高,故A不正確;熱機效率是指熱機用來做有用功

10、的能量與燃料完全燃燒放出能量的比值,與燃料的化學能轉化成的內能的多少無關,故B不正確;物體的內能與物體的質量和溫度都有關系,物體的內能越大,溫度不一定越高,故C不正確;摩擦生熱,克服摩擦力做功,機械能轉化成內能,屬于做功改變物體內能,故D正確。故選D。 10.(2019廣東汕頭潮南月考)兩臺汽油機,甲做的功是乙做的功的1.5倍,甲的效率是25%,乙的效率是30%,那么甲與乙消耗的汽油的質量之比是(　　) A.9∶5 B.5∶9 C.5∶6 D.6∶5 答案　A　甲、乙兩臺汽油機的效率分別是25%,30%,則二者效率之比為5∶6;由熱機效率公式η=Q有用Q總,可得Q總甲=Q有用甲η甲,Q總

11、乙=Q有用乙η乙,則Q總甲Q總乙=Q有用甲η甲∶Q有用乙η乙=1.51×65=9∶5,又因為Q=mq,則甲、乙兩汽油機消耗的汽油質量之比是9∶5,故選A。 二、填空題 11.(2018四川巴中中考)長征二號PT2運載火箭選用液態(tài)氫作燃料,主要是因為液態(tài)氫的　　　　高;火箭外表涂有一層特殊物質,可利用該物質在發(fā)生物態(tài)變化時要　　　　熱,從而避免高速運行的火箭溫度過高。? 答案　熱值　吸 解析　運載火箭采用液態(tài)氫作為火箭的燃料,原因是液態(tài)氫具有較高的熱值,完全燃燒相同質量的液態(tài)氫時,可以釋放出更多的熱量;為保證火箭安全,箭體上涂有一層特殊物質,在高溫下先熔化,再汽化,因為熔化、汽化時要吸收

12、大量的熱,這樣箭體的溫度就不會太高。 12.(2019山東日照莒縣月考)燃料燃燒的過程是　　　　能轉化為　　　　能的過程。在我們學過的知識中,用來說明燃料優(yōu)劣的物理量是　　　　。? 答案　化學　內　熱值 解析　燃料燃燒的過程是化學能轉化為內能的過程;熱值是燃料的一種特性,燃料燃燒的熱值越大,充分燃燒時放出的熱量越多,所以評價燃料的優(yōu)劣的物理量是熱值。 13.(2019四川內江威遠越溪中學月考)實驗室有2 kg酒精,其熱值是3.0×107 J/kg,若從中取0.5 kg酒精完全燃燒放出的熱量是　　　　 J,剩下的酒精的熱值是　　　　。? 答案　1.5×107　3.0×107 J/kg

13、 解析　由q=Qm可知0.5 kg酒精完全燃燒放出的熱量Q=qm=3.0×107 J/kg×0.5 kg=1.5×107 J;剩余的酒精質量減少,體積減小,由于熱值是燃料本身的一種特性,與質量大小、放出熱量多少無關,所以剩下酒精的熱值不變,仍然為3.0×107 J/kg。 14.(2019甘肅武威月考)一臺柴油機的熱機效率為25%,表示的意義是:　　　　　　　的那部分能量,與燃料完全燃燒放出的能量之比為　　　　,用這臺柴油機工作時,完全燃燒2 kg的柴油可做有用功　　　　 J。(柴油的熱值為3.3×107 J/kg)? 答案　熱機用來做有用功　25%　1.65×107 解析　熱機效率等于

14、有用功與燃料完全燃燒放出的能量之比;一臺柴油機的熱機效率為25%,表示的意思是熱機用來做有用功的那部分能量與燃料完全燃燒放出的能量之比為25%;完全燃燒2 kg的柴油放出的熱量Q放=mq=2 kg×3.3×107 J/kg=6.6×107 J,由η=W有用W總得W有=ηQ放=25%×6.6×107 J=1.65×107 J。 三、實驗探究題 15.(2019山東臨沂八中月考)如圖所示,甲、乙、丙三圖中的裝置完全相同。燃料的質量都是10 g,燒杯內的液體質量也相同。 (1)比較不同燃料的熱值,應選擇　　　　兩圖進行實驗;? (2)比較不同物質的比熱容,應選擇　　　　兩圖進行實驗;? (

15、3)水的比熱容為4.2×103 J/(kg·℃),它的物理含義是　　　　　　　　　　　　　　　　;? (4)酒精的熱值為3.0×107 J/kg,完全燃燒10 g酒精放出的熱量為　　　　 J。? (5)此實驗中用到的物理學中最常用的實驗方法是　　　　　　　　　　　　。? 答案　(1)甲、乙　(2)甲、丙　(3)1 kg水溫度升高(或降低)1 ℃所吸收(或放出)的熱量為4.2×103 J (4)3.0×105　(5)控制變量法和轉換法 解析　(1)為了比較不同燃料的熱值大小,要用不同的燃料,加熱質量相同的同一種液體,通過溫度計的示數(shù)高低得出吸熱多少,進而判斷熱值的大小,故應選擇甲和

16、乙兩圖進行實驗;(2)為了比較不同物質的比熱容,需要燃燒相同的燃料,加熱不同的液體,且讓液體的質量和溫度的變化相同,通過比較加熱時間,進而判斷兩種物質比熱容的大小關系,故應選擇甲和丙兩圖進行實驗;(3)水的比熱容為4.2×103 J/(kg· ℃),它的物理含義是1 kg水溫度升高(或降低)1 ℃所吸收(或放出)的熱量為4.2×103 J;(4)完全燃燒10 g酒精放出的熱量為Q放=mq=10×10-3 kg×3.0×107 J/kg=3×105 J;(5)由(1)(2)可知,實驗中用到了控制變量法;通過加熱時間來反映物質吸收熱量的多少,用到了轉換法。 四、計算題 16.(2018四川遂寧月考)完全燃燒2 kg汽油可放出多少熱量?要放出6.0×106 J的熱量,需完全燃燒多少克酒精?(汽油的熱值是4.6×107 J/kg,酒精的熱值是3.0×107 J/kg) 答案　9.2×107 J　200 g 解析　2 kg汽油完全燃燒釋放的熱量Q放=m汽油q汽油=2 kg×4.6×107 J/kg=9.2×107 J;要放出6.0×106 J的熱量,需完全燃燒酒精的質量:m酒精=Qq酒精=6.0×106J3.0×107J/kg=0.2 kg=200 g。 7