14.2 热机的效率—人教版九年级全一册物理同步练习

14.2热机的效率

姓名:_____________ 年级:____________ 学号:______________

试题1:

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

试题2:

煤油被用掉1/3以后，剩余的煤油（）

A．比热容和热值都不变B．比热容减小和热值不变

C．比热容不变和热值减小D．比热容和热值都减小

试题3:

人民网北京1月15讯：国防科工委组织研究的50吨级液氢液氧运载火箭发动机今天在京进行了200秒热试车，试验取得圆满成功，这将为我国今后发展卫星技术、高空探测和载人航天发挥重大作用。该发动机的燃料之所以采用液氢，是因为液氢具有（）

A.较高的燃点

B.较大的比热容

C.较高的沸点

D.较大的热值

试题4:

甲、乙两种燃料完全燃烧时的Q一m图象如图所示，则甲、乙两种燃料的热值q关系是( )

A．q甲＞q乙

B．q甲＜q乙

C．q甲=q乙

D．条件不足，无法判断

试题5:

柴油机的效率一般不汽油机高，其主要原理是( )

A．柴油的热值大于汽油的热值

B．柴油机有喷油嘴，可以向气缸内喷燃料，而汽油机不能喷燃料，使得燃料不足C．柴油机压缩时，压缩程度（压缩比）大，燃烧时燃气压强更大，推动活塞做功较多D．柴油机一般比汽油机做得更精细、轻便、无用功小

试题6:

甲内燃机比乙内燃机的效率高，表示( )

A．甲的功率比乙的大

B．甲燃烧需要的燃料比较少

C．工作时间相同，甲耗油较少

D．甲用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧所放出的能量的比值比乙大

试题7:

甲、乙两台热机，甲的效率比乙的低，其含义是（）

A．甲比乙做的有用功少

B．甲比乙消耗的燃料多

C．在做相同有用功的条件下，甲消耗的燃料多

D．在做相同有用功的条件下，甲损失的能量少

试题8:

下面是小明同学的“物理学习笔记”中的摘录，其中正确的是( )

A．燃料的热值与燃料的质量有关系

B．分子间相互作用的引力和斥力是不同时存在的

C．温度越高的物体含有的热量越多

D．做功和热传递在改变物体的内能上是等效的

试题9:

下列提高热机效率的方法中，不可行的是( )

A、减少各种热损失

B、加润滑油，减少机器部件间的摩擦

C、减少消耗的总能量

D、充分利用废气的能量，如建热电站

试题10:

热机的效率较低，为了提高热机的效率，你认为下列方法目前不可能实现的是( ) A．尽量减少因克服摩擦力而额外消耗的能量B．尽量使燃料充分燃烧

C．想办法把燃料放出的热量全部用来做有用功D．尽量减少各种热损失

试题11:

一般来说，柴油机的效率高于汽油机的效率，这表明( )

A．柴油机做功多

B．柴油机做功快

C．柴油机消耗柴油少

D．柴油机将内能转化为机械能的比例大

试题12:

一箱汽油用掉一半后，以下说法中正确的是( )

A．油的密度变为原来的一半 B．油的比热容变为原来的一半

C．油的质量变为原来的一半 D．油的热值变为原来的一半

试题13:

一杯酒精减少一半后，则（）

A．热值和比热都不变 B．热值减半、比热不变

C．热值和比热都减半D．热值不变、比热减半

为节约能源，需提高热机的效率，下列措施不能提高效率的是（）A．尽量使燃料充分燃烧B．尽量减少热机部件间的摩擦

C．尽量减少废气带走的热量D．尽量增加热机的工作时间

试题15:

关于燃料的热值，下列说法正确的是（）

A．燃料的热值与燃料的燃烧情况有关

B．容易燃烧的燃料的热值一定大

C．煤的热值比干木柴的大，煤燃烧放出的热量比干木柴放出的热量多D．0.5Kg煤油和1.5Kg煤油的热值一样大

试题16:

一箱汽油用去一半后，剩下的汽油（）

A.比热容、密度不变，热值减半

B.比热容、密度、热值均不变

C.比热容、密度、热值均减半

D.比热容减半，密度、热值不变试题17:

一支蜡烛在燃烧的过程中，它的( )

A．质量变小，比热容变小，热值变小、密度不变

B．质量变小，比热容变小，热值不变、密度不变

C．质量不变，比热容不变，热值变小、密度变小

D．质量变小，比热容不变，热值不变、密度不变

试题18:

一箱汽油用掉一半后，剩下的一半汽油与原来的一箱汽油相比（）比热容变为原来的一半 B. 质量变为原来的一半

C.热值变为原来的一半

D.密度变为原来的一半

关于以下实例的分析，正确的是（）

A. 大型飞机很多零件采用密度小的合金材料制成，是为了增加自身质量

B. 火车轨道铺在枕木上，是为了减小压强

C. 汽车轮胎上刻有凹凸不平的花纹，是为了减小摩擦

D. 汽油机工作时，输出功率越大效率越高

试题20:

下列关于热值的说法正确的是()

A.燃料燃烧越充分,热值越大

B.2 kg的煤完全燃烧比1 kg的煤完全燃烧热值大

C.1 kg煤燃烧放出3×105 J的热量,则煤的热值为3×105 J/kg

D.热值是燃料的一种属性,与燃料的质量无关,不同的物质热值一般不同

试题21:

某种国产汽车，当它在某平直公路上以20m/s速度匀速行驶时，每百公里的油耗为6L．当汽车行驶500s，则汽车消耗的汽油是________L．假设汽车在运动过程中受到的平均阻力是495N．则汽油机的效率是________%（已知汽油的热值是3.3×107J/L）。

试题22:

用煤气灶把2kg、初温为20℃的水加热到70℃，消耗了20g煤气。已知水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），煤气的热值为4.0×107J/kg，则水吸收的热量为______J，煤气灶烧水的效率为______。

试题23:

某燃气热水器将20kg的水从10℃加热到60℃，完全燃烧了0.21m3的煤气。水吸收的热量

是J．热水器烧水的效率是。[已知水的比热容为4.2×103J/（kg?℃），煤气的热值为

4×107J/m3]

试题24:

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) 试题25:

汽车的发动机常用水作为降温的物质,这是水的较大的缘故。汽油的热值是4.6×107 J/kg,1 kg 汽油完全燃烧放出的热量是J。目前热机的效率还比较低,在热机的能量损失中,

带走的能量最多,设法利用这部分能量,是提高燃料利用率的重要措施。

试题26:

在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中,烧杯中加入200 g的水,测得初始温度为45 ℃。如图所示,用酒精灯加热一段时间后温度计的示数为℃,则水吸收的热量为J,这些热量相当于完全燃烧g 酒精放出的热量。(水的比热容为c水=4.2×103 J/(kg·℃),酒精热值为q=3.0×107 J/kg)

试题27:

某物理兴趣小组的同学，用煤炉给l0kg的水加热，同时他们绘制了加热时水温随时间变化的图线（如图所示）。若在6min内完全燃烧了2kg的煤，水的比热容为4.2×103J/（kg?℃），煤的热值为3×107J/kg。求：

（1）煤完全燃烧产生的热量是J

（2）在烧水过程中，（选填“0～2min”、“2～4min”或“4～6min”）煤炉烧水时的热效率最高，其值为。

试题28:

截至2019年4月14日，泸州云龙机场已开通31条航线。从云龙机场飞往北京的某航班在水平跑道上加速的初始阶段，牵引力沿水平方向，大小为9.2×104N，经过的路程为1000m，则牵引力所做的功为______J；若飞机发动机的效率为25%，在此过程中，消耗的汽油为______kg，这些汽油的体积为______m3．（取汽油的密度ρ=0.7×103kg/m3，汽油的热值q=4.6×107J/kg）

试题29:

用煤气灶把2 kg、初温为30 ℃的水烧到80 ℃，消耗了20 g煤气，已知水的比热容4.2×103J/(kg·℃)，煤气的热值为4.2×107J/kg，煤气灶烧水的效率为________%。

试题30:

用煤气灶把1kg、初温为20℃的水烧到70℃，消耗了10g煤气．已知水的比热容是4.2×103J/（kg?℃），煤气的热值为4.2×107J/kg，则水吸收的热量为J，煤气完全燃烧放出的热量为J，煤气灶烧水的效率为．

试题31:

小天收集了一些数据填在下表中，如果该车满载货物后在平直的公路上匀速行驶100km，货车受到的阻力是车重的0.1倍，那么在此过程中：（g取10N/kg）

（1）该货车牵引力是多少？牵引力所做的功是多少？

（2）燃油完全燃烧放出的热量是多少？

（3）该货车发动机的效率是多少？

答案

试题1答案: B

【解析】

A．热值是燃料的特性，与燃烧情况无关，故A错误；

B．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，故B正确；

C．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%，故C错误；

D．热值是燃料的特性，与放出热量的多少无关，故D错误。

故选B。

试题2答案:A

解：

比热容和热值都是物质的一种特性，不随物体的质量和体积的大小而变化，所以煤油被用掉以后，剩余的煤油比热容和热值都不变．

故选：A．

试题3答案: D

试题4答案: A

解：

取相同质量m0，由图可知，Q甲＞Q乙，

∵q=，

∴q甲＞q乙．

故选A．

试题5答案:C

解：

柴油机的效率比汽油机的效率高说明柴油机损耗的能量比汽油机损耗的能量少．是因为柴油机在压缩冲程中，压缩的程度比汽油机大，燃烧更充分，燃气产生的压强更大，转化成的有用功更多．故选C．

试题6答案:D

解：

A、热机效率的高低和功率的大小没有直接的联系，故A错误；

B、甲的效率高说明汽油的化学能转化为机械能的百分比大，不是用的燃料少，故B错误；

C、做相同的功，甲耗油较少，与工作时间无关，故C错误；[来源:学科网]

D、甲用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧所放出的能量的比值比乙大，故D正确．

故选D．

试题7答案: C

试题8答案: D

解：

A、热值是燃料的属性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，故A错误；

B、分子间同时存在相互作用的引力和斥力，故B错误；

C、热量是个过程量，只有发生热传递时说物体吸收或放出多少热量，不能说物体具有或含有多少热量，故C错误；

D、做功以能量转化的方式改变物体的内能，热传递用能量转移的方式改变物体的内能，它们在改变物体内能上是等效的，故D正确．

故选D．

试题9答案: C

试题10答案: C

试题11答案: D

解：

热机做功的多少与消耗燃料的多少与其工作的时间有直接关系，但与热机的效率没有关系．热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，效率越高，说明热机将内能转化为机械能的比例越大，因此，选项ABC说法错误，只有D说法正确．

故选D．

试题12答案: C

试题13答案: A

试题14答案: D

试题15答案: D

试题16答案: B

试题17答案: D

解：

蜡烛在燃烧过程中，所含物质的多少在改变，所以质量变小，但是密度、比热容和热值只与物质的种类有关，与所含物质的多少无关，因此一支蜡烛在燃烧过程中，密度、比热容和热值不变．

故选D．

试题18答案: B

试题19答案: B

【解析】

A．大型飞机很多零件采用密度小的合金材料制成，是为了减小自身质量，故A错误；

B．火车轨道铺在枕木上，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故B正确；

C．汽车轮胎上刻有凹凸不平的花纹，是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故C错误；D．热机效率是指热机用来做有用功的能量和燃料完全燃烧放出的热量的比值，与输出功率无关，故D错误。

故选B。

试题20答案: D

解析：

燃料的热值仅与燃料的种类有关,与燃料的燃烧程度和质量无关,故A、B错误,D正确;由于不确定这1 kg的煤是否完全燃烧,所以不能根据燃烧放出的热量来计算煤的热值,故C错误。

试题21答案: 0.6；25。

【解析】

（1）由v＝得汽车行驶距离：

s＝vt＝20m/s×500s＝10000m＝10km，

因为每百公里的油耗为6L，

所以行驶10km（公里）消耗汽油：

V＝×6L＝0.6L；

（2）汽油完全燃烧放出的热量：

Q放＝Vq＝0.6L×3.3×107J/L＝1.98×107J，

因为汽车匀速行驶，

所以汽车牵引力：

F＝f＝495N，

牵引力做功：

W＝Fs＝495N×10000m＝4.95×106J，

汽油机的效率：

η＝＝×100%＝25%。

试题22答案: (1). 4.2×105(2). 52.5%

【解析】

(1)水吸收的热量

Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(70℃-20℃)=4.2×105J

(2)20g煤气完全燃烧放出的热量

Q放=mq=20×10-3kg×4.0×107J/kg=8×105J

燃气灶烧水的效率

试题23答案:4.2×106；50%。

【解答】

（1）水吸收的热量：

Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×20kg×（60℃﹣10℃）＝4.2×106J；（2）这些煤气完全燃烧放出的热量：

Q放＝qV＝4×107J/m3×0.21m3＝8.4×106J，

热水器烧水的效率：

η＝＝×100%＝50%。

试题24答案:

(1). 1.68×108(2). 6.0×108(3). 28%

【解析】

(1)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%

试题25答案: 比热容 4.6×107废气

试题26答案: 95 4.2×104 1.4

解析：

由图可知,温度计的分度值为1 ℃,示数为95 ℃。水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×0.2 kg×

(95 ℃-45 ℃)=4.2×104 J。由题知,Q放=Q吸=4.2×104 J,由Q放=mq得,需要完全燃烧酒精的质量m'=

=0.0014 kg=1.4 g。

试题27答案:

（1）已知煤的质量和热值，利用Q＝mq可求得煤完全燃烧产生的热量；

（2）由图知，0﹣2min时间加热，水升高的温度最高可知其热效率最高；

由图知，经过0～2min时间加热，水升高的温度值，利用吸热公式求水吸收的热量；

烧水时的热效率（热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比）。

【解答】解：

（1）煤完全燃烧产生的热量Q放＝mq＝2kg×3×107J/kg＝6×107J；

（2）图中所示在0～2min时间内，水的温度升高最快，所以该时间段热效率最高，

在0～2min时间内煤完全燃烧产生的热量Q放1＝Q放＝×6×107J＝2×107J；

在0～2min时间内水吸收的热量Q吸1＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×10kg×（50℃﹣20℃）＝1.26×106J；

煤炉烧水时的热效率η＝＝×100%＝6.3%。

故答案为：（1）6×107；（2）0～2min；6.3%。

试题28答案: 9.2×1078 11.42

【解析】

解：（1）小汽车行驶1000m，牵引力做的功为W=Fs=9.2×104N×1000m=9.2×107J；

因为η=，

所以发动机做的功为W总===3.68×108J；

（2）汽油完全燃烧放出的热量为Q=W总=3.68×108J，

因为Q=mq，

所以消耗的汽油质量为m===8kg。

（3）由ρ=可得，这些汽油的体积V==≈11.42m3。

故答案为：9.2×107；8；11.42。

（1）已知牵引力和行驶路程，可以得到牵引力做的功；已知发动机效率和牵引力做的功，可以得到发动机做的功；

（2）已知发动机做的功和汽油热值，可以得到消耗汽油的质量。

（3）根据求得汽油的质量，利用密度公式变形可求得这些汽油的体积。

此题是一道力学综合的应用题，考查了功、密度公式的应用、热值和热效率，掌握基本公式是正确解答的关键。

试题29答案: 40%

试题30答案:

解：（1）水吸收的热量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（70℃﹣20℃）=2.1×105J；

（2）10g煤气完全燃烧放出的热量：Q放=mq=0.01kg×4.2×107J/kg=4.2×105J；

（3）煤气灶烧水的效率：

η=×100%=×100%=50%．

故答案为：2.1×105；4.2×105；50%．

试题31答案:

解：

（1）满载货物时货车的总质量：m＝m车+m货＝1.5t+2.5t＝4t＝4×103kg，货车的总重力：G＝mg＝4×103kg×10N/kg＝4×104N，

由题意知，货车受到的阻力：f＝0.1G＝0.1×4×104N＝4×103N，

因为该车满载货物后在平直的公路上匀速行驶，

所以，根据二力平衡条件可知，该货车受到的牵引力：F＝f＝4×103N。

匀速行驶100km，牵引力所做的功：W＝Fs＝4×103N×100×103m＝4×108J。（2）由表格数据可知，货车满载百公里油耗为20L，

即货车行驶100km消耗燃油的体积：V燃油＝20L＝20dm3＝0.02m3，

由ρ＝得，消耗燃油的质量：

m燃油＝ρ燃油V燃油＝0.8×103kg/m3×0.02m3＝16kg，

燃油完全燃烧放出的热量：

Q放＝m燃油q燃油＝16kg×5×107J/kg＝8×108J。

（3）该货车发动机的效率：

η＝×100%＝×100%＝50%。

答：（1）该货车的牵引力是4×103N；牵引力所做的功是4×108J；

（2）燃油完全燃烧放出的热量是8×108J；

（3）该货车发动机的效率是50%。