2019年秋九年級物理全冊 第十四章 內(nèi)能的利用 第2節(jié) 熱機(jī)的效率習(xí)題（含2019新題）（新版）新人教版

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1、第2節(jié)　熱機(jī)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。“火要虛”的目的是增大可燃物與空氣的接觸面積,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(jìn)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(nèi)水溫度升高的過程中內(nèi)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(guān),與燃料的燃燒程度無關(guān),故A錯誤;比熱容是物質(zhì)本身的一種屬性,與溫度無關(guān),故B錯誤;物體溫度升高,分子熱運動加劇,內(nèi)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(xué)月考)如圖所示是內(nèi)燃機(jī)的能量流向圖,則熱機(jī)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(jī)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(jù)能量的流向圖可得熱機(jī)效率η=E2E×100%=E2E1+E2+E3+E4×100%。 4.(2018廣東東莞翰林實驗學(xué)校期中)當(dāng)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(zhì)量、密度、比熱容和熱值的情況是(　　) A.質(zhì)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(zhì)量變?yōu)樵瓉淼囊话?比熱容和熱值不變 答案　D　質(zhì)量是指物體所含物質(zhì)的多少,汽油用去一半后,其質(zhì)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(guān)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(zhì)量無關(guān),不同的物質(zhì)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(jù)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(zhì)量無關(guān),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(zhì)量無關(guān),不同的物質(zhì)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(xué)校物理小組設(shè)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(zhì)量和初溫及待測燃料的質(zhì)量也相同。通過測量全部燃料充分燃燒后水的末溫(均未達(dá)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(zhì)量相等的水時,甲圖中水的溫度升高得較低,即酒精燃燒產(chǎn)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(jī)的效率是熱機(jī)性能的一個重要指標(biāo),下面關(guān)于熱機(jī)效率的敘述中正確的是(　　) A.在設(shè)計和制造上,要不斷改進(jìn)和革新,以減少各種能量損失,就有可能使熱機(jī)的效率達(dá)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(jī)的效率 D.發(fā)動機(jī)的功率越大,熱機(jī)的效率越高 答案　B　熱機(jī)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(jī)工作過程中存在著各種形式的能量損失,熱機(jī)的效率不可能達(dá)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(jī)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(jī)效率的關(guān)鍵,故C錯誤;熱機(jī)做功越快,表示熱機(jī)的功率越大,與效率無關(guān),故D錯誤。故選B。 8.(2018山東青島月考)在質(zhì)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(jù)Q放=qm可知,需要煤炭

9、的質(zhì)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(guān)熱機(jī)效率、燃料熱值、物體內(nèi)能的說法中,正確的是(　　) A.熱機(jī)所用燃料的熱值越大,效率越高 B.熱機(jī)所用燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能越多,效率越高 C.物體的內(nèi)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(nèi)能 答案　D　用熱值大的燃料,燃燒相同質(zhì)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(chǎn)生的能量的比值不一定大,熱機(jī)效率不一定高,故A不正確;熱機(jī)效率是指熱機(jī)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(xué)能轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能的多少無關(guān),故B不正確;物體的內(nèi)能與物體的質(zhì)量和溫度都有關(guān)系,物體的內(nèi)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(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能,屬于做功改變物體內(nèi)能,故D正確。故選D。 10.(2019廣東汕頭潮南月考)兩臺汽油機(jī),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(zhì)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(jī)的效率分別是25%,30%,則二者效率之比為5∶6;由熱機(jī)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(jī)消耗的汽油質(zhì)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(zhì),可利用該物質(zhì)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(zhì)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(zhì),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(zhuǎn)化為　　　　能的過程。在我們學(xué)過的知識中,用來說明燃料優(yōu)劣的物理量是　　　　。? 答案　化學(xué)　內(nèi)　熱值 解析　燃料燃燒的過程是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)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(nèi)江威遠(yuǎn)越溪中學(xué)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(zhì)量減少,體積減小,由于熱值是燃料本身的一種特性,與質(zhì)量大小、放出熱量多少無關(guān),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(jī)的熱機(jī)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(jī)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(jī)用來做有用功　25%　1.65×107 解析　熱機(jī)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(jī)的熱機(jī)效率為25%,表示的意思是熱機(jī)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(zhì)量都是10 g,燒杯內(nèi)的液體質(zhì)量也相同。 (1)比較不同燃料的熱值,應(yīng)選擇　　　　兩圖進(jìn)行實驗;? (2)比較不同物質(zhì)的比熱容,應(yīng)選擇　　　　兩圖進(jìn)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(xué)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(zhuǎn)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(zhì)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(jìn)而判斷熱值的大小,故應(yīng)選擇甲和

16、乙兩圖進(jìn)行實驗;(2)為了比較不同物質(zhì)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(zhì)量和溫度的變化相同,通過比較加熱時間,進(jìn)而判斷兩種物質(zhì)比熱容的大小關(guān)系,故應(yīng)選擇甲和丙兩圖進(jìn)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(zhì)吸收熱量的多少,用到了轉(zhuǎn)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(zhì)量:m酒精=Qq酒精=6.0×106J3.0×107J/kg=0.2 kg=200 g。 7