2019年秋九年級(jí)物理全冊(cè) 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

第2節(jié)熱機(jī)的效率測(cè)試時(shí)間:20分鐘一、選擇題1.(2018青海西寧中考)古語(yǔ)道:“人要實(shí),火要虛”。此話的意思是說(shuō)做人要腳踏實(shí)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(diǎn)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(cuò)誤。2.(2018山東臨沂中考)小明用煤氣灶燒水時(shí),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.加熱過(guò)程中水的比熱容變大C.壺內(nèi)水溫度升高的過(guò)程中內(nèi)能增大D.水沸騰過(guò)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(lèi)有關(guān),與燃料的燃燒程度無(wú)關(guān),故A錯(cuò)誤;比熱容是物質(zhì)本身的一種屬性,與溫度無(wú)關(guān),故B錯(cuò)誤;物體溫度升高,分子熱運(yùn)動(dòng)加劇,內(nèi)能增大,故C正確;水沸騰過(guò)程中吸收熱量,溫度保持不變,故D錯(cuò)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()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(lái)做有用功的那部分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=E2E×100%=E2E1+E2+E3+E4×100%。4.(2018廣東東莞翰林實(shí)驗(yàn)學(xué)校期中)當(dāng)加滿95號(hào)汽油的汽車(chē)由佛山開(kāi)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?lái)的一半,比熱容和熱值不變C.熱值變?yōu)樵瓉?lái)的一半,密度和比熱容不變D.質(zhì)量變?yōu)樵瓉?lái)的一半,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(lái)描述汽油的特性,汽油用去一半,剩下的汽油的密度、比熱容和熱值不變。故A、B、C錯(cuò)誤,D正確。5.(2019山東臨沂四中月考)下列關(guān)于熱值說(shuō)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/kgD.熱值是燃料的一種特性,與燃料的質(zhì)量無(wú)關(guān),不同的物質(zhì)熱值一般不同答案D1 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(cuò)誤;燃料的熱值是燃料本身的一種特性,與質(zhì)量無(wú)關(guān),因此2 kg煤的熱值和1 kg煤的熱值一樣大,故B錯(cuò)誤;由于不確定燃料是否完全燃燒,不能計(jì)算煤的熱值,故C錯(cuò)誤;熱值是燃料的一種屬性,與燃料的質(zhì)量無(wú)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(jì)實(shí)驗(yàn),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(cè)燃料的質(zhì)量也相同。通過(guò)測(cè)量全部燃料充分燃燒后水的末溫(均未達(dá)到沸點(diǎn))t甲<t乙=t丙,可以粗略知道它們的熱值q大小關(guān)系為()A.q甲>q乙>q丙B.q甲>q乙=q丙C.q甲<q乙=q丙D.無(wú)法確定答案C由題意可知,在燃燒了質(zhì)量相等的酒精、煤油和汽油,加熱三個(gè)燒杯中質(zhì)量相等的水時(shí),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(shuō)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(gè)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(jì)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(hào)相同的小汽車(chē),以相同的速度行駛相同的路程,耗油量小的那輛車(chē)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(dòng)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(guò)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(cuò)誤;以相同的速度行駛相同的路程,由t=sv可知,兩車(chē)所用時(shí)間相等,又因?yàn)閮绍?chē)型號(hào)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(chē)效率高,故B正確;熱機(jī)的效率與燃料的熱值無(wú)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(cuò)誤;熱機(jī)做功越快,表示熱機(jī)的功率越大,與效率無(wú)關(guān),故D錯(cuò)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· ),煤炭的熱值等于3.4×107 J/kg,至少需要煤炭()A.259.4 gB.47.7 gC.30.68 gD.無(wú)法確定答案C水吸收的熱量Q水=c水m水t=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t=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(shuō)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(lái)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(lái)做有用功的能量不一定多,用來(lái)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(lái)做有用功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(wú)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(tái)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.95B.59C.56D.65答案A甲、乙兩臺(tái)汽油機(jī)的效率分別是25%,30%,則二者效率之比為56;由熱機(jī)效率公式=Q有用Q總,可得Q總甲=Q有用甲甲,Q總乙=Q有用乙乙,則Q總甲Q總乙=Q有用甲甲Q有用乙乙=1.51×65=95,又因?yàn)镼=mq,則甲、乙兩汽油機(jī)消耗的汽油質(zhì)量之比是95,故選A。二、填空題11.(2018四川巴中中考)長(zhǎng)征二號(hào)PT2運(yùn)載火箭選用液態(tài)氫作燃料,主要是因?yàn)橐簯B(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(shí)要熱,從而避免高速運(yùn)行的火箭溫度過(guò)高。 答案熱值吸解析運(yùn)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(shí),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?yàn)槿刍⑵瘯r(shí)要吸收大量的熱,這樣箭體的溫度就不會(huì)太高。12.(2019山東日照莒縣月考)燃料燃燒的過(guò)程是能轉(zhuǎn)化為能的過(guò)程。在我們學(xué)過(guò)的知識(shí)中,用來(lái)說(shuō)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(guò)程是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過(guò)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(shí)放出的熱量越多,所以評(píng)價(jià)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(shí)驗(yàn)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1.5×1073.0×107 J/kg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(wú)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(tái)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(tái)柴油機(jī)工作時(shí),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(lái)做有用功25%1.65×107解析熱機(jī)效率等于有用功與燃料完全燃燒放出的能量之比;一臺(tái)柴油機(jī)的熱機(jī)效率為25%,表示的意思是熱機(jī)用來(lái)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=W有用W總得W有=Q放=25%×6.6×107 J=1.65×107 J。三、實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn); (2)比較不同物質(zhì)的比熱容,應(yīng)選擇兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn); (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(shí)驗(yàn)中用到的物理學(xué)中最常用的實(shí)驗(yàn)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(guò)溫度計(jì)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)選擇甲和乙兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn);(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(guò)比較加熱時(shí)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(shí)驗(yàn);(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(shí)驗(yàn)中用到了控制變量法;通過(guò)加熱時(shí)間來(lái)反映物質(zhì)吸收熱量的多少,用到了轉(zhuǎn)換法。四、計(jì)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 J200 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