（人教版）2019-2020學(xué)年度九年級物理同步練習(xí)14.2熱機效率學(xué)校：___________姓名：___________班級：___________一．選擇題（共12小題）1．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。“火要虛”的目的是（）A．增大可燃物物的熱值 B．降低可燃物的著火點C．能使可燃物完全燃燒 D．提高了可燃物的利用率2．木炭的熱值為3.4×107J/kg，它表示1kg木炭（）A．具有3.4×107J的熱量 B．具有3.4×107J的內(nèi)能C．完全燃燒對外做功3.4×107J D．完全燃燒放出熱量3.4×107J3．某校初三年級的學(xué)生參觀了學(xué)校鍋爐房后，提出了以下幾種提高爐子效率的建議，其中不應(yīng)采納的是（）A．鼓風(fēng)機向爐膛內(nèi)吹風(fēng)，把煤粒吹起來燃燒B．向爐內(nèi)多加些煤，加大火力C．煤磨成粉，用空氣吹進爐膛D．用各種辦法增大受熱面積4．下列關(guān)于熱值的說法中，正確的是（）A．燃料燃燒時，用的燃料越多，這種燃料的熱值越大B．燃料燃燒時，放出的熱量越多，這種燃料的熱值越大C．相同質(zhì)量的不同燃料完全燃燒，放出熱量較少的燃料，熱值較大D．不同的燃料完全燃燒，放出相同熱量時，所用燃料越少，這種燃料的熱值越大5．某品牌無人駕駛汽車在一段平直公路上勻速行駛6.9km，用時5min45s，消耗燃油1.5kg，已知汽車的牽引力是2000N，燃油的熱值為4.6×107J/kg，假設(shè)燃油完全燃燒。通過計算可知，下列結(jié)果正確的是（）①汽車行駛速度是20km/h②消耗的燃油完全燃燒放出的熱量是6.9×107J③汽車牽引力做功的功率是30kW④汽車發(fā)動機的效率是20%A．只有①和② B．只有②和③ C．只有①和④ D．只有②和④6．甲、乙兩汽車，甲的汽油機效率比乙的汽油機效率高，這表明（）A．甲做功比乙多B．以相同的牽引力行駛相同的路程，甲耗油比乙少C．甲消耗的汽油比乙少D．甲做功比乙快7．下列關(guān)于熱機效率的說法中，正確的是（）A．熱機的功率越大，效率越高B．熱機做的有用功越多，效率就越高C．減少熱機的各種熱損失，保持良好的潤滑，能提高熱機效率D．增加熱機的工作時間，能提高熱機效率8．炎熱的夏天，一輛勻速行駛的灑水車灑濕了被曬得發(fā)燙的柏油路。下列關(guān)于灑水車的分析，正確的是（）A．若提高灑水車的熱機效率，就可以增大燃料的熱值B．若燃料燃燒更充分，就可以提高灑水車的熱機效率C．灑水車的動能不變，勢能不變，機械能的總量不變D．往柏油路上灑水，主要是通過做功改變路面的內(nèi)能9．一臺單缸四沖程汽油機，飛輪的轉(zhuǎn)速為1800R/min，則此汽油機每秒內(nèi)（）A．完成60個沖程，做功15次 B．完成60個沖程，做功60次C．完成30個沖程，做功30次 D．完成120個沖程，做功30次10．李麗周末和家人乘車去游玩，某一時刻她看到汽車轉(zhuǎn)速表顯示的轉(zhuǎn)速為1800r/min，她向爸爸了解到汽車發(fā)動機為四沖程發(fā)動機，則此時汽車在1s內(nèi)完成了（）A．60個沖程，做了15次功 B．60個沖程，做了60次功C．120個沖程，做了30次功 D．30個沖程，做了30次功11．下列說法正確的是（）A．一臺單缸汽油機，飛輪每分鐘轉(zhuǎn)600轉(zhuǎn)，那么這臺汽油機每秒鐘內(nèi)對外做功5次B．燃料燃燒時放出的熱量叫做燃料的熱值C．一杯水的比熱容是半杯水的2倍D．燃料的熱值要隨著燃料的不斷燃燒而減小12．一臺四沖程內(nèi)燃機1s完成了100個沖程，則該內(nèi)燃機（）A．在1s時間內(nèi)做了100次功，飛輪的轉(zhuǎn)速為1500r/minB．在1s時間內(nèi)做了50次功，飛輪的轉(zhuǎn)速為6000r/minC．在1s時間內(nèi)做了25次功，飛輪的轉(zhuǎn)速為3000r/minD．在1s時間內(nèi)做了50次功，飛輪的轉(zhuǎn)速為3000r/min二．填空題（共8小題）13．長征二號PT2運載火箭選用液態(tài)氫做燃料，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。14．2018年5月8日，全球首條智能軌道快運系統(tǒng)在湖南株洲試開通。該智能軌道快運列車使用新能源的快充鈦酸鋰電池，電池容量為170kW?h，滿載時電耗為4kW?h/km，最高運行速度為70km/h。該電池充滿電儲存的能量與質(zhì)量是kg的汽油完全燃燒放出的熱量相同；若列車滿載勻速行駛電動機驅(qū)動列車的效率為75%，則列車勻速行駛過程中受到的平均阻力大小是N．（汽油的熱值是4.6×107J/kg）15．小張駕駛一輛額定功率為35千瓦、效率為30%的汽車在一段平直的公路上勻速行駛，在額定功率下行駛1小時至少需要L汽油（汽油的熱值為3.5×107J/L）；若行駛的速度為72km/h，則汽車受到的阻力為N，汽油屬于能源（選填“可再生”或“不可再生”）。16．一個成年人參加一次長跑，身體消耗的能量為6.6×106J，這些能量相當(dāng)于完全燃燒0.55kg的干木柴才能得到，則干木柴的熱值為J/kg，干木柴用掉一半后，剩余干木柴的熱值將（選填“變大”、“變小”或“不變”）17．通過查表可知汽油的熱值為4.6×107J/kg，它表示的物理意義是。完全燃燒0.5kg的汽油可產(chǎn)生J的熱量。18．單缸四沖程汽油機工作過程中，壓縮沖程是通過方式使汽缸內(nèi)燃料混合物的內(nèi)能增大；汽油機轉(zhuǎn)速是3000r/min，它1秒鐘對外做功次。19．2017年5月18日，我國首次海域可燃冰（天然氣水合物）試采成功，實現(xiàn)了歷史性突破。根據(jù)測算，1m3可燃冰可以分解釋放出160m3以上的天然氣。完全燃燒5m3可燃冰產(chǎn)生的熱量為J（天然氣熱值為3.2×107J/m3）。試寫出可燃冰具備的兩條優(yōu)點、。20．中國南海海底探明有大量的“可燃冰”，同等條件下，“可燃冰”完全燃燒放出的熱量達到煤氣的數(shù)十倍，說明“可燃冰”的很大；“汽車不但要吃油，有時也要喝水”，用水冷卻發(fā)動機是因為，0.5kg的水溫度從30℃升高到50℃時，所吸收的熱量是J。三．實驗探究題（共4小題）21．小明同學(xué)學(xué)習(xí)了燃料的熱值后，自己設(shè)計一個實驗來比較煤油和菜籽油的熱值的大小關(guān)系。（1）小明是這樣設(shè)想的：從熱值的概念看，燃料熱值=．熱值的大小可由兩個量計算得出，類比物體運動快慢的比較、物體做功快慢的比較，他想比較兩種燃料的熱值大小需要關(guān)注兩個量：一個是燃料完全燃燒放出的熱量。熱量在初中物理中沒有辦法直接測量進行比較，可以轉(zhuǎn)化為“比較水吸收的熱量”。第二個，在實驗中還應(yīng)控制煤油和菜籽油的相同。根據(jù)上述實驗設(shè)計思想，他組裝了如圖所示的裝置進行實驗，這兩套裝置除燈中燃料外其余完全相同。燃料加熱前的水溫/℃燃料燃盡后水溫/℃煤油2544菜籽油2534（2）小明記下溫度計的示數(shù)，點燃燈具開始對水進行加熱，當(dāng)燈中燃料燃盡時，又記錄了溫度計的示數(shù)。實驗記錄如表所示，分析可得：煤油和菜籽油兩種燃料中，熱值較大的是。（3）小明同學(xué)還設(shè)想：根據(jù)水的質(zhì)量和變化的溫度計算出水吸收的熱量，它等于燃料燃燒放出的熱量，再除以燃料的質(zhì)量就可以準(zhǔn)確地計算出兩種燃料熱值的具體數(shù)值。他這種設(shè)想不可行的原因是（寫出一種即可）。22．為比較酒精和碎紙片這兩種燃料的熱值，小明采用如圖所示的裝置進行實驗：他將一定質(zhì)量的酒精和碎紙片分別放入兩個燃燒皿中，點燃它們，分別給裝有質(zhì)量相等的水的兩個相同燒杯加熱，直至酒精和碎紙片完全燃燒。（1）小明設(shè)計如下記錄實驗數(shù)據(jù)的表格，其中①②兩項內(nèi)容漏寫了，請你幫他補充完整，溫度燃料加熱前水溫/℃①10g酒精2532②2527①，②；（2）由表中記錄數(shù)據(jù)可知，（選填“甲”或“乙”）圖中溫度計升高的溫度多，的熱值大；（3）實驗后小明根據(jù)實驗數(shù)據(jù)利用公式Q=cm△t算出了水吸收的熱量，再結(jié)合“10g酒精”這一數(shù)據(jù)，算出的酒精熱值偏小，原因是。23．小明和小輝學(xué)習(xí)了燃料的熱值后，他們一起設(shè)計了一個實驗來探究煤油和菜籽油的熱值的大小關(guān)系，他們組裝了如圖1和2所示的裝置進行實驗，記錄結(jié)果如表：燃料加熱前的水溫/℃燃料燃盡后水溫/℃煤油2544菜籽油2534（1）為了保證實驗結(jié)論的可靠性，小明和小輝選擇了兩套完全相同的裝置，并且控制油的質(zhì)量以及水的質(zhì)量。但對于兩杯水的初溫他們的看法卻不同。請將下列他們的想法補充完整。①小輝認為實驗中是直接用來表示煤油和菜籽油放出熱量的多少。所以，實驗中兩杯水的初溫可以不同。②小明認為因為探究過程中他們采用了法，所以只有燃料的不同，其他因素都必須控制相同。如果兩杯水的初溫不同，那么水的蒸發(fā)快慢以及水與周圍環(huán)境的溫差都不相同，于是兩杯水的就不相同，就有可能會出現(xiàn)燃料燃燒放出的熱量多，而水吸收的熱量少、水溫變化低的情況。所以，實驗時必須控制水的初溫相同。③你認為（選填“小明”或“小輝”）的想法更合理。（2）根據(jù)他們的實驗記錄，你認為煤油和菜籽油兩種燃料中，熱值較大是。（3）小明和小輝在實驗前用天平分別測出了燒杯中水的質(zhì)量以及燃油的質(zhì)量。并由記錄的數(shù)據(jù)，利用公式Q吸=cm（t﹣t0）計算出了水吸收的熱量。小輝他想通過這些數(shù)據(jù)計算出煤油和菜籽油的熱值。你認為他的計算結(jié)果是否可靠并說明理由？。24．小明同學(xué)探究了“不同燃料燃燒的放熱能力”，他設(shè)計的實驗裝置如圖所示：（1）該實驗是通過來反映燃料放出熱量的多少，實驗中要控制水的質(zhì)量（選填“相等”或“不相等”）（2）下表是該實驗的設(shè)計表格，請把橫線部分補充完整控制水的質(zhì)量（選填“相等”或“不相等）燃料溫度加熱前的水溫/℃水溫的變化/℃10g酒精10g碎紙片四．計算題（共2小題）25．2017年12月24日，廣東珠海金灣機場，由我國航空工業(yè)自主研發(fā)的首款大型水陸兩棲飛機﹣﹣“鯤龍”AG600成功首飛。飛機總體技術(shù)水平和性能達到當(dāng)前國際同類飛機的先進水平，完全具有自主知識產(chǎn)權(quán)。若飛機在空中飛行時獲得1.6×105N的水平推力，以500km/h的速度沿水平方向勻速航行500km，需要完全燃燒熱值為4×107J/kg的航空煤油4000kg。則（1）飛機在空中飛行的時間是多久？（2）煤油完全燃燒放出的熱量為多大？（3）發(fā)動機的效率為多大？26．一臺單缸四沖程柴油機，飛輪轉(zhuǎn)速為3600r/min，該柴油機活塞1s對外做功次。若其效率為40%，消耗5kg的柴油轉(zhuǎn)化成的機械能是多少J？（柴油的熱值為4.3×107J/kg）

參考答案與試題解析一．選擇題（共12小題）1．解：可燃物要架空一些，才能燃燒更旺。“火要虛”的目的是增大了可燃物與空氣的接觸面積，燃燒更旺，提高了可燃物的利用率，故D正確，ABC錯誤。故選：D。2．解：木炭的熱值是3.4×107J/kg，它的物理意義是：1kg木炭完全燃燒放出的熱量是3.4×107J，故ABC錯誤，D正確。故選：D。3．解：要提高爐子的效率，需要使燃料充分燃燒，并且減減少能量的損失。A、鼓風(fēng)機向爐膛內(nèi)吹風(fēng)，把煤粒吹起來燃燒，可以使煤燃燒的更充分，可以提高燃料的利用率；B、向爐內(nèi)多加些煤，加大火力，這是消耗更多的燃料，不能提高爐子的效率；C、煤磨成粉，用空氣吹進爐膛，可以使煤充分燃燒，可以提高爐子的效率；D、用各種辦法增大受熱面積，可以讓熱量被充分吸收，可以提高爐子的效率。不能提高爐子效率的是B；故選：B。4．解：A、B燃料的熱值只與燃料的種類有關(guān)，與放出熱量的多少、燃料的質(zhì)量和燃料的燃燒程度無關(guān)，故A、B錯誤；C、相同質(zhì)量的不同燃料完全燃燒時，放出熱量越大的燃料，燃料熱值越大，故C錯誤；D、不同的燃料完全燃燒，放出相同熱量，所用燃料的質(zhì)量越少，熱值越大，故D正確。故選：D。5．解：①汽車的行駛速度：v===72km/h，故①錯誤；（2）消耗的燃油完全燃燒放出的熱量：Q放=mq=1.5kg×4.6×107J/kg=6.9×107J，故②正確；（3）因為勻速行駛，所以汽車受到的牽引力：F=f=2×103N，該汽車牽引力所做的功：W=Fs=2×103N×6.9×103m=1.38×107J，該汽車牽引力所做功的功率：P===40000W=40kW，故③錯誤；（4）汽車消耗燃油的產(chǎn)生的熱量：Q放=mq=1.5kg×4.6×107J/kg=6.9×107J，該汽車的效率：η==×100%=20%，故④正確。故選：D。6．解：A．做功的多少與功率和時間有關(guān)，與效率無關(guān)，故A錯誤；B．以相同的牽引力行駛相同的路程，說明做功相同，做相同的功，效率高的耗油少，故甲耗油比乙少，說法正確；C．不知道做功的多少，不能根據(jù)效率的高低比較耗油的多少，故C錯誤；D．做功快慢用功率來表示，與效率無關(guān)，故D錯誤。故選：B。7．解：A、熱機做功越快，表示熱機的功率越大，與效率無關(guān)，故A錯誤；B、熱機做的有用功占燃料完全燃燒放出熱量的比例越大，熱機的效率越高，熱機效率與熱機做的有用功多少無關(guān)，故B錯誤；C、減少熱量的損失可以提高熱機的效率。使燃料充分燃燒、減少廢氣帶走的熱量、減少熱機部件間的摩擦都可以減少熱量的損失，提高效率，故C正確；D、增加熱機的工作時間，并不能減少熱量的損失，所以不能提高熱機的效率，故D錯誤；故選：C。8．解：A、熱值是燃料的特性，與熱機效率無關(guān)，故A錯誤；B、使燃料燃燒更充分，可以增大有效利用的能量，提高熱機的效率，故B正確；C、灑水車灑水時，質(zhì)量減小，動能減小，勢能減小，機械能的減小，故C錯誤；D、往柏油路上灑水，主要是通過熱傳遞的方式改變路面的內(nèi)能，故D錯誤。故選：B。9．解：飛輪的轉(zhuǎn)速為1800R/min=30R/s，即每秒鐘飛輪轉(zhuǎn)30轉(zhuǎn)，完成15個工作循環(huán)，可以完成60個沖程，做功15次。故選：A。10．解：飛輪轉(zhuǎn)速是1800r/min=30r/s，即該飛輪每秒鐘轉(zhuǎn)30圈。因為一個工作循環(huán)飛輪轉(zhuǎn)2圈，完成四個工作沖程、做功1次，所以飛輪轉(zhuǎn)30圈共做功15次、有60個沖程，故A正確，BCD錯誤。故選：A。11．解：A．汽油機完成1個工作循環(huán)，飛輪轉(zhuǎn)2轉(zhuǎn)，對外做功1次，若飛輪的轉(zhuǎn)速為600r/min=10r/s，即每秒完成5個工作循環(huán)，對外做功5次，故A正確；B.1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量叫做這種燃料的熱值，故B不正確；C．比熱容是物質(zhì)的一種熱性，與物體質(zhì)量的大小無關(guān)，故C不正確；D．燃料的熱值與是否燃燒無關(guān)，故D不正確。故選：A。12．解：已知一臺四沖程內(nèi)燃機1s完成了100個沖程，因一個工作循環(huán)包括4個沖程并對外做功1次，飛輪轉(zhuǎn)2圈，所以，在1s時間內(nèi)有=25個工作循環(huán)，對外做功25次，飛輪的轉(zhuǎn)速n=2×25r/s=50r/s=3000r/min，故C正確。故選：C。二．填空題（共8小題）13．解：（1）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)量的氫時，可以釋放出更多的熱量；（2）為保證火箭安全，箭體上涂有一層特殊固體物質(zhì)，在高溫下先熔化，再汽化，因為熔化、汽化時要吸收大量的熱，這樣箭體的溫度就不會太高。故答案為：熱值；吸。14．解：（1）電池儲存的電能即汽油完全燃燒放出的熱量為：Q=W=170kW?h=170×3.6×106J=6.12×108J，故汽油的質(zhì)量為：m==≈13.3kg；（2）列車滿載勻速行駛電動機所做的有用功：W有用=75%W=75%×6.12×108J=4.59×108J，可行駛的路程：s==42.5km，由f=F牽引力，W=Fs可知，列車勻速行駛過程中受到的平均阻力大小為：f=F牽引力===1.08×104N。故答案為：13.3；1.08×104。15．解：小汽車以額定功率勻速直線行駛1h牽引力所做的功：W=Pt=3.5×104W×3600s=1.26×108J，完全燃燒汽油放出熱量Q放=Vq，小汽車發(fā)動機的效率η=，所以ηQ放=W，ηVq=W，V===12L；（2）由η=得，汽油機的有用功：因為72km/h=20m/s，由W=Fs得汽車發(fā)動機的牽引力：F====1750N，因為汽車在平直公路上勻速行駛，所以汽車受到的阻力：f=F=525N；（3）汽油屬于不可再生能源，一旦消耗很難再生；故答案為：12；1750；不可再生。16．解：（1）由Q放=mq可得，干木柴的熱值：q===1.2×107J/kg；（2）熱值是燃料的特性，其大小與燃料的質(zhì)量無關(guān)，用掉一半后，干木柴的熱值仍為1.2×107J/kg。故答案為：1.2×107；不變。17．解：（1）汽油的熱值是4.6×107J/Kg，其物理意義是：質(zhì)量為1kg的汽油完全燃燒放出的熱量是4.6×107J。（2）完全燃燒0.5kg的汽油能放出的熱量是：Q放=mq=0.5kg×4.6×107J/kg=2.3×107J。故答案為：1kg汽油完全燃燒放出的熱量是4.6×107J；2.3×107。18．解：在汽油機的壓縮沖程中，壓縮燃料混合物，對其做功，使燃料混合物的內(nèi)能增大、溫度升高，是通過做功的方式改變內(nèi)能。汽油機飛輪轉(zhuǎn)速是3000r/min=50r/s，表示每秒飛輪轉(zhuǎn)動50圈，共100個沖程；而飛輪每轉(zhuǎn)動2圈，燃氣對外做功1次，所以1秒鐘對外做功25次。故答案為：做功；25。19．解：（1）1m3的“可燃冰”相當(dāng)于的天然氣的體積為：V=1×160m3=160m3，完全燃燒5m3可燃冰產(chǎn)生熱量：Q放=Vq=5m3×160×3.2×107J/m3=2.56×1010J；（2）可燃冰的熱值約為5.12×109J，天然氣的熱值約為3.2×107J/m3，與傳統(tǒng)燃料相比，可燃冰的優(yōu)點是熱值大、污染小。故答案為：2.56×1010；熱值大；污染小。20．解：（1）在同等條件下，包含質(zhì)量相同，“可燃冰”完全燃燒放出的熱量達到煤氣的數(shù)十倍，說明“可燃冰”的熱值很大；（2）發(fā)動機需要散熱，而在同樣時間內(nèi)盡量多地吸收其熱量的液體，就是比熱容較大的水；（3）水吸收的熱量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×0.5kg×（50℃﹣30℃）=4.2×104J。故答案為：熱值；水的比熱容大；4.2×104。三．實驗探究題（共4小題）21．解：（1）因燃料放出的熱量與燃料的熱值和質(zhì)量有關(guān)，所以要探究煤油和菜籽油的熱值的大小關(guān)系，必須控制燃料的質(zhì)量相等；（2）由圖表數(shù)據(jù)可知在燃料燃盡后甲杯中的水溫度升高得多，說明燃燒相同質(zhì)量的燃料水吸收的熱量多，煤油放出的熱量多，所以煤油的熱值較大；（3）由于燃燒放出的熱會散失到空氣中，又或被燒杯等實驗裝置吸了熱，使Q放大于Q吸，所以利用此實驗方法計算出煤油和菜籽油的熱值比真實值要偏小些。故答案為：（1）質(zhì)量；（2）煤油；（3）燃料燃燒放出的熱量未全部被水吸收。22．解：（1）①需要記錄加熱前后水的溫度，用來計算水吸收的熱量；②要比較酒精和碎紙片這兩種燃料的熱值，根據(jù)控制變量法的思想，酒精和碎紙片的質(zhì)量必須相等；（2）分析表格數(shù)據(jù)可知，甲、乙兩個裝置中，水的質(zhì)量和初溫相同，由Q=cm△t知，末溫高的吸收的熱量較多；在相同的加熱設(shè)備下，相同時間內(nèi)，消耗燃料的質(zhì)量相同，由Q=qm知，水溫上升高的，對應(yīng)的燃料的熱值較大；（3）由于給水加熱時有熱損失，因此根據(jù)Q吸=cm（t﹣t0）計算出水吸收的熱量要比酒精完全燃燒放出的熱量小，利用這個熱量計算出酒精的熱值，要比酒精熱值偏小。故答案為：（1）①加熱后的水溫/℃；②10g碎紙片（2）甲；酒精；（3）由于酒精燃燒放出的熱量不能被水全部吸收，所以算出的酒精熱值偏小。23．解：（1）根據(jù)Q放=mq，燃料燃燒放出熱量的多少與物體的質(zhì)量和熱值有關(guān)，所以要探究熱值的大小，需使菜籽油和煤油的質(zhì)量相等；水吸收熱量后溫度的變化，與吸熱的多少及質(zhì)量有關(guān)，所以還要控制兩杯水的質(zhì)量相等；①質(zhì)量相同的水，溫度變化越大，說明吸收熱量越多，所以實驗中通過水溫升高的多少來表示煤油和菜籽油放出熱量的多少；②要探究不同燃料熱值的大小，應(yīng)使其它條件相同