熱機(jī)的效率-2021-2022學(xué)年九年級(jí)物理上冊(cè)章節(jié)同步和重難點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練(人教版)

第十四章內(nèi)能的利用第2節(jié)熱機(jī)的效率抓基礎(chǔ)·達(dá)標(biāo)練知識(shí)點(diǎn)1燃料的熱值1.關(guān)于燃料的熱值,下列說(shuō)法正確的是()A.煤的質(zhì)量越大,其熱值越大 B.燃料的熱值越大,燃燒放出的熱量越多 C.燃料燃燒不完全時(shí),其熱值變小 D.燃料的熱值是燃料本身的特性,與其他因素?zé)o關(guān)2.某種燃料________________放出的________與其________之比,叫做這種燃料的熱值。木炭的熱值為3.4×107J/kg,它表示________________________________。完全燃燒2kg的木炭可產(chǎn)生________J的熱量。3.前不久,我國(guó)首次用固體燃料運(yùn)載火箭把“文昌物聯(lián)一號(hào)”衛(wèi)星成功送上太空。據(jù)悉,此次發(fā)射是我國(guó)首次通過(guò)海上船載發(fā)射平臺(tái)執(zhí)行發(fā)射任務(wù)。火箭發(fā)射時(shí)要選用熱值________(選填“大”或“小”)的固體燃料,燃料的質(zhì)量減少,熱值________(選填“變小”或“不變”)。4.質(zhì)量相同的甲、乙兩種燃料,完全燃燒放出的熱量之比為2:1,則它們的熱值之比為_(kāi)_______5.某熱水器用天然氣作燃料給水加熱。已知天然氣的熱值為4.0×107J/m3,2.1m3的天然氣完全燃燒可以放出________J的熱量。知識(shí)點(diǎn)2熱機(jī)的效率6.關(guān)于熱機(jī)的效率,下列說(shuō)法正確的是()A.熱機(jī)的效率越高,說(shuō)明做功越快B.一般情況下,柴油機(jī)的效率比汽油機(jī)的高C.熱機(jī)的效率越高,在做功同樣多的情況下,消耗的能量越多D.熱機(jī)損失的能量中,廢氣帶走的能量較少,主要是由于機(jī)械摩擦損失的7.關(guān)于熱機(jī)的效率,下列說(shuō)法正確的是()A.熱機(jī)的效率越高,所做的有用功就越多 B.改進(jìn)技術(shù)后,熱機(jī)的效率可達(dá)到100% C.使燃料燃燒更充分,可以提高熱機(jī)的效率 D.使用熱值高的燃料可提高熱機(jī)的效率8.為了節(jié)約能源,需要提高熱機(jī)的效率,下列措施不能提高熱機(jī)效率的是()A.盡量減少熱機(jī)內(nèi)部各部件間的摩擦B.盡量增加熱機(jī)的工作時(shí)間C.讓燃料與空氣混合充分,使燃料燃燒得比較完全D.在設(shè)計(jì)與制造熱機(jī)時(shí)要不斷改進(jìn)與創(chuàng)新,以減少能量的損失9.熱機(jī)的效率是指用來(lái)做________與________放出的能量之比。小明同學(xué)閱讀了某汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的說(shuō)明書(shū)后,將內(nèi)燃機(jī)的能量流向制成如圖所示的圖表,則該汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為_(kāi)_______。若該汽車(chē)將0.5kg的汽油完全燃燒能夠釋放_(tái)_______J的能量,這些能量能產(chǎn)生________J的有用功。(已知汽油的熱值為4.6×107J/kg)知識(shí)點(diǎn)3效率的計(jì)算10.用爐子燒水時(shí),將10kg的水從20℃加熱到100℃,燃燒了0.5kg的煤炭。求:[水的比熱容是4.2×103J/(kg·℃),煤炭的熱值是3.0×107J/kg](1)水吸收的熱量；(2)0.5kg煤炭完全燃燒放出的熱量；(3)爐子燒水的效率。11.某種國(guó)產(chǎn)汽車(chē),當(dāng)它在某平直公路上勻速行駛10km時(shí),消耗了2kg的汽油。假設(shè)汽車(chē)在勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的平均阻力是2300N。求:(已知汽油的熱值是4.6×107J/kg)(1)汽油完全燃燒放出的熱量；(2)牽引力所做的功；(3)汽油機(jī)的效率。抓重點(diǎn)·提升練12.將一瓶酒精用去三分之一,則剩余酒精的密度、比熱容和熱值()A.密度、比熱容和熱值都不變 B.密度、比熱容和熱值都變?yōu)樵瓉?lái)的三分之二C.熱值不變,密度、比熱容變?yōu)樵瓉?lái)的三分之二 D.熱值變?yōu)樵瓉?lái)的三分之二,密度、比熱容不變13.如圖是A、B兩種燃料完全燃燒釋放的熱量Q與其質(zhì)量m的關(guān)系圖像。下列說(shuō)法正確的是()A.燃料A的熱值比B的大 B.燃料的質(zhì)量越大時(shí),其熱值越大 C.燃料燃燒越充分,其熱值越大 D.燃料的熱值越大,燃燒放出的熱量越多14.甲、乙兩輛汽車(chē),甲車(chē)汽油機(jī)的效率比乙車(chē)汽油機(jī)的效率高,這表明()A.甲車(chē)汽油機(jī)比乙車(chē)汽油機(jī)做功多 B.甲車(chē)汽油機(jī)比乙車(chē)汽油機(jī)做功快 C.輸出相同的機(jī)械能,甲車(chē)汽油機(jī)消耗的汽油多 D.輸出相同的機(jī)械能,甲車(chē)汽油機(jī)消耗的汽油少15.有經(jīng)驗(yàn)的維修師傅,通過(guò)觀、聞等方式,就可以初步判斷一臺(tái)柴油機(jī)的節(jié)能效果。下列判斷方式不可靠的是()A.觀察尾氣的顏色是否發(fā)黑 B.觀察汽車(chē)儀表盤(pán)顯示的路程 C.聞尾氣中柴油味的濃淡 D.用手置于排氣管附近感受溫度的高低16.根據(jù)表中數(shù)據(jù),下列判斷正確的是()一些燃料的熱值/(J/kg)A.木柴不燃燒的時(shí)候熱值為零B.2kg木炭的熱值比1kg的熱值大C.火箭用液態(tài)氫作燃料,是因?yàn)闅渚哂休^大的熱值D.1kg汽油燃燒放出的熱量比1kg酒精燃燒放出的熱量多17.如圖是兩個(gè)規(guī)格完全相同的裝置,其中兩只同樣的燒杯內(nèi)裝有質(zhì)量相等的水,為了比較酒精和木屑熱值的大小,還必須控制不變的物理量是()A.酒精和木屑燃燒的質(zhì)量 B.加熱水的時(shí)間 C.兩燒杯內(nèi)水的初溫 D.溫度計(jì)最終的示數(shù)18.小明家有輛排量1.6L的汽車(chē),行駛100km油耗約為5kg,汽油的熱值為4.6×107J/kg,若這些汽油完全燃燒,可放出________J熱量。燃油汽車(chē)產(chǎn)生的________對(duì)環(huán)境會(huì)造成污染。19.一個(gè)成年人參加一次長(zhǎng)跑,身體消耗的能量為6.6×106J,這些能量相當(dāng)于完全燃燒________g干木柴所釋放的熱量。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”)。(已知q干木柴＝1.2×107J/kg)20.某物理興趣小組的同學(xué),用煤爐給8kg的水加熱,他們繪制的加熱過(guò)程中水溫隨時(shí)間變化的圖線如圖所示。若在該過(guò)程中4min內(nèi)完全燃燒了1.4kg的煤,水的比熱容為4.2×103J(kg·℃),煤的熱值約為3×107J/kg,煤完全燃燒放出的熱量是________J。在燒水過(guò)程中,________(選填“0～2min“2～4min”或“4～6min”)熱效率最高。21.合理分類(lèi)和利用垃圾可以保護(hù)環(huán)境、變廢為寶。在一定條件下,1t生活垃圾能“榨”出140kg燃料油。若燃料油的熱值為4.0×107J/kg,某城鎮(zhèn)每天產(chǎn)生50t生活垃圾,則這些垃圾“榨”出的燃料油完全燃燒釋放出的熱量為_(kāi)_______J。在一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,這些熱量的30%被質(zhì)量為500t、溫度為30℃的水吸收,則水溫能升高_(dá)_______℃[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]22.學(xué)習(xí)了燃料的熱值后,某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)比較煤油和菜籽油熱值大小關(guān)系的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí),他組裝了如圖甲、乙所示的兩套規(guī)格完全相同的裝置,兩燒杯中水的初溫和質(zhì)量均相同。(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)控制煤油和菜籽油的________(選填“燃燒質(zhì)量”或“燃燒時(shí)間”)相同,通過(guò)觀察________來(lái)判斷兩種燃料熱值的大小。(2)實(shí)驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)甲杯中水的溫度較高,則煤油和菜籽油兩種油料中,________的熱值較大。23.如圖所示是小良家的天然氣熱水器,它的熱效率是84%。小良某次洗澡,消耗水的質(zhì)量為40kg,自來(lái)水進(jìn)熱水器的溫度是24℃,出熱水器的溫度是40℃。則小良這次洗澡消耗天然氣多少立方米？[已知水的比熱容是4.2×103J/(kg·℃),天然氣的熱值是3.2×107J/m3]抓核心·素養(yǎng)練24.國(guó)慶長(zhǎng)假期間,小李駕駛著裝有32kg汽油的小轎車(chē)去300km外的西安旅游。小轎車(chē)沿高速公路勻速行駛時(shí),受到的阻力為920N。油箱中的汽油完全燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能有30%轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,汽油的熱值為4.6×107J/kg。請(qǐng)你解答:(1)小轎車(chē)在此過(guò)程中,牽引力所做的功；(2)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明,小李是否需要在高速服務(wù)區(qū)加油。

※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※《參考答案及解析》第2節(jié)熱機(jī)的效率1.D【解析】燃料的熱值是燃料本身的特性,與質(zhì)量的多少是否完全燃燒等因素?zé)o關(guān)。2.完全燃燒熱量質(zhì)量1kg木炭完全燃燒放出的熱量為3.4×107J6.8×107【解析】完全燃料2kg的木炭產(chǎn)生的熱量為Q放＝mq＝2kg×3.4×107J/kg＝6.8×107J3.大不變【解析】燃料的熱值是燃料本身的特性,與質(zhì)量的多少、是否完全燃燒等因素?zé)o關(guān)。4.2:1【解析】由Q放＝mq可知,當(dāng)質(zhì)量一定時(shí),燃料完全燃燒放出的熱量與燃料的熱值成正比。5.8.4×107【解析】完全燃燒2.1m3的天然氣放出的熱量Q放＝Vq＝2.1m3×4.0×107J/m3＝8.4×107J6.B【解析】熱機(jī)效率的高低與做功的快慢無(wú)關(guān)；熱機(jī)的效率越高,在做功同樣多的情況下,消耗的能量越少；熱機(jī)損失的能量中,廢氣帶走的能量最多。7.C【解析】使燃料燃燒更充分,可以增大有效利用的能量,提高熱機(jī)的效率。8.B【解析】熱機(jī)的效率跟工作時(shí)間無(wú)關(guān)。9.有用功的能量燃料完全燃燒30%2.3×1076.9×106【解析】該汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率η＝100%－33%－30%－7%＝30%,0.5kg的汽油完全燃燒放出的熱量Q放＝mq＝0.5kg×4.6×107J/kg＝2.3×107J,這些能量能產(chǎn)生的有用功W＝ηQ放＝2.3×107J×30%＝6.9×106J10.解:(1)水吸收的熱量Q吸＝cm△t＝4.2×103J/(kg·℃)×10kg×(100℃－20℃)＝3.36×106J(2)0.5kg煤炭完全燃燒放出的熱量Q放＝mq＝0.5kg×3.0×107J/kg＝1.5×107J(3)爐子燒水的效率η＝eq\f(Q吸,Q放)＝eq\f(3.36×106J,1.5×107J)＝0.224＝22.4%11.解:(1)汽油完全燃燒放出的熱量Q放＝mq＝2kg×4.6×107J/kg＝9.2×107J(2)汽車(chē)勻速行駛時(shí)受到的牽引力F＝f＝2300N,牽引力所做的功W＝Fs＝2300N×10000m＝2.3×107J(3)汽油機(jī)的效率η=eq\f(W,Q放)＝eq\f(2.3×107,9.2×107J)＝0.25＝25%。12.A【解析】密度、比熱容和熱值都屬于物質(zhì)的特性,它們的大小與物體的質(zhì)量、體積均無(wú)關(guān)。13.A【解析】由圖可知,取A、B相同質(zhì)量時(shí),QA>QB,根據(jù)Q＝mq可知,qA>qB。熱值與燃料的種類(lèi)有關(guān),與燃料的質(zhì)量、是否完全燃燒無(wú)關(guān)。燃料燃燒放出的熱量與燃料的質(zhì)量和熱值有關(guān)。14.D【解析】根據(jù)汽油機(jī)的效率η＝eq\f(W,Q放)可知,甲車(chē)汽油機(jī)的效率更高,說(shuō)明輸出相同的機(jī)械能,甲車(chē)汽油機(jī)消耗的汽油少15.B【解析】尾氣的溫度高,說(shuō)明散失的熱量多,柴油機(jī)的效率低,反之,柴油機(jī)的效率高,即節(jié)能。尾氣的柴油味濃、顏色黑都說(shuō)明柴油沒(méi)有充分燃燒,浪費(fèi)了燃料,這樣,柴油機(jī)的效率會(huì)低。16.C【解析】熱值與物體的質(zhì)量、燃燒狀況無(wú)關(guān)；D中沒(méi)有指明是否完全燃燒。17.A【解析】由Q放＝mq可知,燃料燃燒放出的熱量既與燃料的質(zhì)量有關(guān),又與燃料的熱值有關(guān),所以在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)控制燃料燃燒的質(zhì)量相同。18.2.3×108噪聲(或尾氣)【解析】汽油完全燃燒放出的熱量Q放＝mq＝5kg×4.6×107J/kg＝2.3×108J19.550不變【解析】干木柴的質(zhì)量m＝eq\f(Q放,q)＝eq\f(6.6×106,1.2×107kg)＝0.55kg＝550g20.4.2×1070～2min【解析】1.4kg煤完全燃燒放出的熱量Q放＝mq＝3×107J/kg×1.4kg＝4.2×107J。圖中三個(gè)時(shí)間段時(shí)間間隔相同,說(shuō)明燃料完全燃燒放出的熱量相同,0～2min升高的溫度最多,說(shuō)明吸收的熱量最多,所以其熱效率最高。21.2.8×101140【解析】50t生活垃圾“榨”出的燃料油完全燃燒放出的熱量Q放＝mq＝50×140kg×4.0×107J/kg＝2.8×1011J。水吸收的熱量Q吸＝ηQ放＝2.8×1011J×30%＝8.4×1010J。由Q吸＝cm△t得,水升高的溫度△t＝eq\f(Q吸,cm)＝eq\f(8.4×1010J,4.2×103J/(kg·℃)×500×103kg)＝40℃22.(1)燃燒質(zhì)量溫度計(jì)示數(shù)的變化(2)煤油【解析】比較不同燃料的熱值,需燃燒相同質(zhì)量的燃料,通過(guò)觀察溫度計(jì)示數(shù)的變化來(lái)比較兩種燃料熱值的大小。23.解:他洗澡時(shí),水吸收的熱量Q吸＝cm△t＝4.2×103J/(kg·℃)×40kg×(40℃－24℃)＝2.688×106J由η＝eq\f(Q吸,Q放)可得,天然氣放出的熱量Q放＝eq\f(Q吸,η)＝eq\f(2.688×106J,84%)＝3.2×106J,由Q放＝Vq可得,