人教版九年級上冊《14.2 熱機(jī)的效率》同步練習(xí)卷

人教版九年級上冊《14.2熱機(jī)的效率》2023年同步練習(xí)卷一、選擇題1．下列有關(guān)熱的說法正確的是（）A．晶體在熔化過程中溫度不變，內(nèi)能也不變 B．內(nèi)燃機(jī)的壓縮沖程，主要是用熱傳遞的方法增加了氣缸內(nèi)的物質(zhì)的內(nèi)能 C．用水作汽車?yán)鋮s液，是因?yàn)樗谋葻崛荽?D．柴油機(jī)的效率比汽油機(jī)的效率高，是因?yàn)椴裼偷臒嶂当绕偷臒嶂荡?．下列說法錯(cuò)誤的是（）A．現(xiàn)階段，人類所用能量，大部分來源于燃料燃燒 B．燃料燃燒時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 C．熱值是表示燃料燃燒放熱能力的物理量 D．汽車在行駛時(shí)，發(fā)動機(jī)把油料中的化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化成有用的機(jī)械能3．關(guān)于“熱機(jī)”，下列說法中錯(cuò)誤的是（）A．通過技術(shù)改進(jìn)，可以使熱機(jī)的效率達(dá)到100% B．減少城市熱島效應(yīng)的措施之一就是倡導(dǎo)“綠色出行” C．用水而不用其它循環(huán)物質(zhì)降低熱機(jī)的溫度，主要是利用水的比熱容較大大的特性 D．嚴(yán)寒的冬天，有人晚上把熱機(jī)水箱中的水放出，是防止氣溫降低時(shí)，水凝固而脹壞水箱4．雙燃料汽車以天然氣或汽油作為燃料。以下說法正確的是（）A．燃料的熱值越大，燃燒時(shí)放出的熱量越多 B．以天然氣為燃料，汽車發(fā)動機(jī)的效率可以達(dá)到100% C．在壓縮沖程中，燃料混合物的溫度升高，內(nèi)能增大 D．汽油與天然氣相比，燃燒時(shí)汽油對環(huán)境的污染較小5．下列流程圖是用來說明單缸四沖程汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)及涉及到的主要能量轉(zhuǎn)化情況。關(guān)于對圖中①②③④的補(bǔ)充正確的是（）A．①做功沖程②內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能③壓縮沖程④機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 B．①壓縮沖程②內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能③做功沖程④機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 C．①壓縮沖程②機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能③做功沖程④內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 D．①做功沖程②機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能③壓縮沖程④內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能6．一輛使用汽油為燃料的小汽車，以72km/h的速度在水平路面上勻速行駛時(shí)，發(fā)動機(jī)的實(shí)際輸出功率為20kW。若小汽車行駛的路程為108km，已知汽油的熱值q＝4.6×107J/kg。小汽車發(fā)動機(jī)的效率為25%。則下列說法正確的是（）A．運(yùn)動的時(shí)間為1h B．發(fā)動機(jī)所做的有用功為1.08×108J C．汽車所受的阻力為2000N D．消耗汽油的質(zhì)量為5kg二、填空題7．1kg某種燃料放出的熱量，叫做這種燃料的燃燒值，無煙煤的燃燒值是3.4×107J/kg，它的物理意義是。8．與之比叫做熱機(jī)的效率，熱機(jī)的效率總是。9．汽油的熱值為4.6×107J/kg，現(xiàn)有汽油4kg，選其中一半完全燃燒，放出的熱量是J，剩余汽油的熱值是J/kg。10．如圖所示是汽油機(jī)的過程；完全燃燒0.1kg的汽油，放出的熱量為J．如果這些熱量被質(zhì)量為100kg、初溫為20℃的水完全吸收，可以使水的溫度升高℃．【q油＝4.62×107J/kgc水＝4.2×103J/（kg?℃）】11．小磊家最近開通了天然氣，細(xì)心的他發(fā)現(xiàn)同樣條件下燒開同一壺水比過去用液化氣所用時(shí)間短了，這主要是由于兩種燃料的不同；若現(xiàn)將5kg初溫為20℃的水燒開（標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下），需要吸收的熱量為。已知水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃）12．西氣東輸工程讓南寧市民用上物美價(jià)廉的天然氣。在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，將質(zhì)量為2kg、溫度為20℃的水加熱至沸騰，至少需要吸收J(rèn)的熱量，這相當(dāng)于完全燃燒m3的天然氣放出的熱量。[c水＝4.2×103J/（kg?℃），天然氣的熱值為8×107J/m3]。三、實(shí)驗(yàn)探究題13．某地液化石油氣每罐（內(nèi)裝液化石油氣15kg）100元，木炭5元/kg。液化石油氣的熱值為4.2×107J/kg，木炭的熱值為3.4×107J/kg。使用上述兩種能源，理論上更便宜。這兩種能源在家庭日常實(shí)際生活中哪種更經(jīng)濟(jì)呢？小明同學(xué)制定了探究計(jì)劃。除上述兩種能源材料外，所需物品如下：燒水鍋（容積20L）、液化石油氣爐、炭爐、溫度計(jì)、電子秤。小明選擇液化石油氣探究設(shè)計(jì)如下：（1）把盛滿水的燒水鍋放在液化石油氣爐上，用電子秤測出所消耗的質(zhì)量，再算出所需的液化石油氣費(fèi)用M。（2）用溫度計(jì)測量加熱一段時(shí)間后水的溫度變化Δt，計(jì)算的值。表示。請你幫助小明完成木炭的探究設(shè)計(jì)：（3）把盛滿水的燒水鍋放在。（4）用溫度計(jì)測量水的溫度變化Δt，計(jì)算的值。（5）比較兩種能源的的值。四、計(jì)算題14．同學(xué)們學(xué)習(xí)了“能源與可持續(xù)發(fā)展”的內(nèi)容后，知道熱電站既能發(fā)電，又能供熱，隨著熱電站技術(shù)不斷更新，煤的燃燒程度比傳統(tǒng)火電站更充分。為深入了解，他們對某熱電站進(jìn)行調(diào)查，獲取信息如下：工作時(shí)間燃煤發(fā)電總功率廢氣10h2000t5×105kW向周邊居民供熱1.7×1013J（1）2000t標(biāo)準(zhǔn)煤完全燃燒放出多少熱量？（2）10h發(fā)電多少千瓦時(shí)？（q煤＝3×107J/kg）（3）該熱電站的能量利用率是多少？

人教版九年級上冊《14.2熱機(jī)的效率》2023年同步練習(xí)卷（11）參考答案與試題解析一、選擇題1．下列有關(guān)熱的說法正確的是（）A．晶體在熔化過程中溫度不變，內(nèi)能也不變 B．內(nèi)燃機(jī)的壓縮沖程，主要是用熱傳遞的方法增加了氣缸內(nèi)的物質(zhì)的內(nèi)能 C．用水作汽車?yán)鋮s液，是因?yàn)樗谋葻崛荽?D．柴油機(jī)的效率比汽油機(jī)的效率高，是因?yàn)椴裼偷臒嶂当绕偷臒嶂荡蟆窘獯稹拷猓篈、改變物體內(nèi)能的方式有兩種：做功和熱傳遞都可以改變內(nèi)能。晶體熔化需要吸收熱量，有熱傳遞現(xiàn)象發(fā)生，所以內(nèi)能改變。故A錯(cuò)誤。B、內(nèi)燃機(jī)壓縮沖程中是利用機(jī)械能對燃料做功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B錯(cuò)誤；C、水的比熱容大，它在吸收大量熱量時(shí)，溫度可以保持在一個(gè)比較低的狀態(tài)，這樣就可以使水的溫度始終低于發(fā)動機(jī)的溫度，起到很好的冷卻效果。故C正確。D、機(jī)械效率是內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)化為有用功的能量與燃料完成燃燒釋放的能量的比值，柴油機(jī)的效率比汽油機(jī)高，就是說完成相同的有用功，柴油機(jī)所用燃料完全燃燒放出能量比汽油機(jī)少，而不是因?yàn)椴裼偷臒嶂当绕偷臒嶂荡蟆９蔇錯(cuò)誤。故選：C。2．下列說法錯(cuò)誤的是（）A．現(xiàn)階段，人類所用能量，大部分來源于燃料燃燒 B．燃料燃燒時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 C．熱值是表示燃料燃燒放熱能力的物理量 D．汽車在行駛時(shí)，發(fā)動機(jī)把油料中的化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化成有用的機(jī)械能【解答】解：A、從原始人類學(xué)會用火起，至今，人們使用的能量絕大部分還是通過燃燒燃料獲得的，不符合題意；B、燃料的燃燒是一種化學(xué)反應(yīng)，燃燒時(shí)產(chǎn)生光和熱，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，不符合題意；C、為了研究燃料釋放能量的能力，人們把1kg某種燃料完全燃燒放出的能量，叫做這種燃料的熱值，不符合題意；D、汽車在行駛時(shí)，并不能將燃料所蘊(yùn)藏的化學(xué)能全部用來對外做有用功，有很大一部分能量在工作過程中損耗掉了，故符合題意。故選：D。3．關(guān)于“熱機(jī)”，下列說法中錯(cuò)誤的是（）A．通過技術(shù)改進(jìn)，可以使熱機(jī)的效率達(dá)到100% B．減少城市熱島效應(yīng)的措施之一就是倡導(dǎo)“綠色出行” C．用水而不用其它循環(huán)物質(zhì)降低熱機(jī)的溫度，主要是利用水的比熱容較大大的特性 D．嚴(yán)寒的冬天，有人晚上把熱機(jī)水箱中的水放出，是防止氣溫降低時(shí)，水凝固而脹壞水箱【解答】解：A、使用熱機(jī)不可避免的要克服機(jī)器部件摩擦做額外功，效率不可能達(dá)到100%，所以A是錯(cuò)誤的；B、“綠色出行”可以減少熱機(jī)工作時(shí)的二氧化碳和熱量的排放，是減少城市熱島效應(yīng)的措施之一就是所以B是正確的；C、水的比熱容比較大，在升高相同的溫度需要吸收更多的熱量，所以利用水來降低熱機(jī)的溫度，所以C是正確的；D、水凝固時(shí)體積變大，就會脹壞水箱，所以冬天要把水箱中的水放出，所以D是正確的。故選：A。4．雙燃料汽車以天然氣或汽油作為燃料。以下說法正確的是（）A．燃料的熱值越大，燃燒時(shí)放出的熱量越多 B．以天然氣為燃料，汽車發(fā)動機(jī)的效率可以達(dá)到100% C．在壓縮沖程中，燃料混合物的溫度升高，內(nèi)能增大 D．汽油與天然氣相比，燃燒時(shí)汽油對環(huán)境的污染較小【解答】解：A、由Q放＝mq可知，燃燒時(shí)放出的熱量與燃料的熱值和質(zhì)量有關(guān)，故A錯(cuò)；B、以天然氣為燃料時(shí)，仍有熱散失、仍需克服摩擦做額外功，其機(jī)械效率不能達(dá)到100%，故B錯(cuò)；C、在壓縮沖程中，對燃料混合物做功，使其溫度升高、內(nèi)能增大，故C正確；D、使用天然氣作燃料的目的是對環(huán)境污染少、成本低，故D錯(cuò)。故選：C。5．下列流程圖是用來說明單缸四沖程汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)及涉及到的主要能量轉(zhuǎn)化情況。關(guān)于對圖中①②③④的補(bǔ)充正確的是（）A．①做功沖程②內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能③壓縮沖程④機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 B．①壓縮沖程②內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能③做功沖程④機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 C．①壓縮沖程②機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能③做功沖程④內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 D．①做功沖程②機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能③壓縮沖程④內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能【解答】解：熱機(jī)的四個(gè)沖程，吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。壓縮沖程中，活塞上升壓縮氣缸內(nèi)的氣體，使氣體內(nèi)能增大，即機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；做功沖程中，高溫高壓的燃?xì)馔苿踊钊蛳逻\(yùn)動，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。故選：C。6．一輛使用汽油為燃料的小汽車，以72km/h的速度在水平路面上勻速行駛時(shí)，發(fā)動機(jī)的實(shí)際輸出功率為20kW。若小汽車行駛的路程為108km，已知汽油的熱值q＝4.6×107J/kg。小汽車發(fā)動機(jī)的效率為25%。則下列說法正確的是（）A．運(yùn)動的時(shí)間為1h B．發(fā)動機(jī)所做的有用功為1.08×108J C．汽車所受的阻力為2000N D．消耗汽油的質(zhì)量為5kg【解答】解：A．根據(jù)v＝可知，汽車的運(yùn)動時(shí)間為：t＝＝1.5h＝5400s，故A錯(cuò)誤；B．發(fā)動機(jī)所做的有用功為：W有用＝Pt＝20×1000W×5400s＝1.08×108J，故B正確；C．汽車的速度v＝72km/h＝20m/s，根據(jù)公式P＝＝Fv可知，汽車的牽引力：F＝＝1000N，根據(jù)二力平衡的條件汽車汽車所受的阻力為f＝F＝1000N，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)效率η＝可得汽油完全燃燒釋放的熱量Q放＝＝＝4.32×108J，根據(jù)Q放＝qm可得汽油的質(zhì)量m＝≈9.4kg，故D錯(cuò)誤。故選：B。二、填空題7．1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量，叫做這種燃料的燃燒值，無煙煤的燃燒值是3.4×107J/kg，它的物理意義是1kg無煙煤完全燃燒放出的熱量是3.4×107J?！窘獯稹拷猓?kg某種燃料完全燃燒放出的熱量，叫做這種燃料的熱值；無煙煤的熱值是3.4×107J/kg，其物理意義是1kg無煙煤完全燃燒放出的熱量是3.4×107J。故答案為：完全燃燒；1kg無煙煤完全燃燒放出的熱量是3.4×107J。8．有用能量與燃料完全燃燒放出的熱量之比叫做熱機(jī)的效率，熱機(jī)的效率總是小于1?！窘獯稹拷猓簾釞C(jī)工作時(shí)，有用能量與燃料完全燃燒放出的熱量之比，叫作熱機(jī)的效率；熱機(jī)在工作時(shí)有熱量的散失，所以熱機(jī)的效率要小于1。故答案為：有用能量；燃料完全燃燒放出的熱量；小于1。9．汽油的熱值為4.6×107J/kg，現(xiàn)有汽油4kg，選其中一半完全燃燒，放出的熱量是9.2×107J，剩余汽油的熱值是4.6×107J/kg。【解答】解：從題可知，燃燒汽油的質(zhì)量為：m＝＝2kg，而q＝4.6×107J/kg，∴汽油完全燃燒放出的熱量為：Q＝mq＝2kg×4.6×107J/kg＝9.2×107J，∵燃料的熱值是燃料的屬性，不會隨著質(zhì)量的改變而改變，∴汽油質(zhì)量變少后，剩余汽油的熱值不變，仍為4.6×107J/kg。故答案為：9.2×107；4.6×107。10．如圖所示是汽油機(jī)的做功過程；完全燃燒0.1kg的汽油，放出的熱量為4.62×106J．如果這些熱量被質(zhì)量為100kg、初溫為20℃的水完全吸收，可以使水的溫度升高11℃．【q油＝4.62×107J/kgc水＝4.2×103J/（kg?℃）】【解答】解：圖中，兩個(gè)氣閥關(guān)閉，火花塞噴出電火花，活塞向下運(yùn)動，是做功沖程；完全燃燒0.1kg汽油放出的熱量：Q放＝m煤油q＝0.1kg×4.62×107J/kg＝4.62×106J；根據(jù)Q吸＝cmΔt＝Q放可知水溫度升高值：Δt＝＝＝11℃。故答案為：做功；4.62×106；11。11．小磊家最近開通了天然氣，細(xì)心的他發(fā)現(xiàn)同樣條件下燒開同一壺水比過去用液化氣所用時(shí)間短了，這主要是由于兩種燃料的熱值不同；若現(xiàn)將5kg初溫為20℃的水燒開（標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下），需要吸收的熱量為1.68×106J。已知水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃）【解答】解：（1）∵燒開一鍋水需要的熱量相同，所用的時(shí)間比過去他們家用液化氣所用的時(shí)間少，說明燃燒的液化氣質(zhì)量少；∴根據(jù)Q放＝mq可知是因?yàn)樘烊粴獾臒嶂蹈?；?）水吸收的熱量：Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg?℃）×5kg×（100℃﹣20℃）＝1.68×106J。故答案為：熱值，1.68×106J。12．西氣東輸工程讓南寧市民用上物美價(jià)廉的天然氣。在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，將質(zhì)量為2kg、溫度為20℃的水加熱至沸騰，至少需要吸收6.72×105J的熱量，這相當(dāng)于完全燃燒0.0084m3的天然氣放出的熱量。[c水＝4.2×103J/（kg?℃），天然氣的熱值為8×107J/m3]。【解答】解：（1）水吸收的熱量：Q吸＝cmΔt＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×2kg×（100℃﹣20℃）＝6.72×105J；（2）天然氣完全燃燒放出的熱量：Q放＝Q吸＝6.72×105J，∵Q放＝Vq，∴所需天然氣的體積：V＝＝＝0.0084m3。故答案為：6.72×105；0.0084。三、實(shí)驗(yàn)探究題13．某地液化石油氣每罐（內(nèi)裝液化石油氣15kg）100元，木炭5元/kg。液化石油氣的熱值為4.2×107J/kg，木炭的熱值為3.4×107J/kg。使用上述兩種能源，理論上木炭更便宜。這兩種能源在家庭日常實(shí)際生活中哪種更經(jīng)濟(jì)呢？小明同學(xué)制定了探究計(jì)劃。除上述兩種能源材料外，所需物品如下：燒水鍋（容積20L）、液化石油氣爐、炭爐、溫度計(jì)、電子秤。小明選擇液化石油氣探究設(shè)計(jì)如下：（1）把盛滿水的燒水鍋放在液化石油氣爐上，用電子秤測出所消耗的質(zhì)量，再算出所需的液化石油氣費(fèi)用M。（2）用溫度計(jì)測量加熱一段時(shí)間后水的溫度變化Δt，計(jì)算的值。表示加熱時(shí)使水溫每升高1℃所需的液化石油氣費(fèi)用。請你幫助小明完成木炭的探究設(shè)計(jì)：（3）把盛滿水的燒水鍋放在炭爐上。（4）用溫度計(jì)測量質(zhì)量為m的木炭完全燃燒后水的溫度變化Δt，計(jì)算的值。（5）比較兩種能源的的值。【解答】解：假設(shè)都提供4.2×107J的能量，用液化石油氣：m氣＝＝1kg，費(fèi)用：×1