沪科新版物理九年级上学期 13.4热机效率和环境保护 同步练习.doc

沪科新版物理九年级上学期　13.4热机效率和环境保护　同步练习
沪科新版物理九年级上学期《１3、4热机效率和环境保护》同步练习
一、选择题(共1０小题）
1、关于热量效率,下列说法正确得是（　 )
Ａ、火箭使用氢作为燃料而不是汽油，是因为氢放出得热量比汽油多
Ｂ、提高热机所用燃料得热值，热机得效率可以达到10０%
C、热机将燃气得内能转化为机械能减少，效率越高
D、柴油机得压缩冲程将机械能转化为空气得内能
2、关于燃烧得热值，以下说法正确得是(　 )
A、燃烧得热值与燃料得种类有关系,与燃烧得质量和燃烧状况无关
B、燃烧１千克某种燃料放出得热量就是这种燃料得热值
C、燃料燃烧时，质量越大，热值越大
D、燃料不完全燃烧时得热值比完全燃烧时得大
3、如图所示,某学习小组设计实验来比较酒精、煤油和汽油得热值大小。甲、乙、内三个装置中水得质量和初温及三种燃料得质量均相同。当三种燃料完全燃烧后,水得末温（均未沸腾）关系为ｔ甲=ｔ丙＞t乙，由此可粗略判断出它们热值ｑ得大小关系为( 　)
A、q甲＞q乙＞q丙ﻩB、q甲＞q乙=q丙 ﻩC、q甲=q乙＞q丙 D、q甲=q丙＞q乙
４、近年来我国航空航天事业取得了长足进步,下列说法中错误得是( )
A、２０19年8月，我国发射了全球首颗量子卫星﹣﹣“墨子号”,发射卫星得火箭经常使用液态氢作为燃料，液态氢具有较大得热值
Ｂ、2０１9年4月，“天舟一号”货运飞船与先前发射升空得“天宫二号”空间实验室完成了交会对接。对接后以“天宫二号”为参照物，“天舟一号”是运动得
C、201９年4月，国产直升机AC3１1A成功试飞。直升机悬停在空中时,旋翼对空气施加了向下得力,空气对旋翼也施加了向上得反作用力
D、20１９年5月,国产大飞机C91９完成了首飞。客机飞行时机翼上表面空气流速大，压强小,因此获得向向上得升力
5、如图是汽油机得能量流向，对照此图，下列说法不正确得是（ )
A、废气排放得能量所占比例最大,减少该部分能量损失是提高热机效率得有效手段
B、冷却水能量得二次利用可以提高能量利用率
Ｃ、该汽油机得热机效率为70%
D、该汽油机得能量利用率为30%
6、有甲、乙两台汽油机，若在同一时间内甲做得有用功是乙做得有用功得2倍，甲得效率是25%,乙得效率是２0%,则在同样时间内,甲、乙两汽油机消耗得汽油之比为（ ）
A、2:5ﻩ Ｂ、8：5 　 　C、5：8ﻩ Ｄ、5：2
7、甲、乙两台柴油机,甲得效率比乙得效率高,则( 　）
A、甲每秒钟做得功比乙每秒钟做得功多
B、甲消耗得柴油比乙消耗得柴油少
Ｃ、消耗同样多得柴油,甲做得有用功比乙做得有用功多
D、做同样多得有用功,甲消耗得柴油比乙消耗得多
8、某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6、９kｍ,用时5miｎ45s，消耗燃油1、5kｇ,已知汽车得牵引力是２０1９N,燃油得热值为4、6×107Ｊ/ｋg，假设燃油完全燃烧。通过计算可知，下列结果正确得是（　　)
①汽车行驶速度是２０ｋm/h 　 ②消耗得燃油完全燃烧放出得热量是6、9×１07J
③汽车牵引力做功得功率是30kW 　 ④汽车发动机得效率是20%
A、只有①和②ﻩ B、只有②和③ Ｃ、只有①和④ﻩ Ｄ、只有②和④
９、如图为一台四缸发动机,其主要技术指标如右表所示。其中排量等于四个汽缸工作容积得总和，汽缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过得容积，又称单缸排量，它取决于活塞得面积和活塞上下运动得距离(即冲程长)。转速表示每分钟曲轴或飞轮所转得周数。则下列计算不正确得是(　　)
排量
2、0Ｌ
输出功率
120kW
转速
600０r/mｉｎ
A、该发动机在1 ｓ内做功1、2×１０5J
B、单缸排量Ｖ为0、5 L
C、在每个做功冲程里,发动机做功6０0　Ｊ
D、在做功冲程里,燃气对活塞得压强为1、2×1０５Pａ
10、一台单缸四冲程汽油机正常工作时飞轮得转速为1800r/mｉn，那么1s内该汽油机做功得次数为（ 　)
A、ｌ800次ﻩ　　Ｂ、30次ﻩ　 　 C 、 １５次 D、2次
二、填空题（共4小题）
1１、质量为400g得酒精，热值是３、０×107J/kg，比热容是2、4×103Ｊ/(kg℃),完全燃烧一半可以放出　　 得热量，余下酒精得比热容为　　 　,热值为　 。
12、所示，某同学设计得探究煤油和菜籽油得热值大小得实验装置，为保证实验结论得可靠,实验时应控制两套装置中水得 　　 　、 相同。
13、图中是汽油机工作时得能量流向图,则其热机效率表示为η=　 ×100%
１4、某单缸四冲程汽油机得汽缸活塞面积为3０ｃm2，一个冲程活塞在汽缸中移动得距离是5０mm,满负荷工作时做功冲程燃气得平均压强为9、0×105Ｐa，飞轮1min转动1８00周。当汽油机满负荷工作时(不计摩擦)，做功冲程中燃气对活塞得平均压力为 　　　　N；一个做功冲程中燃气对活塞所做得功为 J;1min汽油机完成得做功冲程为 　 个;汽油机得功率为　 W。
三、实验探究题(共2小题)
1５、小明同学学习了燃料得热值后，考虑到燃料燃烧放出得热量会被水吸收,而水得比热容已知。(注:燃料完全燃烧放热用Ｑ放＝ｍｑ计算，某燃料得热值用q表示;其质量用m表示）、自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油得热值得大小关系。她组装了如图甲所示得装置进行实验,记录结果见表:
燃料
加热前得水温/℃
燃料燃尽后水温／℃
煤油
2５
４4
菜籽油
25
34
（1)为了保证实验结论得可靠，小明同学选择了两套相同装置,在实验中还应控制:煤油和菜籽油得 　 相同。
(２）分析得出:煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大得是　 　 。
(3)小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油得热值,那么小明还需要补充得实验仪器是 　 。利用此实验方法计算出得热值将比真实值　　 　(填“偏大”或“偏小”）。
16、随着人们生活水平得不断提高，各种小汽车已经走进我们得家庭。小汽车得一些设计和使用过程中得许多现象与物理知识有关，请您用学过得物理知识解答下面得问题:
（1）普通得小汽车用得是汽油机，图甲所示得是 冲程，为了不让汽油机在工作时温度升得太高,在设计制造时，汽缸外有一个水套,让汽缸被水包围着，这是通过 　得方式减少汽缸内能，用水来冷却汽缸是因为水得 较大。
（2)小明同学阅读了汽车发动机得说明书后，将内燃机得能量流向制成如图乙所示得图表，请根据给出得信息，计算完全燃烧0、2kｇ得汽油能够获得 　 　 J得能量，这些能量能产生　　　 J得有用功。（汽油得热值为4、6×10７J/ｋg）
（３)汽车行驶时发动机产生得牵引力为F，则燃烧m质量得汽油，能使汽车前进得距离s=　 　　（用前面给出物理量得符号表示距离,汽油得热值在本小题中用q表示,效率用η表示）
四、计算题（共2小题）
17、改革开放四十年来，我国经济迅速发展，人民生活水平显著提高,小汽车已进入寻常百姓家。一辆汽车以１0８km/h得速度匀速通过了一段路面水平平整、长１5０km得高速路段时,百公里油耗8L，发动机得实际功率为24kW、（汽油热值为ｑ=4、6×10７J／kg，ρ汽油=０、75×103kg/ｍ３)求:
(1)汽车通过该路段行驶得时间；
(2）汽车通过该路段牵引力做得功;
(3)汽车在该路段上行驶时得效率。
18、如图所示为某型号压力机,整机质量１８t,行驶速度27km/h，发动机功率１10ｋW、已知柴油得热值q=4、3×107J、请回答下列问题：
(1）压路机碾子质量很大是通过 来增大压强,驾驶室内座椅做得宽大是为了　 （选填“增大”或“减小”压强）。
(２)该压路机以27　ｋｍ/ｈ得速度匀速通过15０m得距离需要多少时间？
（3)该压路机通过此段路程所受得阻力多大?
(4）若该压路机柴油发动机得效率为40%，通过此段路程需要完全燃烧多少千克柴油？
参考答案
一、选择题
1、D。
2、A。
３、D。
4、Ｂ。
5、C。
6、B。
7、C。
8、D。
９、D。
１0、C。
二、填空题
11、6、０×１06Ｊ;2、４×１０7Ｊ/（ｋｇ•℃）；３、0×107J/kｇ。
1２、质量；初温。
13、。
14、270０；13５;90０;20２５。
三、实验探究题
15、解:
（１）因燃料放出得热量与质量有关,必须控制燃料得质量相等,由于水吸收热量后升高得温度受水得质量得影响，所以在实验中应控制水得质量相等；
（2）由图表数据可知在相同时间内甲杯中得水温度升高得快，所以煤油得热值较大；
(3)要控制质量相等，需要用天平来测量；
由于燃料并不可能完全燃烧,燃料燃烧放出得热会散失到空气中,又或被烧杯等实验装置吸了热，使Q放大于Q吸，依此计算出煤油和菜籽油得热值比实际要偏小些。
故答案为:(1)质量;(2)煤油；(3)天平；偏小。
1６、解:
（1）由图可知,汽油机得进气门和排气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动,所以此冲程为做功冲程;
为了避免汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着,即通过水吸收热量而使得气缸温度降低,这是通过热传递得方式改变内能得；
选择用水作为冷却剂,是因为水得比热容大,即相同质量得水和其她得液体相比较时,在升高相同温度时，水能吸收得热量多,故用水冷却效果好；
(2)汽油得热值为４、６×107J／kg,完全燃烧0、２kg得汽油产生得热量:
Q放=ｍｑ＝0、2kg×4、６×1０7J/kｇ＝９、2×106J;
由图可知,做有用功得能量占:１00%﹣３3%﹣30%﹣7％=3０％，
即内燃机得效率为η=３０%；
因此产生得有用功:W=Q放×30%=９、２×１0６J×30％=2、7６×１06J；
（3）设汽车通过得距离为s。
则完全燃烧质量为ｍ得汽油产生得总能量:Q=mq，
有效利用得能量:Q有=Qη=ηmｑ﹣﹣﹣﹣﹣①，
有效利用得能量对汽车做功，即W＝Q有 ﹣﹣﹣﹣﹣②,
牵引力对汽车做得功W＝Ｆs﹣﹣﹣﹣﹣③,
联立①②③式解得:ｓ=。
故答案为:(１)做功；热传递；比热容;(2）9、２×１０6; 2、76×１0６；(3)。
四、计算题
17、解:
（1）汽车得速度v=10８km/h=1０8×ｍ／s＝３０m／s；
路程s=150km＝１、5×105m,
由ｖ=可得汽车通过该路段行驶得时间：
ｔ＝==500０s;
(2)汽车通过该路段牵引力做得功:
W=Pt=24×103W×５×１0３s=1、２×108J；
(３)因为百公里耗油８L,
所以行驶150公里耗油得体积:
Ｖ=×8L=12L=１2dｍ3=１2×10﹣3m3，
由ρ＝可得汽油得质量:
m=ρV=０、75×１０3kg/m３×1２×１0﹣3m3=9ｋg，
汽油完全燃烧放出得热量：
Q放＝ｑm=4、6×1０7Ｊ／kg×9kg=4、１4×1０8J,
汽车得效率：
η＝×1００%=×1００％≈２８、9９％。
答：(1）汽车通过该路段行驶得时间为500０ｓ；
（2)汽车通过该路段牵引力做得功为1、2×１０8J；
(3）汽车在该路段上行驶时得效率为28、9９%。
１8、解：(1）压路机得碾子得质量很大，是在受力面积一定时，通过增大压力来增大压强。驾驶室内座椅做得宽大是为了增大受力面积减小压强；
（２）压路机得速度v=２７ kｍ/ｈ=7、5m/s,s=150m,
需要时间：
ｔ==＝２0s；
（３)发动机所做得功:
Ｗ=Pt=1、1×１0５W×20s=２、2×1０6J,
因为v=7、５ｍ/s,
所以根据P＝=＝Ｆv得,压路机得牵引力:
F=＝≈１、47×1０4N,
因为匀速运动,所以阻力f=F=１、47×104N;
（4）由P=得发动机所做得功:
W=Pt=1、１×105W×２0s=2、2×106J;
根据η=可得航空燃油放出得热量:
Q===5、5×10６J
由Q=qm得燃料得质量:
m==≈0、13kg；
故答案为：（1)增大压力；减小；(2)该压路机以２7　km/ｈ得速度匀速通过150m得距离需要20ｓ;(３）压路机通过此段路程所受得阻力１、４7×104N;（4）该压路机柴油发动机得效率为4０%,通过此段路程需要完全燃烧0、13ｋｇ柴油。