人教版物理九年级上册第十四章《内能的利用》第二节《热机的效率》测试.doc

人教版物理九年级上册第十四章内能的利用第二节热机的效率测试一、选择题1、关于热机的效率，下列说法正确的是（ ）A. 一般情况下柴油机的效率比汽油机的高B. 热机的效率越高，在做功同样多的情况下消耗的能量越多C. 热机的效率越高说明做功越快D. 热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的2、下列关于热值的说法正确的是（ ）A. 2kg煤的热值大于1kg煤的热值 B. 燃料热值越大，燃烧放出的热量越多C. 热量燃烧不完全时热值变小 D. 燃料的热值是燃料本身的特性，与其他因素无关3、如图，是酒精灯给试管中的水加热，一段时间后橡皮塞被冲开，下列说法正确的是（）A酒精灯中酒精的质量越大，酒精的热值越大B酒精燃烧放出的热量能全部被试管中的水吸收C试管中水的内能是通过热传递的方式增加的D橡皮塞被冲开的过程与内燃机的压缩冲程都是内能转化为机械能的过程4、有经验的柴油机维修师，不用任何仪器，只是靠近柴油机排气管口观察和用鼻子闻一下，并将手伸到排气管口附近感觉一下尾气的温度，就能初步判断这台柴油机的节能效果在同样负荷的情况下，关于柴油机的节能效果，下列判断正确的是（）A尾气的温度越高，柴油机越节能B尾气的温度越低，柴油机越节能C尾气的柴油味越浓，柴油机越节能D尾气的颜色越黑，柴油机越节能5、甲乙两台柴油机，甲的效率低于乙的效率，意义是（）A甲的功率大于乙的功率B甲消耗的燃料多于乙消耗的燃料C乙将燃料燃烧放出的能变成有用功的那部分能的比例比甲大D工作相同时间甲消耗的燃料一定比乙少二、填空题6、小明用燃气灶把质量为12kg初温为20的水加热到100，燃烧掉0.42m3的天然气，则燃烧的天然气放出的热量是 J，燃气灶的热效率是 （天然气的热值是3.2107J/m3）7、用煤气灶把1kg、初温为20的水烧到70，消耗了10g煤气已知水的比热容是4.2103J/（kg），煤气的热值为4.2107J/kg，则水吸收的热量为J，煤气完全燃烧放出的热量为J，煤气灶烧水的效率为8、菜油最适宜的烹饪温度在150至180之间。用天然气将质量为0.02kg的菜油从室温20加热到170，天然气燃烧释放出的热量有60%被菜油吸收。则菜油吸收了_J热量，燃烧了_m-3的天然气。（取c菜油 = 2.0103J(kg）-1，天然气的热值为4107J/m3） 9、如图所示，小明在燃烧皿中放入10g酒精，点燃后对质量为200g的水加热，充分燃烧后，水温升高30，已知水的比热容为4.2103J/(kg)，此过程中水吸收的热量为 J，水的内能 （增大/减小），该实验计算得到的酒精热值明显偏小，其原因是 。10、已知天然气的热值为4107J/m3完全燃烧0.3m3的天然气，放出的热量为 J 用天然气给水加热至沸腾后继续加热，水的温度将 11、汽油机作为汽车的“心脏”，在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈地燃烧，将 能转化成 能，一辆汽车一年行驶三万公里，消耗汽油2t，这些汽油完全燃烧放出 J的热量（q汽油=4.6107J/kg）12、水的比热容是J/（kg），它表示的物理意义是；质量为5kg的、温度为20的水，在升高了60的温度时吸收的热量是 J11“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，这说明“可燃冰”的很大若以10倍的关系粗略计算，1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量可以使kg的水升高40（c水=4.2103J/（kg），q煤气=4.2l07J/kg）三、计算题13、燃气灶烧水时，把质量为2 kg、初温为20 的水加热到100 ，共燃烧了0.02 m3的天然气(假设天然气完全燃烧)。已知水的比热容为4.2103J /(kg)，天然气的热值为8.4107J/m3。求：(1)水吸收的热量。(2)天然气完全燃烧放出的热量。(3)燃气灶烧水时的效率。 14、某家庭用的燃气热水器，将20kg的水从10加热到60，完全燃烧了0.21m3的煤气。已知水的比热容为4.2103J/（kg），煤气的热值为4107J/m3。试求：（1）煤气完全燃烧放出的热量是多少？（2）水吸收的热量是多少？（3）该热水器烧水的效率是多少？15、如图是某太阳能热水器，向其中注入50kg水，阳光照射一段时间后，水温从10升高到50水的比热容是4.2103J/（kg）试求：（1）这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少？（2）如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8107J，则这段时间该热水器的效率是多少？（3）若用煤燃烧来提供2.8107J的热量，需完全燃烧多少千克煤？（煤的热值约为3.5107J/kg）16、现有一辆汽车在水平高速公路上以100kmh的速度匀速行驶，百公里耗油量为10L，若汽车匀速行驶时所受的牵引力为1800N。已知汽油密度p=0.7103kgm3，汽油热值q=4.6 107Jkg。求：(1)汽车行驶百公里牵引力所做的功；(2)汽车百公里消耗的汽油完全燃烧所放出的热量；(3)汽车发动机的效率。(计算结果保留一位小数)17、水暖在暖通行业被称为最舒适的采暖方式随着人们生活水平的提高，越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖其原理是以温度不高于60的热水为热媒，在埋置于地面以下填充层中的管道内循环流动，加热整个地板，通过地面以热传递方式向室内供热的一种供暖方式（如图所示）（1）某房间一段时间内循环流动的水质量为1200kg，进水温度为55，出水温度为40这段时间里水向外界放出多少热量？水的比热容为4.2103J/（kg）（2）若该水暖的热效率为90%，这段时间要消耗多少m3的天然气？（假设天然气完全燃烧）天然气的热值为7.2107J/m3）（3）“水地暖”以水为媒介，利用了水的什么性质，请具体说明为什么要利用这一特性18、小华家使用的是天然气热水器，该热水器的铭牌标明了它的热效率，表示该热水器工作时，天然气完全燃烧所消耗的化学能，有多大比例转化为水的内能。小华尝试估测该热水器的热效率，以核对铭牌上的数值是否准确。他把家里自动洗衣机的“水量”设置为40L，用热水器输出的热水注入洗衣机，当注入水的体积达到40L时洗衣机便会自动停止注水。已知当时自来水的温度为15，热水器输出热水为40注水前天然气表的示数是2365.89m3，天然气的热值为3.5107J/m3，请回答：（1）洗衣机注入水的质量是多少？（2）注入的水升温到40时吸收的热量是多少？（3）若铭牌标注热水器的效率为80%，则注入水结束后，天然气表的示数是多少？（标注的铭牌是准确的）19、某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线若在6min内完全燃烧了0.2kg的煤，水的比热容为4.2103J/（kg），煤的热值约为3107J/kg求：（1）煤完全燃烧产生的热量；（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量；（3）煤炉烧水时的热效率四、实验,探究题20、小柯同学自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系，他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，并每隔1分钟记录了杯中水的温度（见表）加热的时间/min0123456甲杯水温/25272932343638乙杯水温/25262728293031（1）在安装、调整甲图中实验器材时，合理的顺序是先调整固定的位置，再调整固定的位置（选填图中的”A“或”B“）（2）为保证实验便捷、可靠，实验时应控制两套装置中一些相同的量，主要有：加热时间、水的和（3）通过表中记录的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是（4）该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量，并记录了数据、利用公式Q吸=cm（tt0）计算出水吸收的热量，同组的小红同学他认为通过这些数据不能准确地计算出煤油和菜籽油的热值，他的理由是（5）已知酒精的热值为3.0107J/kg，完全燃烧20g酒精放出的热量是J参考答案一、选择题1、A【解析】【详解】A一般情况下柴油机的效率比汽油机的高，多用在重型机器上，故A正确。B热机的效率越高，做有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值越大，即在做功相同的情况下，消耗的燃料较少，或消耗相同的燃料，做功较多。故B错误。C热机的效率是有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值，热机的效率越高说明有用功占的比值越大。功率表示做功的快慢，功率越高说明做功越快。效率和功率是两个不同的物理量，二者之间没有必然联系，故C错误。D根据内燃机的能量流向，热机损失的能量中，废气带走的能量较多，故D错误。故答案为A。2、D【解析】【详解】A热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃烧程度、质量无关，故A错误。B由Q=qm可知，燃料燃烧放出的热量与燃料的热值和质量有关，只有在相同质量并且完全燃烧的情况下，燃料热值越大放出的热量才越多，故B错误。C热值与燃料是否完全燃烧无关，故C错误；D燃料的热值是燃料本身的特性，不同的燃料热值一般不同，与其他因素无关，故D正确。故答案为D。3、C【考点】燃料的热值；能量利用效率；热传递改变物体内能；内燃机的四个冲程【分析】（1）1kg某种燃料完全燃烧放出的能量，叫做这种燃料的热值热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关；（2）酒精燃烧放出的热量要散失到空气中一部分，被试管吸收一部分，水吸收一部分，据此分析；（3）用酒精灯加热的过程中，酒精的化学能转化为试管和水的内能，属热传递的方式；（4）当水沸腾时产生大量的水蒸气，试管内的气体压强增大，就会将塞子冲出，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减小，转化为塞子的机械能【解答】解：A、燃料的热值仅与燃料的种类有关，燃料的质量无关，故A错误；B、酒精燃烧放出的热量要散失到空气中一部分，被试管吸收一部分，所以酒精燃烧放出的热量不能全部被试管中的水吸收，故B错误；C、加热过程中，通过热传递的方式增加水的内能，故C正确D、塞子冲出时，是试管内气体的内能转化为塞子增加的机械能，与内燃机的做功冲程能量转化相同，故D错误故选C4、B【考点】热机的效率【分析】热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比燃烧相同的燃料，有效利用的能量越多，效率越高【解答】解：尾气的温度高，说明散失的热量多，柴油机的效率低，反之，柴油机的效率高，即节能尾气的柴油味浓、颜色黑都说明柴油没有充分燃烧，浪费了燃料，这样柴油机的效率会低故选B5、C【考点】热机的效率【分析】热机的效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比比值越大，热机的效率越高【解答】解：A、功率是表示物体做功快慢的物理量，与热机的效率是两个完全不同的概念，所以A错误；B、虽然甲的效率比乙低，但不清楚两台柴油机做功多少的情况下，无法确定谁消耗的燃料多，故B错误；C、甲柴油机的效率比乙柴油机的效率低，说明乙柴油机用来做有用功的能量占总能量的百分比大，故C正确；D、相同时间内消耗燃料的多少与功率有关，与效率无关，故D错误故选C二、填空题6、1.344107 30% 7、解：（1）水吸收的热量：Q吸=cmt=4.2103J/（kg）1kg（7020）=2.1105J；（2）10g煤气完全燃烧放出的热量：Q放=mq=0.01kg4.2107J/kg=4.2105J；（3）煤气灶烧水的效率：=100%=100%=50%故答案为：2.1105；4.2105；50% 8、6103，2.510-4 9、2.52104；增大；酒精没有完全燃烧或酒精燃烧放出的热量没有完全被水吸收10、1.2107 不变 11、【考点】GM：内燃机的四个冲程；GJ：燃料的热值【分析】（1）内燃机的一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，其中压缩冲程将机械能转化成内能，压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈地燃烧是化学能转化为内能；做功冲程将内能转化成机械能；（2）燃料完全燃烧放出的热量用公式Q=qm计算，其中q为燃料的热值【解答】解：（1）内燃机的一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈地燃烧是化学能转化为内能，其中压缩冲程将机械能转化成内能；（2）2t汽油完全燃烧要放出的热量：Q放=mq=2103kg4.6107J/kg=9.21010J故答案为：化学；内；9.2101012、【考点】热平衡方程的应用；燃料的热值【分析】（1）1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫这种燃料的热值；（2）利用Q放=mq求出1kg煤气完全燃烧放出的热量，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的10倍，据此求水的质量【解答】解：（1）在同等条件下，包含质量相同，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的热值很大；（2）1kg煤气完全燃烧放出的热量：Q放=mq=1kg4.2l07J/kg=4.2l07J，1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量：“教书先生”恐怕是市井百姓最为熟悉的一种称呼，从最初的门馆、私塾到晚清的学堂，“教书先生”那一行当怎么说也算是让国人景仰甚或敬畏的一种社会职业。只是更早的“先生”概念并非源于教书，最初出现的“先生”一词也并非有传授知识那般的含义。孟子中的“先生何为出此言也？”；论语中的“有酒食，先生馔”；国策中的“先生坐，何至于此？”等等，均指“先生”为父兄或有学问、有德行的长辈。其实国策中本身就有“先生长者，有德之称”的说法。可见“先生”之原意非真正的“教师”之意，倒是与当今“先生”的称呼更接近。看来，“先生”之本源含义在于礼貌和尊称，并非具学问者的专称。称“老师”为“先生”的记载，首见于礼记?曲礼，有“从于先生，不越礼而与人言”，其中之“先生”意为“年长、资深之传授知识者”，与教师、老师之意基本一致。Q放=Q放10=4.2l07J10=4.2l08J；由Q=cmt可得，m=2500kg故答案为：热值；2500三、计算题13、(1)水吸收的热量：Q吸cm(tt0)4.2 103J/(kg)2 kg(100 20 )6.72105 J。（6分）(2)天然气完全燃烧放出的热量：Q放qV8.4107 J/m30.02 m31.68106 J。（3分）(3)燃气灶的效率：40%。（3分）14、15、【考点】太阳能热水器中的热量计算【分析】（1）知道水的比热容、水的质量、初温和末温，根据Q吸=cm（tt0）求出水吸收的热量；（2）知道水吸收的热量和热水器接收到太阳辐射的热量，利用效率公式=100%求出该热水器的效率；（3）知道煤燃烧放出的热量和煤的热值，根据Q放=mq的变形公式m=求出需完全燃烧煤的质量【解答】解：（1）水吸收的热量：Q吸=cm（tt0）=4.2103J/（kg）50 kg（5010）=8.4106J（2）热水器的效率：=100%=100%=30%（3）由题意得，煤完全燃烧放出的热量Q放=Q=2.8107J，由Q=mq得，需完全燃烧煤的质量：m=0.8kg答：（1）这段时间该热水器中的水吸收的热量是8.4106J；（2）这段时间该热水器的效率是30%；（3）若用煤燃烧来提供2.8107J的热量，需完全燃烧0.8千克煤【点评】本题考查了学生对吸热公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的掌握和运用，因条件已给出，熟练运用相关公式即可正确解题，难度不大16、解：(1)s=100km=llO5m，W=Fs=1800Nl105m=1.8108J (2分) (2)V=1lO-2m3， m=V=0.7103kg/m3llO-2m3=7kg (2分) Q=mq=7kg4.6107Jkg=3.22108 (2分) (3)=559(2分)17、【考点】热量的计算【分析】（1）已知水的体积，由密度公式的变形公式可以求出水的质量；已知水的初、末温度和水的比热容，由放热公式可以求出水所释放的热量（2）已知效率先求出天然气需要放出的热量，由Q=Vq的变形公式可以求出天然气的体积；（3）根据热量公式分析答题【解答】解：（1）水放出的热量：Q放=cm水（tt0）=4.2103J/（kg）1200kg（5540）=7.56107 J；（2）这些热量如果用天然气蒸汽锅炉供热，则Q有用=Q水放=7.56107J，由=得，天然气需要放出的热量：Q放=8.4107J，由Q放=Vq得，天然气的体积：V=1.17m3；（3）由热量公式：Q=cmt可知，由于水的比热容较大，在温度变化量t一定时，相等质量的水释放的热量较多答：（1）这段时间里水向外界放出热量为7.56107J；（2）这段时间要消耗1.17m3的天然气；（3）水地暖利用了水的比热容大这一特性水的比热容较大，在温度变化量一定时，相等质量的水释放的热量较多18、（1）40Kg （2）4.2106J （3）2366.04m319、【考点】热平衡方程的应用；能量利用效率【分析】（1）已知煤的质量和热值，利用Q=mq可求得煤完全燃烧产生的热量；（2）由图象可知，经过6min时间加热，水升高的温度值，利用吸热公式求水吸收的热量；（3）热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比【解答】解：（1）煤完全燃烧产生的热量：Q放=mq=0.2kg3107J/kg=6106J，（2）由图可知，经过6min时间加热后水温由20达到80，“教书先生”恐怕是市井百姓最为熟悉的一种称呼，从最初的门馆、私塾到晚清的学堂，“教书先生”那一行当怎么说也算是让国人景仰甚或敬畏的一种社会职业。只是更早的“先生”概念并非源于教书，最初出现的“先生”一词也并非有传授知识那般的含义。孟子中的“先生何为出此言也？”；论语中的“有酒食，先生馔”；国策中的“先生坐，何至于此？”等等，均指“先生”为父兄或有学问、有德行的长辈。其实国策中本身就有“先生长者，有德之称”的说法。可见“先生”之原意非真正的“教师”之意，倒是与当今“先生”的称呼更接近。看来，“先生”之本源含义在于礼貌和尊称，并非具学问者的专称。称“老师”为“先生”的记载，首见于礼记?曲礼，有“从于先生，不越礼而与人言”，其中之“先生”意为“年长、资深之传授知识者”，与教师、老师之意基本一致。则水吸收的热量：这个工作可让学生分组负责收集整理,登在小黑板上,每周一换。要求学生抽空抄录并且阅读成诵。其目的在于扩大学生的知识面,引导学生关注社会,热爱生活,所以内容要尽量广泛一些,可以分为人生、价值、理想、学习、成长、责任、友谊、爱心、探索、环保等多方面。如此下去,除假期外,一年便可以积累40多则材料。如果学生的脑海里有了众多的鲜活生动的材料,写起文章来还用乱翻参考书吗?Q吸=cm（tt0）与当今“教师”一称最接近的“老师”概念，最早也要追溯至宋元时期。金代元好问示侄孙伯安诗云：“伯安入小学，颖悟非凡貌，属句有夙性，说字惊老师。”于是看，宋元时期小学教师被称为“老师”有案可稽。清代称主考官也为“老师”，而一般学堂里的先生则称为“教师”或“教习”。可见，“教师”一说是比较晚的事了。如今体会，“教师”的含义比之“老师”一说，具有资历和学识程度上较低一些的差别。辛亥革命后，教师与其他官员一样依法令任命，故又称“教师”为“教员”。=4.2103J/（kg）10kg（8020）=2.52106J；（3）煤炉烧水时的热效率：=100%=100%=42%；答：（1）煤完全燃烧产生的热量为6106J；（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量为2.52106J；（3）煤炉烧水时的热效率为42%四、实验,探究题20、【考点】燃料的热值【分析】（1）安装实验器材时需要先固定B的位置，能够利用酒精灯的外焰给烧杯充分加热；然后再调整A的位置，使温度计的玻璃泡完全接触水，并且不要碰到烧杯壁和烧杯底；（2）探究两种燃料的热值时，需要控制水的质量和水的初温相同，并且酒精灯的加热时间也要相同；（3）由表格数据可知，在其它条件相同时，甲杯水的温度升高的较快，即甲酒精灯燃烧产生的热量多，所以其热值大；（4）燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失，所以直接计算得出的热值比实际值要小；（5）根据Q放=mq求出完全燃烧20g酒精放出的热量【解答】解：（1）实验前，首先调整好实验装备，根据酒精灯外焰的高度调整铁架台的高度，根据烧杯和烧杯中水的高度调整温度计的高度，因此是先固定B，再固定A（2）实验时应控制两套装置中相同的量，加热时间，水的质量，水的初温（3）甲、乙两个装置中，水的质量和初温相同，由Q=cmt知，末温高的吸收的热量较多；在相同的加热设备下，相同时间内，消耗的燃料相同，由Q=qm知，水温上升高的，对应的燃料的热值较大（4）因为燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失，所以直接计算得出的热值比实际值要小，因此这样的计算结果不可靠（5）完全燃烧20g酒精放出的热量Q放=mq=20103kg3.0107J/kg=6105J故答案为：（1）B；A；（2）质量；初温；（3）煤油；（4）燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失；（5）6105第 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