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。