14.2 热机的效率(原卷版)-2024-2025学年九年级物理全一册学优生重难点易错题精练(人教版

14.2 热机的效率同步易错题集
一、热值
1、定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与的其质量之比，叫做这种燃料的热值。

用符号“q”表示。

2、定义式：
m
q
Q
=，燃料完全燃烧放出的热量）
单位：
（此时热值
放
kg
/
q
qm J
Q=，气体燃料燃烧常用qV
=
放
Q
）
单位：
（此时热值3
m
/
q J
3、热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧等均无关。

4、燃料燃烧过程：化学能转化为内能。

二、热机效率
1、定义：热机用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。

2、公式：%
100
⨯
=
总
有
Q
W
η，因为热机在工作过程中总是有能量损失，所以1
<
η。

3、热机的能量流图
4、提高热机效率的主要途径
（1）使燃料尽可能完全燃烧，提高燃料的燃烧效率。

（2）尽量减小各种热散失。

（3）减小各部件间的摩擦，保持良好润滑，以减小因克服摩擦做功而消耗的能量。

（4）充分利用废气带走的能量，从而提高燃料的利用率。

一、选择题（共12小题）
1．（2023•邵阳中考）2023年5月30日，长征二号F遥十六运载火箭搭载神舟十六号载人飞船成功发射（如图）。

火箭使用一种叫做偏二甲肼的液体燃料，是因为该燃料具有较大的（）
高频考点
易错题集
A．热值B．比热容C．密度D．体积
2．（2022•滨州中考）关于内能和内能的利用，下列说法中正确的是（）
A．5月的街头，杨花飞絮随风舞，好似雪花满天飞，说明分子在不停地做热运动
B．新能源汽车实现了“零排放”，其效率达到了100%
C．我国“长征五号B”大型运载火箭使用氢作燃料，是因为氢的密度小
D．内燃机的压缩冲程，主要通过做功的方式增大汽缸内物质的内能
3．（2023•长沙中考）砖的制作工艺流传数千年，从晒制到烧制，从青砖到红砖，小小的砖块见证了人类迈向文明的历程，下列说法正确的是（）
A．晒制泥坯时，泥坯温度越高含有的热量越多
B．高温烧制时，通过热传递的方式改变砖块的内能
C．烧制红砖时，燃料燃烧越充分，其热值越大
D．在质地均匀的砖上雕刻花纹，砖的密度变小
4．（2022•宜昌中考）关于燃料及其热值，下列说法中正确的是（）
A．没有燃烧的燃料，热值等于零
B．燃料完全燃烧时，它的热值最大
C．燃料的热值与质量和燃烧状态无关
D．燃料燃烧时温度越高，放出的热量越多
5．（2023•随州中考）汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。

下列有关说法正确的是（）
A．甲图是压缩冲程，活塞对气缸内的气体做功，气体的温度升高
B．由乙图可知该汽油机的效率是30%
C．汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值
D．为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措大大提高了燃料的热值
6．（2023•株洲模拟）木炭的热值为3.4×107J/kg，它表示1kg木炭（）
A．具有3.4×107J的热量
B．具有3.4×107J的内能
C．完全燃烧对外做功3.4×107J
D．完全燃烧放出热量3.4×107J
7．（2023•威海模拟）关于热机的效率，下列说法正确的是（）
A．在做功同样多的情况下，热机的效率越高消耗的燃料越多
B．一般情况下柴油机的效率比汽油机的高
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
8．（2022•株洲模拟）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
9．（2022•西宁模拟）古语道：“人要实，火要虚”。

此话的意思是说做人要脚踏实地，才能事业有成：可燃物要架空一些，才能燃烧更旺。

“火要虚”的目的是（）
A．增大可燃物物的热值B．降低可燃物的着火点
C．能使可燃物完全燃烧D．提高了可燃物的利用率
10．（2023•西安模拟）某学校每天向学生提供100kg开水，下表所列为几种常见燃料的热值。

现将质量为100kg，初温为20℃的水烧开，所需燃料质量最少的是（燃料完全燃烧）（）
几种常见燃料的热值/（J•kg﹣1）
燃料油酒精无烟煤烟煤
4.2×107 3.0×107约3.4×107约2.9×107
A．燃料油B．酒精C．无烟煤D．烟煤
11．（2022•镇江中考）如图所示，用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热，两图装置均相同。

燃料的质量用m表示，燃料充分燃尽时水升高的温度用Δt表示（水未沸腾）（）
A ．若m 相同，Δt 越小，燃料的热值越大
B ．若Δt 相同，m 越大，燃料的热值越大
C ．若m Δt
的值越大，燃料的热值越大 D ．若Δt m 的值越大，燃料的热值越大 12．（2022•成都期末）小明利用图甲装置研究某燃料热值，他取少量燃料置于燃烧皿中，点燃后对100g 的热水加热4min ，然后立即将其熄灭，测得消耗燃料4.2g ，并根据实验数据绘制了水温随时间变化的图像如图乙中a 线所示。

已知此过程中燃料均匀燃烧放热，所放出热量只有60%被水吸收。

水的比热容为4.2×103J/（kg •℃），整个过程中忽略水的质量变化。

下列说法中正确的是（ ）
A ．通过图像计算得知4min 水吸收到的热量为2520J
B ．通过计算得出该燃料的热值为2×106J/kg
C ．这种方法计算出的热值比实际的热值偏大
D ．若实验装置和热损失比例均不变，利用该燃料加热另一杯水绘出了如图乙中b 线所示图像，则这杯水的质量小于上一杯水的质量
二、填空题（共6小题）
13．（2022•无锡模拟）现探明中国南海海底有大量的可燃冰，已知可燃冰的热值比煤气的热值大得多，则完全燃烧相同质量的可燃冰和煤气，燃烧 放出的热量多，1kg 的可燃冰，燃烧一半后，剩余可燃冰的热值 。

（选填“变大”、“变小”或“不变”）
14．（2023•陕西中考）在标准大气压下，使用煤气灶将2kg 的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量是 J ，若不计热量损失，此过程需要完全燃烧 kg 的煤气，这是通过 的方式增加了水的内能。

未使用完的煤气的热值 （选填“变大”“变小”或“不变”）[水的比热容c
水＝4.2×103J/（kg •℃），煤
气的热值q 煤气＝4.2×107J/kg]
15．（2023•南充中考）某单缸四冲程汽油机，飞轮每分钟转3000转，则每秒对外做功次，每次对外做功115J，该汽油机的效率为25%，连续工作1小时需消耗汽油kg（q汽油＝4.6×107J/kg）。

16．（2022•衡水期末）在热机的各种损失中带走的能量最多，设法利用这些能量，是提高燃料利用率的重要措施；“涡轮增压”是目前在各种汽油机和柴油机中采用的一项节能、提高热机功率的技术。

它是利用热机排出的废气带动涡轮旋转，将新鲜空气压缩后送入内燃机的进气口，这样做的好处是（选填“增大”
或“减小”）排出废气所带走的能量，（选填“提高”或“降低”）内燃机的效率。

17．（2022•济宁中考）某柴油机工作一段时间后，油箱里的柴油没有发生变化的是（选填序号：①质量；②密度；③比热容；④热值）。

完全燃烧10kg柴油放出的热量Q＝J。

（q柴油＝4.3×107J/kg）18．（2023•怀化模拟）某种国产汽车，当它在某平直公路上以20m/s速度匀速行驶时，每百公里的油耗为6L．当汽车行驶500s，则汽车消耗的汽油是L．假设汽车在运动过程中受到的平均阻力是495N．则汽油机的效率是%（已知汽油的热值是3.3×107J/L）。

三、实验探究题（共2小题）
19．（2022•泰州中考）在“比较酒精和碎纸片燃烧时放出的热量”实验中。

（1）由于燃料充分燃烧放出热量的多少不仅与燃料种类这一个因素有关，因此实验时必须控制酒精和碎纸片的相等；实验中还需控制被加热的水的质量和初温均相同，以便于。

（2）如图是小明安装好的实验装置，其中存在的错误是。

（3）小华纠正了小明的错误，又组装了一套相同的实验装置，备好秒表。

在两燃烧皿中分别加入准备好的酒精和碎纸片，读出水的初温后，进行如下操作：
①先点燃酒精，再点燃碎纸片。

②保证酒精和碎纸片燃烧时间相同，读取温度计的示数。

③待酒精和碎纸片充分燃烧结束，分别读取温度计的示数。

小红认为上述操作中，操作是错误的。

小明根据正确操作获得的数据，算出了燃料的热值，发现结果小于该燃料的实际热值，原因是。

20．（2022•扬州模拟）为了比较两种燃料的热值，小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同，实验中忽略热量的损失。

（1）实验前调整铁夹A的位置，其目的是使（石棉网/温度计）处于适当的高度。

（2）实验中应控制燃料燃烧的（时间/质量）相同，根据比较燃料燃烧放出热量的多少。

（3）小明选用了燃料a和燃料b进行实验。

当燃料燃尽时，小明记下了各个时刻烧杯中水温，绘制了图乙的图象，则可初步判断燃料的热值大。

（4）另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验，比较燃料c和燃料d的热值，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图象如图丙所示。

燃料c在6min时水就沸腾了，造成水过早沸腾的原因可能是。

分析图象可知燃料c燃烧10min放出的热量（大于/等于/小于）燃料d燃烧15min放出的热量。

（5）你认为根据丙图象（能/不能）比较两种燃料热值的大小。

四、计算题（共2小题）
21．（2022•锦州）如图所示是我国自行设计研制的AG600全状态新构型灭火飞机。

若该飞机以270km/h的速度匀速直线航行20min，消耗航空燃油1.35t，飞机发动机的功率为2.25×107W。

（航空燃油的热值为4×107J/kg）求：（1）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是多少？
（2）飞机在航行过程中的阻力是多少？
（3）发动机的效率是多少？
22．（2023•娄底中考）如图所示是一台手扶双轮压路机，质量为550kg，水箱容积为15L。

在一次压路作业中，以
0.2m/s的速度在水平路面上匀速行驶10min，行驶过程中受到的平均阻力是总重的0.4倍。

求：（g取10N/kg，柴
油的热值取4×107J/kg）
（1）压路机在这次压路作业中运动的距离是多少？
（2）压路机静止在水平路面上时，与地面的接触面积为0.02m2，该压路机对路面的压强是多少？
（3）压路机在这次压路作业中牵引力做的功是多少？
（4）若发动机效率为30%，这次作业要消耗多少千克柴油？
（5）水箱装满水是为了降低发动机的温度，确保发动机正常工作，当满水箱的水从20℃上升到80℃可以吸收多少热量？水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。