人教版九年级物理 第十四章 14.2热机的效率 课后练习

人教版九年级物理 第十四章 14.2热机的效率 课后练习
一、选择题（1--6题为单选题，7--8题为多选题，16分）
1．甲、乙两台汽油机，甲的热机效率比乙高，则下列说法中正确的是（ ）
A ．做同样多的有用功，甲用的时间少
B ．做同样多的有用功，甲消耗的汽油少
C ．在相同时间内，乙消耗的汽油多
D ．消耗同样多的汽油，甲做的有用功比乙少
2．下列有关说法正确的是（ ）
A ．以天然气为燃料，汽车发动机的效率可以达到100%
B ．内能小的物体可以将热量传给内能大的物体
C ．热值越大的燃料，完全燃烧时放出的热量一定越多
D ．20C ︒的水比10C ︒的水含有的热量多
3．有甲、乙两台柴油机，在相同的时间内，它们所做的有用功之比是5：4，消耗柴油的质量之比是3：2，那么它们的效率之比是
A ．15：8
B ．5：6
C ．6：5
D ．1：1
4．下面是小明同学“物理学习笔记”中的摘录，其中正确的是（ ）
A ．做功和热传递在改变物体热量上是等效的
B ．某种燃料在燃烧时所放出的热量叫做这种燃料的热值
C ．热量是在热传递过程中物体内能改变的多少
D ．温度越高的物体具有的热量越多
5．关于热机的效率，下列说法中正确的是（ ）
A ．热机做的有用功越多，热机效率一定高
B ．热机的功率大，热机效率一定高
C ．热机单位时间内消耗的燃料少，热机效率一定高
D ．以上说法都不对
6．小丽为了测试汽车发动机的效率，开车以60km/h 的平均速度行驶了120km ，用去汽油25L ，已知汽油的密度为0.7×103kg/m 3 ， 热值为4.6×107J/kg ，发动机的功率为32.2kW ，则该汽车发动机的效率为
A ．23.6%
B ．28.8%
C ．36.5%
D ．38%
7．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 ，已知汽车的牵引力是2000N ，燃油的热值为7
4.610J/kg ⨯，假设燃油完全燃烧。

通过计算可知，下列结果正确的是（ ）
A．消耗的燃油完全燃烧放出的热量是7
B．汽车行驶速度是20km/h
6.910J
C．汽车牵引力做功的功率是30kW D．汽车发动机的效率是20%
8．一辆小汽车在1h的时间内，在水平路面上匀速行驶了72km，消耗汽油6kg,若已知该汽车发动机的功率(即牵引力的功率)为23kw,汽车(包括车上的人和所有物品)质量为1.5t,汽油的热值为4.6×107J/kg,g=10N/kg.则关于上述1h匀速行驶过程中,下列分析正确的是()
A．该汽车对路面的压力大于1.5×104N B．该汽车的牵引力是1.15×103N
C．该汽车克服阻力做的功是2.3×104J D．该汽车发动机的效率是30%
二、填空题（14分）
9．某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg的水加热，同时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4.2×103J/（kg.℃），
煤的热值为3×107J/kg.煤完全燃烧产生的热量________J；在烧水过程中，________热效率最高
（选填“0～2min”、“2～4min”或“4～6min”），其值为________.
10．小周驾驶一辆额定功率为21千瓦、效率为30%的汽车在一段平直的公路上匀速行驶，在额定功率下行驶30min至少需要________L汽油（汽油的热值为3.5×107J/L）；若该汽车受到的阻力为1.05×103N，则汽车行驶的速度为
________km/h。

11．小郑同学想比较沙子和水这两种物质吸热能力的差异，他设计了
如图的图甲所示的实验装置，在两个烧杯中分别装入质量、初温都相
同的沙子和水，所使用的仪器规格也完全相同。

在实验时要控制
________（选填“加热时间”或“温度变化”）相同，就可以确定水
和沙子吸收了相同的热量；图乙为小郑根据记录的实验数据画出的图
像，则沙子的比热容为________J/（kg•℃）。

12．柴油机是内燃机的一种，柴油机工作时将内能转换为________能，甲、乙两柴油机在做功冲程中每做功一次，对外输出的有用功相等，输出的有用功功率之比为4 : 3 ，甲柴油机的效率为32%，乙柴油机的效率为36%，乙柴油机在某工作的时间内消耗了10kg的柴油，则甲柴油机在相等的时间内消耗的柴油为_______kg
13．（1）某单缸四冲程汽油机，正常工作时飞轮转速为3600转/分钟，每小时耗油2L，若汽油机的效率为30%，汽油机对外做功的机械功率为_________kW，每一个做功冲程对外做功______ J。

（2）乙醇汽油是汽油和乙醇的混合液体，从体积来看，其中90%是汽油，10%是乙醇，这种混合液体的热值为________
J/L。

(汽油的热值为3.6×107J/L，乙醇的热值为2.4×107J/L)
14．截至2019年4月14日，泸州云龙机场已开通31条航线。

从云龙机场飞往北京的某航班在水平跑道上加速的初始阶段，牵引力沿水平方向，大小为9.2×104N，经过的路程为1000m，则牵引力所做的功为__J；若飞机发动机的效率为25%，在此过程中，消耗的汽油为______kg，这些汽油的体积为___m3．
（取汽油的密度ρ=0.7×103kg/m3，汽油的热值q=4.6×107J/kg）三、作图题（4分）
15．如图所示，甲为四冲程汽油机的吸气冲程示意图，试在乙图画出排气冲程活塞、气门、曲轴的位置。

（______）
16．请在图中坐标定性画出酒精的热值与其完全燃烧所放出的热量Q的关系图象．
（____）
四、实验题（18分）
17．小明和小辉学习了燃料的热值后，他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。

他们组装了如图1和2所示的装置进行实验，记录结果见下表：
(1)为了保证实验结论的可靠性，小明和小辉选择了两套完全相同的装置，并且控制油的质量以及水的质量相同。

但对于两杯水的初温他们的看法却不同。

请将下列他们的想法补充完整：
①小辉认为实验中是直接用_______来表示煤油和菜籽油放出热量的多少。

所以，实验中两杯水的初温可以不同；
②小明认为因为探究过程中他们采用了_______法，所以只有燃料的_____不同，其他因素都必须控制相同。

如果两杯水的初温不同，那么水的蒸发快慢以及水与周围环境的温差都不相同，于是两杯水的_______就不相同，就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多，而水吸收的热量少、水温变化小的情况。

所以，实验时必须控制水的初温相同；
③你认为_________（小明/小辉）的想法更合理；
(2)根据他们的实验记录，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大是___________；
(3)小明和小辉在实验前用天平分别测出了烧杯中水的质量以及燃油的质量。

并由记录的数据，利用公式Q吸=cm（t﹣t0）计算出了水吸收的热量。

小辉想通过这些数据计算出煤油和菜籽油的热值。

你认为他的计算结果是____的（可靠/不可靠）。

18．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同：
(1)为了研究不同物所的吸热能力，选用图中甲丙两装置进行实验，根据记录的数据做出了两种液体的温度随时间变化关系如图所示：
①不同物质吸热的多少是通过________（选填“温度计示数”“或加热时间”）来反映的；
②由图丁可以看出，若b液体的比热容是1.8×103J/（kg·℃），则a液体的比热容是____J/（kg·℃）；
(2)为了研究不同燃料的热值选用其中____两幅图进行实验，在实验前用天平测出了烧杯中液体的质量及燃料的质量，井记录数据利用公式Q吸=cm（t-t0）（若a、b液体的比热容已知）计算出了液体吸收的热量，通过这些数据计算出某种燃料的热值。

你认为这样的计算结果与实际燃料的热值相比会______（填“偏大”或“偏小”）。

19．实验测得0.5kg 某物质温度随时间变化的图像如图所示，已知物质在固态下的比
热容为c1=2.1×103J/（kg·℃），根据图像解答下列问题：
(1)该物质在第10 分钟时处于___（选填“固态”“液态”或“固液共存态”）；
(2)该物质第4 分钟时的内能___（选填“小于”、“等于”、“大于”或“无法比较”）
第8 分钟时的内能；
(3)在最初2min 内，物质吸收的热量为___J，该物质在液态下的比热容c2=___J/（kg·℃）；
(4)在最初2min 内，燃烧燃料2g，且在此过程中燃料完全燃烧放热，所放热量仅60%能被吸收，则该燃料的热值为
___J/kg。

五、综合题（18分）
20．055型驱逐舰是我国新一代主力驱逐舰，也是我国打造蓝水海军的重要力量。

(1)我国055型驱逐舰南昌舰的排水量为1.2×104t，南昌舰满载时，受到的浮力为____________N，排开水的体积为
_________m3（海水的密度取1×103kg/m3）。

在有风的天气，南昌舰以相同的速度逆风行驶比顺风行驶时，舰体外侧面受到的大气压强更_______（填“大”或“小”）。

(2)南昌舰进行反潜训练时，声呐系统是利用___________（填“超声波”或“电磁波”）探测敌方潜艇的。

南昌舰将产生的尾气和冷空气混合后再排出，目的是为了减弱敌方的____________（填“红外”或“紫外”）探测。

南昌舰以柴油作为动力燃料，每消耗1t柴油产生的可利用的能量为1.72×1010J，柴油的热值为4.3×107J/kg，则南昌舰热机的效率为_______________。

21．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．已知柴油的热值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的速度匀速通过150m的距离需要多少时间________？
（3）该压路机通过此段路程所受的阻力多大______？
（4）若该压路机柴油发动机的效率为40%，通过此段路程需要完全燃烧多少千克柴油_______？
【参考答案】
1．B 2．B 3．B 4．C 5．D 6．B 7．AD 8．BD
9．6×1060～2min63%
10．3.672
11．加热时间 1.4×103
12．机械15
13．6200 3.48×107J/L
14．9.2×107811.42
15．
16．
17．水温升高的多少 控制变量 种类 散热 小明 煤油 不可靠 18．加热时间 30.910⨯ 甲、乙 偏小
19．液态 小于 42.110⨯ 34.210⨯ 71.7510⨯
20．1.2×108 1.2×104 小 超声波 红外 40%
21．增大压力 减小 20s 1.47×104N 0.13kg。