2015-2016学年九年级物理全册 课时提升作业(五)热机的效率(含解析)(新版)新人教版

课时提升作业(五)

热机的效率

(30分钟40分)

一、选择题(本大题共4小题，每小题3分，共12分)

1.(2013·郴州中考)我国随着航天事业发展需要，正在研制大功率液氢发动机。这种发动机主要是因为氢有( )

A.较小的密度

B.较大的比热容

C.较高的热值

D.较低的沸点

【解析】选C。本题考查燃料的热值。液氢发动机是利用燃料燃烧产生的内能来做功，将内能转化为机械能，在提供相同能量的情况下，由于液氢的热值较大，所需液氢的质量较小，便于航天器升空。故选C。

2.(2014·无棣实验质检)关于燃料的热值，以下说法中正确的是( )

A.燃料的热值与燃料的种类有关，与燃料的质量和燃烧状况无关

B.燃烧1 kg某种燃料放出的热量的大小等于燃料的热值的大小

C.燃料燃烧时，质量越大，热值越大

D.燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小

【解析】选A。本题考查热值的理解。热值是燃料本身的一种性质，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积、是否完全燃烧无关，A正确，C、D错；某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫作这种燃料的热值，1 kg某种燃料完全燃烧时放出的热量的大小才等于热值的大小，B错。故选A。

3.甲、乙两种燃料完全燃烧时的Q -m图像如图所示，则甲、乙两种燃料的热值q之间的关系是( )

A.q甲>q乙

B.q甲

C.q甲=q乙

D.条件不足，无法判断

【解析】选A。本题考查热值公式的理解。取相同质量m0，由图可知，Q甲>Q乙，因为q=，则q甲>q乙。

4.甲、乙两台汽油机，甲的效率比乙高，则( )

A.甲的功率比乙的大

B.甲消耗的汽油比乙消耗的汽油少

C.消耗同样多的汽油，甲做的有用功比乙做的有用功多

D.做同样多的有用功，甲消耗的汽油比乙消耗的汽油多

【解题指南】解答本题的关键点：

(1)理解热机效率的定义；

(2)知道“效率”与“功率”是两个不同物理量，它们之间无因果关系。

【解析】选C。本题考查对热机效率的理解。热机效率是指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。热机效率的高低和功率的大小没有直接联系，甲的效率比乙的高，但甲的功率不一定比乙的大，A错；热机效率的高低不仅与消耗汽油的多少有关，还与做的有用功多少有关，B错；甲的效率比乙高，则消耗同样多的汽油，甲做的有用功比乙做的有用功多，C正确；甲的效率比乙高，则做同样多的有用功，甲消耗的汽油比乙消耗的汽油少，D错。故选C。

二、填空题(本大题共2小题，每空2分，共8分)

5.(2014·哈尔滨香坊区期末)如图是小东家燃气表。请你观察燃气表计算出小东家11月份消耗的天然气是m3(q天然气=2.7×107J/m3)，这些天然气完全燃烧放出的热量相当于完全燃烧kg干木柴(q

7J/kg)。

干木柴=1.2×10

【解析】由燃气表可知，小东家消耗的天然气为386 m3-356 m3=30 m3，则完全燃烧可以放出的热量是Q=q

7J/m3×30 m3=8.1×108J，若完全燃烧干木柴，则m===67.5 kg。

天然气V=2.7×10

答案：30 67.5

6.(2013·雅安中考)中国南海海底探明有大量的“可燃冰”，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，说明“可燃冰”的很大；以10倍的关系粗略计算，1 kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量可以使

kg的水从20℃加热至60℃。[q煤气= 4.2×107J/kg，水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)]

【解析】本题考查热量的计算。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，说明“可燃冰”的热值很大；由题意知：Q吸=10Q放，即有

cm水(t-t0)=10mq，所以m水==2.5×103kg。

答案：热值 2.5×103

三、实验探究题(8分)

7.为比较酒精和碎纸片这两种燃料的热值，小明采用如图所示的装置进行实验：他将一定质量的酒精和碎纸片分别放入两个燃烧皿中，点燃它们，分别给装有质量相等的水的两个相同烧杯加热，直至酒精和碎纸片完全燃烧。

(1)小明设计了一张记录实验数据的表格，其中①②两项内容漏写了，请你帮他补充完整。

(2)实验后小明根据水吸收的热量与其质量和升高的温度的关系算出了水吸收的热量，结合“10 g酒精”这一数据，算出了酒精的热值，算出的酒精热值是否可靠？，请说明理由。【解析】本题考查探究燃料的热值。(1)为了算出水吸收的热量，①应为加热后水的温度/℃；为比较酒精和碎纸片这两种燃料的热值，②应为10 g碎纸片。(2)由于热量损失，烧杯及温度计也要吸收热量，所以酒精完全燃烧放出的热量不能全部被水吸收，故算出的酒精的热值不可靠。

答案：(1)①加热后水的温度/℃②10 g碎纸片

(2)不可靠酒精完全燃烧放出的热量不可能全部被水吸收

四、计算题(12分)

8.某市政府“为民办的15件实事”之一的“双万户”燃气改造工程正迅速推进。若用某燃气灶烧水，燃烧0.5 kg的煤气，使50 kg的水从20℃升高到70℃。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，煤气的热值为4.2×107J/kg。求：

(1)0.5 kg煤气完全燃烧放出的热量。

(2)水吸收的热量。

(3)燃气灶烧水的效率。

(4)小明家过去平均实际每天需要烧4块蜂窝煤，若按每块含煤0.5 kg算，他家每天实际用煤2 kg，由此小明计算出他家煤炉的效率只有16.5%，你认为小明家煤炉效率低的原因是什么？从大的方面讲，家用煤炉除了热效率低、浪费能源的缺点外，另一个主要缺点是什么？

【解析】本题考查热量及效率的相关计算。

(1)煤气完全燃烧放出的热量：

Q放=m煤气q=0.5 kg×4.2×107J/kg=2.1×107J

(2)水吸收的热量：

Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×50 kg×50℃

=1.05×107J

(3)燃气灶烧水的效率：η===50%

(4)小明家煤炉效率低的原因是煤不能完全燃烧、有热损失；用煤炉烧水的主要缺点：煤不能完全燃烧且大量的余热散发到空气中，造成环境污染；释放的二氧化碳还会造成温室效应。

答案：(1)2.1×107J (2)1.05×107J (3)50%

(4)见解析

【易错警示】温度“升高”和“升高到”两者的含义不同。“升高”是指变化的温度，“升高到”是指末温。【培优训练】

目前，“节能减排”已引起全球的关注。如何减少耗能，提高汽车发动机的效率越来越受到人们的重视。

(1)大多数家用汽车的发动机均为汽油机，它把汽油燃烧产生的内能部分转化成机械能，再通过传动机构将动力传给车轮使汽车行驶。请你将图中汽油机工作时的能流图补充完整。