人教版九年級(jí)物理同步練習(xí)題 第十四章內(nèi)能的利用 14.2熱機(jī)的效率 一、選擇題 1．某單缸四沖程汽油機(jī)的氣缸活塞面積為30 cm2，一個(gè)沖程活塞在氣缸中移動(dòng)的距離是50 mm，滿負(fù)荷工作時(shí)做功沖程燃?xì)獾钠骄鶋簭?qiáng)為9.0×l05 Pa，飛輪l min轉(zhuǎn)動(dòng)1 800周，當(dāng)汽油機(jī)滿負(fù)荷工作時(shí)（不計(jì)摩擦），下列說法中正確的是 A．汽油機(jī)每秒內(nèi)完成30個(gè)沖程 B．汽油機(jī)的功率為2025 W C．做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力為2.7×l07 N D．一個(gè)做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞做的功為1.35×l05 J 2．兩臺(tái)汽油機(jī)，甲的功率是乙的1.5倍，甲的效率為20%，乙的效率為25%，那么甲與乙每小時(shí)消耗油量之比為( ) A．6∶5 B．15∶8 C．5∶6 D．8∶15 3．物體A、B質(zhì)量相等，把它們加熱到相同的溫度，然后把它們分別放入等量同溫的水里，（不計(jì)熱量損失），A物體能使水溫升高10℃，B物體能使水溫升高20℃，設(shè)A、B的比熱容為cA和cB，則（　　） A．cB=cA B．cB=2cA C．cB＞2cA D．cA＜cB＜2cCA 4．有甲、乙兩臺(tái)柴油機(jī)，在相同的時(shí)間內(nèi)，它們所做的有用功之比是5：4，消耗柴油的質(zhì)量之比是3：2，那么它們的效率之比是 A．15：8 B．5：6 C．6：5 D．1：1 5．關(guān)于熱機(jī)的效率，下列說法中正確的是（ ） A．熱機(jī)做的有用功越多，熱機(jī)效率一定高 B．熱機(jī)的功率大，熱機(jī)效率一定高 C．熱機(jī)單位時(shí)間內(nèi)消耗的燃料少，熱機(jī)效率一定高 D．以上說法都不對(duì) 6．7月9日，2015年第七屆呼和浩特國際汽車展覽會(huì)在呼和浩特國際會(huì)展中心開幕，眾多炫酷車型在此次展會(huì)上精彩亮相．某人為了測試汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，開車以60 km/h的平均速度行駛了120 km，用去汽油25 L，已知汽油的密度為0.7×103 kg/m3，熱值為4.6×107 J/kg，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為32.2 kW，則該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為( ) A．28.8% B．36.5% C．23.6% D．38% 7．小麗為了測試汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，開車以60km/h的平均速度行駛了120km，用去汽油25L，已知汽油的密度為0.7×103kg/m3 ， 熱值為4.6×107J/kg，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為32.2kW，則該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為 A．23.6% B．28.8% C．36.5% D．38% 8．為體現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)的理念，上海世博會(huì)充分利用太陽能發(fā)電技術(shù)，其主題館屋面太陽能板的面積達(dá)3×104m2，年發(fā)電量3×106kW·h。若這些電能由火力發(fā)電站提供（煤的熱值為3×107J／kg，煤完全燃燒釋放的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能的效率是30%），則僅此一項(xiàng)每年可節(jié)約煤炭的質(zhì)量為( ) A．2.0×104kg B．1.2×105kg C．3.6×105kg D．1.2×106kg 二、填空題 9．完全燃燒的煤氣，如果放出的熱量有給水吸收，則水吸熱______J，它能使，______kg的水升高到． 10．我國研制的大客機(jī)C919搭載某渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，其熱效率和推進(jìn)效率比一般客機(jī)高，所謂熱效率是指發(fā)動(dòng)機(jī)獲得的機(jī)械能與燃料完全燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能之比，而推進(jìn)效率則是指發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)飛機(jī)的推力所做的功與發(fā)動(dòng)機(jī)獲得的機(jī)械能之比。 (1)飛機(jī)飛行時(shí)所受阻力f與運(yùn)行速度v的關(guān)系如表，則它們之間的數(shù)量關(guān)系：f=_________； (2)若飛機(jī)以200 m/s的水平速度勻速巡航0.5 h過程中，消耗燃油1080 kg，則此過程，飛機(jī)克服阻力所做的功為_________ J；若發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率為40%，則發(fā)動(dòng)機(jī)的推進(jìn)效率為_________。（燃油熱值q=5.0×107 J/ kg） 11．現(xiàn)代社會(huì)中汽車是一種重要的交通工具，很多汽車使用的發(fā)動(dòng)機(jī)是四沖程汽油機(jī)，它在工作的過程中，_____沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能．已知甲油機(jī)的效率比乙汽油機(jī)的效率低，則表明甲、乙兩臺(tái)汽油機(jī)在消耗相同質(zhì)量燃油時(shí)，甲做的有用功_____乙做的有用功 （選填“大于”、“小于“或““等于”）． 12．我們的家鄉(xiāng)天然氣資源非常豐富，它將成為廣安市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，天然氣的熱值為7.5×107J/m3 ， 小華家某月使用了21m3的天然氣，完全燃燒釋放了________ J的熱量，若放出的熱量全部用于燒水，在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，可以將________ kg的水從20℃燒至沸騰．[C水=4.2×103J/（kg?℃）]． 13．有一臺(tái)汽油機(jī)在一個(gè)工作循環(huán)中消耗了6g汽油（汽油的熱值為4.6×107J/kg），如果這臺(tái)汽油機(jī)的效率為40%，則一個(gè)循環(huán)中輸出的有用機(jī)械能為________J． 14．用燃?xì)庠顭畷r(shí)，把2.2kg初溫為20℃的水加熱到100℃，共燃燒了45g天然氣（假設(shè)天然氣完全燃燒）．已知天然氣的熱值為4.4×107J/kg，水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃）． （1）天然氣屬于______（選填“可再生”或“不可再生”）能源．在燒水過程中，大量向外散失的能量不會(huì)自動(dòng)再匯集回來，這說明能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移是有______的． （2）水的內(nèi)能增加了______J． （3）燃?xì)庠顭男蕿開_____． 三、實(shí)驗(yàn)題 15．如圖為四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理圖：內(nèi)燃機(jī)通過連桿把四個(gè)汽缸的活塞連在一根曲軸上，并使各汽缸的做功沖程錯(cuò)開，在飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)的每半周里，都有一個(gè)汽缸在做功，其他三個(gè)汽缸分別在做吸氣、壓縮和排氣沖程． (1)發(fā)動(dòng)機(jī)在做功沖程里，高溫、高壓的燃?xì)馔苿?dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，對(duì)外做功，同時(shí)將____能轉(zhuǎn)化為____能． (2)有一臺(tái)四缸發(fā)動(dòng)機(jī)，其主要技術(shù)指標(biāo)如表所示．其中排量等于四個(gè)汽缸工作容積的總和，汽缸工作容積指活塞從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)所掃過的容積，又稱單缸排量，它取決于活塞的面積和活塞上下運(yùn)動(dòng)的距離(即沖程長)．轉(zhuǎn)速表示每分鐘曲軸或飛輪所轉(zhuǎn)的周數(shù)． ①該發(fā)動(dòng)機(jī)在1 s內(nèi)做功________J，單缸排量V＝________L. ②在每個(gè)做功沖程里，發(fā)動(dòng)機(jī)做功W＝____J. (3)在做功沖程里，燃?xì)鈱?duì)活塞所做的功可表示為W＝pV，式中p表示燃?xì)鈱?duì)活塞的壓強(qiáng)，則p＝_____Pa.(1 L＝10－3 m3) 16．小王學(xué)習(xí)燃料的熱值之后，自己設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來探究酒精和碎紙片的熱值大?。? （1）實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲、乙所示，你認(rèn)為圖中橫桿、溫度計(jì)、鐵圈、燃具四個(gè)器件的安裝順序是_____（由下而上/由上而下）． （2）為保證實(shí)驗(yàn)結(jié)論的可靠，在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制的因素有：_____，_____等． （3）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表： 根據(jù)表中數(shù)據(jù)，計(jì)算出碎紙片的熱值是_____J/kg． （4）通過實(shí)驗(yàn)得到的燃料熱值與實(shí)際相比是偏_____（選填“大”或“小”），你認(rèn)為出現(xiàn)這樣情況的主要原因是：_____． （5）另一組同學(xué)用同樣的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中兩種燃料完全燃燒完之前都使得水沸騰了，你能否比較出兩種燃料的熱值？_____（能/不能）理由：_____，為避免這種情況的出現(xiàn)，你可以對(duì)他們組提什么改進(jìn)建議？_____． 17．小柯同學(xué)自己設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)來探究煤油和菜籽油的熱值大小關(guān)系，他實(shí)驗(yàn)時(shí)組裝了如圖所示的兩套規(guī)格完全相同的裝置，并每隔1分鐘記錄了杯中水的溫度（見表）． （1）在安裝、調(diào)整甲圖中實(shí)驗(yàn)器材時(shí)，合理的順序是先調(diào)整固定____的位置，再調(diào)整固定_____的位置（選填圖中的”A“或”B“）． （2）為保證實(shí)驗(yàn)便捷、可靠，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)控制兩套裝置中一些相同的量，主要有：加熱時(shí)間、水的__和__． （3）通過表中記錄的數(shù)據(jù)，你認(rèn)為煤油和菜籽油兩種燃料中，熱值較大的是__． （4）該同學(xué)實(shí)驗(yàn)前用天平測出了燒杯中水的質(zhì)量及兩油燈中燃料的質(zhì)量，并記錄了數(shù)據(jù)、利用公式Q吸=cm（t﹣t0）計(jì)算出水吸收的熱量，同組的小紅同學(xué)他認(rèn)為通過這些數(shù)據(jù)不能準(zhǔn)確地計(jì)算出煤油和菜籽油的熱值，他的理由是__． （5）已知酒精的熱值為3.0×107J/kg，完全燃燒20g酒精放出的熱量是__J． 四、綜合題 18．如圖為四缸發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理：內(nèi)燃機(jī)通過連桿把四個(gè)汽缸的活塞連在一根曲軸上，并使各汽缸的做功過程錯(cuò)開，在飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)的每半周里，都有一個(gè)汽缸在做功，其他三個(gè)汽缸分別在做吸氣、壓縮和排氣工作． （1）發(fā)動(dòng)機(jī)在做功沖程里，高溫、高壓的_____推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，對(duì)外做功，同時(shí)將_____能轉(zhuǎn)化為_____能． （2）有一臺(tái)四缸發(fā)動(dòng)機(jī)，其主要技術(shù)指標(biāo)如右表所示．其中排量等于四個(gè)汽缸工作容積的總和，汽缸工作容積指活塞從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)所掃過的容積，又稱單缸排量，它取決于活塞的面積和活塞上下運(yùn)動(dòng)的距離（既沖程長）．轉(zhuǎn)速表示每分鐘曲軸或飛輪所轉(zhuǎn)的周數(shù)． ①該發(fā)動(dòng)機(jī)在1s內(nèi)做功_____J，單缸排量V=_____L． ②在每個(gè)做功沖程里，發(fā)動(dòng)機(jī)做功W=_____J． （3）在做功沖程里，燃?xì)鈱?duì)活塞所做的功可表示為W=pV，式中p表示燃?xì)鈱?duì)活塞的壓強(qiáng)，則p=_____Pa．（1L=10﹣3m3） （4）如圖為發(fā)動(dòng)機(jī)在做功沖程中的示意圖．下面給出了公式W=pV的證明，請(qǐng)將推導(dǎo)過程補(bǔ)充完整（要求各表達(dá)式均用S、l或p表示）：設(shè)活塞的面積為S，沖程長為l，燃?xì)鈱?duì)活塞的壓強(qiáng)為p，則燃?xì)鈱?duì)活塞的壓力F=_____，燃?xì)鈱?duì)活塞所做的功W=_____，又根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知發(fā)動(dòng)機(jī)的單缸排量V=_____，故W=pV． 19．19．小明學(xué)習(xí)了熱學(xué)的有關(guān)知識(shí)后，知道水的比熱是4.2×103J/（kg·℃），他想估算一下自己家每天燒水、做飯需要的熱量，于是小明仔細(xì)記錄了他家每天燒水、煮飯、炒菜需要的時(shí)間，并把它折算成燒水時(shí)間，相當(dāng)于每天將50kg的20℃的水燒開。 （1）小明家每天燒水做飯需要多少熱量？ （2）如果普通煤的燃燒值為3×107J／kg，從理論上講小明家每天燒水做飯需要多少千克煤？ （3）小明家實(shí)際平均每天需要燒4塊蜂窩煤，按每塊蜂窩煤含煤0.5kg算，他家每天實(shí)際用煤2kg，由此小明計(jì)算出他家煤爐的效率只有16.5％．你認(rèn)為小明家煤爐效率低的原因是什么？ （4）從大的方面講，家用煤爐除了熱效率低浪費(fèi)能源的缺點(diǎn)外，另一個(gè)主要缺點(diǎn)是什么？ 20．汽車已走入我們的家庭，而發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的核心部件，發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量決定了整車的性能與品質(zhì)，現(xiàn)代汽車主要分汽油與柴油兩類發(fā)動(dòng)機(jī)，以汽油發(fā)動(dòng)機(jī)為例，其提供動(dòng)力的是內(nèi)燃機(jī)的氣缸．某臺(tái)以汽油為燃料的汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)有四個(gè)氣缸，其相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示： （1）汽車內(nèi)燃機(jī)一個(gè)工作循環(huán)包括四個(gè)沖程如上圖所示，一個(gè)氣缸正常工作四個(gè)沖程的順序是________（對(duì)甲、乙、丙、丁重新排序），其中圖________是內(nèi)燃機(jī)給汽車提供動(dòng)力的沖程． （2）汽車以100km/h的速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率最大，則1min內(nèi)做多少J的有用功_____? （3）汽車的排氣量是指發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的工作容積，汽車排氣量越大，功率越大．空燃比指汽缸內(nèi)空氣和燃油的質(zhì)量比．當(dāng)汽車以100km/h的速度勻速行駛時(shí)，根據(jù)表中數(shù)據(jù)求汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率________． 【參考答案】 1．B 2．B 3．C 4．B 5．D 6．A 7．B 8．D 9． 50 10．f=（v100）2×0.9×104 N 1. 296×1010 60% 11．做功 小于 12．1.575×109J 4687.5kg 13．1.104×105 14．不可再生 方向 7.392×105 37.3% 15．（1）內(nèi)，機(jī)械； （2）①1.2×105，0.5，②600； （3）1.2×106； 16．由下而上 酒精和碎紙片的質(zhì)量 兩杯水的質(zhì)量 1.2×106 小 存在熱損失或者燃料沒有完全燃燒 不能 水沸騰后吸熱溫度保持不變，因此無法比較燃料放出熱量的多少 增加水的質(zhì)量或減少燃料的質(zhì)量 17．B A 質(zhì)量 初溫 煤油 燃料燃燒產(chǎn)生的熱量不能完全被水吸收、存在熱損失 6×105 18．內(nèi) 機(jī)械 1.2×105 0.5 600 1.2×106 pS pSl Sl 19．（1）1.68×107J （2）0.56 （3）燃燒不完全，熱損失多等 20．乙甲丁丙； ??； 4.5×106； 23.2%． 6 / 6