人教版物理九年级上册《14.2 热机的效率》同步练习
一 、单选题（本大题共10小题，共30分）
1.（3分）甲、乙两台汽油机，甲的效率比乙高，则
A. 甲每秒钟做的功比乙每秒钟做的功多
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
2.（3分）年月日时分，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭，成功将高分九号星送入预定轨道，发射获得圆满成功。火箭使用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢具有
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
3.（3分）当两台机器正常工作时，功率大的机器一定比功率小的机器
A. 做功多 B. 做功少 C. 做功快 D. 做功慢
4.（3分）从漫画中我们看到由于热机的大量使用，在给人类社会带来进步的同时，使人类的生存也受到了威胁。下列关于热机和环境保护的说法中正确的是
A. 热机的效率是描述热机性能的重要指标
B. 当前热机的效率可以达到
C. 汽车排出的尾气越浓，汽油机的效率越高
D. 热机是通过燃料的燃烧获取的化学能并转化为机械能的装置
5.（3分）下列关于热现象说法正确的是
A. 打气筒在打气时，筒壁发热主要是通过做功改变了内能
B. 现代火箭用液态氢作燃料，是因为氢的比热容大
C. 高压锅是利用增大锅内气压来降低液体沸点工作的
D. 内燃机的做功冲程是将机械能转化为内能
6.（3分）煤炭是一种重要燃料。为判断煤炭品质的优劣，最科学的方法是检验煤炭的
A. 密度 B. 比热容 C. 热值 D. 硬度
7.（3分）关于物理常数及铭牌的参数，说法不正确的是
常数及铭牌 物理意义
灯泡的额定功率为 此灯泡每秒电流做的功消耗的电能为
千克汽油完全燃烧时放出的热量为
水温度升高降低时吸收放出的热量为
某滑动变阻器上标有“、” 表示：该滑动变阻器允许通过的最大电流是
表示：该滑动变阻器的最大阻值为
A. B. C. D.
8.（3分）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，效率一定越高
B. 热机消耗的燃料越少，效率一定越高
C. 热机做一定的有用功，消耗的燃料越少，效率一定越高
D. 热机做功越快，效率一定越高
9.（3分）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：，消耗柴油的质量之比是：，那么它们的效率之比是
A. ： B. ： C. ： D. ：
10.（3分）下列说法正确的是
A. 汽车刹车过程中是内能转化为机械能
B. 用活塞式抽水机抽水时利用了液体压强
C. 抛在空中的篮球在下落过程中，篮球所受重力做功越来越多
D. 烧烤用的木炭的热值是，意思是千克木炭燃烧产生的热量是
二 、填空题（本大题共6小题，共24分）
11.（4分）内燃机的使用在促进社会进步的同时，也给人类带来了污染，主要是指 ______污染和 ______污染。某内燃机工作时，能量损失所占百分比是：废气内能，散热损失，机械能损失，则该内燃机的热机效率是 ______。
12.（4分）一个四冲程汽油机飞轮转速，则汽油机每秒对外做功 ______次，若此时输出功率，则一个做功冲程活塞对外做功 ______。当汽油在汽油机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率将 ______选填“变大”、“不变”或“变小”，此时汽油的热值 ______选填“变大”、“不变”或“变小”。
13.（4分）小峰把家里自动洗衣机的“水量”设置为，用热水器输出的热水注入洗衣机，当注入水的体积达到时洗衣机便会自动停止注水。已知当时自来水的温度是，热水器输出热水的温度为，注水前天然气表的示数是，注水后变为。天然气的热值为。
水吸收的热量是 ______。
这部分天然气完全燃烧释放的热量是 ______。
该热水器的热效率是 ______结果保留至。
若这些天然气完全燃烧释放热量的用来对初温为的水加热，能使一标准大气压下的水温升高 ______结果保留整数。
14.（4分）如图所示为“长征六号”运载火箭，它首次采用了我国最新研制的大推力液氧煤油发动机。
煤油燃烧过程中，其热值大小______填“增大”“减小”或“不变”。
火箭起飞时，煤油燃烧产生大量高温高压的燃气，燃气对火箭的推力达，这个力可举起质量为______的物体取。
燃气对火箭做功，燃气的内能会______填“增大”“减小”或“不变”。
15.（4分）某实验小组利用如图所示的实验装置粗略测量蜡烛的热值，图中为穿有小木棍的容器内装有水，为下部开了许多通气孔的罩子。
观察实验装置可知，实验小组同学是通过测量______。间接测量蜡烛燃烧放出的热量；
物理量 测量值
容器中水的质量
容器中水的初温
容器中水的末温
燃烧前蜡烛的质量
燃烧后蜡烛的质量
要完成本实验，除了图中的实器材，还必需的测量工具是______和______；
某次实验测得的数据如下表，则粗略测得这支蜡烛的热值______。
本实验测出的热值会比真实值更______，造成这一偏差的原因是______写一条即可。
16.（4分）焚烧生活垃圾放出的热量用来发电，是综合利用垃圾的一种方法。据资料显示，仅年全国城市生活垃圾就达若燃烧垃圾可放出的热量，如果将年我国的城市生活垃圾全部焚烧，则放出的热量是______，它相当于______煤炭完全燃烧放出的热量煤炭的热值为。
三 、计算题（本大题共2小题，共24分）
17.（12分）用天然气灶烧水，燃烧的天然气，使的水从升高到。已知水的比热容是，天然气的热值。求：
天然气完全燃烧放出的热量；
水吸收的热量；
天然气灶的效率。
18.（12分）改革开放以来，我国人民的生活水平不断提高，汽车已成为多数人的代步工具。某品牌国产汽车以的速度在平直公路上匀速行驶，消耗了汽油，汽车发动机功率为，已知：汽油的热值为，汽油的密度为。求该汽车匀速行驶过程中：
消耗汽油的质量；
发动机所做的功；
发动机的效率百分号前保留整数。
答案和解析
1.【答案】C;
【解析】试题分析：要解决此题，需要知道热机效率的概念．热机的效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比．
热机的效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比．甲的效率高，则做同样多的有用功，甲消耗的油少；消耗同样多的油，甲做的有用功多．所以C正确，D错误．
将效率与功率混了，若甲的功率比乙高，则A正确．
缺少条件做同样的有用功，所以B错误．
故选C．
2.【答案】C;
【解析】解：发射卫星的火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量，故正确。
故选：。
热值是指的某种燃料完全燃烧后释放的能量，热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时，释放出的热量越多，所以在选择火箭燃料时首先应该考虑燃料热值的大小。
此题主要考查学生对热值定义的掌握情况，需要根据火箭的具体应用来分析。
3.【答案】C;
【解析】解：
机器的功率大，表示单位时间内完成的功多，做功就快，所以功率大的机器一定比功率小的机器做功快。由可知，做功的多少除跟功率有关外，还跟做功的时间长短有关。故正确，错误。
故选。
功率是反映做功快慢的物理量，不是反映做功的多少。
解决本题的关键知道功率的物理意义，知道功率是反映做功快慢的物理量。
4.【答案】A;
【解析】解：
A、热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，因此热机的效率是热机性能的重要指标，故A正确。
B、热机工作时由于要克服机械间的摩擦做额外功、同时也存在热散失、并且废气带走大部分能量，所以热机的效率很低，不能达到，故B不正确。
C、热机工作时，燃料燃烧放出的废气会带走大部分能量，汽车排出的尾气越浓，汽油机的效率越低，故C不正确。
D、热机是通过燃料的燃烧获取的内能并转化为机械能的装置，故D不正确。
故选：。
该题考查了热机的有关知识，要掌握热机的原理及其热机效率的影响因素。是一道基础题。
5.【答案】A;
【解析】解：、打气筒给轮胎打气时气筒壁发热，即通过做功的方式改变内能，机械能转化为内能，正确；
、现代火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量，且氢气燃烧后的产物是无污染的水，错误；
、液体的沸点随液面上方气压的增大而升高，故高压锅是利用增大锅内气压来升高液体沸点工作的，错误；
、内燃机的做功冲程将内能转化为机械能，错误。
故选：。
用打气筒打气时筒壁发热，是压缩空气做功，使物体的内能增加，温度升高；
据热值的特点分析即可判断；
沸点与气压有关，气压越大，沸点越高；
热机是将内能转化为机械能的机器。
此题主要考查了热机的工作原理，比热容、热值等知识的理解，深入、正确理解规律，是解答的关键。
6.【答案】C;
【解析】解：热值是燃料的一种特性，单位质量的煤完全燃烧时所释放出的热量越大，说明该煤的热值越大，即是优质煤炭，故正确。
故选：。
热值是燃料的一种特性，表示单位质量的燃料完全燃烧时所释放出的热量。
此题主要考查了学生对热值的了解，是一道基础题。
7.【答案】A;
【解析】解：
、灯泡的额定功率为，表示该灯泡正常工作时每秒消耗的电能是，如果不正常工作则每秒消耗的电能不是，故错误；
、汽油的热值为，它表示的意义是的汽油完全燃烧时所释放出的热量是故正确；
、水的比热容是，表示的物理意义是水温度降低时吸收放出的热量为；故正确；
、滑动变阻器标有“、”的字样，其中“”表示滑动变阻器的最大阻值为；“”表示允许通过的最大电流为故正确。
故选：。
额定功率表示的物理意义是指白炽灯正常工作时，电流秒做功；，
燃料热值的物理意义是表示单位质量的燃料完全燃烧时所释放出的热量；
比热容是单位质量的某种物质温度升高所吸收的热量；
滑动变阻器铭牌上标有“、”的字样，表示滑动变阻器的电阻变化范围以及允许通过的最大电流。
此题主要考查了对电功率基本概念的理解、灯泡额定功率和实际功率的理解、以及对电功率物理意义的理解等。
8.【答案】C;
【解析】【解析】
此题主要考查了热机的效率以及影响热机效率的因素，并且考查了热机效率与功率的区别。
热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比。功率是表示物体做功快慢的物理量。
热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比；
当热机做一定的有用功，消耗的燃料越少，效率一定越高；故正确；
当热机消耗的燃料一定，做的有用功越多，效率就一定越高；故选项、错误；热机做功越快，表示热机的功率越大，与效率无关；故选项错误。故选。
9.【答案】B;
【解析】解：它们的效率之比：
。
故选：。
在热机中，用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的热量之比，叫热机的效率；根据求出燃料完全燃烧放出的热量。
此题主要考查的是学生对热机效率、热值计算公式的理解和掌握，基础性题目。
10.【答案】C;
【解析】解：
A、行驶的汽车从开始刹车到停止的过程，克服摩擦做功，内能增加、温度升高，使机械能转化为内能，故A错误；
B、活塞式抽水机是利用大气压把水从低处抽到高处，故B错误；
C、抛在空中的篮球在下落过程中，因为蓝球下落距离越来越大，所以重力做功越来越多，故C正确；
D、木炭的热值是，它的物理意义是：木炭完全燃烧放出的热量是，故D错误．
故选C．
服摩擦做功可以使机械能转化为内能，使物体的内能增加、温度升高；
活塞式抽水机利用了大气压工作原理；
根据判断重力做功的多少；
某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值．
该题考查的知识点比较全面，有能量的转化、大气压的利用、功计算公式的应用以及对燃料热值物理意义的理解，对学生的综合能力要求较高，但是难度不大．
11.【答案】大气 噪声 25%;
【解析】解：内燃机在工作时，要产生声音并排出废气。所以会产生大气污染和噪声污染；
热机的效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比。所以。
故答案为：大气；噪声；。
在使用内燃机时，内燃机会发出声音，产生噪声污染，排出的废气会造成大气污染。
根据热机效率的概念来答题。
此题主要考查了热机效率的计算及内燃机给人类带来的方便和危害。是一道实用性题目。
12.【答案】20 1500 变小 不变;
【解析】解：飞轮转速是是说飞轮每分钟转转，即每秒钟转转，因一个工作循环飞轮转圈，做功一次，所以每秒可以做功次；
一个做功冲程活塞对外做的功：；
冒“黑烟”说明燃烧不充分，用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出的总能量的比值就小，所以效率变小；
由于热值是燃料本身的一种性质，故即使汽油燃烧不充分，汽油的热值仍不变；
故答案为：；；变小；不变。
四冲程内燃机完成个工作循环，曲轴、飞轮转圈，完成个冲程并对外做功次；根据可求一个做功冲程活塞对外做的功；热机的效率是指用来做有用功的能量占燃料完全燃料放出的总能量的百分比，据此结合现象可分析对效率的影响；的某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值，其大小只与燃料的种类有关。
此类题目考查知识了内燃机的四个冲程、热机效率的相关问题，要结合相关知识点进行分析解答，是中考的难点。
13.【答案】4.2×106 4.8×106 88% 69;
【解析】解：
水的体积，
由得水的质量：
，
水吸收的热量
；
使用天然气的体积：
，
天然气完全燃烧放出的热量：
；
该热水器的热效率：
；
由题知，，
由得水升高的温度：
。
水的末温：
一标准大气压下水的沸点。
故答案为：；；；。
知道水的体积，利用求水的质量，再利用求水吸收的热量；
求出使用天然气的体积，利用求天然气完全燃烧放出的热量；
该热水器的热效率等于水吸收的热量跟天然气完全燃烧放出的热量之比；
由题知，，再利用求水升高的温度，知道水的初温，可求末温。注意一标准大气压下水的沸点为，水沸腾时吸收热量、温度不变。
本题为热量的综合计算题，考查了学生对密度公式、吸热公式、燃料燃烧放出热量公式、热效率公式的理解和灵活运用，属于中档题。
14.【答案】不变 ; 120 ; 减小 ;
【解析】解：
热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，所以煤油燃烧过程中，其热值大小不变；
由题知，燃气对火箭的推力达，用这个力举起物体时，物体的重力等于向上的推力，即；
由可知，这个力可举起物体的质量：
；
燃气对火箭做功，燃气的内能转化为火箭的机械能，所以燃气的内能会减小。
故答案为：不变；；减小。
热值是燃料的一种特性，与质量的大小无关；
由题知，燃气对火箭的推力达，用这个力举起物体时，物体的重力等于向上的推力；根据可以计算出其质量；
内燃机在做功冲程的能量转化是内能转化为机械能的冲程，内能将减小。
该题考查了热值的特性、相互作用力的应用、重力公式的应用以及改变内能的方式，属于综合性题目。
15.【答案】水吸收的热量 ; 温度计 ; 天平 ; 1.575×107 ; 小 ; 蜡烛燃烧放出的热量没有被水完全吸收 ;
【解析】解：实验小组同学是通过测量水所吸收的热量来间接测量蜡烛释放的热量；
要完成本实验，需要测量水的温度与水和蜡烛的质量，因此还需要温度计与天平；
这支蜡烛的热值
。
实验过程中蜡烛燃烧产生的热量有部分散失于空气中，蜡烛燃烧放出的热量没有全部被水吸收，因此实验测出的热值比真实值小。
故答案为：水吸收的热量；温度计；天平；；小；蜡烛燃烧放出的热量没有被水完全吸收。
实验小组同学是通过测量水所吸收的热量来间接测量蜡烛释放的热量；
实验过程中需要测水的温度、水的质量、蜡烛的质量，据此选择实验器材。
蜡烛释放的热量等于水所吸收的热量，由热量公式与燃烧值公式可以求出蜡烛的燃烧值。
蜡烛燃烧释放的热量没有被水完全吸收，蜡烛可能没有完全燃烧，据此分析燃烧值的测量值与真实值间的关系。
分析清楚图示情景，确定实验原理与实验目的即可正确解题。
16.【答案】2.25×1018 ; 7.5×1010 ;
【解析】解：生活垃圾全部焚烧放出的热量：
，
，
需要完全燃烧煤炭的质量：
。
故答案为：；。
知道生活垃圾总质量，和燃烧垃圾可放出的热量，可求全部燃烧放出的热量；这些热量若由完全燃烧煤炭获得，利用求出需要完全燃烧煤炭的质量。
该题考查了学生对燃料完全燃烧放热公式的掌握和运用，因数值大，注意科学记数法的正确使用。
17.【答案】解：天然气完全燃烧放出的热量：
；
水吸收的热量：
；
天然气灶的效率。
答：天然气完全燃烧放出的热量为；
水吸收的热量为；
天然气灶的效率为。;
【解析】此题主要考查了燃料完全燃烧放热公式和的运用，及燃气灶的效率的含义。此题中要注意温度“升高到末温”和“升高了”的区别，要审好题。
由可求出天然气完全燃烧放出的热量；
知道水的质量、水的比热容，求出水温度的升高值，利用吸热公式求水吸收的热量；
水吸收的热量跟天然气完全燃烧放出的热量之比等于燃气灶的效率。
18.【答案】解：（1）6L=6×10-3，由密度公式ρ=变形可得消耗汽油的质量m=ρV=0.7×103kg/×6×10-3=4.2kg；
（2）由速度公式v=变形可得汽车行驶100km用时为
t===h=×3600s=5000s；
由功率公式W=Pt可得发动机所做的功
W=12kW×5000s=1.2×104W×5×103s=6×107J；
（3）由放热公式Q=qm可得汽油燃烧所放出的热量
Q=qm=4.6×107J/kg×4.2kg=1.932×108J；
发动机的效率为
η=×100%=×100%=31%；
答：（1）消耗汽油的质量为4.2kg；
（2）发动机所做的功为6×107J；
（3）发动机的效率为31%。;
【解析】
已知汽油密度和体积，根据公式可计算出汽油的质量；
已知功率和运动的时间，根据公式可求发动机所做的功；
根据公式可求释放的能量，做的功与释放能量的比值就是发动机的效率。
此题主要考查质量的计算、功的计算与内燃机的效率，考查的知识点比较多，主要考查对所学物理知识的灵活应用能力。
