2020-2021学年人教版物理九年级全一册重难考点训练 三热机及其效率

2021届人教版物理九年级全一册重难考点专项训练（3）热机

及其效率

一，选择题

1.为了节约能源,需要提高热机的效率，下列措施不能提高热机效率的是（）

A.让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全

B.在设计与制造热机时要不断改进与创新，以减少能量的损失

C.尽量减少热机内部各部件间的摩擦

D.尽量增加热机的工作时间

2.一台柴油机中的燃料完全燃烧放出了8*IO,J的热量，共计损失了4.8xlO7J能量，下列说法

错误的是（）

A.该柴油机的效率为40%

B.用来做有用功的能量为3.2x107J

C.通过科技进步，在未来可以实现能量零损失

D.减少机械间的摩擦可以提高热机效率

3.如图所示是四冲程汽油机的剖面图，关于其四个冲程的描述正确的是（）

A.吸气冲程中，汽油和空气的混合物进入汽缸

B.压缩冲程中，通过做功的方式使汽缸内气体的内能减小

C.做功冲程中，燃料释放的能量绝大部分转化为机械能

D.排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的极少部分

4.如图所示，甲、乙是两个演示实验的示意图，丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程

示意图.下列说法正确的是（）

A.丙图所示的是做功冲程，其工作原理如甲图所示的实验

B.丙图所示的是压缩冲程，其工作原理如乙图所示的实验

C.丁图所示的是压缩冲程，其工作原理如甲图所示的实验

D.丁图所示的是做功冲程，其工作原理如乙图所示的实验

5.干木柴、焦炭、无烟煤的热值如图所示，以下说法不正确的是（）

A.都是完全燃烧的情况下，无烟煤放出的热量最多

B.都完全燃烧1kg,干木柴放出的热量最少

C.焦炭的热值是3x1（/J/kg,完全燃烧2kg焦炭放出的热量是6xl（）7J

D.焦炭的热值是3x10,J/kg,0.5kg焦炭热值也为3x10,J/kg

6.某四冲程汽油机飞轮转速为3000r/min,则（）

A.该汽油机每秒钟对外做功50次

B.该汽油机每秒钟活塞完成50个冲程

C.图中是压缩冲程，机械能转化为内能

D.图中是做功冲程，内能转化为机械能

7.如图为内燃机的能流图，则内燃机的效率可表示为（）

燃料完全

燃烧放出

的能量与

A7=土石与_*

42t4+]0()%B,7=—x1(M)%

E*

n=AxlOO%

C〃=刍+++2x100%D.

E5E&

二，填空题

8.汽油机是工农业生产中常用的热机，某型号汽油机的结构如图，若该汽油机的效率是20%,

飞轮转速是1200r/min,汽油的热值为4.6xJ/kg,则在汽油机内完全燃烧2kg汽油能放

热J,这些热通过该汽油机转化的能对外做有用功J;该汽油机每秒钟内完

成个冲程，做功次.为了降低汽缸体的温度，汽缸外有一个水箱，使汽缸被水

包围着，用水来降低汽缸体的温度是因为水的.

9.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，分别给装有初温相同、质量均为200g水

的两个相同烧杯加热，直至酒精和碎纸片完全燃烧.

⑴小明设计了一张记录实验数据的表格，其中有一个栏目漏写了，请你在表格中横线上帮他

补充完整.

、^度

燃料燃尽时的水温

加热前水温/七水温的变化/℃

燃4\/℃

10g酒精

—

⑵某次实验中，用酒精和碎纸片加热后的水温变化分别是40℃和18°C,这表明了本次实验中

相同质量的酒精放出的热量_____（填"大于"或"小于"）碎纸片放出的热量.

⑶实验后,聪明的小明利用公式2=c〃?4算出了a图中水吸收的热量，然后根据Q政=Q版这一

关系式，又算出了酒精的热值,结果他发现测出的值比书上给出的酒精的热值要（填"大"

或"小”）很多，这是因为你认为本实验装置（填"能"或"不能"）用来准确测

量酒精或碎纸片的热值.

10.已知液化石油气的热值高达4.6x107J/kg.一些不法商贩为牟取暴利,常将液化石油气与价

格低廉、热值仅为2.9X10,J/kg的二甲醛混合装入钢瓶内销售给客户.常州市质监局对某液化

石油气站销售的瓶装燃气进行检测:将质量为100kg、初始温度为31℃的水装入容器内，用高

效炉灶燃烧瓶内燃气加热容器中的水直至100℃恰好沸腾，瓶内燃气消耗了0.84kg.通过高效

炉灶，水能吸收燃气完全燃烧释放的热量的75%.已知水的比热容为c水=4.2x103J/（kg.r）.

⑴瓶内燃气的热值是多少？

⑵该液化石油气站销售的瓶装液化石油气有无掺混二甲醛？

答案以及解析

1.答案：D

解析：热机效率是指做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，所以使燃料充

分燃烧和减少热量的损失都可以提高热机效率，减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩

擦都可以减少热量的损失，提高效率，故A、B、C不符合题意;增加热机的工作时间，不能提高

热机效率，故D符合题意.

2.答案：C

777

解析：有效利用的能量%.ffl=8xlOJ-4.8xl0J=3.2xl0J,该柴油机的效率

〃=普迎x100%=需*x100%=40%,故A、B正确;能量转化过程中能量损失不可避免，

故C错误;减少机械间的摩擦可以提高热机效率，故D正确.

3.答案：A

解析：汽油机在吸气冲程中，将汽油和空气的混合物吸进汽缸，故A正确;压缩冲程中,通过做

功方式使汽缸内气体的内能增加，温度升高，故B错误;做功冲程中，燃料燃烧释放的能量只有

一部分转化为机械能，相当一部分都在克服摩擦、发生热传递、废气排放的过程中散失了，故

C错误;在热机的能量损失中，废气带走的能量最多，故D错误.

4.答案：B

解析：图甲中往瓶中打气后，瓶内的压缩气体推动瓶塞做功，将内能转化为机械能;图乙中用力

将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到硝化棉的着火点后，硝化棉就会

燃烧，是将机械能转化为内能;图丙中两气门都关闭，活塞向上运动,是汽油机的压缩冲程，将机

械能转化为内能;图丁中两气门都关闭，活塞向下运动,是汽油机的做功冲程，将内能转化为机

械能.

5.答案：A

解析：燃料燃烧放出热量的多少还与燃料的质量等有关，只根据热值无法判定放出热量的多

少，故A错误渚完全燃烧1kg,由于干木柴的热值小，根据公式Q=mq可知，干木柴放出的热量

最少，故B正确；焦炭的热值是3*10J/I,完全燃烧2kg焦炭放出的热量是

Q="的=3x10)J/kgx2kg=6xl07J,故C正确;热值的大小与质量无关,焦炭的热值是

3xl07J/kg,0.5kg焦炭热值也为3x10?J/kg,故D正确.故选A.

6.答案：D

解析：汽油机的一个冲程包括四个工作循环，曲轴转动两周，对外做功一次.汽油机的转速

是3000r/min=50r/s,表示的是每秒飞轮转动50圈，完成100个冲程，对外做功25次，故

AB错误；由图知道，两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，所以是做功冲程，此过程

将内能转化为机械能，故C错误，D正确，故选D.

7.答案：B

解析：热机的效率是指做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比.由能流图可

知:燃料完全燃烧放出的热量为目,做有用功的能量为品，所以内燃机的效率可表示为

7=9x100%=旦■xlOO%

Q微E

8.答案:9.2x107;1.84xl07;40;10;比热容大

解析：根据质量和热值计算完全燃烧燃料放出的热量；还知道汽油机的效率；可求做的有用

功；

汽油机完成一个工作循环，经过四个冲程，燃气对外做功一次，活塞往复两次，飞轮转动两

周；完成4个冲程.汽油完全燃烧时放出的热量是。=〃q=2kgx4.6xl()7J/kg=9.2xl0,J；

该汽油机转化的能对外做有用功为%用=〃Q=20%x9.2xl()7J=1.84xl()7J；

某单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1200r/min=20r/s,也就是1s飞轮转动20r,飞轮转动

20r,燃气对外做功10次，完成10个工作循环；完成40个冲程.为了降低汽缸体的温度，

汽缸外有一个水箱，使汽缸被水包围着，用水来降低汽缸体的温度是因为水的比热容大.

9.答案：⑴10g碎纸片

(2)大于

⑶小;酒精完全燃烧放出的热量不能被水完全吸收;不能

解析：(1)根据控制变量法的思想，酒精和碎纸片的质量必须相等.

(2)根据公式。=c〃也,用酒精加热的水的温度升高得较多，所以本实验中酒精放出的热量大

于碎纸片放出的热量.

⑶由于酒精完全燃烧放出的热量不能被水完全吸收，所以测出的酒精热值要小于书上给出的

酒精的热值,因此不能用本装置来测量酒精和碎纸片的热值.

10.答案：解:⑴水吸收的热量收=。水4.2x103J/(kg-©

xl00kgx(100℃-3rC)=2.898xl