2024-2025学年九年级物理上学期寒假作业巩固练05热机的效率含解析新人教版

Page9巩固练05热机的效率一、单选题1．（2024·郑州市第一二二中学九年级月考）下列关于热机效率、燃料热值、物体内能、比热容的说法正确的是（）A．热机所用燃料的热值越大，效率越高B．热机做功越多、效率越高C．为了防止热机过热，通常采纳水来降温是利用水的比热容大的特性D．物体的内能越大、温度越高【答案】C【解析】A．用热值大的燃料，燃烧相同质量的燃料可以放出更多的热量，但用来做有用功的能量不肯定多，用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量的比值不肯定大，热机效率不肯定得到提高，所以A错误；B．热机效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出能量的比值，所以B错误；C．水的比热容较大，与其他物质相比，相同质量、上升相同温度的状况下，吸热的热量较多，所以用水来降温，所以C正确；D．物体的内能与物体的质量和温度都有关系，物体的内能越大、温度不肯定高，所以D错误。故选C。2．（2024·宜春市第八中学九年级月考）由公式可知，下列说法正确的是（）A．若质量增大一倍，则燃料的热值减小一半B．若放出的热量增大一倍，则燃料的热值增大一倍C．燃料的热值与燃料燃烧的质量多少、放热的多少都无关D．若同种燃料燃烧充分一些，其热值会增大一些【答案】C【解析】热值是某种燃料充分燃烧后放出的热量与燃料质量之比。燃料的热值只跟燃料的种类有关，与燃料质量多少、放出热量的多少、有无充分燃烧都没有关系，故ABD项错误，C项正确。故选C。3．（2024·山东九年级期中）如图是“五香甜沫”，它是以小米面为主熬煮的咸粥，是济南一道传统美食，下面分析正确的是（）A．用燃气灶熬煮时，调大火力可以提高燃气的热值B．煮粥时锅上方冒的“白气”是水汽化成的水蒸气C．不敢大口喝热腾腾的甜沫，因为粥里含有的热量多D．用高压锅煮粥熟得更快，因为锅内气压大液体沸点高【答案】D【解析】A．热值是物质的一种属性，与燃烧程度无关，故A错误；B．煮粥时锅上方冒的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴，故B错误；C．不敢大口喝热腾腾的甜沫，因为粥的温度高，热量是过程量，不能说“含有”。故C错误；D．沸点受气压影响，用高压锅煮粥熟得更快，因为锅内气压大液体沸点高，故D正确。故选D。4．（2024·厦门市第五中学九年级期中）关于燃料的热值，以下说法正确的是（）A．0.5g和5kg的同种汽油的热值是相同的B．当燃料未燃烧时，其热值为零C．燃料的热值大，完全燃烧放出的热量越多D．燃料燃烧越充分，其热值越大【答案】A【解析】A．燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，故A正确；B．热值大小与燃料有无充分燃烧无关，故B错误；C．由可知燃料完全燃烧放出的热量与燃料的质量和热值都有关，不能单方面考虑热值的大小，故C错误；D．燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料有无充分燃烧无关，故D错误。故选A。5．（2024·长沙湘一立信试验学校九年级二模）下列说法正确的是（）A．利用水作为发动机的冷却液，是因为相等质量的水，汲取相等的热量后，水上升的温度会更高B．热值是燃料的特性，它与燃料是否完全燃烧无关C．汽油机的压缩冲程将内能转化为机械能D．随着科技的发展，汽油机的效率达到100%是可能的【答案】B【解析】A．利用水作为发动机的冷却液，是因为相等质量的水，汲取相等的热量后，由于水的比热容大，则水上升的温度会更低一些，故A错误；B．热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关，故B正确；C．汽油机的压缩冲程中，活塞压缩气体，机械能转化为内能，故C错误；D．由于热机在工作过程中总有能量损失，所以汽油机的效率不行能达到100%，故D错误。故选B。6．（2024·南昌市外国语学校九年级期中）有甲、乙两台汽油机，它们的功率之比是3：2，它们的热机效率之比为4：3。那么在相同时间内，它们所消耗的汽油质量之比为（）A．5：4B．4：5C．9：8D．8：9【答案】C【解析】设：甲的功率为P甲，乙的功率为P乙，效率为η甲，效率为η乙，汽油的热值为q，做功时间为t，甲在时间t内做的有用功W甲=P甲t乙在时间t内做的有用功W乙=P乙t则由题意知P甲：P乙=3：2η甲：η乙=4：3甲在时间t内消耗的总能量Q甲==甲在时间t内的耗油量m甲==同理可以得到乙在时间t内的耗油量的表达式m乙=甲乙两汽油机在相同时间内的耗油量之比===故ABD错误，不符合题意；C正确，符合题意。故选C。7．（2024·苏州市吴江区金家坝学校九年级一模）如图所示是汽油机工作时的示意图，则（）A．该冲程是压缩冲程B．该冲程靠飞轮惯性来完成C．该冲程中内能转化为机械能D．随着汽油的燃烧，汽油的热值会减小【答案】C【解析】ABC．由图可知，火花塞正在打火，活塞向下运动，所以是做功冲程，在该冲程中的能量转化关系是气体的内能转化为活塞的机械能，四个冲程中只有做功冲程对外做功，其它三个冲程靠飞轮的惯性完成，故AB不符合题意，C符合题意；D．热值是物质的一种属性，只与物质的种类有关，因此当汽油不断削减时，汽油的热值不变，故D不符合题意。故选C。二、多选题8．（2024·沈阳市第七中学九年级期中）吃饺子是一种中华美食传统，如图所示为一盘刚出锅的水饺，是用煤气为燃料点火煮熟的。下列说法中正确的是（）A．煮饺子时先把水烧开是通过热传递的方式增加水的内能B．煤气的热值在数值上等于煤气完全燃烧放出的热量C．向沸腾的饺子锅内倒入适量的冷水接着煮是为了降低水的沸点D．用勺子轻推，饺子在水中转动，体现了力可以变更物体的运动状态【答案】ABD【解析】A．烧水时发生了内能的转移，是通过热传递的方法增加水的内能，故A正确；B．煤气的热值在数值上等于单位质量或体积的煤气燃料完全燃烧放出的热量，故B正确；C．向沸腾的饺子锅内倒入适量的冷水，冷水会汲取热量，降低了热水的温度，但不会变更水的沸点，因为水的沸点与气压的凹凸有关，故C错误；D．用勺子轻推，饺子在水中转动，说明白力可以变更物体的运动状态，故D正确。故选ABD。三、填空题9．（2024·安徽九年级期中）绿色环保的清洁能源——氢气不仅密度很小，而且热值特别大，其热值为1.4×108J/m3，它表示的物理含义是_____。【答案】1m3的氢气完全燃烧放出的热量是1.4×108J【解析】热值是指1m3的某种物质完全燃烧所释放的能量，留意“完全燃烧”，氢气的热值为1.4×108J/m3，表示的物理意义是1m3的氢气完全燃烧放出的热量是1.4×108J。10．（2024·天津一中九年级月考）如图所示，2024年5月5日18时，长征五号B运载火箭搭载新一代载人试验飞船在海南文昌放射，运载火箭以液氢为燃料是利用液氢的________大，燃料燃烧会释放出巨大的内能，通过________方式使火箭和试验飞船的机械能增加。【答案】热值做功【解析】[1][2]运载火箭以液氢为燃料是利用液氢的热值大，相同质量的液氢可以放出更多的热量；燃料燃烧会释放出巨大的内能，通过发动机将内能转化为机械能，通过做功方式使火箭和试验飞船的机械能增加。四、试验题11．（2024·盐城市盐都区试验初中九年级月考）下面两个探究试验中：(1)图甲的试验是通过______比较小车动能的大小；图乙的试验是通过______（填“加热时间”或“温度计上升的示数”）比较两种燃料完全燃烧放出热量的多少；(2)图甲的试验中，使同一小车从斜面不同高度由静止滑下，是为了探究动能大小与______的关系；图乙试验中要两套完全相同的装置，两种燃料的质量______（相等/不相等），该试验______（须要/不须要）秒表记录时间；(3)小明认为图乙试验中，两杯水质量肯定要相同，但两杯水的初温不肯定要相同。小明的理由是______。【答案】木块移动的距离温度计上升的示数速度相等不须要依据Q=cm∆t，水汲取的热量与温度变更量有关，与初温无关【解析】(1)[1][2]依据转换法的思想，图甲的试验是通过木块移动的距离比较小车动能的大小；图乙的试验是通过温度计上升的示数比较两种燃料完全燃烧放出热量的多少，而保持吸热液体相同。(2)[3][4][5]依据限制变量法思想，图甲的试验中，使同一小车从斜面不同高度由静止滑下，质量相同，是为了探究动能大小与速度的关系；图乙试验中要两套完全相同的装置，两种燃料的质量相等，须要将燃料燃烧充分，所以该试验不须要秒表记录时间。(3)[6]依据Q=cm∆t，水汲取的热量与温度变更量有关，与初温无关，小明认为图乙试验中，两杯水质量肯定要相同，但两杯水的初温不肯定要相同。五、计算题12．（2024·云南昆明二十三中九年级期末）一铝壶中装有3kg的水，放在煤气灶上加热，将水从20℃加热至沸腾（在1个标准大气压下），煤气灶共燃烧48g煤气，已知水的比热容是4.2×103J/(kg⋅℃)，煤气的热值是4.2×107J/kg，在此过程中：(1)铝壶中的水汲取了多少热量？(2)完全燃烧48g煤气可以放出多少热量？(3)该煤气灶的效率是多少？【答案】(1)1.008×106；(2)2.016×106；(3)50%【解析】(1)铝壶中的水汲取的热量Q吸=cm水(t1-t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×3kg×(100℃-20℃)=1.008×106J(2)完全燃烧48g煤气可以放出的热量Q放=mq=0.048kg×4.2×107J/kg=2.016×106J(3)该煤气灶的效率答：(1)铝壶中的水汲取了1.008×106J；(2)完全燃烧48kg煤气可以放出2.016×106J；(3)该煤气灶的效率是50%。六、简答题13．（2024·陕西九年级期中）某工厂采纳热效率高的卧式燃煤锅炉烧水，将4000kg水从25加热到75，该锅炉烧水的效率为70%，所用烟煤的热值约为3×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/(kg•)，试求：(1)这些水汲取的热量是多少？(2)烧这些水锅炉须要消耗烟煤的质量是多少？(假设烟煤完全燃烧)【答案】(1)8.4J(2)40kg【解析】(1)水汲取的热量：Q吸=cm(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅)×4000kg×(75−25)=8.4×108J；(2)由η==70%得烟煤完全燃烧放出的热量：Q放===1.2×109J，由Q放=mq得须要烟煤的质量：m煤==40kg．答：(1)这些水汲取的热量是8.4×J；(2)烧这些水锅炉须要消耗烟煤的质量是40kg．七、综合题14．（2024·广东九年级期中）阅读材料，回答问题。从火车到火箭生产的发展须要强大的动力。17世纪，人类独创了热机。最早的热机是蒸汽机。在锅炉里把水烧成水蒸气，水蒸气在汽缸里推动活塞做功，因蒸汽机质量太大。于是，内燃机应运而生。内燃机分为汽油机、柴油，机两大类，汽油机是1876年独创的，柴油机是1892年独创的，内燃机行驶时不须要携带许多的水和煤，不但轻巧，效率也提高了。早期的飞机是由内燃机供应动力的，从上世纪40年头起先，飞机上越来越多的运用喷气发动机，它向后高速喷出气体，从而获得前进的动力。在功率相同时，喷气发动机比内燃机更轻巧。喷气式发动机中自带燃料（液态氢）和氧化剂的，叫火箭喷气发动机，它工作时不须要空气中的氧气，可以在大气层外工作，能够用来放射人造卫星和宇宙飞船。(1)蒸汽机的锅炉将水烧成水蒸气，发生的物态变更属于______，在功率相同时，蒸汽机、内燃机、喷气式发动机的重力依次______（选填“增大”或“减小”）。(2)当火箭在大气层中快速飞行时，会与大气层发生猛烈摩擦，内能增大，这是通过______的方式变更物体的内能。(3)火箭以氢为燃料是因为氢的______，将其制成液态的优点是______。(4)在选择汽车时，发动机汽油机效率的凹凸是区分汽车优劣的重要指标之一。有阅历的司机可以通过闻尾气的气味而作出初步的推断，输出功率相同时，汽油味越淡，汽车发动机效率越______。【答案】汽化减小做功热值大便于储存高【解析】(1