人教版九年级全14.2 热机的效率
一、选择题
1. (2022秋 南昌期末) 下列说法正确的是( )
A.物体吸收热量,内能一定增加,同时温度一定升高
B.物质的比热容与物体吸收的热量、升高的温度和质量都无关
C.使燃料燃烧更充分,既可以增大热值,也可以提高热机效率
D.发生热传递时,热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
2. (2023 普兰店区一模) 下列关于热现象的说法中正确的是( )
A.0℃的水变成0℃的冰,温度不变,内能不变
B.在汽油机的压缩冲程中,内能转化为机械能
C.汽车发动机用水作为冷却物质,是因为水的比热容较大
D.火箭使用液态氢作燃料,是因为它含有的热量多
3. (2023 雁塔区校级模拟) 下列说法其中正确的是( )
A.温度越高的物体,内能越大
B.水和酒精混合后总体积减少表明分子间有引力
C.我国“长征五号B”大型运载火箭使用氢作燃料,是因为氢的热值大
D.小明认为随着科技发展,内燃机效率可以达到100%
4. (2023 莱阳市二模) 如图所示情景中,下列说法错误的是( )
A.图1中糖块放在热咖啡中溶解较快,说明温度越高,分子运动越剧烈
B.图2中通过做功的方式改变物体的内能,下滑过程中人减少的机械能等于人增加的内能
C.图3中实验虽然简单,却基本展示了蒸汽机的工作原理
D.图4中“?”部分表示废气带走的能量
5. (2023 惠山区三模) 如图是“探究不同物质吸热升温的现象”和“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的实验装置。下列有关说法正确的是( )
A.每套装置中,烧杯中物质的质量均应相等
B.都可以根据温度计示数的变化来比较杯中物质吸热的多少
C.利用装置甲、丙,可以研究物质吸热升温现象,升温快的吸热能力强
D.利用甲、乙装置实验时,必须控制燃料燃烧时间相同
6. (2022秋 晋中期末) 2022年11月29日,搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭,在酒泉卫星发射中心发射成功,顺利将费俊龙、邓清明和张陆3名航天员送入太空。关于火箭发射过程中涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A.燃料燃烧过程中,比热容变大
B.运载火箭选用的是热值较小的燃料
C.火箭上升过程中温度越高,所含的热量越多
D.火箭发射过程中将内能转化为机械能
7. (2023 花山区校级二模) 下列说法正确的是( )
A.一个物体受到力的作用,其运动状态一定发生改变
B.燃料的热值与其质量以及是否充分燃烧有关
C.物质的比热容与物质状态有关
D.物体的运动速度越大其惯性就越大
8. (2023 泗洪县二模) 下面是小刘同学整理的热学笔记,其中叙述正确的是( )
A.物体总是吸收热量时温度升高,放出热量时温度降低
B.敲碎煤块使煤充分燃烧能提高煤的热值
C.热传递时热量可以从内能小的物体传向内能大的
D.质量相同时,高温物体含有的热量比低温物体多
9. (2023 杏花岭区校级一模) 为实现国家关于“碳达峰”、“碳中和”目标,东风汽车集团研发了一款新型汽车,与旧款汽车同样油耗和使用条件下相比,其发动机工作时,尾气中“汽油味”明显降低,动力更强劲。如图为其发动机某一冲程示意图,下列有关说法正确的是( )
A.尾气中“汽油味”降低,是因为汽油在汽缸中燃烧不完全
B.该冲程为做功冲程,机械能转化为内能
C.汽油在汽缸内完全燃烧,发动机效率可达100%
D.该发动机减少了碳排放,有利于节约能源和环境保护
二、填空题
10. (2023 自贡模拟) 一台单缸四冲程汽油机,飞轮转速为2400r/min,该汽油机每秒钟对外做功 _____ 次。
11. (2023 兰考县一模) 某单缸四冲程汽油机,飞轮转速是1800r/min,每次对外做功1000J。该汽油机每秒做功 _____ 次;汽油机的输出功率为 _____ kW。
12. (2023 邓州市一模) 2022年11月29日,中国载人航天飞船神舟十五号发射成功,如图所示,火箭发动机使用的燃料主要是液态氢,是由于液氢的 _____ 大;飞船在空中加速上升时,机械能 _____ (选填“增大”“不变”或“减小”),其相对于地面是 _____ (选填“静止”或“运动”)的。
13. (2023 榕城区一模) 神舟飞船穿越大气层返回地面时,与大气层摩擦,通过 _____ (做功/热传递)的方式将机械能转化为内能,这与图 _____ (甲/乙)汽油机的冲程一致.如果该汽油机飞轮转速是2400r/min,则每分钟燃气对外做功 _____ 次。
三、解答题
14. (2019秋 陆川县期中) 酒精的热值为3×10 7 J/kg,意义是 _____ ,完全燃烧2kg酒精放出的热量是 _____ J。
15. (2023 宛城区校级三模) 如图是歼-20与攻击-11隐身无人机编队飞行的场景。攻击-11无人机起飞重量最大可达到10t,可以实现空中受油,在水平方向上以最大速度匀速飞行6km过程中,消耗3.6×10 8 J能量,其中40%转化为机械能。g取10N/kg求:
(1)该无人机 _____ (填“属于”“不属于”)热机,理由是 _____ 。
(2)该无人机在空中水平匀速飞行时,受到的升力有多大?
(3)该无人机以最大重量飞到1000m高处过程中,克服自重做了多少功?
(4)以最大速度沿水平方向匀速飞行过程中,无人机受到的水平推力是多少?
16. (2022秋 沈丘县校级期末) 氢能源动力汽车具有零排放的环保优势。2022年北京冬奥会上使用的某款氢能源动力汽车的总质量为1.5×10 3 kg,在平直公路上匀速行驶了3.5km,该过程中汽车受到的阻力为总重的 ,发动机的热机效率为50%。(q 氢 =1.4×10 8 J/kg,g取10N/kg)
(1)汽车行驶过程中,氢能源质量减小,其热值 _____ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)该过程中汽车牵引力做的功是多少?
(3)该过程中汽车需要消耗的氢的质量是多少?
17. (2019秋 中原区校级月考) 为了保障学生人身安全,目前已有一大批校车投入使用。如图为某小学专用校车,其质量为6.4t,每个轮子跟地面的接触面积为400cm 2 .这辆校车在某段平直公路上匀速行驶8km,用时10min,消耗柴油2L,受到阻力是1.8×10 3 N.(柴油热值3.3×10 7 J/kg,柴油的密度为0.85×10 3 kg/m 3 ,取g=10N/kg)
求:(1)这段路程内发动机做的有用功。
(2)这段路程内消耗的柴油完全燃烧放出的热量。
(3)校车发动机的效率。
参考答案
1、B
2、C
3、C
4、B
5、A
6、D
7、C
8、C
9、D
10、 20 ;
11、 15 ; 15 ;
12、 热值 ; 增大 ; 运动 ;
13、 做功 ; 乙 ; 1200 ;
14、 1kg汽油完全燃烧时放出的热量是3×10 7 J ; 6×10 7 ;
15、 属于 ; 它是把内能转化为机械能的机器 ;
16、 不变 ;
17、 解:(1)汽车做匀速直线运动,
F 牵 =F 阻 =1.8×10 3 N,
这段路程内发动机做的有用功:
W=F 牵 s=1.8×10 3 N×8×10 3 m=1.44×10 7 J;
(2)由ρ= 可得,柴油的质量:
m 柴油 =ρ 柴油 V=0.85×10 3 kg/m 3 ×2×10 -3 kg=1.7kg;
Q=q 柴油 m 柴油 =3.3×10 7 J/kg×1.7kg=5.61×10 7 J;
(3)校车发动机的效率:
η= ×100%= ×100%≈26%。
答:(1)这段路程内发动机做的有用功为1.44×10 7 J;
(2)这段路程内消耗的柴油完全燃烧放出的热量为5.61×10 7 J;
(3)校车发动机的效率为26%。