初中物理人教版九年级全册第十四章 内能的利用第2节 热机的效率同步达标检测题

这是一份初中物理人教版九年级全册第十四章 内能的利用第2节 热机的效率同步达标检测题，共9页。试卷主要包含了填空题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。
人教版物理九年级上重难点知识同步特训-14.2热机的效率吸热、放热的热机效率问题一、填空题1．可燃冰作为一种新型燃料。是天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质，可直接点燃，1m3可燃冰在常温常压下可释放160m3的天然气。根据以上信息可知，可燃冰是　         　（选填“可再生”或“不可再生”）能源。1m3的可燃冰释放的天然气完全燃烧放出的热量为　          　J，若该热量全部被水吸收，可将　     　kg的水从10℃加热到90℃。[c水=4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值q =4.2×107J/m3，环境为标准大气压]   2．国家“西气东输”工程正源源不断地向我市输送清洁能源﹣﹣天然气。天然气燃烧时，可以将　     　能转化为内能。已知天然气的热值为4×107J/m3，则每输送100m3的天然气，完全燃烧后就相当于向我市输送了　     　J的能量。   二、计算题3．已知煤油的比热容是2.1´103J/(kg•℃)，煤油吸收了4.2´104J的热量，煤油温度升高了20℃。（1）煤油的质量为多少？   （2）若这些热量被10kg的铜块吸收，则铜块升高的温度是多少？[c铜=0.4´103J/(kg•℃)]   4．在标准大气压下烧水，当质量为5kg温度为25℃的水吸收1.89×104J的热量后，水的温度能升高多少℃？[c水=4.2×103J/（kg•℃）]．5．液化石油气的热值高达4.6×107J/kg，一些不法商贩为谋取暴利，常将液化石油气与价格低廉、热值仅为2.9×107J/kg的二甲醚混合装入钢瓶内销售给客户。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50℃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0.75kg。通过高效炉灶，水能吸收燃气完全燃烧释放热量的70%．已知水的比热容为c水=4.2×103J/（kg•℃），  （1）在检测过程中，水吸收了多少热量？  （2） 瓶内燃气的热值是多少？该液化石油气站销售的瓶装液化石油气有无掺混二甲醚？ 6．小芳同学在研究酒精灯烧水热效率的实验中，用酒精灯将100g、20℃的水（C水=4.2×103J/（kg•℃）加热到80℃，此过程完全燃烧了4.2g酒精（q酒精=3×107J/kg）．求：（1）此过程中水吸收的热量；（2）4.2g酒精完全燃烧放出的热量；（3）酒精灯烧水时的热效率；（4）请你谈一谈导致酒精灯烧水效率低的原因（至少写出两点）．7．标准大气压下，质量为10kg，温度是20℃的水，吸收 的热量之后，温度升高到多少？（已知 ）  8．一辆小汽车在平直的公路上匀速行驶，所受阻力为2300N，前进2km消耗了0.3kg汽油（汽油的热值：4.6×107J/kg）．求：（1）小汽车的牵引力；   （2）牵引力做的功；   （3）0.3kg汽油完全燃烧放出的热量；   （4）小汽车的热机效率．   9．如图甲是一款可调温果汁加热器，图乙是其简化电路图，R1，R2均为加热电阻。当开关接1时，加热器处于保温挡，保温功率为220W；当开关接2时，加热器处于可调温挡，可调功率范围为220W~1100W。[果汁比热容取4.0×103J/(kg·℃)]求：（1）加热电阻R2的阻值；（2）当滑动变阻器R1的阻值调到66Ω时，加热器的功率；（3）若加热器用最大功率对1kg果汁加热2min，果汁的温度升高30℃，求加热器的效率。10．随着我国经济的发展，人们的生活水平不断提高。汽车在我国越来越普及。问：（1）某汽车静止时对水平地面的压强为3×105Pa，轮胎与地面总接触面积为400cm2，该汽车所受的重力是多大？（2）该汽车以100km/h的速度匀速在平直公路上行驶46km所需的时间是多少？（3）若上述过程中，汽车消耗汽油4kg，发动机产生的牵引力为车重的，该汽车发动机的效率是多大？（q汽油=4.6×107J/kg）11．每到夏收季节，乡村大量农作物秸秆在田间被随意焚烧，这不仅造成资源浪费、污染环境，还极易引发火灾和交通事故等．为解决这一问题：现已研究出利用秸秆生产的节能环保型燃料秆浆煤．若燃烧秆浆煤使100kg的水温度从30℃升高到100℃，则水需要吸收的热量是多少焦？若秆浆煤燃烧释放的热量有25%被水吸收，则需完全燃烧多少kg的秆浆煤．[秆浆煤的热值为2.4×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]．  ①水吸收的热量②秆浆煤燃烧释放的热量有25%被水吸收，需完全燃烧的秆浆煤数量12．一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做匀速直线运动，其v-t图像如图，在第10s时速度达到20m/s，通过的路程为120m。求： 、（1）在0~10s内汽车的平均速度；   （2）设汽车在行驶过程中所受阻力不变，大小为f=4000N，那么在0~10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是多少；   （3）若发动机的转化效率为40%，则需要燃烧多少千克汽油才能使发动机做这么多功。（已知汽油的热值大约为5×107J/kg）   13．氢气—汽油发动机采用氢气和汽油两种燃料工作，可进行自由切换。氢气和汽油的热值分别取 、 。小华驾驶使用上述发动机的轿车沿平直公路从甲地至乙地，两地相距250km，出发时油箱内汽油的质量为8kg。设氢气和汽油在气缸内均完全燃烧，轿车行驶中所受阻力恒定，发动机输出的能量全部用来驱动轿车行驶。全程分两个阶段，如图所示。 阶段一：轿车使用氢燃料从甲地出发，以25m/s的速度匀速行驶1h到达丙地，此过程中轿车牵引力的功率为20kW，消耗了0.8kg氢气。阶段二：从丙地开始，由于氢气不足，小华切换汽油为燃料，轿车仍以25m/s的速度匀速行驶，此过程中发动机的效率为30%。（1）求轿车行驶过程中受到的阻力；（2）在使用氢燃料的情况下，求轿车发动机的效率；（3）请通过计算说明小华最终能否到达乙地。14．容积为1L的某品牌电热水壶如图甲所示，其加热功率为1000W，保温时功率为121W，简化电路如图乙所示，S为加热和保温自动转换开关，在一个标准大气压下，该电热壶正常工作，将一壶初温为20℃的水烧开，此过程中电热壶的效率为70%．[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]求：（1）电阻R2的阻值；   （2）在此过程中，水吸收的热量；   （3）烧开一壶水，需要的加热时间。   三、综合题15．某同学制作了一个透明玻璃箱，在玻璃箱内装有质量为l0kg，温度是20℃的水，阳光照射一段时间后，太阳辐射的能量为6×105J，若有42%的能量被水吸收，求：  （1）水吸收的热量；   （2）可以使玻璃箱内的水温度升高到多少℃？ 
答案解析部分1．【答案】不可再生；6.72×109；2×1042．【答案】化学；4×1093．【答案】（1）解：由吸热公式得： ；   答：煤油的质量为1kg；（2）解：由吸热公式得： 。   答：铜块升高的温度是10.5℃。4．【答案】解：由Q吸=cm△t得水的温度升高值：△t= =0.9℃，答：水的温度能升高0.9℃．5．【答案】（1）解：水吸收的热量为：Q吸＝cm(t−t0)＝4.2×103J/(kg⋅℃)×100kg×(100℃−50℃)＝2.1×107J.（2）解：燃气燃烧放出的热量为：Q放＝ ＝3×107J，
瓶内燃气的热值为：q＝ ＝4×107J/kg ，
该液化石油气站销售的瓶装液化石油气掺了混二甲醚.6．【答案】（1）解：100g=0.1kg水吸收的热量：Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×0.1kg×（80℃﹣20℃）=2.52×104J答：水吸收的热量是2.52×104J；（2）解：酒精完全燃烧产生的热量：Q放=mq=0.0042kg×3×107J/kg=1.26×105J答：4.2g酒精完全燃烧放出的热量是1.26×105J（3）解：酒精灯烧水时的热效率：答：酒精灯烧水时的热效率是20%（4）答：导致酒精灯烧水效率低的原因：酒精没有完全燃烧，热传递给水的过程中有热量损失；酒精没有完全燃烧，热传递给水的过程中有热量损失7．【答案】解：由 可知 标准大气压下，水的沸点是100℃，水的温度达到100℃后，会保持不变，因此，温度会升高到100℃。答：温度升高到100℃。8．【答案】（1）解；小汽车在平直的公路上匀速行驶，所以牵引力与阻力平衡，都等于2300N  （2）解；牵引力所做的功： （3）解；汽油燃烧放出的总能量： （4）解；汽车发动机的效率： 9．【答案】（1）解：当开关接2时，当滑动变阻器R1的阻值最小时，只有R2的简单电路，由可知电功率最大，最大功率是1100W，加热电阻R2的阻值答：加热电阻R2的阻值是44Ω；（2）解：当滑动变阻器R1的阻值调到66Ω时，加热器的功率答：当滑动变阻器R1的阻值调到66Ω时，加热器的功率是440W；（3）解：若加热器用最大功率对1kg果汁加热2min，消耗的电能W最大=P最大t=1100W×2×60s=1.32×105J果汁吸收的热量Q吸=cmΔt=4.0×103J/(kg·℃)×1kg×30℃=1.2×105J加热器的效率答：加热器的效率是90.9%。10．【答案】（1）解：水平面的物体压力等于物体的重力，所以汽车的重力为答：该汽车所受的重力是；（2）解：该汽车以100km/h的速度匀速在平直公路上行驶46km所需的时间为答：该汽车以100km/h的速度匀速在平直公路上行驶46km所需的时间是；（3）解：汽车消耗汽油4kg放出的热量为发动机产生的牵引力为发动机产生的牵引力所做的功为该汽车发动机的效率是答：该汽车发动机的效率是30%。11．【答案】解：Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×1O3J/（kg•℃）×100kg×（100℃﹣30℃）=2.94×1O7J∵秆桨煤燃烧释放的热量有25%被水吸收，  所以Q放×25%=Q吸即：mq×25%=Q吸代入数据m×2.4×1O7J/kg×25%=2.94×1O7J∴m=4.9kg．答：①则水需要吸收热量是2.94×1O7J②若秆桨煤燃烧释放的热量有25%被水吸收，则需完全燃烧4.9千克的秆桨煤．12．【答案】（1）在0~10s内汽车的平均速度是 答：在0~10s内汽车的平均速度是12m/s；（2）由图可知，10s后小车做速度为20m/s的匀速直线运动，则汽车发动机产生的牵引力的功率P=fv=4000N×20m/s=8×104W  故在0~10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功W=Pt=8×104W×10s=8×105J答：设汽车在行驶过程中所受阻力不变，大小为f=4000N，那么在0~10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是8×105J；（3）由 得，燃烧汽油需要放出的热量 由Q放=mq得，需要汽油的质量 答： 若发动机的转化效率为40%，则需要燃烧0.04千克汽油才能使发动机做这么多功。13．【答案】（1）解：轿车使用氢燃料从甲地匀速行驶到达丙地，轿车牵引力的功率为20kW，轿车的速度25m/s，轿车行驶过程中受到的阻力与牵引力为平衡力，由 得轿车行驶过程中受到的阻力 答：轿车行驶过程中受到的阻力为800N；（2）解：使用氢燃料，轿车发动机做功W有=Pt=20×103W×3600s=7.2×107J 氢燃烧放出的热量Q放1=m氢q=0.8kg×1.5×108J/kg=1.2×108J轿车发动机的效率 答：在使用氢燃料的情况下，轿车发动机的效率是 ；（3）解：轿车从甲地到丙地通过的路程 则从丙地到乙地的距离为s2=250km-90km=160km设油箱内汽油的质量能使轿车行驶的路程为s，由 得 所以小华最终不到达乙地。答：小华最终不能到达乙地。14．【答案】（1）解：由电路图可知，当开关S闭合时，R1与R2并联，电路的电阻较小，由P＝ 可知此时电饭煲的功率较大，为加热档，P加热＝1000W；   当开关S断开时，电路中只有R2，电饭煲的功率较小，为低温档，P保温＝121W，由P＝ 可得电阻R2的阻值：R2＝ ＝ ＝400Ω答：电阻R2的阻值为400Ω；（2）解：由ρ＝ 得水的质量：m＝ρV＝1×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg，   水吸收的热量：Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J答：在此过程中，水吸收的热量为3.36×105J；（3）解：由题知，Q吸＝70%×W，  电热壶消耗的电能：W＝ ＝ ＝4.8×105J，由P＝ 可得加热时间：t＝ ＝ ＝480s＝8min答：烧开一壶水，需要的加热时间为8min。15．【答案】（1）解：水吸收的热量Q吸=6×105J×42%=2.52×105J；（2）解：水升高的温度△t= = =6℃；  水最后升高到20℃+6℃=26℃