教科版（2024）九年级上册（2024）第2节 热机效率课时练习

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TOC \ "1-3" \h \z \u \l "_Tc200032223" 【A 夯基础】 PAGEREF _Tc200032223 \h 1
\l "_Tc200032224" 一、热机效率 PAGEREF _Tc200032224 \h 1
\l "_Tc200032225" 二、改变世界的热机2
\l "_Tc200032226" 三、飞向太空3
\l "_Tc200032227" 四、发展空间3
\l "_Tc200032228" 【B 提能力】4
\l "_Tc200032229" 【C 链中考】5
一、热机效率
1.对热机中能量转化进行研究，可以改进热机性能，有效利用________、减少________。
2.在内燃机里，燃料释放的能量都到哪里去了呢？如图所示表明了某汽车内燃机的能量流向，也表明了有用功在汽车运行中的分配。对照此图，请和同学讨论，描述能量的变化情况。
3.热机效率是热机性能的重要指标。热机一般是通过燃料的燃烧来________的。燃料燃烧放出的能量，并不能全部用来做有用功。我们把热机所做__________与所用燃料_________燃烧释放的________之比叫作热机的效率（efficiency），用来描述热机的性能。写成公式：____________。
4.在热机的各种能量损失中，________带走的能量最多，设法利用这部分能量，是提高燃料利用率的重要措施。结合如图所示，与同学交流讨论，对热机的能量损失提出合理的方法措施。
5.汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是（ ）

A.甲图是压缩冲程，活塞对气缸内的气体做功，气体的温度升高
B.由乙图可知该汽油机的效率是30%
C.汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值
D.为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措大大提高了燃料的热值
二、改变世界的热机
6.第一次工业革命的特征是以“火”为动力的“_____________”。为了获得更强大的动力、更高的效率，人们以极大的热情去探索。最简单的轮机（turbine）是_________驱动叶轮转动，它广泛应用于早期的火车、现代大型火力发电厂以及大型舰船上。现在，很多汽车、农用机械、轮船上配备的是_________和________。在航空航天中使用的是更加高效的__________发动机。
7. 2023年5月30日9时31分，我国在酒泉卫星发射中心，利用长征二号F火箭成功发射神州十六号载人飞船，16时26分飞船与空间站顺利对接，标志中国空间站进入了应用和发展阶段。下列说法中正确的是（ ）
A.火箭升空时机械能守恒
B.空间站由于惯性绕地球运动
C.火箭利用液态氢做燃料，是因为液态氢的密度小
D.火箭向下喷火使其升空，是由于力的作用是相互的
8. 2023年5月28日12时31分，自上海虹桥国际机场起飞的国产大飞机C919安全抵达北京首都国际机场（如图），圆满完成了首个商业航班飞行。C919大飞机（ ）
A.机身是由密度大、硬度大的材料制成的 B.加速起飞的过程中所受空气浮力大于重力
C.匀速飞行时机翼上方的空气流速比下方的大 D.大功率航空发动机的效率能达到100%
三、飞向太空
9. 14 世纪末，中国人________，精心制作了一个以47支火箭作动力的装置，进行了“飞天”尝试，是人类飞行史上的先驱者。这种火箭的原理是在竹筒（或纸筒）内装上火药，点燃火药后，燃烧产生的气体体积膨胀，从竹筒的尾端向后高速喷出，这利用了_______能对火箭________，推动箭筒向前飞行。这和现代_____________的原理是一样的。
10.我国不仅是火箭的发源地，还是一个_______大国，我国的_______系列运载火箭有着极佳的性能。常用的火箭是多级火箭。我国的三级火箭的第一级，在燃料用完以后就自动脱落，以减少________；随后第二级点火发动，燃料用完后也将自动脱落，再点燃第三级。2021年6月至2023年5月，“长征二号F”运载火箭托举“________”飞船，先后将5批航天员送上中国空间站。中国，已跨入“太空文明”新时代。
11. 2024年4月25日，搭载着神舟十八号载人飞船长征二号F遥十八运载火箭（如图）在酒泉卫星发射中心成功发射。下列说法正确的是（ ）
A.火箭的燃料燃烧得越充分，热值越大
B.火箭发动机工作过程中的热机效率是100%
C.火箭“体内”的液氢燃料温度低至-253℃，内能为零
D.火箭搭载着飞船升空的过程中，飞船的重力势能越来越大
四、发展空间
12.据统计，每燃烧1kg燃油约排放3.3kg二氧化碳。为实现碳达峰、碳中和的目标，氢能作为一种绿色低碳的清洁能源在我国交通领域的应用场景不断扩大，使用氢燃料电池的交通工具不断丰富，其应用流程如下。
（1）氢燃料电池将化学能直接转化为_________能；
（2）当储氢瓶内气体压强为3.5×107Pa时，求瓶内壁1cm2的面积上受到的压力；
（3）以氢燃料电池卡车为例，若卡车在水平路面上匀速行驶72km用时1h，功率为172kW。
①求卡车的行驶速度；
②求卡车所受牵引力；
③与燃油卡车相比，氢燃料电池卡车行驶72km可减排二氧化碳的质量为多少？（燃油机的效率取36%，燃油的热值q取4.3×107J/kg）
13.汽油机是燃油汽车的动力来源之一。如图所示是某台汽油机工作时的能量数据，图中横线处应填写的内容是：①___________；②__________。若汽油的热值为4.6×107J/kg，则该工作过程中消耗的汽油质量为________kg。

14. 2024年4月19日，两辆以氢为燃料的汽车，实现了从北京到上海1500公里长距离运输的首次测试。选用氢为燃料是因为氢的________大。假设汽车在一段平直公路上以恒定功率75kW匀速行驶，速度为108km/h，则汽车所受阻力为_______N。
15.随着科技发展，人们已经开始将氢能作为一种新能源加以利用。已知氢燃料的热值为1.4×108J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）。如果一辆汽车平均每月消耗氢燃料30kg，这些氢燃料完全燃烧释放的热量为________J，若这些热量完全被水吸收，可使________kg水的温度从20℃升高到100℃。
16.汽油机在_______冲程中将内能转化为机械能。若某汽车的汽油机在一段时间内所做的有用功为，效率为25%，则该汽油机在这段时间内消耗_______kg的汽油（汽油的热值取）。
17.与固体燃料相比，液体燃料火箭无需人工雕刻火药。甲烷是天然气的主要成分。液态甲烷作为火箭发射的燃料之一，其密度约为0.42×103kg/m3，热值为5.0×107J/kg。酒精的密度为0.8×103kg/m3，热值为3.0×107J/kg，下列关于液态甲烷和酒精的叙述正确的是（ ）
A.酒精的密度比液态甲烷的密度小
B.液态甲烷燃烧时，内能转化为化学能
C.相同体积的液态甲烷和酒精，液态甲烷的质量更大
D.10kg的液态甲烷完全燃烧，放出的热量为5.0×108J
18.如图所示为某折叠卡式炉，采用丁烷气体作为燃料。水壶装入2L初温为25℃的水，用卡式炉加热至100℃，消耗了25g丁烷气体（水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），丁烷的热值为4.8×107J/kg）。求：
（1）壶中水的质量；
（2）水吸收的热量；
（3）卡式炉的加热效率。
19.（2024年四川省达州市初中学业水平考题）在1个标准大气压下，小明用天然气灶将质量1kg的水，从20℃加热到沸腾，水吸收的热量是________J。他家天然气热水器的热效率是70%，他某次洗澡，耗水20kg，热水器进水温度是22℃，出水温度是42℃，他这次洗澡消耗天然气________m3。已知水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值是3.2×107J/kg。
20.（2025年成都市中考物理试卷）2025年4月24日在酒泉卫星发射中心，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭发射升空。关于火箭发动机，下列说法正确的是（ ）
A.火箭发动机使用比热容大的燃料 B.火箭燃料燃烧越充分，热值越大
C.火箭发动机主要通过热传递获得机械能 D.火箭发动机属于热机
21.（2024年山东省菏泽市初中学业水平考题）家用汽车常用汽油机提供动力，以下有关说法正确的是（ ）
A.汽油燃烧时它的热值减小 B.汽油机的冷却液温度越高，含有的热量越多
C.汽油机的做功冲程，内能转化为机械能 D.汽车尾气的汽油味越浓说明汽油燃烧越充分
22.（2024年四川省广安市初中学业水平考题）内燃机的发明是第二次工业革命中应用技术领域的一项重大成就。如图所示为单缸四冲程汽油机的一个冲程示意图，若该汽油机的效率为30%，飞轮每分钟转动1800圈（q汽油=4.6×107J/kg），则下列说法正确的是（ ）
A.图中所示冲程是做功冲程
B.若该汽油机完全燃烧5kg汽油，则汽油机做的有用功为6.9×107J
C.该汽油机在1s内做功30次
D.汽油机消耗的燃料越少，效率一定越高
23.（2024年云南省初中学业水平考题）2024年5月，我国首款百公斤级车载液氢系统“赛道1000”研制成功， 可助力氢能重卡突破1000公里续驶里程， 这是我国将液氢应用于交通运输领域的重大技术突破（q氢=1.4×108J/kg）。下列说法正确的是（ ）
A.氢能不属于清洁能源 B.用液氢作燃料是因为液氢含有的热量多
C.完全燃烧100kg的液氢能释放1.4×1010J的热量 D.氢能重卡的热机效率可高达100%
24.（2024年天津市初中学业水平考题）使用厨房中的电热水器将质量为0.5kg的水从20℃加热到50℃，该热水器消耗了0.2kW·h的电能。已知c水=4.2×103J/（kg·℃），求：
（1）水吸收的热量；
（2）该热水器的热效率。
25.（2024年山西省中考题）山西拥有丰富的历史文化遗产。暑假期间小明一家从平遥古城自驾前往五台山，进行古建筑研学旅行。平遥古城到五台山全程约360km，驾车前往大约需要4h。（汽油的热值q取4.5×107J/kg，汽油的密度ρ取0.8×103kg/m3）
（1）求汽车的平均速度。
（2）汽车全程消耗汽油25L，求汽油完全燃烧放出的热量Q。
（3）若汽车发动机全程的平均功率为25kW，求汽车发动机的效率。