专题01 热学中的效率问题专项训练（竞赛精练） -2024-2025学年初中物理竞赛能力培优精练（九年级） ）+习题+答案

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一、单选题
1．物理兴趣小组用煤炉给10kg的水加热，同时绘制了加热过程中水温随时间变化的曲线，如图所示。若6min内共燃烧了0.6kg的煤，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），煤的热值取3×107J/kg。假设单位时间内燃烧煤的质量相同，下列判断正确的是（ ）
A．煤的热值表示煤完全燃烧可以释放3×107J的热量
B．0~4min内水吸收的热量为2.52×106J
C．此次加热过程中的热效率为14%
D．将煤磨成粉末，可以增大煤的热值
2．甲、乙两台汽油机使用相同的汽油，若在同一时间内，甲、乙两汽油机做的有用功之比为3∶2，甲的效率是25%，乙的效率是20%，则在同样的时间内，甲、乙两汽油机消耗汽油的质量之比为（ ）
A．2∶5B．5∶2C．5∶6D．6∶5
3．在交通运输中，常用“客运效率”来反映交通工具的某项效能，“客运效率”表示每消耗单位能量对应的载客数和运送路程的乘积，即客运效率= ，一个人骑电动自行车，在1.5h内行驶了30 km。其电动自行车的铭牌如下：
一辆载有4人的普通轿车，车的油耗为10L/100km，则电动自行车与这辆轿车的客运效率之比约为（ ）。（汽油的燃烧值为4.6×107J/kg，汽油的密度为0.72 ×103kg/m3，汽车发动机的效率约为30%）
A．250：1B．75：1C．8：1D．25：1
4．如图甲、乙所示，规格相同的A、B两杯中分别装有和的牛奶，并用不同加热器同时对其加热，根据所记录的数据分别得到图丙的温度与加热时间的关系图像C和D。已知加热器的加热效率相同，牛奶的比热容为。则下列说法正确的是（ ）
①B杯中牛奶每分钟吸收的热量为
②若两杯牛奶都从20℃加热，A、B两杯牛奶升高的温度之比为3∶2
③若将A、B两杯中的牛奶都从20℃加热至60℃，需要的时间之比是2∶3
④甲、乙图中的加热器每分钟放出的热量之比为9∶8
A．只有①②③正确B．只有②③④正确
C．只有①②④正确D．只有①③④正确
5．用如图1所示的同一个实验装置分别加热质量均为100g的甲、乙两种液体（其中一种是水）。用测得的数据绘制了温度随时间变化的图像（如图2），乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了4g酒精（）。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，，则下列说法正确的是（ ）
A．B．乙液体是水
C．0~8min乙吸收的热量为D．该酒精灯的加热效率为35%
6．某可回收火箭使用的燃料为液态甲烷，回收时，火箭通过发动机向下喷火控制推力，沿竖直方向先从A点减速运动到B点，再从B点匀速运动到C点，且。不计运动过程中的空气阻力，忽略火箭质量的变化，下列说法正确的是（ ）
A．火箭使用液态甲烷为燃料的原因之一是甲烷含有的热量多
B．AC段火箭的重力势能转化为动能
C．AB段重力做功的功率大于BC段
D．BC段火箭的机械能不变
7．小明利用图-1的装置研究某燃料热值，他取少量燃料置于燃烧皿中，点燃后对100g的热水加热4min，然后立即将其熄灭，测得消耗燃料4.2g，并根据实验数据绘制了水温随时间变化的图像如图-2中a线所示。已知此过程中燃料均匀燃烧放热，所放出热量只有60%被水吸收。实验装置和热损失比例均不变，利用该燃料加热另一杯水绘出了如图-2中b线所示图像。水的比热容为，整个过程中忽略水的质量变化，下列说法中正确的是（ ）
A．通过图线a计算得知4min水吸收到的热量为2520J
B．通过计算得出该燃料的热值为
C．这种方法计算出的热值比实际的热值偏大
D．b线代表的水的质量小于a线代表的水的质量
二、多选题
8．用相同的酒精灯加热初温相同（未知）、质量均为100g的甲、乙两种液体，已知68min消耗酒精的质量为0.4g，它们的温度随时间变化的图像如图，甲、乙单位时间吸收的热量相等，甲的比热容c甲=2×103J/（kg•℃），酒精的热值q酒 =3×107J/kg（单位时间消耗酒精的质量相同）。下列说法正确的是（ ）
A．甲液体的沸点为80℃，乙液体的沸点为40℃
B．68min酒精灯对甲液体的加热效率约为33.3%
C．甲、乙两种液体的初温都是0℃
D．乙液体的比热容c乙=4×103J/（kg•℃）
9．一辆汽车以恒定功率在平直公路上做直线运动，该车总重为2.4×104N，行驶中所受阻力大小为车重的0.1倍且保持不变，其v-t图象如图所示，在0-10s内通过的路程为150m，10-15s共燃烧了0.015kg的汽油，下列说法正确的是（汽油的热值q汽油=5×107J/kg）（ ）
A．汽车在0-10s内的平均速度为15m/s
B．汽车在10-15s内牵引力做功2.4×105J
C．汽车在运动过程中牵引力先变大后不变
D．汽车在10-15s内发动机的转化效率为32%
10．如图所示是A、B两种燃料完全燃烧释放的热量Q与其质量m的关系图，在标准大气压下，若质量为2kg的B燃料完全燃烧释放的热量为J，其中有60%的热量被质量为10kg、初始温度为38℃的水吸收，J/（kg·℃），下列说法正确的是（ ）
A．从图中可看出A燃料的热值大于B燃料的热值
B．B的热值是J/kg
C．水吸收了热量后水的温度将升高70℃
D．水吸收了热量后水的温度将升高62℃
11．某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是，满负荷工作时做功冲程燃气的平均气压为，飞轮转速为，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），消耗汽油，（，．）则下列计算正确的是（ ）
A．做功冲程中燃气对活塞的平均压力
B．一个做功冲程中，燃气对活塞做的功
C．汽油机的功率为
D．汽油机的效率为
12．小帆用如图所示的同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体（其中一种是水），用测得的数据绘制了温度随时间变化图象如图，乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了4g酒精（q=3×107J/kg）。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，c水=4.2×103 J/(kg·℃)，则下列说法中正确的是（ ）
A．c乙=2.4×103 J/(kg·℃)
B．乙的吸热能力小于甲的吸热能力
C．0~8min乙吸收的热量为3.36×105 J
D．该酒精灯的加热效率为35%
13．小帆在老师指导下，用如图所示的同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体（其中一种是水），用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图，乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了4g酒精（q酒精＝3×107J/kg）。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，c水＝4.2×103J/（kg•℃），则下列说法中正确的是（ ）
A．c乙＝2.4×103J/（kg•℃）
B．乙的吸热能力小于甲的吸热能力
C．0~8min乙吸收的热量为3.36×104J
D．该酒精灯的加热效率为35%
14．某品牌汽车的质量为M（含驾乘人员），车的钢质外壳密度为ρ1、质量为m，发动机的效率为。若该车在平直道路上匀速行驶受到地面的摩擦力为车总重的k倍（k