初中物理沪科版九年级全册第十三章 内能与热机第四节 热机效率和环境保护随堂练习题

这是一份初中物理沪科版九年级全册第十三章 内能与热机第四节 热机效率和环境保护随堂练习题，共7页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。

测试时间:30分钟
一、选择题
1.甲、乙两汽车,甲的汽油机效率比乙的汽油机效率高,这表明( )
A.甲做功比乙多
B.甲做功比乙快
C.甲消耗的汽油比乙少
D.以相同的牵引力行驶相同的路程,甲耗油比乙少
2.关于热现象,下列说法正确的是( )
A.燃料不完全燃烧时,热值变小
B.物体的温度不变,它的内能可能增加
C.物质的比热容与物体吸收或放出的热量有关
D.在热传递过程中,热量从内能多的物体传递到内能少的物体
3.某校初三年级的学生参观了学校锅炉房后,提出了以下几种提高锅炉效率的建议,其中不应采纳的是( )
A.用鼓风机向炉膛内吹风,把煤粒吹起来燃烧
B.向炉内多加些煤,加大火力
C.将煤磨成粉,用空气吹进炉膛
D.用各种办法增大受热面积
4.(多选)两台热机,甲的效率比乙的低,其含义是( )
A.甲热机比乙热机做的有用功多
B.甲热机比乙热机消耗的燃料少
C.在消耗的燃料相同的情况下,甲做的有用功少
D.在做相同的有用功的条件下,甲损失的能量多
5.关于内燃机,下列说法正确的是( )
A.内燃机的实际工作效率可达100%
B.汽油机和柴油机使用同种燃料
C.汽油机和柴油机均属于内燃机
D.在做功冲程中,机械能转化为内能
6.柴油机燃烧相同质量的柴油,输出的机械能越多,表明柴油机越节能。是否节能是衡量机器性能好坏的重要指标,关于柴油机尾气的温度跟柴油机性能之间的关系,你认为正确的是( )
A.尾气的温度越高,柴油机性能越好
B.尾气的温度越低,柴油机性能越好
C.尾气的温度高低与柴油机性能好坏无关
D.以上说法都不正确
7.汽车的发动机是汽油机,汽油的热值为4.6×107 J/kg,阅读了某汽车发动机的说明书后,将内燃机的能量流向制成如图,下列回答不正确的是( )
A.该内燃机的效率为30%
B.1 kg的汽油完全燃烧能够释放4.6×107 J的能量
C.为确保发动机正常工作,需用水对其冷却
D.发动机压缩冲程把燃料燃烧产生的内能转化为机械能
8.由于航天事业发展的需要,我国正在研制大功率液氢发动机。这种发动机使用液氢作为燃料,主要是因为液氢具有( )
A.较小的密度 B.较大的比热容
C.较低的沸点 D.较高的热值
9.关于热机的效率,下列说法正确的是( )
A.热机的效率越高,说明做功越快
B.热机的效率越高,在做功同样多的情况下消耗的能量越多
C.热机损失的能量中,废气带走的能量较少,主要是由于机械摩擦损失的
D.一般情况下柴油机的效率比汽油机的高
二、填空题
10.小越参加一次长跑,身体消耗的能量为6.6×106 J,这些能量相当于完全燃烧0.55 kg的干木柴才能得到,则干木柴的热值为 J/kg,如果用掉一半后,干木柴的热值将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
11.天然气已经走进千家万户,天然气的储存和运输是在一定温度下,利用 的方法使其液化的;如果用专用运输车运送天然气,到达目的地后,车内油箱中剩余汽油热值 (选填“变小”“变大”或“不变”)。
12.若一辆小汽车一年行驶一万公里,消耗1 t汽油,这些汽油完全燃烧放出 J的热量;某次行驶过程中,该汽车汽油机曲轴的转速为3 600 r/min,在1 s内汽油机对外做功 次。(q汽=4.6×107 J/kg)
三、实验探究题
13.如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,图中搅拌器未画出。燃料的质量都为10 g,烧杯内的液体初温相同:
(1)在组装器材时应该先固定 (选填“A”或“B”)的位置;在实验中,三个烧杯中a、b液体的质量必须 (选填“相等”或“不等”)。
(2)若要比较不同物质的比热容大小,则:
①应选择 两图进行实验;实验中,用 (选填“加热时间”或“升高温度”)来表示两种液体吸收热量的多少。
②分析表中数据:你认为两种液体中,比热容较大的是液体 (选填“a”或“b”)。
(3)若要比较不同燃料的热值,应选择 两图进行实验,实验中,用液体 (选填“加热时间”或“升高温度”)来表示两种燃料释放热量的多少,这种科学探究方法是 。
四、计算题
14.某型号汽车整车与驾驶员的总质量是2 060 kg,驾驶员驾驶该汽车在平直公路上匀速行驶进行车型测试,测试过程中消耗汽油的体积为1.5×10-3 m3。(g=10 N/kg,ρ汽油=0.7×103 kg/m3,q汽油=4.6×107 J/kg)求:
(1)汽车与驾驶员的总重力;
(2)测试过程中消耗汽油的质量;
(3)假设汽油完全燃烧,汽油机的效率为40%,汽车在测试过程中做的有用功是多少。
一、选择题
1.答案 D 汽油机的效率是汽油机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比,甲的汽油机效率比乙的汽油机效率高,所以消耗相同质量的汽油,甲做的有用功多;做同样多的有用功,甲消耗的汽油少,故D符合题意。
2.答案 B 燃料的热值只与燃料种类有关,与是否完全燃烧无关,故A选项错误。物体吸收热量,内能增加,温度不一定升高,比如晶体在熔化过程中吸收热量,但温度不变,故B选项正确。比热容是物质本身的一种特性,决定于物质的种类和状态,与吸收(或放出)热量的多少、升高(或降低)温度的多少、质量的多少没有关系,故C选项错误。发生热传递的条件是有温度差,热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递,与内能的大小无关,故D选项错误。
3.答案 B 提高锅炉效率主要从让燃料尽量充分燃烧和减小热损失来考虑。A、C选项都能让燃料更充分燃烧,能提高锅炉效率;只向炉内多加些煤,燃料不能充分燃烧,无法提高锅炉效率;增大受热面积可减小热损失,能提高锅炉效率。
4.答案 CD 根据热机效率的概念,甲的效率比乙的低,其含义有两点:(1)做同样多的有用功,甲热机消耗的燃料多;(2)消耗同样多的燃料,甲热机转化成的有用功少,能量损失得大。A、B错误,C、D正确。选C、D。
5.答案 C 内燃机工作时,一定有能量的损失,因此效率一定小于100%;汽油机的燃料是汽油,柴油机的燃料是柴油;汽油机和柴油机均属于内燃机;内燃机工作时,在做功冲程中,内能转化为机械能。
6.答案 B 尾气的温度高,说明散失的热量多,柴油机的效率低,反之,柴油机的效率高,即节能。
7.答案 D 由图可知,有用功的能量为100%-33%-30%-7%=30%,所以该内燃机的效率为30%,故A正确;汽油的热值为4.6×107 J/kg,表示完全燃烧1 kg的汽油释放的能量为4.6×107 J,故B正确;因为水的比热容较大,相同质量的水和其他物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以可作为冷却剂,故C正确;内燃机的四个冲程中,压缩冲程把机械能转化为内能,故D错误。选D。
8.答案 D 选择液氢作为燃料,原因就是液氢的热值比较大,故选D。
9.答案 D 热机的效率越高,说明用来做有用功的能量占燃料完全燃烧产生的能量之比越大,做功越快是指功率大,功率和效率没有关系,故A错误;热机的效率越高,说明当热机做一定的有用功时,消耗的燃料越少,故B错误;热机损失的能量中,主要就是废气带走的能量,故C错误;柴油机的效率一般要高于汽油机,故D正确。选D。
二、填空题
10.答案 1.2×107 不变
解析 (1)由Q放=mq可得,q=Q放m=6.6×106J0.55kg=1.2×107 J/kg;(2)热值是燃料的特性,其大小与燃料的质量无关,用掉一半后,干木柴的热值仍为1.2×107 J/kg。
11.答案 压缩体积 不变
解析 天然气在常温常压下是气态,为节约空间,天然气的储存和运输是在一定温度下,利用压缩体积的方法使其液化的;汽油的热值与汽油的质量大小无关,所以油箱内剩余汽油的质量虽然减少,但汽油的热值不变。
12.答案 4.6×1010 30
解析 汽油完全燃烧放出的热量Q放=mq=1 000 kg×4.6×107 J/kg=4.6×1010 J;四冲程内燃机的曲轴转2圈,完成4个冲程,对外做功1次,因为曲轴的转速为3 600 r/min,汽油机1 s内曲轴转60圈,完成30个工作循环,对外做功30次。
三、实验探究题
13.答案 (1)B 相等 (2)①甲、丙 加热时间 ②a (3)甲、乙 升高温度 转换法
解析 (1)因要用燃料的外焰加热,故在组装器材时应该先固定B的位置;在实验中,三个烧杯中a、b液体的质量必须相等。
(2)①比较不同物质的比热容大小,需要燃烧相同的燃料(确保相同时间放出的热量相同),加热的液体种类不同,应选择甲、丙两图进行实验;根据转换法,实验中,用加热时间来表示两种液体吸收热量的多少;
②分析表中数据知,升高相同的温度,b加热时间短,根据Q=cmΔt,比热容较大的是液体a。
(3)若要比较不同燃料的热值,要用不同的燃料,加热质量相同的同种液体,应选择甲、乙两图进行实验;
加热质量相同的同种液体,根据Q=cmΔt,液体升温越高,则燃料放出的热量越多,根据q=Q放m知,这种燃料热值越大,即实验中用液体升高温度来表示两种燃料释放热量的多少,这用到了转换法。
四、计算题
14.答案 (1)2.06×104 N (2)1.05 kg (3)1.932×107 J
解析 (1)汽车与驾驶员的总重力G=mg=2 060 kg×10 N/kg=2.06×104 N;
(2)由ρ=mV可得消耗汽油的质量m汽油=ρ汽油V汽油=0.7×103 kg/m3×1.5×10-3 m3=1.05 kg;
(3)汽油完全燃烧放出的热量Q放=m汽油q汽油=1.05 kg×4.6×107 J/kg=4.83×107 J,
由η=WQ放可得汽车在测试过程中做的有用功W=η×Q放=40%×4.83×107 J=1.932×107 J。
温度/℃
20
30
40
50
加热时间/s
液体a
0
40
82
126
液体b
0
18
40
64