物理九年级全册第2节 热机的效率优秀课后作业题

这是一份物理九年级全册第2节 热机的效率优秀课后作业题，共6页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验探究题等内容，欢迎下载使用。

1.2016年8月。我国发射了全球首颗量子卫星，为纪念墨子，这个全球首颗量子卫星被命名为“墨子号”。发射卫星和火箭常使用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢具有（ ）
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
2.质量相同的甲乙两种燃料，完全燃烧放出的热量比为2：1，则它们的热值比为（ ）
A.2：1B.1：2C.4：1D.1：4
3.有关燃料燃烧及燃料的热值，下面说法正确的是（ ）
A.燃料燃烧的过程中内能转化为化学能
B.燃料的热值越大，燃烧过程中放出的热量越多
C.燃料的热值与燃料的燃烧情况有关
D.以上说法均不正确
4.已知烟煤的热值是2.9×107 J/kg，那么（ ）
A.2 kg的烟煤燃烧时，一定能放出热量是5.8×107 J
B.1 kg的烟煤完全燃烧时，一定能放出热量是2.9×107 J
C.1 kg的烟煤温度降低 1℃时放出热量是2.9×107 J
D.10 kg烟煤的热值为2.9×108 J/kg
二、填空题
5.氢能源具有来源广、热值高、无污染等优点。氢气的热值为14.3×107 J/kg，完全燃烧0.1 kg的氢气可放出 ______ J的热量；若一罐氢气用去了一半，则剩余氢气的热值 ______ （变大/变小/不变）。
6.汽车发动机一般是柴油机或汽油机，它把燃料燃烧放出的 ______ 能转化为机械能，完全燃烧0.1 kg的汽油能够获得 ______ J的能量；（汽油的热值为4.6×107 J/kg）汽车发动机常用循环流动的水来帮助它散热，主要是利用了水的 ______ 较大的特点。小明同学阅读了汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如图所示的图表，请根据给出的信息，计算该内燃机的效率为 ______ 。
7.有一种汽油500克，完全燃烧可以放出2.3×107焦的热量。现有这种汽油3千克，其热值为 ______ 焦/千克。假如某种无烟煤热值是3.36×107 J/㎏，如果将5 ㎏从15 ℃的水烧到95 ℃，需要完全燃烧 ______ ㎏这种无烟煤（假设燃烧的热量全部被水吸收）。
8.5 kg酒精完全燃烧放出的热量是1.5×108 J，则酒精的热值是 ______ J/kg；一杯酒精，倒掉一部分后，它的热值会 ______ （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
9.汽油机等内燃机中，燃料燃烧释放的能量并不会全部用来做有用功，试在如图中的括号①、②内填出能量流失的形式。
① ______ ② ______
已知某台汽油机的效率是30%，如果这台汽油机用来做有用功的能量是9×104 J，则这段时间里汽油机消耗了 ______ g的汽油（假设汽油的热值为4×107 J/kg）。
三、实验探究题
10.小明学习了燃料的热值后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，而水的比热容已知。（注：燃料完全燃烧放出的热量用Q放=mq计算，其中，q表示燃料的热值，m表示燃料的质量）。自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系，他组装了如图所示的装置进行实验。
（1）为了保证实验结论的可靠性，小明择了两套相同的装置，在实验中他还应控制：煤油和菜籽油的质量及烧杯中水的质量 ______ （选填“相同”或“不同”）。
（2）在确保实验的可靠性的前提下进行实验，实验记录如表所示。分析表中数据可得：煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是 ______ 。
（3）小明还想利用这种实验方案测量出煤油和菜籽油的热值的大小，那么小明还需要在装置图的基础上补充的实验仪器是： ______ 。利用此实验方法计算出的热值将比真实值 ______ （填“偏大”或“偏小”），理由是： ______ 。
答案与解析
1.D
解：发射卫星的火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量，故D正确。
故选D。
2.A
解：由题知，质量之比m1：m2=1：1，这两种燃料完全燃烧放出的热量之比Q1：Q2=2：1，由Q放=mq得两种燃料的热值之比为
q1：q2=Q1m1：Q2m2=21：11=2：1
故选：A。
3.D
解：A、燃料燃烧的过程中，是将化学能转化为内能的过程，故A错误；
B、燃料燃烧放出的热量与是否完全燃烧、燃料的热值和质量都有关系，因此热值大的燃料不一定放出的热量多，故B错误；
CD、燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧情况无关，故C错误，D正确。
故选D。
4.B
解析：A、2 kg的烟煤完全燃烧时，根据Q=mq=2 kg×2.9×107 J/kg=5.8×107 J，所以2 kg的烟煤燃烧时不一定完全燃烧，则放出的热量不一定是5.8×107 J，故A错误；
B、因为烟煤的热值是2.9×107 J/kg，所以1 kg的烟煤完全燃烧，一定能放出2.9×107 J的热量，故B正确；
C、1 kg的烟煤温度降低放出的热量与物质的热值无关，所以C错误；
D、10 kg烟煤的热值不变，仍是2.9×107 J/kg，不是2.9×108 J/kg；故D错误；
故选B。
×107；不变
解：（1）0.1 kg氢气完全燃烧放出的热量
Q放=mq=0.1kg×14.3×107J/kg=1.43×107J
（2）热值是物质的一种特性，与物质的质量、体积大小无关，所以一罐氢气用去一半，剩下的氢气热值不变。
故答案为：1.43×107；不变。
6.内；4.6×106；比热容；30%
解：（1）由课本基础知识可知：内燃机工作时将内能转化为机械能；
汽油的热值q=4.6×107 J/kg，完全燃烧的汽油质量m=0.1 kg，所以其放出的能量
Q=mq=0.1 kg×4.6×107 J/kg=4.6×106 J
（2）水的比热容最大，相同质量的水和其它物质相比，吸收相同的热量后，温度升高的最小，所以发动机里用水来做冷却剂。
（3）由图示的能流图可知，总能量占1，损耗的能量占70%，所以汽油机的效率为30%。
故答案为：（1）内；4.6×106；（2）比热容；（3）30%。
7.4.6×107；5×10-2
解：由热值的定义得汽油的热值为
q=Qm=2.3×107J0.5kg=4.6×107J/kg
由比热容的定义，将5㎏从15℃的水烧到95℃吸收的热量为
Q=Cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×5kg×80℃=1.68×106J
将上式代入热值的定义式得
m=Qq=1.68×106J3.36×107J/kg=5×10-2 kg
故答案为：4.6×107；5×10-2。
8.3.0×107；不变
解：酒精的热值为：q=Q放m=1.5×108J5kg=3×107J/kg；
燃料的热值是燃料的特性，不随燃料质量的改变而改变，
所以一杯酒精，倒掉一部分后，质量变少，剩余酒精的热值不变，仍为3×107J/kg。
故答案为：3×107；不变。
9.散热和克服摩擦损失的能量；废气带走了大部分能量；7.5
解：（1）由图可知，能量流失的形式有：①克服机械间的摩擦损失了一部分能量；②排放的废气带走大部分能量。
（2）因为η=W有用Q放，所以
Q放=W有用η=9×104J30%=3×105 J
因为Q放=mq，所以
m=Q放q=3×105J4×107J/kg=0.0075 kg=7.5 g
故答案为：①散热和克服摩擦损失的能量；②废气带走了大部分能量；7.5。
10.相同；煤油；天平；偏小；燃烧放出的热会散失到空气中，又或被烧杯等实验装置吸了热，使Q放大于Q吸
解析：（1）因燃料放出的热量与燃料的热值和质量有关，所以要探究煤油和菜籽油的热值的大小关系，必须控制燃料的质量相等；由于水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响，所以在实验中还应控制水的质量相等；
（2）由图表数据可知在燃料燃尽后甲杯中的水温度升高得多，说明燃烧相同质量的燃料水吸收的热量多，煤油放出的热量多，所以煤油的热值较大；
（3）要控制燃料的质量相等、水的质量相等，需要用天平来测量；
由于燃烧放出的热会散失到空气中，又或被烧杯等实验装置吸了热，使Q放大于Q吸，所以利用此实验方法计算出煤油和菜籽油的热值比真实值要偏小些。
故答案为：（1）相同；（2）煤油；（3）天平；偏小；燃烧放出的热会散失到空气中，又或被烧杯等实验装置吸了热，使Q放大于Q吸。 燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后水温/℃
煤油
25
44
菜籽粙
25
34