1、 教师助手 学生帮手 家长朋友 教师助手 学生帮手 家长朋友 九年级物理第 14 章第二节热机的效率测试题1.人民网北京 1 月 15 讯：国防科工委组织研究的 50 吨级液氢液氧运载火箭发动机今天在京进行了 200 秒热试车，试验取得圆满成功，这将为我国今后发展卫星技术、高空探测和载人航天发挥重大作用。该发动机的燃料之所以采用液氢，是因为液氢具有（ ）A.较高的燃点 B.较大的比热容C.较高的沸点 D.较大的热值解析：运载火箭的质量越小越容易上升，在提供能量相同的情况下，由于液氢的热值较大，所需液氢的质量就很小，便于火箭升空。答案:D2.关于燃料的热值，以下说法中正确的是（ ）A.燃料
2、的热值与燃料的燃烧情况无关B.容易燃烧的燃料热值一定大C.使用热值高的燃料可以放出更多的热量D.煤的热值大于干木材的热值，燃烧煤放出的热量比燃烧干木材放出的热量一定多解析：燃料的热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，而与燃料的质量、是否完全燃烧无关，因此，A 对，B 错。燃料燃烧放出的热量与燃料的热值、燃料的质量以及燃料是否完全燃烧有关，只根据其中一个因素做出判断是错误的，所以 C、D 错。答案：A3.如图 16-4-2 所示是内燃机的能流图，则内燃机的效率可以表示为（ ） 教师助手 学生帮手 家长朋友 教师助手 学生帮手 家长朋友 图 16-4-2A.=(E 1+E2+E3+E4)
3、/E100 B.=(E 2/E)100C.=(E 1E 3+E4)/E100 D.=(E 1/E)100解析：用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。由能流图可以看出：燃料完全燃烧放出的能量应该是总能量燃气的内能 E，而用来做有用功的那部分能量应该是有用机械能 E2，所以应选 B。答案：B4.如图 16-4-3，在一个大试管里装一些水，用软木塞塞住，加热水至沸腾，水蒸气会把软木塞冲出，这时，水蒸气膨胀对_做功，水蒸气的部分_能转化为塞子的_能。图 16-4-3解析：本装置是关于内能转化为机械能的实验装置，它的能量转化情况与热机相同，看似复杂的热机，其工作原理竟如
4、此简单，这样可以由浅入深，由此及彼地理解热机的工作原理。答案：软木塞 内 机械5.内燃机是将内能转化成_能的机器；内燃机一个工作循环由_个冲程组成，其中如图 16-4-4 所示是热机的_冲程。 教师助手 学生帮手 家长朋友 教师助手 学生帮手 家长朋友 图 16-4-4答案：机械 四 排气6.关于四冲程汽油机的工作过程有以下几种说法： 在做功冲程中，是机械能转化为内能；在做功冲程中，是内能转化为机械能；只有做功冲程是燃气对外做功；汽油机在一个工作循环中，只有一个冲程发生能量变化。以上说法中正确的是（ ）A.只有 B.只有C.只有 D.只有解析：本题考查四冲程汽油机的能量转化过程，在压缩冲程
5、中，活塞压缩气体，把活塞的机械能转化为燃气的内能；在做功冲程初，火花塞产生电火花，使燃料燃烧，产生的高温高压气体推动活塞做功，把高温高压气体的内能转化为活塞的机械能，在汽油机的一个工作循环中，有压缩、做功两个冲程发生能量变化。所以对，错。答案：A 7.关于“热机” ，下列说法中正确的是（ ）A.做功冲程的能量转化是机械能转化为内能B.改进技术，可以使热机的效率达到 100% C.用水循环来降低热机的温度，主要是利用水蒸发时吸热的特性 D.冬天晚上要把热机水箱中的水放出，是防止气温降低时水凝固胀坏水箱思路解析:热机的做功冲程是把内能转化为机械能;由于热机在运转时总会有摩擦、能量散失等，所以热机的
6、效率不可能达到 100%;用水循环来降低热机的温 教师助手 学生帮手 家长朋友 教师助手 学生帮手 家长朋友 度，主要是利用水的比热容大这一特性。水凝固后体积将变大,冬天晚上把热机水箱中的水放出，就是为防止气温降低时水凝固胀坏水箱。此题是对新课标“尝试应用已知的科学规律去解释某些具体问题”目标的落实。答案:D8.一箱汽油用掉一半后，下列关于它的说法正确的是（ ）A.它的密度变为原来的一半 B.它的比热容变为原来的一半C.它的热值变为原来的一半 D.它的质量变为原来的一半解析：本题考查物质本身的一些性质。密度、比热容、热值的大小由物质（燃料）的种类所决定；质量的大小由物体含有物质的多少所决定
7、。汽油用掉一半后，物质的种类没有变，含有物质的多少变为原来的一半，所以密度、比热容、热值都没变，而质量变为原来的一半。答案：D9.已知甲种燃料的热值大于乙种燃料的热值，下列说法中正确的是（ ）A.甲种燃料含有的热量比乙种燃料多B.完全燃烧一定质量的甲种燃料，刚好烧开一壶水，那么用同样质量的乙种燃料就不能烧开这壶水C.燃烧相同质量的两种燃料，甲种放出的热量多D.只要通风条件好，供氧充足，乙的热值可能大于甲的热值解析：A 的说法暴露出对热值和热量两个概念理解均不正确，热值是 1 kg 的某种燃料完全燃烧放出的热量，热量只存在于热传递的过程之中，不能说含有热量；由于甲种燃料的热值大于乙种燃料的热值，
8、所以完全燃烧一定质量的甲种燃料放出的热量，比完全燃烧相同质量的乙种燃料放出的热量要多，所以 B 对。甲的热值虽然大，但如果燃烧不充分，它放出的热量也未必多，所以 C 不对。热值与燃料的种类有关，跟通风条件和供氧情况无关，所以 D 不对。答案：B10.某摩托车的效率为 34，某汽车的效率为 29，这说明了（ ）A.摩托车比汽车的功率大B.摩托车比汽车做的有用功多C.使用摩托车比使用汽车做功多 教师助手 学生帮手 家长朋友 教师助手 学生帮手 家长朋友 D.燃烧相同的燃料，摩托车将内能转化为机械能比汽车多解析：热机用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率，它与功率无
9、关，所以 A 不对。热机的效率高，表明相同的燃料燃烧，转化成的机械能多，或得到相同的机械能，消耗的燃料少，所以 D 对。单独比较有用功或总功都是不全面的，所以 B、C 不对。答案：D11.下列关于热机和环境保护的说法中正确的是（ ）A.热机的大量使用会造成环境污染B.所有的热机都是用汽油作燃料C.汽车排出的尾气都是有毒气体D.热机所产生的噪声，可以被热机上的消声器完全消除解析：热机排放的烟尘废气中包括粉尘、二氧化硫等有害物，是大气污染的主要来源。热机工作的噪声，是噪声污染的主要来源，所以，热机的大量使用会造成环境污染，故 A 对。而热机排出的尾气中也有水蒸气、二氧化碳等气体，并非都是毒气,所以
10、 C 不对。噪声也不可能被热机上的消声器完全消除，如果真能被完全消除，我们的生活环境该是多么的安静啊！所以 D 不对。热机所用的燃料较多，汽油、柴油、煤、氢、天然气等都可以作为热机的燃料，所以 B 不对。答案：A12.小丽家去年冬天的供暖比往年好很多，这是因为热网改造后，由原来的小锅炉房供暖变为“沈海”热电站余热供暖，从能源利用的角度来看“沈海”热电站，这种既供电又供热的热电站与一般的火力发电站相比，提高了_，能较好地控制污染。解析：在热机的各种能量损失中，废气带走的能量最多。设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。 “沈海”热电站，这种既供电又供热的热电站，可以综合利用废气的能量，与
11、一般的火力发电站相比，燃料的利用率大大提高，还能较好地控制污染。答案：热效率（燃料的利用率）13. 2010 年 5 月，天然气伴随着“西气东输”的步伐开始走进了江城芜湖的千 教师助手 学生帮手 家长朋友 教师助手 学生帮手 家长朋友 家万户，传统燃料也随之被逐步取代。天然气燃烧时可以将_能转化为_能。与传统燃料相比，天然气的优点是_（写出一条即可） 。解析：本题与时俱进，天然气走进千家万户工程，在我国东部的部分城市正在实施。为什么要实施这项工程呢？现代中学生应从科学的角度分析这一原因，燃烧天然气是为了对物体加热，天然气燃烧时放热多是其中的一个主要原因，另外，天然气的污染小、价格合理等因素
12、也是实施这一工程的原因。答案：化学 内 污染小，热值大或污染小（其他合理答案均可得分）14、垃圾是城市生活的“副产品” 。据统计，2000 年我国城市垃圾总量约 1.5亿吨，并且每年以 8%的速度在增长。如何处理这些垃圾已成为人们关注的热点问题。现在，人们处理生活垃圾的方法通常有两种：一种是集中填埋；另一种是利用垃圾中的可燃物质进行燃烧发电，研究表明：生活垃圾的平均热值为6.27106 J/kg。利用垃圾作为燃料建立发电厂，每燃烧 1 吨生活垃圾可以发电 8.64108 J。安徽省某人大代表提议，在合肥市郊区兴建一座规模为 2 台1.2104 kW 发电机的垃圾处理发电厂。问：（1）1 t 垃
13、圾完全燃烧产生的热量是多少焦？（2）燃烧垃圾发电的效率是多少？（3）请你从环保、节能、经济等角度简述兴建垃圾发电厂的意义。解析：本题联系生活，立意新,但知识落点低，可以使学生身在课堂又不囿于课堂，通过对试题的阅读，了解课堂以外社会关注的热点。在分析本题时，要抓住关键句子和关键词语，提取有用信息，排除干扰因素。其实本题的主要内容就是：垃圾作为燃料发电；垃圾的平均热值为 6.27106 J/kg；1 吨生活垃圾可以发电 8.64108 J；求热量及热效率。答案：（1）Q 放 =6.27106 J/kg103 kg=6.27109 J。（2）=W 电 /Q 放 =8.64108 J/6.27109
14、J=13.8。（3）可以通过回收垃圾使废弃物成为二次能源可以减少对土壤、空气、水等环境污染可以减少垃圾堆放所侵占的耕地，节约用地 教师助手 学生帮手 家长朋友 教师助手 学生帮手 家长朋友 可以带动垃圾处理产业，发展当地经济（本题是开放性试题，要求从环保、节能、经济三个方面答题，所答合理均可得分）15、小明学习了热学的有关知识后，知道水的比热容是 4.2103 J/(kg)，他想估算一下自己家每天烧水做饭需要的热量。于是小明仔细记录了他家每天烧水、煮饭、炒菜需要的时间，并把它折算成烧水时间，相当于每天将 30 kg 20 的水烧开。（1）小明家每天烧水做饭需要多少热量？（2）如果普通煤的热
15、值为 3107 J/kg，从理论上讲小明家每天烧水做饭需要多少千克普通煤？（3）小明家实际平均每天需要烧 4 块蜂窝煤，按每块蜂窝煤含煤 0.5 kg 算，他家每天实际用煤 2 kg，由此小明计算出他家煤炉的效率只有 16.5。你认为小明家煤炉效率低的原因是什么？（4）从大的方面讲，家用煤除了热效率低、浪费能源的缺点外，另一个主要缺点是什么？解析：本题要应用到比热容、热值、热量的计算等知识。解答本题时，首先理清整道题的过程，根据自己的生活经验，解释煤炉效率低的原因；其次要注意应用公式进行推导和计算，按计算格式做出需要计算的部分；最后还要联系自己的实际生活，努力提高自己的节能、环保意识。答案：（
16、1）小明家每天烧水做饭需要的热量即是水升温吸收的热量 Q 吸 = c 水 m水 (tt 0)=4.2103 J/(kg)30 kg（100 20 ）=1.00810 7 J。（2）小明家每天烧水做饭需要的能量需要煤燃烧放出，即 Q 放 = Q 吸=1.008107 J 则需要的煤的质量为 m=Q 放 /q=1.008107 J/3107 J/kg=0.336 kg。（3）小明家煤炉效率低的原因是：一方面煤不能完全燃烧，另一方面煤燃烧放出的热量不能被水完全吸收，大部分的热量散失掉了。（4）煤在燃烧过程中产生废渣、废气，造成环境污染。16、某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为 30 cm2，一个冲程
17、活塞在气缸中移 教师助手 学生帮手 家长朋友 教师助手 学生帮手 家长朋友 动的距离是 50 mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为 9.0105 Pa,飞轮 1 min 转动 1 800 周，当汽油机满负荷工作时(不计摩擦)，求：(1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力；(2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功；(3)汽油机的功率。解析：本题综合应用四冲程汽油机的工作原理、压强、功和功率的相关知识，是一道综合性较强的应用题。解决此类问题一定要弄清物理过程，创建物理模型，分清所求层次，理清解题思路。答案：(1)燃气对活塞的平均压力：F=PS=9.010 5 Pa3010-4 m2=2.7103
18、 N。(2)燃气对活塞做的功：W=Fs=2.710 3 N5010-3 m=135 J。(3)1 分钟内燃气对活塞做功的次数：n=1 8002=900 汽油机的功率：P=W 总t=135900 J60 s=2 025 W。17、一台内燃机的转速是 3000 转分，那么在每秒钟内 A转轴转动 50 转，燃气对活塞做功 25 次，活塞完成 100 个冲程B转轴转动 3000 转，燃气对活塞做功 1500 次，活塞完成 6000 个冲程C转轴转动 50 转，燃气对活塞做功 100 次，活塞完成 400 个冲程D转轴转动 50 转，燃气对活塞做功 50 次，活塞完成 50 个冲程18若将 2 千克、8
19、的水烧开，用热值为 4.6107 焦千克的煤油作燃料，设煤油完全燃烧放出的内能有 25被水吸收，需燃烧煤油的质量是c 水=4.2103 焦/(千克) A16.8 克 B268.8 克 C67.2 克 D6.72 克19太阳光垂直照射到地面上，每平方米的面积上平均每分钟能得到8.4107 焦的热量，在 10 分钟内 4 米 2 面积上获得的热量是多少焦耳？若其中的 10可以利用，那么，和燃烧多少克酒精放出的热量相等？(酒精燃烧值为 3.0107 焦千克)20、（2009 年平原县）已知某型号的载重车在一段平直的高速公路上匀速行驶12km，所用时间是 8min，消耗燃油 3L（假设燃油完全燃烧），
20、汽车发动机在这 教师助手 学生帮手 家长朋友 教师助手 学生帮手 家长朋友 段时间内的功率为 60kW。若燃油的密度是 0.8103kg/m3，热值为3.15107J/kg，求： （1）汽车行驶速度是多少？（2）汽车行驶过程的牵引力是多大？（3）汽车发动机的效率是多少？ 21、（泰安市 2009 年）泰安五岳专用汽车有限公司是一家大型的特种专用汽车生产基地。该厂某型号专用车在车型测试中，在一段平直的公路上匀速行驶5km，受到的阻力是 3.0103N，消耗燃油 1.510 3m3（假设燃油完全燃烧）。若燃油的密度 0.810 3kg/m3，热值 q410 7J/kg，求： （1）专用车牵引力
21、所做的功。（2）该专用车的热机效率是多少？ 22、(2009 年河池市)安全、清洁、方便的太阳能越来越受到人们的重视 和广泛利用.如图 20 所示，一太阳能热水器内装有质量为250kg，温度为 20的水，在阳光照射一段时间后，水 温升高到 80. c 水 =4.2103J/(kg) （1）水吸收的太阳能是多少?（2）这些能量相当于完全燃烧多少千克干木柴放出的 热量? q 干木柴 =1.2107J/kg 23、（09广西）氢能被视为未来的理想清洁能源。随着科技的不断进步，现在从植物中提取氢的效率越来越高，可以从 34kg 干燥的植物中提取 lkg 的氢。 (1)目前的节能小轿车每百公里耗油量可以
22、降到 5L，则这种节能小轿车每百公里消耗的汽油是多少 kg?(2)如果汽车发动机使用氢能源来工作，效率可以达到 60%。若一辆氢能源小轿车在从桂林行驶到南宁大约 700km 的路程上获得的平均牵引力为8.4l02N，则它从桂林行驶到百色需要消耗的氢大约是多少 kg?( 汽油 =0.71l03 kg/m3；q 氢 =1.4l08J/kg；lL= ldm 3) 教师助手 学生帮手 家长朋友 教师助手 学生帮手 家长朋友 24、（昆明市 2009 年）(6 分)太阳能热水器是一种常见的利用太阳能的装置。某品牌太阳能热水器，在晴天能接收到的太阳能平均辐射强度(用 R 表示)为R=300J(m 2
23、s)，它表示每平方米面积上一秒内接收到的太阳能为 300J。该太阳能热水器集热管接收阳光照射时的有效面积是 2m2，贮水箱中盛有 0.1m3的水。求：(1)贮水箱中水的质量。(2)若在阳光下照射 70min，所接收到的太阳能全部用来加热水，贮水箱中的水温可升高多少度。 水 =1010 3kgm 3，C 水=4210 3J(kg)25、小红家里原来用液化石油气烧水，每天用 60的热水 100kg。她参加“探究性学习”活动后，在老师和同学的帮助下，制造了一台简易的太阳能热水器。 （1）若用这台热水器每天可将 100kg 的水从 20加热到 60，这些水吸收的热量是多少？（2）若液化石油气燃烧放出的热量有 70%被水吸收，她家改用太阳能热水器后平均每天可节约液化石油气多少 kg？（液化石油气的热值是8.0107J/kg） （3）请你说出太阳能热水器的优点。 （至少说出一条）
