2019_2020學(xué)年九年級(jí)物理全冊(cè)13.4熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù)精選練習(xí)（含解析）（新版）滬科版.docx

第四節(jié)熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù)精選練習(xí)考點(diǎn)一、燃料的熱值1（2017廣東深圳）汽油的熱值是4.6107J/kg，它的意思是（）A1 kg的汽油完全燃燒放出4.6107J的熱量B1 kg的汽油完全燃燒放出4.6107J/kg的熱量C 燃燒1 kg的汽油放出4.6107J的熱量D燃燒1 kg的汽油放出4.6107J/kg的熱量【答案】A【解析】汽油的熱值是4.6107J/kg，它的意思是1 kg的汽油完全燃燒放出4.6107J的熱量。選A。2（2017山東臨沂）下面是小明同學(xué)“物理學(xué)習(xí)筆記”中的摘錄，其中錯(cuò)誤的是（）A做功和熱傳遞在改變物體的內(nèi)能上是等效的B0 的冰熔化成0 的水的過程中，內(nèi)能不變C柴油機(jī)的散熱器用水做冷卻劑，是因?yàn)樗谋葻崛葺^大D燃料的熱值與燃料的總質(zhì)量沒有關(guān)系【答案】B【解析】做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，它們達(dá)到的效果都是一樣的，故A正確；0 的冰熔化成0 的水的過程中，吸收熱量，溫度不變，但內(nèi)能增大，故B錯(cuò)誤；柴油機(jī)的散熱器用水做冷卻劑，是因?yàn)樗谋葻崛葺^大，升高相同的溫度，水吸收的熱量多，故C正確；燃料的熱值是指單位質(zhì)量某種燃料完全燃燒時(shí)放出的熱量，與燃料的質(zhì)量沒有關(guān)系，故D正確。故選B。3（2017四川）如圖所示，是A、B兩種燃料完全燃燒釋放的熱量Q與其質(zhì)量m的關(guān)系圖，從圖中可看出A燃料的熱值_B燃料的熱值（選填“大于”、“小于”或“等于”），完全燃燒0.3 m3的天然氣來加熱水箱中的水，放出的熱量是_J。（該天然氣的熱值為3.0107 J/m3）【答案】小于 9106【解析】（1）如圖取相同質(zhì)量m0，由圖可知，QAQB根據(jù)q=可知，qAqB（2）已知V=0.3 m3，q=3.0107 J/m3天然氣完全燃燒放出的熱量：Q放=Vq=0.3 m33.0107 J/m3=9106 J4（201石家莊）關(guān)于熱值和熱機(jī)效率的描述，下列說法正確的是（）A燃料燃燒越充分，燃料的熱值就越大B熱機(jī)里燃料燃燒越充分，熱機(jī)效率越高C燃料燃燒放出的熱量越多，其熱值越大D熱值和熱機(jī)效率都只與燃料種類有關(guān)【答案】B【解析】熱值是燃料的特性，與燃燒情況無關(guān)，故A錯(cuò)誤；使燃料燃燒更充分，可以增大有效利用的能量，提高熱機(jī)的效率，故B正確；熱值是燃料的特性，與放出熱量的多少無關(guān)，故C錯(cuò)誤；熱值取決與燃料種類，與外界條件無關(guān)；而燃料的燃燒情況、能量的損失都會(huì)影響熱機(jī)效率，故D錯(cuò)誤。5（2017廣西欽州）關(guān)于熱機(jī)，下列說法中正確的是（）A效率越高的熱機(jī)功率也越大B汽油機(jī)和柴油機(jī)均屬于內(nèi)燃機(jī)，工作時(shí)它們點(diǎn)火的方式也相同C使用熱值高的燃料可提高熱機(jī)的效率C汽油機(jī)工作時(shí)汽油在汽缸里燃燒，汽油屬于二次能源【答案】C【解析】熱機(jī)的效率與熱機(jī)的功率無關(guān)，二者是兩個(gè)不同的概念，A說法不正確；汽油機(jī)是點(diǎn)燃式，柴油機(jī)是壓燃式，B說法不正確；汽油機(jī)工作時(shí)汽油在汽缸里燃燒，汽油屬于二次能源，C說法正確；熱機(jī)的效率與燃料的熱值沒有關(guān)系，提高燃料的利用率是提高熱機(jī)效率的關(guān)鍵，D說法不正確。6（2017廣東省深圳）汽車油箱中的柴油用去了一半，則剩下的柴油（）A比熱容和熱值均變?yōu)樵瓉淼囊话隑熱值為原來的一半，比熱容不變C比熱容為原來的一半，熱值不變D比熱容和熱值均不變【答案】D【解析】比熱容和熱值與物質(zhì)種類有關(guān)，所以汽車油箱中的柴油用去了一半，則剩下的柴油比熱容和熱值不變。故選D。7（2018河南）下面是小明同學(xué)筆記中的摘錄，其中不正確的是（）A做功和熱傳遞在改變物體的內(nèi)能上是等效的B汽油機(jī)在做功沖程中把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C同種物質(zhì)質(zhì)量相同時(shí)，溫度越高的物體含有的熱量越多D燃料的熱值與燃料的質(zhì)量沒有關(guān)系【答案】C【解析】做功和熱傳遞在改變物體的內(nèi)能上是等效的，故A正確；汽油機(jī)在做功沖程中，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故B正確；熱量是過程量，不能說物體含有熱量的多少，故C錯(cuò)誤；熱值是物質(zhì)的一種特性，對(duì)于同種物質(zhì)不隨質(zhì)量、體積的改變而改變，所以燃料的熱值與燃料的質(zhì)量沒有關(guān)系，故D正確。8.（2017廣東）氫能源具有來源廣、熱值高、無污染等優(yōu)點(diǎn)。氫氣的熱值為1.4108J/kg，完全燃燒6 g的氫氣可放出 _J 的熱量，這些熱量能使10 kg常溫下的水溫度升高_(dá)。若一罐氫氣用去了一半，則剩余氫氣的熱值_（填“大于”、“等于”或“小于”）1.4108J/kg?！敬鸢浮?.4105 20 等于【解析】完全燃燒6 g的氫氣可放出熱量：Q放 =m氫q=0.006 kg1.4108 J/kg=8.4105 J；水吸收的熱量：Q吸=Q放=8.4105 J，由Q=cmt得，水升高溫度：t=Q吸/（cm）=8.4105J/4.2103 J/(kg)10 kg=20 ；熱值是燃料的特性，與燃料的質(zhì)量無關(guān)，所以罐氫氣用去了一半，則剩余氫氣的熱值不變，等于1.4108 J/kg。考點(diǎn)二、熱機(jī)的效率9（2017四川）用燃?xì)庠顭畷r(shí)，把2.2 kg初溫為20 的水加熱到100 ，共燃燒了45 g天然氣（假設(shè)天然氣完全燃燒）。已知天然氣的熱值為4.4107 J/kg，水的比熱容為4.2103 J/（kg）。（1）在燒水的過程中，大量向外散失的能量不會(huì)自動(dòng)再匯集回來，這說明能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移是有_的。（2）水的內(nèi)能增加了_J。（3）燃?xì)庠顭男蕿開?！敬鸢浮浚?）方向（2）7.392105（3）37.3%【解析】（1）在燒水的過程中，大量向外散失的能量不會(huì)自動(dòng)再匯集回來，說明在能的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移是有方向性；（2）水吸收的熱量：Q吸=cm（tt0）=4.2103 J/（kg）2.2 kg（100 20 ）=7.392105 J，即水的內(nèi)能增加了7.392105 J；（3）天然氣完全燃燒放出的熱量：Q放=mq=4510-3 kg4.4107 J/kg=1.98106 J；燃?xì)庠畹男剩?100%=37.3%。10（2017江蘇省鹽城）汽車上的散熱器用水作為冷卻劑，這是利用了水的_較大的性質(zhì)；散熱器中裝有10 L的水，在溫度升高20 的過程中，水吸收的熱量是_J，這些熱量相當(dāng)于完全燃燒_kg的天然氣放出的熱量。水的比熱容c水=4.2103 J/(kg)，天然氣的熱值q=8.4107J/kg【答案】比熱容 8.4105 0.01【解析】汽車散熱器用水作為冷卻劑，是利用了水的比熱容較大的性質(zhì)；水吸收的熱量：Q吸=cmt=4.2103 J/（kg）10 kg20 =8.4105 J；由題知，Q放=Q吸=8.4105 J，Q放 =m氣q，m氣=Q放/q=8.4105J/（8.4107J/kg）=0.01 kg。11（2018鄂州）下列關(guān)于熱現(xiàn)象的說法中，正確的是（）A沿海地區(qū)晝夜溫差比內(nèi)陸地區(qū)小，是因?yàn)樗谋葻崛菪汽油機(jī)壓縮沖程把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C火箭用氫作燃料主要是因?yàn)闅涞臒嶂蹈逥冬天搓手取暖是利用熱傳遞來改變內(nèi)能【答案】C【解析】因?yàn)樗谋葻崛荽?，吸收或放出相同的熱量，溫度變化量較小，造成沿海地區(qū)晝夜溫差比內(nèi)陸地區(qū)小，故A錯(cuò)誤。汽油機(jī)壓縮沖程把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B錯(cuò)誤。因?yàn)闅涞臒嶂蹈?，燃燒相同質(zhì)量的燃料放出熱量多，所以火箭用氫做燃料，C正確。冬天搓手取暖是利用做功來改變內(nèi)能，故D錯(cuò)誤。12（2017衡陽）今年5月18日，我國(guó)首次在南海成功試采海域可燃冰，可燃冰具有熱值大、儲(chǔ)值大、能直接點(diǎn)燃等特點(diǎn)，它的熱值約為1.41010J/m3，則3 m3的可燃冰完全燃燒后放出的熱量為J，假設(shè)這些熱量全部被比熱容為4.2103J/（kg）的水吸收，可以使kg的水溫度升高50。【答案】4.21010 2105【解析】根據(jù)題目中已知熱值為，體積為V=3 m3，則燃燒放出的熱量，根據(jù)公式可得。13（2017綿陽）菜油最適宜的烹飪溫度在150 至180 之間。用天然氣將質(zhì)量為0.02 kg的菜油從室溫20 加熱到170 ，天然氣燃燒釋放出的熱量有60%被菜油吸收。則菜油吸收了_J熱量，燃燒了_m-3的天然氣。（取c菜油= 2.0103J(kg）-1，天然氣的熱值為4107 J/m3）【答案】6103 2.510-4【解析】Q吸=cmt=2.0103 J(kg）-1 0.02 kg（170 20 ）=6103 J；天然氣燃燒放出熱量Q放=Q吸/=6103J/60%=104 J；又Q放=qV得：V=Q放/q=104 J/4107 J/m3=2.510-4 m3。14.（2017安徽）農(nóng)作物的秸稈可以回收加工制成秸稈煤。完全燃燒0.5 kg的秸稈煤可放出J的熱量；若這些熱量完全被質(zhì)量為100 kg，初溫為200C的水吸收，可使水溫升高到已知q秸稈煤=2.1107J/kg，c水=4.2103 J/（kg )?！敬鸢浮?.05107 45【解析】秸稈煤完全燃燒放出的熱量Q=qm=2.1107 J/kg0.5 kg=1.05107J。由Q吸=cmt可得，所以水吸收熱量溫度升高到t1=t0+25 =45 。15.（2017連云港）2017年5月18日，中國(guó)宣布對(duì)南?？扇急嚥蓪?shí)現(xiàn)穩(wěn)定產(chǎn)氣，引發(fā)世界各國(guó)高度關(guān)注，同等條件下，“可燃冰”完全燃燒放出的熱量達(dá)到煤氣的近20倍，若1 kg“可燃冰”完全燃燒放出的熱量全部被水吸收，可以使kg水的溫度升高50 ，已知c水=4.2103J/（kg），q可燃冰=8.4108 J/kg?！敬鸢浮? 000【解析】1 kg可燃冰完全燃燒放出的熱量：Q放=mq=1 kg8.4l08 J/kg=8.4l08 J，由Q吸=cmt可得：。16（2017蘇州）電火花發(fā)生器點(diǎn)燃塑料盒內(nèi)的酒精氣體能將盒蓋噴出很遠(yuǎn)（如圖）。此過程中的能量轉(zhuǎn)化方式與汽油機(jī)的沖程相類似，實(shí)驗(yàn)時(shí)在盒內(nèi)滴入210-4 kg酒精，這些酒精完全燃燒放出的熱量是J。(q酒精=3107 J/kg)【答案】做功 6103【解析】塑料盒相當(dāng)于一個(gè)氣缸，塑料盒的蓋相當(dāng)于活塞，酒精在塑料盒內(nèi)燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)?，推?dòng)塑料盒蓋運(yùn)動(dòng)，把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，這一過程與熱機(jī)工作時(shí)的做功沖程類似；完全燃燒酒精釋放的熱量是：Q=mq=210-4 kg3107 J/kg=6103 J。17.（2018黃石）常見的家用熱水器有太陽能熱水器、電熱水器、燃?xì)鉄崴?。若使用太陽能熱水器?2 L水由20 加熱到45 ，則水需要吸收太陽能_J；若改用功率為“220 V，1 000 W”的電熱水器正常加熱，則需要加熱_s；若用燃?xì)鉄崴骷訜幔瑒t需要完全燃燒m3的燃?xì)?。（已知水的比熱容?.2103 J/(kg），燃?xì)獾臒嶂禐?.2107 J/m3；不考慮能量轉(zhuǎn)換過程中的損失）【答案】1.26106 1 260 0.03【解析】水需要吸收太陽能：Q=cmt=4.2103 J/(kg)12 kg25 =1.26106 J；電熱水器需加熱的時(shí)間為：t=W/P=Q/P=1.26106 J/1 000 W=1 260 s；需要燃燒的燃?xì)獾捏w積為V=Q/q=1.26106 J/4.2107 J/ m3=0.03 m3。18.（2018三明）天然氣是一種熱值高、污染小的清潔能源，2016年三明市迎來了天然氣時(shí)代。完全燃燒0.035 m3的天然氣放出多少焦的熱量?若這些熱量完全被水吸收，能使多少千克的水溫度升高50 ?（水的比熱容c=4.2103 J/（kg），天然氣的熱值取q=4107 J/m3）【答案】（1）1.4106 J （2）6.67 kg【解析】（1）完全燃燒0.035 m3的天然氣放出的熱量為：Q=Vq=0.035 m24107 J/m=1.4106 J；（2）水的質(zhì)量為：m=Q/ct=1.4106 J/4.2103 J/（kg）50 =6.67 kg。19（2018宿遷）某太陽能熱水器中裝有40 kg的水，陽光照射一段時(shí)間后，水溫從10 升高到60 ，已知c水=4.2103 J/（kg）。求：（1）熱水器中的是所吸收的熱量；（2）如果水吸收的熱量用天然氣來提供，需要完全燃燒多少立方米的天然氣？（天然氣的熱值為8.4107 J/m3，假設(shè)天然氣完全燃燒放出的熱量全部被水吸收）【答案】（1）8.4106 J （2）0.1 m3【解析】（1）熱水器中水吸收的熱量：Q=cm（t0）=4.2103 J/（kg）40 kg（60 10 ）=8.4106 J；（2）天然氣完全燃燒放出的熱量Q放=Q吸=8.4106 J，因?yàn)镼放=Vq所以天然氣的體積。20（2017揚(yáng)州）今年5月18日，我國(guó)在世界