2020-2021學年人教版物理九年級全一冊重難考點訓練 三熱機及其效率

2021屆人教版物理九年級全一冊重難考點專項訓練（3）熱機

及其效率

一，選擇題

1.為了節(jié)約能源,需要提高熱機的效率，下列措施不能提高熱機效率的是（）

A.讓燃料與空氣混合充分，使燃料燃燒得比較完全

B.在設計與制造熱機時要不斷改進與創(chuàng)新，以減少能量的損失

C.盡量減少熱機內(nèi)部各部件間的摩擦

D.盡量增加熱機的工作時間

2.一臺柴油機中的燃料完全燃燒放出了8*IO,J的熱量，共計損失了4.8xlO7J能量，下列說法

錯誤的是（）

A.該柴油機的效率為40%

B.用來做有用功的能量為3.2x107J

C.通過科技進步，在未來可以實現(xiàn)能量零損失

D.減少機械間的摩擦可以提高熱機效率

3.如圖所示是四沖程汽油機的剖面圖，關于其四個沖程的描述正確的是（）

A.吸氣沖程中，汽油和空氣的混合物進入汽缸

B.壓縮沖程中，通過做功的方式使汽缸內(nèi)氣體的內(nèi)能減小

C.做功沖程中，燃料釋放的能量絕大部分轉化為機械能

D.排氣沖程中，廢氣帶走了燃料釋放的能量的極少部分

4.如圖所示，甲、乙是兩個演示實驗的示意圖，丙、丁是四沖程汽油機工作過程中的兩個沖程

示意圖.下列說法正確的是（）

A.丙圖所示的是做功沖程，其工作原理如甲圖所示的實驗

B.丙圖所示的是壓縮沖程，其工作原理如乙圖所示的實驗

C.丁圖所示的是壓縮沖程，其工作原理如甲圖所示的實驗

D.丁圖所示的是做功沖程，其工作原理如乙圖所示的實驗

5.干木柴、焦炭、無煙煤的熱值如圖所示，以下說法不正確的是（）

A.都是完全燃燒的情況下，無煙煤放出的熱量最多

B.都完全燃燒1kg,干木柴放出的熱量最少

C.焦炭的熱值是3x1（/J/kg,完全燃燒2kg焦炭放出的熱量是6xl（）7J

D.焦炭的熱值是3x10,J/kg,0.5kg焦炭熱值也為3x10,J/kg

6.某四沖程汽油機飛輪轉速為3000r/min,則（）

A.該汽油機每秒鐘對外做功50次

B.該汽油機每秒鐘活塞完成50個沖程

C.圖中是壓縮沖程，機械能轉化為內(nèi)能

D.圖中是做功沖程，內(nèi)能轉化為機械能

7.如圖為內(nèi)燃機的能流圖，則內(nèi)燃機的效率可表示為（）

燃料完全

燃燒放出

的能量與

A7=土石與_*

42t4+]0()%B,7=—x1(M)%

E*

n=AxlOO%

C〃=芻+++2x100%D.

E5E&

二，填空題

8.汽油機是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常用的熱機，某型號汽油機的結構如圖，若該汽油機的效率是20%,

飛輪轉速是1200r/min,汽油的熱值為4.6xJ/kg,則在汽油機內(nèi)完全燃燒2kg汽油能放

熱J,這些熱通過該汽油機轉化的能對外做有用功J;該汽油機每秒鐘內(nèi)完

成個沖程，做功次.為了降低汽缸體的溫度，汽缸外有一個水箱，使汽缸被水

包圍著，用水來降低汽缸體的溫度是因為水的.

9.為比較酒精和碎紙片這兩種燃料的熱值，小明采用如圖所示的裝置進行實驗:他將一定質量

的酒精和碎紙片分別放入兩個燃燒皿中，點燃它們，分別給裝有初溫相同、質量均為200g水

的兩個相同燒杯加熱，直至酒精和碎紙片完全燃燒.

⑴小明設計了一張記錄實驗數(shù)據(jù)的表格，其中有一個欄目漏寫了，請你在表格中橫線上幫他

補充完整.

、^度

燃料燃盡時的水溫

加熱前水溫/七水溫的變化/℃

燃4\/℃

10g酒精

—

⑵某次實驗中，用酒精和碎紙片加熱后的水溫變化分別是40℃和18°C,這表明了本次實驗中

相同質量的酒精放出的熱量_____（填"大于"或"小于"）碎紙片放出的熱量.

⑶實驗后,聰明的小明利用公式2=c〃?4算出了a圖中水吸收的熱量，然后根據(jù)Q政=Q版這一

關系式，又算出了酒精的熱值,結果他發(fā)現(xiàn)測出的值比書上給出的酒精的熱值要（填"大"

或"小”）很多，這是因為你認為本實驗裝置（填"能"或"不能"）用來準確測

量酒精或碎紙片的熱值.

10.已知液化石油氣的熱值高達4.6x107J/kg.一些不法商販為牟取暴利,常將液化石油氣與價

格低廉、熱值僅為2.9X10,J/kg的二甲醛混合裝入鋼瓶內(nèi)銷售給客戶.常州市質監(jiān)局對某液化

石油氣站銷售的瓶裝燃氣進行檢測:將質量為100kg、初始溫度為31℃的水裝入容器內(nèi)，用高

效爐灶燃燒瓶內(nèi)燃氣加熱容器中的水直至100℃恰好沸騰，瓶內(nèi)燃氣消耗了0.84kg.通過高效

爐灶，水能吸收燃氣完全燃燒釋放的熱量的75%.已知水的比熱容為c水=4.2x103J/（kg.r）.

⑴瓶內(nèi)燃氣的熱值是多少？

⑵該液化石油氣站銷售的瓶裝液化石油氣有無摻混二甲醛？

答案以及解析

1.答案：D

解析：熱機效率是指做有用功的那部分能量與燃料完全燃燒放出的能量之比，所以使燃料充

分燃燒和減少熱量的損失都可以提高熱機效率，減少廢氣帶走的熱量、減少熱機部件間的摩

擦都可以減少熱量的損失，提高效率，故A、B、C不符合題意;增加熱機的工作時間，不能提高

熱機效率，故D符合題意.

2.答案：C

777

解析：有效利用的能量%.ffl=8xlOJ-4.8xl0J=3.2xl0J,該柴油機的效率

〃=普迎x100%=需*x100%=40%,故A、B正確;能量轉化過程中能量損失不可避免，

故C錯誤;減少機械間的摩擦可以提高熱機效率，故D正確.

3.答案：A

解析：汽油機在吸氣沖程中，將汽油和空氣的混合物吸進汽缸，故A正確;壓縮沖程中,通過做

功方式使汽缸內(nèi)氣體的內(nèi)能增加，溫度升高，故B錯誤;做功沖程中，燃料燃燒釋放的能量只有

一部分轉化為機械能，相當一部分都在克服摩擦、發(fā)生熱傳遞、廢氣排放的過程中散失了，故

C錯誤;在熱機的能量損失中，廢氣帶走的能量最多，故D錯誤.

4.答案：B

解析：圖甲中往瓶中打氣后，瓶內(nèi)的壓縮氣體推動瓶塞做功，將內(nèi)能轉化為機械能;圖乙中用力

將活塞壓下，活塞對空氣做功，空氣的內(nèi)能增大，溫度升高，達到硝化棉的著火點后，硝化棉就會

燃燒，是將機械能轉化為內(nèi)能;圖丙中兩氣門都關閉，活塞向上運動,是汽油機的壓縮沖程，將機

械能轉化為內(nèi)能;圖丁中兩氣門都關閉，活塞向下運動,是汽油機的做功沖程，將內(nèi)能轉化為機

械能.

5.答案：A

解析：燃料燃燒放出熱量的多少還與燃料的質量等有關，只根據(jù)熱值無法判定放出熱量的多

少，故A錯誤渚完全燃燒1kg,由于干木柴的熱值小，根據(jù)公式Q=mq可知，干木柴放出的熱量

最少，故B正確；焦炭的熱值是3*10J/I,完全燃燒2kg焦炭放出的熱量是

Q="的=3x10)J/kgx2kg=6xl07J,故C正確;熱值的大小與質量無關,焦炭的熱值是

3xl07J/kg,0.5kg焦炭熱值也為3x10?J/kg,故D正確.故選A.

6.答案：D

解析：汽油機的一個沖程包括四個工作循環(huán)，曲軸轉動兩周，對外做功一次.汽油機的轉速

是3000r/min=50r/s,表示的是每秒飛輪轉動50圈，完成100個沖程，對外做功25次，故

AB錯誤；由圖知道，兩氣門都關閉，活塞下行，汽缸容積變大，所以是做功沖程，此過程

將內(nèi)能轉化為機械能，故C錯誤，D正確，故選D.

7.答案：B

解析：熱機的效率是指做有用功的那部分能量與燃料完全燃燒放出的能量之比.由能流圖可

知:燃料完全燃燒放出的熱量為目,做有用功的能量為品，所以內(nèi)燃機的效率可表示為

7=9x100%=旦■xlOO%

Q微E

8.答案:9.2x107;1.84xl07;40;10;比熱容大

解析：根據(jù)質量和熱值計算完全燃燒燃料放出的熱量；還知道汽油機的效率；可求做的有用

功；

汽油機完成一個工作循環(huán)，經(jīng)過四個沖程，燃氣對外做功一次，活塞往復兩次，飛輪轉動兩

周；完成4個沖程.汽油完全燃燒時放出的熱量是。=〃q=2kgx4.6xl()7J/kg=9.2xl0,J；

該汽油機轉化的能對外做有用功為%用=〃Q=20%x9.2xl()7J=1.84xl()7J；

某單缸四沖程汽油機的飛輪轉速是1200r/min=20r/s,也就是1s飛輪轉動20r,飛輪轉動

20r,燃氣對外做功10次，完成10個工作循環(huán)；完成40個沖程.為了降低汽缸體的溫度，

汽缸外有一個水箱，使汽缸被水包圍著，用水來降低汽缸體的溫度是因為水的比熱容大.

9.答案：⑴10g碎紙片

(2)大于

⑶小;酒精完全燃燒放出的熱量不能被水完全吸收;不能

解析：(1)根據(jù)控制變量法的思想，酒精和碎紙片的質量必須相等.

(2)根據(jù)公式。=c〃也,用酒精加熱的水的溫度升高得較多，所以本實驗中酒精放出的熱量大

于碎紙片放出的熱量.

⑶由于酒精完全燃燒放出的熱量不能被水完全吸收，所以測出的酒精熱值要小于書上給出的

酒精的熱值,因此不能用本裝置來測量酒精和碎紙片的熱值.

10.答案：解:⑴水吸收的熱量收=。水4.2x103J/(kg-?

xl00kgx(100℃-3rC)=2.898xl