九年級物理第十四章第二節(jié)熱機的效率同步測試

九年級物理第十四章第二節(jié)熱機的效率同步測試

一、單選題（共11題；共22分）

1.酒精燈內的酒精用去了一半，剩下的一半（）

A.比熱容、熱值均變?yōu)樵瓉淼囊话隑.比熱容、熱值均不變

C.比熱容不變，熱值變?yōu)樵瓉硪话隓.熱值不變，比熱容變?yōu)樵瓉硪话?/p>

2.物體A、B質量相等，把它們加熱到相同的溫度，然后把它們分別放入等量同溫的水里，（不計熱量損失）,

A物體能使水溫升高IOC,B物體能使水溫升高20℃,設A、B的比熱容為CA和CB，則（）

A.CB=CAB.CB=2CAC.CB>2CAD.CA<CB<2CCA

3.如圖所示為內燃機的能流圖，則內燃機的效率可表示為（）

A,3均+瓦昔'3+E4xloo%B.3打+卞+烏xlOO%C.口專xlOO%D.r］專xlOO%

4.一瓶酒精用去一半后，剩下的酒精（）

A.熱值不變，密度不變，比熱容減小一半B.熱值不變，密度不變，比熱容不變

C.熱值，密度和比熱容都減小一半D.熱值減小一半，密度增大，比熱容不變

5.汽油機飛輪轉速是3600r/min,在1s內汽油機內能轉化為機械能的次數及完成的沖程個數為（）

A.15次，60個B.18次，120個C.30次，120個D.900次，30個

6.一金屬塊溫度從30℃上升到50℃,吸收的熱量為Qi,溫度從90℃降低到70℃,放出的熱量為6

則（）

A.QI>Q2B.QI=Q.2?C.Q>QiD.無法比較

7.下列關于熱值的說法正確的是（）

A.燃料燃燒越充分熱值越大

B.2kg的煤完全燃燒比1kg的煤完全燃燒熱值大

C.1kg煤燃燒放出3xlO5J的熱量，則煤的熱值為3x10$J/kg

D.熱值是燃料的一種屬性與燃料的質量無關，不同的物質熱值一般不同

8.關于燃料的熱值，以下說法中正確的是（）

A.燃料的熱值與燃料的種類有關系，與燃料的質量和燃燒狀況無關B.燃燒1千克某種燃料放出的熱

量叫這種燃料的熱值

C.燃料燃燒時，質量越大，熱值越大D.燃料不完全燃燒時的熱值比完全燃燒時的熱值小

9.據中央電視臺新聞聯播報道，2016年7月，我國將發(fā)射全球首顆量子通信衛(wèi)星.發(fā)射衛(wèi)星的火箭使用的

燃料主要是液態(tài)氫，這是利用了氫燃料的（）

A.熱值大B.比熱容大C.密度大D.以上說法都不正確

10.關于燃料的熱值，以下說法正確的是（）

A.燃料的熱值與燃料的燃燒情況有關

B.容易燃燒的燃料，熱值一定大

C.煤的熱值比干木柴大，燃燒煤放出的熱量一定比燃燒干木柴放出的熱量多

D.0.5g汽油和2kg汽油，它們的熱值是一樣的

11.我國隨著航天事業(yè)發(fā)展需要，正在研制大功率液氫發(fā)動機.這種發(fā)動機使用液氫作燃料，主要是因為氫

是有（）

A.較小的密度B.較大的比熱容C.較高的熱值D.較低的沸點

二、填空題（共6題；共11分）

12.王磊家最近開通了天然氣，細心的他發(fā)現同樣條件下燒開同一壺水比過去用液化氣所用時間短了，這主

要是由于兩種燃料的不同；若現將1.5kg初溫為20℃的水燒開（標準大氣壓下），需要吸收的熱

量為J.已知水的比熱容為4.2X1C）3J/（kg?。。）.

13.轉速為2400r/min的四沖程汽油機，每秒內完成個沖程，對外做功次.

14.熱機效率定義：熱機轉變?yōu)橛杏霉Φ哪芰浚ㄓ行Ю玫哪芰浚┡c燃料釋放的能量的比值稱為熱

機效率。

15.我市部分公交車已使用天然氣來代替燃油.某公交車在一段時間內消耗了420g天然氣，若這些天然氣

完全燃燒，可放出熱量J，若天然氣燒水時的效率是80%,這些熱量可使40kg的水由30℃升高到

℃.（天然氣的熱值為4.0xl0l/kg,水的比熱容為4.2x103〃（kg?。。），當時大氣壓為1個標準

大氣壓）

16.某家庭需要將50kg、初溫為10℃的水加熱到50℃作為生活用水，他們利用煤氣灶燒水，需要燃燒0.8kg

的煤氣.這些水從10℃加熱到50c需要吸收的熱量為J,0.8kg的煤氣完全燃燒放出的熱量為

J,煤氣灶燒水的效率為.（C*=4.2X103J/（kg?℃）,q煤氣=4.2xl（）7j/kg）

17.家用熱水器有用天然氣為燃料給水加熱的.已知天然氣的熱值為4.0xl0l/m3,完全燃燒2.10?的天

然氣可以獲得J的熱量.

三、計算題（共2題；共10分）

18.已知焦炭的熱值為q=3.0xl07J/kg,0.14kg的焦炭完全燃燒放出的熱量是多少？若這些熱量的25%被溫度

為25℃的水吸收，則能使多少質量的水溫度升高到75℃?c木=4.2x103〃七）

19.某太陽能熱水器中裝有質量50千克的水，在陽光的照射下，該熱水器中水的溫度從25℃升高到85℃,

求這些水吸收的熱量？[c,）；=4.2X103J/（kg-℃）]

四、解答題（共2題；共10分）

20.如圖是200g冰的熔化圖象，它在CD段吸收的熱量是多少？

21.楊老師家的汽車尾部上標有"2.0T"的字樣，其中"T"就是"渦輪增壓"，是利用高溫、高壓的廢氣去沖擊“廢

氣渦輪"高速旋轉，來帶動同軸的“進氣渦輪”也高速旋轉，從而增加吸氣沖程的進氣量并增大進氣氣壓，使

汽油燃燒更充分，燃氣壓強更大，同時也減少了廢氣中的有害物質，達到提高發(fā)動機效率和減少廢氣污染

的目的.這輛汽車的最低油耗可達0.2kg/（kW?h）,已知汽油的熱值為4.5xl0l/kg.（溫馨提示：最低油

耗是指燃燒最少的汽油獲得最大有用功的能量；02kg/（kW,h）表示獲得lkW?h能量消耗0.2kg汽油）.求:

（1）0.2kg的汽油完全燃燒時放出的熱量為多少？

（2）該汽車發(fā)動機的效率最高可達多少？

五、綜合題（共2題；共25分）

22.(2017?黔西南州)某學校鍋爐用天然氣作燃料給水加熱.己知天然氣的熱值為4.OxUfj/m，(不計熱量

損失).

(1)完全燃燒4.2m3的天然氣可以獲得多少熱量？

(2)這些熱量可以使1000kg的水從300c升高到多少。C?

23.某家庭需要將50kg、10℃的水加熱到50℃作為生活用水，他們利用煤氣灶燒熱水時，需要燃燒0.8kg

的煤氣.己知煤氣的熱值q=4.2xl07j/kg,水的比熱容為C=4.2xl()3j/(kg?℃).求：

(1)把50kg、10"C的水加熱到50℃需吸收的熱量；

(2)0.8kg的煤氣完全燃燒時放出的熱量；

(3)煤氣灶燒水的效率.

答案解析部分

一、單選題

1.【答案】B

【解析】解答］解：酒精的比熱容、熱值兩個物理量，都是表示酒精的某種特性；是從不同的角度來描述

酒精的特性，只與物質的種類和狀態(tài)有關，與質量無關；一瓶酒精用去一半，則剩下的酒精的比熱容、熱

值不變.

故選B.

【分析】比熱容、熱值是物質的某種特性，與物質的種類和狀態(tài)有關，同種物質的比熱容、熱值一般不變.

2.【答案】C

【解析】【解答】放A物體的水吸收的熱量：Q，wi=c；Km木△t=c^m鏟10七，放B物體的水吸收的熱量：

Q畋2=c加m*△t'=c木m木x20℃,所以Q，*2=2Q.城［---①)；

物體A、B的質量相等，加熱到相同的溫度t°,放入等質量、同溫度t水的水里，不計熱量損失，物體A

放出的熱量等于水吸收的熱量，所以有：

QttA=cAm(t0-tA)=Q?1—②；

物體放出的熱量等于水吸收的熱量，可得：B③；由①②③得：松B

BQ?=Cem(t0-tB)=Q2--------Q=2Q

放A>即：④；

cBm(to-tB)=2cAm(to-tA)--------

tA為A物體使水達到的末溫，tB為B物體使水達到的末溫，因為tft=to水+1CTC,tB=to4C+20°C,所以tA<tg,

則to-tB<to-tA,由@)得：CB>2CA.

故答案為：C.【分析】因為水的質量、初溫相等，AB兩物體使水溫升高的溫度不同，根據公式Q=cmAt

判斷出吸收熱量多少的關系，即可以知道道A、B物體放出熱量多少的關系；最后水與物體的溫度相同，

根據水的末溫高低,即可以知道物體A、B的末溫高低,再根據公式Q=cmat判斷出兩個物體比熱容的

大小關系.

3.【答案】C

【解析】【解答】解：由能流圖可知：燃料完全燃燒放出的熱量為E,有用機械能即有用功為E2,所以

_W有￡

內燃機的效率可表示為r)=—xl00%--?xl00%.

Q放E

故選C.

【分析】熱機的機械效率是指有用功與燃料完全燃燒放出熱量的比值.

4.【答案】B

【解析】【解答】解：酒精的比熱容、密度、熱值，都是表示酒精的某種特性；是從不同的角度來描述酒

精的特性，只與物質的種類和狀態(tài)有關，是一般不發(fā)生變化的量；一瓶酒精用去一半，剩下的酒精質量變

為原來的一半；則剩下的酒精的比熱容、密度、熱值不變.

故選B.

【分析】（1）密度是物質的一種特性，每種物質都有自己的密度，不同物質的密度一般不同，質量、體

積的變化一般不會引起密度的變化，只有氣體在膨脹和被壓縮時，密度會發(fā)生明顯的變化；

（2）每種燃料都有自己的熱值，熱值是燃料的特性，不隨質量而變化；

（3）比熱容是物質的特性，不隨質量而變化，物質的狀態(tài)變化會引起比熱容的變化.

5.【答案】C

【解析】【解答】解：

汽油機的轉速是3600r/min,即60r/s,因一個工作循環(huán)，曲軸轉兩圈，對外做功一次，所以，該汽油機每

秒可以做功30次，完成120個沖程.

故選C.

【分析】在四沖程汽油機中，一個工作循環(huán)，曲軸轉兩圈，對外做功一次，完成4個沖程.

6.【答案】B

,初次、一F_50。。-30。。_1訴”門c

【解析】【解G因g-二守廠加f-90。。-70。。-1，所以Q1-Q.

故應選：B.

r分所解答本題，只要根據熱量的計算公式求比值，即可進行判斷大小.本題考查了對熱量計算公式的

應用，只要熟記公式，并能正確進行公式變形，即可輕松求解.

7.【答案】D

【解析】【解答】燃料的熱值僅與燃料的種類有關，而與燃料的燃燒程度、質量都無關，故AB錯誤；由

于不確定燃料是否完全燃燒，故C錯誤；熱值是燃料的一種特性與燃料的質量無關，不同的物質熱值一

般不同，D說法正確。故選D。

8.【答案】A

【解析】【解答】A、燃料的熱值與燃料的種類有關系，與燃料的質量和燃燒狀況無關，A符合題意；

B、燃燒1千克某種燃料完全燃燒放出的熱量叫這種燃料的熱值，B不符合題意；

C、熱值大小與燃料的質量多少無關，C不符合題意；

D、燃料不論是否完全燃燒，其熱值都是不變的，D不符合題意；

故答案為：A.

【分析】本題考查了熱值的相關知識，要理解熱值是指質量為1千克某種燃料完全燃燒放出的熱量，熱值

的大小只與燃料的種類有關，與其他因素無關.

9.【答案】A

【解析】【解答】解：發(fā)射火箭采用液態(tài)氫作為火箭的燃料，原因是液態(tài)氫具有較高的熱值，完全燃燒相

同質量的氫時，可以釋放出更多的熱量，故A正確.故選A.

【分析】熱值是指1千克的某種燃料完全燃燒后釋放的能量，熱值越大的燃料在完全燃燒相同質量的燃料

時，釋放出的熱量越多，所以在選擇火箭燃料時首先應該考慮燃料熱值的大小.

10.【答案】D

【解析】【解答】解：A、燃料的熱值只與燃料的種類有關，與燃料的燃燒程度無關，故A錯；B、熱值大

小與燃料是否容易燃燒無關，故B錯；

C、煤的熱值比干木柴大，說明1kg的煤完全燃燒放出的熱量比1kg干木柴完全燃燒放出的熱量多.本選項

的說法中不一定完全燃燒，故C錯；

D、燃料的熱值只與燃料的種類有關，與燃料的質量無關，故D正確.

故選D.

【分析】1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量，叫做這種燃料的熱值.熱值是燃料的一種特性，它只與燃料

的種類有關，與燃料的質量、燃燒程度等均無關.

11.【答案】C

【解析】【解答】由于氫具有較高的熱值，相同質量的物質在完全燃燒時能夠放出的熱量較多，C符合題

懸jte.

故答案為：C.

【分析】1千克某種燃料完全燃燒放出的熱量，叫熱值.熱機工作時將內能轉化機械能.

二、填空題

12.【答案】熱值；5.04X105

【解析】【解答】解：燒開一鍋水比過去他們家用液化氣所用的時間少了，是因為天然氣的熱值高；水

吸收的熱量：

Q%=cmAt=4.2xlO3J/(kg?℃)xl.Skgx(100℃-20℃)=5.O4xlO5J.

故答案為:熱值，5.04x105.

【分析】燒開一鍋水比過去他們家用液化氣所用的時間少了，就說明天然氣的熱值高，完全燃燒相同質量

的天然氣和液化氣，天然氣燃燒放熱多；知道水的質量、水的比熱容、水的初溫和末溫，利用吸熱公式Q

?a=cmAt求水吸收的熱量.

13.【答案】80；20

【解析】【解答】解：四沖程汽油機的飛輪轉速為2400r/min,則該飛輪每秒鐘轉40圈；

因為一個工作循環(huán)飛輪轉2圈，完成四個工作沖程，做功1次，所以1s內，飛輪轉40圈，活塞往復運動

40次，共20個工作循環(huán)，80個沖程，做功20次.

故答案為：80；20.

【分析】汽油機的一個工作循環(huán)由吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程四個沖程組成.在一個工作

循環(huán)中曲軸轉2圈，飛輪轉2周，做功一次.

14.【答案】完全燃燒

【解析】【解答】熱機消耗的總能量是燃料完全燃燒放出的能量，所以答案為“完全燃燒"。

【分析】準確掌握熱機效率的定義即可簡單解題。本題考查的是熱機的效率。

15.【答案】1.68X107；100

【解析】【解答】解：(1)消耗420g天燃氣釋放的熱量：Q=mq=0.42kgx4.0xl07J/kg=1.68xl07J；(2)

7773

由題知,Q?=80%Qa=80%xl.68xl0J=1.344xl0J,由CU=cm(t-t。),可得，1.344xl0J=4.2xl0J/(kg^C)

x40kgx(t-30℃),解得t=114℃,因為當時氣壓為1標準大氣壓，故這些熱量可使40kg的水由30℃升

高到100℃將不再升高.

故答案為：1.68X107；100.

【分析】(1)根據Q=mq計算出天然氣燃燒放出的熱量；(2)水吸收的熱量和天然氣放出的熱量相等，

根據Q吸=cm(t-t0)的變形式求出水的末溫

16.【答案】8.4xl06；3.36X107；25%

【解析】【解答】解：①水吸收的熱量：

Q%=cm*At=4.2xlO3J/(kg*℃)x50kgx(60℃-20℃)=8.4xlO6J；

②0.8kg煤氣完全燃燒放出的熱量：

QK=mq=0.8kgx4.2xl07J/kg=3.36xl07J；

③燃氣灶燒水的效率：

0=%&4X106JX-

Q放3.36X10」

故答案為：8.4xl06；3.36X1O7；25%.

【分析】（1）知道水的質量、水的比熱容和水的初溫和末溫，利用吸熱公式求水吸收的熱量；（2）知道

煤氣的質量和煤氣的熱值，利用Q*=mq計算煤氣完全燃燒放出的熱量；（3）水吸收的熱量是有用的能量,

煤氣完全燃燒放出的熱量為總能量，利用效率公式求燃氣灶燒水的效率.本題考查了學生對吸熱公式、燃

料燃燒放熱公式、效率公式的掌握和運用，因條件已給出，難度不大.

17.【答案】8.4X107

3737

【解析】【解答】解：2.10?天然氣完全燃燒放出的熱量：Qa=Vq=2.1mx4.0xl0J/m=8.4xl0J.

故答案為：8.4X107；

【分析】已知天然氣的熱值和體積，可利用公式Q,K=Vq計算完全燃燒2.1n?的天然氣放出的熱量.

三、計算題

18.【答案】①完全燃燒0.1妹g的焦炭放出的熱量：

76

Qw=??<7=0.14kgx3.0xl0J/kg=4.2xl0J；

66

（2）由題意可知，Q或=25%xQft=25%x4.2xl0J=1.05xl0J,

由Q吸=cmAt得水的質量：

_Q吸_____________I.O/IO6J___________u

'1*"水=疝-42x103刀（依?。。>（750c—25°。,g°

答：0.1妹g的焦炭完全燃燒放出的熱量是4.2'10也若這些熱量的25%被溫度為25℃的水吸收，則能使5kg

的水溫度升高到75℃。

【解析】【分析】（1）已知焦炭的質量和熱值，根據Q=〃罔求0.14kg的焦炭完全燃燒放出的熱量；（2）

由題意可知，Q，w=25%xQ放，知道水的初溫和末溫，利用Q級=cmAt求出可加熱水的質量。

本題考查學生對燃料完全燃燒放出熱量公式、吸熱公式和效率公式的掌握和運用，計算時要注意升高到（末

溫t）和升高（溫度的變化量At）的區(qū)別，關鍵是公式及變形公式的靈活運用，難度不大。

19.【答案】這些水吸收的熱量的為：1.26xl07j

【解析】【解答】這些水吸收的熱量為：

Q?4=c*m(t-t0)

=4.2X103J/(kg?℃)x50kgx(85℃-25℃)

=1.26X107J.

答：這些水吸收的熱量的為：1.26X107J.

【分析】知道水的質量、水的比熱容、水的初溫和末溫，利用吸熱公式Q?*=cm(t-to)求出水吸收的熱

量.

四、解答題

20.【答案】解：由圖象可知，CD段冰完全熔化為水，水的溫度從0℃增加到10℃,

則水吸收的熱量：

吸333

Q=cm(t-t0)=4.2X10J/(kg?℃)x200xl0-kgx(10℃-0℃)=8.4xlOJ.

答：在CD段吸收的熱量是8.4X103J

【解析】【分析】由圖象可知，CD段是水，溫度從0℃增加到10℃,又知道水的質量和比熱容，根據Q咪

求出水吸收的熱量.

=cm(t-t0)

21.【答案】已知：汽油的質量m=0.2kg,熱值q=4.5xl()7j/kg,有用功W=lkW?h=3.6xl()6j,

求：(1)汽油完全燃燒時放出的熱量Q火？；(2)汽車發(fā)動機的效率r)=?

解：(1)汽油完全燃燒時放出的熱量"

76

QK=mq=0.2kgx4.5xl0J/kg=9xl0J；

(2)汽車發(fā)動機的效率：

n=—xioo%=?>61^1/xioo%=4o%.

Q放9x107

答：(1)汽油完全燃燒時放出的熱量為9X10%