【提高练习】《热机效率和环境保护》（物理沪科九年级全一册）.docx

热机效率和环境保护提高练习 1. 2016年8月，我国发射了全球首颗量子卫星，为了纪念墨子，这个全球首颗量子卫星被命名为“墨子号”。发射卫星的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. 1：43. 一台柴油机，一定质量的柴油完全燃烧时，放出了7.5108J的热量，其中有4.5108J的能量以各种形式损失掉了，可知该柴油机的效率是()A. 30%B. 40%C. 48%D. 60%4. 甲、乙两台热机，甲的效率比乙的低，其含义是()A. 甲比乙做的有用功少B. 在做相同有用功的条件下，甲消耗的燃料多C. 甲比乙消耗的燃料多D. 在做相同有用功的条件下，甲损失的能量比乙少5. 热机甲的效率比热机乙的效率大，这句话的意思是()A. 甲的功率比乙的功率大B. 甲在单位时间内烧的燃料比乙少C. 甲比乙能做更多的功D. 甲对燃料燃烧释放的热能的利用率比乙高6. 下列有关热和能的说法中正确的是()A. 物体内能的大小只与物体的温度有关B. 0的冰变成0的水，温度不变，内能增加C. 燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多D. 机械能为零的物体，内能一定也为零7. 木炭的热值是3.4107J/kg，6kg木炭完全燃烧可放出_ J的热量.若燃烧一段时间后，炉中的木炭只剩下0.1kg，它的热值是_ J/kg8. 2017年5月18日，我国在南海海域“可燃冰”试采成功，“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力。同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的_很大。以10倍的关系粗略计算，1kg“可燃冰”完全燃烧出的热量为_J.(q煤气=4.2107J/kg)9. (1)从下面的表格提供的信息中，我们可以看出： 水酒精水银密度(kg/m3)1.01030.810313.6103比热容J/(kg)4.21032.41030.14103沸点(、标准大气压下)10078357凝固点()0-117-39制作一个能测量北极寒冷气温的温度计，应选择表中的液体是_ ；如果用三个相同的加热设备同时对质量相等的三种液体加热，则升温最快的液体是_ ；如果取质量相等的三种液体分别放入三个相同的烧杯中，则液面最高的是_ (2)如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量也相同 比较不同燃料的热值，应选择_ 两图进行实验；比较不同物质的比热容，应选择_ 两图进行实验；某一烧杯中装中200g30的水，如果水吸收了6.3104J的热量，在标准大气压下，水温升高_ .(水的比热容为4.2103J/(kg) 如果问中是用酒精作为燃烧加热，至少要燃烧_ g的酒精(酒精的热值为3107J/kg)10. 2017年5月18日，中国科学家首次在南海试采可燃冰取得圆满成功，实现了我国天然气水合物开发的历史性突破。可燃冰清洁无污染，储量巨大，是一种非常理想的新型能源。可燃冰的热值很大，是天然气热值的10倍以上，若按15倍计算。c水=4.2103J/(kg)，天然气的热值q=7.0107J/m3求：(1)体积为0.0lm3的可燃冰完全燃烧放出的热量为多少？(2)若这些热量的90%被质量为100kg的水吸收，则水升高的温度是多少？答案和解析【答案】1. D2. A3. B4. B5. D6. B7. 2.04108；3.41078. 热值；4.21089. 酒精；水银；酒精；甲乙；甲丙；70；2.110. 解：(1)由题意可得，可燃冰的热值：q可燃冰=15q天然气=157.0107J/m3=1.05109J/m3；0.01m3“可燃冰”完全燃烧放出的热量：Q放=Vq可燃冰=0.01m31.05109J/m3=1.05l07J；(2)由=Q吸Q放得被水吸收的热量：Q吸=Q放=90%1.05l07J=9.45106J；由Q吸=cmt可得，水升高的温度：t=Q吸cm=9.45106J4.2103J/(kgC)100kg=22.5。答：(1)0.1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为1.05l07J；(2)水升高度的温度是22.5。【解析】1. 解：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。热值是指1千克的某种燃料完全燃烧后释放的能量，热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时，释放出的热量越多，所以在选择火箭燃料时首先应该考虑燃料热值的大小。本题考查学生对热值定义的掌握情况，需要根据火箭的具体应用来分析。2. 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：q1：q2=Q1m1：Q2m2=21：11=2：1故选：A知道两种燃料放出热量和质量之比，利用燃料完全燃烧放热公式Q放=mq求这两种燃料热值之比本题考查了学生对燃料完全放热公式Q放=mq的掌握和运用，因为是求比值，要细心，防止因颠倒而出错！3. 解：柴油机有效利用的能量为：E有用=7.5108J-4.5108J=3.0108J 该柴油机的效率为：=E有用E总100%=3.0108J7.5108J100%=40% 故选B热机的效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比此题主要考查了热机效率的计算，没有直接给出有效利用的能量，很好的考查了学生对此概念的理解4. 解：解答：热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比.甲的效率低，则甲用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比小，即甲对燃料释放的热能的利用率比乙低故选B热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，比值越大，效率越高本题考查了学生对热机效率概念的理解，属于基础知识的考查，比较简单5. 解：热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比.甲的效率高，则甲用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比大，即甲对燃料释放的热能的利用率比乙高故选D6. 解：A、物体内能的大小与物体的质量、温度、状态有关，故A错误；B、冰是晶体，冰在熔化过程中，吸收热量，内能变大，但温度不变，故B正确；C、由Q=mq可知，燃料放出的热量与质量和热值有关，因此仅热值无法确定放出热量的多少，故C错误；D、物体的内能与机械能的大小无关，机械能为零的物体，内能一定不为零，故D错误故选：B(1)(2)物体内能的大小与物体的质量、温度、状态有关，物体吸收热量，内能增加(3)根据热值概念可得热量公式Q=mq，根据热量的计算公式可知燃料放出的热量与质量和热值有关(4)机械能包括动能和势能.动能跟物体的质量和速度有关；势能包括弹性势能和重力势能，弹性势能跟物体弹性形变大小有关，重力势能跟质量和高度有关.机械能是否为零时从影响因素考虑.内能大小包括分子动能和分子势能.内能是否为零从分子动能和分子势能考虑能深入理解温度、内能、热量几个相似的概念，并能搞清它们之间的联系，是解答的关键，也是考试中经常出现的内容之一7. 解：Q放=mq=6kg3.4107J/kg=2.04108J，炉中剩下的木炭质量减小，但热值不变，其大小仍为3.4107J/kg故答案为：2.04108；3.4107知道木炭的质量和热值，利用Q放=mq求木炭完全燃烧放出的热量；热值是反映燃料特性的物理量，是指1kg燃料完全燃烧放出的热量，其大小仅与燃料种类有关，而与燃料的质量和燃烧程度无关本题考查了学生对热值概念、燃料完全燃烧放热公式的掌握和运用，理解：热值热值是反映燃料特性的物理量，其大小仅与燃料种类有关，而与燃料的质量和燃烧程度无关8. 解：(1)在同等条件下，包含质量相同，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的热值很大；(2)1kg煤气完全燃烧放出的热量：Q放=mq=1kg4.2l07J/kg=4.2l07J，1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量：Q放=Q放10=4.2l07J10=4.2l08J；故答案为：热值；4.2108J。(1)1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫这种燃料的热值；(2)利用Q放=mq求出1kg煤气完全燃烧放出的热量，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的10倍，据此求1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量。本题考查了学生对燃料的热值、燃料完全燃烧放热公式掌握和运用，难度不大，是一道基础题。9. 解：(1)因为北极寒冷时气温非常低，故应选择凝固点最低的酒精作为温度计内的液体；用三个相同的加热设备，同时对质量相同的三种液体加热，三种液体吸收的热量相同，因为水银的比热容最小，水银温度升高的最快；质量相同的三种液体，因为酒精的密度最小，所以酒精的体积最大，分别放入三个相同的烧杯中，酒精的液面最高；(2)由图可知，甲、乙两图被加热的液体种类相同、加热用的燃料的种类不同，可用甲、乙两图进行实验，比较不同燃料的热值；由图可知，甲、丙两实验燃料相同，被加热的液体质量相同而种类不同，因此可以用甲、丙两实验比较不同物质的比热由Q吸=cmt得：水温度变化量：t=Q吸cm=6.3104J4.2103J/(kgC)0.2kg=75，所以t=t0+t=30+75=105因为在1标准大气压下水的沸点是100，当水达到100后，继续加热水会沸腾，温度不变，则水温只能升高到100，即水温可升高70；由Q放=mq得，完全燃烧酒精的质量m=Q放q=6.3104J3107J/kg=0.0021kg=2.1g故答案是：(1)酒精；水银；酒精；(2)甲乙；甲丙；70；2.1(1)寒冷地区温度低，温度计里面应选择不易凝固的液体；三个相同的加热设备，加热相同的时间，产生的热量相同；三种质量相同的液体吸收的热量相同，根据吸热公式Q吸=cmt分析；质量相同的三种液体，由于密度不同，液体的体积不同，分别放入三个相同的烧杯中，体积大的液面高；(2)根据控制变量法的应用规则，要比较不同燃料的热值，必须取不同种类的燃料；要比较不同物质的比热，就要取不同种类的液体；利用热量公式Q=cmt的变形公式求解水的末温.需知道在1标准大气压下，水温不能升高到100以上；