【基础练习】《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基础练习1. 利用如图所示的装置，运用控制变量法，通过观察现象即可比较酒精和碎纸热值的大小，为完成实验，要求()A. 酒精和碎纸的质量相同，两只烧杯内水的质量相同B. 酒精和碎纸的质量不同，两只烧杯内水的质量不同C. 酒精和碎纸的质量相同，两只烧杯内水的质量不同D. 酒精和碎纸的质量不同，两只烧杯内水的质量相同2. 划分优质煤和劣质煤的主要依据是()A. 热值B. 密度C. 硬度D. 颜色3. 甲乙两台柴油机，甲的效率低于乙的效率，意义是()A. 甲的功率大于乙的功率B. 乙将燃料燃烧放出的能变成有用功的那部分能的比例比甲大C. 甲消耗的燃料多于乙消耗的燃料D. 工作相同时间甲消耗的燃料一定比乙少4. 关于热机的效率，下列说法中正确的是()A. 热机做的有用功越多，效率一定越高B. 热机消耗的燃料越少，效率一定越高C. 热机做一定的有用功，消耗的燃料越少，效率一定越高D. 热机做功越快，效率一定越高5. 如图为某汽车内燃机燃料燃烧所释放能量的流向图，根据图中给出的信息，该内燃机的效率为()A. 20%B. 30%C. 40%D. 50%6. 如图是“长征六号”运载发射场景，它首次采用了我国最新研制的大推力液氧煤油发动机。下列说法正确的是()A. 煤油燃烧得越充分，其热值就越大B. 燃气对火箭做功，燃气的内能会增加C. 高温高压的燃气推动火箭升空把内能转化成机械能D. 使用煤油作燃料，是因为它是可再生能源7. 某汽油机用来做有用功的那部分能量是燃料完全燃烧所放出能量的四分之一，则此汽油机的热机效率是()A. 20%B. 25%C. 50%D. 75%8. 小明放学回家，看到妈妈正在做饭，小明的以下分析正确的是()A. 回到家中就能闻到饭菜香味是分子无规则运动的结果B. 用高压锅煮饭，熟得比较快，是因为气压越大，水的沸点越低C. 用燃气灶炒菜，燃料燃烧时将内能转化为化学能D. 盛热汤的碗很烫，是因为热汤把温度传给了碗9. 2016年8月。我国发射了全球首颗量子卫星，为纪念墨子，这个全球首颗量子卫星被命名为“墨子号”。发射卫星和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. 较高的热值二、填空题 10. “西气东输”工程已全线竣工，输送的燃料为天然气，这是利用了燃气_ 较大的特性，而且使用天然气时对环境无污染.使用天然气做饭，天然气用掉一部分后，剩余天然气的热值_ (选填“变大”、“变小”或者“不变”)11. 氢能源具有来源广、热值高、无污染等优点，火箭中运用了液态氢做燃料。已知氢气的热值为1.4108J/m3，表示的意义是_。完全燃烧5m3氢气放出的热量是_J.若一罐氢气用去了一半，则剩余氢气的热值_(填“增大”“减小”或“不变”)。12. 如图所示是一种新能源-可燃冰，2017年5月18日，我国在南海开采可燃冰获得成功！1m3可燃冰可分解释放约168m3的天然气。可燃冰属于_(选填“可“或“不可”)再生能源。完全燃烧168m3的天然气可以释放的热量为_J，若这些热量全部被水吸收，可以将质量为_t的水由20加热到70q天然气=4107J/m3,c水=4.2103J/(kg)。13. 小明和小华分别利用图甲所示的相同装置探究水沸腾时温度变化的特点，当水温到90后，每隔0.5min记录一次温度并绘制出了如图乙所示的水温与时间关系的图象(1)小明实验中发现烧杯中水沸腾后温度计示数稳定不再上升.由此得出的结论是：水在沸腾过程中虽然继续吸热，但_ (2)分析图乙可知，小华将水加热至沸腾的时间明显较长，最有可能的原因是_ (3)小华使用酒精灯加热过程中消耗了10g酒精，则10g酒精完全燃烧时放出的热量是_ J.(酒精的热值是3.0l07J/kg)(4)小华改进实验不足并收集多组数据是为了_ (选填“A”或“B”)A.减少实验误差 B.寻找普遍的规律14. 福建新龙马汽车有限公司是一家大型的专用汽车生产基地。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，受到的平均阻力是3.0103N，消耗燃油1.5kg(假设燃油完全燃烧).若燃油的热值q=3.3107J/kg，求：(1)专用车牵引力所做的功；(2)燃油放出的热量；(3)该专用车的热机效率。15. 某家庭用燃气热水器将质量为100kg，温度为20的自来水加热到50，消耗的天然气体积为1m3(假设天然气完全燃烧)。已知水的比热容为4.2103J/(kg)，天然气的热值为3.2107J/m3.求：(1)天然气完全燃烧放出的热量；(2)水吸收的热量；(3)该热水器工作时的效率。答案和解析【答案】1. A2. A3. B4. C5. C6. C7. B8. A9. D10. 热值；不变11. 1m3氢气完全燃烧放出的热量是1.4108J；7.0108；不变12. 不可；6.72109；3213. 温度不变；杯中水的质量过大；3105；B14. 解：(1)因为专用车匀速行驶，在水平方向上受平衡力的作用，所以F=f=3.0103N。牵引力所做的功：W=Fs=3.0103N5103m=1.5107J；(2)消耗燃油的质量：m=1.5kg，燃油完全燃烧放出的热量：Q放=mq=1.5kg3.3107J/kg=4.95107J；(3)该专用车的热机效率：=WQ放100%=1.5107J4.95107J100%30%。答：(1)专用车牵引力所做的功为1.5107J；(2)燃油完全燃烧放出的热量为4.95107J；(3)该专用车的热机效率是30%。15. 解：(1)天然气完全燃烧放出的热量：Q放=Vq=1m33.2107J/m3=3.2107J；(2)水吸收的热量：Q吸=cm(t-t0)=4.2103J/(kg)100kg(50-20)=1.26107J；(3)该热水器的效率：=Q吸Q放100%=1.26107J3.2107J100%=39.4%。答：(1)天然气完全燃烧放出的热量为3.2107J；(2)水吸收的热量为1.26107J；(3)该热水器工作时的效率为39.4%。【解析】1. 解：(1)实验时为了控制变量，应用天平分别测出等质量的酒精和碎纸屑，将其放入装置中的燃烧皿内；(2)因燃料的热值不能直接测量，但燃料燃烧放出的热量可以被水吸收，从而使相同质量的水温发生变化；所以可以通过温度计示数的变化(水升高的温度)来比较燃料热值的大小关系；通过以上分析可知，实验中要控制酒精和碎纸的质量相同，两只烧杯内水的质量相同，故A正确。故选：A。(1)由Q放=mq可知，燃料燃烧释放的热量既与燃料的质量多少有关，又与燃料的热值大小有关，所以在设计实验时应控制质量相同；(2)由于燃料的热值不能直接测量，所以通过相同质量的水温升高的度数大小来体现燃料的热值大小。本题考查了比较酒精与纸的热值大小实验，实验应用了控制变量法，知道实验原理、正确应用控制变量法即可正确解题。2. 解：热值是燃料的一种特性，常用热值来区分煤炭的优劣，而两者的密度、硬度和颜色区别很小，不易区分，故A正确、BCD错误故选A热值是燃料的一种特性，它代表燃料的优劣，热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时放出的热量越多本题考查了学生利用所学知识解决实际问题的能力，知道热值是燃料的一种特性是本题的关键3. 解：A、功率是表示物体做功快慢的物理量，与热机的效率是完全不同的概念，故A错误；B、甲柴油机的效率比乙柴油机的效率低，说明乙柴油机用来做有用功的能量占总能量的百分比大，故B正确；C、虽然甲的效率比乙低，但不清楚两台柴油机做功多少的情况下，无法确定谁消耗的燃料多，故B错误；D、相同时间内消耗燃料的多少与功率有关，与效率无关，故D错误故选B热机的效率是指热机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，热机的效率越高此题主要考查了热机效率的概念，是一道很好的基础性题目4. 解：热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比；当热机做一定的有用功，消耗的燃料越少，效率一定越高；当热机消耗的燃料一定，做的有用功越多，效率就一定越高；故选项A、B错误；热机做功越快，表示热机的功率越大，与效率无关；故选项D错误；故选：C。热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比。功率是表示物体做功快慢的物理量。本题主要考查了热机的效率以及影响热机效率的因素，并且考查了热机效率与功率的区别。5. 解：由图可知，有用的机械能W=400J，燃料燃烧所释放能量E=200J+400J+400J=1000J，内燃机的效率=WE100%=400J1000J100%=40%故选C热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比本题主要考查了热机的效率的概念，关键要明白总能量等于用来做有用功的能量与浪费的能量之和6. 解：A、热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，所以煤油燃烧过程中，其热值大小不变，故A错误；B、燃气对火箭做功，内能转化为机械能，燃气的内能会减小，故B错误；C、燃气对火箭做功，内能转化为机械能，故C正确；D、煤油从石油中提炼出来，所以煤油是不可再生能源，故D错误。故选：C。(1)燃料燃烧的过程是将化学能转化为内能的过程；(2)热值是物质的一种特性，与质量的大小无关；(3)内燃机在做功冲程的能量转化是内能转化为机械能的冲程，内能将减小；(4)煤、石油、天然气都属于化石能源，是不可再生能源。本题考查了能量转化的判断、热值的理解、以及改变内能的方式，属于综合性题目。7. 解：热机的效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，由题意知，内燃机的热机效率=W有用W总100%=14W总W总100%=25%故选：B内燃机的有用功与总功的比值，即有用功占总功的百分比是内燃机的热机效率本题主要考查了热机效率的计算，是一道基础题，知道热机效率的概念是正确解题的关键8. 解：A、能闻到饭菜的香味是分子的无规则运动产生扩散的结果，故A正确；B、用高压锅煮饭，熟得比较快，是因为液体的沸点随气压增大而升高，故B错误；C、燃气灶是通过燃料的燃烧放出热量，将燃料化学能转化为内能，故C错误；D、盛热汤的碗很烫，是因为热汤把热量传给了碗，故D错误。故选：A。(1)构成物质的分子总在做永不停息的无规则运动，生活中的扩散现象就说明了分子的运动；(2)液体的沸点与气压有关，气压越高，沸点就越高；(3)燃料燃烧时，燃料的化学能转化为内能；(4)在热传递过程中传递的是热量。本题主要考查了与热学有关的几个现象，有一定综合性，但总体难度不大。9. 解：发射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。10. 解：(1)天然气与其它燃料相比较，天然气的热值大，燃烧时产生废气污染小，所以选择使用天然气；(2)热值是燃料的一种特性，与质量的大小无关.当天然气用掉一部分后，剩余天然气的热值不变故答案为：热值；不变(1)根据天然气和与其它燃料的热值大小分析；(2)热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关本题主要考查了学生对热值的特性的掌握和运用，难度不大11. 解：氢气的热值为1.4108J/m3，表示的物理意义是：1m3的氢气完全燃烧放出的热量是1.4108J；完全燃烧5m3的氢气可放出热量：Q=Vq=5m31.4108J/m3=7108J；因为热值是燃料的一种性质，只与燃料的种类和状态有关，故一罐氢气用去了一半，则剩余氢气种类不变，热值不变，所以剩余氢气热值为1.4108J/m3。故答案为：1m3氢气完全燃烧放出的热量是1.4108J；7108；不变。(1)热值的定义是：1kg某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值；(2)知道氢的热值和质量，根据Q=mq求出氢气完全燃烧放出的热量；(3)热值跟燃料的种类有关，跟燃料是否完全燃烧，质量多少都没有关系。解决此类问题要结合热值的物理意义及热量的计算公式进行求解。12. 解：(1)“可燃冰”开发使用后，会越来越少，不可能在短期内从自然界得到补充，所以“可燃冰”属于不可再生能源；(2)由题知，1m3可燃冰分解后，可释放出约168m3天然气，这些天然气完全燃烧产生热量：Q放=Vq=168m34107J/m3=6.72109J，(3)由题知，水吸收的热量：Q吸=Q放=6.72109J，由Q吸=cm(t-t0)可得加热水的质量：m=Q吸c(t-t0)=6.72109J4.2103J/(kgC)(70C-20C)=32000kg=32t。故答案为：不可；6.72109；32。(1)可以在自然界中源源不断的获得的能源叫可再生能源；如风能、水的动能、太阳能、生物质能；(2)根据1m3可燃冰分解后，可释放出约168m3天然气，利用Q放=Vq求完全燃烧168m3的天然气放出的热量；(2)由题知Q吸=Q放，求出水吸收的热量；再根据Q吸=cmt公式变形可求得可使多少kg的水从20加热至70。本题考查了学生对燃料分类、燃料的热值、燃料完全燃烧放热公式、吸热公式的掌握和运用，因条件已给出，难度不大。13. 解：(1)由沸腾特点可知，虽然继续吸热，但温度不变；(2)由图象知小明3min水沸腾，小华6min水沸腾，俩人所用酒精灯相同，初温都是90，故最可能的原因是杯中水的质量过大；(3)利用公式Q放=mq=0.01kg3.0107J/kg=3105J；(4)收集数据是为了作图，通过图象，寻找出普遍规律故答案为：(1)温度