14.2热机的效率（练习）原卷版

人教版八年级物理上册第14章《内能的利用》第2节热机的效率（同步基础练习）题型选择题填空题作图题实验题计算题总计题数2010051045一、选择题（共20小题）：1．煤炭是一种重要燃料。为判断煤炭品质的优劣，最科学的方法是检验煤炭的（）A．密度 B．比热容 C．热值 D．硬度2．2021年10月19日11时30分，我国自主研制、推力达500吨的整体式固体火箭发动机在陕西西安试车成功。固体发动机主要使用的丁羟这种固体燃料，原因是丁羟具有较大的（）A．比热容B．沸点C．热值D．熔点3．有一瓶酒精，如果倒去一半，再使它的温度降低一半，（无物态变化）则（）A．它的热值变为原来的12B．它的比热容变为原来的C．它的密度变为原来的124．关于燃料及其热值，下列说法中正确的是（）A．没有燃烧的燃料，热值等于零B．燃料完全燃烧时，它的热值最大C．燃料的热值与质量和燃烧状态无关D．燃料燃烧时温度越高，放出的热量越多5．关于q=QA．热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比B．若燃料燃烧不充分时，热值将减小C．当燃料未燃烧时，其热值为零D．某种燃料的热值大小与是否充分燃烧无关6．下列关于热值的说法正确的是（）A．燃料燃烧时，用的燃料越多，燃料的热值越大B．燃料燃烧时，放出的热量越多，燃料的热值越大C．相同质量的不同燃料燃烧时，放出热量较多的燃料，热值较大D．相同质量的不同燃料完全燃烧时，放出热量较多的燃料，热值较大7．下列关于热机和环境保护的说法中正确的是（）A．热机的效率是描述热机性能的重要指标B．当前热机的效率可以达到100%C．汽车排出的尾气越浓，汽油机的效率越高D．热机是通过燃料的燃烧获取化学能并转化为机械能的装置8．下列说法中正确的（）A．热机的功率大，热机效率一定高B．柴油机的吸气冲程将燃料和空气的混合气体进入气缸，柴油机的效率一定比汽油机效率高C．热机单位时间内消耗的燃料少，热机效率一定高D．四冲程内燃机一个工作循环中有三个冲程都要靠飞轮的惯性来完成9．关于燃烧的热值，以下说法正确的是（）A．燃烧的热值与燃料的种类有关系，与燃烧的质量和燃烧状况无关B．燃烧1千克某种燃料放出的热量就是这种燃料的热值C．燃料燃烧时，质量越大，热值越大D．燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的大10．关于热机的效率，下列说法正确的是（）A．热机做的有用功越多，热机效率一定越高B．热机的功率大，热机效率一定高C．热机单位时间内消耗的燃料少，热机效率一定高D．功率与热机效率无直接的关系11．某型号汽油机工作时的热损失情况是：汽缸散热损失30%，废气带走35%，机械摩擦损耗10%，由于汽油容易挥发等原因其利用率只有90%，则2kg能利用的汽油其完全燃烧（热值为4.6×107J/kg）获得的机械能是（）A．0.09×107J B．3.39×10J7 C．0.88×107J D．2.07×107J12．发动机功率相同的甲、乙两辆汽车，在水平公路上匀速直线行驶100km，甲车用了1h，乙车用了0.9h，以下说法正确的是（）A．两车发动机的效率之比为1：1B．两车速度之比为10：9C．两车发动机所做功之比为1：1D．两车所受阻力之比为10：913．随着人们生活水平的日益提高，小汽车越来越多地走进了百姓人家。一辆使用汽油为燃料的小汽车，以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的实际功率为20kW．若小汽车行驶的路程为108km，汽油的热值q＝4.6×107J/kg，小汽车发动机的效率为25%．则关于小汽车在这段路程中，下列说法不正确的是（）A．运动的时间为1.5hB．发动机所做的功为1.08×105kJC．汽车所受的阻力为1000ND．消耗汽油的质量为5kg14．内燃机的能量流向图如图所示。内燃机的效率为（）A．7%B．28%C．31%D．34%15．热机的效率是热机性能的重要指标，如图所示是热机的能量流向图，则热机的效率等于（）A．E4EB．E4EC．E4ED．E416．小明阅读了某汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如图所示，汽油热值为4.6×107J/kg。下列说法错误的是（）A．发动机在做功冲程把内能转化为机械能B．该内燃机的效率为30%C．为确保发动机正常工作，可用水对其冷却D．燃烧1kg的汽油一定释放4.6×107J的能量17．如图所示装置甲、乙和丙完全相同，燃料质量均为10g，烧杯内液体初温和质量都相等，燃料完全燃烧完后，液体均未沸腾，液体的末温分别为t甲、t乙和t丙，且t甲＞t乙＞t丙，则下列说法正确的是（）A．燃料b放出热量最多B．液体2吸收的热量最少C．燃料a的热值比燃料b的大D．液体1的比热容比液体2的大18．如图是“探究不同物质吸热升温的现象”和“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的甲、乙两组实验装置，下列关于两组实验的说法正确的是（）A．每组实验中，燃料的质量均应相等B．每组实验中，杯中物质的质量均应相等C．每组实验中，都需要用到天平和秒表D．每组实验中，均应保证温度计上升的示数相同19．如图甲所示是小聪同学“探究固体的熔化过程”的实验装置图，图乙是他描绘出的温度随时间变化的图象，则下列说法正确的是（）A．烧杯内的水温度升高，含有的热量也随之增多B．B、C两点的温度相同，具有的内能也相同C．该物质液态的比热容大于固态时的比热容D．随着酒精灯中酒精量的减少，酒精的热值也在减小20．小明取少量燃料置于燃烧皿中，点燃后对100g的热水加热4min，然后立即将其熄灭，测得消耗燃料4.2g，并根据实验数据绘制了水温随时间变化的图像如图乙中a线所示。已知此过程中燃料均匀燃烧放热，该燃料的热值为2×106J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），整个过程中忽略水的质量变化。下列说法中正确的是（）A．通过图像计算得知4min水吸收到的热量为2520JB．通过计算得出燃料燃烧放出热量有40%被水吸收C．水吸收的热量和燃料燃烧放出的热量都与加热时间成正比D．若实验装置和热损失比例均不变，利用该燃料加热另一杯水绘出了如图乙中b线所示图像，则这杯水的质量大于上一杯水的质量二、填空题（共10小题）：21．沼气是一种清洁燃料，部分地区因地制宜建造沼气池，利用沼气烧水做饭。已知沼气的热值为1.9×107J/m3，完全燃烧0.2m3沼气，放出的热量为J。22．氢能源具有热值高、无污染等优点。氢气的热值为1.4×108J/kg，完全燃烧0.2kg的氢气可放出J的热量；若一罐氢气用去了一半，则剩余氢气的热值是J/kg。23．一台单缸四冲程柴油机，其效率为40%，消耗5kg的柴油放出的热量是J，转化成的机械能是J。若将转化成的机械能（不考虑热量损失）全部用来加热500kg初温为15℃的水，可以将水加热至℃。[q柴油＝4.3×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃），结果保留整数]24．用煤气灶把初温为20℃，质量为2kg的水加热到70℃，水吸收的热量为J。若煤气燃烧时放出的热量全部被水吸收，则需要完全燃烧kg的煤气。事实上，将这壶水加热到70℃需要的煤气质量更。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值为[4.2×107J/kg]25．小明想测量薯片的热值，他将薯片放入燃烧皿，燃烧后对水加热，如图所示。小明燃烧100g的薯片，使水的内能增加6.8×104J，则薯片的热值为J/kg，加热过程中是通过的方式改变水的内能的；小明发现自己测出的结果比包装盒上标准的热量值小很多，请你帮他分析可能的原因是。（写出一条即可）26．如图所示，甲、乙、丙三图中装置完全相同，燃料的质量相同，烧杯内的液体质量和初温也相同。（1）比较不同燃料的热值，应选择两图进行实验：要完成本实验，燃料完全燃烧放出热量的多少，通过（选填“加热的时间”或“升高的温度”）来反映的；（2）如果质量和初始温度均相同的a、b两种液体（其中一种液体是水），采用相同的燃料和相同的加热方式供热，吸热后它们的温度随时间变化的图象如图丁所示（选填“a”或“b”）是水。27．如图所示是四冲程内燃机工作循环中的冲程。若此内燃机1s内对外做功20次，则曲轴的转速是r/min。在一个工作循环中消耗了20g汽油（q汽油＝4.6×107J/kg），若这台汽油机的效率为30%，则一个工作循环中输出的有用机械能为J。28．重庆一中某研究小组为测量垂直于太阳光的面积为1m2表面上，每秒钟接受到的太阳能，用自制太阳能热水器做实验。c水＝4.2×103J/（kg•℃）。下表是其某次试验的记录数据：热水器内水的质量水的初温水的末温太阳光照射时间太阳能热水器接受阳光垂直照射的面积每1m2表面上，每1s钟接受到的太阳能100kg20℃45℃104s2m21000J根据表格中的数据可以算出，本次试验太阳能热水器内的水吸收热量是J；太阳能热水器的效率为。29．某台Q195型汽油机的部分技术规格如下表所示：汽缸数单缸排量额定功率转速燃气气压10.5×10﹣3m32400r/min5×106Pa其中，“额定功率”是指汽油机正常工作时对外所做机械功的功率：“单缸排量”是活塞从上止点到下止点所扫过的容积。“燃气气压”是指汽油机在做功冲程中燃气对活塞的平均压强。则内燃机每分钟做功J，其额定功率W（不考虑机械能的损失）。30．一台单缸汽油机，飞轮的转速是3000r/min，汽油机的汽缸横截面积为20cm2，活塞冲程长60mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为2.5×106Pa，则这台汽油机功率为W，且该汽油机一分钟消耗30g汽油，则这台汽油机效率为%．（汽油的热值为4.8×107J/kg）。三、实验探究题（共5小题）：31．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相同，甲、乙、丙烧杯内的液体质量也都相同。（1）液体a沸腾图如图丁所示，则a液体的沸点为℃，第10秒的内能（选填“大于”“等于”“小于”）第12秒的内能；（2）若要比较不同燃料的热值，应选择两图来进行实验；（3）在比较不同液体的吸热能力实验中，若已知液体a的吸热能力更强，则实验中a、b升高相同温度，消耗的燃料更多（选填“a”或“b”）。32．小明学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来研究煤油和花生油热值的大小关系，他组装了如图甲、乙所示的两套完全相同的装置，加热两个烧杯中质量和初温都相等的水，实验数据如下：燃料加热前水温/℃燃料燃尽后水温/℃煤油2048花生油2038（1）小明组装如图甲乙所示的两套装置时，正确的顺序是。（选填“自上而下”或“自下而上”）（2）为了保证实验结论可靠，小明在实验中还应控制：煤油和花生油的相同。（3）分析得出：煤油和花生油两种燃料中，热值较大的是。（4）小明同学还想利用这种实验方案计算出两种燃料的热值，除了图中的器材外，还需增加的实验仪器是：，利用此实验方法计算出的热值将比真实值（选填“偏大”或“偏小”），原因是：。33．在“比较酒精和碎纸片燃烧时放出的热量”实验中。（1）由于燃料充分燃烧放出热量的多少不仅与燃料种类这一个因素有关，因此实验时必须控制酒精和碎纸片的相等；实验中还需控制被加热的水的质量和初温均相同，以便于。（2）如图是小明安装好的实验装置，其中存在的错误是。（3）小华纠正了小明的错误，又组装了一套相同的实验装置，备好秒表。在两燃烧皿中分别加入准备好的酒精和碎纸片，读出水的初温后，进行如下操作：①先点燃酒精，再点燃碎纸片。②保证酒精和碎纸片燃烧时间相同，读取温度计的示数。③待酒精和碎纸片充分燃烧结束，分别读取温度计的示数。小红认为上述操作中，操作是错误的。小明根据正确操作获得的数据，算出了燃料的热值，发现结果小于该燃料的实际热值，原因是。34．如图所示，甲、乙、丙三个实验装置完全相同，燃料的质量均为10g，烧杯内液体的质量都相同。（1）若比较不同燃料的热值应选择两个装置；比较不同物质的比热容应选择两个装置；（选填装置序号：甲、乙、丙）（2）在“比较不同燃料的热值”的实验中，通过观察比较燃料燃烧放出热量的多少；（3）实验中需要的测量工具有温度计、秒表和；（4）不同物质吸热的多少是通过（选填“温度计示数变化”或“加热时间”）来反映的，这种研究方法是法；（5）实验中，发现液体a加热相同时间温度上升得较多，由此可以判断：（选填“a”或“b”）物质的吸热能力较强。35．为比较酒精和汽油热值的大小，制定了以下实验方案：（1）取质量（填“相同”或“不相同”）的酒精和汽油作燃料，制成酒精灯和汽油灯；（2）两灯同时点燃后分别给两杯质量和初温相同的水加热（烧杯质量相同，如图所示）；（3）通过观察水温的变化，由此判断两种燃料热值的大小。请根据上面的设计方案回答：①如图甲中温度计的读数是，当两灯的燃料（选填“燃烧相同时间”或“完全燃烧完后”），甲装置中温度计读数是80℃，而乙装置的读数是90℃。由此判断的热值比较大；②实验中燃料燃烧放出的热量，通过方式使水的内能增大；③根据Q吸＝cm水（t﹣t0）计算出水吸收的热量，然后利用这个热量计算出汽油的热值，发现结果与资料中给出的汽油热值相比（选填“偏大”或“偏小”），分析原因可能是。四、计算题（共10小题）：36．汽油的热值q＝4.6×107J/kg，质量为42g的汽油完全燃烧。求：（1）释放的热量是多少J？（2）这些热量被一个标准大气压下5kg、10℃的水完全吸收，则水升温多少℃？37．用燃气灶烧水，使40kg的水从20℃加热到70℃，已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。求：（1）水吸收的热量是多少？（2）这些热量相当于多少体积的煤气完全燃烧放出的热量？（煤气的热值为4.2×107J/m3）38．某学校，需要把1000kg的水从20℃加热到80℃。[q天然气＝4×107J/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]求：（1）这些水吸收的热量；（2）若用天然气加热，不计热量损失，需要完全燃烧多少m3的天然气？39．汽车厂对某型号汽车进行测试，汽车以108km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了2.5min，汽车受到的阻力是3.0×103N，共消耗了1.2L燃油（假设燃油完全燃烧）。若燃油的密度ρ＝0.8×103kg/m3，热值q＝4×107J/kg。求：（1）汽车行驶的路程是多少？（2）汽车牵引力所做的功是多少？（3）汽车发动机的效率是多少？40．某款小排量家用汽车质量为1200kg，停在水平地面时车轮与地总接触面积0.08m2，在某次水平道路测试中，该车以中速匀速行驶50km，共消耗汽油5L。求：（1）该车空载静止时，对水平地面的压强是多少？（2）在水平道路中速匀速行驶测试中，若平均阻力为1000N，牵引力做的功是多少？（3）在水平道路中速匀速行驶测试中，汽车发动机的效率？（ρ汽油＝0.7×103kg/m3，q汽油＝4.6×107J/kg）41．如图所示是我国自行设计研制的AG600全状态新构型灭火飞机。若该飞机以270km/h的速度匀速直线航行20min，消耗航空燃油1.35t，飞机发动机的功率为2.25×107W。（航空燃油的热值为4×107J/kg）求：（1）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是多少？（2）飞机在航行过程中的阻力是多少？（3）发动机的效率是多少？42．为助力乡村振兴，南通市不少村镇利用水乡特色，将生态农业和旅游观光相结合，打造美丽乡村。如图是某村使用的观光艇，其部分技术参数如表：（g＝10N/kg，q柴油＝4.