2018-2019学年九年级物理全册 13.4热机效率和环境保护测试（含解析）（新版）沪科版

113.4热机效率和环境保护同步测试一、单选题（共10题；共20分）1.某四冲程汽油机工作时转速是2400r/min．关于此热机的工作下列说法正确的是（）A.压缩冲程中内能转化为机械能B.四个冲程中曲轴转动2圈，同时做功2次C.此汽油机每秒对外做功10次D.此汽油机每秒对外做功20次2.下列关于热现象的说法正确的是（）A.当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒黑烟，这时发动机的效率升高B.打开香水瓶闻到香味说明分子在不停地做无规则运动C.高温的铁水具有内能，低温的冰块没有内能D.海边昼夜温差较小是因为水的比热容小3.关于燃料的热值，以下说法中正确的是（）A.燃料的热值与燃料的种类有关系，与燃料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叫这种燃料的热值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热值小4.载重大汽车使用的一般是柴油机，而小汽车使用的一般是汽油机，这是因为柴油机的效率比汽油机高，柴油机的效率高是由于（）A.柴油的热值比汽油的热值大B.柴油的比热容比汽油的比热容大C.柴油机气缸里的燃气产生的压强比汽油机里的高D.柴油的密度比汽油的密度大5.有一台单缸四冲程的柴油机，它工作时飞轮转速为1200r/min，则它的气缸内燃气1s对外做功（）2A.20次B.10次C.600次D.120次6.一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1800r/min，则该汽油机每秒种内完成的冲程数和对外做功的次数分别是（）A.60和15B.30和30C.15和15D.60和307.甲、乙两汽车，甲的汽油机效率比乙的汽油机效率高，这表明（）A.甲做功比乙多B.以相同的牵引力行驶相同的路程，甲耗油比乙少C.甲消耗的汽油比乙少D.甲做功比乙快8.关于燃料的热值，以下说法正确的是()A.燃料的热值与燃料的燃烧情况有关B.容易燃烧的燃料，热值一定大C.煤的热值比干木柴大，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多D.0.5g汽油和2kg汽油，它们的热值是一样的9.一台四冲程汽油机飞轮的转速是1800r/min，它在每秒内完成了（）A.120个冲程，做了30次功B.120个冲程，做了15次功C.60个冲程，做了30次功D.60个冲程，做了15次功310.2017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。完全燃烧相同质量的“可燃冰”和煤气，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，这表示“可燃冰”的（）A.热量很大B.内能很大C.比热容很大D.热值很大二、填空题（共5题；共8分）11.热机效率定义：热机转变为有用功的能量（有效利用的能量）与燃料________释放的能量的比值称为热机效率。12.如图是A、B两种燃料完全燃烧释放的热量Q与其质量m的关系图，从图可以推断出A燃料的热值________B燃料的热值．（选填“大于”、“等于”或“小于”）13.飞机的喷气发动机的热机效率可高达60%，则燃料完全燃烧产生3000J的热量，飞机可以获得________J的机械能。14.汽油机是热机中的一种，如图所示是汽油机的________冲程，此过程是将内能转化为________能．已知某型号汽油机效率是30%，假设在汽油机内完全燃烧2kg汽油，所放出的这些热量通过汽油机的转化可以对外做________J的有用功（汽油的热值为5×107J/kg）．15.作为汽车发动机的汽油机，一个工作循环是由四个冲程组成的．其中压缩冲程是通过________的方式使汽缸内的气体内能增加的．小明同学阅读了某牌号汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成4如图所示的图表，根据给出的信息可知，该内燃机的效率最大为________三、计算题（共1题；共5分）16.把质量为40kg温度为20℃的水加热到100℃，水需要吸收多少热量？若这些热量由煤燃烧供给，炉子的效率为20%，煤燃烧的效率为70%．则需要燃烧多少煤？c水=4.2×103J/（kg•℃），煤的垫值为3.0×107J/kg．四、解答题（共1题；共5分）17.如图所示是一辆质量为1.2t的小汽车，以72km/h速度在一段平直公路匀速行驶了1h，油耗为6kg，它所受的阻力是车重的0.1倍（假设汽油完全燃烧，热值q=4.6×107J/kg）．（1）这段时间内汽车牵引力做功？（2）汽车发动机的效率是多少？五、实验探究题（共1题；共5分）18.为了比较酒精和碎纸的热值大小，小明选择了两套完全相同的实验装置如图所示，先将燃烧皿内装了质量相同的酒精和碎纸片，再分别同时给质量和初温相同的水加热，最后比较相同时间内水升高的温度．为正确完成实验，请你解答下列问题：（1）实验装置的组装顺序应该是________（选填“由上到下”或“由下到上”）；此实验是通过比较________的变化，来比较燃料热值的大小．（2）在题干叙述的操作过程中存在的主要错误是________，按正确的操作，除了图示装置还需要的一个测量器材是________．5（3）即使按照正确方法进行实验后，也只能比较两种燃料热值的大小，而不能计算出准确的热值，这是因为________（只写一种原因即可）．六、综合题（共2题；共19分）19.近年来，汽车逐步走进了普通百姓的家庭．（1）现在汽车的发动机大多是用汽油作燃料的汽油机．如图所示的汽油机正处在________冲程；（2）由于过度开发和使用加剧了不可再生能源的消耗，现在很多地方正在使用乙醇汽油．乙醇汽油是一种由乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的替代能源，其中普通汽油体积占90%，乙醇（即酒精）体积占10%．某型号汽车使用上述乙醇汽油在水平路面上匀速行驶时，受到的牵引力为920N，每行驶100km耗油10kg．则10kg乙醇汽油完全燃烧放出的热量是多少焦？（乙醇汽油热值q=4.6×107J/kg）________（3）该车此时的效率为多少？________（4）请写出使用乙醇汽油的好处是什么？（写出一条即可）________20.某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线．若在6min内完全燃烧了0.2kg的煤，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤的热值约为3×107J/kg．求：（1）煤完全燃烧产生的热量；（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量；6（3）煤炉烧水时的热效率．7答案解析部分一、单选题1.【答案】D【解析】【解答】解：A、做功冲程中将混合气体剧烈燃烧产生的高温高压的燃气内能转化为活塞运动的机械能，故A错误；B、四冲程内燃机，曲轴转动两周，对外做功一次，故B错误；C、D、汽油机的转速为2400R/min，说明1s内汽油机曲轴的转动次数等于=40．一个工作循环中，曲轴转动两周，对外做功一次，1s内曲轴转动40次，对外做功20次，故C错误，D正确．故选：D．【分析】（1）在压缩冲程末、做功冲程初，火花塞冒出电火花，将混合气体点燃，混合气体剧烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功．在这个过程中，燃气推动活塞做功，内能减少，温度降低，燃气的内能转化为活塞的机械能．（2）四冲程汽油机的四个冲程为一个工作循环，一个工作循环中只有做功冲程对外做功，活塞往复两次，曲轴转动两周．先根据汽油机的转速求出1s内汽油机曲轴的转动圈数，然后求出1s内汽油机对外做功的次数．2.【答案】B【解析】【解答】解：A、冒“黑烟”说明燃烧不充分，用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出的总能量的比值就小，所以效率降低，故A不正确；B、打开香水瓶闻到香味说明分子在不停地做无规则运动，故B正确；C、一切物体都有内能，故高温的铁水具有内能，低温的冰块也有内能，故C错误；D、海边昼夜温差较小，是因为水的比热容大，一定质量的海水吸收（或放出）较多的热量而自身的温度却改变不多．白天，阳光照在海面上，水的温度在升高的同时吸收大量的热，使海边附近的温度不致升得太高，晚上，气温降低，海水的温度在降低的同时放出大量的热，使海边附近的温度不致降得太低，所以海边昼夜温差较小，故D错误；故选B．【分析】（1）热机的效率是指用来做有用功的能量占燃料完全燃料放出的总能量的百分比，据此结合现象可分析对效率的影响．（2）一切分子都是在无规则运动的；8（3）一切物体都有内能；（4）水的比热容比较大，质量相同、吸收相同的热量时，温度变化比较小．3.【答案】A【解析】点拨：燃料的热值是燃料本身的一种性质，与燃料是否燃烧和完全燃烧、燃料的质量等无关，只与燃料的种类有关，故A正确，C、D错误；热值的定义是1kg某种燃料完全燃烧时放出的热量，故B错误。故选A。4.【答案】C【解析】【解答】解：柴油机的效率比汽油机的效率高说明柴油机损耗的能量比汽油机损耗的能量少．是因为柴油机在压缩冲程中，压缩的程度比汽油机大，燃烧更充分，燃气产生的压强更大，转化成的有用功更多．故选C．【分析】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产生的能量之比．热机的效率高，说明燃料放出相同内能时，热机损耗的能量比较少．5.【答案】B【解析】【解答】解：∵柴油机的飞轮转速为1200r/min，∴飞轮每秒转数：n==20r，∵每两圈对外做功一次，∴每秒做功次数：n′=10次．故选B．【分析】四冲程内燃机一个工作循环包括四个冲程，飞轮转两圈，对外做功一次．6.【答案】A【解析】【解答】解：四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min，则该飞轮每秒钟转30圈．因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，所以该汽油机每秒种内飞轮转30圈，共60个冲程，共做功15次，故A正确．9故选A．【分析】（1）汽油机的一个工作循环由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程四个冲程组成．在一个工作循环中曲轴转2圈，飞轮转2周，做功一次．（2）1800r/min的含义：它表示热机的飞轮每分钟转1800圈．7.【答案】B【解析】【解答】A．做功的多少与功率和时间有关，与效率无关，故A错误；B．以相同的牵引力行驶相同的路程，说明做功相同，做相同的功，效率高的耗油少，故甲耗油比乙少，说法正确；C．不知道做功的多少，不能根据效率的高低比较耗油的多少，故C错误；D．做功快慢用功率来表示，与效率无关，故D错误．故选B．【分析】要解决此题，需要掌握汽油机效率的概念：用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比．效率高说明比值大8.【答案】D【解析】【分析】1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料是否容易燃烧无关，A错误；煤的热值比干木柴的大，完全燃烧相同的煤和干木材时，煤放出的热量多，但不是燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多，质量和燃烧情况没有确定B错误；与燃料的质量、燃烧程度等均无关C错误；燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的质量无关故D正确。考点：燃料的热值【点评】解决本题的关键是熟知燃料的热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关。9.【答案】D【解析】【解答】解：四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min，则该飞轮每秒钟转30圈．因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，所以飞轮转30圈，共60个冲程，共做功15次．故选：D．【分析】（1）汽油机的一个工作循环由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程四个冲程组成．在一个工作循环中曲轴转2圈，飞轮转2周，做功一次．（2）1800r/min的含义：它表示热机的飞轮每分钟转1800圈．1010.【答案】D【解析】【解答】在同等条件下，质量相同时，“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。故答案为：D.【分析】1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫这种燃料的热值.二、填空题11.【答案】完全燃烧【解析】【解答】热机消耗的总能量是燃料完全燃烧放出的能量，所以答案为“完全燃烧”。【分析】准确掌握热机效率的定义即可简单解题。本题考查的是热机的效率。12.【答案】小于【解析