2021学年第四节 热机效率和环境保护精品当堂达标检测题

13.4热机效率和环境保护同步练习沪科版初中物理九年级全一册

一、单选题（本大题共10小题，共20.0分）

1. 两台汽油机，若甲汽油机的效率高于乙汽油机，则

A. 甲汽油机消耗的汽油少于乙汽油机消耗的汽油
B. 甲汽油机的功率大于乙汽油机的功率
C. 在功率相同的情况下，甲汽油机消耗的汽油少于乙汽油机消耗的汽油
D. 在输出功相同的情况下，甲汽油机消耗的汽油少于乙汽油机消耗的汽油

2. 完全燃烧柴油放出的热量能使多少质量的水温度升高？已知柴油的热值是，水的比热容是，假定放出的热量被水完全吸收    ．

A.  B.  C.  D.

3. 利用图示甲、乙装置燃烧皿内燃料和烧杯内液体未画出，既可以比较不同液体的比热容，又可以比较不同燃料的热值．要求仅根据温度计示数的变化完成实验，则两个实验都需要控制相同的．

A. 液体种类 B. 燃料种类 C. 液体质量 D. 燃料质量

4. 下列有关热值、热量和质量的说法中，正确的是

A. 燃料的质量越大，完全燃烧放出的热量越多
B. 燃料完全燃烧放出的热量越多，燃料的热值越大
C. 燃料不充分燃烧时，其热值会变小
D. 燃料的热值跟燃料燃烧放出的热量、质量均无关

5. 对于的理解，下列说法正确的是     

A. 热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比
B. 燃料燃烧不充分时，部分能量将被浪费掉，热值将减小
C. 燃料燃烧时，放出的热量越多，燃料的热值越大
D. 某种燃料的热值大小与是否充分燃烧无关

6. 下列说法错误的是

A. 汽油在汽缸内燃烧放出的热量就是汽油的热值
B. 由于沙石的比热容比海水的小，导致内陆地区的昼夜温差比沿海地区的大
C. 小朋友滑下滑梯时，机械能转化成内能，臀部感到发烫
D. 表面干净平滑的两铅块压紧后，分子引力使两者结合在一起

7. 中国的货运飞船天舟一号是从海南文昌航天发射中心，由长征七号遥二运载火箭发射升空的，火箭燃料中有液态氢，液态氢常作为燃料，是因为液态氢有

A. 较多的热量 B. 较大的密度 C. 较大的比热容 D. 较大的热值

8. 木炭的热值为，它表示木炭     

A. 具有的热量 B. 具有的内能
C. 完全燃烧对外做功 D. 完全燃烧放出热量

9. 为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施不能提高热机效率的是

A. 让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全
B. 在设计与制造热机时要不断改进与创新，以减少能量的损失
C. 尽量减少热机内部各部件间的摩擦
D. 尽量增加热机的工作时间

10. 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

二、填空题（本大题共6小题，共12.0分）

11. 某内燃机运行时各种能量损耗大致为：气缸散热损失占，废气带走的能量占，摩擦等机械损耗占，则它的机械效率为          。已知某型号柴油机的效率是，在柴油机内完全燃烧柴油能放热          J，这些热通过该柴油机的转化，能对外做有用功          J。柴油的热值为
12. 的某种燃料          时放出的热量叫这种燃料的热值。热值的单位是          ，气体燃料的热值单位通常用          。
13. 热机运转中，对外做的          与燃料          所释放的能量的比值称为热机效率。热机效率的计算公式：          。
14. 连云港市在争创全国文明城市，该市出租车逐步使用天然气来代替柴油或汽油，已知天然气的热值为，当出租车消耗天然气时，所释放的热量为          J，若这些热量用于加热初温为的水，则可以使这些水升高到          水的比热容，假设天然气完全燃烧，加热过程没有热量损失。
15. 现有酒精，试计算酒精完全燃烧，能放出的热量为          J，剩余酒精的热值为          酒精的热值是。
16. 完全燃烧酒精释放的热量是完全燃烧酒精释放热量的          倍．酒精完全燃烧的热量是 J.这些热量全部被的液体A吸收，液体的温度升高了；完全燃烧酒精释放的热量全部被的液体A吸收，液体的温度升高了          不考虑散热．

现用如图所示装置加热的液体A，燃烧了酒精，液体升高的温度小于，有哪些原因会导致这个结果？          ．

三、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）

17. 小明同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验探究煤油和食用菜籽油的热值大小关系，他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，记录结果如表所示。

在安装、调整实验器材时，合理的顺序是图甲中：应先调整固定_________的位置，再调整固定_________的位置。均填“A”或“B”

为了保证实验结论的可靠性，小明同学选择了两套相同的装置，在实验中应控制煤油和菜籽油的_________及烧杯中水的___________相同。

为了正确完成实验，除了如图所示装置，还需要的一个测量器材是_________。

通过表中记录的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中热值较大的是_________。

该同学实验前用托盘天平测出了烧杯中水的质量及两灯中燃料的质量，并根据记录的数据，利用公式计算出了水吸收的热量，然后再利用这个热量计算出煤油的热值，发现结果与课本中给出的煤油热值相比_________填“偏大”“偏小”或“相等”。观察装置图，请你分析原因是：____________________________________________________。

18. 如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同．燃料的质量都是，烧杯内的液体初温相同．

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；在实验中，三烧杯中a、b液体的质量必须_________填“相等”或“不同”．

若在研究不同燃料热值实验时，记录数据如下表：

根据表中数据计算：完全燃烧燃料1放出的热量为_________J，燃料2的热值是_________．

通过实验得到的燃料热值与实际相比偏_________填“大”或“小”，你认为出现这种情况的主要原因是_________________________________________________________．

四、计算题（本大题共3小题，共24.0分）

19. 已知天然气的热值为，则的天然气完全燃烧可以释放出多少热量？若这些热量被初温为的水全部吸收，则可让水温升高到多少？
    
    
    
    
    
    
     
20. 某氢能源公交车以的速度在平直公路上匀速行驶，发动机的功率为，每行驶消耗氢燃料，计算在这个过程中：氢燃料的热值为

的氢燃料完全燃烧放出的热量。

这台公交车发动机的牵引力。

这台公交车发动机的效率。






 

21. 为了减少环境污染，部分农村地区改用液化气烧菜做饭．某钢瓶装有液化气，已知液化气的热值为，水的比热容为则：

这瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是多少？

若中放出的热量有被初温为的水吸收，在标准大气压下可将多少质量的水烧开？

答案和解析

1.【答案】D
 

【解析】解：

热机效率是表示热机性能好坏的物理量，是热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，效率高则比值大．功率是表示物体做功快慢的物理量，与效率没有关系．

2.【答案】D
 

【解析】略
 

3.【答案】C
 

【解析】燃料的热值大小不能直接测量，需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少，而液体吸收热量的多少跟液体的质量和升高的温度有关，因此为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小．
为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量相同，温度计的示数变化相同时，通过比较加热时间比较吸热多少，进而判断两种液体比热容的大小关系．因此A、B、D错误，C正确．
 

4.【答案】D
 

【解析】燃料的热值与燃料的种类有关，与燃料质量和燃烧状况无关．
 

5.【答案】D
 

【解析】解：热值是燃料本身的特性，只与燃料的种类有关，与燃烧程度、放出热量的多少和是否燃烧无关，故选D．
 

6.【答案】A
 

【解析】略
 

7.【答案】D
 

【解析】解：运载火箭采用液态氢作为燃料，是因为液态氢不仅密度小，而且具有较高的热值，故D正确．
 

8.【答案】D
 

【解析】略
 

9.【答案】D
 

【解析】解：热机效率是指做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，所以使燃料充分燃烧和减少热量的损失都可以提高热机效率，减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦都可以减少热量的损失，提高效率，故A、B、C不符合题意；增加热机的工作时间，不能提高热机效率，故D符合题意．
 

10.【答案】A
 

【解析】 解：为了控制变量，应用天平分别测出等质量的酒精和碎纸屑；因燃料的热值不能直接测量，但燃料燃烧放出的热量可被水吸收，从而使相同质量的水温度发生变化，故可通过温度计的示数变化来比较燃料热值的大小
 

11.【答案】 

【解析】略
 

12.【答案】完全燃烧

【解析】略
 

13.【答案】有用功

完全燃烧

【解析】略
 

14.【答案】

70

【解析】解：天然气完全燃烧所释放的热量  J。根据可知，水的质量  ；因为，所以水升高的温度。可以使这些水升高到：。
 

15.【答案】

【解析】 解：酒精完全燃烧放出的热量：  J。因为燃料的热值是燃料的特性，不随燃料质量的改变而改变，所以酒精质量变少后，剩余酒精的热值不变，仍为 。
 

16.【答案】2

50

酒精没有完全燃烧，酒精燃烧放出的热量没有全部被液体吸收，液体A吸收热量的同时蒸发带走了热量

【解析】由，在热值一定时，燃料完全燃烧的热量和质量成正比，所以完全燃烧酒精释放的热量是完全燃烧酒精的2倍；设酒精完全燃烧放出的热量为，液体A的质量为，升高的温度为，则，完全燃烧酒精放出的热量为，
又因为，代入数据得出．

加热液体A，燃烧了酒精，液体升高温度小于，原因可能是酒精没有完全燃烧、酒精燃烧放出的热量没有全部被液体吸收、液体A吸收热量的同时蒸发带走了热量等．

17.【答案】；A  质量；初温和质量

托盘天平  煤油

偏小；有热损失

【解析】解：因燃料燃烧放出的热量与质量有关，必须控制燃料的质量相等。由于水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响，所以在实验中应控制水的质量相等。分析表格数据可知，甲、乙两个装置中，水的质量和初温相同，由知，末温高的吸收的热量较多。在相同的加热设备下，相同时间内，消耗的燃料相同，由知，水温上升高的，对应的燃料的热值较大。由于给水加热时有热损失，因此根据计算出水吸收的热量要比煤油完全燃烧放出的热量小，利用这个热量计算出的煤油热值，要比课本中给出的煤油热值偏小。
 

18.【答案】甲、乙；甲、丙；相等  ；  小；有热散失，燃料燃烧放出的热量没有全部被液体吸收
 

【解析】解：
燃料的热值需要通过液体吸收热量的多少来体现，燃料燃烧放出热量的多少由液体升高的温度来间接测量．测量时，液体吸收热量的多少与液体的质量和升高的温度有关，因此，为了比较不同的燃料热值大小要采用控制变量法，加热质量相同的同一种液体，并通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小；比热容也与多个因素有关，因此比较两种液体的比热容同样要采用控制变量法，用相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数变化量的多少，进而判断两种液体比热容的大小关系．
根据，求出完全燃烧燃料1放出的热量；燃料放出的热量被液体吸收，根据、列出等式，
其中燃料1：，即 ，燃料2：，即，联立以上两式可得燃料2的热值．
因为存在热散失，燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收，测得的热值会偏小．
 

19.【答案】解：完全燃烧天然气放出的热量  J，
水吸收的热量 J，
由得水的温度升高值；
水升高到的温度
 

【解析】略
 

20.【答案】解：  J 
由公式得： 
  J，

 

【解析】略
 

21.【答案】解：液化气完全燃烧释放热量    J．

水吸收的热量  J，
1标准大气压下水的沸点为，即水的末温为， 
水的质量．

【解析】本题考查了学生对吸热公式、燃料完全燃烧放热公式和效率公式的掌握和运用，利用好条件“”是本题的关键。