人教版广东省深圳市初中物理八升九暑期衔接专题10：热机的效率

试卷更新日期：2023-07-04 类型：复习试卷

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一、单选题

1. “垃圾分分类，资源不浪费”，垃圾分类对环境保护和资源节约有着重要的意义，在一定条件下，生活垃圾能“榨”出大量的再生燃料油，燃料油的放热能力较大，可以节约更多的煤、石油等化石能源，其主要原因是燃料油的（）

A、沸点高 B、热值大 C、凝固点高 D、比热容大

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2. 一箱汽油用掉一半后，下列关于它的说法正确的是（　　）

A、它的密度变为原来的一半 B、它的比热容不变 C、它的比热容变为原来的一半 D、它的热值变为原来的一半

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3. 已知1kg无烟煤的热值是3.4×10⁷J/kg，则2kg无烟煤不完全燃烧时的热值是（）

A、等于6.8×10⁷J/kg B、大于3.4×10⁷J/kg且小于6.8×10⁷J/kg C、等于3.4×10⁷J/kg D、小于3.4×10⁷J/kg

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4. 双燃料汽车以天然气或汽油作为燃料，如图所示是某双燃料汽车发动机工作时的某冲程示意图。下列说法中正确的是（）

A、燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多 B、即使以天然气为燃料，汽车发动机的效率也达不到100％ C、此为排气冲程 D、汽油与天然气相比，燃烧汽油对环境的污染较小

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5. 汽油的热值是4.6×10⁷J/kg，沼气的热值约为2×10⁷J/m³ ，则完全燃烧0.5kg的汽油所放出来的热量如果由沼气来提供，需要沼气的体积是下列选项的哪一个？（）

A、0.15m³ B、1.15m³ C、11.5m³ D、4.6m³

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6. 下列措施中能提高热机效率的是（ )

A、使燃料充分燃烧 B、增加废气带走的热量 C、增加机械装置吸收的热量 D、增加机械传动的摩擦

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7. 汽油作为汽车的常用燃料，它的热值是4.6×10⁷J/kg，下列说法正确的是（　　）

A、1kg汽油无论是否完全燃烧，都能放出4.6×10⁷J的热量 B、1kg汽油的热值与500g汽油的热值相同 C、消耗的汽油越多，发动机的效率越高 D、做好保养，可以使发动机的效率达到100%

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8. 柴油机甲比柴油机乙的效率高，这说明（　　）

A、甲柴油机的功率大 B、甲柴油机消耗的燃料少 C、工作时间相同，甲柴油机用的燃料少 D、甲柴油机将燃料释放的能量变成有用功的比例大

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9. 小美在老师指导下进行了以下实验：甲、乙两烧杯各装100g水，用酒精灯加热甲烧杯，煤油灯加热乙烧杯，直至杯内水沸腾1分钟即熄灭该灯，测得消耗酒精4g、煤油2.5g。她根据实验数据绘制了水温与加热时间关系的图像（如图）。若水沸腾前质量不改变，同一杯水沸腾前后单位时间内吸收的热量相等， $q_{酒精} = 3.0 \times 10^{7} J/kg$ ， $q_{煤油} = 4.6 \times 10^{7} J/kg$ ， $c_{水} = 4.2 \times 10^{3} J/ (kg \cdot ° C)$ ，则下列说法正确的是（）

A、整个过程，甲杯中的水吸收的热量更多 B、前3分钟，乙杯中的水吸收的热量为 $3.36 \times 10^{4} J$ C、消耗的煤油完全燃烧放出的热量为 $1.15 \times 10^{8} J$ D、酒精灯加热的效率为28%

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10. 有甲、乙两台汽油机，甲的效率与乙的效率之比是5：4，相同时间内甲做的有用功是乙做的有用功的2倍，则在相同的时间内，甲、乙两台汽油机消耗的汽油质量之比为

A、5：2 B、2：5 C、8：5 D、5：8

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11. 为了探究某物质在固态和液态时的吸热升温情况，小明同学用酒精灯（火焰大小保持不变）均匀加热 $0.4 k g$ 该种固体，根据实验数据绘制出的图线如图所示，经测量 $B C$ 阶段消耗热值为 $3.0 \times 1 0^{7} J / k g$ 的酒精 $10 g$ （假设酒精完全燃烧），通过查阅资料已知该物质液态时的比热容为 $3 \times 1 0^{3} J / (k g \cdot ℃)$ 。下列说法正确的是（　　）

A、该物质在 $B$ 点时的内能等于在 $A$ 点时的内能 B、该物质在 $A B$ 段共吸收了 $4.8 \times 1 0^{5} J$ 的热量 C、该物质在固态时的比热容为 $1.2 \times 1 0^{3} J / (k g \cdot ℃)$ D、在 $B C$ 阶段的加热效率为16%

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12. 用如图甲、乙所示的两套相同的装置，可完成两个实验：实验一“探究不同物质吸热升温的现象”，实验二“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”。下列关于这两个实验的说法正确的是（）

A、实验一中，烧杯中应装入质量相等的同种液体 B、实验二中，烧杯中应装入质量相等的不同液体 C、实验一中，在燃烧皿中放入同种燃料，用秒表记录加热时间 D、实验二中，在燃烧皿中放入不同燃料，用秒表记录加热时间

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13. 我校某同学查阅资料了解到质量为1kg的某种晶体物质在完全熔化时所吸收的热量叫做该物质的熔化热，不同晶体的熔化热一般不同。老师鼓励小红去探究冰的熔化热。小红在实验室利用电热器加热，完成了冰的熔化实验，并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图线如图所示。实验时，冰的质量为0.5kg，相同时间冰和水吸收的热量相同。水的比热容为4.2×10³J/（kg·℃）。下列说法中正确的是（）

A、CD段水吸收的热量是4.2×10⁵J B、AB段冰吸收的热量是2.1×10⁶J C、根据上述信息算出冰的比热容2.1×10⁴J/(kg·℃) D、根据图中信息，冰的熔化热是3.36×10⁵J/kg

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14. 内燃机的发明，使人类的许多梦想得以实现，飞机、潜艇、坦克等，都是在内燃机发明之后才研制成功的。如图是某内燃机的能量流向图，关于内燃机，下列说法正确的是（　　）

A、该内燃机的热机效率为30% B、内燃机是一种环保型的机器 C、减小机械摩擦可提高内燃机的效率 D、内燃机的四个冲程都把内能转化为机械能

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15. 利用一燃气热水器对10kg、20℃的水进行加热时，完全燃烧了0.105m³的煤气。已知水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃），煤气的热值为4×10⁷J/m³ ，该热水器烧水的效率是50%，下列说法中（）
①煤气完全燃烧放出的热量是4.41×10³J

②水吸收的热量是2.1×10⁶J

③水温升高了50℃

④加热过程中水的内能保持不变

A、只有①④正确 B、只有②③正确 C、只有①②正确 D、只有②③④正确

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二、填空题

16. 妈妈做饭时香气四溢，这属于现象，表明分子在不停地做无规则的运动。做完饭后，剩余煤气的热值 (选填“变大”"变小”或“不变”)。

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17. 汽油机在工作过程中将机械能转化为内能的冲程是；汽油的热值是4.6×10⁷J/kg，完全燃烧40g的汽油所释放的热量为J。

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18. 在标准大气压下，使用煤气灶将2kg的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量是J，若不计热量损失，此过程需要完全燃烧kg的煤气，这是通过的方式增加了水的内能。未使用完的煤气的热值（选填“变大”“变小”或“不变”）［水的比热容 $c_{水} = 4.2 \times 1 0^{3} J / (k g \cdot ℃)$ ，煤气的热值 $q_{煤气} = 4.2 \times 1 0^{7} J / k g$ ］

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19. 合肥市投产的垃圾焚烧站，每年可以处理垃圾2.1×10⁵t。若被处理的垃圾的热值为5.4×10⁶J/kg，若完全燃烧全年的垃圾产生热量的80%被水吸收，则可将t的水温度升高60℃。[c_水＝4.2×10³J/（kg•℃）]

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20. 某物理兴趣小组的同学，绘制了用煤炉给水加热过程中水温随加热时间变化的图象，如图所示。若在0～4min内加热质量为16kg的水，完全燃烧了280g的煤，则煤炉的效率为%。[c_水＝4.2×10³J/（kg•℃），q_煤＝3×10⁷J/kg]

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21. 如图所示是小明家的太阳能热水器，已知该热水器每小时能接收到的太阳能约为 $2.52 \times 10^{6} J$ ，该热水器在 $5 h$ 的有效照射时间内可以将质量为 $50 k g$ 、初温为 $20 ℃$ 的水加热到 $50 ℃$ ，则该热水器加热水的效率为；该热水器接收到的这些太阳能若用焦炭来提供，则需要完全燃烧 $k g$ 焦炭。 $[q_{焦炭} = 3 \times 10^{7} J / k g ， c_{水} = 4.2 \times 10^{3} J / (k g \cdot ℃)]$

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22. 近几年厂家通过对燃气灶炉头进行改造，可以让燃气灶的热效率达到60%以上。小可为了测出家中使用天然气的热值，将装有2kg水的水壶放到天然气灶上去加热，当水从20℃加热至70℃时，天然气表的数字变化了0.02m³ ，这个过程水吸收了 J热量。若他家的天然气灶的效率约为60%，则天然气燃烧放出了 J热量，天然气的热值约为 J/m³。[水的比热容c_水＝4.2×10³J/（kg•℃）]

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三、计算题

23. 一辆汽车以20m/s的速度在平直的公路上匀速行驶了3km，受到的阻力为1200N，燃烧了0.32kg汽油。（汽油的热值q＝4.5×10⁷J/kg）求：

(1)、牵引力做了多少功；

(2)、这些汽油完全燃烧放出的热量；

(3)、发动机的效率。

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24. 氢能源具有清洁、高效、可持续以及资源丰富的特点。如图为某氢能科技有限公司的氢能源环卫车。已知c_水＝4.2×10³J/（kg•℃），q_氢＝1.4×10⁸J/kg。求：

(1)、质量为0.9kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；

(2)、若这些热量的80%被水吸收，水温从10℃升高到90℃，水的质量为多少？

(3)、氢能源环卫车以42kW的恒定功率匀速行驶，燃烧0.9kg的氢燃料能让该车匀速行驶25min，该车发动机的热机效率为多少

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四、实验探究题

25. 小王设计一个探究酒精和碎纸片的热值大小实验。

(1)、实验装置如图甲、乙所示，你认为图中横杆、温度计、铁圈、燃具四个器件的安装顺序是（由下而上／由上而下）。

(2)、为保证实验结论的可靠，以及方便比较，小王同学在实验中应让酒精和碎纸片的质量、两烧杯中水的质量、以及两个烧杯都保持。

(3)、实验数据记录如下表：

燃　料	加热前水温℃	燃料燃尽时水温℃	燃料的热值 $J \cdot {kg}^{- 1}$
酒　精	15	35	2.4×10⁷
碎纸片	15	25	？

根据表中数据，计算出碎纸片的热值是 $J \cdot {kg}^{- 1}$ 。

(4)、通过实验得到的燃料热值与实际相比会偏（选填“大”或“小”），认为出现这种情况的主要原因是：。

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26. 为探究不同燃料燃烧放热能力的差异，小华设计了如图甲、乙所示的两组对比实验，实验装置完全相同，烧杯内水的初温、质量也都相同，实验中忽略热量的散失，且两种燃料燃烧时均匀放热。

(1)、实验中应控制两种燃料燃烧的（选填“时间”“初温”或“质量”）相同，燃料完全燃烧放出热量的多少是通过（选填“加热时间”或“升高的温度”）来反映的；

(2)、燃料燃烧过程中，记录燃烧时间和对应的水温；燃烧完后，画出水的温度随时间变化的关系图像如图丙所示.由图可知，燃料1燃烧5min放出的热量（选填“大于”“小于”或“等于”）燃料2燃烧15min放出的热量，假设这一过程燃料都完全燃烧，则燃料1与燃料2的热值之比为；

(3)、若甲装置中消耗了质量为m的燃料1，使质量为 $m^{'}$ 的水温度升高了 $Δ t$ （水未沸腾），则燃料1的热值为（用字母表达式表示，已知水的比热容为c）；

(4)、实际中，该方法测量的热值会比真实值（选填“大”或“小”），原因是：（写出一条即可）。

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五、科普阅读题

27. 阅读短文，回答问题。
我国研制的大客机C919机舱内覆有一层高孔率“超细航空级玻璃棉”，能很好地保温与吸收噪声，其单丝纤维直径只有3~5μm，1m³的质量为5kg。
机舱内先进的“呼吸系统”，使飞机在气压只有2.5×10⁴Pa左右的万米高空时，能将机外-50℃以下的冷空气不断压缩，使送入舱内的空气温度达到50℃以上，同时系统依靠传感器的自动控制，使舱内气压和温度达到舒适值。
该飞机有较大的翼载，翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值；机上搭载的新一代涡扇发动机的热效率和推进效率比一般客机高，所谓热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比，而推进效率则是指发动机传递给飞机的推进功（推力所做的功）与其获得的机械能之比。（如表是飞机的部分技术参数，燃油热值为4.6×10⁷J/kg）
最大起飞质量
72.5t
客舱内气压
8.0×10⁴Pa
巡航速度
920km/h
发动机巡航推力
3.6×10⁴N

(1)、若飞机的翼载是500kg/m² ，则机翼面积为 m²；

(2)、下列关于“超细航空级玻璃棉”性质的描述中，不正确的是 ____；

A、单丝纤维比头发细 B、密度与玻璃差不多 C、隔音性能相对较好 D、导热能力相对较弱

(3)、飞机水平匀速巡航时，受到的阻力为 N；若飞机在以巡航速度飞行0.5h的过程中，耗油1800kg，发动机的热效率为40%，则此过程中发动机的推进效率为 %。

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最大起飞质量	72.5t	客舱内气压	8.0×10⁴Pa
巡航速度	920km/h	发动机巡航推力	3.6×10⁴N