1、 2.3 热机效率 同步测试一、单选题1.如果要提高热机的效率，正确的是（ ）A. 用热值大的燃料 B. 减少各种热损失 C. 燃烧更多的燃料 D. 提高热机的功率2.下列说法中正确的是（ ）A. 燃料的热值与燃料燃烧的程度有关 B. 燃料的热值与燃料的种类有关C. 燃料的热值与燃料的多少有关 D. 燃料的热值与以上三个因素都有关3.现代火箭常用液态氢做燃料，这是因为液态氢具有（ ）A. 较小的密度 B. 较低的沸点 C. 较大的比热容 D. 较高的热值4.一台四冲程内燃机转速为 600r/min，则（ ）A. 每分钟内做功 100 次，共有 400 个冲程 B. 每分钟内做功 200 次，共
2、有 200 个冲程C. 每秒内做功 20 次，共有 10 个冲程 D. 每秒内做功 5 次，共有 20 个冲程5.关于燃料和热值，以下说法正确的是（ ）A. 燃料热值与燃料的质量无关B. 容易燃烧的燃料，热值一定大C. 煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量比燃烧木柴放出的热量一定多D. 为了提高锅炉的效率，一定要用热值高的燃料6.8 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” 发射卫星的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7.随着航天事业发展需要，我国正研制大
3、功率液氢发动机这种发动机使用液氢作燃料，主要是因为液氢具有（ ）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8.下列关于热值的说法正确的是（ ）A. 燃料燃烧越充分热值越大 B. 2 kg 的煤完全燃烧比 1 kg 的煤完全燃烧热值大C. 1 kg 煤燃烧放出 3105 J 的热量，则煤的热值为 3105 J/kg D. 热值是燃料的一种属性与燃料的质量无关，不同的物质热值一般不同9.对于燃料的热值，下列说法中，属于正确理解的是（ ）A. 燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比B. 燃料的热值跟燃料的质量成正比C. 容易燃烧的燃料热值一定大D. 就某种确定的燃料而言
4、，它的热值是一个确定的值，跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量无关10.将一瓶酒精用去 ， 关于剩余部分酒精的质量、比热容和热值，下列说法正确的是（ ）A. 都变为原来的 B. 热值、比热容不变、质量变为原来的C. 质量、比热容不变、热值变为原来的 D. 质量、热值不变、比热容变为原来的二、填空题11.随着经济的发展汽车己成为人们常用的交通工具一辆使用汽油为燃料的小汽车，在路面水平的高速公路上以 100km/h 的速度匀速行驶时，百公里油耗为 8L，发动机的效率为25%设汽车通过 50km 的路程汽油的密度 =0.75103kg/m3 汽油热值为q=4.5107J/kg该路段上消耗汽油的质量 _
5、kg，该路段上发动机给汽车行驶提供的牵引力 _ N 12.“西气东输”工程已全线竣工，输送的燃料为天然气，这是利用了天然气_较大的特性，而且使用天然气时对环境污染较小。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”） 13.氢能源具有来源广、热值高、无污染等优点.氢气的热值为 1.4108J/kg，完全燃烧 0.5kg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_1.4108J/kg（选填“ 大于”“ 等于”“小于”）. 14.一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能量为 6.6106J，这些能量相当于完全燃烧0.55kg 的干木柴才能得到，则干木
6、柴的热值为_J/kg，干木柴用掉一半后，剩余干木柴的热值将_（选填“变大”、“ 变小”或“不变”） 15.“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力同等条件下，“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 _很大 三、解答题16.如图列出了几种燃料的热值。完全燃烧 10 千克的焦碳所放出的热量相当于完全燃烧多少千克的干木材放出的热量？四、实验探究题17.小刚学习了燃料的热值知识后，自己设计一个实验来比较煤油和菜籽油的热值他实验时组装了如图所示的装置，并每隔 1min 记录了杯中水的温度（见下表） 加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9甲杯水温/ 25
7、27 29 32 34 36 38 40 42 44乙杯水温/ 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34（1 ）为了保证实验结论的可靠性，小刚在实验时应控制两套装置中水的_，_一样；油灯中煤油和菜子油的质量等 （2 ）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_ （3 ）小刚实验前用天平测出烧杯中水的质量及油灯中燃料的质量并由记录的数据，利用公式 Q 吸 =cmt 计算出了水吸收的热量，他想通过这些数据计算出煤油和菜籽油的热值他的计算结果_（选填与“没有误差”、“ 偏小”、“偏大”），因为_ 五、综合题18.木柴、焦炭、木炭等都是常用的燃料，对它们取不同质
8、量进行完全燃烧，得到了下列的数据：燃料的质量/g 100 200 300 400Q 木柴/J 1.3106 2.6106 3.9106 5.2106Q 焦炭/J 3.0106 6.0106 9.0106 1.2107燃料完全燃烧放出的热量Q 木炭/J 3.4106 6.8106 10.2106 13.6106（1 ）从表中的数据可以得到，相同质量的不同燃料，它们完全燃烧所释放的热量是_ 的；对于同一种燃料，质量越大，完全燃烧所释放的热量越_ （2 ）从表中的数据还可以看出，对于同一种燃料，质量可改变，完全燃烧时，热量也随着改变，但是热量和质量的比值是_ 的，这个不变的比值，反映了燃料的一种性质
9、，在物理学上把它称之为_ 19.武汉神龙汽车有限公司是一家大型的专用汽车生产基地.（1 ）该厂某型号专用车车上的一段电路如图所示，小明为了了解这段电路的特点，用三只电压表进行探究，得到下面一组数据：电压表 V1、V 2、V 3 的示数分别为 12V、9V 、7V，请你根据你所学的电学知识计算出三个电阻两端的电压分别是多少？ （2 ）在车型测试中，在一段平直的公路上匀速行驶 5.6km，受到的阻力是 3.0103N，消耗燃油 1.5103m 3（假设燃油完全燃烧） .若燃油的密度 0.8103kg/m3，热值q4107J/kg，求：专用车牵引力所做的功.已知热机效率 W/Q（式中 W 为热机在某
10、段时间内对外所做的功，Q 为它在这段时间内所消耗的燃油完全燃烧所产生的热量），则该专用车的热机效率是多少？ 答案解析部分一、单选题1.【答案】B 【解析】【解答】热机的效率指的是有用功在总功中所占的比重，减少额外功可以提高机械效率，减少各种热损失就能减少额外功，故答案为：B.【分析】本题考查学生对热机的效率的掌握情况。热机的效率指的是有用功在总功中所占的比重，减少额外功可以提高机械效率。2.【答案】B 【解析】【解答】解：A、热值是 1kg 某种燃料完全燃烧放出的能量热值的大小与燃料的燃烧程度无关，所以选项 A 的说法不正确B、热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，不同种类的燃料其热值一
11、般不同，所以选项 B 的说法正确C、燃料的热值与燃料的多少无关，所以选项 A 的说法不正确D、燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃烧程度、质量的多少以及是否燃烧等均无关，所以选项 D 的说法不正确故选 B【分析】热值是燃料的一种特性，它代表燃料性能的优劣热值的大小与燃料的种类有关，与燃烧程度、质量的多少以及是否燃烧等均无关 3.【答案】D 【解析】【解答】解：运载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。故选 D。【分析】（1）热值是燃料的一种特性，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；（2 ）火箭将卫星送入预定
12、轨道，所需要的能量是一定的，释放出相同的热量，热值越大的燃料，所需要的质量越小，升空越容易，所以在选择火箭燃料时首先应该考虑燃料热值的大小。4.【答案】D 【解析】【解答】解：内燃机转速为 600r/min，是指 1min 飞轮转动 600r，根据燃气对外做功一次，飞轮转动两周，经历四个冲程，所以燃气每分钟做功 300 次，共经历 1200 个冲程，或燃气每秒做功 5 次，共经历 20 个冲程故选 D【分析】热机一个工作循环，燃气对外做功一次，活塞往返两次，飞轮转动两周，经历四个冲程，根据这个比例进行判断5.【答案】A 【解析】【解答】解：A、热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料
13、的质量、燃烧程度等均无关故 A 正确；B、热值大小与燃料是否容易燃烧无关，故 B 错误；C、燃料燃烧放出热量的多少不仅与燃料的热值大小有关，还与燃料的质量以及燃烧程度有关，故 C 错误；D、锅炉的效率与燃料的热值高没有关系，故 D 错误；故选：A【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，与燃料的质量、燃烧程度等均无关 6.【答案】D 【解析】【解答】发射卫星的火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢热值较高，完全燃烧相同质量的不同燃料时，液态氢可以释放出更多的热量，ABC 不符合题意，D 符合题意故答案为：D【分析】 燃料热值是
14、指 1 千克的某种燃料完全燃烧后释放的能量。在完全燃烧相同质量的不同燃料时热值越大的燃料，释放出的热量越多7.【答案】D 【解析】【解答】解：大功率发动机必须释放很大的能量根据这个需要，选择液氢来做燃料，原因就是热值比较大，故 D 正确故选 D【分析】单位质量的某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值，燃料的热值越高，在质量相同时，完全燃烧时放出的热量越大8.【答案】D 【解析】【解答】AB、燃料的热值仅与燃料的种类有关，而与燃料的燃烧程度、质量都无关，AB 不符合题意；C、由于不确定燃料是否完全燃烧，C 不符合题意；D、热值是燃料的一种特性与燃料的质量无关，不同的物质热值一般不同，D
15、符合题意，故答案为：D。【分析】本题考查学生对热值概念的理解。热值（q ）：1 千克某种燃料完全燃烧放出的热量，叫热值。单位是：焦耳/千克。燃料的热值仅与燃料的种类有关，而与燃料的燃烧程度、质量都无关。9.【答案】D 【解析】【解答】解：燃料的热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关，A、B 、C 不符合题意， D 正确 故选 D【分析】本题主要考查了解热值的定义及其物理意义10.【 答案】B 【解析】【解答】解：比热容是物质的一种特性，各种物质都有自己的比热，某种物质的比热容和其质量、体积、温度无关，所以一瓶酒精用去三分之二，剩下的酒精的比热容不变；燃料的热值是燃料的
16、一种特性，与燃料的质量、温度和体积无关，所以一瓶酒精用去三分之二，剩下的酒精的热值不变；因为质量与物质的多少有关，因此一瓶酒精用去三分之二，剩下的酒精的质量为原来的三分之一。故选 B。【分析】比热容是物质的特性，仅与物质的种类和所处的状态有关，而与物体的温度、质量和体积无关；热值是燃料的特性，其大小仅与燃料的种类有关，而与燃料的质量和燃烧程度无关；质量与物质的多少有关。二、填空题11.【 答案】3 ；675 【解析】【解答】解：（1）百公里油耗为 8L，所以汽车通过 50km 的路程所消耗的汽油是4L，即 4dm3=0.004m3；据 = 可知：m=V=0.75103kg/m30.004m3=
17、3kg；（2 ）此时燃烧 3kg 汽油所释放的热量是：Q=mq=4.5107J/kg3kg=1.35108J发动机的效率为 25%，所以据 = 可得：W 有 =W 总 =1.35108J25%=3.375107J；据 W=Fs 可知：F= = =675N；故答案为：（1）3；（2 ）675【分析】（1）知道此时汽油的密度和汽油的体积，据密度公式计算出汽油的质量即可；（2 ）据发动机的效率计算出有用功，再据公式 W=FS 可以计算出牵引力 F12.【 答案】热值；不变 【解析】【解答】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；热值是燃料的一种特性，与质量的
18、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【分析】本题考查学生对热值概念的理解。热值（q ）：1 千克某种燃料完全燃烧放出的热量，叫热值。单位是：焦耳/千克。热值是燃料的一种特性，与质量的大小无关.13.【 答案】710 7；等于 【解析】【解答】完全燃烧 0.5kg 氢气放出的热量：Q=mq=0.5kg1.410 8J/kg=7107J，因为燃料的热值是燃料的属性，不会随着质量的改变而改变，一罐氢气用去了一半后，剩余氢气的热值不变，仍为 1.4108J/kg.【分析】根据公式 Q=mq 代入数值计算可求解完全燃烧 0.5kg 氢气放出的热量。另外因为燃料的热值
19、是燃料的属性，不会随着质量的改变而改变，所以热值不变.14.【 答案】1.210 7；不变 【解析】【解答】(1)由 Q 放 mq 可得，干木柴的热值： q 1.210 7J/kg；(2)用掉一半后 ,干木柴的热值仍为 1.2107J/kg.故答案为：1.210 7；不变.【分析】由 Q 放 mq 可得燃料的热值；热值是燃料的特性,其大小与燃料的质量无关.15.【 答案】热值 【解析】【解答】解：在同等条件下，包含质量相同，“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：热值【分析】1kg 某种燃料完全燃烧放出的热量，叫这种燃料的热值三、解答题16.【 答案】
20、25 kg 【解析】【解答】完全燃烧 10 千克的焦碳所放出的热量：Q=mq 焦炭 =10kg3.0107J/kg=3.0108J放出同样多的热量需要完全燃烧的木柴质量：根据 Q=mq 木柴 ， m= = = 25 kg 。【分析】一要从表中找出有效信息，二是找出两个物理过程中的相等量，即放出相同的热量，从而建立联系进行解题。本题考查的是燃料的热值。四、实验探究题17.【 答案】（1）质量；温度（2 ）煤油（3 ）偏小；煤油和菜籽油不一定完全燃烧，且有热量的损失 【解析】【解答】解：（1）由于两杯水吸收的热量（ Q 吸 =cmt）与升高的温度和水的质量有关，本实验要通过水温度升高的多少反应吸收
21、的热量多少，要让两杯水的质量相同，所以在实验中应控制水的质量、水的初温相等，另外还要燃料的质量、火焰的大小相同；（2 ）由表中数据可知，在相同时间内甲杯中的水温度升高的快，甲杯水吸收的热量多，煤油的热值较大；（3）由于煤油和菜籽油不一定完全燃烧，并且有热量的散失，据计算出煤油和菜籽油的热值他的计算结果偏小故答案为：（1）质量；温度；（ 2）煤油；（3）偏小； 煤油和菜籽油不一定完全燃烧，且有热量的损失 【分析】（1）由于燃料的热值不能直接测量，所以通过水温升高的值来体现；同样质量的水，水温度升高的值大的说明吸收的热量多，也就说明燃料燃烧放出的热量多，燃料的热值大，据此分析回答；（2）观察表中数
22、据，通过两杯水温度升高的多少，得出水吸收的热量多少，从而得出谁的热值较大；（3）考虑到热损失、燃料能否完全燃烧，由此计算出煤油和菜籽油的热值也是不可靠的五、综合题18.【 答案】（1）不同；多（2 ）不变；热值 【解析】【解答】解：（1 ）由表格中数据可知，完全燃烧质量相同的木柴、焦炭、木炭放出的热量不同；对于同一种燃料，质量越大，完全燃烧所释放的热量越多；（2 ）对于同一种燃料，完全燃烧放出的热量与燃料的质量成正比，即放出热量与质量的比值不变；物理学中用热值表示燃料的这一特性故答案为：（1）不同；多；（ 2）不变；热值【分析】（1）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
23、料的一种特性；（2 ）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、放出热量的多少以及燃烧温度的高低等均无关19.【 答案】（1）解：根据串联电路的特点可得：V 1 测的是总电压：UV1=U1+U2+U3=12V，V 2 测的是 R2 与 R3 的电压：U V2=U2+U3=9V，V 3 测的是 R2 与 R1 的电压：UV3=U2+U1=7V，解得：U 1=3V；U 2=4V；U 3=5V（2 ）解：牵引力做的功：W=Fs=fs=3.010 3N5.6103m=1.68107J；由 =m/V 可得，燃油的质量：m=V=0.810 3kg/m31.510-3m3=1.2；
24、完全燃烧放出的热量：Q 放 =mq=1.24107J/kg=4.8107J；该专用车的热机效率：=W/Q100%=1.6810 7J/4.8107J100%=35% 【解析】【解答】（1）根据电路图可知，三个电阻串联，电压表 V1 测量电源电压，电压表 V2 测量 R2、 R3 两端电压，电压表 V3 测量 R1、R 2 两端电压，列式进行计算；（2 ）根据热机的效率公式 =W/Q100%进行计算.故答案为：（1）U 1=3V；U 2=4V；U 3=5V.（2 ）35%【分析】（1）电压表 V1 测量电源电压，电压表 V2 测量 R2、R 3 两端电压，电压表 V3 测量R1、R 2 两端电压，三个电阻串联，根据电压表的作用进行计算；（2 ）热机的效率等于转化为机械能的那部分能量与燃料燃烧释放的总能量的比值，分别计算牵引力做的功和完全燃烧放出的热量进行计算.