九年级物理上册23热机效率练习题专项练习 新版教科版2.docx
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九年级物理上册23热机效率练习题专项练习 新版教科版2.docx
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九年级物理上册23热机效率练习题专项练习新版教科版2
2.3热机效率
一、单选题
1.2016年10月17日,我国长征二号F运载火箭成功地将神舟十一号载人飞船送向太空.火箭燃料中有液态氢,液态氢常作为燃料,是因为液态氢具有( )
A. 含有较多的热量
B. 较小的密度
C. 较大的比热容
D. 较大的热值
2.关于热机的效率,下列说法中正确的是( )
A. 热机做的有用功越多,热机效率一定高
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. 以上说法都不对
3.(2016•荆门)下列现象的解释错误的是( )
A. 水难压缩是由于分子间存在斥力
B. 把煤磨成煤粉燃烧能提高燃料利用率是由于其热值变大
C. 家用“暖气”用水作介质是利用水的比热容大
D. 糖放入热水中很快变甜是由于温度越高,分子运动越快
4.今年9月15日,中国在酒泉卫星发射中心用长征二号F﹣T2火箭将天宫二号空间实验室发射升空.“长征二号F﹣T2”运载火箭采用液态氢做为燃料,原因是液态氢具有( )
A. 较大的比热容
B. 较低的沸点
C. 较大的热值
D. 较高的凝固点
5.关于热机,下列说法中正确的是( )
A. 效率越高的热机功率也越大
B. 热机所用燃料的化学能转化成的内能越多,效率越高
C. 寒冷的冬天,晚上要把热机水箱中的水放掉是为了防止水箱被冻裂
D. 使用热值高的燃料可提高热机的效率
6.热机的效率较低,为了提高热机的效率,你认为下列方法目前不可能实现的是( )
A. 尽量减少因克服摩擦力而额外消耗的能量
B. 尽量使燃料充分燃烧
C. 想办法把燃料放出的热量全部用来做有用功
D. 尽量减少各种热损失
7.依据你所学的热学知识,下列说法正确的是( )
A. 炽热的铁水具有内能,冰冷的铁块不具有内能
B. 物体吸收热量,温度不一定升高
C. 汽车发动机用水做冷却物质,是因为水的比热容比较小
D. 天然气燃烧越充分,其热值越大
8.汽油机飞轮转速是3600r/min,在1s内汽油机内能转化为机械能的次数及完成的冲程个数为( )
A. 15次,60个
B. 18次,120个
C. 30次,120个
D. 900次,30个
9.下列说法正确的是( )
A. 比热容与物体吸收或放出的热量有关
B. 热值与燃料的燃烧情况有关
C. 使燃料燃烧更充分,可以增大热值
D. 使燃料燃烧更充分,可以提高热机效率
10.煤炭是一种重要能源。
区别优劣煤质最科学的办法是检测下列哪个物理量( )
A. 比热容 B. 密度 C. 热值 D. 温度
11.一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
12.今年南京雾霾较严重.二氧化物传感器能用于雾霾浓度的检测,它的原理是其电阻随雾霾浓度的增大而减小.若将二氧化物传感器接入如图所示的电路中,当二氧化物传感器所处空间的雾霾浓度增大时,电压表示数U与电流表示数I发生变化,其中正确的是( )
A. U变小,I变小
B. U变大,I变大
C. U变小,I变大
D. U变大,I变小
13.下列说法中正确的是( )
A. 5g汽油比2kg汽油的热值少
B. 比热容是物质的一种特性,与物质的种类与状态无
C. 温度低于0℃的物体不具有内能 D. 在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变
14.关于热机的效率,下列说法中正确的是( )
A. 热机做的有用功越多,效率一定越高
B. 热机消耗的燃料越少,效率一定越高
C. 热机做一定的有用功,消耗的燃料越少,效率一定越高
D. 热机做功越快,效率一定越高
二、填空题
15.世界上真有绝对安全的通信吗?
有,那就是量子通信,2016年8月16日,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星墨子号发射升空,如图所示,火箭使用的燃料主要是液态氢这是利用了氢燃料________的特点,火箭发射升空时燃料燃烧的________能转化为火箭的________能.
16.在“比较不同燃料热值”的实验中,小明利用与图示完全相同的两套实验装置,分别在燃烧皿中放入质量相同的燃料甲和燃料乙,点燃后对质量都为100g和初温都为20℃的水加热燃烧相同时间后,用甲加热后的水温度为30℃,另一杯水温度为24℃.实验中通过比较________(加热时间/水升高的温度)来比较水吸收的热量的.此过程水的内能________(增大/减小),用甲加热的水吸收的热量为________J,此时________(能/不能)说明甲的热值较大.水的比热容为4.2×103J/(kg•℃).
17.在夏季雨天的一次闪电中,若带电云层与地面间电压为3×109V时发生雷击,放电电流为5×106A,放电时间为4×10﹣6s,则释放________ J的电能.若这些电能全部转化为内能,这相当于质量为________ kg的煤完全燃烧释放的能量.(q煤=3×107J/kg)
18.奇瑞汽车是芜湖本土品牌,汽车汽油机工作时,在做功冲程中,将________ 能转化________ 能.热机使用效率往往不高,请你写出一条提高热机效率的建议:
________ .
19.如图所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花,快速压下活塞,可观察到棉花着火燃烧.这与四冲程汽油机的________冲程的能量转化相同.某台汽油机飞轮的转速为2400r/min,在1s内,汽油机完成________个工作循环.
20.如图所示是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,从图中可看出A燃料的热值________(选填:
“大于”、“小于”或“等于”)B燃料的热值,在标准大气压下,若一定质量的B燃料完全燃烧释放的热量为4.9×106J,其中有60%的热量被质量为10kg、初始温度为38℃的水吸收,c水=4.2×103J/(kg•℃),则水的温度将升高到________℃.
三、解答题
21.为响应节能减排,低碳出行,如图是王辉家购置的新型能源轿车.假期全家驾车从商丘到洛阳游玩,爱思考的王辉不仅收集了如下所示的相关数据,还记录了轿车在公路上行驶全程所用的时间为5h(按匀速行驶计算),天然气热值为4×107J/m3.求:
轿车质量(kg)
1200
每个车轮与地面接触面积(m2)
0.05
商丘到洛阳距离(km)
332
行车15km耗天然气(m3)
1
匀速行驶时牵引力(N)
2000
(1)轿车(空载)停放在水平地面上时对地面的压强为多少?
(g取10N/kg)
(2)轿车行驶过程中牵引力做功的功率约是多少?
(3)该轿车理论上的效率约是多少?
(4)请你指出该款轿车的优缺点(各列举一条).
22. 右表是小明家电热水壶的铭牌。
使用该电热器将1Kg水从20℃加热到100℃,正常工作情况下,实际用时7分钟,求
(1)水吸收的热量是多少?
如果这些热量由热值为4.2×107J/kg的煤气获得,至少要燃烧多少kg煤气?
(2)电热水壶加热水的效率。
〔c水=4.2×103J/(kg·℃)〕
四、实验探究题
23.如图甲所示,A,B,C,三个实验装置完全相同,燃料的质量都为10g,烧杯内液体的初温、质量都相同,请你解答下列问题.
(1)实验时应按照________的顺序组装器材(选填“自上而下”或“自下而上”);
(2)比较不同燃料的热值应选择________两个装置(选填装置序号),当燃料完全燃烧时,通过比较________来比较不同燃料热值的大小.
(3)图乙是根据比较不同物质比热容的实验数据绘制的图象,若烧杯内的液体分别是水和食用油,已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),则食用油的比热容是________.
五、综合题
24.以汽油为燃料的观光汽车沿某盘山公路以36km/h的速度匀速行驶,经过15min从山脚到达山顶;汽车上山时沿路面获得的牵引力恒为9.2×103N.已知汽油完全燃烧释放的热量转化为汽车牵引力做功的效率为30%,汽油热值q=4.6×107J/kg,求:
(1)汽车上山时牵引力的功率;
(2)从山脚到山顶汽车发动机做的功;
(3)汽车从山脚到山顶消耗汽油的质量.
25.一辆氢气动力试验汽车10min内在平直路面上匀速行驶了1.2×104m,消耗了0.15kg的氢气.此过程中汽车发动机产生的牵引力为1.0×103N(氢气的热值取1.4×108J/kg).则:
(1)氢气燃烧产生的热量;
(2)汽车的牵引力做的功;
(3)汽车发动机的效率.
26.天然气灶烧水,燃烧0.5m3的天然气,使100kg的水从20℃升高到70℃.(水的比热容为c=4.2×103J/(kg•℃),天然气的热值为q=7.0×107J/m3).求:
(1)水吸收的热量Q吸;
(2)0.5m3天然气完全燃烧放出的热量Q放;
(3)燃气灶的效率η.
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】D
2.【答案】D
3.【答案】B
4.【答案】C
5.【答案】C
6.【答案】C
7.【答案】B
8.【答案】C
9.【答案】D
10.【答案】C
11.【答案】D
12.【答案】B
13.【答案】D
14.【答案】C
二、填空题
15.【答案】热值大;化学;机械
16.【答案】水升高的温度;增大;4.2×103;不能
17.【答案】6×1010 ;2000
18.【答案】内;机械;使燃料充分燃烧
19.【答案】压缩;20
20.【答案】小于;100℃
三、解答题
21.【答案】解:
(1)轿车对水平地面的压力:
F=G=mg=1200kg×10N/kg=1.2×104N;
轿车对水平地面的压强:
p=
=6×104pa;
(2)轿车牵引力做的功:
W=Fs=2000N×332×103m=6.64×108J;
牵引力做功的功率:
P=
=3.7×104W;
(3)根据表格数据可知,行车15km耗天然气1m3,
则从商丘到洛阳消耗天然气的体积V=
m3,
天然气放出的热量Q放=Vq=
m3×4×107J/m3≈8.9×108J,
轿车的效率η=
≈74.6%.
(4)通过前面的计算可知,该汽车的能源利用率高;该汽车使用天然气,燃烧天然气也会带来环境污染(合理即可).
答:
(1)轿车(空载)停放在水平地面上时对地面的压强为6×104pa;
(2)轿车行驶过程中牵引力做功的功率约是3.7×104W;
(3)该轿车理论上的效率约是74.6%;
(4)优点:
能源利用率高;缺点:
会带来环境污染.
22.【答案】解:
(1)水吸收的热量:
Q吸=cm(t-t0)
=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(100℃-20℃)
=3.36×105J;
由题意可知,Q放=Q吸=3.36×105J,
由Q放=mq可得,需要燃烧的煤气质量:
m′=
=0.008kg;
(2)电热水壶正常工作时的功率为1000W,工作7min消耗的电能:
W=Pt=1000W×7×60s=4.2×105J,
电热水壶的效率:
η=
×100%=80%.
四、实验探究题
23.【答案】
(1)自下而上
(2)BC;温度计示数的变化
(3)2.1×103J/(kg•℃)
五、综合题
24.【答案】
(1)解:
汽车行驶的速度
,
汽车上山时牵引力的功率:
答:
汽车上山时牵引力的功率为9.2×104W
(2)解:
从山脚到山顶的时间
,
由
可得牵引力所做的功:
答:
从山脚到山顶汽车发动机做的功为8.28×107J
(3)解:
由
得汽油完全燃烧放出的热量:
,
由
得消耗汽油的质量:
答:
汽车从山脚到山顶消耗汽油的质量为6kg
25.【答案】
(1)解:
氢气完全燃烧放出的热量:
Q放=mq=0.15kg×1.4×108J/kg=2.1×107J
(2)解:
牵引力所做的功:
W=F牵s=1.0×103N×1.2×104m=1.2×107J
(3)解:
汽车发动机的效率:
η=
=
×100%≈57.1%
26.【答案】
(1)解:
水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×(70℃﹣20℃)=2.1×107J
(2)解:
天然气完全燃烧放出的热量:
Q放=Vq=0.5m3×7.0×107J/m3=3.5×107J
(3)解:
燃气灶的效率:
η=
×100%=
×100%=60%
3.1电现象
一、单选题
1.用塑料梳子在干燥的头发上梳几下,梳子上会带电,经检验梳子带的是负电荷.下列说法中正确的是( )
A. 梳子得到了一些电子 B. 梳子失去了一些电子
C. 梳子失去了一些原子核
D. 摩擦创造了电荷
2.三只轻质球分别用丝线悬挂着,其中任意两只球靠近时都互相吸引,则下列结论正确的是()
A. 三球都带电
B. 有两个球带同种电荷,第三个球不带电
C. 只有一个球带电
D. 有两个球带异种电荷,第三个球不带电
3.下列现象中,由于摩擦起电造成的是( )
A. 演奏二胡时,琴弓的弓毛与琴弦摩擦产生声音
B. 冬天感到手冷时,双手摩擦会使手变暖和
C. 在干燥的天气里脱毛衣,会听到轻微的噼啪声
D. 把钢针沿磁体摩擦几下,钢针就能吸引铁屑
4.如图所示,取两个相同的验电器A和B,使A带负电,B不带电,用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来.下列说法正确的是( )
A. B中正电荷通过金属棒流向A,A金属箔的张角减小
B. A中的自由电子通过金属棒流向B,B金属箔的张角增大
C. A中负电荷通过金属棒流向B,B中正电荷通过金属棒流向A
D. 金属棒中瞬间电流的方向从A流向B,B金属箔的张角增大
5.用毛皮摩擦过的橡胶棒吸引轻小纸屑后,有纸屑又很快飞开的原因是( )
A. 纸屑不带电,所以不能被橡胶棒吸引
B. 纸屑质量太小,不能带电
C. 纸屑带了正电荷同种电荷互相排斥
D. 纸屑带了负电荷,同种电荷互相排斥
6.下列设备应用到的物理知识解释错误的是
A. 声纳系统——利用回声定位原理
B. 电视遥控器——利用红外线实现电视机的遥控
C. 验电器——两片金属箔带异种电荷而互相吸引
D. 验钞器——紫外线使钞票上的荧光物质发光
7.下列说法中,正确的是( )
A. 用丝绸摩擦过的玻璃棒带负电
B. 在金属导体中自由电子定向移动的方向与电流方向相反
C. 带负电的橡胶棒靠近通草球时,能将其吸引过来,则通草球一定带正电
D. 接有电源的电路中一定有电流流过
8.如图所示,是四个通电小球,相互作用的情况示意图,其中小球A与毛皮摩擦过的橡胶棒靠近时相互排斥,那么,关于D球的带电情况是( )
A. 带正电 B. 带正电或不带电 C. 带负电 D. 带负电或不带电
9.(2016•广西)三个悬挂着的轻质带电小球,相互作用情况如图所示,那么甲、乙、丙的带电情况( )
A. 甲、乙球带异种电荷
B. 乙、丙球带同种电荷
C. 如果甲球带正电荷,则丙球带负电荷
D. 如果甲球带正电荷,则丙球带正电荷
10.下列说法中正确的是( )
A. 电路两端只要有电压,就一定有电流 B. 某电路中只要有电流通过,电路中一定有电源
C. 有电源必定有电压,有了电压必定有电流 D. 电流的存在使得电路中出现电压,从而形成电源
11.下列对物质世界的认识中正确的是( )
A. 太阳是宇宙的中心
B. 用摩擦的方法可以创造电荷
C. 原子是不可再分的最小粒子
D. 香气扑鼻可以作为分子运动的证据
12.如图所示,取两个相同的验电器A和B,使A带负电,B不带电,用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来.下列说法正确的是( )
A. B中正电荷通过金属棒流向A,A金属箔的张角减小
B. A中负电荷通过金属棒流向B,B中正电荷通过金属棒流向A
C. A中的自由电子通过金属棒流向B,B金属箔的张角增大
D. 金属棒中瞬间电流的方向从A流向B,B金属箔的张角不变
13.人类对原子结构的认识始于对静电现象的研究,下列有关说法中正确的是( )
A. 摩擦起电创造了电荷
B. 自然界只存在正、负两种电荷
C. 同种电荷相吸引,异种电荷相排斥
D. 从静电现象认识到原子核是可分的
14.如图甲所示,验电器A带负电,B不带电.用带有绝缘柄的金属棒把验电器A、B两金属球连接起来的瞬间(如图乙所示),金属棒中( )
A. 电子移动的方向由A到B
B. 电流方向由A到B
C. 有电流但方向无法确定
D. 始终无电流
15.(2017•益阳)如图所示的电路中,闭合开关s1、s2,电流表、灯泡L1和L2均能正常工作.则下列说法正确的是( )
A. 开关s1闭合,s2断开,电源外部电流流向为a→b→c→d
B. 开关s1、s2都闭合,灯泡L1和L2并联
C. 开关s1、s2都闭合,通过灯泡L1的电流一定大于通过灯泡L2的电流
D. 闭合s1、s2中任意一个开关,都会有灯泡发光
二、填空题
16.验电器是利用________的原理工作的.
17.电源都有正负两个极,在电源的外部,电流从电源的________极流出,通过用电器,从电源的________极回到电源;在电源内部,电流由电源的________极流向________极.
18.一节新干电池的电压为________V,电路中要形成持续的电流,除了要有电源,电路还必须处于________状态,实验用电灯泡正常工作时的电流约为0.2A=________mA。
19.电扇使用一段时间后,扇叶很容易沾上灰尘,这是因为扇叶转动过程中与空气摩擦带上了________,从而________轻小灰尘的缘故.
20.(2016•连云港)条形磁体下方的小磁针静止时如图所示,则条形磁体的右端为________极,与丝绸摩擦过的玻璃棒相互吸引的带电体,一定与毛皮摩擦过的橡胶棒相________.
21.用毛皮摩擦过的橡胶棒触碰验电器,发现金属箔片张开,这说明橡胶棒带________ .此时橡胶棒可以________ 轻小物体.
三、解答题
22.把电留住:
儿子:
爸爸,电灯为什么要用两根线?
爸爸:
一根来电,一根还要让电回去.
儿子:
那把这一根剪断,只让电来,不让它回去,咱家就再也不会停电了.儿子的设想能成立吗?
为什么?
23.物体由于带电(静电),会给我们的日常生活带来有利和有害两方面,请你就此举出两个例子(无论有利或有害都可以).
四、实验探究题
24.为了研究“电荷间相互作用的规律”及“电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关”,小聪将一个带正电的物体Q固定在绝缘支架上,然后将挂在丝线上的带正电的小球分别悬挂在A、B、C处,从而比较带电小球所受作用力的大小(如图所示)
(1)带电小球所受作用力的大小是通过________显示出来的.
(2)根据实验现象,结合实验研究的目的,你可以得出如下两条结论:
①________ ②________.
五、综合题
25.电学课中,老师曾讲过“水果电池”,激发了同学们的探究热情.
(1)小欢把铜片和锌片插入柠檬中,再连上电压表,她惊喜地发现电压表转动起来了(如图1).则柠檬电池外部的电流方向是从________ 经过电压表流向________
(2)小刚把两个水果电池串联起来,再用电压表测量电压.示数如图2.则电压为________
(3)你认为影响水果电池电压的因素可能有哪些?
试写出两条.________
26.阅读短文,回答各题
神奇的静电
图中人的头发为什么会竖起来?
请去中国科技馆“探索与发展”展区体验一下静电的美妙与神奇,然后沿着科学家们探索的足迹,展开自己的科学探索之旅,体会其中所蕴含的科学精神、思想和方法.
在干燥和多风的秋天,人们常常会碰到这种现象:
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