14.2热机的效率
一、单选题
1．已知汽油的热值为J/kg。1kg的汽油燃烧一半后，剩下汽油的热值为（ ）
A．J/kg B．J/kg C．J/kg D．J/kg
2．当加满95号的汽车由佛山开到珠海后剩了半箱油，剩下油的质量、密度、比热容和热值的情况是（ ）
A．质量、密度、比热容和热值均保持不变 B．密度变为原来的一半，比热容和热值不变
C．热值变为原来的一半，密度和比热容不变 D．质量变为原来的一半，比热容和热值不变
3．建水烧豆腐是云南省建水县的传统特色小吃，《舌尖上的中国》提及后，名声大振，遍及滇南城乡，有关烧豆腐过程中的物理知识说法正确的是（ ）
A．刚从冰箱保鲜室取出的豆腐没有内能
B．烧豆腐的香气浓度与豆腐的温度无关
C．烧豆腐是通过热传递的方式改变豆腐内能的
D．烧豆腐时木炭加入过多会导致木炭热值变小
4．南海海底蕴藏有丰富的一种俗称“可燃冰”的冰状天然气水合物资源，能源总量达到全国石油总量的，燃烧可燃冰释放出的能量与天然气相当，则“可燃冰”（ ）
A．具有较大的比热容 B．有较大的热值
C．具有较大的内能 D．具有较大的化学能
5．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
6．甲、乙两台汽油机，甲汽油机的效率为30%，乙汽油机的效率为20%，则下列说法正确的是（ ）
A．甲汽油机做的功比乙汽油机做的功多
B．甲汽油机的功率比乙汽油机的功率大
C．在相同的时间内甲汽油机燃烧的汽油比乙汽油机的多
D．在消耗相同的汽油时，甲汽油机做的有用功比乙汽油机多
7．关于图中所示的热现象，说法正确的是（ ）
A．图甲是探究海波熔化时温度的变化规律实验装置，安装器材应按照自上而下的顺序
B．图乙中，将炙热的铁水浇在冰块上，炙热的铁水具有内能，冰冷的冰块没有内能
C．图丙所示实验，能量转化与汽油机做功冲程相同，都是机械能转化为内能
D．图丁说明：在热机的能量损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施
8．小明家在郊外野餐时，用酒精炉子将2kg初温为20℃的水烧开，消耗了80g的酒精。下列相关说法正确的是[当地大气压为标准大气压，酒精的热值为3.0×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）]（ ）
A．随着水温度的升高水的比热容逐渐变大
B．水沸腾以后继续加热温度不断升高
C．整个过程中水吸收的热量为8.4×105J
D．酒精炉子烧水的效率为28%
9．汽车发动机一般都是汽油机，某汽车汽油机的能量流向图如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．为了提高热机效率不应使用水冷却
B．减少汽油机部件的摩擦可以提高热机效率
C．该汽油机的能量利用率为33%
D．增加废气带走的热量可以提高热机效率
10．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，，，，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
C．消耗的煤油完全燃烧放出的热量为
D．酒精灯加热的效率为28%
二、填空题
11．中国新一代火箭长征9号运载火箭亮相，性能不输美俄现役火箭，当之无愧是超级火箭，用氢做燃料是因为氢的热值 （选填“较大”或“较小”）；升空时是将 能转化为机械能。
12．氢能源具有来源广、热值高、无污染等优点。氢气的热值为14.3×107 J/kg，完全燃烧0.2kg的氢气可放出 J的热量；若一罐氢气用去了一半，则剩余氢气的密度 （变大/变小/不变），热值 （变大/变小/不变）。
13．为了节能减排，市政府要求推广使用天然气，天然气燃烧时，将化学能能转化为 ，小王将质量为5 kg、温度为20 ℃的水烧开（在1标准大气压下），至少需要燃烧 kg的天然气[c=4.2×103 J/（kg·℃），q天然气=4.2×107 J/kg]．
14．细心的小华发现有行驶的小汽车经过身旁时，往往能闻到一股汽油味，这属于 现象。某品牌汽车行驶100km耗油7kg，这些汽油完全燃烧放出的热量为 J，最多能使质量为 kg的水上升30℃。（水的比热容c=4.2×103J/（kg·℃），汽油的热值q=4.5×107J/kg）
15．为保护环境，北京冬奥会使用了氢燃料电池汽车，车在行驶时只排放水而无其它任何有害物质。氢能属于 （选填“清洁”或“非清洁”）能源；已知氢燃料汽车可实现CO2的零排放，而柴油动力汽车每燃烧1kg柴油排放的CO2约3kg。某柴油动力汽车行驶100km耗油20L，这20L柴油完全燃烧释放热量 J；若改用氢燃料汽车在同一路段行驶相同的距离可减少约 kg的CO2排放。（，）
16．如图是甲、乙两台汽油机的能量流向及比例，若将甲汽油机更换成乙汽油机，机械效率将 （选填“增大”、“减小”或“不变”，下同），散热损失的能量 ，摩擦损失的能量所占比例 。
甲汽油机能量流向及比例（单位：J） 乙汽油机能量流向及比例（单位：J）
三、实验题
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 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相同的物理量有 、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，你认为他的计算结果 （选填“可靠”或“不可靠”），因为 。
18．为比较不同燃料燃烧放热能力的差异，小明设计了如图甲、乙所示的两组对比实验，实验装置完全相同，实验中忽略热量的散失，且两种燃料燃烧时均匀放热。
（1）组装实验装置时，应该由 往 组装（前两空均选填“上”或“下”），用石棉网垫在烧杯下加热的目的是 ；
（2）实验中应该控制烧杯内水的 、质量相同，还应控制燃料的 相同，燃料燃烧完后，画出水的温度随时间变化的关系图像如图丙所示。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；
（3）假设燃料完全燃烧，则燃料1与燃料2的热值之比为 。
四、计算题
19．某太阳能热水器内盛有20℃的水50kg，在阳光照射下水温升高到60℃．试计算：
（1）在此过程中这些水吸收了多少热量？[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
（2）相当于完全燃烧多少kg的汽油放出的热量？（汽油的热值q＝3×107J/kg）
20．小新家新买了一辆小汽车．2018年国庆节他带着家人前往珠海度假，在出发前到加油站加了20L的汽油，在一段平直的高速公路上，以25m/s的速度匀速行驶，汽车发动机的牵引力为1000N，汽油的密度为0.73×103kg/m3，汽油的热值为4.6×107J/kg．
（1）所加的汽油质量为多少千克？
（2）小汽车以25m/s的速度匀速行驶时，牵引力的功率是多少？
（3）若这次旅游全程往返200km，所加的汽油也刚好用完（假设汽油能完全燃烧），求这辆小汽车发动机的热效率．
参考答案：
1．C
2．D
3．C
4．B
5．A
6．D
7．D
8．D
9．B
10．B
11． 较大 内
12． 2.86×107 变小 不变
13． 内能 0.04
14． 扩散 3.15×108 2500
15． 清洁 48
16． 增大 减小 不变
17． 烧杯中水的质量 煤油 不可靠 有一部分热量被容器和空气等吸收（或存在热损失、煤油和菜籽油不一定完全燃烧，且有热量的损失）
18． 下 上 使烧杯底部受热均匀 初温 质量 大于 4∶3
19．（1）8.4×106J；（2）0.28kg．
20．（1）14.6kg；（2）25000W；（3）29.8%
