（暑假衔接）专题05 热机的效率（知识梳理+三大考点讲练+真题演练+过关检测）2024-2025学年人教版物理八升九全程通关讲练测精编讲义

2024-2025学年人教版物理九年级全册全程通关讲练测精编讲义（暑假衔接） 专题05 热机的效率 （知识梳理+三大考点讲练+真题演练+过关检测） 1.知道热值的概念； 2.会进行热值的简单计算； 3.了解热机效率的概念以及提高热机效率的途径； 4.会进行热机效率的简单计算。 知识点01：燃料的热值 1.燃料 （1）燃料的种类 燃料是指可燃烧的物质，根据不同标准，燃料可分为不同的种类，最常见的是按其物理状态分类。 （2）燃料燃烧时能量转化 燃料在燃烧时将化学能转化为内能。 2.燃料的热值 燃料种类很多，由于其燃烧成分不同，相同质量的不同燃料完全燃烧时放出的热量不同，在物理学上用“热值”来表示燃料燃烧的放热本领。 （1）热值：某种燃料完全燃烧放出的热量，与其质量的比值叫这种燃料的热值；用“q”表示。 （2）热值单位：J/kg。 （3）热值的物理意义：一、1kg某种燃料完全燃烧放出的热量就等于该燃料的热值；二、热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小；也就是说，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。 （4）燃料燃烧放出的热量：热量：Q放 ＝qm；（Q放 是燃料放出的热量，单位是J；q是热值，单位是J/kg；m 是质量，单位是kg） 易错提醒 固体燃料、液体燃料的热值以“J/kg”为单位，而气体燃料的热值以“J/m3”为单位。因此Q放 ＝qm一般用于固体燃料和液体燃料放热的计算；Q放 ＝Vq一般用于气体燃料放出热值的计算，其中V为气体燃料的体积。 （5）对燃料热值的透析 热值是燃料的一种固有性质 热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小；也就是说，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关 对完全燃烧的理解 对于热值的概念，要注重理解三个关键词：“1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”。1kg是指燃料的质量，如果燃料的质量不是1kg，那么该燃料完全燃烧放出的热量就不等于热值的数值；某种燃料是指热值与燃料的种类有关；完全燃烧意思是燃料要完全烧尽，否则1kg燃料燃烧过程中，化学能转变成内能就不是该热值所确定的值 热值的作用 燃料热值的高低是衡量燃料优劣的主要指标 易错提醒 （1）不是任何物质都有热值。热值是燃料的固有性质，如石块、铁块等非燃料物质没有热值； （2）只有燃料放热时，才能用Q放 ＝qm或Q放 ＝Vq进行计算，不要将其与温度降低时的放热公式Q放=cm△t混淆。 常用燃料的热值 见下表： 2.热机的效率 （1）燃料的有效利用：用煤气灶、锅炉、煤炉等烧水时，燃料不能完全燃烧利用，具体原因是多样的。例如，燃料不能完全燃烧而损失了一部分能量，装水的容器吸收了一部分能量、灶体本身也会吸收一部分能量，高温的烟气带走了一部分能量，还有一部分能量直接散失掉了，水吸收的热量只占燃料燃烧放出热量的一部分，只有水吸收的热量才是有效利用的部分。如图所示： （2）锅炉的效率 1）锅炉是利用燃料或其他热源把水加热成热水或蒸汽的设备。锅炉包括锅和炉两部分，锅是指盛水的容器，炉是燃料燃烧的装置。 2）提高锅炉燃料利用率的途径：一、让燃料尽可能充分燃烧，如将煤研磨成粉状，加大进风量等；二、减少热量损失，如加大有效受热面积等。 （3）内燃机中热量燃烧的能量流向图 （4）热机效率 1）定义：用来做有用功的热量与燃料完全燃烧放出的热量的比值。 2）计算公式： 对热机而言，其中用来做有用功的能量Q有用等于热机对外的有用功W有用，故热机的效率公式又可写成：。 3）物理意义：热机的效率表示使用热机时对燃料的利用率的高低，因此热机的效率是热机性能的一个重要指标。 4）常见热机效率：蒸汽机6%-15%，汽油机20%-30%，柴油机30%-45%。 易错提醒 热机效率总小于1的原因 因为热机中用于做有用功的能量只是燃料完全燃烧所放出的总能量的一部分，由于各种能量的损失和燃烧条件的限制，这部分能量一定小于完全燃烧放出总能量，所以有用功的能量与燃烧放出的总能量的比值必然小于1，即热机的效率一定小于1。 （5）提高热机效率的主要途径 ①改善燃烧的条件，使燃料尽可能充分燃烧（将煤磨成煤粉，用空气吹进炉膛，使之更充分燃烧）； ②减少各种热量损失（I. 加大受热面积，以减少烟尘废气带走的热量；II. 使用较好的保温材料，减少热损失）； ③在热机设计和制造上，采用先进的技术； ④保障良好的润滑，减少机械摩擦。 废弃能量的利用 在热机的能量损失中，废气带走的能量最多，所以设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的主要措施。例如，人们将发电厂蒸汽轮机排除的废气送入热电站进行供热，将废气中的能量甲乙利用，大大提高了热量的利用率。 考点01：有关热机的计算 【典例精讲01】（2023秋•榆树市期中）某单缸四冲程汽油机的转速是600r/min，则下列说法正确的是（　　） A．1min内燃机对外做了600次功 B．1s内完成了10个工作循环 C．燃气做一次功的时间间隔是0.2s D．1s内活塞共来回20次 【变式训练1-1】（2022秋•兴平市期末）如图所示是某单缸四冲程汽油机的工作示意图。下列说法正确的是（　　） A．一个工作循环的正确顺序是：丁、丙、甲、乙 B．热机常用水做冷却剂，是因为水的沸点高 C．丙图冲程是做功冲程，主要将内能转化为机械能 D．若飞轮的转速为1800r/min，则该汽油机每秒做功30次 【变式训练1-2】（2023秋•站前区校级期中）一台单缸四冲程汽油机飞轮转速是1200r/min，它在每秒钟内做了 　次功，做功冲程工作时，推动活塞一次做功1500J，那么，这台汽油机的功率为 　 　kW。 【变式训练1-3】（2023秋•东坡区校级期中）内燃机的一个工作循环有四个冲程，图中表示的是其中的 　 　 冲程。某小型单缸四冲程汽油机飞轮的转速为2400r/min，该汽油机每秒完成 　 个工作循环。 考点02：燃料的热值及其计算 【典例精讲02】（2024•连云港）下列关于燃料的热值说法正确的是（　　） A．燃料燃烧越充分，其热值越大 B．燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量越少 C．一瓶酒精用去三分之一，剩余酒精的热值将减小 D．焦炭的热值是3.0×107J/kg，完全燃烧1kg焦炭能放出3.0×107J的热量 【变式训练2-1】（2023•红山区校级三模）下列说法中正确的是（　　） A．把一瓶柴油倒去一半，则剩下的柴油比热容变小 B．热传递中，温度总是从内能大的物体传递给内能小的物体 C．在柴油机的压缩冲程中，机械能转化为柴油和空气混合物的内能 D．燃料燃烧得很充分，它的热值也不变 【变式训练2-2】（2024•重庆模拟）悦悦是一名跑步健将，参加一次长跑身体消耗的能量约为8.8×106J，这些能量相当于完全燃烧 　 　m3的天然气；若这些天然气完全燃烧放出的热量有42%被水吸收，则在标准大气压下这些热量可将10kg初温为20℃的水温度升高 　 　℃。[， ]。 【变式训练2-3】（2023秋•大田县期中）“页岩气”是蕴藏在岩层中的天然气，因其 　 　（选填“比热容”或“热值”）较大，被誉为未来的能源“明星”；完全燃烧0.1m3天然气可放出 　 　J的热量。（q天然气＝3.2×107J/m3） 考点03：热机的效率 【典例精讲03】（2024•宿城区二模）下列说法正确的是（　　） A．在热传递过程中，能量也可能从内能少的物体转移到内能多的物体 B．物体吸收热量，其温度一定升高 C．冰熔化过程中温度保持不变，所以内能不变 D．内燃机消耗的燃料越多，其效率越高 【变式训练3-1】（2023秋•南海区校级期中） 汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是（　　） A．甲图中汽油机的燃料燃烧得不充分，就会降低燃料的热值 B．甲图是压缩冲程 C．由乙图可知该汽油机的效率是30% D．由乙图可知，在热机的能量损失中，机械能散热耗能最多 【变式训练3-2】（2024•新华区校级四模）如图甲所示是内燃机的 　 　冲程；在图乙、丙两个演示实验中与图甲能量转化情况相同的是图 　 　（选填“乙”或“丙”）；若该汽油机的效率为30%，完全燃烧10kg的汽油放出的热量可以对外做功 　 　J（汽油的热值为4.6×103J/kg）。 【变式训练3-3】（2023秋•周宁县期中）“涡轮增压”是目前在各种汽油机和柴油机中采用的一项节能、提高热机功率的技术。它是利用热机排出的废气带动涡轮旋转，先将新鲜空气压缩后再送入内燃机的进气口。这样做的好处是 　 　（填“增大”或“减小”）排出废气所带走的能量，　 　（填“提高”或“降低”）内燃机的效率。 1．（2023•镇江中考真题）如图为单缸四冲程汽油机的 　 　冲程，该冲程活塞移动时，汽缸内燃料混合气体的压强变 　 　。若该汽油机转速为2400r/min，则它每分钟完成 　 　个如图所示的冲程。 2．（2023•黑龙江中考真题）某单缸四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min，则该汽油机每分钟做功 　　次。完全燃烧500g汽油放出的热量是 　 　J。（汽油的热值是4.6×107J/kg） 3．（2023•邵阳中考真题）2023年5月30日，长征二号F遥十六运载火箭搭载神舟十六号载人飞船成功发射（如图）。火箭使用一种叫做偏二甲肼的液体燃料，是因为该燃料具有较大的（　　） A．热值 B．比热容 C．密度 D．体积 4．（2023•东营中考真题）下列说法正确的是（　　） A．打扫卫生时尘土飞扬，属于扩散现象 B．天然气燃烧越充分，其热值就越大 C．炽热的铁水具有内能，冰冷的铁块也具有内能 D．楼房中的“暖气”用水作为介质，是因为水的比热容较小 5．（2024•云南中考真题）2024年5月，我国首款百公斤级车载液氢系统“赛道1000”研制成功，可助力氢能重卡突破1000公里续驶里程，这是我国将液氢应用于交通运输领域的重大技术突破（q氢＝1.4×108J/kg）。下列说法正确的是（　　） A．氢能不属于清洁能源 B．用液氢作燃料是因为液氢含有的热量多 C．完全燃烧100kg的液氢能释放1.4×1010J的热量 D．氢能重卡的热机效率可高达100% 1．（2023•东台市一模）利用图示的两套相同装置，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．两实验都需要秒表和天平 B．两实验都需保持烧杯内液体质量相等 C．两实验都需保持燃料燃烧的时间相等 D．两实验都用温度计升高的温度表示液体吸收的热量 2．（2022秋•济南期末）在跨学科实践活动中，小华调查“家用燃料的变迁与合理使用”时发现，爷爷小时候使用柴草作为家用燃料；爸爸、妈妈小时候用煤炭，年轻的时候用液化气；如今小华家使用天然气。使用天然气为家用燃料，主要是天然气的（　　） A．密度较大 B．热值较大 C．比热容较大 D．沸点较高 3．（2022秋•平定县校级期末）依据你所学的热学知识，下列说法正确的是（　　） A．天然气燃烧越充分，其热值越大 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．炽热的铁水具有内能，冰冷的铁块不具有内能 4．（2023秋•旌阳区校级期中）为预防新型冠状病毒，公共场所的扶手可用75%的酒精进行擦拭。将一瓶酒精用去三分之一，则剩余酒精的密度、比热容和热值（　　） A．都不变 B．热值不变，密度、比热容变为原来的三分之二 C．都变为原来的三分之二 D．热值变为原来的三分之二，密度、比热容不变 5．（2023秋•大观区校级期中）2023年暑假期间，安庆市滨江夜市开业。如图所示，羊肉串架在微炭火上烤的情景。关于烤羊肉串涉及的物理现象，下列说法中错误的是（　　） A．烤肉是通过热传递的方式改变其内能 B．肉温度越高，所具有的热量越多 C．木炭在燃烧的过程中，热值不变 D．很远就能闻到肉香味是说明分子在不停地做无规则运动 6．（2023•东方校级模拟）已知天然气的热值为4×107J/m3。完全燃烧0.5m3的天然气放出的热量为 　 　J，用天然气给水加热至沸腾后继续加热，水的温度将 　 　。 7．（2022秋•东营区校级期末）烈日下的海边，沙子热得烫脚，而海水却不怎么热，这是由于海水的比热容 　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）沙子的比热容而造成的。火箭的燃料用了液态氢是因为液态氢的 　 　比较大。 8．（2023秋•新沂市期中）“烧烤”是年轻人喜欢的一种美食。食物烤熟是通过 　 　的方式改变其内能的，木炭在燃烧过程中热值 　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 9．（2023•沈阳模拟）班级厨艺展示活动中，用煤气炉烹饪食物主要是通过 　 　（填“做功”或“热传递”）的方式增大食物的内能。现场香气四溢属于 　 　现象，表明分子在不停地做无规则的运动。活动结束，剩余煤气的热值 　 　（填“变大”“变小”或“不变”）。 10．（2023秋•潢川县校级月考）天然气已经被广泛利用，完全燃烧0.07m3天然气释放的热量为2.8×106J，则天然气的热值为 　 　J/m3。 11．（2023春•南明区校级月考）如图所示，甲、乙、丙三个实验装置完全相同，燃料的质量都为10g，烧杯内液体的质量都相同。 （1）比较不同燃料的热值应选择 　 　两个装置，比较不同物质的比热容应选择 　 　两个装置（选填装置序号甲、乙、丙），选择的理由是我们物理中研究问题常用到的一种方法是 　 　法。 （2）在“比较不同燃料的热值”的实验中，通过观察温度计 　 　比较燃料燃烧放出热量的多少，这种研究问题的方法叫做 　 　法。 （3）若根据实验数据算出了水吸收的热量，结合10g燃料这一数据算出燃料的热值，这样算出的热值是否可靠？　 　，理由是 　 　。 12．（2023秋•白云区校级期中）为了比较两种燃料的热值，小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同，实验中忽略热量的损失： （1）实验中应控制燃料燃烧的 　 　（时间/质量）相同，根据 　 　（温度计的示数/加热的时间）比较燃料燃烧放出热量的多少。 （2）小明选用了燃料a和燃料b进行实验；当燃料燃尽时，小明记下了各个时刻烧杯中水温，绘制了图乙的图像，则可初步判断燃料 　 　（a/b）的热值大。 （3）另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验，比较燃料c和燃料d的热值，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙，燃料c在6min时水就沸腾了，分析图像可知燃料c燃烧10min放出的热量 　 　（大于/等于/小于）燃料d燃烧15min放出的热量。 （4）你认为根据丙图像 　 　（能/不能）比较两种燃料热值的大小。 （5）小华实验前用天平测出了烧杯中水的质量及燃料c的质量并由记录的数据，利用公式Q吸＝cm（t﹣t0）计算出了水吸收的热量，他想通过这些数据计算出燃料c的热值，你认为他的计算结果与真实值相比 　 　（填“偏大”、“偏小”或“相等”）。 13．（2023秋•靖西市期中）国庆期间，小明一家去户外野炊。他们使用木炭作为燃料，已知这种木炭的热值是2.8×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），求： （1）1kg木炭完全燃烧放出的热量是多少？ （2）若这些热量全部被锅内30℃的水吸收，可将多少kg水加热至100℃？ 14．（2023秋•鼓楼区校级期中）设计汽车发动机时，既要考虑能量的利用效率，也要考虑发动机的冷却问题。某单缸四冲程汽油机在工作时为了防止温度过高，用水的循环来降低发动机温度。实验测得行驶时该发动机消耗了0.03kg的汽油，能克服阻力做功为5×105J，冷却系统中5kg的水升高了40℃（q汽油＝5×107J/kg）。求： （1）求制冷却系统中的水所吸收的热量是多少J？ （2）汽油完全燃烧放出的热量是多少J？ （3）该汽油机此次工作的效率约为多少？ 15．（2023秋•昆明期末）阅读短文，回答问题： 从火车到火箭 生产的发展需要强大的动力17世纪，人类发明了热机，最早的热机是蒸汽机，在锅炉里把水烧成水蒸气，水蒸气在气缸里推动活塞做功。原始的蒸汽机不便于使用…… 交通运输的发展迫切需要轻便的热机。于是，内燃机应运而生，内燃机分为汽油机、柴油机两大类。汽油机是1876年发明的，柴油机是1892年发明的。内燃机行驶时不需要携带很多的水和煤，不但轻便，效率也提高了… 早期的飞机是由内燃机提供动力的。从上世纪40年代开始，飞机上越来越多的使用喷气发动机，它向后高速喷出气体，从而获得前进的动力。在功率相同时，喷气发动机比内燃机更轻便…… 根据材料内容，请回答下列问题： （1）在功率相同时，喷气发动机、内燃机、蒸汽机的质量大小依次 　 　（选填“增大”或“减小”）。 （2）在结构上柴油机的顶部是喷油嘴，汽油机的顶部是 　 　。 （3）汽油机工作过程中燃料的化学能先转化为内能，内能再转化为 　 　。 （4）现代火箭用液态氢作为燃料，是因为液态氢具有较大的 　 　。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年人教版物理九年级全册全程通关讲练测精编讲义（暑假衔接） 专题05 热机的效率 （知识梳理+三大考点讲练+真题演练+过关检测） 1.知道热值的概念； 2.会进行热值的简单计算； 3.了解热机效率的概念以及提高热机效率的途径； 4.会进行热机效率的简单计算。 知识点01：燃料的热值 1.燃料 （1）燃料的种类 燃料是指可燃烧的物质，根据不同标准，燃料可分为不同的种类，最常见的是按其物理状态分类。 （2）燃料燃烧时能量转化 燃料在燃烧时将化学能转化为内能。 2.燃料的热值 燃料种类很多，由于其燃烧成分不同，相同质量的不同燃料完全燃烧时放出的热量不同，在物理学上用“热值”来表示燃料燃烧的放热本领。 （1）热值：某种燃料完全燃烧放出的热量，与其质量的比值叫这种燃料的热值；用“q”表示。 （2）热值单位：J/kg。 （3）热值的物理意义：一、1kg某种燃料完全燃烧放出的热量就等于该燃料的热值；二、热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小；也就是说，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。 （4）燃料燃烧放出的热量：热量：Q放 ＝qm；（Q放 是燃料放出的热量，单位是J；q是热值，单位是J/kg；m 是质量，单位是kg） 易错提醒 固体燃料、液体燃料的热值以“J/kg”为单位，而气体燃料的热值以“J/m3”为单位。因此Q放 ＝qm一般用于固体燃料和液体燃料放热的计算；Q放 ＝Vq一般用于气体燃料放出热值的计算，其中V为气体燃料的体积。 （5）对燃料热值的透析 热值是燃料的一种固有性质 热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小；也就是说，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关 对完全燃烧的理解 对于热值的概念，要注重理解三个关键词：“1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”。1kg是指燃料的质量，如果燃料的质量不是1kg，那么该燃料完全燃烧放出的热量就不等于热值的数值；某种燃料是指热值与燃料的种类有关；完全燃烧意思是燃料要完全烧尽，否则1kg燃料燃烧过程中，化学能转变成内能就不是该热值所确定的值 热值的作用 燃料热值的高低是衡量燃料优劣的主要指标 易错提醒 （1）不是任何物质都有热值。热值是燃料的固有性质，如石块、铁块等非燃料物质没有热值； （2）只有燃料放热时，才能用Q放 ＝qm或Q放 ＝Vq进行计算，不要将其与温度降低时的放热公式Q放=cm△t混淆。 常用燃料的热值 见下表： 2.热机的效率 （1）燃料的有效利用：用煤气灶、锅炉、煤炉等烧水时，燃料不能完全燃烧利用，具体原因是多样的。例如，燃料不能完全燃烧而损失了一部分能量，装水的容器吸收了一部分能量、灶体本身也会吸收一部分能量，高温的烟气带走了一部分能量，还有一部分能量直接散失掉了，水吸收的热量只占燃料燃烧放出热量的一部分，只有水吸收的热量才是有效利用的部分。如图所示： （2）锅炉的效率 1）锅炉是利用燃料或其他热源把水加热成热水或蒸汽的设备。锅炉包括锅和炉两部分，锅是指盛水的容器，炉是燃料燃烧的装置。 2）提高锅炉燃料利用率的途径：一、让燃料尽可能充分燃烧，如将煤研磨成粉状，加大进风量等；二、减少热量损失，如加大有效受热面积等。 （3）内燃机中热量燃烧的能量流向图 （4）热机效率 1）定义：用来做有用功的热量与燃料完全燃烧放出的热量的比值。 2）计算公式： 对热机而言，其中用来做有用功的能量Q有用等于热机对外的有用功W有用，故热机的效率公式又可写成：。 3）物理意义：热机的效率表示使用热机时对燃料的利用率的高低，因此热机的效率是热机性能的一个重要指标。 4）常见热机效率：蒸汽机6%-15%，汽油机20%-30%，柴油机30%-45%。 易错提醒 热机效率总小于1的原因 因为热机中用于做有用功的能量只是燃料完全燃烧所放出的总能量的一部分，由于各种能量的损失和燃烧条件的限制，这部分能量一定小于完全燃烧放出总能量，所以有用功的能量与燃烧放出的总能量的比值必然小于1，即热机的效率一定小于1。 （5）提高热机效率的主要途径 ①改善燃烧的条件，使燃料尽可能充分燃烧（将煤磨成煤粉，用空气吹进炉膛，使之更充分燃烧）； ②减少各种热量损失（I. 加大受热面积，以减少烟尘废气带走的热量；II. 使用较好的保温材料，减少热损失）； ③在热机设计和制造上，采用先进的技术； ④保障良好的润滑，减少机械摩擦。 废弃能量的利用 在热机的能量损失中，废气带走的能量最多，所以设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的主要措施。例如，人们将发电厂蒸汽轮机排除的废气送入热电站进行供热，将废气中的能量甲乙利用，大大提高了热量的利用率。 考点01：有关热机的计算 【典例精讲01】（2023秋•榆树市期中）某单缸四冲程汽油机的转速是600r/min，则下列说法正确的是（　　） A．1min内燃机对外做了600次功 B．1s内完成了10个工作循环 C．燃气做一次功的时间间隔是0.2s D．1s内活塞共来回20次 试题思路分析：内燃机一个工作循环活塞往复2次，曲轴转动2周，做功1次，完成4个冲程。 详细规范解答：解：飞轮转速为600R/min＝10R/s， 因一个工作循环活塞往复2次，曲轴转动2周，做功1次，完成4个冲程， 所以，每秒钟可以完成5个工作循环，做功5次，活塞往复10次，故BD错误； 1min内燃机对外做5×60s＝300次，故A错误； 每秒钟做功5次，则燃气做一次功的时间间隔为0.2s，故C正确。 故选：C。 考察易错点与重难点：本题主要考查了内燃机的四冲程中做功次数与飞轮转数之间的关系，关键要搞清一个工作循环包括四个冲程，飞轮转两周，对外做功一次。 【变式训练1-1】（2022秋•兴平市期末）如图所示是某单缸四冲程汽油机的工作示意图。下列说法正确的是（　　） A．一个工作循环的正确顺序是：丁、丙、甲、乙 B．热机常用水做冷却剂，是因为水的沸点高 C．丙图冲程是做功冲程，主要将内能转化为机械能 D．若飞轮的转速为1800r/min，则该汽油机每秒做功30次 试题思路分析：（1）判断汽油机的四个冲程，先看进气门和排气门的关闭情况，进气门打开的是吸气冲程，排气门打开的是排气冲程，进气门和排气门都关闭的是压缩冲程或者做功冲程；活塞上行为压缩冲程和排气冲程；活塞下行为吸气冲程和做功冲程；在压缩冲程中机械能转化为内能；做功冲程中内能转化为机械能；对外提供内能的冲程只有做功冲程，其它三个冲程都是依靠惯性完成的； （2）因为水的比热容较大，相同质量的水与其它物质相比，升高相同的温度，吸收的热量多，冷却效果好，常用来做冷却剂； （3）内燃机的四个冲程中有两个冲程发生了能量转化，在压缩冲程中机械能转化为内能，在做功冲程中内能转化为机械能； （4）四冲程内燃机曲轴转一圈，完成2个冲程，活塞往复1次，1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次。 详细规范解答：解：甲冲程，两气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，将机械能转化为了内能，是第二冲程； 乙冲程，排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程，是第四冲程； 丙冲程，气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程，将内能转化为了机械能，是第三冲程； 丁冲程，进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程，是第一冲程； A、四个冲程的正确顺序是丁、甲、丙、乙，故A错误； B、热机常用水做冷却剂，是因为水的比热容大，相同质量的水与其它物质相比，升高相同的温度，吸收的热量多，冷却效果好，故B错误； C、丙图是做功冲程，汽油机的做功冲程将内能转化为机械能，气缸内气体内能减少，温度降低，故C正确； D、四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min，则该飞轮每秒钟转30圈，完成了60个冲程，对外做功15次，故D错误。 故选：C。 考察易错点与重难点：本题考查内燃机的冲程，能量的转化、水的比热容以及转速与做功次数的关系，是一道综合题。 【变式训练1-2】（2023秋•站前区校级期中）一台单缸四冲程汽油机飞轮转速是1200r/min，它在每秒钟内做了 　10　次功，做功冲程工作时，推动活塞一次做功1500J，那么，这台汽油机的功率为 　15　kW。 试题思路分析：汽油机完成一个工作循环，要经过4个冲程，燃气对外做功1次，活塞往返2次，飞轮转动2周，根据这个比例关系可以求出答案； 已知推动活塞一次做功1500J，根据做功的次数算出1s做的功，由P＝算出这台汽油机的功率。 详细规范解答：解：（1）飞轮转速是1200r/min＝20r/s，表示每秒飞轮转动20圈，完成10个工作循环，对外做功10次。 （1）做功冲程工作时，推动活塞一次做功1500J，1s做功W＝1500J×10＝15000J， 这台汽油机的功率为P＝＝＝15000W＝15kW。 故答案为：10；15。 考察易错点与重难点：解决此题要知道在四冲程内燃机曲轴转一圈，完成2个冲程，1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次，记住相关数据是解题的关键。 【变式训练1-3】（2023秋•东坡区校级期中）内燃机的一个工作循环有四个冲程，图中表示的是其中的 　做功　冲程。某小型单缸四冲程汽油机飞轮的转速为2400r/min，该汽油机每秒完成 　20　个工作循环。 试题思路分析：（1）根据图示冲程中气门的开、闭情况，活塞的运行方向及火花塞的工作状态判断冲程； （2）汽油机的一个工作循环中，飞轮和曲轴转动2周，根据飞轮的转速求得该汽油机每秒完成的工作循环数。 详细规范解答：解：（1）由图可知，该冲程中，进气门、排气门均关闭，火花塞产生电火花，活塞向下运动，即该冲程为做功冲程； （2）汽油机的一个工作循环中，飞轮和曲轴转动2周，由于该汽油机的飞轮转速为2400r/min＝40r/s， 即该汽油机每秒转动40周，完成20个工作循环。 故答案为：做功；20。 考察易错点与重难点：本题考查内燃机工作冲程的判别和有关量的计算，难度不大。 考点02：燃料的热值及其计算 【典例精讲02】（2024•连云港）下列关于燃料的热值说法正确的是（　　） A．燃料燃烧越充分，其热值越大 B．燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量越少 C．一瓶酒精用去三分之一，剩余酒精的热值将减小 D．焦炭的热值是3.0×107J/kg，完全燃烧1kg焦炭能放出3.0×107J的热量 试题思路分析：（1）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； （2）根据Q放＝mq分析解答； （3）知道焦炭的热值和质量，根据Q放＝mq求出焦炭放出的热量。 详细规范解答：解：AC、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，故AC错误； B、根据Q放＝mq知在质量相同时，燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量越少，故B错误； D、焦炭放出的热量：Q放＝mq＝1kg×3.0×107J/kg＝3.0×107J，故D正确。 故选：D。 考察易错点与重难点：本题考查了学生对热值概念和燃料完全燃烧放出热量的计算的了解与掌握，理解热值是燃料的特性。 【变式训练2-1】（2023•红山区校级三模）下列说法中正确的是（　　） A．把一瓶柴油倒去一半，则剩下的柴油比热容变小 B．热传递中，温度总是从内能大的物体传递给内能小的物体 C．在柴油机的压缩冲程中，机械能转化为柴油和空气混合物的内能 D．燃料燃烧得很充分，它的热值也不变 试题思路分析：（1）比热容是指单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量，是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关，与其他因素无关； （2）热传递是能量的转移过程，热传递的条件：有温度差；热量总是从温度高的物体传递到温度低的物体，或从物体的高温部分传递到低温部分； （3）柴油机的吸气冲程吸入气缸的是空气，在压缩冲程的末端由喷油嘴喷入雾状柴油； （4）热值是指单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量，是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与其他因素无关。 详细规范解答：解：A、比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关，与物质的质量无关，因此把一瓶柴油倒去一半，则剩下的柴油比热容不变，故A错误； B、热传递是能量传递的过程，热量总是由温度高的物体传递给温度低的物体，故B错误； C、因为柴油机吸入气缸的只有空气，在柴油机的压缩冲程中，机械能转化为空气的内能，故C错误； D、热值与质量和燃烧是否充分无关，只与燃料种类有关，燃料燃烧得很充分时，它的热值也不变，故D正确。 故选：D。 考察易错点与重难点：本题考查了学生对比热容、热值、热传递和内燃机冲程的理解，属于基础题，难度不大。 【变式训练2-2】（2024•重庆模拟）悦悦是一名跑步健将，参加一次长跑身体消耗的能量约为8.8×106J，这些能量相当于完全燃烧 　0.22　m3的天然气；若这些天然气完全燃烧放出的热量有42%被水吸收，则在标准大气压下这些热量可将10kg初温为20℃的水温度升高 　80　℃。[， ]。 试题思路分析：（1）天然气完全燃烧放出的热量等于身体消耗的能量，可以利用公式Q放＝Vq求天然气的体积； （2）根据题意可知，Q吸＝42%Q放，利用Q吸＝cm（t﹣t0）求出水的末温，在标准大气压下，水的沸点为100℃。 详细规范解答：解：（1）人消耗的能量相当于燃烧天然气的体积为： V＝＝； （2）水吸收的热量为： Q吸＝ηQ放＝42%×8.8×106J＝3.696×106J， 水升高的温度为： ， 水的末温为： t＝t+Δt＝20℃+88℃＝108℃， 在标准大气压下，水的沸点为100℃，水沸腾后温度保持在沸点不变，不再升高，所以，水实际升高的温度为： Δt′＝tmax﹣t0＝100℃﹣20℃＝80℃。 故答案为：0.22；80。 考察易错点与重难点：本题主要考查燃料燃烧放热公式和吸热公式的掌握与运用。 【变式训练2-3】（2023秋•大田县期中）“页岩气”是蕴藏在岩层中的天然气，因其 　热值　（选填“比热容”或“热值”）较大，被誉为未来的能源“明星”；完全燃烧0.1m3天然气可放出 　3.2×106　J的热量。（q天然气＝3.2×107J/m3） 试题思路分析：知道页岩气的体积和热值，利用燃料完全燃烧公式Q放＝Vq求出这些页岩气完全燃烧放出的热量。 详细规范解答：解：页岩气的热值比较大； 完全燃烧0.1m3页岩气可放出的热量：Q放＝Vq天然气＝0.1m3×3.2×107J/m3＝3.2×106J。 故答案为：热值；3.2×106。 考察易错点与重难点：本题考查了热值、燃料释放热量的计算，是一道较为简单的计算题。 考点03：热机的效率 【典例精讲03】（2024•宿城区二模）下列说法正确的是（　　） A．在热传递过程中，能量也可能从内能少的物体转移到内能多的物体 B．物体吸收热量，其温度一定升高 C．冰熔化过程中温度保持不变，所以内能不变 D．内燃机消耗的燃料越多，其效率越高 试题思路分析：（1）发生热传递的条件是存在温度差；内能的大的物体的温度不一定高； （2）物体吸收热量，温度不一定升高； （3）冰是晶体，晶体在熔化过程中，虽温度保持不变，但状态变了，内能也改变； （4）热机效率是指热机所做有用功与燃料完全燃烧释放的热量之比，这个比值越大，效率就越高。 详细规范解答：解：A、热传递的条件是有温度差；内能小的物体可能温度高，所以热量可能从内能少的物体传递给内能多的物体，故A正确； B、物体吸收热量，内能增大，但温度不一定升高，比如：晶体在熔化过程中吸收热量，而温度保持不变，故B错误； C、冰块熔化成水的过程中吸热，虽然温度不变，质量不变，但是状态改变了，故内能增加，故C错误； D、热机效率是指热机所做有用功与燃料完全燃烧释放的热量之比，这个比值越大，效率就越高，内燃机消耗的燃料越多，所做有用功多少未知，其效率不一定越高，故D错误。 故选：A。 考察易错点与重难点：本题考查温度、热量与内能的关系，内能与机械能的关系以及热传递现象，是一道综合题。 【变式训练3-1】（2023秋•南海区校级期中） 汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是（　　） A．甲图中汽油机的燃料燃烧得不充分，就会降低燃料的热值 B．甲图是压缩冲程 C．由乙图可知该汽油机的效率是30% D．由乙图可知，在热机的能量损失中，机械能散热耗能最多 试题思路分析：（1）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； （2）根据气门的闭合情况、活塞的运动情况分析是哪个冲程； （3）热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，结合图中数据分析； （4）热机工作过程中存在的各种形式的能量损失，其中废气带走的能量最多。 详细规范解答：解：A、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，因此甲图中汽油机的燃料燃烧得不充分，其热值不变，故A错误； B、两个气门都关闭，活塞向上运动，为压缩冲程，故B正确； C、热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，由图可知，输出有用机械能所占比例为：100%﹣36%﹣30%﹣6%＝28%，即该汽油机的效率为28%，故C错误； D、由图乙可知，在热机的能量损失中，废气带走的能量最多，故D错误。 故选：B。 考察易错点与重难点：本题考查了热值、汽油机的工作过程的判断以及对热机效率的理解，是一道常考题。 【变式训练3-2】（2024•新华区校级四模）如图甲所示是内燃机的 　做功　冲程；在图乙、丙两个演示实验中与图甲能量转化情况相同的是图 　丙　（选填“乙”或“丙”）；若该汽油机的效率为30%，完全燃烧10kg的汽油放出的热量可以对外做功 　1.38×108　J（汽油的热值为4.6×103J/kg）。 试题思路分析：（1）汽油机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，根据汽油机工作中，气门开关和活塞上下运动情况是什么冲程；其中在做功冲程中内能转化为机械能，在压缩冲程中是机械能转化为内能。内燃机工作时，只有做功冲程对外做功，依靠飞轮的惯性来完成的冲程有吸气冲程、压缩冲程和排气冲程； （2）改变内能的方式有两种，即做功和热传递；对物体做功，物体的内能会增加，物体对外做功，其内能会减小； （3）根据质量和热值计算完全燃烧燃料放出的热量，还知道汽油机的效率，利用效率公式求对外做的功。 详细规范解答：解：（1）由图甲可知，气门都关闭，活塞向下运动，所以是汽油机的做功冲程，内能转化为机械能； （2）图乙所示，在一个配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小团硝化棉，迅速向下压活塞，由于压缩玻璃筒内的空气对其做功，使得空气的内能增加，温度升高，故是将机械能转化为内能的过程，故与内燃机的压缩冲程相类似； 图丙所示，用酒精灯加热试管中的水，当水沸腾一段时间以后，塞子被试管内水蒸气推出，即该过程中消耗水蒸气的内能，产生机械能，故是将内能转化为机械能的过程，与内燃机的做功冲程相类似； （3）汽油完全燃烧时放出的热量： Q放＝mq＝10kg×4.6×107J/kg＝4.6×108J； 由η＝，则该汽油机可以对外做功： W有＝ηQ放＝30%×4.6×108J＝1.38×108J。 故答案为：做功；丙；1.38×108。 考察易错点与重难点：本题考查内燃机四个冲程的判断以及热机有用功的计算，关键是公式及其变形的灵活运用。 【变式训练3-3】（2023秋•周宁县期中）“涡轮增压”是目前在各种汽油机和柴油机中采用的一项节能、提高热机功率的技术。它是利用热机排出的废气带动涡轮旋转，先将新鲜空气压缩后再送入内燃机的进气口。这样做的好处是 　减小　（填“增大”或“减小”）排出废气所带走的能量，　提高　（填“提高”或“降低”）内燃机的效率。 试题思路分析：要解决此题，需要掌握热机效率的概念，即用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。减少能量的损失可以提高热机的效率。 燃料燃烧得越充分，热机的效率会越高。燃料燃烧产生的能量一部分用来克服机械摩擦，一部分由机器直接散失掉，还有一部分被废气带走，剩下的才是用来做有用功能量。 详细规范解答：解：在热机的能量损失中，废气带走了大部分的热量，所以“蜗轮增压”利用热机排出的废气带动蜗轮旋转，充分利用了废气带走的热量，提高了热机的效率。 故答案为：减小；提高。 考察易错点与重难点：此题通过“蜗轮增压”考查了提高热机效率的途径，具有实际意义。 1．（2023•镇江中考真题）如图为单缸四冲程汽油机的 　压缩　冲程，该冲程活塞移动时，汽缸内燃料混合气体的压强变 　大　。若该汽油机转速为2400r/min，则它每分钟完成 　1200　个如图所示的冲程。 试题思路分析：（1）内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；判断冲程名称可用口诀：“先看气门开关情，再看活塞上下行；开下吸气开上排，关上压缩关下功”进行分析； （2）压缩冲程中汽缸内压强变大； （3）热机完成一个工作循环中，飞轮转动2圈，完成压缩冲程1个，根据这个比例关系可以求出答案。 详细规范解答：解： 图中活塞向上运动，两气门关闭，因此是压缩冲程； 压缩冲程过程中，汽缸内部体积变小，压强变大； 若该汽油机转速是2400r/min，表示每分钟飞轮转动2400圈，它每分钟完成1200个压缩冲程。 故答案为：压缩；大；1200。 考察易错点与重难点：本题考查了热机冲程的识别、一个工作循环中飞轮圈数与冲程的对应关系的相关计算，属于易错题。 2．（2023•黑龙江中考真题）某单缸四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min，则该汽油机每分钟做功 　1500　次。完全燃烧500g汽油放出的热量是 　2.3×107　J。（汽油的热值是4.6×107J/kg） 试题思路分析：（1）四冲程汽油机一个工作循环完成4个冲程，飞轮中曲轴转2圈，对外做功1次； （2）根据Q放＝mq求出完全燃烧500g汽油放出的热量。 详细规范解答：解：四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min，即汽油机飞轮每分钟转3000圈， 由于四冲程汽油机一个工作循环完成4个冲程，飞轮中曲轴转2圈，对外做功1次，所以该汽油机每分钟做功1500次； 完全燃烧500g汽油放出的热量：Q放＝mq＝500×10﹣3kg×4.6×107J/kg＝2.3×107J。 故答案为：1500；2.3×107。 考察易错点与重难点：本题考查热机有关计算以及燃料完全燃烧放热的计算，难度不大。 3．（2023•邵阳中考真题）2023年5月30日，长征二号F遥十六运载火箭搭载神舟十六号载人飞船成功发射（如图）。火箭使用一种叫做偏二甲肼的液体燃料，是因为该燃料具有较大的（　　） A．热值 B．比热容 C．密度 D．体积 试题思路分析：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。 详细规范解答：解：火箭使用一种叫做偏二甲肼的液体燃料，主要的原因是它具有较大的热值，完全燃烧相同质量的该液体燃料时，可以释放出更多的热量，故A正确，BCD错误。 故选：A。 考察易错点与重难点：本题考查了对热值特性的理解，属于基础题目。 4．（2023•东营中考真题）下列说法正确的是（　　） A．打扫卫生时尘土飞扬，属于扩散现象 B．天然气燃烧越充分，其热值就越大 C．炽热的铁水具有内能，冰冷的铁块也具有内能 D．楼房中的“暖气”用水作为介质，是因为水的比热容较小 试题思路分析：（1）扩散现象是指不同物质相互接触时彼此进入对方的现象，表明分子在不停地作无规则运动； （2）热值是燃料本身的特性，与燃料的种类有关，与燃料的质量、放热多少和是否充分燃烧无关； （3）一切物体在任何情况都有内能； （4）水的比热容较大，相同质量的水和其它物质相比，降低相同的温度，水放出的热量较多。 详细规范解答：解：A、打扫卫生时，尘土飞扬是固体颗粒的运动，不属于扩散现象，故A错误； B、热值是燃料本身的特性，与燃料的种类有关，与是否充分燃烧无关，所以天然气燃烧越充分，其热值不变，故B错误； C、一切物体在任何情况都有内能，所以炽热的铁水具有内能，冰冷的铁块也具有内能，故C正确； D、楼房中的“暖气”用水作为介质，是因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质相比，降低相同的温度，水放出的热量较多，故D错误。 故选：C。 考察易错点与重难点：本题考查分子动理论、内能、比热容和燃料热值的概念，是一道基础题。 5．（2024•云南中考真题）2024年5月，我国首款百公斤级车载液氢系统“赛道1000”研制成功，可助力氢能重卡突破1000公里续驶里程，这是我国将液氢应用于交通运输领域的重大技术突破（q氢＝1.4×108J/kg）。下列说法正确的是（　　） A．氢能不属于清洁能源 B．用液氢作燃料是因为液氢含有的热量多 C．完全燃烧100kg的液氢能释放1.4×1010J的热量 D．氢能重卡的热机效率可高达100% 试题思路分析：（1）清洁能源是指不排放污染物、能够直接用于生产生活的能源，包括太阳能、风能、水能、生物能等，煤、石油、天然气都属于常规能源，不属于清洁能源； （2）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； （3）知道氢气的热值和氢气的质量，利用燃料完全燃烧放热公式Q放＝mq求氢气完全燃烧放出的热量； （4）热机工作过程中总是存在热量的损失，效率永远小于100%。 详细规范解答：解：A、氢能属于清洁能源，故A正确； B、火箭使用液态氢作燃料，是因为它的热值大，热量是个过程量不能含有，故B错误； C、100kg氢气完全燃烧放出的热量：Q放＝mq＝100kg×1.4×108J/kg＝1.4×1010J，故C正确； D、氢能重卡工作过程中总是存在热量的损失，发动机的效率永远小于100%，故D错误。 故选：C。 考察易错点与重难点：本题主要考查学生对清洁能源、热值、燃料完全燃烧放出的热量的计算和热机效率概念的了解和掌握，是基础性的题目。 1．（2023•东台市一模）利用图示的两套相同装置，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．两实验都需要秒表和天平 B．两实验都需保持烧杯内液体质量相等 C．两实验都需保持燃料燃烧的时间相等 D．两实验都用温度计升高的温度表示液体吸收的热量 详细规范解答：解：A、探究不同物质吸热升温的现象时应控制质量和初温相同，比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量时需要控制燃料的质量相同，根据液体升高的温度来比较燃料热值的大小，两个实验都需要的实验器材是天平，故A错误； BC、根据比较不同燃料燃烧放出的热量大小和探究“不同物质吸热升温现象”两实验的要求，容器中被加热物质的质量都要相同，而探究“不同物质吸热升温现象”实验时，不需要控制燃料的质量相同，故B正确，C错误； D、实验一中，“探究不同物质吸热升温的现象”，在燃烧皿中放入同种燃料，用秒表记录加热时间，用加热时间反映液体吸热的多少；实验二中，“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”，在燃烧皿中放入不同燃料，燃料充分燃烧完后，用温度计记录烧杯中液体的温度，故D错误。 故选：B。 2．（2022秋•济南期末）在跨学科实践活动中，小华调查“家用燃料的变迁与合理使用”时发现，爷爷小时候使用柴草作为家用燃料；爸爸、妈妈小时候用煤炭，年轻的时候用液化气；如今小华家使用天然气。使用天然气为家用燃料，主要是天然气的（　　） A．密度较大 B．热值较大 C．比热容较大 D．沸点较高 详细规范解答：解：天然气的热值较大，完全燃烧相同质量的天然气和其他燃料相比，天然气放出的热量多，故B正确。 故选：B。 3．（2022秋•平定县校级期末）依据你所学的热学知识，下列说法正确的是（　　） A．天然气燃烧越充分，其热值越大 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．炽热的铁水具有内能，冰冷的铁块不具有内能 详细规范解答：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，故A错误； B、物体吸热时，内能增大，但温度不一定升高，例如：晶体在熔化过程中虽然继续吸热，但温度是不变的。故B正确； C、汽车发动机用水做冷却物质，是因为水的比热容比较大，故C错误。 D、炽热的铁水具有内能，冰冷的铁块也具有内能，故D错误； 故选：B。 4．（2023秋•旌阳区校级期中）为预防新型冠状病毒，公共场所的扶手可用75%的酒精进行擦拭。将一瓶酒精用去三分之一，则剩余酒精的密度、比热容和热值（　　） A．都不变 B．热值不变，密度、比热容变为原来的三分之二 C．都变为原来的三分之二 D．热值变为原来的三分之二，密度、比热容不变 详细规范解答：解：密度、比热容是物质的特性，其大小只与物质的种类和状态有关，与物质的质量或体积无关，故将一瓶酒精用去三分之一，剩余酒精的密度和比热容不变；热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量和体积无关，故将一瓶酒精用去三分之一，则剩余酒精的热值也不变，故A正确。 故选：A。 5．（2023秋•大观区校级期中）2023年暑假期间，安庆市滨江夜市开业。如图所示，羊肉串架在微炭火上烤的情景。关于烤羊肉串涉及的物理现象，下列说法中错误的是（　　） A．烤肉是通过热传递的方式改变其内能 B．肉温度越高，所具有的热量越多 C．木炭在燃烧的过程中，热值不变 D．很远就能闻到肉香味是说明分子在不停地做无规则运动 详细规范解答：解：A、烤肉是通过热传递的方式改变其内能，故A正确； B、由于热量是一个过程量，所以不能说物体含有多少热量，故B错误； C、热值是燃料的特性，只与燃料的种类有关，所以，燃料在燃烧过程中，质量减小，热值不变，故C正确； D、很远就能闻到肉香味，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故D正确。 故选：B。 6．（2023•东方校级模拟）已知天然气的热值为4×107J/m3。完全燃烧0.5m3的天然气放出的热量为 　2×107　J，用天然气给水加热至沸腾后继续加热，水的温度将 　不变　。 详细规范解答：解：完全燃烧0.5m3的天然气，放出的热量： Q放＝qV＝4×107J/m3×0.5m3＝2×107J； 水沸腾的特点是达到沸点后，继续加热、水的温度不变。 故答案为：2×107；不变。 7．（2022秋•东营区校级期末）烈日下的海边，沙子热得烫脚，而海水却不怎么热，这是由于海水的比热容 　大于　（选填“大于”、“小于”或“等于”）沙子的比热容而造成的。火箭的燃料用了液态氢是因为液态氢的 　热值　比较大。 详细规范解答：解：海水比沙子的比热容大，因此，相同质量的海水和沙子，在吸收相同的热量时，沙子温度高，海水温度低。故可以感觉到沙子烫脚，而海水却是凉凉的。 火箭使用液氢做燃料，液氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的液氢和其他燃料相比，液氢可以释放更多的热量。 故答案为：大于；热值。 8．（2023秋•新沂市期中）“烧烤”是年轻人喜欢的一种美食。食物烤熟是通过 　热传递　的方式改变其内能的，木炭在燃烧过程中热值 　不变　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 详细规范解答：解：（1）食物被烤熟的过程，是通过热传递的方式改变内能； （2）热值是燃料的特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，因此木炭在燃烧过程中，剩余木炭的热值不变。 故答案为：热传递；不变。 9．（2023•沈阳模拟）班级厨艺展示活动中，用煤气炉烹饪食物主要是通过 　热传递　（填“做功”或“热传递”）的方式增大食物的内能。现场香气四溢属于 　扩散　现象，表明分子在不停地做无规则的运动。活动结束，剩余煤气的热值 　不变　（填“变大”“变小”或“不变”）。 详细规范解答：解：用煤气炉烹饪食物，食物从锅中吸收热量，用热传递的方式增大食物的内能； 食物的香气四溢是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动， 因为热值是燃料的一种性质，活动结束，燃烧一部分后，剩余煤气的种类没变，故其热值不变。 故答案为：热传递；扩散；不变。 10．（2023秋•潢川县校级月考）天然气已经被广泛利用，完全燃烧0.07m3天然气释放的热量为2.8×106J，则天然气的热值为 　4×107　J/m3。 详细规范解答：解：由燃料的放热公式Q＝mq可知，天然气的热值为：q＝＝＝4×107J/kg。 故答案为：4×107。 11．（2023春•南明区校级月考）如图所示，甲、乙、丙三个实验装置完全相同，燃料的质量都为10g，烧杯内液体的质量都相同。 （1）比较不同燃料的热值应选择 　乙、丙　两个装置，比较不同物质的比热容应选择 　甲、乙　两个装置（选填装置序号甲、乙、丙），选择的理由是我们物理中研究问题常用到的一种方法是 　控制变量　法。 （2）在“比较不同燃料的热值”的实验中，通过观察温度计 　示数的变化　比较燃料燃烧放出热量的多少，这种研究问题的方法叫做 　转换　法。 （3）若根据实验数据算出了水吸收的热量，结合10g燃料这一数据算出燃料的热值，这样算出的热值是否可靠？　不可靠　，理由是 　燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收　。 详细规范解答：解：（1）为了比较不同燃料的热值，需要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数的变化得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择乙和丙两图进行实验； 为了比较不同物质的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量和温度的变化相同，通过比较加热时间，进而判断两种比热容的大小关系，应选择甲和乙两图进行实验，这用到了控制变量法； （2）燃料完全燃烧放出的热量的多少，是通过温度计示数的变化来反映，这种研究问题的方法叫做转换法； （3）燃料完全燃料放出的热量不可能全部被水吸收，存在热量的损失，由此可知，水吸收的热量小于燃料燃烧放出的热量，所以用这种方法计算出燃料的热值比燃料热值的真实值小。 故答案为：（1）乙、丙；甲、乙；控制变量；（2）示数的变化；转换；（3）不可靠；燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收。 12．（2023秋•白云区校级期中）为了比较两种燃料的热值，小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同，实验中忽略热量的损失： （1）实验中应控制燃料燃烧的 　质量　（时间/质量）相同，根据 　温度计的示数　（温度计的示数/加热的时间）比较燃料燃烧放出热量的多少。 （2）小明选用了燃料a和燃料b进行实验；当燃料燃尽时，小明记下了各个时刻烧杯中水温，绘制了图乙的图像，则可初步判断燃料 　b　（a/b）的热值大。 （3）另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验，比较燃料c和燃料d的热值，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙，燃料c在6min时水就沸腾了，分析图像可知燃料c燃烧10min放出的热量 　大于　（大于/等于/小于）燃料d燃烧15min放出的热量。 （4）你认为根据丙图像 　能　（能/不能）比较两种燃料热值的大小。 （5）小华实验前用天平测出了烧杯中水的质量及燃料c的质量并由记录的数据，利用公式Q吸＝cm（t﹣t0）计算出了水吸收的热量，他想通过这些数据计算出燃料c的热值，你认为他的计算结果与真实值相比 　偏小　（填“偏大”、“偏小”或“相等”）。 详细规范解答：解：（1）实验中应控制燃料燃烧的质量相同，通过比较温度计的示数来比较燃料燃烧放出热量的多少； （2）由图乙知，当燃料燃尽时，图线b的温度变化大，说明相同质量的a、b燃料完全燃烧时b放出的热量多，则b的热值大； （3）由图丙可知，燃料c燃烧6min放出的热量已经使水沸腾，燃料d燃烧15min放出的热量没有使水沸腾，表明燃料c放出的热量多； （4）由图丙可知，两种燃料全部燃尽时，c燃料使水升高的温度更大，则c的热值大，故能比较热值的大小； （5）由于燃料不一定完全燃烧，且给水加热时有热损失，因此根据Q吸＝cm（t﹣t0）计算出水吸收的热量要比燃料c完全燃烧放出的热量小，利用这个热量计算出燃料c的热值，要比真实值偏小。 故答案为：（1）质量；温度计的示数；（2）b；（3）大于；（4）能；（5）偏小。 13．（2023秋•靖西市期中）国庆期间，小明一家去户外野炊。他们使用木炭作为燃料，已知这种木炭的热值是2.8×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），求： （1）1kg木炭完全燃烧放出的热量是多少？ （2）若这些热量全部被锅内30℃的水吸收，可将多少kg水加热至100℃？ 详细规范解答：解：（1）1kg木炭完全燃烧放出的热量为：Q放＝mq＝1kg×2.8×107J/kg＝2.8×107J； （2）上述的热量全部被水吸收，则Q吸＝Q放； 水的质量为：m水＝＝≈95kg。 答：（1）1kg木炭完全燃烧放出的热量是2.8×107J； （2）若这些热量全部被锅内30℃的水吸收，可将95kg水加热至100℃。 14．（2023秋•鼓楼区校级期中）设计汽车发动机时，既要考虑能量的利用效率，也要考虑发动机的冷却问题。某单缸四冲程汽油机在工作时为了防止温度过高，用水的循环来降低发动机温度。实验测得行驶时该发动机消耗了0.03kg的汽油，能克服阻力做功为5×105J，冷却系统中5kg的水升高了40℃（q汽油＝5×107J/kg）。求： （1）求制冷却系统中的水所吸收的热量是多少J？ （2）汽油完全燃烧放出的热量是多少J？ （3）该汽油机此次工作的效率约为多少？ 详细规范解答：解：（1）水吸收的热量为：Q吸＝c水m水Δt＝4.2×103J/（kg•℃）×5kg×40℃＝8.4×105J； （2）汽油完全燃烧释放出的热量为：Q放＝m汽油q汽油＝0.03kg×5×107J/kg＝1.5×106J； （3）发动机做的有用功为：W有用＝5×105J； 发动机的效率为：η＝×100%＝×100%≈33.3%。 答：（1）制冷水所吸收的热量是8.4×105J； （2）汽油完全燃烧放出的热量是1.5×106J； （3）该汽油机此次工作的效率约为33.3%。 15．（2023秋•昆明期末）阅读短文，回答问题： 从火车到火箭 生产的发展需要强大的动力17世纪，人类发明了热机，最早的热机是蒸汽机，在锅炉里把水烧成水蒸气，水蒸气在气缸里推动活塞做功。原始的蒸汽机不便于使用…… 交通运输的发展迫切需要轻便的热机。于是，内燃机应运而生，内燃机分为汽油机、柴油机两大类。汽油机是1876年发明的，柴油机是1892年发明的。内燃机行驶时不需要携带很多的水和煤，不但轻便，效率也提高了… 早期的飞机是由内燃机提供动力的。从上世纪40年代开始，飞机上越来越多的使用喷气发动机，它向后高速喷出气体，从而获得前进的动力。在功率相同时，喷气发动机比内燃机更轻便…… 根据材料内容，请回答下列问题： （1）在功率相同时，喷气发动机、内燃机、蒸汽机的质量大小依次 　增大　（选填“增大”或“减小”）。 （2）在结构上柴油机的顶部是喷油嘴，汽油机的顶部是 　火花塞　。 （3）汽油机工作过程中燃料的化学能先转化为内能，内能再转化为 　机械能　。 （4）现代火箭用液态氢作为燃料，是因为液态氢具有较大的 　热值　。 详细规范解答：解：（1）根据材料可知，在功率相同时，喷气发动机、内燃机、蒸汽机的重力依次增大； （2）柴油机和汽油机在构造上的主要区别是：柴油机顶部有喷油嘴，汽油机顶部有火花塞； （3）汽油机工作过程中燃料的化学能先转化为内能，内能再转化为机械能； （4）现代火箭用液态氢作为燃料，是因为液态氢具有较大的热值。 故答案为：（1）增大；（2）火花塞；（3）机械能；（4）热值。 学科网（北京）股份有限公司 $$