第2节 热机的效率-2024-2025学年九年级物理全一册同步考点梳理+检测卷（人教版）

第2节 热机的效率 考点梳理 一、【热机效率·基本概念】 1．热值（q）：1kg某种燃料完全燃烧放出的 ，叫热值；热值单位是： 。 燃料燃烧放出热量： ；（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。） 2.热机的效率：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量 ，叫热机的效率。热机的效率是热机性能的一个重要指标。公式： 。 二、【热机效率·知识清单】 1.热值 （1）热值反映的是某种物质的一种 ，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成 的 大小； （2）热值是 本身的一种 ，只与燃料的 有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。 2.影响热机效率的因素 （1）提高热机效率的途径：①改善燃烧的条件，使燃料尽可能 （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 （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 的技术；④保障良好的润滑，减少 。 注意：热机能量的损失：①燃料 （完全燃烧条件：充足空气，研磨成细颗粒）； ②废气排出带走 （废气的利用）；③克服磨擦，消耗 （使用润滑剂，减小摩擦）。 （2）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 完全燃烧放出 ，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。 第2节 热机的效率 （时间：40分钟 分值：80分） 一、单选题（每小题2分，共40分） 1．（2024·四川眉山·中考真题）热学知识与人类生活息息相关。下列说法正确的是（    ） A．酒精燃烧过程中，质量减少，热值不变 B．铁块很难被压缩，说明固体分子之间不存在间隙 C．内燃机在做功冲程中，气缸内气体温度升高，内能增大 D．内陆地区比沿海地区昼夜温差大，是由于砂石的比热容比水的比热容大 2．（2024·江苏连云港·中考真题）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，完全燃烧1kg焦炭能放出的热量 3．（2024·陕西·中考真题）涡轴9“玉龙”是我国完全自主研发的航空涡轴发动机，其大致工作过程是：空气通过进气道进入压气机，被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合，燃料在燃烧室燃烧后，产生的高温高压气体推动涡轮转动，从而输出动力。该发动机工作过程中的相关说法正确的是（　　） A．燃烧室中燃料燃烧越充分，发动机效率越高 B．燃料和压缩空气混合后，燃料的热值增大 C．压气机压缩空气，空气的内能减小 D．高温高压气体推动涡轮转动时，将机械能转化为内能 4．（2024·黑龙江牡丹江·中考真题）关于热机，下列说法正确的是（　　） A．蒸汽机不属于热机 B．柴油机的效率能达到100% C．汽油机会散发出汽油味属于扩散现象 D．内燃机的压缩冲程将内能转化为机械能 5．（2024·青海·中考真题）与固体燃料相比，液体燃料火箭无需人工雕刻火药。甲烷是天然气的主要成分。液态甲烷作为火箭发射的燃料之一，其密度约为0.42×103kg/m3，热值为5.0×107J/kg。酒精的密度为0.8×103kg/m3，热值为3.0×107J/kg，下列关于液态甲烷和酒精的叙述正确的是（　　） A．酒精的密度比液态甲烷的密度小 B．液态甲烷燃烧时，内能转化为化学能 C．相同体积的液态甲烷和酒精，液态甲烷的质量更大 D．10kg的液态甲烷完全燃烧，放出的热量为5.0×108J 6．（2024·陕西西安·模拟预测）如图所示是一套卡式炉和便携气罐，罐内主要是丁烷，露营中被广泛使用。下列说法正确的是（　　） A．烹煮食物时，主要通过热传递的方式改变食物的内能 B．常温下可通过压缩体积的方法使丁烷汽化后储存在罐中 C．烹煮食物时，食物温度升高，所含热量增加 D．丁烷燃烧的过程中热值减小 7．（2024·湖南·中考真题）2024年4月25日，搭载着神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭（如图）在酒泉卫星发射中心成功发射。下列说法正确的是（　　） A．火箭的燃料燃烧得越充分，热值越大 B．火箭发动机工作过程中的热机效率是100% C．火箭“体内”的液氢燃料温度低至-253℃，内能为零 D．火箭搭载着飞船升空的过程中，飞船的重力势能越来越大 8．（2024·四川广安·中考真题）内燃机的发明是第二次工业革命中应用技术领域的一项重大成就。如图所示为单缸四冲程汽油机的一个冲程示意图，若该汽油机的效率为30%，飞轮每分钟转动1800圈（），则下列说法正确的是（　　） A．图中所示冲程是做功冲程 B．若该汽油机完全燃烧5kg汽油，则汽油机做的有用功为 C．该汽油机在1s内做功30次 D．汽油机消耗的燃料越少，效率一定越高 9．（2024·江苏扬州·中考真题）家用燃油汽车的发动机主要是汽油机，下列说法正确的是（　　） A．汽油机的效率能达到100% B．汽油机燃烧汽油会造成环境污染 C．汽油机的一个工作循环中，对外做功4次 D．汽油机在吸气冲程中只吸入汽油 10．（2024·山东临沂·中考真题）2024年4月20日，我国研制的全球首款本体热效率达53.09%的柴油机正式亮相世界内燃机大会，刷新了柴油机热效率的世界纪录。下图所示内燃机的四个冲程，气缸内气体的内能最小的是（　　） A． B． C． D． 11．（2024·安徽阜阳·二模）下列说法中不正确的是（    ） A．温度高的物体，其内能不一定大 B．使燃料燃烧更充分，可以增大其热值 C．铝的比热容大于铜，质量和初温相同的实心铜块和铝块放出相同热量后放在一起，热量由铝块传给铜块 D．甲柴油机的效率比乙的效率高，燃烧质量相同的燃料，甲柴油机将燃料燃烧放出的热量变成有用功的能量比乙大 12．（2023·山东聊城·中考真题）下列是对一些日常现象的分析，其中正确的是（　　） A．沿海地区的气温变化小，与水的比热容较大有关 B．刚烧开的水非常热，是因为水中含有大量的热量 C．吸盘能贴在光滑的墙面上，说明分子间存在引力 D．柴油机比汽油机的效率高，可以消耗更少的燃料 13．（2024·山西吕梁·三模）小明回到农村的奶奶家发现炉灶是用砖砌成的，在烧水做饭时砖的温度很高，于是他设想将炉灶壁改装成装水的容器，如图所示，这样在烧水做饭时也加热了炉灶壁内的水，下列说法正确的是（　　） A．改装后燃料燃烧更充分 B．改装后提高了炉灶的加热效率 C．砖的温度很高，含有的热量很多 D．砖的温度很高，是通过做功改变内能的 14．（2024·辽宁盘锦·三模）如图是某内燃机的能量流向图。下列有关说法正确的是（　　） A．①是废气带走的热量 B．该内燃机是在压缩冲程获得动力 C．该内燃机的效率为28% D．改进构造减小摩擦可提高③所占百分比 15．（2024·湖南常德·一模）学习热学知识后，两位同学设计了一个测定天然气热值的实验，取0.5kg水放入锅中，用温度计测得水的初始温度为20℃，天然气表的初始示数为12.560m3，然后用天然气灶给水加热，当温度计的示数为80℃时，天然气表的示数为12.564m3，以下说法正确的是（　　） A．水吸收的热量为1.68×103J B．若水吸收的热量等于天然气完全燃烧放出的热量，天然气的热值为4.2×103J/m3 C．利用该方法测得的天然气的热值偏大 D．为了减小测量误差，锅的质量不宜太大 16．（2024·陕西商洛·模拟预测）2024年2月3日，我国在广东附近海域使用捷龙三号运载火箭，成功将九颗卫星同时发射升空，如图所示。下列说法不正确的是（　　） A．白色“气团”是液化形成的 B．火箭使用新型固体燃料，主要原因是新型固体燃料的热值较大 C．火箭加速升空阶段，机械能增大 D．火箭与大气间刚烈摩擦，通过热传递的方式使得火箭表面温度急剧升高 17．（2024·广东广州·三模）汽车行驶过程中，发动机（汽油机）的冷却水温度升高，油箱里的油减少，则（　　） A．油箱里的油热值变小 B．汽油机在图示是做功冲程，将内能转化为机械能 C．某零件传热给冷却水，冷却水的内能变大 D．用水冷却是因为水比热容大，吸热时内能可以保持不变 18．（2024·山东临沂·一模）下列说法正确的是（    ） A．冬天搓手取暖是利用热传递改变手的内能 B．燃气的热值大小与是否完全燃烧有关 C．汽油机在做功冲程中将内能转化为机械能 D．物体的温度越高，它的比热容越大 19．（2024·湖南益阳·三模）如图为《天工开物》中记载的“蒸炒油料”的场景，在同一个灶上对芝麻、菜籽等油料作物进行炒和蒸，下列说法正确的是（　　） A．用铁锅炒油料是因为铁的导热性能差 B．翻炒油料时，香气四溢是因为分子在不停地做无规则运动 C．油料被蒸后升温，是通过做功的方法改变油料的内能 D．在同一个灶上蒸炒油料能提高能量利用率，使利用效率达到100% 20．（2024·广东广州·三模）如图显示的是甲、乙、丙三部汽油机的参数。甲、乙、丙相比，正确的是（　　） A．甲输出的机械能比丙多，效率比丙高 B．在消耗质量相同的同种燃料时，乙输出机械能与甲一样多 C．在输出的机械能相同时，乙比丙消耗更多的同种燃料 D．三部汽油机中，乙的效率最高 II非选择题 （共40分） 二、填空题（共18分） 21．（2024·四川达州·中考真题）在1个标准大气压下，小明用天然气灶将质量1kg的水，从20℃加热到沸腾，水吸收的热量是 J。他家天然气热水器的热效率是70%，他某次洗澡，耗水20kg，热水器进水温度是22℃，出水温度是42℃，他这次洗澡消耗天然气 m3。已知水的比热容是，天然气的热值是。 22．（2024·辽宁·中考真题）汽油机在 冲程中将内能转化为机械能。若某汽车的汽油机在一段时间内所做的有用功为，效率为25%，则该汽油机在这段时间内消耗 kg的汽油（汽油的热值取）。 23．（2024·河北秦皇岛·模拟预测）如图所示，小明同学购买了一款户外分体式燃气炉，准备去户外野炊。用该燃气炉烧水时，把1kg初温为20℃的水加热到100℃，则水吸收的热量为 J。这是通过 的方式来改变水的内能的。燃气罐中的燃气用掉一半后，剩余燃气的热值 （选填“变大”“变小”或“不变”）。[] 24．（2024·四川绵阳·模拟预测）吃早饭的时候，妈妈用热水给小雪加热250g的袋装牛奶，为了使这袋牛奶的温度由12℃升高到42℃，妈妈用60℃的热水给牛奶加热，则加热过程中，牛奶吸收了 J热量；若热水放出热量的40%被牛奶吸收，则妈妈至少要用热水 kg（结果保留小数点后两位）。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），该牛奶的比热容为2.5×103J/（kg•℃）] 三、实验题（6分） 25．（2024·广东广州·三模）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相同，烧杯内的液体质量也相同。 （1）比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验，实验中应控制两装置燃料 　（选填“完全燃烧完”或“燃烧相同时间”），通过比较 （选填“温度计上升的示数”或“加热时间的长短”）来确定燃料热值的大小； （2）比较不同物质的比热容，应选择 两图进行实验，不同物质吸热多少是通过 （选填“温度计上升的示数”或“加热时间的长短”）来反映的。 （3）若甲图烧杯中为50g的水，燃料1为2×10-4kg的酒精。酒精完全燃烧后，温度计示数升高20℃（水未沸腾），水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），酒精热值为3×107J//kg，则该装置对水的加热效率为 。 四、简答题（4分） 26．（2024·辽宁沈阳·二模）热机的效率是衡量汽车发动机性能的关键指标。我国潍柴集团发布全球首款热机的效率突破50%的商业化柴油机，这一成果的意义犹如人类历史上首次百米赛跑突破10s。立志成为汽车设计师的小雨，也想设计改造发动机，使热机的效率达80%。 问题一：考虑影响热机效率的因素，你认为小雨可以在哪些方面改进创新？ 问题二：假如小雨的设想实现了，会给我们的生活带来哪些影响？（写出一条即可） 五、计算题（12分） 27．（2024·江苏苏州·中考真题）如图所示为某折叠卡式炉，采用丁烷气体作为燃料。水壶装入2L初温为25℃的水，用卡式炉加热至100℃，消耗了25g丁烷气体（水的比热容为，丁烷的热值为）。求： （1）壶中水的质量； （2）水吸收的热量； （3）卡式炉的加热效率。 28．（2024·江苏宿迁·一模）今年上初三的小雨同学对物理非常感兴趣，在学习了效率相关知识后她想测量家用燃气灶效率，上周末她和爸爸在家对燃气灶烧水的效率展开研究。通过测量发现：将2kg的水，从25℃加热到75℃的过程中，消耗天燃气0.01m3，已知天然气的热值为，求： （1）此次消耗的天然气完全燃烧放出的热量； （2）此次实验中燃气灶烧水的效率； （3）实验后爸爸提出，高效燃气灶不仅可以节约燃料，还可以减少气体排放，有利于环境保护。小雨想通过技术改进来提高燃气灶的热效率，请你结合所学知识给她提供一些建议。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第2节 热机的效率 考点梳理 一、【热机效率·基本概念】 1．热值（q）：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫热值；热值单位是：J/kg。 燃料燃烧放出热量：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。） 2.热机的效率：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫热机的效率。热机的效率是热机性能的一个重要指标。公式：。 二、【热机效率·知识清单】 1.热值 （1）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； （2）热值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。 2.影响热机效率的因素 （1）提高热机效率的途径：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。 注意：热机能量的损失：①燃料未完全燃烧（完全燃烧条件：充足空气，研磨成细颗粒）； ②废气排出带走能量（废气的利用）；③克服磨擦，消耗能量（使用润滑剂，减小摩擦）。 （2）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。 第2节 热机的效率 （时间：40分钟 分值：80分） 一、单选题（每小题2分，共40分） 1．（2024·四川眉山·中考真题）热学知识与人类生活息息相关。下列说法正确的是（    ） A．酒精燃烧过程中，质量减少，热值不变 B．铁块很难被压缩，说明固体分子之间不存在间隙 C．内燃机在做功冲程中，气缸内气体温度升高，内能增大 D．内陆地区比沿海地区昼夜温差大，是由于砂石的比热容比水的比热容大 【答案】A 【详解】A．酒精燃烧过程中越来越少，所以质量减少，燃料的热值只与燃料的种类有关，与质量无关，所以热值不变，故A正确； B．铁块很难被压缩，是因为铁块被压缩时，分子间距变小，由于分子间存在相互的斥力，致使铁块很难被压缩，故B错误； C．内燃机在做功冲程中，气缸内气体对活塞做功，内能减小，故C错误； D．内陆地区和沿海地区相比，内陆地区砂石的比热容小，在相同的吸放热条件下，砂石的温度变化大，故D错误。 故选A。 2．（2024·江苏连云港·中考真题）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，完全燃烧1kg焦炭能放出的热量 【答案】D 【详解】A．燃料的热值仅与燃料的种类有关，而与燃料的燃烧程度无关，故A错误； B．根据Q=mq可知，放出的热量与热值、质量有关，故B错误； C．一瓶酒精用去三分之一后，质量变化、热值不变，故C错误； D．焦炭的热值是3.0×107J/kg，它表示的意思是1kg的焦炭完全燃烧时放出的热量是3.0×107J，故D正确。 故选D。 3．（2024·陕西·中考真题）涡轴9“玉龙”是我国完全自主研发的航空涡轴发动机，其大致工作过程是：空气通过进气道进入压气机，被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合，燃料在燃烧室燃烧后，产生的高温高压气体推动涡轮转动，从而输出动力。该发动机工作过程中的相关说法正确的是（　　） A．燃烧室中燃料燃烧越充分，发动机效率越高 B．燃料和压缩空气混合后，燃料的热值增大 C．压气机压缩空气，空气的内能减小 D．高温高压气体推动涡轮转动时，将机械能转化为内能 【答案】A 【详解】A．使燃料燃烧越充分，可以增大有效利用的能量，提高热机的效率，故A正确； B．热值是燃料的一种特性，大小取决于燃料的种类，与其它因素无关，燃料和压缩空气混合后，燃料的热值不变，故B错误； C．压气机压缩空气，压气机对空气做功，空气的内能增大，故C错误； D．高温高压气体推动涡轮转动时，消耗内能，将内能转化为机械能，故D错误。 故选Ａ。 4．（2024·黑龙江牡丹江·中考真题）关于热机，下列说法正确的是（　　） A．蒸汽机不属于热机 B．柴油机的效率能达到100% C．汽油机会散发出汽油味属于扩散现象 D．内燃机的压缩冲程将内能转化为机械能 【答案】C 【详解】A．蒸汽机属于热机中的一种，故A错误； B．柴油机在工作的过程中不可避免的要做额外功，所以柴油机的效率不能达到100%，故B错误； C．由于构成物质的分子在不停地做无规则运动，汽油分子会运动到空气中，这是扩散现象，所以我们能闻到汽油味，故C正确； D．内燃机在压缩冲程中将机械能转化为内能，故D错误。 故选C。 5．（2024·青海·中考真题）与固体燃料相比，液体燃料火箭无需人工雕刻火药。甲烷是天然气的主要成分。液态甲烷作为火箭发射的燃料之一，其密度约为0.42×103kg/m3，热值为5.0×107J/kg。酒精的密度为0.8×103kg/m3，热值为3.0×107J/kg，下列关于液态甲烷和酒精的叙述正确的是（　　） A．酒精的密度比液态甲烷的密度小 B．液态甲烷燃烧时，内能转化为化学能 C．相同体积的液态甲烷和酒精，液态甲烷的质量更大 D．10kg的液态甲烷完全燃烧，放出的热量为5.0×108J 【答案】D 【详解】A．液态甲烷密度约为0.42×103kg/m3，酒精的密度为0.8×103kg/m3，酒精的密度比液态甲烷的密度大，故A错误； B．液态甲烷燃烧时，化学能转化为内能，故B错误； C．酒精的密度比液态甲烷的密度大，根据，相同体积的液态甲烷和酒精，液态甲烷的质量较小，故C错误； D．10kg的液态甲烷完全燃烧，放出的热量为 故D正确。 故选D。 6．（2024·陕西西安·模拟预测）如图所示是一套卡式炉和便携气罐，罐内主要是丁烷，露营中被广泛使用。下列说法正确的是（　　） A．烹煮食物时，主要通过热传递的方式改变食物的内能 B．常温下可通过压缩体积的方法使丁烷汽化后储存在罐中 C．烹煮食物时，食物温度升高，所含热量增加 D．丁烷燃烧的过程中热值减小 【答案】A 【详解】A．烹煮食物时，食物吸收热量，温度升高，主要通过热传递的方式改变食物的内能，故A正确； B．常温下可通过压缩体积的方法使丁烷由气态液化成液态后储存在罐中，故B错误； C．热量是过程量，不能“含有”，烹煮食物时，食物温度升高，内能变大，故C错误； D．热值是燃料的属性，丁烷燃烧的过程中热值不变，故D错误。 故选A。 7．（2024·湖南·中考真题）2024年4月25日，搭载着神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭（如图）在酒泉卫星发射中心成功发射。下列说法正确的是（　　） A．火箭的燃料燃烧得越充分，热值越大 B．火箭发动机工作过程中的热机效率是100% C．火箭“体内”的液氢燃料温度低至-253℃，内能为零 D．火箭搭载着飞船升空的过程中，飞船的重力势能越来越大 【答案】D 【详解】A．热值是燃料的特性，与燃烧情况无关，所以火箭的燃料燃烧得越充分，热值不变，故A错误； B．火箭发动机在工作过程中，其热机效率并不能达到100%。这是因为火箭发动机在工作时，不可避免地会产生一些能量损失。故B错误； C．一切物体在任何情况下都具有内能，所以火箭“体内”的液氢燃料温度低至-253℃，内能不为零，故C错误； D．火箭搭载着飞船升空的过程中，飞船的质量不变，高度不断增大，重力势能越来越大。故D正确。 故选D。 8．（2024·四川广安·中考真题）内燃机的发明是第二次工业革命中应用技术领域的一项重大成就。如图所示为单缸四冲程汽油机的一个冲程示意图，若该汽油机的效率为30%，飞轮每分钟转动1800圈（），则下列说法正确的是（　　） A．图中所示冲程是做功冲程 B．若该汽油机完全燃烧5kg汽油，则汽油机做的有用功为 C．该汽油机在1s内做功30次 D．汽油机消耗的燃料越少，效率一定越高 【答案】B 【详解】A．图中所示冲程两气阀关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，故A错误； B．若该汽油机完全燃烧5kg汽油，则汽油机做的有用功为 故B正确； C．飞轮每分钟转动1800圈，则每秒转动30圈，该汽油机飞轮转动2圈对外做功一次，则在1s内做功15次，故C错误； D．由得，汽油机消耗的燃料越少，完全燃烧释放的热量越少，做的有用功不知，无法比较效率高低，故D错误。 故选B。 9．（2024·江苏扬州·中考真题）家用燃油汽车的发动机主要是汽油机，下列说法正确的是（　　） A．汽油机的效率能达到100% B．汽油机燃烧汽油会造成环境污染 C．汽油机的一个工作循环中，对外做功4次 D．汽油机在吸气冲程中只吸入汽油 【答案】B 【详解】A．由于摩擦等因素的存在，汽油机的效率不可能达到100%，故A错误； B．汽油机燃烧汽油时排放的尾气含有有害气体，会造成环境污染，故B正确； C．汽油机的一个工作循环中包含四个冲程，只有做功冲程对外做功1次，故C错误； D．油机在吸气冲程中吸入的是汽油和空气的混合物，故D错误。 故选B。 10．（2024·山东临沂·中考真题）2024年4月20日，我国研制的全球首款本体热效率达53.09%的柴油机正式亮相世界内燃机大会，刷新了柴油机热效率的世界纪录。下图所示内燃机的四个冲程，气缸内气体的内能最小的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．如图，两气门关闭，活塞下行，为做功冲程，缸内气体推动活塞对外做功； B．如图，进气门关闭，排气门打开，为排气冲程； C．如图，两气门关闭，活塞上行，为压缩冲程，活塞压缩缸内气体，对气体做功，机械能转化为内能； D．如图，进气门打开，排气门关闭，为吸气冲程； 顺序为吸气、压缩、做功、排气，压缩冲程后气体温度都对吸气冲程中气体的温度高，故吸气冲程中气缸内气体的内能最小，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 11．（2024·安徽阜阳·二模）下列说法中不正确的是（    ） A．温度高的物体，其内能不一定大 B．使燃料燃烧更充分，可以增大其热值 C．铝的比热容大于铜，质量和初温相同的实心铜块和铝块放出相同热量后放在一起，热量由铝块传给铜块 D．甲柴油机的效率比乙的效率高，燃烧质量相同的燃料，甲柴油机将燃料燃烧放出的热量变成有用功的能量比乙大 【答案】B 【详解】A．内能的大小与物体的质量、温度、状态有关，温度高的物体，其内能不一定大，故A正确，不符合题意； B．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，故B错误，符合题意； C．铝的比热容大于铜，质量和初温相同的实心铜块和铝块放出相同热量后，铝块温度降低的少，铝块的末温高，热量由铝块传给铜块，故C正确，不符合题意； D．甲柴油机的效率比乙的效率高，说明甲柴油机有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比大，即甲柴油机将燃料燃烧放出的热量变成有用功的能量比乙大，故D正确，不符合题意。 故选B。 12．（2023·山东聊城·中考真题）下列是对一些日常现象的分析，其中正确的是（　　） A．沿海地区的气温变化小，与水的比热容较大有关 B．刚烧开的水非常热，是因为水中含有大量的热量 C．吸盘能贴在光滑的墙面上，说明分子间存在引力 D．柴油机比汽油机的效率高，可以消耗更少的燃料 【答案】A 【详解】A．砂石和水相比，水的比热容较大，相同质量的水和砂石相比，吸收或放出相同的热量时，水的温度变化小；沿海地区的气温变化小，与水的比热容较大有关，故A正确； B．刚烧开的水非常热，是因为水的内能较大，但不能说含有热量，故B错误； C．吸盘能贴在光滑的墙面上，是受到大气压的作用，故C错误； D．柴油机比汽油机的效率高，是指柴油机做功时的有用功与燃料完全燃烧放出的热量之比大，未明确所做有用功的多少，不能判断消耗燃料的多少关系，故D错误。 故选A。 13．（2024·山西吕梁·三模）小明回到农村的奶奶家发现炉灶是用砖砌成的，在烧水做饭时砖的温度很高，于是他设想将炉灶壁改装成装水的容器，如图所示，这样在烧水做饭时也加热了炉灶壁内的水，下列说法正确的是（　　） A．改装后燃料燃烧更充分 B．改装后提高了炉灶的加热效率 C．砖的温度很高，含有的热量很多 D．砖的温度很高，是通过做功改变内能的 【答案】B 【详解】AB．由题意知，改装后还额外加热了炉灶壁内的水，减少了热量的散失，提高了炉灶的加热效率，但对燃料的充分燃烧没有影响，故A错误，B正确； C．热量是过程量，不能“含有”，故C错误； D．砖的温度很高，是因为砖吸收了热量，是通过热传递改变内能的，故D错误。 故选B。 14．（2024·辽宁盘锦·三模）如图是某内燃机的能量流向图。下列有关说法正确的是（　　） A．①是废气带走的热量 B．该内燃机是在压缩冲程获得动力 C．该内燃机的效率为28% D．改进构造减小摩擦可提高③所占百分比 【答案】C 【详解】A．内燃机的能量流向中，废气带走的能量占比最大，所以③是废气带走的热量，故A错误； B．内燃机是在做功冲程获得动力，内能转化为机械能，故B错误； C．该内燃机的效率为 故C正确； D．改进构造减小摩擦可提高机械效率，即提高有用机械能的占比，故D错误。 故选C。 15．（2024·湖南常德·一模）学习热学知识后，两位同学设计了一个测定天然气热值的实验，取0.5kg水放入锅中，用温度计测得水的初始温度为20℃，天然气表的初始示数为12.560m3，然后用天然气灶给水加热，当温度计的示数为80℃时，天然气表的示数为12.564m3，以下说法正确的是（　　） A．水吸收的热量为1.68×103J B．若水吸收的热量等于天然气完全燃烧放出的热量，天然气的热值为4.2×103J/m3 C．利用该方法测得的天然气的热值偏大 D．为了减小测量误差，锅的质量不宜太大 【答案】D 【详解】A．已知水的 水吸收的热量 故A错误； B．消耗液化气的体积 液化气完全燃烧放出的热量 热值 故B错误； C．因为在公式中，是天然气完全燃烧所放出的热量，而天然气完全燃烧放出的热量并没有全部被水吸收，所以利用该方法测得的天然气的热值偏小，故C错误； D．若锅的质量太大，会吸收更多的热量，导致实验测量误差加大，故D正确。 故选D。 16．（2024·陕西商洛·模拟预测）2024年2月3日，我国在广东附近海域使用捷龙三号运载火箭，成功将九颗卫星同时发射升空，如图所示。下列说法不正确的是（　　） A．白色“气团”是液化形成的 B．火箭使用新型固体燃料，主要原因是新型固体燃料的热值较大 C．火箭加速升空阶段，机械能增大 D．火箭与大气间刚烈摩擦，通过热传递的方式使得火箭表面温度急剧升高 【答案】D 【详解】A．白色“气团”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴，故A正确，不符合题意； B．火箭使用新型固体燃料，主要原因是新型固体燃料的热值较大，完全燃烧等质量的燃料，该固体燃料放出的热量更多，故B正确，不符合题意； C．火箭加速升空阶段，质量不变，速度和高度均增加，则动能和重力势能变大，所以机械能增大，故C正确，不符合题意； D．火箭与大气间刚烈摩擦，通过做功的方式使得火箭表面温度急剧升高，故D错误，符合题意。 故选D。 17．（2024·广东广州·三模）汽车行驶过程中，发动机（汽油机）的冷却水温度升高，油箱里的油减少，则（　　） A．油箱里的油热值变小 B．汽油机在图示是做功冲程，将内能转化为机械能 C．某零件传热给冷却水，冷却水的内能变大 D．用水冷却是因为水比热容大，吸热时内能可以保持不变 【答案】C 【详解】A．热值是燃料的一种性质，与燃料的种类有关，与质量等无关，故A不符合题意； B．两气门关闭，活塞上行，是压缩冲程，将机械能转化成内能，故B不符合题意； C．某零件传热给冷却水，说明冷却水吸收了热量，冷却水的内能变大，故C符合题意； D．水的比热容大，和同样质量的其他物质相比，升高相同的温度，从发动机处吸收的热量多，内能变大，故D不符合题意。 故选C。 18．（2024·山东临沂·一模）下列说法正确的是（    ） A．冬天搓手取暖是利用热传递改变手的内能 B．燃气的热值大小与是否完全燃烧有关 C．汽油机在做功冲程中将内能转化为机械能 D．物体的温度越高，它的比热容越大 【答案】C 【详解】A．冬天搓手取暖是利用做功改变手的内能，故A错误； B．燃气的热值是燃气本身的一种性质，其大小与是否完全燃烧无关，故B错误； C．汽油机在做功冲程中将内能转化为机械能，对外做功，给车提供动力，故C正确； D．比热容是物质本身的一种性质，与温度高低无关，故D错误。 故选C。 19．（2024·湖南益阳·三模）如图为《天工开物》中记载的“蒸炒油料”的场景，在同一个灶上对芝麻、菜籽等油料作物进行炒和蒸，下列说法正确的是（　　） A．用铁锅炒油料是因为铁的导热性能差 B．翻炒油料时，香气四溢是因为分子在不停地做无规则运动 C．油料被蒸后升温，是通过做功的方法改变油料的内能 D．在同一个灶上蒸炒油料能提高能量利用率，使利用效率达到100% 【答案】B 【详解】A．用铁锅炒油料是因为铁的导热性能好，导热能力强，故A错误； B．翻炒油料时，香气四溢是因为分子在不停地做无规则运动，香气分子不断扩散到空气中，故B正确； C．油料被蒸后升温，油料吸收热量，内能增大，是通过热传递的方法改变油料的内能，故C错误； D．在同一个灶上蒸炒油料能提高能量利用率，由于存在热损失，利用效率小于100%，故D错误。 故选B。 20．（2024·广东广州·三模）如图显示的是甲、乙、丙三部汽油机的参数。甲、乙、丙相比，正确的是（　　） A．甲输出的机械能比丙多，效率比丙高 B．在消耗质量相同的同种燃料时，乙输出机械能与甲一样多 C．在输出的机械能相同时，乙比丙消耗更多的同种燃料 D．三部汽油机中，乙的效率最高 【答案】D 【详解】AD．图中，假设纵坐标轴的单位长度为1，则甲的效率 乙的效率 丙的效率为 可见，三部汽油机中，乙的效率最高，甲、丙的效率相同，故A错误，D正确； B．由图可知，在消耗质量相同的同种燃料时，乙输出的机械能是比甲更多，故B错误； C．由图可知，比较乙、丙，在输出的机械能相同时，丙比乙完全燃烧释放的内能更多，则丙比乙消耗更多的同种燃料，故C错误。 故选D。 II非选择题 （共40分） 二、填空题（共18分） 21．（2024·四川达州·中考真题）在1个标准大气压下，小明用天然气灶将质量1kg的水，从20℃加热到沸腾，水吸收的热量是 J。他家天然气热水器的热效率是70%，他某次洗澡，耗水20kg，热水器进水温度是22℃，出水温度是42℃，他这次洗澡消耗天然气 m3。已知水的比热容是，天然气的热值是。 【答案】 3.36×105 0.075 【详解】[1]水吸收的热量 [2]洗澡时水吸收的热量 由得，天然气完全燃烧放出的热量 由Q放=Vq得，需要天然气的体积 22．（2024·辽宁·中考真题）汽油机在 冲程中将内能转化为机械能。若某汽车的汽油机在一段时间内所做的有用功为，效率为25%，则该汽油机在这段时间内消耗 kg的汽油（汽油的热值取）。 【答案】 做功 2 【详解】[1] 汽油机在做功冲程中，燃料燃烧产生高温高压的燃气，燃气推动活塞，将内能转化为机械能。 [2] 汽油完全燃烧放出的热量为 则汽油的质量为 23．（2024·河北秦皇岛·模拟预测）如图所示，小明同学购买了一款户外分体式燃气炉，准备去户外野炊。用该燃气炉烧水时，把1kg初温为20℃的水加热到100℃，则水吸收的热量为 J。这是通过 的方式来改变水的内能的。燃气罐中的燃气用掉一半后，剩余燃气的热值 （选填“变大”“变小”或“不变”）。[] 【答案】 3.36×105 热传递 不变 【详解】[1]根据可得，水吸收的热量为 [2]烧水时，水从火焰中吸收热量，温度升高，是通过热传递的方式增加水的内能。 [3]热值是燃料的一种特性，与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，所以剩余燃气的热值不变。 24．（2024·四川绵阳·模拟预测）吃早饭的时候，妈妈用热水给小雪加热250g的袋装牛奶，为了使这袋牛奶的温度由12℃升高到42℃，妈妈用60℃的热水给牛奶加热，则加热过程中，牛奶吸收了 J热量；若热水放出热量的40%被牛奶吸收，则妈妈至少要用热水 kg（结果保留小数点后两位）。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），该牛奶的比热容为2.5×103J/（kg•℃）] 【答案】 1.875×104 0.62 【详解】[1]牛奶升温时吸收的热量 [2]热水由60℃降低到42℃放出的热量，由得，水放出的热量为 根据得，热水的质量为 三、实验题（6分） 25．（2024·广东广州·三模）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相同，烧杯内的液体质量也相同。 （1）比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验，实验中应控制两装置燃料 　（选填“完全燃烧完”或“燃烧相同时间”），通过比较 （选填“温度计上升的示数”或“加热时间的长短”）来确定燃料热值的大小； （2）比较不同物质的比热容，应选择 两图进行实验，不同物质吸热多少是通过 （选填“温度计上升的示数”或“加热时间的长短”）来反映的。 （3）若甲图烧杯中为50g的水，燃料1为2×10-4kg的酒精。酒精完全燃烧后，温度计示数升高20℃（水未沸腾），水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），酒精热值为3×107J//kg，则该装置对水的加热效率为 。 【答案】 甲、乙 完全燃烧完 液体升高的温度 甲、丙 加热时间的长短 70% 【详解】（1）[1] [2][3]根据控制变量法可知，比较不同燃料的热值，应改变燃料的种类，控制其他物理量不变，由于热值是单位质量燃料完全燃烧放出的热量，因此两个质量相同的燃料都需要完全燃烧完，燃料燃烧放出热量的多少不易观察，是通过加热相同的液体，观察液体升高的温度来呈现，由此可知，比较不同燃料的热值，应选用甲、乙两图进行实验，实验时通过观察液体升高的温度来比较不同燃料热值的大小。 （2）[4][5]根据控制变量法可知，比较不同物质的比热容，应改变被加热物质的种类，控制其他物理量不变，物质吸收热量的多少不易观察，是通过用相同的加热器，比较加热时间的长短来呈现，由此可知，比较不同物质的比热容，应选用甲、丙两图进行实验，实验时通过加热时间的长短来反映物质吸收热量的多少。 （3）[6]水吸收的热量 Q吸=c水m水Δt水=4.2×103J/（kg•℃）×50×10-3kg×20℃=4.2×103J 酒精放出的热量 Q放=mq=2×10-4kg×3×107J/kg=6×103J 该装置对水的加热效率为 四、简答题（4分） 26．（2024·辽宁沈阳·二模）热机的效率是衡量汽车发动机性能的关键指标。我国潍柴集团发布全球首款热机的效率突破50%的商业化柴油机，这一成果的意义犹如人类历史上首次百米赛跑突破10s。立志成为汽车设计师的小雨，也想设计改造发动机，使热机的效率达80%。 问题一：考虑影响热机效率的因素，你认为小雨可以在哪些方面改进创新？ 问题二：假如小雨的设想实现了，会给我们的生活带来哪些影响？（写出一条即可） 【答案】（一）可以改良发动机结构，减少能量损失；（二）节能和保护环境 【详解】（1）为了提高热机效率，可以改良发动机结构，减少能量损失，提高内能转化为机械能的效率。 （2）假如小明的设想实现了，热机效率的提高可以减少燃油的消耗，可以节约能源，较少柴油机的排放量，从而保护环境。 五、计算题（12分） 27．（2024·江苏苏州·中考真题）如图所示为某折叠卡式炉，采用丁烷气体作为燃料。水壶装入2L初温为25℃的水，用卡式炉加热至100℃，消耗了25g丁烷气体（水的比热容为，丁烷的热值为）。求： （1）壶中水的质量； （2）水吸收的热量； （3）卡式炉的加热效率。 【答案】（1）2kg；（2）；（3）52.5% 【详解】解：（1）壶中水的质量为 （2）水吸收的热量为 （3）丁烷放出的热量 卡式炉的加热效率为 （1）壶中水的质量为2kg； （2）水吸收的热量为6.3×105J； （3）卡式炉的加热效率为52.5%。 28．（2024·江苏宿迁·一模）今年上初三的小雨同学对物理非常感兴趣，在学习了效率相关知识后她想测量家用燃气灶效率，上周末她和爸爸在家对燃气灶烧水的效率展开研究。通过测量发现：将2kg的水，从25℃加热到75℃的过程中，消耗天燃气0.01m3，已知天然气的热值为，求： （1）此次消耗的天然气完全燃烧放出的热量； （2）此次实验中燃气灶烧水的效率； （3）实验后爸爸提出，高效燃气灶不仅可以节约燃料，还可以减少气体排放，有利于环境保护。小雨想通过技术改进来提高燃气灶的热效率，请你结合所学知识给她提供一些建议。 【答案】（1）8.4×105J；（2）50％；（3）见解析 【详解】解：（1）此次消耗的天然气完全燃烧放出的热量 （2）水吸收的热量为 此次实验中燃气灶烧水的效率 （3）提高燃气灶的热效率可以在烧水过程中，给锅加盖，减少水蒸气蒸发带走热量，减少热量损失；使天然气与氧气充分接触，使天然气充分燃烧。 答：（1）此次消耗的天然气完全燃烧放出的热量8.4×105J； （2）此次实验中燃气灶烧水的效率50％。 （3）提高燃气灶的热效率可以在烧水过程中，给锅加盖，减少水蒸气蒸发带走热量，减少热量损失；使天然气与氧气充分接触，使天然气充分燃烧。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$