专题04 热机的效率-【好题汇编】备战2024-2025学年九年级物理上学期期中真题分类汇编（广东专用）

专题04 热机的效率 考点一 热值的概念、单位和物理意义 1．（23-24九年级上·广东东莞·期中）关于热值，下列说法中正确的是（　　） A．燃料燃烧得越充分，其热值越大 B．燃料的热值越大，完全燃烧相同的质量放出的热量越多 C．容易燃烧的燃料热值一定大 D．一杯酒精倒出一半之后，剩余的酒精热值减半 2．（23-24九年级上·广东中山·期中）烟煤的热值比木炭的小，这表示（　　） A．燃烧烟煤比燃烧木炭放出的热量少 B．燃烧烟煤比燃烧木炭放出的热量多 C．相同质量的烟煤和木炭，完全燃烧时，木炭放出的热量少 D．相同质量的烟煤和木炭，完全燃烧时，木炭放出的热量多 3．（22-23九年级上·广东东莞·期中）下列有关热和能的说法中，正确的是（　　） A．热传递的方向总是从内能大的物体传向内能小的物体 B．我们不敢大口地喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多 C．使燃料燃烧更充分，可以增大热值 D．一块0℃的冰熔化成0℃的水后，温度不变，内能变大 4．（23-24九年级上·广东深圳·期中）下列关于热值的说法正确的是（　　） A．2kg煤的热值大于1kg煤的热值 B．燃料的热值是燃料本身的特性，与其他因素无关 C．燃料热值越大，燃烧放出的热量越多 D．燃料燃烧不完全时热值变小 5．（23-24九年级上·广东深圳·期中）下列说法正确的是（    ） A．用煤气灶烧水时，煤气燃烧不充分时，其热值变小 B．不能喝刚烧开的水，是因为它含有的热量太多 C．高温铁块放入冷水中，当热传递停止时铁块和水的内能一定相同 D．物体内能增大，温度不一定升高 6．（23-24九年级上·广东深圳·期中）2023年5月30日9时31分，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空，开启了为时半年多的载人飞行。下列说法正确的是（　　） A．火箭可选用液态氢作为燃料，是因为氢的比热容较大 B．加速上升的过程中，飞船的动能增大，重力势能也增大 C．燃料燃烧放出的热量全部用来做功 D．发射过程中随着燃料的不断消耗，燃料的热值不断下降 7．（23-24九年级上·广东东莞·期中）如图是汽油机工作循环中的一个冲程，下列说法正确的是（　　） A．该冲程是汽油机的做功冲程，将内转化为机械能 B．该冲程是汽油机的压缩冲程，将机械能转化为内能 C．该汽油机工作时冒黑烟，说明汽油燃烧不充分，其热值变小 D．该汽油机的效率越高，在做相同功的情况下消耗的汽油越多 8．（23-24九年级上·广东佛山·期中）如图是我国用长征火箭发射“嫦娥一号”卫星时的壮观情景。 （1）火箭的燃料使用液态氢，主要是因为它的密度小且 大； （2）火箭发射升空时，燃料燃烧的 能转化为机械能，火箭的机械能 （选填“变大”“变小”“不变”）。 9．（23-24九年级上·广东茂名·期中）据燃料的状态不同，可以将燃料分为 燃料，如煤油、汽油等等； 燃料，如木柴、煤炭等； 燃料，如氢气、天然气等。由于燃料的成分不同，所以相同质量的不同燃料在完全燃烧时放出的热量是 的。 10．（23-24九年级上·广东深圳·期中）火箭选用液态氢做燃料，是因为氢的 大，燃料推动火箭升空，把 能转化为 能，燃料的内能会 。 11．（23-24九年级上·广东佛山·期中）2023年5月30日，火箭搭载神舟十六号载人飞船升空，火箭通常用氢做燃料，是因为它具有较大的 ；升空后，火箭外壳与空气摩擦会发热，这是通过 的方式改变内能；火箭外壳最好选用 （选填“熔点高”或“密度大”）的材料制成。 12．（23-24九年级上·广东东莞·期中）如图所示，2023年9月17日，长征二号丁遥十三运载火箭在西昌卫星发射中心，成功将遥感三十九号卫星送入预定轨道。火箭加速上升过程中，喷出的燃气对卫星 （选填“不做功”或“做了功”）；卫星的机械能 ；随着燃料质量的减小，燃料的热值 。（后二空均选填“增大”、“减小”或“不变”） 13．（23-24九年级上·广东佛山·期中）在长期堆放煤的地方，剥去一层地皮，可以看到里面一层仍是黑色，这属于 现象，该现象说明了 ，煤是我国的一种重要能源，煤不完全燃烧时，煤的热值 （选填“变大”、“变小”、“不变”） 考点二 比较不同燃料的热值大小 14．（23-24九年级上·广东东莞·期中）为比较酒精和碎纸片这两种燃料的热值，小明采用图所示的装置进行实验：他将一定质量的酒精和碎纸片分别放入两个燃烧皿中，点燃它们，分别给装有质量相等的水的两个相同烧杯加热，直至酒精和碎纸片完全燃烧。 燃料 加热前水温/℃ ① 10g酒精 ② (1)小明设计了一张记录实验数据的表格，其中①②两项内容漏写了，请你帮他补充完整① 、② ； (2)实验后小明根据实验数据利用公式Q= 算出来水吸收的热量，结合“10g酒精”这一数据算出来酒精的热值，算出的结果比真实值 （选填“偏大”或“偏小”），请说明理由： ； (3)小明发现分别使10g酒精和10g的碎纸片充分燃烧后，被它们加热的各200g，25℃的水的温度分别上升80℃和45℃，这最终证明______（填字母）。 A．燃烧酒精比燃烧碎纸片放出的热量多 B．酒精含有的热量比碎纸片大得多 C．酒精的内能比碎纸片的内能大得多 D．酒精的热值比碎纸片的热值大 15．（23-24九年级上·广东广州·期中）用所学的知识解决下列问题： （1）甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相同，烧杯内液体质量也相同，比较不同液体的比热容，可以选择 两图，此实验通过观察 来比较两种液体吸收的热量（选填“加热时间”或“升高的温度”）：若比较不同燃料的热值，可以选择 两图； （2）小明在探究“物体的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量相等的两种不同液体进行了实验，并用图像对实验数据进行了处理，如图丁所示，实验中，两种液体在相同时间内放出的热量相等，分析图像可以得出：液体 放热能力强（选用“a”或“b”）， （3）若液体a的比热容为，则液体b的比热容 。 16．（23-24九年级上·广东深圳·期中）如图所示，甲、乙、丙三图中装置完全相同，燃料的质量都是10g。烧杯内的液体质量和初温都相同。 （1）实验装置的组装顺序应该是 （选填“由上到下”或“由下到上”）； （2）比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验；实验中是通过比较 来比较燃料热值的大小； （3）通过实验得到的燃料热值与实际值相比偏 （选填“大”或“小”），原因可能是 。 考点三 热值的公式及相关计算 17．（23-24九年级上·广东东莞·期中）冬天，小明家使用某款天然气热水器加热20kg、初温为5℃的水，他通过观察燃气表得知用掉了0.2m3的天然气，同时他测量出水口温度达到了55℃，已知c水=4.2×103J/(kg·℃)，q天然气=3.5×107J/m3，求： (1)水吸收的热量是多少？ (2)该款热水器的热效率？ 18．（23-24九年级上·广东中山·期中）某中学使用一种锅炉为学生供应开水，用焦炭作为燃料，已知焦炭的热值是3×107J/kg。一次烧水完全燃烧了8.4kg的焦炭，将200kg的水从25℃加热到100℃。[已知c水=4.2×103J/(kg·℃)] （1）完全燃烧了这些焦炭放出的热量为多少焦耳？ （2）这些水烧开吸收的热量为多少焦耳？ （3）这台锅炉的热效率为多少？ 19．（23-24九年级上·广东江门·期中）用燃气灶烧水时，把2.2kg初温为20℃的水加热到100℃，共燃烧了42g天然气（假设天然气完全燃烧），已知天然气的热值为4.4×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃） （1）水的内能增加了多少焦耳？ （2）燃气灶烧水的效率为多少？ 20．（23-24九年级上·广东广州·期中）某物理兴趣小组的同学，绘制了用煤炉给水加热过程中水温随加热时间变化的图象，如图所示。已知在0~4min内完全燃烧了280g的煤，，，若煤炉的效率为20%，则水的质量为多少？ 21．（23-24九年级上·广东江门·期中）小华家使用的是天然气热水器，他尝试估测该热水器的效率，以核对铭牌上的数值是否准确。当只有该热水器使用天然气时，把100kg的水从20℃加热到50℃，天然气表的示数由1335.15m3变为1335.50m3。[已知c水＝4.2×103J/(kg·℃)，q天然气＝4×107J/m3]求： （1）水吸收的热量； （2）消耗的天然气完全燃烧放出的热量； （3）该热水器的效率。 22．（23-24九年级上·广东深圳·期中）一辆氢气动力试验汽车在平直路面上匀速行驶了，消耗了0.15kg的氢气。此过程中汽车发动机产生的牵引力为（氢气的热值取）。求： （1）0.15kg氢气完全燃烧产生的热量 （2）汽车牵引力做的功 （3）汽车发动机的效率。 23．（23-24九年级上·广东东莞·期中）一辆汽车，发动机的功率是，内在平直公路上匀速行驶了。其汽油发动机效率为30%（汽油热值是）求： （1）发动机的牵引力做了多少功？ （2）发动机的牵引力是多大？ （3）发动机消耗汽油质量是多少？ 24．（23-24九年级上·广东深圳·期中）氢燃料具有清洁、效率高等优点，被认为是理想的能源之一，目前我国部分城市已有多批氢能源公交车投放使用。已知，。 问： （1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？ （2）若这些热量的90%被质量为500kg、温度为15℃的水吸收，水升高的温度是多少？ 考点四 燃料燃烧能量走向示意图 25．（22-23九年级上·广东·期中）如图所示为内燃机的能量流向图，下列说法正确的是（　　） A．该内燃机的效率 B．增大E3，该内燃机的效率一定会增大 C．减小E5，该内燃机的效率一定会增大 D．不可能达到100% 26．（23-24九年级上·广东佛山·期末）如图是某汽油机的主要能量流向和相关参数图，下列说法正确的是（　　） A．有用机械能所占比例最大 B．废气带走的能量占比为25% C．该汽油机的效率为35% D．减少机械摩擦不能提高汽油机效率 27．（23-24九年级上·广东广州·期中）下列选项可能符合汽车等热机（效率约为30%）能量流向的是（　　） A． B． C． D． 28．（23-24九年级上·广东东莞·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。甲图是 冲程；由乙图可知该汽油机的效率是 ；汽车尾气中的“汽油味”越浓说明燃料燃烧得越不充分，这 （选填“会”或“不会”）降低燃料的热值。 29．（23-24九年级上·广东肇庆·期中）家庭轿车的发动机是四冲程热机，如图是热机的能量流向图，根据图中给出的信息，该热机的效率为 %。已知汽油的热值是，完全燃烧10kg汽油放出的热量为 J。燃料燃烧更充分时，燃料的热值 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 30．（23-24九年级上·广东广州·期中）如何减少能耗，提高汽车发动机的效率越来越受到人们的重视； （1）大多数家用汽车的发动机均为汽油机，它把汽油燃烧产生的内能部分转化成机械能，再通过传动机构将动力传给车轮使汽车行驶；请你将图中汽油机工作时的能流图补充完整：① ；② ； （2）一辆汽车以20m/s的速度在平直的公路上匀速行驶了3km，受到的阻力为1150N，燃烧了0.3kg汽油。求：（汽油的热值q＝4.6×107J/kg） ①牵引力做了多少功 ？ ②这些汽油完全燃烧放出的热量 ； ③发动机的效率 。 考点五 热机效率的计算 31．（23-24九年级上·广东湛江·期中）一辆汽车以72km/h的速度行驶10min，消耗的汽油为1.2kg，汽车匀速行驶时受到的牵引力F=1.2×103N，（汽油的热值q=4.6×107J/kg）根据以上信息计算： （1）该汽车在这段时间内消耗的汽油产生的热量有多少？ （2）在这段时间内汽车做的有用的功是多少？ （3）在这段时间内该汽车的效率是多少？ 32．（23-24九年级上·广东惠州·期中）小明家利用天然气灶烧80kg初温为20℃的水，水的温度升高了25℃。求： （1）水吸收的热量？ （2）若换用焦炭来烧这些水，且焦炭完全燃烧放出热量的40%被水吸收，则需要完全燃烧多少kg焦炭？[q焦炭=3×107J/kg，c水=4.2×103J/(kg•℃)]。 33．（23-24九年级上·广东广州·期中）某工厂采用热效率高的卧式煤气炉烧水，将80kg水从25℃加热到75℃。此过程消耗了0.8m3的煤气，所用煤气的热值约为3×107J/m3，水的比热容为c水=4.2×103J/(kg·℃)。试求： （1）这些水吸收的热量是多少？ （2）该锅炉烧水的效率？ 34．（23-24九年级上·广东深圳·期中）如图所示，是最新一款无人驾驶汽车原型图。汽车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况。该款车以20m/s的速度在一段平直的公路上匀速行驶了 20km时，消耗汽油1.2kg。假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为30%，那么，在这段运动过程中，求： （已知： 汽油的热值为 ） （1） 汽油完全燃烧放出来的热量？ （2） 该汽车发动机做的有用功是多少？ （3） 该汽车受到的牵引力是多少？ 35．（23-24九年级上·广东广州·期中）用燃气灶烧水，该燃气灶的效率是20%，燃烧0.5kg的煤气，50kg的水的初温是20℃。已知水的比热容为4.2103J/(kg·℃)，煤气的热值为4.2107J/kg。求： （1）0.5kg煤气完全燃烧放出的热量； （2）水吸收的热量； （3）水升高的温度。 考点六 热机效率的定义和提高热机的效率的方法 36．（23-24九年级上·广东深圳·期中）下列关于热值和热机效率的描述，正确的是（　　） A．使燃料燃烧更充分，可以增大热值 B．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率 C．燃料燃烧释放的热量越大，热值越大 D．热机做的有用功越多，热机的效率越高 37．（23-24九年级上·广东深圳·期中）如图为发动机某一冲程的示意图，下列有关说法中正确的是（　　） A．该款汽车发动机工作时，效率更高，是因为它使用了热值更大的汽油 B．如图所示为做功冲程，内能转化为机械能，需要靠飞轮的惯性来完成 C．该款汽油机的吸气冲程，只吸入空气 D．若该汽油机飞轮的转速为1200r/min，则在1s内汽油机对外做了10次功 38．（23-24九年级上·广东佛山·期中）汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如题甲、乙图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 39．（23-24九年级上·广东珠海·期中）目前小型汽车上使用的发动机是以汽油作为燃料的汽油机。汽油机的特点是转速高、结构简单、质量轻、造价低廉、运转平稳等特点。汽油机在汽车上，特别是小型汽车上最大使用。 （1）如图是汽油机的四个冲程，一个汽缸正常工作四个冲程的顺序是 ，除做功冲程外，其他冲程活塞的往复运动是靠飞轮的 完成的；若飞轮转速是，则每秒对外做功 次； （2）汽油机在工作过程中油箱中汽油在不断消耗，其热值将 （填序号）； A．减小    B．不变    C．增大    D．都有可能 （3）汽车发动机有涡轮增压和自然吸气两种，相比于自然吸气发动机，涡轮增压发动机通过压缩空气来增加进气量，可以燃烧更多的汽油，提高发动机的输出功率，获得更强的动力。关于这两种发动机，下列说法正确的是 （选出所有符合要求的选项）； A．涡轮增压发动机效率可达到100% B．涡轮增压发动机压缩空气时，空气的内能增加 C．涡轮增压发动机能提高汽油的热值来增强动力 D．用水循环来降低发动机的温度主要是利用水的比热容大 （4）现在很多地方正在使用乙醇汽油。乙醇汽油是一种由乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的替代能源，其中汽油体积占90%，乙醇体积占10%。使用乙醇汽油的好处是 。（一条即可） 40．（23-24九年级上·广东广州·期中）（1）小明在校园科技节中展示了自己作品如图甲。塑料瓶内装入少量的酒精，待酒精充满整个塑料瓶后，启动电子打火器，活塞瞬间向前飞出一段距离，同时闻到了酒精的气味。“闻到气味”属于 现象；酒精燃烧后其热值将 （选填“变大”“变小”或“不变”）；活塞飞出的过程相当于热机的 冲程，请你试在丙图中作出此冲程示意图 。（如乙图是吸气冲程的示意图，请仿照乙图中画出此冲程活塞、连杆和曲轴的大致位置以及进气门和排气门的开闭情况） （2）如图2所示，图丁是热机的能量流向图，图戊显示的是甲、乙两热机的参数。请你计算，哪个热机中燃料的化学能大？ （选填“甲”或“乙”）；甲的热机效率为 。 41．（23-24九年级上·广东珠海·期中）为了比较水和煤油（相同质量）的比热容大小，某同学用a图所示的器材进行实验。实验数据记录如下表： 物质 质量/g 初始温度/ 加热时间/min 最后温度/ 水 200 20 5 40 煤油 200 20 5 60 （1）实验所需要的器材：水、煤油、酒精灯、铁架台、烧杯、天平、温度计和 。组装实验装置时应按 的顺序；（选填“自上而下”、“自下而上”） （2）两装置用相同规格的酒精灯，这样做的目的是使水和煤油在相同加热时间内 ； （3）实验中，给相同质量的两种物质加热相同的时间，通过比较水和煤油 来比较它们的吸热能力； （4）分析表中数据可知，质量相等的水和煤油，加热相同时间，水的温度变化较 ，其比热容较 ；（选填“大”或“小”） （5）小明采用如b图所示的装置探究“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”。若实验前酒精灯中煤油的质量为150g，实验后为130g；烧杯中水的质量为500g，水的初温，末温，则煤油的热值为 ；[]（不考虑热量的损失）利用此实验方法计算出来的热值和真实值相比是 （选填“偏大”、“偏小”或“一样”）的； （6）在学习时，我们把燃料完全燃烧放出的热量与燃料的质量之比称为热值，用q表示，这里定义热值的方法，我们称为比值法，热值是能够燃烧的物质的属性。下列用比值法定义，并反映物质属性的物理量有： （填写序号）。 ①速度    ②功率    ③密度    ④压强 42．（23-24九年级上·广东江门·期中）甲、乙、丙三图中的燃料均为10g，烧杯内的液体质量、初温均相同。 （1）比较不同物质的比热容，应选择 两图进行实验，不同物质吸热的多少是通过 （选填“温度计示数”或“加热时间”）来反映的； （2）比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验，当燃料完全燃烧时，通过比较 （选填“温度计示数”或“加热时间”）来比较不同燃料的热值； （3）质量和初温均相同的A、B两种液体吸热后，它们的温度随时间变化的图像如图丁所示，由图可知， 液体的热容较大。若其中比热容较大的液体是水，则另一种液体的比热容为 J/（kg•℃）；[c水=4.2×103J/（kg•℃）] （4）若甲装置中的燃料为酒精，烧杯内的液体为水，测出水的质量和燃料烧尽时水升高的温度，从而计算出燃料的热值，则该数值与实际值相比 （选填“偏大”或“偏小”），出现这样情况的原因是 （写出一条）。 43．（23-24九年级上·广东湛江·期中）（1）为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图甲所示的实验。 ①在两个相同的烧杯中应加入初温相同、质量相同的水和煤油（ρ水>ρ煤油）。实验中选用相同电加热器的目的是：使水和煤油在相同时间内 ； ②水和煤油温度随时间变化如图乙所示，根据图甲可判断出a物质是 。根据图乙可判断出b吸热能力较 （选填“强”或“弱”）；根据图甲、乙计算出煤油比热容是 （水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）； （2）如图丙所示，为比较酒精和碎纸片的热值，用两只同规格的烧杯装相等质量的水，取质量相等的酒精和碎纸片，分别放入两个燃烧皿中，点燃分别给烧杯加热，直到酒精和碎纸片完全燃烧完，通过比较 （选填“加热时间”或“升高的温度”）来确定酒精和碎纸片热值的大小。 44．（23-24九年级上·广东深圳·期中）小刚和小红设计了甲、乙、丙三组完全相同的实验装置，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同。 燃料 加热前液体温度/℃ 燃料燃尽时液体温度/℃ 1 15 35 2 15 25 （1）比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过 （选填“温度计上升的示数”或“加热时间”）来反映的。若在研究不同燃料热值实验时，录数据如表，根据表中数据计算燃料2的热值是 J/kg。若已知液体a是水，小刚根据记的数据，利用公式计算出水吸收的热量，再通过燃料的放热公式计算出燃料1和燃料2的值，小红指出他的计算结果是有误的，原因是： ； （2）为了比较不同物质的比热容，他们选择合适的装置进行实验。质量和初始温度均相同的 a、b两种液吸热后，它们的温度随时间变化的图象如图丁所示，求a、b两种液体的比热容之比为 。 45．（23-24九年级上·广东肇庆·期中）随着我国人民生活水平的提高，家庭小汽车作为一种普通的交通工具已走进千家万户。 （1）汽车发动机一般是汽油机，图1中图 是做功冲程，把 能转化为机械能，它的原理与图2中的 （选填“A”或“B”）图的演示实验相同。图1中图 使空气内能增加，图 是依靠飞轮储存的机械能来完成的冲程。若飞轮转速是1200r/min,则该汽油机每秒做功 次； （2）阅读了某牌号汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如图所示的图表，请把该能量流向图补充完整 ，根据图表给出的信息，该内燃机的效率为 %。 46．（23-24九年级上·广东广州·期中）（1）如图甲，在塑料瓶内装入少量的液态乙醚，待乙醚充满整个塑料瓶后，启动电子打火器，活塞瞬间飞出。“启动电子打火器，活塞瞬间飞出”的过程与图乙中汽油机哪个冲程的能量转化情况相同？ 答： （填字母）；    （2）有一种“涡轮增压”（T型）轿车，通过给发动机更足量的空气使汽油更充分地燃烧，比普通轿车（L型）更节能，排气更清洁，同样的汽油（如95#）加在T型轿车内和加在L型轿车内，以下说法正确的是 （填字母）； A．加在T型轿车内汽油热值更大 B．加在L型轿车内汽油热值更大 C．加在T型和L型轿车内汽油热值一样大 D．无法判断加在哪个车型的轿车热值更大 （3）当汽油在的发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率将 （选填“升高”、“不变”或“降低”）； （4）如图为甲、乙两汽油机的数据。两者相比，甲汽油机 （填字母）    A．热机效率较大 B．热机效率较小 C．产生的有用机械能较少 D．产生的有用机械能较多 47．（23-24九年级上·广东韶关·期中）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，水蒸气在汽缸里推动活塞做功，因蒸汽机质量太大。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。喷气式发动机中自带燃料（液态氢）和氧化剂的，叫火箭喷气发动机，它工作时不需要空气中的氧气，可以在大气层外工作，能够用来发射人造卫星和宇宙飞船。    （1）蒸汽机、内燃机、喷气式发动机的重力依次 （选填“增大”或“减小”）； （2）当火箭在大气层中快速飞行时，会与大气层发生剧烈摩擦，内能 （选填“增大”、“不变”或“减小”），这是通过 的方式改变物体的内能； （3）火箭以氢为燃料是因为氢的 ； （4）在挑选汽车时，发动机汽油机效率的高低是区分汽车优劣的重要指标之一。有经验的司机可以通过闻尾气的气味而作出初步的判断，输出功率相同时，汽油味越淡，汽车发动机效率越 ； （5）你认为下列提高热机效率的途径中说法错误的是 （填字母）。 A．尽量使燃料充分燃烧 B．尽量减少输出功率 C．尽量减少摩擦 D．尽量减少热量损失   48．（23-24九年级上·广东中山·期中）垃圾分类看似小事，实则是“大事”，它体现了一座城市的社会文明水平。我国生活垃圾分类工作已取得阶段性进展，46个重点城市生活垃圾分类已覆盖7700多万家庭。为了有效处理这些垃圾，某垃圾焚烧发电厂日处理垃圾，垃圾的平均热值。求： （1）垃圾完全燃烧产生的热量； （2）这些热量相当于多少t煤完全燃烧所产生的热量？（） （3）若垃圾完全燃烧产生热量的被水吸收，则能使初温为的水温度升高到多少？[大气压为一个标准大气压，水的比热容] 49．（23-24九年级上·广东惠州·期中）天然气灶使用方便、经济环保，备受人们青睐。某学校锅炉用天然气做燃料给水加热，将锅炉中质量为1000kg的水由30℃加热至70℃。天然气的热值为4×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。求： （1）这过程中水吸收多少热量； （2）若这过程天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收，则需要多少立方米的天然气。 50．（23-24九年级上·广东东莞·期中）2023年5月28日上午，我国首架自行研制、拥有自主知识产权的喷气式客机C919，如题图所示，历时2h从上海到北京，开启了首次商业载客飞行。C919在高空水平定速巡航时，若受到的阻力恒为。求：（汽油密度，汽油热值） （1）若C919匀速飞行4km消耗了50L汽油，这些汽油完全燃烧释放的热量为多少? （2）C919发动机的效率为多少? 51．（23-24九年级上·广东肇庆·期中）氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点。2022年3月，国家发改委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划2021﹣2035年》。明确氢能是未来国家能源体系的重要组成部分。根据北京冬奥组委公布的数据，北京冬奥会示范运行超1000辆氢能源汽车，车型包括氢燃料电池大巴、氢燃料电池小轿车、氢燃料电池特种车等（如图所示）。[c水=4.2×103J/（kg•℃），q氢=1.4×108J/kg] （1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为多少？ （2）若这些热量全部被质量为400kg、温度为65℃的水吸收，能使水的温度升高多少？（在一个标准大气压下） （3）0.6kg氢燃料可供某型号氢燃料电池大巴以140kW的恒定功率匀速行驶了300s，则该氢燃料电池大巴车的效率为多少？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题04 热机的效率 考点一 热值的概念、单位和物理意义 1．（23-24九年级上·广东东莞·期中）关于热值，下列说法中正确的是（　　） A．燃料燃烧得越充分，其热值越大 B．燃料的热值越大，完全燃烧相同的质量放出的热量越多 C．容易燃烧的燃料热值一定大 D．一杯酒精倒出一半之后，剩余的酒精热值减半 【答案】B 【详解】A．热值是燃料的一种特性，与其是否燃烧的充分无关，故A错误； B．根据Q=mq可知，燃料的热值越大，完全燃烧相同的质量放出的热量越多，故B正确； C．热值是燃料的一种特性，与其是否容易燃烧无关，故C错误； D．热值是燃料的一种特性，与其质量无关，因此一杯酒精倒出一半之后，剩余的酒精热值不变，故D错误。 故选B。 2．（23-24九年级上·广东中山·期中）烟煤的热值比木炭的小，这表示（　　） A．燃烧烟煤比燃烧木炭放出的热量少 B．燃烧烟煤比燃烧木炭放出的热量多 C．相同质量的烟煤和木炭，完全燃烧时，木炭放出的热量少 D．相同质量的烟煤和木炭，完全燃烧时，木炭放出的热量多 【答案】D 【详解】相同质量的烟煤和木炭，烟煤的热值比木炭的小，由Q=qm可知，完全燃烧时，木炭放出的热量多，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 3．（22-23九年级上·广东东莞·期中）下列有关热和能的说法中，正确的是（　　） A．热传递的方向总是从内能大的物体传向内能小的物体 B．我们不敢大口地喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多 C．使燃料燃烧更充分，可以增大热值 D．一块0℃的冰熔化成0℃的水后，温度不变，内能变大 【答案】D 【详解】A．发生热传递时，热量是从温度高的物体传递给温度低的物体，而不是从内能大的物体传递给内能小的物体，故A错误； B．我们不敢大口地喝热气腾腾的汤，是因为热汤的温度高，不能说汤含有的热量较多，故B错误； C．热值是燃料的特性，只与燃料的种类有关，与燃烧是否充分无关，故C错误； D．一块0℃的冰熔化成0℃的水后，吸收热量，温度不变，但内能增加，故D正确。 故选D。 4．（23-24九年级上·广东深圳·期中）下列关于热值的说法正确的是（　　） A．2kg煤的热值大于1kg煤的热值 B．燃料的热值是燃料本身的特性，与其他因素无关 C．燃料热值越大，燃烧放出的热量越多 D．燃料燃烧不完全时热值变小 【答案】B 【详解】ACD．燃料的热值是燃料本身的一种特性，热值的大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量、放出热量的多少、燃料的燃烧情况等无关，2kg煤的热值等于1kg煤的热值，燃料燃烧不完全时热值不变，故AD错误，B正确； C．由Q放=mq可知，燃料燃烧放出的热量与热值、质量有关，所以燃料热值大，燃烧放出的热量不一定多，故C错误。 故选B。 5．（23-24九年级上·广东深圳·期中）下列说法正确的是（    ） A．用煤气灶烧水时，煤气燃烧不充分时，其热值变小 B．不能喝刚烧开的水，是因为它含有的热量太多 C．高温铁块放入冷水中，当热传递停止时铁块和水的内能一定相同 D．物体内能增大，温度不一定升高 【答案】D 【详解】A．用煤气灶烧水时，煤气燃烧不充分时，其热值不变，热值的大小与燃烧充分程度无关，故A错误； B．热量是状态量，不能用含有，故B错误； C．热传递发生的条件时发生温度差，当热传递停止时，铁块和水的温度一致，由于质量未知，所以当热传递停止时铁块和水的内能不一定相同，故C错误； D．物体内能增大，可能是吸收了热量，也可以是外界对物体做功，故D正确。 故选D。 6．（23-24九年级上·广东深圳·期中）2023年5月30日9时31分，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空，开启了为时半年多的载人飞行。下列说法正确的是（　　） A．火箭可选用液态氢作为燃料，是因为氢的比热容较大 B．加速上升的过程中，飞船的动能增大，重力势能也增大 C．燃料燃烧放出的热量全部用来做功 D．发射过程中随着燃料的不断消耗，燃料的热值不断下降 【答案】B 【详解】A．火箭可选用液态氢作为燃料，是因为氢的热值较大，燃烧等质量的燃料，液态氢放出的热量多，故A错误； B．加速上升的过程中，飞船的速度变大，动能增大，高度变高，重力势能也增大，故B正确； C．机械的效率无法达到100%，所以燃料燃烧放出的热量不可能全部用来做功，故C错误； D．燃料的热值是燃料的属性，与燃料的质量无关，所以发射过程中随着燃料的不断消耗，燃料的热值不变，故D错误。 故选B。 7．（23-24九年级上·广东东莞·期中）如图是汽油机工作循环中的一个冲程，下列说法正确的是（　　） A．该冲程是汽油机的做功冲程，将内转化为机械能 B．该冲程是汽油机的压缩冲程，将机械能转化为内能 C．该汽油机工作时冒黑烟，说明汽油燃烧不充分，其热值变小 D．该汽油机的效率越高，在做相同功的情况下消耗的汽油越多 【答案】A 【详解】AB．如图，两气门关闭，活塞下行，该冲程是汽油机的做功冲程，缸内气体推动活塞做功，将内转化为机械能，故A正确，B错误； C．该汽油机工作时冒黑烟，说明汽油燃烧不充分，汽油机效率变低，热值是燃料的特性，与燃烧状况无关，其热值不变，故C错误； D．该汽油机的效率越高，在做相同功的情况下消耗的汽油越少，故D错误。 故选A。 8．（23-24九年级上·广东佛山·期中）如图是我国用长征火箭发射“嫦娥一号”卫星时的壮观情景。 （1）火箭的燃料使用液态氢，主要是因为它的密度小且 大； （2）火箭发射升空时，燃料燃烧的 能转化为机械能，火箭的机械能 （选填“变大”“变小”“不变”）。 【答案】 热值 内 变大 【详解】（1）[1]火箭的燃料使用液态氢，主要是因为它的密度小且热值大，与其他燃料相比，完全燃烧的质量相同时，液态氢气释放的热量较多。 （2）[2][3]火箭发射升空时，燃料通过燃烧将化学能转化为燃气的内能，再转化为火箭的机械能，使火箭的机械能变大。 9．（23-24九年级上·广东茂名·期中）据燃料的状态不同，可以将燃料分为 燃料，如煤油、汽油等等； 燃料，如木柴、煤炭等； 燃料，如氢气、天然气等。由于燃料的成分不同，所以相同质量的不同燃料在完全燃烧时放出的热量是 的。 【答案】 液体 固体 气体 不同 【详解】[1][2][3][4]燃料有固体燃料、液体燃料和气体燃料之分，煤油、汽油等，属于液体燃料；木柴、煤炭等属于固体燃料；氢气、天然气等属于气体燃料。不同燃料的热值不一样，所以相同质量的不同燃料在完全燃烧时放出的热量是不同的。 10．（23-24九年级上·广东深圳·期中）火箭选用液态氢做燃料，是因为氢的 大，燃料推动火箭升空，把 能转化为 能，燃料的内能会 。 【答案】 热值 内 机械 减小 【详解】[1]火箭选用液态氢做燃料，是因为氢的热值大，质量相同的不同燃料，氢的热值大，完全燃烧放出热量多，能够提供更多的内能。 [2][3]燃料推动火箭升空，燃气对火箭做功，内能减小，火箭升空，速度增大，高度增加，机械能增加，故燃气对火箭做功，内能转化为机械能。 [3]燃气对火箭做功，燃料的内能会减小。 11．（23-24九年级上·广东佛山·期中）2023年5月30日，火箭搭载神舟十六号载人飞船升空，火箭通常用氢做燃料，是因为它具有较大的 ；升空后，火箭外壳与空气摩擦会发热，这是通过 的方式改变内能；火箭外壳最好选用 （选填“熔点高”或“密度大”）的材料制成。 【答案】 热值 做功 熔点高 【详解】[1]火箭采用液氢作为火箭的燃料，原因是完全燃烧相同质量的氢时，可以放出更多的热量，即液态氢具有较高的热值。 [2]火箭外壳与空气相互摩擦做功，把机械能转化为内能，使火箭外壳内能增加，温度升高而发热，这是通过做功的方式改变外壳的内能。 [3]火箭等高速航天器外壳要求轻巧，则在体积一定时，航天器外壳材料密度越小，外壳越轻巧。外壳需要耐高温，因此外壳材料需要熔点很高。 12．（23-24九年级上·广东东莞·期中）如图所示，2023年9月17日，长征二号丁遥十三运载火箭在西昌卫星发射中心，成功将遥感三十九号卫星送入预定轨道。火箭加速上升过程中，喷出的燃气对卫星 （选填“不做功”或“做了功”）；卫星的机械能 ；随着燃料质量的减小，燃料的热值 。（后二空均选填“增大”、“减小”或“不变”） 【答案】 做了功 增大 不变 【详解】[1]喷出的燃气对卫星产生了向上的力，卫星向上移动了距离，故喷出的燃气对卫星做了功。 [2]卫星随火箭加速上升，速度增大，高度增加，质量不变，故动能增大，重力势能增大，机械能增大。 [3]燃料的热值是燃料的特性，与燃料的质量、放出的热量、燃烧情况等均无关，故随着燃料质量的减小，燃料的热值不变。 13．（23-24九年级上·广东佛山·期中）在长期堆放煤的地方，剥去一层地皮，可以看到里面一层仍是黑色，这属于 现象，该现象说明了 ，煤是我国的一种重要能源，煤不完全燃烧时，煤的热值 （选填“变大”、“变小”、“不变”） 【答案】 扩散 分子在永不停息地做无规则运动 不变 【详解】[1][2]在长期堆放煤的地方，剥去一层地皮，可以看到里面一层仍是黑色，这说明煤分子慢慢渗透到了地下，这是因为分子在永不停息地做无规则运动，这属于扩散现象。 [3]燃料的热值是指某种燃料完全燃烧放出的热量与质量的比值，燃料热值的大小只与燃料种类有关，与这种燃料是否完全燃烧无关，所以煤不完全燃烧时，煤的热值也不会变。 考点二 比较不同燃料的热值大小 14．（23-24九年级上·广东东莞·期中）为比较酒精和碎纸片这两种燃料的热值，小明采用图所示的装置进行实验：他将一定质量的酒精和碎纸片分别放入两个燃烧皿中，点燃它们，分别给装有质量相等的水的两个相同烧杯加热，直至酒精和碎纸片完全燃烧。 燃料 加热前水温/℃ ① 10g酒精 ② (1)小明设计了一张记录实验数据的表格，其中①②两项内容漏写了，请你帮他补充完整① 、② ； (2)实验后小明根据实验数据利用公式Q= 算出来水吸收的热量，结合“10g酒精”这一数据算出来酒精的热值，算出的结果比真实值 （选填“偏大”或“偏小”），请说明理由： ； (3)小明发现分别使10g酒精和10g的碎纸片充分燃烧后，被它们加热的各200g，25℃的水的温度分别上升80℃和45℃，这最终证明______（填字母）。 A．燃烧酒精比燃烧碎纸片放出的热量多 B．酒精含有的热量比碎纸片大得多 C．酒精的内能比碎纸片的内能大得多 D．酒精的热值比碎纸片的热值大 【答案】(1) 加热后水温/℃ 10g碎纸片 (2) cmΔt 偏小 酒精完全燃烧放出的热量不能全部被水完全吸收，有热损失 (3)D 【详解】（1）[1][2]需要记录加热前后水的温度，用来计算水吸收的热量；根据控制变量法的思想，酒精和碎纸片的质量必须相等。因此①处应填加热后水温/℃，②处应填10g碎纸片。 （2）[1][2][3]由比热容的知识可知，根据Q=cmΔt计算水吸收的热量。由于酒精完全燃烧放出的热量不能全部被水完全吸收，有热损失，所以测出的酒精热值要小于书上给出的酒精的热值。 （3）热值是燃料的一种特性；10g的酒精和10g的碎纸片充分燃烧后，产生的热量被水吸收，水升温不同，反映了酒精产生的热较多，说明酒精的热值比碎纸片的热值大，故D正确，ABC错误。 故选D。 15．（23-24九年级上·广东广州·期中）用所学的知识解决下列问题： （1）甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相同，烧杯内液体质量也相同，比较不同液体的比热容，可以选择 两图，此实验通过观察 来比较两种液体吸收的热量（选填“加热时间”或“升高的温度”）：若比较不同燃料的热值，可以选择 两图； （2）小明在探究“物体的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量相等的两种不同液体进行了实验，并用图像对实验数据进行了处理，如图丁所示，实验中，两种液体在相同时间内放出的热量相等，分析图像可以得出：液体 放热能力强（选用“a”或“b”）， （3）若液体a的比热容为，则液体b的比热容 。 【答案】 甲丙 加热时间 甲乙 a 2.1×103 【详解】（1）[1]比较不同液体的比热容，要选择相同燃料加热不同 ，可以选择甲丙两图。 [2]实验中选用相同装置加热不同液体，加热相同时间，液体吸收热量相同，此实验通过观察加热时间来比较两种液体吸收的热量。 [3]若比较不同燃料的热值，要选用不同燃料加热相同物质，可以选择甲乙两图。 （2）[4]依题意得，ab两种液体质量相同，相同时间，释放的热量相同，由图得，放热相同时间，液体a温度降低较少，由得，液体a放热能力强。 （3）[5]ab质量相同，由图像的，放热15min，液体a温度下降 液体b温度下降 由得 则 16．（23-24九年级上·广东深圳·期中）如图所示，甲、乙、丙三图中装置完全相同，燃料的质量都是10g。烧杯内的液体质量和初温都相同。 （1）实验装置的组装顺序应该是 （选填“由上到下”或“由下到上”）； （2）比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验；实验中是通过比较 来比较燃料热值的大小； （3）通过实验得到的燃料热值与实际值相比偏 （选填“大”或“小”），原因可能是 。 【答案】 由下到上 甲、乙 温度计示数 小 存在热散失，燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收 【详解】（1）[1]烧杯需用酒精灯外焰加热，所以要先放好酒精灯，再放烧杯；而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中，所以放好烧杯后再安装温度计，因此应按照由下到上的顺序进行。 （2）[2][3]为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，所以选择甲、乙两图进行实验。 （3）[4][5]因为存在热散失，燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收，所以实验得到的燃料热值与实际值相比偏小。 考点三 热值的公式及相关计算 17．（23-24九年级上·广东东莞·期中）冬天，小明家使用某款天然气热水器加热20kg、初温为5℃的水，他通过观察燃气表得知用掉了0.2m3的天然气，同时他测量出水口温度达到了55℃，已知c水=4.2×103J/(kg·℃)，q天然气=3.5×107J/m3，求： (1)水吸收的热量是多少？ (2)该款热水器的热效率？ 【答案】(1)4.2×106J (2)60% 【详解】（1）水吸收的热量 Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×20kg×(55℃-5℃)=4.2×106J （2）天然气完全燃烧放出的热量 Q放=mq=0.2kg×3.5×107J/m3=7×106J 则该款热水器的热效率 18．（23-24九年级上·广东中山·期中）某中学使用一种锅炉为学生供应开水，用焦炭作为燃料，已知焦炭的热值是3×107J/kg。一次烧水完全燃烧了8.4kg的焦炭，将200kg的水从25℃加热到100℃。[已知c水=4.2×103J/(kg·℃)] （1）完全燃烧了这些焦炭放出的热量为多少焦耳？ （2）这些水烧开吸收的热量为多少焦耳？ （3）这台锅炉的热效率为多少？ 【答案】（1）2.52×108J；（2）6.3×107J；（3）25% 【详解】解：（1）完全燃烧了这些焦炭放出的热量 Q放=qm=3×107J/kg×8.4kg=2.52×108J （2）水升高的温度 Δt=100℃-25℃=75℃ 这些水烧开吸收的热量 Q吸=cm水Δt=4.2×103J/kg℃×200kg×75℃=6.3×107J （3）这台锅炉的热效率 答：（1）完全燃烧了这些焦炭放出的热量为2.52×108J； （2）这些水烧开吸收的热量为6.3×107J； （3）这台锅炉的热效率为25%。 19．（23-24九年级上·广东江门·期中）用燃气灶烧水时，把2.2kg初温为20℃的水加热到100℃，共燃烧了42g天然气（假设天然气完全燃烧），已知天然气的热值为4.4×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃） （1）水的内能增加了多少焦耳？ （2）燃气灶烧水的效率为多少？ 【答案】（1）7.392×105J；（2）40% 【详解】（1）水吸收的热量 Q吸=cm（t﹣t0)=4.2×103J/（kg·℃）×2.2kg×（100℃﹣20℃)=7.392×105J 即水的内能增加了7.392×105J。 （3）天然气完全燃烧放出的热量 Q放=mq=42×10﹣3kg×4.4×107J/kg=1.848×106J 燃气灶的效率 答：（1）水的内能增加了7.392×105J； （2）燃气灶烧水的效率是40%。 20．（23-24九年级上·广东广州·期中）某物理兴趣小组的同学，绘制了用煤炉给水加热过程中水温随加热时间变化的图象，如图所示。已知在0~4min内完全燃烧了280g的煤，，，若煤炉的效率为20%，则水的质量为多少？ 【答案】 【详解】解：在0~4min内，煤完全燃烧放出的热量为 水吸收的热量为 水的质量为 答：水的质量为。 21．（23-24九年级上·广东江门·期中）小华家使用的是天然气热水器，他尝试估测该热水器的效率，以核对铭牌上的数值是否准确。当只有该热水器使用天然气时，把100kg的水从20℃加热到50℃，天然气表的示数由1335.15m3变为1335.50m3。[已知c水＝4.2×103J/(kg·℃)，q天然气＝4×107J/m3]求： （1）水吸收的热量； （2）消耗的天然气完全燃烧放出的热量； （3）该热水器的效率。 【答案】（1）1.26×107J；（2）1.4×107J；（3）90% 【详解】（1）水吸收的热量 Q吸＝c水m水(t－t0)＝4.8×103J/(kg·℃)×100kg×(50℃－20℃)＝1.26×107J （2）消耗天然气的体积 V＝1335.50m3－1335.15m3＝0.35m3 天然气完全燃烧放出的热量 Q放＝Vq天然气＝0.35m3×4×107J/kg＝1.4×107J （3）热水器的效率 答：（1）水吸收的热量为1.26×107J； （2）消耗的天然气完全燃烧放出的热量为1.4×107J； （3）该热水器的效率为90%。 22．（23-24九年级上·广东深圳·期中）一辆氢气动力试验汽车在平直路面上匀速行驶了，消耗了0.15kg的氢气。此过程中汽车发动机产生的牵引力为（氢气的热值取）。求： （1）0.15kg氢气完全燃烧产生的热量 （2）汽车牵引力做的功 （3）汽车发动机的效率。 【答案】（1）；（2）；（3）50% 【详解】解：（1）0.15kg氢气完全燃烧产生的热量 （2）汽车牵引力做的功 （3）汽车发动机的效率 答：（1）0.15kg氢气完全燃烧产生的热量为； （2）汽车牵引力做的功为； （3）汽车发动机的效率为50%。 23．（23-24九年级上·广东东莞·期中）一辆汽车，发动机的功率是，内在平直公路上匀速行驶了。其汽油发动机效率为30%（汽油热值是）求： （1）发动机的牵引力做了多少功？ （2）发动机的牵引力是多大？ （3）发动机消耗汽油质量是多少？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）发动机的牵引力做的功为 （2）发动机的牵引力大小为 （3）汽油完全燃烧放出的热量为 发动机消耗汽油质量是 答：（1）发动机的牵引力做了功； （2）发动机的牵引力是； （3）发动机消耗汽油质量是。 24．（23-24九年级上·广东深圳·期中）氢燃料具有清洁、效率高等优点，被认为是理想的能源之一，目前我国部分城市已有多批氢能源公交车投放使用。已知，。 问： （1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？ （2）若这些热量的90%被质量为500kg、温度为15℃的水吸收，水升高的温度是多少？ 【答案】（1）；（2） 【详解】解：（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是 （2）水吸收的热量为 水升高的温度是 答：（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是； （2）若这些热量的90%被质量为500kg、温度为15℃的水吸收，水升高的温度是。 考点四 燃料燃烧能量走向示意图 25．（22-23九年级上·广东·期中）如图所示为内燃机的能量流向图，下列说法正确的是（　　） A．该内燃机的效率 B．增大E3，该内燃机的效率一定会增大 C．减小E5，该内燃机的效率一定会增大 D．不可能达到100% 【答案】D 【详解】ABC．机械效率的概念：用来做有用功的那部分能量与燃料燃烧产生的总能量之比，可知内燃机的效率可表示为 从这个式子可以看出，一个分数是否变化，则受分子和分母两个因素影响的，故ABC都错误； D．内燃机在工作过程中肯定存在摩擦和能量的损失，所以机械效率不可能达到100%，故D正确。 故选D。 26．（23-24九年级上·广东佛山·期末）如图是某汽油机的主要能量流向和相关参数图，下列说法正确的是（　　） A．有用机械能所占比例最大 B．废气带走的能量占比为25% C．该汽油机的效率为35% D．减少机械摩擦不能提高汽油机效率 【答案】A 【详解】ABC．由两图知，燃料完全燃烧的内能，有用机械能所占比为40%，即该汽油机的效率为40%；废气带走的能量占比为35%；机械自身消耗的能量占比为 1-35%-40%=25% 故BC错误，A正确； D．减少机械摩擦能提高汽油机效率，故D错误。 故选A。 27．（23-24九年级上·广东广州·期中）下列选项可能符合汽车等热机（效率约为30%）能量流向的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】ACD．热机燃烧燃料放出的能量，有部分转化为提供热机动力的机械能，还有大部分能量散失了。汽油机的效率为30%，则机械能约为 散失的内能 W内能=W-W机械能=1000J-300J=700J 故AC不符合题意，D符合题意； B．热机工作时输入的是内能，不是电能，故B不符合题意。 故选D。 28．（23-24九年级上·广东东莞·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。甲图是 冲程；由乙图可知该汽油机的效率是 ；汽车尾气中的“汽油味”越浓说明燃料燃烧得越不充分，这 （选填“会”或“不会”）降低燃料的热值。 【答案】 压缩 28% 不会 【详解】[1]根据图甲可知，进气门和排气门关闭、活塞上行，为压缩冲程。 [2]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，输出有用机械能所占比例为 [3]热值是燃料本身的一种特性，和燃料的质量、燃烧是否充分无关，所以不会降低燃料的热值。 29．（23-24九年级上·广东肇庆·期中）家庭轿车的发动机是四冲程热机，如图是热机的能量流向图，根据图中给出的信息，该热机的效率为 %。已知汽油的热值是，完全燃烧10kg汽油放出的热量为 J。燃料燃烧更充分时，燃料的热值 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 30 4.7×108 不变 【详解】[1]由图得，该热机的效率为 [2]完全燃烧10kg汽油放出的热量为 [3]热值是燃料的一种特性与燃料燃烧的充分程度无关，燃料燃烧更充分时，燃料的热值不变。 30．（23-24九年级上·广东广州·期中）如何减少能耗，提高汽车发动机的效率越来越受到人们的重视； （1）大多数家用汽车的发动机均为汽油机，它把汽油燃烧产生的内能部分转化成机械能，再通过传动机构将动力传给车轮使汽车行驶；请你将图中汽油机工作时的能流图补充完整：① ；② ； （2）一辆汽车以20m/s的速度在平直的公路上匀速行驶了3km，受到的阻力为1150N，燃烧了0.3kg汽油。求：（汽油的热值q＝4.6×107J/kg） ①牵引力做了多少功 ？ ②这些汽油完全燃烧放出的热量 ； ③发动机的效率 。 【答案】 机械摩擦 废气 3.45×106J 1.38×107J 25% 【详解】（1）[1][2]燃料燃烧放出的热量，一部分要克服机械摩擦，一部分由机械散热耗能，大部分由废气带走，剩余的是用来做有用功的能量。 （2）[3][4][5]汽油完全燃烧放出的热量为 牵引力做的功为 发动机的效率为 考点五 热机效率的计算 31．（23-24九年级上·广东湛江·期中）一辆汽车以72km/h的速度行驶10min，消耗的汽油为1.2kg，汽车匀速行驶时受到的牵引力F=1.2×103N，（汽油的热值q=4.6×107J/kg）根据以上信息计算： （1）该汽车在这段时间内消耗的汽油产生的热量有多少？ （2）在这段时间内汽车做的有用的功是多少？ （3）在这段时间内该汽车的效率是多少？ 【答案】（1）5.52×107J；（2）1.44×107J；（3）26% 【详解】解：（1）消耗的汽油m=1.2kg，汽油的热值q=4.6×107J/kg，所以汽油燃烧产生的热量 （2）汽车行驶速度为，汽车行驶的时间 根据得，汽车行驶的路程 根据得，汽车做的有用的功 （3）汽车的效率 答：（1）该汽车在这段时间内消耗的汽油产生的热量有5.52×107J； （2）在这段时间内汽车做的有用的功是5.52×107J； （3）在这段时间内该汽车的效率是26%。 32．（23-24九年级上·广东惠州·期中）小明家利用天然气灶烧80kg初温为20℃的水，水的温度升高了25℃。求： （1）水吸收的热量？ （2）若换用焦炭来烧这些水，且焦炭完全燃烧放出热量的40%被水吸收，则需要完全燃烧多少kg焦炭？[q焦炭=3×107J/kg，c水=4.2×103J/(kg•℃)]。 【答案】（1）8.4×106J；（2）0.7kg 【详解】解：（1）水吸收的热量 Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg•℃)×80kg×25℃=8.4×106J （2）完全燃烧焦炭放出的热量 需要完全燃烧焦炭的质量     答：（1）水吸收的热量为8.4×106J； （2）需要完全燃烧0.7kg的焦炭。 33．（23-24九年级上·广东广州·期中）某工厂采用热效率高的卧式煤气炉烧水，将80kg水从25℃加热到75℃。此过程消耗了0.8m3的煤气，所用煤气的热值约为3×107J/m3，水的比热容为c水=4.2×103J/(kg·℃)。试求： （1）这些水吸收的热量是多少？ （2）该锅炉烧水的效率？ 【答案】（1）1.68×107J；（2）70% 【详解】解：（1）水吸收的热量 Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×80kg×(75℃-25℃)=1.68×107J （2）煤气完全燃烧产生的热量 Q放=Vq=0.8 m3×3×107J/ m3=2.4×107J 煤炉烧水时的热效率 答：（1）这些水吸收的热量是1.68×107J； （2）该锅炉烧水的效率70%。 34．（23-24九年级上·广东深圳·期中）如图所示，是最新一款无人驾驶汽车原型图。汽车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况。该款车以20m/s的速度在一段平直的公路上匀速行驶了 20km时，消耗汽油1.2kg。假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为30%，那么，在这段运动过程中，求： （已知： 汽油的热值为 ） （1） 汽油完全燃烧放出来的热量？ （2） 该汽车发动机做的有用功是多少？ （3） 该汽车受到的牵引力是多少？ 【答案】（1）；（2）（3）810N 【详解】解：（1）汽油完全燃烧放出来的热量 （2）燃油完全燃烧，汽油机的效率为30%，该汽车发动机做的有用功 （3）该汽车受到的牵引力 答：（1） 汽油完全燃烧放出来的热量为； （2） 该汽车发动机做的有用功是； （3） 该汽车受到的牵引力是810N。 35．（23-24九年级上·广东广州·期中）用燃气灶烧水，该燃气灶的效率是20%，燃烧0.5kg的煤气，50kg的水的初温是20℃。已知水的比热容为4.2103J/(kg·℃)，煤气的热值为4.2107J/kg。求： （1）0.5kg煤气完全燃烧放出的热量； （2）水吸收的热量； （3）水升高的温度。 【答案】2.1×107J；（2）4.2×106J；（3）20℃ 【详解】解：（1）0.5kg煤气完全燃烧放出的热量 （2）由得，水吸收的热量 （3）由得，水升高的温度 答：（1）0.5kg煤气完全燃烧放出的热量2.1×107J； （2）水吸收的热量4.2×106J； （3）水升高的温度20℃。 考点六 热机效率的定义和提高热机的效率的方法 36．（23-24九年级上·广东深圳·期中）下列关于热值和热机效率的描述，正确的是（　　） A．使燃料燃烧更充分，可以增大热值 B．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率 C．燃料燃烧释放的热量越大，热值越大 D．热机做的有用功越多，热机的效率越高 【答案】B 【详解】A．热值是燃料的一种特性，与燃烧情况无关，故A错误； B．使燃料燃烧更充分，可以增大有效利用的能量，可以提高热机的效率，故B正确； C．热值是燃料的一种特性，与放出热量的多少无关，故C错误； D．热机效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，若热机做的有用功越多，但燃料完全燃烧放出的能量多少不确定，所以效率不能确定，故D错误。 故选B。 37．（23-24九年级上·广东深圳·期中）如图为发动机某一冲程的示意图，下列有关说法中正确的是（　　） A．该款汽车发动机工作时，效率更高，是因为它使用了热值更大的汽油 B．如图所示为做功冲程，内能转化为机械能，需要靠飞轮的惯性来完成 C．该款汽油机的吸气冲程，只吸入空气 D．若该汽油机飞轮的转速为1200r/min，则在1s内汽油机对外做了10次功 【答案】D 【详解】该冲程中，进气门和排气门都关闭，火花塞点火，活塞下行，是汽油机的做功冲程。 A．热机效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出能量的比值，与使用的燃料的热值大小无关，故A错误； B．由图可知，火花塞点火，活塞向下运动，将内能转化为机械能，是做功冲程，此冲程获得动力，不需要靠惯性完成，故B错误； C．汽油机的吸气冲程吸入空气和汽油的混合物，故C错误； D．该汽油机飞轮的转速为1200r/min＝20r/s，由于汽油机一个工作循环完成4个冲程，飞轮转2圈，对外做功一次，所以1s内汽油机对外做功10次，故D正确。 故选D。 38．（23-24九年级上·广东佛山·期中）汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如题甲、乙图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 【答案】B 【详解】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。 39．（23-24九年级上·广东珠海·期中）目前小型汽车上使用的发动机是以汽油作为燃料的汽油机。汽油机的特点是转速高、结构简单、质量轻、造价低廉、运转平稳等特点。汽油机在汽车上，特别是小型汽车上最大使用。 （1）如图是汽油机的四个冲程，一个汽缸正常工作四个冲程的顺序是 ，除做功冲程外，其他冲程活塞的往复运动是靠飞轮的 完成的；若飞轮转速是，则每秒对外做功 次； （2）汽油机在工作过程中油箱中汽油在不断消耗，其热值将 （填序号）； A．减小    B．不变    C．增大    D．都有可能 （3）汽车发动机有涡轮增压和自然吸气两种，相比于自然吸气发动机，涡轮增压发动机通过压缩空气来增加进气量，可以燃烧更多的汽油，提高发动机的输出功率，获得更强的动力。关于这两种发动机，下列说法正确的是 （选出所有符合要求的选项）； A．涡轮增压发动机效率可达到100% B．涡轮增压发动机压缩空气时，空气的内能增加 C．涡轮增压发动机能提高汽油的热值来增强动力 D．用水循环来降低发动机的温度主要是利用水的比热容大 （4）现在很多地方正在使用乙醇汽油。乙醇汽油是一种由乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的替代能源，其中汽油体积占90%，乙醇体积占10%。使用乙醇汽油的好处是 。（一条即可） 【答案】 丁甲丙乙 惯性 20 B BD 节约能源保护环境（答案合理即可） 【详解】（1）[1]图示中，甲的两个气门关闭，活塞向上运动是压缩冲程，第二个冲程；图乙排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程，第四个冲程；图丙两个气门关闭，活塞向下运动，是做功冲程，第三个冲程；图丁的进入门打开，活塞向下运动，是吸气冲程，第一个冲程。一个汽缸正常工作四个冲程顺序是丁甲丙乙。 [2]做功冲程是内能转化为机械能，为汽油机提供动力，而其他冲程，活塞是靠飞轮的惯性来往复运动，因为活塞具有惯性，要保持原来的运动状态。 [3]飞轮的转速为2400r/min=40r/s，飞轮每转动两圈，完成一个工作循环，做一次功，所以每秒对外做功20次。 （2）[4]汽油不断消耗，其质量变少，但热值不变，因为热值与质量无关，与燃料的种类有关，汽油燃烧过程，种类不变。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （3）[5]A．涡轮增压发动机，可提高输出功率，提高效率，但一样有能量损失，效率不会达到100%，故A错误； B．发动机内空气被压缩时，外界对空气做功，空气内能增大，故B正确； C．涡轮增压发动机通过提高输出功率来获得更强动力，不会改变汽油的热值，故C错误； D．水的比热容较大，在升高相同温度时，与其它相同质量的液体相比，能吸收更多热量，用水循环降温效果更好，故D正确。 故选BD。 （4）[6]汽油中混入一定比例的乙醇，可减少汽油的使用量，从而减少石油资源的使用，而汽油使用减少，又可减少汽车尾气的排放，所以使用乙醇汽油可节省资源，又可减少尾气排放的污染。 40．（23-24九年级上·广东广州·期中）（1）小明在校园科技节中展示了自己作品如图甲。塑料瓶内装入少量的酒精，待酒精充满整个塑料瓶后，启动电子打火器，活塞瞬间向前飞出一段距离，同时闻到了酒精的气味。“闻到气味”属于 现象；酒精燃烧后其热值将 （选填“变大”“变小”或“不变”）；活塞飞出的过程相当于热机的 冲程，请你试在丙图中作出此冲程示意图 。（如乙图是吸气冲程的示意图，请仿照乙图中画出此冲程活塞、连杆和曲轴的大致位置以及进气门和排气门的开闭情况） （2）如图2所示，图丁是热机的能量流向图，图戊显示的是甲、乙两热机的参数。请你计算，哪个热机中燃料的化学能大？ （选填“甲”或“乙”）；甲的热机效率为 。 【答案】 扩散 不变 做功 乙 50% 【详解】（1）[1]闻到酒精味，是因为酒精的分子运动造成的，两种物质彼此进入对方，是发生了扩散现象。 [2]燃料的热值与燃料的种类有关，酒精燃烧没有改变酒精的种类，所以酒精的热值不变。 [3]酒精燃烧产生高温高压燃气，推动活塞冲出去，将内能转化为机械能，相当于四冲程汽油机的做功冲程。 [4]做功冲程中，两个气门关闭，产生的高温高压燃气推动活塞向下运动，如图所示： （2）[5]甲热机中燃料燃烧产生的能量为 乙热机中燃料燃烧产生的能量为 甲中燃料燃烧产生的内能小于乙，内能是由燃料燃烧时化学能转化来的，故乙中燃料的化学能大。 [6]甲的机械效率为 41．（23-24九年级上·广东珠海·期中）为了比较水和煤油（相同质量）的比热容大小，某同学用a图所示的器材进行实验。实验数据记录如下表： 物质 质量/g 初始温度/ 加热时间/min 最后温度/ 水 200 20 5 40 煤油 200 20 5 60 （1）实验所需要的器材：水、煤油、酒精灯、铁架台、烧杯、天平、温度计和 。组装实验装置时应按 的顺序；（选填“自上而下”、“自下而上”） （2）两装置用相同规格的酒精灯，这样做的目的是使水和煤油在相同加热时间内 ； （3）实验中，给相同质量的两种物质加热相同的时间，通过比较水和煤油 来比较它们的吸热能力； （4）分析表中数据可知，质量相等的水和煤油，加热相同时间，水的温度变化较 ，其比热容较 ；（选填“大”或“小”） （5）小明采用如b图所示的装置探究“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”。若实验前酒精灯中煤油的质量为150g，实验后为130g；烧杯中水的质量为500g，水的初温，末温，则煤油的热值为 ；[]（不考虑热量的损失）利用此实验方法计算出来的热值和真实值相比是 （选填“偏大”、“偏小”或“一样”）的； （6）在学习时，我们把燃料完全燃烧放出的热量与燃料的质量之比称为热值，用q表示，这里定义热值的方法，我们称为比值法，热值是能够燃烧的物质的属性。下列用比值法定义，并反映物质属性的物理量有： （填写序号）。 ①速度    ②功率    ③密度    ④压强 【答案】 秒表 自下而上 吸收的热量相同 升高温度 小 大 偏小 ③ 【详解】（1）[1] 从数据表中可以发现，记录的数据有时间，所以实验除了题中的实验器材以外，还需要的测量工具是秒表。 [2]为了确保用酒精灯的外焰加热，应先根据外焰的高度固定下面的铁夹；然后根据烧杯中液体的高度固定温度计的高度，故装置应按自下而上的顺序组装。 （2）[3]选用相同的酒精灯分别给甲、乙、丙液体加热时，加热装置在相同时间内放出的热量相同，目的是确保加热相同时间液体吸收的热量相同。 （3）[4]根据比较吸热能力的方法，让水和煤油吸收相同的热量，通过比较水和煤油升高的温度来比较水和煤油的吸热能力，升高的温度越高，吸热能力越弱。 （4）[5]因加热相同的时间，则吸收的热量相同，由表中数据可知，水的升温较小，根据 可得，水的比热容较大。 （5）[6]水吸收的热量 煤油灯放出的热量 燃烧煤油的质量 可得煤油的热值 [7]测量值比课本中的“标准值”偏小，是因为燃料无法完全燃烧，没有考虑在加热过程中热量的散失。 （6）[8]①速度用路程与时间的比值来定义，速度不是物质的属性，故①不符合题意； ②功率用做的功和做功所用时间的比值来定义，功率不是物质的属性，故②不符合题意； ③密度是质量和体积的比值，密度是物质的属性，故③符合题意； ④压强是压力与受力面积的比值，压强不是物质的属性，故④不符合题意。 故选③。 42．（23-24九年级上·广东江门·期中）甲、乙、丙三图中的燃料均为10g，烧杯内的液体质量、初温均相同。 （1）比较不同物质的比热容，应选择 两图进行实验，不同物质吸热的多少是通过 （选填“温度计示数”或“加热时间”）来反映的； （2）比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验，当燃料完全燃烧时，通过比较 （选填“温度计示数”或“加热时间”）来比较不同燃料的热值； （3）质量和初温均相同的A、B两种液体吸热后，它们的温度随时间变化的图像如图丁所示，由图可知， 液体的热容较大。若其中比热容较大的液体是水，则另一种液体的比热容为 J/（kg•℃）；[c水=4.2×103J/（kg•℃）] （4）若甲装置中的燃料为酒精，烧杯内的液体为水，测出水的质量和燃料烧尽时水升高的温度，从而计算出燃料的热值，则该数值与实际值相比 （选填“偏大”或“偏小”），出现这样情况的原因是 （写出一条）。 【答案】 甲、丙 加热时间 甲、乙 温度计示数 B 2.1×103 偏小 燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收或燃料燃烧不完全，存在热散失 【详解】（1）[1][2]比较不同物质的比热容，应控制液体种类不同，燃料相同，由图可知，甲、丙两图所示实验符合要求；不同物质吸热的多少是通过加热时间来反映的，这里用到了转换法。 （2）[3][4]为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择甲和乙两图进行实验；当燃料完全燃烧时，通过比较温度计示数来比较不同燃料的热值。 （3）[5]如果质量和初始温度均相同的A、B两种液体，采用相同燃料供热，由图丁所示可知，吸收相同的热量，B升高的温度低，由可知，B液体的比热容较大。 [6]由图像知温度都升高到80℃时，A需要10min，B需要20min，故B吸收的热量是A的2倍，由可知，B的比热容是A的2倍，则A比热容是B的倍；若比热容较大的液体是水，则另一种液体的比热容为 （4）[7][8]因为燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收或燃料燃烧不完全，存在热散失，所以测得的热值会偏小。 43．（23-24九年级上·广东湛江·期中）（1）为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图甲所示的实验。 ①在两个相同的烧杯中应加入初温相同、质量相同的水和煤油（ρ水>ρ煤油）。实验中选用相同电加热器的目的是：使水和煤油在相同时间内 ； ②水和煤油温度随时间变化如图乙所示，根据图甲可判断出a物质是 。根据图乙可判断出b吸热能力较 （选填“强”或“弱”）；根据图甲、乙计算出煤油比热容是 （水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）； （2）如图丙所示，为比较酒精和碎纸片的热值，用两只同规格的烧杯装相等质量的水，取质量相等的酒精和碎纸片，分别放入两个燃烧皿中，点燃分别给烧杯加热，直到酒精和碎纸片完全燃烧完，通过比较 （选填“加热时间”或“升高的温度”）来确定酒精和碎纸片热值的大小。 【答案】 吸收的热量相同 水 弱 2.1×103J/(kg·℃） 升高的温度 【详解】（1）①[1]实验中为了使水和煤油在相同时间内吸收相同的热量，选用相同电加热器，相同时间放出的热量相同。 ②[2]图甲中可知ab体积的关系 Va<Vb 因为 ρ水>ρ煤油 质量相同时，由得到 V水<V煤油 可判断出a物质是水。 [3]由图乙可知，在质量、升高相同的温度时，a物质的加热时间长，说明a物质吸收的热量比乙物质吸收的热量多，所以物质a的吸热能力强，物质b的吸热能力较弱，a是水，b是煤油。 [4]由图乙可知，a温度升高20℃用时6分钟，b温度液体升高20℃用3分钟，a吸收热量是b吸收热量的2倍，由可知，在质量和升高温度相同的情况下，比热容c与Q成正比，煤油的比热容是 （2）[5]因燃料的热值不能直接测量，但燃料燃烧放出的热量可以被水吸收，从而使水温发生变化，所以可以通过水升高的温度来比较燃料热值的大小关系。 44．（23-24九年级上·广东深圳·期中）小刚和小红设计了甲、乙、丙三组完全相同的实验装置，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同。 燃料 加热前液体温度/℃ 燃料燃尽时液体温度/℃ 1 15 35 2 15 25 （1）比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过 （选填“温度计上升的示数”或“加热时间”）来反映的。若在研究不同燃料热值实验时，录数据如表，根据表中数据计算燃料2的热值是 J/kg。若已知液体a是水，小刚根据记的数据，利用公式计算出水吸收的热量，再通过燃料的放热公式计算出燃料1和燃料2的值，小红指出他的计算结果是有误的，原因是： ； （2）为了比较不同物质的比热容，他们选择合适的装置进行实验。质量和初始温度均相同的 a、b两种液吸热后，它们的温度随时间变化的图象如图丁所示，求a、b两种液体的比热容之比为 。 【答案】 甲和乙 温度计上升的示数 有热损失，且燃烧不可能完全燃烧 【详解】（1）[1][2]为了比较不同燃料的热值，应选用不同的燃料，加热同种液体，让液体的质量相同，通过燃料燃尽时温度计示数的高低得出燃料完全燃烧放出热量的多少，进而判断热值大小，所以应选择甲和乙两图进行实验。 [3]燃料的质量都为 不考虑热量损失时，则 则对燃料1有 即 对燃料2有 即 联立以上两式可得 [4]由于给水加热时有热损失，且燃烧不可能完全燃烧，因此根据计算出水吸收的热量要比燃料完全燃烧放出的热量小，利用这个热量和公式计算出燃料a和燃料b的热值偏小。 （2）[5]根据可知，在质量和升高温度相同的情况下，与比热容成正比，而与加热时间成正比，则结合图象可得，a的比热容与b的比热容之比为 45．（23-24九年级上·广东肇庆·期中）随着我国人民生活水平的提高，家庭小汽车作为一种普通的交通工具已走进千家万户。 （1）汽车发动机一般是汽油机，图1中图 是做功冲程，把 能转化为机械能，它的原理与图2中的 （选填“A”或“B”）图的演示实验相同。图1中图 使空气内能增加，图 是依靠飞轮储存的机械能来完成的冲程。若飞轮转速是1200r/min,则该汽油机每秒做功 次； （2）阅读了某牌号汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如图所示的图表，请把该能量流向图补充完整 ，根据图表给出的信息，该内燃机的效率为 %。 【答案】 丙 内 B 甲 甲、乙、丁 10 见详解 【详解】（1）[1][2][3]气门关闭，活塞向下运动，为做功冲程，即图丙；做功冲程将燃气的内能转化为活塞的机械能，图2中，A为通过压缩做功，将机械能转化为气体的内能；B为水蒸气推动瓶塞做功，将内能转化为机械能，故选B。 [4]根据图1中图甲可知，两个气门关闭、活塞上行，为压缩冲程，活塞对气缸内的气体做功，机械能转化为内能。 [5]汽油机的一个工作循环由四个冲程组成：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。四冲程中只有做功冲程使汽车获得了动力，另外三个冲程依靠飞轮的储存的机械能来完成，即图甲、乙、丁。 [6]在内燃机的一个工作循环中，曲轴转动2周，活塞往复运动2次，对外做功1次，飞轮转速为1200r/min=20r/s，所以每秒可以完成10个工作循环，完成40个冲程，做功10次。 （2）[7]内燃机通过使燃料在机器内部燃烧，并将其放出的热能转换为动力的热力发动机，能量流向图如下图： [8]由图可知，内燃机的效率为 46．（23-24九年级上·广东广州·期中）（1）如图甲，在塑料瓶内装入少量的液态乙醚，待乙醚充满整个塑料瓶后，启动电子打火器，活塞瞬间飞出。“启动电子打火器，活塞瞬间飞出”的过程与图乙中汽油机哪个冲程的能量转化情况相同？ 答： （填字母）；    （2）有一种“涡轮增压”（T型）轿车，通过给发动机更足量的空气使汽油更充分地燃烧，比普通轿车（L型）更节能，排气更清洁，同样的汽油（如95#）加在T型轿车内和加在L型轿车内，以下说法正确的是 （填字母）； A．加在T型轿车内汽油热值更大 B．加在L型轿车内汽油热值更大 C．加在T型和L型轿车内汽油热值一样大 D．无法判断加在哪个车型的轿车热值更大 （3）当汽油在的发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率将 （选填“升高”、“不变”或“降低”）； （4）如图为甲、乙两汽油机的数据。两者相比，甲汽油机 （填字母）    A．热机效率较大 B．热机效率较小 C．产生的有用机械能较少 D．产生的有用机械能较多 【答案】 C C 降低 B 【详解】（1）[1] “启动电子打火器，活塞瞬间飞出”，气体的内能转化为机械能，与做功冲程的能量转化相同，A图中进气阀开启，排气阀关闭，是吸气冲程；B图中两气阀关闭，活塞向上运动，是压缩冲程；C图中两气阀关闭，活塞向下运动，是做功冲程；D图中排气阀开启，是排气冲程。 （2）[2]热值是燃料的一种特性，与燃料种类有关，与燃料燃烧充分程度无关，故ABD错误，C正确。 故选C。 （3）[3]当汽油在的发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，燃料的利用程度较低，这时发动机的效率将降低。 （4）[4]AB．由图得，甲汽油机的热机效率为25％，乙汽油机的热机效率为30％，则甲的热机效率较小，故A不符合题意，B符合题意； C．热机效率为，热机效率高，说明有用机械能与燃料燃烧释放的热量的比值大，燃料燃烧释放热量的多少未知，则两汽油机产生的有用机械能多少不能确定，故CD不符合题意。 故选B。 47．（23-24九年级上·广东韶关·期中）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，水蒸气在汽缸里推动活塞做功，因蒸汽机质量太大。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。喷气式发动机中自带燃料（液态氢）和氧化剂的，叫火箭喷气发动机，它工作时不需要空气中的氧气，可以在大气层外工作，能够用来发射人造卫星和宇宙飞船。    （1）蒸汽机、内燃机、喷气式发动机的重力依次 （选填“增大”或“减小”）； （2）当火箭在大气层中快速飞行时，会与大气层发生剧烈摩擦，内能 （选填“增大”、“不变”或“减小”），这是通过 的方式改变物体的内能； （3）火箭以氢为燃料是因为氢的 ； （4）在挑选汽车时，发动机汽油机效率的高低是区分汽车优劣的重要指标之一。有经验的司机可以通过闻尾气的气味而作出初步的判断，输出功率相同时，汽油味越淡，汽车发动机效率越 ； （5）你认为下列提高热机效率的途径中说法错误的是 （填字母）。 A．尽量使燃料充分燃烧 B．尽量减少输出功率 C．尽量减少摩擦 D．尽量减少热量损失   【答案】 减小 增大 做功 热值大 高 B 【详解】（1）[1]由题中信息可知由于蒸汽机质量太大，内燃机应运而生，内燃机不但轻便，效率更高；喷气发动机比内燃机更轻便，由此可知：蒸汽机的重力最大，喷气发动机的重力最小。 （2）[2][3]火箭与大气层发生剧烈摩擦，克服空气阻力做功，火箭的内能增加，由此可知，火箭与大气层发生剧烈摩擦，火箭的内能增大，是通过做功的方式改变物体的内能。 （3）[4]火箭以液氢作为燃料，是因为氢的热值大，燃烧相同质量的氢与其他燃料，燃烧氢放出的热量更多。 （4）[5]热机效率等于输出的有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值，所以输出有用功相同时，燃料燃烧越完全，效率越高，尾气味道越淡，由此可知，尾气味道越淡，说明燃料燃烧越完全，热机效率越高。 （5）[6]提高热机效率的途径：①尽量使燃料完全燃烧，②尽量减少冷却水带走的能量，③尽量减少摩擦与辐射，④尽量增大输出有用功，由此可知B选项错误。 故选B。 48．（23-24九年级上·广东中山·期中）垃圾分类看似小事，实则是“大事”，它体现了一座城市的社会文明水平。我国生活垃圾分类工作已取得阶段性进展，46个重点城市生活垃圾分类已覆盖7700多万家庭。为了有效处理这些垃圾，某垃圾焚烧发电厂日处理垃圾，垃圾的平均热值。求： （1）垃圾完全燃烧产生的热量； （2）这些热量相当于多少t煤完全燃烧所产生的热量？（） （3）若垃圾完全燃烧产生热量的被水吸收，则能使初温为的水温度升高到多少？[大气压为一个标准大气压，水的比热容] 【答案】（1）；（2）；（3）40℃ 【详解】解：（1）生活垃圾完全燃烧放出的热量为 （2）根据，煤的质量 （3）水吸收的热量 根据可得水温度升高的量 则水升高到的温度为 答：（1）垃圾完全燃烧产生的热量为； （2）这些热量相当于煤完全燃烧所产生的热量； （3）能使初温为的水温度升高到。 49．（23-24九年级上·广东惠州·期中）天然气灶使用方便、经济环保，备受人们青睐。某学校锅炉用天然气做燃料给水加热，将锅炉中质量为1000kg的水由30℃加热至70℃。天然气的热值为4×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。求： （1）这过程中水吸收多少热量； （2）若这过程天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收，则需要多少立方米的天然气。 【答案】（1）1.68×108J；（2）7m3 【详解】解： （1）水吸收的热量 （2）由可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 答：（1）这过程中水吸收1.68×108J的热量； （2）若这过程天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收，则需要天然气的体积是7m3。 50．（23-24九年级上·广东东莞·期中）2023年5月28日上午，我国首架自行研制、拥有自主知识产权的喷气式客机C919，如题图所示，历时2h从上海到北京，开启了首次商业载客飞行。C919在高空水平定速巡航时，若受到的阻力恒为。求：（汽油密度，汽油热值） （1）若C919匀速飞行4km消耗了50L汽油，这些汽油完全燃烧释放的热量为多少? （2）C919发动机的效率为多少? 【答案】（1）；（2）25% 【详解】解：（1）C919匀速飞行中消耗汽油的质量为 完全燃烧40kg汽油放出的热量为 （2）C919在高空水平定速巡航时，做匀速直线运动，处于平衡状态，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，即 则C919做的有用功为 C919发动机的效率为 答：（1）若C919匀速飞行4km消耗了50L汽油，这些汽油完全燃烧释放的热量为； （2）C919发动机的效率为25%。 51．（23-24九年级上·广东肇庆·期中）氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点。2022年3月，国家发改委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划2021﹣2035年》。明确氢能是未来国家能源体系的重要组成部分。根据北京冬奥组委公布的数据，北京冬奥会示范运行超1000辆氢能源汽车，车型包括氢燃料电池大巴、氢燃料电池小轿车、氢燃料电池特种车等（如图所示）。[c水=4.2×103J/（kg•℃），q氢=1.4×108J/kg] （1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为多少？ （2）若这些热量全部被质量为400kg、温度为65℃的水吸收，能使水的温度升高多少？（在一个标准大气压下） （3）0.6kg氢燃料可供某型号氢燃料电池大巴以140kW的恒定功率匀速行驶了300s，则该氢燃料电池大巴车的效率为多少？ 【答案】（1）8.4×107J；（2）35℃；（3）50% 【详解】解：（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量 （2）根据题意，水吸收的热量 Q吸=Q放=8.4×107J 由可知，水升高的温度 初温是65℃，因为是1标准大气压，所以水的沸点即末温为100℃，故温度升高了 （3）由可知，氢燃料电池大巴所做的功 氢燃料电池大巴车的效率 答：（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出8.4×107J的热量； （2）若这些热量全部被质量为400kg、温度为65℃的水吸收，能使水的温度升高35℃； （3）氢燃料电池大巴车的效率是50%。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$