2025年中考一轮复习物理专题：热值与热机

2025年中考一轮复习物理专题：热值与热机 一、选择题 1．如图是四冲程汽油机的工作示意图，下列说法错误的是（　　） A．汽油机工作时各冲程的顺序依次为丙、丁、甲、乙 B．甲冲程所发生的能量转化是将内能转化为机械能 C．加润滑油减少各部件之间的摩擦可以提高汽油机的效率 D．如果汽油能更充分地燃烧，既能提高汽油机的效率，也能提高汽油的热值 2．下列说法中正确的是（　　） A．热水含的热量比冷水更多 B．0℃的水没有内能. C．满箱汽油与半箱汽油的热值相等 D．汽油机压缩冲程对外做功 3．礼炮在空中绽放礼花的过程与热机工作时某个冲程的能量转化相似，这一冲程对应下图中的（　　） A． B． C． D． 4．2024年8月6日14时42分，随着指挥员一声令下，烈焰从长征六号改运载火箭底部喷射而出。此次发射的千帆极轨01组卫星是我国低轨互联网“千帆星座”的首批组网星，标志着我国向全球卫星互联网领域迈出了重要一步。下列说法中正确的是（　　） A．火箭燃料燃烧时，是将内能转化为化学能 B．火箭的发射过程中，燃料若不完全燃烧，热值会减小 C．火箭的发动机属于热机中的一种 D．火箭使用液氢做燃料，主要是利用了液氢的密度小 5．热机的广泛使用已成为一个国家工业化程度的标志，人类的现代生活已越来越离不开各种热机，热机从根本上改变着我们的世界。下列相关说法正确的是（　　） A．在四冲程汽油机工作的过程中，吸气、做功、排气这三个冲程是依靠飞轮惯性来完成的 B．汽车排放的尾气，是城市环境污染的重要来源，目前有些新型燃料汽车实现了“零排放”，它们的热机效率达到了100% C．使用热值大的燃料可提高热机效率 D．某热机的效率为35%，说明其用来做有用功的那部分能量占燃料完全燃烧放出的热量的35% 6．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．甲图是压缩冲程，活塞对汽缸内的气体做功，气体的温度升高 B．甲图是做功冲程，汽缸内的气体对活塞做功，气体的温度降低 C．让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全，可以提高燃料的热值 D．由乙图可知该汽油机的效率是38% 7．关于热值和热机效率，下列说法正确的是（　　） A．使燃料燃烧更充分，可提高热机效率 B．热机使用的燃料的热值越大，热机效率就越高 C．1kg 汽油在汽缸内燃烧放出的热量，就是汽油的热值 D．把煤磨成煤粉或煤粒，加大送风量使其燃烧更充分，可以提高煤的热值 8．利用一燃气热水器对10kg、20℃的水进行加热时，完全燃烧了0.105m3的煤气。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值为4×107J/m3，该热水器烧水的效率是50%，下列说法中（　　） ①煤气完全燃烧放出的热量是4.41×103J ②水吸收的热量是2.1×106J ③水温升高了50℃ ④加热过程中水的内能保持不变 A．只有①④正确 B．只有②③正确 C．只有①②正确 D．只有②③④正确 二、填空题 9．思思一家“十一”自驾去净月潭游玩。 （1）汽油机的做功冲程将　 　能转化为机械能，为汽车提供动力。 （2）汽车行驶时，车内的思思看到路边的树向后运动，这是以　 　为参照物。 （3）汽车刹车时，思思由于　 　要保持原来的运动状态，所以身体会向前倾。 （4）此次游玩一共消耗汽油4kg，汽油完全燃烧放出的热量为　 　J；汽车能量流程图如图所示，汽车输出的有用功为　 　J。（汽油的热值为） 10．如图所示是单缸四冲程汽油机某一冲程工作示意图，该冲程是　 　冲程。若该汽油机1s对外做功15次，则汽油机的飞轮速度为　 　。 11．2024年9月25日，中国人民解放军火箭军向太平洋相关公海海域，成功发射一枚携载训练模拟弹头的洲际弹道导弹，准确落入预定海域。导弹升空时，燃料通过燃烧，燃气对导弹做功，将内能转化为导弹的　 　能，在导弹加速升空的过程中，导弹的动能　 　重力势能　 　 。（选填“增大”“减小”或“不变”） 12．“可燃冰”是一种新型能源，主要成分是甲烷，可直接点燃，燃烧后几乎不产生任何残渣，所以“可燃冰”是一种新型　 　能源(选填"清洁”或“污染”)；1m3甲烷完全燃烧能产生　 　 J热量，这些热量可以使　 　 kg的水从20℃加热到100℃。[甲烷的热值q=4.2×103J/m3，c水=4.2×103J/(kg·℃)] 13．一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速为3600r/min，该柴油机1s对外做功　 　次。若某车匀速行驶2h消耗的汽油为4kg，汽车发动机的输出的功率为10kW，则汽车汽车发动机的效率为　 　（q汽油=4.6×107J/kg，保留一位小数）。 14．在一个标准大气压下，燃烧天然气来加热水，天然气的热值是，完全燃烧0.3kg天然气放出的热量为　 　J；此过程让质量为10kg、初温为20℃的水吸收了的热量，则水温能升高　 　℃。 三、实验探究题 15．为了比较水和煤油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图甲所示的实验，实验记录如下表所示： 加热时间/ 0 2 4 6 温度 煤油 20 24 28 32 水 20 22 24 26 （1）在两个相同的烧杯中应加入初温相同、　 　相同的水和煤油；要完成该探究实验，除了图中所示的器材外，还需要的测量工具有秒表和　 　；实验中搅拌器的作用是：使液体　 　； （2）分析表格可知：煤油的比热容是　 　（水的比热容为）； （3）若质量相等的A、B两种液体在相同的时间内吸收的热量相等，其温度随时间变化的图像如图乙，则cA　 　cB（选填“大于”“小于”或“等于”）； （4）图二比较不同燃料的热值，应选择　 　两图进行实验；在实验中通过　 　比较燃料的放热能力。 四、计算题 16．某饭店用燃气灶烧水，当完全燃烧煤气，给的的水加热，该燃气灶的效率为，已知水的比热容为，煤气的热值为。求： （1）煤气完全燃烧时放出的热量； （2）水吸收的热量； （3）一标准大气压下，水的温度升高多少？ 17．某物理兴趣小组的同学，用煤炉给 10kg的水加热， 同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6min内完全燃烧了2kg的煤；水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，煤的热值约为3×107J/kg 200246时间/min 求： （1）煤完全燃烧产生的热量： （2）经过6min时间加热，水所吸收的热量； （3）煤炉烧水时的热效率。 18．水上摩托运动是集高科技、观赏、竞技和惊险刺激于一体，富有现代文明特征的高速水上运动。摩托艇油箱容积为10L，加满一次燃油最多能使摩托艇以20m/s的速度匀速航行1h。该过程牵引力做的功为1.44×108J。[ρ燃油=0.8×103kg/m3，q燃油=4.5×107J/kg，]求： （1）摩托艇一满箱燃油完全燃烧放出的热量为多少？ （2）该过程中摩托艇的热机效率是多少？ （3）若一满箱燃油完全燃烧放出热量的70%被水吸收，可将多少千克的水从20℃升高到80℃？ 19． 如图甲所示是一款家用养生壶，其铭牌上的部分技术参数如下表所示。它的简化电路图如图乙所示，其中R1为发热电阻，滑动变阻器R2产生的热量不会被水吸收。某次加热过程中，养生壶内装有0.5kg初温为20℃的水。求： 型号 SH-D15V7 额定电压 220V 额定总功率 220W~1210W 最大容量 800mL （1）将这些水加热到80℃需要吸收多少热量？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] （2）若用酒精燃烧要达到以上效果，不计热损失，至少要多少kg酒精？（） （3）滑动变阻器的最大阻值为多少？ （4） 若此过程中，发热电阻产生的热量有70%被水吸收，且恰好用时3min，则该养生壶实际总功率为多少？ 20．一种名为“摆茶摊”的户外休闲方式在短视频平台上流行，成为年轻人工作之余的一种新兴休闲方式，如图为某个摆茶摊场景，在某次泡茶过程，使用燃气炉将锅中1kg水的温度从18℃升高到了98℃，消耗了 40g的燃气。已知燃气的热值为4.2x107J/kg，水的比热容是 4.2×103J/(kg℃). 求此泡茶过程中： （1）水吸收的热量； （2）若燃气完全燃烧，则放出的热量； （3）燃气炉的热效率。 21．氢燃料被公认为是世纪最理想的能源。某氢燃料新能源公交车匀速直线运行从站到站，公交车匀速行驶时受到的牵引力，消耗氢燃料氢的热值是。求此过程中： （1）牵引力所做的功； （2）氢燃料完全燃烧放出的热量； （3）汽车发动机的效率。 22．水壶里有2.5kg、25℃的水，用天然气炉具将其加热至沸腾，已知天然气的热值为8×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），气压强为1标准大气压，求： （1）烧开这壶水，水需要吸收多少热量？ （2）若烧开这壶水消耗的天然气是0.02m3，则天然气炉具的效率是多少？（结果保留一位小数） 五、科普阅读题 23．阅读下面短文并回答问题。 混合动力汽车 通常所说的混合动力汽车，一般是指油电混合动力汽车，如图甲，采用传统的内燃机（柴油机或汽油机）和电动机作为动力源。该混合动力汽车启动时，内燃机不工作，车内蓄电池输出能量；当高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输出能量，同时又可以向蓄电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机、蓄电池可以同时向车轮输出能量。 （1）汽车照明灯的灯泡内装有较亮的远光灯丝和较暗的近光灯丝，两根灯丝可根据需要交替工作，汽车照明灯内的近光灯丝和远光灯丝是 　 　联连接的； （2）蓄电池充电时将电能转化为 　 　能，此时蓄电池是 　 　（选填“电源”或“用电器”）； （3）图乙为该汽车的四冲程内燃机的各冲程的示意图，其中吸气冲程的是 　 　（选填字母），其中将内能转化为机械能的是 　 　图（选填字母）。如图丙所示，用力将活塞迅速下压，筒内硝化棉燃烧，该过程能量转化的特点与图乙中 　 　图（选填字母）的冲程能量转化相同； （4）当内燃机启动，汽油完全燃烧产生总能量，既可以向车轮输出能量，同时又可以向蓄电池充电。在某次出行的过程中，共消耗汽油7kg，若该汽车内燃机的效率为53%，在水平道路上匀速行驶170km，水平道路的平均阻力为1000N，最终使蓄电池增加的电能为 　 　J。（忽略蓄电池和电动机的热损失，q汽油＝4.6×107J/kg） 六、综合题 24．高能聚合油是一种安全、清洁、可再生的新型环保燃料。某次用高能聚合油灶具将10kg的水从20℃加热到80℃。已知水的比热容，高能聚合油的热值。求： （1）这些水吸收的热量； （2）若该高能聚合油灶具烧水的热效率为75%，则燃烧了多少千克高能聚合油。 25．如图是内燃机中工作过程中的能流图。 （1）图中“1”处的能量形式为 　 　； （2）若图中“2”和“3”处的能量分别占总能量的16%和52%，则该内燃机的效率为 　 　； （3）若该内燃机一年消耗燃油的质量为1400kg，内燃机工作时效率在（2）问基础上提高3%，则效率提高后，该内燃机一年可节约燃油的质量为 　 　。 答案解析部分 1．【答案】D 2．【答案】C 3．【答案】C 4．【答案】C 5．【答案】D 6．【答案】A 7．【答案】A 8．【答案】B 9．【答案】（1）内 （2）汽车/思思 （3）惯性 （4）1.84×108； 10．【答案】压缩；1800 11．【答案】机械；增大；增大 12．【答案】清洁；4.2×103J；0.0125 13．【答案】30；39.1% 14．【答案】1.8×107；80 15．【答案】（1）质量；天平；受热均匀 （2） （3）小于 （4）甲和乙；水温升高的多少 16．【答案】（1）解： 煤气完全燃烧放出的热量： 答：煤气完全燃烧时放出的热量是； （2）解： 根据可知，水吸收的热量： ； 答：水吸收的热量为； （3）解： 由得：； 水升高后温度：，因为一标准大气压下水的沸点为，因此水的温度升高到， 所以水升高的温度：。 答：一标准大气压下，水的温度升高。 17．【答案】（1）煤的热值约为3×107J/kg ，完全燃烧2kg，根据Q=mq=2kg×3×107J/kg=6×107J （2） 10kg的水 ，温度变化量为60摄氏度，根据热量的计算公式Q吸=cmΔt= 4.2×103J/(kg·℃) ×10kg×60℃=2.52×106J； （3）解：根据效率公式η= 18．【答案】（1）解：油箱容积为 根据 知一满箱燃油的质量为 一满箱燃油完全燃烧放出的热量为 答：摩托艇一满箱燃油完全燃烧放出的热量为3.6×108J； （2）解：摩托艇的热机效率为 答：该过程中摩托艇的热机效率是40%； （3）解：根据题意可得，水吸收的热量为 由 可得，可将水由20℃升高到80℃的质量为 答：若一满箱燃油完全燃烧放出热量的70%被水吸收，可将1000千克的水从20℃升高到80℃。 19．【答案】（1）解：将这些水加热到80℃需要吸收的热量 Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×0.5kg×（80℃﹣20℃）＝1.26×105J （2）用酒精燃烧要达到以上效果，不计热损失，至少要酒精的质量为 （3）由图乙知，当P在最左端时，只有R1接入电路中，养生壶以最大功率正常工作，由表格可知最大功率Pmax＝1210W，由可知，R1的电阻值 当P在最右端时，R2连入的阻值为最大值，R1与R2串联，养生壶以最小功率正常工作，由表格可知最小功率Pmin＝220W，此时电路中总电阻 因串联电路的总电阻等于各部分电阻之和，所以R2的最大阻值 R2大＝R总﹣R1＝220Ω﹣40Ω＝180Ω （4）由可知，R1产生的热量 由Q＝I2Rt可知，电路中的电流 该养生壶的实际功率 P＝UI＝220V×5A＝1100W 20．【答案】（1）解：根据热量计算公式Q=cmΔt可计算 水吸收的热量 Q吸= 4.2×103J/(kg℃) ×1kg×80℃=3.36×105J （2）解：根据Q=mq计算 燃气完全燃烧放出的热量 Q放=0.04kg× 4.2x107J/kg =1.68×106J （3）解：根据 21．【答案】（1）解：牵引力所做的功：； 答：牵引力所做的功为； （2）解：氢燃料完全燃烧放出的热量：； 答：氢燃料完全燃烧放出的热量为； （3）解：汽车发动机的效率：。 答：汽车发动机的效率为。 22．【答案】（1）解： 1标准大气压下，水的沸点为100℃，即水的末温为100℃， 水吸收的热量： Q吸=cmΔt=4.2×103J/（kg•℃）×2.5kg×（100℃-25℃）=7.875×105J； 答：烧开这壶水，水需要吸收7.875×105J热量； （2）解： 天然气完全燃烧释放的热量： Q放=qV=8×107J/m3×0.02m3=1.6×106J， 天然气炉具的效率： 。 答：烧开这壶水消耗的天然气是0.02m2，则天然气炉具的效率是49.2%。 23．【答案】并；化学；用电器；B；A；D；6.6×105 24．【答案】（1）水吸收的热量 （2）由可知，高能聚合油完全燃烧放出的热量 由可知，完全燃烧高能聚合油的质量 25．【答案】燃料的化学能；32%；120kg 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$