14.3 热机的效率【四大题型】-2025-2026学年九年级物理全一册同步考点精讲与热点题型精练（人教版2024）

14.3 热机的效率【四大题型】 考点01 燃料的热值 1．定义：我们把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫作这种燃料的热值（q）。热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。 2．单位：焦每千克，符号：J/kg，有些气体的热值单位：J/m3。热值大的物质常用作航空航天燃料。 3．燃料完全燃烧放出的热量，气体燃料燃烧常用 4．热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃料燃烧放出热量的多少以及燃料是否 完全燃烧无关。 考点02 热机的效率 1．用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的热量之比，叫作热机的效率（η）。 2．公式：，因为热机在工作过程中总是有能量损失，所以。 3．热机的能量流 4．提高热机效率的主要途径   （1）使燃料尽可能完全燃烧，提高燃料的燃烧效率。 （2）尽量减小各种热散失。 （3）减小各部件间的摩擦，保持良好润滑，以减小因克服摩擦做功而消耗的能量。 （4）充分利用废气带走的能量，从而提高燃料的利用率。 【题型一 燃料热值的概念】 1．（2024•济南期中）完全燃烧1g液态氢能释放出1.4×105J的热量，是完全燃烧1g汽油释放热量的3倍，由此可知液态氢比汽油（　　） A．内能大 B．温度高 C．热值大 D．密度大 2．（2025•宜昌模拟）关于燃料及其热值，下列说法中正确的是（　　） A．没有燃烧的燃料，热值等于零 B．燃料完全燃烧时，它的热值最大 C．燃料的热值与质量和燃烧状态无关 D．燃料燃烧时温度越高，放出的热量越多 3．（2024•柳州期末）汽油的热值是4.6×107J/kg其物理意义是（　　） A．完全燃烧1kg汽油放出的热量为1J B．完全燃烧1kg汽油放出的热量为4.6×107J C．完全燃烧4.6×107kg汽油放出的热量为1J D．完全燃烧4.6×107kg汽油放出的热量为4.6×107J 4．（2024•西安期末）关于热值和比热容，以下说法中正确的是（　　） A．油箱里的汽油使用一部分后，汽油热值减小 B．同一桶水在夏天时的比热容比冬天时大 C．比热容和热值都是物质的特性，都与物质种类有关 D．比热容大的物质，热值肯定也更大 5．（2025•深圳二模）2025年3月20日，我国科研人员在中国和南非之间建立了远距离量子密钥传输，用到了多颗低成本量子微纳卫星。量子通讯是以光信号为载体，光　 　 （选填“能”或“不能”）在真空中传播。目前发射卫星的火箭使用的燃料主要是液态氢，这是利用了氢燃料　 　 大的特点。 6．（2024•济南期末）电池是电动汽车的核心部件之一，“能量密度”是电池的一个重要参数，指电池在单位体积或单位质量下所能储存的能量多少。某锂电池能量密度为150W•h/kg，从物理意义的角度分析，能量密度相当于物理学中的　 　（选填“效率”“功率”或“热值”）。随着技术进步，柴油机的工作效率得到了提高，效率越高，当柴油燃烧释放相同的热量时，用来做有用功的能量　 （选填“越多”“越少”或“不变”）。 【题型二 热值的简单计算】 7．（2024•北京期末）干木柴、焦炭和无烟煤的热值如图所示的柱状图，下列说法正确的是（　　） A．在完全燃烧的条件下，无烟煤放出的热量最多 B．在质量相同的条件下，干木柴燃烧放出的热量最少 C．0.5kg焦炭的热值等于1kg焦炭的热值 D．燃烧0.5kg焦炭放出的热量小于燃烧1kg焦炭放出的热量 8．（2024•漳州期中）甲、乙两种燃料的热值之比为2：1，这两种燃料完全燃烧放出的热量之比为1：4，那么它们的质量之比为（　　） A．1：2 B．2：1 C．8：1 D．1：8 9．（2025•广州二模）用图中的装置给水壶的水加热一段时间后，燃料燃烧放出的热量为8.3×105J，水吸收的热量为6.0×105J，炉具内的液体燃料减少了0.02kg，若这0.02kg的燃料完全燃烧，可以释放的热量为9×105J，则该液体燃料的热值是（　　） A．4.3×107J/kg B．3×107J/kg C．4.5×107J/kg D．4.5×103J/kg 10．（2024•广州期末）我们把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值表是一些燃料的热值。下列选项正确的是（　　） 燃料 热值 燃料 热值 焦炭 3.0×107J/kg 柴油 4.3×107J/kg 酒精 3.0×107J/kg 汽油 4.6×107J/kg A．0.5kg的汽油的热值是2.3×107J/kg B．热值为3.0×107J/kg的燃料一定是酒精 C．燃料越接近完全燃烧，燃料的热值就越大 D．0.5kg的汽油完全燃烧放出的热量是2.3×107J 11．（2025•常州模拟）我国北方地区冬季用燃煤取暖所造成的大气污染，已越来越引起人们的关注。现在大多数家庭已经改用天然气取暖，以降低对大气的污染。小明家的住房面积约110m2，若将住房的门窗关闭好，用天然气燃烧取暖，并使室温升高10℃，已知天然气的热值为4.4×107J/kg。空气的密度约为1.3kg/m3，空气的比热容为1.0×103J/（kg•℃），所需的天然气约为（　　） A．0.01kg B．0.1kg C．1kg D．10kg 12．（2024•烟台期末）用如图1所示的同一个实验装置分别加热质量均为100g的甲、乙两种液体（其中一种是水）。用测得的数据绘制了温度随时间变化的图像（如图2），乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了4g酒精（q酒精＝3×107J/kg）。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，c水＝4.2×103J/（kg•℃），则下列说法正确的是（　　） A．c乙＝2.4×103J/（kg•℃） B．乙液体是水 C．酒精完全燃烧放出的热量为1.2×108J D．0～8min乙吸收的热量为3.36×104J 13．（2024•哈尔滨中考）完全燃烧0.1m3的天然气放出的热量是 　 　 J；若这些热量的20%被4kg的液体吸收。使其温度升高50℃，则该液体的比热容是 　 　 J/（kg•℃）。 14．（2024•广元中考）随着科技发展，人们已经开始将氢能作为一种新能源加以利用。已知氢燃料的热值为1.4×108J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。如果一辆汽车平均每月消耗氢燃料30kg，这些氢燃料完全燃烧释放的热量为　 　J，若这些热量完全被水吸收，可使　 kg水的温度从20℃升高到100℃。 【题型三 比较不同燃料的热值大小】 15．（2025•北京二模）如图所示为探究“不同物质吸热升温现象”、“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的实验装置，两实验都需要（　　） A．使用天平和秒表 B．控制被加热液体质量相等 C．控制所用燃料质量相等 D．用加热时间反映吸热多少 16．（2025•泰州模拟）科创社团的同学用实验来探究“煤油和菜籽油热值”的大小关系，装置如图所示。为保证结论的可靠性，实验中他们准备采取以下措施：①控制烧杯中的液体升高的温度相同；②控制燃料燃烧的时间相同；③两燃烧皿中应分别装入质量相同的煤油和菜籽油；④两烧杯中应分别装入质量相同的不同种液体，其中都不合理的是（　　） A．①③ B．②③④ C．①②④ D．①②③④ 17．（2024•镇江二模）如图是实验室探究“不同物质吸热能力”和“比较热值大小”的实验装置（　　） A．探究不同物质的吸热能力，甲、乙燃料质量相同 B．温度计升高的量都能反映吸收热量多少 C．若比较热值大小，液体1和液体2是不种液体 D．两个实验液体1和液体2的质量都必须相同 18．（2024•扬州期末）如图所示，甲、乙、丙三图的装置完全相同，烧杯内液体的初温与质量相同，燃料的质量相同，假设燃料都完全燃烧且不考虑热量损失，液体的末温分别为t甲、t乙、t丙。下列判断不正确的是（　　） A．研究燃料热值，选择甲、乙两图，若t甲＞t乙，则燃料1的热值大 B．研究燃料热值，选择乙、丙两图，若t乙＞t丙，则燃料2的热值大 C．甲、丙两图实验中，加热时间的长短表示液体吸收热量的多少 D．选择甲、乙两图实验和甲、丙两图实验所用测量工具不同 19．（2025•广州二模）如图所示，甲、乙、丙是三套相同的装置，三图中的燃料均为10g且相同时间内消耗的燃料质量相同，烧杯内的液体质量、初温均相同且在实验过程中液体都未沸腾。 （1）比较不同物质的比热容，应选择 　 　 两图进行实验，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）在比较不同物质的比热容的实验中，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象如图丁所示，由图可知，　 　 液体的比热容较大。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•℃）。[已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）] （3）比较不同燃料的热值，应选择　 两图进行实验；燃料燃烧时放出的热量，通过比较　 （选填“温度计示数”或“加热时间”）来比较的。 20．（2025•济宁二模）为“比较不同物质吸热的情况”和“探究煤油和菜籽油热值大小关系”，小依同学组装了如图所示的实验装置。 （1）在安装调整实验器材时，应先调节 　 　 （选填“A”或“B”）。 （2）若要比较不同物质吸热的情况应选择 　 　 两图的装置进行实验。 （3）小依同学在老师指导下进行实验，收集的实验数据记录如表： 物质 质量m/g 初温t1/℃ 加热时间t/min 末温t2/℃ 水 100 25 10 50 色拉油 100 25 10 78 通过分析表中数据可知，　 　 的吸热能力较强（选填“水”或“色拉油”）。物理学上引入了 　 　 这个物理量表示物体吸热能力的大小。 （4）若要探究“煤油和菜籽油热值大小关系”，应选择 　 　 两图的装置进行实验。 【题型四 热机的效率】 21．（2024•常德期末）为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施不能提高热机效率的是（　　） A．让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全 B．在设计与制造热机时要不断改进与创新，以减少能量的损失 C．尽量减少热机内部各部件间的摩擦 D．尽量增加热机的工作时间 22．（2024•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 23．（2024•陕西中考）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 24．（2024•云南中考）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% 25．（2023•广西中考）2023年5月30日，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭发射成功。火箭升空时，燃料燃烧释放的内能转化为 　 　 能，散失的能量越少，发动机效率越 　 　 （选填“高”或“低”）。 26．（2025•烟台中考）汽油机是燃油汽车的动力来源之一。如图所示是某台汽油机工作时的能量数据，图中横线处应填写的内容是：①　 　 ②　 　 。若汽油的热值为4.6×107J/kg，则该工作过程中消耗的汽油质量为 　 　 kg。 27．（2024•潍坊中考）某建筑工地上，起重机在10s内将质量为2.15t的重物沿竖直方向匀速提升6m，此过程起重机消耗柴油0.01kg。柴油的热值q＝4.3×107J/kg，g取10N/kg。 （1）求重物上升的速度； （2）求起重机提升重物的功率； （3）若将起重机提升重物做的功与消耗的柴油完全燃烧释放的热量之比定义为其提升效率，用字母η表示，求起重机的提升效率。 28．（2024•山西中考）山西拥有丰富的历史文化遗产。暑假期间小明一家从平遥古城自驾前往五台山，进行古建筑研学旅行。平遥古城到五台山全程约360km，驾车前往大约需要4h。（汽油的热值q取4.5×107J/kg，汽油的密度ρ取0.8×103kg/m3） （1）求汽车的平均速度。 （2）汽车全程消耗汽油25L，求汽油完全燃烧放出的热量Q。 （3）若汽车发动机全程的平均功率为25kW，求汽车发动机的效率。 1 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 14.3 热机的效率【四大题型】 考点01 燃料的热值 1．定义：我们把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫作这种燃料的热值（q）。热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。 2．单位：焦每千克，符号：J/kg，有些气体的热值单位：J/m3。热值大的物质常用作航空航天燃料。 3．燃料完全燃烧放出的热量，气体燃料燃烧常用 4．热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃料燃烧放出热量的多少以及燃料是否 完全燃烧无关。 考点02 热机的效率 1．用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的热量之比，叫作热机的效率（η）。 2．公式：，因为热机在工作过程中总是有能量损失，所以。 3．热机的能量流 4．提高热机效率的主要途径   （1）使燃料尽可能完全燃烧，提高燃料的燃烧效率。 （2）尽量减小各种热散失。 （3）减小各部件间的摩擦，保持良好润滑，以减小因克服摩擦做功而消耗的能量。 （4）充分利用废气带走的能量，从而提高燃料的利用率。 【题型一 燃料热值的概念】 1．（2024•济南期中）完全燃烧1g液态氢能释放出1.4×105J的热量，是完全燃烧1g汽油释放热量的3倍，由此可知液态氢比汽油（　　） A．内能大 B．温度高 C．热值大 D．密度大 解：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫这种燃料的热值，完全燃烧1g液态氢能释放出1.4×105J的热量，是完全燃烧1g汽油释放热量的3倍，说明液态氢的热值大。 答案：C。 2．（2025•宜昌模拟）关于燃料及其热值，下列说法中正确的是（　　） A．没有燃烧的燃料，热值等于零 B．燃料完全燃烧时，它的热值最大 C．燃料的热值与质量和燃烧状态无关 D．燃料燃烧时温度越高，放出的热量越多 解：（1）热值是燃料本身的特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，与燃料是否完全燃烧无关，与产生的热量无关，故AB错误、C正确； （2）由Q放＝mq可知，燃料燃烧放出的热量，与燃料的质量、热值和是否完全燃烧有关，与燃烧的温度无关，故D错误。 答案：C。 3．（2024•柳州期末）汽油的热值是4.6×107J/kg其物理意义是（　　） A．完全燃烧1kg汽油放出的热量为1J B．完全燃烧1kg汽油放出的热量为4.6×107J C．完全燃烧4.6×107kg汽油放出的热量为1J D．完全燃烧4.6×107kg汽油放出的热量为4.6×107J 解：汽油的热值是4.6×107J/kg，它表示的意思是1kg的汽油完全燃烧时放出的热量是4.6×107J。 答案：B。 4．（2024•西安期末）关于热值和比热容，以下说法中正确的是（　　） A．油箱里的汽油使用一部分后，汽油热值减小 B．同一桶水在夏天时的比热容比冬天时大 C．比热容和热值都是物质的特性，都与物质种类有关 D．比热容大的物质，热值肯定也更大 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，因此油箱里的汽油使用一部分后，汽油热值不变，故A错误； B、比热容是物质的一种特性；只跟物质的种类和状态有关，与物体质量的大小、温度高低、吸收或放出热量的多少均无关，因此同一桶水在夏天和冬天时比热容一样大，故B错误； C、比热容和热值都是物质的一种特性，只跟物质的种类有关，故C正确； D、比热容和热值是两种不同的物理量，两者之间没有必然的联系，故D错误。 答案：C。 5．（2025•深圳二模）2025年3月20日，我国科研人员在中国和南非之间建立了远距离量子密钥传输，用到了多颗低成本量子微纳卫星。量子通讯是以光信号为载体，光　能　 （选填“能”或“不能”）在真空中传播。目前发射卫星的火箭使用的燃料主要是液态氢，这是利用了氢燃料　热值　 大的特点。 解；量子通讯是以光信号为载体，光能在真空中传播。目前发射卫星的火箭使用的燃料主要是液态氢，这是利用了氢燃料热值大的特点。 答案：能；热值。 6．（2024•济南期末）电池是电动汽车的核心部件之一，“能量密度”是电池的一个重要参数，指电池在单位体积或单位质量下所能储存的能量多少。某锂电池能量密度为150W•h/kg，从物理意义的角度分析，能量密度相当于物理学中的　热值　 （选填“效率”“功率”或“热值”）。随着技术进步，柴油机的工作效率得到了提高，效率越高，当柴油燃烧释放相同的热量时，用来做有用功的能量　越多　 （选填“越多”“越少”或“不变”）。 解：“能量密度”是电池的一个重要参数，指电池在单位体积或单位质量下所能储存的能量多少。某锂电池能量密度为150W•h/kg，从物理意义的角度分析，能量密度相当于物理学中的热值。随着技术进步，柴油机的工作效率得到了提高，效率越高，当柴油燃烧释放相同的热量时，用来做有用功的能量越多。 答案：热值；越多。 【题型二 热值的简单计算】 7．（2024•北京期末）干木柴、焦炭和无烟煤的热值如图所示的柱状图，下列说法正确的是（　　） A．在完全燃烧的条件下，无烟煤放出的热量最多 B．在质量相同的条件下，干木柴燃烧放出的热量最少 C．0.5kg焦炭的热值等于1kg焦炭的热值 D．燃烧0.5kg焦炭放出的热量小于燃烧1kg焦炭放出的热量 解： A、燃料燃烧放出热量的多少与燃料的热值、燃料的质量有关，只根据热值无法判定放出热量的多少，故A错误； B、在质量相同的条件下，燃料燃烧放出的热量除了与热值有关外，还与是否完全燃烧有关，所以干木柴燃烧放出的热量不一定最少，故B错误； C、热值的大小与质量无关，0.5kg焦炭与1kg焦炭的热值相等，故C正确； D、燃料燃烧放出的热量与是否完全燃烧有关，所以0.5kg焦炭放出的热量不一定小于燃烧1kg焦炭放出的热量，故D错误。 答案：C。 8．（2024•漳州期中）甲、乙两种燃料的热值之比为2：1，这两种燃料完全燃烧放出的热量之比为1：4，那么它们的质量之比为（　　） A．1：2 B．2：1 C．8：1 D．1：8 解：由题知，两种燃料的热值之比q1：q2＝2：1，这两种燃料完全燃烧放出的热量之比：Q1：Q2＝1：4， 由Q放＝mq得， 这两种燃料的质量之比m1：m2：。 答案：D。 9．（2025•广州二模）用图中的装置给水壶的水加热一段时间后，燃料燃烧放出的热量为8.3×105J，水吸收的热量为6.0×105J，炉具内的液体燃料减少了0.02kg，若这0.02kg的燃料完全燃烧，可以释放的热量为9×105J，则该液体燃料的热值是（　　） A．4.3×107J/kg B．3×107J/kg C．4.5×107J/kg D．4.5×103J/kg 解：由Q放＝mq知，该液体燃料的热值：q4.5×107J/kg。 答案：C。 10．（2024•广州期末）我们把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值表是一些燃料的热值。下列选项正确的是（　　） 燃料 热值 燃料 热值 焦炭 3.0×107J/kg 柴油 4.3×107J/kg 酒精 3.0×107J/kg 汽油 4.6×107J/kg A．0.5kg的汽油的热值是2.3×107J/kg B．热值为3.0×107J/kg的燃料一定是酒精 C．燃料越接近完全燃烧，燃料的热值就越大 D．0.5kg的汽油完全燃烧放出的热量是2.3×107J 解：A、热值是燃料的一种特性，其大小与其质量大小无关；所以0.5kg的汽油的热值还是4.6×107J/kg，故A错误； B、由表中数据可知，焦炭和酒精的热值相同，为3.0×107J/kg，所以热值为3.0×107J/kg的燃料不一定是酒精，故B错误； C、燃料越接近完全燃烧，燃料燃烧放出的热量越多；1kg（或1m3）某种燃料完全燃烧时放出的热量，叫热值，燃料不完全燃烧时放出的热量不是热值，故C错误； D、0.5kg汽油完全燃烧放出的热量：Q放＝mq＝0.5kg×4.6×107J＝2.3×107J，故D正确。 答案：D。 11．（2025•常州模拟）我国北方地区冬季用燃煤取暖所造成的大气污染，已越来越引起人们的关注。现在大多数家庭已经改用天然气取暖，以降低对大气的污染。小明家的住房面积约110m2，若将住房的门窗关闭好，用天然气燃烧取暖，并使室温升高10℃，已知天然气的热值为4.4×107J/kg。空气的密度约为1.3kg/m3，空气的比热容为1.0×103J/（kg•℃），所需的天然气约为（　　） A．0.01kg B．0.1kg C．1kg D．10kg 解：由题可知，住房面积S＝110m2，住房高度h一般为3m，ρ空气＝1.3kg/m3， 住房内的空气质量：m空气＝ρ空气Sh＝1.3kg/m3×110m2×3m＝429kg， 室温升高10℃时空气所吸收的热量：Q吸＝c空气m空气Δt＝1.0×103J/（kg•℃）×429kg×10℃＝4.29×106J 若将住房的门窗关闭好，不计热损失，Q放＝Q吸＝4.29×106J， 由Q放＝mq得需要天然气的质量：m天然气0.0975kg≈0.1kg。 答案：B。 12．（2024•烟台期末）用如图1所示的同一个实验装置分别加热质量均为100g的甲、乙两种液体（其中一种是水）。用测得的数据绘制了温度随时间变化的图像（如图2），乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了4g酒精（q酒精＝3×107J/kg）。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，c水＝4.2×103J/（kg•℃），则下列说法正确的是（　　） A．c乙＝2.4×103J/（kg•℃） B．乙液体是水 C．酒精完全燃烧放出的热量为1.2×108J D．0～8min乙吸收的热量为3.36×104J 解：AB、根据图乙可知，质量相同的甲和乙升高相同的温度，甲的加热时间是乙的加热时间的2倍，则甲吸收的热量是乙吸收热量的2倍，则甲的吸热能力大于乙的吸热能力，因水的比热容较大，吸热能力强，所以甲为水；根据c可知，甲（水）的比热容是乙的比热容的2倍，乙的比热容为：c乙c甲4.2×103J/（kg•℃）＝2.1×103J/（kg•℃），故AB错误； C、酒精完全燃烧放出的热量为：Q放＝m酒精q＝0.004kg×3×107J/kg＝1.2×105J，故C错误； D、用相同的酒精灯加热，在相同的时间内，水吸收的热量等于乙吸收的热量，0～8min乙吸收的热量等于甲吸收的热量：Q乙＝Q水＝c水m水Δt＝4.2×103J/（kg•℃）×0.1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×104J，D正确。 答案：D。 13．（2024•哈尔滨中考）完全燃烧0.1m3的天然气放出的热量是 　3×106　 J；若这些热量的20%被4kg的液体吸收。使其温度升高50℃，则该液体的比热容是 　3×103　 J/（kg•℃）。 解： （1）完全燃烧0.1m3的天然气放出的热量Q放＝Vq天然气＝0.1m3×3×107J/m3＝3×106J。 （2）这些热量的20%被4kg的液体吸收，Q吸＝20%×3×106J＝6×105J，Q吸＝cmΔt， c3×103J/（kg•℃）。 答案：3×106；3×103。 14．（2024•广元中考）随着科技发展，人们已经开始将氢能作为一种新能源加以利用。已知氢燃料的热值为1.4×108J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。如果一辆汽车平均每月消耗氢燃料30kg，这些氢燃料完全燃烧释放的热量为 　4.2×109　 J，若这些热量完全被水吸收，可使 　1.25×104　 kg水的温度从20℃升高到100℃。 解： （1）氢燃料的质量为m＝30kg， 氢燃料完全燃烧释放的热量为：Q放＝mq＝30kg×1.4×108J/kg＝4.2×109J； （2）氢燃料完全燃烧释放出热量全部初始温度为20℃的水吸收， 则水吸收的热量为：Q吸＝Q放＝4.2×109J； 由公式Q吸＝cm水Δt得：4.2×109J＝4.2×103J/（kg•℃）×m水×（100℃﹣20℃）；解得：m水＝1.25×104kg； 答案：4.2×109；1.25×104。 【题型三 比较不同燃料的热值大小】 15．（2025•北京二模）如图所示为探究“不同物质吸热升温现象”、“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的实验装置，两实验都需要（　　） A．使用天平和秒表 B．控制被加热液体质量相等 C．控制所用燃料质量相等 D．用加热时间反映吸热多少 解：探究“不同物质吸热升温现象”，需要控制加热液体的质量和初温相同，液体的种类不同，用相同的热源加热，通过加热时间反映吸收热量的多少，故需要天平和停表； “比较不同燃料燃烧时放出的热量”的实验，需要控制燃料的质量相同，被加热液体的种类、初温和质量相同，待燃料完全燃烬后，通过温度计示数的变化反映燃料放热能力，故需要温度计和天平，不需要停表，故B正确，ACD错误。 答案：B。 16．（2025•泰州模拟）科创社团的同学用实验来探究“煤油和菜籽油热值”的大小关系，装置如图所示。为保证结论的可靠性，实验中他们准备采取以下措施：①控制烧杯中的液体升高的温度相同；②控制燃料燃烧的时间相同；③两燃烧皿中应分别装入质量相同的煤油和菜籽油；④两烧杯中应分别装入质量相同的不同种液体，其中都不合理的是（　　） A．①③ B．②③④ C．①②④ D．①②③④ 解：比较不同燃料的热值，应控制被加热液体的种类、质量相同而燃料的种类不同、质量相同，质量相同的不同燃料完全燃烧释放的热量被相同质量的同种液体吸收，根据Δt，可以通过液体温度计示数变化来反映放出热量多少，从而判断两种燃料热值的大小，所以实验中不控制烧杯中的液体升高的温度，应让燃料燃烧完全燃烧，故①②④错误，③正确。 答案：C。 17．（2024•镇江二模）如图是实验室探究“不同物质吸热能力”和“比较热值大小”的实验装置（　　） A．探究不同物质的吸热能力，甲、乙燃料质量相同 B．温度计升高的量都能反映吸收热量多少 C．若比较热值大小，液体1和液体2是不种液体 D．两个实验液体1和液体2的质量都必须相同 解： A、比较不同物质的吸热能力，应使用相同的热源，控制不同液体相同时间内吸热相同，通过温度的变化来判断不同液体的吸热能力，燃料的种类也必须相同，故A错误； BCD、比较不同燃料的热值，根据控制变量法，要使用质量相同的不同燃料完全燃烧后使相同质量的同种液体吸热，通过比较液体升高的温度，根据Q＝cmΔt，得出不同燃料放出热量的多少， 根据转换法可知，实验中煤油和水吸热的多少是通过加热时间的长短来反映，故BC错误，D正确。 答案：D。 18．（2024•扬州期末）如图所示，甲、乙、丙三图的装置完全相同，烧杯内液体的初温与质量相同，燃料的质量相同，假设燃料都完全燃烧且不考虑热量损失，液体的末温分别为t甲、t乙、t丙。下列判断不正确的是（　　） A．研究燃料热值，选择甲、乙两图，若t甲＞t乙，则燃料1的热值大 B．研究燃料热值，选择乙、丙两图，若t乙＞t丙，则燃料2的热值大 C．甲、丙两图实验中，加热时间的长短表示液体吸收热量的多少 D．选择甲、乙两图实验和甲、丙两图实验所用测量工具不同 解：AB、研究燃料热值，需改变燃料种类，控制质量相同，给同种液体加热，故选择甲、乙两图，若t甲＞t乙，根据Q＝cmΔt以及Q＝qm可知，燃料1的热值大，故A正确，B错误； C、甲、丙两图实验中，燃料种类相同，液体种类不同，可探究物质吸热能力，加热时间的长短表示液体吸收热量的多少，应用了转换法，故C正确； D、选择甲、乙两图实验，需测量温度，质量，故需要温度计和天平； 甲、丙两图实验，需要测量温度、加热时间以及质量，故需要温度计、停表和天平，故测量工具不同，故D正确。 答案：B。 19．（2025•广州二模）如图所示，甲、乙、丙是三套相同的装置，三图中的燃料均为10g且相同时间内消耗的燃料质量相同，烧杯内的液体质量、初温均相同且在实验过程中液体都未沸腾。 （1）比较不同物质的比热容，应选择 　甲、丙　 两图进行实验，物质吸热的多少是通过 　加热时间　 （选填“温度计示数”或“加热时间”）来反映的。 （2）在比较不同物质的比热容的实验中，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象如图丁所示，由图可知，　B　 液体的比热容较大。若其中比热容较大的液体是水，则另一种液体的比热容为 　2.1×103　 J/（kg•℃）。[已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）] （3）比较不同燃料的热值，应选择 　甲、乙　 两图进行实验；燃料燃烧时放出的热量，通过比较 　温度计示数　 （选填“温度计示数”或“加热时间”）来比较的。 解：（1）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。 （2）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，吸收相等的热量，B升高的温度低，由Q＝cmΔt可知，B液体的比热容较大； 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Q＝cmΔt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cc水4.2×103J/（kg•℃）＝2.1×103J/（kg•℃）。 （3）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。 答案：（1）甲、丙；加热时间；；（2）B；2.1×103；（3）甲、乙；温度计示数。 20．（2025•济宁二模）为“比较不同物质吸热的情况”和“探究煤油和菜籽油热值大小关系”，小依同学组装了如图所示的实验装置。 （1）在安装调整实验器材时，应先调节 　B　 （选填“A”或“B”）。 （2）若要比较不同物质吸热的情况应选择 　甲、乙　 两图的装置进行实验。 （3）小依同学在老师指导下进行实验，收集的实验数据记录如表： 物质 质量m/g 初温t1/℃ 加热时间t/min 末温t2/℃ 水 100 25 10 50 色拉油 100 25 10 78 通过分析表中数据可知，　水　 的吸热能力较强（选填“水”或“色拉油”）。物理学上引入了 　比热容　 这个物理量表示物体吸热能力的大小。 （4）若要探究“煤油和菜籽油热值大小关系”，应选择 　甲、丙　 两图的装置进行实验。 解：（1）为了利用酒精灯的外焰给烧杯充分加热，安装器材时需要先固定B的位置，然后再调整A的位置； （2）为了比较两种液体的比热容，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； （3）通过分析表中数据可知，质量相同的水和色拉油，升高相同的温度，水加热时间长，故吸收热量多的是水； 根据比较吸热能力的第1种方法，水的吸热能力较强； 物理上，比热容这个物理量来描述物质的吸热能力； （4）比较不同燃料的热值，要用不同的燃料，加热质量相同的同种液体，应选择甲、丙两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量，是通过温度计示数的变化来反映的。 答案：（1）B；（2）甲、乙；（3）水；比热容；（4）甲、丙。 【题型四 热机的效率】 21．（2024•常德期末）为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施不能提高热机效率的是（　　） A．让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全 B．在设计与制造热机时要不断改进与创新，以减少能量的损失 C．尽量减少热机内部各部件间的摩擦 D．尽量增加热机的工作时间 解：热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。所以减少热量的损失可以提高热机的效率。所以使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦都可以减少热量的损失，提高效率。故ABC正确； 增加热机的工作时间，并不能减少热量的损失，所以不能提高热机的效率，故D错误。 答案：D。 22．（2024•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 解：如图所示，假设纵坐标轴的单位长度为1， AD、由机械效率公式可得，甲、乙、丙的效率分别为： η甲100%100%＝25%；η乙100%100%＝50%；η丙100%100%＝25%， 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； BC、由图可知，在消耗质量相同的同种燃料时，乙输出的机械能最多，在输出的机械能相同时，乙消耗的同种燃料最少，故BC错误。 答案：D。 23．（2024•陕西中考）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 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、热值只跟燃料的种类有关，燃料和压缩空气混合后，燃料的种类不变，燃料的热值不变，故B错误； C、压气机压缩空气，对空气做功时，机械能转化为内能，空气的内能增加，故C错误； D、高温高压气体推动涡轮转动时，将内能转化为机械能，故D错误。 答案：A。 24．（2024•云南中考）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% 解：A、氢能属于清洁能源，故A错误； 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。 答案：C。 25．（2023•广西中考）2023年5月30日，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭发射成功。火箭升空时，燃料燃烧释放的内能转化为 　机械　 能，散失的能量越少，发动机效率越 　高　 （选填“高”或“低”）。 解：火箭升空时，燃料燃烧释放的内能转化为机械能； 发动机的效率是指，用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，散失的能量越少，用来做有用功的那部分的能量就越多，即效率越高。 答案：机械；高。 26．（2025•烟台中考）汽油机是燃油汽车的动力来源之一。如图所示是某台汽油机工作时的能量数据，图中横线处应填写的内容是：①　1.61×105　 ②　机械　 。若汽油的热值为4.6×107J/kg，则该工作过程中消耗的汽油质量为 　0.0035　 kg。 解：（1）汽油机工作时，首先把燃料中的化学能转化为内能，然后部分内能转化为机械能； （2）由图可知，损失的能量为：Q损失＝1.2×105J， 获得的有用的机械能是W＝4.1×104J， 则燃料完全燃烧释放的能量Q放＝Q损失+W＝1.2×105J+4.1×104J＝1.61×105J， 根据Q放＝mq可得该工作过程中消耗的汽油质量为： m0.0035kg。 答案：1.61×105；机械；0.0035。 27．（2024•潍坊中考）某建筑工地上，起重机在10s内将质量为2.15t的重物沿竖直方向匀速提升6m，此过程起重机消耗柴油0.01kg。柴油的热值q＝4.3×107J/kg，g取10N/kg。 （1）求重物上升的速度； （2）求起重机提升重物的功率； （3）若将起重机提升重物做的功与消耗的柴油完全燃烧释放的热量之比定义为其提升效率，用字母η表示，求起重机的提升效率。 解：（1）重物上升的速度：v0.6m/s； （2）起重机对钢材所做的有用功为：W有用＝Gh＝mgh＝2.15×103kg×10N/kg×6m＝1.29×105J， 则起重机提升重物的功率：P1.29×104W； （3）消耗的柴油完全燃烧放出的热量为：Q放＝m柴油q＝0.01kg×4.3×107J/kg＝4.3×105J， 则起重机的提升效率为：η100%100%＝30%。 答：（1）重物上升的速度为0.6m/s； （2）起重机提升重物的功率为1.29×104W； （3）起重机的提升效率为30%。 28．（2024•山西中考）山西拥有丰富的历史文化遗产。暑假期间小明一家从平遥古城自驾前往五台山，进行古建筑研学旅行。平遥古城到五台山全程约360km，驾车前往大约需要4h。（汽油的热值q取4.5×107J/kg，汽油的密度ρ取0.8×103kg/m3） （1）求汽车的平均速度。 （2）汽车全程消耗汽油25L，求汽油完全燃烧放出的热量Q。 （3）若汽车发动机全程的平均功率为25kW，求汽车发动机的效率。 解： （1）汽车平均速度为：。 （2）消耗汽油的质量为：m＝ρV＝25L×0.8×103kg/m3＝20kg； 燃烧释放的热量为：Q＝qm＝4.5×107J/kg×20kg＝9×108J。 （3）汽车发动机做的机械功为：W＝Pt＝25×103W×4×3600s＝3.6×108J； 发动机的机械效率为：。 答：（1）汽车的平均速度为90km/h； （2）汽油完全燃烧放出的热量Q为9×108J； （3）汽车发动机的效率为40%。 1 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $$