内容正文:
12.4机械能和内能的相互转化(题型优练)——2025-2026年九年级物理精品课(原卷版)(100题)
【题型1 做功改变物体的内能】
【题型2 热机的原理和能量转化】
【题型3 汽油机和柴油机构造和工作原理】
【题型4 热值的概念和计算公式】
【题型5 比较不同燃料的热值大小】
【题型6 热机的效率计算】
知识详解
一、做功改变物体的内能
1. 做功改变物体的内能
(1)外界对物体做功,物体的内能增大;物体对外做功,物体的内能减小。
(2)实质是内能与其它能的转化。
2. 比较改变内能的两种方式
做功
热传递
对物体做功
物体对外做功
物体吸收热量
物体放出热量
内能增大
内能减小
内能增大
内能减小
实质是机械能与内能发生转化
实质是内能发生转移
二、热机
1. 热机
热机是热力发动机的简称,它是将燃料燃烧产生的高温、高压燃气的内能转化为机械能的装置。
2. 汽油机
(1)构造:由气缸、火花塞、进气门、排气门、活塞、曲轴、连杆组成。
(2)汽油机的一个工作循环
①冲程:汽油机在工作时,活塞从气缸的一端运动到另一端的过程,叫做一个冲程。
②一个工作循环包括吸气、压缩、做功和排气四个冲程。一个工作循环中对外做功1次,活塞往复2次,曲轴转2周。做功冲程对外做功,其余三个冲程靠飞轮的惯性完成。
4. 汽油机四个冲程工作情况
冲程名称
进气门
排气门
活塞
运动
冲程的作用
能量转化
吸气冲程
开
闭
向下
吸入燃料和空气的混合物
压缩冲程
闭
闭
向上
压缩燃料混合物,使其
内能增大,温度升高
机械能转化为内能
做功冲程
闭
闭
向下
火花塞点燃燃料,高温高压的燃气推动活塞做功,通过连杆、曲轴带动飞轮转动
内能转化为机械能
排气冲程
闭
开
向上
排出废气
三、燃料的热值
1. 比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量
(1)用天平测量出10g酒精和10g碎纸片,将其分别放入两个燃烧皿中,点燃后对质量相等的水(约200g)加热,使酒精和碎纸片充分燃烧,记录加热前后两支温度计的示数.
(2)数据记录表格
温度
燃料
加热前的
水温/℃
燃料燃烧尽
后的水温/℃
水温的
变化/℃
10g酒精
10g碎纸片
(3)实验结论
实验表明:相同质量的酒精与碎纸片燃烧后,酒精比碎纸片放出的热量多。
更多的实验表明:质量相等的不同燃料,完全燃烧所放出的热量一般是不相同(相同/不相同)。
2.燃料的热值
(1)定义:燃料完全燃烧放出的热量与燃料的质量之比,叫作这种燃料的热值,用q表示。
(2)公式:q=(固、液体) q=(气体)
q表示燃料的热值;
Q表示燃料完全燃烧放出的热量;
m表示固体或液体燃料的质量;
V表示气体燃料的体积。
(3)单位:焦/千克,符号J/kg;焦/米3,符号:J/m3。
(4)燃料完全燃烧放出的热量: Q (固、液体) Q (气体)
四、热机的效率
1. 热机的效率
(1)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。
(2)公式:。
(3)物理意义:热机的效率是热机性能的重要指标。热机的效率表示使用热机时对燃料的利用率的高低,热机的效率高,在做功同样多的情况下,就消耗更少的燃料,节约能源。
3. 提高热机效率的主要途径
(1)尽量减少各种热量损失,设法利用废气的能量。
(2)在热机的设计和制造上,采用先进的技术。
(3)使用时,注意保养,保证良好的润滑,合理调整各零件之间的间隙,减小因克服摩擦阻力而额外消耗的能量。
4. 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。
学有所成,学以致用
【题型1 做功改变物体的内能】
1.(2025·云南昆明·三模)如图是飞机降落时,起落架上的轮胎与地面接触瞬间冒出了青烟,冒青烟的过程,是轮胎与地面间发生了 (选填“静”“滚动”或“滑动”)摩擦;冒青烟是由于摩擦使轮胎表面温度升高所致,这是通过 使轮胎的内能增加。
2.(25-26九年级上·全国·课后作业)下列实例中,属于做功改变物体内能的是( )
A.用炉子烧水 B.搓手取暖
C.用暖手宝暖手 D.热鸡蛋放在冷水中冷却
3.(23-24八年级下·上海·期末)下列实例中,属于通过做功改变物体内能的是( )
A.夏天,烈日下的人会感觉很热 B.冬天,人们双手摩擦取暖
C.在食堂,用高温的水蒸气蒸饭 D.在野外,人们用篝火取暖
4.(21-22九年级上·湖南长沙·期中)下列实例中,属于做功改变物体内能的一组是( )
①弯折铁丝②给水加热③压缩气体④来回拉动绳子
A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①③④
5.(20-21八年级上·四川成都·期末)下列各事例中,属于机械能转化为内能的是( )
A.双手摩擦生热 B.石板经阳光照晒升温
C.火箭点火升空 D.用电水壶给水加热
6.(2025·河北保定·二模)图是小明在用高压锅煮饭,有关其中所涉及的物理知识,下列说法不正确的是( )
A.闻到饭香,说明分子在不停地做无规则运动
B.锅中水温升高,是通过热传递的方式改变内能的
C.高压锅做饭熟得快,是由于锅内气压增大,液体沸点降低
D.锅内高温高压气体将限压阀顶起,内能转化为机械能
7.(2025·黑龙江绥化·中考真题)下列说法中正确的是( )
A.雪花缓慢飘落表明温度越低分子运动越慢
B.构成物质的分子间同时存在引力和斥力
C.汽油机在做功冲程中将机械能转化为内能
D.钻木取火是通过热传递的方式改变内能
8.(2025·山西朔州·一模)如图所示的事例中,改变物体内能的方式与其他三项不同的是( )
A.弯折铁丝变热
B.食品放入冰箱冷藏
C.钻木取火
D.压缩空气,乙醚着火
9.(24-25九年级上·湖北宜昌·期中)关于内能,下列说法中错误的是( )
A.一切物体都有内能
B.温度相同的两个物体内能一样大
C.两个温度不同的物体之间发生热传递时温度高的物体把热量传递给温度低的物体
D.做功和热传递在改变物体内能上是等效的
10.(23-24九年级上·山西太原·期中)如图是古人锻造铁器的情景,下列说法正确的是( )
A.把铁放入炉中加热是通过做功改变内能
B.锻打过程中锤头的内能增加
C.淬火时铁的内能增加,温度升高
D.加热和淬火时能量发生了转化
11.(20-21九年级上·江苏泰州·期末)寒冷冬天可将两手摩擦使手变暖,这是通过 的方式增加手的内能;也可用暖水袋捂使手变暖,这是通过 的方式增加手的内能,其实质是内能的 。
【题型2 热机的原理和能量转化】
12.(2025·广东广州·二模)如图所示为内燃机四冲程工作示意图,下列说法正确的是( )
A.一个工作循环的正确顺序是:甲乙丙丁
B.图乙冲程是做功冲程
C.图甲冲程是将所有的内能转化为机械能的过程
D.图丁冲程是机械能转化为内能的过程
13.(23-24九年级上·广东河源·期末)如图所示,甲、乙是课堂上看到的两个演示实验示意图;丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的其中两个过程示意图,下列说法正确的是( )
A.甲图的能量转化是内能转化为机械能 B.乙图的能量转化是机械能转化为内能
C.丙图是汽油机的做功冲程 D.丁和乙图是利用内能来做功
14.(22-23九年级下·广东惠州·开学考试)如图所示,甲、乙是两个演示实验的示意图,丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图。下列说法正确的是( )
A.图丙是做功冲程,其工作原理如图甲所示
B.图丙是压缩冲程,其工作原理如图乙所示
C.图丁是做功冲程,其工作原理如图乙所示
D.图丁是压缩冲程,其工作原理如图甲所示
15.(22-23九年级上·四川遂宁·期末)如下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.甲图冲程将内能转化为机械能
C.丙图冲程是做功冲程,对外提供动力
D.飞轮的转速为1800r/min,则该汽油机每秒钟做功30次
16.(20-21八年级下·上海宝山·期末)最早出现的热机是 (选填“蒸汽机”或“内燃机”)。四冲程汽油机的一个工作循环中, 冲程是由活塞对气体做功,气体的温度升高,其实质是将 能转化为 能。
17.(2025·广西南宁·三模)下图是汽油机工作时某冲程的示意图。下列说法正确的是( )
A.该冲程是吸气冲程 B.该冲程主要将机械能转化为内能
C.该冲程使汽车获得了动力 D.该冲程能排出汽车的废气
18.(2025·江苏无锡·三模)如图所示,将一个空易拉罐的底部钻一个小孔,从易拉罐开口端向罐内喷适量酒精喷雾,然后将一个空纸杯迅速套上。用细线将易拉罐水平悬挂在铁架台上,将点燃的打火枪靠近底部的小孔,纸杯就会“向前”飞去。纸杯飞出过程中,下列说法正确的是( )
A.罐内气体的内能增加
B.该过程机械能转化为内能
C.能量转化情况与内燃机的压缩冲程相同
D.能量转化情况与内燃机的做功冲程相同
19.(2025·黑龙江·中考真题)一台单缸四冲程汽油机的飞轮的转速是2400r/min,则此汽油机每秒完成的冲程个数和对外做功次数分别是( )
A.完成80个冲程,对外做功20次
B.完成80个冲程,对外做功40次
C.完成40个冲程,对外做功10次
D.完成40个冲程,对外做功40次
20.(2025·广东东莞·三模)如图甲所示,爆破时电加热管发热使筒内的液态CO2迅速汽化,形成高压气体从泄气孔中喷出实施爆破。选项图中,汽油机的能量转化与它的能量转化情况相同的是( )
A. B.
C. D.
21.(2025·甘肃兰州·中考真题)课外活动中,小亮将刚喝完水的空矿泉水瓶的瓶盖拧上但不拧紧,用手握住瓶子的上下两部分,用力迅速拧成图示状态时,瓶盖被弹出并伴有爆响声,同时瓶口内出现白雾。关于上述过程,下列说法错误的是( )
A.矿泉水瓶被用力拧成图示形状,说明力可以使物体发生形变
B.瓶盖弹出前,拧瓶子的过程与汽油机的做功冲程类似
C.瓶盖被弹出时,瓶内压缩气体的内能转化为瓶盖的机械能
D.瓶口内出现的白雾,是水蒸气温度降低后液化形成的小水滴
【题型3 汽油机和柴油机构造和工作原理】
22.(2025·广东深圳·三模)如图为我国古代智慧成果“取火器”的模型图,把木质推杆迅速推入内壁光滑的牛角套筒时,杆前端的艾绒立刻燃烧起来,这是通过 方式使筒内空气温度升高,达到艾绒着火点,这一过程与四冲程柴油机的 冲程原理相同。
23.(2025·广东深圳·中考真题)晓凤同学提出问题:收割机用四冲程柴油机提供动力,其中压缩冲程过程中,柴油机汽缸内气体( )
A.质量变大 B.内能减小 C.体积变大 D.温度升高
24.(2025·天津·中考真题)我国在柴油机的研制上已将本体热效率突破53%。在柴油机的四个冲程中,内能转化为机械能的是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
25.(2025·江苏无锡·二模)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。下列有关内燃机的说法中正确的是( )
A.随着技术越来越先进,内燃机的效率可以达到100%
B.汽油机在做功冲程中将内能转化为机械能
C.尾气的柴油味越浓说明柴油燃烧越充分
D.用水作为发动机的冷却液,主要原因是水的流动性好,容易发生热交换
26.(24-25九年级上·湖南郴州·阶段练习)关于内燃机,下列说法中不正确的是( )
A.柴油机的点火方式是点燃式,汽油机的点火方式是压燃式
B.四冲程内燃机的吸气、压缩、排气冲程是靠飞轮的惯性完成的
C.如图为内燃机的压缩冲程
D.图中冲程是将活塞的机械能转化为气体的内能
27.(24-25九年级上·云南曲靖·阶段练习)如图所示是柴油机的示意图,柴油机吸气冲程吸入的物质是 (选填“空气”“柴油”或“柴油和空气的混合物”);若该柴油机飞轮的转速为,那么该内燃机1s对外做功 次。
【题型4 热值的概念和计算公式】
28.(24-25九年级上·广东佛山·期中)关于燃料和热值,以下说法正确的是( )
A.某种燃料的热值大小与是否充分燃烧无关
B.若燃烧燃料不充分时,热值将变小
C.当燃料未燃烧时,其热值为零
D.燃料热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比
29.(25-26九年级上·安徽·课后作业)根据下表列出的四种燃料的热值,回答下列问题。
干木柴
酒精
柴油
煤油
(1)从表中的数据可知,不同燃料的热值 。
(2)酒精的热值是,表示的物理意义是 。那么,完全燃烧1g的酒精可放出热量 J。
(3)表中质量相同的四种燃料完全燃烧后,放出热量最少的是 。
(4)若质量为2kg的某种燃料完全燃烧后,放出的热量是,则这种燃料可能是 。
30.(25-26九年级上·安徽·课后作业)人体内不断地发生释放化学能的过程。食物也是一种“燃料”,其营养成分在人体细胞里与氧结合,提供组织细胞所需的能量。一袋饼干的营养成分表上标有“2361kJ/100g”,以下物理量的含义与该标识的含义类似的是( )
A.热值 B.热量
C.内能 D.比热容
31.(15-16九年级·陕西汉中·期中)四口之家单独使用不同种类的燃料时的平均月消耗量分别是:木柴约为200㎏,烟煤约为80㎏,天然气约加28kg,煤气约为60kg.这四种燃料中热值最高的是( )
A.煤气 B.天然气 C.烟煤 D.木柴
32.(2025·云南·中考真题)2025年4月24日,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭发射升空,如图所示。下列说法正确的是( )
A.飞船在加速上升过程中惯性增大 B.火箭使用的液态氢燃料热值较大
C.火箭加速上升过程中受到平衡力的作用 D.升空过程中,以火箭为参照物,飞船是运动的
33.(2025·海南三亚·二模)2025年3月12日凌晨,长征八号遥六运载火箭以“一箭十八星”的方式,在海南商业航天发射场将千帆星座第五批组网卫星送入预定轨道。下列分析正确的是( )
A.发射塔周围的“白气”是由水蒸气汽化形成的
B.火箭上升时外壳温度升高,外壳具有的内能减小
C.发射火箭与热机做功冲程的能量转化都是内能转化为机械能
D.火箭燃料相对于生活中常见的燃料密度、热值均较小
34.(2025·江苏泰州·三模)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.热量只能从内能多的物体向内能少的物体传递
B.物体吸收热量,内能增加,温度不一定升高
C.物体具有的内能越多,它含有的热量就越多
D.汽油机气缸内的汽油燃烧不完全,会导致汽油热值降低
35.(2025·江苏盐城·三模)2025年3月,我国“天舟七号”货运飞船与“天和”核心舱成功对接,为空间站运送补给。“天舟七号”与“天和”成功对接后,以“天舟七号”为参照物,“天和”是 的。火箭燃料燃烧了一部分后,剩余燃料的热值 。火箭高速运动过程中,与空气摩擦而使温度急剧升高,这是以 方式改变火箭的内能。
36.(2025·黑龙江·中考真题)质量为1kg的酒精和1g的酒精的热值是 (填“相同”或“不同”)的;若完全燃烧420g的酒精放出的热量全部被水吸收,可使 kg的水温度从30℃升高到90℃。[酒精的热值为3.0×107J/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
37.(2025·江苏扬州·三模)小明对物理量定义方法进行了整理,请帮他完成①②③处。
38.(25-26九年级上·安徽·课后作业)垃圾焚烧发电是最佳的垃圾处理方式之一,能有效实现垃圾的无害化、减量化、资源化。实验表明:平均每焚烧1kg高热值的垃圾相当于燃烧0.5kg无烟煤。[无烟煤的热值为,]
(1)焚烧8.4kg高热值的垃圾可以放出的热量是多少?
(2)若这些热量完全被水吸收,可以使多少千克的水温度升高?
39.(2025·海南·二模)镁粉易燃,7kg的镁粉完全燃烧释放了 的热量;若这些热量全部被100kg空气吸收,可以使空气升温 ℃。[q镁约为2.5×107 J/kg,c空气取0.7×103 J/(kg⋅℃)]
【题型5 比较不同燃料的热值大小】
40.(2025·江苏南京·三模)如图所示,用完全相同的装置加热液体。已知燃料的质量、烧杯内的液体质量、加热方式均相同。不计热损失,将燃料点燃直至燃尽,三个烧杯中液体升高的温度随时间变化的图像如丁所示,则下列说法正确的是( )
A.仅用乙、丙两图可以比较不同燃料的热值
B.甲、丙装置中的液体在0-t内吸收的热量之比为2∶1
C.a、b两种液体的比热容之比为
D.燃料1和燃料2的热值之比为
41.(2025·江苏·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
42.(2025·江苏无锡·三模)如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量、烧杯内液体质量及液体初温均相同。不考虑热量损失,燃料点燃直至燃尽,三装置烧杯中液体升高的温度随时间变化的图像如图丁所示。以下判断正确的是( )
A.液体a的比热容是液体b的两倍
B.0﹣t1时间内甲、乙、丙烧杯中液体吸收的热量相等
C.燃料燃尽时乙中液体a吸收的热量小于丙中液体b吸收的热量
D.仅利用装置乙和丙进行实验可以比较燃料2和燃料1的热值大小
43.(24-25九年级上·广东深圳·阶段练习)如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量也相同。将使用这些装置进行2个实验,实验一是“探究不同物质吸热升温现象”,实验二是“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的实验。下列说法正确的是( )
A.要完成实验一,可以选择甲、乙两图
B.要完成实验二,可以选择乙、丙两图
C.实验一是通过加热时间来反映物体吸收热量的多少
D.除了图中所示的测量器材,两个实验都要用到天平和秒表
44.(2023·山东日照·二模)如图所示,用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热,两图装置均相同。燃料的质量用m表示,燃料充分燃尽时水升高的温度用Δt表示(水未沸腾)( )
A.若m相同,Δt越小,燃料的热值越大
B.若Δt相同,m越大,燃料的热值越大
C.若m与Δt的比值越大,燃料的热值越大
D.若m与Δt的比值越小,燃料的热值越大
45.(2025·江苏盐城·三模)在“比较酒精和碎纸片燃烧时放出热量”的实验中,以下五个方面:
①烧杯内液体种类;②烧杯内液体质量;③加热时间;④烧杯内液体的温度变化量;⑤酒精和碎纸片的质量。其中不需要控制相同的是 (填写序号)。小美发现根据实验数据算出燃料的热值 真实值,原因是实验过程中有 。燃料在燃烧过程中热值 (变大/变小/不变)。
46.(2025·福建泉州·三模)如图所示,甲乙丙三图中装置完全相同,燃料的质量相等烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)比较不同燃料的热值,可以选择 两图进行对比:
(2)为了研究不同物质的吸热能力,利用甲丙两幅图进行实验,根据记录的数据做出了两种液体的温度随时间变化的图像,如图所示:
①实验中,用 (填序号)间接反映液体吸收热量的多少;吸收相同热量时,通过比较 (填序号)来判断吸热能力的强弱:
A.加热时间 B.温度计示数的变化
②由图可以看出, 液体沸点较高, 液体的比热容较大;
③如果已知b液体的比热容是1.8×103J/(kg·℃),则a液体的比热容是 J/(kg·℃)。
47.(2025·江苏宿迁·二模)小雨利用甲、乙、丙三套完全相同的装置完成热学实验,其中,液体1和2的质量和初温相同,燃料和的质量相同。
(1)请指出以上装置在安装时出现的一处错误: ;
(2)同时点燃三套装置的燃料对液体进行加热,每隔半分钟记录液体升高的温度,直至燃料全部烧完。通过 (选填“甲”“乙”或“丙”,下同)两套装置,可比较液体1和液体2的比热容;通过 两套装置,可比较燃料和的热值;燃料完全燃烧放出的热量,可以通过 (选填“温度计上升的示数”或“加热时间”)来反映;
(3)根据记录的数据做出了两种液体的温度随时间变化的关系如图丁所示(假设相同时间内液体吸热量相同):
①由图丁可以看出,液体 的比热容较大;
②若液体1的比热容是,则液体2的比热容是 。
48.(2025·江苏无锡·一模)如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量和初温也相同:
(1)比较不同物质的吸热能力,应选择甲和 两个实验;
(2)根据记录的数据作出了如图丁所示的图像,由图像可知,液体 的比热容小;如果已知a的比热容为0.9×103J/(kg·℃),则b的比热容为 J/(kg·℃);
(3)比较不同燃料的热值,应选择 和 两个实验;
(4)实验前用天平测出了烧杯中液体的质量及燃料的质量,若a、b液体的比热容已知,并记录相应的实验数据,利用公式Q=cm(t-t0)计算出了液体吸收的热量,通过这些数据计算出某种燃料的热值 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”),理由是 。
49.(2025·江苏南京·二模)小明利用如图装置,完成以下两个课本实验:
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。
(1)在探究实验一时:除了图示的器材外,还需要的测量工具有 ;实验中通过 来反映物质吸收的热量;
(2)在探究实验二时:应选用 (选填“甲”、“乙”或“丙”)两组器材。实验中液体温度随时间的变化如图丁所示,设实验中燃料完全燃烧、且放出的热量全部被液体吸收,则燃料1和2的热值之比是 ;
(3)关于这两个实验,下列说法正确的是______(填序号)
A.燃料的质量都要相等
B.被加热液体的质量都要相等
C.都可以根据温度计上升示数得出正确结论
【题型6 热效率的计算】
50.(2025·云南昆明·三模)物理课堂上,老师用如图所示的装置测量一种燃料的热值:首先在空酒精灯内加入适量该液态燃料,接着在空烧杯内加入0.5kg水,点燃“燃料”开始对水加热;当水的温度变化了50℃时,立即熄灭“燃料”,测得消耗燃料10g。,若用该装置加热水的效率为40%,该液态燃料的热值为 J/kg,用此装置加热水的过程中,除了水吸收热量外,还有 也吸收热量(举一例即可)。
51.(2025·江西·中考真题)用燃气灶给一定质量的水加热,完全燃烧体积为的燃气(燃气的热值为),水吸收的热量为,则此燃烧过程中燃气放出的热量为 ,该燃气灶的热效率为 ×100%。(本小题用题中字母表示)
52.(2025·山东威海·中考真题)小明和爸爸质量共120kg,骑着一辆质量为300kg(含装备)的三轮摩托车,沿318国道从成都前往拉萨旅行。水平骑行时每只轮胎与地面接触的面积为0.02m2(g取10N/ kg)
(1)水平骑行时,摩托车对地面的压力、压强分别是多少?
(2)在海拔约5000m的米拉山垭口烧水,用燃气炉将质量2.5kg、初温为3℃的水加热至沸腾(水的沸点为83℃)。若燃气完全燃烧释放热量的30%被水吸收。则水吸收了多少热量?共用掉多少燃气?[,]
53.(2025·广东·中考真题)如图所示是我国自主设计建造的“极地”号破冰调查船。某次任务中,该船的总质量为。已知g=10N/kg,,。求该船:
(1)受到的总重力;
(2)静止时排开海水的体积;
(3)发动机完全燃烧100kg燃油放出的热量。
54.(2025·江苏苏州·中考真题)用煤气炉将的水从加热到,消耗煤气。已知煤气的热值为,水的比热容为。求:
(1)水吸收的热量;
(2)煤气完全燃烧放出的热量;
(3)煤气炉加热的效率。
55.(2025·四川广安·中考真题)“五·一”假期,小莉一家出去旅游。汽车通过一条长2400m的隧道,用时120s,消耗0.1kg的汽油,汽车通过隧道牵引力做的有用功为。(汽油的热值)求:
(1)汽车通过隧道的平均速度;
(2)完全燃烧0.1kg汽油放出的热量;
(3)汽车通过隧道发动机的效率。
56.(2025·江苏连云港·三模)如图是某景区的观光艇,该观光艇空艇质量为800kg,最大载重量480kg。小明乘坐观光艇满载游玩时,发动机的输出功率为4.2×104W,航速为36km/h。(g=10N/kg,q柴油=4.2×107J/kg)求:
(1)若观光艇空艇放在水平沙滩上,与沙滩的接触面积是5m2,则观光艇对沙滩的压强是多少?
(2)小明游玩时观光艇受到水的平均阻力是多大?
(3)若发动机的效率为40%,小明游玩30min需要消耗柴油的质量是多少?
57.(2025·江苏扬州·三模)某型号单缸四冲程汽油机飞轮的转速是1500r/min,这种汽油机满负荷工作时的功率2100W(不计摩擦损失),转动300r所做的功是 J,如果满负荷工作时每分钟消耗15g汽油,这种汽油机的效率是 %(结果保留整数)(汽油的燃烧值为4.6×107J/kg)。涡轮发动机是一种利用旋转的机件从穿过它的流体中汲取动能的发动机形式,是内燃机的一种。常用作飞机与大型的船舶或车辆的发动机。涡轮增压发动机由涡轮增压器向发动机提供压缩空气类似于内燃机的 冲程。由于进入汽缸的空气量增多,所以允许喷入较多的燃油使发动机产生较大 并具有较高的燃烧效率。
培养尖优、打造学神
58.(24-25九年级上·广东·期中)冬天烤火取暖是通过 的方式增加人体的内能,火柴头在火柴盒上轻轻划过就能擦燃,从能量转化的角度讲,是将机械能转化为内能,这是通过 的方式实现的。
59.(24-25九年级上·江苏徐州·期中)如图所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部,放入一小团干燥的棉花,用力将活塞迅速下压,玻璃筒内的空气温度升高,空气的内能 (填“增加”或“减少”),其能量转化情况与汽油机的 冲程相同。筒内的棉花由于温度升高到着火点而燃烧,棉花的内能是通过 方式改变的。
60.(2025·江苏无锡·二模)如图试管中的水加热一段时间后,管口橡皮塞被冲出,水蒸气推动活塞的能量转化与汽油机的 冲程的能量转化过程相同,在此冲程中燃气的内能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。某单缸四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min,则1min内该汽油机对外做功 次。
61.(23-24九年级上·四川广安·期末)如图所示是汽油机的一个冲程的示意图。下列关于热机的相关说法中,正确的是( )
A.该冲程是压缩冲程,是依靠飞轮等部件的惯性完成的
B.柴油机的吸气冲程中,吸入汽缸的物质为空气和柴油的混合物
C.为了提高汽油机的热机效率,可以使用热值更大的汽油
D.汽油机的做功冲程中,汽油的化学能转化为燃气的内能,再转化为活塞的机械能
62.(24-25九年级上·山东济宁·期中)两种不同的燃料,甲的质量为2kg,乙的质量为1kg,甲、乙燃料完全燃烧后放出的热量如图所示,则甲的热值 (选填“大于”“小于”或“等于”)乙的热值,甲燃料的热值是 J/kg。
63.(24-25九年级上·山西晋中·阶段练习)如图所示的事例中,改变物体内能的方式与其它三项不同的是( )
A.试管口的塞子被冲出 B.弯折铁丝变热
C.从滑梯滑下时臀部发热 D.透镜聚光纸片被点燃
64.(2025·江苏连云港·二模)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.0℃的冰块内能为0
B.物体放出热量,温度一定降低
C.物体的温度降低,它的内能一定减少
D.物体的内能增加,一定是从外界吸收了热量
65.(24-25九年级上·江苏无锡·期末)如图所示,用充气的气球模拟“喷气火箭”,把封口的夹子松开,球内气体向左喷出,气球向右运动。此过程中( )
A.气球的弹性势能增大 B.气球喷出的气体内能减小
C.气球内部温度升高 D.此过程的能量转化与汽油机压缩冲程的相同
66.(14-15九年级上·江苏南京·期末)汽油机在压缩冲程中,汽缸中空气的温度、内能和体积的变化情况是
A.温度升高,内能增加,体积减小
B.温度升高,内能增加,体积增大
C.温度降低,内能减少,体积减小
D.温度降低,内能减少,体积增大
67.(24-25九年级上·河南周口·期末)如图是单缸四冲程汽油机某一冲程工作示意图,该冲程是 冲程,这个过程中能量转化是 能转化为 能;若该汽油机1s对外做功15次,则1s汽油机的飞轮转了 圈。
68.(23-24九年级上·江苏无锡·期中)如图所示,为空气压缩引火仪。向下压缩时,其能量转化情况与四冲程汽油机的 冲程相同。若汽油机1s内对外做功15次,则曲轴的转速为 r/min,汽油机常用水作为冷却液进行降温,是利用了水的 大的特性。
69.(2024·河北沧州·二模)用活塞式打气筒为自行车轮胎打气的过程中会发现气筒的上部筒壁只是略有发热,而气筒下部的筒壁,特别是筒壁底部附近的温度较高,甚至烫手。导致筒壁发热有两种解释:①打气时活塞压缩气体做功,使气体的内能增加,升温的气体通过 使筒壁温度升高;②打气时活塞与筒壁之间不断地摩擦,使筒壁的内能增加、温度升高。根据上述筒壁发热现象的描述,解释 (选填“①”或“②”)比较合理。
70.(24-25八年级上·广东惠州·期中)阅读短文,回答下列问题:
汽油机
汽油发动机是汽车的动力源,如图甲为四缸发动机,其工作原理:内燃机通过连杆把四个相同汽缸的活塞连在一根曲轴上,并使各汽缸的做功过程错开,飞轮转动的每半周里。都有一个汽缸在做功,其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。
(1)下列关于汽油机的说法中,正确的是( );
A.汽油机在吸气冲程中吸入汽缸的是空气和汽油的混合物
B.汽油在发动机能燃烧越充分,其热值越大
C.汽油机的效率越高,所消耗的汽油热值越大
D.使汽油燃烧更充分,可以提高汽油机的效率
(2)某汽缸在某时刻的状态如图乙所示,此时为 冲程,是通过 方式改变燃料的内能;
(3)科学家发明了一款单缸六冲程内燃机,它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同。在第四冲程结束后,立即向汽缸内喷水,水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气。推动活塞再次做功后,水蒸气温度 (选填“升高”“降低”或“不变”),这款内燃机的第六冲程可看作四冲程内燃机的 冲程。
71.(23-24九年级上·重庆·阶段练习)如图甲是功率为120kW的四缸四冲程发动机,则发动机每秒钟做功 J。内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上,并使各汽缸的做功过程错开,在飞轮转动的每半周里,都有一个汽缸在做功,其它三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。其排量为2.0L(排量等于四个汽缸容积的总和,如图乙汽缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积,又称单缸排量),转速为3000r/min,在做功冲程里,燃气对活塞所做的功可表示为W=pV,式中p表示燃气对活塞的压强,则p= Pa。
72.(23-24九年级上·江苏南通·期中)阅读短文,回答下列问题:
汽油机
汽油发动机是汽车的动力源,如图甲为四缸发动机,其工作原理:内燃机通过连杆把四个相同汽缸的活塞连在一根曲轴上,并使各汽缸的做功过程错开,飞轮转动的每半周里,都有一个汽缸在做功,其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。
(1)下列关于汽油机的说法中,正确的是
A.汽油机在吸气冲程中吸入汽缸的是空气
B.汽油在发动机能燃烧越充分,其热值越大
C.汽油机的效率越高,所消耗的汽油热值越大
D.使汽油燃烧更充分,可以提高汽油机的效率
(2)某汽缸在某时刻的状态如图乙所示,此时为 冲程,是通过 方式改变燃料的内能;
(3)某台四缸发动机,其输出功率随转速变化如图丙所示,转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数,当发动机的转速为4500r/min时,该发动机在1s内做功为 J;在每个做功冲程里,发动机做功为 J(保留一位小数);
(4)科学家发明了一款单缸六冲程内燃机,它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同。在第四冲程结束后,立即向汽缸内喷水,水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气,推动活塞再次做功后,水蒸气温度 (选填“升高”“降低”或“不变”),这款内燃机的第六冲程可看作四冲程内燃机的 冲程;
(5)全球汽车保有量迅速增长,截至2023年,全球在用的汽车数量已突破15亿辆。汽车的燃料为汽油,每辆汽车每年耗油2100kg,汽车发动机的效率平均值取30%。如果把发动机的效率提高到35%,则每辆车每年节约 kg汽油。
73.(20-21九年级上·山西朔州·期末)甲、乙两种燃料,甲的质量是乙质量的2倍,甲、乙完全燃烧后放出热量之比3:2,则甲乙两种燃料热值之比为( )
A.3:4 B.4:3 C.2:3 D.3:2
74.(20-21九年级上·江苏泰州·期中)小明学习燃料的热值之后,自己设计一个实验来探究酒精和碎纸片的热值大小,实验装置如图所示。
(1)为保证实验结论的可靠,在实验中应控制 相等、两烧杯中水的初温、质量相等,以及两个烧杯都应保持相同。
(2)将两个燃烧皿中燃料点燃,分别给烧杯加热, (选填“加热相同时间后”或“等到燃料燃尽后”),记录下水的温度,通过比较 来反映燃料燃烧时所放出热量的大小,从而进一步比较出酒精和碎纸片热值的大小。实验数据记录如下表:
燃料
加热前的水温t0/℃
加热后的水温t/℃
酒精
15
35
碎纸片
15
25
可知:酒精的热值q酒精 (选填“大于”或“小于”)碎纸片的热值q纸片。
(3)小明进一步开展实验,测出所燃烧酒精的质量m酒精、烧杯中水的质量m水,查得水的比热容c水,将数据代入公式m酒精q酒精=c水m水(t﹣t0)计算得到的酒精的热值q酒精,所得测量值与实际值相比会 (选填“偏大”或“偏小”),你认为出现这样情况可能的原因是: (写一点即可)
75.(24-25九年级上·辽宁沈阳·期中)如图所示为便携卡式炉,它采用丁烷作为燃料。若在水壶中装入2kg初温为25℃的水,用卡式炉加热至100℃,卡式炉的加热效率为52.5%。【水的比热容为,丁烷的热值为】。求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)用卡式炉将这些水加热至100℃,需要消耗多少千克的丁烷?
76.(22-23九年级上·四川攀枝花·期中)乙醇汽油是汽油和乙醇的混合液体,从体积来看,其中90%是汽油,这种混合液体的热值为 J/L。(汽油的热值为3.6×107J/L,乙醇的热值为2.4×107J/L)
77.(24-25九年级上·湖北孝感·期中).某物理兴趣小组的同学用煤炉给水加热,同时他们绘制了如图所示的水加热过程中温度随时间变化的图像,若在6min 内完全燃烧了0.2kg的煤,水的比热容为 c水=4.2×103J/(kg⋅°C),煤的热值约为 3.45×107J/kg。求:
(1)0.2kg煤完全燃烧产生的热量;
(2)煤炉烧水的热效率为42%,水吸收的热量;
(3)6min 内水升高的温度,烧水的质量。
78.(2024·江苏常州·中考真题)中国工程师利用焦炉气中的氢气与工业尾气中的二氧化碳,合成液态燃料,作为第19届亚洲运动会主火炬的燃料.工程师在科普馆用如图所示的装置为同学们演示模拟实验,测量该燃料的热值.
①在空酒精灯内加入适量该液态燃料,得到“燃料灯”;
②在空烧杯内加入1kg水,测得水的初温为31℃,点燃“燃料灯”开始加热;
③当水恰好沸腾时,立即熄灭“燃料灯”,测得“燃料灯”消耗燃料30g。
已知实验时气压为1标准大气压,,用该装置加热水的效率为42%.求:
(1)此过程中,烧杯内水吸收的热量;
(2)该液态燃料的热值。
79.(2024·山西·中考真题)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。
80.(2021·江苏扬州·二模)小明家新买了一辆以汽油为燃料的小汽车。细心的小明发现行驶的速度不同时,耗油量不同。当小汽车以90km/h的速度匀速行驶时最省油,此时发动机的功率为25kW,发动机的效率为30%。若小汽车以最省油的速度行驶270km,求在此过程中:
(1) 汽车受到的阻力。
(2) 汽车牵引力做的功。
(3) 消耗汽油的质量(汽油的热值q汽=4.5×107J/kg)。
81.(2024·山东潍坊·中考真题)如图所示,用汽缸、固定隔板和活塞密闭甲、乙两部分气体,汽缸和活塞均不导热,隔板导热良好。迅速将活塞向左推至图中虚线位置并固定,静置一段时间。下列说法正确的是( )
A.与推动活塞前相比,甲、乙内能均变大
B.与推动活塞前相比,甲内能不变、乙内能变大
C.乙内能改变的方式只有做功
D.乙内能改变的方式既有做功又有热传递
82.(22-23九年级上·四川成都·期中)甲、乙两个四冲程柴油机使用时做功和消耗柴油对比如下,下列说法正确的是( )
柴油机
完成工作量
时间
消耗柴油
甲
相同
3h
5kg
乙
2h
6kg
A.柴油机依次按照吸气、做功、压缩、排气四个冲程循环工作
B.甲柴油机所用的燃料的热值一定比乙柴油机的高
C.甲柴油机的输出功率较小,热机效率较高
D.乙柴油机的输出功率较大,热机效率较高
83.(24-25九年级上·湖南长沙·阶段练习)使用清洁能源天然气有助于国家提出的2060年前实现碳中和的目标。小明用他家的天然气灶将质量为2kg,初温为15℃的水加热到95℃,水吸收的热量是 J;若此过程的热效率为40%,则此过程消耗天然气 m3。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),天然气热值为4.2×107J/m3]
84.(24-25九年级上·江苏南京·阶段练习)汽油发动机工作时,汽油必须和吸进的空气成适当的比例,才能形成可以有效燃烧的混合气,这就是空燃比(可燃混合气中空气质量与燃油质量之比),某总排量为2.0L的发动机的空燃比为22∶1,混合燃气的密度为1.5kg/m3,则发动机做一次功,燃料燃烧产生的热量为 J,当发动机曲轴每分钟转速为3000转时,此时汽车输出的机械功率为90kW,则该发动机每秒钟做功 次,此时该发动机的效率是 %(汽油的热值为4.6107J/kg)。若该汽油机的效率为20%,年平均消耗汽油420kg,如果将效率提高了1%,则一年可以节约 kg的汽油。
85.(24-25九年级上·江苏南通·阶段练习)汽油发动机工作时,汽油必须和吸进的空气成适当的比例,才能形成可以有效燃烧的混合气,这就是空燃比(可燃混合气中空气质量与燃油质量之比)。空燃比是发动机运转时的一个重要参数,它对尾气排放、发动机的动力性和经济型都很大影响。根据发动机的类型等因素,每种发动机的空燃比一般不同。某气缸总排量为的4缸发动机所需的空燃比为14:1,混合燃气的密度为,当发动机曲轴每分钟转速为2600转时。输出功率为。此时该发动机的效率是多少?(汽油的热值为)
86.(24-25九年级上·辽宁盘锦·阶段练习)为探究不同燃料燃烧放热能力的差异,小明设计了如图甲、乙所示的两组对比实验,实验装置完全相同。烧杯内水的初温、质量也都相同,实验中忽略热量的散失,且两种燃料燃烧时均匀放热。
(1)实验中应控制两种燃料 (选填“燃烧的时间”或“质量”)相同。燃料完全燃烧放出热量的多少是通过 (选填“加热的时间”或“水升高的温度”)来反映的;
(2)燃烧相同质量的燃料,记录燃烧时间和对应的水温;燃烧完后,画出水的温度随时间变化的关系图像如图丙所示。由图丙可知,燃料1燃烧5min放出的热量 (选填“大于”“小于”或“等于”)燃料2燃烧15min放出的热量;热值较大的燃料是燃料 (选填“1”或“2”);假设这一过程燃料都完全燃烧,则燃料1与燃料2的热值之比为 。
87.(2025·山东泰安·二模)如图所示用同一个实验装置分别加热的甲、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线,乙从加热至沸腾刚好消耗了酒精。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等。已知,,下列说法中( )
①
②乙的吸热能力大于甲的吸热能力
③乙吸收的热量为
④该酒精灯的加热效率为17.5%
A.只有①③正确 B.只有②③正确
C.只有③④正确 D.只有①④正确
88.(2025·安徽合肥·二模)如图所示,用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的两种液体进行加热,两图装置均相同。燃料的质量用m表示,燃料充分燃尽时液体升高的温度用表示(液体未沸腾)( )
A.若甲乙燃料种类相同,两个烧杯中液体的种类不相同,两个装置用来探究燃料的热值大小
B.若甲乙燃料种类相同,两个烧杯中液体的种类不相同,的值越大,液体的吸热能力越强
C.若甲乙两种燃料种类不同,两个烧杯中液体种类相同,的值越大,燃料的热值越大
D.若甲乙两种燃料种类不同,两个烧杯中液体种类相同的值越大,燃料的热值越大
89.(24-25九年级上·山东滨州·期中)两个相同的容器分别装满了质量相等的两种液体,小岭同学用同一热源分别加热,液体温度与加热时间关系如图所示,正确的是( )
A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B.如果升高相同的温度,两液体吸收热量相同
C.加热相同的时间,甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量
D.加热时间相同,甲液体升高的温度大于乙液体升高的温度
90.(24-25九年级上·陕西西安·期中)某可回收火箭使用的燃料为液态甲烷,回收时,火箭通过发动机向下喷火控制推力,沿竖直方向先从A点减速运动到B点,再从B点匀速运动到C点,且。不计运动过程中的空气阻力,忽略火箭质量的变化,下列说法正确的是( )
A.火箭使用液态甲烷为燃料的原因之一是甲烷含有的热量多
B.AC段火箭的重力势能转化为动能
C.AB段重力做功的功率大于BC段
D.BC段火箭的机械能不变
91.(24-25八年级上·安徽合肥·期中)已知A、B两金属块比热容之比为,把他们都加热到100℃,然后分别投入到装有质量相同、初温都为30℃的C、D两杯水中,测量结果:金属块A使C杯的水温升高了20℃,金属块B使D杯的水温升高了30℃。整个过程中不考虑热量损失。则与的比值为( )
A.15∶16 B.1∶1 C.16∶15 D.4∶3
92.(24-25九年级上·江苏泰州·期中)如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量相同,烧杯内的液体质量和初温也相同;
(1)比较不同燃料的热值,可以选择 两个装置;燃料燃尽后通过记录 (加热时间/液体升高的温度)来比较两种燃料热值大小;
(2)比较液体a和液体b的吸热能力
①在设计实验方案时,以下需要控制的变量,你认为其中多余的是 ;
A.采用的加热方式 B.燃料的质量
C.液体a和液体b的质量 D.盛放液体a和液体b的容器
②实验时,记录数据如下表:
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
6
液体a的温度
25
26
27
28
29
30
31
液体b的温度
25
27
29
31
33
35
37
人们通常用两种方法来比较液体a和液体b的吸热能力。方法A:加热相同的时间,比较升高的温度;方法B:升高相同的温度,比较加热的时间。物理学用比热容描述物质的吸热能力,这种方法与方法 (A/B)是相同的。若液体a的比热容为,由表格数据可知,液体b的比热容是 J/(kg·℃);
③如果用“单位质量的某种物质吸收(或放出)1J的热量所升高(或降低)的温度”来比较物质的这种物理属性,用符号K来表示,则液体a的K值 (大于/小于/等于)液体b的K值。
93.(24-25九年级上·江苏南通·阶段练习)小明和小华学习了燃料的热值后,他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油热值的大小关系。他们组装了如图所示的装置进行实验,记录结果见下表:
燃料
加热前的水温/℃
★/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
(1)请完善表格,★部分应填写 ;
(2)为了保证实验结论的可靠性,小明和小华选择了两套完全相同的装置,并且使两种油的质量 ,两杯水的质量 。但对于两杯水的初温他们的看法却不同.请将下列他们的想法补充完整。
①小华认为实验中是通过 来表示煤油和菜籽油放出热量的多少.所以,实验中两杯水的初温可以不同。
②小明认为探究过程中只有燃料的种类不同,其他因素都必须控制相同。如果两杯水的初温不同,那么水的蒸发快慢以及水与周围环境的温差都不相同,于是甲、乙的热效率就不相同,就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多,而水吸收的热量少、水温变化不明显的情况。所以,实验时必须控制水的初温相同。
③你认为 (选填“小明”或“小华” )的想法更合理;
(3)根据他们的实验记录,你认为煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大是 ;
(4)小明和小华在实验前用天平分别测出了烧杯中水的质量以及燃油的质量,并由记录的数据计算出了水吸收的热量。小明他想通过这些数据计算出煤油和菜籽油的热值。你认为他的计算结果是 的(选填“可靠”或“不可靠”),理由是 。
94.(24-25九年级上·江苏扬州·阶段练习)如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量和初温也相同;
(1)比较不同燃料的热值,可以选择 两个装置;然后通过观察 (选填“加热时间”或“物质升高的温度”)来比较两种燃料热值大小;
(2)为了研究不同物质的吸热能力,利用 两个装置进行实验,不同物质吸收热量的多少是通过 (选填“加热时间”或“物质升高的温度”)来反映的。根据记录数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像,如图丁所示:
①由图可以看出, 液体的比热容较大;
②如果已知b液体的比热容是,则a液体的比热容是 ;
(3)我们知道固体熔化时虽然温度保持不变,但仍需吸热。通过查阅资料知道:人们把单位质量的某种物质,在熔点时从固态完全变为液态需要的热量,叫做该物质的熔解热,用字母λ表示。已知质量5kg冰由-10℃全部熔化成0℃的水所需的热量是,则冰的熔解热λ为 J/kg【其中冰的比热容=】。
95.(2024·江苏苏州·一模)小明和小华一起进行了“不同物质吸热升温的现象”和“不同燃料燃烧放热能力”两项探究,他们设计的两组实验装置如下,若忽略热量的散失,且燃料燃烧时均匀放热。
(1)探究“不同燃料燃烧放热能力”应选用 (甲/乙)组器材;
(2)实验需要用到一些测量工具,除了图中已经呈现的和两个实验都要用到的测量工具外,甲组实验还需要的测量工具是 ;
(3)甲组实验是通过 来比较不同物质吸收热量的多少,乙组是通过 来比较不同燃料放出热量的多少?
(4)由丙图可知,燃料1与燃料2的热值之比为 。已知燃烧率是燃料燃烧放出热量的多少与燃烧时间的比值,则燃料1的燃烧率为燃料2的燃烧率的 倍。
96.(23-24九年级上·江苏南通·期末)将初温相同的液体装入如图所示的五组实验装置中,烧杯(相同)、温度计、铁架台和燃烧皿外,另提供天平和秒表。
(1)要“比较水和油的比热容大小”,器材选择:选择 两组装置进行实验,通过比较 来比较水和油吸收热量的多少?
(2)要“比较酒精和煤油的热值大小”,应选择 两组装置进行实验.进行实验时,在两个装置的燃烧皿中注入 相同的酒精和煤油,实验中两烧杯内的液体均未沸腾,待燃料 后,比较 就可比较出两种燃料热值大小;
(3)用甲图中的装置“测量酒精的热值”,加热12min使水温升高了30°C,刚好消耗掉2g酒精,若不计热量损失,酒精的热值为 J/kg.[c水=4.2103J/(kg•°C)
97.(23-24九年级上·江苏南通·阶段练习)小虎和小慧学习了燃料的热值后,他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系,他们组装了如图所示的装置进行实验。
假设燃料燃烧时均匀放热,记录结果如表:
表一:煤油
水温/℃
20
100
100
加热时间/min
0
5(刚好沸腾)
10(刚好燃尽)
表二:菜籽油
水温/℃
20
40
60
80
加热时间/min
0
5
10
15(刚好燃尽)
(1)为了保证实验结论的可靠性,小虎和小慧选择了两套完全相同的装置,并控制 相等(选填“两种油的质量”、“两杯水的质量”、“两种油及水的质量”),但对于两杯水的初温他们的看法却不同。请补充完整他们的探究过程:
①小虎认为实验中是利用 来表示煤油和菜籽油放出热量的多少。所以,实验中两杯水的初温可以不同。
②小慧认为因为探究过程中他们采用了控制变量法,所以除了 不同外,其他因素都必须控制相同。如果两杯水的初温不同,那么水与外界的环境温差都不相同,于是两杯水散热就不相同,就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多,而水吸收的热量少,水温变化小的情况。所以,实验时应该控制水的初温相同。你认为 (选填“小虎”或“小慧”)的想法更合理。
(2)小慧认为等燃料完全燃烧完所等待的时间过长,可以在燃烧3min时就来读数比较,小虎认为不对,理由是 。
(3)实验中,若燃料完全燃烧且忽略热量散失,根据表格计算出煤油和与菜籽油的热值之比为 。
(4)加热功率是燃料燃烧放出热量的多少与燃烧时间的比值,在题(3)条件下煤油的加热功率为菜籽油的加热功率的 倍。
98.(23-24九年级上·江苏南通·期中)实验室现有a、b、c三种液体,以及1、2、3三种燃料,需要完成如下两个实验:实验一是比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量,实验二是探究不同物质吸热升温的现象,如图所示,小明设计了甲、乙、丙三套装置。
(1)为完成实验一,应选用 两套装置,实验时通过比较液体的 来反映燃料燃烧放热多少;
(2)为了两个实验都能完成,须对图中器材进行调整,以下方案可行的是( );
A.将甲图中的液体换成c B.将乙图中的液体换成c
C.将甲图中的燃料换成3 D.将乙图中的燃料换成1
(3)小明使用未调整的甲、乙图示装置进行实验,收集数据并作出液体a、b的温度随加热时间的变化图线如图丁所示(两燃料充分燃烧均用时5分钟)。若燃料充分燃烧放出的热量全部被液体吸收,燃料1热值是燃料2的0.2倍,则液体a比热容是液体b的 倍;
(4)如果用“单位质量的某种物质吸收(或放出)1J的热量所升高(或降低)的温度∆t”来比较物质的这种物理属性,用符号K来表示。
①则K的表达式是K= ;
②液体a的K值 (选“>”、“=”或“<”)液体b的K值。
99.(2025·江苏无锡·一模)混合动力汽车具有节能、低排放等优点。当混合动力汽车启动时,内燃机不工作,蓄电池向车轮输送能量,当需要高速行驶或蓄电池电能过低时,内燃机启动,既可以向车轮输送能量,又可以给蓄电池充电。在某次测试中,由内燃机提供能量,汽车以60km/h的速度匀速行驶了0.5h,所受阻力为6000N,求:
(1)测试过程中牵引力做了多少J的功?
(2)若所用燃料的热值为4.5×107J/kg,测试过程中消耗15kg燃料(假设燃料完全燃烧),则放出的总热量是多少J?
(3)在测试中,混合动力汽车的热机效率是30%,则本次测试过程中混合动力汽车的发电量是多少J?
100.(24-25九年级上·江苏常州·期中)小天收集了一些货运汽车的数据,如表。
品牌型号
东风xx
外型尺寸
5×1.9×23(m)
变速箱
A85
空车质量
1.5吨
最高车速
120km/h
满载时载货量
2.5吨
空载百公里油耗
12L
燃油密度
满载百公里油耗
25L
燃油热值
如果该车满载货物后在平直的公路上1min匀速行驶100m,货车受到的阻力是汽车总重的0.1倍。那么在此过程中:(g取10N/kg)
(1)牵引力所做的功是多少?
(2)如果该发动机转速为2400r/min,则一个做功冲程做功多少焦耳?
(3)该货车发动机的效率是多少?
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12.4机械能和内能的相互转化(题型优练)——2025-2026年九年级物理精品课(解析版)(100题)
【题型1 做功改变物体的内能】
【题型2 热机的原理和能量转化】
【题型3 汽油机和柴油机构造和工作原理】
【题型4 热值的概念和计算公式】
【题型5 比较不同燃料的热值大小】
【题型6 热机的效率计算】
知识详解
一、做功改变物体的内能
1. 做功改变物体的内能
(1)外界对物体做功,物体的内能增大;物体对外做功,物体的内能减小。
(2)实质是内能与其它能的转化。
2. 比较改变内能的两种方式
做功
热传递
对物体做功
物体对外做功
物体吸收热量
物体放出热量
内能增大
内能减小
内能增大
内能减小
实质是机械能与内能发生转化
实质是内能发生转移
二、热机
1. 热机
热机是热力发动机的简称,它是将燃料燃烧产生的高温、高压燃气的内能转化为机械能的装置。
2. 汽油机
(1)构造:由气缸、火花塞、进气门、排气门、活塞、曲轴、连杆组成。
(2)汽油机的一个工作循环
①冲程:汽油机在工作时,活塞从气缸的一端运动到另一端的过程,叫做一个冲程。
②一个工作循环包括吸气、压缩、做功和排气四个冲程。一个工作循环中对外做功1次,活塞往复2次,曲轴转2周。做功冲程对外做功,其余三个冲程靠飞轮的惯性完成。
4. 汽油机四个冲程工作情况
冲程名称
进气门
排气门
活塞
运动
冲程的作用
能量转化
吸气冲程
开
闭
向下
吸入燃料和空气的混合物
压缩冲程
闭
闭
向上
压缩燃料混合物,使其
内能增大,温度升高
机械能转化为内能
做功冲程
闭
闭
向下
火花塞点燃燃料,高温高压的燃气推动活塞做功,通过连杆、曲轴带动飞轮转动
内能转化为机械能
排气冲程
闭
开
向上
排出废气
三、燃料的热值
1. 比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量
(1)用天平测量出10g酒精和10g碎纸片,将其分别放入两个燃烧皿中,点燃后对质量相等的水(约200g)加热,使酒精和碎纸片充分燃烧,记录加热前后两支温度计的示数.
(2)数据记录表格
温度
燃料
加热前的
水温/℃
燃料燃烧尽
后的水温/℃
水温的
变化/℃
10g酒精
10g碎纸片
(3)实验结论
实验表明:相同质量的酒精与碎纸片燃烧后,酒精比碎纸片放出的热量多。
更多的实验表明:质量相等的不同燃料,完全燃烧所放出的热量一般是不相同(相同/不相同)。
2.燃料的热值
(1)定义:燃料完全燃烧放出的热量与燃料的质量之比,叫作这种燃料的热值,用q表示。
(2)公式:q=(固、液体) q=(气体)
q表示燃料的热值;
Q表示燃料完全燃烧放出的热量;
m表示固体或液体燃料的质量;
V表示气体燃料的体积。
(3)单位:焦/千克,符号J/kg;焦/米3,符号:J/m3。
(4)燃料完全燃烧放出的热量: Q (固、液体) Q (气体)
四、热机的效率
1. 热机的效率
(1)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。
(2)公式:。
(3)物理意义:热机的效率是热机性能的重要指标。热机的效率表示使用热机时对燃料的利用率的高低,热机的效率高,在做功同样多的情况下,就消耗更少的燃料,节约能源。
3. 提高热机效率的主要途径
(1)尽量减少各种热量损失,设法利用废气的能量。
(2)在热机的设计和制造上,采用先进的技术。
(3)使用时,注意保养,保证良好的润滑,合理调整各零件之间的间隙,减小因克服摩擦阻力而额外消耗的能量。
4. 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。
学有所成,学以致用
【题型1 做功改变物体的内能】
1.(2025·云南昆明·三模)如图是飞机降落时,起落架上的轮胎与地面接触瞬间冒出了青烟,冒青烟的过程,是轮胎与地面间发生了 (选填“静”“滚动”或“滑动”)摩擦;冒青烟是由于摩擦使轮胎表面温度升高所致,这是通过 使轮胎的内能增加。
【答案】 滑动 做功
【详解】[1]起落架上的轮胎与地面接触瞬间轮胎在地面上滑行,产生的摩擦力为滑动摩擦力。
[2]车轮在地面上摩擦,摩擦生热,轮胎表面温度急剧升高产生冒烟现象,汽车克服摩擦做功,机械能转化为内能,是通过做功的方式改变轮胎的内能。
2.(25-26九年级上·全国·课后作业)下列实例中,属于做功改变物体内能的是( )
A.用炉子烧水 B.搓手取暖
C.用暖手宝暖手 D.热鸡蛋放在冷水中冷却
【答案】B
【详解】ACD.用炉子烧水、用暖手宝暖手、热鸡蛋放在冷水中冷却是通过热传递改变物体的内能,故ACD不符合题意;
B.搓手取暖是克服摩擦力做功,使物体的内能增大,温度升高,是通过做功改变物体的内能,故B符合题意。
故选B。
3.(23-24八年级下·上海·期末)下列实例中,属于通过做功改变物体内能的是( )
A.夏天,烈日下的人会感觉很热 B.冬天,人们双手摩擦取暖
C.在食堂,用高温的水蒸气蒸饭 D.在野外,人们用篝火取暖
【答案】B
【详解】A.夏天,烈日下的人会感觉很热,是通过热传递的方式改变物体内能的,故A错误;
B.冬天,人们双手摩擦取暖,克服摩擦做功,机械能转化成内能,是通过做功的方式改变物体内能的,故B正确;
C.在食堂,用高温的水蒸气蒸饭,是通过热传递的方式改变物体内能的,故C错误;
D.在野外,人们用篝火取暖,是通过热传递的方式改变物体内能的,故D错误。
故选B。
4.(21-22九年级上·湖南长沙·期中)下列实例中,属于做功改变物体内能的一组是( )
①弯折铁丝②给水加热③压缩气体④来回拉动绳子
A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①③④
【答案】D
【详解】①弯折铁丝,是通过做功方式改变物体的内能,故①符合题意;
②给水加热,是通过热传递方式改变物体的内能,故③不符合题意;
③压缩气体,对空气做功,使其温度升高、内能增大,是通过做功的方式改变物体内能,故③符合题意;
④来回拉动绳子,克服摩擦做功,是通过做功方式改变物体的内能,故④符合题意。
故选D。
5.(20-21八年级上·四川成都·期末)下列各事例中,属于机械能转化为内能的是( )
A.双手摩擦生热 B.石板经阳光照晒升温
C.火箭点火升空 D.用电水壶给水加热
【答案】A
【详解】A.双手摩擦发热是克服双手间的摩擦做功,将机械能转化为内能,故A符合题意;
B.石板经阳光照晒升温,属于热传递改变内能,是内能的转移,不是能量的转化,故B不符合题意;
C.火箭升空是要消耗燃料的,将燃料的化学能转化为内能,再转化为火箭的机械能,故C不符合题意;
D.用电水壶给水加热,是电能转化为内能,故D不符合题意。
故选A。
6.(2025·河北保定·二模)图是小明在用高压锅煮饭,有关其中所涉及的物理知识,下列说法不正确的是( )
A.闻到饭香,说明分子在不停地做无规则运动
B.锅中水温升高,是通过热传递的方式改变内能的
C.高压锅做饭熟得快,是由于锅内气压增大,液体沸点降低
D.锅内高温高压气体将限压阀顶起,内能转化为机械能
【答案】C
【详解】A.闻到饭香,是扩散现象,说明一切物质的分子都在不停地做无规则运动,故A正确,不符合题意;
B.锅中水吸收热量,内能增加,温度升高,是通过热传递的方式改变内能的,故B正确,不符合题意;
C.液体沸点与气压有关,气压升高,沸点升高,高压锅做饭熟得快,是因为锅内气压增大,沸点升高,故C错误,符合题意;
D.锅内高温高压气体将限压阀顶起,气体对外做功,锅内高温气体的内能转化为限压阀的机械能,故D正确,不符合题意。
故选C。
7.(2025·黑龙江绥化·中考真题)下列说法中正确的是( )
A.雪花缓慢飘落表明温度越低分子运动越慢
B.构成物质的分子间同时存在引力和斥力
C.汽油机在做功冲程中将机械能转化为内能
D.钻木取火是通过热传递的方式改变内能
【答案】B
【详解】A.分子运动是微观的、肉眼看不见的分子无规则热运动 。雪花缓慢飘落是宏观物体(雪花)在重力、空气阻力等作用下的机械运动,并非分子运动,所以不能通过雪花飘落速度说明温度与分子运动快慢的关系,故A 错误;
B.分子间的引力和斥力是同时存在的。当分子间距离较小时,斥力起主要作用;当分子间距离较大时,引力起主要作用,它们共同维持分子间的相互作用,故B 正确;
C.汽油机做功冲程中,燃料燃烧产生的高温高压燃气推动活塞做功,是将燃气的内能转化为活塞的机械能,从而为汽车提供动力,并非机械能转化为内能,故C 错误;
D.钻木取火时,克服摩擦做功,机械能转化为木头的内能,使木头温度升高达到着火点而燃烧,是通过做功的方式改变内能;热传递是由于温度差引起的热量转移现象(如传导、对流、辐射 ),钻木取火不属于热传递,故D 错误。
故选B。
8.(2025·山西朔州·一模)如图所示的事例中,改变物体内能的方式与其他三项不同的是( )
A.弯折铁丝变热
B.食品放入冰箱冷藏
C.钻木取火
D.压缩空气,乙醚着火
【答案】B
【详解】A.弯折铁丝,手对铁丝做功,是通过做功的方式改变内能;
B.食品放入冰箱,是将高温物体放在低温环境中,使物体的温度降低,是通过热传递的方式改变内能;
C.钻木起火,是通过相互摩擦使物体温度升高,是通过做功的方式改变内能;
D.压缩空气,是使气体体积变小,使气体温度升高,是通过做功的方式改变内能。
因为ACD都是通过做功改变物体内能,B是通过热传递改变物体内能,B与其他三项不同,故选B。
9.(24-25九年级上·湖北宜昌·期中)关于内能,下列说法中错误的是( )
A.一切物体都有内能
B.温度相同的两个物体内能一样大
C.两个温度不同的物体之间发生热传递时温度高的物体把热量传递给温度低的物体
D.做功和热传递在改变物体内能上是等效的
【答案】B
【详解】A. 组成物体的分子永不停息做无规则运动,即组成物体的分子动能不为零,所以一切物体都有内能,故A正确,不符合题意;
B. 物体内能的影响因素有质量、状态及温度等,所以温度相同的两个物体内能不一样大,故B错误,符合题意;
C. 两个温度不同的物体之间发生热传递时,热量总是由温度高的物体传递给温度低的物体,故C正确,不符合题意;
D. 做功可以改变物体内能,热传递也可以改变物体内能。所以做功和热传递在改变物体内能上是等效的,故D正确,不符合题意。
故选B。
10.(23-24九年级上·山西太原·期中)如图是古人锻造铁器的情景,下列说法正确的是( )
A.把铁放入炉中加热是通过做功改变内能
B.锻打过程中锤头的内能增加
C.淬火时铁的内能增加,温度升高
D.加热和淬火时能量发生了转化
【答案】B
【详解】A.把铁放入炉中加热,铁器从火中吸收热量,属于热传递改变物体的内能,故A错误;
B.用铁锤锻打工件,锤头会升温,锤头的内能增加,故B正确;
C.把铁器放在水中淬火,铁器向水中放热。铁的内能减少,温度降低,故C错误;
D.用火对铁器加热,铁器从火中吸收热量,把铁器放在水中淬火,铁器向水中放热,所以加热和淬火属于热传递改变物体内能,能量发生了转移,故D错误。
故选B。
11.(20-21九年级上·江苏泰州·期末)寒冷冬天可将两手摩擦使手变暖,这是通过 的方式增加手的内能;也可用暖水袋捂使手变暖,这是通过 的方式增加手的内能,其实质是内能的 。
【答案】 做功 热传递 转移
【详解】[1][2]双手互搓时克服摩擦做功,机械能转化为手的内能,此过程是通过做功的方式改变手的内能。手捧暖水袋,热量可以通过热传递的方式转移到手上,从而改变了手的内能,使手变暖;其实质是内能的转移。
【题型2 热机的原理和能量转化】
12.(2025·广东广州·二模)如图所示为内燃机四冲程工作示意图,下列说法正确的是( )
A.一个工作循环的正确顺序是:甲乙丙丁
B.图乙冲程是做功冲程
C.图甲冲程是将所有的内能转化为机械能的过程
D.图丁冲程是机械能转化为内能的过程
【答案】D
【详解】ABD.甲图中两个气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,是做功冲程,此冲程将内能转化为机械能;乙图中进气门打开,活塞向下运行,气缸容积增大,是吸气冲程;丙图中排气门打开,活塞向上运动,气缸容积减小,是排气冲程;丁图中两个气门都关闭,活塞向上运动,所以为压缩冲程,是机械能转化为内能。一个工作循环的正确顺序是:乙丁甲丙。故AB错误,D正确;
C.甲图为做功冲程,此冲程将内能转化为机械能,但转化过程中会有能量损失,因此不可能所有的内能都转化为机械能,故C错误。
故选D。
13.(23-24九年级上·广东河源·期末)如图所示,甲、乙是课堂上看到的两个演示实验示意图;丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的其中两个过程示意图,下列说法正确的是( )
A.甲图的能量转化是内能转化为机械能 B.乙图的能量转化是机械能转化为内能
C.丙图是汽油机的做功冲程 D.丁和乙图是利用内能来做功
【答案】D
【详解】A.甲图中,活塞对气体做功,将机械能转化为内能,故A错误;
B.乙图中,气体对活塞做功,将是内能转化为机械能,故B错误;
C.丙图中两气阀关闭,活塞向上运动,是汽油机的压缩冲程,故C错误;
D.丁图中两气阀关闭,活塞向下运动,火花塞点火,是汽油机的做功冲程,将内能转化为机械能,丁和乙图是利用内能来做功,故D正确。
故选D。
14.(22-23九年级下·广东惠州·开学考试)如图所示,甲、乙是两个演示实验的示意图,丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图。下列说法正确的是( )
A.图丙是做功冲程,其工作原理如图甲所示
B.图丙是压缩冲程,其工作原理如图乙所示
C.图丁是做功冲程,其工作原理如图乙所示
D.图丁是压缩冲程,其工作原理如图甲所示
【答案】C
【详解】图甲中,活塞压缩空气,对空气做功,机械能转化为内能;图乙中,试管内的水蒸气对瓶塞做功,内能转化为机械能,将瓶塞推出。
AB.图丙两气门关闭,活塞上行,为压缩冲程,活塞压缩缸内气体,对气体做功,使缸内气体内能增大,温度升高,将机械能转化为内能,其工作原理如图甲所示,故AB错误;
CD.图丁两气门关闭,活塞下行,是做功冲程,缸内高温高压的燃气推动活塞做功,将内能转化为机械能,其工作原理如图乙所示;故C正确,D错误。
故选C。
15.(22-23九年级上·四川遂宁·期末)如下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.甲图冲程将内能转化为机械能
C.丙图冲程是做功冲程,对外提供动力
D.飞轮的转速为1800r/min,则该汽油机每秒钟做功30次
【答案】C
【详解】甲图:两气门都关闭,活塞向上运行,汽缸容积减小,是压缩冲程,将机械能转化为内能;乙图:排气门打开,活塞向上运动,汽缸容积减小,是排气冲程;丙图:两气门都关闭,活塞向下运行,汽缸容积增大,是做功冲程,将燃料燃烧释放的内能转化为机械能;丁图:进气门打开,活塞向下运行,汽缸容积增大,是吸气冲程。
A.热机的四个冲程依次是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,即丁、甲、丙、乙,故A错误;
B.甲图的冲程是压缩冲程,是机械能转化为内能,故B错误;
C.丙图是做功冲程,将燃料燃烧释放的内能转化为机械能,对外提供动力,故C正确;
D.飞轮的转速为,则该汽油机每秒钟转动30转,而每2转做1次,因而每秒做功15次,故D错误。
故选C。
16.(20-21八年级下·上海宝山·期末)最早出现的热机是 (选填“蒸汽机”或“内燃机”)。四冲程汽油机的一个工作循环中, 冲程是由活塞对气体做功,气体的温度升高,其实质是将 能转化为 能。
【答案】 蒸汽机 压缩 机械 内
【详解】[1]最早出现的热机是蒸汽机,世界上第一台蒸汽机是由古希腊数学家亚历山大港的希罗于公元1世纪发明的汽转球。
[2][3][4]内燃机的四个冲程中,其中压缩冲程中进气门与排气门关闭,活塞向上运动,对气体做功,气体的温度升高,其实质是将活塞的机械能转化为空气的内能。
17.(2025·广西南宁·三模)下图是汽油机工作时某冲程的示意图。下列说法正确的是( )
A.该冲程是吸气冲程 B.该冲程主要将机械能转化为内能
C.该冲程使汽车获得了动力 D.该冲程能排出汽车的废气
【答案】C
【详解】ABC.由图可知,汽油机两个气门都关闭,活塞向下运动,是做功冲程,该冲程主要将内能转化为机械能,使汽车获得动力,故AB错误,C正确;
D.汽油机的排气冲程排出汽车的废气,该冲程为做功冲程,故D错误。
故选C。
18.(2025·江苏无锡·三模)如图所示,将一个空易拉罐的底部钻一个小孔,从易拉罐开口端向罐内喷适量酒精喷雾,然后将一个空纸杯迅速套上。用细线将易拉罐水平悬挂在铁架台上,将点燃的打火枪靠近底部的小孔,纸杯就会“向前”飞去。纸杯飞出过程中,下列说法正确的是( )
A.罐内气体的内能增加
B.该过程机械能转化为内能
C.能量转化情况与内燃机的压缩冲程相同
D.能量转化情况与内燃机的做功冲程相同
【答案】D
【详解】纸杯飞出过程中,罐内气体体积膨胀,对外做功,将气体的内能转化为纸杯的机械能,罐内气体的内能减小;内燃机的做功冲程中,缸内气体推动活塞做功,将内能转化为机械能,故纸杯飞出过程中,能量转化情况与内燃机的做功冲程相同,故D正确,ABC错误。
故选D。
19.(2025·黑龙江·中考真题)一台单缸四冲程汽油机的飞轮的转速是2400r/min,则此汽油机每秒完成的冲程个数和对外做功次数分别是( )
A.完成80个冲程,对外做功20次
B.完成80个冲程,对外做功40次
C.完成40个冲程,对外做功10次
D.完成40个冲程,对外做功40次
【答案】A
【详解】四冲程内燃机一个工作循环,活塞往复两次、飞轮转两周,完成四个冲程,对外做功一次,当飞轮的转速是2400r/min,即40r/s时,每秒内完成80个冲程,对外做功20次,故A正确,BCD错误。
故选A。
20.(2025·广东东莞·三模)如图甲所示,爆破时电加热管发热使筒内的液态CO2迅速汽化,形成高压气体从泄气孔中喷出实施爆破。选项图中,汽油机的能量转化与它的能量转化情况相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.由题意可知,爆破时的能量转化情况为内能转化为机械能,本选项为汽油机的吸气冲程,此冲程不存在能量转化,故A不符合题意;
B.由图像可知,本选项为汽油机的压缩冲程,此冲程的能量转化情况为机械能转化为内能,与爆破时的能量转化情况不相同,故B不符合题意;
C.由图像可知,本选项为汽油机的做功冲程,此冲程的能量转化情况为内能转化为机械能,与爆破时的能量转化情况相同,故C符合题意;
D.由图像可知,此选项为汽油机的排气冲程,此冲程不存在能量转化,故D不符合题意。
故选C。
21.(2025·甘肃兰州·中考真题)课外活动中,小亮将刚喝完水的空矿泉水瓶的瓶盖拧上但不拧紧,用手握住瓶子的上下两部分,用力迅速拧成图示状态时,瓶盖被弹出并伴有爆响声,同时瓶口内出现白雾。关于上述过程,下列说法错误的是( )
A.矿泉水瓶被用力拧成图示形状,说明力可以使物体发生形变
B.瓶盖弹出前,拧瓶子的过程与汽油机的做功冲程类似
C.瓶盖被弹出时,瓶内压缩气体的内能转化为瓶盖的机械能
D.瓶口内出现的白雾,是水蒸气温度降低后液化形成的小水滴
【答案】B
【详解】A.矿泉水瓶在力的作用下被拧成图示形状,瓶子的形状发生了改变,说明力可以使物体发生形变,故A正确,不符合题意。
B.瓶盖弹出前,拧瓶子时,瓶子体积变小,压缩瓶内气体,是对气体做功,瓶内气体内能增大,此过程与汽油机的压缩冲程类似,都是将机械能转化为内能;而汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能,故B错误,符合题意。
C.瓶盖被弹出时,瓶内压缩气体对瓶盖做功,将自身的内能转化为瓶盖的机械能,使瓶盖获得动能而飞出,故C正确,不符合题意。
D.瓶盖被弹出时,瓶内气体对外做功,内能减小,温度降低,瓶口处的水蒸气遇冷液化形成小水滴,从而出现白雾现象,故D正确,不符合题意。
故选B。
【题型3 汽油机和柴油机构造和工作原理】
22.(2025·广东深圳·三模)如图为我国古代智慧成果“取火器”的模型图,把木质推杆迅速推入内壁光滑的牛角套筒时,杆前端的艾绒立刻燃烧起来,这是通过 方式使筒内空气温度升高,达到艾绒着火点,这一过程与四冲程柴油机的 冲程原理相同。
【答案】 做功 压缩
【详解】[1]封闭的气体被推杆压缩过程中,推杆对气体做功,所以气体内能增加,则温度升高,达到艾绒的着火点,使艾绒着火达到取火的目的。
[2]此过程中是机械能转化为内能,与四冲程柴油机的压缩冲程的能量转化相同。
23.(2025·广东深圳·中考真题)晓凤同学提出问题:收割机用四冲程柴油机提供动力,其中压缩冲程过程中,柴油机汽缸内气体( )
A.质量变大 B.内能减小 C.体积变大 D.温度升高
【答案】D
【详解】四冲程柴油机中的压缩冲程,活塞向上移动,汽缸内气体体积变小,气体质量不变,压缩冲程将机械能转化为内能,内能变大,温度升高,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
24.(2025·天津·中考真题)我国在柴油机的研制上已将本体热效率突破53%。在柴油机的四个冲程中,内能转化为机械能的是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
【答案】C
【详解】柴油机的四个冲程中有两个冲程发生能量转化,一是压缩冲程中机械能转化为内能;二是做功冲程中内能转化为机械能,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
25.(2025·江苏无锡·二模)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。下列有关内燃机的说法中正确的是( )
A.随着技术越来越先进,内燃机的效率可以达到100%
B.汽油机在做功冲程中将内能转化为机械能
C.尾气的柴油味越浓说明柴油燃烧越充分
D.用水作为发动机的冷却液,主要原因是水的流动性好,容易发生热交换
【答案】B
【详解】A.虽然技术越来越先进,但是内燃机在工作的时候总会存在摩擦、会排放废气等,故内燃机工作时总会克服摩擦做功,总会有部分热量随废气排出,总会做额外功,故机械效率不可能达到100%,故A错误;
B.汽油机在做功冲程中燃料燃烧,对机械提供动力,是将内能转化为机械能,故B正确;
C.尾气的柴油味越浓,说明有更多的柴油没有燃烧,柴油的燃烧越不充分,故C错误;
D.用水作为冷却液,主要是利用水的比热容大的特点,故D错误。
故选B。
26.(24-25九年级上·湖南郴州·阶段练习)关于内燃机,下列说法中不正确的是( )
A.柴油机的点火方式是点燃式,汽油机的点火方式是压燃式
B.四冲程内燃机的吸气、压缩、排气冲程是靠飞轮的惯性完成的
C.如图为内燃机的压缩冲程
D.图中冲程是将活塞的机械能转化为气体的内能
【答案】A
【详解】A.汽油机在吸气冲程中吸入了汽油和空气的混合气体,在压缩冲程中,机械能转化为内能,内能增大,温度升高,汽油机气缸顶端有个火花塞,此时火花塞喷出电火花,点燃汽油,产生高温高压的燃气推动活塞做功;柴油机在吸气冲程中吸入空气,在压缩冲程中,机械能转化为内能,空气的内能增大;柴油机气缸顶端有个喷油嘴,此时喷油嘴喷出雾状的柴油,柴油遇到高温的空气,达到着火点而燃烧,点燃方式是压燃式,故A错误,符合题意;
B.四冲程内燃机工作时,只有做功冲程对外做功,其他三个冲程都是靠飞轮的惯性完成的,故B正确,不符合题意;
CD.由图知道,两个气门关闭,活塞向上运动,为压缩冲程,此过程中是将活塞的机械能转化为气体的内能,故CD正确,不符合题意
故选A。
27.(24-25九年级上·云南曲靖·阶段练习)如图所示是柴油机的示意图,柴油机吸气冲程吸入的物质是 (选填“空气”“柴油”或“柴油和空气的混合物”);若该柴油机飞轮的转速为,那么该内燃机1s对外做功 次。
【答案】 空气 15
【详解】[1]内燃机中柴油机在吸气冲程吸入只有空气;汽油机吸入的是汽油和空气的混合物。
[2]该柴油机飞轮的转速为,则每秒钟飞轮的转速为;已知飞轮每转2圈,对外做功1次,则该内燃机1s对外做功15次。
【题型4 热值的概念和计算公式】
28.(24-25九年级上·广东佛山·期中)关于燃料和热值,以下说法正确的是( )
A.某种燃料的热值大小与是否充分燃烧无关
B.若燃烧燃料不充分时,热值将变小
C.当燃料未燃烧时,其热值为零
D.燃料热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比
【答案】A
【详解】热值是燃料完全燃烧时所释放出的热量与燃料的质量之比,所以热值是燃料本身的特性,与燃料的种类有关,与燃料是否燃烧,燃料是否充分燃烧无关,故A正确,BCD错误。
故选A。
29.(25-26九年级上·安徽·课后作业)根据下表列出的四种燃料的热值,回答下列问题。
干木柴
酒精
柴油
煤油
(1)从表中的数据可知,不同燃料的热值 。
(2)酒精的热值是,表示的物理意义是 。那么,完全燃烧1g的酒精可放出热量 J。
(3)表中质量相同的四种燃料完全燃烧后,放出热量最少的是 。
(4)若质量为2kg的某种燃料完全燃烧后,放出的热量是,则这种燃料可能是 。
【答案】(1)不同
(2) 的酒精完全燃烧放出的热量是
(3)干木柴
(4)煤油
【详解】(1)由表格燃料的热值可知:干木柴、酒精、柴油、煤油的热值不同,所以可得结论:不同燃料的热值不同;
(2)[1]由热值的概念可知,酒精的热值是 ,表示的物理意义是:1酒精完全燃烧放出的热量是;
[2]
所以完全燃烧酒精可放出热量;
(3)质量相同的四种燃料完全燃烧后,根据可知热值小的干木柴燃料放出的热量少,所以放出热量最少的是干木柴;
(4)这种燃料的热值:
由热值表可知,这种燃料可能是煤油。
30.(25-26九年级上·安徽·课后作业)人体内不断地发生释放化学能的过程。食物也是一种“燃料”,其营养成分在人体细胞里与氧结合,提供组织细胞所需的能量。一袋饼干的营养成分表上标有“2361kJ/100g”,以下物理量的含义与该标识的含义类似的是( )
A.热值 B.热量
C.内能 D.比热容
【答案】A
【详解】饼干的营养成分表上标有“2361kJ/100g”,它指的是每100g饼干提供的能量是2361kJ,据此可得每克饼干提供的能量;而燃料的热值是指某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,所以热值的含义与其类似,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
31.(15-16九年级·陕西汉中·期中)四口之家单独使用不同种类的燃料时的平均月消耗量分别是:木柴约为200㎏,烟煤约为80㎏,天然气约加28kg,煤气约为60kg.这四种燃料中热值最高的是( )
A.煤气 B.天然气 C.烟煤 D.木柴
【答案】B
【详解】试题分析:知四种燃料中,谁的热值最高,必须知道放出相同的热量的条件下,哪种燃料消耗量最小.可根据公式:q=来判断.
解:从题可知,四口之家每月需要的能量是相同的,
从而可知,四种燃料燃烧放出的热量相同,
而m木柴=200kg,m烟煤=80kg,m天然气=28kg,m煤气=60kg,
由公式q=可知,在放出热量相同,质量越小,热值越大,
所以,天然气的热值最高.
故选B.
【点评】题考查了学生对燃料燃烧的公式的灵活应用,学生要从此题中得出结论:放出热量相同,质量越小,热值越大.
32.(2025·云南·中考真题)2025年4月24日,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭发射升空,如图所示。下列说法正确的是( )
A.飞船在加速上升过程中惯性增大 B.火箭使用的液态氢燃料热值较大
C.火箭加速上升过程中受到平衡力的作用 D.升空过程中,以火箭为参照物,飞船是运动的
【答案】B
【详解】A.惯性是物体固有的属性,只与物体的质量有关。飞船在加速上升过程中,质量并没有改变,因此惯性不会发生改变,故A错误;
B.液氢燃料具有较高的热值,相同质量的氢与其他燃料相比,完全燃烧放出的热量多,所以发射火箭使用液态氢作燃料,故B正确;
C.火箭加速上升过程中,受到的推力大于重力,处于非平衡状态,因此受非平衡力的作用,故C错误;
D.升空过程中,飞船搭载在火箭上,飞船与火箭是相对静止的,因此以火箭为参照物,飞船是静止的,故D错误。
故选B。
33.(2025·海南三亚·二模)2025年3月12日凌晨,长征八号遥六运载火箭以“一箭十八星”的方式,在海南商业航天发射场将千帆星座第五批组网卫星送入预定轨道。下列分析正确的是( )
A.发射塔周围的“白气”是由水蒸气汽化形成的
B.火箭上升时外壳温度升高,外壳具有的内能减小
C.发射火箭与热机做功冲程的能量转化都是内能转化为机械能
D.火箭燃料相对于生活中常见的燃料密度、热值均较小
【答案】C
【详解】A.发射塔周围的“白气”是由水蒸气液化形成的小水滴,而不是汽化,故A错误;
B.火箭上升时,与空气摩擦,外壳温度升高,内能增大。因为物体的内能与温度有关,温度升高,内能增加,故B错误;
C.发射火箭时,燃料燃烧产生的内能转化为火箭的机械能,使火箭升空;热机的做功冲程中,也是将内能转化为机械能,推动活塞做功,故C正确;
D.火箭燃料需要具有高能量密度和高热值,以便在有限的空间和质量内提供足够的能量,使火箭能够克服地球引力进入太空。因此火箭燃料相对于生活中常见的燃料,热值较大。液氢密度很小,但煤油等燃料密度与生活中常见燃料接近或更高,即密度不一定小,故D错误。
故选C。
34.(2025·江苏泰州·三模)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.热量只能从内能多的物体向内能少的物体传递
B.物体吸收热量,内能增加,温度不一定升高
C.物体具有的内能越多,它含有的热量就越多
D.汽油机气缸内的汽油燃烧不完全,会导致汽油热值降低
【答案】B
【详解】A.热量只能从温度高的物体向温度低物体传递,故A错误;
B.当晶体熔化时,吸收热量,内能增加,温度保持不变,故B正确;
C.只能说吸收或放出热量,不能说含有热量,故C错误;
D.热值是燃料的固有属性,不随其它因素变化,故D错误。
故选B 。
35.(2025·江苏盐城·三模)2025年3月,我国“天舟七号”货运飞船与“天和”核心舱成功对接,为空间站运送补给。“天舟七号”与“天和”成功对接后,以“天舟七号”为参照物,“天和”是 的。火箭燃料燃烧了一部分后,剩余燃料的热值 。火箭高速运动过程中,与空气摩擦而使温度急剧升高,这是以 方式改变火箭的内能。
【答案】 静止 不变 做功
【详解】[1]当“天舟七号”与“天和”成功对接后,两者之间没有位置的变化,两者保持相对静止,因此以“天舟七号”为参照物,“天和”是静止的。
[2]热值是燃料的固有属性,与质量无关,所以燃料燃烧后剩余部分的热值不变。
[3]火箭与空气摩擦时,机械能转化为内能,这是通过做功的方式改变内能。
36.(2025·黑龙江·中考真题)质量为1kg的酒精和1g的酒精的热值是 (填“相同”或“不同”)的;若完全燃烧420g的酒精放出的热量全部被水吸收,可使 kg的水温度从30℃升高到90℃。[酒精的热值为3.0×107J/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】 相同 50
【详解】[1]热值是燃料本身的一种特性,它与燃料的质量以及燃烧条件无关,所以质量为1kg的酒精和1g的酒精的热值相同。
[2]酒精完全燃烧放出的热量
由题意,
由,则水的质量
37.(2025·江苏扬州·三模)小明对物理量定义方法进行了整理,请帮他完成①②③处。
【答案】①力的方向②③热值
【详解】[1]做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上移动的距离。
[2]功率定义:物体在单位时间内所做的功叫功率,在物理学中用字母P表示,表达式。
[3]热值表示单位质量的燃料完全燃烧时所释放的热量。热值的定义式。
38.(25-26九年级上·安徽·课后作业)垃圾焚烧发电是最佳的垃圾处理方式之一,能有效实现垃圾的无害化、减量化、资源化。实验表明:平均每焚烧1kg高热值的垃圾相当于燃烧0.5kg无烟煤。[无烟煤的热值为,]
(1)焚烧8.4kg高热值的垃圾可以放出的热量是多少?
(2)若这些热量完全被水吸收,可以使多少千克的水温度升高?
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)焚烧8.4kg高热值的垃圾放出的热量
(2)
由得,水的质量
39.(2025·海南·二模)镁粉易燃,7kg的镁粉完全燃烧释放了 的热量;若这些热量全部被100kg空气吸收,可以使空气升温 ℃。[q镁约为2.5×107 J/kg,c空气取0.7×103 J/(kg⋅℃)]
【答案】 1.75×108 J 2500
【详解】[1]7kg的镁粉完全燃烧释放的热量
[2]空气吸收的热量
由得,空气升高的温度
【题型5 比较不同燃料的热值大小】
40.(2025·江苏南京·三模)如图所示,用完全相同的装置加热液体。已知燃料的质量、烧杯内的液体质量、加热方式均相同。不计热损失,将燃料点燃直至燃尽,三个烧杯中液体升高的温度随时间变化的图像如丁所示,则下列说法正确的是( )
A.仅用乙、丙两图可以比较不同燃料的热值
B.甲、丙装置中的液体在0-t内吸收的热量之比为2∶1
C.a、b两种液体的比热容之比为
D.燃料1和燃料2的热值之比为
【答案】C
【详解】A.比较不同燃料的热值,需要控制被加热的液体种类相同,燃料种类不同。乙、丙两图中燃料种类不相同,液体种类也不同,所以不能比较不同燃料的热值,故A错误;
B.因为加热装置相同,相同时间内放出的热量相同,甲、丙装置中的液体在 内加热时间相同,所以吸收的热量相同,吸收的热量之比为 1∶1,故B错误;
C.根据,在质量和吸收热量相同的情况下,比热容与温度变化量成反比。甲、丙中液体质量相同,加热相同时间吸收热量相同,甲中液体升高的温度是丙中液体升高温度的 2 倍,所以a、b两种液体的比热容之比为 1∶2,故C正确;
D.由图丁可知,燃料燃烧完时,燃料1燃烧了tmin,燃料2燃烧了2tmin,且甲图中液体温度变化量为,乙图中液体温度变化量为,实验中忽略热量的散失,且两杯液体的质量、比热容均相同,则由公式可得,二者放出的热量之比
燃料的质量相同,由公式可得,燃料1与燃料2的热值之比
则
故D错误。
故选C。
41.(2025·江苏·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
【答案】B
【详解】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,所以需要天平和停表;“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,所以需要温度计和天平,不需要停表,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
42.(2025·江苏无锡·三模)如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量、烧杯内液体质量及液体初温均相同。不考虑热量损失,燃料点燃直至燃尽,三装置烧杯中液体升高的温度随时间变化的图像如图丁所示。以下判断正确的是( )
A.液体a的比热容是液体b的两倍
B.0﹣t1时间内甲、乙、丙烧杯中液体吸收的热量相等
C.燃料燃尽时乙中液体a吸收的热量小于丙中液体b吸收的热量
D.仅利用装置乙和丙进行实验可以比较燃料2和燃料1的热值大小
【答案】C
【详解】A.由甲、丙两图可知,用相同的燃料加热,在相同时间内吸收的热量相同,a和b的质量相同,吸收相同的热量,根据图丁可知,a升高的温度是b升高温度的2倍,根据可知,液体b的比热容是液体a的两倍,故A错误;
B.由甲、乙、丙图可知,甲、乙采用不同的燃料加热,加热相同的时间,燃料放出的热量不同,0-t1时间内甲、乙、丙烧杯中液体吸收的热量不相等,故B错误;
C.由甲、乙两图可知,相同质量的同种液体,加热相同时间,甲装置中的a液体升高的温度高,根据可知,乙中液体a吸收的热量小于甲中的液体a吸收的热量;由甲丙两图可知,用质量相同的不同燃料加热质量相等的a、b两种液体,相同时间液体b吸收的热量等于液体a吸收的热量,所以燃料燃尽时,乙中液体a吸收的热量小于甲中液体a吸收的热量,而甲中液体a吸收的热量等于丙中液体b吸收的热量,故C正确;
D.装置乙和丙中,燃料的种类不同,被加热液体的种类也不同,不符合控制变量法的要求,所以此时不能根据温度计的示数变化比较燃料2和燃料1的热值大小,故D错误。
故选C。
43.(24-25九年级上·广东深圳·阶段练习)如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量也相同。将使用这些装置进行2个实验,实验一是“探究不同物质吸热升温现象”,实验二是“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的实验。下列说法正确的是( )
A.要完成实验一,可以选择甲、乙两图
B.要完成实验二,可以选择乙、丙两图
C.实验一是通过加热时间来反映物体吸收热量的多少
D.除了图中所示的测量器材,两个实验都要用到天平和秒表
【答案】C
【详解】A.探究不同物质吸热升温现象,需控制燃料的种类和质量,以及被加热的物质质量都相等,应该选择甲、丙两图,故A错误;
B.比较不同燃料的热值,要用不同的燃料,加热质量相同的同一种液体,故应选择甲、乙两图进行实验,故B错误;
C.根据转换法,实验一是通过加热时间来反映物体吸收热量的多少,加热时间越长,吸收热量越多,故C正确;
D.实验二中,只要两种不同燃料全部燃烧完即可,没有必要用到秒表,故D错误。
故选C。
44.(2023·山东日照·二模)如图所示,用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热,两图装置均相同。燃料的质量用m表示,燃料充分燃尽时水升高的温度用Δt表示(水未沸腾)( )
A.若m相同,Δt越小,燃料的热值越大
B.若Δt相同,m越大,燃料的热值越大
C.若m与Δt的比值越大,燃料的热值越大
D.若m与Δt的比值越小,燃料的热值越大
【答案】D
【详解】燃料的热值大小不能直接测量,需要通过水吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少,而水吸收热量的多少跟水的质量和升高的温度有关,不考虑热量损失,液体吸收的热量Q吸=Q放,根据题意可知,液体吸收的热量Q吸=c水m水Δt,燃料完全燃烧放出的热量Q放=mq,则
c水m水Δt=mq
解得
①
A.若m相同,Δt越小,由①可知,燃料的热值越小,故A不符合题意;
B.若Δt相同,m越大,由①可知,燃料的热值越小,故B不符合题意;
C.若m与Δt的比值越大,即Δt与m的比值越小,由①可知,燃料的热值越小,故C不符合题意;
D.若m与Δt的比值越小,即Δt与m的比值越大,由①可知,燃料的热值越大,故D符合题意。
故选D。
45.(2025·江苏盐城·三模)在“比较酒精和碎纸片燃烧时放出热量”的实验中,以下五个方面:
①烧杯内液体种类;②烧杯内液体质量;③加热时间;④烧杯内液体的温度变化量;⑤酒精和碎纸片的质量。其中不需要控制相同的是 (填写序号)。小美发现根据实验数据算出燃料的热值 真实值,原因是实验过程中有 。燃料在燃烧过程中热值 (变大/变小/不变)。
【答案】 ③④ 小于 热量损失 不变
【详解】[1]在比较不同燃料热值的实验中,应控制燃料燃烧的质量相同,因为燃料的热值指的是单位质量的某种燃料完全燃烧时放出的热量;通过升高温度显示热量,必须控制烧杯内液体种类和烧杯内液体质量相同,其中不需要控制相同的是③④。
[2][3]刚开始加热时,铁圈和石棉网都要被加热,会吸收热量,在加热过程中,燃料燃烧放出的热量不可能全部被液体吸收,所以根据实验数据计算出的燃料的热值比真实值小。
[4]热值是燃料的一种特性,与燃料质量无关,因此燃烧时质量减小,热值不变。
46.(2025·福建泉州·三模)如图所示,甲乙丙三图中装置完全相同,燃料的质量相等烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)比较不同燃料的热值,可以选择 两图进行对比:
(2)为了研究不同物质的吸热能力,利用甲丙两幅图进行实验,根据记录的数据做出了两种液体的温度随时间变化的图像,如图所示:
①实验中,用 (填序号)间接反映液体吸收热量的多少;吸收相同热量时,通过比较 (填序号)来判断吸热能力的强弱:
A.加热时间 B.温度计示数的变化
②由图可以看出, 液体沸点较高, 液体的比热容较大;
③如果已知b液体的比热容是1.8×103J/(kg·℃),则a液体的比热容是 J/(kg·℃)。
【答案】(1)甲乙
(2) A B b b 0.9×103
【详解】(1)为了比较不同燃料的热值要用不同的燃料,应加热同一种液体,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。
(2)①[1][2]实验中,由转换法,用加热时间间接反映液体吸收热量的多少,加热时间越长,液体吸收的热量越多,故选A;根据比较吸热能力的方法,吸收相同热量时,通过比较温度计示数的变化来判断吸热能力的强弱,故选B。
②[3][4]由图可以看出,当a液体温度达到80℃,该液体开始沸腾,而此时没有达到b液体的沸点,故b液体的沸点较高,b液体沸腾前,加热相同时间,b升温慢,根据知,b液体的比热容较大。
③[5]将质量相同的两种液体加热至80℃时,a的加热时间为10min,b的加热时间为20min,两液体的温度变化值Δt=80℃-20℃=60℃
而升高相同温度时,b所需时间是a的2倍,即b吸收的热量是a的2倍,根据Q吸=cmΔt可知,比热容和吸收的热量成正比,b的比热容是a的2倍,所以a的比热容为
47.(2025·江苏宿迁·二模)小雨利用甲、乙、丙三套完全相同的装置完成热学实验,其中,液体1和2的质量和初温相同,燃料和的质量相同。
(1)请指出以上装置在安装时出现的一处错误: ;
(2)同时点燃三套装置的燃料对液体进行加热,每隔半分钟记录液体升高的温度,直至燃料全部烧完。通过 (选填“甲”“乙”或“丙”,下同)两套装置,可比较液体1和液体2的比热容;通过 两套装置,可比较燃料和的热值;燃料完全燃烧放出的热量,可以通过 (选填“温度计上升的示数”或“加热时间”)来反映;
(3)根据记录的数据做出了两种液体的温度随时间变化的关系如图丁所示(假设相同时间内液体吸热量相同):
①由图丁可以看出,液体 的比热容较大;
②若液体1的比热容是,则液体2的比热容是 。
【答案】(1)丙图中温度计玻璃泡与容器底接触了
(2) 甲、丙 乙、丙 温度计上升的示数
(3) 2
【详解】(1)温度计玻璃泡要与待测液体充分接触,不能与容器底和侧壁接触,所以安装中出现的错误是:丙图中温度计玻璃泡与容器底接触了。
(2)[1]比较两种液体的比热容,则需要燃烧相同的燃料,加热相同的时间,比较质量和初温相同的不同液体升高的温度,温度升高越多,则吸热能力越小,即比热容越下,则可以得出两种液体比热容的大小关系,所以应选择甲、丙两套装置。
[2]为了比较热值大小,要用不同的燃料,加热质量和初温相同的同种液体,液体升温越高,则燃料放出的热量越多,这种燃料热值越大,所以应选择乙、丙两套装置。
[3]燃料完全燃烧放出的热量,根据实验无法直接测出,我们可以比较温度计上升的示数来反映燃料燃烧放出热量的多少,温度上升的示数越多,说明燃料完全燃烧释放的热量越多,采用了转换法。
(3)[1]由图丁可以看出加热5分钟,吸收相同的热量,液体1升高的温度较多,在质量和吸收热量相同时,升高温度较多的吸热能力弱,即比热容小;液体2升高的温度较少,在质量和吸收热量相同时,升高温度较少的吸热能力强,即比热容大。
[2]根据可知,在质量和吸热相同的情况下,比热容与升高的温度之积为一定值,升高的温度与比热容成反比,若液体1的比热容是,则液体2的比热容是
48.(2025·江苏无锡·一模)如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量和初温也相同:
(1)比较不同物质的吸热能力,应选择甲和 两个实验;
(2)根据记录的数据作出了如图丁所示的图像,由图像可知,液体 的比热容小;如果已知a的比热容为0.9×103J/(kg·℃),则b的比热容为 J/(kg·℃);
(3)比较不同燃料的热值,应选择 和 两个实验;
(4)实验前用天平测出了烧杯中液体的质量及燃料的质量,若a、b液体的比热容已知,并记录相应的实验数据,利用公式Q=cm(t-t0)计算出了液体吸收的热量,通过这些数据计算出某种燃料的热值 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”),理由是 。
【答案】(1)丙
(2) a 1.8×103
(3) 甲 乙
(4) 偏小 见解析
【详解】(1)比较不同物质的吸热能力,必须控制燃料的种类相同,改变液体的种类,控制液体的质量相同,根据温度计的示数高低得出吸热多少,从而判断物质的吸热能力的大小关系,因此应选择甲、丙两图进行实验。
(2)[1][2]由图示图象可知,a和b升高相同的温度,温度都升高40℃,a需要的时间是10min,b需要的时间是20min,b需要更长的加热时间,b吸收的热量为a吸收热量的2倍,这也就说明了b的吸热能力强一些,a的吸热能力弱,所以a液体的比较容较小,b液体的比热容较大;根据Q吸=cmΔt可知,在液体的质量相同,升高相同的温度时,比热容与吸收的热量成正比,b吸收的热量为a吸收热量的2倍,则b的比热容为a的比热容的2倍,即b的比热容cb=2×0.9×103J/(kg·℃)=1.8×103J/(kg·℃)
(3)[1][2]比较不同燃料的热值,应控制被加热液体的种类相同而燃料不同,故应选择甲、乙两图进行实验。
(4)[1][2]由于存在热损失,实验中液体吸收的热量比燃料完全燃烧时放出的热量少,而实验中将液体吸收的热量当作燃料燃烧放出的热量,则计算得到的放出的热量偏少,据Q放=mq求得的热值比实际值小。
49.(2025·江苏南京·二模)小明利用如图装置,完成以下两个课本实验:
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。
(1)在探究实验一时:除了图示的器材外,还需要的测量工具有 ;实验中通过 来反映物质吸收的热量;
(2)在探究实验二时:应选用 (选填“甲”、“乙”或“丙”)两组器材。实验中液体温度随时间的变化如图丁所示,设实验中燃料完全燃烧、且放出的热量全部被液体吸收,则燃料1和2的热值之比是 ;
(3)关于这两个实验,下列说法正确的是______(填序号)
A.燃料的质量都要相等
B.被加热液体的质量都要相等
C.都可以根据温度计上升示数得出正确结论
【答案】(1) 天平和停表 加热时间
(2) 甲、乙 5∶3
(3)BC
【详解】(1)[1][2]探究不同物质吸热升温的现象,方法一是质量相等的不同物质加热相同时间比较升高的温度;方法二是质量相等的不同物质升高相同的温度比较加热的时间。所以除了图示的器材外,还需要的测量工具有天平、停表;测量加热时间的目的是:通过加热时间来反映物质吸收的热量,这种方法叫转换法。
(2)[1][2]在探究实验二时:需燃烧相同质量的不同燃料,给质量相同的同种液体加热,比较液体升高的温度,所以应选用甲、乙两组器材;由图丁可知,燃料1所加热液体a温度升高50℃,燃料1所加热液体a温度升高30℃,且液体质量相同,比热容相同,根据公式可知,两次实验液体a吸热的热量之比为
燃料放出的热量全部被液体吸收,则燃料1与燃料2完全燃烧放出的热量之比为
燃料质量相同,则燃料1和2的热值之比是
(3)A.探究不同物质吸热升温的现象,需要燃烧的燃料种类相同,但所加燃料的质量不一定相等;比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量,燃料的质量要相等,故A错误;
B. 不论是探究不同物质吸热升温的现象还是比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量,都要控制被加热液体的质量相等,故B正确;
C. 探究不同物质吸热升温的现象,通过加热时间的多少反映出物质吸收热量的多少,质量相等的不同液体,加热相同时间,吸收相等热量,温度计示数变化小的吸热能力强;比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量,是通过温度计示数的变化来反映燃料放出热量的多少,再结合质量相等得出结论,故C正确。
故选BC。
【题型6 热效率的计算】
50.(2025·云南昆明·三模)物理课堂上,老师用如图所示的装置测量一种燃料的热值:首先在空酒精灯内加入适量该液态燃料,接着在空烧杯内加入0.5kg水,点燃“燃料”开始对水加热;当水的温度变化了50℃时,立即熄灭“燃料”,测得消耗燃料10g。,若用该装置加热水的效率为40%,该液态燃料的热值为 J/kg,用此装置加热水的过程中,除了水吸收热量外,还有 也吸收热量(举一例即可)。
【答案】 2.625×107 烧杯
【详解】[1]水吸收的热量为
由得,若用该装置加热水的效率为40%,燃料完全燃烧过程中释放的热量
由得,该液态燃料的热值为
[2]用此装置加热水的过程中,除了水吸收热量外,实验过程中烧杯、石棉网也吸收热量。
51.(2025·江西·中考真题)用燃气灶给一定质量的水加热,完全燃烧体积为的燃气(燃气的热值为),水吸收的热量为,则此燃烧过程中燃气放出的热量为 ,该燃气灶的热效率为 ×100%。(本小题用题中字母表示)
【答案】
【详解】[1][2]已知燃气的热值为,完全燃烧燃气的体积为V,燃烧过程中燃气放出的热量为Q放=qV
该燃气灶的热效率为
52.(2025·山东威海·中考真题)小明和爸爸质量共120kg,骑着一辆质量为300kg(含装备)的三轮摩托车,沿318国道从成都前往拉萨旅行。水平骑行时每只轮胎与地面接触的面积为0.02m2(g取10N/ kg)
(1)水平骑行时,摩托车对地面的压力、压强分别是多少?
(2)在海拔约5000m的米拉山垭口烧水,用燃气炉将质量2.5kg、初温为3℃的水加热至沸腾(水的沸点为83℃)。若燃气完全燃烧释放热量的30%被水吸收。则水吸收了多少热量?共用掉多少燃气?[,]
【答案】(1)4200N, 7×10⁴Pa
(2)8.4×105J, 0.056kg
【详解】(1)摩托车对地面的压力F=G=m总g=420kg×10N/kg=4200N
摩托车对地面的压强
(2)水吸收热量Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×2.5kg×(83℃-3℃)=8.4×105J
燃气释放热量
燃气质量
53.(2025·广东·中考真题)如图所示是我国自主设计建造的“极地”号破冰调查船。某次任务中,该船的总质量为。已知g=10N/kg,,。求该船:
(1)受到的总重力;
(2)静止时排开海水的体积;
(3)发动机完全燃烧100kg燃油放出的热量。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)该船受到的总重力
(2)船只漂浮,静止时,受到的浮力为
则排开海水的体积
(3)发动机完全燃烧100kg燃油放出的热量
54.(2025·江苏苏州·中考真题)用煤气炉将的水从加热到,消耗煤气。已知煤气的热值为,水的比热容为。求:
(1)水吸收的热量;
(2)煤气完全燃烧放出的热量;
(3)煤气炉加热的效率。
【答案】(1);
(2);
(3)40%
【详解】(1)水吸收的热量
(2)煤气完全燃烧放出的热量
(3)煤气炉加热的效率
55.(2025·四川广安·中考真题)“五·一”假期,小莉一家出去旅游。汽车通过一条长2400m的隧道,用时120s,消耗0.1kg的汽油,汽车通过隧道牵引力做的有用功为。(汽油的热值)求:
(1)汽车通过隧道的平均速度;
(2)完全燃烧0.1kg汽油放出的热量;
(3)汽车通过隧道发动机的效率。
【答案】(1)20m/s
(2)
(3)30%
【详解】(1)汽车通过隧道的平均速度
(2)完全燃烧0.1kg汽油放出的热量
(3)汽车通过隧道牵引力做的有用功
汽车通过隧道发动机的效率
56.(2025·江苏连云港·三模)如图是某景区的观光艇,该观光艇空艇质量为800kg,最大载重量480kg。小明乘坐观光艇满载游玩时,发动机的输出功率为4.2×104W,航速为36km/h。(g=10N/kg,q柴油=4.2×107J/kg)求:
(1)若观光艇空艇放在水平沙滩上,与沙滩的接触面积是5m2,则观光艇对沙滩的压强是多少?
(2)小明游玩时观光艇受到水的平均阻力是多大?
(3)若发动机的效率为40%,小明游玩30min需要消耗柴油的质量是多少?
【答案】(1)1.6×103Pa
(2)4200N
(3)4.5kg
【详解】(1)观光艇空艇放在水平沙滩上时,压力为F=G空=m空g=800kg×10N/kg=8000N
观光艇对沙滩的压强为
(2)根据
可知发动机牵引力为
由二力平衡可知,小明游玩时观光艇受到水的平均阻力为f=F牵=4200N
(3)游玩30min输出的有用功为W有=Pt=4.2×104W×30×60s=7.56×107J
需要完全燃烧柴油放出的热量为
需要消耗柴油的质量为
57.(2025·江苏扬州·三模)某型号单缸四冲程汽油机飞轮的转速是1500r/min,这种汽油机满负荷工作时的功率2100W(不计摩擦损失),转动300r所做的功是 J,如果满负荷工作时每分钟消耗15g汽油,这种汽油机的效率是 %(结果保留整数)(汽油的燃烧值为4.6×107J/kg)。涡轮发动机是一种利用旋转的机件从穿过它的流体中汲取动能的发动机形式,是内燃机的一种。常用作飞机与大型的船舶或车辆的发动机。涡轮增压发动机由涡轮增压器向发动机提供压缩空气类似于内燃机的 冲程。由于进入汽缸的空气量增多,所以允许喷入较多的燃油使发动机产生较大 并具有较高的燃烧效率。
【答案】 2.52×104 18 做功 功率
【详解】[1]汽油机飞轮的转速是1500r/min,转动300r所用的时间
由得,转动300r所做的功是W=Pt=2100W×12s=2.52×104J
[2]每分钟所做的功是W′=Pt′=2100W×60s=1.26×105J
15g汽油完全燃烧放出的热量Q=mq=15×10-3kg×4.6×107J/kg=6.9×105J
这种汽油机的效率
[3]涡轮增压发动机由涡轮增压器向发动机提供压缩空气,发动机发出的废气通过涡轮增压器将废气的内能转化为涡轮增压发动机转动的机械能,将空气压缩进入汽缸,所以能量转化过程与内燃机的做功冲程类似。
[4]由于进入汽缸的空气量增多,所以允许喷入较多的燃油,相同时间内燃料燃烧产生更多的热量,使发动机产生较大功率。
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58.(24-25九年级上·广东·期中)冬天烤火取暖是通过 的方式增加人体的内能,火柴头在火柴盒上轻轻划过就能擦燃,从能量转化的角度讲,是将机械能转化为内能,这是通过 的方式实现的。
【答案】 热传递 做功
【详解】[1]烤火取暖时热量从高温物体传向低温物体,是通过热传递的方式增减人体内能。
[2]火柴头在火柴盒上轻轻划过,火柴盒会对火柴做功,火柴的内能增大,温度升高,当达到火柴头的燃点时就会擦燃,因此,火柴燃烧是将机械能转化为内能。
59.(24-25九年级上·江苏徐州·期中)如图所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部,放入一小团干燥的棉花,用力将活塞迅速下压,玻璃筒内的空气温度升高,空气的内能 (填“增加”或“减少”),其能量转化情况与汽油机的 冲程相同。筒内的棉花由于温度升高到着火点而燃烧,棉花的内能是通过 方式改变的。
【答案】 增加 压缩 热传递
【详解】[1][2]用力将活塞迅速向下压,活塞对筒内空气做功,活塞的机械能转化为筒内空气的内能,使筒内空气的内能增加;此过程与内燃机的压缩冲程的能量转化相同,都是将机械能转化为内能。
[3]用力将活塞迅速向下压,筒内空气的温度升高,内能增加;棉花吸收空气传递的热量,当温度达到棉花的燃点时,棉花就会燃烧,这是通过热传递的方式增加棉花的内能的。
60.(2025·江苏无锡·二模)如图试管中的水加热一段时间后,管口橡皮塞被冲出,水蒸气推动活塞的能量转化与汽油机的 冲程的能量转化过程相同,在此冲程中燃气的内能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。某单缸四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min,则1min内该汽油机对外做功 次。
【答案】 做功 减小 1500
【详解】[1][2]管口橡皮塞被冲出,水蒸气会对橡皮塞做功,将水蒸气的内能转化为橡皮塞的机械能;此过程与汽油机的做功冲程类似,在做功冲程中燃气的内能转化为活塞的机械能,燃气的内能减小。
[3]某单缸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,因四冲程内燃机一个工作循环完成4个冲程,飞轮和曲轴转2圈,对外做功1次,所以,1min内该汽油机完成1500个工作循环,对外做功1500次。
61.(23-24九年级上·四川广安·期末)如图所示是汽油机的一个冲程的示意图。下列关于热机的相关说法中,正确的是( )
A.该冲程是压缩冲程,是依靠飞轮等部件的惯性完成的
B.柴油机的吸气冲程中,吸入汽缸的物质为空气和柴油的混合物
C.为了提高汽油机的热机效率,可以使用热值更大的汽油
D.汽油机的做功冲程中,汽油的化学能转化为燃气的内能,再转化为活塞的机械能
【答案】D
【详解】A.由图可知,两个气门关闭,活塞下行,且火花塞产生电火花,为做功冲程,将燃料燃烧释放的内能转化为机械能,故A错误;
B.在吸气冲程中,汽油机吸入的是汽油和空气的混合物,而柴油机吸入的只有空气,故B错误;
C.热机效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比,与燃料的热值无关,故C错误;
D.汽油机的做功冲程中,汽油燃烧将汽油的化学能转化为燃气的内能,再通过做功转化为活塞的机械能,故D正确。
故选D。
62.(24-25九年级上·山东济宁·期中)两种不同的燃料,甲的质量为2kg,乙的质量为1kg,甲、乙燃料完全燃烧后放出的热量如图所示,则甲的热值 (选填“大于”“小于”或“等于”)乙的热值,甲燃料的热值是 J/kg。
【答案】 小于 1×107
【详解】[1][2]如图所示,2kg甲燃料完全燃烧后放出的热是2×107J,甲燃料的热值是
1kg乙燃料完全燃烧后放出的热是3×107J,乙燃料的热值是
则甲的热值小于乙的热值。
63.(24-25九年级上·山西晋中·阶段练习)如图所示的事例中,改变物体内能的方式与其它三项不同的是( )
A.试管口的塞子被冲出 B.弯折铁丝变热
C.从滑梯滑下时臀部发热 D.透镜聚光纸片被点燃
【答案】D
【详解】A.试管口的塞子被冲出,气体对塞子做功,气体的内能减小,是通过做功改变物体内能;
B.弯折铁丝变热,铁丝克服摩擦力做功,内能增大,是通过做功改变物体内能;
C.从滑梯滑下时臀部发热 ,臀部克服摩擦力做功,内能增大,是通过做功改变物体内能;
D.透镜聚光纸片被点燃,纸片吸收热量,内能增大,温度升高,是通过热传递改变内能的,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
64.(2025·江苏连云港·二模)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.0℃的冰块内能为0
B.物体放出热量,温度一定降低
C.物体的温度降低,它的内能一定减少
D.物体的内能增加,一定是从外界吸收了热量
【答案】C
【详解】A.一切物体都有内能,0℃冰块的分子仍在运动,内能不为0,故A错误;
B.物体放出热量时,内能降低,温度可能不变,如晶体凝固时,放出热量,温度不变,故B错误;
C.物体的温度降低,分子热运动减弱,分子动能减少,因此内能一定减少,故C正确;
D.改变内能的方式有做功和热传递,物体的内能增加,不一定是吸收热量,也可能是外界对物体做了功,故D错误。
故选C。
65.(24-25九年级上·江苏无锡·期末)如图所示,用充气的气球模拟“喷气火箭”,把封口的夹子松开,球内气体向左喷出,气球向右运动。此过程中( )
A.气球的弹性势能增大 B.气球喷出的气体内能减小
C.气球内部温度升高 D.此过程的能量转化与汽油机压缩冲程的相同
【答案】B
【详解】A.把封口的夹子松开,球内气体向外喷出,气球弹性形变变小,气球的弹性势能变小,故A不符合题意;
BC.喷出的气体对外做功,内能会减小,温度会降低,故B符合题意,C不符合题意;
D.喷出的气体对外做功,内能减小,将内能转化为机械能,与汽油机做功冲程的能量转化形同,故D不符合题意。
故选B。
66.(14-15九年级上·江苏南京·期末)汽油机在压缩冲程中,汽缸中空气的温度、内能和体积的变化情况是
A.温度升高,内能增加,体积减小
B.温度升高,内能增加,体积增大
C.温度降低,内能减少,体积减小
D.温度降低,内能减少,体积增大
【答案】A
【详解】汽油机在压缩冲程中,汽缸中空气的温度升高、内能增加和体积变小,故应选A.
67.(24-25九年级上·河南周口·期末)如图是单缸四冲程汽油机某一冲程工作示意图,该冲程是 冲程,这个过程中能量转化是 能转化为 能;若该汽油机1s对外做功15次,则1s汽油机的飞轮转了 圈。
【答案】 压缩 机械 内 30
【详解】[1][2][3]如图,进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,这是压缩冲程,压缩冲程中机械能转化为内能。
[4]四冲程汽油机的一个工作循环包括四个冲程,曲轴转两圈,对外做功一次。因此,1s对外做功15次,意味着1s内完成了15个工作循环,曲轴转了30圈即飞轮转了30圈。
68.(23-24九年级上·江苏无锡·期中)如图所示,为空气压缩引火仪。向下压缩时,其能量转化情况与四冲程汽油机的 冲程相同。若汽油机1s内对外做功15次,则曲轴的转速为 r/min,汽油机常用水作为冷却液进行降温,是利用了水的 大的特性。
【答案】 压缩 1800 比热容
【详解】[1]图甲中活塞压缩空气对空气做功,将机械能转化为内能,内能增加,温度升高,是通过做功的方法改变空气的内能,其能量转化情况与四冲程汽油机的压缩冲程相同。
[2]四冲程内燃机的曲轴转2圈,完成4个冲程,并对外做功1次,汽油机每秒内对外做功15次,曲轴转30圈,则每分钟对外做功900次,曲轴转1800圈,因此曲轴的转速为1800r/min。
[3]汽油机工作时会产生大量热,一般用水做冷却剂,由知,是因为水的比热容比较大,与其它液体相比,在质量和升高温度相同时,水可以吸收更多的热量,降低发动机的温度。
69.(2024·河北沧州·二模)用活塞式打气筒为自行车轮胎打气的过程中会发现气筒的上部筒壁只是略有发热,而气筒下部的筒壁,特别是筒壁底部附近的温度较高,甚至烫手。导致筒壁发热有两种解释:①打气时活塞压缩气体做功,使气体的内能增加,升温的气体通过 使筒壁温度升高;②打气时活塞与筒壁之间不断地摩擦,使筒壁的内能增加、温度升高。根据上述筒壁发热现象的描述,解释 (选填“①”或“②”)比较合理。
【答案】 热传递 ①
【详解】[1]用打气筒给车胎充气时,人用力向下压活塞,活塞对筒内空气做功,使空气的内能增加,温度升高。热传递过程中,热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体,空气的温度升高,与筒壁之间存在温度差,升温的气体通过热传递使筒壁温度升高。
[2]打气筒的上部筒壁主要是靠摩擦生热,下部筒壁特别是底部附近筒壁发热既有摩擦生热,又有压缩体积做功使气体的内能增加、温度升高,再通过热传递使筒壁温度升高。由于打气筒的上部筒壁只是略有发热,而打气筒的下部筒壁,特别是底部附近筒壁的温度较高,甚至烫手,所以筒壁发热的解释①比较合理。
70.(24-25八年级上·广东惠州·期中)阅读短文,回答下列问题:
汽油机
汽油发动机是汽车的动力源,如图甲为四缸发动机,其工作原理:内燃机通过连杆把四个相同汽缸的活塞连在一根曲轴上,并使各汽缸的做功过程错开,飞轮转动的每半周里。都有一个汽缸在做功,其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。
(1)下列关于汽油机的说法中,正确的是( );
A.汽油机在吸气冲程中吸入汽缸的是空气和汽油的混合物
B.汽油在发动机能燃烧越充分,其热值越大
C.汽油机的效率越高,所消耗的汽油热值越大
D.使汽油燃烧更充分,可以提高汽油机的效率
(2)某汽缸在某时刻的状态如图乙所示,此时为 冲程,是通过 方式改变燃料的内能;
(3)科学家发明了一款单缸六冲程内燃机,它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同。在第四冲程结束后,立即向汽缸内喷水,水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气。推动活塞再次做功后,水蒸气温度 (选填“升高”“降低”或“不变”),这款内燃机的第六冲程可看作四冲程内燃机的 冲程。
【答案】(1)AD
(2) 压缩 做功
(3) 降低 排气
【详解】(1)A.汽油机有火花塞,没有喷油嘴,在吸气冲程中吸入汽缸的是空气和汽油的混合物,故A正确;
B.燃料的热值只与燃料的种类有关,与是否完全燃烧无关,故B错误;
CD.汽油机的效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的总热量的比,与汽油热值无关,但使汽油燃烧更充分,同等情况下放出热量越多,损失的热量更少,可以提高汽油机的效率,故C错误,D正确。
故选AD。
(2)[1][2]图中两气门关闭,活塞向上运动,压缩气体,将机械能转化为内能,以提高气体的温度,故此冲程为压缩冲程。
(3)[1][2]六冲程的发动机中,第五个冲程气缸内高温高压的水蒸气推动活塞再次做功,相当于做功冲程,该冲程结束后气缸内温度进一步降低,随后活塞向上运动,将废气排出,故第六个冲程相当于排气冲程。
71.(23-24九年级上·重庆·阶段练习)如图甲是功率为120kW的四缸四冲程发动机,则发动机每秒钟做功 J。内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上,并使各汽缸的做功过程错开,在飞轮转动的每半周里,都有一个汽缸在做功,其它三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。其排量为2.0L(排量等于四个汽缸容积的总和,如图乙汽缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积,又称单缸排量),转速为3000r/min,在做功冲程里,燃气对活塞所做的功可表示为W=pV,式中p表示燃气对活塞的压强,则p= Pa。
【答案】 1.2×105 2.4×106
【详解】[1]发动机每秒钟做功
[2]发动机在1s内做功,发动机有四个缸同时工作,则每个缸1s内做功
发动机飞轮的转速为
3000r/min=50r/s
四冲程内燃机每个工作循环曲轴转两周、做功一次,所以发动机1s内做功25次,每个做功冲程做功
根据题意可知,W=pV,四缸总排量为2.0L,则单缸排量
则燃气对活塞的压强
72.(23-24九年级上·江苏南通·期中)阅读短文,回答下列问题:
汽油机
汽油发动机是汽车的动力源,如图甲为四缸发动机,其工作原理:内燃机通过连杆把四个相同汽缸的活塞连在一根曲轴上,并使各汽缸的做功过程错开,飞轮转动的每半周里,都有一个汽缸在做功,其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。
(1)下列关于汽油机的说法中,正确的是
A.汽油机在吸气冲程中吸入汽缸的是空气
B.汽油在发动机能燃烧越充分,其热值越大
C.汽油机的效率越高,所消耗的汽油热值越大
D.使汽油燃烧更充分,可以提高汽油机的效率
(2)某汽缸在某时刻的状态如图乙所示,此时为 冲程,是通过 方式改变燃料的内能;
(3)某台四缸发动机,其输出功率随转速变化如图丙所示,转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数,当发动机的转速为4500r/min时,该发动机在1s内做功为 J;在每个做功冲程里,发动机做功为 J(保留一位小数);
(4)科学家发明了一款单缸六冲程内燃机,它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同。在第四冲程结束后,立即向汽缸内喷水,水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气,推动活塞再次做功后,水蒸气温度 (选填“升高”“降低”或“不变”),这款内燃机的第六冲程可看作四冲程内燃机的 冲程;
(5)全球汽车保有量迅速增长,截至2023年,全球在用的汽车数量已突破15亿辆。汽车的燃料为汽油,每辆汽车每年耗油2100kg,汽车发动机的效率平均值取30%。如果把发动机的效率提高到35%,则每辆车每年节约 kg汽油。
【答案】 D 压缩 做功 8.5╳104J 566.7J 降低 排气 300
【详解】(1)[1] A.汽油机在吸气冲程中吸入汽缸的是空气和汽油的混合物,故A错误;
B.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、放出热量的多少和是否充分燃烧无关,故B错误;
C.汽油机的效率越高是指燃料释放的内能转化为机械能的百分比越大,而与汽油的热值大小无关,故C错误;
D.燃料燃烧更充分,可以提高燃料的利用率,从而提高热机效率,故D正确。
故选D。
(2)[2]由图乙可知,两气门关闭,活塞向上运动,由此可知此冲程是压缩冲程。
[3]在压缩冲程中,活塞对气体做功,将机械能转化为内能来改变燃料的内能。
(3)[4]由图丙可知,由于发动机的功率与转速是一次函数关系,由数学知识可求得
当发动机的转速为4500r/min时,可求得发动机的功率是
[5]由功率的含义可知,发动机1s内做功8.5×104J;由于发动机的转速是4500r/min,1s发动机转动75周,由于发动机是四缸发动机,每转动半周做功1次,所以发动机1s内做功150次,每个做功冲程时发动机做功
(4)[6]在第四冲程结束后,立即向汽缸内喷水,水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气,推动活塞再次做功,水蒸气温度降低;这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能,提高了热机的效率。
[7]一个工作循环最后一个冲程是排气冲程,所以为进入下一个工作循环,这款内燃机的第六冲程是排气冲程。
(5)[8]这些燃料完全燃烧放出的热量
Q放=mq= 2.1×103kg×4.6×107J/kg=9.66×1010J
内燃机效率提高前后,有用功不变,则
Q放η1= Q放′η2
提高效率后,做同样的有用功,汽油完全燃烧放出的热量
消耗汽油的质量
节约汽油的质量
∆ m=m-m'=2100kg-1800kg=300kg
73.(20-21九年级上·山西朔州·期末)甲、乙两种燃料,甲的质量是乙质量的2倍,甲、乙完全燃烧后放出热量之比3:2,则甲乙两种燃料热值之比为( )
A.3:4 B.4:3 C.2:3 D.3:2
【答案】A
【详解】由题意可知,m甲=2m乙,Q甲=1.5Q乙,根据Q放=mq可知
故选A。
74.(20-21九年级上·江苏泰州·期中)小明学习燃料的热值之后,自己设计一个实验来探究酒精和碎纸片的热值大小,实验装置如图所示。
(1)为保证实验结论的可靠,在实验中应控制 相等、两烧杯中水的初温、质量相等,以及两个烧杯都应保持相同。
(2)将两个燃烧皿中燃料点燃,分别给烧杯加热, (选填“加热相同时间后”或“等到燃料燃尽后”),记录下水的温度,通过比较 来反映燃料燃烧时所放出热量的大小,从而进一步比较出酒精和碎纸片热值的大小。实验数据记录如下表:
燃料
加热前的水温t0/℃
加热后的水温t/℃
酒精
15
35
碎纸片
15
25
可知:酒精的热值q酒精 (选填“大于”或“小于”)碎纸片的热值q纸片。
(3)小明进一步开展实验,测出所燃烧酒精的质量m酒精、烧杯中水的质量m水,查得水的比热容c水,将数据代入公式m酒精q酒精=c水m水(t﹣t0)计算得到的酒精的热值q酒精,所得测量值与实际值相比会 (选填“偏大”或“偏小”),你认为出现这样情况可能的原因是: (写一点即可)
【答案】 燃料的质量 等到燃料燃尽后 水升高的温度 大于 偏小 见解析
【详解】(1)[1]为了保证实验的可靠性,需要控制水的质量、酒精和碎纸质量相同,并且两个烧杯都应相同。
(2)[2][3][4]将燃料点燃,分别给烧杯加热,等到燃料燃尽后, 记录下水的温度,通过比较水升高的温度反映燃料燃烧时所放出热量的大小,酒精燃烧放出的热量可以将水的温度升高20℃,碎纸片燃烧放出的热量可以将水的温度升高10℃,可见酒精的热值是碎纸片的2倍,即酒精的热值q酒精大于碎纸片的热值q纸片。
(3)[5][6]由于燃烧放出的热会散失到空气中,又或被烧杯等实验装置吸了热,使Q放大于Q吸,依此计算出酒精和碎纸片的热值比实际要偏小些;还有就是燃料不能完全燃烧放热。
75.(24-25九年级上·辽宁沈阳·期中)如图所示为便携卡式炉,它采用丁烷作为燃料。若在水壶中装入2kg初温为25℃的水,用卡式炉加热至100℃,卡式炉的加热效率为52.5%。【水的比热容为,丁烷的热值为】。求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)用卡式炉将这些水加热至100℃,需要消耗多少千克的丁烷?
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)水吸收的热量是
(2)丁烷放出的热量为
用卡式炉将这些水加热至100℃,需要消耗的丁烷质量为
76.(22-23九年级上·四川攀枝花·期中)乙醇汽油是汽油和乙醇的混合液体,从体积来看,其中90%是汽油,这种混合液体的热值为 J/L。(汽油的热值为3.6×107J/L,乙醇的热值为2.4×107J/L)
【答案】3.48×107
【详解】设汽油和乙醇的混合液体的体积为10L,则
9L汽油完全燃烧放出的热量
1L乙醇完全燃烧放出的热量
则10L乙醇汽油完全燃烧放出的热量
乙醇汽油的热值
77.(24-25九年级上·湖北孝感·期中).某物理兴趣小组的同学用煤炉给水加热,同时他们绘制了如图所示的水加热过程中温度随时间变化的图像,若在6min 内完全燃烧了0.2kg的煤,水的比热容为 c水=4.2×103J/(kg⋅°C),煤的热值约为 3.45×107J/kg。求:
(1)0.2kg煤完全燃烧产生的热量;
(2)煤炉烧水的热效率为42%,水吸收的热量;
(3)6min 内水升高的温度,烧水的质量。
【答案】(1)6.9×106J
(2)2.898×106J
(3)11.5kg
【详解】(1)0.2kg煤完全燃烧产生的热量为
(2)煤炉烧水的热效率为42%,水吸收的热量为
(3)据图可知,水的初温是20℃,6min时水的温度是80℃,则水升高的温度为
烧水的质量为
78.(2024·江苏常州·中考真题)中国工程师利用焦炉气中的氢气与工业尾气中的二氧化碳,合成液态燃料,作为第19届亚洲运动会主火炬的燃料.工程师在科普馆用如图所示的装置为同学们演示模拟实验,测量该燃料的热值.
①在空酒精灯内加入适量该液态燃料,得到“燃料灯”;
②在空烧杯内加入1kg水,测得水的初温为31℃,点燃“燃料灯”开始加热;
③当水恰好沸腾时,立即熄灭“燃料灯”,测得“燃料灯”消耗燃料30g。
已知实验时气压为1标准大气压,,用该装置加热水的效率为42%.求:
(1)此过程中,烧杯内水吸收的热量;
(2)该液态燃料的热值。
【答案】(1)2.898×105J(2)2.3×107J/kg
【详解】解:(1)烧杯内水吸收的热量为
(2)该液态燃料完全燃烧放出的热量为
该液态燃料的热值为
答:(1)此过程中,烧杯内水吸收的热量为2.898×105J;
(2)该液态燃料的热值为2.3×107J/kg。
79.(2024·山西·中考真题)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。
【答案】(1)90km/h;(2)9×108J;(3)40%
【详解】解:(1)汽车的平均速度
(2)全程消耗汽油的体积为
V=25L=0.025m3
汽油的质量为
m=ρV=0.8×103kg/m3×0.025m3=20kg
汽油完全燃烧放出的热量
Q=mq=20kg×4.5×107J/kg=9×108J
(3)汽车全程所做的有用功为
W=Pt=25×103W×4×3600s=3.6×108J
则汽车发动机的效率
答:(1)汽车的平均速度为90km/h;
(2)汽汽油完全燃烧放出的热量为9×108J;
(3)汽车发动机的效率为40%。
80.(2021·江苏扬州·二模)小明家新买了一辆以汽油为燃料的小汽车。细心的小明发现行驶的速度不同时,耗油量不同。当小汽车以90km/h的速度匀速行驶时最省油,此时发动机的功率为25kW,发动机的效率为30%。若小汽车以最省油的速度行驶270km,求在此过程中:
(1) 汽车受到的阻力。
(2) 汽车牵引力做的功。
(3) 消耗汽油的质量(汽油的热值q汽=4.5×107J/kg)。
【答案】(1)1000N;(2)2.7×108J;(3)20kg
【详解】解:(1)汽车匀速行驶,汽车受到的阻力与牵引力平衡,二者大小相等,阻力为
(2)汽车通过270km需要时间为
牵引力做的功为
(3)汽油完全燃烧放出的热量为
消耗的汽油质量为
答:(1)汽车受到的阻力为1000N;
(2)汽车牵引力做的功为;
(3)需消耗汽油20kg。
81.(2024·山东潍坊·中考真题)如图所示,用汽缸、固定隔板和活塞密闭甲、乙两部分气体,汽缸和活塞均不导热,隔板导热良好。迅速将活塞向左推至图中虚线位置并固定,静置一段时间。下列说法正确的是( )
A.与推动活塞前相比,甲、乙内能均变大
B.与推动活塞前相比,甲内能不变、乙内能变大
C.乙内能改变的方式只有做功
D.乙内能改变的方式既有做功又有热传递
【答案】AD
【详解】AB.迅速将活塞向左推至图中虚线位置时,施加外力通过做功的方式增加了乙部分气体的内能,乙部分气体的温度会升高;由于隔板导热良好,因此热量会由乙内通过隔板传递到甲内,最终甲乙两部分气体的温度相等。由此可知乙部分气体的温度升高,气体的质量不变,因此乙部分气体的内能变大;甲部分气体的质量不变,温度升高,因此甲部分气体的内能也变大。故A正确,B错误;
CD.推动活塞时通过做功的方式增加了乙气体的内能,活塞推到虚线处后,热量由乙通过隔板传递到甲时,是通过热传递的方式改变内能的,故C错误,D正确。
故选AD。
82.(22-23九年级上·四川成都·期中)甲、乙两个四冲程柴油机使用时做功和消耗柴油对比如下,下列说法正确的是( )
柴油机
完成工作量
时间
消耗柴油
甲
相同
3h
5kg
乙
2h
6kg
A.柴油机依次按照吸气、做功、压缩、排气四个冲程循环工作
B.甲柴油机所用的燃料的热值一定比乙柴油机的高
C.甲柴油机的输出功率较小,热机效率较高
D.乙柴油机的输出功率较大,热机效率较高
【答案】C
【详解】A.柴油机四个冲程的顺序分别为吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,故A错误;
B.甲乙都是柴油机,所用燃料均是柴油,其热值相同,故B错误;
CD.甲乙机械完成相同工作量,则甲乙做的有用功相同,由表格可知,甲所用时间比乙长,由可知,甲的输出功率比乙小;由表格可知甲消耗的柴油少,由可知,甲机械燃烧放出的热量少,有用功相同,甲消耗的柴油少,由可知,甲机械的效率比乙高,故C正确,D错误。
故选C。
83.(24-25九年级上·湖南长沙·阶段练习)使用清洁能源天然气有助于国家提出的2060年前实现碳中和的目标。小明用他家的天然气灶将质量为2kg,初温为15℃的水加热到95℃,水吸收的热量是 J;若此过程的热效率为40%,则此过程消耗天然气 m3。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),天然气热值为4.2×107J/m3]
【答案】 6.72×105 0.04
【详解】[1]水吸收的热量为
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(95℃-15℃)=6.72×105J
[2]由可得,天然气完全燃烧放出的热量为
由可得,需要燃烧的天然气的体积为
84.(24-25九年级上·江苏南京·阶段练习)汽油发动机工作时,汽油必须和吸进的空气成适当的比例,才能形成可以有效燃烧的混合气,这就是空燃比(可燃混合气中空气质量与燃油质量之比),某总排量为2.0L的发动机的空燃比为22∶1,混合燃气的密度为1.5kg/m3,则发动机做一次功,燃料燃烧产生的热量为 J,当发动机曲轴每分钟转速为3000转时,此时汽车输出的机械功率为90kW,则该发动机每秒钟做功 次,此时该发动机的效率是 %(汽油的热值为4.6107J/kg)。若该汽油机的效率为20%,年平均消耗汽油420kg,如果将效率提高了1%,则一年可以节约 kg的汽油。
【答案】 6000 25 60 20
【详解】[1]混合燃气的质量为
则燃油质量为
则发动机做一次功,燃料燃烧产生的热量为
[2]汽油机的转速为3000r/min,说明1s内汽油机曲轴的转动次数等于50次,一个工作循环中,曲轴转动两周,对外做功一次,1s内曲轴转动50次,对外做功25次。
[3]1s内高温高压的燃气推动活塞做功25次,1s内汽油燃烧释放的热量为
发动机1s对外做功为
则该发动机的效率为
[4]设提高效率后,年平均消耗汽油质量为,根据所做有用功不变,则有
解得,所以每年节约的汽油质量为
85.(24-25九年级上·江苏南通·阶段练习)汽油发动机工作时,汽油必须和吸进的空气成适当的比例,才能形成可以有效燃烧的混合气,这就是空燃比(可燃混合气中空气质量与燃油质量之比)。空燃比是发动机运转时的一个重要参数,它对尾气排放、发动机的动力性和经济型都很大影响。根据发动机的类型等因素,每种发动机的空燃比一般不同。某气缸总排量为的4缸发动机所需的空燃比为14:1,混合燃气的密度为,当发动机曲轴每分钟转速为2600转时。输出功率为。此时该发动机的效率是多少?(汽油的热值为)
【答案】36%
【详解】已知飞轮每转2转对外做功1次,则当发动机曲轴每分钟转速为2600转时,对外做功的次数为
每分钟燃烧的汽油的总质量为
汽油完全燃烧放出的热量为
汽车每分钟做的有用功
汽车发动机的效率
86.(24-25九年级上·辽宁盘锦·阶段练习)为探究不同燃料燃烧放热能力的差异,小明设计了如图甲、乙所示的两组对比实验,实验装置完全相同。烧杯内水的初温、质量也都相同,实验中忽略热量的散失,且两种燃料燃烧时均匀放热。
(1)实验中应控制两种燃料 (选填“燃烧的时间”或“质量”)相同。燃料完全燃烧放出热量的多少是通过 (选填“加热的时间”或“水升高的温度”)来反映的;
(2)燃烧相同质量的燃料,记录燃烧时间和对应的水温;燃烧完后,画出水的温度随时间变化的关系图像如图丙所示。由图丙可知,燃料1燃烧5min放出的热量 (选填“大于”“小于”或“等于”)燃料2燃烧15min放出的热量;热值较大的燃料是燃料 (选填“1”或“2”);假设这一过程燃料都完全燃烧,则燃料1与燃料2的热值之比为 。
【答案】(1) 质量 水升高的温度
(2) 大于 1 3∶2
【详解】(1)[1][1]应控制两种燃料的质量相同,这样它们才能放出可比较的热量。这是因为燃料的热值是单位质量燃料完全燃烧所放出的热量,所以只有在质量相同的情况下,才能比较不同燃料的热值。
[2]燃料释放的热量越多,被加热的水吸收的热量越多,水升高的温度越高,实验中燃料完全燃烧放出热量的多少是通过升高的温度来反映的。
(2)[1]读图丙知道,燃料燃烧完时,燃料1燃烧了5min,燃料2燃烧了15min,则可知甲图中水升温更多,说明燃料1放出的热量大于燃料2放出的热量。
[2]由于燃料1在较短时间内放出了更多的热量,所以燃料1的热值较大。
[3]实验中忽略热量的散失,且两杯水的质量、比热容均相同,则由知道,二者放出的热量之比为
燃料的质量相同,由知道,燃料1与燃料2的热值之比为
87.(2025·山东泰安·二模)如图所示用同一个实验装置分别加热的甲、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线,乙从加热至沸腾刚好消耗了酒精。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等。已知,,下列说法中( )
①
②乙的吸热能力大于甲的吸热能力
③乙吸收的热量为
④该酒精灯的加热效率为17.5%
A.只有①③正确 B.只有②③正确
C.只有③④正确 D.只有①④正确
【答案】C
【详解】由图2知,温度由20摄氏度升高至100摄氏度,甲所需时间为8min,乙所需时间为4min,实验中用相同的实验装置加热,则在相同的时间内酒精灯放出的热量相同,相同的时间内,两种液体吸收的热量相等,升高相同的温度80摄氏度时,甲吸收的热量比乙大,则甲的吸热能力比乙的强,甲的比热容比乙大,所以甲是水。此加热过程,甲和乙吸收热量的关系
解得,
①②错误;0~8min,乙吸收的热量与甲吸收的热量相等,为
③正确;乙从20摄氏度加热至沸腾用时10min,吸收的热量
消耗酒精放出的热量
该酒精灯的加热效率
④正确。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
88.(2025·安徽合肥·二模)如图所示,用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的两种液体进行加热,两图装置均相同。燃料的质量用m表示,燃料充分燃尽时液体升高的温度用表示(液体未沸腾)( )
A.若甲乙燃料种类相同,两个烧杯中液体的种类不相同,两个装置用来探究燃料的热值大小
B.若甲乙燃料种类相同,两个烧杯中液体的种类不相同,的值越大,液体的吸热能力越强
C.若甲乙两种燃料种类不同,两个烧杯中液体种类相同,的值越大,燃料的热值越大
D.若甲乙两种燃料种类不同,两个烧杯中液体种类相同的值越大,燃料的热值越大
【答案】D
【详解】A.探究燃料的热值大小时,由控制变量法可知,应控制燃料的种类不同,两个烧杯中液体的种类相同,故A不符合题意;
B.若甲乙燃料种类相同,燃料的质量用m表示,燃料充分燃尽时,两个烧杯中液体吸收热量相同,燃料放出热量
两个烧杯中液体的种类不相同,质量相同,燃料充分燃尽时液体升高的温度用表示,则液体的比热容
当的值越大,液体的吸热能力越弱,故B不符合题意;
CD.若两个烧杯中液体种类相同,质量相同,燃料充分燃尽时液体升高的温度用表示,则液体吸收热量
若甲乙两种燃料种类不同,则燃料的热值
当的值越大,燃料的热值越小;的值越大,燃料的热值越大,故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
89.(24-25九年级上·山东滨州·期中)两个相同的容器分别装满了质量相等的两种液体,小岭同学用同一热源分别加热,液体温度与加热时间关系如图所示,正确的是( )
A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B.如果升高相同的温度,两液体吸收热量相同
C.加热相同的时间,甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量
D.加热时间相同,甲液体升高的温度大于乙液体升高的温度
【答案】D
【详解】AB.读图像可知,要使二者升高相同的温度,对乙要更长时间,即乙吸收的热量多,根据比热容概念可知,乙的比热容大。故AB错误;
C.有同一热源对物体加热,在相同的时间内,物体吸收的热量是相同的。故C错误;
D.读图可知,二者原来温度相同,加热相同时间后,甲的温度更高,即甲升高的温度大。故D正确。
故选D。
90.(24-25九年级上·陕西西安·期中)某可回收火箭使用的燃料为液态甲烷,回收时,火箭通过发动机向下喷火控制推力,沿竖直方向先从A点减速运动到B点,再从B点匀速运动到C点,且。不计运动过程中的空气阻力,忽略火箭质量的变化,下列说法正确的是( )
A.火箭使用液态甲烷为燃料的原因之一是甲烷含有的热量多
B.AC段火箭的重力势能转化为动能
C.AB段重力做功的功率大于BC段
D.BC段火箭的机械能不变
【答案】C
【详解】A.热量是过程量,不能说物体含有热量多或少,火箭使用液态甲烷为燃料的原因之一是甲烷的热热值大,燃烧相同质量的甲烷和其它液体相比,甲烷产生的热量更多,故A错误;
B. AC段火箭的高度降低,重力势能减小,速度减小,动能减小,重力势能没有转化成动能,而是转化内能,故B错误;
C.从A点减速运动到B点,再从B点匀速运动到C点,且,因此火箭在AB段运动的时间小于在BC段运动的时间,由可知,AB、BC两端重力做的功相同,由可知,AB段重力做功的功率大于BC段,故C正确;
D.BC段火箭的速度不变,质量不变,动能不变,火箭的高度降低,重力势能减少,机械能等于动能和重力势能之和,因此机械能变小,故D错误。
故选C。
91.(24-25八年级上·安徽合肥·期中)已知A、B两金属块比热容之比为,把他们都加热到100℃,然后分别投入到装有质量相同、初温都为30℃的C、D两杯水中,测量结果:金属块A使C杯的水温升高了20℃,金属块B使D杯的水温升高了30℃。整个过程中不考虑热量损失。则与的比值为( )
A.15∶16 B.1∶1 C.16∶15 D.4∶3
【答案】C
【详解】整个过程中不考虑热量损失,则金属放出的热量全部被水吸收,则金属块A放出的热量为
同理,金属B放出的热量为
则放出的热量之比为
经整理可知,与的比值为
故C符合题意;ABD不符合题意。
故选C。
92.(24-25九年级上·江苏泰州·期中)如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量相同,烧杯内的液体质量和初温也相同;
(1)比较不同燃料的热值,可以选择 两个装置;燃料燃尽后通过记录 (加热时间/液体升高的温度)来比较两种燃料热值大小;
(2)比较液体a和液体b的吸热能力
①在设计实验方案时,以下需要控制的变量,你认为其中多余的是 ;
A.采用的加热方式 B.燃料的质量
C.液体a和液体b的质量 D.盛放液体a和液体b的容器
②实验时,记录数据如下表:
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
6
液体a的温度
25
26
27
28
29
30
31
液体b的温度
25
27
29
31
33
35
37
人们通常用两种方法来比较液体a和液体b的吸热能力。方法A:加热相同的时间,比较升高的温度;方法B:升高相同的温度,比较加热的时间。物理学用比热容描述物质的吸热能力,这种方法与方法 (A/B)是相同的。若液体a的比热容为,由表格数据可知,液体b的比热容是 J/(kg·℃);
③如果用“单位质量的某种物质吸收(或放出)1J的热量所升高(或降低)的温度”来比较物质的这种物理属性,用符号K来表示,则液体a的K值 (大于/小于/等于)液体b的K值。
【答案】(1) 甲、丙 液体升高的温度
(2) B B 小于
【详解】(1)[1]比较不同燃料的热值,需要燃料不同,加热的液体相同,可以选择甲、丙两次实验。
[2]比较不同燃料的热值,燃料的质量相同,完全燃烧放出的热量不同,液体吸收热量不同,升高的温度不同,故可以根据液体升高的温度来比较两种燃料热值大小。
(2)[1]比较液体a和液体b的吸热能力,需要采用控制变量法;
A.需要控制加热方式相同,保证相同的时间内放出的热量相同,液体a、b在相同的时间内吸收的热量相同,故A不符合题意;
B.不需要控制燃料的质量相同,在本实验中,通过升高相同的温度,比较加热时间,或者加热相同的时间,比较升高的温度来比较吸收热量的能力,只要保证实验中,燃料充足,能够燃烧即可,故B符合题意;
C.需要液体a和液体b的质量相同,因为影响吸收热量的多少,故C不符合题意;
D.需要控制相同的容器,因为导热性能不同,导致吸收的热量不同,故D不符合题意。
故选B。
[2]物理学用比热容描述物质的吸热能力,是吸收的热量与升高的温度和质量的乘积之比,即每1kg的物体,升高1℃所吸收的热量,故是采用升高相同的温度,比较加热时间,故与方法B相同。
[3]液体a和液体b 的质量相同,都加热5min,液体a所吸收的热量和b吸收的热量相同故
带入数据可知
经整理可知,液体b的比热容为
[4]用“单位质量的某种物质吸收(或放出)1J的热量所升高(或降低)的温度△t”来比较物质的这种物理属性,即质量相同,吸收相同的热量,比较升高的温度,都加热5min,吸收相同的热量,液体a升高了5℃,液体b升高了10℃,故液体a的K值小于液体b的K值。
93.(24-25九年级上·江苏南通·阶段练习)小明和小华学习了燃料的热值后,他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油热值的大小关系。他们组装了如图所示的装置进行实验,记录结果见下表:
燃料
加热前的水温/℃
★/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
(1)请完善表格,★部分应填写 ;
(2)为了保证实验结论的可靠性,小明和小华选择了两套完全相同的装置,并且使两种油的质量 ,两杯水的质量 。但对于两杯水的初温他们的看法却不同.请将下列他们的想法补充完整。
①小华认为实验中是通过 来表示煤油和菜籽油放出热量的多少.所以,实验中两杯水的初温可以不同。
②小明认为探究过程中只有燃料的种类不同,其他因素都必须控制相同。如果两杯水的初温不同,那么水的蒸发快慢以及水与周围环境的温差都不相同,于是甲、乙的热效率就不相同,就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多,而水吸收的热量少、水温变化不明显的情况。所以,实验时必须控制水的初温相同。
③你认为 (选填“小明”或“小华” )的想法更合理;
(3)根据他们的实验记录,你认为煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大是 ;
(4)小明和小华在实验前用天平分别测出了烧杯中水的质量以及燃油的质量,并由记录的数据计算出了水吸收的热量。小明他想通过这些数据计算出煤油和菜籽油的热值。你认为他的计算结果是 的(选填“可靠”或“不可靠”),理由是 。
【答案】(1)加热后的水温
(2) 相等 相等 水温升高的多少 小明
(3)煤油
(4) 不可靠 燃料不可能完全燃烧,且热量散失不可避免
【详解】(1)表格中的数据展示了不同燃料在相同初始温度下加热后的温度变化。故★部分应填写加热后的水温。
(2)[1][2]根据Q放=mq,燃料燃烧放出热量的多少与物体的质量和热值有关,所以要探究热值的大小,需使菜籽油和煤油的质量相等。水吸收热量后温度的变化,与吸热的多少及质量有关,所以还要控制两杯水的质量相等。
[3]质量相同的水,温度变化越大,说明吸收热量越多,所以实验中通过水温升高的多少来表示煤油和菜籽油放出热量的多少。
[4]由①②分析知,小明的分析更加合理。
(3)根据表格中数据,相同质量的两种燃料燃烧完后,煤油的水温升高
44℃-25℃=19℃菜籽油的水温升高
34℃-25℃=9℃
煤油的水温升高较大,说明煤油放出的热量较多,即煤油的热值较大。
(4)[1][2]热值是燃料的一种特性,它表示单位质量的某种燃料完全燃烧时所释放出的热量。在实验中,要准确测量燃料的热值,需要确保燃料能够完全燃烧,并且燃烧产生的热量能够完全被水吸收。在实验过程中,燃油不可能完全燃烧,且燃料燃烧放出的热量一部分直接散失掉、一部分被烧杯吸收,同时水也会向外散热,所以不能通过水温的变化得出燃料燃烧放出的热量,计算结果不可靠。
94.(24-25九年级上·江苏扬州·阶段练习)如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量和初温也相同;
(1)比较不同燃料的热值,可以选择 两个装置;然后通过观察 (选填“加热时间”或“物质升高的温度”)来比较两种燃料热值大小;
(2)为了研究不同物质的吸热能力,利用 两个装置进行实验,不同物质吸收热量的多少是通过 (选填“加热时间”或“物质升高的温度”)来反映的。根据记录数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像,如图丁所示:
①由图可以看出, 液体的比热容较大;
②如果已知b液体的比热容是,则a液体的比热容是 ;
(3)我们知道固体熔化时虽然温度保持不变,但仍需吸热。通过查阅资料知道:人们把单位质量的某种物质,在熔点时从固态完全变为液态需要的热量,叫做该物质的熔解热,用字母λ表示。已知质量5kg冰由-10℃全部熔化成0℃的水所需的热量是,则冰的熔解热λ为 J/kg【其中冰的比热容=】。
【答案】(1) 甲、乙 物质升高的温度
(2) 甲、丙 加热时间 b
(3)
【详解】(1)[1][2]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,应选择甲、乙两图进行实验,实验时通过观察物质升高的温度来比较两种燃料热值大小。
(2)[1][2]比较不同物质的吸热能力,应使用相同的热源,控制质量相同的不同液体相同时间内吸热相同,故物质吸收热量的多少是通过加热时间来反映的;根据控制变量法知,通过温度的变化来判断不同液体的吸热能力,应选择甲、丙两个装置进行实验。
①[3]由图丁所示图像可知,a和b升高相同的温度,如温度都升到80℃,a需要的是时间是10min,b需要的时间是20min。b需要更长的加热时间,这也就说明了b的吸热能力强一些,a的吸热能力弱,所以b液体的比热容较大。
②[4]根据Q吸=cmΔt可知,在质量和吸收热量一定时,温度的变化和比热容成反比。我们用相同的燃料1加热时间10min,a和b吸收的热量就是相同的,a的温度变化值
b的温度20min变化60℃,10min变化值为Δtb=30℃,据Q吸=cmΔt得,a液体吸收的热量:Qa吸=camΔta,b液体吸收的热量:Qb吸=cbmΔtb,由于a和b吸收的热量就是相同的,则camΔta = cbmΔtb,所以a的比热容
(3)根据Q=cmΔt可知,质量5kg冰由-10℃升温到0℃的冰,所需的热量是
冰全部熔化成0℃的水吸收热量为
冰的熔解热λ为
95.(2024·江苏苏州·一模)小明和小华一起进行了“不同物质吸热升温的现象”和“不同燃料燃烧放热能力”两项探究,他们设计的两组实验装置如下,若忽略热量的散失,且燃料燃烧时均匀放热。
(1)探究“不同燃料燃烧放热能力”应选用 (甲/乙)组器材;
(2)实验需要用到一些测量工具,除了图中已经呈现的和两个实验都要用到的测量工具外,甲组实验还需要的测量工具是 ;
(3)甲组实验是通过 来比较不同物质吸收热量的多少,乙组是通过 来比较不同燃料放出热量的多少?
(4)由丙图可知,燃料1与燃料2的热值之比为 。已知燃烧率是燃料燃烧放出热量的多少与燃烧时间的比值,则燃料1的燃烧率为燃料2的燃烧率的 倍。
【答案】 乙 秒表 加热时间 温度计示数变化 8:3 4
【详解】(1)[1]探究不同燃料燃烧放热能力,据控制变量法,除了燃料的种类不同,其它因素应保持相同,所以应选用图乙组器材进行实验。
(2)[2]甲组实验,需要记录经过一定时间,沙子及水的对应温度,所以还需要测量时间的秒表。
(3)[3]甲组实验中,用相同的热源给沙子和水加热,则在相同时间内,酒精灯放出的热量相同,沙子和水吸收的热量相同,不同时间,吸收的热量不等,所以是通过加热时间比较不同物质吸收热量的多少。
[4]乙组实验中,燃烧不同的燃料给相同质量的水加热,则水吸收热量相同,升温相同,吸收热量不同,升温不同,所以通过温度计示数变化来比较不同燃料放出热量的多少。
(4)[5]图丙中,燃料1在5min内将水的温度由20摄氏度提升到100摄氏度,10min燃料1全部完全燃烧,燃料2全部燃烧完毕,用时15min,将水由20摄氏度升温至80摄氏度。忽略热量散失,且燃料燃烧时均匀放热,则有
Q1=mq1=2c水m水∆t1,Q2=mq2=c水m水∆t2
所以两种燃料的热值之比
[6]燃料1的燃烧率与燃料2的燃烧率之比
所以燃料1的燃烧率为燃料2的燃烧率的4倍。
96.(23-24九年级上·江苏南通·期末)将初温相同的液体装入如图所示的五组实验装置中,烧杯(相同)、温度计、铁架台和燃烧皿外,另提供天平和秒表。
(1)要“比较水和油的比热容大小”,器材选择:选择 两组装置进行实验,通过比较 来比较水和油吸收热量的多少?
(2)要“比较酒精和煤油的热值大小”,应选择 两组装置进行实验.进行实验时,在两个装置的燃烧皿中注入 相同的酒精和煤油,实验中两烧杯内的液体均未沸腾,待燃料 后,比较 就可比较出两种燃料热值大小;
(3)用甲图中的装置“测量酒精的热值”,加热12min使水温升高了30°C,刚好消耗掉2g酒精,若不计热量损失,酒精的热值为 J/kg.[c水=4.2103J/(kg•°C)
【答案】 甲丁 加热时间 乙丙(丁戊) 质量 完全燃烧 液体升高的温度
【详解】(1)[1] 比较水和油的比热容大小,应选用相同的加热装置,且水和油的质量应相同,故可选择甲丁两组装置进行实验并得出结论。
[2] )在实验中,通过加热时间的长短,来比较水和油吸收热量的多少。
(2)[3][4][5][6] 比较酒精和煤油的热值大小,应选用相同质量的酒精和煤油,加热相同质 量的同种物质,应该选择乙丙(丁戊)两组装置进行实验;选择正确后,在两个装置的燃烧皿中注入相同质量的酒精和煤油,待燃料完全燃尽后,比较液体的升高温度,就可判断燃料热值的大小。
(3)[7] 用甲图中的装置“测量酒精的热值”,加热12min使水温升高了30°C,刚好消耗掉2g酒精。若不计热量损失,水的比热容为4.2×103J/(kg•°C),水吸热为
水吸收的热量等于酒精放出的热量,即∶Q吸= Q放;
酒精的热值为
97.(23-24九年级上·江苏南通·阶段练习)小虎和小慧学习了燃料的热值后,他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系,他们组装了如图所示的装置进行实验。
假设燃料燃烧时均匀放热,记录结果如表:
表一:煤油
水温/℃
20
100
100
加热时间/min
0
5(刚好沸腾)
10(刚好燃尽)
表二:菜籽油
水温/℃
20
40
60
80
加热时间/min
0
5
10
15(刚好燃尽)
(1)为了保证实验结论的可靠性,小虎和小慧选择了两套完全相同的装置,并控制 相等(选填“两种油的质量”、“两杯水的质量”、“两种油及水的质量”),但对于两杯水的初温他们的看法却不同。请补充完整他们的探究过程:
①小虎认为实验中是利用 来表示煤油和菜籽油放出热量的多少。所以,实验中两杯水的初温可以不同。
②小慧认为因为探究过程中他们采用了控制变量法,所以除了 不同外,其他因素都必须控制相同。如果两杯水的初温不同,那么水与外界的环境温差都不相同,于是两杯水散热就不相同,就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多,而水吸收的热量少,水温变化小的情况。所以,实验时应该控制水的初温相同。你认为 (选填“小虎”或“小慧”)的想法更合理。
(2)小慧认为等燃料完全燃烧完所等待的时间过长,可以在燃烧3min时就来读数比较,小虎认为不对,理由是 。
(3)实验中,若燃料完全燃烧且忽略热量散失,根据表格计算出煤油和与菜籽油的热值之比为 。
(4)加热功率是燃料燃烧放出热量的多少与燃烧时间的比值,在题(3)条件下煤油的加热功率为菜籽油的加热功率的 倍。
【答案】 两种油及水的质量 水升高的温度 燃料的种类 小慧 燃料燃烧的质量不一定相等 8︰3 4
【详解】(1)[1]实验时,燃料燃烧放出的热量无法直接测量,要通过被加热的液体的温度变化来反映,所以要加热相同质量的同种液体;燃料的热值等于燃料完全燃烧放出热量与质量的比,所以还要控制燃料的质量相同,比较燃料完全燃烧时放出的热量;所以,为了保证实验结论的可靠性,应控制两种油及水的质量相等。
①[2]实验中,燃料燃烧放出的热量被水吸收,用水升高的温度来表示煤油和菜籽油放出热量的多少,采用了转换法。
②[3]为了比较两种燃料的热值大小,除了燃料的种类外,其他因素都必须控制相同,这里要应用控制变量法。
[4]如果两杯水的初温不同,那么水与外界的环境温差都不相同,温差越大,散热越快,于是两杯水散热就不相同,就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多,而水吸收的热量少,水温变化小的情况,无法用水温的变化来反映燃料燃烧放出热量,所以,实验时应该控制水的初温相同。因此,我认为小慧的想法更合理。
(2)[5]燃烧3min时,燃料燃烧的质量不一定相等,无法只通过水温变化来比较两种燃料的热值。
(3)[6]水温升高到100℃,煤油放出的热量为
水温从20℃升高到100℃用时5min,水温达到100℃后直到煤油燃烧完又用时5min,所以煤油放出的总热量为
菜籽油燃烧放出的总热量为
煤油和与菜籽油的热值之比为
(4)[6]煤油的加热功率与菜籽油的加热功率之比为
所以,在题(3)条件下煤油的加热功率为菜籽油的加热功率的4倍。
98.(23-24九年级上·江苏南通·期中)实验室现有a、b、c三种液体,以及1、2、3三种燃料,需要完成如下两个实验:实验一是比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量,实验二是探究不同物质吸热升温的现象,如图所示,小明设计了甲、乙、丙三套装置。
(1)为完成实验一,应选用 两套装置,实验时通过比较液体的 来反映燃料燃烧放热多少;
(2)为了两个实验都能完成,须对图中器材进行调整,以下方案可行的是( );
A.将甲图中的液体换成c B.将乙图中的液体换成c
C.将甲图中的燃料换成3 D.将乙图中的燃料换成1
(3)小明使用未调整的甲、乙图示装置进行实验,收集数据并作出液体a、b的温度随加热时间的变化图线如图丁所示(两燃料充分燃烧均用时5分钟)。若燃料充分燃烧放出的热量全部被液体吸收,燃料1热值是燃料2的0.2倍,则液体a比热容是液体b的 倍;
(4)如果用“单位质量的某种物质吸收(或放出)1J的热量所升高(或降低)的温度∆t”来比较物质的这种物理属性,用符号K来表示。
①则K的表达式是K= ;
②液体a的K值 (选“>”、“=”或“<”)液体b的K值。
【答案】 甲和丙 升高的温度 D 0.4 >
【详解】(1)[1]实验一是探究质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量,据控制变量法,除了燃料的种类不同,其它因素都应相同,所以应选用甲、丙两套装置进行实验。
[2]燃料燃烧放出热量,液体吸收的热量不同,升高的温度也不同,所以实验时通过比较液体温度变化来反映燃料燃烧放热的多少。
(2)[3]由第(1)小题知,图甲和丙可完成实验一。实验二探究不同物质吸热升温现象,据控制变量法,除了液体种类不同,其它因素应相同,所以可将图乙的燃料换成1或3,或者将图丙中的燃料换成2,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
(3)[4]两燃料充分燃烧用时5min,放出的热量分别为
,
且
所以
由图丁知,5min内,a、b液体升温分别为
,
燃料燃烧放出的热量全部被液体吸收,a、b液体吸收的热量分别为
,
即
解得,。
(4)①[5]由题意知,K的表达式
②[6]由第(3)小题分析知,a液体的比热容比b的比热容小,则吸收相同热量时,相同质量的a升温比b快,所以液体a的K值比b的K值大。
99.(2025·江苏无锡·一模)混合动力汽车具有节能、低排放等优点。当混合动力汽车启动时,内燃机不工作,蓄电池向车轮输送能量,当需要高速行驶或蓄电池电能过低时,内燃机启动,既可以向车轮输送能量,又可以给蓄电池充电。在某次测试中,由内燃机提供能量,汽车以60km/h的速度匀速行驶了0.5h,所受阻力为6000N,求:
(1)测试过程中牵引力做了多少J的功?
(2)若所用燃料的热值为4.5×107J/kg,测试过程中消耗15kg燃料(假设燃料完全燃烧),则放出的总热量是多少J?
(3)在测试中,混合动力汽车的热机效率是30%,则本次测试过程中混合动力汽车的发电量是多少J?
【答案】(1)1.8×J
(2)6.75×J
(3)2.25×J
【详解】(1)汽车通过的距离为s=vt=60km/h×0.5h=30km=3×104m
牵引力做的功为W=Fs= F阻s=6000N×3×104m=1.8×108J
(2)燃料完全燃烧放出的热量为Q放=mq=15kg×4.5×107J/kg=6.75×108J
(3)总的有用能量为W总==30%×6.75×108J=2.025×108J
发电量为
100.(24-25九年级上·江苏常州·期中)小天收集了一些货运汽车的数据,如表。
品牌型号
东风xx
外型尺寸
5×1.9×23(m)
变速箱
A85
空车质量
1.5吨
最高车速
120km/h
满载时载货量
2.5吨
空载百公里油耗
12L
燃油密度
满载百公里油耗
25L
燃油热值
如果该车满载货物后在平直的公路上1min匀速行驶100m,货车受到的阻力是汽车总重的0.1倍。那么在此过程中:(g取10N/kg)
(1)牵引力所做的功是多少?
(2)如果该发动机转速为2400r/min,则一个做功冲程做功多少焦耳?
(3)该货车发动机的效率是多少?
【答案】(1)
(2)333.3J
(3)40%
【详解】(1)由题目可知车子在水平路面做匀速直线运动,因此牵引力与阻力二力平
1min匀速行驶100m牵引力所做的功是
(2)如果该发动机转速为2400r/min,由于做一次功飞轮转两圈,那么1min做功次数为1200次,由[1]可知1min做功,那么一个做功冲程做功为
(3)由表格数据可知,货车满载百公里油耗为25L,即货车行驶100km消耗燃油的体积为
燃油质量为
燃油放热为
由[1]可知100m做功,100km做功
发动机效率为
答:(1)牵引力所做的功是。
(2)如果该发动机转速为2400r/min,则一个做功冲程做功约333.3J焦耳。
(3)该货车发动机的效率是40%。
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