14.3热机的效率（巩固练习）-2025-2026学年九年级全一册同步备课一体化资源（人教版2024）

班级：九年级（ ）班 姓名： 14.3热机的效率（巩固练习）原卷版 一、单选题 1．2025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 2．汽油在发动机气缸中燃烧不充分会产生积碳，影响发动机性能。在发动机维护保养后，汽油燃烧会更加充分，其热值（　　） A．变大 B．变小 C．不变 D．无法确定 3．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 4．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煤油燃烧放出的热量，就是汽油的热值 D．把煤磨成煤粉或煤粒，加氧气使其燃烧更充分，可以提高煤的热值 5．如图所示，这是一款斯特林发动机模型，点燃酒精灯后就会发现发动机的连杆带动飞轮转动起来。下列关于该发动机的说法正确的是（  ） A．该发动机工作时将内能转化为机械能 B．酒精灯中的酒精燃烧不充分时，其热值减小 C．该发动机的效率可以达到100％ D．整个过程中能量的总量在不断减小 6．小叶通过查阅资料了解到，甘油和水可以调配出一般意义上汽车防冻液，她很想了解一下甘油的吸热能力。在老师的指导下，她用酒精灯分别加热了质量为100g，初温为20℃的甘油和水，记录的相关数据如下表所示。若单位时间内甘油吸收的热量和水吸收的热量相等，酒精的热值为3×107J/kg，水的比热容为，则下列说法中正确的是（　　） 加热时间/min 消耗酒精/g 末温/℃ 水 4 2 80 甘油 8 4 230 A．加热相同时间，甘油消耗的酒精更多 B．水消耗的酒精完全燃烧放出的热量为 C．甘油的比热容为 D．该酒精灯的加热效率约为35% 7．如图是液体燃料火箭喷气发动机示意图。输送装置将燃料和氧化剂输送到燃烧室燃烧，产生气体喷出推动火箭前进。下列说法正确的是（　　） A．燃料燃烧时内能转化为化学能 B．燃料箱燃料减少，燃料热值不变 C．燃烧放出热量越多，燃料热值越大 D．火箭前进时，燃料的化学能全部转化为火箭的机械能 二、多选题 8．小琳家里有一只用天然气加热的水壶。已知燃气灶用最大火力烧水时每小时燃烧0.16m3天然气，加热水的热效率为50%；天然气的热值为，价格约为3元/m3。小琳要将1L、20℃的水在1标准大气压下烧开，，，则（　　） A．水需要吸收的热量是 B．用时7.2分钟将水烧开 C．天然气燃烧释放的热量 D．天然气费为0.0576元 9．小明的爸爸开车送小明去学校，到达学校时消耗汽油4kg，汽车汽油机能量流向图如图甲所示，图乙是汽车汽油机某一冲程示意图，已知汽油的热值为4×107J/kg，下列说法正确的是（　　） A．图乙所示冲程为汽车提供动力 B．消耗的汽油完全燃烧放出的热量为1.0×109J C．汽油机输出的有用功为4.8×107J D．随着科技的发展，热机效率将不断提高，但不可能达到100% 三、填空题 10．如图是燃气灶烧水的情景和该燃气灶灶头的示意图。壶中装有质量为2kg的水，根据，若天然气的热值，完全燃烧体积的天然气放出的热量为 J。其中的热量被水吸收，已知水未沸腾，水的比热容为，则水的温度升高了 ℃。 11．截至目前，我国“西气东输”工程成效显著，已经累计向长三角地区输送天然气超过5000亿立方米。利用热效率为42%的天然气灶，把5kg的水从10℃加热到90℃，需要完全燃烧0.1m³天然气，则天然气的热值为 J/m3，[c水=4.2×103J/（kg · ℃）] 12．5月29日，我国探月工程天宫一号顺利升空，琴琴和小林同学一起观看了这一过程，琴琴同学提出：火箭加速上升过程中，燃料燃烧放出热量 （全部/部分）转化为机械能，天宫一号进入轨道后， （有/无）惯性。 13．旅行家骑摩托车在某次旅程中消耗汽油3kg，这些汽油完全燃烧能放出的热量为 J，若汽油机的效率为30%，则汽油机做的有用功为 J；图甲为该摩托车的单缸四冲程汽油机某个冲程的能量流向图，由此可以判断该汽油机正处于 （选填“A”、“B”、“C”、“D”）图的冲程；在这个冲程，汽缸内封闭气体的分子运动 （选填“变剧烈”、“变缓慢”或“不变”）（） A．B．C．D． 14．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 。 四、作图题 15．酒精的热值q为3.0×107J/kg。请在图中坐标画出酒精的热值q与其质量m的关系图像。 五、简答题 16．热机的效率是热机性能的重要指标。如图所示是某热机工作过程的“能流图”，请根据图示信息回答以下问题。 (1) 请结合能流图谈一谈可以从哪些方面提高热机效率？（至少写出两条） (2) 热机效率提高后会给我们的生活带来哪些影响？（至少写出一条） 六、实验题 17．某同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验，用来探究煤油和菜籽油的热值大小关系。他实验时组装了如下列图片所示的两套完全相同的装置，并每隔1分钟记录了杯中水的温度（如下表）。 加热时间/min 0 1 2 3 甲杯水温/℃ 25 27 29 32 乙杯水温/℃ 25 26 27 28 (1)在安装、调整实验器材时，合理的顺序是先调整固定 （选填“A”或“B”）。实验中，除了用到温度计，还需要的测量工具是 。 (2)为了保证实验结论的可靠性，选择了两套相同装置，在实验中还应控制烧杯内水的 相同。燃料完全燃烧放出的热量，可以间接通过 （选填“温度计示数的变化”或“加热时间”）来反映。 (3)通过分析实验数据可知，相同时间内甲杯中的水吸 收的热量大于乙杯中的水吸收的热量。由此可知，相同时间内 放出的热量多。 18．某小组的同学研究水受到太阳照射时升温的情况，对水温上升快慢的影响因素进行了猜想： 猜想1：太阳光照时间 猜想2：水量的多少 猜想3：水受到的光照面积（简称受光面积） (1)关于猜想1：小轩同学认为借助 （选填“功率”或“效率”）的概念可以判断猜想1是 的（选填“正确”或“错误”）。 (2)在研究猜想2时，小轩同学利用图甲所示的装置，分别在玻璃水槽中装入不同质量的水，发现在相同的照射时间中，水质量越大，水温变化越慢。这样的操作过程 （选填“合理”或“不合理”），理由是 。 (3)为研究猜想3，小轩准备了三个表面大小相同而厚度稍有不同的透明玻璃水槽（有盖，忽略水微弱形变带来的受光面积变化，水槽厚度，水槽厚度，水槽厚度），在水槽中装满水使光垂直照射在透明水槽的表面。同学们记录了水槽中水温随照射时间的变化情况，如下表所示。 t/min 0 2 4 6 8 0 3.0 4.8 5.6 5.9 ①请在图乙中描点作出图像 ； ②为了更明显的对比，小轩应在水槽 （选填“B”或“C”）中装入水，再进行实验； ③小轩发现经过一段时间后，水温趋于稳定。小轩了解到，水接受太阳辐射的同时，也在对周围环境放热。已知水的受光面积为，此时太阳光单位面积辐射功率为P1，水单位面积（研究中忽略薄水槽较小的侧、底面积）对周边的散热功率为P2，则利用给定的字母写出水温稳定时，水对太阳能的吸收效率为 。 七、计算题 19．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？ 20．爸爸开车带着李华去旅游，汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其图像如如图所示。在第10s时汽车的速度达到20m/s，设汽车在行驶过程中受到的阻力不变，大小为。 (1)在0~20s内汽车发动机的牵引力所做的功是多少？ (2)若发动机的效率为25%，则需要燃烧多少千克的汽油才能使汽车完成前20s的运动？（已知汽油的热值为） 八、综合题 21．如图甲和乙分别为某款增程式电动汽车的结构图和工作原理图。电动汽车在电池电量充足时，启动“纯电模式”，蓄电池通过电驱系统的电动机，将电能转化为机械功，驱动转动装置，输出动力。为保护电池寿命，当蓄电池的电量降至20%时，将会强制保电，不再减少电量，此时启动“增程模式”。增程器通过燃烧燃油发电，给蓄电池充电，补充的电能再同样通过电动机，驱动转动装置，输出动力。已知蓄电池充满电时储存的电能为，增程系统效率（是指增程器工作时，给蓄电池充的电能与燃油完全燃烧产生的热量的比值）为40%。某次测试中，电动汽车以“纯电模式”在平直路段匀速行驶，受到的牵引力为，蓄电池电量降低。求： (1)测试中，牵引力所做的功是多少？ (2)电动汽车以“纯电模式”行驶，汽车的能量利用效率是多少？（结果保留一位小数） (3)某出租车司机使用燃油汽车每天平均行驶200公里，消耗燃油10L。若改用上述增程式电动汽车，每天充满电后行驶200公里。已知燃油热值为，燃油的价格为8.7元，汽车充电电费按0.8元/kW·h计算，求： ①上述增程式电动汽车充满电后行驶200公里，需要消耗多少L的燃油？（结果保留一位小数） ②通过计算分析对两种汽车哪一种更省钱？ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 班级：九年级（ ）班 姓名： 14.3热机的效率（巩固练习）解析版 一、单选题 1．2025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 【参考答案】B 【解析】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。 2．汽油在发动机气缸中燃烧不充分会产生积碳，影响发动机性能。在发动机维护保养后，汽油燃烧会更加充分，其热值（　　） A．变大 B．变小 C．不变 D．无法确定 【参考答案】C 【解析】热值是燃料的特性，与燃料的种类有关，与是否完全燃烧无关。维护后燃烧更充分，说明相同质量的汽油燃烧，释放的热量更多，但热值不变。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 3．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 【参考答案】C 【解析】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。 4．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煤油燃烧放出的热量，就是汽油的热值 D．把煤磨成煤粉或煤粒，加氧气使其燃烧更充分，可以提高煤的热值 【参考答案】A 【解析】A．使燃料燃烧更充分，可以增大有效利用的能量，提高热机的效率，故A正确； B．热机的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，与燃料的热值无关，故B错误； CD．1kg汽油完全燃烧放出的热量叫做汽油的热值，热值是燃料的一种特性，和燃料是否燃烧、是否完全燃烧、密度、存放时间的长短无关，故CD错误。 故选A。 5．如图所示，这是一款斯特林发动机模型，点燃酒精灯后就会发现发动机的连杆带动飞轮转动起来。下列关于该发动机的说法正确的是（  ） A．该发动机工作时将内能转化为机械能 B．酒精灯中的酒精燃烧不充分时，其热值减小 C．该发动机的效率可以达到100％ D．整个过程中能量的总量在不断减小 【参考答案】A 【解析】A．斯特林发动机工作时，燃料燃烧将化学能转化为内能，内能再转化为机械能，故A正确； B．热值是燃料的特性，只与燃料种类有关，与燃烧是否充分无关，酒精燃烧不充分时热值不变，故B错误； C．任何热机在工作时都有能量损失（如散热、克服摩擦等），效率不可能达到100%，故C错误； D．根据能量守恒定律，整个过程中能量的总量保持不变，故D错误。 故选A。 6．小叶通过查阅资料了解到，甘油和水可以调配出一般意义上汽车防冻液，她很想了解一下甘油的吸热能力。在老师的指导下，她用酒精灯分别加热了质量为100g，初温为20℃的甘油和水，记录的相关数据如下表所示。若单位时间内甘油吸收的热量和水吸收的热量相等，酒精的热值为3×107J/kg，水的比热容为，则下列说法中正确的是（　　） 加热时间/min 消耗酒精/g 末温/℃ 水 4 2 80 甘油 8 4 230 A．加热相同时间，甘油消耗的酒精更多 B．水消耗的酒精完全燃烧放出的热量为 C．甘油的比热容为 D．该酒精灯的加热效率约为35% 【参考答案】C 【解析】A．根据表格数据，水加热4分钟消耗2g酒精，甘油加热8分钟消耗4g酒精，则单位时间（每分钟）消耗酒精均为0.5g，因此加热相同时间，甘油和水消耗的酒精相同，故A错误； B．由可得，水消耗2g酒精完全燃烧放出的热量为 故B错误； C．由可得，水4min吸收的热量为 所以单位时间吸收的热量为 则由题意可得，甘油8min吸收的热量为 由可得，甘油的比热容为 故C正确； D．以加热水为例，由可得，该酒精灯的加热效率约为 故D错误。 故选C。 7．如图是液体燃料火箭喷气发动机示意图。输送装置将燃料和氧化剂输送到燃烧室燃烧，产生气体喷出推动火箭前进。下列说法正确的是（　　） A．燃料燃烧时内能转化为化学能 B．燃料箱燃料减少，燃料热值不变 C．燃烧放出热量越多，燃料热值越大 D．火箭前进时，燃料的化学能全部转化为火箭的机械能 【参考答案】B 【解析】A．燃料燃烧时，燃料的化学能先转化为内能，再将内能转化为机械能，故A错误； B．热值是燃料的基本属性，与燃料的质量大小无关，所以燃料箱燃料减少，热值不变，故B正确； C．热值是燃料的基本属性，与燃料燃烧放出热量多少无关，故C错误； D．火箭前进时，是将燃气的内能转化为机械能，由于有热量损失，燃料不可能全部燃烧等因素影响，燃料的化学能不可能全部转化为火箭的机械能，故D错误。 故选B。 二、多选题 8．小琳家里有一只用天然气加热的水壶。已知燃气灶用最大火力烧水时每小时燃烧0.16m3天然气，加热水的热效率为50%；天然气的热值为，价格约为3元/m3。小琳要将1L、20℃的水在1标准大气压下烧开，，，则（　　） A．水需要吸收的热量是 B．用时7.2分钟将水烧开 C．天然气燃烧释放的热量 D．天然气费为0.0576元 【参考答案】ABD 【解析】A．1L水的质量 将1L、20℃的水在1标准大气压下烧开，水需要吸收的热量，故A符合题意； C．加热水的热效率为50%，则天然气燃烧释放的热量，故C不符合题意； D．燃烧天然气的体积 天然气价格约为3元/m3，则天然气费，故D符合题意； B．燃气灶用最大火力烧水时每小时燃烧0.16m3天然气，则将水烧开用时，故B符合题意。 故选ABD。 9．小明的爸爸开车送小明去学校，到达学校时消耗汽油4kg，汽车汽油机能量流向图如图甲所示，图乙是汽车汽油机某一冲程示意图，已知汽油的热值为4×107J/kg，下列说法正确的是（　　） A．图乙所示冲程为汽车提供动力 B．消耗的汽油完全燃烧放出的热量为1.0×109J C．汽油机输出的有用功为4.8×107J D．随着科技的发展，热机效率将不断提高，但不可能达到100% 【参考答案】CD 【解析】A．图乙中气门关闭、活塞向上运动，是压缩冲程，为汽车提供动力的是做功冲程，故A错误； B．汽油完全燃烧放热，故B错误； C．由图甲知有用功占比，即热机效率 由，则汽油机输出的有用功 故C正确； D．热机工作时总有能量损失（散热、克服摩擦等），效率不可能达到，但能通过技术改进提高，故D正确。 故选CD。 三、填空题 10．如图是燃气灶烧水的情景和该燃气灶灶头的示意图。壶中装有质量为2kg的水，根据，若天然气的热值，完全燃烧体积的天然气放出的热量为 J。其中的热量被水吸收，已知水未沸腾，水的比热容为，则水的温度升高了 ℃。 【参考答案】 20 【解析】[1]完全燃烧体积的天然气放出的热量 [2]水升高的温度。 11．截至目前，我国“西气东输”工程成效显著，已经累计向长三角地区输送天然气超过5000亿立方米。利用热效率为42%的天然气灶，把5kg的水从10℃加热到90℃，需要完全燃烧0.1m³天然气，则天然气的热值为 J/m3，[c水=4.2×103J/（kg · ℃）] 【参考答案】4×107 【解析】水吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg ⋅ ℃) ×5kg×(90−10)℃=1.68×106J 天然气燃烧放出的热量 天然气的热值 12．5月29日，我国探月工程天宫一号顺利升空，琴琴和小林同学一起观看了这一过程，琴琴同学提出：火箭加速上升过程中，燃料燃烧放出热量 （全部/部分）转化为机械能，天宫一号进入轨道后， （有/无）惯性。 【参考答案】部分 有 【解析】[1]火箭加速上升过程中，受到大气的阻力，燃料燃烧放出热量会有一部分转化为火箭表面的内能，会有一部分转化为机械能。 [2]一切物体在任何情况下都有惯性，天宫一号进入轨道后有惯性。 13．旅行家骑摩托车在某次旅程中消耗汽油3kg，这些汽油完全燃烧能放出的热量为 J，若汽油机的效率为30%，则汽油机做的有用功为 J；图甲为该摩托车的单缸四冲程汽油机某个冲程的能量流向图，由此可以判断该汽油机正处于 （选填“A”、“B”、“C”、“D”）图的冲程；在这个冲程，汽缸内封闭气体的分子运动 （选填“变剧烈”、“变缓慢”或“不变”）（） A．B．C．D． 【参考答案】 B 变剧烈 【解析】[1]由题意，则汽油完全燃烧放出的热量 [2]已知汽油机效率，由，可得汽油机做的有用功 [3]能量流向图中机械能转化为封闭气体的内能，是压缩冲程。四冲程汽油机中，A是吸气冲程（进气门开，排气门关，活塞下移）；B是压缩冲程（两气门关，活塞上移）；C是做功冲程（两气门关，火花塞点火，活塞下移）；D是排气冲程（进气门关，排气门开，活塞上移），故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 [4]压缩冲程中，活塞对气体做功，气体内能增大，温度升高，所以分子运动变剧烈。 14．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 。 【参考答案】(1)不同 (2) 的酒精完全燃烧放出的热量是 (3)干木柴 (4)煤油 【解析】（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。 四、作图题 15．酒精的热值q为3.0×107J/kg。请在图中坐标画出酒精的热值q与其质量m的关系图像。 【解析】热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，因此燃料的质量增加时，不改变燃料的热值，则酒精的热值q与其质量m的关系图像，如下图所示： 五、简答题 16．热机的效率是热机性能的重要指标。如图所示是某热机工作过程的“能流图”，请根据图示信息回答以下问题。 (1)请结合能流图谈一谈可以从哪些方面提高热机效率？（至少写出两条） (2)热机效率提高后会给我们的生活带来哪些影响？（至少写出一条） 答：（1）提高热机效率的方法有： 1．改良机械结构，使燃料燃烧更充分； 2．减小内燃机各部件间的摩擦； 3．利用废弃的能量。 （2）热机效率提高后可以：节省燃料；减少有害气体的排放。 六、实验题 17．某同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验，用来探究煤油和菜籽油的热值大小关系。他实验时组装了如下列图片所示的两套完全相同的装置，并每隔1分钟记录了杯中水的温度（如下表）。 加热时间/min 0 1 2 3 甲杯水温/℃ 25 27 29 32 乙杯水温/℃ 25 26 27 28 (1)在安装、调整实验器材时，合理的顺序是先调整固定 （选填“A”或“B”）。实验中，除了用到温度计，还需要的测量工具是 。 (2)为了保证实验结论的可靠性，选择了两套相同装置，在实验中还应控制烧杯内水的 相同。燃料完全燃烧放出的热量，可以间接通过 （选填“温度计示数的变化”或“加热时间”）来反映。 (3)通过分析实验数据可知，相同时间内甲杯中的水吸收的热量大于乙杯中的水吸收的热量。由此可知，相同时间内 放出的热量多。 【参考答案】(1) B 秒表和天平 (2)质量和初温 温度计示数的变化 (3)煤油 【解析】【小题1】[1]在探究煤油和菜籽油的热值大小关系的实验中，需要用酒精灯的外焰进行加热，所以应该先调整固定B位置。 [2]实验中，需要测量质量且对加热时间计时，所以还需要天平和秒表。 【小题2】[1]为了保证实验结论的可靠性，选择了两套相同的装置，根据控制变量法的思想，实验中还应该控制煤油和菜籽油、两烧杯中的水的质量和初温相同。 [2]燃料燃烧释放的热量被水吸收，水吸收的热量越多，温度计示数上升的越大，所以燃料完全燃烧释放的热量，可以通过温度计示数的变化来反映。 【小题3】通过表中的实验数据分析可知，在质量和初温相同时，甲中水的末温高，不考虑热损失，根据可知，相同时间内烧杯甲中的水吸收的热量比乙烧杯中的水吸收热量，所以相同时间内煤油放出的热量多。 18．某小组的同学研究水受到太阳照射时升温的情况，对水温上升快慢的影响因素进行了猜想： 猜想1：太阳光照时间 猜想2：水量的多少 猜想3：水受到的光照面积（简称受光面积） (1)关于猜想1：小轩同学认为借助 （选填“功率”或“效率”）的概念可以判断猜想1是 的（选填“正确”或“错误”）。 (2)在研究猜想2时，小轩同学利用图甲所示的装置，分别在玻璃水槽中装入不同质量的水，发现在相同的照射时间中，水质量越大，水温变化越慢。这样的操作过程 （选填“合理”或“不合理”），理由是 。 (3)为研究猜想3，小轩准备了三个表面大小相同而厚度稍有不同的透明玻璃水槽（有盖，忽略水微弱形变带来的受光面积变化，水槽厚度，水槽厚度，水槽厚度），在水槽中装满水使光垂直照射在透明水槽的表面。同学们记录了水槽中水温随照射时间的变化情况，如下表所示。 t/min 0 2 4 6 8 0 3.0 4.8 5.6 5.9 ①请在图乙中描点作出图像 ； ②为了更明显的对比，小轩应在水槽 （选填“B”或“C”）中装入水，再进行实验； ③小轩发现经过一段时间后，水温趋于稳定。小轩了解到，水接受太阳辐射的同时，也在对周围环境放热。已知水的受光面积为，此时太阳光单位面积辐射功率为P1，水单位面积（研究中忽略薄水槽较小的侧、底面积）对周边的散热功率为P2，则利用给定的字母写出水温稳定时，水对太阳能的吸收效率为 。 【参考答案】(1)效率 错误 (2)不合理 没有控制水受到的光照面积不变 (3) C 【解析】（1）[1][2]假设单位时间内照射到薄水槽上的太阳光中含有的光能为E，当太阳光照射时间为t时，水上升的温度为Δt，则水的温度上升快慢可以表示为，薄水槽吸热的效率为η，则水上升的温度 则水的温度上升快慢 因为η、E、c水、m水是常数，即是一个常数，即温度上升的快慢是一个常数，故温度上升快慢与太阳光照时间无关，故猜想1错误。 （2）[1][2]在改变水的质量的同时，透明薄水槽中的水位也会变化，即水受到的光照面积也发生了改变，故水接收到的太阳能也会变化，没有控制吸收的太阳能不变，不符合控制变量法的使用原则，故不合理。 （3）[1]根据表中的数据，先描点，再连线，如图所示： [2]为了研究猜想3，为了能够有更明显的对比，则需保证其他条件相同时，能够改变水受到的光照面积，即在水质量不变的条件下，能改变水受到的光照面积，由于三个水槽的表面大小相同，故只能将水加入到更厚的水槽中，才能满足条件，故需将水加入到水槽C中。 [3]时间t内太阳光辐射的能量 温度稳定时，水吸收的热量与水散失的热量相等，即此时间段内水吸收的热量 此时水对太阳能的吸收效率 七、计算题 19．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？ 解：（1）焚烧8.4kg高热值的垃圾放出的热量 （2） 由得，水的质量 20．爸爸开车带着李华去旅游，汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其图像如如图所示。在第10s时汽车的速度达到20m/s，设汽车在行驶过程中受到的阻力不变，大小为。 (1)在0~20s内汽车发动机的牵引力所做的功是多少？ (2)若发动机的效率为25%，则需要燃烧多少千克的汽油才能使汽车完成前20s的运动？（已知汽油的热值为） 解：（1）由图像可知，10s后汽车做匀速直线运动，其速度。因为汽车匀速直线行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以汽车的牵引力 则该汽车的恒定功率 因为汽车的功率不变，所以在内汽车发动机的牵引力所做的功 （2）汽油完全燃烧放出的热量 由可得，需要燃烧汽油的质量 八、综合题 21．如图甲和乙分别为某款增程式电动汽车的结构图和工作原理图。电动汽车在电池电量充足时，启动“纯电模式”，蓄电池通过电驱系统的电动机，将电能转化为机械功，驱动转动装置，输出动力。为保护电池寿命，当蓄电池的电量降至20%时，将会强制保电，不再减少电量，此时启动“增程模式”。增程器通过燃烧燃油发电，给蓄电池充电，补充的电能再同样通过电动机，驱动转动装置，输出动力。已知蓄电池充满电时储存的电能为，增程系统效率（是指增程器工作时，给蓄电池充的电能与燃油完全燃烧产生的热量的比值）为40%。某次测试中，电动汽车以“纯电模式”在平直路段匀速行驶，受到的牵引力为，蓄电池电量降低。求： (1)测试中，牵引力所做的功是多少？ (2)电动汽车以“纯电模式”行驶，汽车的能量利用效率是多少？（结果保留一位小数） (3)某出租车司机使用燃油汽车每天平均行驶200公里，消耗燃油10L。若改用上述增程式电动汽车，每天充满电后行驶200公里。已知燃油热值为，燃油的价格为8.7元，汽车充电电费按0.8元/kW·h计算，求： ①上述增程式电动汽车充满电后行驶200公里，需要消耗多少L的燃油？（结果保留一位小数） ②通过计算分析对两种汽车哪一种更省钱？ 【参考答案】(1) (2)83.3％ (3)纯电更省钱 【解析】（1）测试中，汽车匀速行驶，受力平衡，牵引力等于阻力，牵引力所做的功 （2）消耗的电能为 电动汽车以“纯电模式”行驶，汽车的能量利用效率 （3）①因为汽车行驶10km消耗的电池容量的5%，当蓄电池的电量降至20%时汽车行驶的路程为 每天增程模式行驶的路程为 “增程模式”时，增程器通过燃烧燃油发电，给蓄电池充电，补充的电能再同样通过电动机，驱动转动装置，输出动力；因此，增程模式行驶时消耗的电能为 此过程中消耗的燃油完全燃烧放出的热量为 消耗燃油的体积为 ②从“经济角度”分析，纯电模式 增程2L×8.7元/L=17.4元 所以纯电更省钱。 学科网（北京）股份有限公司 $$