第四节 跨学科 热机效率和环境保护（重难点训练）物理沪科版2024九年级全一册

第4节 跨学科:热机效率和环境保护 一．热值的概念、单位和物理意义(共5小题) 二．热值的公式及相关计算(共6小题) 三．比较不同燃料的热值大(共5小题) 四．热机效率的定义(共4小题) 五．热机燃料燃烧能量走向示意图(共4小题) 六．加热效率的计算(共4小题) 七．热机效率的计算(共6小题) 八．提高热机的效率的方法(共8小题) 一．热值的概念、单位和物理意义(共5小题) 1．关于燃料的热值，下列说法正确的是（   ） A．提供充足的氧气，让燃料更充分地燃烧，可以提高燃料的热值 B．根据热值计算公式可知，减小m可以提高热值 C．燃料的热值只与燃料的种类有关 D．一点就着的纸比很难引燃的煤块热值高 2．火箭发动机使用液氢作燃料，这是利用液氢的（   ） A．密度大 B．热值高 C．比热容大 D．热量多 3．2024年11月8日晚，国家主席习近平在北京人民大会堂向意大利总统马塔雷拉赠送了的月壤科研样品，如图所示。指的是月壤的（　　） A．比热容 B．密度 C．热值 D．质量 4．甲、乙两种燃料完全燃烧放出的热量与其质量的关系图像如图所示，下列分析正确的是（   ） A．甲燃料的热值小于乙燃料的热值 B．完全燃烧甲、乙两种燃料放出相同的热量，所需乙燃料的质量更小 C．完全燃烧相同质量的两种燃料，甲放出的热量更多 D．由图像可知，燃料燃烧放出的热量越多，其质量一定越大 5．木炭的热值为，其物理意义是 。现有木炭6kg，若完全燃烧其质量的一半，可放出 J的热量，剩余木炭的热值为 。火箭的燃料常使用液态氢，主要原因是它的 大。 二．热值的公式及相关计算(共6小题) 6．由热值的定义可知，热值，式中m是燃料的质量，Q是燃料完全燃烧放出的热量，那么（   ） A．热值的大小与Q成正比 B．热值的大小与m成反比 C．若煤的热值大于干柴的热值，则燃烧1kg煤所放出的热量一定比燃烧1kg干柴放出的热量多 D．热值的大小与Q、m都无关，由燃料的种类决定 7．我们每天都会产生大量的垃圾，合理分类和利用垃圾是我们面临的一个重大课题。某垃圾处理厂处理垃圾时提炼出了200kg燃料油，燃料油的热值为，其物理意义是 ，将这些燃料油的一半完全燃烧，放出的热量为 J，燃料油燃烧时将化学能转化为 能，剩余燃料油的热值为 J/kg。 8．200g酒精完全燃烧放出的热量是，则酒精的热值为 J/kg，如果酒精燃烧不充分，它释放出的热量会变 （选填“少”或“多”）；酒精用去一半，剩余酒精的热值 （选填“变小”“不变”或“变大”）。 9．科学处理垃圾可以实现综合利用，如果科学处理1t垃圾能产生的电能，这些电能相当于完全燃烧 kg干木柴放出的热量。干木柴的热值取。 10．使用天然气做饭时，要想把2kg、20℃的水烧开（在1个标准大气压下），水吸收的热量为 J。天然气完全燃烧放出的热量为 。天然气用掉一部分后，剩余天然气的热值将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 11．燃料的种类多种多样，火箭发射探测器使用液态氢做燃料，原因是氢的 大。小明家使用清洁能源天然气，他家的天然气灶将质量为2kg，初温为20℃的水烧开（标准大气压下），已知该天然气灶的热效率为40%，则此过程中需要消耗天然气 m3。已知水的比热容为J/(kg·℃)，天然气的热值为J/m3。 三．比较不同燃料的热值大(共5小题) 12．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量相同，烧杯内的液体质量也相同。下列说法正确的是（    ） A．比较不同液体的比热容，可以选择甲丙两图 B．比较不同液体的比热容，可以选择乙丙两图 C．比较不同燃料的热值，可以选择乙丙两图 D．比较不同燃料的热值，不可以选择甲乙两图 13．为探究不同燃料燃烧放热能力的差异，小华设计了如图甲、乙所示的两组对比实验，实验装置完全相同，燃料的质量都是。 (1)实验中应按照 （选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序安装实验器材。 (2)实验中需要控制被加热水的 和初温均相同，还需要的测量工具是 。 (3)本实验中通过观察 来比较燃料燃烧放出热量的多少，这运用了 法。 (4)实验数据如下表。根据数据计算：完全燃烧燃料1放出的热量为 ；燃料2的热值为 。[] 燃料 加热前水的温度/℃ 燃料燃尽时水的温度/℃ 燃料的热值/ 1 15 35 2 15 25 (5)通过实验得到的燃料热值与实际值相比偏 （选填“大”或“小”），出现这种情况的主要原因是 。 14．如图所示，甲、乙、丙三图中装置完全相同。燃料的质量都是10g，烧杯内液体的初温和质量相同。 (1)为比较不同物质的比热容，应选择 两图装置进行实验。实验中通过比较 （选填“加热时间”或“升高的温度”）来比较物质吸收热量的多少； (2)比较不同燃料的热值，应选择 两图装置进行实验。实验中，需等待燃料 （选填“燃烧相同的时间”或“燃烧相同的质量”），然后通过比较 （选填“加热时间”或“升高的温度”）来比较热值的大小； (3)通过实验得到的燃料热值与实际相比要偏 （选填“大”或“小”）。 15．如图所示，甲、乙、丙三图中装置完全相同，燃料的质量都是，烧杯内的液体质量和初温都相同。 (1)实验装置的组装顺序应该是 （选填“由上到下”或“由下到上”）。 (2)比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验，实验中是通过比较 的变化，来比较燃料热值的大小。 (3)在比较不同物质的比热容时，得到液体a、b的温度随时间变化的图像如图丁所示，则液体 的比热容较大。 (4)若在研究不同燃料热值的实验时，记录的数据如表： 燃料 加热前液体温度/℃ 燃料燃尽时液体温度/℃ 燃料的热值 1 15 35 2 15 25 根据表中数据计算，燃料2的热值为 。（认为燃料均完全燃烧） 16．实验小组利用如图甲、图乙所示的装置做了“比较不同物质吸热情况”的实验。完成下列问题： (1)实验中，要在A、B两个相同的烧杯中分别加入 （填“质量”或“体积”）相同的水和煤油； (2)实验小组想利用此装置和实验数据测出酒精的热值，认为液体吸收的热量等于酒精燃烧释放的热量，那么测得酒精的热值会 （填“偏大”或“偏小”），原因是 ； (3)在教师的指导下，实验小组将两个酒精灯更换为两个完全相同的电加热器，这样改进的好处是 ； (4)更换加热器后继续实验，记录数据并绘制了如图丙所示的温度变化图像，假如B液体是水，则煤油的比热容为 J/（kg•℃）。[水的比热容为] 四．热机效率的定义(共4小题) 17．下列关于热机效率的说法中正确的是（　　） A．热机的效率是描述热机性能的重要指标 B．通过技术的改进，热机的效率可以达到100% C．汽车排出的尾气越浓，汽油机的效率越高 D．热机是将燃料燃烧获取的化学能转化为机械能的装置 18．甲热机的效率高于乙热机的效率，则（　　） A．甲热机的功率大于乙热机的功率 B．甲热机消耗的燃料质量比乙热机的少 C．甲热机做的有用功比乙热机的多 D．甲热机的燃料利用率比乙热机的高 19．我国使用运载火箭将“天宫”空间站组件依次运送至太空中，使我国载人航天进入了“空间站时代”。下列关于火箭发射中的说法正确的是（    ） A．火箭发射时用水对发射器降温，是因为水的比热容较大 B．升空后，火箭外壳温度越高，内能增大，所含的热量变多 C．火箭升空时，向下喷气获得推力与内燃机的压缩冲程相似 D．火箭发动机工作过程中的热机效率是100% 20．一台柴油机的热机效率为25%，表示的意义是 的那部分能量，占燃料 的能量的25%。用这台柴油机工作时，完全燃烧2kg的柴油可做有用功 J。（柴油的热值为） 五．热机燃料燃烧能量走向示意图(共4小题) 21．下图是某汽油机的主要能量流向和相关参数图，下列说法正确的是（   ） A．有用机械能所占比例最大 B．废气带走的能量占比为25% C．该汽油机的效率为35% D．减少机械摩擦能提高汽油机效率 22．如图为某汽油机工作时的能量流向图，汽油的热值q取。以下说法正确的是（　　） A．汽油未完全燃烧时的热值比完全燃烧时的小 B．完全燃烧10kg汽油可放出的热量 C．在做功冲程，该汽油机气缸中的气体内能增大 D．该汽油机工作效率可达65% 23．如图甲所示，在试管内装些水，用软木塞塞住，给水加热，通过 （选填“做功”或“热传递”）方式使水的内能增加。水沸腾，水蒸气会把木塞冲开将水蒸气的 能转化为活塞的 能，四冲程内燃机的 冲程与这个工作原理相同。根据图乙给出的内燃机能量流向的信息图，可知该内燃机的工作效率为 %。 24．对于热机而言，燃料燃烧释放的热量只有一部分用来做有用功。还有相当一部分能量散失了（如图所示）。用来做 的这部分能量，与燃料 放出的热量之比，叫作热机的效率。热机效率计算公式为 。 六．加热效率的计算(共4小题) 25．完全燃烧0.42kg的酒精，这些酒精可放出 J的热量。酒精放出的热量若完全被水吸收，能将质量为 kg的水在1个标准大气压下升温。[酒精的热值为，水的比热容为] 26．“可燃冰”作为新能源，有着巨大的开发使用潜力。在同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量可达煤气的数十倍。的“可燃冰”完全燃烧后可放出的热量为 J，利用这些热量烧水供暖，可以将的水从0℃加热到100℃，水吸收的热量为 J，则烧水的效率为 。[“可燃冰”的热值为，水的比热容为] 27．小明家的太阳能热水器最大容积为50L。某天热水器装满水后，经过4h阳光照射，水温从20℃升高到40℃。若水吸收的热量由效率为40%的天然气灶来提供，则需要燃烧 m3的天然气。【已知，，】 28．汽油通常从石油中提炼而成，10kg汽油完全燃烧放出的热量是 J。如图为某汽油机工作时的能量流向图，其消耗10kg汽油输出的有用功可以让质量为1000kg、初温为20℃的水升高到 ℃。（汽油的热值， 七．热机效率的计算(共6小题) 29．可燃冰是天然气在一定的温度和压强下结晶而形成的“冰块”。可燃冰可转化为的甲烷气体和 的水，已知甲烷气体的热值为。问： (1)可燃冰完全燃烧后放出的热量是多少？ (2)若这些热量全部由热值是的焦炭来提供，应完全燃烧多少千克的焦炭？ 30．把质量为40kg、温度为的水加热到。 (1)求水需要吸收的热量。 (2)若这些热量由某种煤提供，已知某种型号的煤炉子的效率为30%，煤燃烧的效率为60%，则需要完全燃烧多少千克煤？ 31．小涛在郊游时用丁烷气炉烧开水，将壶中2kg的水从20℃加热到100℃，完全燃烧了0.03kg的丁烷气体。已知丁烷气体的热值为5×107J/kg，水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）。试求∶ (1)水吸收的热量是多少？ (2)丁烷气体完全燃烧放出的热量是多少？ (3)丁烷气炉烧水的效率是多少？ 32．如图所示是一个容积为的太阳能热水器，每平方米面积上得到太阳辐射的能量平均为。某次给太阳能热水器加满水，让其工作一段时间后，水温由20℃上升到50℃。已知热水器上集热管接收太阳能的有效面积为，水吸收太阳能的效率为50%，水的比热容为，水的密度为。求： (1)水吸收的热量； (2)集热管工作的时长； (3)已知某天然气灶的效率为50%，使用太阳能热水器把同样一箱水加热到相同的温度可以节约天然气的体积。（不计能量损耗，已知天然气的热值） 33．某品牌的轿车在某段平直公路上进行测试，轿车以18m/s的速度匀速行驶了300s，消耗燃油0.36kg，轿车发动机的牵引力是1000N，燃油的热值为。求： (1)消耗的燃油完全燃烧产生的热量； (2)发动机牵引力的功率； (3)发动机所做的功； (4)发动机的能量转化效率（结果保留小数点后两位）。 34．小明家新买来一台容积为80L的天然气热水器。小明学习了热效率的知识后，尝试估测该热水器的热效率，他把“进水量”设置为40L，“出水温度”设置为40℃后，开始加热。当水温达到40℃时，自动停止加热。已知当时自来水的温度是20℃，加热前天然气表的示数为129.96m3，停止加热后变为130.06m3，天然气的热值q天然气=4.2×107J/m3，水的比热容c水=4.2×103J/（kg•℃），1L=1.0×10-3m3。求： (1)水箱中水的质量； (2)水箱中水吸收的热量； (3)该热水器的热效率。 八．提高热机的效率的方法(共8小题) 35．关于热机，下列说法正确的是（　　） A．热机消耗的燃料越多，热机效率越高 B．四冲程汽油机工作的过程中，压缩冲程把活塞的机械能转化为内能 C．热机对外输出功率越大，热机效率越高 D．热机所做的有用功越多，热机效率越高 36．现代的热机广泛应用于汽车、火车、轮船、飞机和火箭中，下列有关热机的说法中正确的是（　　） A．热机只有内燃机一种形式 B．汽油机为汽车提供动力的只有做功冲程 C．柴油机的效率高是因为柴油的热值大 D．可以采用增大功率的方法提高热机的效率 37．涡轮喷气发动机的基本结构如图所示。工作时，空气通过进气口进入压气机被压缩，再进入燃烧室与燃料混合后燃烧，产生的高温高压燃气推动涡轮转动并从尾喷管高速喷出，从而获得动力。下列有关说法正确的是（   ） A．高温高压燃气推动涡轮转动的过程，相当于内燃机的压缩冲程 B．燃料燃烧放出的热量越多，燃料的热值就越大 C．燃料燃烧越充分，喷气发动机的效率就越高 D．燃气从尾喷管喷出获得动力的过程，其内能增大 38．（多选）为了提高热机的效率，可采取的措施是（   ） A．设法利用废气的能量 B．延长热机工作时间 C．使燃料尽可能充分燃烧 D．保证良好的润滑，减少摩擦 39．2024 年 4 月 25 日 20 时 58 分 57 秒，神舟十八号载人飞船搭载长征二号 F 遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，如图甲所示。下列说法不正确的是（　　） A．火箭上升过程中飞船的机械能不守恒 B．火箭喷出高温燃气获得升空动力的过程同图丙所示的冲程中的能量转化相同 C．火箭利用二力平衡获得升空动力 D．让燃料充分燃烧是提高热机效率的有效途径之一 40．热机的效率是热机性能的一个重要指标。下面关于热机效率的叙述，正确的是（　　） A．在设计和制造上，通过不断改进和革新，减少各种能量损失，就有可能使热机的效率达到 B．两辆型号相同的小汽车，以相同的速度行驶想相同的路程，耗油量小的那辆小汽车效率可能高些 C．热机要正确使用、注意保养，可提高效率 D．在热机的各种能量损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量是提高燃料利用率的重要措施 41．如图所示依次为甲、乙、丙三部汽油机内，同种燃料完全燃烧释放的内能和汽油机输出的机械能的柱状图。根据图中的信息，下列选项正确的是（　　） A．三部汽油机中，乙的效率最高 B．丙输出的机械能比甲少，所以丙的效率比甲低 C．在消耗的燃料质量相同时，乙输出的机械能比甲少 D．在输出的机械能相同时，乙比丙消耗的燃料少 42．热机的效率是热机性能的一个重要指标。下面关于热机效率的叙述，正确的是（　　） A．在设计和制造上不断改进和革新，以减少各种能量损失，就有可能使热机的效率达到100% B．两辆型号相同的小汽车，以相同的速度行驶相同的路程，耗油量小的那辆车效率会高些 C．热机要正确使用，注意保养，这样可以提高效率 D．在热机的各种能量损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量是提高燃料利用率的重要措施 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第4节 跨学科:热机效率和环境保护 一．热值的概念、单位和物理意义(共5小题) 二．热值的公式及相关计算(共6小题) 三．比较不同燃料的热值大(共5小题) 四．热机效率的定义(共4小题) 五．热机燃料燃烧能量走向示意图(共4小题) 六．加热效率的计算(共4小题) 七．热机效率的计算(共6小题) 八．提高热机的效率的方法(共8小题) 一．热值的概念、单位和物理意义(共5小题) 1．关于燃料的热值，下列说法正确的是（   ） A．提供充足的氧气，让燃料更充分地燃烧，可以提高燃料的热值 B．根据热值计算公式可知，减小m可以提高热值 C．燃料的热值只与燃料的种类有关 D．一点就着的纸比很难引燃的煤块热值高 【答案】C 【详解】1kg某种燃料完全燃烧放出的能量，叫做这种燃料的热值；热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关。 A．燃料的热值与燃料的燃烧情况无关，所以增加供氧量，不能提高燃料的热值，故A错误； B．完全燃烧1kg某种燃料放出的热量叫做这种燃料的热值，与燃料的质量，故B错误； C．燃料的热值是燃料的一种特性，热值的大小与燃料的种类有关，与燃料的质量和燃烧程度无关，故C正确； D．热值大小与燃料是否容易燃烧无关，故D错误。 故选C。 2．火箭发动机使用液氢作燃料，这是利用液氢的（   ） A．密度大 B．热值高 C．比热容大 D．热量多 【答案】B 【详解】热值是燃料的一种特性，热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时，放出的热量越多，在选择火箭燃料时首先要考虑燃料的热值大小。火箭发动机采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量。 故选B。 3．2024年11月8日晚，国家主席习近平在北京人民大会堂向意大利总统马塔雷拉赠送了的月壤科研样品，如图所示。指的是月壤的（　　） A．比热容 B．密度 C．热值 D．质量 【答案】D 【详解】A．比热容是指单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量，它是物质的一种特性，所以1g不是月壤的比热容；故A不符合题意； B．密度是指某种物质单位体积的质量，它也是物质的一种特性，不随质量的变化而变化，1g不是月壤的密度；故B不符合题意； C．热值是指单位质量的某种燃料完全燃烧时所放出的热量，月壤不是燃料，不存在热值的说法，所以1g不是月壤的热值；故C不符合题意； D．质量是物体所含物质的多少，1g表示的是月壤所含物质的量的多少，故1g指的是月壤的质量。故D符合题意。 故选D。 4．甲、乙两种燃料完全燃烧放出的热量与其质量的关系图像如图所示，下列分析正确的是（   ） A．甲燃料的热值小于乙燃料的热值 B．完全燃烧甲、乙两种燃料放出相同的热量，所需乙燃料的质量更小 C．完全燃烧相同质量的两种燃料，甲放出的热量更多 D．由图像可知，燃料燃烧放出的热量越多，其质量一定越大 【答案】C 【详解】A．由图像可知，质量相同时，甲完全燃烧放出的热量大于乙完全燃烧放出的热量，由可知，甲燃料的热值大于乙燃料的热值，故A错误； B．在图像中取甲、乙完全燃烧放出相同的热量的两点，比较横坐标，可以看出所需乙燃料的质量更大，故B错误； C．在图像中取完全燃烧甲、乙质量相同的两点，比较纵坐标，可以看出甲放出的热量更多，故C正确； D．由图像可知，同种燃料完全燃烧放出的热量与质量成正比，则燃料完全燃烧放出的热量越多，其质量一定越大，不同燃料燃烧放出的热量越多，其质量不一定越大。故D错误。 故选C。 5．木炭的热值为，其物理意义是 。现有木炭6kg，若完全燃烧其质量的一半，可放出 J的热量，剩余木炭的热值为 。火箭的燃料常使用液态氢，主要原因是它的 大。 【答案】 1kg木炭完全燃烧能放出的热量 热值 【详解】[1] 木炭的热值为3.4×107J/kg，其物理意义是1kg木炭完全燃烧能放出3.4×107J的热量。 [2] 完全燃烧木炭的质量 完全燃烧放出的热量Q放=mq=3kg×3.4×107J/kg=1.02×108J [3]因热值是燃料的特性，不随质量改变而改变，所以用掉一半，剩下木炭的热值仍然是3.4×107J/kg。 [4]发射卫星的火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的液态氢时，可以释放出更多的热量。 二．热值的公式及相关计算(共6小题) 6．由热值的定义可知，热值，式中m是燃料的质量，Q是燃料完全燃烧放出的热量，那么（   ） A．热值的大小与Q成正比 B．热值的大小与m成反比 C．若煤的热值大于干柴的热值，则燃烧1kg煤所放出的热量一定比燃烧1kg干柴放出的热量多 D．热值的大小与Q、m都无关，由燃料的种类决定 【答案】D 【详解】A．热值是燃料的一种特性，其大小由燃料种类决定，与燃料完全燃烧放出的热量Q无关，故A不符合题意； B．热值是燃料的一种特性，其大小由燃料种类决定，热值大小与燃料的质量m无关，故B不符合题意； C．热值反映燃料完全燃烧放热能力，但实际燃烧时可能存在不完全燃烧情况，因此燃烧1kg煤放出的热量不一定大于燃烧1kg干柴放出的热量，故C不符合题意； D．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、燃烧放出的热量均无关，故D符合题意。 故选D。 7．我们每天都会产生大量的垃圾，合理分类和利用垃圾是我们面临的一个重大课题。某垃圾处理厂处理垃圾时提炼出了200kg燃料油，燃料油的热值为，其物理意义是 ，将这些燃料油的一半完全燃烧，放出的热量为 J，燃料油燃烧时将化学能转化为 能，剩余燃料油的热值为 J/kg。 【答案】 1kg燃料油完全燃烧放出的热量是 内 【详解】[1]燃料油的热值定义是1kg该燃料完全燃烧释放的热量，故燃料油热值，其物理意义是“1kg燃料油完全燃烧放出的热量是4.0×107J”。 [2]计算一半燃料油（100kg）完全燃烧的热量为 [3]燃料油燃烧时发生化学反应，将燃料的化学能转化为内能。 [4]热值是燃料固有属性，与燃料的质量、温度、是否完全燃烧、放出热量的多少无关，因此剩余燃料油的热值仍为4.0×107J/kg。 8．200g酒精完全燃烧放出的热量是，则酒精的热值为 J/kg，如果酒精燃烧不充分，它释放出的热量会变 （选填“少”或“多”）；酒精用去一半，剩余酒精的热值 （选填“变小”“不变”或“变大”）。 【答案】 少 不变 【详解】[1]酒精的质量 由得，酒精的热值 [2]如果酒精燃烧不充分，有一部分不能燃烧，它释放出的热量会变少。 [3]热值是燃料本身的一种属性，热值与燃料的种类有关。酒精用掉一半，剩余的一半还是酒精，燃料的种类不变，剩余酒精的热值不变。 9．科学处理垃圾可以实现综合利用，如果科学处理1t垃圾能产生的电能，这些电能相当于完全燃烧 kg干木柴放出的热量。干木柴的热值取。 【答案】180 【详解】由题意可知，干木柴完全燃烧放出的热量等于科学处理1t垃圾所产生的电能，即 完全燃烧干木柴的质量为 10．使用天然气做饭时，要想把2kg、20℃的水烧开（在1个标准大气压下），水吸收的热量为 J。天然气完全燃烧放出的热量为 。天然气用掉一部分后，剩余天然气的热值将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 不变 【详解】[1]在一个标准大气压下，水的沸点是100℃，把水烧开，水吸收的热量为 [2]天然气完全燃烧释放的热量为 [3]热值是燃料的一种固有属性，表示单位质量或单位体积的燃料完全燃烧时放出的热量。 热值只与燃料的种类有关，与燃料的质量或体积无关。 11．燃料的种类多种多样，火箭发射探测器使用液态氢做燃料，原因是氢的 大。小明家使用清洁能源天然气，他家的天然气灶将质量为2kg，初温为20℃的水烧开（标准大气压下），已知该天然气灶的热效率为40%，则此过程中需要消耗天然气 m3。已知水的比热容为J/(kg·℃)，天然气的热值为J/m3。 【答案】 热值 0.04 【详解】[1]火箭发射探测器使用液态氢做燃料，原因是液态氢的热值大，由知道 ，完全燃烧相同质量的液态氢和其他燃料相比，液态氢可以释放出更多的热量。 [2]水吸收的热量 由可知，天然气完全燃烧放出的热量 由可知，消耗天然气的体积 三．比较不同燃料的热值大(共5小题) 12．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量相同，烧杯内的液体质量也相同。下列说法正确的是（    ） A．比较不同液体的比热容，可以选择甲丙两图 B．比较不同液体的比热容，可以选择乙丙两图 C．比较不同燃料的热值，可以选择乙丙两图 D．比较不同燃料的热值，不可以选择甲乙两图 【答案】A 【详解】AB．比较不同液体的比热容，根据控制变量法，应改变液体种类、控制其他因素相同。故应选择燃料种类相同、液体种类不同的甲和丙来进行，故A正确，B错误； CD．比较不同燃料的热值，根据控制变量法，应改变燃料种类、控制其他因素相同。故应选择液体种类相同、燃料种类不同的甲和乙来进行，故CD错误。 故选A。 13．为探究不同燃料燃烧放热能力的差异，小华设计了如图甲、乙所示的两组对比实验，实验装置完全相同，燃料的质量都是。 (1)实验中应按照 （选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序安装实验器材。 (2)实验中需要控制被加热水的 和初温均相同，还需要的测量工具是 。 (3)本实验中通过观察 来比较燃料燃烧放出热量的多少，这运用了 法。 (4)实验数据如下表。根据数据计算：完全燃烧燃料1放出的热量为 ；燃料2的热值为 。[] 燃料 加热前水的温度/℃ 燃料燃尽时水的温度/℃ 燃料的热值/ 1 15 35 2 15 25 (5)通过实验得到的燃料热值与实际值相比偏 （选填“大”或“小”），出现这种情况的主要原因是 。 【答案】(1)自下而上 (2) 质量 天平 (3) 温度计示数的变化 转换 (4) (5) 小 见解析 【详解】（1）在安装实验器材时，为了保证酒精灯的外焰能充分加热石棉网和烧杯，并且温度计的玻璃泡要正确放置在水中，应按照自下而上的顺序安装实验器材。 （2）[1][2]在探究不同燃料燃烧放热能力的实验中，根据控制变量法，需要控制被加热水的质量和初温均相同，这样才能通过水温度的变化准确比较燃料燃烧放出热量的多少。因为要控制水的质量相同，所以还需要用天平来测量水的质量。 （3）[1][2]燃料燃烧放出的热量无法直接观察和测量，而水吸收热量后温度会升高，通过观察温度计示数的变化就能知道水吸收热量的多少，从而比较出燃料燃烧放出热量的多少，这种将不易测量的量转换为容易测量的量的方法叫做转换法。 （4）[1]燃料1的热值为，完全燃烧燃料1放出的热量为 [2]根据实验设计水的质量相同，设水的质量为m，不计热量损失，两次实验燃料放出的热量等于水吸收的热量，则有 即 解得 （5）[1][2]在实际实验中，燃料不可能完全燃烧，同时燃料燃烧放出的热量也没有全部被水吸收，会有一部分热量散失到周围环境中，水吸收的热量偏小，在质量一定时，根据，通过实验得到的燃料热值与实际值相比偏小。 14．如图所示，甲、乙、丙三图中装置完全相同。燃料的质量都是10g，烧杯内液体的初温和质量相同。 (1)为比较不同物质的比热容，应选择 两图装置进行实验。实验中通过比较 （选填“加热时间”或“升高的温度”）来比较物质吸收热量的多少； (2)比较不同燃料的热值，应选择 两图装置进行实验。实验中，需等待燃料 （选填“燃烧相同的时间”或“燃烧相同的质量”），然后通过比较 （选填“加热时间”或“升高的温度”）来比较热值的大小； (3)通过实验得到的燃料热值与实际相比要偏 （选填“大”或“小”）。 【答案】(1) 甲、丙 加热时间 (2) 甲、乙 燃烧相同的质量 升高的温度 (3)小 【详解】（1）[1]比较不同物质的比热容，应使用相同的热源，被加热物质的种类不同，通过温度的变化来判断不同液体的吸热能力，所以应选择甲、丙两图进行实验。 [2]根据转换法可知，实验通过加热时间的长短来反映液体吸收热量的多少，加热时间越长表示液体吸收的热量越多。 （2）[1]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。 [2]实验过程中应该控制燃料燃烧的质量相同，所以应该在燃料燃尽之后或燃烧相同的质量去比较液体升高的温度。 [3]通过比较液体升高的温度来比较热值的大小，即升高的温度越高，说明燃料放出的热量越多，热值越大。 （3）燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收，存在热损失，即水吸收的热量会小于燃料完全燃烧放出的热量，由可知，计算得出的热值将比燃料的真实热值偏小。 15．如图所示，甲、乙、丙三图中装置完全相同，燃料的质量都是，烧杯内的液体质量和初温都相同。 (1)实验装置的组装顺序应该是 （选填“由上到下”或“由下到上”）。 (2)比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验，实验中是通过比较 的变化，来比较燃料热值的大小。 (3)在比较不同物质的比热容时，得到液体a、b的温度随时间变化的图像如图丁所示，则液体 的比热容较大。 (4)若在研究不同燃料热值的实验时，记录的数据如表： 燃料 加热前液体温度/℃ 燃料燃尽时液体温度/℃ 燃料的热值 1 15 35 2 15 25 根据表中数据计算，燃料2的热值为 。（认为燃料均完全燃烧） 【答案】(1)由下到上 (2) 甲、乙 温度计示数 (3) (4) 【详解】（1）需用外焰加热，所以要先确定铁圈的高度；而温度计的玻璃泡要浸没到液体中，但不能碰到容器壁和容器底，所以放好烧杯后，再调节温度计的高度，因此应按照由下到上的顺序进行组装。 （2）[1][2]为了比较热值大小要用不同的燃料，应加热同一种液体，让液体的质量相同，通过比较温度计示数的变化，比较吸热多少，进而比较热值大小，因此应选择甲、乙两图进行实验。 （3）由图丁可知，液体质量相同，加热相同时间，即吸收相等热量时，b升高的温度较低，由可知，液体b的比热容较大。 （4）实验中认为，对于燃料1： 即① 对于燃料2： 即② 联立①②两式可得 16．实验小组利用如图甲、图乙所示的装置做了“比较不同物质吸热情况”的实验。完成下列问题： (1)实验中，要在A、B两个相同的烧杯中分别加入 （填“质量”或“体积”）相同的水和煤油； (2)实验小组想利用此装置和实验数据测出酒精的热值，认为液体吸收的热量等于酒精燃烧释放的热量，那么测得酒精的热值会 （填“偏大”或“偏小”），原因是 ； (3)在教师的指导下，实验小组将两个酒精灯更换为两个完全相同的电加热器，这样改进的好处是 ； (4)更换加热器后继续实验，记录数据并绘制了如图丙所示的温度变化图像，假如B液体是水，则煤油的比热容为 J/（kg•℃）。[水的比热容为] 【答案】(1)质量 (2) 偏小 有热量损失，液体吸收的热量小于酒精燃烧释放的热量 (3)电加热器稳定释放热量，保证液体在相同时间吸收相同热量 (4) 【详解】（1）用水和煤油探究不同物质吸热能力的实验中，必须控制水和煤油的质量相同（水和食用油密度不同，根据m=ρV，体积相同的水和食用油质量不同），故实验中，要在甲、乙两个相同的烧杯中分别加入相同质量的水和食用油。 （2）[1][2]用酒精灯加热，会有一部分热量散发到空气中，有热量损失，液体吸收的热量小于酒精燃烧释放的热量，如果认为液体吸收的热量等于酒精燃烧释放的热量， 酒精燃烧释放的热量偏小，质量是准确的，酒精的热值会偏小。 （3）实验中用酒精灯加热，会有一部分热量散发到空气中，而且放出的热量不稳定，而用电加热器稳定，相同的电加热器能够保证相同的时间内释放热量相同。 （4）由图丙可知，煤油和水的温度都升高到80℃，升高相同的温度，煤油需要加热10min，水需要加热20min，相同的电加热器，水吸收的热量等于煤油吸收热量的二倍，即 代入数据可知 经整理可知，煤油的比热容为 四．热机效率的定义(共4小题) 17．下列关于热机效率的说法中正确的是（　　） A．热机的效率是描述热机性能的重要指标 B．通过技术的改进，热机的效率可以达到100% C．汽车排出的尾气越浓，汽油机的效率越高 D．热机是将燃料燃烧获取的化学能转化为机械能的装置 【答案】A 【详解】A．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，热机的效率是热机性能的重要指标，故A正确； B．热机工作时由于要克服机械间的摩擦做额外功、同时也存在热损失，并且废气带走大部分能量，所以热机的效率很低，不能达到100%，故B不正确； C．热机工作时，燃料燃烧放出的废气会带走大部分能量，汽车排出的尾气越浓，燃料燃烧越不充分，放出的热量越少，汽油机的效率越低，故C不正确； D．热机是通过燃料的燃烧获取的内能并转化为机械能的装置，故D不正确。 故选A。 18．甲热机的效率高于乙热机的效率，则（　　） A．甲热机的功率大于乙热机的功率 B．甲热机消耗的燃料质量比乙热机的少 C．甲热机做的有用功比乙热机的多 D．甲热机的燃料利用率比乙热机的高 【答案】D 【详解】A．功率是表示机械做功快慢的物理量，效率高的机械，做功不一定快，故A不符合题意； BC．热机消耗燃料的多少与热机效率、做的有用功等都有关，题中只知热机效率，未知其他，故无法比较消耗燃料的多少、做的有用功的多少，故BC不符合题意； D．甲的效率高，则说明做相同的有用功，甲损失的能量少，即做相同的有用功，甲消耗的燃料比乙消耗的燃料少，甲热机的燃料利用率比乙热机的高，故D符合题意。 故选D。 19．我国使用运载火箭将“天宫”空间站组件依次运送至太空中，使我国载人航天进入了“空间站时代”。下列关于火箭发射中的说法正确的是（    ） A．火箭发射时用水对发射器降温，是因为水的比热容较大 B．升空后，火箭外壳温度越高，内能增大，所含的热量变多 C．火箭升空时，向下喷气获得推力与内燃机的压缩冲程相似 D．火箭发动机工作过程中的热机效率是100% 【答案】A 【详解】A．由于水的比热容大，吸热能力强，因此火箭发射时用水对发射器降温，故A正确； B．热量是过程量，不能用含有或具有描述，故B错误； C．火箭升空时，向下喷气，由于力的作用是相互的，会受到气体对其向上的力，而使其上升，故C错误； D．火箭发动机工作过程中存在能量损失，因此热机效率不能达到100%，故D错误。 故选A。 20．一台柴油机的热机效率为25%，表示的意义是 的那部分能量，占燃料 的能量的25%。用这台柴油机工作时，完全燃烧2kg的柴油可做有用功 J。（柴油的热值为） 【答案】 热机用来做有用功 完全燃烧放出 【详解】[1][2]热机效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧所释放的总能量的比值，所以一台柴油机的热机效率为25%，表示的意义是热机用来做有用功的那部分能量，占燃料完全燃烧放出的能量的25%。 [3]根据公式可知，完全燃烧2kg的柴油产生的热量为 根据公式可知，有用功为 五．热机燃料燃烧能量走向示意图(共4小题) 21．下图是某汽油机的主要能量流向和相关参数图，下列说法正确的是（   ） A．有用机械能所占比例最大 B．废气带走的能量占比为25% C．该汽油机的效率为35% D．减少机械摩擦能提高汽油机效率 【答案】D 【详解】AB．由图乙可知，废气带走的能量占比最大，为40%，故AB错误； C．该汽油机的效率为 故C错误； D．减少机械摩擦可以降低能量的损失，能提高汽油机效率，故D正确。 故选D。 22．如图为某汽油机工作时的能量流向图，汽油的热值q取。以下说法正确的是（　　） A．汽油未完全燃烧时的热值比完全燃烧时的小 B．完全燃烧10kg汽油可放出的热量 C．在做功冲程，该汽油机气缸中的气体内能增大 D．该汽油机工作效率可达65% 【答案】B 【详解】A．燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧情况无关，故A错误； B．完全燃烧10kg汽油放出的热量，故B正确； C．四冲程汽油机在做功冲程中，高温高压气体迅速膨胀对活塞做功，气体的内能减小，故C错误； D．由图可知，输出的有用功在总能量中所占的比例100%-33%-25%-7%=35% 所以内燃机的效率为35%，故D错误。 故选B。 23．如图甲所示，在试管内装些水，用软木塞塞住，给水加热，通过 （选填“做功”或“热传递”）方式使水的内能增加。水沸腾，水蒸气会把木塞冲开将水蒸气的 能转化为活塞的 能，四冲程内燃机的 冲程与这个工作原理相同。根据图乙给出的内燃机能量流向的信息图，可知该内燃机的工作效率为 %。 【答案】 热传递 内 机械 做功 32 【详解】[1]用酒精灯给水加热，水吸收热量，内能增加，是通过热传递使水的内能增加。 [2][3]如图所示，加热使水沸腾，水蒸气膨胀，对木塞做功，水蒸气的内能减小，温度会降低。木塞获得机械能飞出去，水蒸气的内能转化为活塞的机械能。 [4]由于内燃机做功冲程中，火花塞点火，活塞向下运动，将内能转化为机械能，故上述实验过程中相当于内燃机的做功冲程。 [5]由图可知热机的效率 24．对于热机而言，燃料燃烧释放的热量只有一部分用来做有用功。还有相当一部分能量散失了（如图所示）。用来做 的这部分能量，与燃料 放出的热量之比，叫作热机的效率。热机效率计算公式为 。 【答案】 有用功 完全燃烧 【详解】[1][2][3]根据热机效率的定义可知，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，叫做热机的效率，通常用字母来表示。计算公式为。 六．加热效率的计算(共4小题) 25．完全燃烧0.42kg的酒精，这些酒精可放出 J的热量。酒精放出的热量若完全被水吸收，能将质量为 kg的水在1个标准大气压下升温。[酒精的热值为，水的比热容为] 【答案】 100 【详解】[1]酒精完全燃烧放出的热量 [2]酒精放出的热量若完全被水吸收 根据公式 变形得水的质量 26．“可燃冰”作为新能源，有着巨大的开发使用潜力。在同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量可达煤气的数十倍。的“可燃冰”完全燃烧后可放出的热量为 J，利用这些热量烧水供暖，可以将的水从0℃加热到100℃，水吸收的热量为 J，则烧水的效率为 。[“可燃冰”的热值为，水的比热容为] 【答案】 60% 【详解】[1]可燃冰完全燃烧放出的热量为 [2]水吸收的热量为 [3]烧水效率为 27．小明家的太阳能热水器最大容积为50L。某天热水器装满水后，经过4h阳光照射，水温从20℃升高到40℃。若水吸收的热量由效率为40%的天然气灶来提供，则需要燃烧 m3的天然气。【已知，，】 【答案】0.35 【详解】水的体积 由可得，水的质量 水吸收的热量； 由题知，燃烧天然气放出的热量 由知，需要天然气的体积 28．汽油通常从石油中提炼而成，10kg汽油完全燃烧放出的热量是 J。如图为某汽油机工作时的能量流向图，其消耗10kg汽油输出的有用功可以让质量为1000kg、初温为20℃的水升高到 ℃。（汽油的热值， 【答案】 【详解】[1]10kg汽油完全燃烧放出的热量： [2] 由汽油机工作时的能量流向图可得汽油机的效率 该汽油机消耗10kg汽油可输出有用功 由题知，水吸收的热量 由可得水升高的温度 水温升高到 七．热机效率的计算(共6小题) 29．可燃冰是天然气在一定的温度和压强下结晶而形成的“冰块”。可燃冰可转化为的甲烷气体和 的水，已知甲烷气体的热值为。问： (1)可燃冰完全燃烧后放出的热量是多少？ (2)若这些热量全部由热值是的焦炭来提供，应完全燃烧多少千克的焦炭？ 【答案】(1) (2)196.8kg 【详解】（1）可燃冰完全燃烧放出的热量由甲烷燃烧提供。由可知，可燃冰完全燃烧后释放的热量是 （2）由第（1）小问分析可知，这些热量为 由可知，完全燃烧焦炭的质量为 30．把质量为40kg、温度为的水加热到。 (1)求水需要吸收的热量。 (2)若这些热量由某种煤提供，已知某种型号的煤炉子的效率为30%，煤燃烧的效率为60%，则需要完全燃烧多少千克煤？ 【答案】(1)； (2)2.5kg 【详解】（1）水吸收的热量为。 （2）煤炉子的效率为30%，所以煤完全燃烧放出的热量为 煤燃烧的效率为60%，所以煤燃烧放出的热量为 根据可得，燃烧煤的质量为 31．小涛在郊游时用丁烷气炉烧开水，将壶中2kg的水从20℃加热到100℃，完全燃烧了0.03kg的丁烷气体。已知丁烷气体的热值为5×107J/kg，水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）。试求∶ (1)水吸收的热量是多少？ (2)丁烷气体完全燃烧放出的热量是多少？ (3)丁烷气炉烧水的效率是多少？ 【答案】(1)6.72×105J (2)1.5×106J (3)44.8% 【详解】（1）水吸收的热量 （2）丁烷气体完全燃烧放出的热量 （3）丁烷气炉烧水的效率 32．如图所示是一个容积为的太阳能热水器，每平方米面积上得到太阳辐射的能量平均为。某次给太阳能热水器加满水，让其工作一段时间后，水温由20℃上升到50℃。已知热水器上集热管接收太阳能的有效面积为，水吸收太阳能的效率为50%，水的比热容为，水的密度为。求： (1)水吸收的热量； (2)集热管工作的时长； (3)已知某天然气灶的效率为50%，使用太阳能热水器把同样一箱水加热到相同的温度可以节约天然气的体积。（不计能量损耗，已知天然气的热值） 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）水的质量为 则水吸收的热量 （2）得到太阳辐射的能量为 每平方米面积上得到太阳辐射的能量平均为，则集热管工作的时长 （3）天然气完全燃烧放出的热量为 则可以节约天然气的体积 33．某品牌的轿车在某段平直公路上进行测试，轿车以18m/s的速度匀速行驶了300s，消耗燃油0.36kg，轿车发动机的牵引力是1000N，燃油的热值为。求： (1)消耗的燃油完全燃烧产生的热量； (2)发动机牵引力的功率； (3)发动机所做的功； (4)发动机的能量转化效率（结果保留小数点后两位）。 【答案】(1) (2) (3) (4) 【详解】（1）0.36kg燃油完全燃烧放出的热量 （2）发动机牵引力的功率 （3）由得，轿车行驶的距离 发动机所做的功 （4）发动机的能量转化效率 34．小明家新买来一台容积为80L的天然气热水器。小明学习了热效率的知识后，尝试估测该热水器的热效率，他把“进水量”设置为40L，“出水温度”设置为40℃后，开始加热。当水温达到40℃时，自动停止加热。已知当时自来水的温度是20℃，加热前天然气表的示数为129.96m3，停止加热后变为130.06m3，天然气的热值q天然气=4.2×107J/m3，水的比热容c水=4.2×103J/（kg•℃），1L=1.0×10-3m3。求： (1)水箱中水的质量； (2)水箱中水吸收的热量； (3)该热水器的热效率。 【答案】(1)40kg (2)3.36×106J (3)80% 【详解】（1）把“进水量”设置为40L，则水箱中水的体积 由得水箱中水的质量 （2）由题意可得，水吸收的热量 （3）使用天然气的体积 天然气完全燃烧释放的热量 该热水器的热效率 八．提高热机的效率的方法(共8小题) 35．关于热机，下列说法正确的是（　　） A．热机消耗的燃料越多，热机效率越高 B．四冲程汽油机工作的过程中，压缩冲程把活塞的机械能转化为内能 C．热机对外输出功率越大，热机效率越高 D．热机所做的有用功越多，热机效率越高 【答案】B 【详解】A．热机消耗的燃料越多，放出的热量越多，但不知道有用功的多少，因此无法判断热机效率的高低，故A错误； B．压缩冲程中，活塞压缩混合物，对混合物做功，将机械能转化为混合物的内能，故B正确； C．功率是指做功的快慢，热机效率与功率无关，故C错误； D．热机所做的有用功越多，但燃烧完全燃烧放出的热量未知，则有用功与燃料完全燃烧放出的能量之比不一定大，即热机效率不一定高，故D错误。 故选B。 36．现代的热机广泛应用于汽车、火车、轮船、飞机和火箭中，下列有关热机的说法中正确的是（　　） A．热机只有内燃机一种形式 B．汽油机为汽车提供动力的只有做功冲程 C．柴油机的效率高是因为柴油的热值大 D．可以采用增大功率的方法提高热机的效率 【答案】B 【详解】A．热机分为内燃机和外燃机两种，故A错误； B．在热机的四个冲程中只有做功冲程对外做功，提供动力，其他冲程都是靠惯性完成的，故B正确； C．柴油机的效率高，是因为柴油机损失的能量较少，并不是因为柴油的热值高，故C错误； D．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叫热机的效率，增大功率只能说热机做功快，并不能说效率高，可以采用使燃料燃烧更充分的方法提高热机的效率，故D错误。 故选B。 37．涡轮喷气发动机的基本结构如图所示。工作时，空气通过进气口进入压气机被压缩，再进入燃烧室与燃料混合后燃烧，产生的高温高压燃气推动涡轮转动并从尾喷管高速喷出，从而获得动力。下列有关说法正确的是（   ） A．高温高压燃气推动涡轮转动的过程，相当于内燃机的压缩冲程 B．燃料燃烧放出的热量越多，燃料的热值就越大 C．燃料燃烧越充分，喷气发动机的效率就越高 D．燃气从尾喷管喷出获得动力的过程，其内能增大 【答案】C 【详解】A．高温高压燃气推动涡轮转动，将内能转化为机械能，与内燃机的做功冲程能量转化相同，故A错误； B．热值是燃料的一种特性，热值的大小只与燃料的种类有关，与放出的热量无关，燃料燃烧放出的热量越多，燃料的热值不变，故B错误； C．燃料燃烧更充分时，可以增大有效利用的能量，提高了热机的效率，故C正确； D．涡轮喷气发动机中产生的高温高压燃气推动涡轮转动并从尾喷管高速喷出，从而获得动力，将内能转化为机械能，其内能会减小，故D错误。 故选C。 38．（多选）为了提高热机的效率，可采取的措施是（   ） A．设法利用废气的能量 B．延长热机工作时间 C．使燃料尽可能充分燃烧 D．保证良好的润滑，减少摩擦 【答案】ACD 【详解】A．热机工作时，废气带走了大量的热量，这部分能量未被有效利用。如果能通过技术手段利用废气的能量，就可以提高燃料的总利用率，从而提高热机效率，故A符合题意； B．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，它是一个比值，与工作时间的长短无关。无论工作时间多久，只要能量利用比例不变，效率就不会改变。因此，延长工作时间不能提高热机效率，故B不符合题意； C．燃料燃烧不充分时，会有部分能量以未燃烧的燃料形式损失掉，导致实际放出的能量小于燃料完全燃烧应放出的能量。让燃料充分燃烧可以使更多的能量被释放并用于做有用功，从而提高热机效率，故C符合题意； D．保证良好的润滑，减少摩擦。热机工作时，各部件之间的摩擦会消耗一部分能量，这部分能量属于额外损失。良好的润滑可以减小部件间的摩擦，减少因摩擦而损失的能量，使更多的能量用于做有用功，进而提高热机效率，故D符合题意。 故选ACD。 39．2024 年 4 月 25 日 20 时 58 分 57 秒，神舟十八号载人飞船搭载长征二号 F 遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，如图甲所示。下列说法不正确的是（　　） A．火箭上升过程中飞船的机械能不守恒 B．火箭喷出高温燃气获得升空动力的过程同图丙所示的冲程中的能量转化相同 C．火箭利用二力平衡获得升空动力 D．让燃料充分燃烧是提高热机效率的有效途径之一 【答案】C 【详解】A．火箭上升过程中，飞船的速度变大，动能变大，高度增加，重力势能变大，则飞船的机械能变大，即机械能不守恒，故A正确，不符合题意； B．火箭喷出高温燃气获得升空动力的过程，是利用内能做功，同图丙所示的冲程是做功冲程，也是将内能转化机械能，故火箭喷出高温燃气获得升空动力的过程同图丙所示的冲程中的能量转化相同，故B正确，不符合题意； C．火箭喷出高温燃气获得升空动力的过程，利用力的作用是相互的获得升空动力，故C错误，符合题意； D．让燃料充分燃烧，获得更多的有用的机械能，故可以提高热机效率，故D正确，不符合题意。 故选C。 40．热机的效率是热机性能的一个重要指标。下面关于热机效率的叙述，正确的是（　　） A．在设计和制造上，通过不断改进和革新，减少各种能量损失，就有可能使热机的效率达到 B．两辆型号相同的小汽车，以相同的速度行驶想相同的路程，耗油量小的那辆小汽车效率可能高些 C．热机要正确使用、注意保养，可提高效率 D．在热机的各种能量损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量是提高燃料利用率的重要措施 【答案】BCD 【详解】A.热机在工作过程中存在各种形式的能量损失，故热机的效率不可能达到，故A错误； B.以相同的速度行驶相同的路程，其运动时间相同，型号相同的小汽车，以相同的速度行驶，受到的阻力可视为相同，因此牵引力相同，根据可知，行驶相同的路程，做的有用功相同，故B正确； C.热机要正确使用、注意保养，可以减少能量的损耗，故可提高效率，故C正确； D.废气的温度很高，带走的热量最多，设法利用废气的能量是提高燃料利用率的重要措施，故D正确。 故选BCD。 41．如图所示依次为甲、乙、丙三部汽油机内，同种燃料完全燃烧释放的内能和汽油机输出的机械能的柱状图。根据图中的信息，下列选项正确的是（　　） A．三部汽油机中，乙的效率最高 B．丙输出的机械能比甲少，所以丙的效率比甲低 C．在消耗的燃料质量相同时，乙输出的机械能比甲少 D．在输出的机械能相同时，乙比丙消耗的燃料少 【答案】AD 【详解】AB．如图所示，假设纵坐标轴的单位长度为1。则甲的效率为 乙的效率为 丙的效率为 所以三部汽油机中，乙的效率最高，甲、丙的效率相同，故A正确，B错误； C．乙的效率比甲高，所以在消耗的燃料质量相同时，乙输出的机械能比甲多，故C错误； D．乙的效率比丙高，所以在输出的机械能相同时，乙比丙消耗的燃料少，故D正确。 故选AD。 42．热机的效率是热机性能的一个重要指标。下面关于热机效率的叙述，正确的是（　　） A．在设计和制造上不断改进和革新，以减少各种能量损失，就有可能使热机的效率达到100% B．两辆型号相同的小汽车，以相同的速度行驶相同的路程，耗油量小的那辆车效率会高些 C．热机要正确使用，注意保养，这样可以提高效率 D．在热机的各种能量损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量是提高燃料利用率的重要措施 【答案】BCD 【详解】A．热机效率是有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的总能量之比，热机工作过程中存在各种形式的能量损失，故热机的效率不可能达到100%，故A错误； B．以相同的速度行驶相同的路程，由公式可知，其时间相等，而型号相同，故功率相同，由公式可知，所做的有用功相同，从而可知，耗油量小的那辆车效率高，故B正确。 C．热机要正确使用、注意保养，可以减小能量的损耗，故可提高效率，故C正确； D．在各种热量损失中，废气的温度很高，带走的热量最多，设法利用废气的能量是提高燃料利用率的重要措施。故D正确。 故选BCD 。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $