12.4 机械能与内能的相互转换 易错题集-2025-2026学年物理（苏科版2024）九年级上册

12.4 机械能与内能的相互转换易错题合集 易错题型分类 一．内燃机的四个冲程 二．内燃机工作循环的计算 三．燃料热值的概念 四．热值的计算 五．比较不同燃料的热值 题型速通 【内燃机的四个冲程】（共5题） 一．选择题（共5小题） 1．（2025秋•西城区校级月考）如图所示展示的是我国传统的走马灯。点燃底部的蜡烛，上升的热空气驱动扇叶转动，带动纸片小人转动。在这一过程中，与四冲程汽油机的哪个冲程相似，能量转化过程是（　　） A．吸气冲程，内能转化为机械能 B．压缩冲程，机械能转化为内能 C．做功冲程，内能转化为机械能 D．排气冲程，机械能转化为内能 【解答】解：点燃走马灯底部的蜡烛后，热空气上升驱动扇叶转动，是热空气对外做功，将内能转化为机械能。四冲程汽油机中，做功冲程是混合气燃烧释放热能推动活塞向下运动，将内能转化为机械能。因此，走马灯的能量转化过程与做功冲程相似，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选：C。 2．（2025秋•历城区校级月考）初三13班班主任薛老师，乐于探究且擅长动手DIY。在观摩了《14.3热机》这节物理课后，薛老师利用注射器、电子打火器、酒精等身边常见物品，自制了一把“酒精手枪”（如图甲）。他向注射器内喷入少量酒精（如图乙），拧紧后盖，随后按动电子打火器，注射器内的酒精蒸汽瞬间燃烧，将前端出口处所塞的泡沫小球射出，击倒了正前方的笔筒（如图丙）。在图丙所示的过程中，所发生的能量转化过程与汽油机的哪一冲程相似（　　） A． B． C． D． 【解答】解：注射器内的酒精蒸汽瞬间燃烧，将前端出口处所塞的泡沫小球射出，此过程中，内能转化为机械能； A、图中的排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程，没有明显的能量转化，故A不符合题意； B、图中的气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程，此冲程中，内能转化为机械能，故B符合题意； C、图中的气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，此冲程中，机械能转化为内能，故C不符合题意； D、图中的进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程，没有明显的能量转化，故D不符合题意。 故选：B。 3．（2025秋•和平区校级月考）如图所示的是我国传统的走马灯。点燃底部的蜡烛，上升的热空气驱动扇叶转动，带动纸片小人转动。这一过程与四冲程汽油机的哪个冲程相似（　　） A． B． C． D． 【解答】解：点燃走马灯底部的蜡烛后，热空气上升驱动扇叶转动，这一过程中热空气的内能转化为扇叶的机械能。四冲程汽油机中，做功冲程是燃料燃烧产生高温高压气体，推动活塞做功，将内能转化为机械能。因此，走马灯的能量转化过程与内燃机的做功冲程类似，故B正确，ACD错误。 故选：B。 4．（2024秋•青山区期末）如图是四冲程汽油机的工作示意图，其中气缸内气体温度一直升高的冲程是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：A．由图可知，两个气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程，此冲程高温高压的燃气对外做功，内能减小，温度降低，故A不符合题意； B．由图可知，两个气门关闭，活塞上行，是压缩冲程，在汽油机的压缩冲程中，压缩气体时对气体做功，气体的内能增大，气体的温度升高，故B符合题意； C．由图可知，进气门打开、排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，此冲程不涉及能量转化，气缸内气体温度不变，故C不符合题意； D．由图可知，进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程，此冲程不涉及能量转化，气缸内气体温度不变，故D不符合题意； 故选：B。 5．（2025秋•朝阳区校级月考）“芒种”过后，陕西关中等地区夏收进程已过半。如图是烈日下联合收割机收麦的场景。下列说法不正确的是（　　） A．夏收时节气温越高，空气中的分子热运动越剧烈 B．阳光炙烤下的金色麦穗温度升高，其所含的热量变多 C．收割机所用的柴油发动机一个工作循环有4个冲程 D．阳光曝晒下的驾驶室温度升高，是通过热传递的方式增加了其内能 【解答】解：A．分子的热运动与温度有关，温度越高分子的热运动越剧烈，则气温越高，空气中的分子热运动越剧烈，故A正确； B．阳光炙烤下，麦穗温度升高，所含的内能增加，热量是过程量，不能说含有热量的多少，故B错误； C．柴油发动机的一个工作循环包括吸气、压缩、做功和排气四个冲程，故C正确； D．阳光曝晒下，驾驶室吸收了热量，温度升高，内能增大，是通过热传递的方式增加内能，故D正确。 故选：B。 【内燃机工作循环的计算】（共5题） 一．选择题（共2小题） 1．（2025•西城区校级模拟）如图甲所示是四冲程汽油机某冲程示意图，图乙为空气压缩引火仪，图丙对试管中水加热一段时间后瓶塞“飞出”。关于这三幅图，下列说法正确的是（　　） A．三幅图所示的过程改变气体内能的方式不同 B．三幅图所示的过程气体内能大小的变化情况相同 C．甲图为汽油机的做功冲程，其能量转化与图丙中的能量转化相同 D．若该汽油机每秒可完成10个图甲冲程，则其飞轮转速为1200r/min 【解答】解：A、三幅图所示的过程都是做功改变物体的内能，故A错误； BC、甲图是汽油机的压缩冲程，将机械能转化为内能，内能增加；乙图将机械能转化为内能，内能增加；图丙中将水的内能转化为瓶塞的机械能，内能减小，所以三幅图所示的过程气体内能大小的变化情况不相同，甲图能量转化与丙图不同，故BC错误； D、若该汽油机每秒可完成10个图甲（压缩）冲程，由于一个工作循环有一个压缩冲程，飞轮转2周，所以每秒可完成10个工作循环，每分钟可完成600个工作循环，飞轮转1200周，即飞轮转速为1200r/min，故D正确。 故选：D。 2．（2025•荔湾区一模）×小昕看到爸爸启动摩托车时，转速表如图所示，如果该车使用的是单缸四冲程汽油机，请根据图中信息计算此时发动机4秒内对外做功的次数为（　　） A．25 B．32 C．50 D．100 【解答】解：在四冲程汽油机中，完成一个工作循环，飞轮转2圈，对外做功1次。已知转速表显示0.75×1000r/min＝750r/60s＝12.5r/s，则4秒内飞轮转动的圈数为12.5×4＝50圈。因为每2圈对外做功1次，所以4秒内对外做功的次数为50÷2＝25次。故答案为25次。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选：A。 二．填空题（共3小题） 3．（2025秋•溪湖区校级月考）有一台单缸四冲程汽油机，该汽油机工作时，1s对外做功20次，则飞轮的转速是 　2400　 r/min。用水循环带走汽油机产生的热量，这是利用了水的 　比热容　 较大的特性。 【解答】解：单缸四冲程汽油机一个工作循环中，飞轮转动2圈，对外做功1次。 已知1秒对外做功20次，由于每做功1次对应飞轮转动2圈（一个工作循环），所以1秒内飞轮转动的圈数为 20×2＝40 圈，1分钟有60秒，因此1分钟内飞轮转动的圈数为 40×60＝2400圈，故飞轮转速为2400 r/min；用水循环带走汽油机产生的热量，是因为水的比热容较大。根据比热容的定义，相同质量的水和其他物质相比，升高相同温度时，水能够吸收更多的热量，从而更有效地带走热量，实现冷却效果。 故答案为：2400；比热容。 4．（2025•建湖县校级三模）如图所示是单缸四冲程汽油机某一冲程工作示意图，该冲程是 　压缩　 冲程。若该汽油机10s对外做功200次，则汽油机的飞轮速度为 　2400　 r/min。 【解答】解：由图可知，进气门、排气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程。 在汽油机的一个工作循环中，飞轮转动2r，对外做功1次。若汽油机10s对外做功200次，则1min对外做功的次数为200次×6＝1200次， 则汽油机飞轮1min转动的转数为2r×1200＝2400r，即飞轮的转速为2400r/min。 故答案为：压缩；2400。 5．（2025•苏州二模）如图所示为生活中常用的热水瓶，注入一定量的热水后，立即盖上软木塞，软木塞会跳起来。这一过程与汽油机的 　做功　 冲程也发生同样的能量转化。如果该汽油机每秒钟对外做功20次该汽油机飞轮的转速是 　2400　 r/min。 【解答】解：（1）瓶塞跳起来，机械能增大，这是由于暖瓶内气体膨胀做功造成的，水蒸气的内能转化成瓶塞的机械能； （2）汽油机在做功冲程中，气缸内高温气体膨胀推动活塞做功，内能转化为机械能； （3）由于汽油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，若汽油机每秒钟对外做功20次，则汽油机每秒飞轮转40圈， 则该汽油机飞轮转速为：2400r/min。 故答案为：做功；2400。 【燃料热值的概念】（共6题） 一．选择题（共6小题） 1．（2025•长沙模拟）2024年10月15日19时06分，我国在太原卫星发射中心使用长征六号改运火箭，成功将千帆极轨02组卫星发射升空。下列说法正确的是（　　） A．在选择火箭燃料时，主要考虑的因素是燃料的比热容 B．火箭升空时，燃料的内能转化为火箭的机械能 C．火箭在大气层中加速升空时，机械能减小 D．火箭穿过大气层时，防护罩温度升高是通过热传递的方式改变了内能 【解答】解：A．在选择火箭燃料时首先应该考虑燃料热值的大小，具有较高热值的燃料，完全燃烧可以释放出更多的热量，故A错误； B．火箭上升，消耗了燃料化学能，得到了机械能，故能量的转化是：化学能转化为内能，内能又转化为机械能，故B正确； C．火箭加速上升时，火箭的速度增大、高度增加，动能增加，重力势能增加，机械能是动能和势能的总和，所以火箭的机械能增大，故C错误； D．火箭穿过大气层时，防护罩温度升高是通过做功方式改变了内能，故D错误。 故选：B。 2．（2025秋•沈阳校级月考）食物也是一种“燃料”，营养成分在人体细胞里与氧结合，提供细胞组织所需的能量。人体摄入的能量（营养师常称之为热量）过多或过少，都有损于健康。瘦猪肉所含能量约为“6×103J/100g”，一个60kg的中学生，从一楼步行至教学楼4楼，每层楼高3m，假如他上楼克服重力做功所消耗的能量完全来自他食用的瘦猪肉，下列说法中正确的是（　　） A．食物提供的能量会全部转化为机械能 B．其中“瘦猪肉所含能量”中的“能量”的含义跟物理学中“热量”相同 C．这个中学生上楼克服重力做功约7200J D．他至少需食用约90g瘦猪肉 【解答】解：A．食物提供的能量在转化过程中，会有一部分能量损失，不会全部转化为机械能，故A错误； B．“瘦猪肉内所含能量”是指瘦猪肉中储存的化学能，“热量”是指在热传递过程中传递能量的多少，二者含义不同，故B错误； C．中学生的重力：G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N， 克服重力做功W＝Gh＝600N×3m×3＝5400J，不是7200J，故C错误； D．由题意可知，每100g瘦猪肉提供的能量为6000J，则提供5400J 能量需要瘦猪肉的质量，故他至少需食用约90g瘦猪肉，故D正确。 故选：D。 3．（2025秋•浦东新区校级月考）下列物理量中，不能够用来鉴别物质种类的是（　　） A．密度 B．温度 C．比热容 D．热值 【解答】解：因为密度、比热容和热值都是物质的特性，不同物质的密度、比热容和热值一般是不同的，而温度不是物质的特性，和物质的种类没有关系，所以用密度、比热容和热值可以鉴别物质的种类，用温度不能鉴别物质种类，故B符合题意、ACD不符合题意。 故选：B。 4．（2025秋•北碚区校级月考）下面是小刘同学整理的热学知识点，其中正确的是（　　） A．某种燃料热值越大，则它含有的热量越多 B．做功在改变物体内能的效果上与热传递等效 C．用氢作火箭燃料的原因是氢的比热容大 D．如果物体吸收了热量则物体温度一定升高 【解答】解：A.热量是过程量，不能说“含有”热量，故A错误； B.热传递是能量的转移，做功是能量的转化，做功在改变物体内能的效果上与热传递等效，故B正确； C.热值表示燃料燃烧的放热本领，比热容表示在热传递过程中的吸热或放热本领，使用液态氢作为燃料是因为液态氢的热值大，在质量一定时，燃烧放热多，故C错误； D.物体吸收热量，温度不一定升高，如晶体在熔化过程中，吸收热量，温度不变，故D错误。 故选：B。 5．（2025秋•顺庆区校级月考）2022年是我国“超级航天年”，中国航天带给了国人无数的惊喜与浪漫。3月23日，航天员在“天宫课堂”做了将水连接在两块玻璃板之间形成“水桥”、液体结晶使“冰球发热”等实验。4月16日，“神舟十三号”载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱进入大气层时，与大气剧烈摩擦，发出耀眼的光。6月5日，长征二号F遥十四运载火箭用氢做燃料助推神舟十四号发射成功。下列判断正确的是（　　） ①“水桥”的形成是因为分子之间存在引力； ②返回舱进入大气层发出光是利用做功的方式改变了返回舱的内能； ③液体结晶的球发热是因为液体结晶过程中内能增加； ④火箭发动机的燃料是氢，这是因为氢的比热容很大。 A．①③ B．②③ C．①② D．①②③ 【解答】解：①分子之间存在引力和斥力，水桥的形成是因为水分子之间有引力，故①正确； ②返回舱进入大气层时，返回舱与空气摩擦，机械能转化为内能，是通过做功的方式改变返回舱的内能，故②正确； ③液体结晶是凝固过程，凝固放热、内能减少，故③错误； ④火箭发动机的燃料是氢，这是因为氢的热值大，和其它燃料相比较，相同质量的氢燃烧放出的热量更多，故④错误。 由以上分析可知，C符合题意，ABD不符合题意。 故选：C。 6．（2025秋•秦州区校级月考）关于燃料的热值，下列说法正确的是（　　） A．提供充足的氧气，让燃料更充分燃烧，可以提高燃料的热值 B．根据热值计算公式q，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 【解答】解：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。 【热值的计算】（共14题） 一．选择题（共5小题） 1．（2024秋•硚口区月考）据统计，2024年1月至7月全国风电和太阳能发电量约为1.05×1012千瓦时。如果焦炭完全燃烧获得的能量和这些电能相等，需要焦炭的质量为（　　）（焦炭热值为3×107J/kg） A．1.26×1011t B．1.26×108t C．3.5×105kg D．3.5×105t 【解答】解：如果焦炭完全燃烧获得的能量和这些电能相等，即Q放＝W＝1.05×1012kW•h＝1.05×1012×3.6×106J＝3.78×1018J， 根据Q放＝mq可知，焦炭的质量为： m1.26×1011kg＝1.26×108t，故B正确，ACD错误。 故选：B。 2．（2024秋•恩施市期末）2022年北京冬奥会和冬残奥会即将开幕，在比赛期间所有冬奥场馆将全部使用“绿电”，（“绿电”是指在发电过程中，二氧化碳排放量为零或趋近于零，比火力发电等其他方式对环境的影响大幅度减小）。这将是奥运史上首次实现全部场馆100%绿色电能供应，预计消耗“绿电”约4×108kW•h，可以节约1.28×108kg标准煤，减排二氧化碳3.2×108kg。若所节约的标准煤完全燃烧，则放出的热量约为（q标准煤约为2.9×107J/kg）（　　） A．3.7×1015J B．9.3×1015J C．3.7×1016J D．9.3×1016J 【解答】解：节约的标准煤的质量m＝1.28×108kg，标准煤的热值q标准煤＝2.9×107J/kg； 标准煤完全燃烧放出的热量：Q放＝mq标准煤＝1.28×108kg×2.9×107J/kg≈3.7×1015J。 故选：A。 3．（2025•湖南模拟）如图所示是物理老师的自制火箭，他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔，把电火花发生器紧紧塞进孔中，实验时从瓶口喷入酒精并盖上锥形纸筒，按动电火花发生器的按钮，点燃瓶内酒精后，纸筒即刻飞出。关于此实验分析正确的是（　　） A．酒精无法完全燃烧，所以热值变小 B．酒精燃烧是电能转化成了内能 C．燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程 D．纸筒飞出后瓶内气体的内能减小，温度降低 【解答】解：A、热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃烧的情况无关，所以酒精不完全燃烧时热值是不变的，故A错误； B、燃料本身具有化学能，因此酒精燃烧时将化学能转化为内能，故B错误； C、燃气推动纸筒飞出的过程中，内能转化为机械能，与内燃机做功冲程的能量转化相同，故C错误； D、纸筒飞出时，瓶内气体的内能转化为纸筒的机械能，则瓶内气体的内能减小，温度降低，故D正确。 故选：D。 4．（2025•广东模拟）质量为1kg的甲、乙、丙三种燃料，温度都升高1℃时，吸收热量如图1，完全燃烧放出的热量如图2，下列说法正确的是（　　） A．甲的热值小于乙 B．乙的比热容大于丙 C．1kg的乙温度降低2℃放出的热量是6.0×107J D．完全燃烧2kg的甲燃料放出的热量是4.2×103J 【解答】解：A、m甲＝m乙，由图2知，完全燃烧后甲、乙放出的热量Q甲＞Q乙，由q可知，q甲＞q乙，即甲的热值大于乙的热值，故A错误； B、由图1知，乙、丙升高相同的温度，吸收的热量Q乙吸＞Q丙吸，m乙＝m丙，由c可知，c乙＞c丙，即乙的比热容大于丙的比热容，故B正确； C、由比热容的定义可知，同种物质温度升高1℃和降低1℃，吸热和放热是相同的，由图1知1kg的乙升高1℃吸收的热量是2.4×103J，所以1kg的乙温度降低2℃放出的热量是4.8×103J，故C错误； D、由图1知，质量为1kg的甲燃料完全燃烧放出的热量约为4.6×107J，由Q放＝mq可知，完全燃烧2kg的甲燃料放出的热量为9.2×107J，故D错误。 故选：B。 5．（2025•荔湾区校级二模）用图装置给水壶的水加热一段时间后，燃料燃烧放出的热量为8.4×105J，水吸收的热量为6.0×105J，炉具内的液体燃料减少了0.02kg，若这0.02kg的燃料完全燃烧，可以释放的热量为9×105J，则该液体燃料的热值是（　　） A．2.4×105J/kg B．2.4×107J/kg C．4.5×107J/kg D．3×107J/kg 【解答】解：该液体燃料的热值： ，故C正确、ABD错误。 故选：C。 二．多选题（共1小题） （多选）6．（2025秋•息县月考）有两杯不同的燃料，甲杯中的质量为2kg，乙杯中的质量为1kg，当两者温度都升高1℃，吸收的热量如图a所示；甲杯、乙杯中的燃料完全燃烧后放出的热量如图b所示，下列说法正确的是（　　） A．甲的比热容大于乙的比热容 B．甲的热值大于乙的热值 C．甲杯、乙杯中的燃料温度都降低1℃，甲比乙放出的热量多 D．质量相等的甲、乙燃料完全燃烧，甲放出的热量比乙的多 【解答】解： A．由图a可知，当两者温度都升高1℃时，甲吸收的热量为5000J，乙吸收的热量为2000J， 由可知，两种物质的比热容分别为： ， ， 则甲的比热容大于乙的比热容，故A正确； B．由图b可知，完全燃烧后甲、乙放出热量之比为Q放甲：Q放乙＝6×107J：4.5×107J＝4：3，且m甲＝2m乙， 由Q放＝mq可知，q甲：q乙：2：3，则甲的热值小于乙的热值，故B错误； C．由A选项可知，甲的比热容大于乙的比热容，由Q放＝cmΔt可知，甲杯、乙杯中的燃料温度都降低1℃，甲比乙放出的热量多，故C正确； D．由B选项可知，甲的热值小于乙的热值，则质量相等的甲、乙燃料完全燃烧时，由Q放＝mq可知，甲放出的热量小于乙放出的热量。故D错误。 故选：AC。 三．填空题（共2小题） 7．（2025秋•庐江县月考）日常生活中人们使用各种燃料，从最初的柴薪到如今的煤气、天然气，反映出社会的不断进步。完全燃烧0.2m3的天然气放出的热量，相当于 　0.6　 kg的柴薪完全燃烧所释放的热量。（） 【解答】解：完全燃烧0.2m3的天然气放出的热量：， 由题意可知，柴薪完全燃烧所释放的热量：， 由可知，Q放＝mq柴薪的质量。 故答案为：0.6。 8．（2026•福州模拟）2024年4月25日，搭载神舟十八号载人飞船的“长征二号F遥十八”运载火箭在酒泉卫星发射中心发射成功。火箭选用液态氢作为燃料，是因为液态氢的 　热值　 （选填“热值”或“比热容”）较大；若想获得8.4×107J的热量，只需完全燃烧 　0.6　 kg的液态氢。（q氢＝1.4×108J/kg） 【解答】解：火箭使用液氢做燃料，是由于液氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的液氢和其他燃料相比，液氢可以释放更多的热量； 由Q放＝mq知，完全燃烧氢燃料的质量为： m0.6kg。 故答案为：热值；0.6。 四．计算题（共6小题） 9．（2025秋•东港区校级月考）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”。1m3可燃冰可转化为164m3的甲烷气体和0.8m3的水，已知甲烷气体的热值为3.6×107J/m3。问： （1）1m3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3.0×107J/kg的焦炭来提供，应完全燃烧多少千克的焦炭？ 【解答】解：（1）可燃冰可转化为甲烷和水，由Q放＝qV可知，1m3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Q放＝qm可知，完全燃烧焦炭的质量为： 。 答：（1）1m3可燃冰完全燃烧后放出的热量是5.904×109J； （2）完全燃烧196.8kg的焦炭。 10．（2025秋•会泽县校级月考）质量为2kg的某种物质，吸收8.4×104J的热量，温度从20℃升高到50℃，求： （1）这种物质的比热容； （2）若该物质吸收的热量由燃烧酒精来提供，则至少需要完全燃烧多少千克的酒精？（酒精的热值为3.0×107J/kg） 【解答】解：（1）由Q吸＝cmΔt可得，物质的比热容：c1.4×103J/（kg•℃）； （2）由题知，Q放＝Q吸＝8.4×104J，由Q放＝mq得需要完全燃烧酒精的质量：m酒精2.8×10⁻3kg。 答：（1）这种物质的比热容； （2）若该物质吸收的热量由燃烧酒精来提供，则至少需要完全燃烧2.8×10⁻3kg的酒精。 11．（2025•永修县模拟）一个体重为600N的人，从大厦的1楼步行至第11楼共升高了30m，用时2min。那么： （1）他克服重力做了多少焦耳的功？ （2）他克服重力做功的功率是多大？ （3）完成以下计算可以帮助我们认识汽油的热值的大小：汽油的热值约为4.5×107J/kg。如果汽油完全燃烧获得热量的焦耳数和上述功相等，需要汽油的质量是多少？ 【解答】解：（1）他克服重力做功：W＝Gh＝600N×30m＝18000J； （2）他克服重力做功的功率P150W； （3）汽油完全燃烧获得热量Q放＝W＝18000J， 需要燃烧汽油的质量：m4×10﹣4kg。 答：（1）他克服重力做了18000J的功； （2）他克服重力做功的功率是150W； （3）需要汽油的质量是4×10﹣4kg。 12．（2025•广安区校级三模）2019年5月6日，聊城首批30辆氢燃料新能源公交车投放使用。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是22世纪最理想的能源，[c氢＝4.2×107J/（kg•℃）；q氢＝1.4×108J/kg）。求： （1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量； （2）若这些热量全部被质量为200kg，温度为15℃的水吸收，则水升高的温度； （3）某氢能源公交车以140kW的恒定功率做匀速行驶，如果0.3kg的氢燃料完全燃烧获得热量的焦耳数和公交车所做的功相等，则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间。 【解答】解：（1）0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量： Q放＝m氢q＝0.3kg×1.4×108J/kg＝4.2×107J； （2）水吸收的热量：Q吸＝Q放＝4.2×107J， 由Q吸＝cmΔt得水升高温度： Δt50℃； （3）公交车所做的功：W＝Q放＝4.2×107J， 由P得公交车行驶时间： t300s。 答：（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出4.2×107J热量； （2）若这些热量全部被质量为200kg，温度为15℃的水吸收，则水升高50℃； （3）这些热量能让该公交车匀速行驶300s。 13．（2025•山西）小亮看到如图所示的阳光健身海报，决定每天放学回家由乘电梯改为爬楼梯。查阅资料知道，人运动所需的能量可来源于体内脂肪“燃烧”释放的化学能，1g脂肪完全“燃烧”释放的能量为3.8×104J（即可看作脂肪的热值q＝3.8×104J/g）。若小亮的质量为60kg，家住11楼，每层楼高为3m。（g取10N/kg） （1）求小亮所受的重力。 （2）小亮每次乘电梯从1楼到11楼回家，若电梯匀速运行，求电梯对他做的功。 （3）若小亮每次爬楼梯回家消耗脂肪的质量为5g，求脂肪完全“燃烧”放出的能量。 【解答】解：（1）小亮的质量为60kg，重力G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N； （2）家住11楼，上升10层的高度，电梯匀速运行，电梯对他做的功W＝Gh＝600N×（11﹣1）×3m＝18000J； （3）脂肪完全“燃烧”放出的能量Q＝qm＝3.8×104J/g×5g＝1.9×105J。 答：（1）小亮所受的重力是600N。 （2）小亮每次乘电梯从1楼到11楼回家，若电梯匀速运行，电梯对他做的功是18000J。 （3）脂肪完全“燃烧”放出的能量是1.9×105J。 14．（2024秋•市中区校级期末）济南市现有垃圾焚烧发电厂共5座，据有关资料，济南全市日均产生生活垃圾近7000吨，将这7000吨垃圾完全燃烧后可产生约3.5×1013J的热量，将产生的热量用于发电，日均发电量可达210万度，基本实现原生垃圾“零填埋”。求：生活垃圾的平均热值？ 【解答】解：由Q放＝mq得生活垃圾的平均热值：q5×106J/kg。 答：生活垃圾的平均热值是5×106J/kg。 【比较不同燃料的热值】（共10题） 一．选择题（共3小题） 1．（2025秋•天河区校级月考）为探究不同燃料燃烧放热能力的差异，小明设计了如图8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，两种燃料质量相同，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。下列说法正确是（　　） A．实验中应控制两种燃料燃烧的时间相同 B．燃料燃烧放出热量的多少是通过加热的时间来反映的 C．甲烧杯水吸收热量与乙烧杯水吸收热量之比是4：3 D．燃料1的热值与燃料2的热值之比是3：2 【解答】解：A．实验中是通过比较水升高的温度来比较燃料燃烧放热能力，应让燃料完全燃烧，而不是控制燃烧时间相同，因为不同燃料的燃烧速度可能不同，控制燃烧时间相同不能保证燃料完全燃烧，也就无法准确比较它们的放热能力，故A错误； B．根据转换法，燃料燃烧放出热量的多少是通过水升高的温度来反映的，而不是加热时间。故B错误； C．已知水的质量m和比热容c都相同，根据Q吸＝cmΔt，由图丙可知，甲杯水升高的温度Δt甲＝80℃﹣20℃＝60℃ 乙杯水升高的温度Δt乙＝60℃﹣20℃＝40℃ 则甲烧杯水吸收热量Q甲＝cmΔt甲，乙烧杯水吸收热量Q乙＝cmΔt乙，那么 故C错误； D．实验中忽略热量的散失，燃料完全燃烧放出的热量等于水吸收的热量，即Q放＝Q吸。根据Q放＝mq，两种燃料质量m相同，设燃料1的热值为q1，燃料2的热值为q2，则Q放1＝mq1，Q放2＝mq2。因为Q放1＝Q甲，Q放2＝Q乙，且，所以 即燃料1的热值与燃料2的热值之比是3：2，故D正确。 故选：D。 2．（2025•宿豫区三模）如图所示，甲、乙、丙装置完全相同，燃料的质量、液体的质量和初温都相等，当燃料燃尽时（烧杯内的液体均未沸腾且不计热损失），温度计示数T甲＞T乙＞T丙，下列说法正确的是（　　） A．选择甲、乙，可以根据温度计示数的变化来比较液体吸热的多少 B．选择甲、丙，利用秒表，通过吸热时间反映燃料热值的大小 C．燃料1的热值q1与燃料2的热值q2相比，q1＜q2 D．选择甲、乙研究不同物质吸热升温现象时，燃料的质量可以不相等 【解答】解：A．探究的是燃料的热值大小关系，实验中可以通过温度计示数的变化来得到物质吸收热量的多少，从而得到燃料燃烧放出热量的多少，故甲、乙两实验，可以根据温度计示数的变化来比较液体吸热的多少，故A正确； B．甲、丙两实验，燃料的种类相同，被加热物质的种类不同，因此探究的是不同物质的吸热能力，利用秒表，通过吸热时间反映物质吸收热量的多少，故B错误； C．甲、乙两实验所使用的燃料质量相同而种类不同，加热质量相同的同种液体，液体温度升高的越高，则表明燃料放出的热量越多，燃料的热值越大，由于T甲＞T乙，所以q1＞q2，故C错误； D．甲、乙两实验中，燃料的种类不同，被加热物质的质量、初温相同，探究的是不同燃料的放热能力，因此需要控制不同燃料的质量相同，故D错误。 故选：A。 3．（2024秋•扬州期末）如图所示，甲、乙、丙三图的装置完全相同，烧杯内液体的初温与质量相同，燃料的质量相同，假设燃料都完全燃烧且不考虑热量损失，液体的末温分别为t甲、t乙、t丙。下列判断不正确的是（　　） A．研究燃料热值，选择甲、乙两图，若t甲＞t乙，则燃料1的热值大 B．研究燃料热值，选择乙、丙两图，若t乙＞t丙，则燃料2的热值大 C．甲、丙两图实验中，加热时间的长短表示液体吸收热量的多少 D．选择甲、乙两图实验和甲、丙两图实验所用测量工具不同 【解答】解：AB、研究燃料热值，需改变燃料种类，控制质量相同，给同种液体加热，故选择甲、乙两图，若t甲＞t乙，根据Q＝cmΔt以及Q＝qm可知，燃料1的热值大，故A正确，B错误； C、甲、丙两图实验中，燃料种类相同，液体种类不同，可探究物质吸热能力，加热时间的长短表示液体吸收热量的多少，应用了转换法，故C正确； D、选择甲、乙两图实验，需测量温度，质量，故需要温度计和天平； 甲、丙两图实验，需要测量温度、加热时间以及质量，故需要温度计、停表和天平，故测量工具不同，故D正确。 故选：B。 二．多选题（共1小题） （多选）4．（2024秋•文登区期末）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，燃料点燃直至完全燃尽，三装置烧杯中液体升高的温度随时间变化的图象如图丁所示。以下判断正确的是（　　） A．液体b的比热容是液体a的两倍 B．燃料1的热值大于燃料2的热值 C．燃料燃完全尽时乙中液体a吸收的热量大于丙中液体b吸收的热量 D．0﹣t1时间内甲、乙、丙烧杯中液体吸收的热量相等 【解答】解：A、根据甲、丙图象可知，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c可知，液体b的比热容是液体a的两倍，故A正确；B、甲杯水的温度升高的较快，即燃料1燃烧产生的热量多，所以其热值大，即燃料1的热值大，故B正确；C、燃料燃尽时乙中液体a吸收的热量为：Qa＝camΔta，丙中液体b吸收的热量为：Qb＝cbmΔtb；a和b的质量相同，液体b的比热容是液体a的两倍，b升高的温度要大于a升高温度的一半，则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，故C错误；D、0～t1时间内甲丙烧杯中液体吸收热量相等并且都大于乙烧杯中液体吸收热量，故D错误。故选：AB。 三．填空题（共2小题） 5．（2025•雁塔区校级模拟）完成下列填空。 （1）如图﹣1所示，在探究光的反射规律的实验中，纸板E和F在同一平面内，若将纸板绕CD向后倾斜，入射光线紧贴纸板射到平面镜的O点，则在纸板F上 　不能　 （选填“仍能”或“不能”）看到反射光线。 （2）如图﹣2所示，是探究动能大小与哪些因素有关的实验，由图示实验得出的结论是 　质量一定时，物体的速度越大，动能越大　 。 （3）如图﹣3所示，在抽掉玻璃板后，上面的瓶中逐渐出现了红棕色的二氧化氮气体，这个现象说明分子在 　不停地做无规则运动　 。 （4）如图﹣4所示，在“比较酒精和碎纸片的热值”的实验中，通过比较 　温度计示数的变化　 （选填“温度计示数的变化”或“加热时间”）来反映两种燃料完全燃烧所放出的热量多少。 【解答】解：（1）如图﹣1所示，在探究光的反射规律的实验中，若将纸板绕CD向后倾斜，入射光线紧贴纸板射到平面镜的O点，此时反射光线、入射光线在垂直平面镜的平面内，故此时在纸板F上看不到反射光线； （2）如图﹣2所示，物体质量一定，高度不同，即下落到斜面底端的速度不同，且速度大的，小车移动的距离远，说明速度大的动能大，故可得结论：质量一定时，物体的速度越大，动能越大； （3）如图﹣3所示，在抽掉玻璃板后，上面的瓶中逐渐出现了红棕色的二氧化氮气体，这个现象说明分子在不停地做无规则运动； （4）在“比较酒精和碎纸片的热值”的实验中，烧杯内加入质量和初温相同的水，通过比较燃料燃烧完后温度计示数的变化，间接得出燃料热值的大小。 故答案为：（1）不能；（2）质量一定时，物体的速度越大，动能越大；（3）不停地做无规则运动；（4）温度计示数的变化。 6．（2024秋•无锡期末）如图所示甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料及烧杯内的液体质量也相同。 （1）要比较“不同燃料的热值”，应选择 　甲、乙　 两图的装置进行实验；同时点燃燃料后，不同燃料放出热量的多少，需等待燃料 　充分燃尽　 （选填“燃烧相同时间”或“充分燃尽”），然后通过观察 　温度计升高的温度　 来比较两种燃料热值的大小。 （2）在“探究不同物质吸热升温现象”的实验中，选用上图合适装置加热相同一段时间后，液体a升温多，由此可知：液体 　b　 （选填“a”或“b”）的吸热能力强。 【解答】解：（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； 根据转换法，同时点燃燃料后，需等待燃料燃尽后然后通过观察比较烧杯内液体升高的温度来比较两种燃料热值大小；燃料放出的热量通过观察温度计上升的温度来反映； （2）比较不同物质的比热容，应控制物质的质量、燃料相同和加热时间相同而吸热的物质种类不同，故应甲、丙两图进行实验。加热相同的一段时间后，发现液体a升温较多，根据比较吸热能力的方法，由此可知：液体a比热容较小，液体b比热容大，即b吸热能力强。 故答案为：（1）甲、乙；充分燃尽；温度计升高的温度；（2）b。 四．实验探究题（共4小题） 7．（2025秋•太原月考）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，应选择　甲、乙　 两图进行实验，该实验除了图示装置还需要的测量器材是　天平　 ； （2）小明选择了这两套装置同时给质量和初温相同的水加热了相同的时间，通过比较水升高的温度完成了该实验，上述操作中存在的错误是　加热了相同的时间　 ； （3）即使按正确方法进行实验后也只能比较两种燃料热值的大小而不能计算出准确的热值这是因为　燃料不可能完全燃烧，有一部分热量散失到空气中　 （只写出一种原因即可）。 【解答】解：（1）要比较不同燃料的热值，应选取相等质量的不同燃料，加热相同质量的同种物质，通过被加热物质的温度变化量的大小来比较燃料的热值，所以应选择甲、乙两图进行实验；实验要控制燃料和水的质量相等，需要用天平进行测量。 （2）由于是不同种燃料，所以相同时间内放出的热量必然不同，相同时间内两种燃料完全燃烧的质量也不相同，变量不唯一，故无法比较二者的热值大小，所以上述操作中存在的错误是加热了相同的时间。 （3）即使按正确方法进行实验后也只能比较两种燃料热值的大小而不能计算出准确的热值这是因为燃料不可能完全燃烧，有一部分热量散失到空气中。 故答案为：（1）甲、乙；天平；（2）加热了相同的时间；（3）燃料不可能完全燃烧，有一部分热量散失到空气中。 8．（2025秋•南江县校级月考）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都相同。 （1）比较不同燃料的热值，应选择　甲、乙　 两图进行实验，燃料热值的大小是通过　温度计示数　 来反映的。 （2）如果质量和初始温度均相同的A、B两种液体用相同热源加热，吸热后它们的温度随时间变化的图象如图丁所示，若A的比热容是cA，若B的比热容是cB，则cA　小于　 cB，在0﹣5min内A吸收的热量　等于　 B吸收的热量。（两空均选填“大于”、“小于”或“等于”） （3）另一小组使用与上面（2）相同的装置在一个标准大气压下对质量和初温相同的另外三种液体a、b、c进行加热，直至沸腾后，则液体　a和b　 有可能是同种液体。（选填“a和b”、“b和c”或者“a和c”）。 【解答】解：（1）根据控制变量法可知，比较不同燃料的热值，应选择不同的燃料加热相同的物质，即用甲、乙两图进行实验；根据转换法可知，燃料完全燃烧后，放出热量越大，因此液体温度越高的一组，燃料的热值越大，燃料热值的大小是通过温度计示数来反映的； （2）如果质量和初始温度均相同的A、B两种液体，采用相同热源加热，在相同的时间内，液体吸收的热量是相同的，所以在0～5min内A吸收的热量等于B吸收的热量；由图丁所示可知，吸收相等的热量，B升高的温度低，由Q＝cmΔt可知，B液体的比热容较大，即cA＜cB； （3）沸点与液体的种类有关，同种液体沸点相同，因为a、b沸点相同，所以a、b是同种液体，到达沸腾的时间不同可能是因为质量不同。 故答案为：（1）甲、乙；温度计示数；（2）小于；等于；（3）a和b。 9．（2025秋•鼓楼区校级月考）为了比较两种固体燃料的热值，小华采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，燃料质量相同，烧杯内水的质量相同。 （1）为了公平比较，实验中必须将燃料都燃尽后，实验中根据 　升高的温度　 比较燃烧放热Q放的多少； （2）小华选用燃料a和燃料b进行实验，正确操作，小华记下了各个时刻烧杯中水温，绘制了如图乙所示的图象，可初步判断燃料 　燃料b　 的热值大； （3）根据实验数据，可以粗略算出燃料的热值，请用c水、m水、m燃、Δt（水的升温），表示计算思路q＝ 　　 。算出的热值比该燃料的实际值 　小　 ；为了减小这种误差，写出一条对实验装置或操作进行的改进：　燃料分成小块，使燃料充分燃烧　 。 【解答】解：（1）为了公平比较，实验中必须将燃料都燃尽后，由转换法，实验中根据升高的温度比较燃烧放热Q放的多少； （2）小华选用燃料a和燃料b进行实验，正确操作，小华记下了各个时刻烧杯中水温，由图乙知，当燃料燃尽时，图线b的温度变化大，说明相同质量的a、b燃料完全燃烧时b放出的热量多，则b的热值大； （3）水吸热为Q吸＝c水m水Δt，燃料放出的热量为 Q放＝m燃q 不计热损失，则有 c水m水Δt＝m燃q q； 算出的热值比该燃料的实际值小，是因为燃料不会完全燃烧，燃料放出的热量没有被水完全吸收，为了减小这种误差，对实验装置或操作进行的改进：故将燃料分成小块，使燃料充分燃烧可以减小误差。 故答案为：（1）升高的温度；（2）燃料b；（3）；小；燃料分成小块，使燃料充分燃烧。 10．（2025秋•浦东新区校级月考）热学实验的常用装置，如图。 （1）选用装置探究燃料完全燃烧放出的热量与燃料质量的关系。类比通过探究物质质量与体积的关系，进一步分析表格中数据，在表格最后一行的第一列补充填写　Q/m（J/kg）　 ，由此可以得出热值的定义。 燃料名称 酒精 航空汽油 实验序号 1 2 3 4 5 6 质量m（×10﹣3kg） 0.3 0.4 0.6 0.3 0.4 0.6 热量Q（×10﹣4J） 0.9 1.2 1.5 1.8 2.0 3.0 \ \ \ \ \ \ （2）为了比较不同物质的比热容和比较不同燃料的热值，可从图中选用装置。各酒精灯中的燃料1和燃料2的密度不同、质量相同，各烧杯中的液体A、液体B的密度不同、质量相同。 ①要比较液体A和液体B的比热容，应选择图中的　甲、乙　 两图进行实验，通过比较　加热时间　 来衡量液体吸收热量的多少。根据实验数据绘制温度随加热时间变化的图像，如图丁，则比热容cA：cB＝　2：1　 。 ②要比较燃料1和燃料2的热值，应选择图中的　乙、丙　 两图进行实验，通过比较　温度计示数　 来衡量液体吸收热量的多少。实验中，测得燃料1使液体A的温度从20℃升高到40℃，燃料2使液体A的温度从20℃升高到50℃。若燃料1的热值为3.0×107J/kg，则燃料2的热值为　4.5×107 J/kg。（忽略热量损失） 【解答】解：（1）热值是燃料放出热量与燃料质量的比值，在表格最后一行的第一列补充填写：Q/m（J/kg）； （2）①在比较不同物质的吸热本领时，要控制物质吸收的热量相同，所以应该选择相同种类的燃料进行实验，故应选甲、乙两组进行实验。 液体吸收热量的多少不易观察，实验时通过比较加热时间来反映液体吸收热量的多少，采用了转换法。 加热相同的时间，A与B吸收的热量一样多。由图可知，加热相同的时间，A的温度曲线在B的曲线上方，说明A的温度升高得更多。同样温度升高20℃，A的加热时间是B的2倍，由Q＝cmΔt可知，A的比热容是B的两倍，故AB两种液体的比热容之比为：2：1。 ②在比较不同燃料的热值，燃料的种类不同而烧杯内液体的种类要相同，所以应选择乙、丙两图进行实验。 燃料的热值越大，在质量相同时，完全燃烧放出的热量越多，液体吸收的热量就越多，液体的温度变化量就越大，所以可以通过比较温度计示数的变化量来反映燃料的热值大小。 实验中，燃料1和燃料2的质量相同，因为Q吸＝Q放， 所以燃料1：camaΔt1＝mq1，即cama×（40℃﹣20℃）＝m×3×107J/kg， 燃料2：camaΔt2＝mq2，即cama×（50℃﹣20℃）＝m×q2， 联立以上两式可得：q2＝4.5×107J/kg。 故答案为：（1）Q/m（J/kg）；（2）①甲、乙；加热时间；2：1；②乙、丙；温度计示数；4.5×107。 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 12.4 机械能与内能的相互转换易错题合集 易错题型分类 一．内燃机的四个冲程 二．内燃机工作循环的计算 三．燃料热值的概念 四．热值的计算 五．比较不同燃料的热值 题型速通 【内燃机的四个冲程】（共5题） 一．选择题（共5小题） 1．（2025秋•西城区校级月考）如图所示展示的是我国传统的走马灯。点燃底部的蜡烛，上升的热空气驱动扇叶转动，带动纸片小人转动。在这一过程中，与四冲程汽油机的哪个冲程相似，能量转化过程是（　　） A．吸气冲程，内能转化为机械能 B．压缩冲程，机械能转化为内能 C．做功冲程，内能转化为机械能 D．排气冲程，机械能转化为内能 2．（2025秋•历城区校级月考）初三13班班主任薛老师，乐于探究且擅长动手DIY。在观摩了《14.3热机》这节物理课后，薛老师利用注射器、电子打火器、酒精等身边常见物品，自制了一把“酒精手枪”（如图甲）。他向注射器内喷入少量酒精（如图乙），拧紧后盖，随后按动电子打火器，注射器内的酒精蒸汽瞬间燃烧，将前端出口处所塞的泡沫小球射出，击倒了正前方的笔筒（如图丙）。在图丙所示的过程中，所发生的能量转化过程与汽油机的哪一冲程相似（　　） A． B． C． D． 3．（2025秋•和平区校级月考）如图所示的是我国传统的走马灯。点燃底部的蜡烛，上升的热空气驱动扇叶转动，带动纸片小人转动。这一过程与四冲程汽油机的哪个冲程相似（　　） A． B． C． D． 4．（2024秋•青山区期末）如图是四冲程汽油机的工作示意图，其中气缸内气体温度一直升高的冲程是（　　） A． B． C． D． 5．（2025秋•朝阳区校级月考）“芒种”过后，陕西关中等地区夏收进程已过半。如图是烈日下联合收割机收麦的场景。下列说法不正确的是（　　） A．夏收时节气温越高，空气中的分子热运动越剧烈 B．阳光炙烤下的金色麦穗温度升高，其所含的热量变多 C．收割机所用的柴油发动机一个工作循环有4个冲程 D．阳光曝晒下的驾驶室温度升高，是通过热传递的方式增加了其内能 【内燃机工作循环的计算】（共5题） 一．选择题（共2小题） 1．（2025•西城区校级模拟）如图甲所示是四冲程汽油机某冲程示意图，图乙为空气压缩引火仪，图丙对试管中水加热一段时间后瓶塞“飞出”。关于这三幅图，下列说法正确的是（　　） A．三幅图所示的过程改变气体内能的方式不同 B．三幅图所示的过程气体内能大小的变化情况相同 C．甲图为汽油机的做功冲程，其能量转化与图丙中的能量转化相同 D．若该汽油机每秒可完成10个图甲冲程，则其飞轮转速为1200r/min 2．（2025•荔湾区一模）×小昕看到爸爸启动摩托车时，转速表如图所示，如果该车使用的是单缸四冲程汽油机，请根据图中信息计算此时发动机4秒内对外做功的次数为（　　） A．25 B．32 C．50 D．100 二．填空题（共3小题） 3．（2025秋•溪湖区校级月考）有一台单缸四冲程汽油机，该汽油机工作时，1s对外做功20次，则飞轮的转速是 　 　 r/min。用水循环带走汽油机产生的热量，这是利用了水的 　 　 较大的特性。 4．（2025•建湖县校级三模）如图所示是单缸四冲程汽油机某一冲程工作示意图，该冲程是 　 　 冲程。若该汽油机10s对外做功200次，则汽油机的飞轮速度为 　 　 r/min。 5．（2025•苏州二模）如图所示为生活中常用的热水瓶，注入一定量的热水后，立即盖上软木塞，软木塞会跳起来。这一过程与汽油机的 　 　 冲程也发生同样的能量转化。如果该汽油机每秒钟对外做功20次该汽油机飞轮的转速是 　 　 r/min。 【燃料热值的概念】（共6题） 1．（2025•长沙模拟）2024年10月15日19时06分，我国在太原卫星发射中心使用长征六号改运火箭，成功将千帆极轨02组卫星发射升空。下列说法正确的是（　　） A．在选择火箭燃料时，主要考虑的因素是燃料的比热容 B．火箭升空时，燃料的内能转化为火箭的机械能 C．火箭在大气层中加速升空时，机械能减小 D．火箭穿过大气层时，防护罩温度升高是通过热传递的方式改变了内能 2．（2025秋•沈阳校级月考）食物也是一种“燃料”，营养成分在人体细胞里与氧结合，提供细胞组织所需的能量。人体摄入的能量（营养师常称之为热量）过多或过少，都有损于健康。瘦猪肉所含能量约为“6×103J/100g”，一个60kg的中学生，从一楼步行至教学楼4楼，每层楼高3m，假如他上楼克服重力做功所消耗的能量完全来自他食用的瘦猪肉，下列说法中正确的是（　　） A．食物提供的能量会全部转化为机械能 B．其中“瘦猪肉所含能量”中的“能量”的含义跟物理学中“热量”相同 C．这个中学生上楼克服重力做功约7200J D．他至少需食用约90g瘦猪肉 3．（2025秋•浦东新区校级月考）下列物理量中，不能够用来鉴别物质种类的是（　　） A．密度 B．温度 C．比热容 D．热值 4．（2025秋•北碚区校级月考）下面是小刘同学整理的热学知识点，其中正确的是（　　） A．某种燃料热值越大，则它含有的热量越多 B．做功在改变物体内能的效果上与热传递等效 C．用氢作火箭燃料的原因是氢的比热容大 D．如果物体吸收了热量则物体温度一定升高 5．（2025秋•顺庆区校级月考）2022年是我国“超级航天年”，中国航天带给了国人无数的惊喜与浪漫。3月23日，航天员在“天宫课堂”做了将水连接在两块玻璃板之间形成“水桥”、液体结晶使“冰球发热”等实验。4月16日，“神舟十三号”载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱进入大气层时，与大气剧烈摩擦，发出耀眼的光。6月5日，长征二号F遥十四运载火箭用氢做燃料助推神舟十四号发射成功。下列判断正确的是（　　） ①“水桥”的形成是因为分子之间存在引力； ②返回舱进入大气层发出光是利用做功的方式改变了返回舱的内能； ③液体结晶的球发热是因为液体结晶过程中内能增加； ④火箭发动机的燃料是氢，这是因为氢的比热容很大。 A．①③ B．②③ C．①② D．①②③ 6．（2025秋•秦州区校级月考）关于燃料的热值，下列说法正确的是（　　） A．提供充足的氧气，让燃料更充分燃烧，可以提高燃料的热值 B．根据热值计算公式q，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 【热值的计算】（共14题） 一．选择题（共5小题） 1．（2024秋•硚口区月考）据统计，2024年1月至7月全国风电和太阳能发电量约为1.05×1012千瓦时。如果焦炭完全燃烧获得的能量和这些电能相等，需要焦炭的质量为（　　）（焦炭热值为3×107J/kg） A．1.26×1011t B．1.26×108t C．3.5×105kg D．3.5×105t 2．（2024秋•恩施市期末）2022年北京冬奥会和冬残奥会即将开幕，在比赛期间所有冬奥场馆将全部使用“绿电”，（“绿电”是指在发电过程中，二氧化碳排放量为零或趋近于零，比火力发电等其他方式对环境的影响大幅度减小）。这将是奥运史上首次实现全部场馆100%绿色电能供应，预计消耗“绿电”约4×108kW•h，可以节约1.28×108kg标准煤，减排二氧化碳3.2×108kg。若所节约的标准煤完全燃烧，则放出的热量约为（q标准煤约为2.9×107J/kg）（　　） A．3.7×1015J B．9.3×1015J C．3.7×1016J D．9.3×1016J 3．（2025•湖南模拟）如图所示是物理老师的自制火箭，他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔，把电火花发生器紧紧塞进孔中，实验时从瓶口喷入酒精并盖上锥形纸筒，按动电火花发生器的按钮，点燃瓶内酒精后，纸筒即刻飞出。关于此实验分析正确的是（　　） A．酒精无法完全燃烧，所以热值变小 B．酒精燃烧是电能转化成了内能 C．燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程 D．纸筒飞出后瓶内气体的内能减小，温度降低 4．（2025•广东模拟）质量为1kg的甲、乙、丙三种燃料，温度都升高1℃时，吸收热量如图1，完全燃烧放出的热量如图2，下列说法正确的是（　　） A．甲的热值小于乙 B．乙的比热容大于丙 C．1kg的乙温度降低2℃放出的热量是6.0×107J D．完全燃烧2kg的甲燃料放出的热量是4.2×103J 5．（2025•荔湾区校级二模）用图装置给水壶的水加热一段时间后，燃料燃烧放出的热量为8.4×105J，水吸收的热量为6.0×105J，炉具内的液体燃料减少了0.02kg，若这0.02kg的燃料完全燃烧，可以释放的热量为9×105J，则该液体燃料的热值是（　　） A．2.4×105J/kg B．2.4×107J/kg C．4.5×107J/kg D．3×107J/kg 二．多选题（共1小题） （多选）6．（2025秋•息县月考）有两杯不同的燃料，甲杯中的质量为2kg，乙杯中的质量为1kg，当两者温度都升高1℃，吸收的热量如图a所示；甲杯、乙杯中的燃料完全燃烧后放出的热量如图b所示，下列说法正确的是（　　） A．甲的比热容大于乙的比热容 B．甲的热值大于乙的热值 C．甲杯、乙杯中的燃料温度都降低1℃，甲比乙放出的热量多 D．质量相等的甲、乙燃料完全燃烧，甲放出的热量比乙的多 三．填空题（共2小题） 7．（2025秋•庐江县月考）日常生活中人们使用各种燃料，从最初的柴薪到如今的煤气、天然气，反映出社会的不断进步。完全燃烧0.2m3的天然气放出的热量，相当于 　 　 kg的柴薪完全燃烧所释放的热量。（） 8．（2026•福州模拟）2024年4月25日，搭载神舟十八号载人飞船的“长征二号F遥十八”运载火箭在酒泉卫星发射中心发射成功。火箭选用液态氢作为燃料，是因为液态氢的 　 　 （选填“热值”或“比热容”）较大；若想获得8.4×107J的热量，只需完全燃烧 　 　 kg的液态氢。（q氢＝1.4×108J/kg） 四．计算题（共6小题） 9．（2025秋•东港区校级月考）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”。1m3可燃冰可转化为164m3的甲烷气体和0.8m3的水，已知甲烷气体的热值为3.6×107J/m3。问： （1）1m3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3.0×107J/kg的焦炭来提供，应完全燃烧多少千克的焦炭？ 10．（2025秋•会泽县校级月考）质量为2kg的某种物质，吸收8.4×104J的热量，温度从20℃升高到50℃，求： （1）这种物质的比热容； （2）若该物质吸收的热量由燃烧酒精来提供，则至少需要完全燃烧多少千克的酒精？（酒精的热值为3.0×107J/kg） 11．（2025•永修县模拟）一个体重为600N的人，从大厦的1楼步行至第11楼共升高了30m，用时2min。那么： （1）他克服重力做了多少焦耳的功？ （2）他克服重力做功的功率是多大？ （3）完成以下计算可以帮助我们认识汽油的热值的大小：汽油的热值约为4.5×107J/kg。如果汽油完全燃烧获得热量的焦耳数和上述功相等，需要汽油的质量是多少？ 12．（2025•广安区校级三模）2019年5月6日，聊城首批30辆氢燃料新能源公交车投放使用。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是22世纪最理想的能源，[c氢＝4.2×107J/（kg•℃）；q氢＝1.4×108J/kg）。求： （1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量； （2）若这些热量全部被质量为200kg，温度为15℃的水吸收，则水升高的温度； （3）某氢能源公交车以140kW的恒定功率做匀速行驶，如果0.3kg的氢燃料完全燃烧获得热量的焦耳数和公交车所做的功相等，则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间。 13．（2025•山西）小亮看到如图所示的阳光健身海报，决定每天放学回家由乘电梯改为爬楼梯。查阅资料知道，人运动所需的能量可来源于体内脂肪“燃烧”释放的化学能，1g脂肪完全“燃烧”释放的能量为3.8×104J（即可看作脂肪的热值q＝3.8×104J/g）。若小亮的质量为60kg，家住11楼，每层楼高为3m。（g取10N/kg） （1）求小亮所受的重力。 （2）小亮每次乘电梯从1楼到11楼回家，若电梯匀速运行，求电梯对他做的功。 （3）若小亮每次爬楼梯回家消耗脂肪的质量为5g，求脂肪完全“燃烧”放出的能量。 14．（2024秋•市中区校级期末）济南市现有垃圾焚烧发电厂共5座，据有关资料，济南全市日均产生生活垃圾近7000吨，将这7000吨垃圾完全燃烧后可产生约3.5×1013J的热量，将产生的热量用于发电，日均发电量可达210万度，基本实现原生垃圾“零填埋”。求：生活垃圾的平均热值？ 【比较不同燃料的热值】（共10题） 一．选择题（共3小题） 1．（2025秋•天河区校级月考）为探究不同燃料燃烧放热能力的差异，小明设计了如图8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，两种燃料质量相同，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。下列说法正确是（　　） A．实验中应控制两种燃料燃烧的时间相同 B．燃料燃烧放出热量的多少是通过加热的时间来反映的 C．甲烧杯水吸收热量与乙烧杯水吸收热量之比是4：3 D．燃料1的热值与燃料2的热值之比是3：2 2．（2025•宿豫区三模）如图所示，甲、乙、丙装置完全相同，燃料的质量、液体的质量和初温都相等，当燃料燃尽时（烧杯内的液体均未沸腾且不计热损失），温度计示数T甲＞T乙＞T丙，下列说法正确的是（　　） A．选择甲、乙，可以根据温度计示数的变化来比较液体吸热的多少 B．选择甲、丙，利用秒表，通过吸热时间反映燃料热值的大小 C．燃料1的热值q1与燃料2的热值q2相比，q1＜q2 D．选择甲、乙研究不同物质吸热升温现象时，燃料的质量可以不相等 3．（2024秋•扬州期末）如图所示，甲、乙、丙三图的装置完全相同，烧杯内液体的初温与质量相同，燃料的质量相同，假设燃料都完全燃烧且不考虑热量损失，液体的末温分别为t甲、t乙、t丙。下列判断不正确的是（　　） A．研究燃料热值，选择甲、乙两图，若t甲＞t乙，则燃料1的热值大 B．研究燃料热值，选择乙、丙两图，若t乙＞t丙，则燃料2的热值大 C．甲、丙两图实验中，加热时间的长短表示液体吸收热量的多少 D．选择甲、乙两图实验和甲、丙两图实验所用测量工具不同 二．多选题（共1小题） （多选）4．（2024秋•文登区期末）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，燃料点燃直至完全燃尽，三装置烧杯中液体升高的温度随时间变化的图象如图丁所示。以下判断正确的是（　　） A．液体b的比热容是液体a的两倍 B．燃料1的热值大于燃料2的热值 C．燃料燃完全尽时乙中液体a吸收的热量大于丙中液体b吸收的热量 D．0﹣t1时间内甲、乙、丙烧杯中液体吸收的热量相等 三．填空题（共2小题） 5．（2025•雁塔区校级模拟）完成下列填空。 （1）如图﹣1所示，在探究光的反射规律的实验中，纸板E和F在同一平面内，若将纸板绕CD向后倾斜，入射光线紧贴纸板射到平面镜的O点，则在纸板F上 　 　 （选填“仍能”或“不能”）看到反射光线。 （2）如图﹣2所示，是探究动能大小与哪些因素有关的实验，由图示实验得出的结论是 　 　 。 （3）如图﹣3所示，在抽掉玻璃板后，上面的瓶中逐渐出现了红棕色的二氧化氮气体，这个现象说明分子在 　 　 。 （4）如图﹣4所示，在“比较酒精和碎纸片的热值”的实验中，通过比较 　 　 （选填“温度计示数的变化”或“加热时间”）来反映两种燃料完全燃烧所放出的热量多少。 6．（2024秋•无锡期末）如图所示甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料及烧杯内的液体质量也相同。 （1）要比较“不同燃料的热值”，应选择 　 　 两图的装置进行实验；同时点燃燃料后，不同燃料放出热量的多少，需等待燃料 　 　 （选填“燃烧相同时间”或“充分燃尽”），然后通过观察 　 　 来比较两种燃料热值的大小。 （2）在“探究不同物质吸热升温现象”的实验中，选用上图合适装置加热相同一段时间后，液体a升温多，由此可知：液体 　 　 （选填“a”或“b”）的吸热能力强。 四．实验探究题（共4小题） 7．（2025秋•太原月考）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，应选择　 　 两图进行实验，该实验除了图示装置还需要的测量器材是　 　 ； （2）小明选择了这两套装置同时给质量和初温相同的水加热了相同的时间，通过比较水升高的温度完成了该实验，上述操作中存在的错误是　 　 ； （3）即使按正确方法进行实验后也只能比较两种燃料热值的大小而不能计算出准确的热值这是因为　 　 （只写出一种原因即可）。 8．（2025秋•南江县校级月考）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都相同。 （1）比较不同燃料的热值，应选择　 　 两图进行实验，燃料热值的大小是通过　 　 来反映的。 （2）如果质量和初始温度均相同的A、B两种液体用相同热源加热，吸热后它们的温度随时间变化的图象如图丁所示，若A的比热容是cA，若B的比热容是cB，则cA　 　 cB，在0﹣5min内A吸收的热量　 　 B吸收的热量。（两空均选填“大于”、“小于”或“等于”） （3）另一小组使用与上面（2）相同的装置在一个标准大气压下对质量和初温相同的另外三种液体a、b、c进行加热，直至沸腾后，则液体　 　 有可能是同种液体。（选填“a和b”、“b和c”或者“a和c”）。 9．（2025秋•鼓楼区校级月考）为了比较两种固体燃料的热值，小华采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，燃料质量相同，烧杯内水的质量相同。 （1）为了公平比较，实验中必须将燃料都燃尽后，实验中根据 　 　 比较燃烧放热Q放的多少； （2）小华选用燃料a和燃料b进行实验，正确操作，小华记下了各个时刻烧杯中水温，绘制了如图乙所示的图象，可初步判断燃料 　 　 的热值大； （3）根据实验数据，可以粗略算出燃料的热值，请用c水、m水、m燃、Δt（水的升温），表示计算思路q＝ 　 　 。算出的热值比该燃料的实际值 　 　 ；为了减小这种误差，写出一条对实验装置或操作进行的改进：　 　 。 10．（2025秋•浦东新区校级月考）热学实验的常用装置，如图。 （1）选用装置探究燃料完全燃烧放出的热量与燃料质量的关系。类比通过探究物质质量与体积的关系，进一步分析表格中数据，在表格最后一行的第一列补充填写　 　 ，由此可以得出热值的定义。 燃料名称 酒精 航空汽油 实验序号 1 2 3 4 5 6 质量m（×10﹣3kg） 0.3 0.4 0.6 0.3 0.4 0.6 热量Q（×10﹣4J） 0.9 1.2 1.5 1.8 2.0 3.0 \ \ \ \ \ \ （2）为了比较不同物质的比热容和比较不同燃料的热值，可从图中选用装置。各酒精灯中的燃料1和燃料2的密度不同、质量相同，各烧杯中的液体A、液体B的密度不同、质量相同。 ①要比较液体A和液体B的比热容，应选择图中的　 　 两图进行实验，通过比较　 　 来衡量液体吸收热量的多少。根据实验数据绘制温度随加热时间变化的图像，如图丁，则比热容cA：cB＝　 　 。 ②要比较燃料1和燃料2的热值，应选择图中的　 　 两图进行实验，通过比较　 　 来衡量液体吸收热量的多少。实验中，测得燃料1使液体A的温度从20℃升高到40℃，燃料2使液体A的温度从20℃升高到50℃。若燃料1的热值为3.0×107J/kg，则燃料2的热值为　 　 J/kg。（忽略热量损失） 2 学科网（北京）股份有限公司 $