2026年中考物理一轮专题复习---热机的效率

2026年中考物理专题复习---热机的效率 一、单选题 1．运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有（　　） A．较大的热值 B．较低的沸点 C．较大的比热容 D．较高的凝固点 2．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 3．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 4．关于燃料和热值，以下说法正确的是（　　） A．燃料的热值与燃料的种类有关系，与燃料的质量和燃烧状况无关 B．容易燃烧的燃料，热值一定大 C．煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量比燃烧干木柴放出的热量一定多 D．火箭使用液氢燃料，主要是利用了液氢的比热容大 5．如图为甲、乙两汽油机的数据。两者相比，甲汽油机（　　） A．热机效率较大 B．热机效率较小 C．产生的有用机械能较少 D．产生的有用机械能较多 6．科创社团的同学用实验来探究“煤油和菜籽油热值”的大小关系，装置如图所示。为保证结论的可靠性，实验中他们准备采取以下措施：①控制烧杯中的液体升高的温度相同；②控制燃料燃烧的时间相同；③两燃烧皿中应分别装入质量相同的煤油和菜籽油；④两烧杯中应分别装入质量相同的不同种液体，其中都不合理的是（　　） A．①③ B．②③④ C．①②④ D．①②③④ 7．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% 8．下列关于热机和环境保护的说法中，正确的是（　　） A．热机排出的尾气没有内能 B．热机的使用缓解了城市的热岛效应 C．无论技术多么先进，也不可能使热机的效率达到100% D．热机的冷却液需要用热值较大的物质 二、填空题 9．如图所示，《天工开物》记载了菜籽油的榨取过程：“榨具已整理，则取诸麻菜籽入釜，文火慢炒透出香气。”在某次炒菜籽的过程中，需要将10kg的菜籽从20℃加热到140℃，需要燃烧0.4kg的干木柴，完全燃烧干木柴放出的热量为______J。[菜籽的比热容1.0×103J/（kg·℃），q干木柴=1.2×107J/kg] 10．某辆行驶的小轿车，其正常工作时的能量转化情况如图所示，若输入的化学能为2000J，输出的动能为300J。则输出的内能和声能共计______J；输出的有用能量是动能，则小轿车正常工作时的效率为______。 三、实验题 11．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”）。 四、计算题 12．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？ 13．某同学用如图所示装置测量酒精的热值。他在烧杯中加入300g水，调好装置后进行加热，使初温为的水温度升高了，测得此过程中消耗了6g酒精。 (1)此过程中水吸收的热量是多少？ (2)假设酒精燃烧放出的热量与水吸收的热量相等，则酒精的热值是多少？ 五、综合题 14．某品牌汽车的汽油机工作时的能量流向如图所示。 (1)由图中信息可知，汽油机工作过程中输出有用功的效率为______。完全燃烧2kg的汽油，该汽车获得的机械能是______J。（已知） (2)汽油机工作一段时间后，油箱里的汽油没有发生变化的是______（填序号）。 ①质量  ②密度  ③比热容  ④热值 (3)汽油机的效率很低，主要原因之一是______带走了大量的能量。 (4)汽油机在月球______（选填“能”或“不能”）使用。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1．A 【详解】A．液态氢具有较大的热值，这意味着单位质量的氢燃料完全燃烧时能释放出更多的热量，可以为火箭提供更大的推力，故A符合题意； B．虽然液态氢的沸点较低（-252.8℃），但这只是其物理特性，与作为燃料的优越性无直接关系，故B不符合题意； C．比热容表示物质吸热或放热的能力，但火箭燃料需要的是燃烧时释放大量能量，而不是储存热量的能力，故C不符合题意； D．凝固点高低与燃料性能无关，且氢的凝固点极低（-259℃），这反而增加了储存难度，故D不符合题意。 故选A。 2．A 【详解】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。 3．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。 4．A 【详解】AB．热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量和燃烧状况等因素无关，故A正确，B错误； C．由Q放=qm知道，燃烧相同质量的燃料，热值大的燃料放出的热量多；煤的热值大于干木柴的热值，但不知道煤和干木柴的质量，因此燃烧煤放出的热量不一定比燃烧干木柴放出的热量多，故C错误； D．火箭使用液氢燃料，主要是利用了液氢的热值大，与其他相同质量的燃料比，液氢完全燃烧放出的热量更多，故D错误。 故选A。 5．B 【详解】AB．由图可知，甲汽油机有用机械能的占比为25%，乙汽油机有用机械能的占比为30%，所以，甲汽油机热机效率较小，乙汽油机热机效率较大，故A不符合题意，B符合题意； CD．由图可知，甲损耗的能量为1800J，占比为75%，则甲获取的总能量 获得的有用机械能 W甲有=η甲Q甲总=25%×2400J=600J 同样，由图可知，乙损耗的能量为1400J，占比为70%，则乙获取的总能量 获得的有用机械能 W乙有=η乙Q乙总=30%×2000J=600J 即W甲有=W乙有，故CD不符合题意。 故选B。 6．C 【详解】比较不同燃料的热值，应控制被加热液体的种类、质量相同而燃料的种类不同、质量相同的不同燃料完全燃烧释放的热量被相同质量的同种液体吸收，根据，可以通过液体温度计示数变化来反映放出热量多少，从而判断两种燃料热值的大小，所以实验中不控制烧杯中的液体升高的温度，应让燃料完全燃烧，故①②④不合理，③合理。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 7．C 【详解】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。 8．C 【详解】A．任何物体都有内能，热机排出的尾气也有内能，故A错误； B．热机会产生大量的废气，排放大量的热量，是加剧城市的热岛效应的原因之一，故B错误； C．热机工作时由于要克服机械间的摩擦做额外功、同时也存在热散失、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C正确； D．内燃机的冷却液需要用比热容较大的物质，一般用水，是因为水的比热容大，在同等情况可，可以吸收更多的热量，故D错误。 故选C。 9． 【详解】完全燃烧0.4kg的干木柴放出的热量 10． 1700 【详解】[1]由图可知，输入的化学能，输出的动能，输出的内能和声能 [2]小轿车正常工作时的效率 11．(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。 12．(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 13．(1) (2) 【详解】（1）水吸收的热量Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×0.3kg×50℃=6.3×104J （2）酒精的质量m酒精=6g=0.006kg 由于酒精燃烧放出的热量与水吸收的热量相等，则Q放=Q吸=6.3×104J 根据Q放=m酒精q酒精可得酒精的热值 14．(1) 35% (2)②③④ (3)废气 (4)不能 【详解】（1）[1]由图可知，有用机械能占燃料燃烧内能，所以汽油机工作过程中输出有用功的效率为。 [2]已知汽油质量，，完全燃烧释放的热量 汽车获得的机械能即有用功，由可得该汽车获得的机械能 （2）汽油燃烧后质量会减少，因此质量发生变化。密度是物质的特性，与质量、体积无关，汽油种类不变，密度不变。比热容是物质的特性，仅与物质种类和状态有关，汽油种类不变，比热容不变。热值是燃料的特性，仅与燃料种类有关，汽油种类不变，热值不变。故②③④符合题意，①不符合题意。 故选②③④。 （3）汽油机工作时，能量损失包括废气带走的热量、机械摩擦损失、散热损失等。其中，废气温度高，流速快，带走了大量的能量，是效率低的主要原因之一。 （4）汽油机属于内燃机，工作时需要吸入空气中的氧气助燃。而月球上没有空气，无法满足燃烧条件，因此汽油机在月球不能使用。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $