专题02 改变世界的热机（期中真题汇编,四川专用）九年级物理上学期

**基本信息** 聚焦热机专题，整合多校期中试题，结合神舟十七号、C919等科技情境及太阳能、天然气等生活实践，覆盖热机原理、效率计算与环保应用，适配初中物理期中复习需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择/填空|18题|热机冲程判断、效率影响因素、热值特性|结合神舟十七号考能量转化与汽油机冲程（考点1第6题）| |计算/综合|11题|热机效率计算、能量转化、环保实践|联系C919考燃料能量转化（考点1第7题），跨学科题结合太阳能热水器考热量计算与环保（考点3第2题）|

专题02 改变世界的热机 3大高频考点 1. 热机 2. 热机效率 3. 跨学科实践：保护地球家园 考点1 热机 1.(25-26九上·宜宾二中·期中)摩托车上的热机工作时提供动力的是（　　） 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】在四冲程内燃机的做功冲程中，燃料燃烧产生大量的高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能．做功冲程中将燃料燃烧产生的内能转化为机械能，为热机工作提供动力；故选C． 2.(25-26九上·成都石室中学·期中)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 【答案】B 【详解】A．燃料燃烧时，燃料的化学能转化为内能，故A错误；BC．热值是燃料的特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关，所以燃料箱燃料减少，热值不变。热值与放出热量的多少无关，故B正确，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。 3.(25-26九上·简阳中学·期中)一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min，则1秒内该汽油机完成了（     ） A. 完成240个冲程 B. 对外做功15次 C. 完成15个冲程 D. 对外做功30次 【答案】B 【详解】一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为即1s飞轮转动30r，飞轮转动2r经历4个冲程，对外做功1次，则1s内，汽油机完成个冲程对外做功故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。 4.(25-26九上·成都石室中学·期中)下面是小亮同学“物理学习笔记”中的摘录，其中正确的是（　　） A. 汽油机的做功冲程可以把机械能转化为内能 B. 燃料的质量越大，燃料的热值也就越大 C. 热量总是从温度低的物体向温度高的物体传递 D. 做功和热传递在改变物体的内能上是等效的 【答案】D 【详解】A．汽油机的做功冲程，是燃料燃烧产生高温高压气体，推动活塞运动，这个过程是将内能转化为机械能，故A错误；B．热值是燃料的一种特性，表示单位质量的燃料完全燃烧时放出的热量，它只与燃料的种类有关，与质量无关，故B错误；C．热量传递的方向是由温度差决定的，热量总是从温度高的物体传向温度低的物体，故C错误；D．改变物体内能的方式有两种，即做功和热传递，虽然本质不同，做功是能量的转化，而热传递是能量的转移（由高温到低温），但在改变物体内能的效果上是等效的，故D正确。故选 D。 5.(25-26九上·内江六中·期中)如图为一位同学用自制“空气炮”进行实验时的情景：在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，将点燃的打火机靠近易拉罐底部的小孔，然后将一个空纸杯迅速套上，纸杯会向上飞出。以下说法正确的是（　　） A. 乙图做功冲程是靠曲轴的惯性完成的 B. 纸杯向上飞出的过程中，易拉罐对纸杯做了功 C. 纸杯向上飞出的过程中，易拉罐内气体的内能减小 D. 纸杯飞出过程中的能量转化，与丙图相同 【答案】C 【详解】A．四冲程汽油机的做功冲程将内能转化为机械能，对外做功，获得动力，其余三个冲程是靠曲轴的惯性完成的，故A错误；BCD．纸杯向上飞出的过程中，易拉罐内的酒精燃烧产生的高温高压气体对纸杯做了功，易拉罐内气体的内能减小，温度降低，易拉罐内气体的内能转化为纸杯的机械能，丙图中两气门均关闭，活塞上行，是压缩冲程，将机械能转化为内能，二者能量转化不同，故BD错误，C正确。故选C。 6.(25-26九上·成都十八中·期中)2023年10月26日，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火发射，神十七乘组飞赴苍穹。如图所示，火箭上升过程中，其能量转化与汽油机的　　　　　　冲程相同。若飞轮转速是2400r/min，则该汽油机每秒对外做功　　　　　　次。 【答案】① 做功    ② 20 【详解】[1]火箭点火升空过程中把燃气的内能转化为火箭的机械能，汽油机中将内能转化为的机械能的冲程是做功冲程。[2]汽油机的转速为2400r/min，说明1s内汽油机曲轴的转动40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40次，则该汽油机每秒对外做功20次。 7.(25-26九上·泸县第四中学·期中)2023年5月28日，C919大型客机进行首次商业载客飞行，飞机的发动机选用航空煤油作为燃料，燃料燃烧时，将　　　　　　　　　　　能转化为内能；假如航空煤油的热值为，完全燃烧航空煤油放出的热量为　　　　　　　　　　　。山东五征集团生产的某型号农用拖拉机，为提高发动机的效率需要在　　　　　　　　　　　冲程让燃料充分燃烧。 【答案】① 化学    ②     ③ 做功 【详解】[1]燃料燃烧时，燃料中的化学能转化为内能，产生高温燃气。[2]航空煤油完全燃烧放出的热量Q放=qm=4.6×107J/kg×50kg=2.3×109J[3]内燃机工作过程分为多个冲程，其中做功冲程是燃料燃烧膨胀做功，将内能转化为机械能的过程。为了提高发动机的效率，需要确保燃料在做功冲程中充分燃烧，这样可以最大限度地将燃料的化学能转化为机械能，从而提高热机的效率。 8.(25-26九上·广安二中·期中)如图所示的四幅图中，甲、乙是两个演示实验示意图；丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图。其中做功冲程是图　　　　　　（选填“丙”或“丁”），与做功冲程原理相同的是　　　　　　图所示的演示实验（选填“甲”或“乙”）；若该汽油机飞轮的转速是2400r/min，则汽油机每秒钟对外做功　　　　　　次。 【答案】① 丙    ② 甲    ③ 20 【详解】[1]做功冲程两气门都关闭，顶部的火花塞点火，活塞向下运动，故图丙是做功冲程。[2]做功冲程将内能转化为机械能，甲图对试管中的水加热，产生大量水蒸气，使试管中水的内能增大，体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能，故与做功冲程原理相同的是甲图，将内能转化为机械能。[3]已知该汽油机飞轮转速为2400r/min，即40r/s，由于汽油机的一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次，则汽油机1秒钟对外做功20次。 9.(25-26九上·射洪中学·期中)小明对家中的小汽车进行了一些研究：汽车动力来自一台单缸四冲程汽油机，正常工作时转速为1800r/min，汽缸外面有“水套”循环降温；汽车照明灯的灯泡内装有较亮的远光灯丝和较暗的近光灯丝，两根灯丝可根据需要交替工作。 （1）汽车照明灯内的近光灯丝和远光灯丝是　　　　　　　　联连接的； （2）如图所示是汽油机的一个工作循环，其四个冲程的正确顺序是　　　　　　　　　；用力将活塞迅速下压，筒内硝化棉燃烧，该过程能量转化的特点与汽油机　　　　　　　　冲程（填冲程名称）的能量转化相同； （3）汽油机10min对外做功　　　　　　　　　次； （4）因为水的比热容较大，汽车上的散热器采用水作为冷却剂，这是通过　　　　　　　　方式来改变内能的。 【答案】（1）并     （2）① 乙甲丁丙    ② 压缩     （3）9000     （4）热传递      【讲解】(1) 较亮的远光灯丝和较暗的近光灯丝，两根灯丝可根据需要交替工作，说明两者独立工作，互不干扰，符合并联电路的特点，所以二者是并联的。 (2) [1]汽油机一个工作循环包括四个冲程：吸气冲程（进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动）、压缩冲程（进气门和排气门都关闭，活塞向上运动）、做功冲程（进气门和排气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动）、排气冲程（排气门打开，进气门关闭，活塞向上运动），观察图可知，甲图是压缩冲程，乙图是吸气冲程，丙图是排气冲程，丁图是做功冲程。所以四个冲程的正确顺序是乙、甲、丁、丙。[2]用力将活塞迅速下压，筒内硝化棉燃烧，这个过程是机械能转化为内能，汽油机的压缩冲程也是机械能转化为内能，所以该过程能量转化的特点与汽油机压缩冲程的能量转化相同。 (3) 汽油机一个工作循环包括四个冲程，对外做功1次，飞轮转2圈，已知汽油机正常工作时转速为1800r/min，则10min飞轮转的圈数为，因为飞轮转2圈对外做功1次，所以对外做功的次数为次。 (4) 汽车上的散热器采用水作为冷却剂，水吸收发动机的热量，这是通过热传递方式来改变内能的。 10.(25-26九上·成都石室中学·期中)汽油机是热机的一种，若转速是1200r/min，此汽油机每秒钟完成　　　　　个做功冲程，当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率将　　　　　（选填“升高”、“不变”或“降低”）。 【答案】① 10    ② 降低 【详解】[1]若转速为1200r/min=20r/s，也就是1s飞轮转动20r，对外做功10次，完成10个工作循环。[2]当汽油燃烧不充分时会冒“黑烟”，释放出的能量变小，则用来做有用功的能量变小，用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出的总能量的比值就小，所以效率降低。 考点2 热机效率 1.(25-26九年级上·南充市高级中学·期中)(多选)田富高同学爸爸驾驶汽车以恒定功率在平直公路上做直线运动，该车总重为2.4×104N，行驶中所受阻力大小为车重的0.1倍且保持不变，其速度随时间变化的图像如图所示，在0~10s内通过的路程为150m，10~15s共燃烧了0.015kg的汽油，汽油的热值q汽油=4.6×107J/kg。下列说法正确的是（　　） A. 汽车在0~15s内的平均速度为20m/s B. 汽车在0~10s内克服阻力做功2.4×106J C. 汽车在10~15s内燃烧汽油放出的热量为6.9×105J D. 汽车在10~15s内发动机的工作效率约为34.8% 【答案】CD 【详解】A.由题可知，汽车在0~10s内通过的路程为150m，汽车在10~15s内以20m/s的速度做匀速直线运动，行驶的路程为 汽车在0~15s内行驶的总路程 则汽车在0~15s内的平均速度为： 故A错误；B.行驶中汽车所受阻力大小为车重的0.1倍且保持不变，则行驶中汽车所受阻力大小为 则汽车在0~10s内克服阻力做功为 故B错误；C. 汽车在10~15s共燃烧了0.015kg的汽油， 则10-15s内燃烧汽油放出的热量为故C正确；D.由图可知，汽车在10~15s做匀速直线运动，处于平衡状态，牵引力大小等于阻力汽车在 10~15s内牵引力做功为发动机的工作效率为故D正确。故选CD。 2.(25-26九上·宜宾二中·期中)(多选)下列有关热机效率的说法中，正确的是 A. 热机所用燃料的热值越大，效率越高 B. 热机所用燃料的化学能转化成热机的机械能越多，效率越高 C. 如果改进技术，汽油机的效率可以达到100% D. 蒸汽机、汽油机和柴油机的热机效率分别是η1、η2和η3，则有η1<η2<η3 【答案】BD 【详解】AB．热机的效率等于有用功与消耗的能量之比，与所用燃料的热值的大小无关；所用燃料的质量相同的情况下，所用燃料的化学能转化成热机的机械能越多，效率越高，故A错误，B正确；C．热机的效率总是小于1，如果改进技术，可提高汽油机的效率，故C错误；D．汽油机和柴油机是内燃机，由热机的特点可知，汽油机的效率低于柴油机的效率，由于蒸汽机的燃料是在机器的外部燃烧，热损失最多，效率最低， D正确。故选BD。 3.(25-26九上·泸县第四中学·期中)一辆汽车在某段水平公路上匀速行驶，共消耗了5kg的汽油，牵引力做功。已知该汽车的发动机为四冲程汽油机，汽油的热值为，则下列说法中错误的是（　　） A. 行驶过程中该汽油机的效率为20％ B. 汽油机的四个冲程中，只有做功冲程对外做功 C. 四冲程汽油机的压缩冲程将内能转化为机械能 D. 汽车刹车时，轮胎的温度会升高，这个过程主要是通过做功改变物体的内能 【答案】C 【详解】A．汽油机的效率为，故A正确，不符合题意；B．汽油机的四个冲程中，只有做功冲程高温高压的燃气推动活塞对外做功，将内能转化机械能，故B正确，不符合题意；C．四冲程汽油机的压缩冲程是活塞压缩汽缸内的汽油和空气的混合物，将机械能转化为内能，故C错误，符合题意；D．汽车刹车时，轮胎克服地面摩擦力做功，汽车的机械能转化为轮胎和地面的内能。轮胎的内能增加，温度会升高，这个过程主要是通过做功改变物体的内能。故D正确，不符合题意。故选C。 4.(25-26九上·广安二中·期中)甲、乙两台汽油机使用相同的汽油，若在同一时间内，甲、乙两汽油机做的有用功之比为3∶2，甲的效率是25%，乙的效率是20%，则在同样的时间内，甲、乙两汽油机消耗汽油的质量之比为（　　） A. 2∶5 B. 5∶2 C. 5∶6 D. 6∶5 【答案】D 【详解】由热机效率公式可得由于两台汽油机使用相同的汽油，且汽油的热值相同，设为q，由得甲、乙两台汽油机在t时间内消耗的汽油质量之比为故选D。 5.(25-26九上·成都十八中·期中)从如图所示的内燃机能流图可以看出，它的能量损失所占的百分比是：废气内能35%，散热损失30%，机械损失10%，则内燃机的热机效率是　　　　　　。下列措施不能提高热机效率的是　　　　　　（选填序号） ①尽量使燃料充分燃烧；②尽量选用功率更大的发动机；③尽量减少废气带走的热量；④尽量减少热机部件间的摩擦损耗。 【答案】① 25%    ② ② 【详解】[1]热机的效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，由题意知，内燃机的热机效率为[2]热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。所以减少热量的损失可以提高热机的效率。所以使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦都可以减少热量的损失，提高效率。而热机效率与功率无关，所以尽量选用功率更大的发动机不能提高热机效率。故② 符合题意，① ③ ④ 不符合题意。故选② 。 6.(25-26九上·遂宁中学·期中)某汽车在一段平直的公路上匀速行驶，已知这段过程汽车牵引力所做的有用功为，消耗汽油0.3kg，汽油完全燃烧放出的热量为　　　　　　　　J，则该汽车的热机效率为　　　　　　　　，汽油燃烧过程中，其热值　　　　　　　　　（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】① 1.2×107 J    ② 30%    ③ 不变 【详解】[1]汽油完全燃烧放出的热量为[2]热机效率[3]热值指的是燃料完全燃烧放出的热量与质量之比，只与燃料的种类有关，汽油燃烧过程中，其热值不变。 7.(25-26九上·达州市高级中学校·期中)李强同学家每天用的热水若全部按50℃的热水计算，则需要50kg。 （1）将50kg的水从10℃加热到50℃需要吸收多少热量？ （2）若用效率为50%的煤气炉烧水，烧热 （1）问中的这些水需要多少m3煤气？[煤气的热值为3.9×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)] 【答案】（1）8.4×106J；（2）0.43m3 【详解】解：（1）将50kg的水从10℃加热到50℃需要吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×(50℃-10℃)=8.4×106J （2）用效率为50%的煤气炉烧水，则煤气放出的热量为需要的天然气答：（1）将50kg的水从10℃加热到50℃需要吸收热量8.4×106J； （2）需要0.43m3煤气。 8.(25-26九上·内江六中·期中)某型号汽车在车型测试中，在一段平直的公路上以80km/h的速度匀速行驶了6km，消耗汽油1.5L。已知汽油密度为ρ汽油=0.7×103kg/m3，汽油的热值q汽油=4.6×107J/kg。假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为40%，则该型号汽车在以此速度行驶的过程中： （1）求1.5L汽油完全燃烧放出的热量； （2）求汽车在行驶过程中受到的牵引力。 【答案】（1）4.83×107J     （2）3220N      【讲解】(1) 汽油质量为汽油完全燃烧放出的热量 (2) 有用功牵引力 9.(25-26九上·德阳二中·期中)小刚同学和家人在郊外野餐时用木炭烧水，铁锅内装有5L水，把水从30℃加热至90℃，已知水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）。木炭的热值为3×107J/kg，它燃烧放出的热量有10%被水吸收。（已知水=1.0×103kg/m3） （1）水的质量； （2）在这个过程中水吸收的热量； （3）在这个过程中燃烧的木炭的质量。 【答案】（1）5kg     （2）1.26×106J     （3）0.42kg      【讲解】(1) 水的体积由可知，水的质量 (2) 在这个过程中水吸收的热量 (3) 木炭完全燃烧放出的热量木炭质量 10.(25-26九上·德阳二中·期中)一辆质量为1000kg的氢气动力试验汽车10min内在平直路面上匀速行驶了1.2×104m，消耗了0.15kg的氢气，此过程中汽车受到的阻力是重力的0.1倍。（氢气的热值取1.4×108J/kg）。则： （1）氢气燃烧产生的热量； （2）汽车的牵引力做的功； （3）汽车发动机的效率。 【答案】（1）2.1×107J     （2）1.2×107J     （3）57.1%      【讲解】(1) 氢气燃烧产生的热量为 (2) 汽车的重力为汽车在匀速行驶时，受到的力为平衡力，即汽车的牵引力等于受到的阻力，汽车受到的阻力是重力的0.1倍，则汽车受到的阻力为汽车的牵引力做的功为 (3) 汽车发动机的效率为 考点3 跨学科实践：保护地球家园 1.(25-26九上·遂宁中学·期中)为减少能源消耗，合理利用能源，下列方法中对提升热机效率有用的是（       ） A. 尽量增加废气带走的热量 B. 增加燃料的质量 C. 尽量使燃料充分燃烧 D. 采用热值更大的燃料 【答案】C 【详解】A．尽量增加废气带走的热量，会增大能量的损失，降低热机效率，故A不符合题意；B．增加燃料的质量，燃料燃烧放出的热量和对外做的有用功会成比例增大，但是不能提升热机效率，故B不符合题意；C．尽量使燃料充分燃烧可以增大可以利用的能量，可以提升热机效率，故C符合题意；D．热机的效率与燃料的热值没有关系，提高燃料的利用率是提高热机效率的关键，故D不符合题意。故选C。 2.(25-26九上·成都十八中·期中)小明家新安装了一台太阳能热水器，装了500kg水，经过4h阳光的照射，水温由原来的升高到了，已知。求： （1）在这4h内水吸收了多少热量？ （2）若这些热量由燃烧焦炭的火炉来提供，则需要燃烧14kg焦炭，那么火炉的烧水效率是多大？ 【答案】（1）4.2×107J     （2）10%      【讲解】(1) 根据可知，在这4h内水吸收的热量(2) 根据，燃烧14kg焦炭放出的热量为根据可知，火炉的烧水效率是 3.(25-26九上·广安友谊中学·期中)“页岩气”是蕴藏在岩层中的天然气，因其　　　　　　　　　　　（选填“比热容”或“热值”）较大，被誉为未来的能源“明星”；完全燃烧0.1m3天然气可放出　　　　　　　　　　　J的热量。（q天然气=3.2×107J/m3） 【答案】① 热值    ② 3.2×106 【详解】[1]页岩气的热值比较大。[2]完全燃烧0.1m3页岩气可放出的热量Q放=Vq=0.1m3×3.2×107J/m3=3.2×106J 4.(25-26九上·遂宁中学·期中)小明家用天然气做饭时，对一壶初温为20℃、质量为1.5kg的水加热，使水温度升高了80℃，消耗了天然气，已知水的比热容为，天然气的热值为，求： （1）壶中水吸收的热量； （2）天然气完全燃烧放出的热量； （3）用天然气烧水时的效率。 【答案】（1）     （2）     （3）70%      【讲解】(1) 水吸收的热量 (2) 天然气完全燃烧放出的热量 (3) 烧水效率 5.(25-26九上·广安二中·期中)小华家里用的是天然气灶，他尝试估测该灶的加热效率，小华在水壶中加入5L水，水的初温是，加热到，消耗天然气，，天然气的热值为，，当地大气压为标准大气压。求： （1）水吸收的热量； （2）天然气完全燃烧放出的热量； （3）天然气灶的加热效率。 【答案】（1）     （2）     （3）50%      【讲解】(1) 已知水的体积水的质量为水的温度变化量为水吸收的热量 (2) 天然气完全燃烧放出的热量为 (3) 天然气灶的加热效率为 6.(25-26九上·射洪中学·期中)小月家太阳能热水器水箱最多可盛200kg水。某天早晨，小月用温度计测得自来水的温度为20℃，然后给热水器加满水，晚上热水器显示的水温是50℃。求：（），） （1）这段时间水箱中水吸收的热量？ （2）如果水吸收的热量由燃烧煤气来提供，炉子的效率是40%，煤气的质量是多少？ 【答案】（1）2.52×10⁷J     （2）1.5kg      【讲解】(1) 这段时间水箱中水吸收的热量为 (2) 煤气完全燃烧放出的热量为由 得煤气质量为 7.(25-26九上·简阳中学·期中)简阳羊肉汤制作过程中，常用天然气灶加热汤品。已知：羊肉汤按水的比热容计算。若用该天然气灶加热2kg初温为20的羊肉汤，使其升温至80，消耗了天然气，[，]，求： （1）羊肉汤吸收的热量； （2）此天然气灶的热效率（结果保留整数）。 【答案】（1）5.04×10⁵ J     （2）45%      【讲解】(1) 羊肉汤吸收的热量为 (2) 天然气完全燃烧释放的热量天然气灶的热效率 8.(25-26九上·泸县第四中学·期中)某新型节能汽车的油箱最多可加45kg燃油，它行驶时所受阻力的大小与速度的关系如表所示。 速度v/（m·s-1） 10 20 30 40 阻力f/N 0.3×102 1.2×102 2.7×102 3.6×102 已知汽车发动机将燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是30%，汽车使用的燃油的热值为4.5×107J/kg，则： （1）汽车油箱中加满燃油时，完全燃烧这些燃油获得的能量是多少？ （2）汽车油箱加满燃油，并且以30m/s的速度匀速行驶时，汽车的最大行驶里程是多少？ 【答案】（1） 2.025×10⁹J     （2） 2250km      【讲解】(1) 完全燃烧燃油释放的总能量 (2) 发动机效率为30%，故有用功为：以 匀速行驶时，阻力 ，牵引力 所以汽车的最大行驶里程是 9.(25-26九上·德阳二中·期中)某家庭暖气管道中装有1t水，加热一段时间后，水温升高了40℃，此过程中水吸收了　　　　　　　　　　　J的热量。若这些热量由热值为2×107J/kg的燃料完全燃烧获得，其加热效率为42%，则所需燃料的质量为　　　　　　　　　　　kg。 【答案】① 1.68×108    ② 20 【详解】[1]1吨水合1000kg，水吸收热量为 [2]燃料放热所需燃料的质量为 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 改变世界的热机 3大高频考点 1. 热机 2. 热机效率 3. 跨学科实践：保护地球家园 考点1 热机 1.(25-26九上·宜宾二中·期中)摩托车上的热机工作时提供动力的是（　　） A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程 2.(25-26九上·成都石室中学·期中)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 3.(25-26九上·简阳中学·期中)一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min，则1秒内该汽油机完成了（     ） A. 完成240个冲程 B. 对外做功15次 C. 完成15个冲程 D. 对外做功30次 4.(25-26九上·成都石室中学·期中)下面是小亮同学“物理学习笔记”中的摘录，其中正确的是（　　） A. 汽油机的做功冲程可以把机械能转化为内能 B. 燃料的质量越大，燃料的热值也就越大 C. 热量总是从温度低的物体向温度高的物体传递 D. 做功和热传递在改变物体的内能上是等效的 5.(25-26九上·内江六中·期中)如图为一位同学用自制“空气炮”进行实验时的情景：在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，将点燃的打火机靠近易拉罐底部的小孔，然后将一个空纸杯迅速套上，纸杯会向上飞出。以下说法正确的是（　　） A. 乙图做功冲程是靠曲轴的惯性完成的 B. 纸杯向上飞出的过程中，易拉罐对纸杯做了功 C. 纸杯向上飞出的过程中，易拉罐内气体的内能减小 D. 纸杯飞出过程中的能量转化，与丙图相同 6.(25-26九上·成都十八中·期中)2023年10月26日，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火发射，神十七乘组飞赴苍穹。如图所示，火箭上升过程中，其能量转化与汽油机的　　　　　　冲程相同。若飞轮转速是2400r/min，则该汽油机每秒对外做功　　　　　　次。 7.(25-26九上·泸县第四中学·期中)2023年5月28日，C919大型客机进行首次商业载客飞行，飞机的发动机选用航空煤油作为燃料，燃料燃烧时，将　　　　　　　　　　　能转化为内能；假如航空煤油的热值为，完全燃烧航空煤油放出的热量为　　　　　　　　　　　。山东五征集团生产的某型号农用拖拉机，为提高发动机的效率需要在　　　　　　　　　　　冲程让燃料充分燃烧。 8.(25-26九上·广安二中·期中)如图所示的四幅图中，甲、乙是两个演示实验示意图；丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图。其中做功冲程是图　　　　　　（选填“丙”或“丁”），与做功冲程原理相同的是　　　　　　图所示的演示实验（选填“甲”或“乙”）；若该汽油机飞轮的转速是2400r/min，则汽油机每秒钟对外做功　　　　　　次。 9.(25-26九上·射洪中学·期中)小明对家中的小汽车进行了一些研究：汽车动力来自一台单缸四冲程汽油机，正常工作时转速为1800r/min，汽缸外面有“水套”循环降温；汽车照明灯的灯泡内装有较亮的远光灯丝和较暗的近光灯丝，两根灯丝可根据需要交替工作。 （1）汽车照明灯内的近光灯丝和远光灯丝是　　　　　　　　联连接的； （2）如图所示是汽油机的一个工作循环，其四个冲程的正确顺序是　　　　　　　　　；用力将活塞迅速下压，筒内硝化棉燃烧，该过程能量转化的特点与汽油机　　　　　　　　冲程（填冲程名称）的能量转化相同； （3）汽油机10min对外做功　　　　　　　　　次； （4）因为水的比热容较大，汽车上的散热器采用水作为冷却剂，这是通过　　　　　　　　方式来改变内能的。 10.(25-26九上·成都石室中学·期中)汽油机是热机的一种，若转速是1200r/min，此汽油机每秒钟完成　　　　　个做功冲程，当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率将　　　　　（选填“升高”、“不变”或“降低”）。 考点2 热机效率 1.(25-26九年级上·南充市高级中学·期中)(多选)田富高同学爸爸驾驶汽车以恒定功率在平直公路上做直线运动，该车总重为2.4×104N，行驶中所受阻力大小为车重的0.1倍且保持不变，其速度随时间变化的图像如图所示，在0~10s内通过的路程为150m，10~15s共燃烧了0.015kg的汽油，汽油的热值q汽油=4.6×107J/kg。下列说法正确的是（　　） A. 汽车在0~15s内的平均速度为20m/s B. 汽车在0~10s内克服阻力做功2.4×106J C. 汽车在10~15s内燃烧汽油放出的热量为6.9×105J D. 汽车在10~15s内发动机的工作效率约为34.8% 2.(25-26九上·宜宾二中·期中)(多选)下列有关热机效率的说法中，正确的是 A. 热机所用燃料的热值越大，效率越高 B. 热机所用燃料的化学能转化成热机的机械能越多，效率越高 C. 如果改进技术，汽油机的效率可以达到100% D. 蒸汽机、汽油机和柴油机的热机效率分别是η1、η2和η3，则有η1<η2<η3 3.(25-26九上·泸县第四中学·期中)一辆汽车在某段水平公路上匀速行驶，共消耗了5kg的汽油，牵引力做功。已知该汽车的发动机为四冲程汽油机，汽油的热值为，则下列说法中错误的是（　　） A. 行驶过程中该汽油机的效率为20％ B. 汽油机的四个冲程中，只有做功冲程对外做功 C. 四冲程汽油机的压缩冲程将内能转化为机械能 D. 汽车刹车时，轮胎的温度会升高，这个过程主要是通过做功改变物体的内能 4.(25-26九上·广安二中·期中)甲、乙两台汽油机使用相同的汽油，若在同一时间内，甲、乙两汽油机做的有用功之比为3∶2，甲的效率是25%，乙的效率是20%，则在同样的时间内，甲、乙两汽油机消耗汽油的质量之比为（　　） A. 2∶5 B. 5∶2 C. 5∶6 D. 6∶5 5.(25-26九上·成都十八中·期中)从如图所示的内燃机能流图可以看出，它的能量损失所占的百分比是：废气内能35%，散热损失30%，机械损失10%，则内燃机的热机效率是　　　　　　。下列措施不能提高热机效率的是　　　　　　（选填序号） ①尽量使燃料充分燃烧；②尽量选用功率更大的发动机；③尽量减少废气带走的热量；④尽量减少热机部件间的摩擦损耗。 6.(25-26九上·遂宁中学·期中)某汽车在一段平直的公路上匀速行驶，已知这段过程汽车牵引力所做的有用功为，消耗汽油0.3kg，汽油完全燃烧放出的热量为　　　　　　　　J，则该汽车的热机效率为　　　　　　　　，汽油燃烧过程中，其热值　　　　　　　　　（选填“变大”“变小”或“不变”）。 7.(25-26九上·达州市高级中学校·期中)李强同学家每天用的热水若全部按50℃的热水计算，则需要50kg。 （1）将50kg的水从10℃加热到50℃需要吸收多少热量？ （2）若用效率为50%的煤气炉烧水，烧热 （1）问中的这些水需要多少m3煤气？[煤气的热值为3.9×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)] 8.(25-26九上·内江六中·期中)某型号汽车在车型测试中，在一段平直的公路上以80km/h的速度匀速行驶了6km，消耗汽油1.5L。已知汽油密度为ρ汽油=0.7×103kg/m3，汽油的热值q汽油=4.6×107J/kg。假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为40%，则该型号汽车在以此速度行驶的过程中： （1）求1.5L汽油完全燃烧放出的热量； （2）求汽车在行驶过程中受到的牵引力。 9.(25-26九上·德阳二中·期中)小刚同学和家人在郊外野餐时用木炭烧水，铁锅内装有5L水，把水从30℃加热至90℃，已知水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）。木炭的热值为3×107J/kg，它燃烧放出的热量有10%被水吸收。（已知水=1.0×103kg/m3） （1）水的质量； （2）在这个过程中水吸收的热量； （3）在这个过程中燃烧的木炭的质量。 10.(25-26九上·德阳二中·期中)一辆质量为1000kg的氢气动力试验汽车10min内在平直路面上匀速行驶了1.2×104m，消耗了0.15kg的氢气，此过程中汽车受到的阻力是重力的0.1倍。（氢气的热值取1.4×108J/kg）。则： （1）氢气燃烧产生的热量； （2）汽车的牵引力做的功； （3）汽车发动机的效率。 考点3 跨学科实践：保护地球家园 1.(25-26九上·遂宁中学·期中)为减少能源消耗，合理利用能源，下列方法中对提升热机效率有用的是（       ） A. 尽量增加废气带走的热量 B. 增加燃料的质量 C. 尽量使燃料充分燃烧 D. 采用热值更大的燃料 2.(25-26九上·成都十八中·期中)小明家新安装了一台太阳能热水器，装了500kg水，经过4h阳光的照射，水温由原来的升高到了，已知。求： （1）在这4h内水吸收了多少热量？ （2）若这些热量由燃烧焦炭的火炉来提供，则需要燃烧14kg焦炭，那么火炉的烧水效率是多大？ 3.(25-26九上·广安友谊中学·期中)“页岩气”是蕴藏在岩层中的天然气，因其　　　　　　　　　　　（选填“比热容”或“热值”）较大，被誉为未来的能源“明星”；完全燃烧0.1m3天然气可放出　　　　　　　　　　　J的热量。（q天然气=3.2×107J/m3） 4.(25-26九上·遂宁中学·期中)小明家用天然气做饭时，对一壶初温为20℃、质量为1.5kg的水加热，使水温度升高了80℃，消耗了天然气，已知水的比热容为，天然气的热值为，求： （1）壶中水吸收的热量； （2）天然气完全燃烧放出的热量； （3）用天然气烧水时的效率。 5.(25-26九上·广安二中·期中)小华家里用的是天然气灶，他尝试估测该灶的加热效率，小华在水壶中加入5L水，水的初温是，加热到，消耗天然气，，天然气的热值为，，当地大气压为标准大气压。求： （1）水吸收的热量； （2）天然气完全燃烧放出的热量； （3）天然气灶的加热效率。 6.(25-26九上·射洪中学·期中)小月家太阳能热水器水箱最多可盛200kg水。某天早晨，小月用温度计测得自来水的温度为20℃，然后给热水器加满水，晚上热水器显示的水温是50℃。求：（），） （1）这段时间水箱中水吸收的热量？ （2）如果水吸收的热量由燃烧煤气来提供，炉子的效率是40%，煤气的质量是多少？ 7.(25-26九上·简阳中学·期中)简阳羊肉汤制作过程中，常用天然气灶加热汤品。已知：羊肉汤按水的比热容计算。若用该天然气灶加热2kg初温为20的羊肉汤，使其升温至80，消耗了天然气，[，]，求： （1）羊肉汤吸收的热量； （2）此天然气灶的热效率（结果保留整数）。 8.(25-26九上·泸县第四中学·期中)某新型节能汽车的油箱最多可加45kg燃油，它行驶时所受阻力的大小与速度的关系如表所示。 速度v/（m·s-1） 10 20 30 40 阻力f/N 0.3×102 1.2×102 2.7×102 3.6×102 已知汽车发动机将燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是30%，汽车使用的燃油的热值为4.5×107J/kg，则： （1）汽车油箱中加满燃油时，完全燃烧这些燃油获得的能量是多少？ （2）汽车油箱加满燃油，并且以30m/s的速度匀速行驶时，汽车的最大行驶里程是多少？ 9.(25-26九上·德阳二中·期中)某家庭暖气管道中装有1t水，加热一段时间后，水温升高了40℃，此过程中水吸收了　　　　　　　　　　　J的热量。若这些热量由热值为2×107J/kg的燃料完全燃烧获得，其加热效率为42%，则所需燃料的质量为　　　　　　　　　　　kg。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $可学科网 考点1热机 1.【答案】C 2.【答案】B 3.【答案】B 4.【答案】D 5.【答案】c 6.【答案】①做功 7.【答案】①化学 8.【答案】①丙 9.【答案】(1)并 热传递 10.【答案】①10 》 考点2热机效率 1.【答案】CD 2.【答案】BD 3.【答案】c 4.【答案】D www.zxxk com 让教与学更高效 专题02改变世界的热机 ②20 ②2.3×109 ③做功 ②甲 ③20 (2)①乙甲丁丙 ②压缩 (3)9000 (4) ②降低 1/3 可学科网 www.zxxk com 让教与学更高效 5.【答案】①25% ②② 6.【答案】① 1.2×10J ② 30% ③ 不变 7.【答案】(1)8.4×10J;(2)0.43m 8.【答案】(1)4.83×10J (2)3220N 9.【答案】(1)5kg (2)1.26×10J (3)0.42kg 10.【答案】(1)2.1×10J (2)1.2×10J (3)57.1% 2》 考点3跨学科实践：保护地球家园 1.【答案】C 2.【答案】(1)42×10J (2)10% 3.【答案】①热值 ②3.2×10 4.【答案】(1)5.04×105J (2)7.2×105J (3)70% 5.【答案】(1)1.05×105J (2)2.1×10J (3)50% 6.【答案】(1)2.52×10J (2)1.5kg 7.【答案】(1)5.04×105J (2)45% 8.【答案】(1) 2.025×109J (2) 2250km 2/3 可学科网 9.【答案】① 1.68×10 ② 20 www.zxxk.com 让教与学更高效 3/3