专题02 热机（期中真题汇编,重庆专用）九年级物理上学期

专题02 热机 4大高频考点 1. 认识热机 2. 热机的效率 3. 燃料的热值 4. 跨学科实践：制作简易热机模型 考点1 认识热机 1.(25-26九上·重庆杨家坪中学·期中)内燃机是现代交通运输工具的动力源，四种交通运输工具中，适合使用汽油机来提供动力的是（　　） A. 客运飞机 B. 小轿车 C. 载重汽车 D. 轮船 【答案】B 【详解】A．客运飞机大多使用涡扇喷气式发动机，故A不符合题意；B．小轿车是消耗汽油的，发动机一般使用汽油机作为动力装置，故B符合题意；CD．载重汽车、轮船都是消耗柴油的，柴油机提供的动力大，一般使用柴油机作为动力装置，故CD不符合题意。故选B。 2.(25-26九上·重庆渝北区六校联盟·期中)如图所示，这是四冲程汽油机的两个冲程示意图，下列判断正确的是（　　） A. 甲图为排气冲程 B. 乙图为压缩冲程 C. 甲图能量转化情况是机械能转化为内能 D. 乙图能量转化情况是内能转化为机械能 【答案】B 【详解】四冲程汽油机的工作循环由进气、压缩、做功和排气四个冲程组成。AC．甲图：甲图中进气门打开，排气门关闭．活塞由上端向下端运动是吸气冲程，此过程没有能量的转化，故AC错误；BD．乙图：乙图中两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程。压缩冲程中，活塞对气缸内的混合气体进行压缩，能量转化情况是机械能转化为内能。故B正确，D错误。故选B。 3.(25-26九上·文峰教育集团·期中)2025年4月24日在酒泉卫星发射中心，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。关于火箭发动机，下列说法正确的是（　　） A. 火箭发动机使用比热容大的燃料 B. 火箭燃料燃烧越充分，热值越大 C. 火箭发动机主要通过热传递获得机械能 D. 火箭发动机属于热机 【答案】D 【详解】A．火箭发动机需要燃料释放大量能量，因此应选择热值大的燃料，而非比热容大的燃料，比热容大与燃料释放的总能量无关，故A错误；B．热值是燃料的固有属性，与是否充分燃烧无关，燃烧充分只能提高能量利用率，但不会改变热值，故B错误；C．火箭发动机通过燃料燃烧产生高温高压气体，喷出时对外做功，将内能转化为机械能，属于通过做功获得机械能，而非热传递，故C错误；D．热机是将内能转化为机械能的装置，火箭发动机通过燃烧燃料获得内能，并转化为机械能，符合热机的定义，故D正确。故选D。 4.(25-26九上·重庆育才中学·期中)下列关于燃油汽车的相关物理知识说法正确的是（　　） A. 汽车行驶时，发动机将燃料的内能转化为机械能 B. 汽车发动机的效率越高，燃油的热值越大 C. 冷却液温度升高的过程中，水含有的热量不断增加 D. 发动机用水作为冷却液，是因为水的比热容大，吸热能力弱 【答案】A 【详解】A．发动机属于热机，是利用内能做功的仪器，因此汽车行驶时，发动机将燃料的内能转化为机械能，故A正确；B．燃料的热值由燃料的种类决定，与燃料的质量、燃烧方式、汽车发动机的效率无关，故B错误；C．热量是发生热传递过程中存在的过程量，不能描述为含有或具有，故C错误；D．用水作为汽车发动机的冷却剂是因为水的比热容大，和其他物质相比，升高相同温度时，吸收的热量多，即吸热能力强，故D错误。故选A。 5.(25-26九上·重庆第七中学·期中)如图为汽车发动机某冲程的示意图，下列说法不正确的是（　　） A. 该冲程为做功冲程，内能转化为机械能 B. 若该汽油机飞轮的转速为3000r/min，则每秒对外做功50次 C. 即使汽油在汽缸内完全燃烧，发动机热机效率也不能达到100% D. 汽油机除了做功冲程外，其余三个冲程都是依靠飞轮转动的惯性完成的 【答案】B 【详解】A．图中，进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，火花塞点火，这是做功冲程。在做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞向下运动，对外做功，将内能转化为机械能。故A正确，不符合题意；B．四冲程汽油机中，飞轮每转2圈，完成一个工作循环，对外做功1次。飞轮的转速为3000r/min，即每秒转动 n == 50r/s故该汽油机每秒对外做功的次数为 = 25次，故B错误，符合题意；C．根据能量守恒定律，热机在工作时，燃料燃烧释放的内能不可能全部转化为有用的机械能，总会有一部分能量以热量的形式散失到周围环境中，所以热机的效率不可能达到100%。故C正确，不符合题意；D．四冲程内燃机包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程。其中只有做功冲程是依靠燃气膨胀对外做功，获得动力；而吸气、压缩、排气三个冲程都是依靠飞轮转动的惯性来完成的。故D正确，不符合题意。故选B。 6.(25-26九上·重庆西大附中·期中)某汽油机在一次工作循环内有四个冲程，其中压缩冲程中是　　　　　　　化为内能；此过程中，缸内混合气体的温度会　　　　　　　　（选填“升高”或“降低”）。 【答案】① 机械能    ② 升高 【详解】[1][2]汽油机的压缩冲程中，活塞向上运动，压缩缸内混合气体，此时活塞的机械能通过做功转化为气体的内能。由于外界对气体做功，气体的内能增加，温度会升高。 7.(25-26九上·重庆巴蜀中学教育集团·期中)为使舰载机在短时间内达到起飞速度，航母上安装了蒸汽弹射装置，如图所示为其简化原理图。汽缸内蒸气体积膨胀推动活塞，从而使舰载机获得巨大的牵引力，弹射出去。从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置原理与汽油机工作的　　　　　　　　　　冲程相似，在此过程中蒸汽的内能　　　　　　　　　　（选填减小”、“不变”或“增大”）。 【答案】① 做功    ② 减小 【详解】[1]汽缸内蒸气膨胀，对活塞做功，将内能转化为机械能，这与汽油机的做功冲程能量相同。[2]蒸气对外做功时，本身内能减小。 8.(25-26九上·重庆江津实验中学&李市中学·期中)内燃机的一个工作循环包括四个冲程，如题图中表示的是　　　　　　冲程；一台单缸四冲程汽油机工作时曲轴的转速是1800r/min，此汽油机每秒钟对外做功　　　　　　次。 【答案】① 压缩    ② 15 【详解】[1]图中两气门关闭，活塞向上运动，属于压缩冲程。[2]一个工作循环，飞轮转2圈，做功1次。由题可知，曲轴的转速是1800r/min，即每秒转30圈，则每秒做功15次。 9.(25-26九上·重庆长寿中学·期中)（1）如图所示，接触面磨平的两块铅，用力压紧可以使它们结合在一起，下面吊一个重物时　　　　　　　　　　　（填“能”或“不能”）把它们拉开。这又说明分子之间存在　　　　　　　　　　　力。 （2）如图所示，某单缸四冲程汽油机正处于　　　　　　　　　　　冲程，此冲程能的转化为　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）① 不能    ② 引力     （2）① 压缩    ② 机械能转化为内能      【讲解】(1) [1][2]分子之间存在引力和斥力，分子间距离较小时，分子之间引力大于斥力，分子间距离较大时，分子之间引力小于斥力，接触面磨平的两块铅，用力压紧可以使它们结合在一起，分子之间距离较小，分子之间引力较大，两个铅块相互吸引，下面吊一个重物时不能把它们拉开，这说明分子之间存在引力。 (2) [1][2]由图可知，该汽油机进气阀门、排气阀门均关闭，活塞向上运动，气体被压缩，温度升高，内能增大，所以汽油机正处于压缩冲程，此冲程能的转化为机械能转化为内能。 10.(25-26九上·重庆江津二中联盟·期中联考)一个单缸四冲程内燃机的转速为3000r/min，那么每秒对外做功 　　　　　　　　　　　次，每秒完成了 　　　　　　　　　　　个冲程，其中一个工作循环中 　　　　　　　　　　　冲程不是靠飞轮惯性完成的。 【答案】① 25    ② 100    ③ 做功 【详解】[1][2]四冲程内燃机1个工作循环，飞轮转2圈，做1次功，完成4个冲程。一个单缸四冲程内燃机的转速为3000r/min，则1s内转50圈，做25次功，完成100个冲程。[3]做功冲程是高温高压气体推动活塞做功，提供动力，其他冲程都是靠飞轮的惯性完成的，所以做功冲程不是靠飞轮的惯性完成的。 考点2 热机的效率 1.(25-26九上·重庆渝北区六校联盟·期中)2025年3月，我国新型055驱逐舰到达南太平洋指定海域开展演习。据网络信息显示，055驱逐舰使用的是燃气轮机动力系统，燃料是柴油，最大航速。求： （1）若055驱逐舰以的速度匀速航行时，动力推进系统的输出功率为，055驱逐舰受到的牵引力是多少？ （2）055驱逐舰以的速度匀速航行1小时，发动机热效率约为，消耗柴油多少kg？（柴油的热值为） （3）若上述柴油完全燃烧放出热量的被水吸收，可使初温为，质量为的水，温度升高多少？ 【答案】（1）     （2）     （3）      【讲解】(1) 根据可得，055驱逐舰受到的牵引力 (2) 有用功为则柴油完全燃烧放出的热量为则消耗柴油的质量为 (3) 水吸收的热量为则水升高的温度为 2.(25-26九上·重庆西大附中·期中)4月24日晚，长征二号F运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射神舟二十号载人飞船，此次任务是长征系列运载火箭的第338次发射。据相关公开资料显示此次任务使用的“长征2F”火箭，起飞总质量约500t，其中搭载的可重复使用试验航天器（有效载荷）约8.5t、火箭的燃料偏二甲肼约170t，其余质量为帮助燃烧的氧化剂、火箭外壳及结构等。本次发射“长征2F”火箭的运载能力相当于将8.5t的有效载荷从地面缓慢推送到约3200km的高空。已知偏二甲肼的热值约为4×107J/kg。 （1）求170t燃料偏二甲肼完全燃烧释放的热量； （2）火箭离开发射台时，为了防止高温火焰对发射台的影响，“喷水降温系统”向火箭尾部火焰中心喷水20s，喷水量为400t。设喷出的水的温度都是从20℃升高到100℃，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。求水升温吸收的热量； （3）若g值恒为10N/kg，仅考虑对有效载荷做功，从能量转化的角度，估算本次发射该火箭的效率。 【答案】（1） 6.8×1012J     （2） 1.344×1011J     （3） 4%      【讲解】(1) 偏二甲肼的质量170t偏二甲肼完全燃烧释放的热量 (2) 水的质量水吸收的热量 (3) 有效载荷的质量为提升的高度为对有效载荷做的有用功燃料完全燃烧释放的总能量即为第（1）问所求的Q放，有火箭的效率 3.(25-26九上·重庆第七中学·期中)如图所示，“围炉煮茶”是一种流行的休闲方式，通常采用木炭作为燃料。茶壶中装入0.5kg初温为32℃的山泉水，用围炉加热至100℃，消耗了20g木炭。已知，木炭热值q=3.4×107J/kg。求： （1）水吸收的热量； （2）20g木炭完全燃烧放出的热量； （3）围炉的加热效率。 【答案】（1）1.428×105J     （2）6.8×105J     （3）21%      【讲解】(1) 水吸收的热量为 (2) 木炭完全燃烧放出的热量为 (3) 围炉的加热效率为 4.(25-26九上·重庆长寿中学·期中)某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线．若在6min内完全燃烧了2kg的煤，水的比热容为4.2×103J／(kg·℃)，煤的热值约为3×107J／kg．求： (1)煤完全燃烧产生的热量： (2)经过6min时间加热，水所吸收的热量； (3)煤炉烧水时的热效率． 【答案】(1) 6×l07J(2) 2.52×106J(3) 4.2% 【分析】(1)由煤的质量与热值即可计算出煤完全燃烧放出的热量；（2）由图像可知，水加热6min时间内其温度升高60℃，再由热量的计算公式计算可得；（3）烧水的效率等于水吸收的热量除煤全燃烧放出的热量．【详解】(1)由热值的计算公式得Q放=mq=2kg×3×107J／kg=6×l07J； (2) Q吸=cm△t=4.2×103J／(kg℃)×10kg×60℃=2.52×106J (3) 烧水时的热效率η= =4.2％ 5.(25-26九上·重庆江津二中联盟·期中联考)某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg的水从19℃加热到100℃，燃烧了某种燃料（）共4kg。则：[] （1）锅炉内200kg的水吸收的热量是多少？ （2）4kg燃料完全燃烧放出的热量是多少？ （3）此锅炉的效率是多少？ 【答案】（1）6.804×107J     （2）1.344×108J     （3）50.6%      【讲解】(1) 水吸收的热量 (2) 燃料完全燃烧放出的热量 (3) 锅炉的效率 6.(25-26九上·重庆江津实验中学&李市中学·期中)小明家使用的是天然气热水器，他尝试估测该热水器的效率，以核对铭牌上的数值是否准确，他把家里自动洗衣机的“水量”设置为50L，将热水器输出的热水注入洗衣机，当注入的水的体积达到50L时洗衣机便会自动停止注水。已知当时自来水的温度是20℃，热水器输出的热水的温度为54℃，注水前天然气表的示数是，注水后变为，已知水的密度，水的比热容，天然气的热值。求： （1）水吸收的热量； （2）该热水器的效率。 【答案】（1）     （2）      【讲解】(1) 水的体积根据密度公式，水的质量温度变化水吸收的热量 (2) 消耗天然气的体积天然气完全燃烧放出的热量该热水器的效率 7.(25-26九上·重庆长寿中学·期中)某款油电混合动力小汽车的相关信息如表；在某次水平道路测试中，描绘出了从启动到中速过程，速度与时间的关系图像如图所示；已知v1＝90km/h为中速范围，t1＝20s；该车以中速匀速行驶193km，共消耗汽油10L；中速行驶过程中，内燃机既向车轮提供能量，又向蓄电池充电，同时蓄电池又将部分能量通过电动机向车轮输送，此时，内燃机和电动机共同驱动车辆前进；若平均阻力为车重的0.1倍，则 驱动模式 纯电动（输出15kW） 启动、低速 油电混动（输出25kW以上） 中速 纯燃油（输出50kW以上） 高速 汽车质量 1000kg （1）从启动到中速过程，纯电动时牵引力做功是多少？ （2）在水平道路以中速匀速行驶测试中，牵引力做的功是多少？ （3）在水平道路以中速匀速行驶测试中，若该车内燃机的效率为60%，此过程最终使蓄电池增加了多少能量？（忽略蓄电池和电动机的热损失，ρ汽油取0.7×103kg/m3，q汽油＝4.6×107J/kg） 【答案】（1）3×105J；（2）1.93×108J；（3）2×105J 【详解】解：（1）由表格数据可知，纯电动时的功率，由可知，从启动到中速过程，纯电动时牵引力所做的功（2）汽车受到的阻力汽车匀速行驶时，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，即汽车的牵引力在水平道路以中速匀速行驶测试中，牵引力做的功（3）消耗汽油的体积由可知，消耗汽油的质量汽油完全燃烧放出的热量由可知，内燃机转化的有用能量蓄电池增加的能量答：（1）从启动到中速过程，纯电动时牵引力做功是3×105J； （2）在水平道路以中速匀速行驶测试中，牵引力做的功是1.93×108J； （3）此过程最终使蓄电池增加的能量为2×105J。 考点3 燃料的热值 1.(25-26九上·重庆渝北区六校联盟·期中)酒精燃料是一种由粮食制成的环保燃料，当酒精燃料用掉一半时（　　） A. 其热值和比热容都不变 B. 比热容减半，热值不变 C. 热值减半，比热容不变 D. 比热容和热值都变为原来的一半 【答案】A 【详解】比热容、热值都是物质的一种特性，不随物体的多少而变化，所以当酒精燃料用掉一半时，其热值和比热容都不变，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。 2.(25-26九上·重庆杨家坪中学·期中)在纪念抗战胜利阅兵式上，国产新型战机“歼一35”挂弹受阅。现场解说提到：“该机携带的航空煤油具有较高热值，可保障战机长时飞行。”以下说法正确的是（　　） A. 煤油燃烧越充分，其热值越大 B. 在阅兵过程中，煤油燃烧了一部分，剩余的热值将减小 C. 使用航空煤油作燃料，主要是由于它所含的热量较多 D. 相同质量的这种航空煤油，完全燃烧后产生的热量比其他热值低的燃料更多 【答案】D 【详解】A．热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料是否充分燃烧无关，故A错误；B．热值与燃料的质量无关，剩余煤油的种类不变，其热值也不变，故B错误；C．热量是一个过程量，不能说“含有热量”，故C错误；D．根据，相同质量的燃料，热值越大，完全燃烧产生的热量越多。航空煤油热值高，所以相同质量的航空煤油完全燃烧后产生的热量比其他热值低的燃料更多，故D正确。故选D。 3.(25-26九上·重庆西大附中·期中)如图展示的是2025年9月3日，东风-61陆基洲际导弹在纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵式上震撼亮相的场景。该导弹采用新型固体燃料推进发射，所用新型燃料具有能量水平高、力学性能良好等优点。下列关于该导弹燃料及能量转化的说法中，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. 导弹飞行时，弹身温度越高，含有的热量越多 D. 导弹飞行时，燃料的化学能全部转化为导弹的机械能 【答案】B 【详解】A．燃料燃烧是化学变化，化学能转化为内能，故A错误；B．热值是燃料的一种特性，与燃料的质量无关，故B正确；C．热量是过程量，不能说“含有”，故C错误；D．导弹飞行时，是将燃料的化学能转化为机械能，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。 4.(25-26九上·文峰教育集团·期中)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） 【答案】① 热值    ② 0.6 【讲解】(1) 题详解： [1]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氢时，可以放出更多的热量。[2]需要完全燃烧的液态氢的质量 5.(25-26九上·重庆杨家坪中学·期中)如图所示，走马灯中的蜡烛点燃后会产生气流推动灯旋转，点燃蜡烛是将化学能转化为　　　　　　能；若不计热量损失，完全燃烧1g石蜡，将使　　　　　　kg的空气温度升高140℃。[，q石蜡=4.2×107J/kg] 【答案】① 内    ② 0.3 【详解】[1]蜡烛燃烧经历化学反应，产生热量，是将化学能转化为内能。[2]完全燃烧1g石蜡，石蜡释放的热量为不计热量损失，空气吸收的热量为由得，空气的质量为 6.(25-26九上·重庆杨家坪中学·期中)如图是小睿的新家安装的燃气热水器，小睿想测量该燃气热水器的加热效率，热水器流出热水温度为，加热的自来水质量为5kg，消耗燃气(已知自来水的温度为： ，燃气的热值是 （1）的燃气完全燃烧放出的热量； （2）这个过程中自来水吸收的热量为多少? （3）该燃气热水器的加热效率是多少? 【答案】（1） 8×10⁵J     （2） 5.88×10⁵J     （3） 73.5%      【讲解】(1) 已知燃气体积V=0.02m3，燃气热值q=4×10⁷J/m3，则燃气完全燃烧放出的热量 (2) 自来水吸收的热量为 (3) 该燃气热水器的加热效率是 7.(25-26九上·重庆巴川中学·期中)如图所示为某折叠卡式炉，采用丁烷气体作为燃料。水壶装入4kg初温为25℃的水，用卡式炉加热至100℃[c水=4.2×103J/（kg·℃），q丁烷=4.8×107J/kg]。求： （1）水吸收的热量； （2）若这些热量全部由丁烷燃烧提供，则需要消耗丁烷的质量。（不计热量损失） 【答案】（1） 1.26×106J     （2） 0.02625kg      【讲解】(1) 由题可知，水的质量 ，水的比热容 ，水的初温 ，水的末温 根据可得，水吸收的热量 (2) 根据题意，不计热量损失，丁烷完全燃烧放出的热量等于水吸收的热量，即 根据 ，可得需要消耗丁烷的质量 8.(25-26九上·重庆巴蜀中学教育集团·期中)氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点。两辆以氢为燃料的汽车，实现了北京到上海长距离运输首次测试，某氢燃料电池大巴车如图所示。[] （1）质量为1.2kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为多少？ （2）若这些热量全部被质量为800kg、温度为的水吸收，能使水的温度升高多少？（在1标准大气压下） （3）0.4kg氢燃料可供该型号氢燃料电池大巴车以154kW的恒定功率匀速行驶200s，则该氢燃料电池大巴车的效率为多少？ 【答案】（1）1.68×10⁸J     （2）40℃     （3）55%      【讲解】(1) 1.2kg的氢燃料完全燃烧放出的热量 (2) 水吸收的热量等于氢燃料完全燃烧放出的热量，即水升高的温度为此时水的末温为因为在1标准大气压下，水的沸点是100℃，所以水的末温最高只能达到100℃。因此，水实际升高的温度为 (3) 0.4kg氢燃料完全燃烧放出的总热量汽车行驶200s做的有用功该氢燃料电池大巴车的效率 9.(25-26九上·重庆江津二中联盟·期中联考)物理探究小组进行了以下两个热学实验： （1）用图甲装置探究不同物质吸热升温的现象，如果液体a和b高了相同的温度，　　　　　　　　　　（选填“能、不能”）说明它们吸热相同。 （2）已知酒精的热值为3×107J/kg，若燃烧皿中酒精的质量是10g，被加热的液体c质量为2kg，升高的温度为60℃估算出液体c的比热容为　　　　　　　　　　，估算结果比真实值　　　　（选填“大、小”）。 （3）为了比较不同燃料燃烧放热能力的差异，小明设计了如图甲、乙所示的两组对比实验，实验装置完全相同，燃料的质量，烧杯内水的初温相同。实验中忽略热量的散失，设两种燃料燃烧时均匀放热。 实验中还应控制燃料燃烧的　　　　　　　　　（填“时间”或“质量”）相同，燃料1与燃料2的热值之比为　　　　　，燃烧率是燃料燃烧放出热量的多少与燃烧时间的比值，则燃料1的燃烧率为燃料2的燃烧率的　　　　　倍。 【答案】（1）不能     （2）①     ② 大     （3）① 质量    ② 8:3    ③ 4      【讲解】(1) 题详解： 根据 ， 相同、相同，但不同，则吸热不同。所以不能仅由升高的温度相同得出吸热相同。 (2) 题详解： [1][2]由题知，酒精质量 热值，其完全燃烧放处的热量 液体质量 ，升温60℃，若全部热量被液体吸收，由可得解得比热容为但实际有热量损失，所以估算时假设 会高估比热容，即比真实值大。 (3) 题详解： [1]比较不同燃料燃烧放热能力的差异的实验中，需要使用相同的加热装置，控制燃料的质量，加热的液体种类和质量、初温等都要相同，只是燃料不同。[2]由图丙可知，燃料1加热5min使物质温度升高到100℃，即变化了，但其到10min才燃烧结束，相同燃料相同时间内燃烧放出的热量相同，所以燃料1燃烧结束，加热的液体吸收的热量为加热5min的两倍；同样的燃料2加热相同的物质用15min加热到80℃，温度变化了，由，可得燃料1与燃料2的热值之比为[3]由题可知燃烧率是燃料燃烧放出热量的多少与燃烧时间的比值，由图丙的燃料1的燃料率为，燃料2的燃烧率为，则它们的比值为所以，燃料1的燃烧率为燃料2的燃烧率的4倍。 考点4 跨学科实践：制作简易热机模型 1.(25-26九上·重庆江津二中联盟·期中联考)小蜀同学用塑料矿泉水瓶子进行了如下实验：瓶中留有少量水，盖上瓶盖（如图a）；扭转瓶子压缩瓶内的气体（如图b）；轻轻扭动瓶盖，瓶盖被瓶内的气体冲出，同时瓶内出现白雾（如图c）。图b、c所示的过程分别与对应如图中内燃机的两个冲程是（　　） A. 甲和乙 B. 丁和乙 C. 乙和丙 D. 丁和丙 【答案】B 【详解】左图中的b，扭转瓶子，瓶内空气被压缩，空气的内能增大，是机械能转化为内能的过程；图c中，瓶盖被瓶内气体冲出，瓶内气体的内能转化为机械能。右图中的甲，进气门打开，排气门关闭，是吸气冲程；乙的两个气门关闭，活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能；丙的进气门关闭，排气门打开，是排气冲程；丁的两个气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能。所以图b和c所示的过程分别对应图丁和乙，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。 2.(25-26九上·重庆四川外国语大学附属外国语学校·期中)阅读下面的短文，回答问题。 热电偶 把两种不同材料的导线（如铁线和铜线）组成如题图所示的闭合回路，当A、B两端存在温度差时，回路中就会有电流通过，这就是塞贝克效应，这种电路叫热电偶，实验表明：热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关；跟接点A和B间的温度差的大小有关，温度差越大，回路电流越大。请回答下列问题： （1）如题图所示： ①其它条件不变，只将铁丝换成铜丝，电路电流 　　　　　　　　； ②其它条件不变，只将A处杯中的冰水混合物换为沸水，电路电流 　　　　　　　； ③其它条件不变，移去酒精灯，将B放入另一杯冰水混合物中，电路电流 　　　　　　　　（各空格均选填“变大”、“变小”、“不变”“变为零”）； （2）这样的热电偶实际上是一个电源，它的电能是由 　　　　　能转化而来； （3）热电偶电路可以把温度信号换成 　　　　　信号，利用这种性质可以把热电偶做成温度计，利用热电偶做成的温度计，不受液体的沸点、凝固点等因素的影响，因而具有明显的测量范围大的优势。因此，主要考虑金属材料的（　　　　） A．熔点的高低 B．密度的大小 C．比热容的大小 D．质量的大小 【答案】（1）① 为0    ② 变小    ③ 变为零     （2）内     （3）① 电    ② A      【讲解】(1) [1]由题意知，电路中产生电流的条件是相互连接的金属丝的材料不同，且相互连接的两个接点间要有温度差。电流的大小与材料的种类和温度差的大小有关。只将铁丝换成铜丝，这样相互连接的两个接点材料相同，电路中不会有电流。[2]其它条件不变，只将A处杯中的冰水混合物换为沸水，则A、B两处的温度差减小，电流变小。[3]其它条件不变，移去酒精灯，将B放入另一杯冰水混合物中，则A、B两端没有温度差，电流变为零。 (2) 要产生电流，必须存在温度差，说明热电偶是将内能转化为电能的装置。 (3) [1]根据热电偶的特点及产生条件可知，电流的大小直接反映了两接点间温度差的大小，故热电偶电路可以把温度信号转换成电信号。[2]利用热电偶做成的温度计有明显的测量范围大的优势，由于测量的温度变化较大，在选用适当的金属做热电偶材料时，要考虑金属材料的熔点的高低，熔点越高，测量的范围越大，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $可学科网 www zxxk.com 专题02热机 2》 考点1认识热机 1.【答案】B 2.【答案】B 3.【答案】D 4.【答案】A 5.【答案】B 6.【答案】①机械能 ②升高 7.【答案】①做功 ②减小 8.【答案】①压缩 ②15 9.【答案】(1)①不能 ②引力 (2)①压缩 能 10.【答案】①25 ②100 ③做功 考点2热机的效率 1.【答案】(1)4×10N (2)9000kg (3)6℃ 2.【答案】(1) 6.8×102J (2) 1.344×10J (3) 4% 1/3 让教与学更高效 ②机械能转化为内 可学科网 www.zxxk com 让教与学更高效 3.【答案】(1)1.428×10J (2)6.8×10J (3)21% 4.【答案】(1)6×10J(2)2.52×10J(3)4.2% 5.【答案】(1)6.804×10J (2)1.344×10J (3)50.6% 6.【答案】(1)7.14×10J (2)85% 7.【答案】(1)3×10J:(2)1.93×10J;(3)2×10J 考点3燃料的热值 1.【答案】A 2.【答案】D 3.【答案】B 4.【答案】①热值 ②0.6 5.【答案】①内 ②0.3 6.【答案】(1) 8×105J (2) 5.88×105J (3) 73.5% 7.【答案】(1) 1.26×10J (2) 0.02625kg 8.【答案】(1)1.68×10J (2)40C (3)55% 9.【答案】(1)不能 (2)①2.5×103J1(kg℃) ②大 (3)①质 量 ②8：3 ③4 2/3 函学科网 www.zxxk.com 0 考点4跨学科实践：制作简易热机模型 1.【答案】B 2.【答案】(1)①为0 ②变小 ③变为零 电 ②A 3/3 让教与学更高效 (2)内 (3)① 专题02 热机 4大高频考点 1. 认识热机 2. 热机的效率 3. 燃料的热值 4. 跨学科实践：制作简易热机模型 考点1 认识热机 1.(25-26九上·重庆杨家坪中学·期中)内燃机是现代交通运输工具的动力源，四种交通运输工具中，适合使用汽油机来提供动力的是（　　） A. 客运飞机 B. 小轿车 C. 载重汽车 D. 轮船 2.(25-26九上·重庆渝北区六校联盟·期中)如图所示，这是四冲程汽油机的两个冲程示意图，下列判断正确的是（　　） A. 甲图为排气冲程 B. 乙图为压缩冲程 C. 甲图能量转化情况是机械能转化为内能 D. 乙图能量转化情况是内能转化为机械能 3.(25-26九上·文峰教育集团·期中)2025年4月24日在酒泉卫星发射中心，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。关于火箭发动机，下列说法正确的是（　　） A. 火箭发动机使用比热容大的燃料 B. 火箭燃料燃烧越充分，热值越大 C. 火箭发动机主要通过热传递获得机械能 D. 火箭发动机属于热机 4.(25-26九上·重庆育才中学·期中)下列关于燃油汽车的相关物理知识说法正确的是（　　） A. 汽车行驶时，发动机将燃料的内能转化为机械能 B. 汽车发动机的效率越高，燃油的热值越大 C. 冷却液温度升高的过程中，水含有的热量不断增加 D. 发动机用水作为冷却液，是因为水的比热容大，吸热能力弱 5.(25-26九上·重庆第七中学·期中)如图为汽车发动机某冲程的示意图，下列说法不正确的是（　　） A. 该冲程为做功冲程，内能转化为机械能 B. 若该汽油机飞轮的转速为3000r/min，则每秒对外做功50次 C. 即使汽油在汽缸内完全燃烧，发动机热机效率也不能达到100% D. 汽油机除了做功冲程外，其余三个冲程都是依靠飞轮转动的惯性完成的 6.(25-26九上·重庆西大附中·期中)某汽油机在一次工作循环内有四个冲程，其中压缩冲程中是　　　　　　　化为内能；此过程中，缸内混合气体的温度会　　　　　　　　（选填“升高”或“降低”）。 7.(25-26九上·重庆巴蜀中学教育集团·期中)为使舰载机在短时间内达到起飞速度，航母上安装了蒸汽弹射装置，如图所示为其简化原理图。汽缸内蒸气体积膨胀推动活塞，从而使舰载机获得巨大的牵引力，弹射出去。从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置原理与汽油机工作的　　　　　　　　　　冲程相似，在此过程中蒸汽的内能　　　　　　　　　　（选填减小”、“不变”或“增大”）。 8.(25-26九上·重庆江津实验中学&李市中学·期中)内燃机的一个工作循环包括四个冲程，如题图中表示的是　　　　　　冲程；一台单缸四冲程汽油机工作时曲轴的转速是1800r/min，此汽油机每秒钟对外做功　　　　　　次。 9.(25-26九上·重庆长寿中学·期中)（1）如图所示，接触面磨平的两块铅，用力压紧可以使它们结合在一起，下面吊一个重物时　　　　　　　　　　　（填“能”或“不能”）把它们拉开。这又说明分子之间存在　　　　　　　　　　　力。 （2）如图所示，某单缸四冲程汽油机正处于　　　　　　　　　　　冲程，此冲程能的转化为　　　　　　　　　　　。 10.(25-26九上·重庆江津二中联盟·期中联考)一个单缸四冲程内燃机的转速为3000r/min，那么每秒对外做功 　　　　　　　　　　　次，每秒完成了 　　　　　　　　　　　个冲程，其中一个工作循环中 　　　　　　　　　　　冲程不是靠飞轮惯性完成的。 考点2 热机的效率 1.(25-26九上·重庆渝北区六校联盟·期中)2025年3月，我国新型055驱逐舰到达南太平洋指定海域开展演习。据网络信息显示，055驱逐舰使用的是燃气轮机动力系统，燃料是柴油，最大航速。求： （1）若055驱逐舰以的速度匀速航行时，动力推进系统的输出功率为，055驱逐舰受到的牵引力是多少？ （2）055驱逐舰以的速度匀速航行1小时，发动机热效率约为，消耗柴油多少kg？（柴油的热值为） （3）若上述柴油完全燃烧放出热量的被水吸收，可使初温为，质量为的水，温度升高多少？ 2.(25-26九上·重庆西大附中·期中)4月24日晚，长征二号F运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射神舟二十号载人飞船，此次任务是长征系列运载火箭的第338次发射。据相关公开资料显示此次任务使用的“长征2F”火箭，起飞总质量约500t，其中搭载的可重复使用试验航天器（有效载荷）约8.5t、火箭的燃料偏二甲肼约170t，其余质量为帮助燃烧的氧化剂、火箭外壳及结构等。本次发射“长征2F”火箭的运载能力相当于将8.5t的有效载荷从地面缓慢推送到约3200km的高空。已知偏二甲肼的热值约为4×107J/kg。 （1）求170t燃料偏二甲肼完全燃烧释放的热量； （2）火箭离开发射台时，为了防止高温火焰对发射台的影响，“喷水降温系统”向火箭尾部火焰中心喷水20s，喷水量为400t。设喷出的水的温度都是从20℃升高到100℃，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。求水升温吸收的热量； （3）若g值恒为10N/kg，仅考虑对有效载荷做功，从能量转化的角度，估算本次发射该火箭的效率。 3.(25-26九上·重庆第七中学·期中)如图所示，“围炉煮茶”是一种流行的休闲方式，通常采用木炭作为燃料。茶壶中装入0.5kg初温为32℃的山泉水，用围炉加热至100℃，消耗了20g木炭。已知，木炭热值q=3.4×107J/kg。求： （1）水吸收的热量； （2）20g木炭完全燃烧放出的热量； （3）围炉的加热效率。 4.(25-26九上·重庆长寿中学·期中)某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线．若在6min内完全燃烧了2kg的煤，水的比热容为4.2×103J／(kg·℃)，煤的热值约为3×107J／kg．求： (1)煤完全燃烧产生的热量： (2)经过6min时间加热，水所吸收的热量； (3)煤炉烧水时的热效率． 5.(25-26九上·重庆江津二中联盟·期中联考)某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg的水从19℃加热到100℃，燃烧了某种燃料（）共4kg。则：[] （1）锅炉内200kg的水吸收的热量是多少？ （2）4kg燃料完全燃烧放出的热量是多少？ （3）此锅炉的效率是多少？ 6.(25-26九上·重庆江津实验中学&李市中学·期中)小明家使用的是天然气热水器，他尝试估测该热水器的效率，以核对铭牌上的数值是否准确，他把家里自动洗衣机的“水量”设置为50L，将热水器输出的热水注入洗衣机，当注入的水的体积达到50L时洗衣机便会自动停止注水。已知当时自来水的温度是20℃，热水器输出的热水的温度为54℃，注水前天然气表的示数是，注水后变为，已知水的密度，水的比热容，天然气的热值。求： （1）水吸收的热量； （2）该热水器的效率。 7.(25-26九上·重庆长寿中学·期中)某款油电混合动力小汽车的相关信息如表；在某次水平道路测试中，描绘出了从启动到中速过程，速度与时间的关系图像如图所示；已知v1＝90km/h为中速范围，t1＝20s；该车以中速匀速行驶193km，共消耗汽油10L；中速行驶过程中，内燃机既向车轮提供能量，又向蓄电池充电，同时蓄电池又将部分能量通过电动机向车轮输送，此时，内燃机和电动机共同驱动车辆前进；若平均阻力为车重的0.1倍，则 驱动模式 纯电动（输出15kW） 启动、低速 油电混动（输出25kW以上） 中速 纯燃油（输出50kW以上） 高速 汽车质量 1000kg （1）从启动到中速过程，纯电动时牵引力做功是多少？ （2）在水平道路以中速匀速行驶测试中，牵引力做的功是多少？ （3）在水平道路以中速匀速行驶测试中，若该车内燃机的效率为60%，此过程最终使蓄电池增加了多少能量？（忽略蓄电池和电动机的热损失，ρ汽油取0.7×103kg/m3，q汽油＝4.6×107J/kg） 考点3 燃料的热值 1.(25-26九上·重庆渝北区六校联盟·期中)酒精燃料是一种由粮食制成的环保燃料，当酒精燃料用掉一半时（　　） A. 其热值和比热容都不变 B. 比热容减半，热值不变 C. 热值减半，比热容不变 D. 比热容和热值都变为原来的一半 2.(25-26九上·重庆杨家坪中学·期中)在纪念抗战胜利阅兵式上，国产新型战机“歼一35”挂弹受阅。现场解说提到：“该机携带的航空煤油具有较高热值，可保障战机长时飞行。”以下说法正确的是（　　） A. 煤油燃烧越充分，其热值越大 B. 在阅兵过程中，煤油燃烧了一部分，剩余的热值将减小 C. 使用航空煤油作燃料，主要是由于它所含的热量较多 D. 相同质量的这种航空煤油，完全燃烧后产生的热量比其他热值低的燃料更多 3.(25-26九上·重庆西大附中·期中)如图展示的是2025年9月3日，东风-61陆基洲际导弹在纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵式上震撼亮相的场景。该导弹采用新型固体燃料推进发射，所用新型燃料具有能量水平高、力学性能良好等优点。下列关于该导弹燃料及能量转化的说法中，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. 导弹飞行时，弹身温度越高，含有的热量越多 D. 导弹飞行时，燃料的化学能全部转化为导弹的机械能 4.(25-26九上·文峰教育集团·期中)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） 5.(25-26九上·重庆杨家坪中学·期中)如图所示，走马灯中的蜡烛点燃后会产生气流推动灯旋转，点燃蜡烛是将化学能转化为　　　　　　能；若不计热量损失，完全燃烧1g石蜡，将使　　　　　　kg的空气温度升高140℃。[，q石蜡=4.2×107J/kg] 6.(25-26九上·重庆杨家坪中学·期中)如图是小睿的新家安装的燃气热水器，小睿想测量该燃气热水器的加热效率，热水器流出热水温度为，加热的自来水质量为5kg，消耗燃气(已知自来水的温度为： ，燃气的热值是 （1）的燃气完全燃烧放出的热量； （2）这个过程中自来水吸收的热量为多少? （3）该燃气热水器的加热效率是多少? 7.(25-26九上·重庆巴川中学·期中)如图所示为某折叠卡式炉，采用丁烷气体作为燃料。水壶装入4kg初温为25℃的水，用卡式炉加热至100℃[c水=4.2×103J/（kg·℃），q丁烷=4.8×107J/kg]。求： （1）水吸收的热量； （2）若这些热量全部由丁烷燃烧提供，则需要消耗丁烷的质量。（不计热量损失） 8.(25-26九上·重庆巴蜀中学教育集团·期中)氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点。两辆以氢为燃料的汽车，实现了北京到上海长距离运输首次测试，某氢燃料电池大巴车如图所示。[] （1）质量为1.2kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为多少？ （2）若这些热量全部被质量为800kg、温度为的水吸收，能使水的温度升高多少？（在1标准大气压下） （3）0.4kg氢燃料可供该型号氢燃料电池大巴车以154kW的恒定功率匀速行驶200s，则该氢燃料电池大巴车的效率为多少？ 9.(25-26九上·重庆江津二中联盟·期中联考)物理探究小组进行了以下两个热学实验： （1）用图甲装置探究不同物质吸热升温的现象，如果液体a和b高了相同的温度，　　　　　　　　　　（选填“能、不能”）说明它们吸热相同。 （2）已知酒精的热值为3×107J/kg，若燃烧皿中酒精的质量是10g，被加热的液体c质量为2kg，升高的温度为60℃估算出液体c的比热容为　　　　　　　　　　，估算结果比真实值　　　　（选填“大、小”）。 （3）为了比较不同燃料燃烧放热能力的差异，小明设计了如图甲、乙所示的两组对比实验，实验装置完全相同，燃料的质量，烧杯内水的初温相同。实验中忽略热量的散失，设两种燃料燃烧时均匀放热。 实验中还应控制燃料燃烧的　　　　　　　　　（填“时间”或“质量”）相同，燃料1与燃料2的热值之比为　　　　　，燃烧率是燃料燃烧放出热量的多少与燃烧时间的比值，则燃料1的燃烧率为燃料2的燃烧率的　　　　　倍。 考点4 跨学科实践：制作简易热机模型 1.(25-26九上·重庆江津二中联盟·期中联考)小蜀同学用塑料矿泉水瓶子进行了如下实验：瓶中留有少量水，盖上瓶盖（如图a）；扭转瓶子压缩瓶内的气体（如图b）；轻轻扭动瓶盖，瓶盖被瓶内的气体冲出，同时瓶内出现白雾（如图c）。图b、c所示的过程分别与对应如图中内燃机的两个冲程是（　　） A. 甲和乙 B. 丁和乙 C. 乙和丙 D. 丁和丙 2.(25-26九上·重庆四川外国语大学附属外国语学校·期中)阅读下面的短文，回答问题。 热电偶 把两种不同材料的导线（如铁线和铜线）组成如题图所示的闭合回路，当A、B两端存在温度差时，回路中就会有电流通过，这就是塞贝克效应，这种电路叫热电偶，实验表明：热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关；跟接点A和B间的温度差的大小有关，温度差越大，回路电流越大。请回答下列问题： （1）如题图所示： ①其它条件不变，只将铁丝换成铜丝，电路电流 　　　　　　　　； ②其它条件不变，只将A处杯中的冰水混合物换为沸水，电路电流 　　　　　　　； ③其它条件不变，移去酒精灯，将B放入另一杯冰水混合物中，电路电流 　　　　　　　　（各空格均选填“变大”、“变小”、“不变”“变为零”）； （2）这样的热电偶实际上是一个电源，它的电能是由 　　　　　能转化而来； （3）热电偶电路可以把温度信号换成 　　　　　信号，利用这种性质可以把热电偶做成温度计，利用热电偶做成的温度计，不受液体的沸点、凝固点等因素的影响，因而具有明显的测量范围大的优势。因此，主要考虑金属材料的（　　　　） A．熔点的高低 B．密度的大小 C．比热容的大小 D．质量的大小 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $