专题02 热机(期中真题汇编,江西专用)九年级物理上学期
2026-09-30
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内容正文:
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.(2025-2026九上·江西萍乡-11月·期中)如图甲所示,爆破时电加热管发热使筒内的液态CO2迅速汽化,形成高压气体从泄气孔中喷出实施爆破。选项图中,汽油机的能量转化与它的能量转化情况相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.由题意可知,爆破时的能量转化情况为内能转化为机械能,本选项为汽油机的吸气冲程,此冲程不存在能量转化,故A不符合题意;B.由图像可知,本选项为汽油机的压缩冲程,此冲程的能量转化情况为机械能转化为内能,与爆破时的能量转化情况不相同,故B不符合题意;C.由图像可知,本选项为汽油机的做功冲程,此冲程的能量转化情况为内能转化为机械能,与爆破时的能量转化情况相同,故C符合题意;D.由图像可知,此选项为汽油机的排气冲程,此冲程不存在能量转化,故D不符合题意。故选C。
2.(2025-2026九上·江西赣州蓉江·期中)为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”目标,东风汽车集团研发了一款新型汽车。与某款汽车同样油耗和使用条件下,发动机工作时,尾气中“汽油味”明显降低,动力更强劲。如图为其发动机某一冲程示意图,下列有关说法错误的是( )
A. 尾气中“汽油味”降低,是因为汽油在汽缸中燃烧比较完全
B. 该冲程为做功冲程,内能转化为机械能
C. 汽油在汽缸内完全燃烧,发动机效率可达100%
D. 该发动机减少了碳排放,有利于节约能源和环境保护
【答案】C
【详解】A.尾气中“汽油味”明显降低,这说明汽油的燃烧率较高,燃烧较完全,故A正确,不符合题意;B.如图所示,两个气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,为做功冲程,此冲程燃气的内能转化为活塞的机械能,故B正确,不符合题意;C.汽车在工作时不可避免的要克服机械部件间的摩擦做额外功,机械效率一定小于100%,故C错误,符合题意;D.尾气中“汽油味”明显降低,这说明汽油的燃烧率较高,在做相同有用功时,消耗的燃料少,减少了碳排放,有利于节约能源和环境保护,故D正确,不符合题意。故选C。
3.(2025-2026九上·江西南昌外国语学校·期中)(多选)如图是一款烟花的内部结构,燃放者点燃引线后立即跑开,当燃烧的引线点燃发射药时,产生高温高压的气体,将礼花弹推出,使礼花弹带着燃烧的延期引线上升到空中,延期引线在空中点燃礼花弹,礼花弹绽放出炫丽的烟花。下列有关这一过程说法正确的是( )
A. 发射药燃烧过程中,其热值会减小
B. 高温高压的气体将礼花弹推出后内能减小
C. 气体将礼花弹推出过程的能量转化与汽油机做功冲程相同
D. 礼花弹绽放出炫丽的烟花属于扩散现象
【答案】BC
【分析】【详解】A.热值是燃料自身的一种属性,所以燃烧时,热值也不会改变,故A错误;BC.高温高压气体将礼花推出的过程是气体对礼花做功,将内能转化为机械能,所以其内能减小,而汽油机的做功冲程也是内能转化为机械能,故BC正确;D.烟花是宏观世界的机械运动,而扩散是微观世界的分子运动,是人眼无法直接观测到的,故D错误。故选BC。
4.(2025-2026九上·江西九江第三中学·期中)如图a为航母上简化的蒸汽弹射装置,能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度,如图b为四冲程汽油机的工作示意图。下列判断不正确的是( )
A. 图a中气缸内的蒸气体积膨胀,从而推动活塞使舰载机获得牵引力
B. 气缸内的蒸气推动活塞时,内能减小
C. 从能量转化角度讲,蒸气弹射装置工作时与图乙所示的原理相似
D. 丙冲程的能量转化与烧水时水蒸气把壶盖顶起来的能量转化相同
【答案】C
【详解】A.图 a 中汽缸内的蒸气体积膨胀,从而推动活塞,拉动牵引绳,使舰载机获得牵引力,故A正确,不符合题意;B.气缸内的蒸气推动活塞时,气体对外做功,内能减小,故 B正确,不符合题意;C.蒸气弹射装置是内能转化为机械能,与丙图做功冲程原理相似,故C错误,符合题意;D.甲是吸气冲程、乙是压缩冲程、丙是做功冲程、丁是排气冲程,烧水时水蒸气把壶盖顶起来,内能转化为机械能,与丙图中的做功冲程能量转化相同,故D正确,不符合题意。故选C。
5.(2025-2026九上·江西临川第一中学·期中)如表所示是某品牌小轿车的一些技术参数,下列说法不正确的是( )
车型
某品牌小轿车
排气量
2.0L
最大功率
60kW
空燃比
15∶1
汽油的热值
4.6107J/kg
A. 如果汽油机的飞轮转动3000圈,则高温高压燃气推动活塞做功1500次
B. 汽油的热值是指汽车的汽油完全燃烧释放的热量
C. 汽油机在以最大功率工作时,1min内做的功为3.6×106J
D. 对汽油机发动机进行改进,汽油发动机的效率也不可能达到100%
【答案】B
【详解】A.汽油机完成一个工作循环,经过四个冲程,燃气对外做功一次,活塞往复两次,飞轮转动两周,飞轮在1 min内转动3000圈,则高温高压燃气推动活塞做功1500次,故A正确,不符合题意;B.汽油的热值是指1kg的汽油完全燃烧释放的热量,故B错误,符合题意;C.汽油机在以最大功率工作时1min内做的功W=Pt=6×104W×60s=3.6×106J故C正确,不符合题意;D.热机在工作时,总要克服机器零件间的摩擦做功,还有热量的散失,导致热机的热效率总小于1(100%),故D正确,不符合题意。故选B。
6.(2025-2026九上·江西南昌外国语学校·期中)(多选)如甲图实验中不断弯折铁丝,铁丝温度升高,其能量转化方式与乙图中汽油机 冲程相同,该四冲程汽油机的工作冲程顺序是 (用字母表示)。
【答案】① 压缩 ② ACDB
【详解】[1]甲图实验中不断弯折铁丝,铁丝温度升高其能量转化方式是机械能转化为内能,与乙图中汽油机的压缩冲程相同。[2]A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; B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;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; D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;故正确的顺序是∶ ACDB。
7.(2025-2026九上·江西新余第一中学·期中)如图是汽油机两个冲程的示意图,其中图 (选填“甲”或“乙”)的冲程为汽车提供了动力。若该汽油机转速为,则它每秒钟对外做功 次。
【答案】① 乙 ② 15
【详解】为汽车提供动力的是做功冲程, 观察题图:甲图中两个气门关闭,活塞向上运动,是压缩冲程;乙图中两个气门关闭,火花塞点火,活塞向下运动,是做功冲程,故图乙的冲程为汽车提供了动力。汽油机的工作规律是:飞轮每转周,完成1个工作循环,对外做功次。 已知汽油机转速为,即每秒飞轮转30周,因此每秒对外做功次。
8.(2025-2026九上·江西景德镇·期中)如图所示,是单缸四冲程汽油机的 冲程,若该汽油机飞轮的转速为3600r/min,则1s内该汽油机对外做功 次。
【答案】① 吸气 ② 30
【详解】[1]图中进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,属于吸气冲程。[2]单缸四冲程汽油机飞轮的转速为3600r/min= 60r/s即1s内汽油机飞轮转60圈,由于四冲程汽油机完成一个工作循环要经历4个冲程,飞轮和曲轴转2圈,对外做功1次,所以在1s内该汽油机对外做功30次。
9.(2025-2026九上·江西九江第一中学·期中)汽油机是热机的一种,如图甲图所示是一台单缸四冲程汽油机工作状态示意图,由图可以看出,此时它是处于 冲程;图乙和图丙两图中,与甲图能量转换方式相同的是图 。(填乙或丙)
【答案】① 做功 ② 乙
【详解】[1]由甲图可知,两个气门都关闭,活塞向下运动,火花塞点火,此时处于做功冲程。[2]由上述分析可知,图甲处于做功冲程,其能量转化是内能转化为机械能。乙图中,对试管中的水加热,加快水的蒸发,使试管中水的内能增大,体积膨胀,对外做功,使塞子飞出去,水蒸气的内能转化为塞子的机械能。丙图中,用力将活塞下压,活塞对空气做功,空气的内能增大,温度升高,达到了棉花的着火点,棉花就会燃烧,是通过对物体做功来增大物体内能的,即是将机械能转化为内能的过程。因此与甲图能量转换方式相同的是图乙。
10.(2025-2026九上·江西九江-11月·期中)某单缸四冲程汽油机飞轮转速为,那么,每秒钟活塞来回 次,燃气推动活塞做功的次数为 次。
【答案】① 50 ② 25
【详解】飞轮转速是3000r/min=50r/s,表示每秒飞轮转动50圈,要经过100个冲程,活塞往返50次,对外做功25次。
考点2 热机的效率
1.(2025-2026九上·江西南昌一中教育集团·期中)(多选)如图所示,小松用动滑轮把重的物体匀速提升了,作用在绳子自由端的拉力为,方向竖直向上。不计绳重和摩擦,则下列选项正确的是( )
A. 绳子自由端移动的距离为
B. 动滑轮受到的重力为
C. 拉力做的功为
D. 该动滑轮的机械效率为80%
【答案】CD
【详解】A.使用动滑轮时,承担物重的绳子股数n=2,则绳子自由端移动的距离s=nh=2×3m=6m,故A错误;B.不计绳重和摩擦,由可得,动滑轮受到的重力,故B错误;C.拉力F做的功,故C正确;D.该动滑轮的机械效率,故D正确。故选CD。
2.(2025-2026九上·江西赣州蓉江·期中)为提升学生出行安全和便利性,我州公交集团推出“家校公交专线”。一辆柴油公交车的质量为10t,静止在水平地面时与地面的总接触面积为。公交车以150kW的恒定输出功率行驶了20min,消耗柴油10kg。(柴油的热值取)求:
(1)公交车静止在水平地面时,对地面的压强;
(2)消耗的柴油完全燃烧放出的热量;
(3)公交车柴油机的效率。
【答案】(1)2×106Pa (2)4.5×108J (3)40%
【讲解】(1) 公交车静止在水平地面时,对地面的压力公交车静止在水平地面时,对地面的压强
(2) 消耗的柴油完全燃烧放出的热量
(3) 公交车行驶20min做的有用功公交车柴油机的效率
3.(2025-2026九上·江西吉安-11月·期中)2022年北京冬奥会示范运营1000多辆氢燃料电池车(如图所示),该车排放物是水,不产生任何污染物,是当前世界新能源汽车重要的发展方向。假设我国产氢燃料电池车总质量为。在某次测试中该车匀速行驶时受到的阻力是1000N,匀速行驶了28km的路程,消耗的氢能源为0.4kg。求该测试过程中氢燃料电池车:(已知,g取10N/kg)
(1)牵引力做的功;
(2)氢能源燃料完全燃烧放出的热量是多少?
(3)氢能源燃烧释放的能量转化为机械能的效率。
【答案】(1);(2);(3)50%
【详解】解:(1)因为氢燃料电池车匀速行驶时的牵引力和受到的阻力是一对平衡力,所以氢燃料电池车匀速行驶时的牵引力牵引力做的功(2)氢燃料完全燃烧放出的热量(3)氢能源燃烧释放的能量转化为机械能的效率答:(1)牵引力做的功;
(2)氢能源燃料完全燃烧放出的热量是;
(3)氢能源燃烧释放的能量转化为机械能的效率50%。
4.(2025-2026九上·江西南昌·期中)联合收割机在我国迈向现代农业中起着重要作用。如图是某联合收割机正在收割小麦的情境.该收割机以柴油作为动力燃料,发动机效率为40%。某次工作中,收割机消耗了7kg柴油(),求该联合收割机:
(1)消耗的柴油完全燃烧释放的热量;
(2)发动机做的功。
【答案】(1)3.01×108J (2)1.204×108J
【讲解】(1) 已知消耗的柴油质量,柴油的热值柴油完全燃烧释放的热量
(2) 已知发动机的效率,柴油完全燃烧释放的热量根据热机效率公式,可得发动机做的功(有用功)
5.(2025-2026九上·江西上饶第二中学·期中)一辆如图所示的燃油汽车沿平直公路匀速行驶了45 km,所用时间为30 min,消耗汽油5 kg,汽车在行驶过程中所受阻力恒为1200 N(汽油的热值为)。求:
(1)汽车行驶的速度;
(2)牵引力的功率;
(3)汽车发动机的效率。
【答案】(1)90km/h (2) (3)27%
【讲解】(1) 汽车行驶的速度
(2) 汽车沿平直公路匀速行驶,牵引力与阻力二力平衡,因此 牵引力做的功 牵引力的功率
(3) 汽油完全燃烧放出的总热量 汽车发动机的效率为
6.(2025-2026九上·江西宜春丰城第九中学·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60km/h。求:
(1)柴油燃烧过程中,其热值 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)若055驱逐舰以36km/h的速度匀速航行时,动力推进系统的输出功率为4×107W,055驱逐舰受到的牵引力是多少?
(3)055驱逐舰以36km/h的速度匀速航行1小时,发动机热效率约达40%,消耗柴油多少kg?(柴油的热值为4×107J/kg)
(4)若上述柴油完全燃烧放出热量的14%被水吸收,可使初温为25℃,质量为2×106kg的水,温度升高多少?[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
【答案】(1)不变 (2)4×106N (3)9000kg (4)6℃
【讲解】(1) 题详解: 热值是燃料的一种特性,表示单位质量燃料完全燃烧时放出的热量,只与燃料的种类有关,与是否燃烧、燃烧程度、质量多少等无关。
(2) 题详解: 由题可知,动力推进系统的输出功率,055驱逐舰匀速行驶的速度根据可得牵引力为(3) 题详解: 根据可得,055驱逐舰以36km/h的速度匀速航行1小时的有用功为所以由可得消耗的柴油完全燃烧释放的热量为又由可得,消耗柴油的质量(4) 题详解: 根据题意有水吸收的热量根据可得,水升高的温度为
7.(2025-2026九上·江西宜春丰城第九中学·期中)一台内燃机运行时各种能量损耗大致为:气缸散热损失占,废气带走的能量占,摩擦等机械损耗占,则它的机械效率为 ;一台单缸四冲程汽油机,飞轮转速是,该汽油机每秒钟做功 次。
【答案】① ② 10
【详解】[1]一台内燃机运行时各种能量损耗大致为:气缸散热损失占,废气带走的能量占,摩擦等机械损耗占,则它的机械效率为[2]一台单缸四冲程汽油机,飞轮转速是即1s飞轮转动20r,飞轮转动2r经历4个冲程,对外做功1次,则1s内,该汽油机每秒钟做功
8.(2025-2026九上·江西南昌外国语学校·期中)十一黄金周小芳同学一家驾车沿高速公路到某地旅游,路程为360km,所用时间为10h。假设轿车是匀速行驶,且受到的阻力为500N,用了20kg汽油。汽油的热值为4.6×107J/kg。求:
(1)汽车牵引力做功是多少?
(2)汽车发动机的功率是多少?
(3)汽油机的效率是多少?
【答案】(1)1.8×108J;(2)5×103W;(3)19.6%
【分析】【详解】解:(1)轿车匀速行驶时,牵引力等于受到的阻力,轿车牵引力做的功(2)汽车行驶时间汽车发动机的功率(3)汽油完全燃烧放出的热量汽油机的效率答:(1)汽车牵引力做功是1.8×108J;
(2)汽车发动机的功率是5×103W;
(3)汽油机的效率是19.6%。
9.(2025-2026九上·江西九江第一中学·期中)如图是新概念卵形汽车Pivo,车与人的总质量为800kg,最高时速可达180km/h。求:
(1)该车静止在水平地面上时对地面的压力为多少?
(2)若该车以最高时速沿平直公路进行测试,匀速前进时的阻力是人车总重的0.2倍,则此时该车牵引力的功率为多少?
(3)在测试中,该车以最高时速在平直公路上匀速前进23km所消耗的电能与完全燃烧1kg汽油所释放的能量相同,则该车的效率为多少?(,g取10N/kg)
【答案】(1)
8000N (2)
8×104W (3)
80%
【讲解】(1) 车与人的总重力因为汽车静止在水平地面上,所以对地面的压力等于其总重力,即
(2) 由题意可知,汽车所受阻力为因为汽车匀速前进,其牵引力与所受阻力是一对平衡力,所以牵引力等于阻力,即汽车的最高时速此时该车牵引力的功率
(3) 汽车在平直公路上匀速前进23km所做的有用功消耗的总能量等于完全燃烧1kg汽油所释放的能量,即该车的效率
10.(2025-2026九上·江西九江-11月·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2L初温为25℃的水,用卡式炉加热至100℃,消耗了25g丁烷气体(水的比热容为,丁烷的热值为)。求:
(1)壶中水的质量;
(2)水吸收的热量;
(3)卡式炉的加热效率。
【答案】(1)2kg (2) (3)52.5%
【详解】解:(1)壶中水的质量为(2)水吸收的热量为(3)丁烷放出的热量卡式炉的加热效率为(1)壶中水的质量为2kg;
(2)水吸收的热量为6.3×105J;
(3)卡式炉的加热效率为52.5%。
考点3 燃料的热值
1.(2025-2026九上·江西上饶第二中学·期中)关于燃料的热值,以下说法中正确的是( )
A. 燃料燃烧时,质量越大,热值越大
B. 某种燃料在燃烧时放出的热量与其质量之比叫做这种燃料的热值
C. 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
D. 燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小
【答案】C
【详解】热值是燃料本身的固有特性,是单位质量的燃料完全燃烧时放出的热量。热值的大小只与燃料的种类有关,和燃料的质量、燃烧是否充分等燃烧状况都无关。故C正确,ABD错误。故选C。
2.(2025-2026九上·江西南昌·期中)小明组装了如图甲、乙所示的装置进行实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系,(假设两种油燃烧时,相同时间内消耗的质量相等,忽略热量散失对实验的影响)关于实验下列说法错误的是( )
A. 所选煤油、菜籽油的质量要相等
B. 所选水的质量要相等
C. 加热时间相同时,可以比较水升高的温度来比较热值大小
D. 水升高的温度相同时,可以比较加热时间来比较热值大小
【答案】A
【详解】A.因题目假设两种油燃烧时,相同时间内消耗的质量相等,忽略热量散失对实验的影响,故则控制加热时间相等,燃料燃烧的质量也相等,故所选煤油、菜籽油的质量不一定相等,故A错误,符合题意。B.探究煤油和菜籽油的热值大小关系时,需要比较单位质量燃料完全燃烧放出的热量,实验中运用转换法,通过水升高的温度比较燃料放出热量的多少,所以需要控制水的质量相等,故B正确,不符合题意;C.假设两种油燃烧时,相同时间内消耗的质量相等,则加热时间相等,燃料燃烧的质量相等,水升高的温度越高,水吸收的热量越多,则燃料的热值越大,即可以比较热值大小,故C正确,不符合题意;D.水升高的温度相同时,水吸收的热量相同,则燃料放出的热量相同,假设两种油燃烧时,相同时间内消耗的质量相等,则加热时间越长,消耗燃料质量越大,则燃料的热值越小,即可以比较热值大小,故D正确,不符合题意。故选A。
3.(2025-2026九上·江西赣州蓉江·期中)如图,2024年10月30日,搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭成功发射。火箭发射时要选用热值 (选填“较大”或“较小”)的燃料,火箭上升过程中燃料的质量减少时,燃料的热值 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】① 较大 ② 不变
【详解】[1]火箭升空时,需要火箭的燃料在燃烧时释放出巨大的能量,才能获得较大的机械能,因此在燃料质量一定时,要选用热值大的燃料。[2]燃料的热值大小只与燃料的种类有关,与燃料的质量、是否完全燃烧等因素无关,所以燃料的质量减少时,其热值不变。
4.(2025-2026九上·江西南昌外国语学校·期中)量子通信是目前世界最安全的通信.2016年8月16日,世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”,在我国酒泉卫星发射中心用“长征二号丁”运载火箭成功发射升空.火箭使用的燃料主要是液态氢,这是利用了氢燃料 的特性,火箭加速上升过程中机械能 (选填“增 大”、“减小”或“不变”).
【答案】① 热值大 ② 增大
【详解】运载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,可以释放出更多的热量;火箭在加速上升过程中,速度增大、动能增大,高度变大,重力势能变大,使得机械能增大.
5.(2025-2026九上·江西上饶第二中学·期中)用天然气给5 L水加热,经过一段时间测得水温由升高到,已知天然气的热值为,求:
(1)此过程中水吸收的热量;
(2)如果天然气炉具效率是60%,烧这壶水,需要燃烧多少天然气?
【答案】(1) (2)
【讲解】(1) 水的质量水吸收的热量
(2) 由题意可知,天然气燃烧放出的热量燃烧需要的天然气的体积
6.(2025-2026九上·江西·期中)在探究煤油和菜籽油的热值大小关系的实验中,小明同学组装了如图甲、乙所示的两套规格完全相同的装置,实验开始后每隔1分钟记录了杯中水的温度(见表)。
加热的时间/min
0
1
2
3
4
5
6
甲杯水温/℃
25
27
29
32
34
36
38
乙杯水温/℃
25
26
27
28
29
30
31
(1)为保证实验便捷、可靠,实验时应控制两套装置中一些相同的量,主要有:加热时间、水的 和 。
(2)实验中,可以通过比较 (选填“水升高的温度”或“加热时间”)来比较煤油和菜籽油燃烧放出的热量多少。
(3)通过表中记录的数据,你认为煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是 。
(4)小明同学想利用公式先计算出水吸收的热量,从而计算出煤油和菜籽油的热值,那么小明还需要补充的实验仪器是: 。利用此实验方法计算出的热值将比真实值 (选填“偏大”或“偏小”)。说说你的看法 。
【答案】(1)① 质量 ② 初温 (2)水升高的温度 (3)煤油 (4)① 天平 ② 偏小 ③ 一是没有考虑加热过程中热量的散失,二是燃料没有完全燃烧。
【讲解】(1) [1][2]为了保证实验的可靠性,需要控制水的质量和水的初温相同,选用两套规格完全相同的装置,并且两灯加热时间相同。
(2) 由于燃料的热值不能直接测量,所以通过水升高的温度来体现燃料的热值大小,运用了转换法。
(3) 根据表格中数据,相同质量的两种燃料燃烧完后,煤油的水温升高较大,说明煤油放出的热量较多,即煤油的热值大。
(4) [1]实验中,需要测水的质量、燃料的质量,所以需要补充的实验仪器是托盘天平。[2][3]根据公式,质量一定时,放出的热量值偏小,则计算出的热值将比真实值偏小,原因:一是没有考虑加热过程中热量的散失,二是燃料没有完全燃烧。
7.(2025-2026九上·江西萍乡-11月·期中)小方在一水壶中装了2kg的水,放在煤气灶上加热,这壶水从20℃加热至沸腾(在1个标准大气压下),煤气灶共燃烧了煤气,已知水的比热容是 煤气的热值是 ,请解答下列问题:
(1)水壶中的水吸收了多少热量?
(2)完全燃烧煤气可以放出多少热量?
(3)该煤气灶的效率是多少? (结果保留整的百分数)
(4)请说出两条造成煤气灶效率不高的原因。
【答案】(1) (2) (3)57% (4)水壶要吸收热量;水、水壶等向周围环境散热等
【讲解】(1) 由题意可知,水吸收的热量为(2) 完全燃烧煤气放出的热量为(3) 该煤气灶的效率为(4) 水壶要吸收热量;水、水壶等向周围环境散热等原因都会导致煤气灶效率不高。
8.(2025-2026九上·江西九江第三中学·期中)酒精的热值是3.0×107J/kg,其物理意义是 ;酒精灯里装有100g酒精,燃烧了一半,剩余酒精的热值是 .
【答案】① 1kg酒精完全燃烧时放出的热量是3.0×107J ② 3.0×107J/kg
【详解】酒精热值是3.0×107J/kg,它表示的物理意义是:1kg酒精完全燃烧时放出的热量是3.0×107J;热值是燃料的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料的质量无关,所以100g酒精燃烧了一半,剩余酒精的热值不变,仍为3.0×107J/kg.
9.(2025-2026九上·江西九江第三中学·期中)如图1所示,甲、乙、丙三图的装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量和初温也相同.
(1)本实验要比较不同燃料的热值,应选择 两图进行实验,通过 比较燃料完全燃烧放出的热量.
(2)比较不同物质吸热升温的特点:
①选择 两图进行实验;
②两种液体在相同时间内吸收 (填“相同”或“不同”)的热量,所以该实验主要用 (填“温度计示数”或“加热时间的长短”)来表示两种液体吸热的多少;
③如果质量和初始温度均相同的a、b液体,吸热后它们的温度随时间变化的图像如图2所示,由图可看出 。
(3)某同学用图甲装置测燃料1的热值,假设燃料完全燃烧放出的热量全部被液体a吸收.假设加热前燃料1的质量为,加热一段时间变为;烧杯中液体a的质量为m,初温为,末温为,液体a的比热容用c表示,用以上符号表示该同学测燃料1的热值的计算式: 。
【答案】(1)① 甲、乙 ② 液体升高的温度 (2)① 甲、丙 ② 相同 ③ 加热时间的长短 ④ 1:2 (3)
【讲解】(1) [1]如果想比较不同燃料的热值,可以通过控制变量法控制液体不变,改变燃料来进行探究,故选甲、乙两图进行实验。[2]燃料燃烧放出的热量被液体吸收,所以运用转换法,通过比较液体升高的温度来比较燃料完全燃烧放出的热量。
(2) [1]如果想比较物质的比热容,可以通过控制变量法控制燃料不变,改变物质种类来进行探究,故选甲、丙两图进行实验。[2][3]由于实验装置完全相同,故加热相同的时间液体吸收的热量相同;通过升高相同的温度比较加热的时间长短来比较物质吸热能力的强弱,加热时间长则吸热能力强。[4]根据题意可知,两种液体的初温t初均为20℃,末温t末均为80℃,设质量均为m,吸收的热量分别为Qa、Qb,则根据公式可得:A液体吸收热量为……①B液体吸收热量为……②联立① 、② 式可得:,b液体加热时间是a液体的2倍,故
(3) 燃料完全燃烧释放的热量,液体a吸收的热量,由于燃料燃烧释放的热量全部被液体吸收,故,整理可得
10.(2025-2026九上·江西临川第一中学·期中)为了比较两种燃料的热值,小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验,烧杯内水的初温和质量相同,实验中忽略热量的损失;
(1)实验前调整铁夹A的位置,其目的是使 (陶土网/温度计)处于适当的高度;
(2)实验中应控制燃料燃烧的 (时间/质量)相同,根据 (温度计上升的示数/加热的时间)比较燃料燃烧放出热量的多少;
(3)小明选用了燃料a和燃料b进行实验;当燃料燃尽时,小明记下了各个时刻烧杯中水温,绘制了图乙的图像,则可初步判断燃料 (a/b)的热值大;
(4)另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验,比较燃料c和燃料d的热值,并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水,在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙,燃料c在6min时水就沸腾了,分析图像可知燃料c燃烧10min放出的热量 (大于/等于/小于)燃料d燃烧15min放出的热量;为了防止水提前沸腾,采取的措施有 ;
A.降低两杯水的初温
B.增加两杯水的质量
C.减少燃料c的质量
(5)小华实验前用天平测出了烧杯中水的质量及燃料c的质量并由记录的数据,利用公式Q吸=cm(t-t0)计算出了水吸收的热量,他想通过这些数据计算出燃料c的热值你认为他的计算结果与真实值相比 (填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
【答案】① 陶土网 ② 质量 ③ 温度计上升的示数 ④ b ⑤ 大于 ⑥ AB ⑦ 偏小
【详解】
(1)[1]实验时要用火焰的外焰加热;调整铁夹A的位置,其目的是使陶土网处于适当的高度,方便用外焰加热。
(2)[2][3]根据控制变量法和转换法可知,实验中应控制燃料燃烧的质量相同,通过比较温度计的示数来比较燃料燃烧放出热量的多少。
(3)[4]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。
(4)[5]燃料c在6min时水就沸腾了,说明水吸收的热量多,造成水过早沸腾的原因可能是燃料c的燃烧过程比较快;由图丙可知,燃料c燃烧10min放出的热量已经使水沸腾,燃料d燃烧15min放出的热量没有使水沸腾,表明c放出的热量多。[6]因比较两种燃料的热值的实验中,需控制两种燃料的质量相同,因而不能减少燃料c的质量。增加两杯水的质量,会使水的温度变化的更缓慢,吸收一定热量时,水的末温也降低。因此为了防止水提前沸腾,所以采取的措施是降低两杯水的初温或增加两杯水的质量。故选AB。
(5)[7]由于燃料不一定完全燃烧,且给水加热时有热损失,因此根据Q吸=cm(t-t0)计算出水吸收的热量要比c完全燃烧放出的热量小,利用这个热量计算出c的热值,要比真实值偏小。
考点4 跨学科实践:制作简易热机模型
1.(2025-2026九上·江西吉安-11月·期中)小明设计了一组实验,如图所示,根据所学知识回答下列问题:
(1)如图甲所示,先在试管内装上半管有色水,再从管上部慢慢注满酒精,用塞子塞紧管口,上下颠倒几次看到管中液面降低了少许,此现象直接说明分子间有 ;
(2)如图乙所示为研究气体扩散的实验装置,二氧化氮气体的密度比空气大,在A、B两种放置玻璃瓶方式中,方式 更合理;抽掉玻璃板后,静置一段时间,两瓶气体颜色相同;
(3)如图所示,丙、丁、戊三个实验装置完全相同,燃料的质量都为10g,烧杯内液体的初温、质量都相同,请你解答下列问题:
①比较不同燃料热值的实验,应选择 两个装置(选填装置序号),取等量燃料,使之完全燃烧通过比较 (选填“温度计升高的度数”或“加热时间的长短”)来比较不同燃料热值的大小;由于存在热散失,通过实验得到的燃料热值与实际相比 (选填“偏大”“偏小”或“一样”)。
②比较不同物质比热容的实验,应选择 两个装置(选填装置序号);加热过程中,液体吸收热量的多少是通过比较 来(选填“温度计升高的度数”或“加热时间的长短”)判断的。
【答案】(1)间隙 (2)A (3)① 丁、戊 ② 温度计升高的度数 ③ 偏小 ④ 丙、丁 ⑤ 加热时间的长短
【讲解】(1) 水和酒精混合均匀以后,体积会变小,说明分子间存在着间隙。
(2) 图乙为研究气体扩散的实验装置,二氧化氮气体的密度比空气大,在A、B两种放置玻璃瓶方式中,A方式更合理,可以避免因为二氧化氮气体的密度较大带来的影响。
(3) [1][2]比较不同燃料热值的实验,由控制变量法可知,应控制加热相同质量的同种液体,相同质量的不同燃料,所以选择丁、戊两个装置; 由于不同燃料热值的大小不能直接观察,所以运用转换法,完全燃烧相同质量的不同燃料,烧杯中液体温度升高越高,燃料的热值越大,所以通过温度计升高的示数来比较不同燃料热值的大小。[3]由于存在热散失,导致液体吸收的热量小于燃料完全燃烧放出的热量,根据可知,通过实验得到的热值与实际相比偏小。[4][5]比较不同物质比热容的实验,由控制变量法可知,应使用相同燃料加热,烧杯中不同液体的质量相同,所以选择丙、丁两个装置; 加热过程中,用相同的燃料加热,相同时间内燃料放出的热量相同,液体吸收热量的多少是通过比较加热时间的长短判断的,加热时间越长,吸收热量越多。
2.(2025-2026九上·江西临川第一中学·期中)某研学活动小组在实践活动期间,粗略测量了一户农家柴火灶的热效率。同学们在柴火灶的铁锅里倒入2kg水。盖上锅盖后,完全燃烧了0.4kg干木柴使水温从20℃升高到70℃。(水的比热容是,这种干木柴的热值是)求:
(1)水吸收的热量;
(2)干木柴完全燃烧放出的热量;
(3)柴火灶的热效率。
【答案】(1) (2) (3)10.5%
【讲解】(1) 题详解: 由可得水吸收的热量
(2) 题详解: 由可得0.4kg干木柴完全燃烧放出的热量
(3) 题详解: 该柴火灶的热效率
3.(2025-2026九上·江西南昌·期中)如图所示,小明在科技节中展示了自己的作品。塑料瓶内装入少量的液态乙醚,待乙醚充满整个塑料瓶后,启动电子打火器,活塞瞬间向前飞出一段距离。活塞飞出的过程相当于热机的 冲程,该过程中乙醚燃烧产生的内能转化为活塞的 能。
【答案】① 做功 ② 机械
【详解】[1]塑料瓶内的乙醚燃烧,产生高温高压的燃气,推动活塞瞬间向前飞出一段距离,这与热机的做功冲程中燃气推动活塞做功的过程是相似的,所以活塞飞出的过程相当于热机的做功冲程。[2]在活塞飞出的过程中,乙醚燃烧释放出内能,高温高压的燃气推动活塞运动,使活塞获得了动能,也就是将乙醚燃烧产生的内能转化为了活塞的机械能。
4.(2025-2026九上·江西南昌第二中学-11月·期中)(多选)某同学利用如图装置,可完成以下两个探究实验:
实验一“探究不同物质吸热升温的现象”
实验二“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”
(1)“探究不同物质吸热升温的现象”的实验,甲、乙虚线中应选择的器材组合是 (选填“A”、“B”、“C”、“D”),物质吸收热量的多少通过 来反映的,同学设计了两个方案比较不同物质吸热升温的性质,方案一:加热相同时间,比较升高的温度;方案二:升高相同的温度,比较加热的时间,你认为 (选填“方案一”、“方案二”或“两方案都”)可行。
(2)“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”,正确选择实验器材,实验前,应控制烧杯中被加热物质质量相同,若实验过程中燃料还未燃尽时,某一烧杯内水就沸腾了,此时同学立即在该烧杯中添加了少量水继续实验,直至燃料燃尽后测量水温。这样操作是否可行? ,理由是 。
(3)另一同学在实验前用天平分别测出了烧杯中水的质量以及燃料的质量。并由记录的数据,利用公式计算出了水吸收的热量。他想通过这些数据计算出酒精和碎纸片的热值。你认为他的计算结果 (选填“可靠”或“不可靠”),并说明理由? 。
【答案】(1)① BC ② 加热时间 ③ 两方案都 (2)① 不可行 ② 实验中应该控制水的质量相同 (3)① 不可靠 ② 燃料燃烧释放的热量不能完全被水吸收
【讲解】(1) [1]探究不同物质吸热升温的现象,应选相同质量的不同物质进行,而热源应该相同。B为不同的液体,C为相同燃料,故选BC。[2]实验所用的热源相同,即在相同时间内放出的热量相同,那么物质在相同时间内吸收的热量也相同,则加热时间越长,吸收的热量也越多,就可以通过加热时间的长短来比较吸热多少。[3]比较物质吸热能力的2种方法:① 使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强;② 使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强。所以两个方案均可行。
(2) [1][2]比较不同燃料的热值,根据控制变量法,要使用质量相同的不同燃料完全燃烧后使相同质量的同种液体吸热,通过比较液体升高的温度,根据,得出不同燃料放出热量的多少。若实验过程中,燃料还未燃尽时,烧杯内液体就沸腾了,要完成实验,在该烧杯中添加了少量水继续实验,则两个烧杯中水的质量不相等,由控制变量法可知,实验中没有控制水的质量相同,故这种做法是不可行的。
(3) [1][2]想利用计算酒精的热值,需要进行的实验操作是:使酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收。由于在实际实验中,酒精燃烧放出的热量有一部分会散失到空气中,还有一部分被容器吸收,所以她所测算出的热值与真实值相比偏小,可见计算结果并不可靠。
试卷第1页,共3页
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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.(2025-2026九上·江西萍乡-11月·期中)如图甲所示,爆破时电加热管发热使筒内的液态CO2迅速汽化,形成高压气体从泄气孔中喷出实施爆破。选项图中,汽油机的能量转化与它的能量转化情况相同的是( )
A. B.
C. D.
2.(2025-2026九上·江西赣州蓉江·期中)为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”目标,东风汽车集团研发了一款新型汽车。与某款汽车同样油耗和使用条件下,发动机工作时,尾气中“汽油味”明显降低,动力更强劲。如图为其发动机某一冲程示意图,下列有关说法错误的是( )
A. 尾气中“汽油味”降低,是因为汽油在汽缸中燃烧比较完全
B. 该冲程为做功冲程,内能转化为机械能
C. 汽油在汽缸内完全燃烧,发动机效率可达100%
D. 该发动机减少了碳排放,有利于节约能源和环境保护
3.(2025-2026九上·江西南昌外国语学校·期中)(多选)如图是一款烟花的内部结构,燃放者点燃引线后立即跑开,当燃烧的引线点燃发射药时,产生高温高压的气体,将礼花弹推出,使礼花弹带着燃烧的延期引线上升到空中,延期引线在空中点燃礼花弹,礼花弹绽放出炫丽的烟花。下列有关这一过程说法正确的是( )
A. 发射药燃烧过程中,其热值会减小
B. 高温高压的气体将礼花弹推出后内能减小
C. 气体将礼花弹推出过程的能量转化与汽油机做功冲程相同
D. 礼花弹绽放出炫丽的烟花属于扩散现象
4.(2025-2026九上·江西九江第三中学·期中)如图a为航母上简化的蒸汽弹射装置,能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度,如图b为四冲程汽油机的工作示意图。下列判断不正确的是( )
A. 图a中气缸内的蒸气体积膨胀,从而推动活塞使舰载机获得牵引力
B. 气缸内的蒸气推动活塞时,内能减小
C. 从能量转化角度讲,蒸气弹射装置工作时与图乙所示的原理相似
D. 丙冲程的能量转化与烧水时水蒸气把壶盖顶起来的能量转化相同
5.(2025-2026九上·江西临川第一中学·期中)如表所示是某品牌小轿车的一些技术参数,下列说法不正确的是( )
车型
某品牌小轿车
排气量
2.0L
最大功率
60kW
空燃比
15∶1
汽油的热值
4.6107J/kg
A. 如果汽油机的飞轮转动3000圈,则高温高压燃气推动活塞做功1500次
B. 汽油的热值是指汽车的汽油完全燃烧释放的热量
C. 汽油机在以最大功率工作时,1min内做的功为3.6×106J
D. 对汽油机发动机进行改进,汽油发动机的效率也不可能达到100%
6.(2025-2026九上·江西南昌外国语学校·期中)(多选)如甲图实验中不断弯折铁丝,铁丝温度升高,其能量转化方式与乙图中汽油机 冲程相同,该四冲程汽油机的工作冲程顺序是 (用字母表示)。
7.(2025-2026九上·江西新余第一中学·期中)如图是汽油机两个冲程的示意图,其中图 (选填“甲”或“乙”)的冲程为汽车提供了动力。若该汽油机转速为,则它每秒钟对外做功 次。
8.(2025-2026九上·江西景德镇·期中)如图所示,是单缸四冲程汽油机的 冲程,若该汽油机飞轮的转速为3600r/min,则1s内该汽油机对外做功 次。
9.(2025-2026九上·江西九江第一中学·期中)汽油机是热机的一种,如图甲图所示是一台单缸四冲程汽油机工作状态示意图,由图可以看出,此时它是处于 冲程;图乙和图丙两图中,与甲图能量转换方式相同的是图 。(填乙或丙)
10.(2025-2026九上·江西九江-11月·期中)某单缸四冲程汽油机飞轮转速为,那么,每秒钟活塞来回 次,燃气推动活塞做功的次数为 次。
考点2 热机的效率
1.(2025-2026九上·江西南昌一中教育集团·期中)(多选)如图所示,小松用动滑轮把重的物体匀速提升了,作用在绳子自由端的拉力为,方向竖直向上。不计绳重和摩擦,则下列选项正确的是( )
A. 绳子自由端移动的距离为
B. 动滑轮受到的重力为
C. 拉力做的功为
D. 该动滑轮的机械效率为80%
2.(2025-2026九上·江西赣州蓉江·期中)为提升学生出行安全和便利性,我州公交集团推出“家校公交专线”。一辆柴油公交车的质量为10t,静止在水平地面时与地面的总接触面积为。公交车以150kW的恒定输出功率行驶了20min,消耗柴油10kg。(柴油的热值取)求:
(1)公交车静止在水平地面时,对地面的压强;
(2)消耗的柴油完全燃烧放出的热量;
(3)公交车柴油机的效率。
3.(2025-2026九上·江西吉安-11月·期中)2022年北京冬奥会示范运营1000多辆氢燃料电池车(如图所示),该车排放物是水,不产生任何污染物,是当前世界新能源汽车重要的发展方向。假设我国产氢燃料电池车总质量为。在某次测试中该车匀速行驶时受到的阻力是1000N,匀速行驶了28km的路程,消耗的氢能源为0.4kg。求该测试过程中氢燃料电池车:(已知,g取10N/kg)
(1)牵引力做的功;
(2)氢能源燃料完全燃烧放出的热量是多少?
(3)氢能源燃烧释放的能量转化为机械能的效率。
4.(2025-2026九上·江西南昌·期中)联合收割机在我国迈向现代农业中起着重要作用。如图是某联合收割机正在收割小麦的情境.该收割机以柴油作为动力燃料,发动机效率为40%。某次工作中,收割机消耗了7kg柴油(),求该联合收割机:
(1)消耗的柴油完全燃烧释放的热量;
(2)发动机做的功。
5.(2025-2026九上·江西上饶第二中学·期中)一辆如图所示的燃油汽车沿平直公路匀速行驶了45 km,所用时间为30 min,消耗汽油5 kg,汽车在行驶过程中所受阻力恒为1200 N(汽油的热值为)。求:
(1)汽车行驶的速度;
(2)牵引力的功率;
(3)汽车发动机的效率。
6.(2025-2026九上·江西宜春丰城第九中学·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60km/h。求:
(1)柴油燃烧过程中,其热值 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)若055驱逐舰以36km/h的速度匀速航行时,动力推进系统的输出功率为4×107W,055驱逐舰受到的牵引力是多少?
(3)055驱逐舰以36km/h的速度匀速航行1小时,发动机热效率约达40%,消耗柴油多少kg?(柴油的热值为4×107J/kg)
(4)若上述柴油完全燃烧放出热量的14%被水吸收,可使初温为25℃,质量为2×106kg的水,温度升高多少?[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
7.(2025-2026九上·江西宜春丰城第九中学·期中)一台内燃机运行时各种能量损耗大致为:气缸散热损失占,废气带走的能量占,摩擦等机械损耗占,则它的机械效率为 ;一台单缸四冲程汽油机,飞轮转速是,该汽油机每秒钟做功 次。
8.(2025-2026九上·江西南昌外国语学校·期中)十一黄金周小芳同学一家驾车沿高速公路到某地旅游,路程为360km,所用时间为10h。假设轿车是匀速行驶,且受到的阻力为500N,用了20kg汽油。汽油的热值为4.6×107J/kg。求:
(1)汽车牵引力做功是多少?
(2)汽车发动机的功率是多少?
(3)汽油机的效率是多少?
9.(2025-2026九上·江西九江第一中学·期中)如图是新概念卵形汽车Pivo,车与人的总质量为800kg,最高时速可达180km/h。求:
(1)该车静止在水平地面上时对地面的压力为多少?
(2)若该车以最高时速沿平直公路进行测试,匀速前进时的阻力是人车总重的0.2倍,则此时该车牵引力的功率为多少?
(3)在测试中,该车以最高时速在平直公路上匀速前进23km所消耗的电能与完全燃烧1kg汽油所释放的能量相同,则该车的效率为多少?(,g取10N/kg)
10.(2025-2026九上·江西九江-11月·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2L初温为25℃的水,用卡式炉加热至100℃,消耗了25g丁烷气体(水的比热容为,丁烷的热值为)。求:
(1)壶中水的质量;
(2)水吸收的热量;
(3)卡式炉的加热效率。
考点3 燃料的热值
1.(2025-2026九上·江西上饶第二中学·期中)关于燃料的热值,以下说法中正确的是( )
A. 燃料燃烧时,质量越大,热值越大
B. 某种燃料在燃烧时放出的热量与其质量之比叫做这种燃料的热值
C. 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
D. 燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小
2.(2025-2026九上·江西南昌·期中)小明组装了如图甲、乙所示的装置进行实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系,(假设两种油燃烧时,相同时间内消耗的质量相等,忽略热量散失对实验的影响)关于实验下列说法错误的是( )
A. 所选煤油、菜籽油的质量要相等
B. 所选水的质量要相等
C. 加热时间相同时,可以比较水升高的温度来比较热值大小
D. 水升高的温度相同时,可以比较加热时间来比较热值大小
3.(2025-2026九上·江西赣州蓉江·期中)如图,2024年10月30日,搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭成功发射。火箭发射时要选用热值 (选填“较大”或“较小”)的燃料,火箭上升过程中燃料的质量减少时,燃料的热值 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
4.(2025-2026九上·江西南昌外国语学校·期中)量子通信是目前世界最安全的通信.2016年8月16日,世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”,在我国酒泉卫星发射中心用“长征二号丁”运载火箭成功发射升空.火箭使用的燃料主要是液态氢,这是利用了氢燃料 的特性,火箭加速上升过程中机械能 (选填“增 大”、“减小”或“不变”).
5.(2025-2026九上·江西上饶第二中学·期中)用天然气给5 L水加热,经过一段时间测得水温由升高到,已知天然气的热值为,求:
(1)此过程中水吸收的热量;
(2)如果天然气炉具效率是60%,烧这壶水,需要燃烧多少天然气?
6.(2025-2026九上·江西·期中)在探究煤油和菜籽油的热值大小关系的实验中,小明同学组装了如图甲、乙所示的两套规格完全相同的装置,实验开始后每隔1分钟记录了杯中水的温度(见表)。
加热的时间/min
0
1
2
3
4
5
6
甲杯水温/℃
25
27
29
32
34
36
38
乙杯水温/℃
25
26
27
28
29
30
31
(1)为保证实验便捷、可靠,实验时应控制两套装置中一些相同的量,主要有:加热时间、水的 和 。
(2)实验中,可以通过比较 (选填“水升高的温度”或“加热时间”)来比较煤油和菜籽油燃烧放出的热量多少。
(3)通过表中记录的数据,你认为煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是 。
(4)小明同学想利用公式先计算出水吸收的热量,从而计算出煤油和菜籽油的热值,那么小明还需要补充的实验仪器是: 。利用此实验方法计算出的热值将比真实值 (选填“偏大”或“偏小”)。说说你的看法 。
7.(2025-2026九上·江西萍乡-11月·期中)小方在一水壶中装了2kg的水,放在煤气灶上加热,这壶水从20℃加热至沸腾(在1个标准大气压下),煤气灶共燃烧了煤气,已知水的比热容是 煤气的热值是 ,请解答下列问题:
(1)水壶中的水吸收了多少热量?
(2)完全燃烧煤气可以放出多少热量?
(3)该煤气灶的效率是多少? (结果保留整的百分数)
(4)请说出两条造成煤气灶效率不高的原因。
8.(2025-2026九上·江西九江第三中学·期中)酒精的热值是3.0×107J/kg,其物理意义是 ;酒精灯里装有100g酒精,燃烧了一半,剩余酒精的热值是 .
9.(2025-2026九上·江西九江第三中学·期中)如图1所示,甲、乙、丙三图的装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量和初温也相同.
(1)本实验要比较不同燃料的热值,应选择 两图进行实验,通过 比较燃料完全燃烧放出的热量.
(2)比较不同物质吸热升温的特点:
①选择 两图进行实验;
②两种液体在相同时间内吸收 (填“相同”或“不同”)的热量,所以该实验主要用 (填“温度计示数”或“加热时间的长短”)来表示两种液体吸热的多少;
③如果质量和初始温度均相同的a、b液体,吸热后它们的温度随时间变化的图像如图2所示,由图可看出 。
(3)某同学用图甲装置测燃料1的热值,假设燃料完全燃烧放出的热量全部被液体a吸收.假设加热前燃料1的质量为,加热一段时间变为;烧杯中液体a的质量为m,初温为,末温为,液体a的比热容用c表示,用以上符号表示该同学测燃料1的热值的计算式: 。
10.(2025-2026九上·江西临川第一中学·期中)为了比较两种燃料的热值,小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验,烧杯内水的初温和质量相同,实验中忽略热量的损失;
(1)实验前调整铁夹A的位置,其目的是使 (陶土网/温度计)处于适当的高度;
(2)实验中应控制燃料燃烧的 (时间/质量)相同,根据 (温度计上升的示数/加热的时间)比较燃料燃烧放出热量的多少;
(3)小明选用了燃料a和燃料b进行实验;当燃料燃尽时,小明记下了各个时刻烧杯中水温,绘制了图乙的图像,则可初步判断燃料 (a/b)的热值大;
(4)另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验,比较燃料c和燃料d的热值,并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水,在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙,燃料c在6min时水就沸腾了,分析图像可知燃料c燃烧10min放出的热量 (大于/等于/小于)燃料d燃烧15min放出的热量;为了防止水提前沸腾,采取的措施有 ;
A.降低两杯水的初温
B.增加两杯水的质量
C.减少燃料c的质量
(5)小华实验前用天平测出了烧杯中水的质量及燃料c的质量并由记录的数据,利用公式Q吸=cm(t-t0)计算出了水吸收的热量,他想通过这些数据计算出燃料c的热值你认为他的计算结果与真实值相比 (填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
考点4 跨学科实践:制作简易热机模型
1.(2025-2026九上·江西吉安-11月·期中)小明设计了一组实验,如图所示,根据所学知识回答下列问题:
(1)如图甲所示,先在试管内装上半管有色水,再从管上部慢慢注满酒精,用塞子塞紧管口,上下颠倒几次看到管中液面降低了少许,此现象直接说明分子间有 ;
(2)如图乙所示为研究气体扩散的实验装置,二氧化氮气体的密度比空气大,在A、B两种放置玻璃瓶方式中,方式 更合理;抽掉玻璃板后,静置一段时间,两瓶气体颜色相同;
(3)如图所示,丙、丁、戊三个实验装置完全相同,燃料的质量都为10g,烧杯内液体的初温、质量都相同,请你解答下列问题:
①比较不同燃料热值的实验,应选择 两个装置(选填装置序号),取等量燃料,使之完全燃烧通过比较 (选填“温度计升高的度数”或“加热时间的长短”)来比较不同燃料热值的大小;由于存在热散失,通过实验得到的燃料热值与实际相比 (选填“偏大”“偏小”或“一样”)。
②比较不同物质比热容的实验,应选择 两个装置(选填装置序号);加热过程中,液体吸收热量的多少是通过比较 来(选填“温度计升高的度数”或“加热时间的长短”)判断的。
2.(2025-2026九上·江西临川第一中学·期中)某研学活动小组在实践活动期间,粗略测量了一户农家柴火灶的热效率。同学们在柴火灶的铁锅里倒入2kg水。盖上锅盖后,完全燃烧了0.4kg干木柴使水温从20℃升高到70℃。(水的比热容是,这种干木柴的热值是)求:
(1)水吸收的热量;
(2)干木柴完全燃烧放出的热量;
(3)柴火灶的热效率。
3.(2025-2026九上·江西南昌·期中)如图所示,小明在科技节中展示了自己的作品。塑料瓶内装入少量的液态乙醚,待乙醚充满整个塑料瓶后,启动电子打火器,活塞瞬间向前飞出一段距离。活塞飞出的过程相当于热机的 冲程,该过程中乙醚燃烧产生的内能转化为活塞的 能。
4.(2025-2026九上·江西南昌第二中学-11月·期中)(多选)某同学利用如图装置,可完成以下两个探究实验:
实验一“探究不同物质吸热升温的现象”
实验二“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”
(1)“探究不同物质吸热升温的现象”的实验,甲、乙虚线中应选择的器材组合是 (选填“A”、“B”、“C”、“D”),物质吸收热量的多少通过 来反映的,同学设计了两个方案比较不同物质吸热升温的性质,方案一:加热相同时间,比较升高的温度;方案二:升高相同的温度,比较加热的时间,你认为 (选填“方案一”、“方案二”或“两方案都”)可行。
(2)“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”,正确选择实验器材,实验前,应控制烧杯中被加热物质质量相同,若实验过程中燃料还未燃尽时,某一烧杯内水就沸腾了,此时同学立即在该烧杯中添加了少量水继续实验,直至燃料燃尽后测量水温。这样操作是否可行? ,理由是 。
(3)另一同学在实验前用天平分别测出了烧杯中水的质量以及燃料的质量。并由记录的数据,利用公式计算出了水吸收的热量。他想通过这些数据计算出酒精和碎纸片的热值。你认为他的计算结果 (选填“可靠”或“不可靠”),并说明理由? 。
试卷第1页,共3页
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专题02热机
考点1认识热机
1.【答案】C
2.【答案】C
3.【答案】BC
4.【答案】C
5.【答案】B
6.【答案】①压缩
②ACDB
7.【答案】①乙
②15
8.【答案】①吸气
②30
9.【答案】①做功
②乙
10.【答案】①50
②25
》
考点2热机的效率
1.【答案】CD
2.【答案】(1)2×10Pa
(2)4.5×103J
(3)
3.【答案】(1)2.8×10J;(2)5.6×10J;(3)50%
4.【答案】(1)3.01×10J
(2)1.204×103J
1/3
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409%
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5.【答案】(1)90kmh
(2)3×104W
(3)27%
6.【答案】(1)不变
(2)4×10N
(3)9000kg
(4)6℃
7.【答案】①35%
②10
8.【答案】(1)1.8×103J;(2)5×103W;(3)19.6%
9.【答案】(1)
8000N
(2)
8×104w
(3)
80%
10.【答案】(1)2kg
(2)6.3×10J
(3)52.5%
考点3燃料的热值
1.【答案】C
2.【答案】A
3.【答案】①较大
②不变
4.【答案】①热值大
②增大
5.【答案】(1)1.26×10J
(2)0.03m3
6.【答案】(1)①质量
②初温
(2)水升高的温度
(3)煤
油
(4)①天平
②偏小
③一是没有考虑加热过程中热量的散失,二是燃料
没有完全燃烧。
7.【答案】(1)6.72×10J
(2)1.17×106J
(3)57%
(4)水壶要
吸收热量:水、水壶等向周围环境散热等
8.【答案】①1kg酒精完全燃烧时放出的热量是3.0×10'J
②3.0×10J/kg
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9.【答案】(1)①甲、乙
②液体升高的温度
(2)①甲、丙
②相
同
③加热时间的长短
④1:2
(3)cm(t2-t1】
m1-m2
10.【答案】①陶土网
②质量
③温度计上升的示数
④b
⑤大
于
⑥AB
⑦偏小
考点4跨学科实践:制作简易热机模型
1.【答案】(1)间隙
(2)A
(3)①丁、戊
②温度计升高的度
数
③偏小
④丙、丁
⑤加热时间的长短
2.【答案】(1)4.2×105J
(2)4×105J
(3)10.5%
3.【答案】①做功
②机械
4.【答案】(1)①BC
②加热时间
③两方案都
(2)①不可行
②
实验中应该控制水的质量相同
(3)①不可靠
②燃料燃烧释放的热量不能完全被水
吸收
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