专题02 热机（期中真题汇编,河南专用）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.(2025-2026九上·河南郑州桐柏一中&河南郑州第六十五中学·期中)(多选)2025年10月31日，长征二号F运载火箭在酒泉卫星发射中心发射了神舟二十一号载人飞船，飞船成功将航天员送入太空。下列说法正确的是（　　） A. 火箭可选用液态氢作为燃料，是因为氢的比热容较大 B. 加速上升的过程中，飞船的动能增大，重力势能也增大 C. 发射过程中随着燃料的不断消耗，燃料的热值不变 D. 燃料燃烧放出的热量全部用来做功 【答案】BC 【详解】A．火箭选用液态氢作为燃料，主要是因为氢具有较大的热值，完全燃烧相同质量的氢可以释放出更多的热量，故A错误；B．加速上升的过程中，飞船质量不变，速度增大，动能增大；高度增大，重力势能增大，故B正确；C．热值是燃料的特性，只与燃料的种类有关，与其质量、是否燃烧和燃烧是否充分等无关，所以在燃料的质量减少时热值不变，故C正确；D．燃料完全燃烧放出的热量在对外做功的时候总是会有热量的损失，不可能全部用来做功，故D错误。故选BC。 2.(2025-2026九上·河南郑州外国语中学·期中)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 【答案】D 【详解】ABC．甲图中进气门和排气门都关闭，活塞上行，是汽油机的压缩冲程，活塞压缩汽缸内的气体，对气体做功，气体的内能增大，温度升高，机械能转化为内能，属于做功增加气体的内能；乙图中活塞迅速下压，压缩筒内的空气，对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到硝化棉的燃点，硝化棉燃烧，机械能转化为活塞内气体的内能，属于做功改变内能；丙图中，试管内高温高压的水蒸气对塞子做功，将塞子推出，水蒸气内能减小，内能转化为机械能，属于做功改变内能。故ABC错误；D．汽油机的一个工作循环有四个冲程，压缩一次汽缸内气体，飞轮转两圈，若该汽油机每秒可完成10个图甲冲程，即每秒飞轮转20圈，则飞轮转速为，故D正确。故选D。 3.(2025-2026九上·河南郑州第十九初级中学教育集团·期中)如图所示是四冲程汽油机的工作原理示意图，下列说法正确的是（       ） A. 甲图是吸气冲程，吸入气缸的物质是汽油 B. 乙图所示冲程是通过做功的方式使燃料混合物的内能增加的 C. 丙图所示冲程中，能量转化过程为机械能转化为内能 D. 甲、丙、丁图所示三个冲程是靠飞轮的惯性完成的 【答案】B 【详解】A．甲图中进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程，汽油机吸气冲程中，吸入气缸的是空气和汽油的混合物，故A错误；B．乙图中两个气阀都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，机械能转化为内能，此冲程通过做功使燃料混合物内能增加，故B正确；C．丙图中两个气阀都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能，故C错误；D．丙是做功冲程，做功冲程对外提供动力，不是依靠飞轮的惯性完成的，故D错误。故选B。 4.(2025-2026九上·河南郑州桐柏一中&河南郑州第六十五中学·期中)小桐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. 100 B. 50 C. 25 D. 32 【答案】C 【详解】由题图可知，该汽油机的转数为0.75×1000r/min=750r/min=12.5r/s，汽油机在一个工作循环中，曲轴转动2周，对外做功一次，4秒内曲轴转动12.5×4=50周，即发动机4秒内对外做功的次数为，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。 5.(2025-2026九上·河南郑州郑中国际·期中)2025年10月31日23时44分，搭载神舟二十一号载人飞船的长征二号F遥二十一运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射升空，火箭起飞时，采用液态氢作为燃料，原因是液态氢的　　　　　　　　（选填“比热容”或“热值”）大。燃料燃烧释放的内能转化为导弹的　　　　　　　　能，此过程的能量转化过程与图　　　　　　　　（选填“乙”或“丙”）所示热机工作冲程相同。 【答案】① 热值    ② 机械    ③ 丙 【详解】[1]火箭选用液态氢作为燃料，主要因为液态氢的热值大，与其它燃料相比，完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料时，液态氢可以释放出更多的热量。[2]燃料燃烧释放的内能推动导弹飞行，此过程内能转化为导弹的机械能。[3]图乙中，两气门都关闭，活塞向上运动，因此是压缩冲程，热机的压缩冲程中的能量转化是机械能转化为内能；图丙中，两气门都关闭，活塞向下运动，因此是做功冲程，热机的做功冲程中的能量转化是内能转化为机械能，因此火箭升空过程的能量转化过程与图丙所示热机工作冲程相同。 6.(2025-2026九上·河南大学附属中学·期中)某同学看到爸爸启动汽车时，转速表如甲图所示。转速表的示数反映了发动机曲轴每分钟的转动次数。如果汽车用的是四冲程汽油机，请根据图中信息计算此时发动机一个气缸每分钟完成　　　　　　　　　　　个冲程，对外做功　　　　　　　　　　　次（图中标有“”）。假如乙图为某个气缸工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在　　　　　　　　　　　冲程。 【答案】① 1500    ② 375    ③ 做功 【详解】[1][2]在四冲程汽油机中，完成—个工作循环，飞轮转2圈，4个冲程，对外做功1次。已知转速表显示因为飞轮每2圈，完成4个冲程，对外做功1次，所以发动机一个气缸每分钟完成1500个冲程，对外做功375次。[3]由图可知，两个气门都关闭，活塞向下运动，因此是做功冲程。 7.(2025-2026九上·河南新乡第一中学·期中)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，在这一现象中是瓶内气体的　　　　　　能转化为软木塞的机械能，该能量转化过程与汽油机的　　　　　　冲程相同；一单缸四冲程汽油机，飞轮转速为3000r/min，则1s对外做功　　　　　　次。 【答案】① 内    ② 做功    ③ 25 【讲解】(1) 题详解： [1][2]热水瓶注入一定量的热水后，立即盖上软木塞，瓶内气体受热膨胀，对软木塞做功，软木塞会跳起来，将气体的内能转化为软木塞的机械能。这与四冲程汽油机中的做功冲程的能量转化过程相同。[3]四冲程汽油机中，一个工作循环有4个冲程，飞轮转2圈，对外做功1次。所以一单缸四冲程汽油机，飞轮转速为3000r/min=50r/s，即1s内对外做功次。 8.(2025-2026九上·河南郑州第七初级中学教育集团·期中)如图甲为空气压缩引火仪，乙是四冲程汽油机的一个冲程，两图中以下几种情况对比：①能量转化情况；②改变气体内能的方式；③气体内能的变化，其中 　　　　（填序号）是相同的。一台单缸四冲程汽油机飞轮的转速为3600r/min，在1s内汽油机对外做了　　　　　次功。该汽油机在一段时间内消耗了0.05kg汽油，若这些汽油完全燃烧，可放出热量的42%被质量为4.6kg、初温为20℃的水吸收，则水温上升 　　　　　　　℃。 [q汽油＝4.6×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃），环境为1标准大气压] 【答案】① ②    ② 30    ③ 50 【详解】[1]图甲中活塞压缩空气对空气做功，将机械能转化为内能，内能增加，温度升高，是通过做功的方法改变空气的内能。图乙中两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，因此是做功冲程，此过程中内能转化为机械能，内能减少，温度降低，是通过做功的方法改变燃气的内能；综合分析甲、乙两图能量转化情况和气体内能的变化不同，改变气体内能的方式相同，故填序号②。[2]四冲程汽油机的飞轮转速为3600r/min=60 r/s即飞轮每秒转动60转。因为一个工作循环飞轮转2圈，做功1次，所以1s完成30个工作循环，做功30次。[3]水吸收的热量为水升高的温度为 9.(2025-2026九上·河南实验中学·期中)2025年5月21日，我国“力箭一号”遥七运载火箭将6颗卫星顺利送入预定轨道，此次任务是该型号运载火箭第7次飞行。下图是火箭发射时的情景，火箭以氢为燃料，是因为氢的　　　　　　　，火箭点火升空的过程相当于内燃机的　　　　　　　冲程，火箭外壳与大气层摩擦时能量　　　　　　　（选填“守恒”或“不守恒”）。 【答案】① 热值大    ② 做功    ③ 守恒 【详解】[1]火箭以氢为燃料，是因为氢具有较高的热值（热值大），完全燃烧相同质量的该燃料时，可以放出更多的热量。[2]火箭点火升空的过程，燃料燃烧释放的内能对外做功，内能转化为机械能，相当于内燃机的做功冲程。[3]火箭外壳与大气层摩擦时将机械能转化为内能，机械能减少，但根据能量守恒定律可知，能的总量保持不变，即能量守恒。 10.(2025-2026九上·河南驻马店第二初级中学·期中)图中的可擦笔通过用橡皮摩擦发热可以使字迹消失。从能量转化的角度来看，此过程是机械能转化为　　　　　　，与汽油机的　　　　　　冲程相同。某单缸四冲程汽油机工作时曲轴转速是。，该汽油机在内完成　　　　　　个冲程。 【答案】① 内能    ② 压缩    ③ 40 【详解】[1]用橡皮摩擦发热的过程，是通过做功将机械能转化为内能（摩擦生热的本质是机械能转化为内能）。[2]汽油机的压缩冲程中，活塞压缩气体做功，将机械能转化为内能，与上述过程的能量转化相同，故与汽油机的压缩冲程相同。[3]汽油机曲轴转速为1200r/min=20r/s单缸四冲程汽油机每转2圈完成4个冲程，因此每秒完成的冲程数为40个。 考点2 热机的效率 1.(2025-2026九上·河南开封求实中学·期中)图甲是四冲程内燃机的某冲程示意图，图乙是该汽车内燃机的能量流向图。下列有关说法正确的是（　　） A. 由图乙可知该内燃机的效率是35% B. 冬天外界气温低，内燃机箱外散热快，内燃机的效率会提高 C. 图甲是压缩冲程示意图，活塞对气缸内的气体做功，机械能转化为内能 D. 汽车尾气中的“汽油味”越浓，燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值 【答案】C 【详解】A．热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，由乙图可知，输出有用的机械能的占比是100%-7%-30%-33%=30%即该内燃机的效率是30%，故A错误；B．内燃机的效率越高，说明热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比越大，但不是因为冬天向外散热快，效率提高的，故B错误；C．由题图甲可知，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，压缩气体，对气体做功，气体的温度升高，这是汽油机的压缩冲程，故C正确；D．热值是燃料完全燃烧时放出的热量与其质量之比，燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料是否完全燃烧无关，燃料燃烧得不充分，会降低燃料的利用率，不会降低燃料的热值，故D错误。故选C。 2.(2025-2026九上·河南郑州·期中)做同样多的有用功，甲、乙两柴油机所用时间和消耗的柴油对比如下表，下列说法中正确的是（        ） 柴油机 完成工作量 时间 消耗柴油 甲 相同 3h 5kg 乙 相同 2h 6kg A. 甲的功率小，热机效率低 B. 甲做的有用功多，做功快 C. 乙做的总功多，热机效率低 D. 消耗相同质量的柴油，乙做的有用功多 【答案】C 【详解】AC．柴油完全燃烧释放的热量是热机的总功来源，乙消耗的柴油质量更大，说明乙的总功更多；由知，在有用功相同的情况下，乙总功更大，效率更低，则甲的效率更高，故A错误，C正确；B．由知，有用功相同时，甲用时3h、乙用时2h，则甲的功率更小，做功更慢，故B错误；D．甲的热机效率比乙高，所以消耗相同质量的柴油时，甲能做的有用功更多，故D错误。故选C。 3.(2025-2026九上·河南郑州桐柏一中&河南郑州第六十五中学·期中)小明在2024年珠海航展上不仅观摩了精彩的飞行表演，还了解到一个信息：某型号飞机，其热机每消耗燃油可让飞机获得的机械能。若燃油热值取，则燃油完全燃烧产生的热量为　　　　　　　J，该热机效率为　　　　　　　。若要提高热机效率，请给出一条建议　　　　　　　。 【答案】① 4.2×109    ② 50%    ③ 使燃料燃烧更充分 【详解】[1]100kg燃油完全燃烧产生的热量为[2]该热机效率为[3]若要提高热机效率，可通过减小摩擦、使燃料燃烧更充分等。 4.(2025-2026九上·河南开封求实中学·期中)蓬溪县城内将开通第四路公交车，在公交车性能测试中，让其在一段平直的公路上匀速行驶5.6km，受到的平均阻力是3.0×103N，消耗燃油1.5×10﹣3m3（假设燃油完全燃烧）．若燃油的密度ρ＝0.8×103kg/m3，热值 q＝4×107J/kg，求： （1）牵引力所做的功是多少？ （2）燃油放出的热量是多少？ （3）该公交车的热机效率是多少？ 【答案】（1）1.68×107J     （2）4.8×107J     （3）35%      【讲解】(1) 由题意得，公交车匀速行驶，牵引力与阻力是一对平衡力，故牵引力公交车行驶路程牵引力所做的功 (2) 燃油质量燃油完全燃烧放出的热量 (3) 热机效率 5.(2025-2026九上·河南南阳·期中)如图，国产汽车红旗H5在水平路面上以72km/h的速度匀速直线行驶30min，消耗汽油4kg，汽车所受摩擦力为，已知汽油的热值为。求： （1）4kg汽油完全燃烧放出的热量； （2）汽车发动机的效率。 【答案】（1）     （2）      【讲解】(1) 4kg汽油完全燃烧放出的热量 (2) 由题意可知，速度为时间为汽车行驶的距离汽车在水平路面上匀速直线行驶，所以汽车处于平衡状态，其牵引力等于所受的摩擦力，即汽车牵引力做的有用功为汽车发动机的效率为 6.(2025-2026九上·河南郑州枫杨外国语&金水外国语·期中)如图是油电混合动力汽车。这种汽车内燃机在给汽车提供动力的同时，也给动力蓄电池组充电。已知某型号混合动力汽车所用的蓄电池储存的最大电能是1.8×108J，若该车以60km/h的车速匀速直线行驶了1h，汽车所受阻力f大小为800N，蓄电池组的电能也增加了最大电能的15%，内燃机共消耗燃油3kg。燃油热值q=4.6×107J/kg，则： （1）该汽车此次行驶中，若燃油完全燃烧可放出多少热量？ （2）该汽车行驶中牵引力做了多少功？ （3）该汽车内燃机的效率是多大？（保留到小数点后一位） 【答案】（1）1.38×108J     （2）4.8×107J     （3）54.3%      【讲解】(1) 燃油完全燃烧放出的热量 (2) 汽车行驶的距离因为汽车匀速直线行驶，所以汽车的牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等。则牵引力为牵引力做的功 (3) 蓄电池组增加的电能内燃机输出的有用能量内燃机的效率 7.(2025-2026九上·河南郑州桐柏一中&河南郑州第六十五中学·期中)质量为1kg的铁锅中加有1.5L初温20℃的水，放在煤气灶上加热，经过300s后，将水加热到100℃消耗了0.024kg的煤气，已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），煤气的热值为4.2×107J/kg。 （1）用煤气灶加热水是通过　　　　　　　的方式增加水的内能；煤气燃烧时，是将　　　　　　　能转化为内能，在这个过程中，有部分热量散失到空气中了； （2）水的内能增加了多少？ （3）求燃气灶烧水的效率。 【答案】（1）① 热传递    ② 化学     （2）     （3）50%      【讲解】(1) [1][2]用煤气灶加热水的过程中，水的温度升高，内能增大，这是通过热传递的方式增加水的内能；燃料的燃烧都是将化学能转化为内能。 (2) 水的质量为水吸收的热量为即水的内能增加了 (3) 煤气完全燃烧放出的热量为燃气灶烧水的效率为 8.(2025-2026九上·河南郑州第七初级中学教育集团·期中)目前河南投入使用了由本省自主研发制造的氢燃料电池公交车，如图所示是郑州首批使用的氢能源公交车，车身12m，搭载了燃料电池系统，氢燃料可行驶400km多。这种氢燃料电池公交车在使用的过程中，氢燃料经过反应堆产生电，驱动车辆行驶，多余部分经过低压转高压蓄电，当氢燃料不够的时候，就使用蓄电池，切换到纯电模式继续运行。 （1）氢燃料电池是将　　　　　　　　能转化　　　　　　　　能；燃料充足时蓄电池是　　　　　　　　（选填“电源”或“用电器”）； （2）该公交车在某次测试时，使用氢燃料以恒定功率160kW行驶了80km，此过程中的平均速度为64km/h，那么该公交车在此过程中做的有用功是多少？ （3）此过程中公交车消耗了7kg氢燃料，该公交车效率是多少？（计算结果百分号前保留一位小数，氢气的热值取） （4）氢能源公交车相对于传统燃油公交车有什么优点？（写出一点即可） 【答案】（1）① 化学    ② 电    ③ 用电器     （2）；     （3）7.3%；     （4）节能和环保      【讲解】(1) [1][2]氢燃料电池是将氢燃料的化学能转化为电能。[3]燃料充足时，多余部分能量给蓄电池充电，电能转化为化学能储存在蓄电池中，此时蓄电池消耗电能，是用电器。 (2) 该公交车行驶时间该公交车在此过程中做的有用功 (3) 该公交车消耗的氢燃料放出的能量该公交车的效率 (4) 氢燃料经过反应堆产生电相当于燃烧氢，就是氢燃料和空气中的氧气反应，产生的是水，所以氢能源公交车相对于传统燃油公交车的优点是节能和环保。 9.(2025-2026九上·河南实验中学·期中)下图是我国自行设计研制的AG600全状态新构型灭火飞机，若该飞机以288km/h的速度匀速直线航行20min，消耗航空燃油1.5t，飞机发动机的功率恒为。航空燃油的热值为。 （1）求消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量。 （2）求飞机在航行过程中受到的阻力。 （3）求发动机的效率。 【答案】（1）     （2）     （3）      【讲解】(1) 消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量 (2) 由题意知，飞机的速度由P=Fv可得，飞机发动机的牵引力因为飞机匀速直线航行，所以飞机处于平衡状态，受到的阻力与牵引力是一对平衡力，大小相等。所以，飞机在航行过程中受到的阻力 (3) 由题意知，飞机航行时间发动机做的有用功则发动机的效率 10.(2025-2026九上·河南郑州·期中)十一假期，小明爸爸开车回老家过中秋节，全程行驶2h，仪表盘上显示这段行程中的平均油耗为8L/100km，以100km/h的速度匀速行驶。已知汽油密度，汽油热值。小明从书上了解到汽油机的效率约为30%。求： （1）消耗的汽油完全燃烧放出的热量； （2）行程中汽车发动机所做的有用功； （3）汽车匀速行驶过程中所受的阻力。 【答案】（1）     （2）     （3）810N      【讲解】(1) 由题可知，汽车行驶的总路程 消耗汽油体积 根据可得，消耗的汽油质量 又由可得，其完全燃烧放出的热量 (2) 根据可得，汽车发动机所做的有用功 (3) 由可得，匀速行驶时的牵引力 因匀速运动，受力平衡，所以阻力 考点3 燃料的热值 1.(2025-2026九上·河南郑州·期中)释放化学能的过程不断地在人体内发生。食物也是一种“燃料”，提供细胞组织所需的能量。一袋饼干的营养成分表上标有“2400kJ/100g”，该标识的含义与以下物理量相同的是（     ） A. 内能 B. 热量 C. 比热容 D. 热值 【答案】D 【详解】A．内能是物体分子无规则运动的动能和分子势能的总和，单位是J，故A不符合题意；B．在热传递过程中传递内能的多少叫热量，热量是个过程量，单位是J，故B不符合题意；C．单位质量的某种物质，温度升高1℃吸收的热量，叫这种物质的比热容，单位是，故C不符合题意；D．1kg某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值，单位是J/kg，饼干营养成分表上标有“2400kJ/100g”，是指每100g提供的能量为2400kJ，据此可知，每克饼干提供的能量；而燃料的热值是指单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量，所以标识的含义与热值相符，故D符合题意。故选D。 2.(2025-2026九上·河南南阳·期中)2025年4月24日，是第十个“中国航天日”，神舟二十号载人飞船在长征二号F遥二十运载火箭的托举下奔赴“天宫”，下列与火箭燃料有关的说法中，正确的是（　　） A. 火箭燃料燃烧越充分，热机效率越高 B. 燃料热值越大，燃烧释放的热量越多 C. 燃料用了一部分后，质量变小，热值变小 D. 火箭发射升空时发动机内的能量转化与汽油机的压缩冲程类似 【答案】A 【详解】A．热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，燃料燃烧越充分，用来做有用功的能量越大，效率越高，故A正确；B．根据知，燃料燃烧放热的多少，不仅跟燃料的热值有关，还跟质量有关，故B错误；C．热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关，燃料用了一部分后，质量变小，热值不变，故C错误；D．火箭发射过程的能量转化是内能转化为机械能，汽油机的压缩冲程的能量转化是机械能转化为内能，所以它们的能量转化不相同，故D错误。故选A。 3.(2025-2026九上·河南大学附属中学·期中)牛奶上标有能量大约“284kJ/100g”，其中“能量”的含义跟　　　　　　　　　　　（选填“内能”“热量”或“热值”）相似。冬天把凉牛奶放在热水中加热，这是通过　　　　　　　　　　　方式来改变牛奶内能的。 【答案】① 热值    ② 热传递 【详解】[1]“284kJ/100g”表示100g牛奶经人体消化吸收后可释放的能量，与热值相似。因为热值表示1kg燃料完全燃烧放出的热量。[2]改变内能的方法有做功和热传递。把凉牛奶放在热水中加热，牛奶与热水存在温度差，会发生热传递。故是通过热传递的方式来改变牛奶的内能。 4.(2025-2026九上·河南平顶山·期中)质量为1kg的酒精和1g的酒精的热值是 　　　　　　　 （填“相同”或“不同”）的；若完全燃烧420g的酒精放出的热量全部被水吸收，可使 　　　　　　　 kg的水温度从30℃升高到90℃。[酒精的热值为3.0×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）] 【答案】① 相同    ② 50 【详解】[1]热值是燃料本身的一种特性，它与燃料的质量以及燃烧条件无关，所以质量为1kg的酒精和1g的酒精的热值相同。[2]酒精完全燃烧放出的热量由题意，由，则水的质量 5.(2025-2026九上·河南开封第二十七中学·期中)天然气是市民家中常用的一种能源。某用户使用燃气灶将50kg的水从20℃加热到80℃，消耗了的天然气。已知水的比热容，天然气的热值。求： （1）这些水吸收的热量； （2）天然气完全燃烧放出的热量； （3）燃气灶的效率。 【答案】（1）1.26×107J     （2）2.1×107J     （3）60%      【讲解】(1) 题详解： 水吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×(80℃-20℃)=1.26×107J (2) 题详解： 天然气完全燃烧放出的热量Q放=Vq=0.5m3×4.2×107J/m3=2.1×107J (3) 题详解： 天然气炉灶的效率 6.(2025-2026九上·河南许昌·期中)2025年10月26日，恰逢霜降节气，第三届亚洲青年运动会在中国湖北武汉隆重开幕。开幕式上，流光溢彩的主火炬塔（如图）的点燃仪式将现场气氛推向高潮。若主火炬塔每小时燃烧的天然气，已知水的比热容，天然气的热值。求： （1）天然气燃烧时，火炬塔的金属外壳温度升高，其内能　　　　　　　　　　　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。天然气燃烧时将　　　　　　　　　　　能转化为　　　　　　　　　　　能； （2）的天然气完全燃烧，能释放出多少热量？ （3）在一个标准大气压下，若这些热量全部被初温为20℃、质量为500t的水吸收，则可使水的温度升高到多少℃？ 【答案】（1）① 增大    ② 化学    ③ 内     （2）     （3）100℃      【讲解】(1) [1]点燃火炬后，天然气燃烧，火炬塔的金属外壳吸收热量，内能增大，温度升高。[2]天然气燃烧时发生化学变化，将储存在燃料中的化学能转化为内能。 (2) 由可得，天然气完全燃烧释放的热量 (3) 水的质量水吸收的热量等于天然气完全燃烧释放的热量，则水吸收的热量水升高的温度则水的末温为由于在一个标准大气压下，水的沸点是100℃，所以水的温度最高只能达到100℃。 7.(2025-2026九上·河南洛阳东升第三初级中学·期中)如图所示，2024年10月30日，搭载着神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。若火箭发射时携带了3×104kg液氢燃料（液氢的热值为1.4×108J/kg），这些液氢燃料完全燃烧能释放　　　　　　J的热量，随着燃烧，燃料的质量越来越小，其热值　　　　　　（选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】①     ② 不变 【详解】[1]液氢燃料完全燃烧放出的热量为[2]热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关，故随着燃烧，燃料的质量越来越小，其热值不变。 8.(2025-2026九上·河南驻马店第二初级中学·期中)农忙时期渊渊驾驶收割机，在平直的田间作业道路上匀速收割运输作物时，发动机牵引力恒定不变，该车行驶，消耗柴油（）。 （1）随着油箱中柴油质量的减小，其热值　　　　　　（选填“变大”“变小”或“不变”），柴油燃烧时　　　　　　转化为　　　　　　； （2）这些柴油完全燃烧放出了多少热量？ （3）若发动机效率为，则行驶过程中发动机牵引力为多少？ 【答案】（1）① 不变    ② 化学能    ③ 内能     （2）     （3）      【讲解】(1) [1]热值是燃料的固有属性，与燃料的质量无关。[2][3]柴油燃烧是化学反应，将储存的化学能转化为内能。 (2) 这些柴油完全燃烧放出的热量为 (3) 已知发动机效率为 ，则发动机输出的机械功为行驶距离为发动机牵引力为 9.(2025-2026九上·河南平顶山·期中)汽油机是燃油汽车的动力来源之一。如图所示是某台汽油机工作时的能量数据，图中横线处应填写的内容是：①　　　　　　②　　　　　　。若汽油的热值为，则该工作过程中消耗的汽油质量为　　　　　　kg。 【答案】① 1.61×105    ② 机械    ③ 3.5×10-3 【详解】[1][2]汽油机中燃料完全燃烧放出的热量等于损失的能量和有用的机械能之和，燃料完全燃烧放出的热量Q放=W损失+W有用=1.2×105J+4.1×104J=1.61×105J[3]该工作过程中消耗的汽油质量为 10.(2025-2026九上·河南郑州外国语中学·期中)全球汽车保有量在迅速增长，汽车中燃料直接在发动机汽缸燃烧产生动力，汽油的热值是，其物理含义是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。截至2025年，假设全球处于使用状态的汽车数量为N，每辆汽车每年耗油的质量为M，汽车内燃机的效率平均值取。如果能把内燃机效率提高到，全球每年可以节约的燃油质量表达式为　　　　　　　　　　　　（用题中的字母表示）。 【答案】① 1千克汽油完全燃烧放出的热量为4.6×107J    ② 【详解】[1]汽油的热值是4.6×107J/kg。其物理含义是1千克汽油完全燃烧放出的热量为4.6×107J。[2]当汽车内燃机的效率为时，全球每年汽车消耗燃油的总质量为燃烧燃油提供的有用机械能为当汽车内燃机的效率提高为时，燃烧燃油提供的有用机械能保持不变，则全球每年汽车消耗燃油的总质量为则汽车内燃机的效率提高为时，全球每年可以节约的燃油质量为 考点4 跨学科实践：制作简易热机模型 1.(2025-2026九上·河南郑州第七初级中学教育集团·期中)小慧用可乐瓶制作出水火箭，如图所示，先在瓶里装适量水，旋紧瓶塞，然后将带有阀门的金属管插入瓶塞，用打气筒往瓶里打足气，打开阀门后，水从金属管向下喷出，水火箭竖直向上飞向空中。下列分析正确的是（          ） A. 水向下喷出时，通过做功的方式减小了瓶内空气的内能 B. 水火箭上升过程中，水火箭瓶内气体的内能在不断增加 C. 打气筒将空气压入水火箭内的能量转化与汽油机的做功冲程相同 D. 水火箭升空时，重力势能转化为动能 【答案】A 【详解】AB．水向下喷出时，瓶内空气对水做功，空气的内能转化为水的机械能，因此瓶内空气的内能通过做功的方式减小，故A正确，B错误；C．打气筒将空气压入水火箭内，是机械能转化为内能（压缩气体做功）；汽油机的做功冲程是内能转化为机械能，二者能量转化不同，故C错误；D．水火箭升空时，速度增大、高度升高，是内能转化为动能和重力势能，而非重力势能转化为动能，故D错误。故选A。 2.(2025-2026九上·河南开封求实中学·期中)同学们成立了制作简易汽轮机模型的项目团队，研究热机原理，收集材料组装了如图所示的汽轮机模型。实验时向易拉罐内部注入大约半罐水，将去掉笔芯和尾塞的中性笔的尾端插入易拉罐内，用胶将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上，笔的尖端对准小风扇的扇叶。点燃易拉罐下面的酒精灯，当有蒸汽喷出时，扇叶就转动起来。当中性笔的尖端喷出高温高压的水蒸气时，扇叶就转动起来，这个过程，水蒸气的内能转化为小风扇的　　　　　　　 能。热机发展史也是一部热机效率提高史，在展示交流环节，对如何提高简易汽轮机的效率，同学们进行了激烈讨论。请你依照“结构决定功能”的观念，从结构的角度思考，帮助他们提出一个可行性措施：　　　　　　　　　　　　　 （合理即可）。 【答案】① 机械    ② 改进蒸汽喷出的通道结构，使蒸汽更集中地冲击扇叶，提高内能到机械能的转化效率 【详解】[1]蒸汽喷出推动扇叶转动时，将蒸汽的内能转化为小风扇的机械能。[2]通过优化结构减少能量损失或增强能量转化效率。例如：改进蒸汽喷出的通道结构，使蒸汽更集中地冲击扇叶，提高内能到机械能的转化效率；增强装置的密封性，减少蒸汽泄漏，减少内能损失；优化扇叶的形状，如做成流线型，降低转动阻力，提高机械能转化效率等。 3.(2025-2026九上·河南大学附属中学·期中)如图所示为同学们制作简易汽轮机的设计方案，向易拉罐内部注入大约半罐水，将去掉笔芯和尾塞的中性笔的尾端插入易拉罐内，用橡皮泥将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上，笔的尖端对准小风扇的扇叶。测试过程中，发现风扇转动得很慢。同学们交流后认为，这是蒸汽喷射力不足造成的。以下几种解决方案中你认为可行的是　　　　　　　　　　　。 A.增加酒精灯的高度，用其内焰加热 B.更换一个更细的喷嘴 C.降低小风扇的高度，使喷嘴对准风扇的中心 交流过程中，有同学设想：用凹面镜会聚太阳光替代酒精灯加热易拉罐，制成一个“太阳能蒸汽机”。你认为这个“太阳能蒸汽机”的优势是　　　　　　　　　　　。（写出一条即可） 【答案】① B    ② 不需要燃烧燃料，环保无污染 【讲解】(1) 题详解： [1]A．根据酒精灯的使用方法，外焰温度最高，内焰温度较低。如果将酒精灯调高，使用内焰加热，反而会降低加热效率，导致水蒸气产生量减少，喷射力更小，故A不符合题意；B．根据流体压强与流速的关系，喷嘴变细后，相同时间内通过的水蒸气流速会增加，相同情况下喷射力会增大，这将有效提高扇叶的转速，故B符合题意；C．调整喷嘴与扇叶的对准位置，可以提高能量利用率，但并不能增大蒸汽喷射力本身。题目明确指出问题是“蒸汽喷射力不足”，而非喷射方向问题，故C不符合题意。故选B。[2]“太阳能蒸汽机”利用太阳能加热，无需燃烧化石燃料，具有环保无污染、节约能源、可再生等优点。 4.(2025-2026九上·河南实验中学·期中)在跨学科实践活动课上，某物理兴趣小组制作了如图所示的简易汽轮机模型。 （1）制作叶轮：将两个塑料瓶盖口对口粘在一起，用小刀在瓶盖侧边切几个对称的小缝，将铝片插在小缝中，在两瓶盖中心用锥子钻一个小孔，将铁丝穿过小孔，使瓶盖能在铁丝上自由转动。 （2）组装“汽轮机”：用铁丝将制作的“叶轮”固定在底座上，并按照图组装器材，调整“叶轮”的位置，使导管的管口正对着“叶轮”上方的铝片。 （3）“汽轮机”工作：点燃酒精灯给烧瓶中的水加热直至沸腾，当大量“白气”从导管口喷出时，可以看到叶轮转了起来。 工作时，水蒸气对外做功，内能　　　　　　　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。该“汽轮机”　　　　　　　（选填“属于”或“不属于”）内燃机。请提出一种加快叶轮转速的改进措施：　　　　　　　。 【答案】① 减小    ② 不属于    ③ 给铁丝与瓶盖的接触处涂润滑油 【详解】[1][2]“汽轮机”工作时，水蒸气对外做功，内能减小，内燃机是燃料在汽缸内部燃烧的热机，该“汽轮机”不属于内燃机。[3]要加快叶轮转速，需让水蒸气对叶轮做更多的功，可从增强水蒸气的 “推动力” 入手。例如换用火焰更大的酒精灯，能使水更快、更剧烈地汽化，产生更多、流速更快的水蒸气，从而对叶轮产生更大的推力，加快叶轮转速（也可从 “减少叶轮转动阻力” 等角度，如给铁丝与瓶盖的接触处涂润滑油，使叶轮转动更顺畅，进而加快转速） 5.(2025-2026九上·河南郑州·期中)如图是小明制作的内燃机模型。用喷雾器往瓶内喷入酒精，启动电子打火器点燃酒精，可观察到活塞瞬间弹出，这一过程将　　　　　　　能转化为活塞的机械能，这与汽油机的　　　　　　冲程能量转化情况相同，电子打火器相当于汽油机的　　　　　　。 【答案】① 内    ② 做功    ③ 火花塞 【详解】[1]用喷雾器往瓶内喷入酒精，启动电子打火器点燃酒精，酒精燃烧产生高温高压的燃气，燃气对活塞做功，将内能转化为机械能。[2]汽油机的做功冲程中，火花塞点燃混合气，燃烧产生的高温高压燃气推动活塞向下运动，将内能转化为机械能，与上述能量转化相同。[3]电子打火器通过产生电火花点燃酒精，与汽油机中火花塞产生火花点燃混合气的作用相似。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 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·河南郑州桐柏一中&河南郑州第六十五中学·期中)(多选)2025年10月31日，长征二号F运载火箭在酒泉卫星发射中心发射了神舟二十一号载人飞船，飞船成功将航天员送入太空。下列说法正确的是（　　） A. 火箭可选用液态氢作为燃料，是因为氢的比热容较大 B. 加速上升的过程中，飞船的动能增大，重力势能也增大 C. 发射过程中随着燃料的不断消耗，燃料的热值不变 D. 燃料燃烧放出的热量全部用来做功 2.(2025-2026九上·河南郑州外国语中学·期中)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 3.(2025-2026九上·河南郑州第十九初级中学教育集团·期中)如图所示是四冲程汽油机的工作原理示意图，下列说法正确的是（       ） A. 甲图是吸气冲程，吸入气缸的物质是汽油 B. 乙图所示冲程是通过做功的方式使燃料混合物的内能增加的 C. 丙图所示冲程中，能量转化过程为机械能转化为内能 D. 甲、丙、丁图所示三个冲程是靠飞轮的惯性完成的 4.(2025-2026九上·河南郑州桐柏一中&河南郑州第六十五中学·期中)小桐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. 100 B. 50 C. 25 D. 32 5.(2025-2026九上·河南郑州郑中国际·期中)2025年10月31日23时44分，搭载神舟二十一号载人飞船的长征二号F遥二十一运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射升空，火箭起飞时，采用液态氢作为燃料，原因是液态氢的　　　　　　　　（选填“比热容”或“热值”）大。燃料燃烧释放的内能转化为导弹的　　　　　　　　能，此过程的能量转化过程与图　　　　　　　　（选填“乙”或“丙”）所示热机工作冲程相同。 6.(2025-2026九上·河南大学附属中学·期中)某同学看到爸爸启动汽车时，转速表如甲图所示。转速表的示数反映了发动机曲轴每分钟的转动次数。如果汽车用的是四冲程汽油机，请根据图中信息计算此时发动机一个气缸每分钟完成　　　　　　　　　　　个冲程，对外做功　　　　　　　　　　　次（图中标有“”）。假如乙图为某个气缸工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在　　　　　　　　　　　冲程。 7.(2025-2026九上·河南新乡第一中学·期中)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，在这一现象中是瓶内气体的　　　　　　能转化为软木塞的机械能，该能量转化过程与汽油机的　　　　　　冲程相同；一单缸四冲程汽油机，飞轮转速为3000r/min，则1s对外做功　　　　　　次。 8.(2025-2026九上·河南郑州第七初级中学教育集团·期中)如图甲为空气压缩引火仪，乙是四冲程汽油机的一个冲程，两图中以下几种情况对比：①能量转化情况；②改变气体内能的方式；③气体内能的变化，其中 　　　　（填序号）是相同的。一台单缸四冲程汽油机飞轮的转速为3600r/min，在1s内汽油机对外做了　　　　　次功。该汽油机在一段时间内消耗了0.05kg汽油，若这些汽油完全燃烧，可放出热量的42%被质量为4.6kg、初温为20℃的水吸收，则水温上升 　　　　　　　℃。 [q汽油＝4.6×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃），环境为1标准大气压] 9.(2025-2026九上·河南实验中学·期中)2025年5月21日，我国“力箭一号”遥七运载火箭将6颗卫星顺利送入预定轨道，此次任务是该型号运载火箭第7次飞行。下图是火箭发射时的情景，火箭以氢为燃料，是因为氢的　　　　　　　，火箭点火升空的过程相当于内燃机的　　　　　　　冲程，火箭外壳与大气层摩擦时能量　　　　　　　（选填“守恒”或“不守恒”）。 10.(2025-2026九上·河南驻马店第二初级中学·期中)图中的可擦笔通过用橡皮摩擦发热可以使字迹消失。从能量转化的角度来看，此过程是机械能转化为　　　　　　，与汽油机的　　　　　　冲程相同。某单缸四冲程汽油机工作时曲轴转速是。，该汽油机在内完成　　　　　　个冲程。 考点2 热机的效率 1.(2025-2026九上·河南开封求实中学·期中)图甲是四冲程内燃机的某冲程示意图，图乙是该汽车内燃机的能量流向图。下列有关说法正确的是（　　） A. 由图乙可知该内燃机的效率是35% B. 冬天外界气温低，内燃机箱外散热快，内燃机的效率会提高 C. 图甲是压缩冲程示意图，活塞对气缸内的气体做功，机械能转化为内能 D. 汽车尾气中的“汽油味”越浓，燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值 2.(2025-2026九上·河南郑州·期中)做同样多的有用功，甲、乙两柴油机所用时间和消耗的柴油对比如下表，下列说法中正确的是（        ） 柴油机 完成工作量 时间 消耗柴油 甲 相同 3h 5kg 乙 相同 2h 6kg A. 甲的功率小，热机效率低 B. 甲做的有用功多，做功快 C. 乙做的总功多，热机效率低 D. 消耗相同质量的柴油，乙做的有用功多 3.(2025-2026九上·河南郑州桐柏一中&河南郑州第六十五中学·期中)小明在2024年珠海航展上不仅观摩了精彩的飞行表演，还了解到一个信息：某型号飞机，其热机每消耗燃油可让飞机获得的机械能。若燃油热值取，则燃油完全燃烧产生的热量为　　　　　　　J，该热机效率为　　　　　　　。若要提高热机效率，请给出一条建议　　　　　　　。 4.(2025-2026九上·河南开封求实中学·期中)蓬溪县城内将开通第四路公交车，在公交车性能测试中，让其在一段平直的公路上匀速行驶5.6km，受到的平均阻力是3.0×103N，消耗燃油1.5×10﹣3m3（假设燃油完全燃烧）．若燃油的密度ρ＝0.8×103kg/m3，热值 q＝4×107J/kg，求： （1）牵引力所做的功是多少？ （2）燃油放出的热量是多少？ （3）该公交车的热机效率是多少？ 5.(2025-2026九上·河南南阳·期中)如图，国产汽车红旗H5在水平路面上以72km/h的速度匀速直线行驶30min，消耗汽油4kg，汽车所受摩擦力为，已知汽油的热值为。求： （1）4kg汽油完全燃烧放出的热量； （2）汽车发动机的效率。 6.(2025-2026九上·河南郑州枫杨外国语&金水外国语·期中)如图是油电混合动力汽车。这种汽车内燃机在给汽车提供动力的同时，也给动力蓄电池组充电。已知某型号混合动力汽车所用的蓄电池储存的最大电能是1.8×108J，若该车以60km/h的车速匀速直线行驶了1h，汽车所受阻力f大小为800N，蓄电池组的电能也增加了最大电能的15%，内燃机共消耗燃油3kg。燃油热值q=4.6×107J/kg，则： （1）该汽车此次行驶中，若燃油完全燃烧可放出多少热量？ （2）该汽车行驶中牵引力做了多少功？ （3）该汽车内燃机的效率是多大？（保留到小数点后一位） 7.(2025-2026九上·河南郑州桐柏一中&河南郑州第六十五中学·期中)质量为1kg的铁锅中加有1.5L初温20℃的水，放在煤气灶上加热，经过300s后，将水加热到100℃消耗了0.024kg的煤气，已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），煤气的热值为4.2×107J/kg。 （1）用煤气灶加热水是通过　　　　　　　的方式增加水的内能；煤气燃烧时，是将　　　　　　　能转化为内能，在这个过程中，有部分热量散失到空气中了； （2）水的内能增加了多少？ （3）求燃气灶烧水的效率。 8.(2025-2026九上·河南郑州第七初级中学教育集团·期中)目前河南投入使用了由本省自主研发制造的氢燃料电池公交车，如图所示是郑州首批使用的氢能源公交车，车身12m，搭载了燃料电池系统，氢燃料可行驶400km多。这种氢燃料电池公交车在使用的过程中，氢燃料经过反应堆产生电，驱动车辆行驶，多余部分经过低压转高压蓄电，当氢燃料不够的时候，就使用蓄电池，切换到纯电模式继续运行。 （1）氢燃料电池是将　　　　　　　　能转化　　　　　　　　能；燃料充足时蓄电池是　　　　　　　　（选填“电源”或“用电器”）； （2）该公交车在某次测试时，使用氢燃料以恒定功率160kW行驶了80km，此过程中的平均速度为64km/h，那么该公交车在此过程中做的有用功是多少？ （3）此过程中公交车消耗了7kg氢燃料，该公交车效率是多少？（计算结果百分号前保留一位小数，氢气的热值取） （4）氢能源公交车相对于传统燃油公交车有什么优点？（写出一点即可） 9.(2025-2026九上·河南实验中学·期中)下图是我国自行设计研制的AG600全状态新构型灭火飞机，若该飞机以288km/h的速度匀速直线航行20min，消耗航空燃油1.5t，飞机发动机的功率恒为。航空燃油的热值为。 （1）求消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量。 （2）求飞机在航行过程中受到的阻力。 （3）求发动机的效率。 10.(2025-2026九上·河南郑州·期中)十一假期，小明爸爸开车回老家过中秋节，全程行驶2h，仪表盘上显示这段行程中的平均油耗为8L/100km，以100km/h的速度匀速行驶。已知汽油密度，汽油热值。小明从书上了解到汽油机的效率约为30%。求： （1）消耗的汽油完全燃烧放出的热量； （2）行程中汽车发动机所做的有用功； （3）汽车匀速行驶过程中所受的阻力。 考点3 燃料的热值 1.(2025-2026九上·河南郑州·期中)释放化学能的过程不断地在人体内发生。食物也是一种“燃料”，提供细胞组织所需的能量。一袋饼干的营养成分表上标有“2400kJ/100g”，该标识的含义与以下物理量相同的是（     ） A. 内能 B. 热量 C. 比热容 D. 热值 2.(2025-2026九上·河南南阳·期中)2025年4月24日，是第十个“中国航天日”，神舟二十号载人飞船在长征二号F遥二十运载火箭的托举下奔赴“天宫”，下列与火箭燃料有关的说法中，正确的是（　　） A. 火箭燃料燃烧越充分，热机效率越高 B. 燃料热值越大，燃烧释放的热量越多 C. 燃料用了一部分后，质量变小，热值变小 D. 火箭发射升空时发动机内的能量转化与汽油机的压缩冲程类似 3.(2025-2026九上·河南大学附属中学·期中)牛奶上标有能量大约“284kJ/100g”，其中“能量”的含义跟　　　　　　　　　　　（选填“内能”“热量”或“热值”）相似。冬天把凉牛奶放在热水中加热，这是通过　　　　　　　　　　　方式来改变牛奶内能的。 4.(2025-2026九上·河南平顶山·期中)质量为1kg的酒精和1g的酒精的热值是 　　　　　　　 （填“相同”或“不同”）的；若完全燃烧420g的酒精放出的热量全部被水吸收，可使 　　　　　　　 kg的水温度从30℃升高到90℃。[酒精的热值为3.0×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）] 5.(2025-2026九上·河南开封第二十七中学·期中)天然气是市民家中常用的一种能源。某用户使用燃气灶将50kg的水从20℃加热到80℃，消耗了的天然气。已知水的比热容，天然气的热值。求： （1）这些水吸收的热量； （2）天然气完全燃烧放出的热量； （3）燃气灶的效率。 6.(2025-2026九上·河南许昌·期中)2025年10月26日，恰逢霜降节气，第三届亚洲青年运动会在中国湖北武汉隆重开幕。开幕式上，流光溢彩的主火炬塔（如图）的点燃仪式将现场气氛推向高潮。若主火炬塔每小时燃烧的天然气，已知水的比热容，天然气的热值。求： （1）天然气燃烧时，火炬塔的金属外壳温度升高，其内能　　　　　　　　　　　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。天然气燃烧时将　　　　　　　　　　　能转化为　　　　　　　　　　　能； （2）的天然气完全燃烧，能释放出多少热量？ （3）在一个标准大气压下，若这些热量全部被初温为20℃、质量为500t的水吸收，则可使水的温度升高到多少℃？ 7.(2025-2026九上·河南洛阳东升第三初级中学·期中)如图所示，2024年10月30日，搭载着神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。若火箭发射时携带了3×104kg液氢燃料（液氢的热值为1.4×108J/kg），这些液氢燃料完全燃烧能释放　　　　　　J的热量，随着燃烧，燃料的质量越来越小，其热值　　　　　　（选填“增大”“减小”或“不变”）。 8.(2025-2026九上·河南驻马店第二初级中学·期中)农忙时期渊渊驾驶收割机，在平直的田间作业道路上匀速收割运输作物时，发动机牵引力恒定不变，该车行驶，消耗柴油（）。 （1）随着油箱中柴油质量的减小，其热值　　　　　　（选填“变大”“变小”或“不变”），柴油燃烧时　　　　　　转化为　　　　　　； （2）这些柴油完全燃烧放出了多少热量？ （3）若发动机效率为，则行驶过程中发动机牵引力为多少？ 9.(2025-2026九上·河南平顶山·期中)汽油机是燃油汽车的动力来源之一。如图所示是某台汽油机工作时的能量数据，图中横线处应填写的内容是：①　　　　　　②　　　　　　。若汽油的热值为，则该工作过程中消耗的汽油质量为　　　　　　kg。 10.(2025-2026九上·河南郑州外国语中学·期中)全球汽车保有量在迅速增长，汽车中燃料直接在发动机汽缸燃烧产生动力，汽油的热值是，其物理含义是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。截至2025年，假设全球处于使用状态的汽车数量为N，每辆汽车每年耗油的质量为M，汽车内燃机的效率平均值取。如果能把内燃机效率提高到，全球每年可以节约的燃油质量表达式为　　　　　　　　　　　　（用题中的字母表示）。 考点4 跨学科实践：制作简易热机模型 1.(2025-2026九上·河南郑州第七初级中学教育集团·期中)小慧用可乐瓶制作出水火箭，如图所示，先在瓶里装适量水，旋紧瓶塞，然后将带有阀门的金属管插入瓶塞，用打气筒往瓶里打足气，打开阀门后，水从金属管向下喷出，水火箭竖直向上飞向空中。下列分析正确的是（          ） A. 水向下喷出时，通过做功的方式减小了瓶内空气的内能 B. 水火箭上升过程中，水火箭瓶内气体的内能在不断增加 C. 打气筒将空气压入水火箭内的能量转化与汽油机的做功冲程相同 D. 水火箭升空时，重力势能转化为动能 2.(2025-2026九上·河南开封求实中学·期中)同学们成立了制作简易汽轮机模型的项目团队，研究热机原理，收集材料组装了如图所示的汽轮机模型。实验时向易拉罐内部注入大约半罐水，将去掉笔芯和尾塞的中性笔的尾端插入易拉罐内，用胶将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上，笔的尖端对准小风扇的扇叶。点燃易拉罐下面的酒精灯，当有蒸汽喷出时，扇叶就转动起来。当中性笔的尖端喷出高温高压的水蒸气时，扇叶就转动起来，这个过程，水蒸气的内能转化为小风扇的　　　　　　　 能。热机发展史也是一部热机效率提高史，在展示交流环节，对如何提高简易汽轮机的效率，同学们进行了激烈讨论。请你依照“结构决定功能”的观念，从结构的角度思考，帮助他们提出一个可行性措施：　　　　　　　　　　　　　 （合理即可）。 3.(2025-2026九上·河南大学附属中学·期中)如图所示为同学们制作简易汽轮机的设计方案，向易拉罐内部注入大约半罐水，将去掉笔芯和尾塞的中性笔的尾端插入易拉罐内，用橡皮泥将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上，笔的尖端对准小风扇的扇叶。测试过程中，发现风扇转动得很慢。同学们交流后认为，这是蒸汽喷射力不足造成的。以下几种解决方案中你认为可行的是　　　　　　　　　　　。 A.增加酒精灯的高度，用其内焰加热 B.更换一个更细的喷嘴 C.降低小风扇的高度，使喷嘴对准风扇的中心 交流过程中，有同学设想：用凹面镜会聚太阳光替代酒精灯加热易拉罐，制成一个“太阳能蒸汽机”。你认为这个“太阳能蒸汽机”的优势是　　　　　　　　　　　。（写出一条即可） 4.(2025-2026九上·河南实验中学·期中)在跨学科实践活动课上，某物理兴趣小组制作了如图所示的简易汽轮机模型。 （1）制作叶轮：将两个塑料瓶盖口对口粘在一起，用小刀在瓶盖侧边切几个对称的小缝，将铝片插在小缝中，在两瓶盖中心用锥子钻一个小孔，将铁丝穿过小孔，使瓶盖能在铁丝上自由转动。 （2）组装“汽轮机”：用铁丝将制作的“叶轮”固定在底座上，并按照图组装器材，调整“叶轮”的位置，使导管的管口正对着“叶轮”上方的铝片。 （3）“汽轮机”工作：点燃酒精灯给烧瓶中的水加热直至沸腾，当大量“白气”从导管口喷出时，可以看到叶轮转了起来。 工作时，水蒸气对外做功，内能　　　　　　　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。该“汽轮机”　　　　　　　（选填“属于”或“不属于”）内燃机。请提出一种加快叶轮转速的改进措施：　　　　　　　。 5.(2025-2026九上·河南郑州·期中)如图是小明制作的内燃机模型。用喷雾器往瓶内喷入酒精，启动电子打火器点燃酒精，可观察到活塞瞬间弹出，这一过程将　　　　　　　能转化为活塞的机械能，这与汽油机的　　　　　　冲程能量转化情况相同，电子打火器相当于汽油机的　　　　　　。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 专题02热机 考点1认识热机 1.【答案】BC 2.【答案】D 3.【答案】B 4.【答案】C 5.【答案】①热值 ②机械 ③丙 6.【答案】①1500 ②375 ③做功 7.【答案】①内 ②做功 ③25 8.【答案】①② ②30 ③50 9.【答案】①热值大 ②做功 ③守恒 10.【答案】①内能 ②压缩 ③40 2》 考点2热机的效率 1.【答案】C 2.【答案】C 3.【答案】①4.2×10 ②50% ③使燃料燃烧更充分 4.【答案】(1)1.68×10J (2)4.8×10J (3)35% 113 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 5.【答案】(1)1.8×10J (2)45% 6.【答案】(1)1.38×10J (2)4.8×10J (3)54.3% 7.【答案】(1)①热传递 ②化学 (2)5.04×10J (3) 50% 8.【答案】(1)①化学 ②电 ③用电器 (2)7.2×108J (3)7.3%: (4)节能和环保 9.【答案】(1)6×1010J (2)3.125×105N (3)50% 10.【答案】(1)5.4×108J (2)1.62×10J (3)810N 》 考点3燃料的热值 1.【答案】D 2.【答案】A 3.【答案】①热值 ②热传递 4.【答案】①相同 ②50 5.【答案】(1)1.26×10J (2)2.1×10J (3)60% 6.【答案】(1)①增大 ②化学 ③内 (2)1.68×101J (3) 100℃ 7.【答案】①4.2×102 ②不变 8.【答案】(1)①不变 ②化学能 ③内能 (2)8.6×10J (3)104N 9.【答案】①1.61×10 ②机械 ③3.5×103 213 函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 10.【答案】①1千克汽油完全燃烧放出的热量为4.6×10J N M ② 1 n2 》 考点4跨学科实践：制作简易热机模型 1.【答案】A 2.【答案】①机械 ②改进蒸汽喷出的通道结构，使蒸汽更集中地冲击扇叶，提高内能到机械能 的转化效率 3.【答案】①B ②不需要燃烧燃料，环保无污染 4.【答案】①减小 ②不属于 ③给铁丝与瓶盖的接触处涂润滑油 5.【答案】①内 ②做功 ③火花塞 3/3