专题04 热机的效率（5大题型）2026-2027学年九年级物理全一册同步培优训练（人教版）

专题04 热机的效率 【人教版（2024）： 九年级全一册】 题型归纳 【题型1 热值的概念、单位和物理意义】 1 【题型2 热值的公式及相关计算】 2 【题型3 比较不同燃料的热值大小】 4 【题型4 热机效率的定义】 5 【题型5 加热效率的计算】 8 【题型1 】 1．现代火箭用液态氢作燃料，是因为它具有（     ） A．较大的比热容 B．较低的沸点 C．较大的热值 D．较高的凝固点 2．氢燃料汽车是新型清洁能源汽车，氢气热值高达1.4108，下列说法正确的是（　　） A．氢气燃烧越充分，热值变大 B．氢气热值大，说明燃烧放出热量一定更多 C．氢内燃机做功冲程，内能转化为机械能 D．氢燃料燃烧不会产生任何能量损失 3．2026年4月9日，我国使用长征六号改运载火箭，成功将卫星互联网低轨21组卫星发射升空。火箭发射过程中涉及的物理知识，下列说法正确的是（     ） A．火箭燃料燃烧得越充分，燃料的热值就越大 B．火箭助推器采用固体燃料，是因为固体燃料比热容大 C．火箭升空过程效率可达到100% D．火箭升空过程外壳与空气摩擦温度升高，这是通过做功改变内能 4．下列关于燃料的热值说法正确的是（     ） A．燃料燃烧越充分，其热值越大 B．一桶汽油用去三分之一，剩余汽油的热值不变 C．燃料的热值越大，完全燃烧放出的热量越多 D．氢的热值为，则的氢燃烧释放的热量一定为 5．关于热值，下列说法正确的是（　　） A．燃料燃烧时放出的热量越多，热值越大 B．燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小 C．1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值 D．热值与燃料的质量有关 6．燃料的热值是燃料本身的特性，同种燃料热值________（选填“随质量改变”或“不变”）；完全燃烧0.2kg酒精（），放出热量________J。 7．火箭用液态氢作为燃料，因为液态氢具有较大的__________；火箭升空过程中，燃料燃烧将__________能转化为内能，火箭外壳与大气产生剧烈的摩擦，温度升高，这是通过__________（选填“做功”或“热传递”）的方式改变火箭外壳的内能。 8．2024年9月25日8时44分，中国人民解放军火箭军向太平洋相关公海海域，成功发射1枚东风-31AG洲际弹道导弹，经历12000公里后，准确落入预定海域。导弹发射采用的燃料有固体和液体两种，其中液体燃料常采用液氢的主要原因是________，导弹外壳与空气摩擦会发热，这是通过________（选填“热传递”或“做功”）的方式改变物体内能。 【题型2 】 9．小李家使用的热水器，30min内均匀消耗了的天然气，将30kg的水从25℃加热到50℃。天然气的热值为，水的比热容为，假设天然气完全燃烧，下列说法正确的是（ ） A．水吸收的热量是 B．消耗的天然气释放的热量为 C．热水器的加热效率为28% D．水的比热容表示水的温度升高1℃吸收的热量是 10．如图所示的是我国自行设计研制的AG600“鲲龙”水陆两栖飞机。飞机使用四台相同的发动机，某次飞行时，每台发动机以输出功率为2700 kW，效率为54%的状态下飞行1 h，则此次飞行消耗燃油约为（q燃油=4.3×107J/kg）（     ） A．0.42 t B．1.67 t C．2.00 t D．3.34 t 11．2026年，我国商业航天快速发展，朱雀三号可重复使用火箭采用液氧甲烷作为推进剂。已知甲烷的热值为，则完全燃烧2kg甲烷放出的热量为______J。 12．页岩气是指蕴藏于页岩层可供开采的天然气资源，是十分重要的能源。已知天然气的热值为4.2×107J/m3，表示的意义是1m3天然气完全燃烧放出的热量是__________。若一罐天然气用去一半，则剩余天然气的热值__________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 13．一辆汽车以20m/s的速度在平直的公路上匀速行驶了3000m，受到的阻力为1200N，燃烧了0.3kg汽油。（汽油的热值）求： (1)牵引力做了多少功； (2)这些汽油完全燃烧放出的热量； (3)发动机的效率。 14．某家庭用燃气热水器将质量为100kg，温度为20℃的自来水加热到40℃，消耗的天然气体积为1m3（假设天然气完全燃烧），水的比热容为 ，天然气的热值为 。求： (1)天然气完全燃烧放出的热量； (2)水吸收的热量； (3)该热水器工作时的效率。 15．小华一家假期驾车去游玩，全程276km，假设汽车匀速行驶阻力为1000N，油箱剩余汽油25kg，发动机效率30%，汽油热值J/kg。则： (1)汽车到达开封，牵引力做的功为多大？ (2)行驶全程需要汽油完全燃烧放出多少热量？ (3)通过计算判断，途中是否需要加油？ 【题型3 】 16．有甲、乙两种不同的燃料，甲燃料的质量为2kg，乙燃料的质量为1kg，当甲、乙温度都升高1℃时，吸收的热量如图1所示；甲、乙燃料完全燃烧后放出的热量如图2所示，则下列说法正确的是（     ） A．甲、乙两种燃料的比热容相等 B．甲燃料的热值大于乙燃料的热值 C．相同质量的两种燃料完全燃烧时，甲放出的热量多 D．甲、乙温度都降低1℃时，放出的热量一样多 17．为探究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。两种燃料质量和烧杯内水的质量也都相同，忽略热量散失，燃烧完后，画出水的温度随时间变化的关系图像如图丙所示。下列说法正确的是（     ） A．实验中应控制两种燃料燃烧的时间相同 B．燃料1烧完用时更短，放出的热量更少 C．甲烧杯水吸收热量与乙烧杯水吸收热量之比是 D．燃料1的热值与燃料2的热值之比是 18．2025年4月24日是第十个“中国航天日”，中国的航天事业令中华儿女为之自豪。如图所示为“长征五号”运载火箭，它采用了我国新研制的液氧液氢发动机选用液态氢作为燃料，是因为它的热值_________。在燃烧过程中，液态氢燃料的热值大小_________（选填“变大”、“变小”或“不变”），燃料燃烧时，燃料的化学能转化为燃气的_________能，产生大量高温高压的燃气。 19．小明利用图示装置测算酒精的热值。燃烧皿中酒精的质量为12g，烧杯中装有100g初温为25℃的水，点燃酒精，当水温升高到35℃时，立即熄灭火焰。该过程中水吸收的热量为______J。他想利用计算酒精的热值，还需进行的实验操作是测量______的质量，实验所测酒精的热值与真实值相比会偏______。[] 【题型4 】 20．下列说法正确的是（     ） A．燃料燃烧得越充分，它的热值越大 B．内燃机的功率越大，效率越高 C．使用的燃料的热值越大，内燃机的效率越高 D．汽油机在工作过程中，汽油燃烧得越充分，汽油机的效率越高 21．关于热值和热机效率，说法正确的是（　　 ） A．燃料完全燃烧时热值最大 B．热机效率可以达到100% C．燃料热值与燃烧是否充分无关 D．热机效率越高，功率一定越大 22．内燃机根据燃料不同可分为汽油机和柴油机，现广泛地应用于车辆之中作为动力装置。下列关于汽油机和柴油机的说法正确的是（     ） A．汽油机吸气冲程只吸入汽油，柴油机吸入柴油和空气的混合气体 B．烧开水时，水壶中的水蒸气将壶盖顶起时发生的能量转化与内燃机压缩冲程相同 C．汽油机的点火方式是点燃式，柴油机的点火方式是压燃式 D．汽油的热值比柴油的热值大，所以汽油机比柴油机效率高 23．某热机气缸内燃料的质量是，热值是，燃烧放出的热量是，热机做的有用功为，则它的热机效率是__________。在做的有用功同样多的情况下，消耗的燃料越少，热机的效率就越__________。 24．一台柴油机的热机效率为，表示的意义是：___________的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比为___________，用这台柴油机工作时，完全燃烧的柴油可做有用功___________。（柴油的热值为） 25．为了比较不同燃料的热值，张明同学选用完全相同的甲、乙、丙三个装置，燃料的质量都是10g，烧杯内液体质量和初温相同。 (1)比较不同燃料的热值，应选择___________两图进行实验；除上述测量实验器材外，还需要的测量工具有___________；本实验通过___________来反映液体吸收热量的多少。（选填“温度计示数的变化”或“加热时间的长短”） (2)若在研究不同燃料热值实验时，记录数据如下表： 燃料 加热前液体温度/℃ 燃料燃尽时液体温度/℃ 燃料的热值/（J/kg） 1 15 35 2 15 25 ？ 根据表中数据计算：燃料___________的热值比较大，燃料2的热值是___________J/kg。 (3)通过实验得到的燃料热值与实际相比偏小，你认为出现这种情况的主要原因是___________。 26．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，燃料完全燃烧放出的热量是通过________（选填“温度计升高的示数”或“加热时间”）来反映的。 (2)比较不同物质吸热升温的特点： ①应选择________两图进行实验； ②在燃烧同种燃料时还需要控制火力相同，是为了使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b液体的温度升高得较慢，则________（填“a”或“b”）液体的比热容较大。 27．为比较酒精和汽油热值的大小，小明采用如图所示的装置（两烧杯完全相同），并制定了以下实验方案： (1)小明设计了一张记录数据的表格，其中①项内容漏写了，请帮他补充完整。 温度 加热前水温/℃ ①燃料燃尽时的___________ 10g酒精 10g汽油 (2)两装置同时点燃后，分别给两杯___________和初温相同的水加热。 (3)观察水温的变化，由此判断两种燃料热值的大小。请根据上面的设计方案回答： ①当两灯的燃料分别停止燃烧后，甲装置中温度计读数是80℃，而乙装置中温度计读数是90℃。由此判断___________的热值比较大。 ②实验中燃料燃烧是将燃料的化学能转化为内能。其燃烧放出的热量，通过___________方式使水的内能增大。 ③根据计算出水吸收的热量，然后利用这个热量计算出汽油的热值，发现结果与资料中给出的汽油热值相比___________（选填“偏大”“偏小”），原因a___________b___________。 【题型5 】 28．在“比较不同物质的吸热能力”实验中，小源用如图甲所示的同一个实验装置分别加热200g的水和煤油，用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图乙，加热3min，刚好消耗了4g酒精。若单位时间内没有热量的损失，已知，。下列说法正确的是（     ） A．煤油的末温比水的高，所以吸热能力更强 B．煤油的比热容是 C．该酒精灯的加热效率为100% D．加热4min，煤油吸收热量 29．如图所示是鸳鸯火锅。在左边加入牛油红汤，右边加入菌菇清汤，两种汤料质量均为1.5kg，初温均为20℃，沸点都是100℃。将火锅放在天然气灶上加热，经过6min牛油红汤开始沸腾，又过了3min菌菇清汤开始沸腾，该过程共消耗天然气。若相同时间红汤和清汤的吸热相同，汤料质量变化不计，且不考虑红汤和清汤之间的热传递，菌菇清汤比热容为，天然气热值为，下列说法正确的是（     ） A．沸腾的牛油红汤再继续加热温度不变，比热容变大 B．菌菇清汤从20℃加热到100℃吸收的热量为 C．牛油红汤的比热容为 D．天然气灶的加热效率为50.4% 30．使用清洁能源天然气有助于实现国家提出的力争2060年前实现碳中和的目标。在1个标准大气压下，小亮用他家的天然气灶将质量为2 kg，初温为20℃的水加热至沸腾，若此过程的热效率为40%，则此过程中消耗的天然气为___________m3[，] 31．一同学家买了一台天然气灶，在安装测试过程中，他闻到了一股臭味。安装师傅解释说这是添加在天然气中的四氢噻吩，用于泄漏警告，调试好后就没有了。 (1)闻到的臭味是四氢噻吩发生______现象的结果。 (2)若天然气灶的热效率为70%，则完全燃烧6 L天然气，可将质量为2 kg、初温为25℃的水加热到______℃。（当地大气压为1标准大气压，天然气热值为4×107 J/m3，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)） 32．小明妈妈去上班，他自己在家准备烧水泡面，使用燃气炉将小铜壶中1kg水的温度从20℃升高到了100℃，消耗了20g的燃气。已知燃气的热值为，水的比热容是。求此泡面过程中： (1)水吸收的热量； (2)若燃气完全燃烧，则放出的热量； (3)燃气炉的热效率。 33．小明的妈妈用燃气灶将一壶质量为的水从加热至沸腾（当地水的沸点为），消耗了的天然气。已知天然气的热值为，水的比热容为。请计算： (1)水吸收的热量是多少？ (2)若这些天然气完全燃烧，可放出多少热量？ (3)该燃气灶烧水时的热效率是多少？ 34．如图所示，“围炉煮茶”是一种休闲方式，源自云南的“火塘烤茶”，采用木炭作为燃料。茶壶中装入初温为10℃的山泉水，用围炉加热至100℃消耗了木炭。已知水的比热容为，木炭的热值为。求： (1)木炭完全燃烧放出的热量是多少? (2)若围炉刚好用完了木炭，改用小瓶装的燃气灶来加热，其热效率是，将上面的水烧开。需消耗多少千克燃气?（燃气的热值为） 35．做同样多的有用功，甲、乙两柴油机所用时间和消耗的柴油如下表所示，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 3 h 5 kg 乙 2 h 6 kg A．甲的功率小，热机效率低 B．乙所消耗柴油完全燃烧放出的热量多，热机效率低 C．甲做的有用功多，做功快 D．消耗相同质量的柴油，乙做的有用功多 36．汽车发动机之一是汽油机，小明阅读了某汽车单缸四冲程汽油机的说明书后，将汽油机的能量流向制成如图所示。则下列说法不正确的是（     ） A．该汽油机的效率为70% B．汽油燃烧时把化学能转化为内能 C．用水来冷却是因为水的比热容大 D．利用废气的能量及减小摩擦是提高该汽油机效率的有效途径 37．一辆质量为2t的汽车在水平路面上匀速行驶时，所受阻力为车重的6%。如果燃油完全燃烧所产生的热量有30%用来克服阻力做功，那么汽车行驶100km要消耗燃油__________升。（已知燃油的热值是，g取10N/kg。） 38．某汽车在一段平直的公路上匀速行驶，已知这段过程汽车所受牵引力为900N，匀速行驶4km，所做的有用功为__________J，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__________（汽油热值）。 39．一辆汽车在平直的公路上匀速行驶了，受到的阻力为，燃烧了汽油。求：（汽油的热值取） (1)牵引力做了多少功； (2)这些汽油完全燃烧放出的热量： (3)该发动机的效率。 40．氢能源被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源。某氢燃料公交车在某次测试中，完全燃烧氢燃料，氢的热值为，发动机（氢内燃机）的效率为40%；公交车在水平路面上匀速行驶，受到的牵引力为。求： (1)氢完全燃烧放出的热量； (2)发动机对外做的有用功； (3)这些有用功可让公交车匀速行驶的路程。 (4)若发动机效率提升至50%，仍要完成上面同样大小的有用功，能节约多少氢燃料？ 41．氢能源具有清洁、高效、可持续以及资源丰富的特点，被誉为21世纪的终极能源。已知氢燃料的热值为。 (1)火箭发射升空时，用氢做燃料，是因为氢的__________大。 (2)质量为的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？ (3)如图所示的氢能源环卫车，以的恒定功率匀速行驶，燃烧的氢燃料能使该车匀速行驶，该车发动机的效率为多少？（假设燃料完全燃烧） 42．关于热机效率，下列说法正确的是（　　） A．热机效率越高，做功越快 B．热机效率可以达到 100% C．提高热机效率可节约能源、减少污染 D．热机功率越大，效率越高 43．下列措施中，可以提高热机效率的是（　　） A．增加燃料供给，让燃料充分燃烧 B．增大热机功率 C．使用热值更大的燃料 D．增加热机工作时间 44．汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是（     ） A．甲图是做功冲程，燃气内能转化为活塞的机械能 B．由乙图可知该汽油机的效率是30% C．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 D．要提高热机效率可以从减小无用机械能损耗和减小热损耗入手 45．科学家发明了一款单缸六冲程内燃机，它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同，在第四冲程结束后，立即向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，水蒸气温度______（选填“升高”、“降低”或“不变”），其内能______（选填“增大”、“减小”或“不变”），这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能，提高了热机的效率。 46．现有一单缸四冲程汽油机飞轮转速是3600r/min，那么1s内燃气推动活塞做功的次数是_____次。某品牌汽车内燃机的能量流程图如图所示，该内燃机的效率为_____，请根据能量流向图，写出一种提高热机效率的方法：_______________________。 2 / 30 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题04 热机的效率 【人教版（2024）： 九年级全一册】 题型归纳 【题型1 热值的概念、单位和物理意义】 1 【题型2 热值的公式及相关计算】 4 【题型3 比较不同燃料的热值大小】 7 【题型4 热机效率的定义】 10 【题型5 加热效率的计算】 15 【题型1 】 1．现代火箭用液态氢作燃料，是因为它具有（     ） A．较大的比热容 B．较低的沸点 C．较大的热值 D．较高的凝固点 【答案】C 【详解】现代火箭用液态氢作燃料，原因是液态氢具有较高的热值，在完全燃烧相同质量的燃料时，热值越大的燃料释放出的热量越多。故选C。 2．氢燃料汽车是新型清洁能源汽车，氢气热值高达1.4108，下列说法正确的是（　　） A．氢气燃烧越充分，热值变大 B．氢气热值大，说明燃烧放出热量一定更多 C．氢内燃机做功冲程，内能转化为机械能 D．氢燃料燃烧不会产生任何能量损失 【答案】C 【详解】A．热值是燃料的固有特性，只和燃料的种类有关，和燃烧是否充分无关，氢气的热值不会随燃烧充分程度变大，故A错误； B．燃料燃烧放出的总热量由公式决定，放热多少不仅和热值有关，还和消耗燃料的质量有关，仅热值大无法说明燃烧放出的热量一定更多，故B错误； C．内燃机的做功冲程的能量转化就是将燃气的内能转化为活塞运动的机械能，氢内燃机也符合这个规律，故C正确； D．能量的转化和转移都具有方向性，氢燃料燃烧释放的能量不可能被完全利用，一定会存在部分能量损失，比如废气带走部分热量、机械散热损耗等，故D错误。 故选C。 3．2026年4月9日，我国使用长征六号改运载火箭，成功将卫星互联网低轨21组卫星发射升空。火箭发射过程中涉及的物理知识，下列说法正确的是（     ） A．火箭燃料燃烧得越充分，燃料的热值就越大 B．火箭助推器采用固体燃料，是因为固体燃料比热容大 C．火箭升空过程效率可达到100% D．火箭升空过程外壳与空气摩擦温度升高，这是通过做功改变内能 【答案】D 【详解】A．热值是燃料本身的一种特性，它只与燃料的种类有关，表示单位质量（或体积）的燃料完全燃烧时放出的热量。燃料燃烧是否充分，只会影响实际放出的热量，而不会改变燃料本身的热值，故A错误； B．火箭发射需要巨大的推力，这就要求燃料在燃烧时能释放出大量的能量。因此，火箭燃料通常选择热值大的物质（即单位质量的燃料燃烧放出的热量多），而不是因为比热容大，故B错误； C．火箭发动机工作时，总会有能量损耗，比如废气带走部分热量、机械散热损失等，实际工作的热机效率永远不可能达到100%，故C错误。 D．火箭升空过程中外壳温度升高，是因为火箭高速运动时外壳与空气剧烈摩擦，克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，这是通过做功的方式改变内能的，故D正确。 故选D。 4．下列关于燃料的热值说法正确的是（     ） A．燃料燃烧越充分，其热值越大 B．一桶汽油用去三分之一，剩余汽油的热值不变 C．燃料的热值越大，完全燃烧放出的热量越多 D．氢的热值为，则的氢燃烧释放的热量一定为 【答案】B 【详解】AB．热值是燃料的固有特性，仅与燃料种类有关，与燃烧充分程度、燃料的质量无关，故A错误，B正确； C．燃料完全燃烧放出热量多少由热值和质量共同决定，未控制质量相同的情况下，热值大的燃料完全燃烧放出的热量不一定多，故C错误； D．已知氢的热值，但没有说明是否完全燃烧，无法计算10kg的氢燃烧释放的热量，故D错误。 故选B。 5．关于热值，下列说法正确的是（　　） A．燃料燃烧时放出的热量越多，热值越大 B．燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小 C．1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值 D．热值与燃料的质量有关 【答案】C 【详解】1kg某种燃料完全燃烧放出的能量，叫做这种燃料的热值；热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关，故C正确，ABD错误。 故选C。 6．燃料的热值是燃料本身的特性，同种燃料热值________（选填“随质量改变”或“不变”）；完全燃烧0.2kg酒精（），放出热量________J。 【答案】 不变 【详解】热值是燃料本身的固有特性，只和燃料的种类、状态有关，和燃料的质量、体积等因素无关，因此同种燃料的热值不随质量改变，是不变的。 完全燃烧0.2kg酒精放出热量 7．火箭用液态氢作为燃料，因为液态氢具有较大的__________；火箭升空过程中，燃料燃烧将__________能转化为内能，火箭外壳与大气产生剧烈的摩擦，温度升高，这是通过__________（选填“做功”或“热传递”）的方式改变火箭外壳的内能。 【答案】 热值 化学 做功 【详解】火箭选择液态氢作为燃料，是因为液态氢的热值很大，相同质量的液态氢完全燃烧时，可以释放出远多于其他燃料的热量，能为火箭提供充足的动力；燃料本身储存着化学能，燃烧属于化学反应过程，该过程会将燃料储存的化学能转化为内能；火箭升空时外壳和大气剧烈摩擦，是通过克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，使火箭外壳温度升高、内能增加，这属于通过做功的方式改变物体内能 8．2024年9月25日8时44分，中国人民解放军火箭军向太平洋相关公海海域，成功发射1枚东风-31AG洲际弹道导弹，经历12000公里后，准确落入预定海域。导弹发射采用的燃料有固体和液体两种，其中液体燃料常采用液氢的主要原因是________，导弹外壳与空气摩擦会发热，这是通过________（选填“热传递”或“做功”）的方式改变物体内能。 【答案】 液氢的热值较大 做功 【详解】根据初中物理燃料热值的知识点，完全燃烧相同质量的不同燃料时，液氢可以释放出更多的热量，能为导弹提供充足的动力，所以液体燃料常选用液氢。 导弹外壳和空气摩擦的过程中，克服摩擦力做功，将机械能转化为内能使外壳发热，属于通过做功的方式改变物体内能，并非热传递的能量转移过程。 【题型2 】 9．小李家使用的热水器，30min内均匀消耗了的天然气，将30kg的水从25℃加热到50℃。天然气的热值为，水的比热容为，假设天然气完全燃烧，下列说法正确的是（ ） A．水吸收的热量是 B．消耗的天然气释放的热量为 C．热水器的加热效率为28% D．水的比热容表示水的温度升高1℃吸收的热量是 【答案】B 【详解】A．水吸收的热量，故A错误； B．天然气完全燃烧放出热量，故B正确； C．则热水器的加热效率，故C错误； D．水的比热容为，表示1kg的水温度升高1℃吸收的热量是，故D错误。 故选B。 10．如图所示的是我国自行设计研制的AG600“鲲龙”水陆两栖飞机。飞机使用四台相同的发动机，某次飞行时，每台发动机以输出功率为2700 kW，效率为54%的状态下飞行1 h，则此次飞行消耗燃油约为（q燃油=4.3×107J/kg）（     ） A．0.42 t B．1.67 t C．2.00 t D．3.34 t 【答案】B 【详解】飞机有4台发动机总输出有用功 燃油完全燃烧放出的热量 消耗燃油的质量 故选B。 11．2026年，我国商业航天快速发展，朱雀三号可重复使用火箭采用液氧甲烷作为推进剂。已知甲烷的热值为，则完全燃烧2kg甲烷放出的热量为______J。 【答案】 【详解】甲烷放出的热量 12．页岩气是指蕴藏于页岩层可供开采的天然气资源，是十分重要的能源。已知天然气的热值为4.2×107J/m3，表示的意义是1m3天然气完全燃烧放出的热量是__________。若一罐天然气用去一半，则剩余天然气的热值__________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 不变 【详解】热值的物理意义是单位体积（或质量）的燃料完全燃烧时释放的热量，天然气热值为，它的含义就是的天然气完全燃烧放出的热量为。 热值是燃料的固有特性，只和燃料的种类有关，和燃料的体积、质量多少没有关系，因此一罐天然气用去一半后，剩余天然气的种类没有改变，热值保持不变。 13．一辆汽车以20m/s的速度在平直的公路上匀速行驶了3000m，受到的阻力为1200N，燃烧了0.3kg汽油。（汽油的热值）求： (1)牵引力做了多少功； (2)这些汽油完全燃烧放出的热量； (3)发动机的效率。 【详解】（1）汽车在平直公路上匀速行驶，则水平方向上所受牵引力和摩擦力是一对平衡力，所以牵引力 牵引力所做的功 （2）汽油完全燃烧放出的热量 （3）发动机的效率 14．某家庭用燃气热水器将质量为100kg，温度为20℃的自来水加热到40℃，消耗的天然气体积为1m3（假设天然气完全燃烧），水的比热容为 ，天然气的热值为 。求： (1)天然气完全燃烧放出的热量； (2)水吸收的热量； (3)该热水器工作时的效率。 【详解】（1）天然气完全燃烧放出的热量 （2）水吸收的热量 （3）该热水器工作时的效率 15．小华一家假期驾车去游玩，全程276km，假设汽车匀速行驶阻力为1000N，油箱剩余汽油25kg，发动机效率30%，汽油热值J/kg。则： (1)汽车到达开封，牵引力做的功为多大？ (2)行驶全程需要汽油完全燃烧放出多少热量？ (3)通过计算判断，途中是否需要加油？ 【详解】（1）汽车匀速行驶时水平方向受力平衡，牵引力和阻力大小相等，即 牵引力做的功为 （2）由得，行驶全程需要的总热量 （3）剩余25kg汽油完全燃烧能放出的总热量 ，即剩余汽油可提供的热量足够支撑全程行驶，因此不需要中途加油。 【题型3 】 16．有甲、乙两种不同的燃料，甲燃料的质量为2kg，乙燃料的质量为1kg，当甲、乙温度都升高1℃时，吸收的热量如图1所示；甲、乙燃料完全燃烧后放出的热量如图2所示，则下列说法正确的是（     ） A．甲、乙两种燃料的比热容相等 B．甲燃料的热值大于乙燃料的热值 C．相同质量的两种燃料完全燃烧时，甲放出的热量多 D．甲、乙温度都降低1℃时，放出的热量一样多 【答案】D 【详解】A．已知 当甲、乙温度都升高1℃，由图1可知，甲、乙吸收的热量相同，根据可知 即甲的比热容小于乙的比热容，故A错误； B．已知 由图2可知，完全燃烧后甲、乙放出的热量之比为 根据，甲乙的热值之比为 故甲燃料的热值小于乙的热值，故B错误； C．甲燃料的热值小于乙的热值，根据，相同质量的甲、乙燃料完全燃烧，甲放出的热量比乙的少，故C错误； D．已知， 甲、乙物体温度都降低1℃，根据，甲、乙放出的热量一样多，故D正确。 故选D。 17．为探究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。两种燃料质量和烧杯内水的质量也都相同，忽略热量散失，燃烧完后，画出水的温度随时间变化的关系图像如图丙所示。下列说法正确的是（     ） A．实验中应控制两种燃料燃烧的时间相同 B．燃料1烧完用时更短，放出的热量更少 C．甲烧杯水吸收热量与乙烧杯水吸收热量之比是 D．燃料1的热值与燃料2的热值之比是 【答案】D 【详解】A．实验中是通过比较水升高的温度来比较燃料燃烧放热能力，应让燃料完全燃烧，保证燃料的质量相同，比较它们完全燃烧放出热量的多少，如果控制两种燃料燃烧的时间相同，可能燃料燃烧的质量不同，故A错误； BC．由图丙可知，甲杯内水升高的温度 乙杯内水升高的温度 甲、乙杯内水的质量相同、比热容相同，甲、乙两杯内的水吸收的热量之比 实验中忽略热量的散失，水吸收的热量等于燃料完全燃烧放出的热量，燃料1与燃料2完全燃烧放出的热量之比 燃料1完全燃烧放出的热量大于燃料2完全燃烧放出的热量，故BC错误； D．两种燃料质量相同，由可知两种燃料的热值之比，故D正确。 故选D。 18．2025年4月24日是第十个“中国航天日”，中国的航天事业令中华儿女为之自豪。如图所示为“长征五号”运载火箭，它采用了我国新研制的液氧液氢发动机选用液态氢作为燃料，是因为它的热值_________。在燃烧过程中，液态氢燃料的热值大小_________（选填“变大”、“变小”或“不变”），燃料燃烧时，燃料的化学能转化为燃气的_________能，产生大量高温高压的燃气。 【答案】 大 不变 内 【详解】选用液态氢作为火箭燃料，是因为液态氢的热值大，完全燃烧相同质量的燃料时，液态氢可以释放出更多的热量，能为火箭提供充足的动力； 热值是燃料的固有特性，只和燃料的种类有关，和燃料的质量、燃烧程度无关，因此燃烧过程中液态氢的热值大小不变； 燃料燃烧时，发生化学反应释放热量，将自身储存的化学能转化为燃气的内能，得到高温高压的燃气。 19．小明利用图示装置测算酒精的热值。燃烧皿中酒精的质量为12g，烧杯中装有100g初温为25℃的水，点燃酒精，当水温升高到35℃时，立即熄灭火焰。该过程中水吸收的热量为______J。他想利用计算酒精的热值，还需进行的实验操作是测量______的质量，实验所测酒精的热值与真实值相比会偏______。[] 【答案】 剩下酒精 小 【详解】水的质量 温度变化 水吸收的热量 热值公式 ，题干只给出燃烧前酒精的总质量，实验中酒精没有完全燃烧，熄灭后还有剩余，因此需要测量剩余酒精的质量，用总质量减去剩余质量，才能得到实际燃烧消耗的酒精质量； 酒精燃烧放出的热量会有一部分散失到空气中、被实验装置吸收，不能全部被水吸收，因此计算时用 代替真实的 ，计算得到的热值会比真实值偏小。 【题型4 】 20．下列说法正确的是（     ） A．燃料燃烧得越充分，它的热值越大 B．内燃机的功率越大，效率越高 C．使用的燃料的热值越大，内燃机的效率越高 D．汽油机在工作过程中，汽油燃烧得越充分，汽油机的效率越高 【答案】D 【详解】A．热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃烧是否充分无关，故A错误； B．热机的功率表示单位时间内做功的多少，反映的是做功的快慢；而热机效率是指有用功与燃料完全燃烧释放热量的比值，反映的是能量转化的有效性。二者无直接关系，功率大不代表效率高，故B错误； C．热值大的燃料单位质量释放的热量多，但热机效率取决于能量转化的利用率，与燃料热值无直接关系，故C错误； D．汽油机工作时，汽油燃烧越充分，燃料释放的内能中转化为有用功的比例越高，能量损失越少，从而提高热机效率。这是提高热机效率的重要途径之一，故D正确。 故选 D。 21．关于热值和热机效率，说法正确的是（　　 ） A．燃料完全燃烧时热值最大 B．热机效率可以达到100% C．燃料热值与燃烧是否充分无关 D．热机效率越高，功率一定越大 【答案】C 【详解】AC．热值是燃料本身的固有特性，只和燃料的种类有关，和燃料的质量、燃烧是否完全、燃烧是否充分都没有关系，不存在“完全燃烧时热值才变大”的情况，故A错误，C正确； B．热机工作时，不可避免会有废气带走热量、机械摩擦损耗等能量损失，因此热机效率永远不可能达到100%，故B错误； D．热机效率是指用来做有用功的能量和燃料完全燃烧放出总能量的比值，功率是表示热机做功快慢的物理量，二者是完全不同的物理概念，没有直接的大小关联，故D错误。 故选C。 22．内燃机根据燃料不同可分为汽油机和柴油机，现广泛地应用于车辆之中作为动力装置。下列关于汽油机和柴油机的说法正确的是（     ） A．汽油机吸气冲程只吸入汽油，柴油机吸入柴油和空气的混合气体 B．烧开水时，水壶中的水蒸气将壶盖顶起时发生的能量转化与内燃机压缩冲程相同 C．汽油机的点火方式是点燃式，柴油机的点火方式是压燃式 D．汽油的热值比柴油的热值大，所以汽油机比柴油机效率高 【答案】C 【详解】A．汽油机吸气冲程吸入的是汽油和空气的混合气体，柴油机吸气冲程只吸入空气，故A错误； B．水蒸气顶起壶盖是内能转化为机械能，和内燃机的做功冲程能量转化一致；而压缩冲程是机械能转化为内能，二者能量转化不同，故B错误； C．汽油机顶部有火花塞，采用点燃式点火；柴油机顶部是喷油嘴，依靠压缩空气让温度达到柴油燃点实现压燃式点火，故C正确； D．热机效率是用来做有用功的能量和燃料完全燃烧释放总能量的比值，和燃料热值没有直接关系，故D错误。 故选C。 23．某热机气缸内燃料的质量是，热值是，燃烧放出的热量是，热机做的有用功为，则它的热机效率是__________。在做的有用功同样多的情况下，消耗的燃料越少，热机的效率就越__________。 【答案】 高 【详解】热机的效率是用来做有用功的能量，与燃料完全燃烧放出的总能量的比值。燃料完全燃烧放出的热量为 热机做的有用功为，因此热机效率的表达式为。 当有用功的大小固定时，消耗的燃料越少，代表燃料完全燃烧放出的总热量越小，根据效率公式，总热量越小，比值就越大，也就是热机的效率越高。 24．一台柴油机的热机效率为，表示的意义是：___________的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比为___________，用这台柴油机工作时，完全燃烧的柴油可做有用功___________。（柴油的热值为） 【答案】 热机用来做有用功 【详解】热机效率等于热机所做的有用功与燃料完全燃烧放出的能量之比；一台柴油机的热机效率为，表示的意思是热机用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比为； 完全燃烧柴油放出的热量为 由，可知做的有用功为 25．为了比较不同燃料的热值，张明同学选用完全相同的甲、乙、丙三个装置，燃料的质量都是10g，烧杯内液体质量和初温相同。 (1)比较不同燃料的热值，应选择___________两图进行实验；除上述测量实验器材外，还需要的测量工具有___________；本实验通过___________来反映液体吸收热量的多少。（选填“温度计示数的变化”或“加热时间的长短”） (2)若在研究不同燃料热值实验时，记录数据如下表： 燃料 加热前液体温度/℃ 燃料燃尽时液体温度/℃ 燃料的热值/（J/kg） 1 15 35 2 15 25 ？ 根据表中数据计算：燃料___________的热值比较大，燃料2的热值是___________J/kg。 (3)通过实验得到的燃料热值与实际相比偏小，你认为出现这种情况的主要原因是___________。 【答案】(1) 甲、乙 天平 温度计示数的变化 (2) 1 (3)燃料放出的热量有一部分散失到周围环境，未被液体全部吸收 【详解】（1）比较不同燃料的热值，应保持烧杯中液体的种类与质量、燃料的质量等条件相同，只改变燃料种类，所以选择甲、乙两图。燃料质量需用天平测量。相同质量的同种液体吸收的热量越多，温度升高越明显，因此通过温度计示数的变化比较液体吸收热量的多少。 （2）由表格可知，燃料1使液体升温20℃，燃料2使液体升温10℃。两种燃料质量相同，烧杯中是等质量的相同液体，按照燃烧放热全部被液体吸收的实验计算假设，燃料热值与液体温升成正比。 燃料1对应的温度变化为 燃料2对应的温度变化为 燃料2的热值为 比较可知，燃料1的热值更大。 （3）实际燃烧时，热量除了被烧杯中的液体吸收，还会被烧杯、空气等吸收，并有热量通过散热流失；若把液体吸收的热量当作燃料完全燃烧放出的全部热量来计算，所得燃料热值就会小于实际值。 26．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，燃料完全燃烧放出的热量是通过________（选填“温度计升高的示数”或“加热时间”）来反映的。 (2)比较不同物质吸热升温的特点： ①应选择________两图进行实验； ②在燃烧同种燃料时还需要控制火力相同，是为了使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b液体的温度升高得较慢，则________（填“a”或“b”）液体的比热容较大。 【答案】(1) 甲、乙 温度计升高的示数 (2) 甲、丙 相同 加热时间的长短 b 【详解】（1）比较不同燃料的热值，需要保证被加热的液体种类、质量完全相同，仅燃料种类不同，因此选甲、乙两图。 燃料完全燃烧放出的热量被液体吸收，在液体质量、比热容相同时，液体升温越多说明燃料放热越多，因此通过温度计升高的示数反映燃料放热多少。 （2）比较不同物质的吸热升温特点，需要保证燃料完全相同，那么可以控制相同时间内燃料放热相同，所以需改变烧杯内的液体种类不同，因此选甲、丙两图。 控制同种燃料火力相同，那么相同时间内燃料燃烧放出的热量相同，所以能让两种液体在相同时间内吸收相同的热量；因此也可以通过加热时间的长短来间接表示液体吸收热量的多少，加热时间越长，代表液体吸收的热量越多。 结合图2图像所示，根据可知，质量、初温相同的a、b液体，升高相同温度时，b需要的加热时间更长，吸收的热量更多，因此b的比热容更大。 27．为比较酒精和汽油热值的大小，小明采用如图所示的装置（两烧杯完全相同），并制定了以下实验方案： (1)小明设计了一张记录数据的表格，其中①项内容漏写了，请帮他补充完整。 温度 加热前水温/℃ ①燃料燃尽时的___________ 10g酒精 10g汽油 (2)两装置同时点燃后，分别给两杯___________和初温相同的水加热。 (3)观察水温的变化，由此判断两种燃料热值的大小。请根据上面的设计方案回答： ①当两灯的燃料分别停止燃烧后，甲装置中温度计读数是80℃，而乙装置中温度计读数是90℃。由此判断___________的热值比较大。 ②实验中燃料燃烧是将燃料的化学能转化为内能。其燃烧放出的热量，通过___________方式使水的内能增大。 ③根据计算出水吸收的热量，然后利用这个热量计算出汽油的热值，发现结果与资料中给出的汽油热值相比___________（选填“偏大”“偏小”），原因a___________b___________。 【答案】(1)水温/℃ (2)质量 (3) 汽油 热传递 偏小 燃料燃烧放出的热量有部分散失到空气中或被装置吸收 燃料无法完全燃烧 【详解】（1）实验需要通过水的温度变化反映燃料放热多少，已经记录了加热前水温，还需要记录燃料燃尽后的水温，单位为℃，因此补充“水温/℃”。 （2）本实验用控制变量法，要保证除燃料种类外其他可能影响实验的条件一致，因此需要给质量和初温完全相同的水加热。 （3）①两杯初始条件完全相同，乙装置水温升得更高，说明等质量的汽油完全燃烧放出的热量更多，因此汽油的热值更大； ②燃料燃烧的热量通过高温物体向低温的水传热，属于热传递的方式增大水的内能； ③实验中燃料燃烧放出的热量不可能全部被水吸收，会有部分热量散失到空气、被烧杯和铁架台等装置吸收，还有燃料无法完全燃烧，因此计算时用“水吸收的热量”代替“燃料总放热”，代入热值公式得到的结果会比真实汽油热值偏小。 【题型5 】 28．在“比较不同物质的吸热能力”实验中，小源用如图甲所示的同一个实验装置分别加热200g的水和煤油，用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图乙，加热3min，刚好消耗了4g酒精。若单位时间内没有热量的损失，已知，。下列说法正确的是（     ） A．煤油的末温比水的高，所以吸热能力更强 B．煤油的比热容是 C．该酒精灯的加热效率为100% D．加热4min，煤油吸收热量 【答案】D 【详解】A．由图乙可知，质量相同的水和煤油，加热相同时间（即吸收相同热量），煤油温度升高得快，说明煤油的比热容小，吸热能力更弱，故A错误； BD．由图乙可知，加热，水的温度从升高到，水吸收的热量 用同一个实验装置加热，相同时间内物质吸收的热量相同，故加热煤油吸收的热量也为；加热煤油温度从升高到，煤油的比热容，故B错误，D正确； C．加热酒精完全燃烧放出的热量 加热液体吸收的热量 加热效率，故C错误。 故选D。 29．如图所示是鸳鸯火锅。在左边加入牛油红汤，右边加入菌菇清汤，两种汤料质量均为1.5kg，初温均为20℃，沸点都是100℃。将火锅放在天然气灶上加热，经过6min牛油红汤开始沸腾，又过了3min菌菇清汤开始沸腾，该过程共消耗天然气。若相同时间红汤和清汤的吸热相同，汤料质量变化不计，且不考虑红汤和清汤之间的热传递，菌菇清汤比热容为，天然气热值为，下列说法正确的是（     ） A．沸腾的牛油红汤再继续加热温度不变，比热容变大 B．菌菇清汤从20℃加热到100℃吸收的热量为 C．牛油红汤的比热容为 D．天然气灶的加热效率为50.4% 【答案】D 【详解】A．液体沸腾时温度保持在沸点不变，比热容是物质的一种特性，其大小不随温度变化，故A错误； B．菌菇清汤吸收的热量，故B错误； C．红汤加热6min沸腾，清汤加热9min沸腾，因相同时间吸热相同，则红汤升温吸热 牛油红汤的比热容为 ，故C错误； D．该过程共加热9min，红汤和清汤吸热相同，总吸热 天然气完全燃烧放出的热量 加热效率，故D正确。 故选D。 30．使用清洁能源天然气有助于实现国家提出的力争2060年前实现碳中和的目标。在1个标准大气压下，小亮用他家的天然气灶将质量为2 kg，初温为20℃的水加热至沸腾，若此过程的热效率为40%，则此过程中消耗的天然气为___________m3[，] 【答案】0.04 【详解】1个标准大气压下，水的沸点是100℃，水吸收的热量为 天然气完全燃烧放出的总热量为 消耗的天然气体积为 31．一同学家买了一台天然气灶，在安装测试过程中，他闻到了一股臭味。安装师傅解释说这是添加在天然气中的四氢噻吩，用于泄漏警告，调试好后就没有了。 (1)闻到的臭味是四氢噻吩发生______现象的结果。 (2)若天然气灶的热效率为70%，则完全燃烧6 L天然气，可将质量为2 kg、初温为25℃的水加热到______℃。（当地大气压为1标准大气压，天然气热值为4×107 J/m3，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)） 【答案】(1)扩散 (2)45 【详解】（1）四氢噻吩的气味分子在空气中不断运动，扩散到人的鼻腔中，使人闻到臭味，这是分子无规则运动导致的扩散现象。 （2）天然气体积 天然气完全燃烧释放的总热量 水实际吸收的热量 水升高的温度 水的末温 该温度低于1标准大气压下的水的沸点100℃，结果合理。 32．小明妈妈去上班，他自己在家准备烧水泡面，使用燃气炉将小铜壶中1kg水的温度从20℃升高到了100℃，消耗了20g的燃气。已知燃气的热值为，水的比热容是。求此泡面过程中： (1)水吸收的热量； (2)若燃气完全燃烧，则放出的热量； (3)燃气炉的热效率。 【详解】（1）水吸收的热量 （2）燃料完全燃烧放出的热量 （3）燃气炉的热效率 33．小明的妈妈用燃气灶将一壶质量为的水从加热至沸腾（当地水的沸点为），消耗了的天然气。已知天然气的热值为，水的比热容为。请计算： (1)水吸收的热量是多少？ (2)若这些天然气完全燃烧，可放出多少热量？ (3)该燃气灶烧水时的热效率是多少？ 【详解】（1）水的温度变化量 水吸收的热量 （2）天然气完全燃烧放出的热量 （3）该燃气灶烧水时的热效率 34．如图所示，“围炉煮茶”是一种休闲方式，源自云南的“火塘烤茶”，采用木炭作为燃料。茶壶中装入初温为10℃的山泉水，用围炉加热至100℃消耗了木炭。已知水的比热容为，木炭的热值为。求： (1)木炭完全燃烧放出的热量是多少? (2)若围炉刚好用完了木炭，改用小瓶装的燃气灶来加热，其热效率是，将上面的水烧开。需消耗多少千克燃气?（燃气的热值为） 【详解】（1）木炭完全燃烧放出的热量 （2）水吸收的热量 由可得，燃气完全燃烧放出的热量 根据可得，需要燃气的质量 35．做同样多的有用功，甲、乙两柴油机所用时间和消耗的柴油如下表所示，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 3 h 5 kg 乙 2 h 6 kg A．甲的功率小，热机效率低 B．乙所消耗柴油完全燃烧放出的热量多，热机效率低 C．甲做的有用功多，做功快 D．消耗相同质量的柴油，乙做的有用功多 【答案】B 【详解】根据知，甲、乙完成相同的功，乙用的时间少，则乙的功率大，甲的功率小；功率表示做功的快慢，则乙做功快，甲做功慢；根据，，甲、乙完成相同的功，即相同，消耗的都是柴油，燃料的热值q相同，乙消耗的柴油多，完全燃烧放出的热量多，因此甲的效率高，乙的效率低；相同，乙消耗的柴油多，即消耗相同质量的柴油，乙做的有用功少，故B正确，ACD错误。故选B。 36．汽车发动机之一是汽油机，小明阅读了某汽车单缸四冲程汽油机的说明书后，将汽油机的能量流向制成如图所示。则下列说法不正确的是（     ） A．该汽油机的效率为70% B．汽油燃烧时把化学能转化为内能 C．用水来冷却是因为水的比热容大 D．利用废气的能量及减小摩擦是提高该汽油机效率的有效途径 【答案】A 【详解】由图可知，废气带走33%、冷却水带走30%、摩擦与辐射损失7%，汽油机的效率为 A．该汽油机的效率为30%，不是70%，故A错误； B．汽油燃烧时，燃料储存的化学能转化为内能，故B正确； C．水的比热容较大，相同质量的水在升高相同温度时能吸收较多热量，适合用来冷却汽油机，故C正确； D．回收利用废气中的能量、减小机械摩擦均有助于提高有用功占燃料释放能量的比例，故D正确。 由于题目要求选择不正确的，故选A。 37．一辆质量为2t的汽车在水平路面上匀速行驶时，所受阻力为车重的6%。如果燃油完全燃烧所产生的热量有30%用来克服阻力做功，那么汽车行驶100km要消耗燃油__________升。（已知燃油的热值是，g取10N/kg。） 【答案】10 【详解】已知汽车质量，根据重力公式 阻力 汽车行驶距离，根据功的公式，克服阻力做的有用功为 燃油完全燃烧需要放出的总热量为 需要消耗的燃油体积为 38．某汽车在一段平直的公路上匀速行驶，已知这段过程汽车所受牵引力为900N，匀速行驶4km，所做的有用功为__________J，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__________（汽油热值）。 【答案】 30% 【详解】牵引力做的有用功 汽油完全燃烧放出的热量 热机效率 39．一辆汽车在平直的公路上匀速行驶了，受到的阻力为，燃烧了汽油。求：（汽油的热值取） (1)牵引力做了多少功； (2)这些汽油完全燃烧放出的热量： (3)该发动机的效率。 【详解】（1）因为汽车在平直公路上匀速行驶，水平方向受力平衡，汽车的牵引力与受到的阻力大小相等，即 所以，牵引力做的功 （2）汽油完全燃烧放出的热量 （3）发动机的效率 40．氢能源被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源。某氢燃料公交车在某次测试中，完全燃烧氢燃料，氢的热值为，发动机（氢内燃机）的效率为40%；公交车在水平路面上匀速行驶，受到的牵引力为。求： (1)氢完全燃烧放出的热量； (2)发动机对外做的有用功； (3)这些有用功可让公交车匀速行驶的路程。 (4)若发动机效率提升至50%，仍要完成上面同样大小的有用功，能节约多少氢燃料？ 【详解】（1）氢完全燃烧放出的热量 （2）发动机对外做的有用功 （3）这些有用功可让公交车匀速行驶的路程 （4）有用功不变，效率提升到50%时，氢完全燃烧后新的总放热 新需要的燃料质量 节约的燃料质量 41．氢能源具有清洁、高效、可持续以及资源丰富的特点，被誉为21世纪的终极能源。已知氢燃料的热值为。 (1)火箭发射升空时，用氢做燃料，是因为氢的__________大。 (2)质量为的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？ (3)如图所示的氢能源环卫车，以的恒定功率匀速行驶，燃烧的氢燃料能使该车匀速行驶，该车发动机的效率为多少？（假设燃料完全燃烧） 【详解】（1）火箭发射需要释放大量能量来获得巨大推力，氢的热值大，相同质量的氢完全燃烧时能比其他燃料释放出更多的热量，因此选择氢作为火箭燃料。 （2）质量为的氢燃料完全燃烧放出的热量 （3）发动机的功率 行驶时间 因此有用功 该车发动机的效率为 42．关于热机效率，下列说法正确的是（　　） A．热机效率越高，做功越快 B．热机效率可以达到 100% C．提高热机效率可节约能源、减少污染 D．热机功率越大，效率越高 【答案】C 【详解】AD．热机效率反映能量利用率，做功快慢是功率的物理意义，二者无必然联系，故AD错误； B．热机工作存在不可避免的能量损耗，所以热机效率不可能达到100%，故B错误； C．提高热机的效率可以增加能量的利用率，减少能量的损失，可以节约能源、减少污染，故C正确。 故选C。 43．下列措施中，可以提高热机效率的是（　　） A．增加燃料供给，让燃料充分燃烧 B．增大热机功率 C．使用热值更大的燃料 D．增加热机工作时间 【答案】A 【详解】A．使燃料充分燃烧可以释放出更多可利用的能量，减少因不完全燃烧造成的能量浪费，从而提高热机效率，故A符合题意； B．功率是单位时间内做功的多少，而效率是“有用功占总能量的比例”，功率和效率之间没有关系，故B不符合题意； C．热值大只表示单位质量燃料释放能量多，但若燃烧不充分或能量损失大，效率仍不会提高，效率取决于能量利用比例，故C不符合题意； D．热机效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧所放出的总能量之比，提高热机效率的核心在于增加有用功的比例或减少能量损失，与工作时间长短无关，故D不符合题意。 故选A。 44．汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是（     ） A．甲图是做功冲程，燃气内能转化为活塞的机械能 B．由乙图可知该汽油机的效率是30% C．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 D．要提高热机效率可以从减小无用机械能损耗和减小热损耗入手 【答案】D 【详解】A．由图甲可知，两气门均关闭，活塞向上移动，是压缩冲程，故A错误； B．该汽油机的效率是，故B错误； C．燃料的热值与燃料的种类有关，与燃烧是否充分无关，故C错误； D．热机效率等于有用机械能与燃料完全燃烧放出总能量之比。减小摩擦损耗（无用机械能损耗）、减少散热、减少废气带走热量（减小热损耗），都可以增大有用能量占比，提高热机效率。故D正确。 故选D。 45．科学家发明了一款单缸六冲程内燃机，它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同，在第四冲程结束后，立即向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，水蒸气温度______（选填“升高”、“降低”或“不变”），其内能______（选填“增大”、“减小”或“不变”），这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能，提高了热机的效率。 【答案】 降低 减小 【详解】当高温高压水蒸气推动活塞做功时，水蒸气的内能转化为活塞的机械能，自身的内能会减小，温度随之降低。 46．现有一单缸四冲程汽油机飞轮转速是3600r/min，那么1s内燃气推动活塞做功的次数是_____次。某品牌汽车内燃机的能量流程图如图所示，该内燃机的效率为_____，请根据能量流向图，写出一种提高热机效率的方法：_______________________。 【答案】 30 30% 减少废气带走的能量/使燃料充分燃烧/减小机械摩擦 【详解】1s内飞轮转动的圈数 由四冲程汽油机的工作规律可知，飞轮每转2圈对外做功1次，故1s内燃气推动活塞做功的次数 由能量流向图可得，内燃机的效率 提高热机效率可从减少能量损失角度提出，例如减少废气带走的能量或使燃料充分燃烧、减小机械摩擦等，合理即可。 2 / 30 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $