卷子答案网-一个不只有答案的网站人教版广东省深圳市初中物理八升九暑期衔接专题10：热机的效率
一、单选题
1．（2023·徐州模拟）“垃圾分分类，资源不浪费”，垃圾分类对环境保护和资源节约有着重要的意义，在一定条件下，生活垃圾能“榨”出大量的再生燃料油，燃料油的放热能力较大，可以节约更多的煤、石油等化石能源，其主要原因是燃料油的（ ）
A．沸点高 B．热值大 C．凝固点高 D．比热容大
【答案】B
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】燃料油的放热能力是通过热值体现的，根据在一定条件下，燃料油的放热能力较大，燃烧相同质量的燃料油和其他燃料，燃料油放出的热量多，则燃料油的热值大，ACD不符合题意；B符合题意。
故答案为：B。
【分析】燃烧相同质量的燃料油和其他燃料，热值越高，放出的热量越多。
2．（2022九上·保康期中）一箱汽油用掉一半后，下列关于它的说法正确的是（ ）
A．它的密度变为原来的一半 B．它的比热容不变
C．它的比热容变为原来的一半 D．它的热值变为原来的一半
【答案】B
【知识点】密度及其特性；比热容；燃料的热值
【解析】【解答】密度、比热容和热值都是物质的特性，不随物体质量、体积的变化而变化，故一箱汽油用掉一半后，质量减半，但密度、比热容和热值都不变，B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】密度、比热容、热值是物质的特性，和质量的大小无关。
3．（2020九上·沧县期末）已知1kg无烟煤的热值是3.4×107J/kg，则2kg无烟煤不完全燃烧时的热值是（ ）
A．等于6.8×107J/kg
B．大于3.4×107J/kg且小于6.8×107J/kg
C．等于3.4×107J/kg
D．小于3.4×107J/kg
【答案】C
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】燃料的热值是燃料本身的一种性质，只与燃料的种类有关，与是否燃烧或是否完全燃烧无关，则2kg无烟煤不完全燃烧时的热值还是3.4×107J/kg，ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】燃料的热值是燃料本身的一种性质，只与燃料的种类有关，与是否燃烧或是否完全燃烧无关。
4．（2023·百色模拟）双燃料汽车以天然气或汽油作为燃料，如图所示是某双燃料汽车发动机工作时的某冲程示意图。下列说法中正确的是（ ）
A．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多
B．即使以天然气为燃料，汽车发动机的效率也达不到100％
C．此为排气冲程
D．汽油与天然气相比，燃烧汽油对环境的污染较小
【答案】B
【知识点】热机的效率；内燃机的四个冲程
【解析】【解答】A.燃料的质量相同时，燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多，A不符合题意；
B.即使以天然气为燃料，汽车发动机的效率也达不到100％，B符合题意；
C.根据图像，气门关闭，活塞下行，此为做功冲程，C不符合题意；
D.汽油与天然气相比，燃烧汽油对环境的污染较大，D不符合题意。
故答案为：B.
【分析】燃料燃烧放出热量和燃料的质量有关，和热值有关；热机效率可能到达100%；汽油机的气门关闭，活塞下行，是做功冲程；天然气对环境污染小。
5．（2023·齐齐哈尔模拟）汽油的热值是4.6×107J/kg，沼气的热值约为2×107J/m3，则完全燃烧0.5kg的汽油所放出来的热量如果由沼气来提供，需要沼气的体积是下列选项的哪一个？（ ）
A．0.15m3 B．1.15m3 C．11.5m3 D．4.6m3
【答案】B
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】根据汽油的热值和沼气的热值关系，汽油的热值是沼气热值的2倍多，所以消耗0.5kg汽油产生的热量，如果消耗沼气，需要的体积是汽油的2倍稍多些，B符合题意。
故答案为：B.
【分析】根据不同燃料的热值关系，当释放热量相同时，分析消耗燃料的关系。
6．（2023·长春模拟）下列措施中能提高热机效率的是（ )
A．使燃料充分燃烧 B．增加废气带走的热量
C．增加机械装置吸收的热量 D．增加机械传动的摩擦
【答案】A
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】
A、使燃料充分燃烧，增加了可以利用的输入能量，可以提高热机效率，A符合题意；
B、增加废气带走的热量，即增加的能量的损失，会降低热机效率，B不符合题意；
C、增加机械装置洗手的热量，增加了能量的损失，会降低热机效率，C不符合题意；
D、增加机械传动的摩擦，增加了能量的损失，会降低热机效率，S不符合题意。
故答案为：A
【分析】本题考查了对热机效率的理解，热机效率指的是用来做有用功部分的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。提高热机效率主要通过使燃料充分燃烧、减少各种能量的损失，如热量的损失、废气带走的热量、因零件摩擦产生的能量损失等。
7．（2023·官渡模拟）汽油作为汽车的常用燃料，它的热值是4.6×107J/kg，下列说法正确的是（ ）
A．1kg汽油无论是否完全燃烧，都能放出4.6×107J的热量
B．1kg汽油的热值与500g汽油的热值相同
C．消耗的汽油越多，发动机的效率越高
D．做好保养，可以使发动机的效率达到100%
【答案】B
【知识点】燃料的热值；热机的效率
【解析】【解答】A.完全燃烧1kg汽油放出4.6×107J的热量，A不符合题意；
B.热值是燃料的特性，1kg汽油的热值与500g汽油的热值相同，B符合题意；
C.发动机的效率是有用功和总热的比值，不是消耗能量的多少，C不符合题意；
D.做好保养，可以提高发动机的效率，但不能到达100%，D不符合题意。
故答案为：B.
【分析】热值是燃料的特性，和质量无关；热机效率不能到达100%，是热机做的功和总热的比值。
8．（2023·绥宁）柴油机甲比柴油机乙的效率高，这说明（ ）
A．甲柴油机的功率大
B．甲柴油机消耗的燃料少
C．工作时间相同，甲柴油机用的燃料少
D．甲柴油机将燃料释放的能量变成有用功的比例大
【答案】D
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】热机的效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，比值越大，热机的效率越高。
A．功率是表示物体做功快慢的物理量，与热机的效率是两个完全不同的概念，A不符合题意；
B．虽然甲的效率比乙高，但不清楚两台柴油机做功多少的情况下，无法确定谁消耗的燃料多少，B不符合题意；
C．相同时间内消耗燃料的多少与功率和效率有关，若功率相同时，相同时间做的功相同，甲的效率高则甲消耗的总能量少，则甲消耗的燃料少，C不符合题意；
D．甲柴油机的效率比乙柴油机的效率高，说明甲柴油机用来做有用功的能量占总能量的百分比大，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】热机的效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，比值越大，热机的效率越高。
9．（2023·成都）小美在老师指导下进行了以下实验：甲、乙两烧杯各装100g水，用酒精灯加热甲烧杯，煤油灯加热乙烧杯，直至杯内水沸腾1分钟即熄灭该灯，测得消耗酒精4g、煤油2.5g。她根据实验数据绘制了水温与加热时间关系的图像（如图）。若水沸腾前质量不改变，同一杯水沸腾前后单位时间内吸收的热量相等，，，，则下列说法正确的是（ ）
A．整个过程，甲杯中的水吸收的热量更多
B．前3分钟，乙杯中的水吸收的热量为
C．消耗的煤油完全燃烧放出的热量为
D．酒精灯加热的效率为28%
【答案】B
【知识点】热量的计算；燃料的热值
【解析】【解答】根据题意可知，甲、乙两烧杯各装水的质量相等，水的初始温度相同，
根据Q吸=cmΔt可知，水沸腾前，两杯水吸收的热量相等。
且同一杯水沸腾前后单位时间内吸收的热量相等，
则整个过程甲、乙两杯水所吸收的热量分别为：，；
所以整个过程乙杯中的水吸收的热量更多，故A错误；
前3分钟乙刚好沸腾，那么吸收的热量：Q吸=c水mΔt=4.2×103J/（kg ℃）×0.1kg×（98℃-18℃）=3.36×104J，故B正确；
整个过程消耗的煤油完全燃烧放出的热量为：Q煤油=q煤油m煤油=4.6×107J/kg×2.5×10-3kg=1.15×105J，故C错误；
在整个过程中，燃烧4g酒精所释放的热量为：Q酒精=q酒精m酒精=3.0×107J/kg×4×10-3kg=1.2×105J，
可得酒精灯加热的效率为，故D错误。
故选B。
【分析】（1）根据Q吸=cmΔt可求出水沸腾前两杯水吸收的热量相等；且同一杯水沸腾前后单位时间内吸收的热量相等，根据图片显示的时间长度可分别计算出甲、乙两杯水整个过程所吸收的热量；
（2）根据Q煤=q煤m煤可计算出整个过程消耗的煤油完全燃烧放出的热量；
（3）根据Q酒=q酒m酒可计算出燃烧4g酒精所释放的热量，根据可计算出酒精灯加热的效率。
10．（2023八下·凤台期中）有甲、乙两台汽油机，甲的效率与乙的效率之比是5：4，相同时间内甲做的有用功是乙做的有用功的2倍，则在相同的时间内，甲、乙两台汽油机消耗的汽油质量之比为
A．5：2 B．2：5 C．8：5 D．5：8
【答案】C
【知识点】热量的计算；热机的效率；有用功和额外功
【解析】【解答】甲，乙两台汽油机消耗的汽油完全燃放出的热量之比为：
＝，
则甲乙两汽油机消耗的汽油质量之比为：＝＝，
故C正确，ABD错误。
故答案为：C。
【分析】根据热机效率公式η= 可求出甲、乙两机消耗的总能量之比，根据Q=mq，可求出汽油质量之比。
11．（2023八下·凤台期中）为了探究某物质在固态和液态时的吸热升温情况，小明同学用酒精灯（火焰大小保持不变）均匀加热该种固体，根据实验数据绘制出的图线如图所示，经测量阶段消耗热值为的酒精（假设酒精完全燃烧），通过查阅资料已知该物质液态时的比热容为。下列说法正确的是（ ）
A．该物质在点时的内能等于在点时的内能
B．该物质在段共吸收了的热量
C．该物质在固态时的比热容为
D．在阶段的加热效率为16%
【答案】D
【知识点】温度、热量与内能的关系；热量的计算；热机的效率
【解析】【解答】A、该物质在熔化过程中吸收热量、温度不变，是晶体，因此该物质在B点时的内能大于在A点时的内能，故A错误；
B、由图象知，在第6min的温度为50℃在第10min的温度为90℃，
则该物质在BC段吸收的热量为；Q吸=cmΔt=3×103J/(kg·℃)×0.4kg×(90℃-50℃)=48×10J
小明同学用酒精灯(火焰大小保持不变)均匀加热，则该物质在AB段加热时间等于在BC段的加热时间，故吸收的热量也为4.8×104J，故B错误；
C、物质在固态(OA阶段)时加热时间是AB段加热时间的一半，
故物质在固态时吸收的热量：Q'吸=Q吸=×4.8x104J=2.4×104J，
由Q吸＝cmΔt可得：c＝，故C错误；
D、10g酒精完全燃放放出的燃料为：Q总＝mq＝0.01kg×3.0×107＝3×105J，
则＝，故D是正确。
故答案为：D。
【分析】晶体熔化时吸热、内能增大，但温度不变；根据Q吸=cmΔt计算该物质吸收的热量；根据Q吸=cmΔt变形可求得该物质在固态(OA阶段)时的比热容；对酒精灯来说，有用功为被水吸引的热量，总功为酒精完全燃烧放出的热量，酒精灯的效率可用公式 来计算。
12．（2023·锡山模拟）用如图甲、乙所示的两套相同的装置，可完成两个实验：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”。下列关于这两个实验的说法正确的是（ ）
A．实验一中，烧杯中应装入质量相等的同种液体
B．实验二中，烧杯中应装入质量相等的不同液体
C．实验一中，在燃烧皿中放入同种燃料，用秒表记录加热时间
D．实验二中，在燃烧皿中放入不同燃料，用秒表记录加热时间
【答案】C
【知识点】燃料的热值；比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】A．实验一中“探究不同物质吸热升温的现象”，烧杯中应装入质量相等的不同液体，A不符合题意；
B．实验二中“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”，烧杯中应装入质量相等的同种液体，B不符合题意；
C．实验一中，“探究不同物质吸热升温的现象”，在燃烧皿中放入同种燃料，用秒表记录加热时间，用加热时间反映液体吸热的多少，C符合题意；
D．实验二中，“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”，在燃烧皿中放入不同燃料，燃料充分燃烧完后，用温度计记录烧杯中液体的温度，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】“探究不同物质吸热升温的现象”，烧杯中应装入质量相等的不同液体，用加热时间反映液体吸热的多少；“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”，烧杯中应装入质量相等的同种液体，用温度计记录烧杯中液体的温度。
13．（2023九下·苏州开学考）我校某同学查阅资料了解到质量为1kg的某种晶体物质在完全熔化时所吸收的热量叫做该物质的熔化热，不同晶体的熔化热一般不同。老师鼓励小红去探究冰的熔化热。小红在实验室利用电热器加热，完成了冰的熔化实验，并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图线如图所示。实验时，冰的质量为0.5kg，相同时间冰和水吸收的热量相同。水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）。下列说法中正确的是（ ）
A．CD段水吸收的热量是4.2×105J
B．AB段冰吸收的热量是2.1×106J
C．根据上述信息算出冰的比热容2.1×104J/(kg·℃)
D．根据图中信息，冰的熔化热是3.36×105J/kg
【答案】D
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象；热量的计算；燃料的热值
【解析】【解答】A．冰的质量为0.5kg，冰熔化成水，状态变化，但质量不变，则水的质量为0.5kg，由图像可知，CD段水从0℃升高到20℃，所以，水吸收的热量为Q水吸＝c水m水Δt水＝0.5kg×4.2×103J/(kg·℃)×20℃＝4.2×104J
A不符合题意；
BC．由图像知，CD段水从0℃升高到20℃，用了10min的时间，则1min吸收的热量为
由图像知，AB段冰从-20℃吸收热量升高到0℃，需要了5min，则冰吸收的热量为Q冰＝4.2×103J/min×5min＝2.1×104J
冰的比热容为
BC不符合题意；
D．由图像知，0.5kg冰从5min开始熔化到45min全部熔化，需要40min，则该过程中冰熔化所吸收的热量为Q熔化＝4.2×103J/min×40min＝1.68×105J
由题意可得，冰的熔化热为
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据物体的比热容、质量和温度差的乘积，计算吸收热量的多少；根据相同时间的热量相同，可以比较不同时间段的热量；根据热量和质量的比值，可以计算熔化热。
14．（2023九上·锦江期末）内燃机的发明，使人类的许多梦想得以实现，飞机、潜艇、坦克等，都是在内燃机发明之后才研制成功的。如图是某内燃机的能量流向图，关于内燃机，下列说法正确的是（ ）
A．该内燃机的热机效率为30%
B．内燃机是一种环保型的机器
C．减小机械摩擦可提高内燃机的效率
D．内燃机的四个冲程都把内能转化为机械能
【答案】C
【知识点】热机；热机的效率；内燃机的四个冲程
【解析】【解答】A．根据题意知道，该内燃机的热机效率 ，A不符合题意；
B．内燃机在排气冲程排除的废气有未燃烧的燃料和产生的二氧化硫等污染物；同时产生噪声，对环境有一定的污染，B不符合题意；
C．由图知道，减小机械摩擦可提高内燃机的效率，C符合题意；
D．只有内燃机的做功冲程都把内能转化为机械能，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据总能量和损失能量的差，计算热机效率；内燃机的使用对环境有污染；减小摩擦可提高内燃机的效率；内燃机的做功冲程把内能转化为机械能。
15．（2023九上·新泰期末）利用一燃气热水器对10kg、20℃的水进行加热时，完全燃烧了0.105m3的煤气。已知水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），煤气的热值为4×107J/m3，该热水器烧水的效率是50%，下列说法中（ ）
①煤气完全燃烧放出的热量是4.41×103J
②水吸收的热量是2.1×106J
③水温升高了50℃
④加热过程中水的内能保持不变
A．只有①④正确 B．只有②③正确
C．只有①②正确 D．只有②③④正确
【答案】B
【知识点】热量的计算；热机的效率
【解析】【解答】①煤气完全燃烧放出的热量
故①错误；
②由 得，水吸收的热量
故②正确；
③由 得，水温度升高值
故③正确；
④在加热过程中，水吸收热量，温度升高、内能增加，故④错误，综上分析可知，只有②③正确，ACD不符合题意，B符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据，可求出放出的热量；根据，可求出水吸收的热量；根据，可求出温度变化；在加热过程中，水吸收热量，温度升高、内能增加。
二、填空题
16．（2023·吉林模拟）妈妈做饭时香气四溢，这属于 现象，表明分子在不停地做无规则的运动。做完饭后，剩余煤气的热值 (选填“变大”"变小”或“不变”)。
【答案】扩散；不变
【知识点】燃料的热值；分子热运动
【解析】【解答】香气四溢，这属于扩散现象，表明分子在不停地做无规则的运动；做完饭后，剩余煤气的热值不变。
【分析】闻到气味是分子运动形成的扩散现象；热值是燃料的特性，和质量无关。
17．汽油机在工作过程中将机械能转化为内能的冲程是 ；汽油的热值是4.6×107J/kg，完全燃烧40g的汽油所释放的热量为 J。
【答案】压缩冲程；1.84×106
【知识点】燃料的热值；内燃机的四个冲程
【解析】【解答】汽油机在工作过程中，压缩冲程将机械能转化为内能；根据燃料的质量，计算热量为Q=mq=0.04kg×4.6×107J/kg=1.84×106J。
【分析】汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能；根据燃料的热值和质量的乘积计算热量。
18．（2023·陕西）在标准大气压下，使用煤气灶将2kg的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量是 J，若不计热量损失，此过程需要完全燃烧 kg的煤气，这是通过 的方式增加了水的内能。未使用完的煤气的热值 （选填“变大”“变小”或“不变”）［水的比热容，煤气的热值］
【答案】；；热传递；不变
【知识点】热传递改变物体内能；热量的计算；燃料的热值
【解析】【解答】根据水的比热容，计算吸收的热量Q=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J；消耗的燃料为，通过加热过程，是热传递改变了内能；未用完的燃料的热值不变。
【分析】根据物体的比热容大、质量和温度差的常乘积计算热量；根据热量和热值的比值，计算质量；温度不同的物体间通过热传递改变内能；热值是燃料的特性，一般不变。
19．合肥市投产的垃圾焚烧站，每年可以处理垃圾2.1×105t。若被处理的垃圾的热值为5.4×106J/kg，若完全燃烧全年的垃圾产生热量的80%被水吸收，则可将 t的水温度升高60℃。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
【答案】3.6×106
【知识点】热量的计算；燃料的热值
【解析】【解答】根据热值和质量的乘积计算热量为Q=mq=2.1×105×103kg×5.4×106J/kg=1.134×1012J，利用吸收的热量和温度差、比热容的比值， 计算水的质量为。
【分析】根据热值和质量的乘积计算热量，利用吸收的热量和温度差、比热容的比值， 计算质量。
20．某物理兴趣小组的同学，绘制了用煤炉给水加热过程中水温随加热时间变化的图象，如图所示。若在0～4min内加热质量为16kg的水，完全燃烧了280g的煤，则煤炉的效率为 %。[c水＝4.2×103J/（kg ℃），q煤＝3×107J/kg]
【答案】40
【知识点】热量的计算；燃料的热值
【解析】【解答】根据图像可知，0~4min内水从20℃升高到70℃；
水吸收的热量Q吸=c水m水△t水=4.2×103J/（kg ℃）×16kg×（70℃-20℃）=3.36×106J；
煤炉放出的热量：Q放=qm=3×107J/kg×0.28kg=8.4×107J；
则煤炉的效率：
【分析】首先根据Q吸=c水m水△t水计算水吸收的热量，再根据Q放=qm计算出煤炉放出的热量，最后根据公式计算煤炉的效率。
21．（2023·绥江模拟） 如图所示是小明家的太阳能热水器，已知该热水器每小时能接收到的太阳能约为，该热水器在的有效照射时间内可以将质量为、初温为的水加热到，则该热水器加热水的效率为 ；该热水器接收到的这些太阳能若用焦炭来提供，则需要完全燃烧 焦炭。
【答案】50%；0.42
【知识点】热量的计算；燃料的热值
【解析】【解答】根据水的比热容、质量和温度差，计算吸收的热量为Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×(50℃-20℃)=6.3×106J；根据吸收的热量和太阳能的总量的比值， 计算热效率；根据热量和焦炭的热值，计算消耗的焦炭为。
【分析】根据物体的比热容、质量和温度差的乘积计算热量；利用吸收的热量和总热的比值，计算热效率；根据热量和热值的比值， 计算质量。
22．（2023·禅城模拟）近几年厂家通过对燃气灶炉头进行改造，可以让燃气灶的热效率达到60%以上。小可为了测出家中使用天然气的热值，将装有2kg水的水壶放到天然气灶上去加热，当水从20℃加热至70℃时，天然气表的数字变化了0.02m3，这个过程水吸收了 J热量。若他家的天然气灶的效率约为60%，则天然气燃烧放出了 J热量，天然气的热值约为 J/m3。[水的比热容c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
【答案】4.2×105；7×105；3.5×107
【知识点】热量的计算；燃料的热值
【解析】【解答】（1）水吸收的热量：Q吸=c水m水（t-t0）=4.2×103J/（kg ℃）×2kg×（70℃-20℃）=4.2×105J；
（2）天然气完全燃烧放出的热量：；
则天然气的热值：。
【分析】（1）利用Q吸=cm（t-t0）计算出水吸收的热量；
（2）利用求出天然气完全燃烧放出的热量，再利用计算出需要天然气的热值。
三、计算题
23．（2023·大庆模拟）一辆汽车以20m/s的速度在平直的公路上匀速行驶了3km，受到的阻力为1200N，燃烧了0.32kg汽油。（汽油的热值q＝4.5×107J/kg）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。
【答案】（1）解：已知汽车匀速行驶时受到的阻力为f＝1200N，
则牵引力与阻力是一对平衡力，可知汽车的牵引力为：F＝f＝1200N，
则牵引力做的功为：W＝Fs＝1200N×3×103m＝3.6×106J；
答：牵引力做了3.6×106J的功；
（2）解：汽油完全燃烧放出的热量为：Q放＝qm＝4.5×107J/kg×0.32kg＝1.44×107J；
答：汽油完全燃烧放出的热量为1.44×107J；
（3）解：发动机的效率为：η＝ ＝ ×100%＝25%。
答：发动机的效率为25%。
【知识点】燃料的热值；热机的效率
【解析】【分析】（1）因为匀速则牵引力等于摩擦力，然后利用公式 W＝Fs 可求出做功多少。
（2） 汽油完全燃烧放出的热量可以用公式 Q放＝qm求出
（3）用有用功比上燃料释放的热量即为效率。
24．（2023·金平模拟）氢能源具有清洁、高效、可持续以及资源丰富的特点。如图为某氢能科技有限公司的氢能源环卫车。已知c水＝4.2×103J/（kg ℃），q氢＝1.4×108J/kg。求：
（1）质量为0.9kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；
（2）若这些热量的80%被水吸收，水温从10℃升高到90℃，水的质量为多少？
（3）氢能源环卫车以42kW的恒定功率匀速行驶，燃烧0.9kg的氢燃料能让该车匀速行驶25min，该车发动机的热机效率为多少
【答案】（1）解：质量为0.9kg的氢燃料完全燃烧放出的热量：Q放＝m氢q氢＝0.9kg×1.4×108J/kg＝1.26×108J；
答：质量为0.9kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为1.26×108J
（2）解：根据题意可知，水吸收的热量：Q吸＝80%Q放＝80%×1.26×108J＝1.008×108J，
由Q吸＝cmΔt可知，水的质量：m＝Q吸/c水Δt＝1.008×108J/4.2×103J/(kg ℃)×(90℃ 10℃)＝300kg
答：若这些热量的80%被水吸收，水温从10℃升高到90℃，水的质量为300kg；
（3）解：氢能源环卫车所做的有用功：W＝Pt＝42×1000W×25×60s＝6.3×107J，
该车发动机的热效率：η＝WQ放＝6.3×107J/1.26×108J×100%＝50%。
答：该车发动机的热效率为50%。
【知识点】热量的计算；燃料的热值；热机的效率；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据燃料的质量和热值的乘积计算热量；
（2）根据热效率和总热的乘积计算吸热多少，根据吸收的热量和物体的比热容、温度差计算质量；
（3）利用功率和时间的乘积计算做功多少，根据功和总热的比值， 计算热机效率。
四、实验探究题
25．（2022九上·定陶期中）小王设计一个探究酒精和碎纸片的热值大小实验。
（1）实验装置如图甲、乙所示，你认为图中横杆、温度计、铁圈、燃具四个器件的安装顺序是 （由下而上／由上而下）。
（2）为保证实验结论的可靠，以及方便比较，小王同学在实验中应让酒精和碎纸片的质量、两烧杯中水的质量、以及两个烧杯都保持 。
（3）实验数据记录如下表：
燃 料 加热前水温℃ 燃料燃尽时水温℃ 燃料的热值
酒 精 15 35 2.4×107
碎纸片 15 25 ？
根据表中数据，计算出碎纸片的热值是 。
（4）通过实验得到的燃料热值与实际相比会偏 （选填“大”或“小”），认为出现这种情况的主要原因是： 。
【答案】（1）自下而上
（2）相同
（3）1.2×107
（4）小；烧杯和空气吸收了一部分热量或燃料不可能完全燃烧
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】(1)实验装置如图甲、乙所示，横杆、温度计、铁圈、燃具四个器件的安装顺序是为了保证：一是使用燃具的外焰加热，二是确保温度计的液泡不碰到烧杯底部，所以应由下而上安装。
(2)在实验中要控制变量，酒精和碎纸片的质量、两烧杯中水的质量、以及两个烧杯都应相同。
(3)相同质量的酒精和碎纸片燃烧放热，由表格可知酒精燃烧放出的热量可以将水的温度升高20℃，碎纸片燃烧放出的热量可以将水的温度升高10℃，若燃料燃烧放出的热全部被水吸收，由
因为
可得
则
(4)通过实验得到的燃料热值与实际相比会偏小，因为燃料燃烧时燃料不可能完全燃烧且燃烧放出的热量不可能全部由水吸收。
【分析】（1）本实验中，器材调节方法：自下而上；
（2）在实验中要控制变量，酒精和碎纸片的质量、两烧杯中水的质量、以及两个烧杯都应相同；
（3）根据公式、，可求出热值；
（4）燃料燃烧时燃料不可能完全燃烧且燃烧放出的热量不可能全部由水吸收，所以通过实验得到的燃料热值与实际相比会偏小。
26．（2022九上·铁东期中）为探究不同燃料燃烧放热能力的差异，小华设计了如图甲、乙所示的两组对比实验，实验装置完全相同，烧杯内水的初温、质量也都相同，实验中忽略热量的散失，且两种燃料燃烧时均匀放热。
（1）实验中应控制两种燃料燃烧的 （选填“时间”“初温”或“质量”）相同，燃料完全燃烧放出热量的多少是通过 （选填“加热时间”或“升高的温度”）来反映的；
（2）燃料燃烧过程中，记录燃烧时间和对应的水温；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.由图可知，燃料1燃烧5min放出的热量 （选填“大于”“小于”或“等于”）燃料2燃烧15min放出的热量，假设这一过程燃料都完全燃烧，则燃料1与燃料2的热值之比为 ；
（3）若甲装置中消耗了质量为m的燃料1，使质量为的水温度升高了 （水未沸腾），则燃料1的热值为 （用字母表达式表示，已知水的比热容为c）；
（4）实际中，该方法测量的热值会比真实值 （选填“大”或“小”），原因是： （写出一条即可）。
【答案】（1）质量；升高的温度
（2）大于；
（3）
（4）小；燃料1燃烧放出的热量不可能全部被水吸收
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】（1）在比较不同燃料燃烧放热能力的实验中，还应控制燃料燃烧的质量相同，通过比较相同质量的同种水升高的温度来比较燃料燃烧放出热量的多少，水升高的温度越高，燃料放出的热量越多。
（2）读图丙可知，燃料燃烧完时，燃料1燃烧了5min，燃料2燃烧了15min，则可知甲图中水升温更多，说明燃料1放出的热量大于燃料2放出的热量。
实验中忽略热量的散失，且两杯水的质量、比热容均相同，则由公式 可得，二者放出的热量之比为
燃料的质量相同，由公式 可得，燃料1与燃料2的热值之比为
（3）水吸收的热量为 ，燃料1的热值
（4）燃料1燃烧放出的热量不可能全部被水吸收，燃料1可能没有完全燃烧，根据上式计算出的热值要比实际的小。
【分析】（1）探究不同燃料的热值时，选择质量相同的不同燃料，根据被加热的液体的温度变化可以反映热值的大小；
（2）根据物体吸收热量后温度的变化，判断燃料的热值大小；结合吸收热量的关系，判断热值的关系；
（3）根据物体的比热容、质量和温度差的乘积计算热量，结合燃料的质量计算热值；
（4）由于存在热损失，根据吸收的热量计算的热值偏小。
五、科普阅读题
27．（2023·徐州模拟）阅读短文，回答问题。
我国研制的大客机C919机舱内覆有一层高孔率“超细航空级玻璃棉”，能很好地保温与吸收噪声，其单丝纤维直径只有3~5μm，1m3的质量为5kg。
机舱内先进的“呼吸系统”，使飞机在气压只有2.5×104Pa左右的万米高空时，能将机外-50℃以下的冷空气不断压缩，使送入舱内的空气温度达到50℃以上，同时系统依靠传感器的自动控制，使舱内气压和温度达到舒适值。
该飞机有较大的翼载，翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值；机上搭载的新一代涡扇发动机的热效率和推进效率比一般客机高，所谓热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比，而推进效率则是指发动机传递给飞机的推进功（推力所做的功）与其获得的机械能之比。（如表是飞机的部分技术参数，燃油热值为4.6×107J/kg）
最大起飞质量 72.5t 客舱内气压 8.0×104Pa
巡航速度 920km/h 发动机巡航推力 3.6×104N
（1）若飞机的翼载是500kg/m2，则机翼面积为 m2；
（2）下列关于“超细航空级玻璃棉”性质的描述中，不正确的是 ____；
A．单丝纤维比头发细 B．密度与玻璃差不多
C．隔音性能相对较好 D．导热能力相对较弱
（3）飞机水平匀速巡航时，受到的阻力为 N；若飞机在以巡航速度飞行0.5h的过程中，耗油1800kg，发动机的热效率为40%，则此过程中发动机的推进效率为 %。
【答案】（1）145
（2）B
（3）3.6×104；50
【知识点】密度公式及其应用；热量的计算；热机的效率；功的计算及应用
【解析】【解答】（1）飞机的最大起飞质量是72.5t，翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值，机翼面积为
（2）“超细航空级玻璃棉”性质有：直径只有3~5μm，比头发细。密度，密度比玻璃的密度小很多，还具有很好的隔音和保温效果，导热能力较弱。B错误，符合题意，ACD正确，不符合题意。故答案为：B。
（3）飞机水平匀速巡航时，处于平衡状态，受到平衡力的作用，发动机巡航推力与受到的阻力是平衡力，大小相等，故f=F=3.6×104N，燃料完全燃烧放出的热量Q放=m油q=1800kg×4.6×107J/kg=8.28×1010J，根据得发动机获得的机械能W机械=ηQ放=40%×8.28×1010J=3.312×1010J，发动机巡航的距离为s=vt=920km/h×0.5h=460km=460000m，飞机的推进功（推力所做的功）W推力=Fs=3.6×104N×460000m=1.656×1010J，发动机的推进效率
【分析】（1）翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值；
（2）根据公式，可求出密度，进行比较；
（3）匀速巡航时，处于平衡状态，推力与受到的阻力是平衡力，大小相等；根据Q放=m油q、W机械=ηQ放及W推力=Fs、，可求出机械效率。
人教版广东省深圳市初中物理八升九暑期衔接专题10：热机的效率
一、单选题
1．（2023·徐州模拟）“垃圾分分类，资源不浪费”，垃圾分类对环境保护和资源节约有着重要的意义，在一定条件下，生活垃圾能“榨”出大量的再生燃料油，燃料油的放热能力较大，可以节约更多的煤、石油等化石能源，其主要原因是燃料油的（ ）
A．沸点高 B．热值大 C．凝固点高 D．比热容大
2．（2022九上·保康期中）一箱汽油用掉一半后，下列关于它的说法正确的是（ ）
A．它的密度变为原来的一半 B．它的比热容不变
C．它的比热容变为原来的一半 D．它的热值变为原来的一半
3．（2020九上·沧县期末）已知1kg无烟煤的热值是3.4×107J/kg，则2kg无烟煤不完全燃烧时的热值是（ ）
A．等于6.8×107J/kg
B．大于3.4×107J/kg且小于6.8×107J/kg
C．等于3.4×107J/kg
D．小于3.4×107J/kg
4．（2023·百色模拟）双燃料汽车以天然气或汽油作为燃料，如图所示是某双燃料汽车发动机工作时的某冲程示意图。下列说法中正确的是（ ）
A．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多
B．即使以天然气为燃料，汽车发动机的效率也达不到100％
C．此为排气冲程
D．汽油与天然气相比，燃烧汽油对环境的污染较小
5．（2023·齐齐哈尔模拟）汽油的热值是4.6×107J/kg，沼气的热值约为2×107J/m3，则完全燃烧0.5kg的汽油所放出来的热量如果由沼气来提供，需要沼气的体积是下列选项的哪一个？（ ）
A．0.15m3 B．1.15m3 C．11.5m3 D．4.6m3
6．（2023·长春模拟）下列措施中能提高热机效率的是（ )
A．使燃料充分燃烧 B．增加废气带走的热量
C．增加机械装置吸收的热量 D．增加机械传动的摩擦
7．（2023·官渡模拟）汽油作为汽车的常用燃料，它的热值是4.6×107J/kg，下列说法正确的是（ ）
A．1kg汽油无论是否完全燃烧，都能放出4.6×107J的热量
B．1kg汽油的热值与500g汽油的热值相同
C．消耗的汽油越多，发动机的效率越高
D．做好保养，可以使发动机的效率达到100%
8．（2023·绥宁）柴油机甲比柴油机乙的效率高，这说明（ ）
A．甲柴油机的功率大
B．甲柴油机消耗的燃料少
C．工作时间相同，甲柴油机用的燃料少
D．甲柴油机将燃料释放的能量变成有用功的比例大
9．（2023·成都）小美在老师指导下进行了以下实验：甲、乙两烧杯各装100g水，用酒精灯加热甲烧杯，煤油灯加热乙烧杯，直至杯内水沸腾1分钟即熄灭该灯，测得消耗酒精4g、煤油2.5g。她根据实验数据绘制了水温与加热时间关系的图像（如图）。若水沸腾前质量不改变，同一杯水沸腾前后单位时间内吸收的热量相等，，，，则下列说法正确的是（ ）
A．整个过程，甲杯中的水吸收的热量更多
B．前3分钟，乙杯中的水吸收的热量为
C．消耗的煤油完全燃烧放出的热量为
D．酒精灯加热的效率为28%
10．（2023八下·凤台期中）有甲、乙两台汽油机，甲的效率与乙的效率之比是5：4，相同时间内甲做的有用功是乙做的有用功的2倍，则在相同的时间内，甲、乙两台汽油机消耗的汽油质量之比为
A．5：2 B．2：5 C．8：5 D．5：8
11．（2023八下·凤台期中）为了探究某物质在固态和液态时的吸热升温情况，小明同学用酒精灯（火焰大小保持不变）均匀加热该种固体，根据实验数据绘制出的图线如图所示，经测量阶段消耗热值为的酒精（假设酒精完全燃烧），通过查阅资料已知该物质液态时的比热容为。下列说法正确的是（ ）
A．该物质在点时的内能等于在点时的内能
B．该物质在段共吸收了的热量
C．该物质在固态时的比热容为
D．在阶段的加热效率为16%
12．（2023·锡山模拟）用如图甲、乙所示的两套相同的装置，可完成两个实验：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”。下列关于这两个实验的说法正确的是（ ）
A．实验一中，烧杯中应装入质量相等的同种液体
B．实验二中，烧杯中应装入质量相等的不同液体
C．实验一中，在燃烧皿中放入同种燃料，用秒表记录加热时间
D．实验二中，在燃烧皿中放入不同燃料，用秒表记录加热时间
13．（2023九下·苏州开学考）我校某同学查阅资料了解到质量为1kg的某种晶体物质在完全熔化时所吸收的热量叫做该物质的熔化热，不同晶体的熔化热一般不同。老师鼓励小红去探究冰的熔化热。小红在实验室利用电热器加热，完成了冰的熔化实验，并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图线如图所示。实验时，冰的质量为0.5kg，相同时间冰和水吸收的热量相同。水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）。下列说法中正确的是（ ）
A．CD段水吸收的热量是4.2×105J
B．AB段冰吸收的热量是2.1×106J
C．根据上述信息算出冰的比热容2.1×104J/(kg·℃)
D．根据图中信息，冰的熔化热是3.36×105J/kg
14．（2023九上·锦江期末）内燃机的发明，使人类的许多梦想得以实现，飞机、潜艇、坦克等，都是在内燃机发明之后才研制成功的。如图是某内燃机的能量流向图，关于内燃机，下列说法正确的是（ ）
A．该内燃机的热机效率为30%
B．内燃机是一种环保型的机器
C．减小机械摩擦可提高内燃机的效率
D．内燃机的四个冲程都把内能转化为机械能
15．（2023九上·新泰期末）利用一燃气热水器对10kg、20℃的水进行加热时，完全燃烧了0.105m3的煤气。已知水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），煤气的热值为4×107J/m3，该热水器烧水的效率是50%，下列说法中（ ）
①煤气完全燃烧放出的热量是4.41×103J
②水吸收的热量是2.1×106J
③水温升高了50℃
④加热过程中水的内能保持不变
A．只有①④正确 B．只有②③正确
C．只有①②正确 D．只有②③④正确
二、填空题
16．（2023·吉林模拟）妈妈做饭时香气四溢，这属于 现象，表明分子在不停地做无规则的运动。做完饭后，剩余煤气的热值 (选填“变大”"变小”或“不变”)。
17．汽油机在工作过程中将机械能转化为内能的冲程是 ；汽油的热值是4.6×107J/kg，完全燃烧40g的汽油所释放的热量为 J。
18．（2023·陕西）在标准大气压下，使用煤气灶将2kg的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量是 J，若不计热量损失，此过程需要完全燃烧 kg的煤气，这是通过 的方式增加了水的内能。未使用完的煤气的热值 （选填“变大”“变小”或“不变”）［水的比热容，煤气的热值］
19．合肥市投产的垃圾焚烧站，每年可以处理垃圾2.1×105t。若被处理的垃圾的热值为5.4×106J/kg，若完全燃烧全年的垃圾产生热量的80%被水吸收，则可将 t的水温度升高60℃。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
20．某物理兴趣小组的同学，绘制了用煤炉给水加热过程中水温随加热时间变化的图象，如图所示。若在0～4min内加热质量为16kg的水，完全燃烧了280g的煤，则煤炉的效率为 %。[c水＝4.2×103J/（kg ℃），q煤＝3×107J/kg]
21．（2023·绥江模拟） 如图所示是小明家的太阳能热水器，已知该热水器每小时能接收到的太阳能约为，该热水器在的有效照射时间内可以将质量为、初温为的水加热到，则该热水器加热水的效率为 ；该热水器接收到的这些太阳能若用焦炭来提供，则需要完全燃烧 焦炭。
22．（2023·禅城模拟）近几年厂家通过对燃气灶炉头进行改造，可以让燃气灶的热效率达到60%以上。小可为了测出家中使用天然气的热值，将装有2kg水的水壶放到天然气灶上去加热，当水从20℃加热至70℃时，天然气表的数字变化了0.02m3，这个过程水吸收了 J热量。若他家的天然气灶的效率约为60%，则天然气燃烧放出了 J热量，天然气的热值约为 J/m3。[水的比热容c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
三、计算题
23．（2023·大庆模拟）一辆汽车以20m/s的速度在平直的公路上匀速行驶了3km，受到的阻力为1200N，燃烧了0.32kg汽油。（汽油的热值q＝4.5×107J/kg）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。
24．（2023·金平模拟）氢能源具有清洁、高效、可持续以及资源丰富的特点。如图为某氢能科技有限公司的氢能源环卫车。已知c水＝4.2×103J/（kg ℃），q氢＝1.4×108J/kg。求：
（1）质量为0.9kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；
（2）若这些热量的80%被水吸收，水温从10℃升高到90℃，水的质量为多少？
（3）氢能源环卫车以42kW的恒定功率匀速行驶，燃烧0.9kg的氢燃料能让该车匀速行驶25min，该车发动机的热机效率为多少
四、实验探究题
25．（2022九上·定陶期中）小王设计一个探究酒精和碎纸片的热值大小实验。
（1）实验装置如图甲、乙所示，你认为图中横杆、温度计、铁圈、燃具四个器件的安装顺序是 （由下而上／由上而下）。
（2）为保证实验结论的可靠，以及方便比较，小王同学在实验中应让酒精和碎纸片的质量、两烧杯中水的质量、以及两个烧杯都保持 。
（3）实验数据记录如下表：
燃 料 加热前水温℃ 燃料燃尽时水温℃ 燃料的热值
酒 精 15 35 2.4×107
碎纸片 15 25 ？
根据表中数据，计算出碎纸片的热值是 。
（4）通过实验得到的燃料热值与实际相比会偏 （选填“大”或“小”），认为出现这种情况的主要原因是： 。
26．（2022九上·铁东期中）为探究不同燃料燃烧放热能力的差异，小华设计了如图甲、乙所示的两组对比实验，实验装置完全相同，烧杯内水的初温、质量也都相同，实验中忽略热量的散失，且两种燃料燃烧时均匀放热。
（1）实验中应控制两种燃料燃烧的 （选填“时间”“初温”或“质量”）相同，燃料完全燃烧放出热量的多少是通过 （选填“加热时间”或“升高的温度”）来反映的；
（2）燃料燃烧过程中，记录燃烧时间和对应的水温；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.由图可知，燃料1燃烧5min放出的热量 （选填“大于”“小于”或“等于”）燃料2燃烧15min放出的热量，假设这一过程燃料都完全燃烧，则燃料1与燃料2的热值之比为 ；
（3）若甲装置中消耗了质量为m的燃料1，使质量为的水温度升高了 （水未沸腾），则燃料1的热值为 （用字母表达式表示，已知水的比热容为c）；
（4）实际中，该方法测量的热值会比真实值 （选填“大”或“小”），原因是： （写出一条即可）。
五、科普阅读题
27．（2023·徐州模拟）阅读短文，回答问题。
我国研制的大客机C919机舱内覆有一层高孔率“超细航空级玻璃棉”，能很好地保温与吸收噪声，其单丝纤维直径只有3~5μm，1m3的质量为5kg。
机舱内先进的“呼吸系统”，使飞机在气压只有2.5×104Pa左右的万米高空时，能将机外-50℃以下的冷空气不断压缩，使送入舱内的空气温度达到50℃以上，同时系统依靠传感器的自动控制，使舱内气压和温度达到舒适值。
该飞机有较大的翼载，翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值；机上搭载的新一代涡扇发动机的热效率和推进效率比一般客机高，所谓热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比，而推进效率则是指发动机传递给飞机的推进功（推力所做的功）与其获得的机械能之比。（如表是飞机的部分技术参数，燃油热值为4.6×107J/kg）
最大起飞质量 72.5t 客舱内气压 8.0×104Pa
巡航速度 920km/h 发动机巡航推力 3.6×104N
（1）若飞机的翼载是500kg/m2，则机翼面积为 m2；
（2）下列关于“超细航空级玻璃棉”性质的描述中，不正确的是 ____；
A．单丝纤维比头发细 B．密度与玻璃差不多
C．隔音性能相对较好 D．导热能力相对较弱
（3）飞机水平匀速巡航时，受到的阻力为 N；若飞机在以巡航速度飞行0.5h的过程中，耗油1800kg，发动机的热效率为40%，则此过程中发动机的推进效率为 %。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】燃料油的放热能力是通过热值体现的，根据在一定条件下，燃料油的放热能力较大，燃烧相同质量的燃料油和其他燃料，燃料油放出的热量多，则燃料油的热值大，ACD不符合题意；B符合题意。
故答案为：B。
【分析】燃烧相同质量的燃料油和其他燃料，热值越高，放出的热量越多。
2．【答案】B
【知识点】密度及其特性；比热容；燃料的热值
【解析】【解答】密度、比热容和热值都是物质的特性，不随物体质量、体积的变化而变化，故一箱汽油用掉一半后，质量减半，但密度、比热容和热值都不变，B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】密度、比热容、热值是物质的特性，和质量的大小无关。
3．【答案】C
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】燃料的热值是燃料本身的一种性质，只与燃料的种类有关，与是否燃烧或是否完全燃烧无关，则2kg无烟煤不完全燃烧时的热值还是3.4×107J/kg，ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】燃料的热值是燃料本身的一种性质，只与燃料的种类有关，与是否燃烧或是否完全燃烧无关。
4．【答案】B
【知识点】热机的效率；内燃机的四个冲程
【解析】【解答】A.燃料的质量相同时，燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多，A不符合题意；
B.即使以天然气为燃料，汽车发动机的效率也达不到100％，B符合题意；
C.根据图像，气门关闭，活塞下行，此为做功冲程，C不符合题意；
D.汽油与天然气相比，燃烧汽油对环境的污染较大，D不符合题意。
故答案为：B.
【分析】燃料燃烧放出热量和燃料的质量有关，和热值有关；热机效率可能到达100%；汽油机的气门关闭，活塞下行，是做功冲程；天然气对环境污染小。
5．【答案】B
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】根据汽油的热值和沼气的热值关系，汽油的热值是沼气热值的2倍多，所以消耗0.5kg汽油产生的热量，如果消耗沼气，需要的体积是汽油的2倍稍多些，B符合题意。
故答案为：B.
【分析】根据不同燃料的热值关系，当释放热量相同时，分析消耗燃料的关系。
6．【答案】A
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】
A、使燃料充分燃烧，增加了可以利用的输入能量，可以提高热机效率，A符合题意；
B、增加废气带走的热量，即增加的能量的损失，会降低热机效率，B不符合题意；
C、增加机械装置洗手的热量，增加了能量的损失，会降低热机效率，C不符合题意；
D、增加机械传动的摩擦，增加了能量的损失，会降低热机效率，S不符合题意。
故答案为：A
【分析】本题考查了对热机效率的理解，热机效率指的是用来做有用功部分的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。提高热机效率主要通过使燃料充分燃烧、减少各种能量的损失，如热量的损失、废气带走的热量、因零件摩擦产生的能量损失等。
7．【答案】B
【知识点】燃料的热值；热机的效率
【解析】【解答】A.完全燃烧1kg汽油放出4.6×107J的热量，A不符合题意；
B.热值是燃料的特性，1kg汽油的热值与500g汽油的热值相同，B符合题意；
C.发动机的效率是有用功和总热的比值，不是消耗能量的多少，C不符合题意；
D.做好保养，可以提高发动机的效率，但不能到达100%，D不符合题意。
故答案为：B.
【分析】热值是燃料的特性，和质量无关；热机效率不能到达100%，是热机做的功和总热的比值。
8．【答案】D
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】热机的效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，比值越大，热机的效率越高。
A．功率是表示物体做功快慢的物理量，与热机的效率是两个完全不同的概念，A不符合题意；
B．虽然甲的效率比乙高，但不清楚两台柴油机做功多少的情况下，无法确定谁消耗的燃料多少，B不符合题意；
C．相同时间内消耗燃料的多少与功率和效率有关，若功率相同时，相同时间做的功相同，甲的效率高则甲消耗的总能量少，则甲消耗的燃料少，C不符合题意；
D．甲柴油机的效率比乙柴油机的效率高，说明甲柴油机用来做有用功的能量占总能量的百分比大，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】热机的效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，比值越大，热机的效率越高。
9．【答案】B
【知识点】热量的计算；燃料的热值
【解析】【解答】根据题意可知，甲、乙两烧杯各装水的质量相等，水的初始温度相同，
根据Q吸=cmΔt可知，水沸腾前，两杯水吸收的热量相等。
且同一杯水沸腾前后单位时间内吸收的热量相等，
则整个过程甲、乙两杯水所吸收的热量分别为：，；
所以整个过程乙杯中的水吸收的热量更多，故A错误；
前3分钟乙刚好沸腾，那么吸收的热量：Q吸=c水mΔt=4.2×103J/（kg ℃）×0.1kg×（98℃-18℃）=3.36×104J，故B正确；
整个过程消耗的煤油完全燃烧放出的热量为：Q煤油=q煤油m煤油=4.6×107J/kg×2.5×10-3kg=1.15×105J，故C错误；
在整个过程中，燃烧4g酒精所释放的热量为：Q酒精=q酒精m酒精=3.0×107J/kg×4×10-3kg=1.2×105J，
可得酒精灯加热的效率为，故D错误。
故选B。
【分析】（1）根据Q吸=cmΔt可求出水沸腾前两杯水吸收的热量相等；且同一杯水沸腾前后单位时间内吸收的热量相等，根据图片显示的时间长度可分别计算出甲、乙两杯水整个过程所吸收的热量；
（2）根据Q煤=q煤m煤可计算出整个过程消耗的煤油完全燃烧放出的热量；
（3）根据Q酒=q酒m酒可计算出燃烧4g酒精所释放的热量，根据可计算出酒精灯加热的效率。
10．【答案】C
【知识点】热量的计算；热机的效率；有用功和额外功
【解析】【解答】甲，乙两台汽油机消耗的汽油完全燃放出的热量之比为：
＝，
则甲乙两汽油机消耗的汽油质量之比为：＝＝，
故C正确，ABD错误。
故答案为：C。
【分析】根据热机效率公式η= 可求出甲、乙两机消耗的总能量之比，根据Q=mq，可求出汽油质量之比。
11．【答案】D
【知识点】温度、热量与内能的关系；热量的计算；热机的效率
【解析】【解答】A、该物质在熔化过程中吸收热量、温度不变，是晶体，因此该物质在B点时的内能大于在A点时的内能，故A错误；
B、由图象知，在第6min的温度为50℃在第10min的温度为90℃，
则该物质在BC段吸收的热量为；Q吸=cmΔt=3×103J/(kg·℃)×0.4kg×(90℃-50℃)=48×10J
小明同学用酒精灯(火焰大小保持不变)均匀加热，则该物质在AB段加热时间等于在BC段的加热时间，故吸收的热量也为4.8×104J，故B错误；
C、物质在固态(OA阶段)时加热时间是AB段加热时间的一半，
故物质在固态时吸收的热量：Q'吸=Q吸=×4.8x104J=2.4×104J，
由Q吸＝cmΔt可得：c＝，故C错误；
D、10g酒精完全燃放放出的燃料为：Q总＝mq＝0.01kg×3.0×107＝3×105J，
则＝，故D是正确。
故答案为：D。
【分析】晶体熔化时吸热、内能增大，但温度不变；根据Q吸=cmΔt计算该物质吸收的热量；根据Q吸=cmΔt变形可求得该物质在固态(OA阶段)时的比热容；对酒精灯来说，有用功为被水吸引的热量，总功为酒精完全燃烧放出的热量，酒精灯的效率可用公式 来计算。
12．【答案】C
【知识点】燃料的热值；比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】A．实验一中“探究不同物质吸热升温的现象”，烧杯中应装入质量相等的不同液体，A不符合题意；
B．实验二中“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”，烧杯中应装入质量相等的同种液体，B不符合题意；
C．实验一中，“探究不同物质吸热升温的现象”，在燃烧皿中放入同种燃料，用秒表记录加热时间，用加热时间反映液体吸热的多少，C符合题意；
D．实验二中，“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”，在燃烧皿中放入不同燃料，燃料充分燃烧完后，用温度计记录烧杯中液体的温度，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】“探究不同物质吸热升温的现象”，烧杯中应装入质量相等的不同液体，用加热时间反映液体吸热的多少；“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”，烧杯中应装入质量相等的同种液体，用温度计记录烧杯中液体的温度。
13．【答案】D
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象；热量的计算；燃料的热值
【解析】【解答】A．冰的质量为0.5kg，冰熔化成水，状态变化，但质量不变，则水的质量为0.5kg，由图像可知，CD段水从0℃升高到20℃，所以，水吸收的热量为Q水吸＝c水m水Δt水＝0.5kg×4.2×103J/(kg·℃)×20℃＝4.2×104J
A不符合题意；
BC．由图像知，CD段水从0℃升高到20℃，用了10min的时间，则1min吸收的热量为
由图像知，AB段冰从-20℃吸收热量升高到0℃，需要了5min，则冰吸收的热量为Q冰＝4.2×103J/min×5min＝2.1×104J
冰的比热容为
BC不符合题意；
D．由图像知，0.5kg冰从5min开始熔化到45min全部熔化，需要40min，则该过程中冰熔化所吸收的热量为Q熔化＝4.2×103J/min×40min＝1.68×105J
由题意可得，冰的熔化热为
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据物体的比热容、质量和温度差的乘积，计算吸收热量的多少；根据相同时间的热量相同，可以比较不同时间段的热量；根据热量和质量的比值，可以计算熔化热。
14．【答案】C
【知识点】热机；热机的效率；内燃机的四个冲程
【解析】【解答】A．根据题意知道，该内燃机的热机效率 ，A不符合题意；
B．内燃机在排气冲程排除的废气有未燃烧的燃料和产生的二氧化硫等污染物；同时产生噪声，对环境有一定的污染，B不符合题意；
C．由图知道，减小机械摩擦可提高内燃机的效率，C符合题意；
D．只有内燃机的做功冲程都把内能转化为机械能，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据总能量和损失能量的差，计算热机效率；内燃机的使用对环境有污染；减小摩擦可提高内燃机的效率；内燃机的做功冲程把内能转化为机械能。
15．【答案】B
【知识点】热量的计算；热机的效率
【解析】【解答】①煤气完全燃烧放出的热量
故①错误；
②由 得，水吸收的热量
故②正确；
③由 得，水温度升高值
故③正确；
④在加热过程中，水吸收热量，温度升高、内能增加，故④错误，综上分析可知，只有②③正确，ACD不符合题意，B符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据，可求出放出的热量；根据，可求出水吸收的热量；根据，可求出温度变化；在加热过程中，水吸收热量，温度升高、内能增加。
16．【答案】扩散；不变
【知识点】燃料的热值；分子热运动
【解析】【解答】香气四溢，这属于扩散现象，表明分子在不停地做无规则的运动；做完饭后，剩余煤气的热值不变。
【分析】闻到气味是分子运动形成的扩散现象；热值是燃料的特性，和质量无关。
17．【答案】压缩冲程；1.84×106
【知识点】燃料的热值；内燃机的四个冲程
【解析】【解答】汽油机在工作过程中，压缩冲程将机械能转化为内能；根据燃料的质量，计算热量为Q=mq=0.04kg×4.6×107J/kg=1.84×106J。
【分析】汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能；根据燃料的热值和质量的乘积计算热量。
18．【答案】；；热传递；不变
【知识点】热传递改变物体内能；热量的计算；燃料的热值
【解析】【解答】根据水的比热容，计算吸收的热量Q=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J；消耗的燃料为，通过加热过程，是热传递改变了内能；未用完的燃料的热值不变。
【分析】根据物体的比热容大、质量和温度差的常乘积计算热量；根据热量和热值的比值，计算质量；温度不同的物体间通过热传递改变内能；热值是燃料的特性，一般不变。
19．【答案】3.6×106
【知识点】热量的计算；燃料的热值
【解析】【解答】根据热值和质量的乘积计算热量为Q=mq=2.1×105×103kg×5.4×106J/kg=1.134×1012J，利用吸收的热量和温度差、比热容的比值， 计算水的质量为。
【分析】根据热值和质量的乘积计算热量，利用吸收的热量和温度差、比热容的比值， 计算质量。
20．【答案】40
【知识点】热量的计算；燃料的热值
【解析】【解答】根据图像可知，0~4min内水从20℃升高到70℃；
水吸收的热量Q吸=c水m水△t水=4.2×103J/（kg ℃）×16kg×（70℃-20℃）=3.36×106J；
煤炉放出的热量：Q放=qm=3×107J/kg×0.28kg=8.4×107J；
则煤炉的效率：
【分析】首先根据Q吸=c水m水△t水计算水吸收的热量，再根据Q放=qm计算出煤炉放出的热量，最后根据公式计算煤炉的效率。
21．【答案】50%；0.42
【知识点】热量的计算；燃料的热值
【解析】【解答】根据水的比热容、质量和温度差，计算吸收的热量为Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×(50℃-20℃)=6.3×106J；根据吸收的热量和太阳能的总量的比值， 计算热效率；根据热量和焦炭的热值，计算消耗的焦炭为。
【分析】根据物体的比热容、质量和温度差的乘积计算热量；利用吸收的热量和总热的比值，计算热效率；根据热量和热值的比值， 计算质量。
22．【答案】4.2×105；7×105；3.5×107
【知识点】热量的计算；燃料的热值
【解析】【解答】（1）水吸收的热量：Q吸=c水m水（t-t0）=4.2×103J/（kg ℃）×2kg×（70℃-20℃）=4.2×105J；
（2）天然气完全燃烧放出的热量：；
则天然气的热值：。
【分析】（1）利用Q吸=cm（t-t0）计算出水吸收的热量；
（2）利用求出天然气完全燃烧放出的热量，再利用计算出需要天然气的热值。
23．【答案】（1）解：已知汽车匀速行驶时受到的阻力为f＝1200N，
则牵引力与阻力是一对平衡力，可知汽车的牵引力为：F＝f＝1200N，
则牵引力做的功为：W＝Fs＝1200N×3×103m＝3.6×106J；
答：牵引力做了3.6×106J的功；
（2）解：汽油完全燃烧放出的热量为：Q放＝qm＝4.5×107J/kg×0.32kg＝1.44×107J；
答：汽油完全燃烧放出的热量为1.44×107J；
（3）解：发动机的效率为：η＝ ＝ ×100%＝25%。
答：发动机的效率为25%。
【知识点】燃料的热值；热机的效率
【解析】【分析】（1）因为匀速则牵引力等于摩擦力，然后利用公式 W＝Fs 可求出做功多少。
（2） 汽油完全燃烧放出的热量可以用公式 Q放＝qm求出
（3）用有用功比上燃料释放的热量即为效率。
24．【答案】（1）解：质量为0.9kg的氢燃料完全燃烧放出的热量：Q放＝m氢q氢＝0.9kg×1.4×108J/kg＝1.26×108J；
答：质量为0.9kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为1.26×108J
（2）解：根据题意可知，水吸收的热量：Q吸＝80%Q放＝80%×1.26×108J＝1.008×108J，
由Q吸＝cmΔt可知，水的质量：m＝Q吸/c水Δt＝1.008×108J/4.2×103J/(kg ℃)×(90℃ 10℃)＝300kg
答：若这些热量的80%被水吸收，水温从10℃升高到90℃，水的质量为300kg；
（3）解：氢能源环卫车所做的有用功：W＝Pt＝42×1000W×25×60s＝6.3×107J，
该车发动机的热效率：η＝WQ放＝6.3×107J/1.26×108J×100%＝50%。
答：该车发动机的热效率为50%。
【知识点】热量的计算；燃料的热值；热机的效率；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据燃料的质量和热值的乘积计算热量；
（2）根据热效率和总热的乘积计算吸热多少，根据吸收的热量和物体的比热容、温度差计算质量；
（3）利用功率和时间的乘积计算做功多少，根据功和总热的比值， 计算热机效率。
25．【答案】（1）自下而上
（2）相同
（3）1.2×107
（4）小；烧杯和空气吸收了一部分热量或燃料不可能完全燃烧
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】(1)实验装置如图甲、乙所示，横杆、温度计、铁圈、燃具四个器件的安装顺序是为了保证：一是使用燃具的外焰加热，二是确保温度计的液泡不碰到烧杯底部，所以应由下而上安装。
(2)在实验中要控制变量，酒精和碎纸片的质量、两烧杯中水的质量、以及两个烧杯都应相同。
(3)相同质量的酒精和碎纸片燃烧放热，由表格可知酒精燃烧放出的热量可以将水的温度升高20℃，碎纸片燃烧放出的热量可以将水的温度升高10℃，若燃料燃烧放出的热全部被水吸收，由
因为
可得
则
(4)通过实验得到的燃料热值与实际相比会偏小，因为燃料燃烧时燃料不可能完全燃烧且燃烧放出的热量不可能全部由水吸收。
【分析】（1）本实验中，器材调节方法：自下而上；
（2）在实验中要控制变量，酒精和碎纸片的质量、两烧杯中水的质量、以及两个烧杯都应相同；
（3）根据公式、，可求出热值；
（4）燃料燃烧时燃料不可能完全燃烧且燃烧放出的热量不可能全部由水吸收，所以通过实验得到的燃料热值与实际相比会偏小。
26．【答案】（1）质量；升高的温度
（2）大于；
（3）
（4）小；燃料1燃烧放出的热量不可能全部被水吸收
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】（1）在比较不同燃料燃烧放热能力的实验中，还应控制燃料燃烧的质量相同，通过比较相同质量的同种水升高的温度来比较燃料燃烧放出热量的多少，水升高的温度越高，燃料放出的热量越多。
（2）读图丙可知，燃料燃烧完时，燃料1燃烧了5min，燃料2燃烧了15min，则可知甲图中水升温更多，说明燃料1放出的热量大于燃料2放出的热量。
实验中忽略热量的散失，且两杯水的质量、比热容均相同，则由公式 可得，二者放出的热量之比为
燃料的质量相同，由公式 可得，燃料1与燃料2的热值之比为
（3）水吸收的热量为 ，燃料1的热值
（4）燃料1燃烧放出的热量不可能全部被水吸收，燃料1可能没有完全燃烧，根据上式计算出的热值要比实际的小。
【分析】（1）探究不同燃料的热值时，选择质量相同的不同燃料，根据被加热的液体的温度变化可以反映热值的大小；
（2）根据物体吸收热量后温度的变化，判断燃料的热值大小；结合吸收热量的关系，判断热值的关系；
（3）根据物体的比热容、质量和温度差的乘积计算热量，结合燃料的质量计算热值；
（4）由于存在热损失，根据吸收的热量计算的热值偏小。
27．【答案】（1）145
（2）B
（3）3.6×104；50
【知识点】密度公式及其应用；热量的计算；热机的效率；功的计算及应用
【解析】【解答】（1）飞机的最大起飞质量是72.5t，翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值，机翼面积为
（2）“超细航空级玻璃棉”性质有：直径只有3~5μm，比头发细。密度，密度比玻璃的密度小很多，还具有很好的隔音和保温效果，导热能力较弱。B错误，符合题意，ACD正确，不符合题意。故答案为：B。
（3）飞机水平匀速巡航时，处于平衡状态，受到平衡力的作用，发动机巡航推力与受到的阻力是平衡力，大小相等，故f=F=3.6×104N，燃料完全燃烧放出的热量Q放=m油q=1800kg×4.6×107J/kg=8.28×1010J，根据得发动机获得的机械能W机械=ηQ放=40%×8.28×1010J=3.312×1010J，发动机巡航的距离为s=vt=920km/h×0.5h=460km=460000m，飞机的推进功（推力所做的功）W推力=Fs=3.6×104N×460000m=1.656×1010J，发动机的推进效率
【分析】（1）翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值；
（2）根据公式，可求出密度，进行比较；
（3）匀速巡航时，处于平衡状态，推力与受到的阻力是平衡力，大小相等；根据Q放=m油q、W机械=ηQ放及W推力=Fs、，可求出机械效率。