第3節(jié)熱機(jī)的效率

目錄

[A夯基礎(chǔ)].................................................................1

一、燃料的熱值.........................................

二、熱機(jī)的效率..........................................................3

三、熱效率...............................................................5

【B提能力】.................................................................6

[C鏈中考].................................................................8

A夯基礎(chǔ)

一、燃料的熱值

1.某小組設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)比較“煤油和菜籽油的熱值大小關(guān)系”。他們的實(shí)

驗(yàn)裝置如圖所示，實(shí)驗(yàn)中收集和記錄的數(shù)據(jù)如下表所示。

燃燒前水的溫度

燃燒后水的溫度?！?/p>

t./r

煤油2544

菜籽

2534

油

(1)實(shí)驗(yàn)中，為了可以比較兩種燃料的熱值大小，除需要裝置相同，甲、乙兩

杯水的初溫和質(zhì)量相同之外，還應(yīng)保持相同的物理量是;

(2)實(shí)驗(yàn)前，實(shí)驗(yàn)裝置要按照(“自上而下”或“自下而上”)的

順序進(jìn)行組裝。燃料燃燒過(guò)程中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為o本實(shí)驗(yàn)是用一

(選填“水溫升高的多少”或“加熱時(shí)間的長(zhǎng)短”)來(lái)表示煤油和菜籽油放

出熱量的多少；

(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)中收集的數(shù)據(jù)，可以看出煤油和菜籽油兩種燃料中，熱值較大的

是o

2.如圖下圖所示，甲、乙、丙三圖中的裝置完全相同，燃料的質(zhì)量都是0.1kg,

燒杯內(nèi)的液體質(zhì)量也相同o

(1)比較不同燃料的熱值，應(yīng)選擇兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn);

(2)比較不同物質(zhì)的比熱容，應(yīng)選擇兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

3.如圖所示，甲、乙、丙三圖中的裝置完全相同。燃料的質(zhì)量都是10g，燒杯

內(nèi)的液體質(zhì)量和初溫也相同O

(1)比較不同燃料的熱值，應(yīng)選擇兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，燃料完全燃燒放出

的熱量，是通過(guò)來(lái)反映的(選“溫度計(jì)上升示數(shù)”或“加熱時(shí)

間”);

(2)比較不同物質(zhì)吸熱升溫的特點(diǎn):

①應(yīng)選擇兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；需要的測(cè)量器材如圖所示：還需秒表和—

②不同物質(zhì)吸熱的多少是通過(guò)來(lái)反映的（選填“溫度計(jì)示數(shù)”或“加

熱時(shí)間“）

③如圖丁，若液體B的比熱容是4.0Xl（y'J/（kg?℃）,液體A的比熱容是

J/（kg-℃）o

4.把一瓶酒精倒去一半，則剩下的酒精（）

A.比熱容和熱值均變?yōu)樵瓉?lái)的一半

B.比熱容和熱值均不變

C.熱值變?yōu)樵瓉?lái)的一半，比熱容不變

D.比熱容變?yōu)樵瓉?lái)的一半，熱值不變

5.送“北斗導(dǎo)航系統(tǒng)”最后一顆衛(wèi)星升空的“長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭”使用的燃

料是液態(tài)氫，這主要是利用它的大：“長(zhǎng)征二號(hào)乙運(yùn)載火箭”運(yùn)送

升空過(guò)程中，從能量轉(zhuǎn)化的角度來(lái)看，燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成燃?xì)獾?/p>

能，再轉(zhuǎn)化成火箭的o

6.2024年10月30日4時(shí)27分，神舟十九號(hào)載人飛船搭載三名航天員，口長(zhǎng)

征二號(hào)F遙十九火箭從我國(guó)酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，約10分鐘后，神

舟十九號(hào)載人飛船與火箭成功分離，進(jìn)入預(yù)定軌道，發(fā)射取得圓滿成功。如

圖所示。發(fā)射火苗時(shí)通常采用液氫作為燃料，原因是其熱值很大，約為

1.2x10sJ/kg,這個(gè)熱值的物理意義是。

7.哈爾濱已進(jìn)入供暖期，不法商販將煤阡石摻在優(yōu)質(zhì)煤中高價(jià)銷(xiāo)售，如果讓我

們提示客戶不上當(dāng)，最恰當(dāng)?shù)姆椒ㄊ菣z測(cè)下列物理量中的（）

A.溫度B.比熱容C.熱值D.質(zhì)量

二、熱機(jī)的效率

8.下列關(guān)于熱機(jī)效率的說(shuō)法正確的是（)

(I)完全燃燒0.01kg柴油放出的熱量；

(2)起重機(jī)提升重物克服物重做功的功率；

(3)此過(guò)程起重機(jī)的熱磯效率。

14.2023年2月國(guó)產(chǎn)航母“福建”號(hào)開(kāi)始海試，可搭載質(zhì)量為3xio，kg的“殲-

35”戰(zhàn)機(jī)60架,航母用重油作為燃料,其發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率1.6xlO*W。(g

取10N/kg,0海水=1.0xl()3kg/nT,重油的熱值為＜7=4.0x10,J/kg)求：

(1)“殲-35”戰(zhàn)機(jī)的重力為多少；

⑵當(dāng)20架“殲-35”戰(zhàn)機(jī)從甲板上起飛，艦艇排開(kāi)海水的體積將減小多少療;

(3)若航母發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為30%,航母以最大功率航行2h,需要燃燒重油多少kg0

15.如圖所示是一款遠(yuǎn)程無(wú)人駕駛清掃車(chē)，自動(dòng)駕駛時(shí)使用雷達(dá)傳感器，以及激

光測(cè)距等技術(shù)來(lái)收集周?chē)慕煌顩r，該車(chē)在公路上勻速直線行駛了8km,

消耗了汽油1.2kg,若汽油機(jī)的效率為30%(汽油的熱值為4.5xlO，J/kg),

(1)1.2kg汽油完全燃燒放出的熱量；

(2)清掃車(chē)在勻速行駛過(guò)程中受到的阻力。

三、熱效率

16.已知天然氣的熱值4xl()7j/m\分全燃燒0.05/天然氣放出J的熱量。

某天然氣熱水爐燒0.05n?天然氣，使常溫下5kg的水溫度升高了40℃,則水

吸收的熱量是J，該熱水爐的效率為。［水的比熱容為

4.2xlO3J/(kg℃)］

17.用煤氣灶既方便又環(huán)保，一般的煤氣灶正常工作時(shí)，15min可使質(zhì)量為4kg,

溫度為50℃的水在一標(biāo)準(zhǔn)氣壓下燒開(kāi)。已知煤的熱值為q=4.0Xl()7j/m：,水

的比熱容為c=4.2X10M/(kg?℃),求：

(1)水吸收的熱量是多少？

⑵若煤氣灶放出的熱量70%被水吸收，煤氣灶實(shí)際放出的熱量為多少？

⑶要放出這些熱量，需燃燒多少小煤氣？

18.小夸春游時(shí)攜帶一個(gè)輕質(zhì)合金鍋、一臺(tái)便攜式丁烷氣爐如圖所示(內(nèi)置一瓶

新的燃?xì)?，參?shù)如下表所示)，野炊地水的沸點(diǎn)為98℃,測(cè)出當(dāng)?shù)厮臏囟?/p>

為18℃,燃燒0.1kg的燃?xì)饪梢詫㈠亙?nèi)2.5kg的水燒開(kāi)，水的比熱容為

4.2xlO3J/(kg℃),求:

氣瓶規(guī)格［尺寸?/容量)

凈質(zhì)

品名總質(zhì)量主要成分熱值

量

神州354g250g丁烷8.4X107J/kg

(1)一瓶丁烷氣體完全燃燒放出的熱量；

(2)將鍋內(nèi)2.5kg的水燒開(kāi)需要吸收的熱量；

(3)輕質(zhì)合金鍋吸熱的效率；

(4)若改用吸熱效率為30%的鐵鍋，則同樣燒開(kāi)2.5kg的水能節(jié)省多少千克的燃

料？

提能力

19.有甲、乙兩臺(tái)汽油機(jī)，在相同的時(shí)間內(nèi)，它們所做的有用功之比是5:4,消

耗汽油的質(zhì)量之比是3:2,那么它們的效率之比是（)

A.15:8B.8:15C.6:5D.5:6

20.汽油機(jī)甲,飛輪每分鐘轉(zhuǎn)2400轉(zhuǎn)，汽油機(jī)的汽缸容積為150cm*滿負(fù)荷工

作時(shí)做功沖程燃?xì)獾钠骄鶋簭?qiáng)為2.0X106Pa,且甲汽油機(jī)一分鐘消耗25g

汽油。汽油機(jī)甲與汽油機(jī)乙的效率比值為5：4,汽油機(jī)甲的功率是乙的2.5

倍，則汽油機(jī)甲的功率和甲、乙汽油機(jī)相同時(shí)間的油耗之比為（）（汽

油的熱值為4.8X10'J/kg）

A.3.6X10hW；2：1B.6000肌2：1

C.3.6X10hW；1：2D.6000肌1:2

21.現(xiàn)有兩個(gè)使用同一種燃料的加熱器，用它們分別對(duì)甲、乙兩種不同的物質(zhì)加

熱。已知甲物質(zhì)的比熱是乙物質(zhì)的2倍，甲物質(zhì)的質(zhì)量是乙物質(zhì)的;，當(dāng)甲

物質(zhì)升高的溫度是乙物質(zhì)的;時(shí)（甲、乙物質(zhì)的物態(tài)都不發(fā)生改變），加熱

甲物質(zhì)所用燃料是加熱乙物質(zhì)的則兩加熱器利用熱能的效率之比是

（）

A.3:4B.1:1C.3:2D.2:1

22.物理興趣小組用煤爐給10kg的水加熱，同時(shí)繪制了加熱過(guò)程中水溫隨時(shí)間

變化的曲線，如圖所示。若6min內(nèi)共燃燒了0.6kg的煤，水的比熱容為

4.2X1O\J/（kg-℃）,煤的熱值取3X10，J/kg。假設(shè)單位時(shí)間內(nèi)燃燒煤的

質(zhì)量相同，下列判斷正確的是（）

A.煤的熱值表示煤完全燃燒可以釋放3X101的熱量

B.0~4min內(nèi)水吸收的熱量為2.52X10〃

C.此次加熱過(guò)程中的熱效率為14%

D.將煤磨成粉末，可以增大煤的熱值

aa

At=t-to=7OC母O'C=50C則水吸收的熱量

3

Q%=cmAt=4.2X10J/（kg?℃）X10kgX50C=2.：X10〃故B錯(cuò)誤；

C.6min內(nèi)煤完全燃燒釋放的熱量

Q放二叫二0.6kgX3X107J/kg=l.8X107J0-6min內(nèi)水吸收的熱量

備=0W=4.2xl（/J/（依?C）xlO依、（80。（2-20。€：）=2.52'10與此次加熱過(guò)程中的熱效

率

2.52xl（y,J

xl00%==14%故C正確;

?7=1.8xlO7J

D.將煤磨成粉末，可以燃燒的更充分，但煤的熱值不變，因?yàn)闊嶂凳侨剂系囊?/p>

種特性，與燃料的質(zhì)量、是否完全燃燒等因素?zé)o關(guān)，故D錯(cuò)誤。

故選C。

23.小明利用圖甲裝置研究杲燃料熱值，他取少量燃料置于燃燒皿中，點(diǎn)燃后對(duì)

100g的熱水加熱4min,然后立即將其熄滅，測(cè)得消耗燃料4.2g,并根據(jù)實(shí)

驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了水溫隨時(shí)間變化的圖像如圖乙中a線所示。已知此過(guò)程中燃料

均勻燃燒放熱，所放出熱量只有60%被水吸收。水的比熱容為

4.2X10；iJ/(kg-℃),整個(gè)過(guò)程中忽略水的質(zhì)量變化。下列說(shuō)法中正確的是

()

A.通過(guò)圖像計(jì)算得知4min水吸收到的熱量為2520J

B.通過(guò)計(jì)算得出該燃料的熱值為2XICTj/kg

C.這種方法計(jì)算出的熱值比實(shí)際的熱值偏大

D.若實(shí)驗(yàn)裝置和熱損失比例均不變，利用該燃料加熱另一杯水繪出了如圖乙

中b線所示圖像，則這杯水的質(zhì)量小于上一杯水的質(zhì)量

24.混合動(dòng)力汽車(chē)具有節(jié)能、低排放等優(yōu)點(diǎn)成為汽車(chē)研究與開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的重點(diǎn)。某

新型混合動(dòng)力汽車(chē)啟動(dòng)時(shí)，內(nèi)燃機(jī)不工作，蓄電池向車(chē)輪輸送能量。當(dāng)需要

高速行駛或蓄電池的電能過(guò)低時(shí)，內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)，既可以向車(chē)輪輸送能量，又

可以給蓄電池充電。車(chē)速與所受阻力的關(guān)系如圖所示。在某次測(cè)試中，由內(nèi)

燃機(jī)提供能量，汽車(chē)以某一速度勻速行駛了2.7X10帚用時(shí)0.5h,同時(shí)蓄

電池的電能增加了2kW?h.若所用燃料的熱值是4.5X10，J/kg,測(cè)試過(guò)程中

消耗3.4kg的燃料。通過(guò)計(jì)算可知，下列結(jié)果（）

①汽車(chē)的速度是45km/h

②汽車(chē)牽引力做的功5.4X1O'J

③燃料完全燃燒放出的熱量是1.53X10V

④汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是40%

A.只有②④正確B.只有①③正確

C.只有②③正確D.只有②③?正確

25.中國(guó)首次火星探索任務(wù)“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器的成功發(fā)射，是我國(guó)綜合國(guó)力和

創(chuàng)新能力提升的重要標(biāo)志，如圖所示是某火箭發(fā)射時(shí)的場(chǎng)景，目前運(yùn)載火箭

一般使用液體氫作為燃料，液態(tài)氧作為助燃劑，液態(tài)氫的熱值為L(zhǎng)4x1（n/kg。

（1）某火箭發(fā)射時(shí)攜帶6xl0，kg液態(tài)氫燃料，這些燃料完全燃燒放出的熱量是多

少J?

（2）若第一問(wèn)放出的熱量只有20%被水吸收，能將5xl0"g、初溫為30C的水加

3

熱至多少℃?[c,K=4.2X10J/（kg-℃）,已知當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?標(biāo)準(zhǔn)大氣壓】

（3）氫能源車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)將液態(tài)氫轉(zhuǎn)化為氫氣在汽缸中燃燒，某次測(cè)試中,

一輛氫能源車(chē)以70kW的功率勻速行駛20min,消耗了1.5kg燃料，求該發(fā)

動(dòng)機(jī)的效率。

26.（2025?山東-）汽油在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸中燃燒不充分會(huì)產(chǎn)生積碳，影響發(fā)動(dòng)機(jī)性

能。在發(fā)動(dòng)機(jī)維護(hù)保養(yǎng)后，汽油燃燒會(huì)更加充分，其熱值（）

A.變大B.變小C.不變D.無(wú)法確定

27.（2025?江蘇省連云港市-）運(yùn)載火箭采用液態(tài)氫作為火箭的燃料，原因是液

態(tài)氫具有（）

A.較大的熱值B.較低的沸點(diǎn)C.較大的比熱容D.較高的凝固點(diǎn)

28.（2025?湖北?）如圖是液體燃料火箭噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)示意圖。輸送裝置將燃料和

氧化劑輸送到燃燒室燃燒，產(chǎn)生氣體噴出推動(dòng)火箭前進(jìn)。下列說(shuō)法正確的是

A.燃料燃燒時(shí)內(nèi)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

B.燃料箱燃料減少，燃料熱值不變

C.燃燒放出熱量越多，燃料熱值越大

D.火箭前進(jìn)時(shí)，燃料的化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為火箭的機(jī)械能

29.（2025?黑龍江?）質(zhì)量為1kg的酒精和1g的酒精的熱值是（填“相

同”或“不同”）的；若完全燃燒420g的酒精放出的熱量全部被水吸收,

可使kg的水溫度從30℃升高到90℃。［酒精的熱值為

3.0X10?J/kg,水的比熱容為4.2X103J/（kg?。。）］

30.（2025?山東省威海市?）小明和爸爸質(zhì)量共120kg,騎著一輛質(zhì)量為300kg

（含裝備）的三輪摩托車(chē)，沿318國(guó)道從成都前往拉薩旅行。水平騎行時(shí)每

只輪胎與地面接觸的面積為0.02n?（g取ION/kg）

⑴水平騎行時(shí)，摩托車(chē)對(duì)地面的壓力、壓強(qiáng)分別是多少？

（2）在海拔約5000m的米拉山婭口燒水，用燃?xì)鉅t將質(zhì)量2.5kg、初溫為3℃的水

加熱至沸騰（水的沸點(diǎn)為83℃）o若燃?xì)馔耆紵尫艧崃康?0%被水吸收。

則水吸收了多少熱量？共用掉多少燃?xì)猓浚踍=5xlO7J/kg,

3

c,k=4.2xlOJ/（kg℃）］

參考答案與試題解析

第3節(jié)熱機(jī)的效率

目錄

［A夯基礎(chǔ)］.................................................................1

一、燃料的熱值........................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

二、熱機(jī)的效率..........................................................5

三、熱效率...............................................................9

［B提能力］................................................................11

【C鏈中考】................................................................17

A夯基礎(chǔ)

一、燃料的熱值

1.某小組設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)比較“煤油和菜籽油的熱值大小關(guān)系”。他們的實(shí)

驗(yàn)裝置如圖所示，實(shí)驗(yàn)中收集和記錄的數(shù)據(jù)如下表所示。

—溫度計(jì),!—溫度計(jì)

1—水i—水

■田二菜籽油

煤油

甲乙

燃燒前水的溫度

燃燒后水的溫度G/C

11/℃

煤油2544

菜籽

2534

油

（1）實(shí)驗(yàn)中，為了可以比較兩種燃料的熱值大小，除需要裝置相同，甲、乙兩

杯水的初溫和質(zhì)量相同之外，還應(yīng)保持相同的物理量是;

（2）實(shí)驗(yàn)前，實(shí)驗(yàn)裝置要按照（“自上而下”或“自下而上”）的

順序進(jìn)行組裝。燃料燃燒過(guò)程中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為。本實(shí)驗(yàn)是用—

（選填“水溫升高的多少”或“加熱時(shí)間的長(zhǎng)短”）來(lái)表示煤油和菜籽油放

出熱量的多少；

（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)中收集的數(shù)據(jù)，可以看出煤油和菜籽油兩種燃料中，熱值較大的

是O

【答案】燃料的質(zhì)量自下而上內(nèi)能水溫升高的多少

煤油

【詳解】（1）「11比較“煤油和菜籽油的熱值大小關(guān)系”時(shí)，采用的是控制變量

法，實(shí)驗(yàn)中需要控制燃料的質(zhì)量相同。

（2）[2]因?yàn)樾枰镁凭珶舻耐庋娴募訜?，所以需要自下而上的順序組裝實(shí)驗(yàn)器

材。

[3]燃料燃燒過(guò)程中，消耗燃料的化學(xué)能，獲得內(nèi)能，所以燃燒的過(guò)程是化學(xué)能

轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

[4]質(zhì)量相同的煤油和菜籽油完全燃燒后，水升高的溫度越多，水吸收的熱量越

多，表明燃料放出的熱量越多，所以用水溫升高的多少來(lái)表示煤油和菜籽油放出

熱量的多少。

(3)[5]質(zhì)量相同的煤油和菜籽油完全燃燒后，水升高的溫度越高，水吸收的熱

員越多，表明燃料放出的熱量?越多，根據(jù)4=之■可知，燃料的熱值越大，根據(jù)表

m

格中的數(shù)據(jù)可知，煤油燒水時(shí)水的溫度高，則煤油的熱值大。

2.如圖下圖所示，甲、乙、丙三圖中的裝置完全相同，燃料的質(zhì)量都是0.1kg,

燒杯內(nèi)的液體質(zhì)量也相同o

(1)比較不同燃料的熱值，應(yīng)選擇兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn);

(2)比較不同物質(zhì)的比熱容，應(yīng)選擇兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

【答案】甲、乙甲、丙

【詳解】(1)[1]為了比較熱值大小要用不同的燃料，加熱同一種液體，讓液體

的質(zhì)量相同，通過(guò)溫度計(jì)的示數(shù)高低得出吸熱多少，進(jìn)而判斷熱值大小，應(yīng)選擇

甲和乙兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

(2)[2]比較不同物質(zhì)的比熱容，應(yīng)控制液體種類(lèi)不同，燃料相同，由圖可知,

甲、丙兩圖所示實(shí)驗(yàn)符合要求。

3.如圖所示，甲、乙、丙三圖中的裝置完全相同。燃料的質(zhì)量都是10g，燒杯

內(nèi)的液體質(zhì)量和初溫也相同。

甲乙丙

(1)比較不同燃料的熱值，應(yīng)選擇兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，燃料完全燃燒放出

的熱量，是通過(guò)來(lái)反映的(選“溫度計(jì)上升示數(shù)”或“加熱時(shí)

問(wèn)”)；

(2)比較不同物質(zhì)吸熱升溫的特點(diǎn)：

①應(yīng)選擇兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；需要的測(cè)量器材如圖所示：還需秒表和—

②不同物質(zhì)吸熱的多少是通過(guò)來(lái)反映的(選填“溫度計(jì)示數(shù)”或“加

熱時(shí)間”)；

③如圖丁，若液體B的比熱容是4.OX10\J/(kg?°C),液體A的比熱容是

J/(kg-℃)o

【答案】甲、乙溫度計(jì)上升示數(shù)甲、丙天平加熱時(shí)

間2.0X10，

【詳解】(I)[I][2]比較不同燃料的熱值，應(yīng)選擇不同的燃料加熱相同的物質(zhì)，

即用甲、乙兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；質(zhì)量相同的水，溫度變化越大，說(shuō)明吸收熱量越多，

所以實(shí)驗(yàn)中通過(guò)溫度計(jì)上升示數(shù)來(lái)表示燃料放出熱量的多少。

(2)①[3]比較不同物質(zhì)吸熱升溫的特點(diǎn)，應(yīng)控制燃料相同而吸熱物質(zhì)不同，應(yīng)

選擇甲、丙兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

[4]因要測(cè)量溫度的變叱和控制不同物質(zhì)質(zhì)量相同及控制加熱時(shí)間，測(cè)量溫度的

工具為溫度計(jì)，測(cè)量質(zhì)量的工具是天平，測(cè)時(shí)間的工具為秒表，故還需要的測(cè)量

器材是天平及秒表。

②[5]不同物質(zhì)吸熱的多少是通過(guò)加熱時(shí)間來(lái)反映的，加熱時(shí)間越長(zhǎng)，物質(zhì)吸收

的熱量越多。

③[6]如果質(zhì)量和初始溫度均相同的A、B兩種液體，吸熱后它們的溫度隨時(shí)間變

化的圖象如圖丁所示，由圖可以看出，A溫度升高80℃用10分鐘，B溫度液體

升高80℃用20分鐘，升高相同的溫度，B吸收熱量是A的2倍，根據(jù)c=3可

知I,在質(zhì)量和升高溫度相同的情況下，比熱容c與Q成正比，故液體A的比熱容

是°A=gX4.0X105J/(kg?℃)=2.0x103J/(kg?℃)

4.把一瓶酒精倒去一半，則剩下的酒精()

A.比熱容和熱值均變?yōu)樵瓉?lái)的一半

B.比熱容和熱值均不變

C.熱值變?yōu)樵瓉?lái)的一半，比熱容不變

D.比熱容變?yōu)樵瓉?lái)的一半，熱值不變

【答案】B

【詳解】酒精倒去一半，質(zhì)量減半，但種類(lèi)不變，所以比熱容及熱值均不變，故

B符合題意，ACD不符合題意。

故選B。

5.送“北斗導(dǎo)航系統(tǒng)”最后一顆衛(wèi)星升空的“長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭”使用的燃

料是液態(tài)氫，這主要是利用它的大；“長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭”運(yùn)送

升空過(guò)程中，從能量轉(zhuǎn)化的角度來(lái)看，燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成燃?xì)獾?/p>

能，再轉(zhuǎn)化成火箭的。

【答案】熱值內(nèi)能機(jī)械

【詳解】口]運(yùn)載火箭使用液態(tài)氫作為燃料，原因是液態(tài)氫具有較高的熱值，完

全燃燒相同質(zhì)量的液態(tài)氫和其它燃料，液態(tài)氫放出的熱量更多。

[2][3]火箭在升空過(guò)程中，消耗了燃料?，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為燃?xì)獾膬?nèi)能，再將內(nèi)能

轉(zhuǎn)化為火箭的機(jī)械能。

6.2024年10月30日4時(shí)27分，神舟十九號(hào)載人飛船搭載三名航天員，白長(zhǎng)

征二號(hào)F遙十九火箭從我國(guó)酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，約10分鐘后，神

舟十九號(hào)載人飛船與火箭成功分離，進(jìn)入預(yù)定軌道，發(fā)射取得圓滿成功。如

圖所示。發(fā)射火箭時(shí)通常采用液氫作為燃料，原因是其熱值很大，約為

1.2xl()8j/kg,這個(gè)熱值的物理意義是

【答案】質(zhì)量為1kg的液氫完全燃燒時(shí)，放出的熱量約為1.2x101

【詳解】熱值是反映燃料燃燒時(shí)放熱能力的物理量，在數(shù)值上等于單位質(zhì)量的燃

料完全燃燒時(shí)放出的熱量。液氫的熱值約為1.2x10*J/kg,這個(gè)熱值的物理意義

是質(zhì)量為1kg的液氫完全燃燒時(shí)，放出的熱量約為L(zhǎng)2X10,J。

7.哈爾濱已進(jìn)入供暖期，不法商販將煤砰石摻在優(yōu)質(zhì)煤中高價(jià)銷(xiāo)售，如果讓我

們提示客戶不上當(dāng)，最恰當(dāng)?shù)姆椒ㄊ菣z測(cè)下列物理量中的（）

A.溫度B.比熱容C.熱值D.質(zhì)量

【答案】C

【詳解】比熱容是指相同質(zhì)量的不同物質(zhì)升高相同的溫度吸收的熱量不同；

質(zhì)量是物體所含物質(zhì)的多少；

溫度是指物體的冷熱程度；

熱值是燃料的一種特性，是指1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量，熱值越大的燃

料在完全燃燒相同質(zhì)量的燃料時(shí)放出的熱量越多，摻假后煤的熱值降低，所以可

以用熱值來(lái)區(qū)分。而從比熱容、質(zhì)量、溫度無(wú)法區(qū)分。故ABD不符合題意，C符

合題意.

故選C。

二、熱機(jī)的效率

8.下列關(guān)于熱機(jī)效率的說(shuō)法正確的是（）

A.熱機(jī)的效率越低，它消耗的燃料就越多

B.燃料燃燒不充分時(shí)，部分能量被浪費(fèi)掉，熱值將減小

C.通過(guò)技術(shù)改進(jìn)，熱機(jī)效率可以無(wú)限增大

D.熱機(jī)效率越高，它將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的比例越大

【答案】D

【詳解】A.當(dāng)有效利用的能量一定時(shí)，熱機(jī)消耗的燃料越多，熱機(jī)效率越低，

但選項(xiàng)中沒(méi)有說(shuō)明有效利用的能量一定，故A錯(cuò)誤；

B.熱值的大小只與燃料的種類(lèi)有關(guān)，與燃燒程度無(wú)關(guān)，燃料燃燒不充分時(shí)，部

分能量被浪費(fèi)掉，熱值不變，故B錯(cuò)誤；

C.熱機(jī)在工作時(shí)也不可避免的要克服機(jī)械部件間的摩擦做額外功，熱機(jī)效率不

能達(dá)100%,故C錯(cuò)誤；

D.熱機(jī)效率越高，熱機(jī)用來(lái)做有用功的能量與燃料完全燃燒放出的熱量之比越

大，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的比例越大，故D正確。

故選Do

9.下列關(guān)于熱機(jī)效率，說(shuō)法正確的是（）

A.熱機(jī)功率越大，效率必定越高

B.用熱值大的燃料就能提高熱機(jī)效率

C.不斷創(chuàng)新和改進(jìn)熱機(jī)結(jié)構(gòu)，可以提高熱機(jī)效率，最終熱機(jī)效率會(huì)達(dá)到100%

D.利用廢氣的能量及減小摩擦是提高熱機(jī)效左的有效途徑

【答案】D

【詳解】AB.熱機(jī)的效率是指用來(lái)做有用功的能量與燃料完全燃燒產(chǎn)生的能量之

比。功率是表示物體做功快慢的物理量，熱機(jī)的功率與效率沒(méi)有必然的聯(lián)系，熱

值大的燃料不能提高熱機(jī)效率，故AB錯(cuò)誤；

C.用來(lái)做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比，叫做熱機(jī)的效

W

率，其表達(dá)式為〃=方-,由于熱機(jī)在工作過(guò)程中總有能量損失，所以熱機(jī)的效率

總小于100版故C錯(cuò)誤；

D.只有有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比越大時(shí)，熱機(jī)的效

率才會(huì)越大。所以，利用廢氣的能量及減小摩擦是提高熱機(jī)效率的有效途徑，故

D正確。

故選D。

10.如果甲熱機(jī)的效率比乙熱機(jī)的效率高，則可以說(shuō)（）

A.甲熱機(jī)的功率比乙熱機(jī)功率的大

B.在單位時(shí)間內(nèi)甲消耗的燃料比乙熱機(jī)的少

C.甲熱機(jī)比乙熱機(jī)做的有用功多

D.在做有用功相同的條件下，甲消耗的燃料少

【答案】D

【分析】熱機(jī)效率的概念：熱機(jī)的效率是指熱機(jī)用來(lái)做有用功的能量與燃料完全

燃燒產(chǎn)生的能量之比。比值越大，則效率越高。

【詳解】A.功率是物體做功快慢的物理量，與效率是兩個(gè)完全不同的概念，故

A錯(cuò)誤；

B.甲的熱機(jī)效率高，說(shuō)明甲對(duì)燃料釋放的熱能利用率比乙高，該選項(xiàng)只強(qiáng)調(diào)了

消耗的燃料，沒(méi)強(qiáng)調(diào)做功的多少，故B錯(cuò)誤；

C.熱機(jī)的效率越高，說(shuō)明熱機(jī)用來(lái)做有用功的能量與燃料完全燃燒產(chǎn)生的能量

之比越大，但甲所做的有用功不一定多，故c錯(cuò)誤；

D.在做有用功相同的條件下，甲消耗的燃料少，則甲熱機(jī)的效率高，故D正確。

故選D。

【點(diǎn)評(píng)】此題沒(méi)有直接考查熱機(jī)效率的概念，主要考查了學(xué)生對(duì)熱機(jī)效率的理解,

同時(shí)也考查了熱機(jī)效率與功率的區(qū)別：

(1)效率是個(gè)百分?jǐn)?shù)，功率是做功的快慢；

(2)效率是熱機(jī)用來(lái)做有用功的能量與燃料完全燃燒產(chǎn)生的能量之比，或者說(shuō)

成熱機(jī)將燃?xì)猱a(chǎn)生的內(nèi)能變成機(jī)械能的百分比，或者說(shuō)成對(duì)燃料釋放的熱能利用

率。

11.如圖是某內(nèi)燃機(jī)能量流向圖，據(jù)圖可知該內(nèi)燃機(jī)的工作效率是()

機(jī)械自身廢氣帶走

【答案】B

【詳解】熱機(jī)的效率是指用來(lái)做有用功的能量與燃料完全燃燒產(chǎn)生的能量之比，

即做有用功的能量在燃料完全燃燒產(chǎn)生的能量中所占的百分比，由圖可知，該內(nèi)

燃機(jī)的工作效率是

r)=\(X)%-25%-40%=35%

故B符合題意，ACD不符合題意。

故選B。

12.質(zhì)量為31的載重汽車(chē)，額定功率為lOOkW,汽車(chē)先以10m/s的速度在三直

公路上以20即的功率勻速行駛了lOmin,消耗汽油1.2kg。試問(wèn)：

(1)1.2kg的汽油完全燃燒放出的熱量為多少？(已知汽油的熱值為4.5xlO7J/kg)

(2)汽車(chē)在平直公路上勻速行駛時(shí)，受到的阻力為多少？

(3)汽車(chē)在平直公路上勻速行駛時(shí)汽油機(jī)的效率為多少？

【答案】(1)5.4X107J

⑵2000N

⑶22%

【詳解】(1)汽油燃燒放出的熱量為。放="叼汽油=L2kgx4.5xlO，J/kg=5.4xlO，J

(2)由尸=?可得牽引力做功為W=P/=20xl()3Wx600s=l.2xlO，J

由u=：可得，汽車(chē)行駛的路程s=vt=10m/sxl0x60s=6xl03m

由W=F5可得，汽車(chē)的牽引力為：尸=N=y：*J=2000N

s6x10m

由于汽車(chē)在平直公路上勻速行駛，則受到的阻力為f=/=2000N

(3)汽車(chē)在平直公路上勻速行駛時(shí)能量轉(zhuǎn)化的效率為

1，2?<10

//=—xl00%=?xl00%?22%

Q5.4X107J

13.建筑工地上，起重機(jī)在12s內(nèi)將質(zhì)量為2.15xlO*g的重物沿豎直方向勻速提

升6nb此過(guò)程起直機(jī)消耗柴油0.01kg。柴油的熱值9=4.3x10,J/kg,求：

(1)完全燃燒0.01kg柴油放出的熱量；

(2)起重機(jī)提升重物克服物重做功的功率；

(3)此過(guò)程起重機(jī)的熱機(jī)效率。

【答案】⑴4.3x105J

(2)l.()75xl()4W

(3)30%

【詳解】(1)完全燃燒0.01kg柴油放出的熱量

Q故="柴泊q=0.01kgx4.3xl07J/kg=4.3xlO5J

(2)物重G=/ng=2.15xl03kgxl0N/kg=2.15xl()4N

起重機(jī)對(duì)重物所做的有用功為卬=64=2.15乂104><6111=1.29乂1間

W1.29x105J

起重機(jī)提升重物的功率P1.075xl04W

12s

W1.29XI05J

(3)起重機(jī)的提升效率〃x100%=30%

Q放4.3xl()5J

14.2023年2月國(guó)產(chǎn)航母“福建”號(hào)開(kāi)始海試，可搭載質(zhì)量為3x104kg的“殲-

35”戰(zhàn)機(jī)60架，航母用重油作為燃料，其發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率1.6x@W。(g

取10N/kg,2每水=lOxl(Tkg/m,,重油的熱值為4=4.0x10J/kg)求：

(1)“殲-35”戰(zhàn)機(jī)的重力為多少;

⑵當(dāng)20架“殲-35”戰(zhàn)機(jī)從甲板上起飛，艦艇排開(kāi)海水的體積將減小多少能

(3)若航母發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為30%,航母以最大功率航行2h,需要燃燒重油多少kg。

【答案】(1)3X10%

(2)600/

(3)9.6X10'kg

【詳解】(1)“殲?35”戰(zhàn)機(jī)的重力為G=〃zg=3xI04kgxl0N/kg=3xl()5N

(2)20架“殲-35”戰(zhàn)機(jī)的重力為G總=mg=20X3X10'kgX10N/kg=6Xl()6N

航母漂浮在海面，所受的浮力等于自身的重力，戰(zhàn)機(jī)起飛后，航母減小的浮力等

于其減小的重力，即20架戰(zhàn)機(jī)的重力，減小的浮力為生產(chǎn)G@=6xK)6N

6x106N

艦艇排開(kāi)海水減小的體積△%==600m

。海水gL0xl0?kg/m3xlON/kg

(3)航母以最大功率航行2h,做的有用功W=Pf=1.6xl08Wx2x3600s=1.152xl(y2j

航行時(shí)，航母燃燒重油放出的熱量。放=^=^^^=3.84x10打

燃燒重油的質(zhì)量疝=區(qū)=然」=9.6x10,kg

q4.0x10J/kg

15.如圖所示是一款遠(yuǎn)程無(wú)人駕駛清掃車(chē)，自動(dòng)駕駛時(shí)使用雷達(dá)傳感器，以及激

光測(cè)距等技術(shù)來(lái)收集周?chē)慕煌顩r，該車(chē)在公路上勻速直線行駛了8km,

消耗了汽油1.2kg,若汽油機(jī)的效率為3若(汽油的熱值為4.5xl(fJ/kg),

求：

(1)1.2kg汽油完全燃燒放出的熱量；

⑵清掃車(chē)在勻速行駛過(guò)程中受到的阻力。

【答案】(1)5.4X10]

(2)2025N

【詳解】(1)汽油完全燃燒放出的熱量Q"inq=L2kgX4.5X107J/kg=5.4Xl(rj

(2)清掃車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)做的有用功W有用=Q放n=5.4X107jX30%=L62X10：J

清掃車(chē)的牽引力為〃—上—嚕普一2O25N

s8000m

因?yàn)榍鍜哕?chē)在勻速行駛，處于平衡狀態(tài)，根據(jù)二力平衡可知，受到的阻力等于牽

引力，即f=F=2025N

三、熱效率

16.已知天然氣的熱值4xlO，J/m3,完全燃燒0.05m,天然氣放出J的熱量。

某天然氣熱水爐燒0.05]/天然氣，使常溫下5kg的水溫度升高了40C,則水

吸收的熱量是J,該熱水爐的效率為o[水的比熱容為

4.2xlOxJ/(kg℃)]

【答案】2x1068.4xlO542%

【詳解】[1]完全燃燒0.05江天然氣放出的熱量為

7536

Q敢=<7V=4xlOJ/mx0.05m=2xlOJ

[2]常溫下5kg的水溫度升高了40C,則水吸收的熱量

Q或=cniAt=與.2xI4B0J/(隨kgx℃=x'

⑶該熱水爐的效率，7=*xlOO%=若￥jxl00%=42%

17.用煤氣灶既方便又環(huán)保，一般的煤氣灶正常工作時(shí)，15min可使質(zhì)量為北g,

溫度為50℃的水在一標(biāo)準(zhǔn)氣壓下燒開(kāi)。已知煤的熱值為q=4.0X10?J/m)水

的比熱容為c=4.2X10：'J/(kg?℃),求：

(1)水吸收的熱量是多少？

⑵若煤氣灶放出的熱量70%被水吸收，煤氣灶實(shí)際放出的熱量為多少？

⑶要放出這些熱量，需燃燒多少行煤氣？

【答案】(1)8.4X107

⑵1.2X104

(3)0.03m3

【詳解】(1)水吸收的熱量

?

r0)=4.2x1()J/(kg-℃)x4kgx(1(X)℃-5()℃)=8.4、1(內(nèi)

(2)由〃啜xlOO%得，煤氣完全燃燒放出熱量Q放吟=嚕y=1.2'10與

(3)由。放=%得，需要煤氣的體積丫="=廣?既:R.tW

q4.0x10J/kg

18.小夸春游時(shí)攜帶一個(gè)輕質(zhì)合金鍋、一臺(tái)便攜式丁烷氣爐如圖所示(內(nèi)置一瓶

新的燃?xì)?，參?shù)如下表所示)，野炊地水的沸點(diǎn)為98℃,測(cè)出當(dāng)?shù)厮臏囟?/p>

為18℃,燃燒0.1kg的燃?xì)饪梢詫㈠亙?nèi)2.5kg的水燒開(kāi)，水的比熱容為

4.2xlO3J/(kg℃),求：

氣瓶規(guī)格〔尺寸/容量)

凈質(zhì)

品名總質(zhì)量主要成分熱值

量

神州354g250g丁烷8.4X107J/kg

(1)一瓶丁烷氣體完全燃燒放出的熱量；

(2)將鍋內(nèi)2.5kg的水燒開(kāi)需要吸收的熱量;

(3)輕質(zhì)合金鍋吸熱的效率；

⑷若改用吸熱效率為30與的鐵鍋，則同樣燒開(kāi)2.5kg的水能節(jié)省多少千克的燃

料？

【答案】(1)2.1x104

(2)8.4x1O5J

(3)10%

(4)0.07kg

【詳解】(1)燃料的質(zhì)量為m=0.25kg,燃料的熱值為g=8.4xl()7j/kg,則一瓶燃

料完全燃燒放出的熱量為

Q故==0.25kgx8.4x107J/kg=2.1xlO7J

⑵水的質(zhì)量為以=2.5kg,水的比熱容為%=4.2xl03j/(kg.oC),水的溫度變化

為

Ar=98℃-18r=80℃

則水燒開(kāi)需要吸收的熱量為

=c水耿△/=4.2x103J/(kg?℃)x2.5kgx80"C=8.4xl05J

(3)由題可知，燒開(kāi)2.5kg的水需要的燃料為町=0/kg,則燃料完全燃燒放出

的熱量為

?6

QA=z,w=0.1kgx8.4xl0J/kg=8.4xl0J

則合金鍋的吸熱效率為

〃=0_x100%=x]00%=]0%

。如8.4xlO6J

(4)效率為30隨則燃料需要放出熱量為

Q儂2=%==28x1(FJ

/JJ

需要的燃料質(zhì)量為

。放2二2.8x1?！?/p>

=0.03kg

加2-"8.4xlO7J/kg

則節(jié)省的燃料為

叫二叫一叫=0.1kg-0.03kg=0.07kg

B提能力

19.有甲、乙兩臺(tái)汽油機(jī)，在相同的時(shí)間內(nèi)，它們所做的有用功之比是5：4,消

耗汽油的質(zhì)量之比是3：2,那么它們的效率之比是()

A.15:8B.8:15C,6:5D.5:6

【答案】D

【詳解】在熱機(jī)中，用來(lái)做有用功的那部分能量與燃料完全燃燒放出的熱量之比,

叫熱機(jī)的效率；根據(jù)。=，即求出燃料完全燃燒放出的熱量，則它們的效率之上為

%%

"甲__Q|i__網(wǎng)q_/附_5x2_5

n乙絲J5L乜網(wǎng)?4x36

Q/〃kq

故選D。

20.汽油機(jī)甲,飛輪每分鐘轉(zhuǎn)2400轉(zhuǎn)，汽油機(jī)的汽缸容積為150cm3,滿負(fù)荷工

作時(shí)做功沖程燃?xì)獾钠骄鶋簭?qiáng)為2.0X106Pa,且甲汽油機(jī)一分鐘消耗25g

汽油。汽油機(jī)甲與汽油機(jī)乙的效率比值為5：4,汽油機(jī)甲的功率是乙的2.5

倍，則汽油機(jī)甲的功率和甲、乙汽油機(jī)相同時(shí)間的油耗之比為()(汽

油的熱值為4.8X10'J/kg)

A.3.6X10%：2：1B.6000W：2:1

C.3.6X10l,W；1：2D.6000W；1：2

【答案】B

【詳解】根據(jù)題意知道，一個(gè)做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞做的功

VV=Ev=pS/=pV=2.()xl()6Nx15()x1()6m3=3(X)J

曲軸每轉(zhuǎn)兩圈對(duì)外做功一次，所以Imin轉(zhuǎn)動(dòng)2400轉(zhuǎn)，完成1200個(gè)工作循環(huán)，

對(duì)外做功1200次，則Imin對(duì)外做的總功

W,,=IVx12OO=3O()Jx1200=3.6x1O5J

汽油機(jī)甲的熱功率

P工*?6000W

t60s

甲的功率為p甲，乙的功率為P乙，效率為n甲，效率為n乙，汽油的熱值為q,

做功時(shí)間為t,甲在時(shí)間t內(nèi)做的有用功

W甲二P甲t

則由題意知道，汽油機(jī)甲的功率是乙的2.5倍，汽油機(jī)甲與汽油機(jī)乙的效率比值

為5:4,則甲在時(shí)間t內(nèi)消耗的總能量

Q產(chǎn)鴛曳

小i小

甲在時(shí)間t內(nèi)的耗油量

_Op_即

）沏—--------

q為q

同理可以得到乙在時(shí)間t內(nèi)的耗油量的表達(dá)式

PJ

tn,=—

甲、乙兩汽油機(jī)在相同時(shí)間內(nèi)的耗油量之比就等于兩表達(dá)式之比

甲q_R內(nèi)乙_2.5x4_2

ix5~T

，7乙q

故B正確。

故選Bo

21.現(xiàn)有兩個(gè)使用同一種燃料的加熱器，用它們分別對(duì)甲、乙兩種不同的物質(zhì)加

熱。已知甲物質(zhì)的比熱是乙物質(zhì)的2倍，甲物質(zhì)的質(zhì)量是乙物質(zhì)的;，當(dāng)甲

物質(zhì)升高的溫度是乙物質(zhì)的;時(shí)（甲、乙物質(zhì)的物態(tài)都不發(fā)生改變），加熱

甲物質(zhì)所用燃料是加熱乙物質(zhì)的g，則兩加熱器利用熱能的效率之比是

（）

A.3:4B.1:1C.3:2D.2:1

【答案】B

I3

【詳解】由題意可知，5=2%,〃即=鏟憶，△加=]4乙，由Q吸=cmZ\t可得，甲、

乙物質(zhì)吸收的熱量之比是

。牌二。甲叫4甲二2々?；加乙?：△/乙二]

Q乙吸c(diǎn)乙m乙A/乙c乙加乙加乙2

兩加熱器的燃料都相同，那么燃料的熱值是相同的，加熱甲物質(zhì)所用燃料是加熱

乙物質(zhì)的J,也就是說(shuō)甲、乙兩物質(zhì)消耗燃料的質(zhì)量關(guān)系是叫=!吆，由Q『qm

可得，兩加熱器消耗燃料完全燃燒釋放的熱量之比是

]_.

Q放甲_q，如i__2乙_1

Q枚乙qm乙叱%2

由熱機(jī)效率公式〃=%X100%可知道，兩加熱器利用熱能的效率之比是

-

y放乙

兩加熱器利用熱能的效率之比是1:1。

故選B。

22.物理興趣小組用煤爐給10kg的水加熱，同時(shí)繪制了加熱過(guò)程中水溫隨時(shí)間

變化的曲線，如圖所示。若6min內(nèi)共燃燒了0.6kg的煤，水的比熱容為

4.2X10：]/(kg?℃),煤的熱值取3X10;j/kg。假設(shè)單位時(shí)間內(nèi)燃燒煤的

質(zhì)量相同，下列判斷正確的是()

A.煤的熱值表示煤完全燃燒可以釋放3義101的熱量

B.0~4min內(nèi)水吸收的熱量為2.52X104

C.此次加熱過(guò)程中的熱效率為14%

D.將煤磨成粉末，可以增大煤的熱值

【答案】C

【詳解】A.煤的熱值是指1kg煤完全燃燒時(shí)放出的熱量為3義10」，故A錯(cuò)誤;

B.由圖象可知，OUnnn內(nèi)，水的溫度變化量

：

△t=t-to=7OC-2005)C則水吸收的熱量

：!

Qls=cmAt=4.2X10J/；kg?℃)X10kgX50C=2.：X10廳故B借誤；

C.6min內(nèi)煤完全燃燒釋放的熱量

Q放二叫二0.6kgX3X107J/kg=l.8X107J0-6min內(nèi)水吸收的熱量

a,=5?=4.2xIO3J/（依?C）x10^x（80℃-20℃）=2.52XI（）6J此次加熱過(guò)程中的熱效

2.52xl（yj

”絲xlOO%==14%故C正確;

1.8xlO7J

QA

D.將煤磨成粉末，可以燃燒的更充分，但煤的熱值不變，因?yàn)闊嶂凳侨剂系囊?/p>

種特性，與燃料的質(zhì)量、是否完全燃燒等因素?zé)o關(guān)，故D錯(cuò)誤。

故選C。

23.小明利用圖甲裝置研究某燃料熱值，他取少量燃料置于燃燒皿中，點(diǎn)燃后對(duì)

100g的熱水加熱4min,然后立即將其熄滅，測(cè)得消耗燃料4.2g,并根據(jù)實(shí)

驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了水溫隨時(shí)間變化的圖像如圖乙中a線所示。已知此過(guò)程中燃料

均勻燃燒放熱，所放出熱量只有60%被水吸收。水的比熱容為

4.2X103J/(kg-℃),整個(gè)過(guò)程中忽略水的質(zhì)量變化。下列說(shuō)法中正確的是

()

A.通過(guò)圖像計(jì)算得知4min水吸收到的熱量為2520J

B.通過(guò)計(jì)算得出該燃料的熱值為2Xl(Tj/kg

C.這種方法計(jì)算出的熱值比實(shí)際的熱值偏大

D.若實(shí)驗(yàn)裝置和熱損失比例均不變，利用該燃料加熱另一杯水繪出了如圖乙

中b線所示圖像，則這杯水的質(zhì)量小于上一杯水的質(zhì)量

【答案】B

【詳解】A.由圖乙知，a圖線水在前2min內(nèi)溫度由93℃升到99C,2~4溫度保

持不變，已經(jīng)沸騰，則前2min吸收的熱量

33

Q%=cm水(t-t)=4.2X10J/(kg?℃)XO.1kgX(99-93)℃=2.52X10J

燃料燃燒過(guò)程是均勻放熱，那么4min內(nèi)吸收的熱量

Q/=2Q吸=2X2.52X6J=5O4OJ

故A錯(cuò)誤；

BC.據(jù)〃=富得，燃燒燃料放出的熱量

&_5040J

=8400J

~ij~~60%

則該燃料的熱值

8400J

夕=等=4.2x10%=2xlO6J/kg

而在燃燒過(guò)程中，燃料不能完全燃燒，則用此方法算得的Q放偏小，那么算得的

熱值比實(shí)際值偏小，故B正確，C錯(cuò)誤；

D.由圖乙知，b圖線加熱至沸騰的時(shí)間比a圖線的長(zhǎng)，在實(shí)驗(yàn)裝置和熱損失比

例均不變的情況下，b圖線加熱時(shí)間更長(zhǎng)可能是b圖線中所用的水的初溫比a的

低及b圖線中所用的水的質(zhì)量比a的多，故D錯(cuò)誤。

故選Bo

24.混合動(dòng)力汽車(chē)具有節(jié)能、低排放等優(yōu)點(diǎn)成為汽車(chē)研究與開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的重點(diǎn)。某

新型混合動(dòng)力汽車(chē)啟動(dòng)時(shí)，內(nèi)燃機(jī)不工作，蓄電池向車(chē)輪輸送能量。當(dāng)需要

高速行駛或蓄電池的電能過(guò)低時(shí)，內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)，既可以向車(chē)輪輸送能量，又

可以給蓄電池充電。車(chē)速與所受阻力的關(guān)系如圖所示。在某次測(cè)試中，由內(nèi)

燃機(jī)提供能量，汽車(chē)以某一速度勻速行駛了2.7X10M用時(shí)0.5h,同時(shí)蓄

電池的電能增加了2kW?h.若所用燃料的熱值是4.5X10,J/kg,測(cè)試過(guò)程中

消耗3.4kg的燃料。通過(guò)計(jì)算可知，下列結(jié)果（）

①汽車(chē)的速度是45km/h

②汽車(chē)牽引力做的功5.4X10J

③燃料完全燃燒放出的熱量是1.53X109J

④汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是40%

A.只有②④正確B.只有①③正確

C.只有②③正確D.只有②③?正確

【答案】A

【詳解】①由題知，汽車(chē)以某一速度勻速行駛了

2.7X10'm=27km

用時(shí)0.5h,所以汽車(chē)的速度

v=-==54km/h=15in/s

/0.5h

故①錯(cuò)誤;

②由圖象可知，汽車(chē)速度為15m/s時(shí)，所受阻力為2000N,由于汽車(chē)勻速行駛,

水平方向汽車(chē)的牽引力與阻力是一對(duì)平衡力，所以

F=/=2000N

牽引力做功

W=￡s=2000Nx2.7xl04m=5.4xl07J

故②正確

③測(cè)試過(guò)程中消耗3.4kg的燃料，所以燃料完全燃燒放出的熱量

s

QA=/?i<7=3.4kgx4.5x10J/kg=l.53x10J

故③錯(cuò)誤

④汽車(chē)牽引力做功使其前進(jìn)的同時(shí)給蓄電池充電，電能增加了

V%=2kWh=7.2x10'」

燃料燃燒轉(zhuǎn)化為有用的能量

67

W(j=W+1%=5.4X1。7J+7.2X10J=6.I2X|0J

汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率

6.12xlO7J

?7=xlOO%==40%

。放1.53X108J

故④正確。

故選Ao

【點(diǎn)評(píng)】本題考查了速度、功、熱量、效率的計(jì)算，本題關(guān)鍵是從圖象讀出汽車(chē)

所受阻力的大小，通過(guò)二力平衡條件求出牽引力，是一道綜合題。

25.中國(guó)首次火星探索任務(wù)“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器的成功發(fā)射，是我國(guó)綜合國(guó)力和

創(chuàng)新能力提升的重要標(biāo)志，如圖所示是某火箭發(fā)射時(shí)的場(chǎng)景，目前運(yùn)載火箭

一般使用液體氫作為燃料，液態(tài)氧作為助燃劑，液態(tài)氫的熱值為Exicn/kg。

(1)某火箭發(fā)射時(shí)攜帶6xl()，kg液態(tài)氫燃料，這些燃料完全燃燒放出的熱量是多

少J?

(2)若第一問(wèn)放出的熱量:只有20%被水吸收，能將5xl()6kg、初溫為30℃的水加

熱至多少℃?[c^=4.2X103J/(kg-℃),已知當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?標(biāo)準(zhǔn)大氣壓】

(3)氫能源車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)將液態(tài)氫轉(zhuǎn)化為氫氣在汽缸中燃燒，某次測(cè)試中,

一輛氫能源車(chē)以70kW的功率勻速行駛20min,消耗了1.5kg燃料，求該發(fā)

動(dòng)機(jī)的效率。

【答案】(1)8.4X1012；(2)100；(3)40%

【詳解】解：(1)某火箭發(fā)射時(shí)攜帶6xl0，kg液態(tài)氫燃料,這些燃料完全燃燒放

出的熱量是

4s,2

QA=/z^=6xl0kgxl.4xl0J/kg=8.4xl0J

(2)若第一問(wèn)放出的熱量只有20%被水吸收，水吸收的熱量為

12l2

ai=20%ett=20%x8.4xl0J=1.68xl0J

由QK=C〃出得，這些熱量能使5xl(Tkg、初溫為30c的水溫度升高

加=4=168x10打=8(rc

cm4.2xl03J/(kg℃)x5xl06kg

水的末溫為

t=t0+^t=30℃+80℃=110℃

而1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)為100℃,則水的末溫為100ro