【2022名师导航】中考物理一轮复习学案 第14章 比热容 热机（考纲解读+知识网络+知识清单+易错分析＋达标检测）
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| 名称 | 【2022名师导航】中考物理一轮复习学案 第14章 比热容 热机（考纲解读+知识网络+知识清单+易错分析＋达标检测） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.8MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-11-21 20:38:08 | ||
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文档简介
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【名师导航】中考物理一轮复习学案
第14章 比热容 热机
考点分布 考查频率 考点内容 命题趋势
1.比热容 ★★★★ 1.物质的特性比热容。 2.了解四冲程汽油机的工作原理。 3.认识热值，会计算热机的效率. 4.知道能量守恒定律。能用能量转化和守恒的观点分析物理现象。 本章常考内容有：吸热能力(比热容)、热量计算；热机的工作原理、热机效率影响因素、燃料热值热机效率的计算、能量转化和守恒。2022年可能考有关热机效率的计算、热机工作原理和能量转化守恒的选择题、填空题。题型有选择题、填空题、热综合计算题中分值约4分
2.热机 ★★★
3.热机的效率 ★★★★
4. 能量的转化和守恒 ★★★
知识点一：比热容
1.比热容：一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比。叫做这种物质的比热容，其单位是J/(kg·℃)。比热容反映了物质吸热能力和放热能力。
2.比热容的特性：比热容是物质的特性之一，不同物质的比热容一般不同，比热容与物质的种类和状态有关，与物质的质量、温度和吸(放)热的多少无关。
3.热量计算：物体温度升高吸收热量Q吸＝cm(t－t0)，物体温度降低时放出热量Q放＝cm(t0－t)。
4.水的比热容大的应用
(1)制冷剂：如汽车的发动机用循环水来冷却。
(2)散热剂：如在寒冷的北方让水经过散热器放出较多的热量。
(3)调节气温：如三峡水电站建成后，水库周边地区“冬暖夏凉”。
5.注意：①物体吸收或放出热量的多少由物质的比热容、物体质量和物体温度变化量的乘积决定，跟物体温度高低等无关。
②公式中，升高t ℃、升高了t ℃、降低t ℃或降低了t ℃对应的是温度的改变量，而升高到t ℃或降低到t ℃对应的是物体的末温度。
③并非所有的跟水有关的应用都应用了水比热容大的这一特性。
1. （2021秋 淮北月考）质量相同的两个物体吸收相同的热量，状态不变，下列说法中正确的是（ ）
A．若升高的温度不同，则温度升高较大的物体的比热容一定大
B．若升高的温度不同，则末温高的物体的比热容一定大
C．若升高的温度相同，则这两个物体的比热容一定相等
D．若升高的温度相同，则这两个物体一定是由同种物质组成的
2. （2021秋 东平县校级月考）如图甲所示，将质量相等的甲、乙两种物质分别装在两个相同的试管中，放入装有水的烧杯中加热。绘制出温度随时间变化的图像，如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
①甲物质是晶体，乙物质是非晶体
②0～2min内乙物质比甲物质吸收的热量多
③乙物质在BC段不断吸热，温度不变，内能增加
④乙物质在AB段的比热容比CD段的比热容小
A．只有①和② B．只有②和③ C．只有③和④ D．只有②和④
参考答案：1.C；2. C.
知识点二：热机
热机：利用内能做功的机械叫热机，其工作原理图是
2.热机的工作过程：汽油机的一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，完成一个工作循环曲轴转两圈，对外做功一次，压缩冲程是将机械能转化为内能，做功冲程是将内能转化为机械能。
3.四冲程内燃机的一个工作循环中只有做功冲程是靠燃气推动活塞对外做功的，其他三个冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成。
3. 人们在冬天常常搓手取暖，这是通过_______的方式来改变物体内能的，从能量的转化角度来看，这跟内燃机的______冲程一样．
4.如图所示在试管中装入适量的水，用胶塞塞住试管口，然后用酒精灯对水加热使水沸腾，水沸腾产生的水蒸气会把胶塞冲起．下列汽油机四个冲程中与胶塞冲起的能量转化相同的是( )
A．吸气冲程 B．压缩冲程
C．做功冲程 D．排气冲程4.
参考答案：3.做功；压缩；4.C。
知识点三：热机的效率
1.热值：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比叫做这种燃料的热值，其单位是J/kg(或J/m3)，燃料完全燃烧放热公式Q放＝mq（Vq）。热值反映了燃料在燃烧过程中化学能转化为内能本领的大小。
2.热值是燃料本身的一种特性，它与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积、是否完全燃烧等没有关系。
3.热机效率：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叫做热机的效率，提高热机效率的途径：使燃料充分燃烧；减少各种热损失；减少机械磨损消耗的能量。
4.热机造成的污染主要表现在大气污染和噪声污染。
5. 一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能量为6.6×106 J，这些能量需要完全燃烧0.55 kg的干木柴才能得到．则干木柴的热值为__________J/kg.干木柴用掉一半后，剩余干木柴的热值将______(选填“变大”“变小”或“不变”)．
6. 为了减少环境污染，共建绿水青山的美好生态，我市部分农村地区已经用上了天然气烧水煮饭．设天然气热值为4.2×107 J/kg，完全燃烧0.2 kg天然气放出的热量为__________J；若这些热量的25%被12.5 kg、30 ℃的水吸收，能使水的温度升高到_____℃.[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
参考答案：5. 1.2×107；不变；6. 8.4×106；70。
知识点四：能量的转化和守恒
1.能量的转化和守恒定律的内容：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。
2.能的转化是通过物体做功来实现的。能的转化过程中，能量的形式发生了改变。能的转移过程中能量的形式没有发生变化。
3.能量守恒定律不同于机械能守恒定律。所有的能量转化和转移过程，都遵循能量守恒定律，而机械能守恒是有一定条件的。
7. （2021 邵阳）电动机已广泛应用到现代化生活了，如电动汽车、电动摩托车、电风扇、电动耕田机等，对其工作过程中能量转换表述正确的是（ ）
A．电能转化成机械能 B．机械能转化成电能
C．太阳能转化成机械能 D．内能转化成机械能
8. （2021秋 唐山期中）能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，例如在行驶的汽车中，燃料的化学能通过燃烧转化为燃气的 能，再通过热机的 冲程把该能量转化为汽车行驶的 能，同时还会有一部分能量被热机和周围环境吸收，总之在能量的转化和转移过程中，能量的总量 。
参考答案：7. A；8. 内；做功；机械；保持不变（守恒）。
易错点1 误认为内燃机的飞轮转一圈对外做功一次。
典例1：（2020 寿宁县校级模拟）如图是汽油机工作时的四个冲程，下列说法正确的是（ ）
A．汽油机吸气冲程汽缸吸进物质是汽油
B．甲是压缩冲程是将内能转化为机械能，丁是做功冲程是将机械能转化为内能
C．该车内燃机的四个冲程正确的工作顺序是乙→甲→丁→丙
D．活塞在汽缸内往复运动一次，该汽油机对外做功一次
【错解】D。理由：内燃机的活塞在汽缸内上下往复运动一次，飞轮转动一周，内燃机对外做功一次。
【析错】在内燃机的一个工作循环中，曲轴转动2周，活塞往复运动2次，对外做功1次。
【正解】选C，理由：甲中的两个气门都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，将机械能转化为内能，是第二冲程；乙中的进气门打开，活塞向下运动，所以为吸气冲程，是第一冲程；丙中的排气门打开，活塞向上运动，所以为排气冲程，是第四冲程；丁中的两个气门都关闭，活塞下运动，所以为做功冲程，将内能转化为机械能，是第三冲程；在内燃机的一个工作循环中，曲轴转动2周，活塞往复运动2次，对外做功1次；A、汽油机吸气冲程汽缸吸进物质是汽油和空气的混合物，故A错误；B、甲冲程中将机械能转化为内能，丁冲程中将内能转化为机械能，故B错误；C、四个冲程的正确顺序是乙→甲→丁→丙，故C正确；D、在内燃机的一个工作循环中，曲轴转动2周，活塞往复运动2次，对外做功1次，故D错误。故选：C。
▲▲变式练习1
1. （2021秋 普宁市校级月考）如图是给汽车提供动力的汽油机的四个工作冲程。下列判断错误的是（ ）
A．图A是压缩冲程，机械能转化为内能
B．图C是做功冲程，内能转化为机械能
C．图A和图C中内能的大小不相等
D．四个冲程的工作顺序为A-B-C-D
2. （2021 江汉区模拟）如图所示是四冲程汽油机工作时某个冲程的示意图，下列说法正确的是（ ）
A．该冲程和它的下一冲程都靠飞轮惯性完成
B．该冲程汽缸内的物质只有空气
C．该冲程中存在两处能量转化
D．该冲程汽缸内物质的内能在增大
参考答案：1.D；2.D.
一．选择题（共9小题）
1．（2021 邵阳）电动机已广泛应用到现代化生活了，如电动汽车、电动摩托车、电风扇、电动耕田机等，对其工作过程中能量转换表述正确的是（ ）
A．电能转化成机械能 B．机械能转化成电能
C．太阳能转化成机械能 D．内能转化成机械能
2．（2021 湘潭）如图所示，四冲程内燃机工作循环中一个冲程的示意图，它是（ ）
A．压缩冲程，将内能转化为机械能
B．压缩冲程，将机械能转化为内能
C．做功冲程，将内能转化为机械能
D．做功冲程，将机械能转化为内能
3．（2021 黄冈）对下列成语或俗语中蕴含的物理知识，描述正确的是（ ）
A．近墨者黑——分子间只存在引力
B．炙手可热——做功改变物体的内能
C．酒香不怕巷子深——分子不停地做无规则运动
D．早穿皮袄午穿纱——沙漠地区多沙石，沙石的比热容较大
4．（2021 岳阳）生命离不开水，水是宝贵的资源。以下关于水的说法正确的是（ ）
A．地面上的水变干了是升华现象
B．冬天用热水袋取暖是利用水的比热容大
C．水结冰的过程需要吸热
D．岳阳水资源丰富，我们不需要节约用水
5．（2021 遵义）有人设想的“永动机”如图所示。下列对该装置开始转动后的分析正确的是（ ）
A．装置所具有的机械能始终不变
B．如果没有能量补充，装置最终会停下来
C．根据能量守恒定律，装置可以一直转动下去
D．装置中小球的动能和重力势能不会相互转化
6．（2021 广东）关于四冲程汽油机的工作过程，下列说法正确的是（ ）
A．吸气冲程：只吸入空气 B．压缩冲程：缸内温度降低
C．做功冲程：气体推动活塞做功 D．排气冲程：内能转化为机械能
7．（2021 宁波）在如图所示的“汽油机模型”实验中，将少量的汽油喷入筒内，用软木塞塞住筒口，摇动起电机，观察到放电针放电，汽油燃烧，软木塞被高温高压的气体冲出。该实验可模拟四冲程汽油机工作时的（ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
8．（2021 常德）如图所示，是根据“探究不同物质吸热能力”实验数据绘制的a、b物质的温度﹣时间图像，实验中两种物质的质量相同，初温度相同，选用的加热器相同，由图像可知（ ）
A．加热相同时间，a物质吸收热量多，比热容小
B．加热时间相同，a物质的末温度高，比热容大
C．吸收热量相同，b物质温度升高慢，比热容小
D．吸收热量相同，b物质的末温度低，比热容大
9．（2021 盘锦）如图所示的轮船，动力是由柴油机提供的，下列说法正确的是（ ）
A．以轮船为参照物货物是运动的
B．轮船受到的浮力和货物对轮船的压力是一对平衡力
C．柴油机效率高，是因为柴油的热值大
D．柴油机是利用内能做功的机器
二．填空题（共16小题）
10．（2021 朝阳）花香四溢说明分子 。北方冬季楼房中的暖气用水做介质，是利用了水的 较大的特性。
11．（2021 张家界）张家界森林公园内风景优美，其中金鞭溪婉转秀丽，下雨后溪边升起了一层雾，置身其中，宛如仙境，那么雾的形成属于 现象；水还有许多用途，如用水作为汽车发动机冷却液是利用了水 的特点。
12．（2021 广西）海边的气温变化较小，这是因为海水的 较大；腌制海鸭蛋时，盐进入蛋中使蛋变咸是 现象。
13．（2021 绵阳）周末，小明用热水为家人热盒装牛奶，他把3盒牛奶放入装有温度是90℃、质量是2kg热水的盆中，经过一段时间，3盒牛奶的温度都从10℃变成了45℃，这段时间内每盒牛奶从水中吸收了 J的热量；若盆中热水对牛奶加热的效率是50%，则此时盆中水的温度是 ℃。已知：每盒牛奶的质量0.25kg，牛奶的比热容4.0×103J/（kg ℃），水的比热容4.2×103J/（kg ℃）。
14．（2021 安徽）沙漠地区昼夜温差大，主要原因是砂石的比热容较小。初温为20℃、质量为50kg的砂石吸收3.6×106J的热量后，温度升高到 ℃。[砂石的比热容为0.9×103J/（kg ℃）]
15．（2021 大连）四冲程汽油机工作时，主要将机械能转化为内能的是 冲程，此冲程汽缸内气体的温度 。
16．（2021 南通）小芳探究用酒精灯给水加热的效率。她先测出酒精灯质量为185g，接着用该酒精灯将200mL的水从20℃加热至70℃，结束加热后再次测量酒精灯的质量，天平平衡时右盘中的砝码及游码的位置如图，读数为 g。实验中水吸收的热量为 J，酒精完全燃烧放出的热量可用公式Q放＝ 计算，则酒精灯给水加热的效率为 %。[c水＝4.2×103J/（kg ℃），q酒精＝3.0×107J/kg]
17．（2021 百色）某燃气热水器将20kg的水从10℃加热到60℃，完全燃烧了0.21m 的燃气。水吸收的热量是 J，热水器的效率是 。[已知水的比热容为4.2×10 J/（kg ℃），燃气的热值为4×107J/m ]
18．（2021 宿迁）“低碳环保”是当今世界环境主题，天然气是一种低污染燃料，在我市已普遍使用，天然气热值为4×107J/m3，完全燃烧0.21m3的天然气所释放的热量为 J，若完全被水吸收，能使 kg的水温度升高40℃。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
19．（2021 济宁）完全燃烧140g焦炭所放出的热量有60%被初始温度为10℃、质量为10kg的水吸收，则水吸收的热量为 J，水的温度将升高到 ℃。[q焦炭＝3.0×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg ℃），在1个标准大气压下]
20．（2021 自贡）在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量均为1kg的水和某种液体进行对比实验（水的比热容较大），并用图像对实验数据进行了处理，如图所示，实验过程中，水和某种液体在相同时间内放出的热量相等，分析图像可以得出： （选填“甲”或“乙”）物质是某种液体，某种液体的比热容为 J/（kg ℃）。
21．（2021 无锡）用某煤气灶将质量为5kg的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量为 J，若消耗的煤气质量为0.16kg，煤气灶烧水时的效率为 。[c水＝4.2×103J/（kg ℃），q煤气＝4.2×107J/kg]
22．（2021 通辽）用液化气灶把1.5kg、初温为20℃的水加热到100℃，需要吸收的热量为 J。若上述过程中完全燃烧0.021kg液化气且只有60%的热量被水吸收，则液化气的热值为 J/kg[已知c水＝4.2×103J/（kg ℃）]。
23．（2021 新疆）我国第三代核电技术“华龙一号”已成为继高铁之后的又一张中国名片。
（1）核能属于 次能源。核电站利用核反应堆中铀核 （填“裂变”或“聚变”）时产生的内能，通过 （填“汽轮机”或“内燃机”）做功，带动发电机发电。
（2）用水做冷却剂给核反应堆的堆芯降温，其原因是水的比热容较 。已知水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），则1kg水温度升高1℃吸收的热量为 J。核电站发生事故的概率与核反应堆的堆数以及运行时间有关，若“华龙一号”核反应堆106堆 年发生一次堆芯熔毁事故，则2座核反应堆同时运行50年发生堆芯熔毁事故的概率为 （填“百”“千”或“万”）分之一。
24．（2021 常州）生活垃圾的热值为3×106J/kg，位于武进区遥观镇的垃圾焚烧发电厂每天完全燃烧800t生活垃圾，放出热量 J，放出热量的30%用来发电，每天可发电 kW h，放出热量的42%用来加热水供给附近小区，1标准大气压下，每天可将 kg的水由20℃恰好加热至沸腾。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
25．（2021 盐城）用煤气灶把初温为20℃，质量为2kg的水加热到70℃，水吸收的热量为 J。若煤气燃烧时放出的热量全部被水吸收，则需要完全燃烧 kg的煤气。事实上，将这壶水加热到70℃需要的煤气质量更 。[水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），煤气的热值为4.2×107J/kg]
三．综合题（共15小题）
26．（2021 荆门）利用图甲中的装置探究水和煤油的吸热情况。
（1）设计实验时，需要对变量进行控制，在两个相同的烧瓶中分别接入相同的电阻丝，装入 （选填“质量”或“体积”）和初温都相同的水和煤油，分别插入温度计。实验中水和煤油在相同的时间吸收的热量 （选填“相同”或“不同”）。
（2）如图乙是根据实验数据描绘的图象，分析图象可知，水对应的图线是 （选填“A”或“B”）， （选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强。
27．（2021 武汉）某实验小组用如图甲所示的装置比较水和煤油的吸热本领。
（1）加热前，在一个烧杯中倒入240mL的水，为了使水和煤油的质量相同，需要在另一个相同烧杯中倒入 mL的煤油。（ρ水＝1.0×103kg/m3，ρ煤油＝0.8×103kg/m3）
（2）用两个相同规格的电加热器来加热水和煤油，每隔1min记录一次温度，整个实验操作无误。图乙中，若图线②反映水的温度随时间的变化规律，则图线 （填序号）可以反映煤油的温度随时间的变化规律，加热过程中，煤油的热值 （填“变大”、“不变”或“变小”）。
（3）同时停止加热，在相同质量的水和煤油温度降低的过程中，水放出的热量与降低的温度之比 （填“大于”“等于”或“小于”）煤油放出的热量与降低的温度之比。
28．（2021 鞍山）某同学在“探究不同物质吸热情况”的实验中，将水和煤油分别装在两个相同的烧杯中，用两个相同的酒精灯加热，每隔2min记录一次温度。
（1）图甲是这位同学的实验装置，其中有一处明显错误，请指出错误之处： ；
（2）纠正错误后继续实验，加热过程中某时刻水的温度如图乙所示为 ℃；
（3）实验中用 表示物质吸热的多少；
（4）某同学根据记录的实验数据，绘制了如图丙所示的温度随时间变化关系的图象，由图象可知 吸热能力强。已知水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），则煤油的比热容为 J/（kg ℃）。
29．（2021 梧州）如图甲所示是小明做“比较不同物质吸热情况”实验的装置，使用两个相同的容器分别装入质量相等的A、B两种液体，并用相同的装置加热。
加热时间/min 0 1 2 3 4 5
A液体的温度/℃ 10 14 18 22 26 30
B液体的温度/℃ 10 18 34 42 50
（1）如图乙所示为B液体在第2分钟时温度计的示数，其示数为 ℃；
（2）液体吸收热量的多少可通过 来比较；
（3）将实验数据记录在以如上表格中，分析数据可知，质量相等的A和B两种液体，在吸收相同热量时， （选填“A”或“B”）升高的温度较高；
（4）冬天，小明想自制一个暖手袋，若从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热介质，选择 （选填“A”或“B”）为介质保暖时间会更长。
30．（2021 黄石）某兴趣小组为了比较水和煤油的吸热能力，进行了如下的实验：
（1）提出问题
烈日炎炎的夏季，白天海滩上的沙子热得烫脚，但海水却非常凉爽；傍晚太阳西落，沙子很快凉了下来，但海水却仍然暖暖的。同样的日照条件，为什么不同物质的温度不一样呢？
（2）设计实验
实验装置如图所示：
①除了图中所给的实验器材外，还需要的测量工具有天平（或量筒）和 。
②本实验的主要探究方法是 法和转换法。
（3）进行实验
该兴趣小组设计了如下实验步骤，其中存在错误的是
A.在两个同样的试管中分别装入等体积的水和煤油
B.用温度计测量这两种液体的初温，发现温度计示数相同
C.把两个试管同时放入同一烧杯中加热（如图所示），且加热相同的时间
D.用温度计测出两种液体的末温，发现两温度计的示数不相同
（4）数据分析
改正错误后，下图是该兴趣小组绘制的“吸收热量—时间”和“温度—时间”图象，能正确描述这两种液体真实情况的图象是
（5）拓展应用
已知在标准大气压下，水、煤油的沸点分别为100℃、90℃。如图所示，如果烧杯中的水已沸腾，则两试管中液体的沸腾情况，下列判断正确的是
A.水、煤油都沸腾 B.水、煤油都不沸腾
C.水沸腾，煤油不沸腾 D.水不沸腾，煤油沸腾
31．（2021 青海）“水与食用油”是生活中不可缺少的食品。小红在学习了比热容的知识后，猜想水的吸热本领比食用油的吸热本领大，为了验证这一结论，他设计了如下探究实验：
（1）取两个相同的试管，分别装入 相等、初温相同的水和食用油。
（2）将两支相同的温度计分别正确地插入盛有水和食用油的两个试管内，并将实验装置固定在铁架台上，如图甲所示。打开加热开关，对盛有水和食用油的试管进行加热，实验过程中，其中一支温度计的示数如图乙所示，其读数是 ℃。
（3）小红根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图丙所示，通过分析可知，在相同时间内 的温度变化大，可得出 的吸热本领大。
32．（2021 昆明）如图是探究“物质吸热规律”的实验装置：
（1）取质量相同的水和煤油分别放入两个 的容器里，用两盏同样的酒精灯对它们进行加热，升高 温度时比较它们吸收热量的多少，来衡量谁吸热能力更强；
（2）取相同质量的水和煤油的目的，是为了 （选填“便于比较”或“控制变量”）；
（3）在对水和煤油加热的方式上，有酒精灯和电加热器两种热源可供选择，选用 更容易控制让煤油和水吸收的热量相同；
（4）如果甲、乙两组同学进行分工合作，甲组对水进行加热和记录，乙组对煤油进行加热和记录。他们加热的水和煤油的初温、末温、质量、电加热器的功率和加热时间等都不相同。若温度差用△t表示、质量用m表示、电加热器的功率用P表示、加热时间用t表示，忽略热损失，则吸收的热量为Pt。此时要衡量水和煤油谁的吸热能力更强，他们应该用 （用已给物理量写出表达式）分别进行计算，得到 的水和煤油、温度升高 吸收的热量，就可以进行比较了。
33．（2021 徐州）如图所示，有人把不锈钢块放在冰箱冷冻后，放进杯子中给饮料降温。你认为相同质量的不锈钢块和冰块相比，哪种降温效果更好？为什么？
34．（2021 丹东）某品牌汽车空载静止时对水平地面的压强为3×105Pa，轮胎与地面总接触面积为400cm2。当汽车以120km/h的速度沿直线匀速行驶时，功率为50kW。求：
（1）汽车的重力是多少？
（2）当汽车以120km/h的速度沿直线匀速行驶时，所受到的阻力是多少？
（3）当汽车以120km/h的速度沿直线匀速行驶100km时，燃烧10kg汽油，则发动机的效率是多少？（汽油热值q＝4.6×107J/kg）（结果保留到0.1%）
35．（2021 眉山）改革开放以来，我国人民的生活水平不断提高，汽车已成为多数人的代步工具。某品牌国产汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶100km，消耗了汽油6L，汽车发动机功率为12kW，已知：汽油的热值为q＝4.6×107J/kg，汽油的密度为ρ＝0.7×103kg/m3。求该汽车匀速行驶100km过程中：
（1）消耗汽油的质量；
（2）发动机所做的功；
（3）发动机的效率（百分号前保留整数）。
36．（2021 大庆）某汽车在水平地面上以25m/s的速度匀速行驶，行驶600s汽车发动机产生的牵引力所做的功为3×107J，消耗汽油1kg（假设汽油在发动机气缸内完全燃烧，汽油热值取q＝5×107J/kg，g＝10N/kg）。针对这一过程，求：
（1）汽车行驶的路程；
（2）汽车受到的阻力；
（3）汽车发动机的效率。
37．（2021 宜昌）小明学习了燃料的热值后，很想知道家中使用的天然气的热值是多少？但在教材的燃料热值表中没有查阅到。于是，他在家里将装有2kg水的水壶放到天然气灶上去烧，用温度计测量水从20℃加热至80℃的过程中，观察到天然气表的数字变化了0.035m3。他通过上网查阅得知天然气灶的效率约为36%，已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg ℃）。求：
（1）在这个过程中水吸收了多少热量？
（2）请你帮小明算出天然气的热值。
38．（2021 广安）菜油是人们烹饪时常用的材料，最适宜的烹饪温度在150℃到180℃之间。某酒店厨师在炸制酥肉时，将2kg的菜油从20℃加热到170℃（未沸腾），求：
（1）菜油吸收的热量[取c菜油＝2.0×103J/（kg ℃）]；
（2）如果这些热量由天然气燃烧来提供，则需要完全燃烧多少m3的天然气（假设天然气完全燃烧释放的热量全部被菜油吸收，天然气的热值为4.0×107J/m3）。
39．（2021 云南）中国首次火星探索任务“天问一号”探测器的成功发射，是我国综合国力和创新能力提升的重要标志。如图所示是某火箭发射时的场景，目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料、液态氧作为助燃剂。火箭燃料的发展如表1所示，表2是一些燃料的热值。
表1
第1代 第2代 第3代 第4代
燃料 氧气和汽油混合 偏二甲肼 煤油 液态氢
氧化剂 四氧化二氮 液态氧 液态氧
表2
燃料 热值 燃料 热值
汽油 4.6×107J/kg 煤油 4.6×107J/kg
柴油 4.3×107J/kg 氢 1.4×108J/kg
（1）使用氢作为燃料的主要优点是： 和 。
（2）某火箭发射时携带了3×104kg液态氢燃料，这些燃料完全燃烧最多能将多少千克初温为20℃的水加热至沸腾？[c水＝4.2×103J/（kg ℃），当地大气压为1标准大气压]
（3）氢能源车的发动机工作时将液态氢转化为氢气在气缸中燃烧。某次测试中，一辆氢能源车以70kW的功率匀速行驶0.5h，消耗了2kg燃料，求该发动机的效率。
40．（2021 牡丹江）一辆汽车以72km/h的速度匀速行驶10min，消耗的汽油为1.2kg。汽车匀速行驶时受到的牵引力F＝1.2×103N，汽油的热值q＝4.6×107J/kg。
（1）汽车在这段时间做的功是多少？
（2）这段时间内汽车的效率是多少？（百分号前保留一位小数）
（3）简要分析汽车效率低的原因（写出两条即可）。
参考答案与试题解析
一．选择题（共9小题）
1．【解答】电动机工作过程中，消耗了电能，将其转化为机械能，电动汽车、电动摩托车、电风扇、电动耕田机都应用了电动机，故A正确。
故选：A。
2．【解答】图中的气门关闭，活塞下行，因此这是做功冲程；在做功冲程中，将内能转化机械能。
故选：C。
3．【解答】
A、近墨者黑是扩散现象，说明分子在永不停息地做无规则运动，故A错误；
B、炙手可热，手吸收热量，是通过热传递的方式改变内能的，故B错误；
C、很深的巷子都能闻到酒香，是酒分子不停地做无规则运动的结果，故C正确；
D、“早穿皮袄午穿纱”，是因为沙子的比热容较小，水的比热容大，白天吸收热量后，沙子的温度升高的多，气温较高；夜晚放出热量后，沙子的温度下降的多，气温较低；由此可知沙漠地区白天黑夜的温差大，产生了早穿皮袄午穿纱的现象，故D错误。
故选：C。
4．【解答】
A、地面上的水变干，是水由液态变为气态，是汽化现象，故A错误；
B、由于水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以冬天用热水袋取暖，和水的比热容有关，故B正确；
C、水结冰是凝固现象，凝固放热，故C错误；
D、水是可再生能源，水资源丰富，但是地球上可以利用的淡水资源是有限的，因此需要节约用水，故D错误。
故选：B。
5．【解答】
A、装置在工作的过程中，由于存在摩擦，克服摩擦做功，机械能转化为内能，所以机械能会变小，故A错误；
BC、如果没有能量补充，机械能会逐渐变小，装置最终会停下来，故B正确，C错误；
D、装置在运动的过程中，小球的高度会发生变化，重力势能发生改变，速度发生变化，动能发生改变，有重力势能和动能的转化，故D错误。
故选：B。
6．【解答】
A、汽油机在吸气冲程中吸入的是汽油和空气的混合物，故A错误；
B、在压缩冲程，活塞对气体做功，将机械能转化为内能，气体的内能变大，温度升高，故B错误；
C、做功冲程中，燃气对活塞做功，燃气的内能转化为活塞的机械能，故C正确；
D、排气冲程中没有能量的转化，故D错误。
故选：C。
7．【解答】当放电针放电时，汽油燃烧，圆筒内气体的内能增加，气体对软木塞做功，软木塞被高温高压的气体冲出，而汽油机的做功冲程对外做功，因此该实验可模拟四冲程汽油机工作时的做功冲程。
故选：C。
8．【解答】
AB、由图可知，加热相同时间，由于用相同的加热器加热，则物质吸收热量是相同的，a的温度升高的快，则a的比热容小，故AB错误；
CD、吸收热量相同，加热的时间相同，b物质温度升高慢，则b的比热容大，故D正确，C错误。
故选：D。
9．【解答】A、以轮船为参照物，货物和轮船之间的位置没有发生变化，货物是静止的，故A错误；
B、轮船受到的浮力等于轮船和货物的总重力，货物对轮船的压力等于货物的重力，这两个力大小不相等，所以不是一对平衡力，故B错误；
C、柴油机的效率高，是因为柴油机在压缩冲程中，压缩的程度比较大，燃料燃烧较充分，转化成的有用功更多，而不是因为柴油的热值大，故C错误；
D、柴油机工作时通过燃料的燃烧得到内能，再通过高温燃气对活塞做功，把内能转化为机械能，是利用内能做功的机器，故D正确。
故选：D。
二．填空题（共16小题）
10．【解答】花香四溢说明分子都在不停地做无规则运动；因为水的比热容较大，相同质量的水和其他物质，降低相同的温度，水放出的热量多，所以楼房中的“暖气”用水做介质。
故答案为：不停地做无规则运动；比热容。
11．【解答】雾是由空气中的水蒸气液化形成的；
因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以汽车发动机中用水来冷却。
故答案为：液化；比热容大。
12．【解答】因为水的比热容较大，与其他物质相比，在同等情况下吸收或放出相同的热量，水的温度变化较小；腌制海鸭蛋时，把盐撒在蛋壳上一段时间，鸭蛋就会变咸，说明分子在不停地做无规则运动，这是扩散现象。
故答案为：比热容；扩散。
13．【解答】（1）1盒牛奶的质量m牛奶＝0.25kg，
1盒牛奶吸收的热量：
Q吸＝c牛奶m牛奶Δt牛奶＝4.0×103J/（kg ℃）×0.25kg×（45℃﹣10℃）＝3.5×104J；
（2）3盒牛奶吸收的热量：
Q吸′＝3×3.5×104J＝1.05×105J，
由η＝可得水放出的热量：
Q放＝＝＝2.1×105J，
由Q放＝cmΔt得水的温度降低值：
Δt水＝＝＝25℃，
水的末温：
t水＝t0水﹣Δt＝90℃﹣25℃＝65℃。
故答案为：3.5×104；65。
14．【解答】由Q吸＝cm△t得砂石升高的温度：
△t＝＝＝80℃，
砂石的末温t＝t0+△t＝20℃+80℃＝100℃。
故答案为：100。
15．【解答】汽油机在压缩冲程中，活塞压缩汽油和空气的混合气体做功，将机械能转化为内能，混合气体的温度升高、内能增加。
故答案为：压缩；升高。
16．【解答】（1）天平平衡时右盘中的砝码及游码的位置如图，读数为m＝100g+50g+20g+5g+3g＝178g，
（2）水的体积V＝200mL＝200cm3＝2×10﹣4m3，
由ρ＝可得，水的质量m水＝ρV＝1.0×103kg/m3×2×10﹣4m3＝0.2kg，
水吸收的热量Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×0.2kg×（70℃﹣20℃）＝4.2×104J；
（3）酒精完全燃烧放出的热量可用公式Q放＝qm计算，
消耗的酒精的质量m酒精＝185g﹣178g＝7g＝0.007kg，
酒精完全燃烧放出的热量Q放＝q酒精m酒精＝3.0×107J/kg×0.007kg＝2.1×105J，
则酒精灯给水加热的效率η＝＝＝20%。
故答案为：178；4.2×104；qm；20。
17．【解答】（1）水吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×20kg×（60℃﹣10℃）＝4.2×106J；
（2）0.21m3燃气完全燃烧放出的热量：
Q放＝Vq＝0.21m3×4×107J/m3＝8.4×106J；
该热水器烧水的效率：
η＝×100%＝×100%＝50%。
故答案为：4.2×106；50%。
18．【解答】完全燃烧0.21m3的天然气放出的热量：
Q放＝Vq＝0.21m3×4×107J/m3＝8.4×106J；
这些热量完全被水吸收Q吸＝Q放＝8.4×106J；
由Q吸＝cm△t可得水的质量：
m＝＝＝50kg。
故答案为：8.4×106；50。
19．【解答】（1）焦炭的质量m＝140g＝0.14kg，
焦炭完全燃烧放出的热量：
Q放＝mq焦炭＝0.14kg×3.0×107J/kg＝4.2×106J；
水吸收的热量：
Q吸＝Q放η＝4.2×106J×60%＝2.52×106J；
（2）由Q吸＝cm△t得水升高的温度：
△t＝＝＝60℃，
水的末温t＝t0+△t＝10℃+60℃＝70℃。
故答案为：2.52×106；70。
20．【解答】（1）时间相等时，两种液体放出的热量相等，由图示可以看出，乙液体的温度降低的快，甲液体温度降低慢，则甲的放热能力强，甲是水，乙是某种液体；
（2）由图可知：液体的初温是60℃，放热15分钟后水的末温是40℃，乙的末温度是20℃，
水放出的热量：Q放＝c水m水（t水﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（60℃﹣40℃）＝8.4×104J；
由图可知，相同时间内放出相同的热量，根据Q＝cm△t可知，液体的比热容为：
c乙＝＝＝2.1×103J/（kg ℃）。
故答案为：乙；2.1×103。
21．【解答】
（1）水吸收的热量：
Q吸＝c水m水△t＝4.2×103J/（kg ℃）×5kg×（100℃﹣20℃）＝1.68×106J；
（2）煤气完全燃烧放出的热量：
Q放＝q煤气m＝4.2×107J/kg×0.16kg＝6.72×106J；
煤气灶的效率：
η＝＝×100%＝25%。
故答案为：1.68×106；25%。
22．【解答】（1）水吸收的热量：
Q吸＝c水m△t＝4.2×103J/（kg ℃）×1.5kg×（100℃﹣20℃）＝5.04×105J；
（2）由题知，Q吸＝Q放×60%＝m液化气q×60%，
液化气的热值：
q＝＝＝4×107J/kg。
故答案为：5.04×105；4×107。
23．【解答】（1）核电站是利用核能为人类提供服务的，从能源的分类来看，核能是直接从自然界获取的，所以属于一次能源；
核电站是利用原子核裂变发生可控链式反应时释放的大量能量来发电的，通过汽轮机做功，以蒸汽轮带动发电机发电；
（2）用水做冷却剂给核反应堆的堆芯降温，其原因是水的比热容较大；
水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），是指1kg水温度每升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量为4.2×103J，1kg水温度升高1℃吸收的热量为4.2×103J；
根据数学概率知识，“华龙一号”核反应堆每年发生一次堆芯熔毁事故，则2座核反应堆同时运行50年发生堆芯熔毁事故的概率为：
＝，万分之一。
故答案为：（1）一；裂变；汽轮机；（2）大；4.2×103；万。
24．【解答】生活垃圾的质量为：m＝800t＝8×105kg，生活垃圾的热值为：q＝3×106J/kg，
燃烧放出的热量为：Q放＝mq＝8×105kg×3×106J/kg＝2.4×1012J；
放出热量的30%用来发电，则电能为：W电＝ηQ放＝30%×2.4×1012J＝7.2×1011J＝2×105kW h；
水吸收的热量为：Q吸＝η′Q放＝42%×2.4×1012J＝1.008×1012J，
由Q吸＝cmΔt得，水的质量为：m水＝＝＝3×106kg；
故答案为：2.4×1012；2×105；3×106。
25．【解答】
（1）水吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×2kg×（70℃﹣20℃）＝4.2×105J；
（2）由题意可知，Q放＝Q吸＝4.2×105J，
根据Q放＝mq煤气可得，消耗煤气的质量：
m煤气＝＝＝0.01kg。
由于有热损失，则事实上将这壶水加热到70℃需要的煤气质量更多。
故答案为：4.2×105；0.01；多。
三．综合题（共15小题）
26．【解答】（1）根据比较吸热能力的两种方法，在该实验中要控制不同物质的质量相同，故在两个完全相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的水和煤油；
图中两相同的电阻丝串联，通过的电流相同，由焦耳定律Q＝I2Rt可知在通电时间相同时，两电热丝放出的热量相同，所以实验中水和煤油在相同的时间吸收的热量相同；
（2）加热时间，水和煤油吸热相同，由图知△tA＜△tB，所以B表示的是煤油吸热升温的情况，A表示的是水吸热升温情况；
根据图像可知，加热相同时间，A升高的温度低，B升高的温度高，因此A的吸热能力强，即水的吸热能力强。
故答案为：（1）质量；相同；（2）A；水。
27．【解答】（1）水的体积：V水＝240mL＝240cm3；水的质量：m水＝ρ水V水＝1.0g/cm3×240cm3＝240g；
煤油的质量m油＝m水＝240g；煤油的体积：V油＝＝＝300cm3；
（2）可观察图象，在加热时间相同的情况下，①的温度变化量大，故①的吸热能力弱。又因②是水的温度随时间的变化规律图象，水的比热容又大于煤油的比热容，故①为煤油；热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，所以加热过程中，其热值大小不变；
（3）由Q＝cm△t可知：放出的热量与降低的温度之比＝cm，所以在质量和放出热量相同的情况下，比热容与降低的温度成反比，故水放出的热量与降低的温度之比大于煤油放出的热量与降低的温度之比。
故答案为：（1）300；（2）①；不变；（3）大于。
28．【解答】（1）要探究不同物质的吸热能力，需要控制液体的质量相同，图甲中液面相平，液体的体积相同，由于液体的密度不相同，根据m＝ρV知液体的质量不相同，故甲图中的错误是没有控制液体的质量相同；
（2）图中温度计的分度值为0.1℃，温度计的示数为27℃；
（3）根据转换法，加热过程中，水和煤油吸热的多少是通过加热时间来反映的；
（4）①根据图象分析可知，加热相同的时间，水升温小，根据比较吸热能力的第2种方法，水的吸热能力强些；
②由图乙可以看出，升高40℃，水要加热8分钟，煤油要4分钟，即升高相同的温度，煤油吸热的热量是水的 ，
根据Q吸＝cmΔt可知，在质量和升高温度相同的情况下，比热容c与Q吸正比，故煤油的比热容是：
c煤油＝×4.2×103J/（kg ℃）＝2.1×103J/（kg ℃）。
故答案为：（1）没有控制液体的质量相同；（2）27； （3）加热时间；（4）水；2.1×103。
29．【解答】（1）由图乙知温度计的分度值为1℃，温度计的示数为26℃；
（2）用两个相同的加热器来进行加热的目的是在相同时间使物质吸收相同的热量，根据转换法，两种液体吸收热量的多少可通过加热时间比较；
（3）根据实验数据可知：质量相等的A和B两种液体，加热相同时间，即吸收相同热量时，B升温较高；
（4）因质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时，A吸热多，A的吸热能力，比热容大，根据Q＝cmΔt，质量相同的AB液体降低相同的温度，A放热多效果好；故选A液体装入暖手袋中作为供热物质。
故答案为：（1）26；（2）加热时间；（3）B；（4）A。
30．【解答】（2）①本实验中，两只试管中的煤油和水处于同一杯水中，所以加热条件相同；为比较煤油和水的吸热能力，应控制二者的质量相同，利用天平（量筒）可以达到这样的目的；为绘制处“吸收热量—时间”和“温度—时间”图象，还需要计时工具，所以还应添加“停表”或其他计时工具。②本实验中需控制试管内煤油与水的质量相同、加热条件相同，所以采用了控制变量法；本实验是通过比较两只温度计的示数变化来比较煤油与水的吸热能力的，所以还用到了转化法。
（3）为比较煤油和水的吸热能力，应使试管中的煤油与水的质量相同，而不是体积相同，故步骤A错误。
（4）本实验中，两只试管中的煤油和水处于同一杯水中，所以加热条件相同，即两只试管内的煤油和水在相同时间内吸收的热量相同，即A、B两图中，煤油和水吸收热量的图线是重合的，故A、B错误。煤油的比热容小于水的比热容，所以在相同时间内（液体均未沸腾的情况下），水的温度改变量较煤油的小，即在初温相同的情况下，加热相同时间，水的末温低于煤油的末温。故C、D两图中，C图符合要求。
（5）烧杯中的水沸腾后，试管中的水虽然温度也可以达到其沸点，但是因与烧杯中水不存在温差，无法从烧杯中水处吸收到热量，所以试管中的水无法沸腾。煤油的沸点为90℃，在烧杯中水的温度超过90℃后，煤油的即使达到90℃仍可以继续吸取热量，所以煤油可以沸腾。
故答案为：（2）①停表；②控制变量法。（3）A。（4）C。（5）D。
31．【解答】（1）实验中使水和食用油加热相同的时间，吸收相同的热量，根据控制变量法要比较水和食用油的吸热本领的大小，应控制水和食用油的质量相同；
（2）由图乙知温度计的分度值为1℃，示数为67℃；
（3）质量相同的水和食用油在相同时间内吸收相同的热量，水的温度变化小，食用油的温度变化大，说明水的吸热本领大。
故答案为：（1）质量；（2）67；（3）食用油；水。
32．【解答】（1）探究“物质吸热规律”实验中，采用的是控制变量法，实验中需要取质量相同的水和煤油分别放入两个相同的容器里，用两盏同样的酒精灯对它们进行加热，升高相同温度时，加热的时间不同，吸收的热量不同，加热时间越长的物质，吸收的热量越多，吸热能力更强一些；
（2）实验中取相同质量的水和煤油，虽然控制了变量，但事实上比热容与质量无关；结合（1）可知，控制两液体的质量相同，是为了便于比较它们吸热能力的强弱；
（3）电热器易于控制产生热量的多少，因此为了准确地控制物体吸收热量的多少，应选电加热器作为热源；
（4）忽略热损失，则物质吸收的热量为Q＝Pt，根据Q＝cm△t可知，c＝＝，据此可以得到质量相同的水和煤油、温度升高相同时吸收的热量，就可以进行比较了。
故答案为：（1）相同；相同；（2）便于比较；（3）电加热器；（4）；质量相同；相同。
33．【解答】因为冰比铁（不锈钢）的比热容大，由Q吸＝cmΔt可知，相同质量的不锈钢块和冰块，升高相同温度时，冰块吸收的热量多，同时，冰块熔化也会吸收热量，所以相同质量的不锈钢块和冰块相比，冰块降温效果更好。
34．【解答】（1）根据p＝可知汽车空载静止时对水平地面的压力F＝pS＝3×105Pa×400×10﹣4m2＝1.2×104N，
则汽车的重力G＝F＝1.2×104N；
（2）汽车的速度v＝120km/h＝m/s，
当汽车以120km/h的速度沿直线匀速行驶时，处于平衡状态，所受阻力和牵引力大小相等，
根据P＝＝＝Fv可知汽车所受阻力f＝F牵＝＝＝1500N；
（3）当汽车以120km/h的速度沿直线匀速行驶100km时，牵引力做功W＝F牵s＝1500N×100×103m＝1.5×108J，
10kg汽油完全燃烧放出的热量Q放＝qm＝4.6×107J/kg×10kg＝4.6×108J，
发动机的效率η＝＝×100%≈32.6%。
答：（1）汽车的重力是1.2×104N；
（2）所受到的阻力是1500N；
（3）发动机的效率是32.6%。
35．【解答】（1）6L＝6×10﹣3m3，由密度公式ρ＝变形可得消耗汽油的质量m＝ρV＝0.7×103kg/m3×6×10﹣3m3＝4.2kg；
（2）由速度公式v＝变形可得汽车行驶100km用时为
t＝＝＝h＝×3600s＝5000s；
由功率公式W＝Pt可得发动机所做的功
W＝Pt＝12kW×5000s＝1.2×104W×5×103s＝6×107J；
（3）由放热公式Q＝qm可得汽油完全燃烧所放出的热量
Q＝qm＝4.6×107J/kg×4.2kg＝1.932×108J；
发动机的效率为
η＝×100%＝×100%≈31%；
答：（1）消耗汽油的质量为4.2kg；
（2）发动机所做的功为6×107J；
（3）发动机的效率为31%。
36．【解答】（1）由v＝得，汽车行驶的路程为：s＝vt＝25m/s×600s＝1.5×104m；
（2）因为汽车匀速直线行驶，所以受到的阻力和牵引力是一对平衡力，汽车受到的阻力为：
f＝F＝＝＝2×103N；
（3）1kg汽油完全燃烧放出的热量为：
Q放＝mq＝1kg×5×107J/kg＝5×107J；
汽车发动机的效率为：
η＝×100%＝×100%＝60%。
答：（1）汽车行驶的路程为1.5×104m；
（2）汽车受到的阻力为2×103N；
（3）汽车发动机的效率为60%。
37．【解答】（1）在这个过程中水吸收的热量Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×2kg×（80℃﹣20℃）＝5.04×105J；
（2）天然气完全燃烧放出的热量Q放＝＝＝1.4×106J，
天然气的热值q天然气＝＝＝4×107J/m3
答：（1）在这个过程中水吸收了5.04×105J的热量；
（2）天然气的热值为4×107J/m3。
38．【解答】（1）菜油吸收的热量为：Q吸＝c菜油m△t＝2.0×103 J/（kg ℃）×2kg×（170℃﹣20℃）＝6×105J；
（2）因为天然气完全燃烧释放的热量全部被菜油吸收，则：Q吸＝Q放＝qV，
天然气的体积为：V＝＝＝0.015m3。
答：（1）菜油吸收的热量为6×105J；
（2）这些热量用天然气来提供，需要完全燃烧0.015m3的天然气。
39．【解答】（1）运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量，另外氢气燃烧的生成物是水，不会造成污染；
（2）3×104kg液态氢完全燃烧释放的热量：Q＝mq＝3×104kg×1.4×108J/kg＝4.2×1012J，
一标准大气压下水的沸点为100℃，
水的质量为：m′＝＝＝1.25×107kg；
（3）氢能源车所做的功为：W＝Pt＝70000W×0.5×3600s＝1.26×108J，
2kg燃料完全燃烧释放的热量：Q′＝m″q＝2kg×1.4×108J/kg＝2.8×108J，
该发动机的效率为：η＝100%＝100%＝45%。
答：（1）热值大；无污染；
（2）这些燃料完全燃烧最多能将1.25×107kg初温为20℃的水加热至沸腾；
（3）该发动机的效率为45%。
40．【解答】（1）由题意可知汽车行驶的速度v＝72km/h＝72×m/s＝20m/s，汽车行驶的时间t＝10min＝600s，
由v＝得：汽车行驶的路程s＝vt＝20m/s×600s＝1.2×104m，
汽车在这段时间做的功W＝Fs＝1.2×103N×1.2×104m＝1.44×107J；
（2）汽油完全燃烧放出的热量Q＝mq＝1.2kg×4.6×107J/kg＝5.52×107J，
所以这段时间内汽车的效率：η＝W/Q×100%＝×100%≈26.1%；
（3）汽车效率低的原因主要是汽油不能完全燃烧、气缸散失很多热量、尾气带走许多热量。
答：（1）汽车在这段时间做的功是1.44×107J；
（2）这段时间内汽车的效率约是26.1%；
（3）汽车效率低的原因主要是汽油不能完全燃烧、气缸散失很多热量、尾气带走许多热量。
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【名师导航】中考物理一轮复习学案
第14章 比热容 热机
考点分布 考查频率 考点内容 命题趋势
1.比热容 ★★★★ 1.物质的特性比热容。 2.了解四冲程汽油机的工作原理。 3.认识热值，会计算热机的效率. 4.知道能量守恒定律。能用能量转化和守恒的观点分析物理现象。 本章常考内容有：吸热能力(比热容)、热量计算；热机的工作原理、热机效率影响因素、燃料热值热机效率的计算、能量转化和守恒。2022年可能考有关热机效率的计算、热机工作原理和能量转化守恒的选择题、填空题。题型有选择题、填空题、热综合计算题中分值约4分
2.热机 ★★★
3.热机的效率 ★★★★
4. 能量的转化和守恒 ★★★
知识点一：比热容
1.比热容：一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比。叫做这种物质的比热容，其单位是J/(kg·℃)。比热容反映了物质吸热能力和放热能力。
2.比热容的特性：比热容是物质的特性之一，不同物质的比热容一般不同，比热容与物质的种类和状态有关，与物质的质量、温度和吸(放)热的多少无关。
3.热量计算：物体温度升高吸收热量Q吸＝cm(t－t0)，物体温度降低时放出热量Q放＝cm(t0－t)。
4.水的比热容大的应用
(1)制冷剂：如汽车的发动机用循环水来冷却。
(2)散热剂：如在寒冷的北方让水经过散热器放出较多的热量。
(3)调节气温：如三峡水电站建成后，水库周边地区“冬暖夏凉”。
5.注意：①物体吸收或放出热量的多少由物质的比热容、物体质量和物体温度变化量的乘积决定，跟物体温度高低等无关。
②公式中，升高t ℃、升高了t ℃、降低t ℃或降低了t ℃对应的是温度的改变量，而升高到t ℃或降低到t ℃对应的是物体的末温度。
③并非所有的跟水有关的应用都应用了水比热容大的这一特性。
1. （2021秋 淮北月考）质量相同的两个物体吸收相同的热量，状态不变，下列说法中正确的是（ ）
A．若升高的温度不同，则温度升高较大的物体的比热容一定大
B．若升高的温度不同，则末温高的物体的比热容一定大
C．若升高的温度相同，则这两个物体的比热容一定相等
D．若升高的温度相同，则这两个物体一定是由同种物质组成的
2. （2021秋 东平县校级月考）如图甲所示，将质量相等的甲、乙两种物质分别装在两个相同的试管中，放入装有水的烧杯中加热。绘制出温度随时间变化的图像，如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
①甲物质是晶体，乙物质是非晶体
②0～2min内乙物质比甲物质吸收的热量多
③乙物质在BC段不断吸热，温度不变，内能增加
④乙物质在AB段的比热容比CD段的比热容小
A．只有①和② B．只有②和③ C．只有③和④ D．只有②和④
参考答案：1.C；2. C.
知识点二：热机
热机：利用内能做功的机械叫热机，其工作原理图是
2.热机的工作过程：汽油机的一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，完成一个工作循环曲轴转两圈，对外做功一次，压缩冲程是将机械能转化为内能，做功冲程是将内能转化为机械能。
3.四冲程内燃机的一个工作循环中只有做功冲程是靠燃气推动活塞对外做功的，其他三个冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成。
3. 人们在冬天常常搓手取暖，这是通过_______的方式来改变物体内能的，从能量的转化角度来看，这跟内燃机的______冲程一样．
4.如图所示在试管中装入适量的水，用胶塞塞住试管口，然后用酒精灯对水加热使水沸腾，水沸腾产生的水蒸气会把胶塞冲起．下列汽油机四个冲程中与胶塞冲起的能量转化相同的是( )
A．吸气冲程 B．压缩冲程
C．做功冲程 D．排气冲程4.
参考答案：3.做功；压缩；4.C。
知识点三：热机的效率
1.热值：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比叫做这种燃料的热值，其单位是J/kg(或J/m3)，燃料完全燃烧放热公式Q放＝mq（Vq）。热值反映了燃料在燃烧过程中化学能转化为内能本领的大小。
2.热值是燃料本身的一种特性，它与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积、是否完全燃烧等没有关系。
3.热机效率：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叫做热机的效率，提高热机效率的途径：使燃料充分燃烧；减少各种热损失；减少机械磨损消耗的能量。
4.热机造成的污染主要表现在大气污染和噪声污染。
5. 一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能量为6.6×106 J，这些能量需要完全燃烧0.55 kg的干木柴才能得到．则干木柴的热值为__________J/kg.干木柴用掉一半后，剩余干木柴的热值将______(选填“变大”“变小”或“不变”)．
6. 为了减少环境污染，共建绿水青山的美好生态，我市部分农村地区已经用上了天然气烧水煮饭．设天然气热值为4.2×107 J/kg，完全燃烧0.2 kg天然气放出的热量为__________J；若这些热量的25%被12.5 kg、30 ℃的水吸收，能使水的温度升高到_____℃.[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
参考答案：5. 1.2×107；不变；6. 8.4×106；70。
知识点四：能量的转化和守恒
1.能量的转化和守恒定律的内容：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。
2.能的转化是通过物体做功来实现的。能的转化过程中，能量的形式发生了改变。能的转移过程中能量的形式没有发生变化。
3.能量守恒定律不同于机械能守恒定律。所有的能量转化和转移过程，都遵循能量守恒定律，而机械能守恒是有一定条件的。
7. （2021 邵阳）电动机已广泛应用到现代化生活了，如电动汽车、电动摩托车、电风扇、电动耕田机等，对其工作过程中能量转换表述正确的是（ ）
A．电能转化成机械能 B．机械能转化成电能
C．太阳能转化成机械能 D．内能转化成机械能
8. （2021秋 唐山期中）能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，例如在行驶的汽车中，燃料的化学能通过燃烧转化为燃气的 能，再通过热机的 冲程把该能量转化为汽车行驶的 能，同时还会有一部分能量被热机和周围环境吸收，总之在能量的转化和转移过程中，能量的总量 。
参考答案：7. A；8. 内；做功；机械；保持不变（守恒）。
易错点1 误认为内燃机的飞轮转一圈对外做功一次。
典例1：（2020 寿宁县校级模拟）如图是汽油机工作时的四个冲程，下列说法正确的是（ ）
A．汽油机吸气冲程汽缸吸进物质是汽油
B．甲是压缩冲程是将内能转化为机械能，丁是做功冲程是将机械能转化为内能
C．该车内燃机的四个冲程正确的工作顺序是乙→甲→丁→丙
D．活塞在汽缸内往复运动一次，该汽油机对外做功一次
【错解】D。理由：内燃机的活塞在汽缸内上下往复运动一次，飞轮转动一周，内燃机对外做功一次。
【析错】在内燃机的一个工作循环中，曲轴转动2周，活塞往复运动2次，对外做功1次。
【正解】选C，理由：甲中的两个气门都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，将机械能转化为内能，是第二冲程；乙中的进气门打开，活塞向下运动，所以为吸气冲程，是第一冲程；丙中的排气门打开，活塞向上运动，所以为排气冲程，是第四冲程；丁中的两个气门都关闭，活塞下运动，所以为做功冲程，将内能转化为机械能，是第三冲程；在内燃机的一个工作循环中，曲轴转动2周，活塞往复运动2次，对外做功1次；A、汽油机吸气冲程汽缸吸进物质是汽油和空气的混合物，故A错误；B、甲冲程中将机械能转化为内能，丁冲程中将内能转化为机械能，故B错误；C、四个冲程的正确顺序是乙→甲→丁→丙，故C正确；D、在内燃机的一个工作循环中，曲轴转动2周，活塞往复运动2次，对外做功1次，故D错误。故选：C。
▲▲变式练习1
1. （2021秋 普宁市校级月考）如图是给汽车提供动力的汽油机的四个工作冲程。下列判断错误的是（ ）
A．图A是压缩冲程，机械能转化为内能
B．图C是做功冲程，内能转化为机械能
C．图A和图C中内能的大小不相等
D．四个冲程的工作顺序为A-B-C-D
2. （2021 江汉区模拟）如图所示是四冲程汽油机工作时某个冲程的示意图，下列说法正确的是（ ）
A．该冲程和它的下一冲程都靠飞轮惯性完成
B．该冲程汽缸内的物质只有空气
C．该冲程中存在两处能量转化
D．该冲程汽缸内物质的内能在增大
参考答案：1.D；2.D.
一．选择题（共9小题）
1．（2021 邵阳）电动机已广泛应用到现代化生活了，如电动汽车、电动摩托车、电风扇、电动耕田机等，对其工作过程中能量转换表述正确的是（ ）
A．电能转化成机械能 B．机械能转化成电能
C．太阳能转化成机械能 D．内能转化成机械能
2．（2021 湘潭）如图所示，四冲程内燃机工作循环中一个冲程的示意图，它是（ ）
A．压缩冲程，将内能转化为机械能
B．压缩冲程，将机械能转化为内能
C．做功冲程，将内能转化为机械能
D．做功冲程，将机械能转化为内能
3．（2021 黄冈）对下列成语或俗语中蕴含的物理知识，描述正确的是（ ）
A．近墨者黑——分子间只存在引力
B．炙手可热——做功改变物体的内能
C．酒香不怕巷子深——分子不停地做无规则运动
D．早穿皮袄午穿纱——沙漠地区多沙石，沙石的比热容较大
4．（2021 岳阳）生命离不开水，水是宝贵的资源。以下关于水的说法正确的是（ ）
A．地面上的水变干了是升华现象
B．冬天用热水袋取暖是利用水的比热容大
C．水结冰的过程需要吸热
D．岳阳水资源丰富，我们不需要节约用水
5．（2021 遵义）有人设想的“永动机”如图所示。下列对该装置开始转动后的分析正确的是（ ）
A．装置所具有的机械能始终不变
B．如果没有能量补充，装置最终会停下来
C．根据能量守恒定律，装置可以一直转动下去
D．装置中小球的动能和重力势能不会相互转化
6．（2021 广东）关于四冲程汽油机的工作过程，下列说法正确的是（ ）
A．吸气冲程：只吸入空气 B．压缩冲程：缸内温度降低
C．做功冲程：气体推动活塞做功 D．排气冲程：内能转化为机械能
7．（2021 宁波）在如图所示的“汽油机模型”实验中，将少量的汽油喷入筒内，用软木塞塞住筒口，摇动起电机，观察到放电针放电，汽油燃烧，软木塞被高温高压的气体冲出。该实验可模拟四冲程汽油机工作时的（ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
8．（2021 常德）如图所示，是根据“探究不同物质吸热能力”实验数据绘制的a、b物质的温度﹣时间图像，实验中两种物质的质量相同，初温度相同，选用的加热器相同，由图像可知（ ）
A．加热相同时间，a物质吸收热量多，比热容小
B．加热时间相同，a物质的末温度高，比热容大
C．吸收热量相同，b物质温度升高慢，比热容小
D．吸收热量相同，b物质的末温度低，比热容大
9．（2021 盘锦）如图所示的轮船，动力是由柴油机提供的，下列说法正确的是（ ）
A．以轮船为参照物货物是运动的
B．轮船受到的浮力和货物对轮船的压力是一对平衡力
C．柴油机效率高，是因为柴油的热值大
D．柴油机是利用内能做功的机器
二．填空题（共16小题）
10．（2021 朝阳）花香四溢说明分子 。北方冬季楼房中的暖气用水做介质，是利用了水的 较大的特性。
11．（2021 张家界）张家界森林公园内风景优美，其中金鞭溪婉转秀丽，下雨后溪边升起了一层雾，置身其中，宛如仙境，那么雾的形成属于 现象；水还有许多用途，如用水作为汽车发动机冷却液是利用了水 的特点。
12．（2021 广西）海边的气温变化较小，这是因为海水的 较大；腌制海鸭蛋时，盐进入蛋中使蛋变咸是 现象。
13．（2021 绵阳）周末，小明用热水为家人热盒装牛奶，他把3盒牛奶放入装有温度是90℃、质量是2kg热水的盆中，经过一段时间，3盒牛奶的温度都从10℃变成了45℃，这段时间内每盒牛奶从水中吸收了 J的热量；若盆中热水对牛奶加热的效率是50%，则此时盆中水的温度是 ℃。已知：每盒牛奶的质量0.25kg，牛奶的比热容4.0×103J/（kg ℃），水的比热容4.2×103J/（kg ℃）。
14．（2021 安徽）沙漠地区昼夜温差大，主要原因是砂石的比热容较小。初温为20℃、质量为50kg的砂石吸收3.6×106J的热量后，温度升高到 ℃。[砂石的比热容为0.9×103J/（kg ℃）]
15．（2021 大连）四冲程汽油机工作时，主要将机械能转化为内能的是 冲程，此冲程汽缸内气体的温度 。
16．（2021 南通）小芳探究用酒精灯给水加热的效率。她先测出酒精灯质量为185g，接着用该酒精灯将200mL的水从20℃加热至70℃，结束加热后再次测量酒精灯的质量，天平平衡时右盘中的砝码及游码的位置如图，读数为 g。实验中水吸收的热量为 J，酒精完全燃烧放出的热量可用公式Q放＝ 计算，则酒精灯给水加热的效率为 %。[c水＝4.2×103J/（kg ℃），q酒精＝3.0×107J/kg]
17．（2021 百色）某燃气热水器将20kg的水从10℃加热到60℃，完全燃烧了0.21m 的燃气。水吸收的热量是 J，热水器的效率是 。[已知水的比热容为4.2×10 J/（kg ℃），燃气的热值为4×107J/m ]
18．（2021 宿迁）“低碳环保”是当今世界环境主题，天然气是一种低污染燃料，在我市已普遍使用，天然气热值为4×107J/m3，完全燃烧0.21m3的天然气所释放的热量为 J，若完全被水吸收，能使 kg的水温度升高40℃。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
19．（2021 济宁）完全燃烧140g焦炭所放出的热量有60%被初始温度为10℃、质量为10kg的水吸收，则水吸收的热量为 J，水的温度将升高到 ℃。[q焦炭＝3.0×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg ℃），在1个标准大气压下]
20．（2021 自贡）在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量均为1kg的水和某种液体进行对比实验（水的比热容较大），并用图像对实验数据进行了处理，如图所示，实验过程中，水和某种液体在相同时间内放出的热量相等，分析图像可以得出： （选填“甲”或“乙”）物质是某种液体，某种液体的比热容为 J/（kg ℃）。
21．（2021 无锡）用某煤气灶将质量为5kg的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量为 J，若消耗的煤气质量为0.16kg，煤气灶烧水时的效率为 。[c水＝4.2×103J/（kg ℃），q煤气＝4.2×107J/kg]
22．（2021 通辽）用液化气灶把1.5kg、初温为20℃的水加热到100℃，需要吸收的热量为 J。若上述过程中完全燃烧0.021kg液化气且只有60%的热量被水吸收，则液化气的热值为 J/kg[已知c水＝4.2×103J/（kg ℃）]。
23．（2021 新疆）我国第三代核电技术“华龙一号”已成为继高铁之后的又一张中国名片。
（1）核能属于 次能源。核电站利用核反应堆中铀核 （填“裂变”或“聚变”）时产生的内能，通过 （填“汽轮机”或“内燃机”）做功，带动发电机发电。
（2）用水做冷却剂给核反应堆的堆芯降温，其原因是水的比热容较 。已知水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），则1kg水温度升高1℃吸收的热量为 J。核电站发生事故的概率与核反应堆的堆数以及运行时间有关，若“华龙一号”核反应堆106堆 年发生一次堆芯熔毁事故，则2座核反应堆同时运行50年发生堆芯熔毁事故的概率为 （填“百”“千”或“万”）分之一。
24．（2021 常州）生活垃圾的热值为3×106J/kg，位于武进区遥观镇的垃圾焚烧发电厂每天完全燃烧800t生活垃圾，放出热量 J，放出热量的30%用来发电，每天可发电 kW h，放出热量的42%用来加热水供给附近小区，1标准大气压下，每天可将 kg的水由20℃恰好加热至沸腾。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
25．（2021 盐城）用煤气灶把初温为20℃，质量为2kg的水加热到70℃，水吸收的热量为 J。若煤气燃烧时放出的热量全部被水吸收，则需要完全燃烧 kg的煤气。事实上，将这壶水加热到70℃需要的煤气质量更 。[水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），煤气的热值为4.2×107J/kg]
三．综合题（共15小题）
26．（2021 荆门）利用图甲中的装置探究水和煤油的吸热情况。
（1）设计实验时，需要对变量进行控制，在两个相同的烧瓶中分别接入相同的电阻丝，装入 （选填“质量”或“体积”）和初温都相同的水和煤油，分别插入温度计。实验中水和煤油在相同的时间吸收的热量 （选填“相同”或“不同”）。
（2）如图乙是根据实验数据描绘的图象，分析图象可知，水对应的图线是 （选填“A”或“B”）， （选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强。
27．（2021 武汉）某实验小组用如图甲所示的装置比较水和煤油的吸热本领。
（1）加热前，在一个烧杯中倒入240mL的水，为了使水和煤油的质量相同，需要在另一个相同烧杯中倒入 mL的煤油。（ρ水＝1.0×103kg/m3，ρ煤油＝0.8×103kg/m3）
（2）用两个相同规格的电加热器来加热水和煤油，每隔1min记录一次温度，整个实验操作无误。图乙中，若图线②反映水的温度随时间的变化规律，则图线 （填序号）可以反映煤油的温度随时间的变化规律，加热过程中，煤油的热值 （填“变大”、“不变”或“变小”）。
（3）同时停止加热，在相同质量的水和煤油温度降低的过程中，水放出的热量与降低的温度之比 （填“大于”“等于”或“小于”）煤油放出的热量与降低的温度之比。
28．（2021 鞍山）某同学在“探究不同物质吸热情况”的实验中，将水和煤油分别装在两个相同的烧杯中，用两个相同的酒精灯加热，每隔2min记录一次温度。
（1）图甲是这位同学的实验装置，其中有一处明显错误，请指出错误之处： ；
（2）纠正错误后继续实验，加热过程中某时刻水的温度如图乙所示为 ℃；
（3）实验中用 表示物质吸热的多少；
（4）某同学根据记录的实验数据，绘制了如图丙所示的温度随时间变化关系的图象，由图象可知 吸热能力强。已知水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），则煤油的比热容为 J/（kg ℃）。
29．（2021 梧州）如图甲所示是小明做“比较不同物质吸热情况”实验的装置，使用两个相同的容器分别装入质量相等的A、B两种液体，并用相同的装置加热。
加热时间/min 0 1 2 3 4 5
A液体的温度/℃ 10 14 18 22 26 30
B液体的温度/℃ 10 18 34 42 50
（1）如图乙所示为B液体在第2分钟时温度计的示数，其示数为 ℃；
（2）液体吸收热量的多少可通过 来比较；
（3）将实验数据记录在以如上表格中，分析数据可知，质量相等的A和B两种液体，在吸收相同热量时， （选填“A”或“B”）升高的温度较高；
（4）冬天，小明想自制一个暖手袋，若从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热介质，选择 （选填“A”或“B”）为介质保暖时间会更长。
30．（2021 黄石）某兴趣小组为了比较水和煤油的吸热能力，进行了如下的实验：
（1）提出问题
烈日炎炎的夏季，白天海滩上的沙子热得烫脚，但海水却非常凉爽；傍晚太阳西落，沙子很快凉了下来，但海水却仍然暖暖的。同样的日照条件，为什么不同物质的温度不一样呢？
（2）设计实验
实验装置如图所示：
①除了图中所给的实验器材外，还需要的测量工具有天平（或量筒）和 。
②本实验的主要探究方法是 法和转换法。
（3）进行实验
该兴趣小组设计了如下实验步骤，其中存在错误的是
A.在两个同样的试管中分别装入等体积的水和煤油
B.用温度计测量这两种液体的初温，发现温度计示数相同
C.把两个试管同时放入同一烧杯中加热（如图所示），且加热相同的时间
D.用温度计测出两种液体的末温，发现两温度计的示数不相同
（4）数据分析
改正错误后，下图是该兴趣小组绘制的“吸收热量—时间”和“温度—时间”图象，能正确描述这两种液体真实情况的图象是
（5）拓展应用
已知在标准大气压下，水、煤油的沸点分别为100℃、90℃。如图所示，如果烧杯中的水已沸腾，则两试管中液体的沸腾情况，下列判断正确的是
A.水、煤油都沸腾 B.水、煤油都不沸腾
C.水沸腾，煤油不沸腾 D.水不沸腾，煤油沸腾
31．（2021 青海）“水与食用油”是生活中不可缺少的食品。小红在学习了比热容的知识后，猜想水的吸热本领比食用油的吸热本领大，为了验证这一结论，他设计了如下探究实验：
（1）取两个相同的试管，分别装入 相等、初温相同的水和食用油。
（2）将两支相同的温度计分别正确地插入盛有水和食用油的两个试管内，并将实验装置固定在铁架台上，如图甲所示。打开加热开关，对盛有水和食用油的试管进行加热，实验过程中，其中一支温度计的示数如图乙所示，其读数是 ℃。
（3）小红根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图丙所示，通过分析可知，在相同时间内 的温度变化大，可得出 的吸热本领大。
32．（2021 昆明）如图是探究“物质吸热规律”的实验装置：
（1）取质量相同的水和煤油分别放入两个 的容器里，用两盏同样的酒精灯对它们进行加热，升高 温度时比较它们吸收热量的多少，来衡量谁吸热能力更强；
（2）取相同质量的水和煤油的目的，是为了 （选填“便于比较”或“控制变量”）；
（3）在对水和煤油加热的方式上，有酒精灯和电加热器两种热源可供选择，选用 更容易控制让煤油和水吸收的热量相同；
（4）如果甲、乙两组同学进行分工合作，甲组对水进行加热和记录，乙组对煤油进行加热和记录。他们加热的水和煤油的初温、末温、质量、电加热器的功率和加热时间等都不相同。若温度差用△t表示、质量用m表示、电加热器的功率用P表示、加热时间用t表示，忽略热损失，则吸收的热量为Pt。此时要衡量水和煤油谁的吸热能力更强，他们应该用 （用已给物理量写出表达式）分别进行计算，得到 的水和煤油、温度升高 吸收的热量，就可以进行比较了。
33．（2021 徐州）如图所示，有人把不锈钢块放在冰箱冷冻后，放进杯子中给饮料降温。你认为相同质量的不锈钢块和冰块相比，哪种降温效果更好？为什么？
34．（2021 丹东）某品牌汽车空载静止时对水平地面的压强为3×105Pa，轮胎与地面总接触面积为400cm2。当汽车以120km/h的速度沿直线匀速行驶时，功率为50kW。求：
（1）汽车的重力是多少？
（2）当汽车以120km/h的速度沿直线匀速行驶时，所受到的阻力是多少？
（3）当汽车以120km/h的速度沿直线匀速行驶100km时，燃烧10kg汽油，则发动机的效率是多少？（汽油热值q＝4.6×107J/kg）（结果保留到0.1%）
35．（2021 眉山）改革开放以来，我国人民的生活水平不断提高，汽车已成为多数人的代步工具。某品牌国产汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶100km，消耗了汽油6L，汽车发动机功率为12kW，已知：汽油的热值为q＝4.6×107J/kg，汽油的密度为ρ＝0.7×103kg/m3。求该汽车匀速行驶100km过程中：
（1）消耗汽油的质量；
（2）发动机所做的功；
（3）发动机的效率（百分号前保留整数）。
36．（2021 大庆）某汽车在水平地面上以25m/s的速度匀速行驶，行驶600s汽车发动机产生的牵引力所做的功为3×107J，消耗汽油1kg（假设汽油在发动机气缸内完全燃烧，汽油热值取q＝5×107J/kg，g＝10N/kg）。针对这一过程，求：
（1）汽车行驶的路程；
（2）汽车受到的阻力；
（3）汽车发动机的效率。
37．（2021 宜昌）小明学习了燃料的热值后，很想知道家中使用的天然气的热值是多少？但在教材的燃料热值表中没有查阅到。于是，他在家里将装有2kg水的水壶放到天然气灶上去烧，用温度计测量水从20℃加热至80℃的过程中，观察到天然气表的数字变化了0.035m3。他通过上网查阅得知天然气灶的效率约为36%，已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg ℃）。求：
（1）在这个过程中水吸收了多少热量？
（2）请你帮小明算出天然气的热值。
38．（2021 广安）菜油是人们烹饪时常用的材料，最适宜的烹饪温度在150℃到180℃之间。某酒店厨师在炸制酥肉时，将2kg的菜油从20℃加热到170℃（未沸腾），求：
（1）菜油吸收的热量[取c菜油＝2.0×103J/（kg ℃）]；
（2）如果这些热量由天然气燃烧来提供，则需要完全燃烧多少m3的天然气（假设天然气完全燃烧释放的热量全部被菜油吸收，天然气的热值为4.0×107J/m3）。
39．（2021 云南）中国首次火星探索任务“天问一号”探测器的成功发射，是我国综合国力和创新能力提升的重要标志。如图所示是某火箭发射时的场景，目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料、液态氧作为助燃剂。火箭燃料的发展如表1所示，表2是一些燃料的热值。
表1
第1代 第2代 第3代 第4代
燃料 氧气和汽油混合 偏二甲肼 煤油 液态氢
氧化剂 四氧化二氮 液态氧 液态氧
表2
燃料 热值 燃料 热值
汽油 4.6×107J/kg 煤油 4.6×107J/kg
柴油 4.3×107J/kg 氢 1.4×108J/kg
（1）使用氢作为燃料的主要优点是： 和 。
（2）某火箭发射时携带了3×104kg液态氢燃料，这些燃料完全燃烧最多能将多少千克初温为20℃的水加热至沸腾？[c水＝4.2×103J/（kg ℃），当地大气压为1标准大气压]
（3）氢能源车的发动机工作时将液态氢转化为氢气在气缸中燃烧。某次测试中，一辆氢能源车以70kW的功率匀速行驶0.5h，消耗了2kg燃料，求该发动机的效率。
40．（2021 牡丹江）一辆汽车以72km/h的速度匀速行驶10min，消耗的汽油为1.2kg。汽车匀速行驶时受到的牵引力F＝1.2×103N，汽油的热值q＝4.6×107J/kg。
（1）汽车在这段时间做的功是多少？
（2）这段时间内汽车的效率是多少？（百分号前保留一位小数）
（3）简要分析汽车效率低的原因（写出两条即可）。
参考答案与试题解析
一．选择题（共9小题）
1．【解答】电动机工作过程中，消耗了电能，将其转化为机械能，电动汽车、电动摩托车、电风扇、电动耕田机都应用了电动机，故A正确。
故选：A。
2．【解答】图中的气门关闭，活塞下行，因此这是做功冲程；在做功冲程中，将内能转化机械能。
故选：C。
3．【解答】
A、近墨者黑是扩散现象，说明分子在永不停息地做无规则运动，故A错误；
B、炙手可热，手吸收热量，是通过热传递的方式改变内能的，故B错误；
C、很深的巷子都能闻到酒香，是酒分子不停地做无规则运动的结果，故C正确；
D、“早穿皮袄午穿纱”，是因为沙子的比热容较小，水的比热容大，白天吸收热量后，沙子的温度升高的多，气温较高；夜晚放出热量后，沙子的温度下降的多，气温较低；由此可知沙漠地区白天黑夜的温差大，产生了早穿皮袄午穿纱的现象，故D错误。
故选：C。
4．【解答】
A、地面上的水变干，是水由液态变为气态，是汽化现象，故A错误；
B、由于水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以冬天用热水袋取暖，和水的比热容有关，故B正确；
C、水结冰是凝固现象，凝固放热，故C错误；
D、水是可再生能源，水资源丰富，但是地球上可以利用的淡水资源是有限的，因此需要节约用水，故D错误。
故选：B。
5．【解答】
A、装置在工作的过程中，由于存在摩擦，克服摩擦做功，机械能转化为内能，所以机械能会变小，故A错误；
BC、如果没有能量补充，机械能会逐渐变小，装置最终会停下来，故B正确，C错误；
D、装置在运动的过程中，小球的高度会发生变化，重力势能发生改变，速度发生变化，动能发生改变，有重力势能和动能的转化，故D错误。
故选：B。
6．【解答】
A、汽油机在吸气冲程中吸入的是汽油和空气的混合物，故A错误；
B、在压缩冲程，活塞对气体做功，将机械能转化为内能，气体的内能变大，温度升高，故B错误；
C、做功冲程中，燃气对活塞做功，燃气的内能转化为活塞的机械能，故C正确；
D、排气冲程中没有能量的转化，故D错误。
故选：C。
7．【解答】当放电针放电时，汽油燃烧，圆筒内气体的内能增加，气体对软木塞做功，软木塞被高温高压的气体冲出，而汽油机的做功冲程对外做功，因此该实验可模拟四冲程汽油机工作时的做功冲程。
故选：C。
8．【解答】
AB、由图可知，加热相同时间，由于用相同的加热器加热，则物质吸收热量是相同的，a的温度升高的快，则a的比热容小，故AB错误；
CD、吸收热量相同，加热的时间相同，b物质温度升高慢，则b的比热容大，故D正确，C错误。
故选：D。
9．【解答】A、以轮船为参照物，货物和轮船之间的位置没有发生变化，货物是静止的，故A错误；
B、轮船受到的浮力等于轮船和货物的总重力，货物对轮船的压力等于货物的重力，这两个力大小不相等，所以不是一对平衡力，故B错误；
C、柴油机的效率高，是因为柴油机在压缩冲程中，压缩的程度比较大，燃料燃烧较充分，转化成的有用功更多，而不是因为柴油的热值大，故C错误；
D、柴油机工作时通过燃料的燃烧得到内能，再通过高温燃气对活塞做功，把内能转化为机械能，是利用内能做功的机器，故D正确。
故选：D。
二．填空题（共16小题）
10．【解答】花香四溢说明分子都在不停地做无规则运动；因为水的比热容较大，相同质量的水和其他物质，降低相同的温度，水放出的热量多，所以楼房中的“暖气”用水做介质。
故答案为：不停地做无规则运动；比热容。
11．【解答】雾是由空气中的水蒸气液化形成的；
因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以汽车发动机中用水来冷却。
故答案为：液化；比热容大。
12．【解答】因为水的比热容较大，与其他物质相比，在同等情况下吸收或放出相同的热量，水的温度变化较小；腌制海鸭蛋时，把盐撒在蛋壳上一段时间，鸭蛋就会变咸，说明分子在不停地做无规则运动，这是扩散现象。
故答案为：比热容；扩散。
13．【解答】（1）1盒牛奶的质量m牛奶＝0.25kg，
1盒牛奶吸收的热量：
Q吸＝c牛奶m牛奶Δt牛奶＝4.0×103J/（kg ℃）×0.25kg×（45℃﹣10℃）＝3.5×104J；
（2）3盒牛奶吸收的热量：
Q吸′＝3×3.5×104J＝1.05×105J，
由η＝可得水放出的热量：
Q放＝＝＝2.1×105J，
由Q放＝cmΔt得水的温度降低值：
Δt水＝＝＝25℃，
水的末温：
t水＝t0水﹣Δt＝90℃﹣25℃＝65℃。
故答案为：3.5×104；65。
14．【解答】由Q吸＝cm△t得砂石升高的温度：
△t＝＝＝80℃，
砂石的末温t＝t0+△t＝20℃+80℃＝100℃。
故答案为：100。
15．【解答】汽油机在压缩冲程中，活塞压缩汽油和空气的混合气体做功，将机械能转化为内能，混合气体的温度升高、内能增加。
故答案为：压缩；升高。
16．【解答】（1）天平平衡时右盘中的砝码及游码的位置如图，读数为m＝100g+50g+20g+5g+3g＝178g，
（2）水的体积V＝200mL＝200cm3＝2×10﹣4m3，
由ρ＝可得，水的质量m水＝ρV＝1.0×103kg/m3×2×10﹣4m3＝0.2kg，
水吸收的热量Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×0.2kg×（70℃﹣20℃）＝4.2×104J；
（3）酒精完全燃烧放出的热量可用公式Q放＝qm计算，
消耗的酒精的质量m酒精＝185g﹣178g＝7g＝0.007kg，
酒精完全燃烧放出的热量Q放＝q酒精m酒精＝3.0×107J/kg×0.007kg＝2.1×105J，
则酒精灯给水加热的效率η＝＝＝20%。
故答案为：178；4.2×104；qm；20。
17．【解答】（1）水吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×20kg×（60℃﹣10℃）＝4.2×106J；
（2）0.21m3燃气完全燃烧放出的热量：
Q放＝Vq＝0.21m3×4×107J/m3＝8.4×106J；
该热水器烧水的效率：
η＝×100%＝×100%＝50%。
故答案为：4.2×106；50%。
18．【解答】完全燃烧0.21m3的天然气放出的热量：
Q放＝Vq＝0.21m3×4×107J/m3＝8.4×106J；
这些热量完全被水吸收Q吸＝Q放＝8.4×106J；
由Q吸＝cm△t可得水的质量：
m＝＝＝50kg。
故答案为：8.4×106；50。
19．【解答】（1）焦炭的质量m＝140g＝0.14kg，
焦炭完全燃烧放出的热量：
Q放＝mq焦炭＝0.14kg×3.0×107J/kg＝4.2×106J；
水吸收的热量：
Q吸＝Q放η＝4.2×106J×60%＝2.52×106J；
（2）由Q吸＝cm△t得水升高的温度：
△t＝＝＝60℃，
水的末温t＝t0+△t＝10℃+60℃＝70℃。
故答案为：2.52×106；70。
20．【解答】（1）时间相等时，两种液体放出的热量相等，由图示可以看出，乙液体的温度降低的快，甲液体温度降低慢，则甲的放热能力强，甲是水，乙是某种液体；
（2）由图可知：液体的初温是60℃，放热15分钟后水的末温是40℃，乙的末温度是20℃，
水放出的热量：Q放＝c水m水（t水﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（60℃﹣40℃）＝8.4×104J；
由图可知，相同时间内放出相同的热量，根据Q＝cm△t可知，液体的比热容为：
c乙＝＝＝2.1×103J/（kg ℃）。
故答案为：乙；2.1×103。
21．【解答】
（1）水吸收的热量：
Q吸＝c水m水△t＝4.2×103J/（kg ℃）×5kg×（100℃﹣20℃）＝1.68×106J；
（2）煤气完全燃烧放出的热量：
Q放＝q煤气m＝4.2×107J/kg×0.16kg＝6.72×106J；
煤气灶的效率：
η＝＝×100%＝25%。
故答案为：1.68×106；25%。
22．【解答】（1）水吸收的热量：
Q吸＝c水m△t＝4.2×103J/（kg ℃）×1.5kg×（100℃﹣20℃）＝5.04×105J；
（2）由题知，Q吸＝Q放×60%＝m液化气q×60%，
液化气的热值：
q＝＝＝4×107J/kg。
故答案为：5.04×105；4×107。
23．【解答】（1）核电站是利用核能为人类提供服务的，从能源的分类来看，核能是直接从自然界获取的，所以属于一次能源；
核电站是利用原子核裂变发生可控链式反应时释放的大量能量来发电的，通过汽轮机做功，以蒸汽轮带动发电机发电；
（2）用水做冷却剂给核反应堆的堆芯降温，其原因是水的比热容较大；
水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），是指1kg水温度每升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量为4.2×103J，1kg水温度升高1℃吸收的热量为4.2×103J；
根据数学概率知识，“华龙一号”核反应堆每年发生一次堆芯熔毁事故，则2座核反应堆同时运行50年发生堆芯熔毁事故的概率为：
＝，万分之一。
故答案为：（1）一；裂变；汽轮机；（2）大；4.2×103；万。
24．【解答】生活垃圾的质量为：m＝800t＝8×105kg，生活垃圾的热值为：q＝3×106J/kg，
燃烧放出的热量为：Q放＝mq＝8×105kg×3×106J/kg＝2.4×1012J；
放出热量的30%用来发电，则电能为：W电＝ηQ放＝30%×2.4×1012J＝7.2×1011J＝2×105kW h；
水吸收的热量为：Q吸＝η′Q放＝42%×2.4×1012J＝1.008×1012J，
由Q吸＝cmΔt得，水的质量为：m水＝＝＝3×106kg；
故答案为：2.4×1012；2×105；3×106。
25．【解答】
（1）水吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×2kg×（70℃﹣20℃）＝4.2×105J；
（2）由题意可知，Q放＝Q吸＝4.2×105J，
根据Q放＝mq煤气可得，消耗煤气的质量：
m煤气＝＝＝0.01kg。
由于有热损失，则事实上将这壶水加热到70℃需要的煤气质量更多。
故答案为：4.2×105；0.01；多。
三．综合题（共15小题）
26．【解答】（1）根据比较吸热能力的两种方法，在该实验中要控制不同物质的质量相同，故在两个完全相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的水和煤油；
图中两相同的电阻丝串联，通过的电流相同，由焦耳定律Q＝I2Rt可知在通电时间相同时，两电热丝放出的热量相同，所以实验中水和煤油在相同的时间吸收的热量相同；
（2）加热时间，水和煤油吸热相同，由图知△tA＜△tB，所以B表示的是煤油吸热升温的情况，A表示的是水吸热升温情况；
根据图像可知，加热相同时间，A升高的温度低，B升高的温度高，因此A的吸热能力强，即水的吸热能力强。
故答案为：（1）质量；相同；（2）A；水。
27．【解答】（1）水的体积：V水＝240mL＝240cm3；水的质量：m水＝ρ水V水＝1.0g/cm3×240cm3＝240g；
煤油的质量m油＝m水＝240g；煤油的体积：V油＝＝＝300cm3；
（2）可观察图象，在加热时间相同的情况下，①的温度变化量大，故①的吸热能力弱。又因②是水的温度随时间的变化规律图象，水的比热容又大于煤油的比热容，故①为煤油；热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，所以加热过程中，其热值大小不变；
（3）由Q＝cm△t可知：放出的热量与降低的温度之比＝cm，所以在质量和放出热量相同的情况下，比热容与降低的温度成反比，故水放出的热量与降低的温度之比大于煤油放出的热量与降低的温度之比。
故答案为：（1）300；（2）①；不变；（3）大于。
28．【解答】（1）要探究不同物质的吸热能力，需要控制液体的质量相同，图甲中液面相平，液体的体积相同，由于液体的密度不相同，根据m＝ρV知液体的质量不相同，故甲图中的错误是没有控制液体的质量相同；
（2）图中温度计的分度值为0.1℃，温度计的示数为27℃；
（3）根据转换法，加热过程中，水和煤油吸热的多少是通过加热时间来反映的；
（4）①根据图象分析可知，加热相同的时间，水升温小，根据比较吸热能力的第2种方法，水的吸热能力强些；
②由图乙可以看出，升高40℃，水要加热8分钟，煤油要4分钟，即升高相同的温度，煤油吸热的热量是水的 ，
根据Q吸＝cmΔt可知，在质量和升高温度相同的情况下，比热容c与Q吸正比，故煤油的比热容是：
c煤油＝×4.2×103J/（kg ℃）＝2.1×103J/（kg ℃）。
故答案为：（1）没有控制液体的质量相同；（2）27； （3）加热时间；（4）水；2.1×103。
29．【解答】（1）由图乙知温度计的分度值为1℃，温度计的示数为26℃；
（2）用两个相同的加热器来进行加热的目的是在相同时间使物质吸收相同的热量，根据转换法，两种液体吸收热量的多少可通过加热时间比较；
（3）根据实验数据可知：质量相等的A和B两种液体，加热相同时间，即吸收相同热量时，B升温较高；
（4）因质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时，A吸热多，A的吸热能力，比热容大，根据Q＝cmΔt，质量相同的AB液体降低相同的温度，A放热多效果好；故选A液体装入暖手袋中作为供热物质。
故答案为：（1）26；（2）加热时间；（3）B；（4）A。
30．【解答】（2）①本实验中，两只试管中的煤油和水处于同一杯水中，所以加热条件相同；为比较煤油和水的吸热能力，应控制二者的质量相同，利用天平（量筒）可以达到这样的目的；为绘制处“吸收热量—时间”和“温度—时间”图象，还需要计时工具，所以还应添加“停表”或其他计时工具。②本实验中需控制试管内煤油与水的质量相同、加热条件相同，所以采用了控制变量法；本实验是通过比较两只温度计的示数变化来比较煤油与水的吸热能力的，所以还用到了转化法。
（3）为比较煤油和水的吸热能力，应使试管中的煤油与水的质量相同，而不是体积相同，故步骤A错误。
（4）本实验中，两只试管中的煤油和水处于同一杯水中，所以加热条件相同，即两只试管内的煤油和水在相同时间内吸收的热量相同，即A、B两图中，煤油和水吸收热量的图线是重合的，故A、B错误。煤油的比热容小于水的比热容，所以在相同时间内（液体均未沸腾的情况下），水的温度改变量较煤油的小，即在初温相同的情况下，加热相同时间，水的末温低于煤油的末温。故C、D两图中，C图符合要求。
（5）烧杯中的水沸腾后，试管中的水虽然温度也可以达到其沸点，但是因与烧杯中水不存在温差，无法从烧杯中水处吸收到热量，所以试管中的水无法沸腾。煤油的沸点为90℃，在烧杯中水的温度超过90℃后，煤油的即使达到90℃仍可以继续吸取热量，所以煤油可以沸腾。
故答案为：（2）①停表；②控制变量法。（3）A。（4）C。（5）D。
31．【解答】（1）实验中使水和食用油加热相同的时间，吸收相同的热量，根据控制变量法要比较水和食用油的吸热本领的大小，应控制水和食用油的质量相同；
（2）由图乙知温度计的分度值为1℃，示数为67℃；
（3）质量相同的水和食用油在相同时间内吸收相同的热量，水的温度变化小，食用油的温度变化大，说明水的吸热本领大。
故答案为：（1）质量；（2）67；（3）食用油；水。
32．【解答】（1）探究“物质吸热规律”实验中，采用的是控制变量法，实验中需要取质量相同的水和煤油分别放入两个相同的容器里，用两盏同样的酒精灯对它们进行加热，升高相同温度时，加热的时间不同，吸收的热量不同，加热时间越长的物质，吸收的热量越多，吸热能力更强一些；
（2）实验中取相同质量的水和煤油，虽然控制了变量，但事实上比热容与质量无关；结合（1）可知，控制两液体的质量相同，是为了便于比较它们吸热能力的强弱；
（3）电热器易于控制产生热量的多少，因此为了准确地控制物体吸收热量的多少，应选电加热器作为热源；
（4）忽略热损失，则物质吸收的热量为Q＝Pt，根据Q＝cm△t可知，c＝＝，据此可以得到质量相同的水和煤油、温度升高相同时吸收的热量，就可以进行比较了。
故答案为：（1）相同；相同；（2）便于比较；（3）电加热器；（4）；质量相同；相同。
33．【解答】因为冰比铁（不锈钢）的比热容大，由Q吸＝cmΔt可知，相同质量的不锈钢块和冰块，升高相同温度时，冰块吸收的热量多，同时，冰块熔化也会吸收热量，所以相同质量的不锈钢块和冰块相比，冰块降温效果更好。
34．【解答】（1）根据p＝可知汽车空载静止时对水平地面的压力F＝pS＝3×105Pa×400×10﹣4m2＝1.2×104N，
则汽车的重力G＝F＝1.2×104N；
（2）汽车的速度v＝120km/h＝m/s，
当汽车以120km/h的速度沿直线匀速行驶时，处于平衡状态，所受阻力和牵引力大小相等，
根据P＝＝＝Fv可知汽车所受阻力f＝F牵＝＝＝1500N；
（3）当汽车以120km/h的速度沿直线匀速行驶100km时，牵引力做功W＝F牵s＝1500N×100×103m＝1.5×108J，
10kg汽油完全燃烧放出的热量Q放＝qm＝4.6×107J/kg×10kg＝4.6×108J，
发动机的效率η＝＝×100%≈32.6%。
答：（1）汽车的重力是1.2×104N；
（2）所受到的阻力是1500N；
（3）发动机的效率是32.6%。
35．【解答】（1）6L＝6×10﹣3m3，由密度公式ρ＝变形可得消耗汽油的质量m＝ρV＝0.7×103kg/m3×6×10﹣3m3＝4.2kg；
（2）由速度公式v＝变形可得汽车行驶100km用时为
t＝＝＝h＝×3600s＝5000s；
由功率公式W＝Pt可得发动机所做的功
W＝Pt＝12kW×5000s＝1.2×104W×5×103s＝6×107J；
（3）由放热公式Q＝qm可得汽油完全燃烧所放出的热量
Q＝qm＝4.6×107J/kg×4.2kg＝1.932×108J；
发动机的效率为
η＝×100%＝×100%≈31%；
答：（1）消耗汽油的质量为4.2kg；
（2）发动机所做的功为6×107J；
（3）发动机的效率为31%。
36．【解答】（1）由v＝得，汽车行驶的路程为：s＝vt＝25m/s×600s＝1.5×104m；
（2）因为汽车匀速直线行驶，所以受到的阻力和牵引力是一对平衡力，汽车受到的阻力为：
f＝F＝＝＝2×103N；
（3）1kg汽油完全燃烧放出的热量为：
Q放＝mq＝1kg×5×107J/kg＝5×107J；
汽车发动机的效率为：
η＝×100%＝×100%＝60%。
答：（1）汽车行驶的路程为1.5×104m；
（2）汽车受到的阻力为2×103N；
（3）汽车发动机的效率为60%。
37．【解答】（1）在这个过程中水吸收的热量Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×2kg×（80℃﹣20℃）＝5.04×105J；
（2）天然气完全燃烧放出的热量Q放＝＝＝1.4×106J，
天然气的热值q天然气＝＝＝4×107J/m3
答：（1）在这个过程中水吸收了5.04×105J的热量；
（2）天然气的热值为4×107J/m3。
38．【解答】（1）菜油吸收的热量为：Q吸＝c菜油m△t＝2.0×103 J/（kg ℃）×2kg×（170℃﹣20℃）＝6×105J；
（2）因为天然气完全燃烧释放的热量全部被菜油吸收，则：Q吸＝Q放＝qV，
天然气的体积为：V＝＝＝0.015m3。
答：（1）菜油吸收的热量为6×105J；
（2）这些热量用天然气来提供，需要完全燃烧0.015m3的天然气。
39．【解答】（1）运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量，另外氢气燃烧的生成物是水，不会造成污染；
（2）3×104kg液态氢完全燃烧释放的热量：Q＝mq＝3×104kg×1.4×108J/kg＝4.2×1012J，
一标准大气压下水的沸点为100℃，
水的质量为：m′＝＝＝1.25×107kg；
（3）氢能源车所做的功为：W＝Pt＝70000W×0.5×3600s＝1.26×108J，
2kg燃料完全燃烧释放的热量：Q′＝m″q＝2kg×1.4×108J/kg＝2.8×108J，
该发动机的效率为：η＝100%＝100%＝45%。
答：（1）热值大；无污染；
（2）这些燃料完全燃烧最多能将1.25×107kg初温为20℃的水加热至沸腾；
（3）该发动机的效率为45%。
40．【解答】（1）由题意可知汽车行驶的速度v＝72km/h＝72×m/s＝20m/s，汽车行驶的时间t＝10min＝600s，
由v＝得：汽车行驶的路程s＝vt＝20m/s×600s＝1.2×104m，
汽车在这段时间做的功W＝Fs＝1.2×103N×1.2×104m＝1.44×107J；
（2）汽油完全燃烧放出的热量Q＝mq＝1.2kg×4.6×107J/kg＝5.52×107J，
所以这段时间内汽车的效率：η＝W/Q×100%＝×100%≈26.1%；
（3）汽车效率低的原因主要是汽油不能完全燃烧、气缸散失很多热量、尾气带走许多热量。
答：（1）汽车在这段时间做的功是1.44×107J；
（2）这段时间内汽车的效率约是26.1%；
（3）汽车效率低的原因主要是汽油不能完全燃烧、气缸散失很多热量、尾气带走许多热量。
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