人教版初中物理九年级全册第十四章 第二节 热机的效率 同步训练
一、单选题
1．（2016九上·孝感期中）某种巧克力的营养成分表上标有“每100g能量2361kJ”，该标识的含义与下列物理量含义类似的是（ ）
A．热量 B．内能 C．热值 D．比热容
【答案】C
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】解：巧克力的营养成分表上标有“每100g 能量2361kJ”，据此可得每克巧克力提供的能量；而燃料的热值是指单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量，所以标识的含义与热值类似．
故选C．
【分析】（1）在热传递过程中传递内能的多少叫热量，热量是个过程量；内能是物体分子无规则运动的动能和分子势能的总和，温度是表示物体冷热程度的物理量； 1kg某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值，单位是J/kg；单位质量的某种物质，温度升高1℃吸收的热量，叫这种物质的比热容．（2）由“每100g 能量2361kJ”可得每克巧克力提供的能量，结合热量、内能、热值、比热容的意义选择．
2．（2017·武城模拟）在煤炭市场中，少数不法商贩将煤矸石粉碎后掺在优质煤中销售，为了避免上当，用户购买煤炭时可以检测它的（ ）
A．热量 B．热值 C．内能 D．比热容
【答案】B
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】解：
热值是燃料的一种特性，是指1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时放出的热量越多，掺假后煤的热值降低，所以可以用热值来区分．而从比热容、质量、温度无法区分，故B正确．
故选B．
【分析】温度是指物体的冷热程度；热值是燃料的一种特性，热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时放出的热量越多；比热容是指相同质量的不同物质升高相同的温度吸收的热量不同．据此分析判断．
3．（2016九上·卢龙期中）热机效率的高低，决定（ ）
A．热机功率的大小，功率越大热机效率越高
B．热机的燃料的热值，燃料热值大的放出热量多，效率就高
C．热机对燃料的利用率，利用率高的热量损失少，效率就高
D．热机做功本领，做功本领大的效率就一定高
【答案】C
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】解：
热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比．要提高效率，首先使燃料充分燃烧，然后减少燃烧产生能量的损失，提高其利用率．
故选C．
【分析】热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比．要提高效率，就要减少热的损失．
4．（2016九上·东台期中）在“比较相同质量的不同燃料充分燃烧时放出的热量”的活动中，小明发现分别使5g的酒精和5g的碎纸片充分燃烧后，被它们加热的各100g、25℃的水的温度分别上升到80℃和45℃．这说明（ ）
A．酒精的热值比碎纸片的热值大
B．酒精含有的热量比碎纸片大得多
C．酒精的内能比碎纸片内能大得多
D．燃烧酒精总比燃烧碎纸片放出的热量多
【答案】A
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】解：
热值是燃料的一种特性；5g的酒精和5g的碎纸片充分燃烧后，产生的热量被水吸收，水升温不同，反映了酒精产生的热较多；说明酒精的热值比碎纸片的热值大；故A正确，BCD错误．
故选A．
【分析】燃料的热值是指1kg燃料完全燃烧放出的燃料；热值是燃料的一种特性，反映了燃料燃烧时产生热量方面的不同．
5．（2016九上·蓟州期中）关于燃料的热值，以下说法正确的是（ ）
A．燃料的热值与燃料的燃烧情况有关
B．容易燃烧的燃料，热值一定大
C．煤的热值比干木柴大，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多
D．0.5g汽油和2kg汽油，它们的热值是一样的?
【答案】D
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】解：A、燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧程度无关，故A错；
B、热值大小与燃料是否容易燃烧无关，故B错；
C、煤的热值比干木柴大，说明1kg的煤完全燃烧放出的热量比1kg干木柴完全燃烧放出的热量多．本选项的说法中不一定完全燃烧，故C错；
D、燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，故D正确．
故选D．
【分析】1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，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．
6．（2017·江苏模拟）下列关于热值的说法正确的是（ ）
A．燃料燃烧越充分热值越大
B．2 kg的煤完全燃烧比1 kg的煤完全燃烧热值大
C．1 kg煤燃烧放出3×105 J的热量，则煤的热值为3×105 J/kg
D．热值是燃料的一种属性与燃料的质量无关，不同的物质热值一般不同
【答案】D
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】燃料的热值仅与燃料的种类有关，而与燃料的燃烧程度、质量都无关，故AB错误；由于不确 定燃料是否完全燃烧，故C错误；热值是燃料的一种特性与燃料的质量无关，不同的物质热值一般不 同，D说法正确。故选D。
7．一台柴油机，功率为70kW，机械效率为40%，已知柴油的热值为4.2×107J/kg，当它正常工作时，每分钟消耗的柴油是（ ）
A．0.25g B．250g C．0.4g D．400g
【答案】B
【知识点】有关热机的计算
【解析】【解答】解：每分钟柴油机做的功：
W=Pt=70×103W×60s=4.2×106J，
∵机械效率为40%，
∴每分钟消耗柴油完全燃烧释放的热量：
Q放= = =1.05×107J，
∵Q放=mq，
∴每分钟消耗柴油的质量：
m= = =0.25kg=250g．
故选B．
【分析】已知柴油机的功率，根据W=Pt求出每分钟做的功，再根据效率公式求出每分钟消耗柴油完全燃烧释放的热量，再根据Q放=mq求出每分钟消耗柴油的质量．
8．（2017九上·安康期中）已知水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），则质量为2kg的水，温度由25℃降低到20℃放出的热量是（ ）
A．4.2×104J B．2.1×105J C．1.68×105J D．3.78×105J
【答案】A
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】解：水放出的热量是：
Q放=cm（t0﹣t）
=4.2×103J/（kg ℃）×2kg×（25℃﹣20℃）
=4.2×104J．
故选A．
【分析】已知水的质量2kg，初温25℃，末温20℃，根据Q放=cm（t0﹣t）可求出水放出的热量．
9．（2016九下·启东开学考）小明将一次性纸杯倒满开水，已知水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），这杯水温度降低到可以饮用时，放出的热量最可能是（ ）
A．1×104J B．4×104J C．1×105J D．1.5×105J
【答案】B
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】解：一次性纸杯能盛水的质量在200g=0.2kg左右，开水温度降低到可以饮用时，降低的温度大约为50℃，
水放出的热量是：
Q放=cm△t
=4.2×103J/（kg ℃）×0.2kg×50℃
=4.2×104J．
故B符合实际情况．
故选B．
【分析】估计一次性纸杯能盛水的质量在200g左右，开水温度降低到可以饮用时降低的温度大约为50℃，根据Q放=cm（t0﹣t）可求出水放出的热量．
10．（2016九下·石嘴山开学考）现代火箭用液态氢作为燃料，是因为它具有（ ）
A．较大的热值 B．较大的沸点
C．较大的凝固点 D．较大的比热容
【答案】A
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】解：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．
故选A．
【分析】热值是指1千克的某种燃料完全燃烧后释放的能量，热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时，释放出的热量越多，所以在选择火箭燃料时首先应该考虑燃料热值的大小．
11．甲乙两台柴油机，甲的效率低于乙的效率，意义是（ ）
A．甲的功率大于乙的功率
B．甲消耗的燃料多于乙消耗的燃料
C．乙将燃料燃烧放出的能变成有用功的那部分能的比例比甲大
D．工作相同时间甲消耗的燃料一定比乙少
【答案】C
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】A、功率是表示物体做功快慢的物理量，也就是单位时间做的功。与热机的效率是两个完全不同的概念，所以A错误；B、虽然甲的效率比乙低，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，故B错误；C、甲柴油机的效率比乙柴油机的效率低，说明乙柴油机用来做有用功的能量占总能量的百分比大，故C正确；D、相同时间内消耗燃料的多少与功率有关，与效率无关，故D错误．故选C．
【分析】热机的效率定义：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．利用率越高但效率一定是小于1的。
12．（2017九上·深圳期中）对于燃料的热值，下列说法中，属于正确理解的是（ ）
A．燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比
B．燃料的热值跟燃料的质量成正比
C．容易燃烧的燃料热值一定大
D．就某种确定的燃料而言，它的热值是一个确定的值，跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量无关
【答案】D
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】解：燃料的热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关，A、B、C不符合题意，D正确．
故选D．
【分析】本题主要考查了解热值的定义及其物理意义．
13．有经验的柴油机维修师，不用任何仪器，只是靠近柴油机排气管口观察和用鼻子闻一下，并将手伸到排气管口附近感觉一下尾气的温度，就能初步判断这台柴油机的节能效果．在同样负荷的情况下，关于柴油机的节能效果，下列判断正确的是（ ）
A．尾气的温度越高，柴油机越节能
B．尾气的温度越低，柴油机越节能
C．尾气的柴油味越浓，柴油机越节能
D．尾气的颜色越黑，柴油机越节能
【答案】B
【知识点】热机；热机的效率
【解析】【解答】尾气的温度高，说明散失的热量多，柴油机的效率低，反之，柴油机的效率高，即节能．尾气的柴油味浓、颜色黑都说明柴油没有充分燃烧，浪费了燃料，这样柴油机的效率会低．故选B．
【分析】热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比．燃烧相同的燃料，有效利用的能量越多，效率越高．
14．（2017·枣庄）如图是某内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的热机效率是（ ）
A．25% B．35% C．40% D．75%
【答案】B
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】解：因热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，
所以，由内燃机的能量流向图可得，内燃机的热机效率：
η=1﹣25%﹣40%=35%．
故选B．
【分析】燃料燃烧的内能减去机械自身消耗能量和废气带走能量的百分比，即为获得有用机械能的百分比，也就是该内燃机的热机效率．
15．（2017·益阳）为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施不能提高热机效率的是（ ）
A．让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全
B．在设计与制造热机时要不断改进与创新，以减少能量的损失
C．尽量减少热机内部各部件间的摩擦
D．尽量增加热机的工作时间
【答案】D
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】解：热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比．所以减少热量的损失可以提高热机的效率．所以使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦都可以减少热量的损失，提高效率．故ABC正确；
增加热机的工作时间，并不能减少热量的损失，所以不能提高热机的效率，故D错误．
故选D．
【分析】要解决此题，需要掌握热机的效率的概念．热机的效率是指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，效率越高．
二、填空题
16．（2017·泰安）对质量是50g的水加热，使水温从40℃升高到80℃，水吸收的热量是 J[c水=4.2×103J/（kg ℃）]．
【答案】8.4×103
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】解：水的质量m=50g=0.05kg，
水吸收的热量：
Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（㎏ ℃）×0.05㎏×（80℃﹣40℃）=8.4×103J．
故答案为：8.4×103．
【分析】知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量．
17．（2017·东营）2017年5月18日，我国首次海域可燃冰（天然气水合物）试采成功，实现了历史性突破．可燃冰分布于深海沉积物或陆域永久冻土中，是由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质，燃烧后仅会生成少量的二氧化碳和水．根据测算，1立方米可燃冰可以分解释放出160立方米以上的天然气．完全燃烧5立方米可燃冰产生的热量至少为 （天然气热值为3.2×107J/m3）．试写出可燃冰具备的两条优点 、 ．
【答案】2.56×1010J；热值大；污染小
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】解：（1）1m3的“可燃冰”相当于的天然气的体积为：V=1×160m3=160m3，
完全燃烧5立方米可燃冰产生热量：Q放=Vq=5m3×160×3.2×107J/m3=2.56×1010J；（2）可燃冰的热值约为5.12×109J，天然气的热值约为3.2×107J/m3，与传统燃料相比，可燃冰的优点是热值大、污染小．
故答案为：2.56×1010J；热值大；污染小．
【分析】（1）根据完全燃烧1m3的“可燃冰”释放的能量与160m3天然气相当可求得完全燃烧5m3的“可燃冰”所放出的热量；（2）可燃冰燃烧的生成物中有害气体少，污染小；热值大．
18．（2017·青海）2017年5月18日，我国在南海海域“可燃冰”试采成功，“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力．同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的 很大．以10倍的关系粗略计算，1kg“可燃冰”完全燃烧出的热量为 J．（q煤气=4.2×107J/kg）
【答案】热值；4.2×108J
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】解：（1）在同等条件下，包含质量相同，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的热值很大；（2）1kg煤气完全燃烧放出的热量：
Q放=mq=1kg×4.2×107J/kg=4.2×107J，
1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量：
Q放′=Q放×10=4.2×107J×10=4.2×108J；
故答案为：热值；4.2×108J．
【分析】（1）1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫这种燃料的热值；（2）利用Q放=mq求出1kg煤气完全燃烧放出的热量，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的10倍，据此求1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量．
19．（2017·随州）随州某学校物理小组设计实验，探究“酒精、煤油、汽油”的热值（如图）．甲、乙、丙装置完全相同，水的质量和初温及待测燃料的质量也相同．通过测量全部燃料充分燃烧后水的末温（均未达到沸点）t甲＜t乙=t丙，可以粗略知道它们的热值q大小关系为： ．（填选项编号）
A．q甲＞q乙＞q丙 B．q甲＞q乙=q丙 C．q甲＜q乙=q丙
【答案】C
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】解：
由题意可知，在燃烧了质量相等的酒精、煤油和汽油，加热三个烧杯中质量相等的水时，甲杯水的温度升高的较低，即酒精燃烧产生的热量少，所以酒精的热值小，乙和丙两杯水升高的温度相同，且高于甲杯水升高的温度，说明煤油和汽油的热值相同，且大于酒精的热值；故C正确．
故选C．
【分析】燃料的热值大小不能直接测量，需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少，而液体吸收热量的多少跟液体的质量和升高的温度有关，因此为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小．
20．（2017·泸州）2017年6月2日中央电视台报道，我国在南海海底实现“可燃冰”连续稳定产气22天，可燃冰燃烧时将化学能转化为 能，完全燃烧值为5.6×109J/m3的可燃冰2m3，放出的热量是 J，相当于完全燃烧热值为2.8×107J/m3的天然气 m3放出的热量．
【答案】内；1.12×1010；400
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】解：（1）可燃冰在燃烧时，内部的化学能转化成内能；（2）2m3“可燃冰”完全燃烧放出的热量：Q放=V可燃冰q可燃冰=2m3×5.6×109J/m3=1.12×1010J；
由Q放=Vq得需要天然气的体积：
V天然气= = =400m3．
故答案为：内；1.12×1010；400．
【分析】（1）燃料燃烧时，燃料的化学能转化为内能．（2）知道“可燃冰”体积和热值，利用Q放=Vq求2m3“可燃冰”完全燃烧放出的热量；再利用Q放=Vq求需要天然气的体积：
三、解答题
21．（2016·徐汇模拟）质量为1千克的铝块温度升高了40℃，求铝块吸收的热量Q吸．[C铝=0.9×103焦/（千克 ℃）]．
【答案】解：铝块吸收的热量：
Q吸=c铝m△t
=0.9×103J/（kg ℃）×1kg×40℃
=3.6×104J．
答：铝块吸收的热量为3.6×104J
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】知道铝块的质量、铝的比热容、铝块的温度升高值，利用吸热公式Q吸=cm△t求铝块吸收的热量．
22．（2017·贵港）“可燃冰”是未来洁净的新能源.2017年5月，我国首次可燃冰试采成功．可燃冰具有热值大，能直接点燃等特点，她的热值约为5.9×109J/m3．问完全燃烧1m3的可燃冰能使质量约为多少kg的20℃的水温度升高到100℃？（水的比热容为4.2×103J/（kg℃））
【答案】解：1m3的可燃冰完全燃烧后放出的热量：
Q放=Vq=1m3×5.9×109J/m3=5.9×109J．
由题知，水吸收的热量：Q吸=Q放=5.9×109J，
由Q吸=cm（t﹣t0）可得加热水的质量：
m= = ≈17560kg．
答：完全燃烧1m3的可燃冰能使质量约为17560kg的20℃的水温度升高到100℃．
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】知道可燃冰的体积和热值，利用Q放=Vq求1m3的可燃冰完全燃烧后放出的热量．
由题知Q吸=Q放，再利用Q吸=cm△t公式变形可求得可使多少千克的水从20℃升高到100℃．
四、综合题
23．（2017·钦州模拟）某品牌家用小汽车行驶100km消耗汽油5kg（相当于7升汽油），已知汽油的热值为4.6×107J/kg，汽油价格为6元/升．求：
（1）完全燃烧5kg汽油放出的热量；
（2）汽车行驶100km耗油的费用．
【答案】（1）解：汽油完全燃烧产生的热量：Q=mq=5kg×4.6×107J/kg=2.3×108J
（2）解：汽车行驶100km耗油的费用：
7升×6元/升=42元
【知识点】燃料的热值
【解析】【分析】（1）汽油完全燃烧产生的热量可以利用公式Q=mq进行求解；（2）已知消耗汽油的体积和单价，可求总费用．
24．（2017·常州）如图甲所示，1标准大气压下，普通煤炉把壶内20℃，5kg水烧开需完全燃烧一定质量的煤，此过程中，烧水效率为28%，为提高煤炉效率，浙江大学创意小组设计了双加热煤炉，如图乙所示，在消耗等量煤烧开壶内初温相同，等量水的过程中，还可额外把炉壁间10kg水从20℃加热至40℃，q煤=3×107J/g，c水=4.2×103J/（kg ℃），以上过程中，问：
（1）普通煤炉完全燃烧煤的质量有多大？
（2）双加热煤炉的烧水效率有多大？
【答案】（1）解：1标准大气压下水的沸点为100℃，
把壶内20℃，5kg水烧开，水吸收的热量：
Q吸=c水m水△t1=4.2×103J/（kg ℃）×5kg×（100℃﹣20℃）=1.68×106J；
普通煤炉的烧水效率为28%，由η= 可得煤完全燃烧放出的热量：
Q放= = =6×106J，
由Q放=mq可得普通煤炉完全燃烧煤的质量：
m煤= = =0.2kg；
答：普通煤炉完全燃烧煤的质量为0.2kg；
（2）解：由题可知，双加热煤炉还可额外把炉壁间10kg水从20℃加热至40℃，
则炉壁间水吸收的热量：
Q吸′=c水m水′△t2=4.2×103J/（kg ℃）×10kg×（40℃﹣20℃）=8.4×105J，
而壶内水的初温、末温以及质量均不变，则壶内水吸收热量不变，
所以，双加热煤炉中水吸收的总热量：
Q吸总=Q吸+Q吸′=1.68×106J+8.4×105J=2.52×106J；
由题意可知，双加热煤炉与普通煤炉消耗煤的质量相等，则这些煤完全燃烧放出的热量不变，
所以，双加热煤炉的烧水效率：
η′= ×100%= ×100%=42%．
答：双加热煤炉的烧水效率为42%．
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】（1）知道水的质量、水的初温和末温、水的比热容，利用吸热公式求水吸收的热量；知道普通煤炉的烧水效率，利用η= 可得煤完全燃烧放出的热量；已知煤的热值，利用Q放=mq可得普通煤炉完全燃烧煤的质量．（2）由题知，双加热煤炉还可额外把炉壁间10kg水从20℃加热至40℃，根据吸热公式求出炉壁间水吸收的热量；由题意可知，壶内水吸收热量不变，则可求出双加热煤炉中水吸收的总热量（有用能量）；由题意可知，双加热煤炉中煤完全燃烧放出的热量不变，根据η′= 求出双加热煤炉的烧水效率．
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一、单选题
1．（2016九上·孝感期中）某种巧克力的营养成分表上标有“每100g能量2361kJ”，该标识的含义与下列物理量含义类似的是（ ）
A．热量 B．内能 C．热值 D．比热容
2．（2017·武城模拟）在煤炭市场中，少数不法商贩将煤矸石粉碎后掺在优质煤中销售，为了避免上当，用户购买煤炭时可以检测它的（ ）
A．热量 B．热值 C．内能 D．比热容
3．（2016九上·卢龙期中）热机效率的高低，决定（ ）
A．热机功率的大小，功率越大热机效率越高
B．热机的燃料的热值，燃料热值大的放出热量多，效率就高
C．热机对燃料的利用率，利用率高的热量损失少，效率就高
D．热机做功本领，做功本领大的效率就一定高
4．（2016九上·东台期中）在“比较相同质量的不同燃料充分燃烧时放出的热量”的活动中，小明发现分别使5g的酒精和5g的碎纸片充分燃烧后，被它们加热的各100g、25℃的水的温度分别上升到80℃和45℃．这说明（ ）
A．酒精的热值比碎纸片的热值大
B．酒精含有的热量比碎纸片大得多
C．酒精的内能比碎纸片内能大得多
D．燃烧酒精总比燃烧碎纸片放出的热量多
5．（2016九上·蓟州期中）关于燃料的热值，以下说法正确的是（ ）
A．燃料的热值与燃料的燃烧情况有关
B．容易燃烧的燃料，热值一定大
C．煤的热值比干木柴大，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多
D．0.5g汽油和2kg汽油，它们的热值是一样的?
6．（2017·江苏模拟）下列关于热值的说法正确的是（ ）
A．燃料燃烧越充分热值越大
B．2 kg的煤完全燃烧比1 kg的煤完全燃烧热值大
C．1 kg煤燃烧放出3×105 J的热量，则煤的热值为3×105 J/kg
D．热值是燃料的一种属性与燃料的质量无关，不同的物质热值一般不同
7．一台柴油机，功率为70kW，机械效率为40%，已知柴油的热值为4.2×107J/kg，当它正常工作时，每分钟消耗的柴油是（ ）
A．0.25g B．250g C．0.4g D．400g
8．（2017九上·安康期中）已知水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），则质量为2kg的水，温度由25℃降低到20℃放出的热量是（ ）
A．4.2×104J B．2.1×105J C．1.68×105J D．3.78×105J
9．（2016九下·启东开学考）小明将一次性纸杯倒满开水，已知水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），这杯水温度降低到可以饮用时，放出的热量最可能是（ ）
A．1×104J B．4×104J C．1×105J D．1.5×105J
10．（2016九下·石嘴山开学考）现代火箭用液态氢作为燃料，是因为它具有（ ）
A．较大的热值 B．较大的沸点
C．较大的凝固点 D．较大的比热容
11．甲乙两台柴油机，甲的效率低于乙的效率，意义是（ ）
A．甲的功率大于乙的功率
B．甲消耗的燃料多于乙消耗的燃料
C．乙将燃料燃烧放出的能变成有用功的那部分能的比例比甲大
D．工作相同时间甲消耗的燃料一定比乙少
12．（2017九上·深圳期中）对于燃料的热值，下列说法中，属于正确理解的是（ ）
A．燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比
B．燃料的热值跟燃料的质量成正比
C．容易燃烧的燃料热值一定大
D．就某种确定的燃料而言，它的热值是一个确定的值，跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量无关
13．有经验的柴油机维修师，不用任何仪器，只是靠近柴油机排气管口观察和用鼻子闻一下，并将手伸到排气管口附近感觉一下尾气的温度，就能初步判断这台柴油机的节能效果．在同样负荷的情况下，关于柴油机的节能效果，下列判断正确的是（ ）
A．尾气的温度越高，柴油机越节能
B．尾气的温度越低，柴油机越节能
C．尾气的柴油味越浓，柴油机越节能
D．尾气的颜色越黑，柴油机越节能
14．（2017·枣庄）如图是某内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的热机效率是（ ）
A．25% B．35% C．40% D．75%
15．（2017·益阳）为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施不能提高热机效率的是（ ）
A．让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全
B．在设计与制造热机时要不断改进与创新，以减少能量的损失
C．尽量减少热机内部各部件间的摩擦
D．尽量增加热机的工作时间
二、填空题
16．（2017·泰安）对质量是50g的水加热，使水温从40℃升高到80℃，水吸收的热量是 J[c水=4.2×103J/（kg ℃）]．
17．（2017·东营）2017年5月18日，我国首次海域可燃冰（天然气水合物）试采成功，实现了历史性突破．可燃冰分布于深海沉积物或陆域永久冻土中，是由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质，燃烧后仅会生成少量的二氧化碳和水．根据测算，1立方米可燃冰可以分解释放出160立方米以上的天然气．完全燃烧5立方米可燃冰产生的热量至少为 （天然气热值为3.2×107J/m3）．试写出可燃冰具备的两条优点 、 ．
18．（2017·青海）2017年5月18日，我国在南海海域“可燃冰”试采成功，“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力．同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的 很大．以10倍的关系粗略计算，1kg“可燃冰”完全燃烧出的热量为 J．（q煤气=4.2×107J/kg）
19．（2017·随州）随州某学校物理小组设计实验，探究“酒精、煤油、汽油”的热值（如图）．甲、乙、丙装置完全相同，水的质量和初温及待测燃料的质量也相同．通过测量全部燃料充分燃烧后水的末温（均未达到沸点）t甲＜t乙=t丙，可以粗略知道它们的热值q大小关系为： ．（填选项编号）
A．q甲＞q乙＞q丙 B．q甲＞q乙=q丙 C．q甲＜q乙=q丙
20．（2017·泸州）2017年6月2日中央电视台报道，我国在南海海底实现“可燃冰”连续稳定产气22天，可燃冰燃烧时将化学能转化为 能，完全燃烧值为5.6×109J/m3的可燃冰2m3，放出的热量是 J，相当于完全燃烧热值为2.8×107J/m3的天然气 m3放出的热量．
三、解答题
21．（2016·徐汇模拟）质量为1千克的铝块温度升高了40℃，求铝块吸收的热量Q吸．[C铝=0.9×103焦/（千克 ℃）]．
22．（2017·贵港）“可燃冰”是未来洁净的新能源.2017年5月，我国首次可燃冰试采成功．可燃冰具有热值大，能直接点燃等特点，她的热值约为5.9×109J/m3．问完全燃烧1m3的可燃冰能使质量约为多少kg的20℃的水温度升高到100℃？（水的比热容为4.2×103J/（kg℃））
四、综合题
23．（2017·钦州模拟）某品牌家用小汽车行驶100km消耗汽油5kg（相当于7升汽油），已知汽油的热值为4.6×107J/kg，汽油价格为6元/升．求：
（1）完全燃烧5kg汽油放出的热量；
（2）汽车行驶100km耗油的费用．
24．（2017·常州）如图甲所示，1标准大气压下，普通煤炉把壶内20℃，5kg水烧开需完全燃烧一定质量的煤，此过程中，烧水效率为28%，为提高煤炉效率，浙江大学创意小组设计了双加热煤炉，如图乙所示，在消耗等量煤烧开壶内初温相同，等量水的过程中，还可额外把炉壁间10kg水从20℃加热至40℃，q煤=3×107J/g，c水=4.2×103J/（kg ℃），以上过程中，问：
（1）普通煤炉完全燃烧煤的质量有多大？
（2）双加热煤炉的烧水效率有多大？
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】解：巧克力的营养成分表上标有“每100g 能量2361kJ”，据此可得每克巧克力提供的能量；而燃料的热值是指单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量，所以标识的含义与热值类似．
故选C．
【分析】（1）在热传递过程中传递内能的多少叫热量，热量是个过程量；内能是物体分子无规则运动的动能和分子势能的总和，温度是表示物体冷热程度的物理量； 1kg某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值，单位是J/kg；单位质量的某种物质，温度升高1℃吸收的热量，叫这种物质的比热容．（2）由“每100g 能量2361kJ”可得每克巧克力提供的能量，结合热量、内能、热值、比热容的意义选择．
2．【答案】B
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】解：
热值是燃料的一种特性，是指1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时放出的热量越多，掺假后煤的热值降低，所以可以用热值来区分．而从比热容、质量、温度无法区分，故B正确．
故选B．
【分析】温度是指物体的冷热程度；热值是燃料的一种特性，热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时放出的热量越多；比热容是指相同质量的不同物质升高相同的温度吸收的热量不同．据此分析判断．
3．【答案】C
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】解：
热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比．要提高效率，首先使燃料充分燃烧，然后减少燃烧产生能量的损失，提高其利用率．
故选C．
【分析】热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比．要提高效率，就要减少热的损失．
4．【答案】A
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】解：
热值是燃料的一种特性；5g的酒精和5g的碎纸片充分燃烧后，产生的热量被水吸收，水升温不同，反映了酒精产生的热较多；说明酒精的热值比碎纸片的热值大；故A正确，BCD错误．
故选A．
【分析】燃料的热值是指1kg燃料完全燃烧放出的燃料；热值是燃料的一种特性，反映了燃料燃烧时产生热量方面的不同．
5．【答案】D
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】解：A、燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧程度无关，故A错；
B、热值大小与燃料是否容易燃烧无关，故B错；
C、煤的热值比干木柴大，说明1kg的煤完全燃烧放出的热量比1kg干木柴完全燃烧放出的热量多．本选项的说法中不一定完全燃烧，故C错；
D、燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，故D正确．
故选D．
【分析】1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，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．
6．【答案】D
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】燃料的热值仅与燃料的种类有关，而与燃料的燃烧程度、质量都无关，故AB错误；由于不确 定燃料是否完全燃烧，故C错误；热值是燃料的一种特性与燃料的质量无关，不同的物质热值一般不 同，D说法正确。故选D。
7．【答案】B
【知识点】有关热机的计算
【解析】【解答】解：每分钟柴油机做的功：
W=Pt=70×103W×60s=4.2×106J，
∵机械效率为40%，
∴每分钟消耗柴油完全燃烧释放的热量：
Q放= = =1.05×107J，
∵Q放=mq，
∴每分钟消耗柴油的质量：
m= = =0.25kg=250g．
故选B．
【分析】已知柴油机的功率，根据W=Pt求出每分钟做的功，再根据效率公式求出每分钟消耗柴油完全燃烧释放的热量，再根据Q放=mq求出每分钟消耗柴油的质量．
8．【答案】A
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】解：水放出的热量是：
Q放=cm（t0﹣t）
=4.2×103J/（kg ℃）×2kg×（25℃﹣20℃）
=4.2×104J．
故选A．
【分析】已知水的质量2kg，初温25℃，末温20℃，根据Q放=cm（t0﹣t）可求出水放出的热量．
9．【答案】B
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】解：一次性纸杯能盛水的质量在200g=0.2kg左右，开水温度降低到可以饮用时，降低的温度大约为50℃，
水放出的热量是：
Q放=cm△t
=4.2×103J/（kg ℃）×0.2kg×50℃
=4.2×104J．
故B符合实际情况．
故选B．
【分析】估计一次性纸杯能盛水的质量在200g左右，开水温度降低到可以饮用时降低的温度大约为50℃，根据Q放=cm（t0﹣t）可求出水放出的热量．
10．【答案】A
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】解：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．
故选A．
【分析】热值是指1千克的某种燃料完全燃烧后释放的能量，热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时，释放出的热量越多，所以在选择火箭燃料时首先应该考虑燃料热值的大小．
11．【答案】C
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】A、功率是表示物体做功快慢的物理量，也就是单位时间做的功。与热机的效率是两个完全不同的概念，所以A错误；B、虽然甲的效率比乙低，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，故B错误；C、甲柴油机的效率比乙柴油机的效率低，说明乙柴油机用来做有用功的能量占总能量的百分比大，故C正确；D、相同时间内消耗燃料的多少与功率有关，与效率无关，故D错误．故选C．
【分析】热机的效率定义：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．利用率越高但效率一定是小于1的。
12．【答案】D
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】解：燃料的热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关，A、B、C不符合题意，D正确．
故选D．
【分析】本题主要考查了解热值的定义及其物理意义．
13．【答案】B
【知识点】热机；热机的效率
【解析】【解答】尾气的温度高，说明散失的热量多，柴油机的效率低，反之，柴油机的效率高，即节能．尾气的柴油味浓、颜色黑都说明柴油没有充分燃烧，浪费了燃料，这样柴油机的效率会低．故选B．
【分析】热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比．燃烧相同的燃料，有效利用的能量越多，效率越高．
14．【答案】B
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】解：因热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，
所以，由内燃机的能量流向图可得，内燃机的热机效率：
η=1﹣25%﹣40%=35%．
故选B．
【分析】燃料燃烧的内能减去机械自身消耗能量和废气带走能量的百分比，即为获得有用机械能的百分比，也就是该内燃机的热机效率．
15．【答案】D
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】解：热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比．所以减少热量的损失可以提高热机的效率．所以使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦都可以减少热量的损失，提高效率．故ABC正确；
增加热机的工作时间，并不能减少热量的损失，所以不能提高热机的效率，故D错误．
故选D．
【分析】要解决此题，需要掌握热机的效率的概念．热机的效率是指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，效率越高．
16．【答案】8.4×103
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】解：水的质量m=50g=0.05kg，
水吸收的热量：
Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（㎏ ℃）×0.05㎏×（80℃﹣40℃）=8.4×103J．
故答案为：8.4×103．
【分析】知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量．
17．【答案】2.56×1010J；热值大；污染小
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】解：（1）1m3的“可燃冰”相当于的天然气的体积为：V=1×160m3=160m3，
完全燃烧5立方米可燃冰产生热量：Q放=Vq=5m3×160×3.2×107J/m3=2.56×1010J；（2）可燃冰的热值约为5.12×109J，天然气的热值约为3.2×107J/m3，与传统燃料相比，可燃冰的优点是热值大、污染小．
故答案为：2.56×1010J；热值大；污染小．
【分析】（1）根据完全燃烧1m3的“可燃冰”释放的能量与160m3天然气相当可求得完全燃烧5m3的“可燃冰”所放出的热量；（2）可燃冰燃烧的生成物中有害气体少，污染小；热值大．
18．【答案】热值；4.2×108J
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】解：（1）在同等条件下，包含质量相同，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的热值很大；（2）1kg煤气完全燃烧放出的热量：
Q放=mq=1kg×4.2×107J/kg=4.2×107J，
1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量：
Q放′=Q放×10=4.2×107J×10=4.2×108J；
故答案为：热值；4.2×108J．
【分析】（1）1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫这种燃料的热值；（2）利用Q放=mq求出1kg煤气完全燃烧放出的热量，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的10倍，据此求1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量．
19．【答案】C
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】解：
由题意可知，在燃烧了质量相等的酒精、煤油和汽油，加热三个烧杯中质量相等的水时，甲杯水的温度升高的较低，即酒精燃烧产生的热量少，所以酒精的热值小，乙和丙两杯水升高的温度相同，且高于甲杯水升高的温度，说明煤油和汽油的热值相同，且大于酒精的热值；故C正确．
故选C．
【分析】燃料的热值大小不能直接测量，需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少，而液体吸收热量的多少跟液体的质量和升高的温度有关，因此为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小．
20．【答案】内；1.12×1010；400
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】解：（1）可燃冰在燃烧时，内部的化学能转化成内能；（2）2m3“可燃冰”完全燃烧放出的热量：Q放=V可燃冰q可燃冰=2m3×5.6×109J/m3=1.12×1010J；
由Q放=Vq得需要天然气的体积：
V天然气= = =400m3．
故答案为：内；1.12×1010；400．
【分析】（1）燃料燃烧时，燃料的化学能转化为内能．（2）知道“可燃冰”体积和热值，利用Q放=Vq求2m3“可燃冰”完全燃烧放出的热量；再利用Q放=Vq求需要天然气的体积：
21．【答案】解：铝块吸收的热量：
Q吸=c铝m△t
=0.9×103J/（kg ℃）×1kg×40℃
=3.6×104J．
答：铝块吸收的热量为3.6×104J
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】知道铝块的质量、铝的比热容、铝块的温度升高值，利用吸热公式Q吸=cm△t求铝块吸收的热量．
22．【答案】解：1m3的可燃冰完全燃烧后放出的热量：
Q放=Vq=1m3×5.9×109J/m3=5.9×109J．
由题知，水吸收的热量：Q吸=Q放=5.9×109J，
由Q吸=cm（t﹣t0）可得加热水的质量：
m= = ≈17560kg．
答：完全燃烧1m3的可燃冰能使质量约为17560kg的20℃的水温度升高到100℃．
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】知道可燃冰的体积和热值，利用Q放=Vq求1m3的可燃冰完全燃烧后放出的热量．
由题知Q吸=Q放，再利用Q吸=cm△t公式变形可求得可使多少千克的水从20℃升高到100℃．
23．【答案】（1）解：汽油完全燃烧产生的热量：Q=mq=5kg×4.6×107J/kg=2.3×108J
（2）解：汽车行驶100km耗油的费用：
7升×6元/升=42元
【知识点】燃料的热值
【解析】【分析】（1）汽油完全燃烧产生的热量可以利用公式Q=mq进行求解；（2）已知消耗汽油的体积和单价，可求总费用．
24．【答案】（1）解：1标准大气压下水的沸点为100℃，
把壶内20℃，5kg水烧开，水吸收的热量：
Q吸=c水m水△t1=4.2×103J/（kg ℃）×5kg×（100℃﹣20℃）=1.68×106J；
普通煤炉的烧水效率为28%，由η= 可得煤完全燃烧放出的热量：
Q放= = =6×106J，
由Q放=mq可得普通煤炉完全燃烧煤的质量：
m煤= = =0.2kg；
答：普通煤炉完全燃烧煤的质量为0.2kg；
（2）解：由题可知，双加热煤炉还可额外把炉壁间10kg水从20℃加热至40℃，
则炉壁间水吸收的热量：
Q吸′=c水m水′△t2=4.2×103J/（kg ℃）×10kg×（40℃﹣20℃）=8.4×105J，
而壶内水的初温、末温以及质量均不变，则壶内水吸收热量不变，
所以，双加热煤炉中水吸收的总热量：
Q吸总=Q吸+Q吸′=1.68×106J+8.4×105J=2.52×106J；
由题意可知，双加热煤炉与普通煤炉消耗煤的质量相等，则这些煤完全燃烧放出的热量不变，
所以，双加热煤炉的烧水效率：
η′= ×100%= ×100%=42%．
答：双加热煤炉的烧水效率为42%．
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】（1）知道水的质量、水的初温和末温、水的比热容，利用吸热公式求水吸收的热量；知道普通煤炉的烧水效率，利用η= 可得煤完全燃烧放出的热量；已知煤的热值，利用Q放=mq可得普通煤炉完全燃烧煤的质量．（2）由题知，双加热煤炉还可额外把炉壁间10kg水从20℃加热至40℃，根据吸热公式求出炉壁间水吸收的热量；由题意可知，壶内水吸收热量不变，则可求出双加热煤炉中水吸收的总热量（有用能量）；由题意可知，双加热煤炉中煤完全燃烧放出的热量不变，根据η′= 求出双加热煤炉的烧水效率．
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