人教版九年级物理同步训练基础卷：14.2热机的效率
一、单选题
1．（2023·邵阳）2023年5月30日，长征二号F遥十六运载火箭搭载神舟十六号载人飞船成功发射（如图）。火箭使用一种叫做偏二甲肼的液体燃料，是因为该燃料具有较大的（ ）
A．热值 B．比热容 C．密度 D．体积
2．（2022·二道模拟）下列过程中，把化学能转化为内能的是（ ）
A．钻木取火 B．木柴燃烧
C．植物光合作用 D．水泵把水抽到高处
3．（2023·赤峰）轿车行驶过程中，油箱中汽油逐渐减少，剩余汽油的热值、密度变化情况为（ ）
A．热值不变，密度不变 B．热值不变，密度变小
C．热值变小，密度不变 D．热值变小，密度变小
4．（2023·夏津模拟）下列说法中不正确的是（ ）
A．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多
B．完全燃烧2m3热值为4.0×107J/m3的天然气可以获得8.0×107J的热量
C．永动机是不可能制成的，因为它违背了能量守恒定律
D．尽量使燃料充分燃烧可以提高热机的效率
5．（2023·特克斯模拟）2022年，我国处于使用状态的汽车数量近2亿辆。若每辆汽车每年耗油1.8t，汽车内燃机的效率平均值取30%。如果能把内燃机的效率提高到36%，全国每年可以节约燃油（ ）
A．6×1010 t B．3.6×109 t C．6×107t D．3.6×107t
6．（2023·礼泉模拟）2023年5月10日，长征七号遥七运载火箭托举天舟六号货运飞船成功发射(如图)，并在5月11 日5时16分，成功对接于空间站天和核心舱后向端口.下列有关说法正确的是（ ）
A．火箭发动机是最高效的热机，其效率可以达到100%
B．火箭外壳要求轻巧、耐高温，说明外壳材料密度大、熔点高
C．火箭升空过程中与空气摩擦，是通过做功的方式使火箭内能增加
D．对接成功后，以核心舱为参照物，天舟六号货运飞船是运动的
7．（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
8．（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
9．（2023·梁溪模拟）我们经常会看到一边行驶一边向空中喷雾的汽车，人们形象地将它称为雾炮车，如图所示。喷向空中的水雾能使尘埃粒子快速沉降到地面，起到净化空气的作用。下列关于雾炮车的说法中正确的是（ ）
A．若雾炮车一直保持速度大小不变在工作，则行驶过程中车的动能不变
B．该雾炮车发动机四个冲程中的做功冲程实现了机械能转化为内能
C．如果雾炮车汽油机里的单个汽缸每秒对外做功20次，则单个汽缸每秒完成40个冲程
D．若汽油的的热值为4.6×107J/kg，则完全燃烧0.2kg汽油放出的热量是9.2×106J
10．（2023·白银模拟）用酒精灯将试管内的水加热至一定程度，发现试管口的木塞被冲出，如图所示。下列描述正确的是（ ）
A．酒精燃烧过程中，其热值不断减小
B．水蒸气对木塞做功，把内能转化为机械能
C．水蒸气对木塞做功的过程，与汽油机压缩冲程的原理相同
D．试管口的“白气”是水蒸气
11．（2023·天河模拟）某机器的能量流向如图，其机械效率为η，则该机器（ ）
A．若是电动机，则E0一定是电能 B．若是热机，则
C．若是热机，则 D．η=100%，因为E0=E1+E2
12．（2023九上·梁子湖期末）对于的理解，下列说法正确的是（ ）
A．热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比
B．燃料燃烧不充分时，部分能量将被浪费掉，热值将减小
C．燃料燃烧时，放出的热量越多，燃料的热值越大
D．某种燃料的热值大小与是否充分燃烧无关
13．（2023·陕西模拟）如图所示为某种型号的由柴油机提供动力的水泵机组，它的优点是重量轻，体积小，功率大，省时省油。若该水泵机组的效率为40%，正常工作1小时可以将54m3的水抽到20m高处，则下列说法中不正确的是（取g＝10N/kg，q柴油＝4.3×107J/kg）（ ）
A．柴油机通过做功冲程将内能转化为机械能
B．水泵机组对水做功1.08×107J
C．水泵机组的有用功功率为3000W
D．上述过程水泵机组消耗的柴油约 6.3kg
14．（2023九上·巴南期末）汽油机、柴油机是最常见的热机，关于这两种热机，下列说法中错误的是（ ）
A．燃料燃烧时将化学能转化为燃气的内能
B．做功冲程将燃气的内能转化为飞轮的机械能
C．压缩冲程将飞轮的机械能转化为气缸里气体的内能
D．汽油的热值比柴油高，所以汽油机的效率可以达到100%
15．（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%
二、简答题
16．（2020九上·广东月考）小明用图中的实验装置加热水，他查出酒精热值为 ，水的比热容为 ，温度计测出烧杯中水的温度 ，用电子秤测出烧杯中水的质量 及酒精灯中酒精的质量 ，接着用酒精加热水一定时间后，水仍未沸腾，水减少的质量忽略不计，用温度计测出此时水的温度为 。 以上条件能否求出此装置加热水的效率 ？如果能，写出 的表达式如果条件不足，写出必须补充的物理量的测量步骤和符号，并写出 的表达式。（ 用题目已知及补充的物理量符号表示）
三、实验探究题
17．（2023八下·凤台期中）小明同学学习了燃料的热值后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，而水的比热容已知。（注：燃料完全燃烧放热用Q放=mq计算，某燃料的热值用q表示；其质量用m表示）。己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了如图所示的装置进行实验，记录结果见表：
燃料 加热前的水温/oC 燃料燃尽后水温/oC
煤油 25 100
菜籽油 20 100
（1）为了保证实验结论可靠，小明同学选择了两套相同装置，在实验中除了要控制甲乙两烧杯内水的质量相等，煤油和菜籽油的 相同；
（2）实验中测的数据如表（无读数错误）：根据数据 （填：能或不能）得出煤油热值与菜籽油热值的关系；
（3）实验中不足之处可能是 造成的；
（4）小明纠正实验中不足之处后，还想利用这种实验测量出煤油的热值，除了图中装置以外，那么小明还要使用的测量仪器是 。利用此实验方法计算出的热值将比真实值 （填：偏大或偏小）。
18．（2021·松原模拟）学习了燃料的热值后，小王自己设计实验来探究酒精和碎纸片的热值大小。
（1）实验装置如图所示，你认为图中器件的安装顺序是 （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保持 、 、以及两个烧杯都应相同。
（3）实验数据记录如表，根据表中数据，计算出碎纸片的热值是 J/kg。
（4）通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏 （大/小），出现这样情况的主要原因是 。（写出一点）
燃料 加热前水温℃ 燃料燃尽时水温℃ 燃料的热值J/kg
酒精 15 35 2.4×106
碎纸片 15 25 ？
四、填空题
19．（2023·肇东模拟）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。
20．（2023·桂平模拟）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4.2×107J/kg，完全燃烧0.5kg天然气放出的热量为 J；若这些热量的50%被50kg、30℃的水吸收，在标准大气压下能使水的温度升高到 ℃。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
21．（2023·兖州模拟）在热机的各种热损失中，不仅 带走的能量最多，而且它也给环境带来了污染；汽车尾部的浓烟是由于燃料在气缸内部 燃烧造成的。
22．（2023·淅川模拟） 2017年5月18日，中共中央、国务院致电祝贺我国首次海域天然气水合物试采成功．天然气水合物（Natural Gas Hydrate），因其外观像冰、遇火即可燃烧而俗称“可燃冰”，如图所示，它燃烧后仅会生成少量的二氧化碳和水，污染比 （只填一种）等传统能源小很多，是一种绿色清洁能源；根据中央电视台报道，同一辆汽车一次加100L天然气能跑300km的话，加入相同体积的可燃冰就能跑50000km，这说明可燃冰与天然气相比具有更大的 。
23．（2023九上·沙坪坝期末）随着科学技术的创新，厨余垃圾也能变航空燃油，若此航空燃油的热值为4.0×107Jkg，完全燃烧15g这种航空燃油可以释放 J的热量，这些热量的70%被10kg的水吸收，则水升高的温度为 ℃。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
五、双选题
24．（2022九上·龙岗期中）下列说法中正确的是（ ）
A．能量的转化和转移具有方向性
B．冰在熔化过程中，内能增加而温度保持不变
C．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量就越多
D．物体放出热量，其内能一定减小，温度一定降低
25．（2021九上·深圳月考）某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km，用时5min45s，消耗燃油1.5kg，已知汽车的牵引力做功为1.38×107J，燃油的热值为4.6×107J/kg，假设燃油完全燃烧。通过计算可知，下列结果正确的是（ ）
A．汽车行驶速度是20km/h
B．消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×107
C．消耗的燃油完全燃烧放出的热量是1.38×107J
D．汽车发动机的效率是20%
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】使用偏二甲肼的液体燃料，是因为该燃料具有较大的热值，为火箭发射提供动力，故A正确，BCD错误；故选A。
【分析】火箭的燃料一般选择热值大的燃料，构成材料选用硬度大的材料。
2．【答案】B
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】A.钻木取火，是机械能转化为内能，A不符合题意；
B.木柴燃烧，将木材的化学能转化为内能，B符合题意；
C.植物光合作用，将光能转化为化学能，C不符合题意；
D.水泵把水抽到高处，将电能转化为机械能，D不符合题意。
故答案为：B.
【分析】燃料燃烧时，将化学能转化为内能。
3．【答案】A
【知识点】密度及其特性；燃料的热值
【解析】【解答】热值是燃料的固有属性，与燃料的质量无关，密度是物体的性质，液体在没有加压或者溶解等情况下，密度不会发生变化，故A正确，BCD错误；
故选A。
【分析】物质的固有属性。
4．【答案】A
【知识点】燃料的热值；热机的效率；能量守恒
【解析】【解答】A.质量相同时，燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多，错误，A符合题意；
B.完全燃烧2m3热值为4.0×107J/m3的天然气可以获得8.0×107J的热量，正确，B不符合题意；
C.永动机是不可能制成的，因为它违背了能量守恒定律，正确，C不符合题意；
D.尽量使燃料充分燃烧可以提高热机的效率，正确，D不符合题意。
故答案为：A.
【分析】燃料燃烧产生的热量的多少和热值有关，和燃料的质量有关；能量在转移和转化时，总量是守恒的；燃料充分燃烧，可以提高热机效率。
5．【答案】C
【知识点】温度、热量与内能的关系；燃料的热值；有关热机的计算
【解析】【解答】据题意，内燃机效率变化时汽车所做的有用功相等，所以根据W有=m1q30％=m2q36％，得m2=1.5t，所以每辆车每年节省燃油0.3t，所以全国每年可以节约燃油0.3t×2×108=6×107t。
故选C.
【分析】根据内燃机效率变化时汽车所做的有用功相等，所以W有=m1q30％=m2q36％，代入数据，且可求出节省的燃油量。
6．【答案】C
【知识点】做功改变物体内能；热机的效率；参照物及其选择
【解析】【解答】A.火箭发动机是最高效的热机，当同样存在较大的能量损失，其效率不可能达到100%，A不符合题意；
B.火箭外壳要求轻巧、耐高温，火箭外壳材料体积一定时，密度越小，质量越小，才会轻，B不符合题意；
C.火箭升空过程中与空气摩擦，将机械能转化为内能，是通过做功的方式使火箭内能增加，C符合题意；
D.对接成功后，以核心舱为参照物，天舟六号货运飞船没有位置变化，是静止的，D不符合题意。
故答案为：C.
【分析】热机效率有较大能量损失，不可能到达100%；物体间相互摩擦，是做功改变内能；相对于参照物，没有位置变化是静止的。
7．【答案】B
【知识点】热机的效率；热机的四个冲程
【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。
8．【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。
9．【答案】D
【知识点】燃料的热值；热机的四个冲程；能量的转化或转移
【解析】【解答】A．雾炮车在路面上喷洒水雾，在匀速水平行驶喷洒的过程中，速度不变，质量减小，所以车的动能变小，A不符合题意；
B．该雾炮车发动机的四个冲程中，做功冲程将内能转化为机械能，B不符合题意；
C．汽油机每秒对外做功20次，经历80个冲程，完成20个工作循环，C不符合题意；
D．完全燃烧0.2kg汽油放出的热量Q=qm=4.6×107J/kg×0.2kg=9.2×106J，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】物体的动能和质量、速度有关，质量减小，动能减小；汽油机在做功冲程中，将内能转化为机械能；汽油机每四个冲程中有一次做功冲程；根据燃料的热值和质量的乘积计算热量的多少。
10．【答案】B
【知识点】液化及液化放热；做功改变物体内能；燃料的热值；热机的四个冲程
【解析】【解答】A．酒精燃烧过程中，剩余酒精的热值不变，A不符合题意；
B．木塞冲出试管口时，水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能转化为木塞的机械能，B符合题意；
C．水蒸气对木塞做功的过程，与汽油机做功冲程的原理相同，C不符合题意；
D．试管口的“白气”是水蒸气液化形成的小水滴，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】热值是燃料的特性；内能对外做功时，将内能转化为机械能，和汽油机的做功冲程的能量变化相同；“白气”是水蒸气液化形成的。
11．【答案】A
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】A．若该机器电动机，则输入的E0一定是电能，A符合题意；
BC．若是热机，，即热机效率等于输出的机械能与输入的内能之比，BC不符合题意；
D．机械在工作的过程中，各个零件之间会产生摩擦，从而导致能量的损失，使得机械效率降低，即机械效率不可能达到100%，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据机械输出的机械能和总能量的比值， 计算效率。
12．【答案】D
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】A．热值是质量为1kg的燃料完全燃烧时所释放出的热量，热值是燃料本身的特性，与热量无关，A不符合题意；
B．热值的大小只与燃料的种类有关，与燃烧程度无关，B不符合题意；
C．热值是燃料的一种特性，与放出的热量无关，C不符合题意；
D．热值是由燃料本身特性决定的，与燃料是否充分燃烧无关，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】热值是燃料的特性，和燃烧、质量等无关。
13．【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化；热量的计算；燃料的热值
【解析】【解答】 A、柴油机通过做功冲程将燃气的内能转化为活塞的机械能，故A正确；
B、水的重力，水泵机组对水做功，故B正确；
C、水泵机组的有用功功率为，故C正确；
D、上述过程水泵机组 消耗的柴油放出的热量消耗柴油的质量，故D错误。
故选：D。
【分析】 (1 ) 做功冲程，指的是在发动机内部将燃料的内能转化为机械能的过程 ；
(2)根据G = mg= ρVg计算水的重力，根据W = Gh计算水泵机组对水做功；
(3)根据计算水泵机组的有用功功率；
(4)根据计算水泵机组消耗的柴油放出的热量，根据计算耗柴油的质量。
14．【答案】D
【知识点】燃料的热值；热机的四个冲程；能量的转化或转移
【解析】【解答】A．汽油、柴油在气缸内燃烧，燃烧时将汽油、柴油的化学能转化为燃气的内能，A正确，不符合题意；
B．在做功冲程中，气缸内的燃气对活塞做功，将燃气的内能转化为飞轮的机械能，B正确，不符合题意；
C．在压缩冲程中，气缸向上运动，压缩气缸内的气体，将活塞的机械能转化为燃气的内能，C正确，不符合题意；
D．热机工作时、要克服摩擦做功，废气带走一部分热量，还有一部分热量散失在周围环境中，所以热机的效率总小于100%，D错误，符合题意；
故答案为：D。
【分析】燃料燃烧将化学能转化为燃气的内能；内燃机的做功冲程将内能转化为机械能；压缩冲程将将机械能转化为内能；热机效率和燃料的热值无关。
15．【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。
16．【答案】解：由 可知，要测加热效率需测量水吸收的热量和酒精燃烧所放出的热量，水吸收的热量根据题目测定的量可以求得，但燃烧的酒精的质量题目没有量，根据题目条件不能写出加热的效率；要测量加热效率，需要测出加热后剩余的酒精的质量，记为 。
水吸收的热量为
酒精燃料所放出的热量为
加热效率为
【知识点】热量的计算；燃料的热值
【解析】【分析】根据比热容、质量和温度差计算吸收的热量，结合燃料放出的热量计算热效率。
17．【答案】（1）质量
（2）不能
（3）水温达到100℃，无法比较水吸热的多少
（4）天平；偏小
【知识点】比热容；热量的计算；燃料的热值；比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)热值是质量1kg的某种燃料完全燃烧时放出的热量，探究燃料热值大小时，应控制两套装置中燃料的质量相同，比较放出热量的多少；
(2)因为水沸腾时温度保持不变，两只烧杯中的水温都是100℃，无法判断水吸热的多少，所以无法比较煤油热值与菜籽油热值的关系；
(3)实验过程中水温达到100℃，无法比较水吸热的多少，因此实验中要使水的末温低于100℃，所以要减少燃油的质量或者增加水的质量；
(4)要控制质量相等，需要用天平来测量；由于燃烧放出的热会散失到空气中，又或被烧杯等实验装置吸了热，使Q放大于Q吸，依此计算出煤油和菜籽油的热值比实际要偏小些。
【分析】(1)热值是单位质量的某种燃料完全燃烧时放出的热量，据此分析；
(2)由表格数据可知，水的末温相同，但是100℃，根据水沸腾的特点进行判断；
(3)根据表中数据可知水的末温相同，无法判断水吸收热量的多少，据此进行分析；
(4)燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失，所以直接计算得出的热值比实际值要小。
18．【答案】（1）由下而上
（2）酒精和碎纸片的质量；水的质量
（3）1.2×106
（4）小；是热量损失或燃料燃烧不完全
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】（1）由于要用酒精灯的外焰加热，且温度计的玻璃泡与被测液体充分接触，不能紧靠容器壁或容器底部，所以，在组装装置甲时，要按“从下往上”的原则；
（2）为了尽量减小各种因素对实验的影响，保证实验结论的可靠，以及方便比较，小王同学在实验中应保持酒精和碎纸片的质量、水的质量以及两个烧杯都应相同。
（3）不计热量损失的情况下，根据表中数据和Q=cm t可知，水从酒精吸收的热量和从碎纸片吸收的热量之比为2∶1，则酒精完全燃烧放出的热量和从碎纸片完全燃烧放出的热量之比为2∶1，由 可知，碎纸片的热值是酒精的热值一半，即为1.2×106J/kg。
（4）通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏小，出现这样情况的主要原因是燃料燃烧不完全、热量燃烧放出的热量没有完全被水吸收。
【分析】（1）在组装实验仪器的时候应该按照自下而上的顺序进行组装；
（2）比较不用燃料的热值，需要控制燃料的质量相同即可；通过烧杯内液体温度变化量反映燃料释放热量的多少，故要控制烧杯内的液体质量相同；
（3）结合水的质量和温度的变化量，利用比热容公式求解水吸收的热量，除以燃料的质量即为热值；
（4）燃料释放的热量不能被水完全吸收掉，故计算得到的热值偏小。
19．【答案】压缩冲程；1.84×106
【知识点】燃料的热值；热机的四个冲程
【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。
20．【答案】2.1×107；80
【知识点】热量的计算；燃料的热值；热机的效率
【解析】【解答】 (1)完全燃烧0.5kg天然气放出的热量：；
(2)由题知，水吸收的热量： Q吸=Q放 X50%=2.1 X107JX 50%=1.05X 107]，由得水升高的温度：，末温：t=to+△t=30 ℃ +50 ℃ =80 ℃ .
【分析】（1）已知天然气热值为4.2×107J/kg 和 完全燃烧0.5kg天然气 ，根据公式可求出放出的热量；
（2）根据公式可求出温度变化。
21．【答案】废气；不完全
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】在热机的各种热损失中，不仅废气带走的能量最多，而且它也给环境带来了污染；汽车尾部的浓烟是由于燃料在气缸内部不完全燃烧造成的。
【分析】热机的废气会污染环境，燃料燃烧不充分时，热机效率更低。
22．【答案】煤；热值
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】可燃冰燃烧后仅会生成少量的二氧化碳和水，污染比煤等传统能源小很多，是一种绿色清洁能源；可燃冰与天然气相比具有更大的热值。
【分析】可燃冰的燃料对环境污染小；可燃冰的热值大。
23．【答案】6×105；10
【知识点】热量的计算；燃料的热值
【解析】【解答】完全燃烧15g这种航空燃油可以释放的热量Q放=mq=15×10-3kg×4.0×107J/kg=6×105J，水吸收的热量Q吸=Q放η=6×105J×70%=4.2×105J，水升高的温度
【分析】根据燃料的质量和热值的乘积计算热量；结合热效率计算吸收的热量，利用热量和物体的比热容、质量的比值，计算温度差。
24．【答案】A,B
【知识点】温度、热量与内能的关系；燃料的热值；能量的转化或转移
【解析】【解答】A．自然界的能量是守恒的，能量的转化与转移具有方向性，A符合题意；
B．当冰熔化成水的过程中，状态发生改变，吸收热量、内能增加，温度不变，B符合题意；
C．由Q放=mq可知，由于不知道燃料的质量和燃烧情况，所以无法判断出放出热量的多少，C不符合题意；
D．物体放出热量，内能一定减小，但温度不一定降低，如晶体在凝固过程中，放出热量、内能减少，但温度保持不变，D不符合题意。
故答案为：AB。
【分析】能量的转化与转移具有方向性；当冰熔化成水的过程中，吸收热量、内能增加，温度不变；不知道燃料的质量和燃烧情况，所以无法判断出放出热量的多少；物体放出热量，内能一定减小，但温度不一定降低。
25．【答案】B,D
【知识点】燃料的热值；热机的效率；速度公式及其应用
【解析】【解答】A．汽车的行驶的时间5min45s=345s，由知道，行驶的速度
A不符合题意；
BC．由知道，消耗的燃油完全燃烧放出的热量Q=mq=1.5kg×4.6×107J/kg=6.9×107J
B符合题意，C不符合题意；
D．由知道，汽车发动机的效率
D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】根据路程和时间的比值， 计算速度；根据燃料的热值和质量的乘积计算热量；根据功和热量的比值，计算热机效率。
1 / 1人教版九年级物理同步训练基础卷：14.2热机的效率
一、单选题
1．（2023·邵阳）2023年5月30日，长征二号F遥十六运载火箭搭载神舟十六号载人飞船成功发射（如图）。火箭使用一种叫做偏二甲肼的液体燃料，是因为该燃料具有较大的（ ）
A．热值 B．比热容 C．密度 D．体积
【答案】A
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】使用偏二甲肼的液体燃料，是因为该燃料具有较大的热值，为火箭发射提供动力，故A正确，BCD错误；故选A。
【分析】火箭的燃料一般选择热值大的燃料，构成材料选用硬度大的材料。
2．（2022·二道模拟）下列过程中，把化学能转化为内能的是（ ）
A．钻木取火 B．木柴燃烧
C．植物光合作用 D．水泵把水抽到高处
【答案】B
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】A.钻木取火，是机械能转化为内能，A不符合题意；
B.木柴燃烧，将木材的化学能转化为内能，B符合题意；
C.植物光合作用，将光能转化为化学能，C不符合题意；
D.水泵把水抽到高处，将电能转化为机械能，D不符合题意。
故答案为：B.
【分析】燃料燃烧时，将化学能转化为内能。
3．（2023·赤峰）轿车行驶过程中，油箱中汽油逐渐减少，剩余汽油的热值、密度变化情况为（ ）
A．热值不变，密度不变 B．热值不变，密度变小
C．热值变小，密度不变 D．热值变小，密度变小
【答案】A
【知识点】密度及其特性；燃料的热值
【解析】【解答】热值是燃料的固有属性，与燃料的质量无关，密度是物体的性质，液体在没有加压或者溶解等情况下，密度不会发生变化，故A正确，BCD错误；
故选A。
【分析】物质的固有属性。
4．（2023·夏津模拟）下列说法中不正确的是（ ）
A．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多
B．完全燃烧2m3热值为4.0×107J/m3的天然气可以获得8.0×107J的热量
C．永动机是不可能制成的，因为它违背了能量守恒定律
D．尽量使燃料充分燃烧可以提高热机的效率
【答案】A
【知识点】燃料的热值；热机的效率；能量守恒
【解析】【解答】A.质量相同时，燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多，错误，A符合题意；
B.完全燃烧2m3热值为4.0×107J/m3的天然气可以获得8.0×107J的热量，正确，B不符合题意；
C.永动机是不可能制成的，因为它违背了能量守恒定律，正确，C不符合题意；
D.尽量使燃料充分燃烧可以提高热机的效率，正确，D不符合题意。
故答案为：A.
【分析】燃料燃烧产生的热量的多少和热值有关，和燃料的质量有关；能量在转移和转化时，总量是守恒的；燃料充分燃烧，可以提高热机效率。
5．（2023·特克斯模拟）2022年，我国处于使用状态的汽车数量近2亿辆。若每辆汽车每年耗油1.8t，汽车内燃机的效率平均值取30%。如果能把内燃机的效率提高到36%，全国每年可以节约燃油（ ）
A．6×1010 t B．3.6×109 t C．6×107t D．3.6×107t
【答案】C
【知识点】温度、热量与内能的关系；燃料的热值；有关热机的计算
【解析】【解答】据题意，内燃机效率变化时汽车所做的有用功相等，所以根据W有=m1q30％=m2q36％，得m2=1.5t，所以每辆车每年节省燃油0.3t，所以全国每年可以节约燃油0.3t×2×108=6×107t。
故选C.
【分析】根据内燃机效率变化时汽车所做的有用功相等，所以W有=m1q30％=m2q36％，代入数据，且可求出节省的燃油量。
6．（2023·礼泉模拟）2023年5月10日，长征七号遥七运载火箭托举天舟六号货运飞船成功发射(如图)，并在5月11 日5时16分，成功对接于空间站天和核心舱后向端口.下列有关说法正确的是（ ）
A．火箭发动机是最高效的热机，其效率可以达到100%
B．火箭外壳要求轻巧、耐高温，说明外壳材料密度大、熔点高
C．火箭升空过程中与空气摩擦，是通过做功的方式使火箭内能增加
D．对接成功后，以核心舱为参照物，天舟六号货运飞船是运动的
【答案】C
【知识点】做功改变物体内能；热机的效率；参照物及其选择
【解析】【解答】A.火箭发动机是最高效的热机，当同样存在较大的能量损失，其效率不可能达到100%，A不符合题意；
B.火箭外壳要求轻巧、耐高温，火箭外壳材料体积一定时，密度越小，质量越小，才会轻，B不符合题意；
C.火箭升空过程中与空气摩擦，将机械能转化为内能，是通过做功的方式使火箭内能增加，C符合题意；
D.对接成功后，以核心舱为参照物，天舟六号货运飞船没有位置变化，是静止的，D不符合题意。
故答案为：C.
【分析】热机效率有较大能量损失，不可能到达100%；物体间相互摩擦，是做功改变内能；相对于参照物，没有位置变化是静止的。
7．（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；热机的四个冲程
【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。
8．（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。
9．（2023·梁溪模拟）我们经常会看到一边行驶一边向空中喷雾的汽车，人们形象地将它称为雾炮车，如图所示。喷向空中的水雾能使尘埃粒子快速沉降到地面，起到净化空气的作用。下列关于雾炮车的说法中正确的是（ ）
A．若雾炮车一直保持速度大小不变在工作，则行驶过程中车的动能不变
B．该雾炮车发动机四个冲程中的做功冲程实现了机械能转化为内能
C．如果雾炮车汽油机里的单个汽缸每秒对外做功20次，则单个汽缸每秒完成40个冲程
D．若汽油的的热值为4.6×107J/kg，则完全燃烧0.2kg汽油放出的热量是9.2×106J
【答案】D
【知识点】燃料的热值；热机的四个冲程；能量的转化或转移
【解析】【解答】A．雾炮车在路面上喷洒水雾，在匀速水平行驶喷洒的过程中，速度不变，质量减小，所以车的动能变小，A不符合题意；
B．该雾炮车发动机的四个冲程中，做功冲程将内能转化为机械能，B不符合题意；
C．汽油机每秒对外做功20次，经历80个冲程，完成20个工作循环，C不符合题意；
D．完全燃烧0.2kg汽油放出的热量Q=qm=4.6×107J/kg×0.2kg=9.2×106J，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】物体的动能和质量、速度有关，质量减小，动能减小；汽油机在做功冲程中，将内能转化为机械能；汽油机每四个冲程中有一次做功冲程；根据燃料的热值和质量的乘积计算热量的多少。
10．（2023·白银模拟）用酒精灯将试管内的水加热至一定程度，发现试管口的木塞被冲出，如图所示。下列描述正确的是（ ）
A．酒精燃烧过程中，其热值不断减小
B．水蒸气对木塞做功，把内能转化为机械能
C．水蒸气对木塞做功的过程，与汽油机压缩冲程的原理相同
D．试管口的“白气”是水蒸气
【答案】B
【知识点】液化及液化放热；做功改变物体内能；燃料的热值；热机的四个冲程
【解析】【解答】A．酒精燃烧过程中，剩余酒精的热值不变，A不符合题意；
B．木塞冲出试管口时，水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能转化为木塞的机械能，B符合题意；
C．水蒸气对木塞做功的过程，与汽油机做功冲程的原理相同，C不符合题意；
D．试管口的“白气”是水蒸气液化形成的小水滴，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】热值是燃料的特性；内能对外做功时，将内能转化为机械能，和汽油机的做功冲程的能量变化相同；“白气”是水蒸气液化形成的。
11．（2023·天河模拟）某机器的能量流向如图，其机械效率为η，则该机器（ ）
A．若是电动机，则E0一定是电能 B．若是热机，则
C．若是热机，则 D．η=100%，因为E0=E1+E2
【答案】A
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】A．若该机器电动机，则输入的E0一定是电能，A符合题意；
BC．若是热机，，即热机效率等于输出的机械能与输入的内能之比，BC不符合题意；
D．机械在工作的过程中，各个零件之间会产生摩擦，从而导致能量的损失，使得机械效率降低，即机械效率不可能达到100%，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据机械输出的机械能和总能量的比值， 计算效率。
12．（2023九上·梁子湖期末）对于的理解，下列说法正确的是（ ）
A．热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比
B．燃料燃烧不充分时，部分能量将被浪费掉，热值将减小
C．燃料燃烧时，放出的热量越多，燃料的热值越大
D．某种燃料的热值大小与是否充分燃烧无关
【答案】D
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】A．热值是质量为1kg的燃料完全燃烧时所释放出的热量，热值是燃料本身的特性，与热量无关，A不符合题意；
B．热值的大小只与燃料的种类有关，与燃烧程度无关，B不符合题意；
C．热值是燃料的一种特性，与放出的热量无关，C不符合题意；
D．热值是由燃料本身特性决定的，与燃料是否充分燃烧无关，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】热值是燃料的特性，和燃烧、质量等无关。
13．（2023·陕西模拟）如图所示为某种型号的由柴油机提供动力的水泵机组，它的优点是重量轻，体积小，功率大，省时省油。若该水泵机组的效率为40%，正常工作1小时可以将54m3的水抽到20m高处，则下列说法中不正确的是（取g＝10N/kg，q柴油＝4.3×107J/kg）（ ）
A．柴油机通过做功冲程将内能转化为机械能
B．水泵机组对水做功1.08×107J
C．水泵机组的有用功功率为3000W
D．上述过程水泵机组消耗的柴油约 6.3kg
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化；热量的计算；燃料的热值
【解析】【解答】 A、柴油机通过做功冲程将燃气的内能转化为活塞的机械能，故A正确；
B、水的重力，水泵机组对水做功，故B正确；
C、水泵机组的有用功功率为，故C正确；
D、上述过程水泵机组 消耗的柴油放出的热量消耗柴油的质量，故D错误。
故选：D。
【分析】 (1 ) 做功冲程，指的是在发动机内部将燃料的内能转化为机械能的过程 ；
(2)根据G = mg= ρVg计算水的重力，根据W = Gh计算水泵机组对水做功；
(3)根据计算水泵机组的有用功功率；
(4)根据计算水泵机组消耗的柴油放出的热量，根据计算耗柴油的质量。
14．（2023九上·巴南期末）汽油机、柴油机是最常见的热机，关于这两种热机，下列说法中错误的是（ ）
A．燃料燃烧时将化学能转化为燃气的内能
B．做功冲程将燃气的内能转化为飞轮的机械能
C．压缩冲程将飞轮的机械能转化为气缸里气体的内能
D．汽油的热值比柴油高，所以汽油机的效率可以达到100%
【答案】D
【知识点】燃料的热值；热机的四个冲程；能量的转化或转移
【解析】【解答】A．汽油、柴油在气缸内燃烧，燃烧时将汽油、柴油的化学能转化为燃气的内能，A正确，不符合题意；
B．在做功冲程中，气缸内的燃气对活塞做功，将燃气的内能转化为飞轮的机械能，B正确，不符合题意；
C．在压缩冲程中，气缸向上运动，压缩气缸内的气体，将活塞的机械能转化为燃气的内能，C正确，不符合题意；
D．热机工作时、要克服摩擦做功，废气带走一部分热量，还有一部分热量散失在周围环境中，所以热机的效率总小于100%，D错误，符合题意；
故答案为：D。
【分析】燃料燃烧将化学能转化为燃气的内能；内燃机的做功冲程将内能转化为机械能；压缩冲程将将机械能转化为内能；热机效率和燃料的热值无关。
15．（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。
二、简答题
16．（2020九上·广东月考）小明用图中的实验装置加热水，他查出酒精热值为 ，水的比热容为 ，温度计测出烧杯中水的温度 ，用电子秤测出烧杯中水的质量 及酒精灯中酒精的质量 ，接着用酒精加热水一定时间后，水仍未沸腾，水减少的质量忽略不计，用温度计测出此时水的温度为 。 以上条件能否求出此装置加热水的效率 ？如果能，写出 的表达式如果条件不足，写出必须补充的物理量的测量步骤和符号，并写出 的表达式。（ 用题目已知及补充的物理量符号表示）
【答案】解：由 可知，要测加热效率需测量水吸收的热量和酒精燃烧所放出的热量，水吸收的热量根据题目测定的量可以求得，但燃烧的酒精的质量题目没有量，根据题目条件不能写出加热的效率；要测量加热效率，需要测出加热后剩余的酒精的质量，记为 。
水吸收的热量为
酒精燃料所放出的热量为
加热效率为
【知识点】热量的计算；燃料的热值
【解析】【分析】根据比热容、质量和温度差计算吸收的热量，结合燃料放出的热量计算热效率。
三、实验探究题
17．（2023八下·凤台期中）小明同学学习了燃料的热值后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，而水的比热容已知。（注：燃料完全燃烧放热用Q放=mq计算，某燃料的热值用q表示；其质量用m表示）。己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了如图所示的装置进行实验，记录结果见表：
燃料 加热前的水温/oC 燃料燃尽后水温/oC
煤油 25 100
菜籽油 20 100
（1）为了保证实验结论可靠，小明同学选择了两套相同装置，在实验中除了要控制甲乙两烧杯内水的质量相等，煤油和菜籽油的 相同；
（2）实验中测的数据如表（无读数错误）：根据数据 （填：能或不能）得出煤油热值与菜籽油热值的关系；
（3）实验中不足之处可能是 造成的；
（4）小明纠正实验中不足之处后，还想利用这种实验测量出煤油的热值，除了图中装置以外，那么小明还要使用的测量仪器是 。利用此实验方法计算出的热值将比真实值 （填：偏大或偏小）。
【答案】（1）质量
（2）不能
（3）水温达到100℃，无法比较水吸热的多少
（4）天平；偏小
【知识点】比热容；热量的计算；燃料的热值；比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)热值是质量1kg的某种燃料完全燃烧时放出的热量，探究燃料热值大小时，应控制两套装置中燃料的质量相同，比较放出热量的多少；
(2)因为水沸腾时温度保持不变，两只烧杯中的水温都是100℃，无法判断水吸热的多少，所以无法比较煤油热值与菜籽油热值的关系；
(3)实验过程中水温达到100℃，无法比较水吸热的多少，因此实验中要使水的末温低于100℃，所以要减少燃油的质量或者增加水的质量；
(4)要控制质量相等，需要用天平来测量；由于燃烧放出的热会散失到空气中，又或被烧杯等实验装置吸了热，使Q放大于Q吸，依此计算出煤油和菜籽油的热值比实际要偏小些。
【分析】(1)热值是单位质量的某种燃料完全燃烧时放出的热量，据此分析；
(2)由表格数据可知，水的末温相同，但是100℃，根据水沸腾的特点进行判断；
(3)根据表中数据可知水的末温相同，无法判断水吸收热量的多少，据此进行分析；
(4)燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失，所以直接计算得出的热值比实际值要小。
18．（2021·松原模拟）学习了燃料的热值后，小王自己设计实验来探究酒精和碎纸片的热值大小。
（1）实验装置如图所示，你认为图中器件的安装顺序是 （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保持 、 、以及两个烧杯都应相同。
（3）实验数据记录如表，根据表中数据，计算出碎纸片的热值是 J/kg。
（4）通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏 （大/小），出现这样情况的主要原因是 。（写出一点）
燃料 加热前水温℃ 燃料燃尽时水温℃ 燃料的热值J/kg
酒精 15 35 2.4×106
碎纸片 15 25 ？
【答案】（1）由下而上
（2）酒精和碎纸片的质量；水的质量
（3）1.2×106
（4）小；是热量损失或燃料燃烧不完全
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】（1）由于要用酒精灯的外焰加热，且温度计的玻璃泡与被测液体充分接触，不能紧靠容器壁或容器底部，所以，在组装装置甲时，要按“从下往上”的原则；
（2）为了尽量减小各种因素对实验的影响，保证实验结论的可靠，以及方便比较，小王同学在实验中应保持酒精和碎纸片的质量、水的质量以及两个烧杯都应相同。
（3）不计热量损失的情况下，根据表中数据和Q=cm t可知，水从酒精吸收的热量和从碎纸片吸收的热量之比为2∶1，则酒精完全燃烧放出的热量和从碎纸片完全燃烧放出的热量之比为2∶1，由 可知，碎纸片的热值是酒精的热值一半，即为1.2×106J/kg。
（4）通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏小，出现这样情况的主要原因是燃料燃烧不完全、热量燃烧放出的热量没有完全被水吸收。
【分析】（1）在组装实验仪器的时候应该按照自下而上的顺序进行组装；
（2）比较不用燃料的热值，需要控制燃料的质量相同即可；通过烧杯内液体温度变化量反映燃料释放热量的多少，故要控制烧杯内的液体质量相同；
（3）结合水的质量和温度的变化量，利用比热容公式求解水吸收的热量，除以燃料的质量即为热值；
（4）燃料释放的热量不能被水完全吸收掉，故计算得到的热值偏小。
四、填空题
19．（2023·肇东模拟）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；热机的四个冲程
【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。
20．（2023·桂平模拟）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4.2×107J/kg，完全燃烧0.5kg天然气放出的热量为 J；若这些热量的50%被50kg、30℃的水吸收，在标准大气压下能使水的温度升高到 ℃。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
【答案】2.1×107；80
【知识点】热量的计算；燃料的热值；热机的效率
【解析】【解答】 (1)完全燃烧0.5kg天然气放出的热量：；
(2)由题知，水吸收的热量： Q吸=Q放 X50%=2.1 X107JX 50%=1.05X 107]，由得水升高的温度：，末温：t=to+△t=30 ℃ +50 ℃ =80 ℃ .
【分析】（1）已知天然气热值为4.2×107J/kg 和 完全燃烧0.5kg天然气 ，根据公式可求出放出的热量；
（2）根据公式可求出温度变化。
21．（2023·兖州模拟）在热机的各种热损失中，不仅 带走的能量最多，而且它也给环境带来了污染；汽车尾部的浓烟是由于燃料在气缸内部 燃烧造成的。
【答案】废气；不完全
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】在热机的各种热损失中，不仅废气带走的能量最多，而且它也给环境带来了污染；汽车尾部的浓烟是由于燃料在气缸内部不完全燃烧造成的。
【分析】热机的废气会污染环境，燃料燃烧不充分时，热机效率更低。
22．（2023·淅川模拟） 2017年5月18日，中共中央、国务院致电祝贺我国首次海域天然气水合物试采成功．天然气水合物（Natural Gas Hydrate），因其外观像冰、遇火即可燃烧而俗称“可燃冰”，如图所示，它燃烧后仅会生成少量的二氧化碳和水，污染比 （只填一种）等传统能源小很多，是一种绿色清洁能源；根据中央电视台报道，同一辆汽车一次加100L天然气能跑300km的话，加入相同体积的可燃冰就能跑50000km，这说明可燃冰与天然气相比具有更大的 。
【答案】煤；热值
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】可燃冰燃烧后仅会生成少量的二氧化碳和水，污染比煤等传统能源小很多，是一种绿色清洁能源；可燃冰与天然气相比具有更大的热值。
【分析】可燃冰的燃料对环境污染小；可燃冰的热值大。
23．（2023九上·沙坪坝期末）随着科学技术的创新，厨余垃圾也能变航空燃油，若此航空燃油的热值为4.0×107Jkg，完全燃烧15g这种航空燃油可以释放 J的热量，这些热量的70%被10kg的水吸收，则水升高的温度为 ℃。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】6×105；10
【知识点】热量的计算；燃料的热值
【解析】【解答】完全燃烧15g这种航空燃油可以释放的热量Q放=mq=15×10-3kg×4.0×107J/kg=6×105J，水吸收的热量Q吸=Q放η=6×105J×70%=4.2×105J，水升高的温度
【分析】根据燃料的质量和热值的乘积计算热量；结合热效率计算吸收的热量，利用热量和物体的比热容、质量的比值，计算温度差。
五、双选题
24．（2022九上·龙岗期中）下列说法中正确的是（ ）
A．能量的转化和转移具有方向性
B．冰在熔化过程中，内能增加而温度保持不变
C．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量就越多
D．物体放出热量，其内能一定减小，温度一定降低
【答案】A,B
【知识点】温度、热量与内能的关系；燃料的热值；能量的转化或转移
【解析】【解答】A．自然界的能量是守恒的，能量的转化与转移具有方向性，A符合题意；
B．当冰熔化成水的过程中，状态发生改变，吸收热量、内能增加，温度不变，B符合题意；
C．由Q放=mq可知，由于不知道燃料的质量和燃烧情况，所以无法判断出放出热量的多少，C不符合题意；
D．物体放出热量，内能一定减小，但温度不一定降低，如晶体在凝固过程中，放出热量、内能减少，但温度保持不变，D不符合题意。
故答案为：AB。
【分析】能量的转化与转移具有方向性；当冰熔化成水的过程中，吸收热量、内能增加，温度不变；不知道燃料的质量和燃烧情况，所以无法判断出放出热量的多少；物体放出热量，内能一定减小，但温度不一定降低。
25．（2021九上·深圳月考）某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km，用时5min45s，消耗燃油1.5kg，已知汽车的牵引力做功为1.38×107J，燃油的热值为4.6×107J/kg，假设燃油完全燃烧。通过计算可知，下列结果正确的是（ ）
A．汽车行驶速度是20km/h
B．消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×107
C．消耗的燃油完全燃烧放出的热量是1.38×107J
D．汽车发动机的效率是20%
【答案】B,D
【知识点】燃料的热值；热机的效率；速度公式及其应用
【解析】【解答】A．汽车的行驶的时间5min45s=345s，由知道，行驶的速度
A不符合题意；
BC．由知道，消耗的燃油完全燃烧放出的热量Q=mq=1.5kg×4.6×107J/kg=6.9×107J
B符合题意，C不符合题意；
D．由知道，汽车发动机的效率
D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】根据路程和时间的比值， 计算速度；根据燃料的热值和质量的乘积计算热量；根据功和热量的比值，计算热机效率。
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