14.2 热机的效率 同步练习 2022－2023学年上学期广东省九年级物理期末试题选编

14.2 热机的效率
一、单选题
1．（2022秋·广东佛山·九年级统考期末）2022年11月29日23时08分，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。以下说法正确的是（　　）
A．火箭的燃料热值大
B．火箭加速升空时动能转化为重力势能
C．火箭燃料的化学能全部转化为机械能
D．火箭发射前内能为零
2．（2022秋·广东汕头·九年级统考期末）用酒精灯给试管内的水加热至一定程度，发现塞在试管口的木塞被冲出，如图所示。下列描述正确的是（　　）

A．试管中的水是靠热传递的方式增加内能的
B．水蒸气对木塞做功，把机械能转化为内能
C．酒精在燃烧过程中热值变得越来越小
D．水蒸气对木塞做功，水蒸气内能增加
3．（2022秋·广东江门·九年级统考期末）2022年10月31日，搭载梦天实验舱的长征五号B遥四运载火箭成功发射，标志着我国空间站建设进入收官阶段。长征五号B运载火箭用液氢作燃料，是因为液氢具有较大的（　　）
A．密度 B．比热容 C．热值 D．内能
4．（2022秋·广东中山·九年级统考期末）当加满95号的汽车由佛山开到珠海后剩了半箱油，剩下油的质量、密度、比热容和热值的情况是（　　）
A．质量、密度、比热容和热值均保持不变 B．密度变为原来的一半，比热容和热值不变
C．热值变为原来的一半，密度和比热容不变 D．质量变为原来的一半，比热容和热值不变
5．（2022秋·广东汕头·九年级统考期末）关于的理解，下列说法中正确的是（　　）
A．热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比
B．若燃料燃烧不充分时，热值将减小
C．当燃料未燃烧时，其热值为零
D．某种燃料的热值大小与是否充分燃烧无关
6．（2022秋·广东云浮·九年级统考期末）关于比热容和热值，下列说法中正确的是（　　）
A．沿海地区昼夜温差较小，主要是因为海水的比热容较大
B．比热容是物质的自身性质之一，只与物质的种类有关
C．燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比
D．容易燃烧的燃料热值一定大
7．（2022秋·广东韶关·九年级统考期末）2021年10月16日凌晨，中国在酒泉卫星发射中心升空的神舟十三号载人飞船将翟志刚、王亚平、叶光富三名航天员送入太空，发射取得圆满成功，下列说法正确的是（　　）
A．火箭加速升空时，将动能转化为重力势能
B．火箭选用氢作燃料是因为液态氢的热值大
C．燃料的质量越大，热值越大
D．火箭发动机的效率可以达到100%
8．（2022秋·广东广州·九年级统考期末）如图甲是热机的能量流向图。图乙显示的是甲、乙两热机的参数。甲、乙相比，甲的（　　）
　　
A．有用机械能较大 B．损失能量较小
C．燃料的化学能较大 D．热机效率较低
9．（2022秋·广东广州·九年级统考期末）如图所示分别为内燃机甲、乙的能量流向图，则下列说法正确的是（ ）
A．通过技术改进，可使甲的E4等于E1
B．若E4大于E4＇，则甲的热机效率一定高于乙
C．若E5小于E5＇，，则甲的热机效率一定高于乙
D．若甲、乙的热机效率相等且E1等于E1＇，则E4一定等于E4＇
10．（2022秋·广东广州·九年级统考期末）汽油机甲的效率比汽油机乙的效率高，这说明（　　）
A．甲做的有用功多
B．相同的时间内，汽油机甲比乙所用的汽油节约一些
C．甲比乙用的汽油少
D．完全燃烧相等的汽油，其内能转化为有用功的能量甲比乙多
二、填空题
11．（2022秋·广东云浮·九年级统考期末）一壶水在炉上加热，水温升高，其内能 （选填“增大”、“不变”或“减小”），质量为2kg的水温度升高10℃，水吸收的热量为 J。[c水=4.2×103J/（kg·℃）]。3kg焦炭完全燃烧放出9×107J的热量，则焦炭的热值为 。
12．（2022秋·广东江门·九年级统考期末）鱼腐是云浮罗定的传统美食，历史悠久，风味独特。小东应用劳动课上学习的烹饪技能，用天然气灶为家人们制作美味的鲜炸鱼腐，炸好的鱼腐香醇诱人，满屋飘香，这是 现象。炸鱼腐时，通过 的方式增加了鱼腐的内能；烹饪结束后，剩余天然气的热值 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
13．（2022秋·广东梅州·九年级统考期末）“西气东输”工程已全线竣工，输送的燃料为天然气，这是利用了天然气 较大的特性，而且使用天然气时对环境无污染。使用天然气做饭，要想把2kg、20℃的水烧开，水吸收的热量为 J。天然气用掉一部分后，剩余天然气的热值 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。[1标准大气压，水的比热容为]
14．（2022秋·广东广州·九年级统考期末）小明用相同的酒精灯给质量相等的甲、乙两种物质加热。根据测量数据描绘温度-时间的图像如图所示，由图可知，甲物质比热容 （选填“>”“<”或“=”）乙物质比热容；通过查询得知乙物质的比热容为1.5×103J/( kg·℃)，酒精的热值为3.0×107J/kg，若酒精完全燃烧且放出的热量全部被乙物质吸收，则燃烧0.5g的酒精能使 kg的乙物质升高10℃。实验完成后，酒精灯中剩余酒精的热值 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
15．（2022秋·广东河源·九年级统考期末）炎炎夏季，都市气温往往比郊外要高3℃～5℃，这就是热岛效应，人们在小区内修建人工湖、喷水池，主要利用水的 大来调节气温。实验室有1.5kg酒精，测得其热值是3.0×107J/kg，从中取0.56kg酒精完全燃烧，释放的热量为 J。这些热量能让200kg的水温度升高 （）
16．（2022春·广东潮州·九年级统考期末）一个标准大气压下，将质量1.0kg的水从20℃加热到沸腾，水吸收的热量是 J；小明家天然气热水器的热效率是84%，他某次洗澡耗水40kg，自来水进热水器的温度是24℃，出热水器的温度是40℃，小明这次洗澡天然气放出的热量是 J，消耗天然气 m3[已知水的比热容是4.2×103J/(kg ℃)，天然气的热值是3.2×107J/m3]。
17．（2022秋·广东茂名·九年级统考期末）某品牌太阳能热水器的光热转换效率为50%，该太阳能热水器内装有20kg、温度为20℃的水，阳光照射一天后，水温升高到70℃，则热水器内的水吸收了 J的热量，热水器接收 J太阳能，这些太阳能相当于完全燃烧了 m3的天然气。[已知水的比热容为，天然气的热值约为4.2×107J/m3]
18．（2022秋·广东揭阳·九年级统考期末）汽油机吸气冲程吸入的是 （选填“空气”、“汽油气体”或“空气与汽油的混合物”）；甲、乙两台汽油机，甲的功率是乙的2倍，甲的效率是30%，乙的效率是20%，甲、乙在相同时间内所做功之比是 ；甲、乙在相同时间内所消耗汽油质量之比为 。
三、实验题
19．（2022秋·广东珠海·九年级统考期末）为了比较两种燃料的热值，小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同，实验中忽略热量的损失。

（1）实验中应控制燃料燃烧的 （选填“时间”或“质量”）相同，根据 比较燃料燃烧放出热量的多少；
（2）小明选用燃料a和燃料b进行实验，当燃料燃尽时，小明记下了各个时刻烧杯中水温，绘制了如图乙所示的图像，则可初步判断燃料 （选填“a”或“b”）的热值大；
（3）小明实验前用天平测出了烧杯中水的质量及燃料a的质量，并由记录的数据，利用公式Q吸＝cmΔt计算出了水吸收的热量。他想通过这些数据计算出燃料a的热值，你认为他的计算结果与真实值相比 （填“偏大”“偏小”或“相等”），原因是 ；
（4）另一组的小华在燃料c和燃料d燃尽后也画出了水的温度随时间变化的图像，如图丙所示，则c、d两种燃料热值之比为 。（设同种燃料燃烧时单位时间内放出的热量相同）
20．（2022秋·广东肇庆·九年级统考期末）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相等，烧杯内的液体质量和初温也相同。
（1）比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过 来反映的（选填“温度计升高的示数”或“加热时间”）；
（2）比较不同物质吸热升温的特点，应选择 两图进行实验，比热容的概念采用比值定义法，物理学中，将物体温度升高时吸收的热量与它的 之比，叫做比热容；
（3）如果质量和初始温度均相同的a、b两种液体，用相同酒精灯加热，记录它们的温度随时间变化的图像如图丁所示，由图可以看出， 液体的温度升高得较快，升高相同的温度 液体吸收热量多。
21．（2022秋·广东惠州·九年级统考期末）小明一家驾车旅行，汽车应用了好多物理知识，请回答下列问题：
（1）加油时闻到汽油味，说明分子在 ；
（2）图示为车发动机的 冲程，其能量转化情况是 ；
（3）若车的总质量为1.5t，匀速直线行驶9km，所受阻力为车重的0.l倍，完全燃烧汽油1L，则1L汽油完全燃烧放出的热量是 J，车所受牵引力是 N，车的工作效率是 %。（ρ汽油=0.8×l03kg/m3，q汽油=4.5×l07J/kg，g 取10N/kg）
22．（2022秋·广东中山·九年级统考期末）如图甲所示是“比较水和花生油吸热升温特点”的实验装置。
（1）加热过程中，用玻璃棒搅动的目的是 ，水和花生油吸热的多少是通过 来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）。
（2）某同学用同一个加热装置分别给质量和初温都相同的水和花生油加热，分别记录加热时间和升高的温度，根据记录的数据作出了两种液体的温度T随时间t变化的图象，如图乙所示。根据图象可知 的吸热能力强些。
（3）小明再用50g水和100g水做实验，以吸收的热量Q为纵坐标，升高的温度为横坐标，分别画出50g水和100g水的Q﹣图象，它们都是过原点的直线，即：进一步分析，发现这两条直线的k值之比与对应水的 之比相等。
（4）小明将该实验改装为“比较酒精和煤油的热值大小”的探究实验，他把烧杯中的花生油换成了等质量的水，并在两个酒精灯中分别装上质量相等的酒精、煤油。待酒精和煤油 （选填“燃烧相同的时间”或“完全燃尽”）再进行比较，燃料放出热量的多少是通过 来反映的。
23．（2022秋·广东梅州·九年级统考期末）小明在探究“不同燃料的热值”实验中，用如图所示的两套相同的装置．分别在两个燃烧皿中放入质量相同的不同燃料甲和乙，点燃后加热烧杯中的液体．(实验过程中，液体没有沸腾)
(1)如图中，两烧杯中所装的液体应 ．
A．质量相同，种类不同 B．种类相同，质量不同
C种类和质量均要相同 D种类和质量均不相同
(2)实验过程中，应让燃料 （选填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”)．
(3)通过比较 来判断两种燃料热值的大小．
四、计算题
24．（2022秋·广东佛山·九年级统考期末）氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，北京冬奥会运行超1000辆氢能源汽车，配备30多个加氢站，车型包括氢燃料电池大巴、氢燃料电池小轿车、氢燃料电池特种车等。已知q氢＝1.4×108J/kg，c水＝4.2×103J/（kg ℃），求：
（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出多少热量？
（2）若这些热量全部被质量为400kg、温度为15℃的水吸收，能使水的温度升高多少？
（3）某辆氢燃料电池大巴以140kW的恒定功率匀速行驶了5min，完全燃烧了0.6kg的氢燃料，氢燃料电池大巴车的效率是多少？
25．（2022秋·广东珠海·九年级统考期末）小海家中天然气热水器铭牌上有“热效率90%”的字样。他想估测该热水器的实际热效率，以核对铭牌上的数值是否准确。他调节混水阀，将输出热水温度调至40℃，观察天然气表得知共用了0.15m3的天然气。已知自来水初始温度为15℃，热水器输出热水温度不变，求此过程：[此过程没有其他设备使用天然气，q天然气=3.2×107J/m3，c水=4.2×103J/（kg ℃）]。
（1）天然气完全燃烧放出的热量；
（2）水吸收的热量；
（3）该天然气热水器的实际热效率。
26．（2022秋·广东揭阳·九年级统考期末）某物理兴趣小组的同学，用煤炉给20kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，煤的热值约为3×107J/kg。求：
（1）经过6min时间加热，水所吸收的热量；
（2）若煤炉烧水时的热效率为42%，则煤燃烧需放出多少热量？
（3）至少需要燃烧煤的质量是多少？
27．（2022秋·广东江门·九年级统考期末）随着人们生活水平的不断提高，小汽车已成为人们交通出行的工具之一。国产某品牌小汽车某次出行时，以恒定为750N的牵引力在平直路面上匀速行驶3.6km，消耗汽油0.2kg。求：（q=4.5×107J/kg）
（1）0.2kg的汽油完全燃烧放出的热量；
（2）小汽车汽油机的热机效率。
28．（2022秋·广东佛山·九年级统考期末）如表是某品牌小型柴油发电机机身上的发电机参数贴纸，但贴纸上“额定功率”的标示数已磨损掉；（柴油密度和热值：ρ柴＝0.85×103kg/m3、q＝4.3×107J/kg）
（1）请根据贴纸上的其它参数，确定磨损掉的数字？
（2）此款发电机正常工作1h，需消耗多少kg的柴油？这些柴油完全燃烧可释放多少热量Q？（Q取近似值）
（3）正常工作的情形下，此款柴油发电机的能量转化效率是多少？
额定功率 kW 动力类型 单缸立直式直喷四冲程
最大功率 3.5kW 油耗 每小时0.6L
额定电压 220V单相 油箱容量 16L
额定电流 13.6A 机油容量 1.1L
噪音 75db 启动方式 手拉启动/电启动
排量 296CC 机组重量 80kg
29．（2022秋·广东中山·九年级统考期末）如图所示是一些城市道路两边安装的一种“风光互补路灯”。它头顶小风扇，肩扛太阳能电池板。它不需要挖路面埋管铺设输电线路，当无风有光时，可以通过太阳能电池板发电，有风无光时通过风力发电机发电，二者也可同时发电，日夜为蓄电池充电。与传统的路灯相比，1台“风光互补路灯”1年大约可以节省电能4.2×109J，减少碳粉尘排放300kg，已知，q煤炭=3×107J/kg。问：
（1）若此路灯每年的发电量用燃烧煤炭来提供，一台这样的路灯每年可节约煤炭多少kg？
（2）若每年节约的能量有15%被水吸收，可将多少kg的水由20℃加热到70℃？
30．（2022秋·广东揭阳·九年级统考期末）2022年北京冬奥会，氢燃料客车、纯电动汽车等新能源车辆的使用比例将为历届冬奥会之最。如图是氢燃料公交车在平直路面上行驶时的情景。已知c水=4.2×103J/（kg·℃），q氢=1.4×108J/kg。
（1）求质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；
（2）若这些热量全部被500kg温度为15℃的水吸收，求水升高的温度；
（3）氢燃料公交车以恒定功率匀速直线行驶，其效率为50%，燃烧0.6kg的氢燃料可使公交车行驶350s，则公交车匀速直线行驶时的功率是多少。
五、综合题
31．（2022秋·广东佛山·九年级期末）某物理小组的同学在社会实践活动中，通过实际调查和网上查询，绘制了一辆某种型号汽车在额定功率下行驶时单位时间的能量流向图，请你参与讨论有关问题。
（1）根据图中的能量流向，该轿车行驶时能量损耗有： （答出一条即可）
（2）若将机器转化有用功的能量与输入发动机的能量的比值定义为“能量转化效率”，由图中提供的数据可得，该轿车的能量转化效率为 。
（3）汽油机是汽车的“心脏”，一台四冲程汽油机工作时曲轴转速是1800/min，此汽油机每分钟完成 个做功冲程，活塞往复运动 次。
（4）当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率将 （选填“升高”“不变”或“降低”）
（5）对减少汽车行驶中的能量损耗，就你所知，定出一条建议： 。
32．（2022秋·广东广州·九年级统考期末）（1）图甲是一密闭针筒示意图，针筒初始状态及温度计示数如图甲所示（在本实验中由于针筒内气体分子间距离很大，分子间作用力可忽略不计，因此可以不考虑分子势能的变化）。小丽在实验中缓慢下压活塞（在这个过程中，筒内分子数目不变），针筒末状态及温度计示数如图乙所示，则从甲到乙的过程中，缓慢下压活塞后，筒内气体的内能 （选填“变大”、“变小”或“不变”），判断依据是 ；
（2）小明用塑料矿泉水瓶进行了如下操作：瓶中留有少量水，盖上瓶盖（如图丙）；扭转瓶子（图丁）；轻轻扭动瓶盖，瓶盖被瓶内的气体冲出，同时瓶内出现白雾。瓶盖被瓶内的气体冲出的过程与图戊中热机的 （选填字母）冲程相似；若该热机消耗了0.5kg汽油，则热机对外做功有可能为 （选填序号）。（汽油热值q＝4.6×107J/kg）
①2.3×107J ②6.9×106J ③4.6×106J ④5.2×107J
33．（2022秋·广东佛山·九年级统考期末）阅读短文，回答问题。
背负式机动喷雾喷粉机
背负式机动喷雾喷粉机（以下简称背负机）主要由机架、离心风机、汽油机、油箱、药箱和喷洒装置等部件组成。离心风机与汽油机输出轴直连，汽油机带动风机叶轮旋转，产生高速气流，并在风机出口处形成一定压力，其中大部分高速气流经风机出口流经喷管，而少量气流流进药箱内，使药箱中形成一定的气压。药液在压力的作用下流到喷头，从喷嘴周围的小孔以一定的流量流出，先与喷嘴叶片相撞，初步雾化，再与高速气流在喷口中冲击相遇，进一步雾化，弥散成细小雾粒，并随气流吹到很远的前方。
某型号背负机相关参数如下：
型号MODEL 3W﹣650
风机转速（r/min） 6500
药箱容积（L） 15
喷量（L/min）（水平） 2.5
标定功率（kW） 1.25
水平射程（m） 12
风量（m3/s） 0.2
雾粒平均直径______ 105
耗油率（g/kW h） 557
（1）如表格中划横线部分，雾粒平均直径的单位是： （选填“nm”或“μm”）；
（2）试说明背负机工作时的能量转化：汽油机内部汽油燃烧先将 能转化为 能，再带动风机叶轮旋转，转化为 能；
（3）从文中所述可知背负机是利用 使药液从喷嘴处喷出；
（4）该背负机水平喷洒一箱药液至少要消耗 J的电能；
（5）试计算该背负机工作时的效率为 %（汽油的热值为4.6×107J/kg）。
参考答案：
1．A
【详解】A．火箭燃料使用液态氢，是因为它的热值大，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量，故A正确；
B．火箭加速升空的过程中，氢燃料燃烧产生的内能转化为机械能，使得火箭的速度增大、高度增大，火箭的动能、重力势能增大，不是将动能转化为重力势能，故B错误；
C．火箭的燃料燃烧时，将燃料的化学能转化成内能，内能再转化成机械能，转化过程中会有能量的损失，故C错误；
D．一切物体都具有内能，火箭发射前内能不为零，故D错误。
故选A。
2．A
【详解】A．试管中的水吸收热量，内能增加，是靠热传递的方式增加内能的，故A正确；
B．水蒸气对木塞做功，将内能转化为机械能，故B错误；
C．燃料的热值是燃料的一种特性，与质量和燃烧情况等无关，故C错误；
D．水蒸气对木塞做功，所以水蒸气的内能减小，故D错误。
故选A。
3．C
【详解】燃料的热值是表示燃料完全燃烧放出热量本领的物理量，热值越大的燃料，完全燃烧相同质量时，放出热量越多。由于液态氢热值较大，完全燃烧相同质量的氢和其他燃料，液态氢放出的热量多，有更多的内能转化成机械能，长征五号B运载火箭用液氢作燃料，是因为液氢具有较大的热值。
故选C。
4．D
【详解】质量是指物体所含物质的多少；汽油用去一半后，其质量将减半；汽油的密度、比热容和热值，都是汽油的特性，是从不同的角度来描述汽油的特性， 与汽油质量的多少无关，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
5．D
【详解】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，故A错误；
B．热值的大小只与燃料的种类有关，与燃烧程度无关，故B错误；
C．热值是燃料的一种特性，与燃料是否燃烧无关，故C错误；
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，故D正确。
故选D。
6．A
【详解】A．沿海地区水多，内陆地区水少、沙石多，因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得沿海地区昼夜的温差小，故A正确；
B．比热容是物质的自身性质之一，除了与物质的种类有关，还和物质的状态有关，例如冰和水的比热容不同，故B错误；
CD．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、放出的热量、是否容易燃烧等无关，故CD错误。
故选A。
7．B
【详解】A．火箭加速升空时，速度增大，高度增大，则动能和重力势能都增大，所以机械增大，这个过程的机械能是燃料燃烧的获得的内能转化而来的，故A错误；
B．火箭选用氢作燃料，是因为液态氢的热值大，与其它燃料相比，燃烧的质量相同时，氢放出的热量更多，故B正确；
C．燃料的热值与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，故C错误；
D．发动机在工作时，总有热量损失，则其效率不可能达到100%，故D错误。
故选B。
8．B
【详解】A．如图所示，甲的有用机械能为2000J，乙的有用机械能为4000J，所以甲的有用机械能小，故A不符合题意；
B．如图所示，甲损失能量为500J，乙损失能量为5000J，所以甲损失能量小，故B符合题意；
C．如图所示，甲燃料的化学能为
乙燃料的化学能为
所以甲燃料的化学能较小，故C不符合题意；
D．根据题意，甲热机效率为
乙热机效率为
所以甲的热机效率较高。故D不符合题意。
故选B。
9．D
【详解】A．无论怎样技术改进，额外功的产生不可避免，有用功E4总是小于总功E1。故错误；
BC．根据公式知，若E4大于E4＇，只有E1等于E1＇时，甲的热机效率一定高于乙；若E5小于E5＇，甲的热机效率不一定高于乙。故BC错误；
D．根据知，若甲、乙的热机效率相等且E1等于E1＇，则E4一定等于E4＇。故D正确，
故选D。
10．D
【详解】效率是表明有用功占总功百分比的物理量。如果汽油机甲的效率比乙的高，说明汽油机甲的性能好，燃烧相同的汽油，甲做的有用功多；做相同的有用功，甲消耗的汽油少。因此在比较过程中一定要有前提条件，故ABC不符合题意；D符合题意。
故选D。
11． 增大 8.4×104 3×107J/kg
【详解】[1]物体的温度升高，内能增大，故一壶水在炉火上加热，水吸收热量，内能增大，是通过热传递的方式增加了水的内能。
[2]根据可得，水吸收的热量为
[3]由得，焦炭的热值为
12． 扩散 热传递 不变
【详解】[1]炸好的鱼腐香醇诱人，满屋飘香是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。
[2]用天然气灶为家人们制作美味的鲜炸鱼腐，鱼腐从锅中吸收热量，用热传递的方式增大鱼腐的内能。
[3]热值是燃料的一种性质，燃烧一部分后，剩余天然气的种类没变，其热值不变。
13． 热值 6.72×105 不变
【详解】[1]天然气与其它燃料相比较，输送的是天然气，这是利用了天然气热值大的特性。
[2][3]水吸收的热量为
热值是物质的一种特性，与质量和体积无关，天然气用掉一部分后，剩余天然气的热值不变。
14． < 1 不变
【详解】[1]用相同的酒精灯给质量相等的甲、乙两种物质加热时，相同时间内，两种物质吸收的热量相同；由图像可知，在相同时间内，甲物质比乙物质的温度升高的多，根据吸热公式，可知甲物质的比热容小于乙物质的比热容。
[2]0.5g的酒精完全燃烧放出的热量为
由于酒精完全燃烧且放出的热量全部被乙物质吸收，则乙物质吸收的热量为
由可得，乙物质升高10℃时，质量为
[3]热值是燃料的一种特性，不随质量的改变而改变，故酒精灯中剩余的酒精热值不变。
15． 比热容 1.68×107
【详解】[1]人们在小区内修建人工湖、喷水池，主要利用水的比热容大，白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得昼夜的温差小，能有效调节气温。
[2]实验室有1.5kg酒精，测得其热值是3.0×107J/kg，从中取0.56kg酒精（热值不变）完全燃烧，释放的热量为
Q=mq=0.56kg×3.0×107J/kg=1.68×107J
[3]这些热量能让200kg的水温度升高
16． 3.36×105 3.2×106 0.1
【详解】[1]一个标准大气压下，水的沸点是100℃，水的比热容为4.2×103J/(kg ℃)，将质量1.0kg的水从20℃加热到沸腾，即加热到100℃，根据比热容公式可知，水吸收的热量为
水吸收的热量为3.36×105J。
[2]自来水进热水器的温度是24℃，出热水器的温度是40℃，则某次洗澡时水的温度变化量为
耗水40kg，水的比热容为4.2×103J/(kg ℃)，则他某次洗澡时水吸收的热量为
水吸收的热量为2.688×106J；天然气热水器的热效率是84%，则根据可得，这些天然气完全燃烧放出的热量为
小明这次洗澡天然气放出的热量为3.2×106J。
[3]由[2]解析可知，，天然气的热值为3.2×107J/m3，由可得，消耗天然气体积为
消耗天然气体积为0.1m3。
17． 4.2×106 8.4×106 0.2
【详解】[1][2][3]由可得热水器内的水吸收的热量为
由可知热水器接收的太阳能为
由可知这些太阳能相当于完全燃烧的天然气的体积为
18． 空气与汽油的混合物 2∶1 4∶3
【详解】[1]由于汽油机没有喷油嘴，汽油和空气一起在吸气冲程被吸入汽缸，所以汽油机吸气冲程吸入的是空气与汽油的混合物。
[2]甲、乙在相同时间内所做功之比是
[3] 由热机效率的计算公式得
甲、乙在相同时间内放出的热量之比为
甲、乙在相同时间内所消耗汽油质量之比为
19． 质量 燃料燃尽时温度计上升的示数 b
偏小 燃料不一定完全燃烧，且放出的热量不可能全部被水吸收，有热量损失 5∶2
【详解】（1）[1][2]比较热值的实验，应控制燃料的质量相同，根据燃料燃尽时温度计上升的示数比较燃料燃烧放出热量的多少。
（2）[3]由图乙可知，a完全燃烧水温升高到80℃，b完全燃烧水温升高到90℃，说明b完全燃烧时放出的热量更多，由此可初步判断b燃料的热值大。
（3）[4][5]燃料不一定完全燃烧，且放出的热量不可能全部被水吸收，有热量损失，导致在运用Q＝mq计算燃料的热值时，计算的结果比真实值偏小。
（4）[6]对于c来说，在相同的时间内放出的热量是相同的，根据图可知，c燃料完全燃烧放出的热量为水从50℃升高到100℃吸热的2倍，根据公式Q＝qm、Q＝cmΔt可知
①
对于d来说，完全燃烧后，水吸收的热量是
②
则①②之比为
解得，两种燃料热值之比为
20． 甲、乙 温度计升高的示数 甲、丙 质量和升高温度的乘积 a b
【详解】（1）[1][2]比较不同燃料的热值，应选择选择燃料的种类不同，加热的液体种类、质量都相同，故应选择甲、乙两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量会被液体吸收，液体的温度会升高，燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过温度计升高的示数来反映的。
（2）[3][4]比较不同物质吸热升温的特点，应选择相同的燃料加热，加热的液体的种类不同，应选择甲、丙两图进行实验，比热容的概念采用比值定义法，物理学中，将物体温度升高时吸收的热量与它的质量和升高温度的乘积之比，叫做比热容。
（3）[5][6]由图可以看出，吸收相同的热量，a液体的温度升高得较快，b液体温度升高得较慢，升高相同的温度，b液体吸收热量多。
21． 无则规运动 压缩 机械能转化为内能 3.6×107 1.5×l03 37.5%
【详解】（1）[1]给汽车加油时，会闻到汽油味，从物理学角度来看，属于扩散现象，这个现象表明这汽油分子在不停地做无规则运动
（2）[2][3]图中进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，为压缩冲程，机械能转化为内能。
（3）[4]汽油的体积为，根据，汽油的质量为
根据，1L汽油完全燃烧放出的热量
[5]汽车的重力为
车所受的阻力为
因为汽车匀速行驶，所以牵引力与阻力是对平衡力，故有
[5]牵引力做的功为
车的效率为
22． 使水和花生油受热均匀 加热时间 水 质量 完全燃尽 水升高的温度
【详解】（1）[1]加热时，用玻璃棒不断的搅拌，加快对流，可以使水和煤油受热均匀。
[2]相同的酒精灯加热相同的时间，酒精灯放出的热量就是相等的，水和煤油吸收的热量也就是相等的，水和煤油吸热的多少是通过加热时间来反映的。
（2）[3]根据图象可知，当水和花生油都升高十五摄氏度时，花生油需加热3分钟，而水需要加6分钟，即升高相同温度，水需要加热时间长（水吸收的热量更多）所以水的吸热能力强些。
（3）[4]根据
可知
中的
则有
所以
故k值之比与对应水的质量之比相等。
（4）[5]比较不同燃料热值的实验中，同时点燃料后，由热值定义知，需等待燃料完全燃烧（完全燃尽）。
[6]该试验是用转换法，即燃料全燃烧放出热量转化为水升高温度的多少完成的，所以燃料放出热量的多少是通过水升高的温度来反映的。
23． C 全部燃烧 温度计示数变化
【分析】（1）比较不同燃料的燃烧值，应控制被加热液体的种类相同而燃料不同；
（2）（3）1kg物质充分燃烧所放出的热量叫该物质的热值，据此分析；应让燃料全部燃烧通过温度计示数变化来比较燃料热值的大小；这种方法叫转化法．
【详解】(1)比较不同燃料的热值，应该控制变量，故除了燃料种类不同，其他物理量均要相同,即应控制被加热液体的种类和质量不同，故选C.
(2) (3)比较不同燃料热值的实验中，同时点燃料后，需等待燃料全部充分燃烧，通过观察温度计示数的示数上升来比较两种燃料热值大小；温度计示数越高，说明所用燃料放出的热量越多，即燃料热值越大．
24．（1）8.4×107J；（2）50℃；（3）50%
【详解】解：（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量
（2）根据题意，水吸收的热量
由可知，水升高的温度
（3）由可知，氢燃料电池大巴所做的功
氢燃料电池大巴车的效率
答：（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出8.4×107J的热量；
（2）若这些热量全部被质量为400kg、温度为15℃的水吸收，能使水的温度升高50℃；
（3）氢燃料电池大巴车的效率是50%。
25．（1）4.8×106J；（2）4.2×106J；（2）87.5%
【详解】解：（1）天然气完全燃烧放出的热量为
Q放=Vq天然气=0.15m3×3.2×107J/m2=4.8×106J
（2）水吸收的热量为
（3）该热水器的热效率为
答：（1）天然气完全燃烧放出的热量4.3×106J；
（2）过热水器的水吸收的热量是4.8×106J；
（2）该热水器的热效率是87.5%。
26．（1）5.04×106J；（2）1.2×107J；（3）0.4kg
【详解】解：（1）由图可知，6min时，水温由20℃升高到80℃，则水吸收的热量
（2）煤完全燃烧需要放出的热量
（3）至少需要燃烧煤的质量
答：（1）水所吸收的热量5.04×106J；
（2）煤燃烧需放出多少热量为1.2×107J；
（3）至少需要燃烧煤的质量是0.4kg。
27．（1）9×106J；（2）30%
【详解】解：（1）0.2kg的汽油完全燃烧放出的热量为
Q放=qm油=4.5×107J/kg×0.2kg=9×106J
（2）汽车牵引力做的功为
W=Fs=750N×3.6×103m=2.7×106J
小汽车汽油机的热机效率
答：（1）0.2kg的汽油完全燃烧放出的热量是9×106J；
（2）小汽车汽油机的热机效率是30%。
28．（1）2.992kW；（2）0.51kg， 2.2×107J；（3）49.1%
【详解】解：（1）小型柴油发电机机的额定功率为
P额＝U额I额＝220V×13.6A＝2992W＝2.992kW
（2）该发电机每小时消耗柴油体积为：
则每小时消耗的柴油质量为
这些柴油完全燃烧可释放的热量为
Q放＝mq＝0.51kg×4.3×107J/kg＝2.193×107J≈2.2×107J
（3）根据题意可知，该发电机每小时做功为
W＝P额t＝2992W×3600s＝1.07712×107J
柴油发电机的能量转化效率为
答：（1）小型柴油发电机机的额定功率为2.992kW；
（2）每小时消耗的柴油质量为0.51kg，这些柴油完全燃烧可释放的热量为2.2×107J；
（3）柴油发电机的能量转化效率是49.1%。
29．（1）140kg；（2）3000kg
【详解】解：（1）由题知，煤炭放出的热量
由可得以一盏这样的路灯每年可节约煤炭的质量
（2）由题知，水吸收的热量
由得水的质量
答：（1）一盏这样的路灯每年可节约煤炭140kg；
（2）可将3000kg的水由20℃加热到70℃。
30．（1）8.4×107J；（2）40℃；（3）1.2×105W
【详解】解：（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为
（2）根据题意，水吸收的热量等于氢燃烧放出的热量，即
Q吸=Q放=8.4×107J
由得，水升高的温度为
（3）由可知，氢燃料公交车以恒定功率匀速直线行驶时所做的有用功为
公交车匀速直线行驶时的功率为
答：（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为8.4×107J；
（2）水升高的温度为40℃；
（3）公交车匀速直线行驶时的功率是1.2×105W。
31． 摩擦损耗 12.7% 3600 1800 降低 给机器加润滑油，减少有害摩擦
【详解】（1）[1]如图可知，有用功之外的能量损耗为：摩擦损耗、散热损耗、排放废气损耗、燃料损耗。
（2）[2]轿车的能量转化效率为
（3）[3][4]四冲程内燃机的工作过程是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。四个冲程为一个工作循环，在一个工作循环中,活塞往复两次，曲轴转动两周，四个冲程中，只有做功冲程燃气对外做功。已知四冲程汽油机工作时曲轴转速是1800r/min,所以此汽油机每分钟转1800圈，可完成900个工作循环，3600个冲程，对外做900次功。
（4）[5]汽油在发动机内燃烧不充分时消耗能量将会增加，有用功的占比下降，故热机的械效率降低。
（5）[6]给机器加润滑油，减少有害摩擦；改进油箱的密闭性，减少蒸发损耗等。
32． 变大 分子体积变小，分子势能变大 D ②
【详解】（1）[1][2]从甲图到乙图的过程中，质量不变、温度不变，但是气体体积变小，分子势能变大，因此内能变大。
（2）[3]当瓶盖被瓶内的气体冲出时，是瓶内气体对瓶盖做功，内能转化为机械能，这一过程与四冲程内燃机的做功冲程相似。图戊中D图，两个阀门关闭，活塞向下，发出电火花，是做功冲程。
[4]汽油完全燃烧释放的热量
汽油机的效率在30%左右，则热机对外做功有可能为
故②符合题意，①③④5不符合题意。
故选②。
33． nm 化学 内 机械 压力 14.1
【详解】（1）[1]由于
1mm=1000μm=1000000nm
如表格中划横线部分，雾粒平均直径是105nm才合理，相当于0.1mm。
（2）[2][3][4]背负机工作时，汽油机内部汽油燃烧，先将化学能转化为内能，再带动风机叶轮旋转，即将内能再转化为机械能。
（3）[5]由题意，药液不断进入气室并压缩气室内的空气，形成了高压打开喷杆上的阀门，药液在压力作用下从喷嘴喷出，可知背负机是利用压力使药液从喷嘴处喷出。
（4）[6]由表中数据可知，该背负机药箱容积为15L，喷量为2.5L/min，则水平喷洒一箱药液需要6min，至少要消耗的电能为
（5）[7]该背负机耗油率为557g/kW·h，且，557g汽油燃烧产生的热量为
则工作时的效率为