人教版物理九年级（全册）同步练习14.2热机的效率（基础卷）
一、选择题
1．（2024九上·武威期末）如图是四冲程汽油机的工作示意图，下列说法错误的是（ ）
A．汽油机工作时各冲程的顺序依次为丙、丁、甲、乙
B．甲冲程所发生的能量转化是将内能转化为机械能
C．加润滑油减少各部件之间的摩擦可以提高汽油机的效率
D．如果汽油能更充分地燃烧，既能提高汽油机的效率，也能提高汽油的热值
2．（2024九上·顺德月考）小明用煤气炉烧水时，进行了如下思考，正确的是（ ）
A．煤气燃烧越充分，其热值越大
B．只要煤气燃烧足够充分，效率就可以达到100%
C．壶内水温度升高的过程中内能增大
D．水沸腾过程中吸收热量，温度不变，内能不变
3．（2024九下·福州开学考）运动员经常喝功能饮料来补充能量，有一种功能饮料标有“能量密度：”的字样。下列物理量中与“能量密度”的含义相似的是（ ）
A．内能 B．热量 C．热值 D．比热容
4．（2023九上·德江期中）热机的效率是热机性能的重要指标，下列有关热机的效率说法中正确的是（ ）
A．热机消耗的燃料越多，效率就越高
B．柴油机的效率一般低于汽油机的效率
C．热机做的有用功越多，效率就越高
D．热机效率高，将内能转化为机械能的比例就大
5．（2024九上·龙岗月考）如图所示是汽油机工作循环中的一个冲程，下列说法中正确的是（ ）
A．该冲程主要是依靠飞轮的惯性来完成的
B．该冲程是汽油机的压缩冲程，将机械能转化为内能
C．该汽油机的效率越高，在做相同功的情况下消耗的汽油越少
D．该汽油机工作时冒黑烟，说明汽油燃烧不充分，汽油的热值变小
6．（2024九上·路南月考）有甲、乙两台汽油机，在相同的时间内，它们所做的有用功之比是，消耗汽油的质量之比是，那么它们的效率之比是（ ）
A． B． C． D．
7．（2023九上·南雄期中）关于热机的效率，下列说法正确的是（ ）
A．热机的效率越高说明做功越快
B．热机的效率越高，在做功同样多的情况下消耗的能量越多
C．热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的
D．一般情况下柴油机的效率比汽油机的高
8．（2024九下·增城模拟）某台热机的工作效率为30%，可能符合其能量流向的选项是（ ）
A．
B．
C．
D．
9．（2020九上·泸县期中）一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为每分钟1200转，则汽油机每秒内（ ）
A．完成20个冲程，做功10次 B．完成40个冲程，做功40次
C．完成40个冲程，做功10次 D．完成20个冲程，做功20次
10．（2021九上·建华期中）一四冲程汽油机的飞轮转数为3000r/min，那么1s内此汽油机完成的冲程数是（ ）
A．3000 B．6000 C．100 D．50
二、填空题
11．（2023九上·顺德月考）“汽车不但要吃油，有时也要喝水”，用水冷却发动机是因为水的 。2017年5月18日，中国科学家首次在南海试采可燃冰取得圆满成功。可燃冰的热值很大，若体积为0.02m3的可燃冰完全燃烧放出的热量为2.1×107J，则可燃冰的热值为 J/m3，可燃冰在燃烧过程中，其热值大小 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
12．（2025九上·中山月考）一盏酒精灯在一直燃烧，酒精越来越少的过程中，酒精的热值 ，酒精的比热容 ，酒精的密度 (均选填“增大、减小或不变”)。
13．（2024九上·顺德月考）火箭使用的燃料主要是液态氢，这是利用了氢燃料 大的特性。2t氢完全燃烧释放出的热量是 J，若2t液态氢用去一半，其内能 （选填“变大”、“变小”或“不变”）（q氢＝1.4×108J/kg）
14．（2024九上·鹤山期中）已知水的比热容为，1kg初温为20℃的水吸收了2.1×105J的热量后，温度升高了 ℃，生活中我们经常看到司机往汽车发动机的水箱里灌水，这是因为水的 大，相同条件下带走更多的热量，已知汽车油箱里汽油的热值为4.6×107J/kg，则完全燃烧 g汽油放出的热量为4.6×106J。
15．（2024九上·汕头期中）2024年5月3日，长征五号运载火箭成功将探月工程嫦娥六号送入预定轨道。火箭升空时，火箭利用氢作为燃料，是因为其热值 ；燃料燃烧时，热值 ，散失的能量越少，发动机效率越
九年级物理期中考试（F）第2页共七页
16．（2024九下·肇庆开学考）如图所示是四冲程汽油机工作示意图的 冲程，在压缩冲程中，汽油机通过 方式增加燃气的内能.汽油机飞轮转速为3000 r/min，则1s内汽油机对外做功 次.
17．（2023九上·盘龙期末）生活处处皆“悟理”。用水壶烧水，同学们观察到水沸腾时水蒸气会将壶盖顶起。从能量转化的角度看，这与图中的汽油机 （选填“甲”或“乙”）图冲程的能量转化相同。若一单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min，则汽油机1s对外做功 次。
18．（2023九下·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 ℃）]
19．（2024九上·清新期中）“可燃冰”是一种新型能源。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 大。100g的煤气完全燃烧放出的热量为 J，这些热量可以使 Kg的水从15℃加热至95℃。[C水=4.2×103J/（Kg·℃），q煤气=4.2×107J/Kg]
20．（2024九上·紫金期中）如图所示为使用液氢作为燃料的氢能汽车，选用液氢作为燃料，主要原因是氢的热值 ；当汽车中的氢气消耗掉0.2k g时，其热值 (选填“改变”或“不变”)，完全燃烧0.2kg氢气放出的热量为 J.(氢气的热值取 108J/ kg)
三、实验探究题
21．（2025九上·中山月考）小明利用三套完全相同的装置完成如图1所示的实验，不同种类的液体1和液体2的质量相同。不同种类的燃料A和燃料B的质量也相同。三组实验均至燃料燃尽时的液体温度变化如图3所示。
（1）安装实验装置时，应按照 (填“由下而上”或“由上而下”)的顺序：
（2）实验前所测液体的初温均如图2所示，温度计的示数为 ℃；
（3）比较不同物质的比热容，应选择图1中的 两组实验；
（4）比较不同燃料的热值，应选择图1中的 两组实验；分析图3可知：冬天在自制暖手袋时，应选 (选填"液体1”或“液体2”)作为供暖物质；不计热量损失，燃料4和燃料B的热值之比为 .
22．（2024九上·武威期末）如图，甲、乙、丙三图装置完全相同，燃料的质量、烧杯中液体的质量和初温都相同。
（1）为了得到相同质量的水和煤油，需要的测量工具是 ；
（2）为了比较水和煤油的吸热本领的大小，应该选择图 进行实验。实验时用相同酒精灯给两种液体加热相同时间，其目的是保证两种液体 。根据实验数据，小东作出了水和煤油的温度随加热时间的变化图像（如图丁），由图可知，杯中的水和煤油升高相同的温度时，吸收的热量 （选填“相同”或“相同”），实验表明， （选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强；
（3）为了比较酒精和煤油的热值，完全燃烧等质量的燃料后，通过比较水升高的温度来判断燃料放出热量的多少，放出的热量越多，说明此燃料的热值越 。
23．（2024九上·鹤山期末）学习了燃料的热值后，一位同学自己设计了一个比较煤油和菜籽油热值大小关系的实验。实验时，他组装了如图甲、乙所示的两套规格完全相同的装置。
（1）实验中，通过观察 比较燃料热值的大小；
（2）为保证实验结论的可靠性，该实验还需要的测量器材是 ，在本实验中使用该器材目的是保证装置甲、乙所用的水和燃料的 相等；
（3）该同学利用测得的数据计算出了水吸收的热量，从而计算出煤油或菜籽油的热值。你认为通过这种方法算出来的燃料热值比标准值 （选填“偏大”“偏小”或“一样”），理由是：① ，② 。
四、计算题
24．（2025九上·中山月考）一辆燃油汽车沿平直公路匀速行驶了 15km， 所用时间为600s， 消耗汽油1kg， 汽车在行驶过程中所受阻力恒为1000N(汽油的热值取q汽油=5.0×107J/kg)。求：
（1）牵引力所做功的大小；
（2）1kg汽油完全燃烧放出的热量：
（3）汽车发动机的效率。
25．（2025九上·中山月考）某物理兴趣小组的同学，用煤炉给 10kg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。若在6min内完全燃烧了2kg的煤；水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，煤的热值约为3×107J/kg
200246时间/min 求：
（1）煤完全燃烧产生的热量：
（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量；
（3）煤炉烧水时的热效率。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】燃料的热值；热机；热机的效率；热机的四个冲程
【解析】【解答】AB、据图可知甲中的两个气门都关闭，活塞下运动，有电火花产生，所以为做功冲程，此过程将内能转化机械能，乙中的排气门打开，活塞向上运动，所以为排气冲程，丙中的进气门打开，活塞向下运动，所以为吸气冲程，丁中的两个气门都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，正确的顺序为进气、压缩、做功、排气，所以顺序为丙、丁、甲、乙，AB正确；
C．加润滑油减少各部件之间的摩擦，减少额外功，提高机械效率，故C正确，不符合题意；
D．燃料燃烧是否充分，不能改变燃料的热值，故D错误，符合题意。
故选D。
【分析】1、物质的热值为单位质量燃料完全燃烧释放的能量，是物质的基本属性；只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关。
2、汽油机四个冲程包括：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，根据特点进行识别。
吸气冲程特点：进气后打开，排气口关闭，活塞下移；压缩冲程：进气后关闭，排气口关闭，活塞上移，能量转化为机械能转化为内能，气缸内空气内能增加；做功冲程：进气后关闭，排气口关闭，火花塞点燃，高温高压的气体推动活塞下移，气体内能减小，能量转化为内能转化为机械能；排气冲程：进气后关闭，排气口打开，活塞上移，排除废气。
2．【答案】C
【知识点】沸腾及沸腾条件；温度、热量与内能的关系；燃料的热值；热机的效率
【解析】【解答】A．燃料的热值是特性，与燃料的种类有关，与燃料的燃烧情况无关，故A错误；
B．燃料燃烧时，不可避免有热量散失到空气中，则煤气炉的效率不可能达到100%，故B错误；
C．壶内的水质量一定，温度升高，内能增大，故C正确；
D．水沸腾时，吸收热量，内能增加，温度不变，故D错误。
故选C。
【分析】热值是燃料的特性；利用能量时，不可避免有损失；质量一定时，物体的温度升高，内能变大；水沸腾时，吸收热量，温度保持不变。
3．【答案】C
【知识点】热量的概念；内能的概念；比热容；燃料的热值
【解析】【解答】根据能量密度：2.84kJ/mL，表示：饮用1mL的饮料，可以提供2.84kJ的能量，表示单位体积的能量；热值的物理意义是：单位质量的燃料完全燃烧时放出的能量的多少，二者含义相似，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
【分析】单位质量的燃料，放出的热量的多少，是热值大小。
4．【答案】D
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】A．根据效率的公式可知：热机的效率越高，代表有用功相同的情况下，消耗的燃料较少，故A错误；
B．柴油机的效率一般高于汽油机的效率，原因为柴油机的压缩比比汽油机大，且气缸内柴油燃烧要比汽油燃烧更充分，所以故B错误；
C．相同总功的情况下，有用功多，效率一定高，故C错误；
D．热机效率高，就表示将内能转化为机械能的比例就大，故D正确。
故选D。
【分析】1、功的计算：总功为W=Fs，总功包括两部分，有用功和额外功，其中有用功就本题目来说是克服重力做功即W有=Gh，额外功的计算包括总功和有用功的差，也可以根据功的定义W=Fs计算，机械效率：η= 。
2、柴油机的机械效率一般要高于汽油机，原因为柴油机的压缩比较大，其燃烧更加充分。
5．【答案】C
【知识点】燃料的热值；热机；热机的效率；热机的四个冲程
【解析】【解答】AB．图中，气门关闭，活塞向下，火花塞点火，是做功冲程，将内转化为机械能，在四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其它冲程是靠飞轮惯性来完成的，故AB错误；
C．热机效率是有用功占汽油完全燃烧放出热量的百分比，汽油机的效率越高，做功相同时，总热越少，根据Q放=mq，消耗的汽油越少，故C正确；
D．热值是燃料的特性，与燃料是否完全燃烧无关，汽油燃烧不充分，热值不会改变，故D错误。
故选C。
【分析】根据气门状态和活塞运行方向，判断冲程，分析能量变化；热机效率越高，有用功相同时，消耗燃料越少；热值是燃料的特性，一般保持不变。
6．【答案】D
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】根据热值公式Q=mq可知，消耗汽油产生的热量和质量成正比，所以总功之比为3：2，根据效率公式η=，所以它们的效率之比为。
故选D。
【分析】1、物质的热值为单位质量燃料完全燃烧释放的能量，是物质的基本属性；只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关；
2、效率公式：η=，其中题目有用功的比值已给，总功根据效率公式计算即可。
7．【答案】D
【知识点】热机；热机的效率；热机的四个冲程
【解析】【解答】A．热机的效率是指做有用功的能量和燃料完全燃烧的能量比值，功率表示做功快慢，功率和效率无关，故A错误；
B．做功相同，消耗的能量越少，热机的效率越高，故B错误；
C．热机损失的能量中，废气带走的能量最多，故C错误；
D．柴油机的压缩冲程的压缩程度更大，热量燃烧更充分，效率比汽油机高，故D正确。
故选D。
【分析】热机效率是热机做的有用功和燃料放出的总热的比值；功率表示做功的快慢；柴油机比汽油机的效率高。
8．【答案】D
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】根据能量守恒定律可知，输入能量总和等于输出能量总和A．输入内能1000J，输出能量是1300J，故A不符合题意；
B．热机是将内能转化为机械能的机器，故B不符合题意；
C．热机是将内能转化为机械能的机器，热机的工作效率为
故C不符合题意；
D．热机的工作效率为
故D符合题意。
故选D。
【分析】根据能量守恒定律、效率公式判识选项
1、能量守恒定律可知，输入能量总和等于输出能量总和
2、效率公式：，热机是将内能转化为机械能的机器，所以有用功为i机械能，额外功是内能
9．【答案】C
【知识点】热机的四个冲程；有关热机的计算
【解析】【解答】汽油机一次做功完成4个冲程，飞轮转2圈，一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为每分钟1200转，则汽油机每秒转20圈，做10次功，完成40个冲程。
故答案为：C。
【分析】汽油机飞轮的转数是做功数的2倍，是总冲程数的一半。
10．【答案】C
【知识点】有关热机的计算
【解析】【解答】四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min，则该飞轮1s转动
故该飞轮1s转动50r，因为一个工作循环飞轮转动2周，完成四个工作冲程，所以1s飞轮转50周，共25个工作循环，共100个冲程，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】汽油机工作时，飞轮的转数是做功数的2倍，是冲程数的一半。
11．【答案】比热容大；1.05×109；不变
【知识点】比热容；燃料的热值
【解析】【解答】 用水冷却发动机是因为水的比热容大，在质量和升高的温度相同时，水降低相同温度，释放的热量最多。 体积为0.02m3的可燃冰完全燃烧放出的热量为2.1×107J， 根据Q=vq可计算可燃冰的热值为；热值是燃料本身的一种性质，在燃烧过程中，其热值大小不变。
综上 第1空、 比热容大； 第2空、 1.05×109； 第3空、不变。
【分析】1、比热容的应用：水的比热容较大，用水做冷却剂；
2、物质的热值为单位质量燃料完全燃烧释放的能量，是物质的基本属性；只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关。计算公式为Q=vq。
12．【答案】不变；不变；不变
【知识点】密度及其特性；比热容；燃料的热值
【解析】【解答】 酒精越来越少的过程中，酒精的热值不变； 酒精的比热容不变，密度不变。
综上 第1空、不变； 第2空、不变； 第3空、不变。
【分析】1、物质的热值为单位质量燃料完全燃烧释放的能量，是物质的基本属性；只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关。
2、热容是物体的固有属性，与质量无关。
3、密度的性质：密度是物质的基本属性，不随质量和体积的变化而变化；至于材料本身以及材料状态有关。
13．【答案】热值；2.8×1011；变小
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】液态氢的热值较高，完全燃烧相同质量的燃料，液态氢可以释放更多的热量，适合作火箭的燃料。根据氢的质量和热值，计算热量为
液态氢用去一半，质量减小，内能变小。
【分析】氢燃料的热值大，消耗相同质量时，放出的热量多；根据Q=mq，计算燃料放出的热量；物体的内能和质量有关。
14．【答案】50；比热容；0.1
【知识点】热量的计算；燃料的热值
【解析】【解答】根据热量公式计算可知Δt=，水的比热容大，温度变化大的情况下，吸收的热量更大，根据热值公式Q=mq，可计算m=。
综上 第1空、50； 第2空、比热容； 第3空、0.1.
【分析】1、热量的计算：公式为Q=cmΔt，所以吸收或者释放相同的热量，水比热容大，温度变化低，应用：冷水降温、温水保温；
2、物质的热值为单位质量燃料完全燃烧释放的能量，是物质的基本属性；只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关。计算公式为Q=mq。
15．【答案】大；不变；高
【知识点】燃料的热值；热机的效率
【解析】【解答】氢燃料的热值大，消耗相同质量时，燃烧放出的热量更多，作为推动火箭的燃料；热值是燃料的特性，燃烧后，热值不变，散失的能量越少，损失少，发动机效率越高。
【分析】氢燃料的热值很大，燃烧相同质量，放出热量多；热值是燃料的特性，和质量无关；损失的能量少，效率更高。
16．【答案】做功；做功；25
【知识点】热机的四个冲程；有关热机的计算
【解析】【解答】 （1）观察图可知，此时两个气门都关闭，活塞由上向下运动，气缸内气体膨胀，故该冲程是做功冲程；
压缩冲程中活塞压缩燃气做功，将机械能转化为内能，是通过做功的方式增加燃气内能的；
（2）汽油机转速为3000r/min=50r/s，说明每秒钟飞轮转过50转，完成25个工作循环，对外做功25次。
故答案为：做功；做功；25。
【分析】（1）内燃机的一个工作循环由吸气、压缩、做功和排气四个冲程组成；分析题中的插图能看出，此时两个气门都关闭，活塞由下向上运动，压缩内部的混合物，即看判断该冲程的名称和能量的转化；
（2）在四冲程内燃机的一个工作循环中，完成4个冲程，并对外做功1次，曲轴和飞轮转2圈。
17．【答案】乙；15
【知识点】热机的四个冲程；有关热机的计算
【解析】【解答】（1）分析题意可知，水蒸发时水蒸气将壶盖顶起的过程中，水的内能转化为壶盖的机械能，从能量转化的角度看，这与汽油机的做功冲程相同，乙图为汽油机的做功冲程，故答案为：乙；
（2）分析题意可知飞轮的转速为，在汽油机的1个工作循环中，飞轮转2圈、对外做功1次，该汽油机飞轮每秒转动2圈，每秒钟对外做功15次，故答案为：15。
【分析】（1）知道汽油机在工作过程中的能量转化即可求解；
（2）知道汽油机在工作过程中，飞轮转动圈数与做功次数的比值关系即可求解。
18．【答案】2.1×107；80
【知识点】比热容；燃料的热值；热机的效率
【解析】【解答】根据Q=mq计算完全燃烧0.5kg天然气释放的热量；
根据题可知，水吸收的热量，结合热量计算公式
Q吸＝cmΔt计算水升高的温度，所以上升之后的温度为。
综上 第1空、 2.1×107 ； 第2空、80.
【分析】1、物质的热值为单位质量燃料完全燃烧释放的能量，是物质的基本属性；只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关。计算公式为Q=mq。
2、热量的计算：公式为Q=cmΔt，所以吸收或者释放相同的热量，水比热容大，温度变化低；
19．【答案】热值；4.2×106J；12.5
【知识点】热量的计算；燃料的热值
【解析】【解答】“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”的热值大， q煤气=4.2×107J/Kg ，根据热值公式Q=mq=0.1kg× 4.2×107J/Kg =4.2×106J，不计热量损失，水吸收的热量为4.2×106J，根据Q=cmΔt可计算m。
综上 第1空、热值； 第2空、 4.2×106J； 第3空、12.5.
【分析】1、热量的计算：公式为Q=cmΔt，所以吸收或者释放相同的热量，水比热容大，温度变化低，应用：冷水降温、温水保温
2、物质的热值为单位质量燃料完全燃烧释放的能量，是物质的基本属性；只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关。计算公式为Q=mq。
20．【答案】大；不变；2.8×107J
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】液氢的热值大，作为燃料，消耗相同质量的燃料，放出的热量多；热值是燃料的特性，和质量无关，消耗一定的氢燃料时，热值不变；计算燃烧放出的热量为Q=mq=0.2kg×1.4×108J/kg=2.8×107J。
【分析】热值是燃料的特性，氢燃料的热值较大，根据Q=mq，计算燃料燃烧放出的热量。
21．【答案】（1）由下而上
（2）24
（3）甲丙
（4）乙丙；液体1；4：3
【知识点】燃料的热值；比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】 （1）安装实验装置时， 要使用外焰加热，依次向上固定相关仪器，所以应按照自下而上的顺序进行安装；
综上 第1空、 由下而上 ；
（2） 温度计分度值为1℃，示数为24℃；
综上 第1空、 24；
（3） 比较不同物质的比热容 的原理为Q=cmΔt，所以应该选择加热装置相同的仪器进行试验，控制待加热物体种类不同，所以选择甲丙；
综上 第1空、 甲丙；
（4） 比较不同燃料的热值 原理为Q=mq，所以应该选择不同的加热材料，相同的待加热材料，所以选择乙丙进行试验；根据热量的计算公式Q=cmΔt可知，加热时间相同下，温度变化越大，比热容越小，吸热能力越弱，保温能力越差，所以应该选择比热容最大的液体1；由图可知液体2升高的温度变化量为Δt1，乙的温度变化量为6℃，丙的温度变化量为8℃，所以乙丙释放热量的比值为3：4，不计热量损失，所以 燃料A和燃料B的热值之比为 4：3.
综上 第1空、乙丙； 第2空、液体1； 第3空、4：3.
【分析】1、实验仪器的安装遵循从下而上、从左至右的安装顺序，所以安装顺序为铁架台、酒精灯、铁圈、烧杯、温度计，以酒精灯外焰加热物体，使用仪器还有秒表，记录液体的温度时间曲线；
2、探究不同物质吸热：原理为Q=cmΔt，在控制材料不同的前提下，保证质量、吸收热量相同，根据加热时间代表物体吸收热量的多少（加热时间越长表明吸收热量越大），当加热时间相同时，温度变化少，物质的比热容大（吸热能力强）；
3、比较不同物质的热值，原理为Q=mq，在控制材料不同的前提下，保证质量相同，以温度计的示数表示是释放热量的多少，由于能量损耗，所以测量的热值偏小。
22．【答案】（1）天平
（2）乙丙；吸收的热量相同；不相同；水
（3）大
【知识点】燃料的热值；比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】（1）天平是测量质量的工具，为了得到相同质量的水和煤油，需要的测量工具是天平。
综上 第1空、 天平；
（2）比较水和煤油的吸热本领的大小的原理为Q=cmΔt，变量为被加热的物质种类，其它因素（质量，初始温度）相同，选择乙和丙进行实验。用相同酒精灯给两种液体加热相同时间，保证两种液体吸收的热量相同。杯中相同质量的水和煤油升高相同的温度时，水加热的时间长，说明水比煤油吸收的热量多，根据公式可知水的比热容大，所以水吸热本领强。
综上 第1空、乙丙； 第2空、 吸收的热量相同；第3空、不相同； 第4空、水。
（3）根据公式可知，相同质量的不同燃料，完全燃烧时放出热量越多，该燃料的热值越大。
综上 第1空、 大。
【分析】1、探究不同物质吸热：原理为Q=cmΔt，在控制材料不同的前提下，保证质量、吸收热量相同，根据加热时间代表物体吸收热量的多少（加热时间越长表明吸收热量越大），当加热时间相同时，温度变化少，物质的比热容大（吸热能力强）；加热时间过长，表明吸收热量较大，所以水的质量较多或者初温较低，或者没有加盖三种原因。
2、比较不同物质的热值，原理为Q=mq，在控制材料不同的前提下，保证质量相同，以温度计的示数表示是释放热量的多少，由于能量损耗，所以测量的热值偏小。
（1）在物理实验室中，天平是测量质量的工具，所以为了得到相同质量的水和煤油，需要的测量工具是天平。
（2）[1]为了比较水和煤油的吸热本领的大小，应该改变被加热的物质种类，并保证其它因素相同，因此选择乙和丙进行实验。
[2]实验时用相同酒精灯给两种液体加热相同时间，其目的是保证两种液体吸收的热量相同。
[3]由丁图可知，杯中相同质量的水和煤油升高相同的温度时，加热水所用时间长，说明水比煤油吸收的热量多，因此水和煤油吸收热量不相同。
[4]由丁图可知，杯中相同质量的水和煤油升高相同的温度时，水吸收的热量多，根据公式可知水的比热容大，所以水吸热本领强。
（3）燃料燃烧后放出的热量被水吸收，故为了比较酒精和煤油的热值，完全燃烧等质量的燃料后通过比较水升高的温度来判断燃料放出热量的多少，水升高的温度越多，说明水吸收的热量越多，即燃料放出的热量越多，根据公式可知，相同质量的不同燃料，完全燃烧时放出热量越多，该燃料的热值越大。
23．【答案】（1）水升高的温度
（2）天平；质量
（3）偏小；燃料不可能完全燃烧；燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收
【知识点】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）实验中通过 水升高的温度 比较燃料热值的大小
综上 第1空为水升高的温度
2） 为保证实验结论的可靠性，该实验还需要的测量器材是 天平，保证 装置甲、乙所用的水和燃料的 质量相同
综上第1空为天平；第2空为质量
3） 通过这种方法算出来的燃料热值比标准值 偏小，理由为燃料不能完全燃烧且 燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收
综上第1空为偏小；第2空为燃料不可能完全燃烧；第3空为燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收
【分析】根据热量比较燃料的热值的原理填空
比较不同物质的热值，原理为Q=mq，在控制材料不同的前提下，保证质量相同，所以需要天平测量质量，以温度计的示数表示是释放热量的多少，由于能量损耗，所以测量的热值偏小。
24．【答案】（1）一辆燃油汽车沿平直公路匀速 行驶，所以阻力等于牵引力等于1000N，根据W=Fs可知W=1000N×15000m=1.5×107J；
（2）汽油的热值取q汽油=5.0×107J/kg ，根据Q=mq计算 1kg汽油完全燃烧放出的热量 Q= 5.0×107J；
（3）解：根据效率公式η=
【知识点】燃料的热值；热机的效率；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）一辆燃油汽车沿平直公路匀速 行驶，所以汽车受到平衡力，阻力等于牵引力，根据W=Fs计算 牵引力所做功 ；
（2）汽油的热值取q汽油=5.0×107J/kg ，消耗汽油质量为1kg，根据热值公式Q=mq计算 1kg汽油完全燃烧放出的热量 ；
（3）根据效率公式η=计算 汽车发动机的效率。
25．【答案】（1）煤的热值约为3×107J/kg ，完全燃烧2kg，根据Q=mq=2kg×3×107J/kg=6×107J
（2） 10kg的水 ，温度变化量为60摄氏度，根据热量的计算公式Q吸=cmΔt= 4.2×103J/(kg·℃) ×10kg×60℃=2.52×106J；
（3）解：根据效率公式η=
【知识点】热量的计算；燃料的热值；热机的效率
【解析】【分析】（1）由题可知，消耗煤质量2kg，热值为3×107J/kg，根据热值公式Q=mq计算煤炭的产生热量；
（2）由题可知，水的质量为10kg，温度变化亮为60℃，根据热量的计算公式Q=cmΔt计算 水所吸收的热量 ；
（3）由（1）计算煤炭的放热量Q，由（2）计算水的吸热量Q吸，根据效率公式η=计算 煤炉烧水时的热效率 。
1 / 1人教版物理九年级（全册）同步练习14.2热机的效率（基础卷）
一、选择题
1．（2024九上·武威期末）如图是四冲程汽油机的工作示意图，下列说法错误的是（ ）
A．汽油机工作时各冲程的顺序依次为丙、丁、甲、乙
B．甲冲程所发生的能量转化是将内能转化为机械能
C．加润滑油减少各部件之间的摩擦可以提高汽油机的效率
D．如果汽油能更充分地燃烧，既能提高汽油机的效率，也能提高汽油的热值
【答案】D
【知识点】燃料的热值；热机；热机的效率；热机的四个冲程
【解析】【解答】AB、据图可知甲中的两个气门都关闭，活塞下运动，有电火花产生，所以为做功冲程，此过程将内能转化机械能，乙中的排气门打开，活塞向上运动，所以为排气冲程，丙中的进气门打开，活塞向下运动，所以为吸气冲程，丁中的两个气门都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，正确的顺序为进气、压缩、做功、排气，所以顺序为丙、丁、甲、乙，AB正确；
C．加润滑油减少各部件之间的摩擦，减少额外功，提高机械效率，故C正确，不符合题意；
D．燃料燃烧是否充分，不能改变燃料的热值，故D错误，符合题意。
故选D。
【分析】1、物质的热值为单位质量燃料完全燃烧释放的能量，是物质的基本属性；只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关。
2、汽油机四个冲程包括：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，根据特点进行识别。
吸气冲程特点：进气后打开，排气口关闭，活塞下移；压缩冲程：进气后关闭，排气口关闭，活塞上移，能量转化为机械能转化为内能，气缸内空气内能增加；做功冲程：进气后关闭，排气口关闭，火花塞点燃，高温高压的气体推动活塞下移，气体内能减小，能量转化为内能转化为机械能；排气冲程：进气后关闭，排气口打开，活塞上移，排除废气。
2．（2024九上·顺德月考）小明用煤气炉烧水时，进行了如下思考，正确的是（ ）
A．煤气燃烧越充分，其热值越大
B．只要煤气燃烧足够充分，效率就可以达到100%
C．壶内水温度升高的过程中内能增大
D．水沸腾过程中吸收热量，温度不变，内能不变
【答案】C
【知识点】沸腾及沸腾条件；温度、热量与内能的关系；燃料的热值；热机的效率
【解析】【解答】A．燃料的热值是特性，与燃料的种类有关，与燃料的燃烧情况无关，故A错误；
B．燃料燃烧时，不可避免有热量散失到空气中，则煤气炉的效率不可能达到100%，故B错误；
C．壶内的水质量一定，温度升高，内能增大，故C正确；
D．水沸腾时，吸收热量，内能增加，温度不变，故D错误。
故选C。
【分析】热值是燃料的特性；利用能量时，不可避免有损失；质量一定时，物体的温度升高，内能变大；水沸腾时，吸收热量，温度保持不变。
3．（2024九下·福州开学考）运动员经常喝功能饮料来补充能量，有一种功能饮料标有“能量密度：”的字样。下列物理量中与“能量密度”的含义相似的是（ ）
A．内能 B．热量 C．热值 D．比热容
【答案】C
【知识点】热量的概念；内能的概念；比热容；燃料的热值
【解析】【解答】根据能量密度：2.84kJ/mL，表示：饮用1mL的饮料，可以提供2.84kJ的能量，表示单位体积的能量；热值的物理意义是：单位质量的燃料完全燃烧时放出的能量的多少，二者含义相似，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
【分析】单位质量的燃料，放出的热量的多少，是热值大小。
4．（2023九上·德江期中）热机的效率是热机性能的重要指标，下列有关热机的效率说法中正确的是（ ）
A．热机消耗的燃料越多，效率就越高
B．柴油机的效率一般低于汽油机的效率
C．热机做的有用功越多，效率就越高
D．热机效率高，将内能转化为机械能的比例就大
【答案】D
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】A．根据效率的公式可知：热机的效率越高，代表有用功相同的情况下，消耗的燃料较少，故A错误；
B．柴油机的效率一般高于汽油机的效率，原因为柴油机的压缩比比汽油机大，且气缸内柴油燃烧要比汽油燃烧更充分，所以故B错误；
C．相同总功的情况下，有用功多，效率一定高，故C错误；
D．热机效率高，就表示将内能转化为机械能的比例就大，故D正确。
故选D。
【分析】1、功的计算：总功为W=Fs，总功包括两部分，有用功和额外功，其中有用功就本题目来说是克服重力做功即W有=Gh，额外功的计算包括总功和有用功的差，也可以根据功的定义W=Fs计算，机械效率：η= 。
2、柴油机的机械效率一般要高于汽油机，原因为柴油机的压缩比较大，其燃烧更加充分。
5．（2024九上·龙岗月考）如图所示是汽油机工作循环中的一个冲程，下列说法中正确的是（ ）
A．该冲程主要是依靠飞轮的惯性来完成的
B．该冲程是汽油机的压缩冲程，将机械能转化为内能
C．该汽油机的效率越高，在做相同功的情况下消耗的汽油越少
D．该汽油机工作时冒黑烟，说明汽油燃烧不充分，汽油的热值变小
【答案】C
【知识点】燃料的热值；热机；热机的效率；热机的四个冲程
【解析】【解答】AB．图中，气门关闭，活塞向下，火花塞点火，是做功冲程，将内转化为机械能，在四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其它冲程是靠飞轮惯性来完成的，故AB错误；
C．热机效率是有用功占汽油完全燃烧放出热量的百分比，汽油机的效率越高，做功相同时，总热越少，根据Q放=mq，消耗的汽油越少，故C正确；
D．热值是燃料的特性，与燃料是否完全燃烧无关，汽油燃烧不充分，热值不会改变，故D错误。
故选C。
【分析】根据气门状态和活塞运行方向，判断冲程，分析能量变化；热机效率越高，有用功相同时，消耗燃料越少；热值是燃料的特性，一般保持不变。
6．（2024九上·路南月考）有甲、乙两台汽油机，在相同的时间内，它们所做的有用功之比是，消耗汽油的质量之比是，那么它们的效率之比是（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】根据热值公式Q=mq可知，消耗汽油产生的热量和质量成正比，所以总功之比为3：2，根据效率公式η=，所以它们的效率之比为。
故选D。
【分析】1、物质的热值为单位质量燃料完全燃烧释放的能量，是物质的基本属性；只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关；
2、效率公式：η=，其中题目有用功的比值已给，总功根据效率公式计算即可。
7．（2023九上·南雄期中）关于热机的效率，下列说法正确的是（ ）
A．热机的效率越高说明做功越快
B．热机的效率越高，在做功同样多的情况下消耗的能量越多
C．热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的
D．一般情况下柴油机的效率比汽油机的高
【答案】D
【知识点】热机；热机的效率；热机的四个冲程
【解析】【解答】A．热机的效率是指做有用功的能量和燃料完全燃烧的能量比值，功率表示做功快慢，功率和效率无关，故A错误；
B．做功相同，消耗的能量越少，热机的效率越高，故B错误；
C．热机损失的能量中，废气带走的能量最多，故C错误；
D．柴油机的压缩冲程的压缩程度更大，热量燃烧更充分，效率比汽油机高，故D正确。
故选D。
【分析】热机效率是热机做的有用功和燃料放出的总热的比值；功率表示做功的快慢；柴油机比汽油机的效率高。
8．（2024九下·增城模拟）某台热机的工作效率为30%，可能符合其能量流向的选项是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】根据能量守恒定律可知，输入能量总和等于输出能量总和A．输入内能1000J，输出能量是1300J，故A不符合题意；
B．热机是将内能转化为机械能的机器，故B不符合题意；
C．热机是将内能转化为机械能的机器，热机的工作效率为
故C不符合题意；
D．热机的工作效率为
故D符合题意。
故选D。
【分析】根据能量守恒定律、效率公式判识选项
1、能量守恒定律可知，输入能量总和等于输出能量总和
2、效率公式：，热机是将内能转化为机械能的机器，所以有用功为i机械能，额外功是内能
9．（2020九上·泸县期中）一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为每分钟1200转，则汽油机每秒内（ ）
A．完成20个冲程，做功10次 B．完成40个冲程，做功40次
C．完成40个冲程，做功10次 D．完成20个冲程，做功20次
【答案】C
【知识点】热机的四个冲程；有关热机的计算
【解析】【解答】汽油机一次做功完成4个冲程，飞轮转2圈，一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为每分钟1200转，则汽油机每秒转20圈，做10次功，完成40个冲程。
故答案为：C。
【分析】汽油机飞轮的转数是做功数的2倍，是总冲程数的一半。
10．（2021九上·建华期中）一四冲程汽油机的飞轮转数为3000r/min，那么1s内此汽油机完成的冲程数是（ ）
A．3000 B．6000 C．100 D．50
【答案】C
【知识点】有关热机的计算
【解析】【解答】四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min，则该飞轮1s转动
故该飞轮1s转动50r，因为一个工作循环飞轮转动2周，完成四个工作冲程，所以1s飞轮转50周，共25个工作循环，共100个冲程，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】汽油机工作时，飞轮的转数是做功数的2倍，是冲程数的一半。
二、填空题
11．（2023九上·顺德月考）“汽车不但要吃油，有时也要喝水”，用水冷却发动机是因为水的 。2017年5月18日，中国科学家首次在南海试采可燃冰取得圆满成功。可燃冰的热值很大，若体积为0.02m3的可燃冰完全燃烧放出的热量为2.1×107J，则可燃冰的热值为 J/m3，可燃冰在燃烧过程中，其热值大小 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
【答案】比热容大；1.05×109；不变
【知识点】比热容；燃料的热值
【解析】【解答】 用水冷却发动机是因为水的比热容大，在质量和升高的温度相同时，水降低相同温度，释放的热量最多。 体积为0.02m3的可燃冰完全燃烧放出的热量为2.1×107J， 根据Q=vq可计算可燃冰的热值为；热值是燃料本身的一种性质，在燃烧过程中，其热值大小不变。
综上 第1空、 比热容大； 第2空、 1.05×109； 第3空、不变。
【分析】1、比热容的应用：水的比热容较大，用水做冷却剂；
2、物质的热值为单位质量燃料完全燃烧释放的能量，是物质的基本属性；只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关。计算公式为Q=vq。
12．（2025九上·中山月考）一盏酒精灯在一直燃烧，酒精越来越少的过程中，酒精的热值 ，酒精的比热容 ，酒精的密度 (均选填“增大、减小或不变”)。
【答案】不变；不变；不变
【知识点】密度及其特性；比热容；燃料的热值
【解析】【解答】 酒精越来越少的过程中，酒精的热值不变； 酒精的比热容不变，密度不变。
综上 第1空、不变； 第2空、不变； 第3空、不变。
【分析】1、物质的热值为单位质量燃料完全燃烧释放的能量，是物质的基本属性；只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关。
2、热容是物体的固有属性，与质量无关。
3、密度的性质：密度是物质的基本属性，不随质量和体积的变化而变化；至于材料本身以及材料状态有关。
13．（2024九上·顺德月考）火箭使用的燃料主要是液态氢，这是利用了氢燃料 大的特性。2t氢完全燃烧释放出的热量是 J，若2t液态氢用去一半，其内能 （选填“变大”、“变小”或“不变”）（q氢＝1.4×108J/kg）
【答案】热值；2.8×1011；变小
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】液态氢的热值较高，完全燃烧相同质量的燃料，液态氢可以释放更多的热量，适合作火箭的燃料。根据氢的质量和热值，计算热量为
液态氢用去一半，质量减小，内能变小。
【分析】氢燃料的热值大，消耗相同质量时，放出的热量多；根据Q=mq，计算燃料放出的热量；物体的内能和质量有关。
14．（2024九上·鹤山期中）已知水的比热容为，1kg初温为20℃的水吸收了2.1×105J的热量后，温度升高了 ℃，生活中我们经常看到司机往汽车发动机的水箱里灌水，这是因为水的 大，相同条件下带走更多的热量，已知汽车油箱里汽油的热值为4.6×107J/kg，则完全燃烧 g汽油放出的热量为4.6×106J。
【答案】50；比热容；0.1
【知识点】热量的计算；燃料的热值
【解析】【解答】根据热量公式计算可知Δt=，水的比热容大，温度变化大的情况下，吸收的热量更大，根据热值公式Q=mq，可计算m=。
综上 第1空、50； 第2空、比热容； 第3空、0.1.
【分析】1、热量的计算：公式为Q=cmΔt，所以吸收或者释放相同的热量，水比热容大，温度变化低，应用：冷水降温、温水保温；
2、物质的热值为单位质量燃料完全燃烧释放的能量，是物质的基本属性；只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关。计算公式为Q=mq。
15．（2024九上·汕头期中）2024年5月3日，长征五号运载火箭成功将探月工程嫦娥六号送入预定轨道。火箭升空时，火箭利用氢作为燃料，是因为其热值 ；燃料燃烧时，热值 ，散失的能量越少，发动机效率越
九年级物理期中考试（F）第2页共七页
【答案】大；不变；高
【知识点】燃料的热值；热机的效率
【解析】【解答】氢燃料的热值大，消耗相同质量时，燃烧放出的热量更多，作为推动火箭的燃料；热值是燃料的特性，燃烧后，热值不变，散失的能量越少，损失少，发动机效率越高。
【分析】氢燃料的热值很大，燃烧相同质量，放出热量多；热值是燃料的特性，和质量无关；损失的能量少，效率更高。
16．（2024九下·肇庆开学考）如图所示是四冲程汽油机工作示意图的 冲程，在压缩冲程中，汽油机通过 方式增加燃气的内能.汽油机飞轮转速为3000 r/min，则1s内汽油机对外做功 次.
【答案】做功；做功；25
【知识点】热机的四个冲程；有关热机的计算
【解析】【解答】 （1）观察图可知，此时两个气门都关闭，活塞由上向下运动，气缸内气体膨胀，故该冲程是做功冲程；
压缩冲程中活塞压缩燃气做功，将机械能转化为内能，是通过做功的方式增加燃气内能的；
（2）汽油机转速为3000r/min=50r/s，说明每秒钟飞轮转过50转，完成25个工作循环，对外做功25次。
故答案为：做功；做功；25。
【分析】（1）内燃机的一个工作循环由吸气、压缩、做功和排气四个冲程组成；分析题中的插图能看出，此时两个气门都关闭，活塞由下向上运动，压缩内部的混合物，即看判断该冲程的名称和能量的转化；
（2）在四冲程内燃机的一个工作循环中，完成4个冲程，并对外做功1次，曲轴和飞轮转2圈。
17．（2023九上·盘龙期末）生活处处皆“悟理”。用水壶烧水，同学们观察到水沸腾时水蒸气会将壶盖顶起。从能量转化的角度看，这与图中的汽油机 （选填“甲”或“乙”）图冲程的能量转化相同。若一单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min，则汽油机1s对外做功 次。
【答案】乙；15
【知识点】热机的四个冲程；有关热机的计算
【解析】【解答】（1）分析题意可知，水蒸发时水蒸气将壶盖顶起的过程中，水的内能转化为壶盖的机械能，从能量转化的角度看，这与汽油机的做功冲程相同，乙图为汽油机的做功冲程，故答案为：乙；
（2）分析题意可知飞轮的转速为，在汽油机的1个工作循环中，飞轮转2圈、对外做功1次，该汽油机飞轮每秒转动2圈，每秒钟对外做功15次，故答案为：15。
【分析】（1）知道汽油机在工作过程中的能量转化即可求解；
（2）知道汽油机在工作过程中，飞轮转动圈数与做功次数的比值关系即可求解。
18．（2023九下·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】比热容；燃料的热值；热机的效率
【解析】【解答】根据Q=mq计算完全燃烧0.5kg天然气释放的热量；
根据题可知，水吸收的热量，结合热量计算公式
Q吸＝cmΔt计算水升高的温度，所以上升之后的温度为。
综上 第1空、 2.1×107 ； 第2空、80.
【分析】1、物质的热值为单位质量燃料完全燃烧释放的能量，是物质的基本属性；只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关。计算公式为Q=mq。
2、热量的计算：公式为Q=cmΔt，所以吸收或者释放相同的热量，水比热容大，温度变化低；
19．（2024九上·清新期中）“可燃冰”是一种新型能源。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 大。100g的煤气完全燃烧放出的热量为 J，这些热量可以使 Kg的水从15℃加热至95℃。[C水=4.2×103J/（Kg·℃），q煤气=4.2×107J/Kg]
【答案】热值；4.2×106J；12.5
【知识点】热量的计算；燃料的热值
【解析】【解答】“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”的热值大， q煤气=4.2×107J/Kg ，根据热值公式Q=mq=0.1kg× 4.2×107J/Kg =4.2×106J，不计热量损失，水吸收的热量为4.2×106J，根据Q=cmΔt可计算m。
综上 第1空、热值； 第2空、 4.2×106J； 第3空、12.5.
【分析】1、热量的计算：公式为Q=cmΔt，所以吸收或者释放相同的热量，水比热容大，温度变化低，应用：冷水降温、温水保温
2、物质的热值为单位质量燃料完全燃烧释放的能量，是物质的基本属性；只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关。计算公式为Q=mq。
20．（2024九上·紫金期中）如图所示为使用液氢作为燃料的氢能汽车，选用液氢作为燃料，主要原因是氢的热值 ；当汽车中的氢气消耗掉0.2k g时，其热值 (选填“改变”或“不变”)，完全燃烧0.2kg氢气放出的热量为 J.(氢气的热值取 108J/ kg)
【答案】大；不变；2.8×107J
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】液氢的热值大，作为燃料，消耗相同质量的燃料，放出的热量多；热值是燃料的特性，和质量无关，消耗一定的氢燃料时，热值不变；计算燃烧放出的热量为Q=mq=0.2kg×1.4×108J/kg=2.8×107J。
【分析】热值是燃料的特性，氢燃料的热值较大，根据Q=mq，计算燃料燃烧放出的热量。
三、实验探究题
21．（2025九上·中山月考）小明利用三套完全相同的装置完成如图1所示的实验，不同种类的液体1和液体2的质量相同。不同种类的燃料A和燃料B的质量也相同。三组实验均至燃料燃尽时的液体温度变化如图3所示。
（1）安装实验装置时，应按照 (填“由下而上”或“由上而下”)的顺序：
（2）实验前所测液体的初温均如图2所示，温度计的示数为 ℃；
（3）比较不同物质的比热容，应选择图1中的 两组实验；
（4）比较不同燃料的热值，应选择图1中的 两组实验；分析图3可知：冬天在自制暖手袋时，应选 (选填"液体1”或“液体2”)作为供暖物质；不计热量损失，燃料4和燃料B的热值之比为 .
【答案】（1）由下而上
（2）24
（3）甲丙
（4）乙丙；液体1；4：3
【知识点】燃料的热值；比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】 （1）安装实验装置时， 要使用外焰加热，依次向上固定相关仪器，所以应按照自下而上的顺序进行安装；
综上 第1空、 由下而上 ；
（2） 温度计分度值为1℃，示数为24℃；
综上 第1空、 24；
（3） 比较不同物质的比热容 的原理为Q=cmΔt，所以应该选择加热装置相同的仪器进行试验，控制待加热物体种类不同，所以选择甲丙；
综上 第1空、 甲丙；
（4） 比较不同燃料的热值 原理为Q=mq，所以应该选择不同的加热材料，相同的待加热材料，所以选择乙丙进行试验；根据热量的计算公式Q=cmΔt可知，加热时间相同下，温度变化越大，比热容越小，吸热能力越弱，保温能力越差，所以应该选择比热容最大的液体1；由图可知液体2升高的温度变化量为Δt1，乙的温度变化量为6℃，丙的温度变化量为8℃，所以乙丙释放热量的比值为3：4，不计热量损失，所以 燃料A和燃料B的热值之比为 4：3.
综上 第1空、乙丙； 第2空、液体1； 第3空、4：3.
【分析】1、实验仪器的安装遵循从下而上、从左至右的安装顺序，所以安装顺序为铁架台、酒精灯、铁圈、烧杯、温度计，以酒精灯外焰加热物体，使用仪器还有秒表，记录液体的温度时间曲线；
2、探究不同物质吸热：原理为Q=cmΔt，在控制材料不同的前提下，保证质量、吸收热量相同，根据加热时间代表物体吸收热量的多少（加热时间越长表明吸收热量越大），当加热时间相同时，温度变化少，物质的比热容大（吸热能力强）；
3、比较不同物质的热值，原理为Q=mq，在控制材料不同的前提下，保证质量相同，以温度计的示数表示是释放热量的多少，由于能量损耗，所以测量的热值偏小。
22．（2024九上·武威期末）如图，甲、乙、丙三图装置完全相同，燃料的质量、烧杯中液体的质量和初温都相同。
（1）为了得到相同质量的水和煤油，需要的测量工具是 ；
（2）为了比较水和煤油的吸热本领的大小，应该选择图 进行实验。实验时用相同酒精灯给两种液体加热相同时间，其目的是保证两种液体 。根据实验数据，小东作出了水和煤油的温度随加热时间的变化图像（如图丁），由图可知，杯中的水和煤油升高相同的温度时，吸收的热量 （选填“相同”或“相同”），实验表明， （选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强；
（3）为了比较酒精和煤油的热值，完全燃烧等质量的燃料后，通过比较水升高的温度来判断燃料放出热量的多少，放出的热量越多，说明此燃料的热值越 。
【答案】（1）天平
（2）乙丙；吸收的热量相同；不相同；水
（3）大
【知识点】燃料的热值；比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】（1）天平是测量质量的工具，为了得到相同质量的水和煤油，需要的测量工具是天平。
综上 第1空、 天平；
（2）比较水和煤油的吸热本领的大小的原理为Q=cmΔt，变量为被加热的物质种类，其它因素（质量，初始温度）相同，选择乙和丙进行实验。用相同酒精灯给两种液体加热相同时间，保证两种液体吸收的热量相同。杯中相同质量的水和煤油升高相同的温度时，水加热的时间长，说明水比煤油吸收的热量多，根据公式可知水的比热容大，所以水吸热本领强。
综上 第1空、乙丙； 第2空、 吸收的热量相同；第3空、不相同； 第4空、水。
（3）根据公式可知，相同质量的不同燃料，完全燃烧时放出热量越多，该燃料的热值越大。
综上 第1空、 大。
【分析】1、探究不同物质吸热：原理为Q=cmΔt，在控制材料不同的前提下，保证质量、吸收热量相同，根据加热时间代表物体吸收热量的多少（加热时间越长表明吸收热量越大），当加热时间相同时，温度变化少，物质的比热容大（吸热能力强）；加热时间过长，表明吸收热量较大，所以水的质量较多或者初温较低，或者没有加盖三种原因。
2、比较不同物质的热值，原理为Q=mq，在控制材料不同的前提下，保证质量相同，以温度计的示数表示是释放热量的多少，由于能量损耗，所以测量的热值偏小。
（1）在物理实验室中，天平是测量质量的工具，所以为了得到相同质量的水和煤油，需要的测量工具是天平。
（2）[1]为了比较水和煤油的吸热本领的大小，应该改变被加热的物质种类，并保证其它因素相同，因此选择乙和丙进行实验。
[2]实验时用相同酒精灯给两种液体加热相同时间，其目的是保证两种液体吸收的热量相同。
[3]由丁图可知，杯中相同质量的水和煤油升高相同的温度时，加热水所用时间长，说明水比煤油吸收的热量多，因此水和煤油吸收热量不相同。
[4]由丁图可知，杯中相同质量的水和煤油升高相同的温度时，水吸收的热量多，根据公式可知水的比热容大，所以水吸热本领强。
（3）燃料燃烧后放出的热量被水吸收，故为了比较酒精和煤油的热值，完全燃烧等质量的燃料后通过比较水升高的温度来判断燃料放出热量的多少，水升高的温度越多，说明水吸收的热量越多，即燃料放出的热量越多，根据公式可知，相同质量的不同燃料，完全燃烧时放出热量越多，该燃料的热值越大。
23．（2024九上·鹤山期末）学习了燃料的热值后，一位同学自己设计了一个比较煤油和菜籽油热值大小关系的实验。实验时，他组装了如图甲、乙所示的两套规格完全相同的装置。
（1）实验中，通过观察 比较燃料热值的大小；
（2）为保证实验结论的可靠性，该实验还需要的测量器材是 ，在本实验中使用该器材目的是保证装置甲、乙所用的水和燃料的 相等；
（3）该同学利用测得的数据计算出了水吸收的热量，从而计算出煤油或菜籽油的热值。你认为通过这种方法算出来的燃料热值比标准值 （选填“偏大”“偏小”或“一样”），理由是：① ，② 。
【答案】（1）水升高的温度
（2）天平；质量
（3）偏小；燃料不可能完全燃烧；燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收
【知识点】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）实验中通过 水升高的温度 比较燃料热值的大小
综上 第1空为水升高的温度
2） 为保证实验结论的可靠性，该实验还需要的测量器材是 天平，保证 装置甲、乙所用的水和燃料的 质量相同
综上第1空为天平；第2空为质量
3） 通过这种方法算出来的燃料热值比标准值 偏小，理由为燃料不能完全燃烧且 燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收
综上第1空为偏小；第2空为燃料不可能完全燃烧；第3空为燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收
【分析】根据热量比较燃料的热值的原理填空
比较不同物质的热值，原理为Q=mq，在控制材料不同的前提下，保证质量相同，所以需要天平测量质量，以温度计的示数表示是释放热量的多少，由于能量损耗，所以测量的热值偏小。
四、计算题
24．（2025九上·中山月考）一辆燃油汽车沿平直公路匀速行驶了 15km， 所用时间为600s， 消耗汽油1kg， 汽车在行驶过程中所受阻力恒为1000N(汽油的热值取q汽油=5.0×107J/kg)。求：
（1）牵引力所做功的大小；
（2）1kg汽油完全燃烧放出的热量：
（3）汽车发动机的效率。
【答案】（1）一辆燃油汽车沿平直公路匀速 行驶，所以阻力等于牵引力等于1000N，根据W=Fs可知W=1000N×15000m=1.5×107J；
（2）汽油的热值取q汽油=5.0×107J/kg ，根据Q=mq计算 1kg汽油完全燃烧放出的热量 Q= 5.0×107J；
（3）解：根据效率公式η=
【知识点】燃料的热值；热机的效率；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）一辆燃油汽车沿平直公路匀速 行驶，所以汽车受到平衡力，阻力等于牵引力，根据W=Fs计算 牵引力所做功 ；
（2）汽油的热值取q汽油=5.0×107J/kg ，消耗汽油质量为1kg，根据热值公式Q=mq计算 1kg汽油完全燃烧放出的热量 ；
（3）根据效率公式η=计算 汽车发动机的效率。
25．（2025九上·中山月考）某物理兴趣小组的同学，用煤炉给 10kg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。若在6min内完全燃烧了2kg的煤；水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，煤的热值约为3×107J/kg
200246时间/min 求：
（1）煤完全燃烧产生的热量：
（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量；
（3）煤炉烧水时的热效率。
【答案】（1）煤的热值约为3×107J/kg ，完全燃烧2kg，根据Q=mq=2kg×3×107J/kg=6×107J
（2） 10kg的水 ，温度变化量为60摄氏度，根据热量的计算公式Q吸=cmΔt= 4.2×103J/(kg·℃) ×10kg×60℃=2.52×106J；
（3）解：根据效率公式η=
【知识点】热量的计算；燃料的热值；热机的效率
【解析】【分析】（1）由题可知，消耗煤质量2kg，热值为3×107J/kg，根据热值公式Q=mq计算煤炭的产生热量；
（2）由题可知，水的质量为10kg，温度变化亮为60℃，根据热量的计算公式Q=cmΔt计算 水所吸收的热量 ；
（3）由（1）计算煤炭的放热量Q，由（2）计算水的吸热量Q吸，根据效率公式η=计算 煤炉烧水时的热效率 。
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