考点冲刺24【计算热机的效率】—2025年中考物理考前素描40天终极冲刺宝典
一、选择题
1．（2024·陕西）涡轴9“玉龙”是我国完全自主研发的航空涡轴发动机，其大致工作过程是：空气通过进气道进入压气机，被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合，燃料在燃烧室燃烧后，产生的高温高压气体推动涡轮转动，从而输出动力。该发动机工作过程中的相关说法正确的是
A．燃烧室中燃料燃烧越充分，发动机效率越高
B．燃料和压缩空气混合后，燃料的热值增大
C．压气机压缩空气，空气的内能减小
D．高温高压气体推动涡轮转动时，将机械能转化为内能
【答案】A
【知识点】热传递改变物体内能；燃料的热值；热机的效率
【解析】【解答】 A.使燃料燃烧越充分，可以增大有效利用的能量，提高热机的效率，故A正确；
B.热值只跟燃料的种类有关，燃料和压缩空气混合后，燃料的种类不变，燃料的热值不变，故B错误；
C.压气机压缩空气，对空气做功时，机械能转化为内能，空气的内能增加，故C错误；
D.高温高压气体推动涡轮转动时，将内能转化为机械能，故D错误。
故选A。
【分析】A.在工作过程中，燃料燃烧越充分，损失的能量越少，热机的效率越高；
B.燃料的热值是物质本身固有的一种性质，只与燃料的种类有关；
C.压缩空气做功，机械能转化为内能；
D.高温高压气体推动涡轮转动时，将内能转化为机械能。
2．（2024·包头） 如图所示是一个香蕉炉，点燃炉内蜡烛加热香蕉液，一会儿，房间内充满了香气，对这过程分析正确的是（ ）
A．蜡烛燃烧将内能转化为化学能 B．香蕉液通过做功增加内能
C．香蕉液吸热升华变成香气 D．香气弥漫是扩散现象
【答案】D
【知识点】热传递改变物体内能；能量的转化或转移；分子热运动
【解析】【解答】 A.蜡烛燃烧过程中把化学能转化为内能，故A错误；
B.香薰液吸收热量、内能增加，是通过热传递增加内能，故B错误；
C.香薰液吸热，由液态变为气态，是汽化现象，故C错误；
D.两物质在相互接触时，发生分子彼此进入对方的现象称为扩散，香气弥漫是扩散现象，故D正确。
故选D。
【分析】 A.根据能量转化的知识判断；
B.改变内能的方法：做功和热传递；
C.物质由液态变为气态的过程叫做汽化；
D.两物质在相互接触时，发生分子彼此进入对方的现象称为扩散。
3．（2024九下·泸县模拟）在2023年慕尼黑车展上，一半是欧洲车，一半是中国车，下列与小汽车有关的说法错误的是（ ）
A．汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞
B．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
C．如果四冲程内燃机的转速是600r/min，那么它每秒做功5次，共有20个冲程
D．无论科技如何进步与发展，内燃机的效率都不可能到达100%
【答案】A
【知识点】热机的效率；热机的四个冲程
【解析】【解答】A．汽油机靠汽缸顶部的火花塞来点火，而柴油机顶部有喷油嘴，其点火方式是压燃式，故A错误；
B．使燃料燃烧更充分，可以做更多的有用功，可以提高燃料的利用率，故B正确；
C．如果四冲程内燃机的转速是600r/min，那么1s内飞轮转10圈，内燃机的飞轮每转2圈，对外做功1次，完成4个冲程，那么它每秒做功5次，共有20个冲程，故C正确；
D．无论技术怎么进步，能量总存在损失，热机效率不可能到达100%，故D正确。
故选：A。
【分析】A. 油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴；
B. 热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，比值越大，效率越高；
C.内燃机的飞轮每转2圈，对外做功1次，完成4个冲程；
D.热机效率不可能到达100%。
4．（2024九下·兴隆台模拟）如图是某内燃机的能量流向图。下列有关说法正确的是（ ）
A．①是废气带走的热量
B．该内燃机是在压缩冲程获得动力
C．该内燃机的效率为28%
D．改进构造减小摩擦可提高③所占百分比
【答案】C
【知识点】热机；热机的效率
【解析】【解答】A．内燃机的能量流向中，废气耗散能量占比最大，所以为③，故A错误；
B．内燃机是在做功冲程获得动力，故B错误；
C．有用功占比即为效率，为，故C正确；
D．改进构造减小摩擦可提高机械效率，故D错误。
故选C。
【分析】1、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，为汽车提供动力；
2、内燃机存在能量损失，其中废气携带的热量最多；
3、功的计算：总功为W=Fs，总功包括两部分，有用功和额外功，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= 。
5．（2024九下·成都期中）随着人们生活水平的不断提高，各种小汽车已经走进我们的家庭，如图是汽油机工作循环中的一个冲程，下列说法正确的是（ ）
A．该冲程是汽油机的压缩冲程，将机械能转化为内能
B．该冲程是汽油机的做功冲程，将内能转化为机械能
C．该汽油机工作时冒黑烟，说明汽油燃烧不充分，其热值变小
D．该汽油机消耗的能量越多，说明汽油机的工作效率一定越高
【答案】B
【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．由图可知，进、排气门关闭，火花塞点火，活塞向下运动，内能转化为机械能，是做功冲程，故A错误，B正确；
C．热值是燃料的一种特性，与它是否完全燃烧没有关系，汽油燃烧不充分，其热值不变，故C错误；
D．消耗的能量越多，有用功未知，所以不能说明汽油机的工作效率一定越高，故D错误。
故选B。
【分析】1、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；
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。
6．（2024·青海） 与固体燃料相比，液体燃料火箭无需人工雕刻火药。甲烷是天然气的主要成分。液态甲烷作为火箭发射的燃料之一，其密度约为0.42×103kg/m3，热值为5.0×107J/kg。酒精的密度为0.8×103kg/m3，热值为3.0×107J/kg，下列关于液态甲烷和酒精的叙述正确的是（ ）
A．酒精的密度比液态甲烷的密度小
B．液态甲烷燃烧时，内能转化为化学能
C．相同体积的液态甲烷和酒精，液态甲烷的质量更大
D．10kg的液态甲烷完全燃烧，放出的热量为5.0×108J
【答案】D
【知识点】密度公式及其应用；燃料的热值；能量的转化或转移
【解析】【解答】 AC.由题可知，酒精的密度大于液态甲烷的密度；相同体积的液态甲烷和酒精，由m=ρV可知，酒精的质量更大，故A、C错误；
B.燃料燃烧时，将化学能转化为内能，故B错误；
D.10kg的液态甲烷完全燃烧时放出的热量：Q放=mq=10kg×5.0×107J/kg=5.0×108J，故D正确。
故选D。
【分析】 AC.由题可知，酒精的密度与液态甲烷的密度关系；体积相同时，根据密度公式可知它们的质量关系；
B.燃料燃烧时，将化学能转化为内能；
D.根据Q放=mq求10kg的液态甲烷完全燃烧时放出的热量。
7．（2024·广州模拟）如图显示的是甲、乙、丙三部汽油机的参数。甲、乙、丙相比，正确的是（ ）
A．甲输出的机械能比丙多，效率比丙高
B．在消耗质量相同的同种燃料时，乙输出机械能与甲一样多
C．在输出的机械能相同时，乙比丙消耗更多的同种燃料
D．三部汽油机中，乙的效率最高
【答案】D
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】AD．图中，根据纵坐标的单位长度，甲的效率：
乙的效率：
丙的效率为：
则乙的效率最高，甲、丙的效率相同，故A错误，D正确；
B．图中，消耗质量相同的同种燃料时，乙的热机效率大，输出的机械能更多，故B错误；
C．图中，在输出的机械能相同时，丙比乙效率低，燃烧释放的内能更多，丙比乙消耗同种燃料更多，故C错误。
故选D。
【分析】根据，计算热机效率；在消耗相同燃料的质量相同时，热机效率越大，机械能越多；机械能相同时，热机效率越大，消耗的燃料越少。
8．（2024·青羊模拟）小明在老师的指导下，用如图A所示的同一个实验装置分别加热质量均为200g的甲、乙两种液体（其中一种是水），用测得的数据绘制了液体的温度随时间变化的关系图象。如图B所示，若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了8g酒精[q酒精=3×107J/kg，c水=4.2×103J/（kg ℃）]，则下列说法正确的是（ ）
A．酒精在燃烧的过程中热值不断减小
B．甲液体是水，c乙=2.8×103J/（kg ℃）
C．0～8min乙液体吸收的热量为6.72×104J
D．该酒精灯的加热效率为28%
【答案】C
【知识点】比热容；燃料的热值；热机的效率
【解析】【解答】A．热值是燃料的特性，与质量无关，酒精燃烧时，剩余酒精的热值不变，故A错误；
B．图乙中，甲和乙的质量和升高温度相同，甲的加热时间是乙的加热时间的2倍，甲吸收的热量是乙吸收热量的2倍，水的比热容较大，吸热能力强，甲是水；根据，甲的比热容是乙的比热容的2倍，乙的比热容为：，故B错误；
C．酒精灯相同，加热相同时间，水和乙吸收的热量相同，0～8min，甲乙吸收的热量相同，为
，故C正确；
D．计算酒精完全燃烧放出的热量为：，
结合时间，乙从加热到沸腾吸收的热量为：，
则酒精灯的加热效率为：，故D错误。
故选C。
【分析】热值是燃料的特性，和质量无关；根据质量和温度差，结合时间关系，利用Q=cmΔt，可以计算吸收热量的多少；利用Q=mq，计算燃料燃烧放出的热量，根据，计算热效率。
9．（2024·青羊模拟）我国的电动汽车技术已处于世界领先水平，电动汽车以车载电源提供动力，用电动机驱动车轮行驶。下列有关说法正确的是（ ）
A．电动汽车的能量在转化时，效率能达到100%
B．电能是清洁能源，属于一次能源
C．核电站是利用核裂变反应发电的
D．因为能量守恒，所以使用电动汽车不存在能源危机
【答案】C
【知识点】热机的效率；能量的转化或转移；能源及其分类；核裂变
【解析】【解答】A、电动汽车工作时，电流产生内能，有损耗，效率不能达到100%，故A错误；
B．电能需要消耗一次能源才能得到，是二次能源，故B错误；
C．核电站的核反应堆是利用核裂变释放能量，进行发电，故C正确；
D．能量在转移和转化时，具有方向性，损耗的能量不能自发恢复到原状态，存在能源危机，故D错误。
故选C。
【分析】能量利用时，利用率不能到达100%；电能不能直接从自然界中获取，是二次能源；能量总量是守恒的，但损失的能量不能自发恢复到原来状态。
10．（2024·扬州）家用燃油汽车的发动机主要是汽油机，下列说法正确的是
A．汽油机的效率能达到100%
B．汽油机燃烧汽油会造成环境污染
C．汽油机的一个工作循环中，对外做功4次
D．汽油机在吸气冲程中只吸入汽油
【答案】B
【知识点】热机；热机的效率
【解析】【解答】 A.汽油机工作时要克服机械间的摩擦做额外功、同时存在热散失，并且废气带走大部分能量，所以热机的效率很低，不能达到100%，故A错误；
B.汽油机燃烧汽油放出的废气会造成环境污染，故B正确；
C.汽油机一个工作循环有4个冲程，对外做功一次，故C错误；
D.汽油机在吸气冲程中吸入的是空气和汽油的混合气体，故D错误。
故选B。
【分析】 根据热机的工作过程，能量转化和效率高低的认识判断。
二、多选题
11．（2024·河南）中国空间站持续开展空间科学实验，为人类探索宇宙奥秘贡献了中国智慧，下列说法正确的是
A．飞船与空间站对接后，相对于空间站是静止的；
B．航天员太空授课是利用超声波与地面传递信息；
C．空间站离地球的距离，比月球离地球的距离更近；
D．空间站上的太阳能电池板将太阳能转化为内能。
【答案】A,C
【知识点】能量的转化或转移；参照物及其选择；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】 A.飞船与空间站对接后，相对于空间站的位置未发生改变，是静止的，故A正确；
B.航天员太空授课是利用电磁波与地面传递信息的，故B错误；
C.根据对航天知识的了解可知，空间站离地球的距离，比月球离地球的距离更近，故C正确；
D.空间站上的太阳能电池板将太阳能转化为电能，故D错误。
故选AC。
【分析】 A.在研究物体的运动和静止时，要看物体的位置相对于参照物是否发生改变，若改变，则是运动的，若不改变，则是静止的；
B.电磁波可以传递信息，电磁波的传播不需要介质；
C.空间站在近地轨道运行，比月球离地球的距离更近；
D.根据能量转化的知识判断。
12．（2024·长沙模拟）如图所示，北京时间2024年4月25日20时59分，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，神舟十八号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道。目前，航天员乘组状态良好，发射取得圆满成功。下列关于火箭发射的说法中正确的是（ ）
A．火箭升空过程中，神舟十八号飞船与运载火箭保持相对静止
B．火箭点火加速升空时，动能转化为重力势能
C．火箭的燃料燃烧时，质量减小，热值不变
D．燃料充分燃烧时，火箭发动机的效率可以达到100%
【答案】A,C
【知识点】机械能及其转化；燃料的热值；热机的效率；运动和静止的相对性
【解析】【解答】A．火箭升空过程中，神舟十八号飞船和运载火箭运动状态相同，二者是相对静止的，故A正确；
B．火箭加速升空过程中，速度和高度都增加，动能和重力势能都增大，故B错误；
C．燃料的热值与质量和燃烧情况等无关，因此火箭的燃料燃烧时，质量减小，热值不变，故C正确；
D．火箭发动机在工作时不可避免的有能量损失，效率一定小于100%，故D错误。
故选AC。
【分析】1、物体相对运动：物体与参照物运动状态不一致，所以物体相对参照物运动，物体与参照物运动状态不一致，所以物体相对参照物静止；
2、机械能：机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比；
3、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。
13．（2024·天桥模拟）2024年3月20日，探月工程四期鹊桥二号中继星由长征八号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射升空，如图所示。鹊桥二号中继星作为探月四期后续工程的"关键一环"，将架设地月新"鹊桥"，为嫦娥四号、嫦娥六号等任务提供地月间中继通信。3月25日0时46分，鹊桥二号中继星经过约112小时奔月飞行，在距月面约440公里处开始实施近月制动，约19分钟后，顺利进入环月轨道飞行。下列有关说法正确的是( )
A．长征八号遥三运载火箭加速升空时，动能转化为重力势能
B．火箭升空过程中，需克服空气阻力做功，但能的总量不变
C．鹊桥二号中维星实施近月制动后不受力，做匀速直线运动
D．火箭起飞过程的能量转化，与内燃机的做功冲程是相同的
【答案】B,D
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能及其转化；能量的转化或转移
【解析】【解答】A、火箭内的燃料燃烧时将化学能转化为内能，内能再转化为火箭的重力势能和动能，故A错误；
B、所有的能量转化过程，都遵守能量守恒定律，所以火箭升空过程中，需要克服空气阻力做功，能量守恒，故B正确；
C、鹊桥二号中继星实施近月制动后受引力，故C错误；
D、火箭起飞过程，燃气的内能转化为火箭的机械能，能量转化情况与内燃机做功冲程相同，故D正确。
故答案为： BD。
【分析】 近月制动后 ，会受到月球给它的万有引力。
14．（2023·青岛模拟）小雨同学家购买了一款如图甲所示户外分体式燃气炉，准备去户外野炊。该燃气炉的部分铭牌如表所示，其中“功率4500W”是指气体燃料完全燃烧时燃气炉每秒放出4500J的热量。下列说法不正确的是（ ）
【品名】XX牌分体式防风燃气炉 【材料】不锈钢 铜 铸铝 【规格】展开φ260×116mm 折叠φ127×132mm 【功率】4500W
A．气体燃料在常温下是通过降低温度的方式液化存储在储气罐内
B．用燃气炉给水加热的过程中，是通过热传递改变了水的内能
C．使用过程中，罐体温度变低是因为燃料发生升华时要吸收热量
D．在标准大气压下，用该燃气炉将1L水从25℃加热到沸腾用时140s，燃气炉烧水时的效率是50%
【答案】A,C
【知识点】汽化及汽化吸热的特点；液化及液化放热；热传递改变物体内能；热量的计算；热机的效率
【解析】【解答】A.气体燃料在常温下是通过压缩体积的方式液化存储在储气罐内，故A错误符合题意；
B.用燃气炉给水加热的过程中，是通过热传递改变了水的内能，故B正确不合题意；
C.使用过程中，罐体温度变低是因为燃料发生汽化时要吸收热量，故C错误符合题意；
D.在标准大气压下，用该燃气炉将1L水从25℃加热到沸腾时吸收热量：Q=cm△t=4.2×103J/（kg·℃）×（103kg/m3×10-3m3）×（100℃-25℃）=3.15×105J；
煤气燃烧放出的热量：Q放=Pt=4500J/s×140s=6.3×105J；
那么煤气炉的效率为：，故D正确不合题意。
故选AC。
【分析】A.液化的方法：降低温度和压缩体积；
B.改变物体内能的方法：①做功，本质为能量的转化；②热传递，本质为能量的转移；
C.根据物质的初始态和终末态确定物态变化的名称；
D.首先根据Q=cm△t计算水吸收的热量，再根据Q放=Pt计算燃料放出的热量，最后根据计算煤气炉的效率。
15．（2023·民权模拟）截至2023年2月2日，郑州公交宇通燃料电池车型累计运营里程超过3000万公里。关于氢能源公交车，下列说法正确的是（ ）
A．氢能和电能都属于一次能源
B．车载新型复合高压氢气瓶的内胎为铝合金，外绕浸树脂的高强度炭纤维，所以其自重比老式的钢瓶轻很多
C．氢燃料电池将化学能直接转化成电能，能量转化的效率可达100%
D．这些公交车安装了北斗导航定位系统，利用电磁波进行信息传递，方便对公交车进行管理调度
【答案】B,D
【知识点】能量的转化或转移；能源及其分类；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A.氢能和电能都不能从自然界直接获取，因此属于二次能源，故A错误；
B.铝合金和碳纤维的密度很小，根据m=ρV可知，它们制作的气瓶质量肯定很小，故B正确；
C.只要是能量转化就存在损失，因此氢燃料电池的转化效率不可能达到100%，故C错误；
D.这些公交车安装了北斗导航定位系统，利用电磁波进行信息传递，方便对公交车进行管理调度，故D正确。
故选BD。
【分析】（1）直接从自然界获取的能源为一次能源；
（2）根据铝合金和碳纤维的特点判断；
（3）注意分析是否有能量损耗；
（4）根据电磁波的应用判断。
16．（2023·双流模拟）小满同学采用了如图甲所示的装置来“探究海波在不同状态下的吸热能力”，并将实验数据绘制成如图乙所示的图像。加热时，酒精灯每分钟完全燃烧0.2g酒精，已知试管内所装海波的质量是200g。固态海波的比热容为1.2×103J/（kg ℃），酒精的热值为3.0×107J/kg。下列与该过程有关的说法中正确的是（ ）
A．第8min 时海波已处于液态
B．固态海波的吸热能力大于液态海波的吸热能力
C．前2min内海波吸收的热量是2.88×106J
D．第10﹣11min内酒精灯的加热效率为24%
【答案】C,D
【知识点】热量的计算；燃料的热值；热机的效率
【解析】【解答】
A.由图可知，第8min时海波仍为固液共存态，故A错误；
B.由图可知，升高相同温度，液态时所用时间更短，故固态海波的吸热能力小于液态海波的吸热能力，故B错误；
C.前2min海波温度升高12℃，故吸收热量为，故C正确；
D. 由图可知，液态海波与固态海波在相同时间，吸收相同热量时，液态海波升高的温度是固态海波的一半，故液态海波的比热容是。第10-11min，海波温度升高3℃，海波吸收热量，酒精释放的热量为，所以加热效率为，故D正确；
故答案为：C，D。
【分析】
（1）根据公式计算吸收热量；
（2）根据公式Q=mq计算放出热量；
（3）根据公式计算加热效率。
17．（2022·江阴模拟）小明取少量燃料置于燃烧皿中，点燃后对100g的热水加热4min，然后立即将其熄灭，测得消耗燃料4.2g，并根据实验数据绘制了水温随时间变化的图像如图乙中a线所示。已知此过程中燃料均匀燃烧放热，该燃料的热值为2×106J/kg，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，整个过程中忽略水的质量变化，下列说法中正确的是（ ）
A．通过图像计算得知4min水吸收到的热量为2520J
B．通过计算得出燃料燃烧放出热量有40%被水吸收
C．水吸收的热量和燃料燃烧放出的热量都与加热时间成正比
D．若实验装置和热损失比例均不变，利用该燃料加热另一杯水绘出了如图乙中b线所示图像，则这杯水的质量大于上一杯水的质量
【答案】A,C
【知识点】热量的计算；燃料的热值；热机的效率
【解析】【解答】A．对100g的热水加热4min，水的温度从93℃上升到99℃，则水吸收到的热量是Q水=m水c水Δt=100×10-3kg×4.2×103J/(kg ℃)×(99℃-93℃)=2520J
A符合题意；
B．消耗燃料4.2g，则燃料放出的热量是Q放=4.2×10-3kg×2×106J/kg=8.4×103J
燃料燃烧放出热量的40%为Q'=Q放×40%=3.36×103J
水吸收的热量是2520J，B不符合题意；
C．由题意可知，燃料均匀燃烧放热，所以燃料燃烧的热量与加热时间成正比，由图乙可知，水的温度与时间成正比，根据Q=cmΔt可知，吸收的热量与时间成正比，C符合题意；
D．由图可知，相同时间，两杯水吸收的热量相同，温度变化相同，根据Q=cmΔt可知两杯水的质量相等，D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】根据已知条件，由Q水=m水c水Δt求水吸收到的热量；根据Q吸=ηQ放，Q放=mq可求该燃料的热值。
由于燃料燃烧释放的能量不能被水全部吸收，而且有热损失，因此可知计算出的热值比实际的热值偏大还是偏小。
相同热量，两杯水温度的变化相同，根据Q=cmΔt可知质量的大小。
18．（2021·滨州）下列说法正确的是（ ）
A．花香四溢说明构成物质的分子不停地做热运动
B．新能源汽车实现了“零排放”，其效率已达到了100%
C．四冲程内燃机的做功冲程存在内能转化为机械能的过程
D．在烈日当空的海边，由于水的比热容较大，会形成由陆地吹向海面的风
【答案】A,C
【知识点】内能的利用及其意义；比热容；热机的效率；分子热运动
【解析】【解答】A．花香四溢是扩散现象，说明构成物质的分子不停地做热运动，A符合题意；
B．新能源汽车实现了“零排放”，使用机械时额外功不为0，机械效率不可能为100%，B不符合题意；
C．四冲程内燃机的做功冲程把内能转化为机械能，C符合题意；
D．海水的比热容大于陆地的比热容，白天吸收了相同的热量后，陆地上方空气升高的温度比海洋上空空气的温度升高的多，所以，陆地上方空气的气压低，海洋上方空气的气压高，风从气压高的海洋流向气压低的陆地，D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】扩散：不同物质相互接触，彼此进入对方现象。说明一切物体的分子都永不停息地做无规则运动。
机械效率不可能为100%。
内燃机可分为汽油机和柴油机，它们一个工作循环由吸气、压缩、做功和排气四个冲程。
水具有较大的比热容，相同质量的水和其它物质相比，吸收相同的热量，温度变化小。
三、填空题
19．（2024九下·长春模拟）汽车已经进入普通百姓家庭，汽车应用了许多物理知识，请你解答：
（1）汽油机是汽车的“心脏”，汽车是在 冲程中获得动力的；
（2）汽车发动机在工作时，发动机的温度会升得很高，通常在发动机外装有水套，汽车发动机用水作为冷却剂的主要原因是水的 ；
（3）汽车在紧急刹车过程中，车轮与地面间的摩擦力 匀速行驶中的摩擦力；
（4）汽车中配置的安全带和安全气囊是为了减少车在 时带来的危害；
（5）汽油在气缸内燃烧时热值 ，汽车排气管冒黑烟是因为内燃机的效率 。
【答案】（1）做功
（2）比热容大
（3）大于
（4）突然减速
（5）不变；低
【知识点】比热容；燃料的热值；热机的效率；惯性及其现象；增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】解：（1）汽油机是汽车的“心脏”，其中做功冲程将内能转化为机械能，获得动力的。
（2）水的比热容较大，相同质量的水和其它物质相比，升高相同的温度，水吸收的热量更多，因此，汽车发动机用水作为冷却剂。
（3）汽车在紧急刹车过程中，车轮与地面间的摩擦力是滑动摩擦力，匀速行驶中的摩擦力是滚动摩擦力，滚动摩擦力小于滑动摩擦力，所以汽车在紧急刹车过程中，车轮与地面间的摩擦力大于匀速行驶中的摩擦力。
（4）汽车中的安全带和安全气囊可限制在刹车时人体向前倾，可以减小由于惯性带来的危害。
（5）热值是燃料的一种特性，与质量无关，汽油在气缸内燃烧时热值不变。汽车排气管冒黑烟是燃料不完全燃烧造成的，导致内燃机的效率低。
故答案为：（1）做功；（2）比热容大；（3）大于；（4）突然减速；（5）不变；低。
【分析】 （1）汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程将内能转化为机械能；
（2）水的比热容较大，相同质量的水和其它物质相比，升高相同的温度，水吸收的热量更多；
（3）紧急刹车时车轮前进速度突然降低，此时车的重心前移，使前轮对地面的压力增大，再根据压力对摩擦力的影响得出摩擦力大小的变化可做出解答；
（4）惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，一切物体都有惯性，惯性的大小只与质量有关，惯性有时要利用，有时要防止其带来的危害；
（5）热值是燃料的一种特性，与燃料的种类和状态有关；热机的效率是指用来做有用功的能量占燃料完全燃料放出的总能量的百分比，据此结合现象可分析对效率的影响。
（1）汽油机是汽车的“心脏”，其中做功冲程将内能转化为机械能，获得动力的。
（2）水的比热容较大，相同质量的水和其它物质相比，升高相同的温度，水吸收的热量更多，因此，汽车发动机用水作为冷却剂。
（3）汽车在紧急刹车过程中，车轮与地面间的摩擦力是滑动摩擦力，匀速行驶中的摩擦力是滚动摩擦力，滚动摩擦力小于滑动摩擦力，所以汽车在紧急刹车过程中，车轮与地面间的摩擦力大于匀速行驶中的摩擦力。
（4）汽车中的安全带和安全气囊可限制在刹车时人体向前倾，可以减小由于惯性带来的危害。
（5）[1]热值是燃料的一种特性，与质量无关，汽油在气缸内燃烧时热值不变。
[2]汽车排气管冒黑烟是燃料不完全燃烧造成的，导致内燃机的效率低。
20．（2024九下·海安月考）如图甲所示，混合动力汽车由一台内燃机和一台电机组成，汽车启动时，蓄电池通过电机向车轮输送能量；当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机向车轮输送能量，并通过电机给蓄电池充电。请回答下列问题：
（1）如图乙是汽油机某个缸的 冲程，该气缸内气体的内能 （选填“增加”或“减少”），若飞轮转速为600r/min，若对外做功一次约为3000J，这台4缸汽油机的功率为 W；
（2）驾驶员踩刹车踏板时，可以通过车轮带动电机发电，再将产生的电能转化为 储存在蓄电池中；而刹车片和轮胎摩擦做功产生的内能，耗散到空气中的能量却无法回收利用，这是因为能量的转化和转移具有 ；
（3）假设一辆发动机效率为33%的汽车一年消耗燃油400kg，将发动机的效率从33%提高到40%，每年可以节省汽油 kg。
【答案】做功；减少；；化学能；方向性；70
【知识点】功率计算公式的应用；热机的效率；热机的四个冲程
【解析】【解答】（1）飞轮转速即为10r/s，飞轮每转2圈对外做功一次，即每秒做功5次，
4缸汽油机1秒做的功为，
汽油机功率为；
（2）充电时，电能转化为化学能储存，能量在转化或转移过程中有方向性；
（3）当效率为33%时，设车子一年耗油m1=400kg；当效率变为40%时，设耗油为m2，所做有用功一样，所以有，经计算m2=330kg，
节省的汽油：
【分析】（1）热机完成一个工作循环，要经过4个冲程，燃气对外做功1次，活塞往返2次，飞轮转动2周，根据这个比例关系可以求出活塞所做的功，然后利用求出功率；
（2）能量的转化和转移具有方向性；
（3）有用功相同，根据W有=Q放η，和Q放=mq得出节省汽油的比例，进而得出节省的汽油的质量。
21．（2024九下·成都模拟）物理学科实践小组对如图甲所示的传统管线饮水机进行研究，发现它通过把水仓内的水加热到设定温度来供人饮用。如图乙是饮水机工作原理图，其中S是自动温控开关，当水的温度低于设定的最低温度值时，通过温控开关控制饮水机处于加热状态；当水的温度达到设定的最高温度值时，通过温控开关控制饮水机处于保温状态，如此反复。R1是定值电阻，R2是阻值不变的电热丝。该饮水机的部分参数如下表所示。
额定电压 220V
加热功率 550W
保温功率 50w
热水出水温度 85~95℃
（1）同学们研究饮水机使用说明书和工作原理后，有以下认识，其中不合理的是： ；
A.安装传统管线饮水机，应距墙一定的距离，有利于通风散热
B.尽管饮水机功率不太大且外壳由塑料制成，也需使用三孔插座供电
C.“使用时插头要充分插入插座”，若插头外露可能会导致触电事故
D.水仓水温达到95℃，开关S接到触点1，灯L2亮，饮水机开始保温
（2）同学们发现当饮水机水仓内水温度低于85℃时，饮水机就重新加热，循环往复将水仓内水温控制在85~95℃之间。同学们测得水从85℃上升到95℃所需的加热时间为3min，咨询到电费单价为0.5元/kW h，则单独计算反复加热烧开水仓内的水100次所花的电费为元。如果水仓里没有水了，就会有干烧损坏部件的危险。为了避免此危险的发生，请你从安全用电的角度给出一个合理的建议： ；
（3）为了比较“切断电源8小时后一次加热至95℃”和“8小时内保温状态下反复加热”两种情况下消耗的电能，在没有电能表的情况下，除提供的上述信息外还需测量水从室温上升到95℃所需的加热时间和 。
【答案】D；1.375，在电路中串联一个压力开关，没有水就没有压力，压力开关自动断开；水从85℃上升到95℃所需的加热时间、开始保温到下次加热的时间
【知识点】能量的转化或转移；电功率的计算；家庭电路的组成
【解析】【解答】（1）A．安装传统管线饮水机，应距墙一定的距离，有利于通风散热，防止过热引起火灾等事故，故A不符合题意；
B．尽管饮水机功率不太大且外壳由塑料制成，因为其中有生活用水是导体，也需使用三孔插座供电，将地线接地，防止饮水机漏电，故B不符合题意；
C．“使用时插头要充分插入插座”，若插头外露可能会导致触电事故，故C不符合题意；
D．当S接1时，灯L2与电阻R2串联，此时电路总电阻R=RL2+R2；当S接2时，灯L1、R1、R2串联，此时电路总电阻R'=RL1+R1+R2，R故选D；
（2）加热功率P=550W=0.55KW，水从85℃上升到95℃所需的加热时间为3min，则单独计算反复加热烧开水仓内的水100次消耗的电能：
电费单价为0.5元/kW h，所花的电费为：
为了避免水仓里没有水而导致干烧损坏部件的危险，可以在电路中串联一个压力开关，没有水就没有压力，压力开关自动断开；
（3）根据知，要比较两种情况下消耗电能的多少，需要知道水从切断电源8小时后一次加热至95℃所需的加热时间和“8小时内保温状态下反复加热”水从85℃上升到95℃所需的加热时间、开始保温到下次加热的时间。
【分析】（1）根据安全用电与串联电路的特点分析保温状态的电路连接；
（2）根据W=Pt计算消耗的电能，根据价格计算电费；根据饮水机的防干烧开关设计；
（3）根据W=Pt可知，要比较两种情况下消耗的电能，除表格中知道的加热功率和保温功率外，还需要知道加热时间。
22．（2024九下·川汇模拟）同学家购置了一款多功能电暖器。如图甲所示，其内装有导热油，导热油的比热容为2.1×103J/（kg·℃），转动旋钮可实现高、中、低不同挡位之间的切换。图乙是其内部电路原理图，其中四个发热电阻阻值相同。
（1）电暖器低温挡工作时，开关应处于 位置（选填“1”“2”或“3”）；
（2）已知中温挡额定功率为1000W，求电阻R的阻值和高温挡的额定功率 ；
（3）使用高温挡正常工作5min，导热油温度由15℃升高到75℃。若消耗的电能有84%被导热油吸收，求电暖器内导热油的质量 。
【答案】1；48.4Ω，2000W；4kg
【知识点】比热容；热机的效率；电功率的计算
【解析】【解答】（1）开关应处于3位置，两电阻并联，电路电阻最小，电功率最大，为高温挡。开关应处于2位置，只有左边的R连入电路中，电路电阻较大，电功率较大，为中温挡；关应处于1位置，两电阻串联，电路电阻最大，电功率最小，为低温挡；
（2）由得，电阻R的阻值并联电路用电器电压相等，则高温挡的额定功率
（3）使用高温挡正常工作5min，导热油温度由15℃升高到75℃。若消耗的电能有84%被导热油吸收，由得，消耗的电能为
电暖器内导热油吸收的热量为
由得，导热油的质量为
综上第1空、1；第2空、48.4Ω，2000W；第3空、4kg；
【分析】根据电功率的计算、热量的计算、填空
1、电功率的计算：公式为R=U2/P，电路电阻最小，电功率最大；电路电阻最大，电功率最小，为低温挡，就计算R，功率W=Pt，据题可知P=2000W，t=600s，据此计算消耗的电能，电暖器内导热油吸收的热量为
2、热量的计算：公式为，Q=5.04×105J，温度变化量为60℃，据此九三导热油的质量
23．（2024九下·汕头期中）如图甲所示，混合动力汽车由一台内燃机和一台电机组成，混合动力汽车启动时，蓄电池通过电机向车轮输送能量：当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，向车轮输送能量，并通过电机给蓄电池充电。请回答下列问题。
（1）该混合动力汽车的内燃机是一台单缸四冲程汽油机，如图乙是汽油机的 冲程，此冲程是利用 方式改变内能；
（2）若飞轮转速是2400r/min，则每秒对外做功 次；
（3）驾驶员踩刹车踏板时，可以通过车轮带动电机发电，再将产生的电能转化为 能储存在蓄电池中；
（4）假设一辆发动机效率为30%的汽车一年消耗燃油400kg，将发动机的效率从30%率提高到40％每年可以节省汽油 kg。
【答案】（1）做功；做功
（2）20
（3）化学
（4）100
【知识点】热量的计算；热机；有关热机的计算
【解析】【解答】（1）两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，为做功冲程；在做功冲程中，高温、高压的燃气对外做功，将内能转化为机械能。
（2）四冲程内燃机的飞轮转速是2400r/min=40r/s，即汽油机飞轮每秒转40圈，对外做功20次。
（3）驾驶员踩刹车踏板时，可以通过车轮带动发电机发电，机械能转化为电能，再将产生的电能转化为化学能储存在蓄电池中。
（4）设每年可以节省汽油x%，有用功相同，根据W有=Q放η和Q放=mq。
则有mq×30%=m×（1-x%）q×40%，
解得x%=25%，即可以节省25%的汽油，所以节省的汽油的质量为：
Δm=25%×400kg=100kg。
故答案为：（1）做功；做功；（2）20；（3）化学；（4）100。
【分析】（1）根据气门的闭合情况、活塞的运动情况分析是哪个冲程；改变物体内能的两种方法：做功、热传递。
（2）四冲程内燃机1个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次。
（3）驾驶员踩刹车踏板时，可以通过车轮带动发电机发电，机械能转化为电能，再将产生的电能转化为化学能储存在蓄电池中。
（4）设每年可以节省汽油x%，有用功相同，根据W有=Q放η和Q放=mq得出节省汽油的比例，进而得出节省的汽油的质量。
四、实验探究题
24．（2024·番禺模拟）汽车作为我们生活中不可缺少的交通工具，它的动力机械有些是内燃机，而内燃机分为汽油机和柴油机两大类
（1）汽油和柴油是从石油中提炼出来，石油属于不可再生能源。以下能源也属于不可再生能源的有 （选填以下对应的字母）；
A.煤炭 B.核能 C.水能 D.太阳能
（2）如图是汽油机的能量流向图，以下说法正确的有 （选填字母）；
A.E1＝E2+E3
B.E1＝E2+E3+E4+E5+E6+E7
（3）一辆小轿车行驶了一段路程，汽油机共消耗汽油5kg，汽油燃烧实际释放的热量是2×108J，汽油机输出的机械能为4.6×107J。此过程中该汽油机的效率是 。（汽油的热值q汽油＝4.6×107J/kg）
【答案】AB；A；20%
【知识点】燃料的热值；热机；热机的效率；能源及其分类
【解析】【解答】（1）能、太阳能短时间内可以再次获取，是可再生能源；而煤炭、核能短时间内都无法再次获取，都属于不可再生能源；
故选AB。
（2）根据题意可知，燃料完全燃烧放出的热量；
而实际放出的热量；
因此；
故A正确，B错误。
故选A。
（3） 汽油机共消耗汽油5kg， 则汽油完全燃烧放出的热量为；
油机输出的机械能为4.6×107J
则汽油机的效率为。
【分析】（1）短时间内无法生成和获取的能源为不可再生能源；
（2）根据图片分析能量之间的数量关系；
（3）根据计算汽油燃烧放出的热量，根据计算汽油机的效率。
25．（2024九下·秦都模拟）小王家准备买空调，他和爸爸挑选了两款不同型号的空调，空调的参数如表所示，制热量表示单位时间内向密闭空间送入热量的多少；制冷量指单位时间内从密闭空间去除热量总和；能效比指空调制冷时，制冷量与制冷功率的比值，表示消耗1000W电功率时制冷量的大小。
根据以上数据，计算下列问题：
空调型号 KFR﹣35GW KFR﹣26GW
制热功率 1390W 1170W
制热量 4600W 4500W
制冷功率 980W 620W
制冷量 3500W 2650W
价格 2749 2799
能效比 4.2 5.3
（1）从节能的角度考虑，选择能效比 （选填“大”或“小”）的空调更好；
（2）经测量，小王家卧室面积约20m3，高3m，要让卧室温度从35℃降低到25℃，使用KFR﹣35GW空调，最少需要多长时间 ？[c空气=1×103J/（kg ℃），ρ空气=1.3kg/m3，计算结果保留整数]
（3）小王发现，按照商家宣传，通过制冷功率和能效比计算出单位时间消耗的电能要比制冷量多，小王猜想可能是因为制冷过程中有能量损失导致的，若商家宣传的数据均属实，请计算KFR﹣35GW空调的制冷效率是多少 ？（计算结果精确到1%）
（4）请你给小王建议一下买哪款空调，并简述你的理由。
【答案】大；223s；85%；见解析
【知识点】密度公式及其应用；比热容；热机的效率；电功率的计算
【解析】【解答】（1）能效比指空调制冷时，制冷量与制冷功率的比值，表示消耗1000W电功率时制冷量的大小。制冷量相同，能效比越高，需要的电功率越小，越节能，所以，从节能的角度考虑，选择能效比大的空调更好。
（2）根据密度公式可知，房间内空气的质量为：
结合比热容公式可知，空气放出的热量为：
使用KFR﹣35GW空调的制冷量为3500W，因此需要的时间为
（3）能效比为4.2，制冷功率为980W，则理论上的制冷量为
则其效率为
（4）KFR﹣26GW的能效比为5.3，制冷功率为620W，则理论上的制冷量为
则其效率为
故选择KFR﹣35GW空调。
【分析】（1）空调的能效比越大，越节能；
（2）根据m=ρV计算质量，根据Q=cmΔt，计算吸收的热量；利用，计算工作时间；
（3）根据，计算效率；
（4）结合能效比，进行合理选择。
五、计算题
26．（2025九下·顺德开学考）某城市投放了30辆氢燃料新能源公交车投放使用，氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是22世纪最理想的能源。[c水=4.2×103J/(kg·℃)，q氢=1.4×108J/kg）求；
（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；
（2）若这些热量全部被质量为200kg，温度为15℃的水吸收，则水升高的温度；
（3）某氢能源公交车以140kW的恒定功率做匀速行驶，如果0.3kg的氢燃料完全燃烧获得热量有80%与公交车所做的功相等，则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间。
【答案】（1）解：质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为
（2）解：若这些热量全部被质量为200kg，温度为15℃的水吸收，则水升高的温度为
（3）解：这些热量能让该公交车匀速行驶的时间为。
【知识点】功率计算公式的应用；比热容；燃料的热值；热机的效率
【解析】【分析】（1）根据热值公式Q=mq计算质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；
（2）若这些热量全部被质量为200kg，温度为15℃的水吸收，根据热量计算公式Q=cmΔt计算可知水升高的温度；
（3）根据W=Pt计算这些热量能让该公交车匀速行驶的时间。
（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为
（2）若这些热量全部被质量为200kg，温度为15℃的水吸收，则水升高的温度为
（3）这些热量能让该公交车匀速行驶的时间为
27．（2025·鱼峰模拟）建筑工地上，起重机在12s内将质量为的重物沿竖直方向匀速提升6m，此过程起重机消耗柴油0.01kg。柴油的热值。求：
（1）完全燃烧0.01kg柴油放出的热量；
（2）起重机提升重物克服物重做功的功率；
（3）若将起重机提升重物做的功与消耗的柴油完全燃烧释放的热量之比定义为其提升效率，用字母η表示，求起重机的提升效率。
【答案】（1）解：（1）完全燃烧0.01kg柴油放出的热量
（2）解：（2）起重机在12s内将质量为的重物沿竖直方向匀速提升6m，起重机提升重物克服物重做功的功率
起重机提升重物克服物重做功的功率
（3）解：（3）起重机的提升效率
【知识点】功率计算公式的应用；燃料的热值；热机的效率
【解析】【分析】（1）根据Q=mq，计算燃料燃烧放出的热量；（2）根据W=Gh，计算克服重力做功多少；利用，计算功率的大小；
（3）根据，计算热机效率。
（1）完全燃烧0.01kg柴油放出的热量
（2）起重机在12s内将质量为的重物沿竖直方向匀速提升6m，起重机提升重物克服物重做功的功率
起重机提升重物克服物重做功的功率
（3）起重机的提升效率
28．（2023九下·玉州模拟）如图所示是我国自行设计研制的AG600全状态新构型灭火飞机。若该飞机以270km/h的速度匀速直线航行20min，消耗航空燃油1.35t，飞机发动机的功率为2.25×107W。（航空燃油的热值为4×107J/kg）求：
（1）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是多少？
（2）飞机在航行过程中的阻力是多少？
（3）发动机的效率是多少？
【答案】解：（1）根据题意可知，燃油完全燃烧放出的热量
Q放=mq=1.35×103kg×4×107J/kg=5.4×1010J。
答：消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是5.4×1010J。
（2）飞机航行20min牵引力做功W=Pt=2.25×107W×20×60s=2.7×1010J
飞机运动的路程
飞机受到的牵引力。
因为飞机做匀速直线运动，受到牵引力和阻力是平衡力，
所以飞机受到的阻力f=F=3×105N。
答：飞机在航行过程中的阻力是3×105N。
（3）发动机的效率
答：发动机的效率是50%。
【知识点】功率计算公式的应用；燃料的热值；热机的效率
【解析】【分析】 （1）根据Q放=qm可求出消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量；
（2）根据W=Pt计算牵引力做功大小，根据s=vt计算运动的路程，根据计算飞机受到的牵引力，最后根据平衡力的知识计算飞机受到的阻力；
（3）根据求出发动机的效率。
29．（2023九下·南海模拟）我国自主研制的“红旗HQ3”无人驾驶汽车在某段平直公路上进行测试，汽车以18m/s的速度匀速行驶了5min，消耗燃油0.3kg，汽车发动机的牵引力是1000N．已知燃油的热值为4.5×107J/kg。试求：
（1）消耗的燃油完全燃烧产生的热量是多少？
（2）汽车牵引力所做的功是多少？
（3）发动机的效率是多少？
【答案】解：（1）汽油完全燃烧放出的热量Q放＝mq＝0.3kg×4.5×107J/kg＝1.35×107J；
（2）汽车匀速行驶的时间t＝5min＝300s；汽车运动的距离s＝vt＝18m/s×300s＝5400m；汽车发动机所做的有用功W＝Fs＝1000N×5400m＝5.4×106J；
（3）汽油机的效率。
答：（1）消耗的燃油完全燃烧产生的热量是1.35×107J；
（2）汽车牵引力所做的功是5.4×106J；
（3）发动机的效率是40%。
【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）根据Q放＝mq计算 0.3kg 汽油完全燃烧放出的热量；
（2）汽车匀速行驶的时间300s，速度为18m/s，根据s＝vt计算汽车运动的距离，根据W=Fs计算
汽车发动机所做的有用功；
（3）根据效率公式计算汽油机的效率。
1 / 1考点冲刺24【计算热机的效率】—2025年中考物理考前素描40天终极冲刺宝典
一、选择题
1．（2024·陕西）涡轴9“玉龙”是我国完全自主研发的航空涡轴发动机，其大致工作过程是：空气通过进气道进入压气机，被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合，燃料在燃烧室燃烧后，产生的高温高压气体推动涡轮转动，从而输出动力。该发动机工作过程中的相关说法正确的是
A．燃烧室中燃料燃烧越充分，发动机效率越高
B．燃料和压缩空气混合后，燃料的热值增大
C．压气机压缩空气，空气的内能减小
D．高温高压气体推动涡轮转动时，将机械能转化为内能
2．（2024·包头） 如图所示是一个香蕉炉，点燃炉内蜡烛加热香蕉液，一会儿，房间内充满了香气，对这过程分析正确的是（ ）
A．蜡烛燃烧将内能转化为化学能 B．香蕉液通过做功增加内能
C．香蕉液吸热升华变成香气 D．香气弥漫是扩散现象
3．（2024九下·泸县模拟）在2023年慕尼黑车展上，一半是欧洲车，一半是中国车，下列与小汽车有关的说法错误的是（ ）
A．汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞
B．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
C．如果四冲程内燃机的转速是600r/min，那么它每秒做功5次，共有20个冲程
D．无论科技如何进步与发展，内燃机的效率都不可能到达100%
4．（2024九下·兴隆台模拟）如图是某内燃机的能量流向图。下列有关说法正确的是（ ）
A．①是废气带走的热量
B．该内燃机是在压缩冲程获得动力
C．该内燃机的效率为28%
D．改进构造减小摩擦可提高③所占百分比
5．（2024九下·成都期中）随着人们生活水平的不断提高，各种小汽车已经走进我们的家庭，如图是汽油机工作循环中的一个冲程，下列说法正确的是（ ）
A．该冲程是汽油机的压缩冲程，将机械能转化为内能
B．该冲程是汽油机的做功冲程，将内能转化为机械能
C．该汽油机工作时冒黑烟，说明汽油燃烧不充分，其热值变小
D．该汽油机消耗的能量越多，说明汽油机的工作效率一定越高
6．（2024·青海） 与固体燃料相比，液体燃料火箭无需人工雕刻火药。甲烷是天然气的主要成分。液态甲烷作为火箭发射的燃料之一，其密度约为0.42×103kg/m3，热值为5.0×107J/kg。酒精的密度为0.8×103kg/m3，热值为3.0×107J/kg，下列关于液态甲烷和酒精的叙述正确的是（ ）
A．酒精的密度比液态甲烷的密度小
B．液态甲烷燃烧时，内能转化为化学能
C．相同体积的液态甲烷和酒精，液态甲烷的质量更大
D．10kg的液态甲烷完全燃烧，放出的热量为5.0×108J
7．（2024·广州模拟）如图显示的是甲、乙、丙三部汽油机的参数。甲、乙、丙相比，正确的是（ ）
A．甲输出的机械能比丙多，效率比丙高
B．在消耗质量相同的同种燃料时，乙输出机械能与甲一样多
C．在输出的机械能相同时，乙比丙消耗更多的同种燃料
D．三部汽油机中，乙的效率最高
8．（2024·青羊模拟）小明在老师的指导下，用如图A所示的同一个实验装置分别加热质量均为200g的甲、乙两种液体（其中一种是水），用测得的数据绘制了液体的温度随时间变化的关系图象。如图B所示，若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了8g酒精[q酒精=3×107J/kg，c水=4.2×103J/（kg ℃）]，则下列说法正确的是（ ）
A．酒精在燃烧的过程中热值不断减小
B．甲液体是水，c乙=2.8×103J/（kg ℃）
C．0～8min乙液体吸收的热量为6.72×104J
D．该酒精灯的加热效率为28%
9．（2024·青羊模拟）我国的电动汽车技术已处于世界领先水平，电动汽车以车载电源提供动力，用电动机驱动车轮行驶。下列有关说法正确的是（ ）
A．电动汽车的能量在转化时，效率能达到100%
B．电能是清洁能源，属于一次能源
C．核电站是利用核裂变反应发电的
D．因为能量守恒，所以使用电动汽车不存在能源危机
10．（2024·扬州）家用燃油汽车的发动机主要是汽油机，下列说法正确的是
A．汽油机的效率能达到100%
B．汽油机燃烧汽油会造成环境污染
C．汽油机的一个工作循环中，对外做功4次
D．汽油机在吸气冲程中只吸入汽油
二、多选题
11．（2024·河南）中国空间站持续开展空间科学实验，为人类探索宇宙奥秘贡献了中国智慧，下列说法正确的是
A．飞船与空间站对接后，相对于空间站是静止的；
B．航天员太空授课是利用超声波与地面传递信息；
C．空间站离地球的距离，比月球离地球的距离更近；
D．空间站上的太阳能电池板将太阳能转化为内能。
12．（2024·长沙模拟）如图所示，北京时间2024年4月25日20时59分，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，神舟十八号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道。目前，航天员乘组状态良好，发射取得圆满成功。下列关于火箭发射的说法中正确的是（ ）
A．火箭升空过程中，神舟十八号飞船与运载火箭保持相对静止
B．火箭点火加速升空时，动能转化为重力势能
C．火箭的燃料燃烧时，质量减小，热值不变
D．燃料充分燃烧时，火箭发动机的效率可以达到100%
13．（2024·天桥模拟）2024年3月20日，探月工程四期鹊桥二号中继星由长征八号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射升空，如图所示。鹊桥二号中继星作为探月四期后续工程的"关键一环"，将架设地月新"鹊桥"，为嫦娥四号、嫦娥六号等任务提供地月间中继通信。3月25日0时46分，鹊桥二号中继星经过约112小时奔月飞行，在距月面约440公里处开始实施近月制动，约19分钟后，顺利进入环月轨道飞行。下列有关说法正确的是( )
A．长征八号遥三运载火箭加速升空时，动能转化为重力势能
B．火箭升空过程中，需克服空气阻力做功，但能的总量不变
C．鹊桥二号中维星实施近月制动后不受力，做匀速直线运动
D．火箭起飞过程的能量转化，与内燃机的做功冲程是相同的
14．（2023·青岛模拟）小雨同学家购买了一款如图甲所示户外分体式燃气炉，准备去户外野炊。该燃气炉的部分铭牌如表所示，其中“功率4500W”是指气体燃料完全燃烧时燃气炉每秒放出4500J的热量。下列说法不正确的是（ ）
【品名】XX牌分体式防风燃气炉 【材料】不锈钢 铜 铸铝 【规格】展开φ260×116mm 折叠φ127×132mm 【功率】4500W
A．气体燃料在常温下是通过降低温度的方式液化存储在储气罐内
B．用燃气炉给水加热的过程中，是通过热传递改变了水的内能
C．使用过程中，罐体温度变低是因为燃料发生升华时要吸收热量
D．在标准大气压下，用该燃气炉将1L水从25℃加热到沸腾用时140s，燃气炉烧水时的效率是50%
15．（2023·民权模拟）截至2023年2月2日，郑州公交宇通燃料电池车型累计运营里程超过3000万公里。关于氢能源公交车，下列说法正确的是（ ）
A．氢能和电能都属于一次能源
B．车载新型复合高压氢气瓶的内胎为铝合金，外绕浸树脂的高强度炭纤维，所以其自重比老式的钢瓶轻很多
C．氢燃料电池将化学能直接转化成电能，能量转化的效率可达100%
D．这些公交车安装了北斗导航定位系统，利用电磁波进行信息传递，方便对公交车进行管理调度
16．（2023·双流模拟）小满同学采用了如图甲所示的装置来“探究海波在不同状态下的吸热能力”，并将实验数据绘制成如图乙所示的图像。加热时，酒精灯每分钟完全燃烧0.2g酒精，已知试管内所装海波的质量是200g。固态海波的比热容为1.2×103J/（kg ℃），酒精的热值为3.0×107J/kg。下列与该过程有关的说法中正确的是（ ）
A．第8min 时海波已处于液态
B．固态海波的吸热能力大于液态海波的吸热能力
C．前2min内海波吸收的热量是2.88×106J
D．第10﹣11min内酒精灯的加热效率为24%
17．（2022·江阴模拟）小明取少量燃料置于燃烧皿中，点燃后对100g的热水加热4min，然后立即将其熄灭，测得消耗燃料4.2g，并根据实验数据绘制了水温随时间变化的图像如图乙中a线所示。已知此过程中燃料均匀燃烧放热，该燃料的热值为2×106J/kg，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，整个过程中忽略水的质量变化，下列说法中正确的是（ ）
A．通过图像计算得知4min水吸收到的热量为2520J
B．通过计算得出燃料燃烧放出热量有40%被水吸收
C．水吸收的热量和燃料燃烧放出的热量都与加热时间成正比
D．若实验装置和热损失比例均不变，利用该燃料加热另一杯水绘出了如图乙中b线所示图像，则这杯水的质量大于上一杯水的质量
18．（2021·滨州）下列说法正确的是（ ）
A．花香四溢说明构成物质的分子不停地做热运动
B．新能源汽车实现了“零排放”，其效率已达到了100%
C．四冲程内燃机的做功冲程存在内能转化为机械能的过程
D．在烈日当空的海边，由于水的比热容较大，会形成由陆地吹向海面的风
三、填空题
19．（2024九下·长春模拟）汽车已经进入普通百姓家庭，汽车应用了许多物理知识，请你解答：
（1）汽油机是汽车的“心脏”，汽车是在 冲程中获得动力的；
（2）汽车发动机在工作时，发动机的温度会升得很高，通常在发动机外装有水套，汽车发动机用水作为冷却剂的主要原因是水的 ；
（3）汽车在紧急刹车过程中，车轮与地面间的摩擦力 匀速行驶中的摩擦力；
（4）汽车中配置的安全带和安全气囊是为了减少车在 时带来的危害；
（5）汽油在气缸内燃烧时热值 ，汽车排气管冒黑烟是因为内燃机的效率 。
20．（2024九下·海安月考）如图甲所示，混合动力汽车由一台内燃机和一台电机组成，汽车启动时，蓄电池通过电机向车轮输送能量；当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机向车轮输送能量，并通过电机给蓄电池充电。请回答下列问题：
（1）如图乙是汽油机某个缸的 冲程，该气缸内气体的内能 （选填“增加”或“减少”），若飞轮转速为600r/min，若对外做功一次约为3000J，这台4缸汽油机的功率为 W；
（2）驾驶员踩刹车踏板时，可以通过车轮带动电机发电，再将产生的电能转化为 储存在蓄电池中；而刹车片和轮胎摩擦做功产生的内能，耗散到空气中的能量却无法回收利用，这是因为能量的转化和转移具有 ；
（3）假设一辆发动机效率为33%的汽车一年消耗燃油400kg，将发动机的效率从33%提高到40%，每年可以节省汽油 kg。
21．（2024九下·成都模拟）物理学科实践小组对如图甲所示的传统管线饮水机进行研究，发现它通过把水仓内的水加热到设定温度来供人饮用。如图乙是饮水机工作原理图，其中S是自动温控开关，当水的温度低于设定的最低温度值时，通过温控开关控制饮水机处于加热状态；当水的温度达到设定的最高温度值时，通过温控开关控制饮水机处于保温状态，如此反复。R1是定值电阻，R2是阻值不变的电热丝。该饮水机的部分参数如下表所示。
额定电压 220V
加热功率 550W
保温功率 50w
热水出水温度 85~95℃
（1）同学们研究饮水机使用说明书和工作原理后，有以下认识，其中不合理的是： ；
A.安装传统管线饮水机，应距墙一定的距离，有利于通风散热
B.尽管饮水机功率不太大且外壳由塑料制成，也需使用三孔插座供电
C.“使用时插头要充分插入插座”，若插头外露可能会导致触电事故
D.水仓水温达到95℃，开关S接到触点1，灯L2亮，饮水机开始保温
（2）同学们发现当饮水机水仓内水温度低于85℃时，饮水机就重新加热，循环往复将水仓内水温控制在85~95℃之间。同学们测得水从85℃上升到95℃所需的加热时间为3min，咨询到电费单价为0.5元/kW h，则单独计算反复加热烧开水仓内的水100次所花的电费为元。如果水仓里没有水了，就会有干烧损坏部件的危险。为了避免此危险的发生，请你从安全用电的角度给出一个合理的建议： ；
（3）为了比较“切断电源8小时后一次加热至95℃”和“8小时内保温状态下反复加热”两种情况下消耗的电能，在没有电能表的情况下，除提供的上述信息外还需测量水从室温上升到95℃所需的加热时间和 。
22．（2024九下·川汇模拟）同学家购置了一款多功能电暖器。如图甲所示，其内装有导热油，导热油的比热容为2.1×103J/（kg·℃），转动旋钮可实现高、中、低不同挡位之间的切换。图乙是其内部电路原理图，其中四个发热电阻阻值相同。
（1）电暖器低温挡工作时，开关应处于 位置（选填“1”“2”或“3”）；
（2）已知中温挡额定功率为1000W，求电阻R的阻值和高温挡的额定功率 ；
（3）使用高温挡正常工作5min，导热油温度由15℃升高到75℃。若消耗的电能有84%被导热油吸收，求电暖器内导热油的质量 。
23．（2024九下·汕头期中）如图甲所示，混合动力汽车由一台内燃机和一台电机组成，混合动力汽车启动时，蓄电池通过电机向车轮输送能量：当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，向车轮输送能量，并通过电机给蓄电池充电。请回答下列问题。
（1）该混合动力汽车的内燃机是一台单缸四冲程汽油机，如图乙是汽油机的 冲程，此冲程是利用 方式改变内能；
（2）若飞轮转速是2400r/min，则每秒对外做功 次；
（3）驾驶员踩刹车踏板时，可以通过车轮带动电机发电，再将产生的电能转化为 能储存在蓄电池中；
（4）假设一辆发动机效率为30%的汽车一年消耗燃油400kg，将发动机的效率从30%率提高到40％每年可以节省汽油 kg。
四、实验探究题
24．（2024·番禺模拟）汽车作为我们生活中不可缺少的交通工具，它的动力机械有些是内燃机，而内燃机分为汽油机和柴油机两大类
（1）汽油和柴油是从石油中提炼出来，石油属于不可再生能源。以下能源也属于不可再生能源的有 （选填以下对应的字母）；
A.煤炭 B.核能 C.水能 D.太阳能
（2）如图是汽油机的能量流向图，以下说法正确的有 （选填字母）；
A.E1＝E2+E3
B.E1＝E2+E3+E4+E5+E6+E7
（3）一辆小轿车行驶了一段路程，汽油机共消耗汽油5kg，汽油燃烧实际释放的热量是2×108J，汽油机输出的机械能为4.6×107J。此过程中该汽油机的效率是 。（汽油的热值q汽油＝4.6×107J/kg）
25．（2024九下·秦都模拟）小王家准备买空调，他和爸爸挑选了两款不同型号的空调，空调的参数如表所示，制热量表示单位时间内向密闭空间送入热量的多少；制冷量指单位时间内从密闭空间去除热量总和；能效比指空调制冷时，制冷量与制冷功率的比值，表示消耗1000W电功率时制冷量的大小。
根据以上数据，计算下列问题：
空调型号 KFR﹣35GW KFR﹣26GW
制热功率 1390W 1170W
制热量 4600W 4500W
制冷功率 980W 620W
制冷量 3500W 2650W
价格 2749 2799
能效比 4.2 5.3
（1）从节能的角度考虑，选择能效比 （选填“大”或“小”）的空调更好；
（2）经测量，小王家卧室面积约20m3，高3m，要让卧室温度从35℃降低到25℃，使用KFR﹣35GW空调，最少需要多长时间 ？[c空气=1×103J/（kg ℃），ρ空气=1.3kg/m3，计算结果保留整数]
（3）小王发现，按照商家宣传，通过制冷功率和能效比计算出单位时间消耗的电能要比制冷量多，小王猜想可能是因为制冷过程中有能量损失导致的，若商家宣传的数据均属实，请计算KFR﹣35GW空调的制冷效率是多少 ？（计算结果精确到1%）
（4）请你给小王建议一下买哪款空调，并简述你的理由。
五、计算题
26．（2025九下·顺德开学考）某城市投放了30辆氢燃料新能源公交车投放使用，氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是22世纪最理想的能源。[c水=4.2×103J/(kg·℃)，q氢=1.4×108J/kg）求；
（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；
（2）若这些热量全部被质量为200kg，温度为15℃的水吸收，则水升高的温度；
（3）某氢能源公交车以140kW的恒定功率做匀速行驶，如果0.3kg的氢燃料完全燃烧获得热量有80%与公交车所做的功相等，则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间。
27．（2025·鱼峰模拟）建筑工地上，起重机在12s内将质量为的重物沿竖直方向匀速提升6m，此过程起重机消耗柴油0.01kg。柴油的热值。求：
（1）完全燃烧0.01kg柴油放出的热量；
（2）起重机提升重物克服物重做功的功率；
（3）若将起重机提升重物做的功与消耗的柴油完全燃烧释放的热量之比定义为其提升效率，用字母η表示，求起重机的提升效率。
28．（2023九下·玉州模拟）如图所示是我国自行设计研制的AG600全状态新构型灭火飞机。若该飞机以270km/h的速度匀速直线航行20min，消耗航空燃油1.35t，飞机发动机的功率为2.25×107W。（航空燃油的热值为4×107J/kg）求：
（1）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是多少？
（2）飞机在航行过程中的阻力是多少？
（3）发动机的效率是多少？
29．（2023九下·南海模拟）我国自主研制的“红旗HQ3”无人驾驶汽车在某段平直公路上进行测试，汽车以18m/s的速度匀速行驶了5min，消耗燃油0.3kg，汽车发动机的牵引力是1000N．已知燃油的热值为4.5×107J/kg。试求：
（1）消耗的燃油完全燃烧产生的热量是多少？
（2）汽车牵引力所做的功是多少？
（3）发动机的效率是多少？
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】热传递改变物体内能；燃料的热值；热机的效率
【解析】【解答】 A.使燃料燃烧越充分，可以增大有效利用的能量，提高热机的效率，故A正确；
B.热值只跟燃料的种类有关，燃料和压缩空气混合后，燃料的种类不变，燃料的热值不变，故B错误；
C.压气机压缩空气，对空气做功时，机械能转化为内能，空气的内能增加，故C错误；
D.高温高压气体推动涡轮转动时，将内能转化为机械能，故D错误。
故选A。
【分析】A.在工作过程中，燃料燃烧越充分，损失的能量越少，热机的效率越高；
B.燃料的热值是物质本身固有的一种性质，只与燃料的种类有关；
C.压缩空气做功，机械能转化为内能；
D.高温高压气体推动涡轮转动时，将内能转化为机械能。
2．【答案】D
【知识点】热传递改变物体内能；能量的转化或转移；分子热运动
【解析】【解答】 A.蜡烛燃烧过程中把化学能转化为内能，故A错误；
B.香薰液吸收热量、内能增加，是通过热传递增加内能，故B错误；
C.香薰液吸热，由液态变为气态，是汽化现象，故C错误；
D.两物质在相互接触时，发生分子彼此进入对方的现象称为扩散，香气弥漫是扩散现象，故D正确。
故选D。
【分析】 A.根据能量转化的知识判断；
B.改变内能的方法：做功和热传递；
C.物质由液态变为气态的过程叫做汽化；
D.两物质在相互接触时，发生分子彼此进入对方的现象称为扩散。
3．【答案】A
【知识点】热机的效率；热机的四个冲程
【解析】【解答】A．汽油机靠汽缸顶部的火花塞来点火，而柴油机顶部有喷油嘴，其点火方式是压燃式，故A错误；
B．使燃料燃烧更充分，可以做更多的有用功，可以提高燃料的利用率，故B正确；
C．如果四冲程内燃机的转速是600r/min，那么1s内飞轮转10圈，内燃机的飞轮每转2圈，对外做功1次，完成4个冲程，那么它每秒做功5次，共有20个冲程，故C正确；
D．无论技术怎么进步，能量总存在损失，热机效率不可能到达100%，故D正确。
故选：A。
【分析】A. 油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴；
B. 热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，比值越大，效率越高；
C.内燃机的飞轮每转2圈，对外做功1次，完成4个冲程；
D.热机效率不可能到达100%。
4．【答案】C
【知识点】热机；热机的效率
【解析】【解答】A．内燃机的能量流向中，废气耗散能量占比最大，所以为③，故A错误；
B．内燃机是在做功冲程获得动力，故B错误；
C．有用功占比即为效率，为，故C正确；
D．改进构造减小摩擦可提高机械效率，故D错误。
故选C。
【分析】1、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，为汽车提供动力；
2、内燃机存在能量损失，其中废气携带的热量最多；
3、功的计算：总功为W=Fs，总功包括两部分，有用功和额外功，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= 。
5．【答案】B
【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．由图可知，进、排气门关闭，火花塞点火，活塞向下运动，内能转化为机械能，是做功冲程，故A错误，B正确；
C．热值是燃料的一种特性，与它是否完全燃烧没有关系，汽油燃烧不充分，其热值不变，故C错误；
D．消耗的能量越多，有用功未知，所以不能说明汽油机的工作效率一定越高，故D错误。
故选B。
【分析】1、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；
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。
6．【答案】D
【知识点】密度公式及其应用；燃料的热值；能量的转化或转移
【解析】【解答】 AC.由题可知，酒精的密度大于液态甲烷的密度；相同体积的液态甲烷和酒精，由m=ρV可知，酒精的质量更大，故A、C错误；
B.燃料燃烧时，将化学能转化为内能，故B错误；
D.10kg的液态甲烷完全燃烧时放出的热量：Q放=mq=10kg×5.0×107J/kg=5.0×108J，故D正确。
故选D。
【分析】 AC.由题可知，酒精的密度与液态甲烷的密度关系；体积相同时，根据密度公式可知它们的质量关系；
B.燃料燃烧时，将化学能转化为内能；
D.根据Q放=mq求10kg的液态甲烷完全燃烧时放出的热量。
7．【答案】D
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】AD．图中，根据纵坐标的单位长度，甲的效率：
乙的效率：
丙的效率为：
则乙的效率最高，甲、丙的效率相同，故A错误，D正确；
B．图中，消耗质量相同的同种燃料时，乙的热机效率大，输出的机械能更多，故B错误；
C．图中，在输出的机械能相同时，丙比乙效率低，燃烧释放的内能更多，丙比乙消耗同种燃料更多，故C错误。
故选D。
【分析】根据，计算热机效率；在消耗相同燃料的质量相同时，热机效率越大，机械能越多；机械能相同时，热机效率越大，消耗的燃料越少。
8．【答案】C
【知识点】比热容；燃料的热值；热机的效率
【解析】【解答】A．热值是燃料的特性，与质量无关，酒精燃烧时，剩余酒精的热值不变，故A错误；
B．图乙中，甲和乙的质量和升高温度相同，甲的加热时间是乙的加热时间的2倍，甲吸收的热量是乙吸收热量的2倍，水的比热容较大，吸热能力强，甲是水；根据，甲的比热容是乙的比热容的2倍，乙的比热容为：，故B错误；
C．酒精灯相同，加热相同时间，水和乙吸收的热量相同，0～8min，甲乙吸收的热量相同，为
，故C正确；
D．计算酒精完全燃烧放出的热量为：，
结合时间，乙从加热到沸腾吸收的热量为：，
则酒精灯的加热效率为：，故D错误。
故选C。
【分析】热值是燃料的特性，和质量无关；根据质量和温度差，结合时间关系，利用Q=cmΔt，可以计算吸收热量的多少；利用Q=mq，计算燃料燃烧放出的热量，根据，计算热效率。
9．【答案】C
【知识点】热机的效率；能量的转化或转移；能源及其分类；核裂变
【解析】【解答】A、电动汽车工作时，电流产生内能，有损耗，效率不能达到100%，故A错误；
B．电能需要消耗一次能源才能得到，是二次能源，故B错误；
C．核电站的核反应堆是利用核裂变释放能量，进行发电，故C正确；
D．能量在转移和转化时，具有方向性，损耗的能量不能自发恢复到原状态，存在能源危机，故D错误。
故选C。
【分析】能量利用时，利用率不能到达100%；电能不能直接从自然界中获取，是二次能源；能量总量是守恒的，但损失的能量不能自发恢复到原来状态。
10．【答案】B
【知识点】热机；热机的效率
【解析】【解答】 A.汽油机工作时要克服机械间的摩擦做额外功、同时存在热散失，并且废气带走大部分能量，所以热机的效率很低，不能达到100%，故A错误；
B.汽油机燃烧汽油放出的废气会造成环境污染，故B正确；
C.汽油机一个工作循环有4个冲程，对外做功一次，故C错误；
D.汽油机在吸气冲程中吸入的是空气和汽油的混合气体，故D错误。
故选B。
【分析】 根据热机的工作过程，能量转化和效率高低的认识判断。
11．【答案】A,C
【知识点】能量的转化或转移；参照物及其选择；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】 A.飞船与空间站对接后，相对于空间站的位置未发生改变，是静止的，故A正确；
B.航天员太空授课是利用电磁波与地面传递信息的，故B错误；
C.根据对航天知识的了解可知，空间站离地球的距离，比月球离地球的距离更近，故C正确；
D.空间站上的太阳能电池板将太阳能转化为电能，故D错误。
故选AC。
【分析】 A.在研究物体的运动和静止时，要看物体的位置相对于参照物是否发生改变，若改变，则是运动的，若不改变，则是静止的；
B.电磁波可以传递信息，电磁波的传播不需要介质；
C.空间站在近地轨道运行，比月球离地球的距离更近；
D.根据能量转化的知识判断。
12．【答案】A,C
【知识点】机械能及其转化；燃料的热值；热机的效率；运动和静止的相对性
【解析】【解答】A．火箭升空过程中，神舟十八号飞船和运载火箭运动状态相同，二者是相对静止的，故A正确；
B．火箭加速升空过程中，速度和高度都增加，动能和重力势能都增大，故B错误；
C．燃料的热值与质量和燃烧情况等无关，因此火箭的燃料燃烧时，质量减小，热值不变，故C正确；
D．火箭发动机在工作时不可避免的有能量损失，效率一定小于100%，故D错误。
故选AC。
【分析】1、物体相对运动：物体与参照物运动状态不一致，所以物体相对参照物运动，物体与参照物运动状态不一致，所以物体相对参照物静止；
2、机械能：机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比；
3、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。
13．【答案】B,D
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能及其转化；能量的转化或转移
【解析】【解答】A、火箭内的燃料燃烧时将化学能转化为内能，内能再转化为火箭的重力势能和动能，故A错误；
B、所有的能量转化过程，都遵守能量守恒定律，所以火箭升空过程中，需要克服空气阻力做功，能量守恒，故B正确；
C、鹊桥二号中继星实施近月制动后受引力，故C错误；
D、火箭起飞过程，燃气的内能转化为火箭的机械能，能量转化情况与内燃机做功冲程相同，故D正确。
故答案为： BD。
【分析】 近月制动后 ，会受到月球给它的万有引力。
14．【答案】A,C
【知识点】汽化及汽化吸热的特点；液化及液化放热；热传递改变物体内能；热量的计算；热机的效率
【解析】【解答】A.气体燃料在常温下是通过压缩体积的方式液化存储在储气罐内，故A错误符合题意；
B.用燃气炉给水加热的过程中，是通过热传递改变了水的内能，故B正确不合题意；
C.使用过程中，罐体温度变低是因为燃料发生汽化时要吸收热量，故C错误符合题意；
D.在标准大气压下，用该燃气炉将1L水从25℃加热到沸腾时吸收热量：Q=cm△t=4.2×103J/（kg·℃）×（103kg/m3×10-3m3）×（100℃-25℃）=3.15×105J；
煤气燃烧放出的热量：Q放=Pt=4500J/s×140s=6.3×105J；
那么煤气炉的效率为：，故D正确不合题意。
故选AC。
【分析】A.液化的方法：降低温度和压缩体积；
B.改变物体内能的方法：①做功，本质为能量的转化；②热传递，本质为能量的转移；
C.根据物质的初始态和终末态确定物态变化的名称；
D.首先根据Q=cm△t计算水吸收的热量，再根据Q放=Pt计算燃料放出的热量，最后根据计算煤气炉的效率。
15．【答案】B,D
【知识点】能量的转化或转移；能源及其分类；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A.氢能和电能都不能从自然界直接获取，因此属于二次能源，故A错误；
B.铝合金和碳纤维的密度很小，根据m=ρV可知，它们制作的气瓶质量肯定很小，故B正确；
C.只要是能量转化就存在损失，因此氢燃料电池的转化效率不可能达到100%，故C错误；
D.这些公交车安装了北斗导航定位系统，利用电磁波进行信息传递，方便对公交车进行管理调度，故D正确。
故选BD。
【分析】（1）直接从自然界获取的能源为一次能源；
（2）根据铝合金和碳纤维的特点判断；
（3）注意分析是否有能量损耗；
（4）根据电磁波的应用判断。
16．【答案】C,D
【知识点】热量的计算；燃料的热值；热机的效率
【解析】【解答】
A.由图可知，第8min时海波仍为固液共存态，故A错误；
B.由图可知，升高相同温度，液态时所用时间更短，故固态海波的吸热能力小于液态海波的吸热能力，故B错误；
C.前2min海波温度升高12℃，故吸收热量为，故C正确；
D. 由图可知，液态海波与固态海波在相同时间，吸收相同热量时，液态海波升高的温度是固态海波的一半，故液态海波的比热容是。第10-11min，海波温度升高3℃，海波吸收热量，酒精释放的热量为，所以加热效率为，故D正确；
故答案为：C，D。
【分析】
（1）根据公式计算吸收热量；
（2）根据公式Q=mq计算放出热量；
（3）根据公式计算加热效率。
17．【答案】A,C
【知识点】热量的计算；燃料的热值；热机的效率
【解析】【解答】A．对100g的热水加热4min，水的温度从93℃上升到99℃，则水吸收到的热量是Q水=m水c水Δt=100×10-3kg×4.2×103J/(kg ℃)×(99℃-93℃)=2520J
A符合题意；
B．消耗燃料4.2g，则燃料放出的热量是Q放=4.2×10-3kg×2×106J/kg=8.4×103J
燃料燃烧放出热量的40%为Q'=Q放×40%=3.36×103J
水吸收的热量是2520J，B不符合题意；
C．由题意可知，燃料均匀燃烧放热，所以燃料燃烧的热量与加热时间成正比，由图乙可知，水的温度与时间成正比，根据Q=cmΔt可知，吸收的热量与时间成正比，C符合题意；
D．由图可知，相同时间，两杯水吸收的热量相同，温度变化相同，根据Q=cmΔt可知两杯水的质量相等，D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】根据已知条件，由Q水=m水c水Δt求水吸收到的热量；根据Q吸=ηQ放，Q放=mq可求该燃料的热值。
由于燃料燃烧释放的能量不能被水全部吸收，而且有热损失，因此可知计算出的热值比实际的热值偏大还是偏小。
相同热量，两杯水温度的变化相同，根据Q=cmΔt可知质量的大小。
18．【答案】A,C
【知识点】内能的利用及其意义；比热容；热机的效率；分子热运动
【解析】【解答】A．花香四溢是扩散现象，说明构成物质的分子不停地做热运动，A符合题意；
B．新能源汽车实现了“零排放”，使用机械时额外功不为0，机械效率不可能为100%，B不符合题意；
C．四冲程内燃机的做功冲程把内能转化为机械能，C符合题意；
D．海水的比热容大于陆地的比热容，白天吸收了相同的热量后，陆地上方空气升高的温度比海洋上空空气的温度升高的多，所以，陆地上方空气的气压低，海洋上方空气的气压高，风从气压高的海洋流向气压低的陆地，D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】扩散：不同物质相互接触，彼此进入对方现象。说明一切物体的分子都永不停息地做无规则运动。
机械效率不可能为100%。
内燃机可分为汽油机和柴油机，它们一个工作循环由吸气、压缩、做功和排气四个冲程。
水具有较大的比热容，相同质量的水和其它物质相比，吸收相同的热量，温度变化小。
19．【答案】（1）做功
（2）比热容大
（3）大于
（4）突然减速
（5）不变；低
【知识点】比热容；燃料的热值；热机的效率；惯性及其现象；增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】解：（1）汽油机是汽车的“心脏”，其中做功冲程将内能转化为机械能，获得动力的。
（2）水的比热容较大，相同质量的水和其它物质相比，升高相同的温度，水吸收的热量更多，因此，汽车发动机用水作为冷却剂。
（3）汽车在紧急刹车过程中，车轮与地面间的摩擦力是滑动摩擦力，匀速行驶中的摩擦力是滚动摩擦力，滚动摩擦力小于滑动摩擦力，所以汽车在紧急刹车过程中，车轮与地面间的摩擦力大于匀速行驶中的摩擦力。
（4）汽车中的安全带和安全气囊可限制在刹车时人体向前倾，可以减小由于惯性带来的危害。
（5）热值是燃料的一种特性，与质量无关，汽油在气缸内燃烧时热值不变。汽车排气管冒黑烟是燃料不完全燃烧造成的，导致内燃机的效率低。
故答案为：（1）做功；（2）比热容大；（3）大于；（4）突然减速；（5）不变；低。
【分析】 （1）汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程将内能转化为机械能；
（2）水的比热容较大，相同质量的水和其它物质相比，升高相同的温度，水吸收的热量更多；
（3）紧急刹车时车轮前进速度突然降低，此时车的重心前移，使前轮对地面的压力增大，再根据压力对摩擦力的影响得出摩擦力大小的变化可做出解答；
（4）惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，一切物体都有惯性，惯性的大小只与质量有关，惯性有时要利用，有时要防止其带来的危害；
（5）热值是燃料的一种特性，与燃料的种类和状态有关；热机的效率是指用来做有用功的能量占燃料完全燃料放出的总能量的百分比，据此结合现象可分析对效率的影响。
（1）汽油机是汽车的“心脏”，其中做功冲程将内能转化为机械能，获得动力的。
（2）水的比热容较大，相同质量的水和其它物质相比，升高相同的温度，水吸收的热量更多，因此，汽车发动机用水作为冷却剂。
（3）汽车在紧急刹车过程中，车轮与地面间的摩擦力是滑动摩擦力，匀速行驶中的摩擦力是滚动摩擦力，滚动摩擦力小于滑动摩擦力，所以汽车在紧急刹车过程中，车轮与地面间的摩擦力大于匀速行驶中的摩擦力。
（4）汽车中的安全带和安全气囊可限制在刹车时人体向前倾，可以减小由于惯性带来的危害。
（5）[1]热值是燃料的一种特性，与质量无关，汽油在气缸内燃烧时热值不变。
[2]汽车排气管冒黑烟是燃料不完全燃烧造成的，导致内燃机的效率低。
20．【答案】做功；减少；；化学能；方向性；70
【知识点】功率计算公式的应用；热机的效率；热机的四个冲程
【解析】【解答】（1）飞轮转速即为10r/s，飞轮每转2圈对外做功一次，即每秒做功5次，
4缸汽油机1秒做的功为，
汽油机功率为；
（2）充电时，电能转化为化学能储存，能量在转化或转移过程中有方向性；
（3）当效率为33%时，设车子一年耗油m1=400kg；当效率变为40%时，设耗油为m2，所做有用功一样，所以有，经计算m2=330kg，
节省的汽油：
【分析】（1）热机完成一个工作循环，要经过4个冲程，燃气对外做功1次，活塞往返2次，飞轮转动2周，根据这个比例关系可以求出活塞所做的功，然后利用求出功率；
（2）能量的转化和转移具有方向性；
（3）有用功相同，根据W有=Q放η，和Q放=mq得出节省汽油的比例，进而得出节省的汽油的质量。
21．【答案】D；1.375，在电路中串联一个压力开关，没有水就没有压力，压力开关自动断开；水从85℃上升到95℃所需的加热时间、开始保温到下次加热的时间
【知识点】能量的转化或转移；电功率的计算；家庭电路的组成
【解析】【解答】（1）A．安装传统管线饮水机，应距墙一定的距离，有利于通风散热，防止过热引起火灾等事故，故A不符合题意；
B．尽管饮水机功率不太大且外壳由塑料制成，因为其中有生活用水是导体，也需使用三孔插座供电，将地线接地，防止饮水机漏电，故B不符合题意；
C．“使用时插头要充分插入插座”，若插头外露可能会导致触电事故，故C不符合题意；
D．当S接1时，灯L2与电阻R2串联，此时电路总电阻R=RL2+R2；当S接2时，灯L1、R1、R2串联，此时电路总电阻R'=RL1+R1+R2，R故选D；
（2）加热功率P=550W=0.55KW，水从85℃上升到95℃所需的加热时间为3min，则单独计算反复加热烧开水仓内的水100次消耗的电能：
电费单价为0.5元/kW h，所花的电费为：
为了避免水仓里没有水而导致干烧损坏部件的危险，可以在电路中串联一个压力开关，没有水就没有压力，压力开关自动断开；
（3）根据知，要比较两种情况下消耗电能的多少，需要知道水从切断电源8小时后一次加热至95℃所需的加热时间和“8小时内保温状态下反复加热”水从85℃上升到95℃所需的加热时间、开始保温到下次加热的时间。
【分析】（1）根据安全用电与串联电路的特点分析保温状态的电路连接；
（2）根据W=Pt计算消耗的电能，根据价格计算电费；根据饮水机的防干烧开关设计；
（3）根据W=Pt可知，要比较两种情况下消耗的电能，除表格中知道的加热功率和保温功率外，还需要知道加热时间。
22．【答案】1；48.4Ω，2000W；4kg
【知识点】比热容；热机的效率；电功率的计算
【解析】【解答】（1）开关应处于3位置，两电阻并联，电路电阻最小，电功率最大，为高温挡。开关应处于2位置，只有左边的R连入电路中，电路电阻较大，电功率较大，为中温挡；关应处于1位置，两电阻串联，电路电阻最大，电功率最小，为低温挡；
（2）由得，电阻R的阻值并联电路用电器电压相等，则高温挡的额定功率
（3）使用高温挡正常工作5min，导热油温度由15℃升高到75℃。若消耗的电能有84%被导热油吸收，由得，消耗的电能为
电暖器内导热油吸收的热量为
由得，导热油的质量为
综上第1空、1；第2空、48.4Ω，2000W；第3空、4kg；
【分析】根据电功率的计算、热量的计算、填空
1、电功率的计算：公式为R=U2/P，电路电阻最小，电功率最大；电路电阻最大，电功率最小，为低温挡，就计算R，功率W=Pt，据题可知P=2000W，t=600s，据此计算消耗的电能，电暖器内导热油吸收的热量为
2、热量的计算：公式为，Q=5.04×105J，温度变化量为60℃，据此九三导热油的质量
23．【答案】（1）做功；做功
（2）20
（3）化学
（4）100
【知识点】热量的计算；热机；有关热机的计算
【解析】【解答】（1）两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，为做功冲程；在做功冲程中，高温、高压的燃气对外做功，将内能转化为机械能。
（2）四冲程内燃机的飞轮转速是2400r/min=40r/s，即汽油机飞轮每秒转40圈，对外做功20次。
（3）驾驶员踩刹车踏板时，可以通过车轮带动发电机发电，机械能转化为电能，再将产生的电能转化为化学能储存在蓄电池中。
（4）设每年可以节省汽油x%，有用功相同，根据W有=Q放η和Q放=mq。
则有mq×30%=m×（1-x%）q×40%，
解得x%=25%，即可以节省25%的汽油，所以节省的汽油的质量为：
Δm=25%×400kg=100kg。
故答案为：（1）做功；做功；（2）20；（3）化学；（4）100。
【分析】（1）根据气门的闭合情况、活塞的运动情况分析是哪个冲程；改变物体内能的两种方法：做功、热传递。
（2）四冲程内燃机1个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次。
（3）驾驶员踩刹车踏板时，可以通过车轮带动发电机发电，机械能转化为电能，再将产生的电能转化为化学能储存在蓄电池中。
（4）设每年可以节省汽油x%，有用功相同，根据W有=Q放η和Q放=mq得出节省汽油的比例，进而得出节省的汽油的质量。
24．【答案】AB；A；20%
【知识点】燃料的热值；热机；热机的效率；能源及其分类
【解析】【解答】（1）能、太阳能短时间内可以再次获取，是可再生能源；而煤炭、核能短时间内都无法再次获取，都属于不可再生能源；
故选AB。
（2）根据题意可知，燃料完全燃烧放出的热量；
而实际放出的热量；
因此；
故A正确，B错误。
故选A。
（3） 汽油机共消耗汽油5kg， 则汽油完全燃烧放出的热量为；
油机输出的机械能为4.6×107J
则汽油机的效率为。
【分析】（1）短时间内无法生成和获取的能源为不可再生能源；
（2）根据图片分析能量之间的数量关系；
（3）根据计算汽油燃烧放出的热量，根据计算汽油机的效率。
25．【答案】大；223s；85%；见解析
【知识点】密度公式及其应用；比热容；热机的效率；电功率的计算
【解析】【解答】（1）能效比指空调制冷时，制冷量与制冷功率的比值，表示消耗1000W电功率时制冷量的大小。制冷量相同，能效比越高，需要的电功率越小，越节能，所以，从节能的角度考虑，选择能效比大的空调更好。
（2）根据密度公式可知，房间内空气的质量为：
结合比热容公式可知，空气放出的热量为：
使用KFR﹣35GW空调的制冷量为3500W，因此需要的时间为
（3）能效比为4.2，制冷功率为980W，则理论上的制冷量为
则其效率为
（4）KFR﹣26GW的能效比为5.3，制冷功率为620W，则理论上的制冷量为
则其效率为
故选择KFR﹣35GW空调。
【分析】（1）空调的能效比越大，越节能；
（2）根据m=ρV计算质量，根据Q=cmΔt，计算吸收的热量；利用，计算工作时间；
（3）根据，计算效率；
（4）结合能效比，进行合理选择。
26．【答案】（1）解：质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为
（2）解：若这些热量全部被质量为200kg，温度为15℃的水吸收，则水升高的温度为
（3）解：这些热量能让该公交车匀速行驶的时间为。
【知识点】功率计算公式的应用；比热容；燃料的热值；热机的效率
【解析】【分析】（1）根据热值公式Q=mq计算质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；
（2）若这些热量全部被质量为200kg，温度为15℃的水吸收，根据热量计算公式Q=cmΔt计算可知水升高的温度；
（3）根据W=Pt计算这些热量能让该公交车匀速行驶的时间。
（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为
（2）若这些热量全部被质量为200kg，温度为15℃的水吸收，则水升高的温度为
（3）这些热量能让该公交车匀速行驶的时间为
27．【答案】（1）解：（1）完全燃烧0.01kg柴油放出的热量
（2）解：（2）起重机在12s内将质量为的重物沿竖直方向匀速提升6m，起重机提升重物克服物重做功的功率
起重机提升重物克服物重做功的功率
（3）解：（3）起重机的提升效率
【知识点】功率计算公式的应用；燃料的热值；热机的效率
【解析】【分析】（1）根据Q=mq，计算燃料燃烧放出的热量；（2）根据W=Gh，计算克服重力做功多少；利用，计算功率的大小；
（3）根据，计算热机效率。
（1）完全燃烧0.01kg柴油放出的热量
（2）起重机在12s内将质量为的重物沿竖直方向匀速提升6m，起重机提升重物克服物重做功的功率
起重机提升重物克服物重做功的功率
（3）起重机的提升效率
28．【答案】解：（1）根据题意可知，燃油完全燃烧放出的热量
Q放=mq=1.35×103kg×4×107J/kg=5.4×1010J。
答：消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是5.4×1010J。
（2）飞机航行20min牵引力做功W=Pt=2.25×107W×20×60s=2.7×1010J
飞机运动的路程
飞机受到的牵引力。
因为飞机做匀速直线运动，受到牵引力和阻力是平衡力，
所以飞机受到的阻力f=F=3×105N。
答：飞机在航行过程中的阻力是3×105N。
（3）发动机的效率
答：发动机的效率是50%。
【知识点】功率计算公式的应用；燃料的热值；热机的效率
【解析】【分析】 （1）根据Q放=qm可求出消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量；
（2）根据W=Pt计算牵引力做功大小，根据s=vt计算运动的路程，根据计算飞机受到的牵引力，最后根据平衡力的知识计算飞机受到的阻力；
（3）根据求出发动机的效率。
29．【答案】解：（1）汽油完全燃烧放出的热量Q放＝mq＝0.3kg×4.5×107J/kg＝1.35×107J；
（2）汽车匀速行驶的时间t＝5min＝300s；汽车运动的距离s＝vt＝18m/s×300s＝5400m；汽车发动机所做的有用功W＝Fs＝1000N×5400m＝5.4×106J；
（3）汽油机的效率。
答：（1）消耗的燃油完全燃烧产生的热量是1.35×107J；
（2）汽车牵引力所做的功是5.4×106J；
（3）发动机的效率是40%。
【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）根据Q放＝mq计算 0.3kg 汽油完全燃烧放出的热量；
（2）汽车匀速行驶的时间300s，速度为18m/s，根据s＝vt计算汽车运动的距离，根据W=Fs计算
汽车发动机所做的有用功；
（3）根据效率公式计算汽油机的效率。
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