中小学教育资源及组卷应用平台
第十四章 第3节 热机的效率 课后巩固练习卷
一、单选题
1．如图是《天工开物》中描绘清朝人在制酒的情景，先把糯稻倒入容器中浸泡，然后蒸熟，加入酒饼，装入坛中发酵。关于图中的描述，下列说法正确的是（ ）
A．木柴燃烧得越充分，热值越大
B．木柴燃烧，内能转化为化学能
C．蒸糯稻的过程中，锅中的水的比热容增大
D．蒸糯稻是通过热传递的方式改变糯稻的内能
2．关于热机，下列说法正确的是（ ）
A．汽油机和柴油机均属于内燃机，工作时他们点火的方式也相同
B．效率越高的热机功率也越大
C．新型燃料汽车实现了“零排放”其效率已达到了100%
D．在汽油机的做功冲程中，燃气推动活塞做功，燃气的内能减少，温度降低
3．若将一瓶煤油倒去一半，则留下的一半（ ）
A．热值和比热容都不变
B．热值不变，比热容变为原来一半
C．比热容不变，热值变为原来一半
D．热值、比热容都变为原来的一半
4．一盏酒精灯在一直燃烧，酒精越来越少的过程中，关于剩余酒精说法正确的有（ ）
A．比热容和热值均在减小 B．比热容和热值都不变
C．比热容逐渐减小，热值不变 D．比热容不变，热值逐渐减小
5．下面是小明同学“物理学习笔记”中的摘录，其中正确的是（ ）
A．做功和热传递在改变物体热量上是等效的
B．某种燃料在燃烧时所放出的热量叫做这种燃料的热值
C．热量是在热传递过程中物体内能改变的多少
D．温度越高的物体具有的热量越多
6．如图所示，神舟十五号载人飞船于2022年11月29日晚间在酒泉卫星发射中心成功发射升空，创下了我国在超低温天气下成功发射载人飞船的新纪录。神舟十五号加速升空的过程中，下列描述正确的是（ ）
A．飞船升空时与大气摩擦产生热，这是通过热传递的方式改变了内能
B．飞船升空的过程中，飞船含有的热量逐渐增大
C．飞船升空时大量“白气”涌向四周，是一种扩散现象
D．火箭选用液态氢做燃料，是因为液态氢的热值大
7．2022年6月5日上午，神舟十四号载人飞船搭载长征二号运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，3名航天员将在太空进行为期6个月的科学实验探究和生活，长征二号F遥运载火箭用了液态氢作燃料。下列说法正确的是（ ）
A．火箭选用液态氢作燃料、是因为液态氢具有较大的热值
B．火箭加速升空的过程中，火箭的动能转化为重力势能
C．火箭加速升空的过程中，航天员的机械能保持不变
D．载人飞船进入预定轨道稳定运行时，处于平衡状态
8．如图是新型“油电混合动力”汽车工作时热机的能量走向图。该汽车在启动时，热机可以给车提供动力，同时也给动力蓄电池组充电，蓄电池也为电动机工作提供电能。下列说法正确的是（ ）
A．此热机工作的效率为60％
B．给蓄电池充电时蓄电池相当于电源
C．热机给蓄电池充电时将电能转化为机械能
D．热机在给车提供动力时主要把内能转化为机械能
9．2025年3月12日0时38分，在海南商业航天发射场，千帆星座第五批组网卫星以“一箭18星”方式成功发射，卫星顺利进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。如图是火箭发射时的情景，下列有关说法正确的是（ ）
A．火箭升空时，以卫星为参照物，火箭是运动的
B．火箭发射过程中，燃料若不完全燃烧，热值会减小
C．火箭发射过程中，燃烧的燃料越多，火箭发动机效率越高
D．发射火箭时的能量转化与热机做功冲程的能量转化相同
10．柴油机甲比柴油机乙的效率高，这说明（ ）
A．甲柴油机的功率大
B．甲柴油机消耗的燃料少
C．工作时间相同，甲柴油机用的燃料少
D．甲柴油机将燃料释放的能量变成有用功的比例大
二、填空题
11．为提倡节能减排，我国乘用车普遍升级为“涡轮增压” （T型）轿车，它是通过涡轮压缩空气后输送给发动机，使汽油更充分地燃烧，比普通轿车（L型）更节能，尾气污染更小。同样的汽油加注在T型轿车内与加在L型轿车内相比热值 ，比热容 ，热机效率 （均填“增大”、“不变”或“减小”）。
12．第 19 届亚运会首次使用废碳再生的绿色燃料甲醇作为主火炬塔燃料， 甲醇燃烧过程中将化学能转化为 能，其热值 。
13．如图所示是四冲程汽油机的 冲程；0.5kg汽油完全燃烧后放出热量为 J。如果这些热量42%被质量为100kg、初温为25℃的水吸收，可使水温升高到 ℃。[q油=4.6×107 J/kg，c水=4.2×103J/（kg ℃）]
14．可燃冰是一种新能源，它是水和天然气在高压低温下形成的类似冰状结晶物质，主要成分是甲烷，我国可燃冰的开采技术处于世界领先水平，用燃气锅炉烧水时，将500kg初温20℃的水加热到80℃，共燃烧了0.1m3的可燃冰，这个过程中水吸收的热量为 J。完全燃烧0.09m3可燃冰放出的热量为 J，燃气锅炉烧水时的效率为 （最后一问结果保留小数点后一位）。[c水=4.2×103J/（kg·℃），可燃冰热值q=6.0×109J/m3]
15．2023年10月26日，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射成功，如图所示。火箭升空时，燃料燃烧产生的 能转化为机械能，其能量转化的过程与四冲程汽油机的 冲程相同。飞船使用液氢作为燃料，是因为这种燃料具有较大的 （选填“内能”“比热容”或“热值”）。
16．有如图所示的两套相同装置，分别在两个燃烧皿中放入质量相同的不同燃料，点燃后加热质量相等的同种液体，通过比较燃料， （选填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”）后温度计示数的变化，来判断两种燃料的热值的大小。燃料燃烧， 转化为内能，用比热容 的液体可以使实验现象更明显。（实验中液体没有沸腾）
17．电火花发生器点燃塑料盒内的酒精气体能将盒盖喷出很远，此时酒精气体的 能转化为盒盖的 能，根据能量守恒定律判断此过程中酒精气体的内能 (选填“增加”或“减少”)了，汽油机的 冲程就是根据这一原理制成的，实验时在盒内滴入2×10-4kg酒精，这些酒精完全燃烧放出的热量是 J. (q汽油= 3×107J/kg)
18．体积为0.1m3、热值为2.1×107J/m3的某气体燃料完全燃烧放出的热量为 J；若这些热量全部被温度为20℃、质量为10kg的水吸收，则水的温度能升高到 ℃；这是通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式让水的内能增加的。（c水=4.2×103J/（kg C））
三、作图题
19．如图所示，甲为热机的能量流向图，请在乙图中画出该热机的有用机械能和损失能量比例扇形统计图，只要求画出：有用机械能和损失能量，并在图中注明文字和比例。
20．酒精的热值q为3.0×107 J/kg。请在图中坐标画出酒精的热值q与其质量 m 的关系图像。
21．请在如图坐标系中画出煤油的热值与其完全燃烧所放出的热量Q的关系图象。
四、实验探究题
22．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，两种燃料的质量相同，烧杯内水的初温和质量相同。
（1）组装器材时应该先固定 （选填“A”或“B”）的位置；
（2）实验中根据燃料燃尽时 （选填“加热时间的长短”或“温度计上升的示数”）比较燃料燃烧放出热量的多少；
（3）小明选用燃料a和燃料b进行实验，小明记下了各个时刻烧杯中的水温直至燃料燃尽，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；
（4）小明又选用质量相同的煤油和菜籽油进行实验，在加热前用天平测出烧杯中水的质量及燃烧皿中煤油和菜籽油的质量，根据实验中测得的数据计算出了煤油和菜籽油的热值，但和燃料热值表中的数值相比较发现小了很多，可能的原因是___________（多选，填字母）。
A．煤油和菜籽油没有完全燃烧
B．烧杯吸收了部分热量
C．测出的煤油和菜籽油的质量偏小
D．煤油和菜籽油燃烧放出的热量有一部分散失到空气中
23．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）．自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系．他组装了图所示的装置进行实验，记录结果见下表：
燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后水温/℃
煤油 25 44
菜籽油 25 34
（1）为了保证实验结论的可靠，小明同学选择了两套相同装置，在实验中还应控制：煤油和菜籽油的 相同以及 相同．
（2）分析得出：煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是 ．
（3）小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值，那么小明还需要补充的实验仪器是： ．利用此实验方法计算出的热值将比真实值 （填“偏大”、 “偏小”）．
24．如图，燃气热水器是一种方便、快捷且不受天气影响的洗浴设备。
适用燃气
热值
额定耗气量
热水产出率 12L/min
图甲为某款燃气热水器结构和工作原理示意图。使用热水器时，先通电，绿色指示灯亮。再打开冷水阀和燃气管上的燃气阀，之后打开热水阀时，电子点火器点火，燃气在燃烧器内燃烧，产生高温烟气，此时红色指示灯亮。同时风机工作，高温烟气上升，流经热交换器，将从A点处流入热交换器的冷水加热，产生的热水从B点处源源不断流出热交换器，低温烟气从排烟管排出。关闭热水阀时，热水器停止加热。
研究发现：热交换器中，烟气与水之间单位时间传递的热量随交换器内水管表面积的增大而增大。热水器的技术参数如表，其中“额定耗气量”的含义是：热水器正常工作1小时消耗的燃气体积。
（1）热水器上的两个指示灯是二极管灯泡，该灯泡由 （选填“导体”“半导体”或“超导体”）材料制作；
（2）热水器是通过 方式改变水的内能的；
（3）某次洗浴，热水管出水温度45℃，热水器正常工作用时15min。若该过程燃气完全燃烧，放出的热量为 J；
（4）现实中，燃气完全燃烧产生能量有如图乙几种流向，请补充完整： ；请用能流图中所给符号表示该燃气热水器的效率 ；
（5）下列措施中能提高热水器加热效率的是______。
A．提高高温烟气的温度 B．提高进水口冷水的初温
C．加长热交换器中水管长度 D．采用热值更高的燃料
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
第十四章 第3节 热机的效率 课后巩固练习卷
一、单选题
1．如图是《天工开物》中描绘清朝人在制酒的情景，先把糯稻倒入容器中浸泡，然后蒸熟，加入酒饼，装入坛中发酵。关于图中的描述，下列说法正确的是（ ）
A．木柴燃烧得越充分，热值越大
B．木柴燃烧，内能转化为化学能
C．蒸糯稻的过程中，锅中的水的比热容增大
D．蒸糯稻是通过热传递的方式改变糯稻的内能
【答案】D
2．关于热机，下列说法正确的是（ ）
A．汽油机和柴油机均属于内燃机，工作时他们点火的方式也相同
B．效率越高的热机功率也越大
C．新型燃料汽车实现了“零排放”其效率已达到了100%
D．在汽油机的做功冲程中，燃气推动活塞做功，燃气的内能减少，温度降低
【答案】D
3．若将一瓶煤油倒去一半，则留下的一半（ ）
A．热值和比热容都不变
B．热值不变，比热容变为原来一半
C．比热容不变，热值变为原来一半
D．热值、比热容都变为原来的一半
【答案】A
【解析】【解答】煤油被倒去了一半，减小的只是煤油的质量，物质的种类和状态都没有发生改变，所以它的特性比热容和热值都没有发生改变。
故答案为：A。
【分析】比热容是描述物体吸放热能力的一个物理量，它与物体的质量、初末温度无关，只与物体的种类有关系；燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃烧是否充分燃烧没有关系。
4．一盏酒精灯在一直燃烧，酒精越来越少的过程中，关于剩余酒精说法正确的有（ ）
A．比热容和热值均在减小 B．比热容和热值都不变
C．比热容逐渐减小，热值不变 D．比热容不变，热值逐渐减小
【答案】B
【解析】【解答】比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关，与物质的质量等因素无关；热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与物质的质量等因素无关；故酒精越来越少的过程中，剩余的酒精的比热容和热值均不变。
故答案为：B。
【分析】比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关，与物质的质量等因素无关；热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与物质的质量等因素无关。
5．下面是小明同学“物理学习笔记”中的摘录，其中正确的是（ ）
A．做功和热传递在改变物体热量上是等效的
B．某种燃料在燃烧时所放出的热量叫做这种燃料的热值
C．热量是在热传递过程中物体内能改变的多少
D．温度越高的物体具有的热量越多
【答案】C
6．如图所示，神舟十五号载人飞船于2022年11月29日晚间在酒泉卫星发射中心成功发射升空，创下了我国在超低温天气下成功发射载人飞船的新纪录。神舟十五号加速升空的过程中，下列描述正确的是（ ）
A．飞船升空时与大气摩擦产生热，这是通过热传递的方式改变了内能
B．飞船升空的过程中，飞船含有的热量逐渐增大
C．飞船升空时大量“白气”涌向四周，是一种扩散现象
D．火箭选用液态氢做燃料，是因为液态氢的热值大
【答案】D
【解析】【解答】A．飞船升空时与大气摩擦产生热，这是通过做功的方式改变了内能，A不符合题意；
B．热量是过程量，不能说含有热量，B不符合题意；
C．水蒸气温度降低会液化为小水珠，这就是我们看到的白雾，小水珠涌向四周不是分子的运动，故不是扩散现象。C不符合题意；
D．火箭选用液态氢做燃料是因为液态氢的热值大，相同质量的情况下，完全燃烧放出的热量更多，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】摩擦产生热，这是通过做功的方式改变了内能；不能说含有热量；扩散现象为分子的运动；液态氢的热值大，相同质量的情况下，完全燃烧放出的热量更多。
7．2022年6月5日上午，神舟十四号载人飞船搭载长征二号运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，3名航天员将在太空进行为期6个月的科学实验探究和生活，长征二号F遥运载火箭用了液态氢作燃料。下列说法正确的是（ ）
A．火箭选用液态氢作燃料、是因为液态氢具有较大的热值
B．火箭加速升空的过程中，火箭的动能转化为重力势能
C．火箭加速升空的过程中，航天员的机械能保持不变
D．载人飞船进入预定轨道稳定运行时，处于平衡状态
【答案】A
【解析】【解答】A．火箭选用液态氢作燃料，是因为液态氢具有较大的热值，与其它燃料相比，完全燃烧相同质量的液态氢释放的热量更多，A符合题意；
B．火箭加速升空的过程中，火箭的质量不变，速度变大，故其动能变大，火箭的高度升高，故其重力势能变大，可知不是火箭的动能转化为重力势能，B不符合题意；
C．火箭加速升空的过程中，航天员的速度变大，高度升高，且质量不变，故可知航天员的动能和重力势能均变大，则航天员的机械能变大，C不符合题意；
D．载人飞船进入预定轨道稳定运行时，会围绕地球做圆周运动，其速度方向发生变化，故其运动状态发生改变，处于非平衡状态，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】不同燃料的热值不同；加速上升的物体动能和重力势能增大；物体的运动方向改变，运动状态在改变。
8．如图是新型“油电混合动力”汽车工作时热机的能量走向图。该汽车在启动时，热机可以给车提供动力，同时也给动力蓄电池组充电，蓄电池也为电动机工作提供电能。下列说法正确的是（ ）
A．此热机工作的效率为60％
B．给蓄电池充电时蓄电池相当于电源
C．热机给蓄电池充电时将电能转化为机械能
D．热机在给车提供动力时主要把内能转化为机械能
【答案】D
【解析】【解答】A．由图示知，有用能量所占比例，即热机的工作效率：
故A错误；
B．给蓄电池充电时，蓄电池消耗电能，是用电器，故B错误；
C．热机给蓄电池充电时，将电能转化为电池的化学能储存起来，故C错误；
D．热机在给车提供动力时，主要在做功冲程，是将内能转化为机械能，故D正确。
故选D。
【分析】本题已知“油电混合动力”汽车工作时热机的能量走向图，通过图中信息分析能量的转化以及计算热机的效率。
1、热机的效率等于有用能量所占比例。
2、给蓄电池充电时，将电能转化为电池的化学能储存起来。
3、热机在给车提供动力时，是将内能转化为机械能。
9．2025年3月12日0时38分，在海南商业航天发射场，千帆星座第五批组网卫星以“一箭18星”方式成功发射，卫星顺利进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。如图是火箭发射时的情景，下列有关说法正确的是（ ）
A．火箭升空时，以卫星为参照物，火箭是运动的
B．火箭发射过程中，燃料若不完全燃烧，热值会减小
C．火箭发射过程中，燃烧的燃料越多，火箭发动机效率越高
D．发射火箭时的能量转化与热机做功冲程的能量转化相同
【答案】D
10．柴油机甲比柴油机乙的效率高，这说明（ ）
A．甲柴油机的功率大
B．甲柴油机消耗的燃料少
C．工作时间相同，甲柴油机用的燃料少
D．甲柴油机将燃料释放的能量变成有用功的比例大
【答案】D
【解析】【解答】热机的效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，比值越大，热机的效率越高。
A．功率是表示物体做功快慢的物理量，与热机的效率是两个完全不同的概念，A不符合题意；
B．虽然甲的效率比乙高，但不清楚两台柴油机做功多少的情况下，无法确定谁消耗的燃料多少，B不符合题意；
C．相同时间内消耗燃料的多少与功率和效率有关，若功率相同时，相同时间做的功相同，甲的效率高则甲消耗的总能量少，则甲消耗的燃料少，C不符合题意；
D．甲柴油机的效率比乙柴油机的效率高，说明甲柴油机用来做有用功的能量占总能量的百分比大，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】热机的效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，比值越大，热机的效率越高。
二、填空题
11．为提倡节能减排，我国乘用车普遍升级为“涡轮增压” （T型）轿车，它是通过涡轮压缩空气后输送给发动机，使汽油更充分地燃烧，比普通轿车（L型）更节能，尾气污染更小。同样的汽油加注在T型轿车内与加在L型轿车内相比热值 ，比热容 ，热机效率 （均填“增大”、“不变”或“减小”）。
【答案】不变；不变；增大
12．第 19 届亚运会首次使用废碳再生的绿色燃料甲醇作为主火炬塔燃料， 甲醇燃烧过程中将化学能转化为 能，其热值 。
【答案】内；不变
【解析】【解答】 甲醇燃烧过程中将化学能转化为内能，热值是物体基本属性，不会发生变化
综上第一空为内，第二空为不变
【分析】燃烧的实质为化学变法，将化学能转化为内能释放，热值是物体的基本属性，据此填空
13．如图所示是四冲程汽油机的 冲程；0.5kg汽油完全燃烧后放出热量为 J。如果这些热量42%被质量为100kg、初温为25℃的水吸收，可使水温升高到 ℃。[q油=4.6×107 J/kg，c水=4.2×103J/（kg ℃）]
【答案】做功；2.3×107；48
【解析】【解答】如图所示的汽油机的两个气门关闭，火花塞点火，活塞向下运动，为做功冲程；
0.5kg汽油完全燃烧后放出热量为 ：；
水吸收的热量为：，
水的温度变化为：，
水的末温：t=25 ℃ +23 ℃ =48 ℃。
【分析】根据气门的开闭情况和活塞的运动情况，确定汽油机的工作冲程；
根据求出汽油完全燃烧放出的热量，根据汽油放出的热量求出水吸收的热量，利用求出水的温度变化，然后求出水的末温。
14．可燃冰是一种新能源，它是水和天然气在高压低温下形成的类似冰状结晶物质，主要成分是甲烷，我国可燃冰的开采技术处于世界领先水平，用燃气锅炉烧水时，将500kg初温20℃的水加热到80℃，共燃烧了0.1m3的可燃冰，这个过程中水吸收的热量为 J。完全燃烧0.09m3可燃冰放出的热量为 J，燃气锅炉烧水时的效率为 （最后一问结果保留小数点后一位）。[c水=4.2×103J/（kg·℃），可燃冰热值q=6.0×109J/m3]
【答案】1.26×108J；5.4×108J；23.3％
15．2023年10月26日，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射成功，如图所示。火箭升空时，燃料燃烧产生的 能转化为机械能，其能量转化的过程与四冲程汽油机的 冲程相同。飞船使用液氢作为燃料，是因为这种燃料具有较大的 （选填“内能”“比热容”或“热值”）。
【答案】内；做功；热值
16．有如图所示的两套相同装置，分别在两个燃烧皿中放入质量相同的不同燃料，点燃后加热质量相等的同种液体，通过比较燃料， （选填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”）后温度计示数的变化，来判断两种燃料的热值的大小。燃料燃烧， 转化为内能，用比热容 的液体可以使实验现象更明显。（实验中液体没有沸腾）
【答案】全部燃烧；化学能；小
【解析】【解答】（1）比较不同燃料热值的实验中，同时点燃料后，需等待燃料充分燃烧，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；（2）燃料燃烧时将化学能转化为内能；（3）在吸收相同热量的情况下，比热容小的物质温度要升的高，所以用比热容小的液体可以使实验现象更明显。
故答案为：全部燃烧；化学能；小。
【分析】研究燃料的热值和比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法（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；质量相同的不同燃料完全燃烧释放的热量被相同质量的同种液体吸收）、转换法（通过液体温度计示数变化来反应放出热量多少）的应用和比较吸热能力的方法.
17．电火花发生器点燃塑料盒内的酒精气体能将盒盖喷出很远，此时酒精气体的 能转化为盒盖的 能，根据能量守恒定律判断此过程中酒精气体的内能 (选填“增加”或“减少”)了，汽油机的 冲程就是根据这一原理制成的，实验时在盒内滴入2×10-4kg酒精，这些酒精完全燃烧放出的热量是 J. (q汽油= 3×107J/kg)
【答案】内；机械；减少；做功；6×103
【解析】【解答】点火爆炸的实验装置，按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去，这是因为酒精燃烧产生的燃气对外做功，化学能转化为气体的内能，气体的内能再转化成盒盖的机械能；由于气体的内能转化为盒盖的机械能，所以酒精气体的内能减小；四冲汽油机中的做功冲程就是利用内能来做功的冲程，将内能转化为机械能；酒精完全燃烧放出的热量：Q放=mq汽油=2×10-4 kg×3.0×107J/kg=6×103J．
【分析】内能对外做功，可以转化为机械能；汽油机的做功冲程将内能转化为机械能；利用燃料的热值和质量的乘积计算热量。
18．体积为0.1m3、热值为2.1×107J/m3的某气体燃料完全燃烧放出的热量为 J；若这些热量全部被温度为20℃、质量为10kg的水吸收，则水的温度能升高到 ℃；这是通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式让水的内能增加的。（c水=4.2×103J/（kg C））
【答案】2.1×106；70；热传递
【解析】【解答】气体燃料完全燃烧放出的热量
水吸收的热量等于气体燃料完全燃烧放出的热量，水吸收热量后升高的温度
水的温度能升高到
燃气放出的热量被水吸收后，使水的温度升高，内能增加，这是通过热传递的方式让水的内能增加的。
【分析】根据Q=Vq求出气体完全燃烧放出的热量。
气体完全燃烧放出的热量等于水吸收的热量，再根据Q=cmΔt求出水升高的温度。
改变物体的内能两种方法：做功和热传递，这两种方法对改变物体的内能是等效的。物体对外做功，物体的内能减小；外界对物体做功，物体的内能增大。物体吸收热量，当温度升高时，物体内能增大；物体放出热量，当温度降低时，物体内能减小。
三、作图题
19．如图所示，甲为热机的能量流向图，请在乙图中画出该热机的有用机械能和损失能量比例扇形统计图，只要求画出：有用机械能和损失能量，并在图中注明文字和比例。
【答案】
【解析】【解答】由图可知损失的能量为15%+15%+45%=75%，有用机械能为100%-75%=25%
故作图如下：
【分析】根据热机的总能量和损失的能量的差， 减少热机效率。
20．酒精的热值q为3.0×107 J/kg。请在图中坐标画出酒精的热值q与其质量 m 的关系图像。
【答案】
【解析】【解答】答案如图：
【分析】燃料的热值是一种属性，与质量无关。
21．请在如图坐标系中画出煤油的热值与其完全燃烧所放出的热量Q的关系图象。
【答案】
【解析】【解答】热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关。对于煤油来说，其热值q是一个定值，不随完全燃烧所放出的热量Q的变化而变化。根据Q=mq，当q不变时，Q与m成正比，但q始终保持不变，所以煤油的热值与其完全燃烧所放出的热量Q的关系图象是与横轴平行的直线，如图：
【分析】 这道题考查的内容是热值的特性，热值是燃料的固有属性，与燃料完全燃烧放出的热量无关，因此图像是一条平行于横坐标的直线。
四、实验探究题
22．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，两种燃料的质量相同，烧杯内水的初温和质量相同。
（1）组装器材时应该先固定 （选填“A”或“B”）的位置；
（2）实验中根据燃料燃尽时 （选填“加热时间的长短”或“温度计上升的示数”）比较燃料燃烧放出热量的多少；
（3）小明选用燃料a和燃料b进行实验，小明记下了各个时刻烧杯中的水温直至燃料燃尽，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；
（4）小明又选用质量相同的煤油和菜籽油进行实验，在加热前用天平测出烧杯中水的质量及燃烧皿中煤油和菜籽油的质量，根据实验中测得的数据计算出了煤油和菜籽油的热值，但和燃料热值表中的数值相比较发现小了很多，可能的原因是___________（多选，填字母）。
A．煤油和菜籽油没有完全燃烧
B．烧杯吸收了部分热量
C．测出的煤油和菜籽油的质量偏小
D．煤油和菜籽油燃烧放出的热量有一部分散失到空气中
【答案】（1）B
（2）温度计上升的示数
（3）b
（4）A；B；D
23．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）．自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系．他组装了图所示的装置进行实验，记录结果见下表：
燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后水温/℃
煤油 25 44
菜籽油 25 34
（1）为了保证实验结论的可靠，小明同学选择了两套相同装置，在实验中还应控制：煤油和菜籽油的 相同以及 相同．
（2）分析得出：煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是 ．
（3）小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值，那么小明还需要补充的实验仪器是： ．利用此实验方法计算出的热值将比真实值 （填“偏大”、 “偏小”）．
【答案】（1）质量；水的质量和初温
（2）煤油
（3）天平；偏小
【解析】【解答】（1）因燃料放出的热量与质量有关，必须控制燃料的质量相等，由于水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响，所以在实验中应控制水的质量和初温相等（初温不同则与周围环境的温差不同，散热情况不同所以必须控制初温相同）．
(2)由图表数据可知在相同时间内甲杯中的水温度升高的快，所以煤油的热值较大．
(3)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，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）探究不同燃料的热值时，选择质量相同的燃料，加热质量和初温相同的同种液体；
（2）不同燃料加热相同质量的液体时，温度变化越大， 吸收热量越大，燃料的热值越大；
（3）根据物体吸收的热量计算燃料的热值，由于热损失，计算的热值偏小。
24．如图，燃气热水器是一种方便、快捷且不受天气影响的洗浴设备。
适用燃气
热值
额定耗气量
热水产出率 12L/min
图甲为某款燃气热水器结构和工作原理示意图。使用热水器时，先通电，绿色指示灯亮。再打开冷水阀和燃气管上的燃气阀，之后打开热水阀时，电子点火器点火，燃气在燃烧器内燃烧，产生高温烟气，此时红色指示灯亮。同时风机工作，高温烟气上升，流经热交换器，将从A点处流入热交换器的冷水加热，产生的热水从B点处源源不断流出热交换器，低温烟气从排烟管排出。关闭热水阀时，热水器停止加热。
研究发现：热交换器中，烟气与水之间单位时间传递的热量随交换器内水管表面积的增大而增大。热水器的技术参数如表，其中“额定耗气量”的含义是：热水器正常工作1小时消耗的燃气体积。
（1）热水器上的两个指示灯是二极管灯泡，该灯泡由 （选填“导体”“半导体”或“超导体”）材料制作；
（2）热水器是通过 方式改变水的内能的；
（3）某次洗浴，热水管出水温度45℃，热水器正常工作用时15min。若该过程燃气完全燃烧，放出的热量为 J；
（4）现实中，燃气完全燃烧产生能量有如图乙几种流向，请补充完整： ；请用能流图中所给符号表示该燃气热水器的效率 ；
（5）下列措施中能提高热水器加热效率的是______。
A．提高高温烟气的温度 B．提高进水口冷水的初温
C．加长热交换器中水管长度 D．采用热值更高的燃料
【答案】（1）半导体
（2）热传递
（3）
（4）被水吸收；
（5）C
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)
