2026届中考物理一轮复习 热学：热值和热机效率及其计算 知识点专练
【知识点1】燃料的热值及其计算
1、已知c铜＜c铝，质量和初温都相同的铜块和铝块，使它们分别放出相同的热量后，再将铜块和铝块紧密接触，则铜块和铝块接触过程中（ ）
A.铜块释放热量，铝块吸收热量
B.铜块吸收热量，铝块释放热量
C.铜块释放温度，铝块吸收温度
D.铜块吸收温度，铝块释放温度
2、(2021·深圳改编)下列说法正确的是( )
A.在压缩冲程中，柴油机比汽油机压缩程度高
B.同一种物体比热容一定相同
C.物体吸热时，温度一定升高
D.燃料的热值越大，热量越多
3、《天工开物》记载了古人炒蒸油料的场景，如图，下列过程与物理知识对应不正确的是（ ）
A. 加热——木炭燃烧时热值不变
B. 蒸煮——油料含有的热量增加
C. 翻炒——目的使油料受热均匀
D. 飘香——分子在做无规则运动
4、9月25日，中国人民解放军火箭军成功发射了一发洲际弹道导弹，射程约12000公里，创下了全球洲际导弹实际测试中的最远纪录。当该导弹在飞行时，下列说法正确的是（ ）
A.导弹的燃料燃烧越充分，其热值就越大
B.导弹燃料燃烧过程中，内能转化为化学能
C.导弹飞行过程与空气摩擦，其内能增大
D.导弹发动机工作时，将机械能转化为内能
5、(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
6、下列说法正确的是（ ）
A. 铁块很难被压缩，说明分子间只存在斥力
B. 燃料完全燃烧时放出的热量越多，其热值越大
C. 汽油机的做功冲程主要是将内能转化为机械能
D. 物体吸收热量，温度一定升高
7、2022年6月5日10时44分，搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四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.火箭发射前内能为零
B.火箭的燃料热值大
C.火箭燃料的化学能全部转化为机械能
D.加速升空过程中火箭的机械能增大
8、家用汽车常用汽油机提供动力，以下有关说法正确的是（ ）
A. 汽油燃烧时它的热值减小
B. 汽油机的冷却液温度越高，含有的热量越多
C. 汽油机的做功冲程，内能转化为机械能
D. 汽车尾气的汽油味越浓说明汽油燃烧越充分
9、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 。（选填“变大”、“变小”、“不变”）
10、如图是我国宇航员首次在轨拍摄的以地球为背景的空间站组合体全貌照片。可以看出宇航员拍摄该照片时处于空间站的______位置。太阳能电池板受光面朝向照片______面。由于太空碎片速度非常大，具有很大的______能，容易造成部分电池板受损。2023年12月，航天员成功出仓修复电池板外表面。电池板每天可发电1000kW·h，相当于______kg的焦炭完全燃烧放出的热量。（已知）
11、如图所示为一单缸四冲程汽油机某冲程剖面图，该图表示为 冲程，在这个过程中，汽缸内气体内能的改变是通过 方式改变的。汽车使用的汽油的热值是4.6×107J/kg，完全燃烧50kg汽油放出的热量是 J。
12、一台汽油机飞轮的转速为3600r/min，在1s内汽油机完成 个冲程，对外做了 次功。如果汽油机在一段时间内消耗了0.5kg汽油，若这些汽油完全燃烧，可放出热量 J。（q汽油＝4.6×107J/kg）
13、(2023·惠州一模)截至2023年，全球处于使用状态的汽车数量已突破15亿辆。设汽车的燃油为汽油，每辆汽车每年耗油约2.1 t，若不计热量损失，这些燃料完全燃烧放出的热量为________ J；汽车刹车时，轮胎温度急剧升高，通过________的方式改变物体的内能；设内燃机的效率平均值取30%，开车时正确使用刹车能把内燃机的效率提高1%，汽油的热值为4.6×107 J/kg，则每辆车每年节约燃油________ kg。
14、据统计，每燃烧1kg燃油约排放3.3kg二氧化碳。为实现碳达峰、碳中和的目标，氢能作为一种绿色低碳的清洁能源在我国交通领域的应用场景不断扩大，使用氢燃料电池的交通工具不断丰富，其应用流程如下。
（1）氢燃料电池将化学能直接转化为_________能；
（2）当储氢瓶内气体压强为时，求瓶内壁面积上受到的压力；
（3）以氢燃料电池卡车为例，若卡车在水平路面上匀速行驶72km用时1h，功率为172kW。
①求卡车的行驶速度；
②求卡车所受牵引力；
③与燃油卡车相比，氢燃料电池卡车行驶72km可减排二氧化碳的质量为多少？（燃油机的效率取36%，燃油的热值q取）
15、一款无人驾驶汽车在某段公路上测试时消耗汽油2kg，废气带走的能量占汽油完全燃烧放出的热量的42%，（q汽油=4.5×107J/kg）求：
（1）消耗的汽油完全燃烧放出的热量；
（2）在1标准大气压下，假如这些废气带走的能量全部被质量为100kg、温度为20℃的水吸收，水升高的温度是多少。
16、2023年3月29日，我国自主研发的首款四座氢内燃机飞机验证机成功首飞。这架飞机翼展为13.5m，机身长度为8.2m，高压气态储氢罐可储氢4.5kg，最大起飞质量可达1260kg。达到最大起飞质量的飞机静止在水平地面上时对地面的压强为6×104Pa；在空中以60m/s的速度匀速巡航时，前置螺旋桨提供的牵引力为1.4×103N。已知氢的热值为1.4×108J/kg，g取10N/kg。求：
（1）达到最大起飞质量的飞机静止在水平地面上时轮胎与地面的总接触面积；
（2）高压储氢罐内4.5kg的氢气完全燃烧放出的热量；
（3）飞机以60m/s的速度匀速巡航30min牵引力所做的功。
17、中国工程师利用焦炉气中的氢气与工业尾气中的二氧化碳，合成液态燃料，作为第19届亚洲运动会主火炬的燃料．工程师在科普馆用如图所示的装置为同学们演示模拟实验，测量该燃料的热值。
①在空酒精灯内加入适量该液态燃料，得到“燃料灯”；
②在空烧杯内加入1kg水，测得水的初温为31℃，点燃“燃料灯”开始加热；
③当水恰好沸腾时，立即熄灭“燃料灯”，测得“燃料灯”消耗燃料30g。
已知实验时气压为1标准大气压，，用该装置加热水的效率为42%．求：
（1）此过程中，烧杯内水吸收的热量；
（2）该液态燃料的热值。
【知识点2】热机效率的提高及计算
1、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＇
2、如图是某内燃机能量流向图，该内燃机的热机效率是：
A.25% B.40% C.75% D.35%
3、(2023 随州)汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图.下列有关说法正确的是( )
A.甲图是压缩冲程，活塞对气缸内的气体做功，气体的温度升高
B.由乙图可知该汽油机的效率是30%
C.汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值
D.为节能，冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措大大提高了燃料的热值
4、下列关于热值和热机效率的说法，正确的是（ ）
A.减少各部件间的摩擦可提高热机效率
B.柴油机的效率通常低于汽油机
C.使燃料燃烧更充分，可以增大燃料的热值
D.燃料燃烧放出的热量越多，热值一定越大
5、汽油机使用汽油作为燃料，下列说法正确的是（ ）
A.使用汽油，是因为汽油的比热容最大
B.油箱中汽油用掉一半后，剩余汽油的热值不变
C.汽油机将汽油的化学能全部转化为内能
D.改进技术后，汽油机的效率可达到100%
6、(2022·广州)下列选项可能符合汽车热机能量流向的是( )
A.
B.
C.
D.
7、如图反映了一台机器正常工作时能量流向情况，下列说法错误的是（ ）
A.该图说明了能量可以发生转化
B.该图说明了能量可以发生转移
C.该机器遵循能量守恒定律
D.该机器的效率为75%
8、热机的效率是热机性能的重要指标，如图所示是热机的能量流向图，则热机的效率等于（ ）
A.×100%
B.×100%
C.×100%
D.×100%
9、汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分，汽车应用了许多物理知识。请你运用所学的物理知识解答下列问题：
（1）冬天，开车行驶在路上，不一会儿汽车挡风玻璃的内侧出现了一层“白雾”，为了尽快消除“白雾”，应该开启空调的 （填“冷”或“热”）风，从而加快“白雾”的消失；
（2）开车上坡前，往往加大油门，以提高汽车的速度，这是为了增大汽车的 （填“惯性”和“动能”）；
（3）车辆在转弯时，左前转向灯L1和左后转向灯L2同时发光，同时熄灭，某同学认为这两个灯的连接方式是串联，你认为他的判断是 （选填“正确”或“错误”）的，依据是 ；
（4）如图是小汽车汽油机的能量流向图，根据图中给出的信息，已知汽油的热值是4.6×107J/kg完全燃烧0.5kg的汽油，按该内燃机的工作效率计算，该汽车获得的机械能是 。
10、随着我国人民生活水平的不断提高，汽车作为一种普通的交通工具已走进千家万户。汽车发动机一般是柴油机或汽油机，它把燃料燃烧产生的高温高压燃气的 转化为机械能，完全燃烧0.5kg的汽油能够释放 J的能量。小明同学阅读了某牌号汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如题图所示的图表，根据图表给出的信息，该内燃机的效率为 %。（汽油的热值为4.6×107J/kg）
11、(2023 枣庄)为全面推进“乡村振兴”工程，加快农业农村绿色发展，我市部分农村地区已经使用上了天然气烧水煮饭.小明同学用他家的天然气灶将质量为2kg，初温为 20℃的水加热到 100℃，水吸收的热量是 J；消耗了0.03m 的天然气，则此天然气灶的热效率为 .[水的比热容c=4.2×10 J/(kg·℃),天然气的热值 q=4.0×10 J/m ]
12、将一壶质量1.5kg、初温20℃的水烧开，水需要吸收的热量为 J；实际烧开此壶水，所提供的热量远 （选填“大于”或“小于”）此值，原因是 。取c水=4.2×103J/[kg ℃]
13、2023年2月25日，由中国航空工业集团自主研制的第四架大型灭火、水上救援水陆两栖飞机“鲲龙”AG600M在广东珠海成功首飞。如图所示，若“鲲龙”AG600M以的速度匀速直线滑行，消耗航空煤油675kg，飞机发动机的功率为2.25×107W，求：航空煤油的热值为4×107J/kg，g取
（1）飞机停止在水面上时，舱底距水面1.5m处所受到的水的压强；
（2）飞机在匀速直线滑行过程中受到的阻力；
（3）发动机的效率。
14、(2023广安)小红一家到某基地露营时，用火炉将质量为2kg、初温为20℃的水加热到60℃，完全燃烧了 100g木炭.已知：水的比热容木炭的热值q=3.36×10 J/kg.求:
(1)水吸收的热量.
(2)该火炉烧水的热效率.
15、(2023苏州)正午，小明对水面获取太阳的能量情况进行研究，他将装有400g水的盘子放在室外平台上，经阳光照射10 min，水温升高了2.5℃.不计水的蒸发[水的比热容是4.2×10 J/(kg·℃)].
(1)该过程水吸收的热量是多少
(2)若照射到盘中水面上太阳能的功率为25 W，水获取太阳能的效率是多大
16、(2023·扬州节选)“芒种”前后是麦子成熟收割的时间，需要及时把麦子颗粒归仓。
(1)如图甲所示是古代农人打麦的场景，把打麦工具高高举起，它的重力势能变________。
(2)如图乙所示，现在很多地方都用联合收割机收割麦子，某收割机的参数如表：
收割机功率保持60 kW不变，收割过程中减慢行驶速度，是为了________________________。收割一块地的麦子，耗时0.5 h，该收割机做功________ J，在此过程中消耗柴油________ kg。(q柴油约为4×107 J/kg)
(3)“喂入量”是收割机在单位时间内收获的作物量，它受很多因素的影响。某次收割时作业速度与喂入量之间的关系如图丙所示，当作业速度为4 km/h时，喂入量是____________ kg/s，出现这一结果，你认为收割机的________会对喂入量产生影响。2026届中考物理一轮复习 热学：热值和热机效率及其计算 知识点专练（参考答案）
【知识点1】燃料的热值及其计算
1、已知c铜＜c铝，质量和初温都相同的铜块和铝块，使它们分别放出相同的热量后，再将铜块和铝块紧密接触，则铜块和铝块接触过程中（ ）
A.铜块释放热量，铝块吸收热量
B.铜块吸收热量，铝块释放热量
C.铜块释放温度，铝块吸收温度
D.铜块吸收温度，铝块释放温度
【答案】B
2、(2021·深圳改编)下列说法正确的是( )
A.在压缩冲程中，柴油机比汽油机压缩程度高
B.同一种物体比热容一定相同
C.物体吸热时，温度一定升高
D.燃料的热值越大，热量越多
【答案】A
【解析】柴油机在点火方式上属于压燃式，所以在压缩冲程中，柴油机比汽油机压缩程度高，故A正确；同一种物体在状态不同时，比热容不同，故B错误；晶体熔化吸热，但温度保持不变，全部熔化后，继续吸热，温度又会上升，故C错误；燃料燃烧后放出的热量的多少与燃料的热值、燃料的质量、燃烧情况有关，只根据热值无法判定热量的多少，故D错误。
3、《天工开物》记载了古人炒蒸油料的场景，如图，下列过程与物理知识对应不正确的是（ ）
A. 加热——木炭燃烧时热值不变
B. 蒸煮——油料含有的热量增加
C. 翻炒——目的使油料受热均匀
D. 飘香——分子在做无规则运动
【答案】B
【解析】热值只与物质种类有关，与燃料是否完全燃烧、质量、放出的热量无关，故A正确，不符合题意；
蒸煮时，油料温度升高，内能增加，热量为过程量，不能说含有热量，故B错误，符合题意；
翻炒时能使油料均匀受热，故C正确，不符合题意；
飘香是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故D正确，不符合题意。
4、9月25日，中国人民解放军火箭军成功发射了一发洲际弹道导弹，射程约12000公里，创下了全球洲际导弹实际测试中的最远纪录。当该导弹在飞行时，下列说法正确的是（ ）
A.导弹的燃料燃烧越充分，其热值就越大
B.导弹燃料燃烧过程中，内能转化为化学能
C.导弹飞行过程与空气摩擦，其内能增大
D.导弹发动机工作时，将机械能转化为内能
【答案】C
5、(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
6、下列说法正确的是（ ）
A. 铁块很难被压缩，说明分子间只存在斥力
B. 燃料完全燃烧时放出的热量越多，其热值越大
C. 汽油机的做功冲程主要是将内能转化为机械能
D. 物体吸收热量，温度一定升高
【答案】C
【解析】铁块很难被压缩，说明分子间存在斥力，引力和斥力是同时存在的，故A错误；
热值是燃料完全燃烧时放出的热量与质量之比，只与燃料的种类有关，质量未知，无法比较热值的大小，故B错误；
汽油机的做功冲程主要是高温高压燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，故C正确；
晶体熔化时，物体吸收热量，温度不变，故D错误。
7、2022年6月5日10时44分，搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四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.火箭发射前内能为零
B.火箭的燃料热值大
C.火箭燃料的化学能全部转化为机械能
D.加速升空过程中火箭的机械能增大
【答案】BD
【解析】任何物体都具有内能，火箭发射前也有内能，故A错误；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B正确；火箭燃料燃烧产生高温高压燃气，化学能转化为内能，根据力的作用是相互的原理，高温高压燃气推动火箭上升，内能转化为机械能；在整个过程中有能量损失，只有一部分转化为机械能，故C错误；机械能包括动能和势能，动能与物体的质量和速度有关，重力势能与物体的质量和高度有关；火箭在加速升空过程中，速度和高度都变大，所以动能和重力势能都变大，机械能变大，故D正确。
8、家用汽车常用汽油机提供动力，以下有关说法正确的是（ ）
A. 汽油燃烧时它的热值减小
B. 汽油机的冷却液温度越高，含有的热量越多
C. 汽油机的做功冲程，内能转化为机械能
D. 汽车尾气的汽油味越浓说明汽油燃烧越充分
【答案】C
【解析】热值是物质本身的一种特性，热值只与物质种类有关，汽油燃烧时它的热值不变，故A错误；
热量是过程量，不能说含有热量的多少，故B错误；
汽油机的做功冲程，燃烧产生的高温气体推动活塞做功，将内能转化为机械能，故C正确；
汽车尾气的汽油味越浓说明汽油燃烧越不充分，故D错误。
9、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 。（选填“变大”、“变小”、“不变”）
【答案】不变 不变
【解析】热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积、是否完全燃烧等因素无关，所以油箱中汽油逐渐减少，热值不变。密度也是物质的一种特性，只与物质的种类、状态有关，与物质的质量、体积等因素无关，所以油箱中汽油逐渐减少，密度不变。
10、如图是我国宇航员首次在轨拍摄的以地球为背景的空间站组合体全貌照片。可以看出宇航员拍摄该照片时处于空间站的______位置。太阳能电池板受光面朝向照片______面。由于太空碎片速度非常大，具有很大的______能，容易造成部分电池板受损。2023年12月，航天员成功出仓修复电池板外表面。电池板每天可发电1000kW·h，相当于______kg的焦炭完全燃烧放出的热量。（已知）
【答案】舱外 正 动 120
【解析】照片中能看到整个空间站，说明宇航员拍摄该照片时处于空间站的舱外位置。
太阳能电池板工作时，需要接收太阳光的照射，所以太阳能电池板受光面朝向照片正面。
动能跟质量和速度有关，太空碎片速度非常大，具有很大的动能。
电池板每天可发电
W=1000kW h=1000×3.6×106J=3.6×109J
由Q放 =mq得，焦炭的质量
11、如图所示为一单缸四冲程汽油机某冲程剖面图，该图表示为 冲程，在这个过程中，汽缸内气体内能的改变是通过 方式改变的。汽车使用的汽油的热值是4.6×107J/kg，完全燃烧50kg汽油放出的热量是 J。
【答案】压缩 做功 2.3×109
【解析】由图可知，内燃机两气门都关闭，活塞向上运动，故可以判断这个冲程是压缩冲程，此冲程是通过压缩气体做功将机械能转化为内能，使得缸内气体的内能变大，这是通过做功的方式改变气体的内能的。
50kg汽油完全燃烧放出的热量。
12、一台汽油机飞轮的转速为3600r/min，在1s内汽油机完成 个冲程，对外做了 次功。如果汽油机在一段时间内消耗了0.5kg汽油，若这些汽油完全燃烧，可放出热量 J。（q汽油＝4.6×107J/kg）
【答案】120 30 2.3×107
【解析】四冲程汽油机飞轮的转速为：3600r/min=60r/s。由于四个冲程是一个工作循环，飞轮转2r，对外做功一次，所以1s内飞轮转60r，汽油机完成了120个冲程，对外做功30次。由Q放＝mq可知，完全燃烧0.5kg汽油放出的热量Q放＝q汽油m＝4.6×107J/kg×0.5kg＝2.3×107J。
13、(2023·惠州一模)截至2023年，全球处于使用状态的汽车数量已突破15亿辆。设汽车的燃油为汽油，每辆汽车每年耗油约2.1 t，若不计热量损失，这些燃料完全燃烧放出的热量为________ J；汽车刹车时，轮胎温度急剧升高，通过________的方式改变物体的内能；设内燃机的效率平均值取30%，开车时正确使用刹车能把内燃机的效率提高1%，汽油的热值为4.6×107 J/kg，则每辆车每年节约燃油________ kg。
【答案】9.66×1010 做功 70
【解析】这些燃料完全燃烧放出的热量Q放＝mq＝2.1×103 kg×4.6×107 J/kg＝9.66×1010 J；
汽车刹车时，摩擦生热，轮胎温度急剧升高，是通过做功的方式改变物体的内能；
内燃机效率提高前后，有用功不变，则Q放η1＝Q放′η2，
提高效率后，做同样的有用功，汽油完全燃烧放出的热量Q放′＝＝≈9.35×1010 J，
消耗汽油的质量m′＝＝≈2.03×103 kg＝2.03 t，
节约汽油的质量Δm＝m－m′＝2.1 t－2.03 t＝0.07 t＝70 kg。
14、据统计，每燃烧1kg燃油约排放3.3kg二氧化碳。为实现碳达峰、碳中和的目标，氢能作为一种绿色低碳的清洁能源在我国交通领域的应用场景不断扩大，使用氢燃料电池的交通工具不断丰富，其应用流程如下。
（1）氢燃料电池将化学能直接转化为_________能；
（2）当储氢瓶内气体压强为时，求瓶内壁面积上受到的压力；
（3）以氢燃料电池卡车为例，若卡车在水平路面上匀速行驶72km用时1h，功率为172kW。
①求卡车的行驶速度；
②求卡车所受牵引力；
③与燃油卡车相比，氢燃料电池卡车行驶72km可减排二氧化碳的质量为多少？（燃油机的效率取36%，燃油的热值q取）
【答案】（1）电 （2）
（3）20m/s 132kg
【解析】（1）氢燃料电池发生化学反应，将化学能直接转化为电能，供用电器使用。
（2）当储氢瓶内气体压强为时，由得，瓶内壁的面积上受到的压力
（3）①卡车的行驶速度
②根据可得，卡车输出能量
由可得卡车匀速行驶72km所受牵引力
③解法一：由
可得，燃油完全燃烧释放的热量为
由可得需要的燃油
减排的二氧化碳
解法二：
燃油燃烧生成的热量
效率
联立可得
需要的燃油
减排的二氧化碳
15、一款无人驾驶汽车在某段公路上测试时消耗汽油2kg，废气带走的能量占汽油完全燃烧放出的热量的42%，（q汽油=4.5×107J/kg）求：
（1）消耗的汽油完全燃烧放出的热量；
（2）在1标准大气压下，假如这些废气带走的能量全部被质量为100kg、温度为20℃的水吸收，水升高的温度是多少。
【答案】（1）9×107J；（2）80℃
【解析】（1）消耗的汽油完全燃烧放出的热量Q放=m汽油q汽油=2kg×4.5×107J/kg=9×107J
（2）水吸收的热量Q吸=Q废气=42%×9×107J=3.78×107J
由Q吸=cmΔt得，水升高的温度
理论上，水温能升高到的温度t'=t+Δt=20℃+90℃=110℃
1个标准大气压下，水的沸点是100℃，故水的温度只能上升到100℃。所以水升高的温度是Δt'=100℃20℃=80℃
答：（1）汽油完全燃烧放出的热量是9×107J；
（2）水升高的温度为80℃。。
16、2023年3月29日，我国自主研发的首款四座氢内燃机飞机验证机成功首飞。这架飞机翼展为13.5m，机身长度为8.2m，高压气态储氢罐可储氢4.5kg，最大起飞质量可达1260kg。达到最大起飞质量的飞机静止在水平地面上时对地面的压强为6×104Pa；在空中以60m/s的速度匀速巡航时，前置螺旋桨提供的牵引力为1.4×103N。已知氢的热值为1.4×108J/kg，g取10N/kg。求：
（1）达到最大起飞质量的飞机静止在水平地面上时轮胎与地面的总接触面积；
（2）高压储氢罐内4.5kg的氢气完全燃烧放出的热量；
（3）飞机以60m/s的速度匀速巡航30min牵引力所做的功。
【答案】（1）0.21m2
（2）6.3×108J
（3）1.512×108J
【解析】（1）达到最大起飞质量的飞机静止在水平地面上时对地面产生的压力等于重力，即压力为：
轮胎与地面的总接触面积：
（2）高压储氢罐内4.5kg氢气完全燃烧放出的热量：
（3）飞机以60m/s的速度匀速巡航30min行驶的距离：
飞机以60m/s的速度匀速巡航30min牵引力所做的功：
17、中国工程师利用焦炉气中的氢气与工业尾气中的二氧化碳，合成液态燃料，作为第19届亚洲运动会主火炬的燃料．工程师在科普馆用如图所示的装置为同学们演示模拟实验，测量该燃料的热值。
①在空酒精灯内加入适量该液态燃料，得到“燃料灯”；
②在空烧杯内加入1kg水，测得水的初温为31℃，点燃“燃料灯”开始加热；
③当水恰好沸腾时，立即熄灭“燃料灯”，测得“燃料灯”消耗燃料30g。
已知实验时气压为1标准大气压，，用该装置加热水的效率为42%．求：
（1）此过程中，烧杯内水吸收的热量；
（2）该液态燃料的热值。
【答案】（1）2.898×105J（2）2.3×107J/kg
【解析】（1）烧杯内水吸收的热量为
（2）该液态燃料完全燃烧放出的热量为
该液态燃料的热值为
【知识点2】热机效率的提高及计算
1、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＇
【答案】D
【解析】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，A错误；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，BC错误；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＇，D正确，
2、如图是某内燃机能量流向图，该内燃机的热机效率是：
A.25% B.40% C.75% D.35%
【答案】D
【解析】内燃机的效率是用来做有用功的那部分能量占总能量的比例，所以热机的效率为100%-25%-40%=35%；应选D．
3、(2023 随州)汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图.下列有关说法正确的是( )
A.甲图是压缩冲程，活塞对气缸内的气体做功，气体的温度升高
B.由乙图可知该汽油机的效率是30%
C.汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值
D.为节能，冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措大大提高了燃料的热值
【答案】A
4、下列关于热值和热机效率的说法，正确的是（ ）
A.减少各部件间的摩擦可提高热机效率
B.柴油机的效率通常低于汽油机
C.使燃料燃烧更充分，可以增大燃料的热值
D.燃料燃烧放出的热量越多，热值一定越大
【答案】A
【解析】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，提高燃料的利用率和减少能量损失均可以提高热机效率，减少各部件间的摩擦可以减少能量损失，因此可以提高热机效率，A正确；由效率的知识可知，柴油机的效率通常比汽油机高，B错误；热值是燃料本身的特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、是否充分燃烧以及放出热量的多少无关，所以使燃料燃烧更充分，燃料的热值不变，C错误；根据可知，由于不知道质量的大小，燃料燃烧放出的热量越多，热值不一定越大，D错误。
5、汽油机使用汽油作为燃料，下列说法正确的是（ ）
A.使用汽油，是因为汽油的比热容最大
B.油箱中汽油用掉一半后，剩余汽油的热值不变
C.汽油机将汽油的化学能全部转化为内能
D.改进技术后，汽油机的效率可达到100%
【答案】B
【解析】使用汽油，是因为汽油的热值大，A错误；热值是燃料的特性，与燃料的质量和体积无关，油箱中汽油用掉一半后，剩余汽油的热值不变，B正确；汽油机将汽油的化学能部分转化为内能，C错误；改进技术后，汽油机的效率也不能达到100%，D错误。
6、(2022·广州)下列选项可能符合汽车热机能量流向的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】(1)热机是利用内能来做功的机器。(2)热机的效率是指用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧所放出的总能量的比值。热机的效率比较低，汽车热机的效率通常为20%～30%左右。
7、如图反映了一台机器正常工作时能量流向情况，下列说法错误的是（ ）
A.该图说明了能量可以发生转化
B.该图说明了能量可以发生转移
C.该机器遵循能量守恒定律
D.该机器的效率为75%
【答案】D
【解析】由图可知，有一部分内能转化为了机械能，这说明了能量可以发生转化，A正确，不符合题意；由图可知，内能输入后，有内能输出，说明了能量可以发生转移，B正确，不符合题意；机器发生了能量的转化和转移，在能量的转化和转移中，都要遵循能量守恒定律，C正确，不符合题意；该机器是利用内能来做功的，内能转化为机械能，效率为；D错误，符合题意。
8、热机的效率是热机性能的重要指标，如图所示是热机的能量流向图，则热机的效率等于（ ）
A.×100%
B.×100%
C.×100%
D.×100%
【答案】B
【解析】E1是总热量，E2、E3、E5属于损失的热量，E4为有用功，热机的效率为
，或者为，B符合题意，ACD不符合题意。
9、汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分，汽车应用了许多物理知识。请你运用所学的物理知识解答下列问题：
（1）冬天，开车行驶在路上，不一会儿汽车挡风玻璃的内侧出现了一层“白雾”，为了尽快消除“白雾”，应该开启空调的 （填“冷”或“热”）风，从而加快“白雾”的消失；
（2）开车上坡前，往往加大油门，以提高汽车的速度，这是为了增大汽车的 （填“惯性”和“动能”）；
（3）车辆在转弯时，左前转向灯L1和左后转向灯L2同时发光，同时熄灭，某同学认为这两个灯的连接方式是串联，你认为他的判断是 （选填“正确”或“错误”）的，依据是 ；
（4）如图是小汽车汽油机的能量流向图，根据图中给出的信息，已知汽油的热值是4.6×107J/kg完全燃烧0.5kg的汽油，按该内燃机的工作效率计算，该汽车获得的机械能是 。
【答案】热 动能 错误 两灯工作时互不影响 6.9×106
【解析】（1）“白雾”是水蒸气液化形成的，为了使其消除，应开启空调的热风，使其吸热汽化，这样就可达到快速消除的目的。（2）汽车上坡前，加大油门，可以提高汽车的速度，增大车的动能，惯性只与汽车的质量有关，速度增大，惯性不变。（3）汽车在向左转弯时，左前转向灯L1和左后转向灯L2同时发光，同时熄灭，实际当一个灯泡不亮，另一个灯泡还会继续亮，它们互不影响，由此可知两灯的连接方式是并联，因此他的判断错误的。（4）由图可知，输出有用功所占比例即该汽油机的效率为η=100%-33%-30%-7%=30%，消耗的汽油完全燃烧放出的热量为Q放=mq=0.5kg×4.6×107J/kg=2.3×107J，由可知该汽车获得的机械能为W=ηQ放=30%×2.3×107J=6.9×106J。
10、随着我国人民生活水平的不断提高，汽车作为一种普通的交通工具已走进千家万户。汽车发动机一般是柴油机或汽油机，它把燃料燃烧产生的高温高压燃气的 转化为机械能，完全燃烧0.5kg的汽油能够释放 J的能量。小明同学阅读了某牌号汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如题图所示的图表，根据图表给出的信息，该内燃机的效率为 %。（汽油的热值为4.6×107J/kg）
【答案】内能 2.3×107 30%
【解析】燃料燃烧产生的高温高压燃气具有较大的内能，柴油机或汽油机工作时，就是将燃气的内能转化为机械能，推动活塞做功。
完全燃烧0.5kg的汽油释放的能量；
由图可知，该内燃机用来做有用功的能量为；
即该内燃机用来做有用功的能量占总能量的30%，所以该内燃机的效率为30%。
11、(2023 枣庄)为全面推进“乡村振兴”工程，加快农业农村绿色发展，我市部分农村地区已经使用上了天然气烧水煮饭.小明同学用他家的天然气灶将质量为2kg，初温为 20℃的水加热到 100℃，水吸收的热量是 J；消耗了0.03m 的天然气，则此天然气灶的热效率为 .[水的比热容c=4.2×10 J/(kg·℃),天然气的热值 q=4.0×10 J/m ]
【答案】6.72×10 56%
【解析】将2kg的水从20℃加热到 100 ℃吸收的热量Q=cmΔt=4.2×10 J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×10 J,0.03m 的天然气完全燃烧放出热量1.2×10 J,则天然气灶的热效率
12、将一壶质量1.5kg、初温20℃的水烧开，水需要吸收的热量为 J；实际烧开此壶水，所提供的热量远 （选填“大于”或“小于”）此值，原因是 。取c水=4.2×103J/[kg ℃]
【答案】5.04×105 大于 见解析
【解析】水吸收的热量Q吸=c水m t=4.2×103J/(kg ℃)×1.5kg×(100℃-20℃)=5.04×105J。由于给水加热时，壶要吸收热量，同时有热散失，所以烧开这一壶水所需提供的热量要大于上面的计算结果。
13、2023年2月25日，由中国航空工业集团自主研制的第四架大型灭火、水上救援水陆两栖飞机“鲲龙”AG600M在广东珠海成功首飞。如图所示，若“鲲龙”AG600M以的速度匀速直线滑行，消耗航空煤油675kg，飞机发动机的功率为2.25×107W，求：航空煤油的热值为4×107J/kg，g取
（1）飞机停止在水面上时，舱底距水面1.5m处所受到的水的压强；
（2）飞机在匀速直线滑行过程中受到的阻力；
（3）发动机的效率。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）舱底距水面处所受到的水的压强
（2）飞机滑行的速度
飞机滑行10min飞行的距离
发动机做的功
飞机发动机的牵引力
飞机在匀速直线滑行过程中，受力平衡，阻力为
（3）消耗的航空煤油完全燃烧放出的热量
发动机的效率
答：（1）飞机停止在水面上时，舱底距水面1.5m处所受到的水的压强是；
（2）飞机在匀速直线滑行过程中受到的阻力是；
（3）发动机的效率是。
14、(2023广安)小红一家到某基地露营时，用火炉将质量为2kg、初温为20℃的水加热到60℃，完全燃烧了 100g木炭.已知：水的比热容木炭的热值q=3.36×10 J/kg.求:
(1)水吸收的热量.
(2)该火炉烧水的热效率.
【答案】(1)水吸收的热量
(60℃-20℃)=3.36×10 J
(2)100g木炭完全燃烧放出的热量
该火炉烧水的热效率
15、(2023苏州)正午，小明对水面获取太阳的能量情况进行研究，他将装有400g水的盘子放在室外平台上，经阳光照射10 min，水温升高了2.5℃.不计水的蒸发[水的比热容是4.2×10 J/(kg·℃)].
(1)该过程水吸收的热量是多少
(2)若照射到盘中水面上太阳能的功率为25 W，水获取太阳能的效率是多大
【答案】(1)水吸收的热量4.2×10 J
(2)照射到盘中水面上的太阳能
W=Pt=25 W×10×60 s=1.5×10 J
水获取太阳能的效率
16、(2023·扬州节选)“芒种”前后是麦子成熟收割的时间，需要及时把麦子颗粒归仓。
(1)如图甲所示是古代农人打麦的场景，把打麦工具高高举起，它的重力势能变________。
(2)如图乙所示，现在很多地方都用联合收割机收割麦子，某收割机的参数如表：
收割机功率保持60 kW不变，收割过程中减慢行驶速度，是为了________________________。收割一块地的麦子，耗时0.5 h，该收割机做功________ J，在此过程中消耗柴油________ kg。(q柴油约为4×107 J/kg)
(3)“喂入量”是收割机在单位时间内收获的作物量，它受很多因素的影响。某次收割时作业速度与喂入量之间的关系如图丙所示，当作业速度为4 km/h时，喂入量是____________ kg/s，出现这一结果，你认为收割机的________会对喂入量产生影响。
【答案】(1)大 (2)增大牵引力 1.08×108 6.75 (3)2.4 割幅
【解析】(1)如题图甲所示把打麦工具高高举起，它的重力势能变大；
(2)根据P＝＝＝Fv知，收割机功率保持60 kW不变，收割过程中减慢行驶速度，是为了增大牵引力；
收割一块地的麦子，耗时0.5 h，根据P＝得，该收割机做功为W＝Pt＝60×103 W×0.5×3 600 s＝1.08×108 J，发动机的效率为η＝40%，根据效率公式得，Q＝＝＝2.7×108 J
根据Q＝qm得，在此过程中消耗柴油为m柴油＝＝＝6.75 kg；
(3)由题图丙知，当作业速度为4 km/h时，喂入量是2.4 kg/s，出现这一结果，收割机的割幅会对喂入量产生影响。
