2.2热机效率随堂练习 （含解析）2025-2026学年 教科版物理九年级上册
文档属性
| 名称 | 2.2热机效率随堂练习 （含解析）2025-2026学年 教科版物理九年级上册 |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 910.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 教科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-11-24 00:00:00 | ||
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文档简介
2.2热机效率
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．关于热机效率，下列说法正确的是（ ）
A．热机的效率越高，热机消耗的燃料越少
B．热机的效率越高，热机做的有用功越多，热机的功率就越高
C．热机的效率越高，消耗相同的燃料，热机做的有用功就越多
D．热机的效率越高，热机做相同的有用功，消耗燃料就越多
2．2025 年 4 月 24 号，神舟二十号载人飞船发射成功，中国航天事 业再上新台阶。下列关于飞船发射的说法错误的是 （ ）
A．火箭上升时，利用了力的作用是相互的原理
B．火箭发射时，载人飞船相对火箭是运动的
C．火箭中的燃料燃烧时，把化学能转化成内能
D．火箭开始上升时，速度越来越快，飞船的动能也越来越大
3．甲热机的效率高于乙热机的效率，则（ ）
A．甲热机的功率大于乙热机的功率 B．甲热机消耗的燃料质量比乙热机的少
C．甲热机做的有用功比乙热机的多 D．甲热机的燃料利用率比乙热机的高
4．如图所示为某柴油水泵机组（水泵机组动力由单缸四冲程柴油机提供），正常工作1小时可以将54m3的水抽到20m高处，该水泵机组的效率为40%，下列说法正确的是（ρ水=1.0×103kg/m3，q柴油=4.6×107J/kg，g取10N/kg）（ ）
A．水泵机组对水做的功为1.2×107J
B．水泵机组对水做功的功率为3000W
C．水泵机组消耗柴油的质量为0.46kg
D．单缸四冲程柴油机的压缩冲程将内能转化为机械能
5．下列关于火箭的说法正确的是（ ）
A．火箭使用的是喷气发动机，其与内燃机的工作原理完全相同
B．火箭在工作时需要像活塞、曲轴等那样的传动结构
C．火箭是热机的一种，工作时燃料的化学能最终转化为火箭的机械能
D．火箭升空时不需要反作用力推动机身向前运动
6．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
7．涡轮喷气发动机的基本结构如图所示。工作时，空气通过进气口进入压气机被压缩，再进入燃烧室与燃料混合后燃烧，产生的高温高压燃气推动涡轮转动并从尾喷管高速喷出，从而获得动力。下列有关说法正确的是（ ）
A．高温高压燃气推动涡轮转动的过程，相当于内燃机的压缩冲程
B．燃料燃烧放出的热量越多，燃料的热值就越大
C．燃料燃烧越充分，喷气发动机的效率就越高
D．燃气从尾喷管喷出获得动力的过程，其内能增大
8．图1甲为注射器，在室温恒为的环境中，老师快速向下推动活塞压缩针筒内的气体后松手，活塞即刻被向上弹起，此过程中针筒内均处于密封，针筒内物质均处于气态，针筒内气体温度随时间变化图像如图1乙，（由于气体分子间距比较大，此实验过程不考虑分子势能的变化），则说法正确的个数是（ ）
①活塞下压时，是通过做功改变针筒内气体的内能
②过程的能量转化与图2中乙相同
③密封气体在时刻的内能小于时刻的内能
④活塞静止后，密封气体的温度最终保持在
⑤图2丙存在化学能转化成内能的过程
A．1个 B．2个 C．3个 D．4个
二、多选题
9．（多选）为了提高热机的效率，可采取的措施是（ ）
A．设法利用废气的能量 B．延长热机工作时间
C．使燃料尽可能充分燃烧 D．保证良好的润滑，减少摩擦
三、填空题
10．某蒸汽机工作时，若燃料完全燃烧放出的热量为，其中转化为机械能的那部分能量为，则该蒸汽机的能量转化效率为 。
11．如图为“走马灯”，点燃底部蜡烛，热空气上升驱动扇叶转动，观众惊奇地看到纸片小人的影子动了起来。热空气上升驱动扇叶转动的能量转化方式为 ，这与四冲程汽油机的 冲程相同。
12．一台柴油机的热机效率为25%，表示的意义是 的那部分能量，占燃料 的能量的25%。用这台柴油机工作时，完全燃烧2kg的柴油可做有用功 J。（柴油的热值为）
13．如图所示是一台单缸四冲程汽油机的某一冲程，该冲程发生的能量转化是 ，若它每秒对外做功20次，则该汽油机的飞轮转速为 r/min。若该汽油机的效率为30%，完全燃烧10kg汽油放出的热量可以对外做功 J。（汽油的热值为4.6×107J/kg）
14．小聪一家三口使用天然气做饭、洗澡，某月消耗30m3天然气，这些天然气完全燃烧放出的热量是 J。某次洗澡完全燃烧0.42m3天然气，放出的热量使质量为100kg的水温度升高了24℃，则该天然气热水器的热效率是 。[天然气的热值为3×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
四、实验题
15．如图，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料质量都是10g，烧杯内液体的初温和质量相同。
(1)比较不同燃料的热值：应选择 两图进行实验，实验时，点燃燃料加热液体，在 （选填“相同时间后”或“燃料都烧完后”）测量液体温度，温度越高，说明燃料的热值越大；
(2)比较不同物质吸热升温的特点：
①应选择 两图进行实验；
②液体吸收的热量通过 （选“温度计上升示数”或“加热时间”）来反映；
③如图丁所示，若液体a的温度曲线为A，液体b的温度曲线为B，且液体b的比热容是 液体a的比热容是 ；
(3)小明利用丙图实验装置，结合液体b的比热容求出了燃料1的热值。小明计算出的结果跟真实值相比 （选填“偏大”或“偏小”），原因是： 。
五、综合题
16．2024年11月12日，第十五届中国航展在珠海开幕。图是我国自主研制的大型水陆两栖飞机“鲲龙”，具备强大的灭火救援能力，是国家应急救援体系建设中必备的重大航空装备。航展上，“鲲龙”飞机飞行表演525s，消耗航空燃油500kg，发动机的平均功率为。
(1)飞机飞行过程中将航空燃油燃烧放出的内能转化为飞机的 能；
(2)不考虑热量损失，消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量可使多少的水温度升高？
(3)发动机的效率是多少？
《2.2热机效率》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
答案 C B D B C A C C ACD
1．C
【详解】A．热机效率越高，做同样多的有用功，热机消耗燃料越少，这里有用功不确定，所以热机消耗的燃料多少无法比较，故A错误；
B．热机效率越高，热机的有用功与总功的比值越大，热机的效率和功率是两个不同的物理概念，两者无必然关系，故B错误；
C．热机的效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，效率高的热机，消耗相同的燃料，获得的有用功就越多，故C正确；
D．热机效率越高，获得相同的有用功，由 ，知，消耗燃料就越少，故D错误；
故选C。
2．B
【详解】A．火箭上升时，火箭对喷出的气体有向下的力，由于力的作用是相互的，则气体对火箭产生一个与火箭运动方向相反的作用力，故A正确，不符合题意；
B．火箭发射时，载人飞船与火箭没有位置的改变，则载人飞船相对火箭是静止的，故B错误，符合题意；
C．火箭中的燃料燃烧时，是将化学能转化成内能，故C正确，不符合题意；
D．质量一定时，速度越大，动能越大，则火箭开始上升时，速度越来越快，所以飞船的动能也越来越大，故D正确，不符合题意。
故选B。
3．D
【详解】A．功率是表示机械做功快慢的物理量，效率高的机械，做功不一定快，故A不符合题意；
BC．热机消耗燃料的多少与热机效率、做的有用功等都有关，题中只知热机效率，未知其他，故无法比较消耗燃料的多少、做的有用功的多少，故BC不符合题意；
D．甲的效率高，则说明做相同的有用功，甲损失的能量少，即做相同的有用功，甲消耗的燃料比乙消耗的燃料少，甲热机的燃料利用率比乙热机的高，故D符合题意。
故选D。
4．B
【详解】A．1h所抽送的水的体积为V=54m3，这些水的重力大小为
这些水被提升的高度为h=20m，对水所做的功为
故A错误；
B．水泵机组对水做功的功率为
故B正确；
C．根据可得，柴油完全燃烧所放出的热量为
则消耗柴油的质量为
故C错误；
D．四冲程柴油机的压缩冲程将机械能转化为内能，故D错误。
故选B。
5．C
【详解】AB．喷气式发动机与内燃式发动机的工作原理不同，它的燃料在燃烧室内燃烧后产生高温、高压的气体，这种气体从尾部以极高的速度喷出，同时产生很大的反作用力推动火箭向前运动，由于它不需要活塞、螺旋桨等那样的转动装置，从而就少了能量的损失，大大提高了火箭的飞行速度，故AB错误；
C．火箭是热机的一种，工作时先将燃料的化学能转化为内能，再通过做功的方式将内能转化为火箭的机械能，故C正确；
D．火箭升空时向地面喷出了高温高压的燃气，由于物体间力的作用是相互的，高温高压的燃气对火箭施加了一个向上的反作用力，使火箭升空，故D错误。
故选C。
6．A
【详解】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．热值是燃料的一种特性，大小取决于燃料的种类，与其它因素无关，燃料和压缩空气混合后，燃料的热值不变，故B错误；
C．压气机压缩空气，压气机对空气做功，空气的内能增大，故C错误；
D．高温高压气体推动涡轮转动时，消耗内能，将内能转化为机械能，故D错误。
故选Ａ。
7．C
【详解】A．高温高压燃气推动涡轮转动，将内能转化为机械能，与内燃机的做功冲程能量转化相同，故A错误；
B．热值是燃料的一种特性，热值的大小只与燃料的种类有关，与放出的热量无关，燃料燃烧放出的热量越多，燃料的热值不变，故B错误；
C．燃料燃烧更充分时，可以增大有效利用的能量，提高了热机的效率，故C正确；
D．涡轮喷气发动机中产生的高温高压燃气推动涡轮转动并从尾喷管高速喷出，从而获得动力，将内能转化为机械能，其内能会减小，故D错误。
故选C。
8．C
【详解】①活塞下压时，压缩气体做功，机械能转化为内能，是通过做功改变针筒内气体的内能，故①正确；
②由图1乙可知，t1~t2过程密封气体的温度升高，内能增加，应为活塞下压过程，机械能转化为内能，图2中乙是内燃机的压缩冲程，该冲程中发生的能量转化是机械能转化为内能，故②正确；
③由图可知，密闭气体的质量不变，此实验过程不考虑分子势能的变化，t2时刻温度比t3时刻的高，分子动能更大，因此t2时刻气体内能更大，故③错误；
④装置会与周围的空气发生热传递，最终会与室温平衡，温度相等，所以最终温度为T1，故④错误；
⑤图2丙中，火花塞打火使燃料燃烧，燃料燃烧将化学能转化为内能，所以图2丙存在化学能转化成内能的过程，故⑤正确；
故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
9．ACD
【详解】A．热机工作时，废气带走了大量的热量，这部分能量未被有效利用。如果能通过技术手段利用废气的能量，就可以提高燃料的总利用率，从而提高热机效率，故A符合题意；
B．热机效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，它是一个比值，与工作时间的长短无关。无论工作时间多久，只要能量利用比例不变，效率就不会改变。因此，延长工作时间不能提高热机效率，故B不符合题意；
C．燃料燃烧不充分时，会有部分能量以未燃烧的燃料形式损失掉，导致实际放出的能量小于燃料完全燃烧应放出的能量。让燃料充分燃烧可以使更多的能量被释放并用于做有用功，从而提高热机效率，故C符合题意；
D．保证良好的润滑，减少摩擦。热机工作时，各部件之间的摩擦会消耗一部分能量，这部分能量属于额外损失。良好的润滑可以减小部件间的摩擦，减少因摩擦而损失的能量，使更多的能量用于做有用功，进而提高热机效率，故D符合题意。
故选ACD。
10．25%
【解析】【小题1】由能量转化效率公式，则该蒸汽机的能量转化效率
11． 内能转化为机械能 做功
【详解】[1]热空气上升驱动扇叶转动，热空气对外做功，故内能减少，扇叶转动，机械能增加，故能量转化是内能转化为机械能。
[2]四冲程的汽油机中做功冲程是热空气对外做功，内能转化为机械能。
12． 热机用来做有用功 完全燃烧放出
【详解】[1][2]热机效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧所释放的总能量的比值，所以一台柴油机的热机效率为25%，表示的意义是热机用来做有用功的那部分能量，占燃料完全燃烧放出的能量的25%。
[3]根据公式可知，完全燃烧2kg的柴油产生的热量为
根据公式可知，有用功为
13． 机械能转化为内能 2400 1.38×108
【详解】[1]由图可知，两个气门都关闭，活塞向上运动，因此是压缩冲程，该冲程发生的能量转化是机械能转化为内能。
[2]汽油机一个工作循环，飞轮和曲轴转2圈，完成4个冲程，对外做功1次，因此若汽油机每秒对外做功20次，则每秒飞轮转40圈，每分钟飞轮转2400圈，因此该汽油机的飞轮转速为2400r/min。
[3]完全燃烧10kg汽油放出的热量Q放=mq=10kg×4.6×107J/kg=4.6×108J
该汽油机的效率为30%，则可以对外做功W=ηQ放=30%×4.6×108J=1.38×108J
14． 9×108 80%
【详解】[1]这些天然气完全燃烧放出的热量Q放=Vq=30m3×3×107J/m3=9×108J
[2]某次洗澡完全燃烧0.42m3天然气，放出的热量Q放1=V1q=0.42m3×3×107J/m3=1.26×107J
水吸收的热量为Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×24℃=1.008×107J
该天然气热水器的热效率
15．(1) 甲乙 燃料都烧完后
(2) 甲丙 加热时间 2.0×103
(3) 偏小 热量散失
【详解】（1）[1]要比较不同燃料的热值，应控制被加热液体的种类和质量相同，改变燃料种类，所以选择甲、乙两图进行实验。。
[2]燃料完全燃烧放出的热量才是其全部能量，所以要在燃料都烧完后测量液体温度，根据Q=cmΔt，质量和比热容相同情况下，温度越高，说明燃料放出热量越多，热值越大。
（2）[1]要比较不同物质吸热升温特点，应控制燃料相同，改变液体种类，所以选择甲、丙两图。
[2]用相同燃料加热，相同时间内燃料放出热量相同，液体吸收热量也相同，所以液体吸收热量通过加热时间来反映。
[3]由图丁知，加热相同时间（吸收相同热量），m相同，Q吸相同，根据Q吸=cmΔt，Δta=90℃ 10℃=80℃，Δtb =90℃ 10℃=80℃，ca mΔta=cb mΔtb，可得
（3）[1][2]因为在实际实验中，燃料燃烧放出的热量没有全部被液体吸收，存在热量散失，所以计算结果小于真实值。
16．(1)机械
(2)
(3)
【详解】（1）飞机飞行过程中，燃油燃烧放出的内能转化为飞机的机械能，提供飞行动力。
（2）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量为
不考虑热量损失，则
由可知，水的质量
（3）发动机做的有用功
发动机的效率
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．关于热机效率，下列说法正确的是（ ）
A．热机的效率越高，热机消耗的燃料越少
B．热机的效率越高，热机做的有用功越多，热机的功率就越高
C．热机的效率越高，消耗相同的燃料，热机做的有用功就越多
D．热机的效率越高，热机做相同的有用功，消耗燃料就越多
2．2025 年 4 月 24 号，神舟二十号载人飞船发射成功，中国航天事 业再上新台阶。下列关于飞船发射的说法错误的是 （ ）
A．火箭上升时，利用了力的作用是相互的原理
B．火箭发射时，载人飞船相对火箭是运动的
C．火箭中的燃料燃烧时，把化学能转化成内能
D．火箭开始上升时，速度越来越快，飞船的动能也越来越大
3．甲热机的效率高于乙热机的效率，则（ ）
A．甲热机的功率大于乙热机的功率 B．甲热机消耗的燃料质量比乙热机的少
C．甲热机做的有用功比乙热机的多 D．甲热机的燃料利用率比乙热机的高
4．如图所示为某柴油水泵机组（水泵机组动力由单缸四冲程柴油机提供），正常工作1小时可以将54m3的水抽到20m高处，该水泵机组的效率为40%，下列说法正确的是（ρ水=1.0×103kg/m3，q柴油=4.6×107J/kg，g取10N/kg）（ ）
A．水泵机组对水做的功为1.2×107J
B．水泵机组对水做功的功率为3000W
C．水泵机组消耗柴油的质量为0.46kg
D．单缸四冲程柴油机的压缩冲程将内能转化为机械能
5．下列关于火箭的说法正确的是（ ）
A．火箭使用的是喷气发动机，其与内燃机的工作原理完全相同
B．火箭在工作时需要像活塞、曲轴等那样的传动结构
C．火箭是热机的一种，工作时燃料的化学能最终转化为火箭的机械能
D．火箭升空时不需要反作用力推动机身向前运动
6．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
7．涡轮喷气发动机的基本结构如图所示。工作时，空气通过进气口进入压气机被压缩，再进入燃烧室与燃料混合后燃烧，产生的高温高压燃气推动涡轮转动并从尾喷管高速喷出，从而获得动力。下列有关说法正确的是（ ）
A．高温高压燃气推动涡轮转动的过程，相当于内燃机的压缩冲程
B．燃料燃烧放出的热量越多，燃料的热值就越大
C．燃料燃烧越充分，喷气发动机的效率就越高
D．燃气从尾喷管喷出获得动力的过程，其内能增大
8．图1甲为注射器，在室温恒为的环境中，老师快速向下推动活塞压缩针筒内的气体后松手，活塞即刻被向上弹起，此过程中针筒内均处于密封，针筒内物质均处于气态，针筒内气体温度随时间变化图像如图1乙，（由于气体分子间距比较大，此实验过程不考虑分子势能的变化），则说法正确的个数是（ ）
①活塞下压时，是通过做功改变针筒内气体的内能
②过程的能量转化与图2中乙相同
③密封气体在时刻的内能小于时刻的内能
④活塞静止后，密封气体的温度最终保持在
⑤图2丙存在化学能转化成内能的过程
A．1个 B．2个 C．3个 D．4个
二、多选题
9．（多选）为了提高热机的效率，可采取的措施是（ ）
A．设法利用废气的能量 B．延长热机工作时间
C．使燃料尽可能充分燃烧 D．保证良好的润滑，减少摩擦
三、填空题
10．某蒸汽机工作时，若燃料完全燃烧放出的热量为，其中转化为机械能的那部分能量为，则该蒸汽机的能量转化效率为 。
11．如图为“走马灯”，点燃底部蜡烛，热空气上升驱动扇叶转动，观众惊奇地看到纸片小人的影子动了起来。热空气上升驱动扇叶转动的能量转化方式为 ，这与四冲程汽油机的 冲程相同。
12．一台柴油机的热机效率为25%，表示的意义是 的那部分能量，占燃料 的能量的25%。用这台柴油机工作时，完全燃烧2kg的柴油可做有用功 J。（柴油的热值为）
13．如图所示是一台单缸四冲程汽油机的某一冲程，该冲程发生的能量转化是 ，若它每秒对外做功20次，则该汽油机的飞轮转速为 r/min。若该汽油机的效率为30%，完全燃烧10kg汽油放出的热量可以对外做功 J。（汽油的热值为4.6×107J/kg）
14．小聪一家三口使用天然气做饭、洗澡，某月消耗30m3天然气，这些天然气完全燃烧放出的热量是 J。某次洗澡完全燃烧0.42m3天然气，放出的热量使质量为100kg的水温度升高了24℃，则该天然气热水器的热效率是 。[天然气的热值为3×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
四、实验题
15．如图，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料质量都是10g，烧杯内液体的初温和质量相同。
(1)比较不同燃料的热值：应选择 两图进行实验，实验时，点燃燃料加热液体，在 （选填“相同时间后”或“燃料都烧完后”）测量液体温度，温度越高，说明燃料的热值越大；
(2)比较不同物质吸热升温的特点：
①应选择 两图进行实验；
②液体吸收的热量通过 （选“温度计上升示数”或“加热时间”）来反映；
③如图丁所示，若液体a的温度曲线为A，液体b的温度曲线为B，且液体b的比热容是 液体a的比热容是 ；
(3)小明利用丙图实验装置，结合液体b的比热容求出了燃料1的热值。小明计算出的结果跟真实值相比 （选填“偏大”或“偏小”），原因是： 。
五、综合题
16．2024年11月12日，第十五届中国航展在珠海开幕。图是我国自主研制的大型水陆两栖飞机“鲲龙”，具备强大的灭火救援能力，是国家应急救援体系建设中必备的重大航空装备。航展上，“鲲龙”飞机飞行表演525s，消耗航空燃油500kg，发动机的平均功率为。
(1)飞机飞行过程中将航空燃油燃烧放出的内能转化为飞机的 能；
(2)不考虑热量损失，消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量可使多少的水温度升高？
(3)发动机的效率是多少？
《2.2热机效率》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
答案 C B D B C A C C ACD
1．C
【详解】A．热机效率越高，做同样多的有用功，热机消耗燃料越少，这里有用功不确定，所以热机消耗的燃料多少无法比较，故A错误；
B．热机效率越高，热机的有用功与总功的比值越大，热机的效率和功率是两个不同的物理概念，两者无必然关系，故B错误；
C．热机的效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，效率高的热机，消耗相同的燃料，获得的有用功就越多，故C正确；
D．热机效率越高，获得相同的有用功，由 ，知，消耗燃料就越少，故D错误；
故选C。
2．B
【详解】A．火箭上升时，火箭对喷出的气体有向下的力，由于力的作用是相互的，则气体对火箭产生一个与火箭运动方向相反的作用力，故A正确，不符合题意；
B．火箭发射时，载人飞船与火箭没有位置的改变，则载人飞船相对火箭是静止的，故B错误，符合题意；
C．火箭中的燃料燃烧时，是将化学能转化成内能，故C正确，不符合题意；
D．质量一定时，速度越大，动能越大，则火箭开始上升时，速度越来越快，所以飞船的动能也越来越大，故D正确，不符合题意。
故选B。
3．D
【详解】A．功率是表示机械做功快慢的物理量，效率高的机械，做功不一定快，故A不符合题意；
BC．热机消耗燃料的多少与热机效率、做的有用功等都有关，题中只知热机效率，未知其他，故无法比较消耗燃料的多少、做的有用功的多少，故BC不符合题意；
D．甲的效率高，则说明做相同的有用功，甲损失的能量少，即做相同的有用功，甲消耗的燃料比乙消耗的燃料少，甲热机的燃料利用率比乙热机的高，故D符合题意。
故选D。
4．B
【详解】A．1h所抽送的水的体积为V=54m3，这些水的重力大小为
这些水被提升的高度为h=20m，对水所做的功为
故A错误；
B．水泵机组对水做功的功率为
故B正确；
C．根据可得，柴油完全燃烧所放出的热量为
则消耗柴油的质量为
故C错误；
D．四冲程柴油机的压缩冲程将机械能转化为内能，故D错误。
故选B。
5．C
【详解】AB．喷气式发动机与内燃式发动机的工作原理不同，它的燃料在燃烧室内燃烧后产生高温、高压的气体，这种气体从尾部以极高的速度喷出，同时产生很大的反作用力推动火箭向前运动，由于它不需要活塞、螺旋桨等那样的转动装置，从而就少了能量的损失，大大提高了火箭的飞行速度，故AB错误；
C．火箭是热机的一种，工作时先将燃料的化学能转化为内能，再通过做功的方式将内能转化为火箭的机械能，故C正确；
D．火箭升空时向地面喷出了高温高压的燃气，由于物体间力的作用是相互的，高温高压的燃气对火箭施加了一个向上的反作用力，使火箭升空，故D错误。
故选C。
6．A
【详解】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．热值是燃料的一种特性，大小取决于燃料的种类，与其它因素无关，燃料和压缩空气混合后，燃料的热值不变，故B错误；
C．压气机压缩空气，压气机对空气做功，空气的内能增大，故C错误；
D．高温高压气体推动涡轮转动时，消耗内能，将内能转化为机械能，故D错误。
故选Ａ。
7．C
【详解】A．高温高压燃气推动涡轮转动，将内能转化为机械能，与内燃机的做功冲程能量转化相同，故A错误；
B．热值是燃料的一种特性，热值的大小只与燃料的种类有关，与放出的热量无关，燃料燃烧放出的热量越多，燃料的热值不变，故B错误；
C．燃料燃烧更充分时，可以增大有效利用的能量，提高了热机的效率，故C正确；
D．涡轮喷气发动机中产生的高温高压燃气推动涡轮转动并从尾喷管高速喷出，从而获得动力，将内能转化为机械能，其内能会减小，故D错误。
故选C。
8．C
【详解】①活塞下压时，压缩气体做功，机械能转化为内能，是通过做功改变针筒内气体的内能，故①正确；
②由图1乙可知，t1~t2过程密封气体的温度升高，内能增加，应为活塞下压过程，机械能转化为内能，图2中乙是内燃机的压缩冲程，该冲程中发生的能量转化是机械能转化为内能，故②正确；
③由图可知，密闭气体的质量不变，此实验过程不考虑分子势能的变化，t2时刻温度比t3时刻的高，分子动能更大，因此t2时刻气体内能更大，故③错误；
④装置会与周围的空气发生热传递，最终会与室温平衡，温度相等，所以最终温度为T1，故④错误；
⑤图2丙中，火花塞打火使燃料燃烧，燃料燃烧将化学能转化为内能，所以图2丙存在化学能转化成内能的过程，故⑤正确；
故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
9．ACD
【详解】A．热机工作时，废气带走了大量的热量，这部分能量未被有效利用。如果能通过技术手段利用废气的能量，就可以提高燃料的总利用率，从而提高热机效率，故A符合题意；
B．热机效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，它是一个比值，与工作时间的长短无关。无论工作时间多久，只要能量利用比例不变，效率就不会改变。因此，延长工作时间不能提高热机效率，故B不符合题意；
C．燃料燃烧不充分时，会有部分能量以未燃烧的燃料形式损失掉，导致实际放出的能量小于燃料完全燃烧应放出的能量。让燃料充分燃烧可以使更多的能量被释放并用于做有用功，从而提高热机效率，故C符合题意；
D．保证良好的润滑，减少摩擦。热机工作时，各部件之间的摩擦会消耗一部分能量，这部分能量属于额外损失。良好的润滑可以减小部件间的摩擦，减少因摩擦而损失的能量，使更多的能量用于做有用功，进而提高热机效率，故D符合题意。
故选ACD。
10．25%
【解析】【小题1】由能量转化效率公式，则该蒸汽机的能量转化效率
11． 内能转化为机械能 做功
【详解】[1]热空气上升驱动扇叶转动，热空气对外做功，故内能减少，扇叶转动，机械能增加，故能量转化是内能转化为机械能。
[2]四冲程的汽油机中做功冲程是热空气对外做功，内能转化为机械能。
12． 热机用来做有用功 完全燃烧放出
【详解】[1][2]热机效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧所释放的总能量的比值，所以一台柴油机的热机效率为25%，表示的意义是热机用来做有用功的那部分能量，占燃料完全燃烧放出的能量的25%。
[3]根据公式可知，完全燃烧2kg的柴油产生的热量为
根据公式可知，有用功为
13． 机械能转化为内能 2400 1.38×108
【详解】[1]由图可知，两个气门都关闭，活塞向上运动，因此是压缩冲程，该冲程发生的能量转化是机械能转化为内能。
[2]汽油机一个工作循环，飞轮和曲轴转2圈，完成4个冲程，对外做功1次，因此若汽油机每秒对外做功20次，则每秒飞轮转40圈，每分钟飞轮转2400圈，因此该汽油机的飞轮转速为2400r/min。
[3]完全燃烧10kg汽油放出的热量Q放=mq=10kg×4.6×107J/kg=4.6×108J
该汽油机的效率为30%，则可以对外做功W=ηQ放=30%×4.6×108J=1.38×108J
14． 9×108 80%
【详解】[1]这些天然气完全燃烧放出的热量Q放=Vq=30m3×3×107J/m3=9×108J
[2]某次洗澡完全燃烧0.42m3天然气，放出的热量Q放1=V1q=0.42m3×3×107J/m3=1.26×107J
水吸收的热量为Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×24℃=1.008×107J
该天然气热水器的热效率
15．(1) 甲乙 燃料都烧完后
(2) 甲丙 加热时间 2.0×103
(3) 偏小 热量散失
【详解】（1）[1]要比较不同燃料的热值，应控制被加热液体的种类和质量相同，改变燃料种类，所以选择甲、乙两图进行实验。。
[2]燃料完全燃烧放出的热量才是其全部能量，所以要在燃料都烧完后测量液体温度，根据Q=cmΔt，质量和比热容相同情况下，温度越高，说明燃料放出热量越多，热值越大。
（2）[1]要比较不同物质吸热升温特点，应控制燃料相同，改变液体种类，所以选择甲、丙两图。
[2]用相同燃料加热，相同时间内燃料放出热量相同，液体吸收热量也相同，所以液体吸收热量通过加热时间来反映。
[3]由图丁知，加热相同时间（吸收相同热量），m相同，Q吸相同，根据Q吸=cmΔt，Δta=90℃ 10℃=80℃，Δtb =90℃ 10℃=80℃，ca mΔta=cb mΔtb，可得
（3）[1][2]因为在实际实验中，燃料燃烧放出的热量没有全部被液体吸收，存在热量散失，所以计算结果小于真实值。
16．(1)机械
(2)
(3)
【详解】（1）飞机飞行过程中，燃油燃烧放出的内能转化为飞机的机械能，提供飞行动力。
（2）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量为
不考虑热量损失，则
由可知，水的质量
（3）发动机做的有用功
发动机的效率
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