14.2 热机的效率— 人教版九年级物理上册同步测试word版含解析

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※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
)
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…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
2020-2021年九年级全册人教版物理
第十四章第二节热机的效率同步练习
一、单选题（共7题；共21分）
1.关于燃料的热值，以下说法中正确的是（???
）
A.?燃料的热值与燃料的种类有关系，与燃料的质量和燃烧状况无关
B.?燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值
C.?燃料燃烧时，质量越大，热值越大
D.?燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小
2.下面是某同学“物理学习笔记”中的摘录，其中错误的是（??
）
A.?热机是把燃料燃烧时释放的内能转变为机械能的装置
B.?热量总是自发地从温度高的物体向温度低的物体传递
C.?燃料的热值与燃料的总质量没有关系
D.?物体的内能越大温度就越高
3.油箱内的汽油燃烧掉一半后，剩余的汽油（??
）
A.?比热容和热值都变为原来的一半?????????????????????????B.?比热容变为原来的一半，热值不变
C.?比热容没有变化，热值变为原来的一半???????????????D.?比热容和热值都没有变化
4.下列关于热学知识的说法，正确的是（??
）
A.?一桶水的比热容比一滴水的比热容大
B.?使用热值高的燃料可提高热机的效率
C.?汽车发动机用水做冷却物质，是因为水的比热容较大
D.?煤的热值比干木柴的大，所以煤燃烧放出的热量比干木柴放出的热量多
5.甲内燃机比乙内燃机的效率高
,
表示（??
）
A.?甲的功率大
B.?甲燃料的热值比乙燃料的热值大
C.?工作时间相同
,
甲耗油较少
D.?甲用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比较大
6.有一辆汽车在水平路面上用0.5h匀速行驶了36km，消耗汽油3
kg。若已知该汽车发动机的功率(即牵引力的功率)为23
kW，汽车(包括车上的人和物品)质量为1.5
t，车轮与地的接触总面积是0.5m2,汽油的热值为4.6×107
J／kg，g=10
N／kg。下列分析正确的是（???
）
A.?该汽车对路面的压力等于l.5×104
N,该汽车克服阻力做的功是2.3×104J???????????B.?该汽车通过这段路程的平均速度是200m／s，车对地的压强是30
Pa
C.?该汽车的牵引力是1.5×104
N
，汽油燃烧放出的热量是1.38×108
J???????????D.?该汽车发动机的效率是30％，该汽车的牵引力是1.15×103
N
7.如图所示为内燃机的能流图，则内燃机的效率可表示为（??
）
A.???????????????????????????????B.?
C.?????????????????????????????????????????????????D.?
二、填空题（共7题；共19分）
8.如图所示，工作中的四冲程汽油机正处于________冲程，该冲程将________转化为机械能.若该汽油机每秒完成40个冲程，则每秒它对外做功________次、飞轮转过________圈。
9.汽车发动机工作时，当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率________（选填“升高”、“不变”或“降低”）．发动机散热器常用水做冷却剂，这是因为水的________大．对于四冲程汽油机，将机械能转为内能的是________冲程．
10.一台单缸四冲程柴油机，飞轮转速为3600转/分，该柴油机活塞1s做________个冲程，1s对外做功________次。若其效率为40%，消耗5kg的柴油转化成的机械能是________J．（q柴油＝4.3×107J/kg）
11.有两台单缸四冲程柴油机，它们在做功冲程中每做功一次，对外输出的有用功相等。甲、乙两柴油机输出的有用功率之比为4：3，甲柴油机的效率为32%，乙柴油机的效率为36%，则甲、乙柴油机在相同的时间内飞轮的转数之比为________，乙柴油机在某工作时间内消耗了10kg的柴油，则甲柴油机在相等的时间内消耗的柴油为________。
12.太阳是一个巨大的能源，直接利用太阳能不会污染环境．围绕地球运转的通信卫星，其两翼安装的太阳电池板，能把________能直接转化成________能，供通信卫星使用，太阳能还可以直接转化成内能，现有一太阳能热水器，在晴天，每天可将50kg水从20℃加热到50℃，若燃烧煤气来加热这些水，则至少需要消耗掉________m3的煤气．[已知完全燃烧1m3煤气可放出3.9×107J的热量，水的比热为4.2×103J/（kg?℃）]．
13.为了比较酒精和碎纸片的热值，如图所示，两同规格的烧杯中装有质量相等的水，取质量________（“相等”或“不相等”）的酒精和碎纸片分别放入两个燃烧皿中，点燃它们分别给烧杯加热，直到酒精和碎纸片完全燃烧通过比较________，从而确定酒精和碎纸片的热值大小关系．
14.小丽探究煤炉的热效率时，用煤炉给10kg的水加热，此过程中水温随时间变化情况如图。若这些水从70℃升高到80℃燃烧了0.3kg的煤，则从50℃升高到70℃需要燃烧________kg的煤．烧水过程中，________(选填“0～2min”、“2～4min”或“4～6min”)时间段内的热效率最高。[设相同时间内燃烧煤的质量相等]
三、实验探究题（共3题；共16分）
15.某同学学习了燃料的热值后,自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系。他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置,并每隔1
min记录一次杯中水的温度(见表)。
?
（1）在安装、调整实验器材时,科学合理的顺序是(甲图中):先调整固定________的位置,再调整固定________的位置(选填“A”或“B”)。
（2）为保证实验结论的可靠,实验时应控制两套装置中相同的量有加热时间和水的________、________。
（3）通过表中记录的数据,你认为煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是________。
（4）该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量并记录了数据,利用公式Q吸=cm(t-t0)计算出了水吸收的热量,他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜籽油的热值。你认为他的计算结果可靠吗?________,为什么?________。
16.木柴、焦炭、木炭等都是常用的燃料，对它们取不同质量进行完全燃烧，得到了下表的数据：
燃料的质量m/g
100
200
300
400
燃料完全燃烧放出的热量
Q木材/J
1.3×106
2.6×106
3.9×106
5.2×106
Q焦炭/J
3.0×106
6.0×106
9.0×106
12.0×106
Q木炭/J
3.4×106
6.8×106
10.2×106
13.6×106
从表中数据可以得到：
（1）木柴的热值是：________。
（2）假设完全燃烧300g焦炭的热量完全用于加热酒精，可使________kg的酒精温度升高10℃。（c酒精=2.4×103J/(kg℃)）
实际加热这些酒精所需要燃烧的焦炭比上述要多许多，原因是用焦炭烧水时，除了酒精吸收的热外，还有一部分传给了盛酒精的容器，还有其他原因是________(答一个即可)。
17.如图所示，甲、乙、丙三图中装置完全相同．燃料的质量都是10
g，烧杯内的液体初温相同．
（1）比较不同燃料的热值，应选择________两图进行实验；比较不同物质的比热容，应选择________两图进行实验．
（2）若在研究不同燃料热值的实验中，记录数据如下表：
根据表中数据计算：完全燃烧10
g燃料1放出的热量为________J；燃料2的热值是________J/kg.
（3）通过实验得到的燃料热值与实际相比要偏________(填“大”或“小”)，你认为出现这种情况的主要原因是：
________．
四、计算题（共3题；共18分）
18.一辆小汽车的额定功率为30kW．当它以额定功率在水平路面上匀速直线行驶10min，消耗汽油1.3kg，则
（1）小汽车以额定功率匀速直线行驶10min牵引力所做的功为多少？
（2）完全燃烧1.3kg汽油放出的热量为多少？
（3）小汽车发动机的效率为多少（汽油的热值为4.6×107J/kg）？
19.如图为某汽车发动机已知该汽车发动机的排气量为2.0L，做功冲程气缸内气体的平均压强为5×105Pa．以下是厂家提供的该汽车出厂的部分参数如下：
①测试数据：汽车在平直公路上以90km/h的速度匀速行驶，百公里耗油量为10L，发动机的输出功率为20kW；
②使用燃料：93号汽油（热值为q＝4.6×107J/kg）密度为ρ＝0.8×103kg/m3。
请用以上参数推算在测试条件下，求：
（1）该汽车在平直公路上以90km/h的速度匀速行驶百公里发动机所做的功是多少？
（2）10L
93号汽油完全燃烧发出的热量是多少？
（3）汽车发动机的效率是多少？
20.某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2
，
一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×l05Pa，求：
（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力．
（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功．
（3）若燃气对活塞的平均压强为
p，设活塞的面积为S，冲程长为L，如图所示，而V=SL，请推导出一个做功冲程中燃气对活塞做的功W=pV．
五、综合题（共3题；共26分）
21.近年来，汽车逐步走进了普通百姓的家庭．
（1）现在汽车的发动机大多是用汽油作燃料的汽油机，如图所示汽油机正处在________冲程．
（2）某型号汽车使用上述乙醇汽油，在水平路面上匀速行驶，受到的阻力是900N，行驶的路程为100km，已知该汽车此时的效率为25%，求这段时间内消耗的乙醇汽油的质量为________千克。（乙醇汽油热值为4.6×107J/kg，发动机牵引力所做的功为有用功）（保留小数点后一位数字）
（3）一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是1200r/min，该汽油机每秒钟内完成________个冲程，对外做功________次．
（4）热机（如汽车、拖拉机的发动机等）是将燃料的内能转化为机械能的装置．热机的发展和应用推动了社会的快速发展，热机在能的转化过程中不可避免地要损失一部分能量，请列举出2个热机在工作过程中存在的能量损失．
22.光明中学开展物理社会实践活动中，对目前家庭普遍使用的生活燃料做社会调查．同学们通过查阅资料、咨询当地居民等方式，得到如表调查结果：
名称
热值
毒性
燃烧性
燃烧后的排放物
价格
煤
3.0×107J/kg
无
不易完全
有大量的二氧化碳、二氧化硫等气体及粉尘
0.34元/kg
燃气
2.0×107J/m3
有
较易完全
有大量的二氧化碳气体
1.10元/m3
天然气
3.9×107J/m3
无
较易完全
有大量的二氧化碳气体及水蒸气
2.05元/m3
（1）根据如表信息，你选择的燃料是________，并写出其两条优点：________和________．
（2）小聪家平均每月燃料燃烧获取的能量是7.8×108J，以天然气为燃料时，每月支出多少燃气费？
23.我国自行生产的混合动力汽车已经面世，混合动力汽车由一台内燃机和一台电机组成，这台电机既可以充当电动机驱动汽车，又可以充当发电机给蓄电池充电．汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池通过电机向车轮输送动力，使汽车行驶；当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，改由内燃机工作，一方面向车轮输送动力，另外通过电机给蓄电池充电．
（1）内燃机工作时，汽油燃烧时释放出的________能转化为汽车的________能和蓄电池的________能；
（2）当电机充当发电机时，它利用的工作原理是???????
A.磁场对电流的作用B.电流的磁效应C.电磁感应
（3）某种型号的混合动力汽车，所用的镍氢蓄电池组的部分参数如下表所示．汽车上的电机（充当电动机时）的额定功率应该________（选填“大于”、“等于”或“小于”）30kW．简单说明你判断的理由：________；
（4）测试人员驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速直线行驶0.5h，汽车消耗汽油5kg，同时这个期间测试人员观察到：蓄电池组储存的能量由测试开始时最大值的80%增加到了最大值．已知汽油的热值为4.6×107J/kg．汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示．
计算：①牵引力做功为多少；
②这种汽车内燃机中汽油的能量转化效率是多大．
输出电压/V
300
额定功率/kW
30
最大容量/kW?h
30
质量/kg
320
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】
A
【解析】【解答】热值是燃料本身的特性，只与燃料本身的种类有关，与燃料的质量和燃烧状况无关，故A正确，C、D错误；B选项漏掉了“完全”燃烧这一关键条件，故错误。选A。
【分析】本题的易错之处是容易漏掉“完全”二字而错选B，准确掌握热值的概念是解题的关键。本题考查的是燃料的热值。
2.【答案】
D
【解析】【解答】解：A、热机是把内能转变为机械能的装置，利用的内能是燃料燃烧释放的，故A正确；
B、发生热传递时，热量从温度高的物体向温度低的物体传递，故B正确；
C、燃料的热值是指单位质量某种燃料
完全燃烧时放出的热量，与燃料的质量没有关系；故C正确；
D、影响内能大小的因素有质量、温度、状态等因素，物体的内能大，温度不一定高，故D错误．
故选：D．
【分析】（1）热机是利用内能做功的机械；（2）当两个物体接触时，热量从温度高的物体向温度低的物体传递；（3）内能是物体内部所有分子做无规则热运动的动能和分子势能的总和，物体的温度越高，内能越大；（4）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．
3.【答案】D
【解析】【解答】汽油用掉一半后，所含的汽油减少，所以质量变为原来的一半，但是热值和比热容是不会改变的，因为物质确定后，物质的这些属性与质量无关，D符合题意．
故答案为：D．
【分析】比热容和热值是物质的特性，和物质种类有关，和质量无关。
4.【答案】
C
【解析】【解答】解：A、比热容是物质本身的一种特性．同种物质（状态不变）比热相同，故A错误；
B、用热值大的燃料，燃烧相同燃料可以放出更多的热量，但用来做有用功的能量不一定多，用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量的比值不一定大，热机效率不一定得到提高，故B错误；
C、因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以汽车发动机用循环流动水进行冷却，故C正确；
D、燃料燃烧放出的热量与是否完全燃烧、燃料的热值和质量都有关系，因此热值大的燃料不一定放出的热量多，故D错误．
故选：C．
【分析】比热容是物质的一种特性，与物体质量、温度高低、吸放热多少都没有关系；
燃料的热值和热机的效率是两个不同的概念，燃料热值高低与热机的效率无关；
因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少，升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多；
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．
5.【答案】D
【解析】【解答】A、热机效率的高低和功率的大小没有直接的联系，A不合题意；
B、甲的效率高说明汽油的化学能转化为机械能的百分比大，与燃料的热值无关，B不合题意；
C、做相同的功，甲耗油较少，与工作时间无关，C不合题意；???
D、甲用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧所放出的能量的比值比乙大，D符合题意
.
故答案为：D
.
【分析】热机的效率指用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧所放出的能量的比值，功率表示做功的快慢
.
6.【答案】D
【解析】【解答】A.
汽车呈流线型，当汽车行驶时，车上方空气流速大，压强小，下方空气流速小，压强大，产生一个向上的压强差，因此，会有一个向上的升力产生，使汽车对地面的压力小于车自身的重力，汽车的总重G＝mg＝1.5×103kg×10N/kg＝1.5×104N，A不符合题意；
B.
该汽车通过这段路程的平均速度是
?，B不符合题意；
CD.
汽油完全燃烧放出的热量为：Q＝mq＝3kg×4.6×107J/kg＝1.38×108J，η＝
＝30%，该汽车的牵引力为：F＝
1.15×103N,
所以C不符合题意误；D符合题意。
故答案为：D.
【分析】（1）利用F=G=mg计算压力；利用W=Pt求该汽车克服阻力做的功；
（2）利用速度公式v=求该汽车通过这段路程的平均速度，利用p=求车对地的压强；
（3）利用P=Fv求该汽车的牵引力；利用Q=mq求汽油燃烧放出的热量；
（3）汽车发动机的效率..
7.【答案】
C
【解析】【解答】由能流图可知：燃料完全燃烧放出的热量为E，有用机械能即有用功为E2
，
所以内燃机的效率可表示为
．故选C．
【分析】热机的机械效率是指有用功与燃料完全燃烧放出热量的比值．
二、填空题
8.【答案】做功；内；10；20
【解析】【解答】(1)如图，进气门和排气门都是关闭的，火花塞放电，活塞下行，可以判断是做功冲程，做功冲程中内能转化为机械能。
(2)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，若该汽油机每秒完成40个冲程，则每秒它对外做功10次，飞轮转动20周。
故答案为：做功；内能；10；20．
【分析】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.
9.【答案】降低；比热容；压缩
【解析】【解答】解：（1）汽车发动机工作时将内能转化为机械能，冒“黑烟”说明燃烧不充分，用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出的总能量的比值就小，所以效率降低；（2）用水做冷却剂是因为水的比热容较大，在相同条件下能吸收更多的热量．（3）压缩冲程是活塞向上运动，压缩空气，对空气做功，机械能转化为内能．
故答案为：降低；比热容；压缩．
【分析】（1）热机工作的过程中内能转化为机械能；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；（2）水具有比热容较大的特性，这是常被选做冷却剂的原因．（3）压缩冲程是将机械能转化为内能，做功冲程将内能转化为机械能．
10.【答案】
120；30；8.6×107
【解析】【解答】解：（1）飞轮转速为3600r/min＝60r/s，即飞轮1s转60r，
因为飞轮转2r，完成4个冲程，对外做功1次，
所以，飞轮转60r，完成120个冲程，对外做功30次。（2）柴油完全燃烧放出的热量：
Q放＝mq柴油＝5kg×4.3×107J/kg＝2.15×108J，
由η＝
×100%得，其转化的机械能为：
W＝ηQ放＝40%×2.15×108J＝8.6×107J。
故答案为：120；30；8.6×107。
【分析】飞轮转2r，完成4个冲程，对外做功1次，根据Q放＝mq柴油可求出柴油完全燃烧放出的热量，根据W＝ηQ放可求出转化的机械能.
11.【答案】
4：3；15kg
【解析】【解答】（1）单缸四冲程柴油机，1个工件循环包括4个冲程，飞轮转2圈，对外做功1次。设甲乙柴油机在相同的时间t（单位秒）飞轮的转数分别为n甲、n乙
，
则每秒对外做功次数分别为：
×n甲和
n乙
，
由已知，在做功冲程中每做功一次，对外输出的有用功W相等，故在相同的时间t（单位秒）甲乙柴油机对外做的功分别为：
×n甲×W和
n乙×W，根据P=
，又甲、乙两柴油机输出的有用功率之比为4：3，故有：
?=
：
=4：3，故甲、乙柴油机在相同的时间内飞轮的转数之比为：
=
；（2）由（1）知，在相等的时间内甲乙柴油机对外做的功之比为：
=
×n甲×W：
n乙×W=
------①，因柴油机的效率为：η=
=
，故m=
，结合①式，因此有：
=
=
=
×
，故甲柴油机在相等的时间内消耗的柴油为：m甲=
×m甲=
×
×10kg=15kg。
【分析】单缸四冲程柴油机，1个工件循环包括4个冲程，飞轮转2圈，对外做功1次，根据
?=
：
=4：3，可求出飞轮的转数之比，利用
=
=
=
×
代入已知数据，即可得消耗的柴油.
12.【答案】
太阳；电；0.16
【解析】【解答】因太阳能电池是通过光电转换装置把太阳能直接转化为电能，故答案为：太阳、电；
Q水吸=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×50kg×（50℃﹣20℃）=6.3×106J，
则需要消耗的煤气为6.3×106J÷（3.9×107J/m3）=0.16m3
，
故答案为：太阳；电；0.16．
【分析】太阳能电池板可以把太阳能转化为电能，利用水的比热容、质量和温度差计算水的吸热，结合燃料的热值和水的吸热计算消耗燃料的质量。
13.【答案】相等；温度计的示数大小
【解析】【解答】解：（1）实验时为了控制变量，应用天平分别测出等质量的酒精和碎纸屑，将其放入装置中的燃烧皿内；
（2）因燃料的热值不能直接测量，但燃料燃烧放出的热量可以被水吸收，从而使水温发生变化；所以可以通过温度计示数的变化（水升高的温度）来比较燃料热值的大小关系．
故答案为：相等；温度计的示数变化．
【分析】本实验用到了两种物理学方法：控制变量法（燃料燃烧释放的热量既与燃料的质量多少有关，又与燃料的热值大小有关，所以在设计实验时应控制质量相同）和转换法（通过水温升高的度数大小来体现燃料的热值大小）.
14.【答案】
0.3；0～2min
【解析】【解答】在加热水时，由于燃烧时间相同，消耗的燃料相同，根据图像，当温度从50℃-70℃时，加热时间和温度从70℃-80℃所需时间相同，消耗的燃料相同，为0.3kg，加热水时，效率最高，即在消耗相同燃料时，水吸热最多，升温最快，根据图像，0-2min时消耗最高。
故答案为：0.3；0-2min。
【分析】根据加热时间和温度变化图像，在相同时间内消耗的燃料相同，在消耗相同燃料时，水吸收的热越多，热效率越大。
三、实验探究题
15.【答案】
（1）B；A
（2）质量；初温
（3）煤油
（4）不可靠；煤油和菜籽油不可能完全燃烧,且有热量损失,(烧杯、石棉网、铁圈等要吸热,水、烧杯等向周围环境散热)故无法准确计算燃料的热值
【解析】【解答】(1)使用酒精灯加热的实验中在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是从下到上，所以先调整固定B的位置，再调整固定A的位置。(2)根据控制变量的思想，为了保证实验结论的可靠，实验时应控制两套装置中相同的量有：相同的加热时间，水的质量和初温相同。(3)通过表中记录的数据，两种燃料燃烧相同时间时，甲杯的温度升高的更高，所以酒精的热值更大一些。(4)根据实验过程只能粗略的比较热值的大小，要计算出热值是不可靠的，因为：一燃烧时不能保证燃料完全燃烧；二是火焰的内能会大量散发到空气中，即燃料燃烧释放的内能只有一部分被水吸收，所以根据水吸收的热量计算热值是不可靠的。
【分析】质量相同的不同燃料燃烧时，放出的热量不同，通过燃烧放出的热被水吸收，利用水升温的多少来反应燃料热值的大小.
16.【答案】
（1）1.3×107J/kg
（2）375；还会被空气吸收
【解析】【解答】(1)因为1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值，所以，由表格数据知道，100g木柴完全燃烧释放的热量是3.4×106J所以，1kg木柴完全燃烧释放的热量，即木柴的热值是：
；(2)根据表格数据知道，完全燃烧300g焦炭的放出的热量是9.0×106J，由于Q吸=Q放
，
由Q=cm△t知道，酒精的质量是：
；焦炭完全燃烧放出的热量一部分被水吸收，还会被容器、空气吸收，所以，实际加热这些酒精所需要燃烧的焦炭比上述要多许多。
【分析】（1）燃料的热值指的是1千克的燃料完全燃烧释放的热量，用木柴燃烧释放的热量除以质量即可；
（2）结合酒精的比热容和温度的变化量，利用比热容公式求解酒精的质量即可。
17.【答案】
（1）甲、乙；甲、丙
（2）2.4×104；1.2×106
（3）小；燃料不可能完全燃烧或燃料燃烧放出的热量不可能完全被液体吸收???
【解析】【解答】（1）为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择甲乙两图进行实验；为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断两种比热容的大小关系，应选择甲丙两图进行实验；（2）完全燃烧10g燃料1放出的热量：
?
燃烧燃料2和燃烧燃料1相比，液体升高的温度为2：1，液体吸收热量为2：1，即燃料完全燃烧放出热量2：1，所以热值为2：1，由此得出燃料2的热值是1.2×106J/kg；（3）由于燃料燃烧释放的热量不能全部被液体吸收，使得实验得到的燃料热值偏小．
故答案为：（1）甲乙；甲丙；（2）2.4×104；1.2×106；（3）燃料燃烧释放的热量不能全部被液体吸收．
【分析】本题考查了学生对热值概念、比热容概念的了解与掌握，涉及到控制变量法的应用（料的热值大小不能直接测量，需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少，而液体吸收热量的多少跟液体的质量和升高的温度有关，因此为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小；为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断两种比热容的大小关系），根据Q吸=cm△t、Q放=mq结合表格中的数据得出等式求出燃料2的热值.
四、计算题
18.【答案】
（1）由P＝
可得，小汽车牵引力力所做的机械功：W＝Pt＝30×103W×10×60s＝1.8×107J；
（2）完全燃烧汽油放出热量：Q放＝mq＝1.3kg×4.6×107J/kg＝5.98×107J；
（3）小汽车发动机的效率：η＝
=30.1%.
【解析】【分析】根据功率和时间计算功的大小，利用燃料的热量和质量计算放出的热量，功和热量的比值计算燃料的利用率。
19.【答案】
（1）解：由v＝
可得，汽车运动的时间，
t＝
＝
＝
h＝4000s，
由P＝
得，发动机所做的功为：
W有用＝Pt＝20×103W×4000s＝8×107J
答：该汽车在平直公路上以90km/h的速度匀速行驶百公里发动机所做的功是8×107J
（2）解：百公里耗油量为V＝10L＝0.01m3
，
由ρ＝
得，汽油的质量是：
m＝ρV＝0.8×103kg/m3×0.01m3＝8kg；
汽油完全燃烧放出的热量：
Q＝mq＝8kg×4.6×107J∕kg×8kg＝3.68×108J
答：10L93号汽油完全燃烧发出的热量是3.68×108J
（3）解：汽车发动机的效率：
η＝
×100%＝
×100%≈21.7%
答：汽车发动机的效率是21.7%。
【解析】【分析】根据
t＝
可求出
汽车运动的时间
，根据W有用＝Pt可求出发动机所做的功，根据
m＝ρV
可求出
汽油的质量
，根据Q＝mq可求出汽油完全燃烧放出的热量，
根据
η＝
可求出
汽车发动机的效率.
20.【答案】
解：（1）∵p=9.0×l05Pa，S=30cm2=30×10﹣4m2
，
∴燃气对活塞的平均压力为：F=pS=9.0×l05Pa×30×10﹣4m2=2700N．（2）∵S=50mm=0.05m，∴一个做功冲程中燃气对活塞做的功：W=Fs=2700N×0.05m=135J．（3）∵p=
，
∴活塞受到的压力：F=pS，∵在做功冲程，活塞移动的距离为L，发动机的单缸排量V=SL，∴燃气对活塞所做的功：W=FL=pSL=pV．答：（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力为2700N．（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功为135J．（3）见解答．
【解析】【分析】（1）知道燃气的平均压强和活塞的面积，可利用公式F=PS计算出平均压力的大小．
（2）知道活塞在气缸中移动的距离，可利用公式W=FS计算出一个做功冲程燃气对活塞做的功．
（3）在做功冲程里，求出了燃气对活塞的压强，知道活塞的面积，利用p=求活塞受到的压力，又知道活塞移动的距离（冲程长），利用功的公式W=Fs求每个做功冲程燃气做功．
五、综合题
21.【答案】
（1）压缩
（2）7.8
（3）40；10
（4）排出的废气；燃烧不充分；克服摩擦要做功
【解析】【解答】（1）图中进气门和排气门都关闭，且活塞向上运动，所以处在压缩冲程；
（2）因为汽车匀速行驶，所以牵引力等于阻力，牵引力做的功为W=FS=900N×105m=9×107J;
1kg乙醇汽油完全燃烧转化为机械能的为：
?1kg×4.6×107J/kg×0.25=1.15×107J；
所以
9×107J的机械能需要的汽油为：9×107???????J/?1.15×107J=?7.8kg;
(3)1200r/min=20r/s,所以20/2=10,完成10个工作循环，即对外做功10次，则10×4=40，完成40个冲程；
（4）燃烧不充分会有部分能量没有充分释放或转化；排出的尾气，因有较高的温度，所以也会损失一部分能量。
故答案为：（1）压缩；（2）7.8；（3）1、2；（4）燃烧不充分，排出的尾气。
【分析】根据进气门和排气门的开闭，以及活塞运动的方向来判断是哪个冲程；Q放=qm;效率=有用功/总功；一个工作循环包括4个冲程，飞轮转两周，对外做功一次。
?
22.【答案】
（1）天然气；天然气无毒、安全、对环境污染小；热值高
（2）解：根据Q=Vq可知使用天然气的体积为：
V=
=
=20m3
，
每月燃料费用：2.05元/m3×20m3=41元
【解析】【解答】解：（1）选择天然气，因为天然气无毒、安全、热值高、对环境污染小；
【分析】（1）可以从表格中给定的热值、是否有毒性、燃烧是否安全、对环境的影响进行回答；（2）知道某用户需要的热量，知道天然气的热值，求出某用户每月燃烧天然气的体积，计算燃料费用．
23.【答案】
（1）内；机械；化学
（2）C
（3）小于；蓄电池的额定功率为30KW，蓄电池在带动电机工作的同时，还需要带动照明灯等电器工作，所有用电器的总功率不能超过蓄电池的额定功率；
（4）解：汽车通过的路程：
s=vt=50km/h×0.5h=25km=25000m，
由图象可知，车速为50km/h时，阻力是2000N，牵引力也是2000N，
牵引力做的功：
W1=FS=2000N×25000m=5×107J，
燃油放出的热量：
Q放=mq=5kg×4.6×107J/kg=2.3×108J，
蓄电池获得的电能：
W2=（30﹣30×80%）kW?h=2.16×107J，
W有用=W1+W2=5×107J+2.16×107J=7.16×107J，
W总=Q放=2.3×108J，
内燃机的效率：
η=
×100%=
×100%≈31%.
【解析】【解答】解：（1）内燃机工作时，汽油燃烧时释放出的内能能转化为汽车的机械能，给蓄电池充电转化为化学能；
（2）当电机充当发电机时，它利用的工作原理是电磁感应现象，故答案为：C；
（3）因为蓄电池的额定功率为30KW，蓄电池在带动电机工作的同时，还需要带动照明灯等电器工作，所以汽车上的电机的额定功率应该小于30kW；（4）见“答案”．
故答案为：（1）内；机械；化学；（2）C；（3）小于；蓄电池的额定功率为30KW，蓄电池在带动电机工作的同时，还需要带动照明灯等电器工作，所有用电器的总功率不能超过蓄电池的额定功率；（4）①5×107J；②31%．
【分析】（1）内燃机是将燃料燃烧产生的内能转化为机械能的机器；蓄电池充电是将电能转化为化学能；
（2）发电机是根据电磁感应现象制成的；
（3）所有用电器的总功率不能超过蓄电池的额定功率；
（4）利用速度公式的变形公式s=vt计算出汽车行驶的路程，由f--v图像结合二力平衡的原理，得出汽车速度在50km/h时的牵引力，再利用功的公式W＝Fs计算出汽车牵引力做的功；
已知蓄电池组储存的电能由最大值的增加到最大值，可求出转化成的电能，有用功为汽车牵引力做的功与转化成的电能的总和，最后根据效率公式求出内燃机的效率.