PAGE1PAGE2專題01熱學(xué)中的效率問(wèn)題專項(xiàng)訓(xùn)練全國(guó)初中物理競(jìng)賽試題精編一、單選題1．物理興趣小組用煤爐給10kg的水加熱，同時(shí)繪制了加熱過(guò)程中水溫隨時(shí)間變化的曲線，如圖所示。若6min內(nèi)共燃燒了0.6kg的煤，水的比熱容為4.2×103J/（kg·℃），煤的熱值取3×107J/kg。假設(shè)單位時(shí)間內(nèi)燃燒煤的質(zhì)量相同，下列判斷正確的是（）A．煤的熱值表示煤完全燃燒可以釋放3×107J的熱量B．0~4min內(nèi)水吸收的熱量為2.52×106JC．此次加熱過(guò)程中的熱效率為14%D．將煤磨成粉末，可以增大煤的熱值【答案】C【知識(shí)點(diǎn)】熱機(jī)效率的計(jì)算【詳解】A．煤的熱值是指1kg煤完全燃燒時(shí)放出的熱量為3×107J，故A錯(cuò)誤；B．由圖象可知，0～4min內(nèi)，水的溫度變化量Δt=t?t0=70°C?20°C=50°C則水吸收的熱量Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×10kg×50°C=2.1×106J故B錯(cuò)誤；C．6min內(nèi)煤完全燃燒釋放的熱量Q放=mq=0.6kg×3×107J/kg=1.8×107J0～6min內(nèi)水吸收的熱量此次加熱過(guò)程中的熱效率故C正確；D．將煤磨成粉末，可以燃燒的更充分，但煤的熱值不變，因?yàn)闊嶂凳侨剂系囊环N特性，與燃料的質(zhì)量、是否完全燃燒等因素?zé)o關(guān)，故D錯(cuò)誤。故選C。2．甲、乙兩臺(tái)汽油機(jī)使用相同的汽油，若在同一時(shí)間內(nèi)，甲、乙兩汽油機(jī)做的有用功之比為3∶2，甲的效率是25%，乙的效率是20%，則在同樣的時(shí)間內(nèi)，甲、乙兩汽油機(jī)消耗汽油的質(zhì)量之比為（）A．2∶5 B．5∶2 C．5∶6 D．6∶5【答案】D【知識(shí)點(diǎn)】熱機(jī)效率的計(jì)算【詳解】由熱機(jī)效率公式可得由于兩臺(tái)汽油機(jī)使用相同的汽油，且汽油的熱值相同，設(shè)為q，由得甲、乙兩臺(tái)汽油機(jī)在t時(shí)間內(nèi)消耗的汽油質(zhì)量之比為故選D。3．在交通運(yùn)輸中，常用“客運(yùn)效率”來(lái)反映交通工具的某項(xiàng)效能，“客運(yùn)效率”表示每消耗單位能量對(duì)應(yīng)的載客數(shù)和運(yùn)送路程的乘積，即客運(yùn)效率=，一個(gè)人騎電動(dòng)自行車，在1.5h內(nèi)行駛了30km。其電動(dòng)自行車的銘牌如下：車型：20時(shí)（車輪直徑：508mm）電池規(guī)格：36V12Ah（蓄電池）整車質(zhì)量：40kg額定轉(zhuǎn)速：210r/min（轉(zhuǎn)/分）外形尺寸：L1800mm×W650mm×H1100mm充電時(shí)間：2~8h電機(jī)：后輪驅(qū)動(dòng)、直流永磁式電機(jī)額定工作電壓/電流：36V/5A一輛載有4人的普通轎車，車的油耗為10L/100km，則電動(dòng)自行車與這輛轎車的客運(yùn)效率之比約為（）。（汽油的燃燒值為4.6×107J/kg，汽油的密度為0.72×103kg/m3，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率約為30%）A．250：1 B．75：1 C．8：1 D．25：1【答案】D【知識(shí)點(diǎn)】熱機(jī)效率的計(jì)算、熱值的公式及相關(guān)計(jì)算【詳解】①電動(dòng)車行駛30千米的客運(yùn)效率，已知U=36V，I=5At=1.5h=5400s則電動(dòng)車消耗的行駛30千米消耗的能量W1=UIt=36V×5A×5400s=9.72×105J電動(dòng)車的客運(yùn)效率②轎車行駛100千米的客運(yùn)效率，已知q=4.6×107J/Kg，ρ=0.72×103kg/m3V=10L=1×10?2m3轎車行駛100千米所消耗的汽油質(zhì)量m=ρV=0.72×103kg/m3×1×10?2m3=7.2kg轎車行駛100千米所消耗能量Q=mq=7.2kg×4.6×107J/Kg=3.312×108J轎車的客運(yùn)效率兩者的客運(yùn)效率之比故選D。4．如圖甲、乙所示，規(guī)格相同的A、B兩杯中分別裝有和的牛奶，并用不同加熱器同時(shí)對(duì)其加熱，根據(jù)所記錄的數(shù)據(jù)分別得到圖丙的溫度與加熱時(shí)間的關(guān)系圖像C和D。已知加熱器的加熱效率相同，牛奶的比熱容為。則下列說(shuō)法正確的是（）①B杯中牛奶每分鐘吸收的熱量為②若兩杯牛奶都從20℃加熱，A、B兩杯牛奶升高的溫度之比為3∶2③若將A、B兩杯中的牛奶都從20℃加熱至60℃，需要的時(shí)間之比是2∶3④甲、乙圖中的加熱器每分鐘放出的熱量之比為9∶8A．只有①②③正確 B．只有②③④正確C．只有①②④正確 D．只有①③④正確【答案】B【知識(shí)點(diǎn)】熱機(jī)效率的計(jì)算、計(jì)算物體溫度變化時(shí)的吸放熱【詳解】①．由圖丙的D圖線知道，加熱3min時(shí)，B杯中牛奶升高的溫度由圖像知道，牛奶的溫度變化隨時(shí)間的增加而均勻升高，所以，加熱1min時(shí)，B杯中的牛奶升高的溫度此時(shí)B杯中的牛奶吸收熱量故①錯(cuò)誤；②④．由圖丙知道，牛奶的溫度從20℃升高到40℃時(shí)，A杯的加熱時(shí)間為2min，此時(shí)A杯中的牛奶吸收熱量A杯中的牛奶每分鐘吸收熱量為由于加熱器的加熱效率相同，A杯中加熱器每分鐘放出的熱量B杯中加熱器每分鐘放出的熱量則甲、乙圖中的加熱器每分鐘放出的熱量之比加熱5minA、B杯中牛奶吸收的熱量之比為由知道，兩杯牛奶升高的溫度之比為故②④正確；③．A、B兩杯中的牛奶從20℃加熱至60℃，升高的溫度相同，比熱容相同，由知道，所需熱量之比加熱時(shí)間之比為故③正確。綜上所述，正確的有②③④，故ACD錯(cuò)誤，B正確。故選B。5．用如圖1所示的同一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置分別加熱質(zhì)量均為100g的甲、乙兩種液體（其中一種是水）。用測(cè)得的數(shù)據(jù)繪制了溫度隨時(shí)間變化的圖像（如圖2），乙從20℃加熱至沸騰剛好消耗了4g酒精（）。若單位時(shí)間內(nèi)甲吸收的熱量與乙吸收的熱量相等，，則下列說(shuō)法正確的是（）A． B．乙液體是水C．0~8min乙吸收的熱量為 D．該酒精燈的加熱效率為35%【答案】D【知識(shí)點(diǎn)】熱值的公式及相關(guān)計(jì)算、計(jì)算物體溫度變化時(shí)的吸放熱、比熱容的概念、單位和物理意義【詳解】BC．由圖2可知，加熱相同的時(shí)間，甲和乙吸收的熱量相同，甲溫度變化得少，因此甲是水，0~8min內(nèi)甲吸收的熱量因?yàn)閱挝粫r(shí)間內(nèi)甲和乙吸收的熱量相同，所以0~8min乙吸收的熱量為，故BC錯(cuò)誤；A．0~8min乙吸收的熱量為，則0~4min內(nèi)乙吸收的熱量為0~4min內(nèi)乙溫度升高了則乙的比熱容故A錯(cuò)誤；D．乙加熱至沸騰用時(shí)10min，則10mn內(nèi)乙吸收的熱量乙從20℃加熱至沸騰剛好消耗了4g酒精，酒精燃燒釋放的熱量為該酒精燈的加熱效率為故D正確。故選D。6．某可回收火箭使用的燃料為液態(tài)甲烷，回收時(shí)，火箭通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)向下噴火控制推力，沿豎直方向先從A點(diǎn)減速運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，再?gòu)腂點(diǎn)勻速運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，且。不計(jì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的空氣阻力，忽略火箭質(zhì)量的變化，下列說(shuō)法正確的是（）A．火箭使用液態(tài)甲烷為燃料的原因之一是甲烷含有的熱量多B．AC段火箭的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能C．AB段重力做功的功率大于BC段D．BC段火箭的機(jī)械能不變【答案】C【知識(shí)點(diǎn)】熱值的概念、單位和物理意義、物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中各種機(jī)械能的變化情況、P=W/t【詳解】A．熱量是過(guò)程量，不能說(shuō)物體含有熱量多或少，火箭使用液態(tài)甲烷為燃料的原因之一是甲烷的熱熱值大，燃燒相同質(zhì)量的甲烷和其它液體相比，甲烷產(chǎn)生的熱量更多，故A錯(cuò)誤；B．AC段火箭的高度降低，重力勢(shì)能減小，速度減小，動(dòng)能減小，重力勢(shì)能沒(méi)有轉(zhuǎn)化成動(dòng)能，而是轉(zhuǎn)化內(nèi)能，故B錯(cuò)誤；C．從A點(diǎn)減速運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，再?gòu)腂點(diǎn)勻速運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，且，因此火箭在AB段運(yùn)動(dòng)的時(shí)間小于在BC段運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，由可知，AB、BC兩端重力做的功相同，由可知，AB段重力做功的功率大于BC段，故C正確；D．BC段火箭的速度不變，質(zhì)量不變，動(dòng)能不變，火箭的高度降低，重力勢(shì)能減少，機(jī)械能等于動(dòng)能和重力勢(shì)能之和，因此機(jī)械能變小，故D錯(cuò)誤。故選C。7．小明利用圖-1的裝置研究某燃料熱值，他取少量燃料置于燃燒皿中，點(diǎn)燃后對(duì)100g的熱水加熱4min，然后立即將其熄滅，測(cè)得消耗燃料4.2g，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了水溫隨時(shí)間變化的圖像如圖-2中a線所示。已知此過(guò)程中燃料均勻燃燒放熱，所放出熱量只有60%被水吸收。實(shí)驗(yàn)裝置和熱損失比例均不變，利用該燃料加熱另一杯水繪出了如圖-2中b線所示圖像。水的比熱容為，整個(gè)過(guò)程中忽略水的質(zhì)量變化，下列說(shuō)法中正確的是（

）A．通過(guò)圖線a計(jì)算得知4min水吸收到的熱量為2520JB．通過(guò)計(jì)算得出該燃料的熱值為C．這種方法計(jì)算出的熱值比實(shí)際的熱值偏大D．b線代表的水的質(zhì)量小于a線代表的水的質(zhì)量【答案】B【知識(shí)點(diǎn)】計(jì)算物體溫度變化時(shí)的吸放熱、熱值的公式及相關(guān)計(jì)算【詳解】A．通過(guò)圖線a可知，水在加熱2min后沸騰，可知加熱2min，水吸收到的熱量是則4min水吸收到的熱量為故A錯(cuò)誤；B．消耗燃料4.2g放出的熱量為該燃料的熱值為故B正確；C．因?yàn)槿剂先紵龝r(shí)，有熱損失，水吸收的熱量小于燃料燃燒放出的熱量，所以計(jì)算出的燃料的熱值比實(shí)際的熱值偏小，故C錯(cuò)誤；D．由圖可知，0-2min內(nèi)，相同時(shí)間，兩杯水吸收的熱量相同，溫度變化相同，根據(jù)可知，兩杯水的質(zhì)量相等，故D錯(cuò)誤。故選B。二、多選題8．用相同的酒精燈加熱初溫相同（未知）、質(zhì)量均為100g的甲、乙兩種液體，已知68min消耗酒精的質(zhì)量為0.4g，它們的溫度隨時(shí)間變化的圖像如圖，甲、乙單位時(shí)間吸收的熱量相等，甲的比熱容c甲=2×103J/（kg?℃），酒精的熱值q酒=3×107J/kg（單位時(shí)間消耗酒精的質(zhì)量相同）。下列說(shuō)法正確的是（）A．甲液體的沸點(diǎn)為80℃，乙液體的沸點(diǎn)為40℃B．68min酒精燈對(duì)甲液體的加熱效率約為33.3%C．甲、乙兩種液體的初溫都是0℃D．乙液體的比熱容c乙=4×103J/（kg?℃）【答案】ABC【知識(shí)點(diǎn)】沸騰的條件、沸點(diǎn)、比熱容的定義式、熱機(jī)效率的計(jì)算【詳解】A．液體沸騰的特點(diǎn)是溫度不變，持續(xù)吸熱，由圖可知，甲液體在80℃時(shí)，持續(xù)吸熱溫度不變，故可知甲液體的沸點(diǎn)為80℃，同理可知乙液體的沸點(diǎn)為40℃，故A正確；B．結(jié)合圖像可得，68min甲液體吸收的熱量為酒精燃燒放出的熱量為加熱效率為故B正確；C．由圖可知，甲、乙兩液體的溫度都是從0℃開(kāi)始升高的，故甲、乙兩種液體的初溫都是0℃，故C正確；D．甲、乙單位時(shí)間吸收的熱量相等，06min內(nèi)甲、乙兩液體吸收的熱量相同，則有則乙液體的比熱容為故D錯(cuò)誤。故選ABC。9．一輛汽車以恒定功率在平直公路上做直線運(yùn)動(dòng)，該車總重為2.4×104N，行駛中所受阻力大小為車重的0.1倍且保持不變，其v-t圖象如圖所示，在0-10s內(nèi)通過(guò)的路程為150m，10-15s共燃燒了0.015kg的汽油，下列說(shuō)法正確的是（汽油的熱值q汽油=5×107J/kg）（）A．汽車在0-10s內(nèi)的平均速度為15m/sB．汽車在10-15s內(nèi)牽引力做功2.4×105JC．汽車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中牽引力先變大后不變D．汽車在10-15s內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)化效率為32%【答案】ABD【知識(shí)點(diǎn)】熱機(jī)效率的計(jì)算、功的計(jì)算和估算、二力或多力平衡問(wèn)題、計(jì)算物體運(yùn)動(dòng)的速度【詳解】A．由題知，在0-10s內(nèi)通過(guò)的路程為150m，則在0~10s內(nèi)汽車的平均速度故A正確；B．行駛中所受阻力大小為由圖可知，汽車在10-15s內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，牽引力等于阻力由圖可知，汽車在10-15s內(nèi)行駛的路程為汽車在10-15s內(nèi)牽引力做功故B正確；C．由圖可知，汽車先加速行駛后勻速行駛，根據(jù)力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系可知，當(dāng)牽引力大于阻力時(shí)汽車做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)汽車做勻速運(yùn)動(dòng)，所以汽車勻速行駛的牽引力小于加速時(shí)的牽引力，所以該行駛過(guò)程中，汽車牽引力有減小的過(guò)程，故C錯(cuò)誤；D．汽車在10-15s燃燒汽油釋放的能量為汽車在10-15s內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)化效率為故D正確。故選ABD。10．如圖所示是A、B兩種燃料完全燃燒釋放的熱量Q與其質(zhì)量m的關(guān)系圖，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，若質(zhì)量為2kg的B燃料完全燃燒釋放的熱量為J，其中有60%的熱量被質(zhì)量為10kg、初始溫度為38℃的水吸收，J/（kg·℃），下列說(shuō)法正確的是（）A．從圖中可看出A燃料的熱值大于B燃料的熱值B．B的熱值是J/kgC．水吸收了熱量后水的溫度將升高70℃D．水吸收了熱量后水的溫度將升高62℃【答案】BD【知識(shí)點(diǎn)】計(jì)算物體溫度變化時(shí)的吸放熱、熱值的公式及相關(guān)計(jì)算【詳解】A．如圖取相同質(zhì)量的燃料，由圖可知，當(dāng)燃料的質(zhì)量為m0時(shí)，燃料完全燃燒放出的熱量，由可知，燃料A、B的熱值，即A燃料的熱值小于B燃料的熱值，故A錯(cuò)誤；B．B燃料的熱值故B正確；CD．水吸收的熱量水升高的溫度水的末溫在一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100°C，水沸騰時(shí)吸收熱量、溫度不變，因此水的溫度將升高故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。11．某單缸四沖程汽油機(jī)的氣缸活塞面積為，一個(gè)沖程活塞在氣缸中移動(dòng)的距離是，滿負(fù)荷工作時(shí)做功沖程燃?xì)獾钠骄鶜鈮簽?，飛輪轉(zhuǎn)速為，當(dāng)汽油機(jī)滿負(fù)荷工作時(shí)（不計(jì)摩擦），消耗汽油，（，．）則下列計(jì)算正確的是（）A．做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力B．一個(gè)做功沖程中，燃?xì)鈱?duì)活塞做的功C．汽油機(jī)的功率為D．汽油機(jī)的效率為【答案】AB【知識(shí)點(diǎn)】壓強(qiáng)公式的簡(jiǎn)單應(yīng)用、功的計(jì)算和估算、P=W/t、熱機(jī)效率的計(jì)算【詳解】A．做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力F=pS=9×105pa×30×10-4m2=2700N故A正確；B．一個(gè)做功沖程中，燃?xì)鈱?duì)活塞做的功W=Fs=2700N×50×10-3m=135J故B正確；C．1min飛輪轉(zhuǎn)1800轉(zhuǎn)，活塞對(duì)外做了900次功，活塞在1min里對(duì)外做的功W=135J×900=1.215×105J汽油機(jī)的功率故C錯(cuò)誤；D．lmin里燃燒汽油的質(zhì)量lmin里燃燒汽油放出的熱量Q=mq=0.012kg×4.6×107J/kg=5.52×105J汽油機(jī)的效率故D錯(cuò)誤。故選AB。12．小帆用如圖所示的同一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置分別加熱100g的甲、乙兩種液體（其中一種是水），用測(cè)得的數(shù)據(jù)繪制了溫度隨時(shí)間變化圖象如圖，乙從20℃加熱至沸騰剛好消耗了4g酒精（q=3×107J/kg）。若單位時(shí)間內(nèi)甲吸收的熱量與乙吸收的熱量相等，c水=4.2×103J/(kg·℃)，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．c乙=2.4×103J/(kg·℃)B．乙的吸熱能力小于甲的吸熱能力C．0~8min乙吸收的熱量為3.36×105JD．該酒精燈的加熱效率為35%【答案】BD【知識(shí)點(diǎn)】熱機(jī)效率的計(jì)算、計(jì)算物體溫度變化時(shí)的吸放熱、不同物質(zhì)的吸熱本領(lǐng)【詳解】AB．根據(jù)圖乙可知，質(zhì)量相同的甲和乙升高相同的溫度，甲的加熱時(shí)間是乙的加熱時(shí)間的倍，則甲吸收的熱量是乙吸收熱量的倍，則甲的吸熱能力大于乙的吸熱能力，因水的比熱容較大，吸熱能力強(qiáng)，所以甲為水；根據(jù)可知，甲的比熱容是乙的比熱容的倍，乙的比熱容故A錯(cuò)誤，B正確；C．用相同的酒精燈加熱，在相同的時(shí)間內(nèi)，水吸收的熱量等于乙吸收的熱量，0~8min乙吸收的熱量等于甲吸收的熱量Q乙=Q水=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×0.1kg×(100℃-20℃)=3.36×104J故C錯(cuò)誤；D．酒精完全燃燒放出的熱量為Q放=qm酒精=3×107J/kg×0.004kg=1.2×105J乙從加熱到沸騰吸收的熱量為酒精燈的加熱效率為故D正確。故選BD。13．小帆在老師指導(dǎo)下，用如圖所示的同一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置分別加熱100g的甲、乙兩種液體（其中一種是水），用測(cè)得的數(shù)據(jù)繪制了溫度隨時(shí)間變化圖像如圖，乙從20℃加熱至沸騰剛好消耗了4g酒精（q酒精＝3×107J/kg）。若單位時(shí)間內(nèi)甲吸收的熱量與乙吸收的熱量相等，c水＝4.2×103J/（kg?℃），則下列說(shuō)法中正確的是（）A．c乙＝2.4×103J/（kg?℃）B．乙的吸熱能力小于甲的吸熱能力C．0~8min乙吸收的熱量為3.36×104JD．該酒精燈的加熱效率為35%【答案】BCD【知識(shí)點(diǎn)】熱機(jī)效率的計(jì)算、熱值的公式及相關(guān)計(jì)算、比熱容的定義式、不同物質(zhì)的吸熱本領(lǐng)【詳解】AB．根據(jù)圖乙可知，質(zhì)量相同的甲和乙升高相同的溫度，甲的加熱時(shí)間是乙的加熱時(shí)間的2倍，則甲吸收的熱量是乙吸收熱量的2倍，則甲的吸熱能力大于乙的吸熱能力，因水的比熱容較大，吸熱能力強(qiáng)，所以甲為水；根據(jù)可知，甲的比熱容是乙的比熱容的2倍，乙的比熱容為故A錯(cuò)誤，B正確；CD．用相同的酒精燈加熱，在相同的時(shí)間內(nèi)，水吸收的熱量等于乙吸收的熱量，0~8min乙吸收的熱量等于甲吸收的熱量酒精完全燃燒放出的熱量為乙從加熱到沸騰吸收的熱量為酒精燈的加熱效率為故CD正確。故選BCD。14．某品牌汽車的質(zhì)量為M（含駕乘人員），車的鋼質(zhì)外殼密度為ρ1、質(zhì)量為m，發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為。若該車在平直道路上勻速行駛受到地面的摩擦力為車總重的k倍（k<1，為常數(shù)），受到的空氣阻力為f，忽略其它摩擦阻力。經(jīng)過(guò)技術(shù)革新，廠家將車外殼換成了等體積，密度為ρ2的新材料（ρ2<ρ1），并對(duì)車子的流線型進(jìn)行了優(yōu)化，使車子受到的空氣阻力降低了2%，還將車子的發(fā)動(dòng)機(jī)效率提高到了，改進(jìn)后汽車以相同的速度勻速行駛。設(shè)改進(jìn)前后汽車行駛的路況、路程、駕乘人員相同，改進(jìn)前的耗油量m1，改進(jìn)后汽車的耗油量m2，在滿足上述條件下說(shuō)法正確的是（）A．在消耗等量燃油的情況下，改進(jìn)后汽車的行駛路程更長(zhǎng)B．改進(jìn)后汽車以相同的速度勻速行駛時(shí)，有用功的功率變小C．若燃油的熱值為q，汽車勻速行駛的路程為s，則D．改進(jìn)后汽車的耗油量m2與改進(jìn)前的耗油量m1的比為【答案】AD【知識(shí)點(diǎn)】熱機(jī)效率的計(jì)算、P=Fv、功的計(jì)算和估算【詳解】A．在消耗等量燃油的情況下，提供的熱量相同，由m=ρV可知改進(jìn)后汽車的質(zhì)量減小，由G=mg可知汽車的重力減小，汽車受到的摩擦力減小，對(duì)車子的流線型進(jìn)行了優(yōu)化，使車子受到的空氣阻力降低了2%，汽車勻速行駛，牽引力等于空氣阻力和摩擦力之和，牽引力減小，將車子的發(fā)動(dòng)機(jī)效率提高到了，由W=Qη可知牽引力做的功增大，由W=Fs可知改進(jìn)后汽車的行駛路程更長(zhǎng)，故A正確；B．改進(jìn)前后汽車行駛的路況、路程、駕乘人員相同，有用功是對(duì)駕乘人員做的功，改進(jìn)前后，有用功相同，汽車以相同的速度勻速行駛時(shí)，由可知行駛的時(shí)間相同，由可知有用功的功率不變，故B錯(cuò)誤；C．汽車的行駛路程為s，汽油的熱值為q，根據(jù)題意得：改進(jìn)前發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為因?yàn)閯蛩龠\(yùn)動(dòng)，所以牽引力F1=f1f1=kMg+f則故C錯(cuò)誤；D．設(shè)改進(jìn)后車外殼的質(zhì)量為m′，由選項(xiàng)C可知?jiǎng)t改進(jìn)前耗油量改進(jìn)后發(fā)電機(jī)的效率改進(jìn)前后體積相等改進(jìn)后汽車的質(zhì)量因?yàn)閯蛩龠\(yùn)動(dòng)，所以則發(fā)電機(jī)效率改進(jìn)后耗油量則故D正確。故選AD。三、填空題15．新疆位于祖國(guó)的西北邊陲，獨(dú)特的氣候和地形條件適合優(yōu)質(zhì)棉的種植。(1)新疆長(zhǎng)絨棉具有纖維柔長(zhǎng)，質(zhì)地柔軟，手感舒適，彈性和吸水性良性等優(yōu)勢(shì)，如圖甲所示，其棉纖維長(zhǎng)度大約為38﹣39；(2)棉花的種植過(guò)程采用膜下種植，滴灌澆水，這樣既保證了土壤溫度不會(huì)太低，也有效防止土壤內(nèi)部水分（填物態(tài)變化名稱）過(guò)快，導(dǎo)致旱苗現(xiàn)象的發(fā)生；(3)利用電動(dòng)植保無(wú)人機(jī)對(duì)棉田進(jìn)行低空噴灑農(nóng)藥，可以有效防治病蟲害的侵襲。如圖乙是一種電動(dòng)“四旋翼”植保無(wú)人機(jī)，它的質(zhì)量為28kg，勻速水平飛行的過(guò)程中，其一個(gè)旋翼產(chǎn)生的升力為N。當(dāng)它在對(duì)棉田噴藥作業(yè)時(shí)，它具有的慣性將（填“變大”“變小”或“不變”）。電動(dòng)植保無(wú)人機(jī)的旋翼是利用通電線圈在中受力轉(zhuǎn)動(dòng)的原理工作的。增大線圈中的電流，旋翼的轉(zhuǎn)速會(huì)（填“變快”或“變慢”）。在空中飛行時(shí)，只要增加側(cè)兩個(gè)旋翼的轉(zhuǎn)速，就能使該無(wú)人機(jī)右側(cè)抬升，向左傾斜飛行；(4)棉花的種植到采摘過(guò)程都已實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化。如圖丙所示某型號(hào)采棉機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率約為280馬力（1馬力≈735W），采棉量為300畝/12h，油耗為2.4kg/畝，則此采棉機(jī)的效率是%。（已知柴油的熱值為4.3×107J/kg，結(jié)果保留整數(shù)）。【答案】(1)mm(2)汽化(3)70變小磁場(chǎng)變快右(4)29【知識(shí)點(diǎn)】熱機(jī)效率的計(jì)算【詳解】（1）由圖甲可知，棉纖維長(zhǎng)度大約為38﹣39mm。（2）滴灌澆水，減少了水的表面積，可以減少土壤內(nèi)部水分蒸發(fā)。（3）[1]無(wú)人機(jī)勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受力是平衡的，受到豎直向上的升力和豎直向下的重力，升力等于重力，一共有四個(gè)機(jī)翼，故一個(gè)旋翼產(chǎn)生的升力為[2]慣性的大小與物體的質(zhì)量有關(guān)，當(dāng)它在對(duì)棉田噴藥作業(yè)時(shí)，其質(zhì)量變小，因此它具有的慣性將變小。[3][4]電動(dòng)植保無(wú)人機(jī)的旋翼的工作原理與電動(dòng)機(jī)的工作原理相同，是利用通電線圈在磁場(chǎng)中受到力的作用而發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)的原理制成的，受到力的大小與電流的大小和磁場(chǎng)的強(qiáng)弱有關(guān)，增大線圈中的電流，則收到的力變大，旋翼的轉(zhuǎn)速會(huì)變快。[5]若增大右側(cè)兩個(gè)旋翼的轉(zhuǎn)速，使右側(cè)旋翼對(duì)空氣向下的作用力變大，根據(jù)物體間力的作用是相互的，從而使空氣對(duì)右側(cè)旋翼向上作用力變大，使右側(cè)抬升，向左傾斜飛行。（4）采棉量為300畝/12h，采摘1畝地需要的時(shí)間為則發(fā)動(dòng)機(jī)做的機(jī)械功為油耗為2.4kg/畝，柴油完全燃燒發(fā)出的熱量為則此采棉機(jī)的效率為16．某單缸四沖程汽油機(jī)在1s內(nèi)完成了100個(gè)沖程，則每秒對(duì)外做功次，該汽油機(jī)工作時(shí)飛輪轉(zhuǎn)速是r/min，若每次對(duì)外做功115J，該汽油機(jī)的效率為25%，連續(xù)工作1小時(shí)需消耗汽油kg（q汽油=4.6×107J/kg）。【答案】2530000.9【知識(shí)點(diǎn)】熱機(jī)效率的計(jì)算、汽油機(jī)的構(gòu)造與工作過(guò)程【詳解】[1][2]單缸四沖程汽油機(jī)完成1個(gè)工作循環(huán)，完成4個(gè)沖程，飛輪轉(zhuǎn)2轉(zhuǎn)，對(duì)外做功1次；1s內(nèi)完成了100個(gè)沖程，則每秒對(duì)外做功次數(shù)為每秒完成25個(gè)工作循環(huán)，飛輪轉(zhuǎn)50轉(zhuǎn)，故轉(zhuǎn)速為[3]每秒對(duì)外做功連續(xù)工作1小時(shí)，對(duì)外做功根據(jù)需消耗汽油釋放的能量所以，連續(xù)工作1小時(shí)需消耗汽油的質(zhì)量17．有一種小型單缸四沖程汽油機(jī)，每個(gè)工作循環(huán)做功500J，曲軸的轉(zhuǎn)速是300r/min，每分鐘消耗汽油5g。則該內(nèi)燃機(jī)的功率是W，機(jī)械效率是。（）【答案】125032.6%【知識(shí)點(diǎn)】P=W/t、汽油機(jī)的構(gòu)造與工作過(guò)程、熱值的公式及相關(guān)計(jì)算、熱機(jī)效率的計(jì)算【詳解】[1]因單缸四沖程汽油機(jī)滿負(fù)荷工作時(shí)，一個(gè)工作循環(huán)飛輪轉(zhuǎn)2圈，完成4個(gè)沖程，做功一次，已知飛輪的轉(zhuǎn)速是300r/min，所以，每分鐘共有150個(gè)工作循環(huán)，對(duì)外做功150次，則單缸四沖程汽油機(jī)滿負(fù)荷工作1min做的功該汽油機(jī)的功率[2]每分鐘消耗5g汽油，5g汽油完全燃燒釋放的熱量滿負(fù)荷工作時(shí)這種汽油機(jī)把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率四、計(jì)算題18．中國(guó)首次火星探索任務(wù)“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器的成功發(fā)射，是我國(guó)綜合國(guó)力和創(chuàng)新能力提升的重要標(biāo)志。如圖所示是某火箭發(fā)射時(shí)的場(chǎng)景，目前運(yùn)載火箭一般使用液態(tài)氫作為燃料、液態(tài)氧作為助燃劑（）。(1)某火箭發(fā)射時(shí)攜帶了液態(tài)氫燃料，若這些燃料完全燃燒釋放的熱量全部被水吸收最多能將多少千克初溫為20℃的水加熱至沸騰？［，當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓］(2)氫能源車的發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)將液態(tài)氫轉(zhuǎn)化為氫氣在氣缸中燃燒。某次測(cè)試中，一輛氫能源車以的功率在水平路面沿直線勻速行駛50min，消耗了3kg燃料，求發(fā)動(dòng)機(jī)的效率?！敬鸢浮?1