13.4熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù)

一、單選題

1.煤炭是一種重要能源。區(qū)別優(yōu)劣煤質(zhì)最科學(xué)的辦法是檢測(cè)下列哪個(gè)物理量()

A.比熱容B.密度C.熱值D.溫度

2.一箱汽油用去一半后，剩下的汽油()

A.比熱容、密度不變，熱值減半B.比熱容、密度、熱值均減半

C.比熱容、密度、熱值均不變D.比熱容減半，密度、熱值不變

3.2022年5月10日，搭載天舟四號(hào)貨運(yùn)飛船的長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭，在我國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)「空，成功進(jìn)

入預(yù)定胱道。長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭采用液態(tài)氫作為火箭的燃料，原因是液態(tài)氫具有()

A.較大的比熱容B.較低的沸點(diǎn)

C.較大的熱值D.較小的質(zhì)量

4.熱機(jī)效率是熱機(jī)性能的重要指標(biāo),下列措施中，可以提高熱機(jī)效率的是()

A.盡量增加熱機(jī)的工作時(shí)間B.盡量增加廢氣帶走的熱量

C.盡量使用熱值更大的燃料D.盡量減少熱機(jī)部件的摩擦

5.關(guān)于燃料的熱值，下列說法中正確的是

A.某種燃料燃燒放出的熱量叫做這種燃料的熱值

B.甲燃料完全燃燒放出的熱量比乙燃料完全燃燒放出的熱量多，則甲燃料的熱值一定比乙燃料的熱值大

C.燃料的熱值越大，則燃料燃燒時(shí)放出的熱量越多

D.煙煤的熱值是2.9X1()7j/kg,則完全燃燒1kg的煙煤能放出2.9X10，J的熱量

6.甲、乙兩臺(tái)汽油機(jī)，甲的功率是乙的2倍，甲的效率是30%,乙的效率是20舟，那么甲、乙在相同時(shí)間

內(nèi)所消耗汽油質(zhì)量之比為

A.3:4B.2:3

C.3：2D.4：3

7.小明閱讀了某汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的說明書后,將內(nèi)燃機(jī)的能量流向制成如困所示,汽油熱值為4.6X1()7j/kg。

下列說法錯(cuò)誤的是()

燃料燃燒放出的熱量(100%)

廢氣(33%)，

輸

出冷卻水(30%)吐

有二摩擦與輻射(7%)卜

用

功

A.發(fā)動(dòng)機(jī)在做功沖程把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

B.該內(nèi)燃機(jī)的效率為30%

C.為確保發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作，可用水對(duì)其冷卻

D.燃燒1kg的汽油一定釋放4.6X10，J的能量

8.如圖所示，甲、乙、丙3圖的裝蓋完全相同，燃料的質(zhì)量相同，燒杯內(nèi)液體的初溫與質(zhì)量也相同，不考

慮熱量損失且液體均未沸月機(jī)下列選項(xiàng)正確的是()

A.對(duì)比乙丙兩圖液體最終升溫可以比較兩種液體的比熱容

B.對(duì)比甲乙兩圖，如果燃料2的熱值較高，最終乙圖液體內(nèi)能按大

C.對(duì)比乙丙兩圖，如果液體b最終升溫較高，說明燃料1的熱值較大

D.對(duì)比甲丙兩國(guó)，如果液體b的比熱容比液體a大，升高相同的溫度，液體a需要加熱較長(zhǎng)時(shí)間

9.現(xiàn)有兩個(gè)使用同一種燃料的加熱器，用它們分別對(duì)甲、乙兩種不同的物質(zhì)加熱。已知甲物質(zhì)的比熱是乙

物質(zhì)的2倍，甲物質(zhì)的質(zhì)量是乙物質(zhì)的當(dāng)甲物質(zhì)升高的溫度是乙物質(zhì)的3時(shí)（甲、乙物質(zhì)的物態(tài)都不發(fā)

34

生改變），加熱甲物質(zhì)所用燃料是加熱乙物質(zhì)的1，則兩加熱器利用熱能的效率之比是（）

J

A.1：1B.1：2C.3：2D.2：1

10.干木柴、焦炭、無(wú)煙屎的熱值如圖所示，以下說法不正確的是（）

A,都是完全燃燒的情況下，無(wú)煙燃放出的熱量最多

B.都完全燃燒1kg,干木柴放出的熱量最少

C.焦炭的熱值是3X1（rj/kg,完全燃燒2kg焦炭放出的熱量是6X1O;J

D.焦炭的熱值是3X10\j/kg,0.5kg焦炭熱值也為3X10’J/kg

二、填空題

11.一個(gè)成年人參加一次長(zhǎng)跑，身體消耗的能量為1.32X107J,這些能量相當(dāng)于完全燃燒1.1kg的干木柴

才能得到，則十木柒的熱值為J/kg

12.汽油的熱值為4.6x10?J/kg,它表示的物理意義是：現(xiàn)有汽油2kg,取其中一半完全燃燒，放出

的熱量是J,剩余汽油的熱值是J/kg.

13.為全面推進(jìn)“鄉(xiāng)村振興”工程，加快農(nóng)業(yè)農(nóng)村綠色發(fā)展，荊州市大部分農(nóng)村地區(qū)已經(jīng)使用上了煤氣燒

水煮飯。小王同學(xué)用他家的煤氣將體積為2L,初溫為20℃的水加熱到100C,水吸收的熱量是J;

若此過程的熱效率為40$,則消耗煤氣m%[水的密度為I.OXIO/g/n?,水的比熱容為4.2X1O\J/

（kg*℃）,煤氣熱值為"OXICfj/t/]

14.如圖所示為四沖程汽油機(jī)工作時(shí)的沖程，若其效率為30%,消耗100g汽油，對(duì)外做功Jo

若水箱中5kg的水由20℃升高到100°C,水吸收J(rèn)的熱量。[。片m=4.6X1()7j/kg,C^=4.2X103J/

(kg*C)]

15.某品牌汽車汽油機(jī)的能量流程圖如圖所示，若汽車行駛過程中消耗汽油0.2kg,已知汽油的熱值為

4.2X107J/kg,假如這些汽油完全燃燒，則牽引力做的功是.J：行駛中的汽車在緊急剎車時(shí)，剎

車片會(huì)發(fā)燙，這是通過.的方式增加物體內(nèi)能的。[已知c產(chǎn)4.2X103J/(kg.℃)]

輸

出

有

用

功

16.中國(guó)是世界第一產(chǎn)氫大國(guó)，發(fā)展氫能具有較好的條件，且目前我國(guó)氫能發(fā)展較快，在全球新投資的氫

能項(xiàng)目中占比較高，發(fā)展?jié)摿^大。小越所在的物理興趣小組用氫能源給40kg的水加熱，同葉他們繪制了

如圖所示的水溫隨時(shí)間變化的圖像，若在4min內(nèi)完全燃燒了0.1kg的氫氣，水的比熱容為4.2X103J/

(kg?0C),氫氣的熱值約為1.4X1()8j/g,則經(jīng)過4min時(shí)間加熱，水所吸收的熱量為J：燒

水時(shí)的熱效率約為。

17.為了使材料硬度增大，部分金屬工件需要進(jìn)行淬火處理，即將工件升溫到較高溫度保持一段時(shí)間后再

快速冷卻。某工廠用天然氣處理爐對(duì)質(zhì)量為40kg的鋼工件進(jìn)行淬火處理，耗用0.25nl3天然氣將工件從20°C

加熱到550C,然后投入淬火池的水中迅速冷卻，淬火池中的水溫度為20℃,質(zhì)量為460kg,已知天然氣熱

值L4.0X101/0?,鋼的比熱容c#0.46X103j/(kg.℃),水的比熱容c產(chǎn)4.2XKfJ/(kg-℃),所耗

用的天然氣完全燃燒放出的熱量J,鋼工件與水開始達(dá)到熱平衡的溫度為℃。(不

計(jì)熱量損失)

18.發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的核心部件，發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量決定了整車的性能和品質(zhì)，現(xiàn)代汽車主要分汽油與柴油兩類

發(fā)動(dòng)機(jī)。

A

(1)如圖A所示，汽油機(jī)一個(gè)工作循環(huán)包括四個(gè)沖程，一個(gè)汽缸正常工作四個(gè)沖程順序是(按“甲、

乙、丙、丁”重新排序)，圖所示沖程汽油機(jī)給汽車提供動(dòng)力，將燃料燃燒放出的能轉(zhuǎn)化為

機(jī)械能。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)通常用水做冷卻劑是因?yàn)樗?

(2)如圖B所示是某小轎車汽油機(jī)工作時(shí)的能量轉(zhuǎn)化示意圖，則該汽油機(jī)的效率是,該車完全燃燒

2L.汽油，釋放的熱量是J,若在效率不變的情況下，轉(zhuǎn)化為有用的機(jī)械能是Jo(汽油的密度

p=0.7X103kg/m3,汽油的熱值0=4.6X107j/kg).

(3)近年來，我國(guó)汽車保有量在迅速增長(zhǎng)。若一輛汽車每年耗由1.8t,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的平均效率為25%,如

果能把發(fā)動(dòng)機(jī)效率提高1%,則每輛汽車每年大約可節(jié)約kg汽油(結(jié)果保留替數(shù))C

三、實(shí)驗(yàn)題

19.如表列出了幾種燃料的熱值，單位是J/kg。

燃料種類無(wú)煙煤酒精煤油干木柴氧氣

熱值3.4X1073.0X1074.6X1071.2X1071.4X108

為了探究燃料燃燒時(shí)放出熱量的多少是否與燃料的種類有關(guān)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究方案如下：

(1)實(shí)險(xiǎn)時(shí)所選用燃料種類應(yīng)質(zhì)量應(yīng);(選填“相同”或“不同”)

(2)若燃燒放出的熱量用水吸收，則實(shí)驗(yàn)中，除了盛水容器相同，使燃料在同一裝置內(nèi)燃燒外，你認(rèn)為還

應(yīng)保持相同;

(3)通過比較可以得出燃料燃燒放出的熱量與燃料的種類有關(guān)。

20.如圖所示，小李用裝有少量的燥油和酒精的兩盞燈，分別給兩杯相同的水加熱。待肆油和酒精燃盡時(shí)，

根據(jù)水溫的變化比較兩種燃料的熱值大小，請(qǐng)根據(jù)小李的方案回答下列問題：

⑴實(shí)驗(yàn)前裝入燈中的煤油和酒精的必須相同；

(2)在燃料燃盡前，如果兩個(gè)燒杯中的水均己沸騰，則該實(shí)臉(選填“能”或“不能”)達(dá)到小李的

目的：

⑶燃料燃盡后，甲溫度計(jì)的示數(shù)比乙溫度計(jì)的示數(shù)高，由此判昉(選填"煤油”或“酒精”)的熱

值大；

(4)該實(shí)驗(yàn)也可以粗略測(cè)出燃料的熱值，與標(biāo)準(zhǔn)的熱值相比，該實(shí)臉測(cè)得的熱值(選填“偏大”或“偏

小”)，其主要原因是：O

21.如圖所示，甲、乙、丙三個(gè)實(shí)驗(yàn)裝直完金相同，燃料a、6種類不同但質(zhì)量都為10g,燒杯內(nèi)液體a、b

種類不同但質(zhì)量都為100g。當(dāng)燃料完全燃燒后，甲、乙、丙裝置中溫度計(jì)升高的示數(shù)分別為20℃、30℃、

35℃o

/溫度計(jì)溫度計(jì)1/溫度計(jì)

/液體。/液體b/液體b

j料4J料6

料a

甲乙丙

(1)實(shí)臉中燃料燃燒放出的熱量，通過(選填“做功”或“熱傳遞”)的方式使液體的內(nèi)能增大；

在組三套裝實(shí)臉裝置時(shí)，應(yīng)該按照的順序；(填''自下而上”或“自上而下”)

(2)若要研究不同物質(zhì)的吸熱能力，應(yīng)該選擇兩圖；實(shí)臉中給兩物質(zhì)加熱相同時(shí)間，最終可通過

來比較兩液體的吸熱能力；根據(jù)題干所給數(shù)據(jù)可知，液體0(選填"a”或"b”)的吸熱能

力更強(qiáng)；

(3)已知液體a的比熱容為2.1X10\j/(kg?℃),則甲實(shí)臉過程中，液體a吸收的熱量為J；根據(jù)

q=2,用上述熱量除以燃料a的質(zhì)量可求得燃料a的熱值，根據(jù)此方法求得a的熱值。(填“偏

m

大”“偏小”或“準(zhǔn)確”)

22.為了比較兩種未知燃料的熱值以及兩種末知液體的比熱容的大小，小明同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)如圖所示，甲、

乙、丙三圖中裝置完全相同。燃料的質(zhì)量都是10g,燒杯內(nèi)的液體初溫相同，當(dāng)燃料燃燒完時(shí)(燒杯內(nèi)的液

(1)在實(shí)臉中，三個(gè)燒杯中a、b液體的(選填“質(zhì)量”或“體積”)必須相同；

(2)比較不同液體的比熱容，應(yīng)選擇兩圖進(jìn)行實(shí)臉，實(shí)臉液體a的比熱容G與實(shí)瞼液體b的比熱容

&相比，有a6(選填“)"、"二”或“<”);

(3)比較不同燃料的熱值，應(yīng)選拴兩圖進(jìn)行實(shí)臉，實(shí)驗(yàn)燃料1的熱值⑦與實(shí)險(xiǎn)燃料2的熱值G相比，

有qtS(選填“>”“二”或“<”)；

(4)若在研究不同燃料熱值的實(shí)臉中，記錄數(shù)據(jù)如下表：

燃料加熱前液體溫度(°C)燃料燃盡時(shí)液體溫度(°C)燃料的熱值(J/kg)

115352.4X106

21525?

根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算：完全燃燒10g燃料1放出的熱量為J:燃料2的熱值是J/kg,通過實(shí)驗(yàn)得

到的燃料熱值與實(shí)際相比要偏(填“大”或“小”)，你認(rèn)為出現(xiàn)這種情況的主要原因是：。

23.小王設(shè)計(jì)一個(gè)探究酒精和碎紙片的熱值大小實(shí)臉。

圖甲圖乙

(1)實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲、乙所示，你認(rèn)為圖中橫桿、溫度計(jì)、鐵圍、燃具四個(gè)器件的安裝順序是(由下

而上/由上而下)。

(2)為保證實(shí)驗(yàn)結(jié)論的可靠，以及方便比較，小王同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)讓酒精和碎紙片的質(zhì)量、兩燒杯中水的質(zhì)

量、以及兩個(gè)燒杯都保持O

⑶實(shí)限數(shù)據(jù)記錄如下表：

燃料加熱前水溫七燃料燃盡時(shí)水溫℃燃料的熱值＞kg”

酒精15352.4X107

碎紙片1525?

根據(jù)表中數(shù)據(jù)，計(jì)算出碎紙片的熱值是Jkg'o

(4)通過實(shí)臉得到的燃料熱值與實(shí)除相比會(huì)偏(選填“大”或“小”)，認(rèn)為出現(xiàn)這種情況的主要原

因是：。

24.小明和小輝學(xué)習(xí)了燃料的熱值后，他們一起設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)來探究堞油和菜籽油的熱值的大小關(guān)系。

他們組裝了如圖1和2所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄結(jié)果見下表：

燃料菜籽

煤油

前后溫度油

加熱前的水溫/℃2525

燃料燃盡后的水溫/℃4434

(1)為了保證實(shí)臉結(jié)論的可靠性，小明和小輝選擇了兩套完全相同的裝置，并且控制油的質(zhì)量以及水的質(zhì)量

相同。但對(duì)于兩杯水的初溫他們的看法卻不同。請(qǐng)將下列他們的想法補(bǔ)充完整：

①小輝認(rèn)為實(shí)驗(yàn)中是比推用來表示煤油和菜籽油放出熱格的多少.所以，實(shí)驗(yàn)中兩杯水的初溫可以

不同;

②小明認(rèn)為因?yàn)樘骄窟^程中他們采用了法，所以只有燃料的不同，其他因素都必須控制相同。

如果兩杯水的初溫不同，那么水的蒸發(fā)快慢以及水與周圍環(huán)境的溫差都不相同，于是兩杯水的就不

相同，就有可能會(huì)出現(xiàn)燃料燃燒放出的熱量多，而水吸收的熱量少、水溫變化小的情況。所以，實(shí)驗(yàn)時(shí)必

須控制水的初溫相同；

③你認(rèn)為(小明/小輝)的想法更合理；

(2)根據(jù)他們的實(shí)臉記錄，你認(rèn)為原油和菜籽油兩種燃料中，熱苴較大是；

(3)小明和小輝在實(shí)驗(yàn)前用天平分別測(cè)出了燒杯中水的質(zhì)量以及熬油的質(zhì)量。并由記錄的數(shù)據(jù)，利用公式Q

<=cm(t-計(jì)茸出了水啖收的熱量"小輝想通過這些數(shù)據(jù)計(jì)算出煤油和菜籽油的熟值-你認(rèn)為他的計(jì)算

結(jié)果是的(可靠/不可靠)。

25.如圖所示，小明利用甲乙丙三套完全相同的裝置，完成下而兩個(gè)熱學(xué)實(shí)險(xiǎn)。

一溫度計(jì)L溫度計(jì)一溫度計(jì)

(1)為了比較水和煤油的吸熱本領(lǐng)的大小，他應(yīng)選擇(選填“甲、乙”、“乙、丙”或“甲、丙”)

兩套裝置；

①實(shí)驗(yàn)應(yīng)控制水和燃油的質(zhì)量、初溫相同，分別用兩個(gè)相同的酒精燈對(duì)其加熱。小明通過(選填“加

熱時(shí)間”或“溫度計(jì)上升的示數(shù)”)來比較水和煤油吸收熱量的多少；

②經(jīng)過實(shí)驗(yàn)得出了水和煤油溫度的時(shí)間的變化如圖丁a、b所示，根據(jù)圖丁可判斷出(選境“水”或

“煤油”)的吸熱能力強(qiáng)，若不計(jì)整個(gè)實(shí)瞼過程中的熱量損失，根據(jù)丁圖信息可以得到煤油的比熱容是

J/(kg-cC):

(2)為比較不同燃料的熱值，小明選擇了甲、乙兩套裝置，他分別在加熱器中放入相同質(zhì)量的不同燃料，同

時(shí)點(diǎn)燃后對(duì)質(zhì)量和初溫相等的同種液體加熱，直至燃料完全燃燒。

①除了甲、乙兩套裝置所示器材之外，本實(shí)驗(yàn)還需要的測(cè)量工具是:

②實(shí)驗(yàn)通過(選填“加熱時(shí)間”或“溫度計(jì)上升的示數(shù)”)來比較不同燃料完全燃燒放出熱量多少；

③小明按正確方法進(jìn)行實(shí)臉，發(fā)現(xiàn)用燃料2作為燃料的水升高的溫度△t,是用燃料1作為燃料的水升高

的溫度A的2倍，由此他得出“燃料2的熱值是燃料1的2倍”的結(jié)論，同組的小貝則不同意小明

的結(jié)論，小貝不同意原因是：;

(3)我們知道固體熔化時(shí)雖然溫度保持不變，但仍需吸熱。通過查閱資料知道：人們把單位質(zhì)量的某種物質(zhì)，

在端點(diǎn)時(shí)從固態(tài)完全變?yōu)橐簯B(tài)需要的熱量，叫做該物質(zhì)的熔解熱，用字母/I表示。已知質(zhì)量5kg冰由TO°C

全部熔化成0℃的水所需的熱量是1.78X106J,則冰的熔解熱A為J/kg【其中冰的比熱容

2.1X103J/(kg-℃)]o

四、計(jì)算題

26.用煤氣灶把1kg、初溫為20℃的水燒到70℃,消耗了10g煤氣。已知水的比熱容是4.2X1()3j/(kg?℃),

煤^的熱值為4.2X10/j/kg,求：

(1)水吸收的熱量；

(2)煤氣完全燃燒放出的熱量；

(3)煤氣灶燒水的效率。

27.太陽(yáng)能具有環(huán)保、可再生等優(yōu)點(diǎn)；太陽(yáng)能熱水器深受廣大用戶的青睞，某品牌太陽(yáng)能熱水器，水容量

為100L,該熱水器在冬季有效日照時(shí)段里，平均每平方米的面積上每小時(shí)接收的太陽(yáng)能約為2.8X1O\J。若

該熱水器接收太陽(yáng)能的有效面積為2m，每天日照時(shí)間6h,這些太陽(yáng)能使水溫隨日照時(shí)間變化的圖像如圖所

示。［p^=1.0X103kg/m3：c^4.2X103J/(kg-℃)1求:

(1)裝滿水時(shí)，熱水器中水的質(zhì)量；

(2)一天內(nèi)熱水器中的水能吸收的熱量；

(3)熱水器的效率約為多少-

28.某飯店用燃?xì)庠顭?，將質(zhì)量為5kg、溫度為20℃的水加拈到100℃,該燃?xì)庠顭畷r(shí)的效率為20%。

已知水的比熱容為4.2X1()3j/(kg?℃),煤氣的熱值為4.2X10，J/kg。求：

(1)水吸收的熱量；

(2)實(shí)際消耗的煤氣為多少千克？

(3)為了節(jié)約能源，飯店對(duì)燃?xì)庠钸M(jìn)行了改進(jìn)，使燃?xì)庠畹男实玫搅颂岣?。在同樣的條件下將質(zhì)量為5kg、

溫皮為20℃的水加熱到10CTC,比原來節(jié)省0.04kg的煤氣,則現(xiàn)在燃?xì)庠顭畷r(shí)的熱效率是多少？

13.4熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù)

一、單選題

1.煤炭是一種重要能源。區(qū)別優(yōu)劣煤質(zhì)最科學(xué)的辦法是檢測(cè)下列哪個(gè)物理量（）

A.比熱容B.密度C.熱值D.溫度

【答案】C

【解析】

【分析】

單位質(zhì)量的煤完全燃燒時(shí)所釋放出的熱量越大，說明該煤的熱值越大，即是優(yōu)質(zhì)煤炭，故

ABD不符合題意，C符合題意。

故選G

2.一箱汽油用去一半后，剩下的汽油（）

A.比熱容、密度不變，熱值減半B.比熱容、密度、熱值均減半

C.比熱容、密度、熱值均不變D.比熱容減半，密度、熱值不變

【答案】C

【解析】

比熱容、密度、熱值都是物質(zhì)的特性,不隨物質(zhì)的質(zhì)量變化而變化，一箱汽油用去一半后

剩下汽油的比熱容、密度、熱值均不變。

故選Co

3.2022年5月10日，搭載天舟四號(hào)貨運(yùn)飛船的長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭，在我國(guó)文昌航天發(fā)射

場(chǎng)升空，成功進(jìn)入預(yù)定軌道。長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭采用液態(tài)氫作為火箭的燃料，原因是液態(tài)氫

具有（）

A.較大的比熱容B.較低的沸點(diǎn)

C.較大的熱值D.較小的質(zhì)量

【答案】C

【解析】

A.比熱容是表示物質(zhì)吸熱或散熱能力的物理量。比熱容大表示吸熱或散熱能力強(qiáng)。故A不

符合題意；

B.沸點(diǎn)是液體沸騰時(shí)的溫度。沸點(diǎn)低說明該液體容易沸騰。故B不符合題意；

C.熱值是燃料的一種特性，熱值大的燃料在完全燃燒相同質(zhì)量的燃料時(shí)，釋放的熱量更多。

運(yùn)載火箭采用液態(tài)魚,作為火箭的燃料，是因?yàn)橐簯B(tài)魚具有較高的熱值，完全燃燒相同質(zhì)量的

及時(shí)，能夠釋放更多的熱量，故C符合題意；

D.物體所含物質(zhì)多少叫做質(zhì)量。質(zhì)量小表示所含物質(zhì)較少。故D不符合題意。

故選Do

4.熱機(jī)效率是熱機(jī)性能的重要指標(biāo)，下列措施中，可以提高熱機(jī)效率的是()

A.盡量增加熱機(jī)的工作時(shí)間B.盡量增加廢毛帶走的熱量

C.盡量使用熱值更大的燃料D.盡量減少熱機(jī)部件的摩擦

【答案】D

【解析】

【分析】

A.增加熱機(jī)的工作時(shí)間，并不能減少熱量的損失，所以不能提高熱機(jī)的效率，故A不符合

題意；

B.增加廢氣帶走的熱量，熱機(jī)的能量利用率降低，即熱機(jī)的效率降低，故B不符合題意；

C.使用熱值更大的燃料，其能量利用率不一定高，不一定能提高熱機(jī)的效率，故C不符合

題意：

D.盡量減少熱機(jī)部件的摩擦，減少克服摩擦消耗的內(nèi)能，可以增大有用能量與燃料完全燃

燒放出總能量的比值，可以提高熱機(jī)的效率，故D符合題意。

故選Do

5.關(guān)于燃料的熱值，下列說法中正確的是

A.某種燃料燃燒放出的熱量叫做這種燃料的熱值

B.甲燃料完全燃燒放出的熱量比乙燃料完全燃燒放出的熱量多，則甲燃料的熱值一定比乙

燃料的熱值大

C.燃料的熱值越大，則燃料燃燒時(shí)放出的熱量越多

D.煙煤的熱值是2.9X1C'J/kg,則完全燃燒1kg的煙煤能放出2.9X10U的熱量

【答案】D

【解析】

A.1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量，叫做這種燃料的熱值，故A錯(cuò)誤；

B.甲燃料完全燃燒放出的熱量比乙燃料完全燃燒放出的熱量多，但沒有說明質(zhì)量相同，甲

的熱值不一定比乙大，故B錯(cuò)誤；

C.燃料的熱值越大，但燃料燃燒不一定完全燃燒，質(zhì)量不定，放出的熱量不一定多，故C

錯(cuò)誤；

D.1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量，叫熱值，煙煤的熱值是2.9X1()7j/kg,則完全燃燒

1kg煙煤能放出2.9X107J熱量，故D正確.

6.甲、乙兩臺(tái)汽油機(jī)，甲的功率是乙的2倍，甲的效率是30%,乙的效率是20%，那么甲、

乙在相同時(shí)間內(nèi)所消耗汽油質(zhì)量之比為

A.3：4B.2：3

C.3:2D.4：3

【答案】D

【解析】

甲在時(shí)間t內(nèi)做的有用功:

W尸P廠,

乙在時(shí)間t內(nèi)做的有用功:

2P乙t.

則由題意可知:

P檔Pc=2:1,

〃〃乙=30$：20%=3：2；

甲在時(shí)間亡內(nèi)消耗的總能量:

(/L

〃中〃竹

甲在時(shí)間t內(nèi)的耗油量:

q小同

同理可以得到乙在時(shí)間t內(nèi)的耗油量的表達(dá)式:

qn乙q

甲乙兩汽油機(jī)在相同時(shí)間內(nèi)的耗油量之比:

”幺出絲二3,

小可n兇〃甲在32

故選D。

7.小明閱讀了某汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的說明書后，將內(nèi)燃機(jī)的能量流向制成如圖所示，汽油熱值為

7

4.6X10J/kgo下列說法錯(cuò)誤的是()

燃料燃燒放出的熱量(100%)

廢氣(33%)f

輸

出冷卻水(30%)->

有

用摩擦與輻射(7%)

功

A.發(fā)動(dòng)機(jī)在做功沖程把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

B.該內(nèi)燃機(jī)的效率為30%

C.為確保發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作，可用水對(duì)其冷卻

D.燃燒1kg的汽油一定釋放4.6X1O;J的能量

【答案】D

【解析】

A.汽車的內(nèi)燃機(jī)只有做功沖程和壓縮沖程有能量轉(zhuǎn)化，做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，壓

縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A正確，不符合題意：

B.由圖可知，該內(nèi)燃機(jī)的效率

77=100%-(33%+30%+7%)=30%

故B正確，不符合題意：

C.由3c加可知，質(zhì)量相同的不同物質(zhì)，升高相同溫度時(shí)，比熱容越大的物質(zhì)，吸收的

熱量越多；水的比熱容較大，因此為確保發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作，可用水對(duì)其冷卻，故C正確，不

符合題意；

D.1kg的汽油完全燃燒可以放出4.6X1()7j的能量，但選項(xiàng)中未明確汽油完全燃燒，因此燃

燒1kg的汽油不一定釋放4.6X1O;J的能量，故D錯(cuò)誤，符合題意。

故選Do

8.如圖所示，甲、乙、丙3圖的裝置完全相同，燃料的質(zhì)量相同，燒杯內(nèi)液體的初溫與質(zhì)

量也相同，不考慮熱量損失且液體均未沸騰，下列選項(xiàng)正確的是()

A.對(duì)比乙丙兩圖液體最終升溫可以比較兩種液體的比熱容

B.對(duì)比甲乙兩圖，如果燃料2的熱值較高，最終乙圖液體內(nèi)能較大

C.對(duì)比乙丙兩圖，如果液體b最終升溫較高，說明燃料1的熱值較大

D.對(duì)比甲丙兩圖，如果液體b的比熱容比液體a大，升高相同的溫度，液體a需要加熱較

長(zhǎng)時(shí)間

【答案】B

【解析】

A.乙丙兩圖燃料不一樣，熱值不同，放出的熱量不相等，要比較兩種液體的比熱容，要控

制吸收的熱量相等，這樣不能比校比熱容的大小，A項(xiàng)錯(cuò)誤；

B.如果燃料2的熱值較高，那么乙圖的液體a能吸收更多的熱量，內(nèi)能更大，B項(xiàng)正確；

C.乙丙兩圖的液體a、b吸收的熱量不一定相等，那么燃料1、2放出的熱量也不一定相等，

不能判斷熱值大小，C項(xiàng)錯(cuò)誤：

D.對(duì)比甲丙兩圖，如果液體b的比熱容比液體a大，升高相同的溫度，液體b要吸收更多

的熱量，液體b需要加熱較長(zhǎng)時(shí)間，D項(xiàng)錯(cuò)誤；

9.現(xiàn)有兩個(gè)使用同一種燃料的加熱器，用它們分別對(duì)甲、乙兩種不同的物質(zhì)加熱。已知甲

物質(zhì)的比熱是乙物質(zhì)的2倍，甲物質(zhì)的質(zhì)量是乙物質(zhì)的;，當(dāng)甲物質(zhì)升高的溫度是乙物質(zhì)的

31

1時(shí)（甲、乙物質(zhì)的物態(tài)都不發(fā)生改變），加熱甲物質(zhì)所用燃料是加熱乙物質(zhì)的萬(wàn)，則兩加

熱器利用熱能的效率之比是（)

A.1:1B.1:2C.3:2D.2：1

【答案】A

【解析】

【分析】

由題意可知，

G產(chǎn)2c乙

1

叫二§小乙

A3上

△，甲二4?'乙

叫尸Q龍

由0?七可得，甲乙物質(zhì)吸收的熱量之比

Q奴甲_.即_2c乙x—m乙x—./乙_]

Q奴乙c乙嗎，乙cjn乙?以萬(wàn)

由。后mq可得,兩加熱器消耗燃料完全燃燒釋放的熱量之比

。放甲_相q_加甲__m乙_I

。放乙魄夕魄/「2

乙

小n①

由FX100%可得，兩加熱器利用熱能的效率

圓甲

"甲二。放甲二2蟻甲X。放乙二_[>2_!

n乙Q吸乙Q及乙Q放甲211

改乙

故A符合題意；BCD不符合題意。

故選A。

10.干木柒、焦炭、無(wú)煙垛的熱值如圖所示，以下說法不正確的是（）

B,都完全燃燒1kg,干木柴放出的熱量最少

C.焦炭的熱值是3X10;j/kg,完全燃燒2kg焦炭放出的熱量是6X107J

D.焦炭的熱值是3X10，J./kg,0.5kg焦炭熱值也為3X10'J/kg

【答案】A

【解析】

A.由圖知，三種燃料中，無(wú)煙煤的熱值最大，根據(jù)Q=j〃可知，在質(zhì)量不確定的情況下，

無(wú)法判斷哪種燃料完全燃燒放出的熱量最多，故A錯(cuò)誤，符合題意；

B.由圖知，三種燃料中，干木柴的熱值最小，根據(jù)。=卯"可知，都完全燃燒1kg,干木柴

放出的熱量最少，故B正確，不符合題意；

C.由圖知，焦炭的熱值是3X107J/kg,完全燃燒2kg焦炭放出的熱量

。=卬〃=刎鰥趣？

故C正確，不符合題意；

D.熱值是燃料的一種聆性，只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的質(zhì)量無(wú)關(guān)，所以0.5kg焦炭熱

值也為3X10'J/kg,故D正確，不符合題意。

故選A。

二、填空題

11.一個(gè)成年人參加一次長(zhǎng)跑，身體消耗的能量為1.32X10，J,這些能量相當(dāng)于完全燃燒

1.1kg的干木柒才能得到，則干木柒的熱值為J/kg

【答案】1.2X107

【解析】

一個(gè)成年人參加一次長(zhǎng)跑，身體消耗的能量為1.32X1O'J,相當(dāng)于干木柴燃燒放出的熱量，

則干木柴的熱值為

0=31。」“2―J/kg

ml.lkg

12.汽油的熱值為4.6x107J/kg,它表示的物理意義是;現(xiàn)有汽油2kg,取其中一半

完全燃燒，放出的熱量是J,利余汽油的熱值是J/kg.

【答案】見解析4.6xlO74.6x107

【解析】

[1]汽油的熱值為4.6xl()7j/kg的物理意義為：1kg汽油完全燃燒放出的熱量是4.6xl(fj；

[2]現(xiàn)有汽油2kg,取其中一半即1kg,1kg汽油完全燃燒，放出的熱量是：

Q=mq=1kgx4G51J/=4.6?1QJ；

[3]熱值是燃料的一種特性，它只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的質(zhì)量、燃燒程度等均無(wú)關(guān)，

因此軻余汽油的熱值是4.6x107J/kg.

13.為全面推進(jìn)“鄉(xiāng)村振興”工程，加快農(nóng)業(yè)農(nóng)村綠色發(fā)展，荊州市大部分農(nóng)村地區(qū)已經(jīng)使

用上了煤氣燒水煮飯。小王同學(xué)用他家的煤氣將體積為2L,初溫為20℃的水加熱到1COC,

水吸收的熱量是J;若此過程的熱效率為40舟，則消耗煤氣m3o[水的密

度為1.0X1()3kg/m3,水的比熱容為4.2X1()3J/(kg?℃),堞氣熱值為dOXIO'j/m?]

【答案】6.72X1050.042

【解析】

[1]由題意可知，水的質(zhì)量為

/TFp^1.0X103kg/m3X2X10-3m3=2kg

所以將初溫為20'匕的水加熱到100℃,水吸收的熱量是

3cP5

(2=C/WAZ=4.2x10J/(kg.℃)x2kgx(l(M)C-20C)=6.72x1()J

[2]若煤氣灶效率為40%,則煤氣完全燃燒釋放的熱量為

&二%g=L68xg

放7740%

所以需要煤氣的體積為

1.68xlOhJ

v=0.042m3

q4.0xl07kg/mA

14.如圖所示為四沖程汽油機(jī)工作時(shí)的沖程，若其效率為30$,消耗100g汽油，對(duì)

外做功Jo若水箱中5kg的水由20℃升高到100℃,水吸收J(rèn)的熱量。[c=

4.6X107J/kg,c^.=4.2X103J/(kg-℃)]

【答案】壓縮1.38X1051.68X106

【解析】

[1]由圖可知，汽油機(jī)的逝氣孔和排氣孔都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)壓縮氣體，為四沖程汽油機(jī)

工作時(shí)的壓縮沖程。

[2]汽油燃燒放出的熱量是

Q=mcFQ.1kgX4,6X107J/kg=4,6X106J

又因?yàn)槠湫蕿?0%,所以轉(zhuǎn)化的機(jī)械能是

/佇4.6X1(/JX30%=1.38X105J

[3]水箱中5kg水吸收的熱量是

O^cmLf=4.2X1O3J/(kg-℃)X5kgX(100℃-20°0=1.68X106J

15.某品牌汽車汽油機(jī)的能量流程圖如圖所示，若汽車行駛過程中消耗汽油0.2kg,已知汽

油的熱值為4.2X1()7j/kg,假如這些汽油完全燃燒，則牽引力做的功是J;行駛

中的汽車在緊急剎車時(shí)，剎車片會(huì)發(fā)燙，這是通過的方式增加物體內(nèi)能的。[已

3

知cs=4.2X10J/(kg/C)]

輸

出

有

用

功

【解析】

[1]由題意可知，汽油放出的熱量

76

。碇=qm=4.2x10J/kgx0.2kg=8.4xlOJ

由圖可知，汽油機(jī)輸出的有用功的效率

77=1-33%-25%-7%=35%

則牽引力做的功是

Wf.ni=0=35%x8.4x10“J=2.94x10"J

[2]行駛中的汽車在緊急剎車時(shí)，剎車片發(fā)熱，是剎車片克服摩擦做功，使剎車片的內(nèi)能增

加、溫度升高，是通過做功途徑改變物體內(nèi)能的。

16.中國(guó)是世界第一產(chǎn)氫大國(guó)，發(fā)展氫能具有