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2023年中考物理考点精准训练：热机的效率
考点一：热值
一、概念：某种燃料 放出的 与的其 之比，叫做这种燃料的热值。用符号 表示。
二、定义式：①固体、液体燃料: ；②气体燃料:
三、单位：①焦耳每千克， ；②焦耳每立方米， 。
四、物理意义：
①酒精的热值是3.0×107J/kg，它表示： 。
②煤气的热值是3.9×107J/ m3，它表示： 。
五、影响因素：热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的 有关，与燃料的形态、质量、体积等均 。
六：放热公式： 或
【精准训练】
1．（2020无锡，3）煤炭是一种重要能源。为判断煤炭品质的优劣，最科学的方法是检验煤炭的（　　）
A．比热容 B．密度 C．热值 D．温度
2.（2020西藏，5）以下操作中，相应物理量的数值前后发生改变的是（　　）
A. 一根导线剪掉一半，剩下导线的电阻
B. 一杯牛奶喝掉一半，剩下牛奶的密度
C. 一桶汽油燃烧掉一半，剩下汽油的热值
D. 一瓶水喝掉一半，剩下水的比热容
3.（2022湖北宜昌）关于燃料及其热值，下列说法中正确的是（　　）
A. 没有燃烧的燃料，热值等于零
B. 燃料完全燃烧时，它的热值最大
C. 燃料的热值与质量和燃烧状态无关
D. 燃料燃烧时温度越高，放出的热量越多
4.（2022北部湾）2022年6月5日，长征二号F遥十四运载火箭搭载神舟十四号载人飞船成功发射升空。关于运载火箭发射升空时涉及物理知识，下列说法正确的是（　　）
A. 使用的燃料热值较小
B. 大量“白气”涌向四周是扩散现象
C. 燃料燃烧时将内能转化为化学能
D. 燃气主要通过热传递使周围的空气内能增大
5.（2022黑龙江牡丹江、鸡西地区）2022年6月5日，“神州十四号”火箭发射成功，火箭使用液态氢作燃料是因为液态氢的________较大；火箭向下喷射燃气获得推力加速上升，是________能转化为机械能。
6.（2022营口）100g氢完全燃烧放出的热量是________J。（q氢=1.4×108J/kg）
7.（2022济宁）某柴油机工作一段时间后，油箱里的柴油没有发生变化的是 　 　（选填序号：①质量；②密度；③比热容；④热值）。完全燃烧10kg柴油放出的热量Q＝　 　J。（q柴油＝4.3×107J/kg）
8.（2022山东泰安）沼气是一种清洁燃料，部分地区因地制宜建造沼气池，利用沼气烧水做饭。已知沼气的热值为，完全燃烧沼气，放出的热量为___________。
9.（2022湖南常德）某台四冲程汽油机的转速为1200r/min，在1s内汽油机对外做了______次功。如果汽油机在某段时间内消耗了400g汽油，则汽油完全燃烧可放出热量为______J。（q汽=4.6×107J/kg）
10.（2022齐齐哈尔）某燃气热水器使用天然气作为燃料，若使用中消耗掉0.02m3的天然气，则这些天然气完全燃烧放出的热量为___________J （q天然气=3.2×107J/m3）；如果这些热量完全被水吸收，则水的内能___________ （选填 “增大”、“不变” 或“减小”）。
11.（2022四川德阳）100g水温度从20℃升高到70℃需要吸收___________J的热量；汽油机燃气缸内完全燃烧10kg汽油可以放出___________J的热量（水的比热 ，汽油的热值 ）。
12.（2022赤峰）2022年6月5日，搭载神舟十四号载人飞船的长征运载火箭点火升空，中国空间站建造阶段首次载人飞行任务发射告捷。神舟十四号飞船与火箭共同加速升空的过程中，燃料燃烧提供火箭升空所需的能量，本身质量不断减小，热值 __________（选填“变大”、“不变”或“变小”）；若以神舟十四号飞船为参照物，大地是________的；
13.(2022宿迁)“自嗨锅”成为当下一种时尚快餐，很受年轻人喜爱。它里面的发热包在将600g水从10℃加热至沸腾（标准气压下）的过程中，提供给水的热量至少为______J。如果用酒精灯给600g水加热升高同样温度，至少需要______g酒精。[，]
14.（2022贵州黔东南）2022年2月27日11时许，伴随着一阵山呼海啸般的巨响，长征八号遥二运载火箭搭载着22颗卫星，在我国文昌航天发射场一飞冲天，创造了我国“一箭多星”即单次发射卫星数量最多的纪录，由此开启了我国新的共享火箭“拼车模式”。火箭发动机做功把燃料燃烧的内能转化为___________能，若该燃料的热值为1.4×108J/kg，则完全燃烧500g该燃料放出的热量是___________J。
15.（2022恩施州）小希在夜间看到明亮的宣传栏内有禁毒防毒、燃气使用等安全常识。
（1）用燃气灶将水加热到沸腾后，继续加热，水的温度________（选填“会”或“不会”）升高；壶中喷出的水蒸气温度高，液化会________，不注意可能被烫到；
（2）小希家某天使用了0.5m3天然气，其完全燃烧放热大约是________J；（天然气的热值约为3.8×107J/m3）
16.（2022兰州）阅读短文，回答问题。
页岩气
页岩气是指附存于有机质泥页岩及其夹层中，以吸附和游离状态为主要存在方式的非常规天然气，成分以甲烷为主，是一种清洁、高效的能源资源和化工原料。页岩气主要用于居民燃气、城市供热、发电、汽车燃料和化工生产等，用途广泛。
页岩气生产过程中一般无需排水，生产周期长，一般为30年~50年，勘探开发成功率高，具有较高的工业经济价值。随着社会对能源需求不断扩大，特别是水平井与压裂技术水平不断进步，人类对页岩气的勘探开发正在形成热潮。我国页岩气资源潜力大，初步估计我国页岩气可采资源量在36.1万亿立方米，与常规天然气相当。
若页岩气的热值为4.2×107J/m3，则燃烧5m3页岩气放出的热量为______J。
17.（2020南通，12）小明想估测薯片的热值，进行了如下实验
(1)将天平放在水平面上并将游码归零，发现指针偏左，则应将平衡螺母向_____端週节；测量质量时，调节天平再次平衡，右盘中的砝码和游码位置如图甲，其质量为_____g
(2)如图乙，将薯片放在燃烧皿中充分燃烧后，烧杯中0.2kg的水温度升高了5℃，则水吸收的热量Q吸=_____J [c水=4.2×103J/（kg ℃）]
(3)根据Q放=Q吸和Q放=mq，算出薯片的热值比实际值小得多，原因是∶_____
18.（2022江苏泰州）在“比较酒精和碎纸片燃烧时放出的热量”实验中
（1）由于燃料充分燃烧放出热量的多少不仅与燃料种类这一个因素有关，因此实验时必须控制酒精和碎纸片的______相等；实验中还需控制被加热的水的质量和初温均相同，以便于______；
（2）如图是小明安装好的实验装置，其中存在的错误是______；
（3）小华纠正了小明的错误，又组装了一套相同的实验装置，备好秒表，在两燃烧皿中分别加入准备好的酒精和碎纸片，读出水的初温后，进行如下操作：
①先点燃酒精，再点燃碎纸片；
②保证酒精和碎纸片燃烧时间相同，读取温度计的示数；
③待酒精和碎纸片充分燃烧结束，分别读取温度计的示数；
小红认为上述操作中，操作______是错误的，小明根据正确操作获得的数据，算出了燃料的热值，发现结果小于该燃料的实际热值，原因是______。
考点二：热机的效率
一、概念：热机工作时,用来 ，与 之比叫做热机的效率。
二、公式：
三、提高热机效率的主要途径
①使燃料 燃烧。
②减小 带走的热量。
③保持机件间的润滑，减小各部件间的 。
【精准训练】
1.（2022柳州）下列关于热机的说法正确的是（　　）
A．热机的效率为100%
B．热机只有汽油机和柴油机两种
C．好的热机工作时不排放废气
D．热机工作时都要利用燃料的化学能
2.（2022营口）下列关于内能、热量和热机的说法正确的是（　　）
A. 0℃物体内能一定为零
B. 物体的内能增加一定是从外界吸收热量
C. 热机的功率越大效率越高
D. 柴油机的压缩冲程将机械能转化为内能
3.(2020甘孜州，6)下列关于热值和热机效率的说法，正确的是( )
A.使燃料燃烧更充分，可以增大热值
B.使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
C.柴油机的热机效率通常为100%
D.燃料燃烧释放的热量越大，热值越大
4.（2020枣庄，10）关于热机的效率，下列说法正确的是（　　）
A. 在做功同样多的情况下，热机的效率越高消耗的燃料越多
B. 一般情况下柴油机的效率比汽油机的高
C. 热机的效率越高说明做功越快
D. 热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的
5.（2022湖南衡阳）汽车的发动机大多数是内燃机，内燃机是热机的一种，下列关于热机和环境保护的说法，正确的是（　　）
A. 热机排出的尾气没有内能 B. 热机的效率能达到100%
C. 热机的大量使用会造成环境污染 D. 汽油机的做功冲程是将机械能转化成内能
6.（2022湖北十堰）为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”目标，东风汽车集团研发了一款新型汽车。与某款汽车同样油耗和使用条件下，发动机工作时，尾气中“汽油味”明显降低，动力更强劲。如图为其发动机某一冲程示意图，下列有关说法错误的是（　　）
A. 尾气中“汽油味”降低，是因为汽油在汽缸中燃烧比较完全
B. 该冲程为做功冲程，内能转化为机械能
C. 汽油在汽缸内完全燃烧，发动机效率可达100%
D. 该发动机减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护
7.（2022广州）下列选项可能符合汽车等热机能量流向的是（　　）
A. B.
C. D.
8.（2022长春）内燃机的能量流向图如图所示。内燃机的效率为（　　）
A. 7% B. 28% C. 31% D. 34%
9. （2021郴州）小明用酒精灯将质量为100g、初温为20℃的水加热到90℃（未沸腾），共燃烧了7g酒精[c水=4.2103J/（kg℃，酒精的热值为q=3107J/kg]。则（　　）
A. 水吸收的热量是2.94×107J，效率为14%
B. 水吸收的热量是2.94×104J，效率为14%
C. 水吸收的热量是2.94×107J，效率为1.4%
D. 水吸收的热量是2.94×104J，效率为1.4%
10. （2021成都）小帆在老师指导下，用如图所示的同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体（其中一种是水），用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图，乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了4g酒精（）。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，，则下列说法中正确的是（　　）
A.
B. 乙的吸热能力大于甲的吸热能力
C. 0~8min乙吸收的热量为
D. 该酒精灯的加热效率为28%
11.（2021泰安）利用一燃气热水器对、20℃的水进行加热时，完全燃烧了的煤气。已知水的比热容为，煤气的热值为，该热水器烧水的效率是50%。下列说法中（ ）
①煤气完全燃烧放出的热量是
②水吸收的热量是
③水温升高了50℃
④加热过程中水的内能保持不变
A.只有①④正确 B.只有②③正确
C.只有①②正确 D.只有②③④正确
12.（2022广元）小红在家用天然气灶烧开水，在标准大气压下，5kg水从20℃加热至沸腾，完全燃烧了0.1m3的天然气，此过程中，水吸收的热量是___________J，天然气灶烧水的热效率为___________。[水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），天然气的热值为4.0×107J/m3]
13.（2022常州）天然气热水器将40kg的水从15°C加热到65°C，此过程中天然气完全燃烧释放热量的84%被水吸收，水吸收热量_________ J，天然气完全燃烧释放热量_________ J，需要消耗天然气_________kg，这是通过_________方式改变水的内能。[c水=4.2×103J/(kg °C)，q天然气=4×107J/kg]
14.（2022荆州）为全面推进“乡村振兴”工程，加快农业农村绿色发展，荆州市大部分农村地区已经使用上了煤气烧水煮饭。小王同学用他家的煤气将体积为2L，初温为20℃的水加热到100℃，水吸收的热量是_________J；若此过程的热效率为40%，则消耗煤气_________m3。[水的密度为1.0×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），煤气热值为4.0×107J/m3]
15.（2022新疆）一架运-20在一次执行任务的过程中，飞行距离为4000km，消耗航空煤油的质量为50t，若飞机飞行时受到的平均阻力的大小为2.5×105N，该过程中飞机发动机的推力做的功为___________J，发动机的效率为___________%（航空煤油的热值为4×107J/kg）。若运-20换装效率为60%的新发动机后，一架运-20每飞行100km，可节约航空煤油约为___________t（保留1位小数）。
16.（2022山西）热机的效率是衡量汽车发动机性能的关键指标。2020年9月，我国潍柴集团发布全球首款热机的效率突破50%的商业化柴油机，这一成果的意义犹如人类历史上首次百米赛跑突破10s。立志成为汽车设计师的小明，也想设计改造发动机，使热机的效率达80%。考虑影响热机效率的因素，你认为小明可以在哪些方面改进创新？___________。假如小明的设想实现了，会给我们的生活带来哪些影响？___________。（写出一条即可）
17.（2022四川达州）达州是全国三大气田之一和川气东送工程的起点，天然气资源总量3.8万亿立方米，探明储量7000亿立方米，年外输天然气100亿立方米以上，天然气净化附产硫磺400万吨，是亚洲最大的硫磺生产基地。周末，玲玲在家用燃气灶煮煎蛋面时，她闻到煎鸡蛋的香味，这是___________现象；若天然气完全燃烧放出的热量50%被水吸收，在一标准大气压下，烧开质量为4kg初温为20℃的水需要___________m3天然气。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，天然气的热值为4.2×107J/m3]
18.（2022绍兴）汽车在给人们的出行带来便利的同时，也带来了能源消耗、尾气污染等问题。
材料一：图是一辆小汽车行驶时的能耗分配图、汽油在汽缸内完全燃烧时放出的能量，大约只有13%用于驱动汽车前进，而其余87%的能量则被损耗掉了。
材料二：排出的尾气除了CO2，H2O外，还有CO、NO、NO2及未燃烧的碳复化合物等有害气体。
结合材料：
（1）对汽车行驶时能量形式的转化与损耗途径作出分析。
（2）请从节能、减排等方面对燃油汽车提出技术改进建议。
19.（2022广安）小娟准备测量家中燃气灶正常工作时的效率，于是关闭了其它燃气设备。在标准大气压下，将质量是4kg，初温是25℃的水加热到沸腾，她观察到燃气表的示数，使用前是210.65m3，使用后是210.77m3。[水的比热容，天燃气的热值为4.0×107J/m3]。求：
（1）水吸收的热量；
（2）燃气灶正常工作时的效率。
20.（2022江西）如图所示，某同学用燃气灶烧水给餐具消毒。已知密闭锅内水的质量为5kg，水的初温为22℃，当水刚好烧开时，共消耗了0.06m3的天然气，该燃气灶烧水的热效率为70%。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，天然气的热值为4.0×107J/m3]求：
（1）0.06m3的天然气完全燃烧所放出的热量；
（2）以上过程中，水吸收的热量；
（3）密闭的锅内水烧开时的温度。
21.（2022锦州）如图所示是我国自行设计研制的AG600全状态新构型灭火飞机。若该飞机以270km/h的速度匀速直线航行20min，消耗航空燃油1.35t，飞机发动机的功率为2.25×107W。（航空燃油的热值为4×107J/kg）求：
（1）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是多少？
（2）飞机在航行过程中的阻力是多少？
（3）发动机效率是多少？
22.（2022湖南怀化）2022年北京冬奥会示范运营1000多辆氢燃料电池车（如图所示），该车排放物是水，不产生任何污染物，是当前世界新能源汽车重要的发展方向。假设某国产氢燃料电池车总质量为5×103kg。在某次测试中该车匀速行驶时受到的阻力是车重的0.02倍，在0.5h内行驶了28km的路程，消耗的氢能源为0.4kg（不考虑氢能源燃料消耗对车质量的影响）。求该测试过程中氢燃料电池车：（已知q氢=1.4×108J，g取10N/kg）
（1）行驶的平均速度为多少km/h；
（2）牵引力做功；
（3）氢能源燃烧释放的能量转化为机械能的效率。
23.（2022辽宁本溪铁岭辽阳）为改善城市空气质量，很多城市用雾炮车洒水除尘。如图为一台正在水平路面上洒水的雾炮车，车内水箱底部出水口面积为50cm2。（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3，柴油的热值取4.0×107J/kg）求：
（1）洒水前水箱中水深1m，出水口所受压力；
（2）洒水前雾炮车以10m/s的速度在水平路面上做匀速直线运动，发动机的功率为80kW，此时雾炮车受到的阻力；
（3）雾炮车以80kW的功率匀速行驶20min，若柴油机效率为40%，需要消耗柴油的质量。
24.（2022枣庄）太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一，如今太阳能热水器已走进千家万户。如图所示，某家庭太阳能热水器阳光照射时，平均每小时吸收的太阳能，若热水器吸收8h的太阳能，可以使质量为100kg的水温度升高50oC。已知水的比热容，天然气的热值。求：
（1）水吸收的热量；
（2）该太阳能热水器的效率；
（3）若这些水吸收的热量由天然气来提供，假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则需要多少m3的天然气。
2023年中考物理考点精准训练：热机的效率参考答案
考点一：热值
一、概念：某种燃料 放出的 与的其 之比，叫做这种燃料的热值。用符号 表示。
二、定义式：①固体、液体燃料: ；②气体燃料:
三、单位：①焦耳每千克， ；②焦耳每立方米， 。
四、物理意义：
①酒精的热值是3.0×107J/kg，它表示： 。
②煤气的热值是3.9×107J/ m3，它表示： 。
五、影响因素：热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的 有关，与燃料的形态、质量、体积等均 。
六：放热公式： 或
【答案】完全燃烧；热量；质量；q；q=；q=；J/kg； J/m3；1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J；1m3煤气完全燃烧放出的热量是3.9×107J；种类；无关；Q放=qm;
Q放=qV.
【精准训练】
1．（2020无锡，3）煤炭是一种重要能源。为判断煤炭品质的优劣，最科学的方法是检验煤炭的（　　）
A．比热容 B．密度 C．热值 D．温度
【答案】C。
2.（2020西藏，5）以下操作中，相应物理量的数值前后发生改变的是（　　）
A. 一根导线剪掉一半，剩下导线的电阻
B. 一杯牛奶喝掉一半，剩下牛奶的密度
C. 一桶汽油燃烧掉一半，剩下汽油的热值
D. 一瓶水喝掉一半，剩下水的比热容
【答案】A
3.（2022湖北宜昌）关于燃料及其热值，下列说法中正确的是（　　）
A. 没有燃烧的燃料，热值等于零
B. 燃料完全燃烧时，它的热值最大
C. 燃料的热值与质量和燃烧状态无关
D. 燃料燃烧时温度越高，放出的热量越多
【答案】C
4.（2022北部湾）2022年6月5日，长征二号F遥十四运载火箭搭载神舟十四号载人飞船成功发射升空。关于运载火箭发射升空时涉及物理知识，下列说法正确的是（　　）
A. 使用的燃料热值较小
B. 大量“白气”涌向四周是扩散现象
C. 燃料燃烧时将内能转化为化学能
D. 燃气主要通过热传递使周围的空气内能增大
【答案】D
5.（2022黑龙江牡丹江、鸡西地区）2022年6月5日，“神州十四号”火箭发射成功，火箭使用液态氢作燃料是因为液态氢的________较大；火箭向下喷射燃气获得推力加速上升，是________能转化为机械能。
【答案】 ①. 热值 ②. 内
6.（2022营口）100g氢完全燃烧放出的热量是________J。（q氢=1.4×108J/kg）
【答案】 1.4×107
7.（2022济宁）某柴油机工作一段时间后，油箱里的柴油没有发生变化的是 　 　（选填序号：①质量；②密度；③比热容；④热值）。完全燃烧10kg柴油放出的热量Q＝　 　J。（q柴油＝4.3×107J/kg）
【答案】②③④；4.3×108。
8.（2022山东泰安）沼气是一种清洁燃料，部分地区因地制宜建造沼气池，利用沼气烧水做饭。已知沼气的热值为，完全燃烧沼气，放出的热量为___________。
【答案】3.8×106
9.（2022湖南常德）某台四冲程汽油机的转速为1200r/min，在1s内汽油机对外做了______次功。如果汽油机在某段时间内消耗了400g汽油，则汽油完全燃烧可放出热量为______J。（q汽=4.6×107J/kg）
【答案】 ①. 10 ②. 1.84×107
10.（2022齐齐哈尔）某燃气热水器使用天然气作为燃料，若使用中消耗掉0.02m3的天然气，则这些天然气完全燃烧放出的热量为___________J （q天然气=3.2×107J/m3）；如果这些热量完全被水吸收，则水的内能___________ （选填 “增大”、“不变” 或“减小”）。
【答案】 ①. ②. 增大
11.（2022四川德阳）100g水温度从20℃升高到70℃需要吸收___________J的热量；汽油机燃气缸内完全燃烧10kg汽油可以放出___________J的热量（水的比热 ，汽油的热值 ）。
【答案】 ①. ②.
12.（2022赤峰）2022年6月5日，搭载神舟十四号载人飞船的长征运载火箭点火升空，中国空间站建造阶段首次载人飞行任务发射告捷。神舟十四号飞船与火箭共同加速升空的过程中，燃料燃烧提供火箭升空所需的能量，本身质量不断减小，热值 __________（选填“变大”、“不变”或“变小”）；若以神舟十四号飞船为参照物，大地是________的；
【答案】 ①. 不变 ②. 运动
13.(2022宿迁)“自嗨锅”成为当下一种时尚快餐，很受年轻人喜爱。它里面的发热包在将600g水从10℃加热至沸腾（标准气压下）的过程中，提供给水的热量至少为______J。如果用酒精灯给600g水加热升高同样温度，至少需要______g酒精。[，]
【答案】 ①. 2.268×105 ②. 7.56
14.（2022贵州黔东南）2022年2月27日11时许，伴随着一阵山呼海啸般的巨响，长征八号遥二运载火箭搭载着22颗卫星，在我国文昌航天发射场一飞冲天，创造了我国“一箭多星”即单次发射卫星数量最多的纪录，由此开启了我国新的共享火箭“拼车模式”。火箭发动机做功把燃料燃烧的内能转化为___________能，若该燃料的热值为1.4×108J/kg，则完全燃烧500g该燃料放出的热量是___________J。
【答案】 ①. 机械 ②. 7×107J
15.（2022恩施州）小希在夜间看到明亮的宣传栏内有禁毒防毒、燃气使用等安全常识。
（1）用燃气灶将水加热到沸腾后，继续加热，水的温度________（选填“会”或“不会”）升高；壶中喷出的水蒸气温度高，液化会________，不注意可能被烫到；
（2）小希家某天使用了0.5m3天然气，其完全燃烧放热大约是________J；（天然气的热值约为3.8×107J/m3）
【答案】 ①. 不会 ②. 放热 ③. 1.9×107
16.（2022兰州）阅读短文，回答问题。
页岩气
页岩气是指附存于有机质泥页岩及其夹层中，以吸附和游离状态为主要存在方式的非常规天然气，成分以甲烷为主，是一种清洁、高效的能源资源和化工原料。页岩气主要用于居民燃气、城市供热、发电、汽车燃料和化工生产等，用途广泛。
页岩气生产过程中一般无需排水，生产周期长，一般为30年~50年，勘探开发成功率高，具有较高的工业经济价值。随着社会对能源需求不断扩大，特别是水平井与压裂技术水平不断进步，人类对页岩气的勘探开发正在形成热潮。我国页岩气资源潜力大，初步估计我国页岩气可采资源量在36.1万亿立方米，与常规天然气相当。
若页岩气的热值为4.2×107J/m3，则燃烧5m3页岩气放出的热量为______J。
【答案】 2.1×108
17.（2020南通，12）小明想估测薯片的热值，进行了如下实验
(1)将天平放在水平面上并将游码归零，发现指针偏左，则应将平衡螺母向_____端週节；测量质量时，调节天平再次平衡，右盘中的砝码和游码位置如图甲，其质量为_____g
(2)如图乙，将薯片放在燃烧皿中充分燃烧后，烧杯中0.2kg的水温度升高了5℃，则水吸收的热量Q吸=_____J [c水=4.2×103J/（kg ℃）]
(3)根据Q放=Q吸和Q放=mq，算出薯片的热值比实际值小得多，原因是∶_____
【答案】 (1)右 (2)6.2 (3)4.2×103J (4)薯片燃烧放出的热量没有完全被水吸收
18.（2022江苏泰州）在“比较酒精和碎纸片燃烧时放出的热量”实验中
（1）由于燃料充分燃烧放出热量的多少不仅与燃料种类这一个因素有关，因此实验时必须控制酒精和碎纸片的______相等；实验中还需控制被加热的水的质量和初温均相同，以便于______；
（2）如图是小明安装好的实验装置，其中存在的错误是______；
（3）小华纠正了小明的错误，又组装了一套相同的实验装置，备好秒表，在两燃烧皿中分别加入准备好的酒精和碎纸片，读出水的初温后，进行如下操作：
①先点燃酒精，再点燃碎纸片；
②保证酒精和碎纸片燃烧时间相同，读取温度计的示数；
③待酒精和碎纸片充分燃烧结束，分别读取温度计的示数；
小红认为上述操作中，操作______是错误的，小明根据正确操作获得的数据，算出了燃料的热值，发现结果小于该燃料的实际热值，原因是______。
【答案】 ①. 质量 ②. 根据温度计示数确定水吸收热量的多少 ③. 温度计液泡没有浸没在水中 ④. ① ⑤. 燃烧过程中有热量损失
考点二：热机的效率
一、概念：热机工作时,用来 ，与 之比叫做热机的效率。
二、公式：
三、提高热机效率的主要途径
①使燃料 燃烧。
②减小 带走的热量。
③保持机件间的润滑，减小各部件间的 。
【答案】做有用功的那部分能量；燃料完全燃烧放出的能量；η=Q有/Q总×100%；充分；废气；摩擦；
【精准训练】
1.（2022柳州）下列关于热机的说法正确的是（　　）
A．热机的效率为100%
B．热机只有汽油机和柴油机两种
C．好的热机工作时不排放废气
D．热机工作时都要利用燃料的化学能
【答案】D。
2.（2022营口）下列关于内能、热量和热机的说法正确的是（　　）
A. 0℃物体内能一定为零
B. 物体的内能增加一定是从外界吸收热量
C. 热机的功率越大效率越高
D. 柴油机的压缩冲程将机械能转化为内能
【答案】D
3.(2020甘孜州，6)下列关于热值和热机效率的说法，正确的是( )
A.使燃料燃烧更充分，可以增大热值
B.使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
C.柴油机的热机效率通常为100%
D.燃料燃烧释放的热量越大，热值越大
【答案】B
4.（2020枣庄，10）关于热机的效率，下列说法正确的是（　　）
A. 在做功同样多的情况下，热机的效率越高消耗的燃料越多
B. 一般情况下柴油机的效率比汽油机的高
C. 热机的效率越高说明做功越快
D. 热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的
【答案】B
5.（2022湖南衡阳）汽车的发动机大多数是内燃机，内燃机是热机的一种，下列关于热机和环境保护的说法，正确的是（　　）
A. 热机排出的尾气没有内能 B. 热机的效率能达到100%
C. 热机的大量使用会造成环境污染 D. 汽油机的做功冲程是将机械能转化成内能
【答案】C
6.（2022湖北十堰）为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”目标，东风汽车集团研发了一款新型汽车。与某款汽车同样油耗和使用条件下，发动机工作时，尾气中“汽油味”明显降低，动力更强劲。如图为其发动机某一冲程示意图，下列有关说法错误的是（　　）
A. 尾气中“汽油味”降低，是因为汽油在汽缸中燃烧比较完全
B. 该冲程为做功冲程，内能转化为机械能
C. 汽油在汽缸内完全燃烧，发动机效率可达100%
D. 该发动机减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护
【答案】C
7.（2022广州）下列选项可能符合汽车等热机能量流向的是（　　）
A. B.
C. D.
【答案】D
8.（2022长春）内燃机的能量流向图如图所示。内燃机的效率为（　　）
A. 7% B. 28% C. 31% D. 34%
【答案】D
9. （2021郴州）小明用酒精灯将质量为100g、初温为20℃的水加热到90℃（未沸腾），共燃烧了7g酒精[c水=4.2103J/（kg℃，酒精的热值为q=3107J/kg]。则（　　）
A. 水吸收的热量是2.94×107J，效率为14%
B. 水吸收的热量是2.94×104J，效率为14%
C. 水吸收的热量是2.94×107J，效率为1.4%
D. 水吸收的热量是2.94×104J，效率为1.4%
【答案】B
10. （2021成都）小帆在老师指导下，用如图所示的同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体（其中一种是水），用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图，乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了4g酒精（）。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，，则下列说法中正确的是（　　）
A.
B. 乙的吸热能力大于甲的吸热能力
C. 0~8min乙吸收的热量为
D. 该酒精灯的加热效率为28%
【答案】C
11.（2021泰安）利用一燃气热水器对、20℃的水进行加热时，完全燃烧了的煤气。已知水的比热容为，煤气的热值为，该热水器烧水的效率是50%。下列说法中（ ）
①煤气完全燃烧放出的热量是
②水吸收的热量是
③水温升高了50℃
④加热过程中水的内能保持不变
A.只有①④正确 B.只有②③正确
C.只有①②正确 D.只有②③④正确
【答案】B
12.（2022广元）小红在家用天然气灶烧开水，在标准大气压下，5kg水从20℃加热至沸腾，完全燃烧了0.1m3的天然气，此过程中，水吸收的热量是___________J，天然气灶烧水的热效率为___________。[水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），天然气的热值为4.0×107J/m3]
【答案】 ①. 1.68×106 ②. 42%
13.（2022常州）天然气热水器将40kg的水从15°C加热到65°C，此过程中天然气完全燃烧释放热量的84%被水吸收，水吸收热量_________ J，天然气完全燃烧释放热量_________ J，需要消耗天然气_________kg，这是通过_________方式改变水的内能。[c水=4.2×103J/(kg °C)，q天然气=4×107J/kg]
【答案】 ①. 8.4×106J ②. 1×107J ③. 0.25 ④. 热传递
14.（2022荆州）为全面推进“乡村振兴”工程，加快农业农村绿色发展，荆州市大部分农村地区已经使用上了煤气烧水煮饭。小王同学用他家的煤气将体积为2L，初温为20℃的水加热到100℃，水吸收的热量是_________J；若此过程的热效率为40%，则消耗煤气_________m3。[水的密度为1.0×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），煤气热值为4.0×107J/m3]
【答案】 ①. 6.72×105 ②. 0.042
15.（2022新疆）一架运-20在一次执行任务的过程中，飞行距离为4000km，消耗航空煤油的质量为50t，若飞机飞行时受到的平均阻力的大小为2.5×105N，该过程中飞机发动机的推力做的功为___________J，发动机的效率为___________%（航空煤油的热值为4×107J/kg）。若运-20换装效率为60%的新发动机后，一架运-20每飞行100km，可节约航空煤油约为___________t（保留1位小数）。
【答案】1×1012 50 0.2
16.（2022山西）热机的效率是衡量汽车发动机性能的关键指标。2020年9月，我国潍柴集团发布全球首款热机的效率突破50%的商业化柴油机，这一成果的意义犹如人类历史上首次百米赛跑突破10s。立志成为汽车设计师的小明，也想设计改造发动机，使热机的效率达80%。考虑影响热机效率的因素，你认为小明可以在哪些方面改进创新？___________。假如小明的设想实现了，会给我们的生活带来哪些影响？___________。（写出一条即可）
【答案】 ①. 改良发动机结构 ②. 节能（环保）
17.（2022四川达州）达州是全国三大气田之一和川气东送工程的起点，天然气资源总量3.8万亿立方米，探明储量7000亿立方米，年外输天然气100亿立方米以上，天然气净化附产硫磺400万吨，是亚洲最大的硫磺生产基地。周末，玲玲在家用燃气灶煮煎蛋面时，她闻到煎鸡蛋的香味，这是___________现象；若天然气完全燃烧放出的热量50%被水吸收，在一标准大气压下，烧开质量为4kg初温为20℃的水需要___________m3天然气。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，天然气的热值为4.2×107J/m3]
【答案】 ①. 扩散 ②. 0.064
18.（2022绍兴）汽车在给人们的出行带来便利的同时，也带来了能源消耗、尾气污染等问题。
材料一：图是一辆小汽车行驶时的能耗分配图、汽油在汽缸内完全燃烧时放出的能量，大约只有13%用于驱动汽车前进，而其余87%的能量则被损耗掉了。
材料二：排出的尾气除了CO2，H2O外，还有CO、NO、NO2及未燃烧的碳复化合物等有害气体。
结合材料：
（1）对汽车行驶时能量形式的转化与损耗途径作出分析。
（2）请从节能、减排等方面对燃油汽车提出技术改进建议。
【答案】（1）汽车行驶时能量转化分析：汽油的化学能→气体的内能→活塞的动能→汽车的机械能。
损耗途径分析：绝大部分是以热能形式报失；部分未完全燃烧的碳氢化合物损失；少量汽油蒸发损失。
（2）技术改进建议：减少散热器、排气管和发动机的热损失；减少汽油的蒸发；使汽油能充分燃烧；研制和使用混合动力或纯电动的新能源汽车。
19.（2022广安）小娟准备测量家中燃气灶正常工作时的效率，于是关闭了其它燃气设备。在标准大气压下，将质量是4kg，初温是25℃的水加热到沸腾，她观察到燃气表的示数，使用前是210.65m3，使用后是210.77m3。[水的比热容，天燃气的热值为4.0×107J/m3]。求：
（1）水吸收的热量；
（2）燃气灶正常工作时的效率。
【答案】（1）1.26×106J；（2）26.25%
20.（2022江西）如图所示，某同学用燃气灶烧水给餐具消毒。已知密闭锅内水的质量为5kg，水的初温为22℃，当水刚好烧开时，共消耗了0.06m3的天然气，该燃气灶烧水的热效率为70%。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，天然气的热值为4.0×107J/m3]求：
（1）0.06m3的天然气完全燃烧所放出的热量；
（2）以上过程中，水吸收的热量；
（3）密闭的锅内水烧开时的温度。
【答案】（1）2.4×106J；（2）1.68×106J；（3）102℃
21.（2022锦州）如图所示是我国自行设计研制的AG600全状态新构型灭火飞机。若该飞机以270km/h的速度匀速直线航行20min，消耗航空燃油1.35t，飞机发动机的功率为2.25×107W。（航空燃油的热值为4×107J/kg）求：
（1）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是多少？
（2）飞机在航行过程中的阻力是多少？
（3）发动机效率是多少？
【答案】（1）5.4×1010J；（2）3×105N；（3）50%
22.（2022湖南怀化）2022年北京冬奥会示范运营1000多辆氢燃料电池车（如图所示），该车排放物是水，不产生任何污染物，是当前世界新能源汽车重要的发展方向。假设某国产氢燃料电池车总质量为5×103kg。在某次测试中该车匀速行驶时受到的阻力是车重的0.02倍，在0.5h内行驶了28km的路程，消耗的氢能源为0.4kg（不考虑氢能源燃料消耗对车质量的影响）。求该测试过程中氢燃料电池车：（已知q氢=1.4×108J，g取10N/kg）
（1）行驶的平均速度为多少km/h；
（2）牵引力做功；
（3）氢能源燃烧释放的能量转化为机械能的效率。
【答案】（1）56km/h；（2）2.8×107J；（3）50%
23.（2022辽宁本溪铁岭辽阳）为改善城市空气质量，很多城市用雾炮车洒水除尘。如图为一台正在水平路面上洒水的雾炮车，车内水箱底部出水口面积为50cm2。（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3，柴油的热值取4.0×107J/kg）求：
（1）洒水前水箱中水深1m，出水口所受压力；
（2）洒水前雾炮车以10m/s的速度在水平路面上做匀速直线运动，发动机的功率为80kW，此时雾炮车受到的阻力；
（3）雾炮车以80kW的功率匀速行驶20min，若柴油机效率为40%，需要消耗柴油的质量。
【答案】（1）50N；（2）8000N；（3）6kg
24.（2022枣庄）太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一，如今太阳能热水器已走进千家万户。如图所示，某家庭太阳能热水器阳光照射时，平均每小时吸收的太阳能，若热水器吸收8h的太阳能，可以使质量为100kg的水温度升高50oC。已知水的比热容，天然气的热值。求：
（1）水吸收的热量；
（2）该太阳能热水器的效率；
（3）若这些水吸收的热量由天然气来提供，假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则需要多少m3的天然气。
【答案】（1）；（2）37.5%；（3）0.6m3

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