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预习模块-第十四章《内能的利用》第3课时.热机的效率-【成长宝典】2025年八升九年级物理暑期升级训练（人教版）
一、选择题
1．（2024九上·武汉月考）关于比热容和热值，下列说法中正确的是（　　）
A．热值是燃料燃烧放出的热量与燃料的质量之比
B．燃料越多，放出的热量越多，热值越大
C．比热容是物质自身的性质，与质量、吸收或放出的热量无关
D．比热容是物质的特性之一，只与物质的种类有关
2．（2024九上·大冶月考）2023年12月15日，“长征五号”遥六运载火箭在文昌航天发射场点火起飞，随后成功将“遥感四十一号”卫星送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。“长征五号”遥六运载火箭采用液氢、液氧作为推进剂，原因之一是液氢的热值高。对液氢热值的描述，下列说法正确的是（　　）
A．液氢在注入运载火箭之前，热值较小
B．液氢在注入运载火箭之后，热值减小
C．液氢燃烧时，质量逐渐减小，热值减小
D．液氢燃烧时，质量逐渐减小，热值不变
3．（2024九上·当阳月考）2024年4月25日，搭载着神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭（如图）在酒泉卫星发射中心成功发射。下列说法正确的是（　　）
A．火箭的燃料燃烧得越充分，热值越大
B．火箭发动机工作过程中的热机效率是100%
C．火箭“体内”的液氢燃料温度低至-253℃，内能为零
D．火箭搭载着飞船升空的过程中，飞船的重力势能越来越大
4．（2024九上·郧西期中）2024年4月30日，北京航天飞行控制中心通过地面测控站向神舟十七号飞船发出返回指令。神舟十七号载人飞船轨道舱与返回舱成功分离之后，返回舱返回火箭发动机点火，神舟十七号穿过大气层时会进入黑障区（如图），然后返回舱着陆。下列有关说法正确的是（　　）
A．返回舱与大气摩擦形成高温“火球”的过程，将内能转化成机械能
B．返回舱的火箭选用液态氢作燃料，主要是因为液氢具有较大的热值
C．返回舱成功着陆瞬间“尘土飞扬”，说明分子在做无规则运动
D．返回舱着陆前，火箭发动机向下喷射燃气，返回舱进一步减速下降，这个过程中返回舱的机械能保持不变
5．（2023九上·青山月考）汽油的热值为。这个数值究竟有多大？我们可以通过一个具体例子来认识汽油热值的大小：一个46kg的中学生，从大厦的1楼步行至第11楼（走了10层楼），每层楼的层高为3m，如果汽油完全燃烧获得热量的焦耳数和该中学生克服重力做的功相等，就可以算出所需汽油的质量。下列相关说法正确的是（　　）
A．该中学生克服重力做了的功
B．汽油的热值与汽油燃烧的情况有关
C．汽油的热值为，表示1kg汽油燃烧放出的热量为
D．通过计算可知约为0.3g
6．（2021九上·武汉期中）小明家使用的是天然气热水器，在估测该热水器的热效率时，小明测得将40L的水从20℃加热到40℃时，并且发现天然气表的示数从2365.89m3变为了2366.05m3，则下列与该过程有关的计算结果和分析不正确的是（　　）（天然气的热值是4×107J/m3，水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)
A．水吸收的热量与水升高的温度成正比
B．水吸收的热量是3.36×106J
C．该热水器的热效率是52.5%
D．该热水器的热效率与环境温度无关
7．（2024九上·保康月考）甲、乙两辆汽车，甲的热机效率低于乙的热机效率，其含义是（　　）
A．甲的功率大于乙的功率
B．甲消耗的燃料多于乙消耗的燃料
C．两辆汽车以相同的牵引力行驶相同的路程，甲车消耗的燃料多
D．甲车做的有用功比乙少
8．（2024九上·江汉月考）关于内能的利用，下列说法正确的是（　　）
A．比热容是物质的特性，与物体的质量、温度、状态均无关
B．使燃料燃烧更充分，可以增大燃料的热值
C．使燃料燃烧更充分，可以提高热机的效率
D．四冲程柴油机工作时，飞轮每转1圈，柴油机对外做功1次
9．（2024九下·武汉月考）2024年4月25日，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭，在酒泉卫星发射中心成功发射。下列有关说法正确的是（　　）
A．运载火箭发射后加速升空，火箭的惯性变大
B．火箭燃料在燃烧过程中，热值不断减小
C．神舟十八号进入预定轨道后受到平衡力的作用
D．载人飞船与空间站组合体完成对接后，以地球为参照物，空间站是运动的
二、多选题
10．（2018九上·孝南期中）下列说法正确的是（　　）
A．炒菜时，满屋飘香，表明分子在不停地做无规则运动
B．用水作为汽车发动机的冷却剂，主要是因为水的比热容较大
C．煤的热值比干木柴的大，煤燃烧时放出的热量比干木柴燃烧时放出的热量多
D．四冲程汽油机的做功冲程中，内能转化为机械能
11．提高能量的利用效率，除了不随便浪费能源外，主要还需改进应用能源的技术常采用的措施有（不止一个选项正确）（　　）
A．让燃料充分燃烧
B．采用保温隔热措施，减少热量的散失
C．充分利用余热和减少有害摩擦
D．增加能量的转化环节
12．下列关于热值的说法中正确的是（　　）
A．燃料燃烧时，用的燃料越多，获得的热值越大
B．燃料燃烧时，放出的热量越多，这种燃料的热值越大
C．相同质量的不同燃料完全燃烧时，放出热量较多的燃料，热值较大
D．不同的燃料完全燃烧，放出相同热量时，所用质量较少的燃料，热值越大
三、实验探究题
13．（2024九上·黄石期末）小明和小辉学习了燃料的热值后，他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他们组装了如图甲和乙所示的装置进行实验，记录结果见下表：
燃料前后温度 煤油 菜籽油
加热前的水温 25 25
燃料燃尽后水温 44 34
(1)为了保证实验结论的可靠性，小明和小辉选择了两套完全相同的装置，并且控制油的质量以及水的质量相同。但对于两杯水的初温他们的看法却不同。请将下列他们的想法补充完整。
小辉认为实验中是直接用　 　来表示煤油和菜籽油放出热量的多少。所以，实验中两杯水的初温可以不同。
小明认为因为探究过程中他们采用了控制变量法，所以只有燃料的　 　不同，其他因素都必须控制相同。如果两杯水的初温不同，那么水的蒸发快慢以及水与周围环境的温差都不相同，于是两杯水的散热就不相同，就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多，而水吸收的热量少、水温变化小的情况。所以，实验时必须控制水的初温相同。
你认为　 　小明小辉的想法更合理。
(2)根据他们的实验记录，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大是　 　。
(3)小明和小辉在实验前用天平分别测出了烧杯中水的质量以及燃油的质量。并由记录的数据，利用公式计算出了水吸收的热量。小辉想通过这些数据计算出煤油和菜籽油的热值。你认为他的计算结果是　 　的可靠不可靠。
14．（2024九上·保康月考）为了比较两种燃料的热值，小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同，实验中忽略热量损失。
（1）实验中应控制燃料燃烧的　 　（选填“时间”或“质量”）相同，根据　 　比较燃料燃烧放出热量的多少。
（2）小明选用了燃料a和燃料b进行实验。当燃料燃尽后，小明根据各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图乙所示的图像，则可初步判断燃料　 　的热值大。
（3）另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙所示，根据丙图像燃料1和燃料2的热值之比为　 　。
四、计算题
15．（2024九上·恩施期中）小明在家用燃气灶烧开水，已知水壶里水的体积为1.5L，水的初温为20℃，现将水加热至100℃，消耗燃气为，已知此次烧水过程中，燃气灶的效率为60%，水的比热容为。
（1）水壶中的水吸收的热量是多少？
（2）燃气放出的热量是多少？
（3）通过以上数据计算得出，燃气的热值是多少？
16．（2024九上·保康月考）小红用天然气灶加热5kg的水，水温从20℃升高到90℃，消耗了0.1m3天然气。已知水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），天然气的热值3.5×107J/m3。试求：
（1）水吸收的热量是多少？
（2）天然气灶烧水的效率是多少？
17．（2024九上·当阳月考）山西拥有丰富的历史文化遗产。暑假期间小明一家从平遥古城自驾前往五台山，进行古建筑研学旅行。平遥古城到五台山全程约360km，驾车前往大约需要4h。（汽油的热值q取4.5×107J/kg，汽油的密度ρ取0.8×103kg/m3）
（1）求汽车的平均速度。
（2）汽车全程消耗汽油25L，求汽油完全燃烧放出的热量Q。
（3）若汽车发动机全程的平均功率为25kW，求汽车发动机的效率。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】比热容；燃料的热值
【解析】【解答】A．根据可知，热值是燃料完全燃烧放出的热量与燃料的质量之比，故A错误；
B．热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，故B错误；
CD．比热容是物质的一种特性，与物质的种类和状态有关，与质量、吸收或放出的热量无关，故C正确，D错误。
故选C。
【分析】A.根据热值的定义判断；
B.根据热值的影响因素判断；
CD.根据比热容的影响因素判断。
2．【答案】D
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】 解：燃料的热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，火箭的燃料燃烧时，质量减小，热值不变，故D正确。
故选：D。
【分析】燃料的热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关。
3．【答案】D
【知识点】机械能及其转化；内能的概念；燃料的热值；热机的效率
【解析】【解答】A．热值是燃料的特性，与燃烧情况无关，燃料燃烧得充分，热值不变，故A错误；
B．火箭发动机在工作时，一定有能量损失，不会完全利用，热机效率不能达到100%。故B错误；
C．一切物体都具有内能，液氢燃料温度低至-253℃，内能不为零，故C错误；
D．火箭搭载着飞船升空时，质量不变，高度不断增大，重力势能增大。故D正确。
故选D。
【分析】热值是燃料的特性，一般保持不变；使用热机时，有能量损失，热机效率低于100%；一切物体都有内能；质量一定时，高度越高，重力势能越大。
4．【答案】B
【知识点】机械能及其转化；做功改变物体内能；燃料的热值；分子热运动
【解析】【解答】A．返回舱与大气摩擦形成高温“火球”的过程，机械能转化成内能，故A错误；
B． 返回舱的火箭选用液态氢作燃料，主要是因为液氢具有较大的热值 ，故B正确；
C．“尘土飞扬”，肉眼可见不属于分子层面，不能说明分子在做无规则运动，故C错误；
D． 返回舱进一步减速下降 ，速度高度下降，所以动能重力势能减小，所以机械能减小，D错误。
故选B。
【分析】1、机械能：机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比；
2、分子热运动的特点：分子无规则运动，肉眼无法观察，常见例子有：气体颜色的改变，味道的扩散；且温度越高，分子热运动速度越快
3、物质的热值为单位质量燃料完全燃烧释放的能量，是物质的基本属性；只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关，返回舱的火箭选用液态氢作燃料，主要是因为液氢具有较大的热值 。
5．【答案】D
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】A.计算做功W=Gh=mgh=46kg×10N/kg×10×3m=1.38×104J，A不符合题意；
B.热值是燃料的特性，和燃烧情况无关，B不符合题意；
C.汽油的热值是4.6×107J/kg，表示1kg汽油完全燃烧，放出的热量是4.6×107J，C不符合题意；
D.根据热量与做功相等，计算燃料的质量，D符合题意。
故答案为：D.
【分析】根据W=Gh，计算做功多少；热值表示单位质量的燃料完全燃烧放出的热量；利用，计算燃料的质量。
6．【答案】D
【知识点】热量的概念；热机的效率
【解析】【解答】A．由Q吸=cmΔt可知，水的比热容c和质量m不变，水吸收的热量Q吸与水升高的温度Δt成正比，A正确，不符合题意；
B．水的体积V=40L=40dm3=40×10-3m3，水的质量m=ρV=1×103kg/m3×40×10-3m3=40kg，由题意可得，水吸收的热量Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×40kg×(40℃-20℃)=3.36×106J，B正确，不符合题意；
C．使用天然气的体积V气=2366.05m3-2365.89m3=0.16m3，天然气完全燃烧释放的热量Q放=qV气=4×107J/m3×0.16m3=6.4×106J，该热水器的热效率，C正确，不符合题意；
D．热水器的能量转化效率与环境温度有关，因为环境温度越低，加热的时间越长，其散失的热量越多，则热水器的能量转化效率越低，D错误，符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据Q吸=cmΔt，水吸收的热量Q吸与水升高的温度Δt成正比，计算水吸收的热量；根据Q放=qV气，计算天然气完全燃烧释放的热量；根据，求出热水器的热效率；热水器的能量转化效率与环境温度有关。
7．【答案】C
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】A.功率是表示物体做功快慢的物理量，与热机效率是完全不同的两个概念，故A错误；
B.由热机效率公式可知η=W有用/Q放，虽然知道甲车的热机效率低于乙车的热机效率，但它们做功多少不知道，无法确定谁消耗的燃料多；
C.因两辆汽车以相同的牵引力行驶相同的路程，由W=Fs知它们做功相同，又甲的热机效率低于乙的热机效率，由η=W有用/Q放得甲车消耗的燃料多；
D.由W=Fs知它们做功相同。
故选：C。
【分析】（1）本题考查了热机效率公式η=W有用/Q放的运用。
（2）热机效率和功率是两个完全不同的概念。
8．【答案】C
【知识点】比热容；燃料的热值；热机的效率；热机的四个冲程
【解析】【解答】A．比热容是物质的特性，只与物质的种类、状态有关，故A错误；
B．燃料的热值只与燃料的种类有关，跟燃烧的充不充分无关，故B错误；
C．热机效率是所做有用功与燃料完全燃烧放出的热量之比。若使燃料燃烧更充分，有用功变大，热机效率越高，故C正确；
D．四冲程柴油机工作时，飞轮每转2圈，对外做功1次，故D错误。
故选：C。
【分析】A.比热容是物质的特性，只与物质的种类、状态有关；
B.燃料的热值只与燃料的种类有关；
C.热机效率是所做有用功与燃料完全燃烧放出的热量之比；
D.四冲程柴油机工作时，飞轮每转2圈，对外做功1次。
9．【答案】D
【知识点】燃料的热值；惯性及其现象；二力平衡的条件及其应用；运动和静止的相对性
【解析】【解答】A、运载火箭发射后加速升空，质量不变，惯性不变，A错误；
B、火箭燃料在燃烧过程中，热值不变，B错误；
C、神舟十八号进入预定轨道后，运动状态发生改变，受到非平衡力的作用，C错误；
D、载人飞船与空间站组合体完成对接后，以地球为参照物，空间站的运动状态发生变化，所以空间站是运动的，D正确。
故答案为：D。
【分析】惯性是物体的基本属性，只有物体重力有关，当物体速度发生变化时，由于惯性物体保持原来运动状态的属性，利用惯性的实例：运动员助跑起跳，乘车系安全带可以降低司机惯性带来的伤害，惯性不是力，不能用受到惯性、惯性力的作用进行表述
热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与质量、燃烧程度无关；
处于静止或匀速直线运动状态的物体，受力平衡；
物体相对运动：物体与参照物运动状态不一致，所以物体相对参照物运动，物体与参照物运动状态不一致，所以物体相对参照物静止
10．【答案】A,B,D
【知识点】比热容；燃料的热值；热机的四个冲程；分子热运动
【解析】【解答】炒菜时，芳香油分子不停地做无规则运动，扩散到空气中，由于炒菜时温度很高，所以分子的扩散速度加快，故“满屋飘香”A符合题意；用水作为汽车发动机的冷却剂，主要是因为水的比热容较大，与其他物质相比，在质量相同的情况下，升高相同的温度，水吸收的热量多，B符合题意；根据Q=mq可知，放出的热量与热值、质量都有关，故热值大燃烧时放出热量不一定多．C不符合题意；四冲程汽油机的做功冲程中，将高温高压燃气的内能转化为活塞的机械能，D符合题意；
故答案为：ABD。
【分析】热运动：物体内部大量分子的无规则运动.物体的温度越高，分子运动速度越快.
关于水的比热容较大的应用：水可做散热剂、冷却剂，用来解释沿海地区与内陆地区之间的气候差别，城市热岛效应的原因等等.
根据Q=mq可知，放出的热量与热值、质量都有关.
汽油机四个冲程中压缩冲程是机械能转化为内能，做功冲程是内能转化为机械能.
11．【答案】A,B,C
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】解：A、让燃料充分燃烧可以提高能量的利用率，所以A正确；
B、减少热量的损失也可以提高燃料的利用率，所以B正确；
C、充分利用余热和减少有害摩擦，减少了能量的损失，提高了燃料的利用率，所以C正确；
D、增加能量的转化环节，不一定能提高能量的利用率，有可能使能量在转化过程中造成损失，所以D错误．
故选A、B、C．
【分析】能量的利用效率是有效利用的能量与总能量之比．要提高能量的利用率就需要不浪费能源、减少能量的损失．
12．【答案】C,D
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】解：
A、B燃料的热值只与燃料的种类有关，与放出热量的多少、燃料的质量和燃料的燃烧程度无关，故A、B错误
C、相同质量的不同燃料完全燃烧时，放出热量越大的燃料，燃料热值越大，故C正确；
D、不同的燃料完全燃烧，放出相同热量，所用燃料的质量越少，热值越大，故D正确．
故选：CD．
【分析】1kg某种燃料完全燃烧放出的能量，叫做这种燃料的热值．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．
13．【答案】水的温度变化量；种类；小明；煤油；不可靠
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】(1) 小辉认为实验中是直接用水的温度变化量来表示煤油和菜籽油放出热量的多少，所以实验中两杯水的初温可以不同。
小明认为因为探究过程中他们采用了控制变量法，因此其他因素都必须控制相同，只有燃料的种类不同。
由于两杯水的初温不同，水的蒸发快慢以及水与周围环境的温差都不相同，使两杯水的散热情况不同，所以实验时必须控制水的初温相同，故小明的想法更合理。
(2)根据实验记录结果可知，质量相同的煤油和菜籽油燃烧完成后，煤油使水温度升高较大，说明煤油燃烧放出的热量多，煤油的热值较大。
(3)由于燃料不可能完全燃烧，燃烧放出的热量部分散失在空气中，不能完全被水吸收，所以他的计算结果不可靠。
【分析】（1） 根据吸热公式 可知，可以通过比较水的温度变化量来表示煤油和菜籽油放出热量的多少；
根据控制变量法分析；
水温与周围环境温度相差越大，越容易发生热传递；
（2）根据 可比较水吸收的热量多少，根据 可比较燃料的热值；
（3）根据燃料不可能完全燃烧，燃料燃烧放出的热量不可能被水全部吸收进行分析。
14．【答案】（1）质量；温度计上升的示数
（2）b
（3）8：3
【知识点】燃料的热值；有关热机的计算
【解析】【解答】（1）为了探究不同燃料的燃烧能力大小，运用控制变量法，实验中要控制燃料燃烧的质量相同，故第1问填质量；燃料燃烧放出热量的多少我们看不见，因此我们可以借助温度计上升的示数来比较燃料燃烧放出热量的多少，故第2问填温度计上升的示数。
（2）由图乙知，当燃料燃尽时，图线b的温度变化大，说明相同质量的a、b完全燃烧时b放出的热量多，因此b的热值大，故填b。
（3）由图丙可知，燃料1用5min让水从20℃升高到100℃，5 min 到10 min 继续吸收相同的热量，根据公司Q放=mq、Q吸=cm△t可知，2c水m水 △t1=mq1；对于燃料2来说，燃料2用15min让水从20℃升高80℃，根据公式Q=mq、Q吸=cm△t可知，c水m水△t2=mq2
解得两种燃料热值之比为。
【分析】（1）燃料燃烧放出热量的多少无法观察，借助温度计上升的示数反映，这种方法称之为转换法；
（2）在比较不同燃料的燃烧能力大小时，运用控制变量法进行研究：选用不同种类的物质，保持这两种物质的其他条件要完全一致。
（3）灵活运用Q=mq及Q=cm△t处理一些计算问题。
15．【答案】（1）解：由 可得壶中水的质量
水吸热升高的温度：
由 可得壶中水吸收的热量
（2）解：由热效率公式 可得燃气完全燃烧放出的热量为
（3）解：由 可得燃气的热值：
【知识点】比热容；燃料的热值；热机的效率
【解析】【分析】(1)先根据密度公式求出水的质量，再根据吸热公式求解水吸热。
(2)由热效率公式 可得燃气完全燃烧放出的热量.
(3)由 可得燃气的热值.
（1）由可得壶中水的质量
水吸热升高的温度
由可得壶中水吸收的热量
（2）由热效率公式可得燃气完全燃烧放出的热量为
（3）由可得燃气的热值
16．【答案】（1）已知c=4.2×103J/（kg ℃），m=5kg，△t=70℃，由Q吸=cm△t得Q吸=4.2×103J/（kg ℃）×5kg×70℃=1.47×106J，故水吸收的热量是1.47×106J。
（2）解：Q放=vq=0.1m3×3.5×107J/m3=3.5×106J，由=得η=42%，故天然气灶烧水的效率是42%。
【知识点】热量的计算；热机的效率
【解析】【分析】本题考查了（1）Q吸=cm△t及Q放=vq公式的运用，一定要注意第一个公式是针对物质的吸放热的，第二个公式是针燃料完全燃烧放出的热量计算。
（2）是反映燃料完全燃烧后的利用率高低。
17．【答案】解：（1）汽车的平均速度：
（2）全程消耗汽油的体积为：V=25L=0.025m3
汽油的质量为
m=ρV=0.8×103kg/m3×0.025m3=20kg
汽油完全燃烧放出的热量
Q=mq=20kg×4.5×107J/kg=9×108J
（3）汽车全程所做的有用功为
W=Pt=25×103W×4×3600s=3.6×108J
则汽车发动机的效率
答：（1）汽车的平均速度为90km/h；
（2）汽汽油完全燃烧放出的热量为9×108J；
（3）汽车发动机的效率为40%。
【知识点】燃料的热值；热机的效率；速度公式及其应用；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据，计算速度；
（2）利用m=ρV，计算质量；根据Q=mq，计算燃料放出的热量；
（3）根据W=Pt，计算有用功；根据，计算热机效率。
1 / 1预习模块-第十四章《内能的利用》第3课时.热机的效率-【成长宝典】2025年八升九年级物理暑期升级训练（人教版）
一、选择题
1．（2024九上·武汉月考）关于比热容和热值，下列说法中正确的是（　　）
A．热值是燃料燃烧放出的热量与燃料的质量之比
B．燃料越多，放出的热量越多，热值越大
C．比热容是物质自身的性质，与质量、吸收或放出的热量无关
D．比热容是物质的特性之一，只与物质的种类有关
【答案】C
【知识点】比热容；燃料的热值
【解析】【解答】A．根据可知，热值是燃料完全燃烧放出的热量与燃料的质量之比，故A错误；
B．热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，故B错误；
CD．比热容是物质的一种特性，与物质的种类和状态有关，与质量、吸收或放出的热量无关，故C正确，D错误。
故选C。
【分析】A.根据热值的定义判断；
B.根据热值的影响因素判断；
CD.根据比热容的影响因素判断。
2．（2024九上·大冶月考）2023年12月15日，“长征五号”遥六运载火箭在文昌航天发射场点火起飞，随后成功将“遥感四十一号”卫星送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。“长征五号”遥六运载火箭采用液氢、液氧作为推进剂，原因之一是液氢的热值高。对液氢热值的描述，下列说法正确的是（　　）
A．液氢在注入运载火箭之前，热值较小
B．液氢在注入运载火箭之后，热值减小
C．液氢燃烧时，质量逐渐减小，热值减小
D．液氢燃烧时，质量逐渐减小，热值不变
【答案】D
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】 解：燃料的热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，火箭的燃料燃烧时，质量减小，热值不变，故D正确。
故选：D。
【分析】燃料的热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关。
3．（2024九上·当阳月考）2024年4月25日，搭载着神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭（如图）在酒泉卫星发射中心成功发射。下列说法正确的是（　　）
A．火箭的燃料燃烧得越充分，热值越大
B．火箭发动机工作过程中的热机效率是100%
C．火箭“体内”的液氢燃料温度低至-253℃，内能为零
D．火箭搭载着飞船升空的过程中，飞船的重力势能越来越大
【答案】D
【知识点】机械能及其转化；内能的概念；燃料的热值；热机的效率
【解析】【解答】A．热值是燃料的特性，与燃烧情况无关，燃料燃烧得充分，热值不变，故A错误；
B．火箭发动机在工作时，一定有能量损失，不会完全利用，热机效率不能达到100%。故B错误；
C．一切物体都具有内能，液氢燃料温度低至-253℃，内能不为零，故C错误；
D．火箭搭载着飞船升空时，质量不变，高度不断增大，重力势能增大。故D正确。
故选D。
【分析】热值是燃料的特性，一般保持不变；使用热机时，有能量损失，热机效率低于100%；一切物体都有内能；质量一定时，高度越高，重力势能越大。
4．（2024九上·郧西期中）2024年4月30日，北京航天飞行控制中心通过地面测控站向神舟十七号飞船发出返回指令。神舟十七号载人飞船轨道舱与返回舱成功分离之后，返回舱返回火箭发动机点火，神舟十七号穿过大气层时会进入黑障区（如图），然后返回舱着陆。下列有关说法正确的是（　　）
A．返回舱与大气摩擦形成高温“火球”的过程，将内能转化成机械能
B．返回舱的火箭选用液态氢作燃料，主要是因为液氢具有较大的热值
C．返回舱成功着陆瞬间“尘土飞扬”，说明分子在做无规则运动
D．返回舱着陆前，火箭发动机向下喷射燃气，返回舱进一步减速下降，这个过程中返回舱的机械能保持不变
【答案】B
【知识点】机械能及其转化；做功改变物体内能；燃料的热值；分子热运动
【解析】【解答】A．返回舱与大气摩擦形成高温“火球”的过程，机械能转化成内能，故A错误；
B． 返回舱的火箭选用液态氢作燃料，主要是因为液氢具有较大的热值 ，故B正确；
C．“尘土飞扬”，肉眼可见不属于分子层面，不能说明分子在做无规则运动，故C错误；
D． 返回舱进一步减速下降 ，速度高度下降，所以动能重力势能减小，所以机械能减小，D错误。
故选B。
【分析】1、机械能：机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比；
2、分子热运动的特点：分子无规则运动，肉眼无法观察，常见例子有：气体颜色的改变，味道的扩散；且温度越高，分子热运动速度越快
3、物质的热值为单位质量燃料完全燃烧释放的能量，是物质的基本属性；只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关，返回舱的火箭选用液态氢作燃料，主要是因为液氢具有较大的热值 。
5．（2023九上·青山月考）汽油的热值为。这个数值究竟有多大？我们可以通过一个具体例子来认识汽油热值的大小：一个46kg的中学生，从大厦的1楼步行至第11楼（走了10层楼），每层楼的层高为3m，如果汽油完全燃烧获得热量的焦耳数和该中学生克服重力做的功相等，就可以算出所需汽油的质量。下列相关说法正确的是（　　）
A．该中学生克服重力做了的功
B．汽油的热值与汽油燃烧的情况有关
C．汽油的热值为，表示1kg汽油燃烧放出的热量为
D．通过计算可知约为0.3g
【答案】D
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】A.计算做功W=Gh=mgh=46kg×10N/kg×10×3m=1.38×104J，A不符合题意；
B.热值是燃料的特性，和燃烧情况无关，B不符合题意；
C.汽油的热值是4.6×107J/kg，表示1kg汽油完全燃烧，放出的热量是4.6×107J，C不符合题意；
D.根据热量与做功相等，计算燃料的质量，D符合题意。
故答案为：D.
【分析】根据W=Gh，计算做功多少；热值表示单位质量的燃料完全燃烧放出的热量；利用，计算燃料的质量。
6．（2021九上·武汉期中）小明家使用的是天然气热水器，在估测该热水器的热效率时，小明测得将40L的水从20℃加热到40℃时，并且发现天然气表的示数从2365.89m3变为了2366.05m3，则下列与该过程有关的计算结果和分析不正确的是（　　）（天然气的热值是4×107J/m3，水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)
A．水吸收的热量与水升高的温度成正比
B．水吸收的热量是3.36×106J
C．该热水器的热效率是52.5%
D．该热水器的热效率与环境温度无关
【答案】D
【知识点】热量的概念；热机的效率
【解析】【解答】A．由Q吸=cmΔt可知，水的比热容c和质量m不变，水吸收的热量Q吸与水升高的温度Δt成正比，A正确，不符合题意；
B．水的体积V=40L=40dm3=40×10-3m3，水的质量m=ρV=1×103kg/m3×40×10-3m3=40kg，由题意可得，水吸收的热量Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×40kg×(40℃-20℃)=3.36×106J，B正确，不符合题意；
C．使用天然气的体积V气=2366.05m3-2365.89m3=0.16m3，天然气完全燃烧释放的热量Q放=qV气=4×107J/m3×0.16m3=6.4×106J，该热水器的热效率，C正确，不符合题意；
D．热水器的能量转化效率与环境温度有关，因为环境温度越低，加热的时间越长，其散失的热量越多，则热水器的能量转化效率越低，D错误，符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据Q吸=cmΔt，水吸收的热量Q吸与水升高的温度Δt成正比，计算水吸收的热量；根据Q放=qV气，计算天然气完全燃烧释放的热量；根据，求出热水器的热效率；热水器的能量转化效率与环境温度有关。
7．（2024九上·保康月考）甲、乙两辆汽车，甲的热机效率低于乙的热机效率，其含义是（　　）
A．甲的功率大于乙的功率
B．甲消耗的燃料多于乙消耗的燃料
C．两辆汽车以相同的牵引力行驶相同的路程，甲车消耗的燃料多
D．甲车做的有用功比乙少
【答案】C
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】A.功率是表示物体做功快慢的物理量，与热机效率是完全不同的两个概念，故A错误；
B.由热机效率公式可知η=W有用/Q放，虽然知道甲车的热机效率低于乙车的热机效率，但它们做功多少不知道，无法确定谁消耗的燃料多；
C.因两辆汽车以相同的牵引力行驶相同的路程，由W=Fs知它们做功相同，又甲的热机效率低于乙的热机效率，由η=W有用/Q放得甲车消耗的燃料多；
D.由W=Fs知它们做功相同。
故选：C。
【分析】（1）本题考查了热机效率公式η=W有用/Q放的运用。
（2）热机效率和功率是两个完全不同的概念。
8．（2024九上·江汉月考）关于内能的利用，下列说法正确的是（　　）
A．比热容是物质的特性，与物体的质量、温度、状态均无关
B．使燃料燃烧更充分，可以增大燃料的热值
C．使燃料燃烧更充分，可以提高热机的效率
D．四冲程柴油机工作时，飞轮每转1圈，柴油机对外做功1次
【答案】C
【知识点】比热容；燃料的热值；热机的效率；热机的四个冲程
【解析】【解答】A．比热容是物质的特性，只与物质的种类、状态有关，故A错误；
B．燃料的热值只与燃料的种类有关，跟燃烧的充不充分无关，故B错误；
C．热机效率是所做有用功与燃料完全燃烧放出的热量之比。若使燃料燃烧更充分，有用功变大，热机效率越高，故C正确；
D．四冲程柴油机工作时，飞轮每转2圈，对外做功1次，故D错误。
故选：C。
【分析】A.比热容是物质的特性，只与物质的种类、状态有关；
B.燃料的热值只与燃料的种类有关；
C.热机效率是所做有用功与燃料完全燃烧放出的热量之比；
D.四冲程柴油机工作时，飞轮每转2圈，对外做功1次。
9．（2024九下·武汉月考）2024年4月25日，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭，在酒泉卫星发射中心成功发射。下列有关说法正确的是（　　）
A．运载火箭发射后加速升空，火箭的惯性变大
B．火箭燃料在燃烧过程中，热值不断减小
C．神舟十八号进入预定轨道后受到平衡力的作用
D．载人飞船与空间站组合体完成对接后，以地球为参照物，空间站是运动的
【答案】D
【知识点】燃料的热值；惯性及其现象；二力平衡的条件及其应用；运动和静止的相对性
【解析】【解答】A、运载火箭发射后加速升空，质量不变，惯性不变，A错误；
B、火箭燃料在燃烧过程中，热值不变，B错误；
C、神舟十八号进入预定轨道后，运动状态发生改变，受到非平衡力的作用，C错误；
D、载人飞船与空间站组合体完成对接后，以地球为参照物，空间站的运动状态发生变化，所以空间站是运动的，D正确。
故答案为：D。
【分析】惯性是物体的基本属性，只有物体重力有关，当物体速度发生变化时，由于惯性物体保持原来运动状态的属性，利用惯性的实例：运动员助跑起跳，乘车系安全带可以降低司机惯性带来的伤害，惯性不是力，不能用受到惯性、惯性力的作用进行表述
热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与质量、燃烧程度无关；
处于静止或匀速直线运动状态的物体，受力平衡；
物体相对运动：物体与参照物运动状态不一致，所以物体相对参照物运动，物体与参照物运动状态不一致，所以物体相对参照物静止
二、多选题
10．（2018九上·孝南期中）下列说法正确的是（　　）
A．炒菜时，满屋飘香，表明分子在不停地做无规则运动
B．用水作为汽车发动机的冷却剂，主要是因为水的比热容较大
C．煤的热值比干木柴的大，煤燃烧时放出的热量比干木柴燃烧时放出的热量多
D．四冲程汽油机的做功冲程中，内能转化为机械能
【答案】A,B,D
【知识点】比热容；燃料的热值；热机的四个冲程；分子热运动
【解析】【解答】炒菜时，芳香油分子不停地做无规则运动，扩散到空气中，由于炒菜时温度很高，所以分子的扩散速度加快，故“满屋飘香”A符合题意；用水作为汽车发动机的冷却剂，主要是因为水的比热容较大，与其他物质相比，在质量相同的情况下，升高相同的温度，水吸收的热量多，B符合题意；根据Q=mq可知，放出的热量与热值、质量都有关，故热值大燃烧时放出热量不一定多．C不符合题意；四冲程汽油机的做功冲程中，将高温高压燃气的内能转化为活塞的机械能，D符合题意；
故答案为：ABD。
【分析】热运动：物体内部大量分子的无规则运动.物体的温度越高，分子运动速度越快.
关于水的比热容较大的应用：水可做散热剂、冷却剂，用来解释沿海地区与内陆地区之间的气候差别，城市热岛效应的原因等等.
根据Q=mq可知，放出的热量与热值、质量都有关.
汽油机四个冲程中压缩冲程是机械能转化为内能，做功冲程是内能转化为机械能.
11．提高能量的利用效率，除了不随便浪费能源外，主要还需改进应用能源的技术常采用的措施有（不止一个选项正确）（　　）
A．让燃料充分燃烧
B．采用保温隔热措施，减少热量的散失
C．充分利用余热和减少有害摩擦
D．增加能量的转化环节
【答案】A,B,C
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】解：A、让燃料充分燃烧可以提高能量的利用率，所以A正确；
B、减少热量的损失也可以提高燃料的利用率，所以B正确；
C、充分利用余热和减少有害摩擦，减少了能量的损失，提高了燃料的利用率，所以C正确；
D、增加能量的转化环节，不一定能提高能量的利用率，有可能使能量在转化过程中造成损失，所以D错误．
故选A、B、C．
【分析】能量的利用效率是有效利用的能量与总能量之比．要提高能量的利用率就需要不浪费能源、减少能量的损失．
12．下列关于热值的说法中正确的是（　　）
A．燃料燃烧时，用的燃料越多，获得的热值越大
B．燃料燃烧时，放出的热量越多，这种燃料的热值越大
C．相同质量的不同燃料完全燃烧时，放出热量较多的燃料，热值较大
D．不同的燃料完全燃烧，放出相同热量时，所用质量较少的燃料，热值越大
【答案】C,D
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】解：
A、B燃料的热值只与燃料的种类有关，与放出热量的多少、燃料的质量和燃料的燃烧程度无关，故A、B错误
C、相同质量的不同燃料完全燃烧时，放出热量越大的燃料，燃料热值越大，故C正确；
D、不同的燃料完全燃烧，放出相同热量，所用燃料的质量越少，热值越大，故D正确．
故选：CD．
【分析】1kg某种燃料完全燃烧放出的能量，叫做这种燃料的热值．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．
三、实验探究题
13．（2024九上·黄石期末）小明和小辉学习了燃料的热值后，他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他们组装了如图甲和乙所示的装置进行实验，记录结果见下表：
燃料前后温度 煤油 菜籽油
加热前的水温 25 25
燃料燃尽后水温 44 34
(1)为了保证实验结论的可靠性，小明和小辉选择了两套完全相同的装置，并且控制油的质量以及水的质量相同。但对于两杯水的初温他们的看法却不同。请将下列他们的想法补充完整。
小辉认为实验中是直接用　 　来表示煤油和菜籽油放出热量的多少。所以，实验中两杯水的初温可以不同。
小明认为因为探究过程中他们采用了控制变量法，所以只有燃料的　 　不同，其他因素都必须控制相同。如果两杯水的初温不同，那么水的蒸发快慢以及水与周围环境的温差都不相同，于是两杯水的散热就不相同，就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多，而水吸收的热量少、水温变化小的情况。所以，实验时必须控制水的初温相同。
你认为　 　小明小辉的想法更合理。
(2)根据他们的实验记录，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大是　 　。
(3)小明和小辉在实验前用天平分别测出了烧杯中水的质量以及燃油的质量。并由记录的数据，利用公式计算出了水吸收的热量。小辉想通过这些数据计算出煤油和菜籽油的热值。你认为他的计算结果是　 　的可靠不可靠。
【答案】水的温度变化量；种类；小明；煤油；不可靠
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】(1) 小辉认为实验中是直接用水的温度变化量来表示煤油和菜籽油放出热量的多少，所以实验中两杯水的初温可以不同。
小明认为因为探究过程中他们采用了控制变量法，因此其他因素都必须控制相同，只有燃料的种类不同。
由于两杯水的初温不同，水的蒸发快慢以及水与周围环境的温差都不相同，使两杯水的散热情况不同，所以实验时必须控制水的初温相同，故小明的想法更合理。
(2)根据实验记录结果可知，质量相同的煤油和菜籽油燃烧完成后，煤油使水温度升高较大，说明煤油燃烧放出的热量多，煤油的热值较大。
(3)由于燃料不可能完全燃烧，燃烧放出的热量部分散失在空气中，不能完全被水吸收，所以他的计算结果不可靠。
【分析】（1） 根据吸热公式 可知，可以通过比较水的温度变化量来表示煤油和菜籽油放出热量的多少；
根据控制变量法分析；
水温与周围环境温度相差越大，越容易发生热传递；
（2）根据 可比较水吸收的热量多少，根据 可比较燃料的热值；
（3）根据燃料不可能完全燃烧，燃料燃烧放出的热量不可能被水全部吸收进行分析。
14．（2024九上·保康月考）为了比较两种燃料的热值，小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同，实验中忽略热量损失。
（1）实验中应控制燃料燃烧的　 　（选填“时间”或“质量”）相同，根据　 　比较燃料燃烧放出热量的多少。
（2）小明选用了燃料a和燃料b进行实验。当燃料燃尽后，小明根据各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图乙所示的图像，则可初步判断燃料　 　的热值大。
（3）另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙所示，根据丙图像燃料1和燃料2的热值之比为　 　。
【答案】（1）质量；温度计上升的示数
（2）b
（3）8：3
【知识点】燃料的热值；有关热机的计算
【解析】【解答】（1）为了探究不同燃料的燃烧能力大小，运用控制变量法，实验中要控制燃料燃烧的质量相同，故第1问填质量；燃料燃烧放出热量的多少我们看不见，因此我们可以借助温度计上升的示数来比较燃料燃烧放出热量的多少，故第2问填温度计上升的示数。
（2）由图乙知，当燃料燃尽时，图线b的温度变化大，说明相同质量的a、b完全燃烧时b放出的热量多，因此b的热值大，故填b。
（3）由图丙可知，燃料1用5min让水从20℃升高到100℃，5 min 到10 min 继续吸收相同的热量，根据公司Q放=mq、Q吸=cm△t可知，2c水m水 △t1=mq1；对于燃料2来说，燃料2用15min让水从20℃升高80℃，根据公式Q=mq、Q吸=cm△t可知，c水m水△t2=mq2
解得两种燃料热值之比为。
【分析】（1）燃料燃烧放出热量的多少无法观察，借助温度计上升的示数反映，这种方法称之为转换法；
（2）在比较不同燃料的燃烧能力大小时，运用控制变量法进行研究：选用不同种类的物质，保持这两种物质的其他条件要完全一致。
（3）灵活运用Q=mq及Q=cm△t处理一些计算问题。
四、计算题
15．（2024九上·恩施期中）小明在家用燃气灶烧开水，已知水壶里水的体积为1.5L，水的初温为20℃，现将水加热至100℃，消耗燃气为，已知此次烧水过程中，燃气灶的效率为60%，水的比热容为。
（1）水壶中的水吸收的热量是多少？
（2）燃气放出的热量是多少？
（3）通过以上数据计算得出，燃气的热值是多少？
【答案】（1）解：由 可得壶中水的质量
水吸热升高的温度：
由 可得壶中水吸收的热量
（2）解：由热效率公式 可得燃气完全燃烧放出的热量为
（3）解：由 可得燃气的热值：
【知识点】比热容；燃料的热值；热机的效率
【解析】【分析】(1)先根据密度公式求出水的质量，再根据吸热公式求解水吸热。
(2)由热效率公式 可得燃气完全燃烧放出的热量.
(3)由 可得燃气的热值.
（1）由可得壶中水的质量
水吸热升高的温度
由可得壶中水吸收的热量
（2）由热效率公式可得燃气完全燃烧放出的热量为
（3）由可得燃气的热值
16．（2024九上·保康月考）小红用天然气灶加热5kg的水，水温从20℃升高到90℃，消耗了0.1m3天然气。已知水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），天然气的热值3.5×107J/m3。试求：
（1）水吸收的热量是多少？
（2）天然气灶烧水的效率是多少？
【答案】（1）已知c=4.2×103J/（kg ℃），m=5kg，△t=70℃，由Q吸=cm△t得Q吸=4.2×103J/（kg ℃）×5kg×70℃=1.47×106J，故水吸收的热量是1.47×106J。
（2）解：Q放=vq=0.1m3×3.5×107J/m3=3.5×106J，由=得η=42%，故天然气灶烧水的效率是42%。
【知识点】热量的计算；热机的效率
【解析】【分析】本题考查了（1）Q吸=cm△t及Q放=vq公式的运用，一定要注意第一个公式是针对物质的吸放热的，第二个公式是针燃料完全燃烧放出的热量计算。
（2）是反映燃料完全燃烧后的利用率高低。
17．（2024九上·当阳月考）山西拥有丰富的历史文化遗产。暑假期间小明一家从平遥古城自驾前往五台山，进行古建筑研学旅行。平遥古城到五台山全程约360km，驾车前往大约需要4h。（汽油的热值q取4.5×107J/kg，汽油的密度ρ取0.8×103kg/m3）
（1）求汽车的平均速度。
（2）汽车全程消耗汽油25L，求汽油完全燃烧放出的热量Q。
（3）若汽车发动机全程的平均功率为25kW，求汽车发动机的效率。
【答案】解：（1）汽车的平均速度：
（2）全程消耗汽油的体积为：V=25L=0.025m3
汽油的质量为
m=ρV=0.8×103kg/m3×0.025m3=20kg
汽油完全燃烧放出的热量
Q=mq=20kg×4.5×107J/kg=9×108J
（3）汽车全程所做的有用功为
W=Pt=25×103W×4×3600s=3.6×108J
则汽车发动机的效率
答：（1）汽车的平均速度为90km/h；
（2）汽汽油完全燃烧放出的热量为9×108J；
（3）汽车发动机的效率为40%。
【知识点】燃料的热值；热机的效率；速度公式及其应用；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据，计算速度；
（2）利用m=ρV，计算质量；根据Q=mq，计算燃料放出的热量；
（3）根据W=Pt，计算有用功；根据，计算热机效率。
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