第05講：熱機(jī)的效率、能量的轉(zhuǎn)化和守恒-2025學(xué)年九年級《物理》全一冊考點題型技巧中考沖刺復(fù)習(xí)（人教版）

PAGE1第05講：熱機(jī)的效率、能量的轉(zhuǎn)化和守恒【考點歸納】考點一：熱值的概念考點二：熱值的公式與計算考點三：熱機(jī)能量走向示意圖考點四：能量的轉(zhuǎn)化與守恒考點五：提高熱機(jī)效率的辦法考點六：探究燃料熱值的實驗考點七：熱機(jī)效率的計算【知識梳理】知識點一：燃料的熱值1、燃料的熱值①定義：某種燃料完全燃燒放出的熱量與的其質(zhì)量之比，叫做這種燃料的熱值。用符號“q”表示。②定義式：q=（q為熱值）（若燃料是氣體燃料q=）③單位：J/kg，讀作：焦耳每千克J/m3讀作：焦耳每立方米酒精的熱值是3.0×107J/kg，它表示：1kg酒精完全燃燒放出的熱量是3.0×107J。煤氣的熱值是3.9×107J/m3，它表示：1m3煤氣完全燃燒放出的熱量是3.9×107J。④關(guān)于熱值的理解：A、對于熱值的概念，要注重理解三個關(guān)鍵詞“1kg”、“某種燃料”、“完全燃燒”。1kg是針對燃料的質(zhì)量而言，如果燃料的質(zhì)量不是1kg，那么該燃料完全燃燒放出的熱量就不是熱值。某種燃料：說明熱值與燃料的種類有關(guān)。完全燃燒：表明要完全燒盡，否則1kg燃料化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能就不是該熱值所確定的值。B、熱值反映的是某種物質(zhì)的一種燃燒特性，同時反映出不同燃料燃燒過程中，化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能的本領(lǐng)大小，也就是說，它是燃料本身的一種特性，只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積等均無關(guān)。常用燃料的熱值對應(yīng)表（5）熱量的計算：知識點二：熱機(jī)的效率1.內(nèi)燃機(jī)中熱量燃燒的能量流向圖2熱機(jī)效率（1）定義：用來做有用功的熱量與燃料完全燃燒放出的熱量的比值。（2）計算公式：對熱機(jī)而言，其中用來做有用功的能量Q有用等于熱機(jī)對外的有用功W有用，故熱機(jī)的效率公式又可寫成：。（3）物理意義：熱機(jī)的效率表示使用熱機(jī)時對燃料的利用率的高低，因此熱機(jī)的效率是熱機(jī)性能的一個重要指標(biāo)。(4)提高熱機(jī)效率的主要途徑①改善燃燒環(huán)境，使燃料盡可能完全燃燒，提高燃料的燃燒效率。②盡量減小各種熱散失。③減小各部件間的摩擦以減小因克服摩擦做功而消耗的能量。④充分利用廢氣帶走的能量，從而提高燃料的利用率。知識點三：能量的轉(zhuǎn)化1.各種形式的能2.能量的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移（1）能量的轉(zhuǎn)化在一定條件下，能量可以從一種形式的能量轉(zhuǎn)化為另一種形式的能量，這種現(xiàn)象叫能量的轉(zhuǎn)化。自然界轉(zhuǎn)化各種形式的能，在一定條件下都可以相互轉(zhuǎn)化。如圖為能量轉(zhuǎn)化示意圖。（2）能量的轉(zhuǎn)移能量可以從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，也可以從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。例如，在熱傳遞過程中，內(nèi)能從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體，或從物體的高溫部分轉(zhuǎn)移到低溫部分，這屬于能量的轉(zhuǎn)移。知識點四：能量守恒定律1.能量守恒定律（1）能量守恒定律內(nèi)容：能量既不會消滅，也不會產(chǎn)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，能量的總量保持不變。（2）對能量守恒定律的理解①能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天體，小到原子核，無論是物理學(xué)問題還是化學(xué)、生物學(xué)、地理學(xué)、天文學(xué)的問題，所有能量轉(zhuǎn)化的過程，都遵從能量守恒定律。②能量守恒定律包括“能量轉(zhuǎn)化”和“能量轉(zhuǎn)移”兩個方面。2.永動機(jī)（1）永動機(jī)：不需要動力就能源源不斷地對外做功的機(jī)器，人們把這種機(jī)器叫做永動機(jī)。（2）永動機(jī)不可能實現(xiàn)。事實證明，能量在轉(zhuǎn)化過程中只要有運動，摩擦就是不可避免的，從而產(chǎn)生熱，這樣運動的能量就會減少，如果不補(bǔ)充能量，運動就會停止。永動機(jī)違背了能量守恒定律，是不可能研制成功的?！绢}型歸納】題型一：熱值的概念1．（24-25九年級上·全國）關(guān)于燃料的熱值，下列說法正確的是（）A．熱值在數(shù)值上等于1kg某種燃料燃燒放出的熱量B．10kg木炭比1kg木炭的熱值大C．熱值大的燃料比熱值小的燃料燃燒時放出的熱量多D．燃料燃燒時放出熱量的多少與是否完全燃燒有關(guān)【答案】D【詳解】A．燃料熱值的物理意義表示單位質(zhì)量的燃料完全燃燒時所釋放出的熱量，故A錯誤；BD．熱值是燃料的一種特性，它代表燃料性能的優(yōu)劣，熱值的大小與燃料的種類有關(guān)，與燃燒程度、質(zhì)量的多少以及是否燃燒等均無關(guān)，故B錯誤，D正確；C．由可知，燃料燃燒釋放的熱量與燃料的質(zhì)量和熱值大小都有關(guān)，質(zhì)量不確定時，熱值大的燃料不一定比熱值小的燃料燃燒時放出的熱量多，故C錯誤。故D正確。2．（2024·江蘇連云港·中考真題）下列關(guān)于燃料的熱值說法正確的是（）A．燃料燃燒越充分，其熱值越大B．燃料的熱值越小，完全燃燒放出的熱量越少C．一瓶酒精用去三分之一，剩余酒精的熱值將減小D．焦炭的熱值是，完全燃燒1kg焦炭能放出的熱量【答案】D【詳解】A．燃料的熱值僅與燃料的種類有關(guān)，而與燃料的燃燒程度無關(guān)，故A錯誤；B．根據(jù)Q=mq可知，放出的熱量與熱值、質(zhì)量有關(guān)，故B錯誤；C．一瓶酒精用去三分之一后，質(zhì)量變化、熱值不變，故C錯誤；D．焦炭的熱值是3.0×107J/kg，它表示的意思是1kg的焦炭完全燃燒時放出的熱量是3.0×107J，故D正確。故選D。3．（2024·甘肅武威·二模）關(guān)于燃料的熱值，以下說法中正確的是（）A．燃料燃燒時，質(zhì)量越大，熱值越大B．燃料不完全燃燒時的熱值比完全燃燒時的熱值小C．相同質(zhì)量的不同燃料，完全燃燒時熱值大的放出的熱量多D．燃燒1kg某種燃料放出的熱量叫這種燃料的熱值【答案】C【詳解】A．熱值與質(zhì)量無關(guān)，只與燃料種類有關(guān)，故A錯誤；B．燃料的熱值與燃料的種類有關(guān)系，與燃料的質(zhì)量，燃燒狀況無關(guān)，是否完全燃燒無關(guān)，故B錯誤；C．由可知，相同質(zhì)量的不同燃料，完全燃燒時熱值大的放出的熱量多，故C正確；D．燃燒1千克某種燃料放出的熱量叫這種燃料的熱值，必須是完全燃燒放出的熱量，才是燃料的熱值，故D錯誤。故選C。題型二：熱值的公式與計算4．（2024·湖南常德·一模）學(xué)習(xí)熱學(xué)知識后，兩位同學(xué)設(shè)計了一個測定天然氣熱值的實驗，取0.5kg水放入鍋中，用溫度計測得水的初始溫度為20℃，天然氣表的初始示數(shù)為12.560m3，然后用天然氣灶給水加熱，當(dāng)溫度計的示數(shù)為80℃時，天然氣表的示數(shù)為12.564m3，以下說法正確的是（）A．水吸收的熱量為1.68×103JB．若水吸收的熱量等于天然氣完全燃燒放出的熱量，天然氣的熱值為4.2×103J/m3C．利用該方法測得的天然氣的熱值偏大D．為了減小測量誤差，鍋的質(zhì)量不宜太大【答案】D【詳解】A．已知水的水吸收的熱量故A錯誤；B．消耗液化氣的體積液化氣完全燃燒放出的熱量熱值故B錯誤；C．因為在公式中，是天然氣完全燃燒所放出的熱量，而天然氣完全燃燒放出的熱量并沒有全部被水吸收，所以利用該方法測得的天然氣的熱值偏小，故C錯誤；D．若鍋的質(zhì)量太大，會吸收更多的熱量，導(dǎo)致實驗測量誤差加大，故D正確。故選D。5．（23-24九年級上·四川成都·期中）小帆在老師指導(dǎo)下，用如下圖1所示的同一個實驗裝置分別加熱100g的甲、乙兩種液體（其中一種是水），用測得的數(shù)據(jù)繪制了溫度隨時間變化圖像（圖2），乙從加熱至沸騰剛好消耗了4g酒精（）。若單位時間內(nèi)甲吸收的熱量與乙吸收的熱量相等，，則下列說法中正確的是（）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【詳解】BC．由圖2可知，加熱相同的時間，甲和乙吸收的熱量相同，甲溫度變化的少，因此甲是水，甲在0~8min內(nèi)吸收的熱量為故BC錯誤；A．因加熱裝置相同，因此0~8min內(nèi)甲和乙吸收的熱量相同，乙吸收的熱量為。則0~4min內(nèi)乙吸收的熱量為由圖2可知，0~4min內(nèi)乙溫度升高了由可知，乙的比熱容故A錯誤；D．乙加熱至沸騰使用了10min，則10min內(nèi)乙吸收的熱量乙從加熱至沸騰剛好消耗了4g酒精，則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．（23-24九年級上·湖北恩施·期中）太陽能熱水器水箱內(nèi)水深0.5m，水的質(zhì)量為200kg。在陽光照射下，水溫從20℃上升到35℃。則水吸收的熱量相當(dāng)于完全燃燒（）千克煤所放出的熱量（q煤=3×107J/kg）。A．4.2×10-2kg B．4.2×10-1kg C．4.2kg D．42kg【答案】B【詳解】煤的質(zhì)量故選B。題型三：熱機(jī)能量走向示意圖7．（23-24九年級上·廣西南寧·期末）如圖，甲是四沖程汽油機(jī)某沖程的示意圖，乙是其能量流向圖。下列說法正確的是（）A．圖甲是吸氣沖程的示意圖 B．圖甲沖程使汽車獲得動力C．水箱散熱導(dǎo)致的能量損失最多 D．設(shè)法利用廢氣的能量可提高燃料利用率【答案】D【詳解】A．由圖可知，進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣門關(guān)閉，活塞向上運動，為壓縮沖程，故A錯誤；B．使汽車獲得動力的沖程是做功沖程，圖甲是壓縮沖程，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B錯誤；C．由圖乙可知，水箱散熱耗能30%，廢棄帶走熱量36%，所以廢氣帶走的能量損失最多，故C錯誤；D．因為廢氣帶走的能量最多，所以設(shè)法利用廢氣的能量，是提高燃料利用率的重要措施，故D正確。故選D。8．（23-24九年級上·福建寧德·期中）如圖所示，是汽油機(jī)的能量流向圖，對照此圖，下列說法正確的是（）A．廢氣的排放所占的比例最小 B．減少廢氣能量損失是提高熱機(jī)效率的有效手段C．汽油機(jī)工作時燃燒汽油越多，汽油的熱值越大D．汽油機(jī)的能量利用率可達(dá)100%【答案】B【詳解】AB．由圖示知，廢氣帶走了大部分的能量，所以減少該部分的能量損失是提高熱機(jī)效率的有效手段，故A錯誤，B正確；C．熱值是燃料的一種特性，它代表燃料性能的優(yōu)劣，熱值的大小與燃料的種類有關(guān)，與燃燒程度、質(zhì)量的多少以及是否燃燒等均無關(guān)，故C錯誤；D．由于在汽油機(jī)的工作過程中，總是會存在能量損失，即有用能量總是小于燃料放出的總能量，所以汽油機(jī)的效率不可能達(dá)到100%，故D錯誤。故選B。9．（23-24九年級上·山東聊城·階段練習(xí)）汽車是現(xiàn)代生活中最常見的一種交通工具，如圖甲、乙分別是某汽油機(jī)的某沖程及能量流向圖。下列有關(guān)說法正確的是（）A．甲圖是做功沖程，氣缸內(nèi)的氣體對活塞做功，氣體的內(nèi)能減小B．由乙圖可知該汽油機(jī)的效率是28%C．汽車尾氣中的“汽油味”越濃燃料燃燒得越不充分，這會降低燃料的熱值D．為節(jié)能冬天汽車都會利用尾氣中的余熱給車內(nèi)供暖，該舉措大大據(jù)高了燃料的熱值【答案】B【詳解】A．甲圖兩氣閥關(guān)閉，活塞向上運動，是壓縮沖程，活塞對氣缸內(nèi)的氣體做功，氣體的內(nèi)能增大，溫度升高，故A錯誤；B．由圖可知該汽油機(jī)的效率是故B正確；C．汽車尾氣中的“汽油味”越濃燃料燃燒得越不充分，而熱值是燃料的一種特性，與燃料燃燒充分與否無關(guān)，所以不會降低熱值，故C錯誤；D．為了節(jié)能，冬天汽車都會利用尾氣中的余熱給車內(nèi)供暖，會提高熱效率，但熱值是燃料的一種特性，此過程中燃料的熱值不變，故D錯誤。故選B。題型四：能量的轉(zhuǎn)化與守恒10．（24-25九年級上·全國·單元測試）配套千萬千瓦級風(fēng)、光電基地，河北豐寧抽水蓄能電站將低谷過剩電能轉(zhuǎn)換為高峰電能，被譽為世界最大的“超級充電寶”。抽水蓄能電站在用電低谷時，用過剩電力抽水儲存，在用電高峰時放水發(fā)電。如圖所示，當(dāng)風(fēng)、光發(fā)電盤大用不完時，電站從下水庫向上水庫抽水蓄能（a）；當(dāng)風(fēng)、光發(fā)電量不足時，電站則向下水庫放水發(fā)電（b）。下列說法中錯誤的是（）A．光伏發(fā)電是將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 B．風(fēng)力發(fā)電是將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能C．電機(jī)抽水是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 D．放水發(fā)電是將水能轉(zhuǎn)化為電能【答案】A【詳解】A．光伏發(fā)電是將光能轉(zhuǎn)化為電能，故A錯誤，符合題意﹔B．風(fēng)力發(fā)電是將風(fēng)能（風(fēng)的機(jī)械能）轉(zhuǎn)化為電能，故B正確，不符合題意；C．電機(jī)抽水是將電能轉(zhuǎn)化為水的機(jī)械能，故C正確，不符合題意；D．放水發(fā)電是將水能（水的機(jī)械能）轉(zhuǎn)化為電能，故D正確，不符合題意。故選A。11．（23-24九年級上·遼寧葫蘆島·期末）下列能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的情景中，屬于能量轉(zhuǎn)移的是（）A．冬天人們在室外曬太陽，感覺暖和B．植物吸收太陽光進(jìn)行光合作用C．摩擦生熱D．水電站里水輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電【答案】A【詳解】A．曬太陽，人們吸收太陽光，太能的能量轉(zhuǎn)移到人身上，人的內(nèi)能增大，感覺暖和，故A符合題意；B．植物吸收太陽光進(jìn)行光合作用，是太能能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故B不符合題意；C．摩擦生熱，是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故C不符合題意；D．水電站里水輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，故D不符合題意。故選A。12．（23-24九年級上·四川廣安·期末）下列關(guān)于能量的轉(zhuǎn)化和守恒的說法中，正確的是（）A．酒精燃燒時發(fā)熱，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B．單缸四沖程汽油機(jī)的做功沖程中，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C．綠色植物的光合作用將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能D．隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，永動機(jī)是可以制造出來的【答案】B【詳解】A．酒精在燃燒的過程中，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A錯誤；B．汽油機(jī)做功沖程中，將燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故B正確；C．綠色植物的光合作用制造有機(jī)物，將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故C錯誤；D．永動機(jī)是不消耗能量而能永遠(yuǎn)對外做功的機(jī)器，根據(jù)能量守恒定律表明，永動機(jī)是不可能制成的，故D錯誤。故選B。題型五：提高熱機(jī)效率的辦法13．（23-24九年級上·廣西賀州·期中）為節(jié)約能源，需提高熱機(jī)的效率，下列措施中不能提高熱機(jī)效率的是（

）A．盡量增加熱機(jī)的工作時間 B．盡量減少熱機(jī)部件間的摩擦C．盡量使燃料充分燃燒 D．盡量減少廢氣帶走的熱量【答案】A【詳解】熱機(jī)效率是指熱機(jī)有效利用的能量與燃料完全燃燒放出的能量之比，所以減少熱量的損失可以提高熱機(jī)的效率，則使燃料充分燃燒、減少廢氣帶走的熱量、減少熱機(jī)部件間的摩擦都可以減少熱量的損失，提高效率；增加熱機(jī)的工作時間，并不能減少熱量的損失，所以不能提高熱機(jī)的效率，故A符合題意，BCD不符合題意。故選A?！军c睛】此題通過考查影響熱機(jī)效率的幾個因素，考查了學(xué)生對熱機(jī)效率的理解。要知道要想提高熱機(jī)的效率，就要減少熱量的損失14．（23-24九年級上·山東濟(jì)南·期末）現(xiàn)在越來越多的家庭開始選購純電動汽車，和傳統(tǒng)燃油汽車相比，下面幾個方面的差異不利于提升電動汽車的整車效率的是（）A．電動汽車缺少燃料燃燒的環(huán)節(jié)B．電動汽車不排放任何尾氣C．電動汽車缺少活塞在汽缸中往復(fù)運動的過程D．電動汽車的蓄電池組比普通燃油汽車的蓄電池要重很多【答案】D【詳解】A．傳統(tǒng)燃油汽車燃料燃燒存在燃燒不充分的情況，使得效率降低，故A不符合題意；B．傳統(tǒng)燃油汽車排放的尾氣攜帶有很多熱量，使得效率降低，故B不符合題意；C．傳統(tǒng)燃油汽車活塞在汽缸中往復(fù)運動的過程中要克服摩擦，這使得額外功進(jìn)一步增多，故C不符合題意；D．電動汽車的蓄電池組比普通燃油汽車的蓄電池要重很多，這使得電動汽車的額外功增多，效率變低，不利于提升電動汽車的整車效率，故D符合題意。故選D。15．（23-24九年級上·山東臨沂·期末）關(guān)于熱機(jī)效率的說法中，正確的是（）A．熱機(jī)所用燃料的熱值越大，效率越高B．熱機(jī)功率越大，熱機(jī)效率越高C．不斷創(chuàng)新和改進(jìn)熱機(jī)結(jié)構(gòu)，可以提高熱機(jī)效率，使熱機(jī)效率等于1D．蒸汽機(jī)、汽油機(jī)和柴油機(jī)的熱機(jī)效率分別是、、，則有【答案】D【詳解】A．用熱值大的燃料完全燃燒相同質(zhì)量可以放出更多的熱量，但用來做有用功的能量不一定多，用來做有用功的能量與燃料完全燃燒產(chǎn)生的能量的比值不一定大，熱機(jī)效率不一定高，故A錯誤；B．有用功占燃料完全燃燒放出熱量的比例越大，熱機(jī)的效率越高；功率是指做功的快慢，二者沒有必然聯(lián)系，故B錯誤；C．不斷創(chuàng)新和改進(jìn)熱機(jī)結(jié)構(gòu)，可以提高熱機(jī)效率，但使用熱機(jī)時有能量散失，熱機(jī)效率始終小于1，故C錯誤；D．汽油機(jī)和柴油機(jī)是內(nèi)燃機(jī)，由熱機(jī)的特點可知，汽油機(jī)的效率低于柴油機(jī)的效率；而蒸汽機(jī)的燃料是在機(jī)器的外部燃燒，熱損失最多，效率最低，故D正確。故選D。題型六：探究燃料熱值的實驗16．（24-25九年級上·廣西南寧）小明利用三套完全相同的裝置完成如圖1所示的實驗，液體1和2的質(zhì)量相同。燃料A和B的質(zhì)量也相同。三組實驗均至燃料燃盡時的液體溫度變化如圖3所示。(1)安裝實驗裝置時，應(yīng)按照（填“由下而上”或“由上而下”）的順序；(2)實驗前所測液體的初溫均如圖2所示，溫度計的示數(shù)為℃；(3)比較不同物質(zhì)的比熱容，應(yīng)選擇圖1中的兩組實驗；(4)比較不同燃料的熱值，應(yīng)選擇圖1中的兩組實驗；分析圖3可知：冬天在自制暖手袋時，應(yīng)選液體（選填“1”或“2”）作為供暖物質(zhì)；不計熱量損失，燃料A和B的熱值之比為；(5)另一組同學(xué)用同樣的裝置進(jìn)行實驗，在實驗中兩種燃料完全燃燒完之前都使得水沸騰了。為避免這種情況的出現(xiàn)，請對該組提出一條改進(jìn)建議：?！敬鸢浮?1)由下而上(2)24(3)甲、丙(4)乙、丙1(5)增加水的質(zhì)量【詳解】（1）使用酒精燈加熱時，要用外焰加熱，所以要根據(jù)酒精燈火焰的高度確定燒杯的高度，故組裝裝置時，要按照自下而上的順序。（2）圖中溫度計的分度值為1℃，示數(shù)為24℃。（3）比較不同物質(zhì)的比熱容時，要選擇相同的燃料，不同的液體，所以應(yīng)選擇甲、丙兩組實驗進(jìn)行探究。（4）[1]比較不同燃料的熱值時，應(yīng)選擇不同的燃料、相同的液體，所以應(yīng)選擇乙、丙兩組實驗進(jìn)行探究。[2]由圖可知，吸收相同的熱量，甲溫度升高的更少，說明液體1的比熱容更大，所以應(yīng)選擇液體1作為自制暖手袋中的供暖物質(zhì)。[3]由圖可知，燃料完全燃燒后乙溫度變化量為丙溫度變化量為由可知，乙和丙吸收熱量之比為由上述分析可知，乙圖是燃料B，丙圖是燃料A，不計熱量損失，則燃料A和B放出熱量之比為，由可知，熱值之比為。（5）為了防止在實驗過程中水沸騰的情況出現(xiàn)，可以增大水的質(zhì)量，由可知，吸收相同的熱量，水的質(zhì)量越大，溫度變化量就越小。17．（24-25九年級上·黑龍江哈爾濱·開學(xué)考試）為了比較不同燃料的熱值，陸久帥同學(xué)設(shè)計了如下實驗方案。用天平量取相同質(zhì)量的酒精和碎紙片，組裝了如圖所示的裝置進(jìn)行實驗，請幫助小董完成以下環(huán)節(jié)：(1)實驗中選擇用水吸熱升溫來反映燃料燃燒放出熱量的多少，裝置中兩燒杯中水的質(zhì)量需要（選填“相同”或“不同”）；(2)在組裝實驗裝置時應(yīng)按照（選填“先下后上”或“先上后下”）的順序；(3)當(dāng)兩種燃料均燃盡后，發(fā)現(xiàn)甲裝置中溫度計示數(shù)上升較多，可知道的熱值更大；(4)陸久帥同學(xué)測出了水的質(zhì)量，結(jié)合公式計算出水在這個過程中吸收的熱量，然后利用公式，計算得出酒精的熱值，請分析陸久帥同學(xué)測得的酒精熱值的數(shù)值（選填“準(zhǔn)確”或“偏小”或“偏大”）。請你說明原因：?！敬鸢浮?1)相同(2)先下后上(3)酒精(4)偏小見解析【詳解】（1）比較不同燃料燃燒時放出的熱量，實驗中控制酒精與碎紙片質(zhì)量相等，燒杯中水的質(zhì)量與初溫相等。（2）實驗中為了使燃料燃燒時外焰加熱，按照先下后上的順序。（3）當(dāng)兩種燃料均燃盡后，甲裝置中溫度計示數(shù)上升較多，說明酒精放出的熱量較多，在燃料的質(zhì)量相同的情況下，根據(jù)Q=mq可知，酒精的熱值大。（4）[1][2]由于給水加熱時有熱損失，因此根據(jù)公式計算出水吸收的熱量要比燃料完全燃燒放出的熱量小，利用這個熱量計算出燃料的熱值，要比課本中給出的燃料熱值偏小。18．（2024·江蘇揚州·二模）如圖所示，甲、乙、丙三圖中的裝置完全相同。燃料的質(zhì)量都是10g；燒杯內(nèi)的液體質(zhì)量和初溫也相同。（1）在組裝裝置時，按的順序組裝；（2）比較不同燃料的熱值，選擇兩圖進(jìn)行實驗；觀察比較兩種燃料的熱值大??；（3）比較不同物質(zhì)的比熱容，選用如圖合適裝置加熱相同一段時間后，繪制出“溫度-時間”圖像（圖?。⒂蓤D像可看出液體a的比熱容（大于/小于/等于）液體b的比熱容，因此，冬天在自制暖手袋時，應(yīng)選液體（a/b）作為供暖物質(zhì)，效果更佳；（4）通過進(jìn)一步學(xué)習(xí)可知水的吸熱能力較強(qiáng)，下列屬于水的這種特性的應(yīng)用的是；A．夏天給教室灑水，感覺涼

B．用鹽水腌蛋，一段時間后蛋會變咸C．用水冷卻汽車的發(fā)動機(jī)

D．冰熔化成水需要吸收熱量【答案】自下而上甲、乙溫度計升高的示數(shù)小于bC【詳解】（1）[1]實驗中要用火焰的外焰加熱，在組裝如圖所示的裝置時，應(yīng)按自下而上的順序組裝。（2）[2]要比較不同燃料的熱值，根據(jù)控制變量法，應(yīng)控制被加熱液體的種類相同而燃料不同，故應(yīng)選擇甲、乙兩圖進(jìn)行實驗。[3]根據(jù)轉(zhuǎn)換法，同時點燃燃料后，需等待燃料燃盡后然后通過觀察比較燒杯內(nèi)液體升高的溫度（溫度計升高的示數(shù)）來比較兩種燃料熱值大小。（3）[4]根據(jù)繪制出溫度-時間圖像（如圖?。?，升高相同的溫度，b加熱時間長，根據(jù)比較吸熱能力的方法，液體a的比熱容小于液體b的比熱容。[5]根據(jù)Q=cmΔt可知，相同質(zhì)量的a、b兩種液體降低相同的溫度時，b放熱多，故應(yīng)選b液體作為供暖物質(zhì)，效果更佳。（4）[6]水的吸熱能力較強(qiáng)，則水的比熱容較大。A．夏天給教室灑水，感覺涼，是利用水蒸發(fā)吸熱，具有致冷作用，故A不符合題意；B．用鹽水腌蛋，一段時間后蛋會變咸，是分子無規(guī)則運動的結(jié)果，故B不符合題意；C．用水冷卻汽車的發(fā)動機(jī)，是利用水的比熱大的特點，故C符合題意；D．冰熔化成水需要吸收熱量，是指熔化過程需要吸熱，故D不符合題意。故選C。題型七：熱機(jī)效率的計算19．（23-24九年級上·安徽滁州·階段練習(xí)）氫發(fā)動機(jī)是用氣態(tài)氫作為燃料，代替?zhèn)鹘y(tǒng)以汽油、柴油為燃料的內(nèi)燃機(jī)，氫氣燃燒的生成物為水。如圖所示，這是氫發(fā)動機(jī)汽車，它的四沖程內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速為1200r/min。該車在平直路面上以36km/h的速度勻速行駛，所受的阻力為800N，行駛5min消耗氫氣0.15m3。（q氫氣=4×107J/m3）下列說法正確的是（）A．氫氣燃燒的生成物為水，所以氫發(fā)動機(jī)的效率可達(dá)100%B．該汽車氫發(fā)動機(jī)1s對外做功20次C．該過程汽車牽引力做功的功率為8000WD．該氫發(fā)動機(jī)汽車的熱機(jī)效率為80%【答案】C【詳解】A．由于存在能量的損失，所有的機(jī)器效率都會小于100%，所以氫發(fā)動機(jī)的效率不可能達(dá)到100%，故A錯誤；B．四沖程內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速為1200r/min，合20r/s，即內(nèi)燃機(jī)飛輪每秒轉(zhuǎn)20圈，由于發(fā)動機(jī)一個工作循環(huán)完成4個沖程，飛輪和曲軸轉(zhuǎn)2圈，對外做功1次，所以該汽車氫發(fā)動機(jī)1s對外做功10次，故B錯誤；C．汽車勻速行駛時，汽車的牽引力與受到的阻力是一對平衡力，根據(jù)二力平衡條件可知，汽車的牽引力F=f=800N汽車的速度v=36km/h=10m/s則該過程汽車牽引力做功的功率故C正確；D．消耗的氫氣完全燃燒放出的熱量Q放=Vq氫氣=0.15m3×4×107J/m3=6×106J汽車所做的有用功W=Pt=8000W×5×60s=2.4×106J發(fā)動機(jī)的熱機(jī)效率故D錯誤。故選C。20．（23-24九年級下·內(nèi)蒙古巴彥淖爾·開學(xué)考試）小明學(xué)習(xí)了有關(guān)熱學(xué)的知識后，知道了水的比熱容是，他想估算一下自己家每天燒水做飯需要的熱量，于是他仔細(xì)記錄了家里每天燒水、做飯、炒菜需要的時間，并把它折算成燒水時間，相當(dāng)于是每天將30kg、20℃的水燒開。（1）小明家每天燒水、做飯需要多少熱量？（2）如果普通煤的熱值為，從理論上講小明家每天燒水、做飯需要多少千克的煤？（3）小明家實際平均每天要燒4塊蜂窩煤，按每塊蜂窩煤含0.5kg煤來算，他家實際用煤2kg。請你計算出小明家煤爐的效率?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【詳解】解：（1）小明家每天燒水、做飯需要熱量為（2）依題意可知，小明家每天燒水、做飯需要煤的質(zhì)量為（3）實際用煤2kg完全燃燒放出的熱量為則小明家煤爐的效率為答：（1）小明家每天燒水、做飯需要熱量為；（2）如果普通煤的熱值為，從理論上講小明家每天燒水、做飯需要煤；（3）小明家煤爐的效率為。21．（24-25九年級上·黑龍江哈爾濱·開學(xué)考試）小強(qiáng)對家中太陽能熱水器的加熱性能進(jìn)行研究，他用“溫度傳感器”測得裝滿水的水箱中水的溫度為20℃，該地區(qū)太陽輻射到地面每平方米的面積上的功率為P=2.0×103W，該太陽能熱水器的集熱面積為S=2.5m2，太陽光持續(xù)照射集熱面4000秒后，“溫度傳感器”顯示水箱中的水溫為40℃，已知水箱容積是100L。求：(1)該過程中水吸收的熱量；[](2)若用液化氣灶加熱使水吸收同樣的熱量，需要完全燃燒多少m3液化氣？[液化氣的熱值為q=5×107J/m3(3)此太陽能熱水器在這個過程中的光熱轉(zhuǎn)化效率η（即將太陽能的轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能的效率）是多少？【答案】(1)(2)0.168m3(3)42%【詳解】（1）水的質(zhì)量為水吸收的熱量為（2）根據(jù)題意可知則需要完全燃燒液化氣的體積為（3）太陽光持續(xù)照射集熱面4000秒后獲得的能量為太陽能熱水器在這個過程中的光熱轉(zhuǎn)化效率【高分演練】一、單選題22．（23-24九年級上·山東德州）汽車發(fā)動機(jī)之一是汽油機(jī)，汽油的熱值為4.6×107J/kg，王同學(xué)閱讀了某汽車發(fā)動機(jī)的說明書后，將內(nèi)燃機(jī)的能量流向制成如圖所示，下列回答正確的是（）A．該內(nèi)燃機(jī)的效率為70%B．1kg的汽油燃燒一定能夠釋放4.6×107J的能量C．利用廢氣的能量及減小摩擦是提高熱機(jī)效率的有效途徑D．汽油機(jī)壓縮沖程把燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能【答案】C【詳解】A．由圖可知，有用功的效率故A錯誤；B．1kg的汽油燃燒若不能完全燃燒，則放出的熱量小于4.6×107J，故B錯誤；C．利用廢氣的能量及減小摩擦，可以提高有用功，，增加熱機(jī)的效率，故C正確；D．壓縮沖程中，壓縮汽油和空氣的混合物，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D錯誤。故選C。23．（2024·陜西·中考真題）渦軸9“玉龍”是我國完全自主研發(fā)的航空渦軸發(fā)動機(jī)，其大致工作過程是：空氣通過進(jìn)氣道進(jìn)入壓氣機(jī)，被壓氣機(jī)壓縮后進(jìn)入燃燒室與燃料混合，燃料在燃燒室燃燒后，產(chǎn)生的高溫高壓氣體推動渦輪轉(zhuǎn)動，從而輸出動力。該發(fā)動機(jī)工作過程中的相關(guān)說法正確的是（）A．燃燒室中燃料燃燒越充分，發(fā)動機(jī)效率越高B．燃料和壓縮空氣混合后，燃料的熱值增大C．壓氣機(jī)壓縮空氣，空氣的內(nèi)能減小D．高溫高壓氣體推動渦輪轉(zhuǎn)動時，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能【答案】A【詳解】A．使燃料燃燒越充分，可以增大有效利用的能量，提高熱機(jī)的效率，故A正確；B．熱值是燃料的一種特性，大小取決于燃料的種類，與其它因素?zé)o關(guān)，燃料和壓縮空氣混合后，燃料的熱值不變，故B錯誤；C．壓氣機(jī)壓縮空氣，壓氣機(jī)對空氣做功，空氣的內(nèi)能增大，故C錯誤；D．高溫高壓氣體推動渦輪轉(zhuǎn)動時，消耗內(nèi)能，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故D錯誤。故選Ａ。24．（2024·青?！ぶ锌颊骖}）與固體燃料相比，液體燃料火箭無需人工雕刻火藥。甲烷是天然氣的主要成分。液態(tài)甲烷作為火箭發(fā)射的燃料之一，其密度約為0.42×103kg/m3，熱值為5.0×107J/kg。酒精的密度為0.8×103kg/m3，熱值為3.0×107J/kg，下列關(guān)于液態(tài)甲烷和酒精的敘述正確的是（）A．酒精的密度比液態(tài)甲烷的密度小B．液態(tài)甲烷燃燒時，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C．相同體積的液態(tài)甲烷和酒精，液態(tài)甲烷的質(zhì)量更大D．10kg的液態(tài)甲烷完全燃燒，放出的熱量為5.0×108J【答案】D【詳解】A．液態(tài)甲烷密度約為0.42×103kg/m3，酒精的密度為0.8×103kg/m3，酒精的密度比液態(tài)甲烷的密度大，故A錯誤；B．液態(tài)甲烷燃燒時，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B錯誤；C．酒精的密度比液態(tài)甲烷的密度大，根據(jù)，相同體積的液態(tài)甲烷和酒精，液態(tài)甲烷的質(zhì)量較小，故C錯誤；D．10kg的液態(tài)甲烷完全燃燒，放出的熱量為故D正確。故選D。25．（2024·廣西賀州·三模）以下四幅圖中，關(guān)于能量轉(zhuǎn)化說法正確的是（）A．圖甲所示，過山車向下運動時，是動能轉(zhuǎn)化為重力勢能B．圖乙所示，水電站將水的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C．圖丙所示，自行車運動員奮力蹬車時，人體內(nèi)的一部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D．圖丁所示，汽車在剎車過程中，剎車片會發(fā)熱，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能【答案】C【詳解】A．圖甲所示，過山車向下運動時高度減小，速度增大，是重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，故A錯誤；B．圖乙所示，水力發(fā)電，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，故B錯誤；C．圖丙所示，自行車運動員奮力蹬車時，人體內(nèi)的一部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故C正確；D．圖丁所示，汽車在剎車過程中，剎車片會發(fā)熱，是通過摩擦做功將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D錯誤。故選C。26．（23-24九年級下·湖南長沙·期中）下列關(guān)于“熱機(jī)”說法中，正確的是（）A．汽車的發(fā)動機(jī)用水做冷卻劑，主要是因為水的沸點高B．汽油機(jī)工作時如果汽油沒有完全燃燒，則汽油的熱值會減小C．發(fā)射火箭時利用液態(tài)氫做燃料，主要是因為液態(tài)氫的熱值大D．發(fā)射出的火箭在加速上升的過程中，化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為機(jī)械能【答案】C【詳解】A．汽車的發(fā)動機(jī)用水做冷卻劑，主要是因為水的比熱容大，與其他物質(zhì)質(zhì)量相同時，吸收相同熱量，升高溫度較少，故A錯誤；B．熱值是燃料的一種特性，汽油機(jī)工作時如果汽油沒有完全燃燒，則汽油的熱值不會改變，故B錯誤；C．發(fā)射火箭時利用液態(tài)氫做燃料，主要是因為液態(tài)氫的熱值大，燃燒質(zhì)量相同時，釋放熱量較大，故C正確；D．發(fā)射出的火箭在加速上升的過程中，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，再將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故D錯誤。故選C。27．（2024·四川廣安·中考真題）內(nèi)燃機(jī)的發(fā)明是第二次工業(yè)革命中應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域的一項重大成就。如圖所示為單缸四沖程汽油機(jī)的一個沖程示意圖，若該汽油機(jī)的效率為30%，飛輪每分鐘轉(zhuǎn)動1800圈（），則下列說法正確的是（）A．圖中所示沖程是做功沖程B．若該汽油機(jī)完全燃燒5kg汽油，則汽油機(jī)做的有用功為C．該汽油機(jī)在1s內(nèi)做功30次D．汽油機(jī)消耗的燃料越少，效率一定越高【答案】B【詳解】A．圖中所示沖程兩氣閥關(guān)閉，活塞向上運動，是壓縮沖程，故A錯誤；B．若該汽油機(jī)完全燃燒5kg汽油，則汽油機(jī)做的有用功為故B正確；C．飛輪每分鐘轉(zhuǎn)動1800圈，則每秒轉(zhuǎn)動30圈，該汽油機(jī)飛輪轉(zhuǎn)動2圈對外做功一次，則在1s內(nèi)做功15次，故C錯誤；D．由得，汽油機(jī)消耗的燃料越少，完全燃燒釋放的熱量越少，做的有用功不知，無法比較效率高低，故D錯誤。故選B。28．（2024·廣東廣州·二模）某臺熱機(jī)的工作效率為30%，可能符合其能量流向的選項是（）A． B．C． D．【答案】D【詳解】A．輸入內(nèi)能1000J，輸出內(nèi)能不可能還是1000J，故A不符合題意；B．熱機(jī)是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器，輸入的是內(nèi)能，不是電能，故B不符合題意；C．熱機(jī)的工作效率為故C不符合題意；D．熱機(jī)的工作效率為故D符合題意。故選D。29．（23-24九年級上·河北邯鄲·期中）下列有關(guān)熱機(jī)效率、燃料熱值、物體內(nèi)能、比熱容的說法中，正確的是（

）A．熱機(jī)所用燃料的熱值越大，效率越高B．質(zhì)量相同的不同物質(zhì)，當(dāng)吸收或放出同樣熱量時，比熱容大的物質(zhì)溫度變化較大C．汽油的熱值大于柴油的熱值，所以汽油燃燒放出的熱量多D．熱機(jī)所用燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能越多，效率不一定越高【答案】D【詳解】A．用熱值大的燃料，燃燒相同燃料可以放出更多的熱量，但用來做有用功的能量不一定多，用來做有用功的能量與燃料完全燃燒產(chǎn)生的能量的比值不一定大，熱機(jī)效率不一定得到提高，故A錯誤；B．質(zhì)量相同的不同物質(zhì)，當(dāng)吸收或放出同樣熱量時，由可知，比熱容大的物質(zhì)，溫度變化小，故B錯誤；C．由可知，燃料燃燒發(fā)出熱量的多少與燃料的質(zhì)量、熱值有關(guān)，由于不知道汽油和柴油的質(zhì)量關(guān)系，雖然汽油的熱值大于柴油的熱值，但是無法確定汽油燃燒發(fā)出的熱量是否比柴油多，故C錯誤；D．熱機(jī)效率是指熱機(jī)用來做有用功的能量與燃料完全燃燒放出能量的比值，熱機(jī)所用燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能多，但是轉(zhuǎn)化的有用功不一定多，所以效率不一定高，故D正確。故選D。30．（23-24九年級上·陜西渭南·階段練習(xí)）北京時間2023年10月26日11時14分，搭載神舟十七號載人飛船的長征二號F遙十七運載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點火發(fā)射，如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是（）A．火箭使用的液態(tài)氫燃料在燃燒過程中熱值大小不變B．火箭加速升空過程中，火箭的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為燃料燃燒的內(nèi)能C．隨著科技的發(fā)展，火箭發(fā)動機(jī)的熱機(jī)效率可達(dá)100%D．火箭飛入太空后，太空溫度很低，火箭的內(nèi)能可能為零【答案】A【詳解】A．燃料的熱值是燃料的特性，與燃料的質(zhì)量和燃燒程度無關(guān)，所以液態(tài)氫燃燒的過程中，其熱值保持不變，故A正確；B．火箭升空的過程中，燃料燃燒釋放出的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故B錯誤；C．發(fā)動機(jī)在工作時避免不了熱量損失、機(jī)械損失，故火箭發(fā)動機(jī)的熱機(jī)效率不可能達(dá)到100%，故C錯誤；D．一切物體在任何狀態(tài)下都有內(nèi)能，太空雖然溫度很低，但是火箭的內(nèi)能不為零，故D錯誤。故選A。31．（23-24九年級下·山東臨沂·期中）在交通運輸中，常用“客運效率”來反映交通工具的某項效能，“客運效率”表示每消耗單位能量對應(yīng)的載客數(shù)和運送路程的乘積，即客運效率=，一個人騎電動自行車，在1.5h內(nèi)行駛了30km。其電動自行車的銘牌如下：車型：20時（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充電時間：2~8h電機(jī)：后輪驅(qū)動、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，則電動自行車與這輛轎車的客運效率之比約為（）。（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)動機(jī)的效率約為30%）A．250：1 B．75：1 C．8：1 D．25：1【答案】D【詳解】①電動車行駛30千米的客運效率，已知U=36V，I=5At=1.5h=5400s則電動車消耗的行駛30千米消耗的能量W1=UIt=36V×5A×5400s=9.72×105J電動車的客運效率②轎車行駛100千米的客運效率，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轎車的客運效率兩者的客運效率之比故選D。二、填空題32．（24-25九年級上·全國·課后作業(yè)）核能作為一種新型能源正在逐步被人們開發(fā)和利用，它屬于（選填“一次”或“二次”）能源。核電站的核心設(shè)備是核反應(yīng)堆，核反應(yīng)堆利用的是核材料發(fā)生（選填“核裂變”或“核聚變”）提供能量，如圖是核電站的工作流程，其能量轉(zhuǎn)換過程：核能→內(nèi)能→→電能?！敬鸢浮恳淮魏肆炎儥C(jī)械能【詳解】[1]核能可以直接從自然界獲取，它屬于一次能源。[2]核反應(yīng)堆利用不帶電的中子轟擊鈾核，發(fā)生可控核裂變產(chǎn)生核能的。[3]核電站發(fā)電過程中，先是將核裂變產(chǎn)生的核能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能對外做功，轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，然后機(jī)械能再通過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能。33．（25-26九年級上·福建莆田·開學(xué)考試）一臺單缸四沖程汽油機(jī)，轉(zhuǎn)速是，該汽油機(jī)每秒鐘完成次做功。已知汽油的熱值為，汽油完全燃燒時釋放的熱量為J。設(shè)計時，汽缸外有一個水套用水來冷卻汽缸是因為水的較大?！敬鸢浮?0比熱容【詳解】[1]汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速為汽油機(jī)一個工作循環(huán)需要完成4個沖程，飛輪轉(zhuǎn)動2周，對外做功1次，故汽油機(jī)每秒鐘做功次數(shù)為30次。[2]2kg汽油完全燃燒時釋放的熱量為[3]設(shè)計時，汽缸外有一個水套，用水來冷卻汽缸是因為水的比熱容較大，在與同條件的其它物質(zhì)相比，升高相同的溫度時，水吸收的熱量更多。34．（24-25九年級上·黑龍江哈爾濱·開學(xué)考試）為落實全面推進(jìn)“鄉(xiāng)村振興”戰(zhàn)略，加快農(nóng)業(yè)農(nóng)村綠色發(fā)展，我國不少農(nóng)村改用清潔的天然氣煮飯。小明利用家中的天然氣灶加熱質(zhì)量為3kg、初溫為20℃的水，此過程消耗的天然氣為，則加熱過程中天然氣完全燃燒釋放的熱量為J；若此次加熱的熱效率為60%，水最終被加熱到℃。[，]【答案】【詳解】[1]天然氣完全燃燒釋放的熱量為[2]若此次加熱的熱效率為60%，則水吸收的熱量為水升高的溫度為所以水最終被加熱到35．（2024·湖南長沙·二模）氫能源作為新型能源，其熱值大，有著巨大的開發(fā)使用潛力。1kg氫能源完全燃燒放出的熱量為J。若有21%的熱量被水吸收，可以使kg的水從20℃升高到70℃。（液氫的熱值q液氫＝1.4×108J/kg，水的比熱容）【答案】1.4×108140【詳解】[1]1kg氫能源完全燃燒放出的熱量為Q=mq液氫＝1kg×1.4×108J/kg=1.4×108J[2]水吸收的熱量為水的質(zhì)量為36．（2024·四川綿陽·模擬預(yù)測）吃早飯的時候，媽媽用熱水給小雪加熱250g的袋裝牛奶，為了使這袋牛奶的溫度由12℃升高到42℃，媽媽用60℃的熱水給牛奶加熱，則加熱過程中，牛奶吸收了J熱量；若熱水放出熱量的40%被牛奶吸收，則媽媽至少要用熱水kg（結(jié)果保留小數(shù)點后兩位）。[水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），該牛奶的比熱容為2.5×103J/（kg?℃）]【答案】1.875×1040.62【詳解】[1]牛奶升溫時吸收的熱量[2]熱水由60℃降低到42℃放出的熱量，由得，水放出的熱量為根據(jù)得，熱水的質(zhì)量為三、實驗題37．（23-24九年級上·四川眉山·期中）物理興趣小組小軍同學(xué)學(xué)習(xí)了燃料的熱值后，自己設(shè)計了一個實驗來探究酒精和碎紙片的熱值大小關(guān)系。小軍的實驗步驟如下：①他準(zhǔn)備了如圖1、2所示的兩套完全相同的實驗裝置；②分別在燃燒皿中放入質(zhì)量相同的酒精和碎紙片；③同時點燃酒精和碎紙片對質(zhì)量和初溫相等的水加熱；④記錄燃燒相同時間后水升高的溫度Δt。（1）小軍設(shè)計的方案中步驟（①②③④）存在明顯的缺陷；（2）糾正錯誤后繼續(xù)實驗，從以上步驟中可以看出，該實驗是通過比較來比較燃料燃燒放出熱量多少，下列實驗中也用到這種實驗方法的是；A．看不見的電流相當(dāng)于水管中的水流，電源相當(dāng)于抽水機(jī)B．在研究平面鏡成像實驗中，用兩根完全相同的蠟燭，通過其中一根未點燃的蠟燭來代替另一根點燃的蠟燭的像C．控制物體的質(zhì)量一定，研究物體的動能與速度的關(guān)系D．通過擴(kuò)散現(xiàn)象研究分子的熱運動（3）在圖1中小軍測量水的質(zhì)量為m1，初溫t1，末溫t2，燃燒酒精的質(zhì)量為m2，根據(jù)水的比熱容計算出酒精的熱值為（用已知物理量和測量物理量的字母表示，水的比熱容為c水），不計熱量損失；（4）另一組同學(xué)計劃用兩種燃料將初溫和質(zhì)量相同的水加熱至剛好沸騰，他們是通過比較來反映這兩種燃料熱值的大小關(guān)系。

【答案】④水升高的溫度D比較消耗燃料的質(zhì)量【詳解】（1）[1]比較不同燃料的熱值的實驗時，應(yīng)控制燃料的質(zhì)量相同；燃料燃燒相同時間，所燃燒的燃料的質(zhì)量不一定相同，所以步驟④存在明顯的缺陷。（2）[2][3]燃料燃燒放出熱量的多少是通過加熱相同質(zhì)量的水，水升高的溫度來呈現(xiàn)，這種方法叫轉(zhuǎn)換法。A．看不見的電流相當(dāng)于水管中的水流，電源相當(dāng)于抽水機(jī)，采用類比法，故A不符合題意；B．在研究平面鏡成像實驗中，用兩根完全相同的蠟燭，通過其中一根未點燃的蠟燭來代替另一根點燃的蠟燭的像，采用了等效替代法，故B不符合題意；C．控制物體的質(zhì)量一定，研究物體的動能與速度的關(guān)系，采用了控制變量法，故C不符合題意；D．通過宏觀的擴(kuò)散現(xiàn)象來研究微觀的分子的熱運動，采用了轉(zhuǎn)換法，故D符合題意。故選D。（3）[4]水吸收的熱量Q吸=c水m1(t2-t1)不計熱量損失，燃燒酒精放出的熱量Q放=Q吸=c水m1(t2-t1)酒精的熱值（4）[5]用兩種燃料將初溫和質(zhì)量相同的水加熱至剛好沸騰，水吸收的熱量相同，加熱所需燃料的質(zhì)量越小，燃料的熱值越大，所以可以用比較消耗燃料的質(zhì)量來反映兩種燃料熱值大小關(guān)系。38．（2024·廣東廣州·一模）初三3班的小莊同學(xué)帶領(lǐng)他的實驗小組完成“探究水沸騰實驗”。在實驗過程中，小莊同學(xué)和他的組員遇到了幾個實驗問題，請你幫小莊同學(xué)解決：

（1）小莊在實驗前提醒組員必須關(guān)注溫度計的正確放置，請你在圖A中選出正確的溫度計放置的圖片代碼()；（2）組裝好實驗裝置后，小莊同學(xué)變開始點燃酒精燈開始實驗并每隔1min記錄下水的溫度，實驗過程中，細(xì)心地小莊發(fā)現(xiàn)組員們正在第2min是溫度沒有記下，他馬上拿出手機(jī)拍下了當(dāng)時的實驗裝置和溫度計的示數(shù)如圖B，請你在實驗表格的相應(yīng)位置補(bǔ)全對應(yīng)的溫度數(shù)據(jù)；()時間/min01234567溫度/90929698989898（3）請你在圖C坐標(biāo)圖中畫出時間－溫度的圖像，從圖像可以看出此時，水的沸點為。如果只考慮氣壓因素，可以推斷出該地的氣壓（選填“大于”、“小于”或者“等于”）標(biāo)準(zhǔn)大氣壓；

（4）小莊同學(xué)在觀察水沸騰時，燒杯口的蓋子會跳動，杯口的位置有少量水滴黏在玻璃上，這是因為水蒸氣的變成了杯蓋的機(jī)械能，該過程與圖D中的熱機(jī)的沖程（填代碼）相似。損失能量的水蒸氣會發(fā)生（填物態(tài)變化），變成液態(tài)的水；（5）實驗的最后小莊還想測算酒精燈的熱效率，于是他想出了以下的步驟，請你幫小莊完成空白的步驟冰補(bǔ)充適當(dāng)?shù)奈锢砹孔帜?；①用電子天平稱量實驗前酒精燈的質(zhì)量、燒杯中水的質(zhì)量；②用溫度計測量實驗前水的溫度，記作；③加熱一段時間后用溫度計測量水的溫度，記作t；④，計算消耗的酒精質(zhì)量；小莊查的實驗用酒精的熱值為q，水的比熱容為c，以上出現(xiàn)的物理量均可看做已知數(shù)值，請你利用上述的物理量字母，寫出酒精燈熱效率的表達(dá)式?！敬鸢浮緽94

98小于內(nèi)能甲液化用電子天平稱量實驗后酒精燈的質(zhì)量為【詳解】（1）[1]溫度計使用時玻璃泡要完全浸沒在被測液體中，玻璃泡不要碰到容器底部和容器壁，故正確的溫度計放置為圖B。（2）[2]由圖可知，該溫度計一大格為10攝氏度，一小格為1℃，即其分度值為1℃，讀數(shù)為94℃。（3）[3][4][5]根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)描點作圖，畫出時間－溫度的圖像，如下圖所示：

由圖像可知，水升溫到98℃后吸熱溫度保持不變，故水的沸點為98℃，小于一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點100℃，故可以推斷出該地的氣壓低于一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。（4）[6][7][8]水沸騰時，燒杯口的蓋子會跳動，杯口的位置有少量水滴黏在玻璃上，這是水蒸氣對杯蓋做功，水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為杯蓋的機(jī)械能，該過程的能量轉(zhuǎn)化與熱機(jī)的做功沖程相同，做功沖程兩氣門關(guān)閉，火花塞點火，活塞向下移動，由圖D可知，圖甲符合題意，故該過程與圖D中的熱機(jī)的甲的沖程相似；損失能量的水蒸氣遇冷變成液態(tài)的水，發(fā)生了液化現(xiàn)象。（5）[9][10]用電子天平稱量實驗前酒精燈的質(zhì)量、燒杯中水的質(zhì)量；用溫度計測量實驗前水的溫度，記作；加熱一段時間后用溫度計測量水的溫度，記作t；用電子天平稱量實驗后酒精燈的質(zhì)量，記作，計算出消耗的酒精質(zhì)量酒精燈熱效率四、綜合題39．（24-25九年級上·廣東茂名·開學(xué)考試）如圖甲所示，這是我國自主研發(fā)的一款油電混合動力汽車。該混合動力汽車啟動時，內(nèi)燃機(jī)不工作，車內(nèi)蓄電池輸出能量；當(dāng)高速行駛或蓄電池存能過低時，內(nèi)燃機(jī)啟動，既可以向車輪輸出能量，同時又可以向蓄電池充電。在某次測試中，司機(jī)駕駛該車在平直公路上以50km/h的速度勻速行駛1h。這段時間內(nèi)燃機(jī)消耗燃油10kg，蓄電池儲存的能量由最大值的30%增大至最大值的80%。該車行駛時所受阻力f和車速v的關(guān)系如圖丙所示，該汽車的某些參數(shù)如表所示。（燃油熱值）電機(jī)電池整車輸出最大功率/kW輸出電壓/V最大容量/J質(zhì)量/t99300(1)該混合動力汽車的內(nèi)燃機(jī)是一臺四沖程汽油機(jī)，圖乙是汽油機(jī)的沖程；汽車行駛一段時間后，油箱中剩余燃油的熱值（選填“變大”“變小”或“不變”）；若該汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速為3000r/min時，其中一個氣缸在1s內(nèi)做功次。(2)駕駛員乘坐汽車時應(yīng)系好安全帶，這是防止汽車緊急剎車或碰撞時人由于而被傷害；(3)汽油機(jī)使用水做冷卻劑，是因為水的較大。(4)在測試過程中，該汽車的能量利用率為%?！敬鸢浮?1)做功不變25(2)慣性(3)比熱容(4)40【詳解】（1）[1]圖乙中火花塞點火，活塞向下運動，是汽油機(jī)的做功沖程。[2]熱值是燃料的一種特性，與質(zhì)量無關(guān)，汽車行駛一段時間后，油箱中剩余燃油的熱值不變。[3]若該汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速為即1s飛輪轉(zhuǎn)動50圈，飛輪轉(zhuǎn)動2圈，對外做功1次，則其中一個氣缸在1s內(nèi)做功25次。（2）駕駛員乘坐汽車時應(yīng)系好安全帶，這是防止汽車緊急剎車或碰撞時人由于慣性保持原來的運動狀態(tài)而被傷害。（3）汽油機(jī)使用水做冷卻劑，是因為水的比熱容較大，其他情況相同時，水吸收的熱量較多。（4）由圖丙得，汽車的速度為50km/h時，阻力為200