14.2热机的效率
一、单选题
1．下列有关图片的说法正确的是（ ）
A．甲图——注射器中的液体很难被压缩，说明液体分子之间存在引力
B．乙图——新疆棉花质地柔软、形状蓬松，说明其分子间间隙较大
C．丙图——长征系列运动火箭采用的燃料为液态氢，是由于其热值较大
D．丁图——锂电池的应用将极大改变现在能源缺乏的现状，使能源利用效率达到100%
2．单缸四冲程汽油机铭牌上标有“3000r/min”，在工作过程中，说法错误的是（ ）
A．在压缩冲程中，是机械能转化为内能
B．汽油机每秒钟完成100个冲程，做功25次
C．只有做功冲程是燃气对外做功
D．汽油在汽缸中燃烧的过程中，热值逐渐减小
3．关于热值和热量的说法中，正确的是（ ）
A．用煤气灶烧水时，煤气燃烧不充分时，其热值变小
B．煤的热值大于干木材的热值，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木材放出的热量多
C．燃料燃烧释放的热量越多，热值越大
D．某种燃料的热值大小与是否充分燃烧无关
4．下表是一些燃料的热值[J/kg]，下列判断正确的是（ ）
无烟煤 3.4×107 煤油 4.6×107
焦炭 3.0×107 汽油 4.6×107
酒精 3.0×107 氢 1.4×108
A．使燃料燃烧更充分，可以增大热值
B．燃料燃烧释放的热量越多，热值越大
C．现代火箭使用液态氢作燃料，是因为它具有较大的热值
D．热机使用的燃料的热值越大，热机的效率就越高
5．2023年五一期间，淄博烧烤火出圈，“坐高铁去撸串”等话题不断在社交平台刷屏。如图所示，羊肉串架在微炭火上烤的情景。关于烤羊肉串涉及的物理现象，下列说法中错误的是（ ）
A．肉烤熟是通过热传递的方式改变其内能的
B．刚刚烤好的羊肉串烫嘴是因为温度越高，含有的热量越多
C．木炭在燃烧的过程中燃烧越充分，燃料的利用率越高
D．很远就能闻到肉香味是说明分子在不停地做无规则运动
6．2020年11月23日嫦娥五号发射升空，12月17日圆满完成探月任务返回地面，关于它的说法下列错误的是（ ）
A．发射时用的燃料热值越大，燃烧时放出的热量越多
B．发射塔下大水池中装有水，利用水的比热容大特性
C．发射时，发射塔周围出现大量白气，是液化形成的
D．嫦娥五号返回器外表面的材料，具有良好的耐高温性和隔热性
7．对于燃料的热值，下列说法中属于正确理解的是（ ）
A．容易燃烧的燃料热值大
B．燃料没燃烧时就就没有热值
C．燃料的热值越大，燃料燃烧时放出的热量越多
D．燃料的热值与燃料的质量和是否完全燃烧无关
8．2021年10月16日，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号F遥十三运载火箭，成功搭载神舟十三号载人飞船发射升空，顺利将我们3名宇航员送入太空，他们预计在中国空间站生活6个月，我国在航天工程上使用的长征系列运载火箭大多采用液态氢做为燃料，原因是液态氢具有较大的（ ）
A．比热容 B．沸点 C．热值 D．凝固点
9．如图所示为内燃机的能量流向图，热机效率（η）等于（ ）
A． B．
C． D．
10．如图甲，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，迅速下压活塞，硝化棉燃烧。如图乙是某汽油机工作的某一个冲程。下列说法中正确的是（ ）
A．甲图中，活塞与玻璃筒摩擦产生的热量是导致棉花燃烧的主要原因
B．甲图中，迅速下压活塞的过程中，活塞的机械能转化为空气内能
C．乙图所示冲程靠飞轮的惯性完成，并吸入空气
D．若乙图所示内燃机工作的效率是35%，说明它工作时燃料燃烧放出的能量65%转化为有用功
二、填空题
11．在汽油机的四个冲程中，压缩冲程是图1的 冲程，该汽油机的能量流向如图2所示，则其效率为 。
12．可燃冰、石油、煤都属于 （选填“可”或“不可”）再生能源。若可燃冰的热值为4.2×107J/m3，完全燃烧2m3的可燃冰可放出的热量是 J，这些热量有60%被水吸收，可把 kg的水从20℃加热到80℃。[]
13．一辆汽车以的速度做匀速直线运动，受到的阻力为，该汽车每小时耗油，汽油的热值为，则这辆汽车发动机的效率为 。
14．完全燃烧0.3kg氢气所放出的热量为 J，如果这些热量全部被水吸收，可以使500kg、20℃的水温度升高 ℃（氢气的热值q=1.4×108J/kg）
15．泉州市区内的许多小区都用上了天然气．天然气与液化石油气相比，从热学角度分析它突出的优点是 ；从环保角度分析它突出的优点是 ．（天然气的热值是1.14×108J/kg、液化石油气的热值是4.7×107J/kg）
三、作图题
16．酒精的热值q为3.0×107J/kg，请在图中坐标定性画出酒精的热值q与其完全燃烧所放出的热量Q的关系图像。
四、实验题
17．如图甲、乙、丙所示，在探究不同物质吸热本领和不同燃料热值大小的实验中，装置完全相同，燃料的质量、烧杯中液体的质量和初温都相同。
（1）安装实验器材时，应按照 （选填“自上而下”成“自下而上”）的顺序进行；
（2）为了得到相同质量的水和煤油，需要的测量工具是 ；
（3）为了比较A和B的吸热本领的大小，应该选择 两图进行实验。实验时要用相同的热源对它们加热，通过比较 来判断它们吸热的多少；
（4）分析图丁的图像可知，液体 的吸热能力更强，A、B两种液体的比热容之比为 ；
（5）若要比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验。燃料完全燃烧放出热量的多少是通过 来反映的。
18．小柯同学自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系，他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，并每隔1分钟记录了杯中水的温度（见表）．
加热的时间/min 0 1 2 3 4 5 6
甲杯水温/℃ 25 27 29 32 34 36 38
乙杯水温/℃ 25 26 27 28 29 30 31
（1）在安装、调整甲图中实验器材时，合理的顺序是先调整固定 的位置，再调整固定 的位置（选填图中的”A“或”B“）．
（2）为保证实验便捷、可靠，实验时应控制两套装置中一些相同的量，主要有：加热时间、水的 和 ．
（3）通过表中记录的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是 ．
（4）该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量，并记录了数据、利用公式Q吸=cm（t﹣t0）计算出水吸收的热量，同组的小红同学他认为通过这些数据不能准确地计算出煤油和菜籽油的热值，他的理由是 ．
（5）已知酒精的热值为3.0×107J/kg，完全燃烧20g酒精放出的热量是 J．
五、计算题
19．某工地有一台大型推土机平均推力约为3×104N，匀速推土行程20m，消耗柴油60g，求推土机上装的柴油机的热机效率．（q=3.3×107J/kg）
20．家庭中常用电热水壶烧水，它具有方便、环保的优点。下表是某同学收集到的烧开一壶水的有关数据，并按要求作答。
水的质量m/kg 0.5 额定电压U/V 220
水的初温t0/℃ 20 额定功率P/W 1000
水的比热容c/[J/(kg ℃)] 4.2×103 实际电压U/V 220
大气压值 一个标准大气压
（1）烧开这壶水至少需要吸收多少热量？
（2）没电时，为了烧开这些水完全燃烧了7克的煤，问完全燃烧7克的煤放出了多少热量？（煤的热值为3.0×107J/kg）
（3）煤炉的热机效率是多少？
参考答案：
1．C
2．D
3．D
4．C
5．B
6．A
7．D
8．C
9．B
10．B
11． 乙 25%
12． 不可 200
13．25%
14． 4.2×107 20
15． 热值大 污染小
16．
17． 自下而上 天平 甲、丙 加热时间的长短 B 1∶2 甲、乙 升高的温度
18． B A 质量 初温 煤油 燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失 6×105
19．30.3％
20．（1）1.68×105J；（2）2.1×105J；（3）80%
