2022年中考物理知识点二轮复习专题练习——热值及热机效率

热值及热机效率

一、选择题（共15题）

1．下列说法中正确的是（　　）

①燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多

②汽车发动机用水来冷却是因为水的比热容较大

③铁棒很难被拉伸，这说明分子间存在相互作用的引力

④厨房煤气泄露的时候，可以闻到煤气味，这种现象是扩散现象

A．只有①②正确 B．只有③④正确 C．只有②③④正确 D．①②③④都正确

2．下列事例中，关于能量转化的说法正确的是（　　）

A．摩擦生热，机械能转化为内能

B．燃料燃烧时发热，机械能转化为化学能

C．充电宝充电过程，化学能转化为电能

D．电风扇工作过程，机械转化为电能

3．下列说法图文解释正确的是（　　）

A．用无人机水平匀速喷洒消毒液时，无人机的重力势能不变

B．由于沙石的比热容比海水的小，导致沙漠地区的昼夜温差比沿海地区大

C．1kg的汽油在汽缸内燃烧放出的热量，就是汽油的热值

D．天宫空间站上的太阳能电池将化学能转化为电能为空间站提供动力

4．用铝壶在天然气灶上烧水的过程中（　　）

A．水的温度越高，水分子运动越剧烈 B．是通过做功的方式改变水的内能

C．铝的比热容随温度的升高而增大 D．天然气燃烧越充分，热值越大

5．2021年10月16日0时23分，搭载神舟十三号载入飞船的长征二号F遥十三运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，顺利将翟志刚、王亚平、叶光富三名宇航员送入空间站。下列说法正确的是（　　）

A．火箭发射时，尾部产生大量白气，这是水汽化产生的水蒸气

B．火箭使用液氢做燃料，是因为液氢热值大

C．火箭加速升空时，动能增加，重力势能不变

D．火箭升空过程中，与空气摩擦，通过热传递使内能增加

6．小汽车已成为大多数家庭出行代步的工具，其发动机大多数为汽油机，下列有关汽油机的说法正确的是

A．汽油机的吸气冲程吸入的是空气

B．汽油机的点火方式是点燃式

C．汽油机的压缩冲程是把内能转化为机械能

D．汽油机的效率一般比柴油机的效率高

7．关于如图所示的实验，下列说法中错误的是（　　）

A．酒精在燃烧过程中，将化学能转化为内能

B．塞子被推出的过程说明利用内能可以做功

C．水沸腾过程中，温度保持不变，内能不断增加

D．酒精灯里的酒精用掉一半后，剩下酒精的密度、热值、比热容都减半

8．“西气东输”是我国重要的能源输送工程，西起新疆轮南，东至上海．供气范围覆盖中东部大片地区，惠及逾4亿人；输送的天然气具有较大的（　　）

A．热值 B．热量 C．内能 D．比热容

9．对下列物理量的认识中，你认为最符合实际情况的是（　　）

A．家用空调器的电流约为5A

B．家用电视机的额定功率约为1000W

C．汽车发动机的效率能达到100%

D．一节新干电池的电压为2V

10．2021 年11月5日10时19分，我国在太原卫星发射中心用长征六号运载火箭，成功将广目地球科学卫星（又称“可持续发展科学卫星1号”）发射成功，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。下列说法正确的是（　　）

A．火箭使用液氢燃料，是因为液氢的比热容较大

B．燃料燃烧时内能转化为化学能

C．火箭发射架下水池中水的作用是利用水的比热容大吸热和汽化吸热保护发射架

D．卫星上的太阳能电池板将太阳能转化为内能

11．物理学中的公式比较多，我们要深刻理解公式的含义，下面说法中正确的是（　　）

A．由公式 可知，物质的比热容c与Q、m、Δt有关

B．由公式可知，燃料的热值q与燃料放出的热量Q成正比，与质量m成反比

C．由公式可知，导体的电阻R与导体两端电压U成正比，与通过的电流I成反比

D．由公式可知，只有纯电阻用电器做功才适用后面的变形公式

12．有一瓶酒精，如果倒去一半，再使它的温度降低一半，（无物态变化）则（　　）

A．它的热值变为原来的 B．它的比热容变为原来的

C．它的密度变为原来的 D．它的比热容、热值都不变

13．在一次汽车节油大赛中，一辆参赛的轻型无人驾驶汽油车在水平公路上匀速行驶100km，用时4h，消耗燃油0.5kg，已知汽车的牵引力做功为6.9×106J，燃油的热值为4.6×107J/kg。假设燃油完全燃烧。关于这台汽车在行驶的全程中，下列结果正确的是（　　）

A．汽车行驶速度是20km/h

B．消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×106J

C．汽油机损耗的内能是1.61×107J

D．汽车发动机的效率是25%

14．用两只相同的电热水壶，分别给相同体积的水和某种油加热，在开始和加热3min时各记录一次温度，如表所示。已知，，，加热的效率都为90%，油的末温没有达到沸点，下列说法正确的是（　　）

A．这种油的比热容比水大

B．

C．因为这种油的密度比水小，所以它的比热容比水小

D．加热效率没有达到100%，主因是电热水壶没有把电能全部转化为内能

15．下列关于物理概念的说法中，不正确的是（　　）

A．同一物体，温度越高，它的内能越大，它含有的热量也越多

B．将煤球研磨成粉末，有利于充分燃烧，提高煤的热值

C．电荷的定向移动形成电流

D．并联电路中，电压处处相等

二、非选择题

16．我国“西气东输”工程已经全线竣工，输送的燃料为天然气，这是利用了燃气 _____较大的特性，使用天然气做饭，要想把2kg、20℃的水烧开，水吸收的热量为 _____，需要燃烧 _____的天然气。[假设天然气完全燃烧释放的热量全部被水吸收，q天然气＝8.4×107J/m3，c水＝4.2×103J/(kg·℃)]。

17．阅读短文，回答问题，

由于城市化的速度加快，城市建筑群密集、柏油路和水泥路面比郊区的土壤、植被具有更大的吸热率和更小的比热容，使得相同的日照情况下，城市地区升温较快，并向四周和大气中大量辐射，造成了同一时间城区气温普遍高于周围的郊区气温，高温的城区处于低温的郊区包园之中，如同汪洋大海中的岛屿，人们把这种现象称之为城市“热岛效应”。

在“热岛效应”的作用下，呈现出一个个闭合的高温中心。在这些高温区内，空气密度小，气压低，容易产生气旋式上升气流，使得周围各种废气和化学有害气体不断对高温区进行补充。在这些有害气体作用下，高温区的居民极易患上呼吸系统或神经系统疾病。

（1）保护并增大城区的绿地、水体面积，多植树，城区的水体、绿地对减弱夏季城市热岛效应起着十分可观的作用，这主要是利用了水的______的特性；

（2）人工蒸发补偿，解决城市大气热污染的首要办法是增大蒸发量，受城市安装条件的限制，采用喷雾系统是一种高效且经济的办法，这是利用了水______（填物态变化名称），有______（选填“吸热”或“放热”）的作用；

（3）研究表明，现在城市机动车保有量越来越大，机动车也是造成热岛效应因素之一：以四冲程发动机小车为例，回答下列问题：

①四冲程汽油机在工作过程中，实现机械能转化为内能的是______；

②在紧急刹车时，刹车片会发烫，这是通过______的方式增加物体的内能；

③某品牌汽车的百公里油耗为8L，则此汽车行驶100km时汽油完全燃烧放出的热量为______J（已知：1L=1dm3，汽油的密度为0.75×103kg/m3，热值为4.6×107J/kg）。

18．小明在家中用煤气灶将初温为20℃，质量为2kg的一壶水温度升高60℃，这是通过______的方式使水的内能______。如果煤气完全燃烧放出的热量有20%的热损失，则至少需要燃烧______kg的煤气 [水的比热容为，煤气的热值为4.2×107J/kg]。

19．某品牌太阳能热水器保温储水箱储水120kg，水的温度升高50℃时：

（1）储水箱中的水吸收的热量为______J；（c水=4.2×103 J/（kg·℃）

（2）这些热量相当于完全燃烧______m3的天然气放出的热量；（q天然气=4×107 J/m3）

（3）若用电热水器来加热，要使这些水升高相同温度，需要消耗的电能是______kW·h，某家用电热水器额定功率是2kW，至少需要加热______h，电热水器中水的内能增加是通过______方式实现的。

20．如图所示的太阳能热水器，它的水箱储水质量为120kg，热水器上的集热器对太阳能的能量利用效率为40%，在与阳光垂直的地球表面上每平方米在1秒钟内得到的太阳辐射能量约为1400J。如果将整箱水的温度从20℃加热到70℃，需要阳光垂直照射5h，求：

（1）整箱水吸收的热量；

（2）集热器获得的太阳能E；

（3）热水器上集热器的面积。

21．图甲是具有高低温两档加热功率的多功能早餐机煎饼锅，图乙是其内部简化电路图，R1和R2均是发热电阻，R2的阻值是R1的1.5倍。选用550W的高温档功率，可在1min内将100g的鸡蛋饼温度升高80℃。鸡蛋饼的比热容为 ，求：

（1）R1的阻值；

（2）煎饼锅低温档的功率；

（3）煎饼锅高温档的加热效率。

22．可燃冰清洁无污染，是一种非常理想的新型能源。可燃冰的热值很大，是天然气热值的10倍以上，若按15倍计算，[，天然气的热值q=7.0×107J/m3]求：

（1）体积为0.01m3的可燃冰完全燃烧放出的热量为多少？

（2）若这些热量的90%被质量为100kg的水吸收，则水升高的温度是多少？

23．已知生活垃圾的热值为3×106J/kg，某垃圾焚烧发电厂每天完全燃烧800t生活垃圾，其中放出热量的30%用来发电，放出热量的42%用来加热水供给附近小区。求：

（1）每天燃烧垃圾放出的总热量多少焦耳？

（2）每天可发多少度电？

（3）1标准大气压下，每天可将多少千克的水由20oC恰好加热至沸腾。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]

参考答案

1．C

【详解】

①热值是指1kg某种燃料完全燃烧所放出的热量多少，是燃料的一种特性，只和燃料的种类有关，和燃料的质量、是否完全燃烧无关，故①错误；

②因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以汽车发动机中又用水来冷却，故②正确；

③分子间同时存在引力与斥力，铁棒很难被拉伸，这说明分子间存在相互作用的引力，故③正确；

④厨房煤气泄露的时候，可以闻到煤气味，这种现象是扩散现象，说明煤气分子在不停地做无规则运动，故④正确。

故选C。

2．A

【详解】

A．摩擦生热，是克服摩擦做功，将机械能转化为内能，故A正确；

B．燃料燃烧时发热，消耗燃料内部的化学能，产生内能，故是将化学能转化为内能的过程，故B错误；

C．充电宝充电时将电能转化为化学能，故C错误；

D．电风扇工作过程，电能主要转化为机械能，故D错误。

故选A。

3．B

【详解】

A．重力势能的大小取决于物体的质量和被举高的高度，用无人机水平匀速喷洒消毒液时，高度没变，但质量减小，因此重力势能减小，故A错误；

B．沙石的比热容比海水的小，白天温度升高时，砂石吸收热量温度很快升高，夜晚温度降低，砂石放出热量温度很快降低，因此沙漠地区的昼夜温差比沿海地区大，故B正确；

C．1kg的汽油完全燃烧放出的热量才是汽油的热值，故C错误；

D．太阳能电池将光能转化为电能，故D错误。

故选B。

4．A

【详解】

A．分子运动的剧烈程度与温度有关，水的温度越高，水分子运动越剧烈，故A符合题意；

B．改变物体内能的方式包括做功和热传递，而烧水过程中是通过热传递的方式改变水的内能，故B不符合题意；

C．比热容是物质的一种属性，铝的比热容不会随温度的升高而增大，故C不符合题意；

D．无论天然气燃烧是否充分，天然气的热值不变，故D不符合题意。

故选A。

5．B

【详解】

A．火箭发射时，尾部产生大量白气，这是水汽化产生的水蒸气遇冷形成的小水滴，是液化现象，故A错误；

B．火箭使用液氢做燃料，是因为液氢热值大，燃烧同样质量的液氢和其他燃料，液氢放出的热量更多，故B正确；

C．火箭加速升空时，速度增大，动能增加，高度增加，重力势能增加，故C错误；

D．火箭升空过程中，与空气摩擦做功，是通过做功的方式使内能增加，故D错误。

故选B。

6．B

【详解】

A．汽油机的吸气冲程中，吸入气缸的是汽油和空气的混合物，故A错误；

B．汽油机顶部有火花塞，可以喷出电火花点燃燃料，所以汽油机的点火方式叫点燃式，故B正确；

C．汽油机在压缩冲程，将机械能转化内能，故C错误；

D．柴油机在压缩冲程的压缩程度更大，压缩冲程末温度更高，它的热机效率更高，故D错误。

故选B。

7．D

【详解】

A．用酒精灯加热的过程中，酒精燃烧，消耗化学能，产生内能，将化学能转化为内能，故A正确，不符合题意；

B．对水加热到一定程度时，水蒸气会将塞子推出，即水蒸气对塞子做功，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能，说明利用内能可以做功，故B正确，不符合题意；

C．水沸腾过程中，吸收热量，内能增加，温度保持不变，故C正确，不符合题意；

D．密度、热值、比热容是物质的某种特性，与物质的种类和状态有关，酒精灯里的酒精用掉一半后，剩下酒精的密度、热值、比热容都不变，故D错误，符合题意。

故选D。

8．A

【详解】

天然气与其它燃料相比，完全燃烧相同质量的天然气和其它燃料，天然气放出的热量多，说明天然气的热值较大。

故选A。

9．A

【详解】

A．家用空调器的额定功率约为1000W，则其额定工作电流约为

故A符合题意；

B．家用电视机的电功率根据不同的型号功率一般在100W至300W间，故B不符合题意；

C．不论是燃料燃烧产生的热能还是摩擦产生的热量，在转化过程中都会引起其他形态的能量转化，汽车发动机是不可能做到100%热能与内能的转化，故C不符合题意；

D．一节新干电池的电压为1.5V，故D不符合题意。

故选A。

10．C

【详解】

A．火箭使用液氢燃料，是因为液氢的热值较大，故A错误；

B．燃料燃烧时，存储的化学能转化为内能，故B错误；

C．火箭在发射时会释放出大量的热，会对塔架造成危害，在塔架下建一个水池，主要的作用是利用了水汽化吸热的特点，来为塔架降温，故C正确；

D．卫星上的太阳能电池板是通过吸收太阳光，将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能的装置，可将太阳能转化为电能，故D错误。

故选C。

11．D

【详解】

A．比热容是物质的特性，与一个物体的质量、升高的温度、以及吸收的热量无关，公式只是说明比热容可以由一个物体吸收的热量与其质量与升高的温度的乘积之比表示，故A错误；

B．热值是燃料的特性，表示1kg的某种燃料完全燃烧所放出的热量，与燃料的质量、放出的热量、以及燃烧情况都无关，故B错误；

C．导体的电阻取决于导体本身的材料、长度、横截面积和温度，于加在导体两端的电压、通过导体的电流无关，公式只表示导体的电阻可以由导体两端的电压与通过导体的电流的比值来表示，故C错误；

D．这两个公式是结合欧姆定律推导出来的，只适用于纯电阻用电器工作，把消耗的电能全部转化为内能的情况，故D正确。

故选D。

12．D

【详解】

A．热值是物质的一种特性，只与物质种类有关，与是否完全燃烧、质量、体积无关，把一杯酒精倒掉一半，质量和体积均减小一半，但热值不会发生变化，故A不符合题意；

B．比热容是物质的一种特性，只与物质种类有关，与质量、体积无关，把一杯酒精倒掉一半，质量和体积均减小一半，但比热容不会发生变化，故B不符合题意；

C．密度是物质的一种特性，与物质种类、温度、状态有关，与质量、体积无关，把一杯酒精倒掉一半，质量和体积均减小一半，但密度不会发生变化，故C不符合题意；

D．比热容、热值是物质的一种特性，只与物质种类有关，把一杯酒精倒掉一半，质量和体积均减小一半，比热容、热值不会发生变化，故D符合题意。

故选D。

13．C

【详解】

A．汽车的行驶速度为

故A错误；

B．消耗的燃油完全燃烧放出的热量为

Q放=mq=0.5kg×4.6×107J/kg=2.3×107J

故B错误；

C．汽油机损耗的内能

W内=Q放-W=2.3×107J-6.9×106J=1.61×107J

故C正确；

D．汽车发动机的效率

故D错误。

故选C。

14．B

【详解】

A．加热相同的时间，吸收相同的热量，水升温慢，水的比热容大，油的比热容比水小，故A错误；

B．设体积为V，水和油的比热容之比为

故B正确；

C．密度是物质的属性，比热容是描述物质吸收热量的能力，也是物质的属性，但两者没有因果关系，故C错误；

D．电热水器的效率没有达到100%的原因是转化后的内能，并没有全部用于加热水，还有一部分加热容器，以及向空气中散热，故D错误。

故选B。

15．ABD

【详解】

A．热量是一个过程量，不能说含有热量，故A错误，A符合题意；

B．将煤球研磨成粉末后，增加了和空气的接触面，有利于充分燃烧，但不会提高煤的热值，因为热值是燃料的特性，与燃料的燃烧情况无关，故B错误，B符合题意；

C．电荷的定向移动形成电流，正、负电荷定向移动都可以形成电流，故C正确，C不符合题意；

D．电压不是某一处的，它是加在某个导体两端的，表达不清楚，故D错误，D符合题意。

故选ABD。

16．热值    6.72×105J    0.008m3   

【详解】

输送的燃料为天然气，因为天然气的热值较大，相同质量的天然气与其它燃料相比，完全燃烧，天然气放出的热量较多。

水吸收的热量

Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J

由题可知

Q放=Q吸=6.72×105J

需要完全燃烧天然气的体积

17．比热容大    汽化    吸热    压缩冲程    做功    2.7×108   

【详解】

（1）因为水的比热容较大，相同质量的水和其他物质（沙石、土壤等）比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少，所以保护并增大城区的绿地、水体面积，多植树，可以大大减弱该城市的“热岛效应”。

（2）采用喷雾系统是利用了水汽化能够从周围物体中吸收热量，能起到降温的作用。

（3）在汽油机的压缩冲程中，活塞压缩气体做功，使气体的内能增大，温度升高，机械能转化为内能。

刹车片发热，是刹车片克服摩擦做功，使刹车片的内能增加、温度升高，是通过做功的方式改变物体内能。

由得，汽油的质量

汽油完全燃烧放出的能量

18．热传递    增加    0.015   

【详解】

煤气灶火焰的温度高于水的温度，火焰将热量传递给水，水吸热后温度升高，这是通过热传递的方式改变水的内能的。

根据题意，水吸收的热量为

所以煤气完全燃烧放出的热量为

所以至少需要的煤气为

19．2.52×107    0.63    7    3.5    热传递   

【详解】

（1）由吸热公式可知，储水箱中的水吸收的热量为

（2）由热值计算公式可知

即这些热量相当于完全燃烧0.63m3的天然气放出的热量。

（3）由于，则需要消耗的电能

根据功率计算公式可知

改变内能有做功和热传递两种方式，而电热水器中水的内能增加是通过热传递方式实现的。

20．（1）2. 52×107J；（2）6.3×107J；（3）2.5m2

【详解】

解：（1）整箱水吸收的热量

（2）根据可得，集热器获得的太阳能

（3）依题意得，热水器上集热器的面积

答：（1）整箱水吸收的热量为2. 52×107J；

（2）集热器获得的太阳能E为6.3×107J；；

（3）热水器上集热器的面积为2.5m2。

21．（1）；（2）；（3）

【详解】

解：（1）当开关置于2位置的时候，煎饼锅处于高温档，所以R1的阻值

（2）电阻R2的阻值

当开关置于2位置的时候，电阻R1和R2串联，煎饼锅处于低温档，此时电路的总电阻

煎饼锅低温档的功率

（3）煎饼锅高温档工作1min放出的热量

鸡蛋饼吸收的热量

煎饼锅高温档的加热效率

答：（1）R1的阻值为；

（2）煎饼锅低温档的功率为；

（3）煎饼锅高温档的加热效率为。

22．（1）1.05×107J；（2）22.5℃

【详解】

解：（1）由题意可得，可燃冰的热值

q可燃冰=15q=15×7.0×107J/m3=1.05×109J/m3

0.01m3可燃冰完全燃烧放出的热量

Q放=Vq可燃冰=0.01m3×1.05×109J/m3=1.05×107J

（2）如果这些热量有90%被水吸收，则水吸收的热量

Q吸=ηQ放=90%×1.05×107J=9.45×106J

根据，水升高的温度是

答：（1）体积为0.01m3的可燃冰完全燃烧放出的热量为1.05×107J；
（2）若这些热量的90%被质量为100kg的水吸收，则水升高的温度是22.5℃。

23．（1）2.4×1012J；（2）2×105度；（3）3×106kg

【详解】

（1）生活垃圾的质量m=800t=8×105kg，生活垃圾的热值为3×106J/kg，燃烧放出的热量

Q放=mq=8×105kg×3×106J/kg=2.4×1012J

（2）放出热量的30%用来发电，则电能

W电=ηQ放=30%×2.4×1012J=7.2×1011J=2×105kW•h

（3）水吸收的热量为

Q吸=η′Q放=42%×2.4×1012J=1.008×1012J

由Q吸=cmΔt得，水的质量为

答：（1）每天燃烧垃圾放出的总热量2.4×1012J；

（2）每天可发2×105度电；

（3）1标准大气压下，每天可将3×106kg的水由20℃恰好加热至沸腾。