初中物理九年级上册期中复习训练：热机的效率（含答案）

初中物理九年级上学期期中复习05：热机的效率

一、燃料的热值

1.（2021九上•长春月考）火箭发射时用液态氢做燃料，因为液态氢的一大，燃烧过程中将燃料的—能转

化为—能。

【答案】热值；化学；内

【考点】燃料的热值，能量的转化或转移

【解析】【解答】液态氢的热值大，所以相同质量的燃料，能放出更多的热量，燃料燃烧，化学能转化为

内能。

故答案为：热值；化学；内。

【分析】其他条件一定时，热值越大，放热越多。燃烧时，化学能转化为内能。

2.（202L江西模拟）酒精的热值为3.0xl07j/kg,用去一半后，剩余酒精的热值为_J/kg；一个成年人参加

一次长跑，身体要消耗6.9x106」的能量，这些能量需要完全燃烧_kg的酒精才能获得。

【答案】3.0X107；0.23

【考点】燃料的热值

【解析】【解答】热值是燃料的特性，其大小与燃料的种类有关，而与燃料的质量、燃烧程度无关。由题

得Q放=6.9x10%根据Q可知，需要酒精的质量为m二场二/^娶里―=0.23kg

q3.0xl07J/kg

【分析】热值是燃料的特性，和质量无关；利用热量和热值的比值计算燃料的质量。

3.（2021・长春模拟）已知汽油的热值为4.6xl07j/kg,完全燃烧0.2kg汽油可以获得_J的热量；汽车在行

驶过程中，油箱中的汽油慢慢变少，汽油的热值（选填"增大"、"减小"或"不变"）。

【答案】9.2xl06；不变

【考点】热量的计算，燃料的热值

【解析】【解答】完全燃烧0.2kg汽油可以获得的热量

Q放=qm=4.6x107J/kgX0.2kg=9.2X106J热值是燃料的属性，与物质的种类有关，与质量无关,

故油箱中的汽油慢慢变少，汽油的热值不变。

【分析】结合燃料的质量，利用热值公式求解燃料释放的热量；燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃

烧是否充分燃烧没有关系。

4.（2021・广元模拟）人们常用水给汽车发动机降温，这是因为水的—较大，在相同条件下水能带走更多的

热量；"可燃冰"作为新型能源，有着巨大的开发、使用潜力，同等条件下，"可燃冰"完全燃烧放出的热量

达到煤气的数十倍，说明"可燃冰”的—较大。

【答案】比热容；热值

【考点】比热容，燃料的热值

【解析】【解答】由于水的比热容较大，吸热能力较强，相同质量的水和其它物质相比，升高相同温度时

能吸收更多的热量，所以人们常用水给汽车发动机降温。由于可燃冰的热值大，相同质量的可燃冰和其它

燃料相比，完全燃烧时可燃冰能放出更多的热量。

【分析】水的比热容大，相同质量的水可以吸收更多的热量，冷却效果更好；相同质量的水可以放出更

多的热量，取暖效果更好。燃料的热值指的是1千克的燃料完全燃烧释放的热量，燃料的热值越大，单位

质量的热量完全燃烧释放的热量多。

5.（2021九上•滨州开学考）关于燃料的热值，以下说法中正确的是（）

A.燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小

B.燃烧1kg某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值

C.燃料燃烧时，随着质量减少，它的热值将逐渐减小

D.燃料的热值与燃料的种类有关，与燃料的质量和燃烧状况无关

【答案】D

【考点】燃料的热值

【解析】【解答】A、燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧程度无关，故A说法错误；

B、完全燃烧1kg某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值，故B说法错误；

CD、燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，故C说法错误；D说法正确.

故答案为：D»

【分析】热值描述的是燃料的放热能力，是燃料的一种特性，热值的大小只与燃料的种类有关，与其质量

和燃烧状况无关。

6.（2021八下•通州期末）下列关于热值的说法正确的是（）

A.燃料燃烧时，用的燃料越多，燃料的热值越大

B.燃料燃烧时，放出的热量越多，燃料的热值越大

C.相同质量的不同燃料燃烧时，放出热量较多的燃料，热值较大

D.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

【答案】D

【考点】燃料的热值

【解析】【解答】A.燃料的热值指的是1kg的燃料完全燃烧所释放的热量，与质量无关，A不符合题意；

B.不同的燃料燃烧时，必须是完全燃烧，且要限定质量相同，放出的热量越多，燃料的热值才越大，B不

符合题意；

C.需要完全燃烧，C不符合题意；

D.相同质量的不同燃料完全燃烧时，放出热量较多的燃料，热值较大是正确的，D符合题意。

故答案为：D„

【分析】热值是燃料的特性，和燃料的种类有关；质量相同时，热值越大，燃烧放出的热量越多。

7.（2021•邵阳模拟）现代火箭常用液态氢做燃料，氢的热值是1.4xl08j/m3,在完全燃烧一样多的燃料

时，可以获得更多的能量。因为液态氢具有（）

A.较小的密度B.较低的沸点C.较大的比热容D.较高的热值

【答案】D

【考点】燃料的热值

【解析】【解答】由于液态氢具有较高的热值，则根据Q=Vq可知，完全燃烧一样多的燃料时，可以获得

更多的能量。

故答案为：Do

【分析】燃料的热值指的是1千克的燃料完全燃烧释放的热量，燃料的热值越大，单位质量的热量完全

燃烧释放的热量多。

8.（2021•封开模拟）将一瓶酒精用去三分之一，则剩余酒精的密度、比热容和热值（）

A.热值不变，密度、比热容变为原来的三分之二B,都变为原来的三分之二

C.热值变为原来的三分之二，密度、比热容不变D.都不变

【答案】D

【考点】密度及其特性，比热容，燃料的热值

【解析】【解答】将一瓶酒精，用去三分之一后，质量减少，体积减小，但物质的种类和状态没有变化，

所以密度、比热和热值都不变。

故答案为：Do

【分析】密度、比热容、热值是特性，与质量无关。

9.（2021・韩城模拟）2021年3月31日6时45分，中国在酒泉卫星发射中心用长征四号丙运载火箭，成功

将高分十二号02星发射升空，卫星顺利进入预定轨道。长征四号丙运载火箭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

【答案】C

【考点】燃料的热值

【解析】【解答】与相同质量的其它燃料相比，液态氢完全燃烧释放的热量多，即热值大，所以运载火

箭采用液态氢做为燃料。

故答案为：Co

【分析】热值是燃料的特性，不同的燃料热值不同。

10.（2021•松原模拟）学习了燃料的热值后，小王自己设计实验来探究酒精和碎纸片的热值大小。

横杆

温度计

或''一铁圈

产于碎纸片

（1）实验装置如图所示，你认为图中器件的安装顺序是（由下而上/由上而下）。

（2）为保证实验结论的可靠，以及方便比较，小王同学在实验中应保持、、以及两个

烧杯都应相同。

（3）实验数据记录如表，根据表中数据，计算出碎纸片的热值是J/kg。

（4）通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏（大/小），出现这样情况的主要原因是，

（写出一点）

燃料加热前水温。C燃料燃尽时水温。C燃料的热值J/kg

酒精15352.4xl06

碎纸片1525?

【答案】(1)由下而上

(2)酒精和碎纸片的质量；水的质量

(3)1.2x10s

(4)小；是热量损失或燃料燃烧不完全

【考点】燃料的热值

【解析】【解答】(1)由于要用酒精灯的外焰加热，且温度计的玻璃泡与被测液体充分接触，不能紧靠

容器壁或容器底部，所以，在组装装置甲时，要按“从下往上"的原则；

(2)为了尽量减小各种因素对实验的影响，保证实验结论的可靠，以及方便比较，小王同学在实验中应

保持酒精和碎纸片的质量、水的质量以及两个烧杯都应相同。

(3)不计热量损失的情况下，根据表中数据和Q=cmAt可知，水从酒精吸收的热量和从碎纸片吸收的

热量之比为2:1,则酒精完全燃烧放出的热量和从碎纸片完全燃烧放出的热量之比为2:1,由q=&可知，

m

6

碎纸片的热值是酒精的热值一半，即为1.2xl0J/kgo

(4)通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏小，出现这样情况的主要原因是燃料燃烧不完全、热量燃

烧放出的热量没有完全被水吸收。

【分析】(1)在组装实验仪器的时候应该按照自下而上的顺序进行组装；

(2)比较不用燃料的热值，需要控制燃料的质量相同即可；通过烧杯内液体温度变化量反映燃料释放热

量的多少，故要控制烧杯内的液体质量相同；

(3)结合水的质量和温度的变化量，利用比热容公式求解水吸收的热量，除以燃料的质量即为热值；

(4)燃料释放的热量不能被水完全吸收掉，故计算得到的热值偏小。

二、热机的效率

11.(2021•百色)某燃气热水器将20kg的水从10汽加热到60。口完全燃烧了0.21m3的燃气。水吸收的热

量_J,热水器的效率是—o[己知水的比热容为4.2x103〃(kg.。(：)，燃气的热值为4xl07j/m3]

【答案】4.2x10s；50%

【考点】热量的计算，燃料的热值

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【解析】【解答】水吸收的热量QQC水m(t-to)=4.2xlOJ/(kg.℃)x2Okgx(6O℃-lO℃)=4.2xlOJ

燃气完全燃烧放出的热量Q/Vq天然气=0.21m3x4xl07〃m3=8.4xl06j

热水器的效率n,沟%X100%=50%

Q放8.4x106J

【分析】根据水的比热容、质量和温度差的乘积，可以计算吸收热量的多少；利用燃料的体积和热值的

乘积计算放出热量的多少；根据吸收的热量和总热量的比值计算热效率。

12.(2021•荆州)使用清洁能源天然气有助于国家提出的2060年前实现碳中和的目标。小明同学用他家的

天然气灶将质量为2kg,初温为15。(：的水加热到95汽，水吸收的热量是—J：若此过程的热效率为40%,

则此过程消耗天然气—m3。(水的比热容为4.2xlO3J/(kg.℃),天然气热值为4.2xl07/m3)

【答案】6.72X105;0.04

【考点】热量的计算，燃料的热值

【解析】【解答】水吸收的热量是

Q吸=cmAt=4.2x103J/(kg-℃)X2kgx(95℃-15℃)=6.72x105J

故水吸收的热量是6.72x105J0

若此过程的热效率为40%,则天然气的释放的热量为Q放=酶=a7/：啊=1.68Xl()6j

n40%

则天然气的体积为v二%=,68X：0：J04nl3

q4.2xlO7J/m3

则天然气的体积为0.04m3o

【分析】根据比热容、质量和温度差可以计算吸收的热量；利用热量和热效率可以计算总热大小，利用

热量和热值的比值计算燃料的体积。

13.(2021八下•桥西期末)天然气的热值为4.2X107J/kg,其表示的物理意义是—小明在一次使用天

然气热水器烧水的过程中将2kg的水从10℃加热到60℃,完全燃烧了20g的天然气，则水吸收的热量

是Q=_J,该热水器烧水的效率n=一(蘸=4.2X103J/(kg-℃))

【答案】1kg的天然气完全燃烧时所释放出的热量是4.2x107J；4.2X105；50%

【考点】热量的计算，燃料的热值，热机的效率

【解析】【解答】天然气的热值为4.2x107J/kg,它表示的意思是1kg的天然气完全燃烧时所释放出的

热量是4.2x107J。

水吸收的热量、吸=cm(t-t。)=4.2x103J/(kg-℃)x2kgx(60℃-10℃)=4.2x105J

20g的天然气完全燃烧放出的热量、放=mq=0.02kgX4.2X107J/kg=8.4X105J

该热水器烧水的效率n=盥=等%=50%

N放o.4X10t)J

【分析】热值表示的意思是1kg的燃料完全燃烧时所释放出的热量；利用Q吸=cm△t求出水吸收的热量；

利用CU=qm求消耗的天然气完全燃烧放出的热量；该热水器的效率等于水吸收的热量与天然气完全燃烧

放出的热量之比。

14.(2021•岐山模拟)"保护环境，人人有责"，合理分类和利用垃圾可以保护环境，利用先进工艺和科学方

法还可以使垃圾变废为宝。若It垃圾能提炼出70kg燃料油，燃料油的热值为4.5xl07j/kg,则这些燃料油

完全燃烧时释放出的热量为_J,若燃料油完全燃烧时释放出的热量全部被水吸收，则这些热量可以使

—kg的水温度升高25。&[水的比热容为4.2xlO3J/(kg.℃)]

【答案】3.15x10s；3xl04

【考点】热量的计算，燃料的热值

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【解析】【解答】完全燃烧70kg这种燃料油放出的热量Q=m池qs=70kgx4.5xl0J/kg=3.15xl0J

==3X

加热水的质量mcAt=4.2xlO3J/(kg-℃^x25℃4kg

【分析】根据燃料的质量和热值的乘积计算热量，利用热量和比热容、温度差，可以计算质量大小。

15.(2021・定远模拟)用煤气灶把2kg、初温为20冤的水加热到70。口消耗了0Q2m3天然气，则煤气灶烧

3

水的效率为-0(c*=4.2xlOJ/(kg.℃),q天燃气=4.0xl07j/m3)

【答案】52.5%

【考点】燃料的热值，热机的效率

【解析】【解答】由Q吸=cmAt可知，水吸收的热量为

Q吸=cmAt=4.2xl()3j/(kg・℃)x2kgx(70℃-20℃)=4.2x105J

由Q放=Vq知道，天然气完全燃烧放出的热量是Q放=Vq=0.02m3X4.0X107J/m3=8X105J

由n=也可知，燃气灶的效率是n=把X100%=冬空厚X100%=52.5%

Q放Q放8X105J

【分析】已知天然气的体积，和热值可以根据公式Q放=Vq求出天然气完全燃烧所释放出来的热量。再

根据公式、吸=cmAt求出水所吸收的热量，再根据公式ri=盟求出效率。

16.(2021・利辛模拟)某垃圾处理厂处理垃圾时提炼出了200kg燃料油，并用这些燃料油加热体积为30m3

的水用来供暖，可使水温升高60汽，根据以往经验可知供暖炉的加热效率为84%,则提炼出的燃料油的热

值为_J/kgo(c水=4.2x103〃(kg.℃))

【答案】4.5X107

【考点】热量的计算，燃料的热值

【解析】【解答】水的质量m水二p水1/=lxl03kg/m3x30m3=3xl04kg

349

水吸收的热量Q吸=c水m7KAt==4.2xl0J/(kg-℃)x3xl0kgx60℃=7.56xl0J

燃料油燃烧放出的热量Q放=艇=7,5%1°叮=9X109J

n84%

燃料油的热值q=9四=瑞鲁=4.5xlO7J/kg

m200kg

【分析】结合水的质量和温度的变化量，利用比热容公式求解水吸收的热量即可；水吸收热量为有用功,

除以加热效率为总功，即为燃料释放的热量，除以燃料的热值即为燃料的质量。

17.(2021•眉山模拟)在1个标准大气压下，用一台热损失40%的燃气灶将2kg初温为20°C的水加热

至沸腾，水要吸收_的热量，需要消耗_m3的天然气。(口天然气=3.5X107J/m3)

【答案】6.72X105；0.032

【考点】热量的计算，燃料的热值

【解析】【解答】在一个标准大气压下水的沸点为100°C，将2kg初温为20°C的水加热至沸腾，水

吸收的热量为Q吸=(^m(t-to)=4.2x103J/(kg-°C)x2kgx(100°C-20°C)=6.72x105J

天然气灶热损失40%,即其热效率为60%，由n=者可得，天然气燃烧需放出的热量为

Q吸_6.72X105J

1.12x106J

--60%-

Q放1.12X106J

由Q放=Vq得，需要消耗天然气的体积为V=c取=-----------y=0.032m3

口天然气3.5xlOU/m3

【分析】根据水的比热容、重力和额温度差的乘积计算吸热多少，结合热效率可以计算总热量；利用热

量和燃料的热值的比值计算燃料的体积。

18.（2021・寻乌模拟）汽车发动机一般是柴油机或汽油机，它把燃料燃烧放出的—能转化为机械能。一台

柴油机的热机效率为25%,用这台柴油机工作时完全燃烧2kg的柴油可做有用功一1。（柴油的热值

q=3.3xlO7J/kg）

【答案】内；1.65x107

【考点】燃料的热值，有关热机的计算

【解析】【解答】柴油机或汽油机工作时，消耗内能，产生机械能，把燃料燃烧放出的内能转化为机械能

。完全燃烧2kg柴油放出的热量Q放=mq=2kgx3.3xl07J/kg=6.6xl07J

有用功W有=€1放11=6.6*107儿25%=1.65><107」

【分析】内燃机工作时，将内能转化为机械能；根据燃料的热值和质量的乘积计算热量，结合热机效率

计算热机的有用功。

19.（2021•东平模拟）有一种节能型燃气炉灶，据介绍，使用该种炉灶比普通炉灶烧开同样一壶水可以节

约燃气10%~15%。这是因为，使用这种炉灶可以（）

A.增大燃气的热值B.增大燃气的密度

C.降低水的比热容D.提高燃气的燃烧效率

【答案】D

【考点】燃料的热值，热机的效率

【解析】【解答】A.热值是燃料的一种特性，与燃料的种类有关，不能增大燃气的热值，A不符合题意;

B.密度是物质的一种特性，与物质的种类有关，不能增大燃气的密度，B不符合题意；

C.比热容是物质的一种特性，与物质的种类有关，不能降低水的比热容，C不符合题意；

D.烧开同样一壶水，水吸收的热量相同，使用节能型燃气炉灶比普通炉灶烧开同样一壶水可以节约燃气

10%〜15%,说明提高了燃料的利用率，即使用这种炉灶可以提高燃气的燃烧效率，D符合题意。

故答案为：D»

【分析】所需热量的总量一定时，减少消耗的燃料，可以提高效率。

20.（2021・武侯模拟）热机效率是热机性能的重要指标，下列措施中，可以提高热机效率的是（）

A.尽量增加热机的工作时间B.尽量增加废气带走的热量

C.尽量使用热值更大的燃料D.尽量减少热机部件的摩擦

【答案】D

【考点】热机的效率

【解析】【解答】A.增加热机的工作时间，并不能减少热量的损失，所以不能提高热机的效率，A不符

合题意；

B.增加废气带走的热量，热机的能量利用率降低，即热机的效率降低，B不符合题意；

C.使用热值更大的燃料，其能量利用率不一定高，不一定能提高热机的效率，C不符合题意；

D.尽量减少热机部件的摩擦，减少克服摩擦消耗的内能，可以增大有用能量与燃料完全燃烧放出总能量

的比值，可以提高热机的效率，D符合题意。

故答案为：Do

【分析】内燃机是一种把内能转化为机械能的装置，内燃机的效率为机械能与燃料完全燃烧释放的热量

的比值，减少能量损耗、使燃料充分燃烧可以提高效率，但效率不会达到100%。

21.(2021•淮南模拟)为了保护环境，我们应大力提倡使用清洁能源。欲使20kg、20汽的水温度升高50。盘

[c水=4.2xlC)3j/(kg«℃),q天然气=4xlC)7j/m3]

(