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9. 若汽车在平直公路上 10 min 内匀速行驶了 13.8 km，消耗汽油 2 kg. 发动机的输出功率为46 kW.汽油热值$q$为$4.6×10^7$ J/kg.求：
（1）汽车行驶的速度；
（2）汽车牵引力做的功；
（3）汽车发动机的效率.
（1）汽车行驶的速度；
（2）汽车牵引力做的功；
（3）汽车发动机的效率.
答案
$(1) 82.8 km/h (2) 9.2×10^7 J (3) 30%$
10. 古语道：“人要实，火要虚”.此话的意思是说做人要脚踏实地，才能事业有成；可燃物要架空一些，才能燃烧更旺.“火要虚”的目的是 （
A.增大可燃物物的热值
B.降低可燃物的着火点
C.能使可燃物完全燃烧
D.提高了可燃物的利用率
D
）A.增大可燃物物的热值
B.降低可燃物的着火点
C.能使可燃物完全燃烧
D.提高了可燃物的利用率
答案
D
解析
【分析】首先，“火要虚”是指将可燃物架空放置，核心是增大可燃物与空气中氧气的接触面积，让燃烧更充分。接下来逐一分析选项：A选项中，热值是物质的固有属性，不会随可燃物放置方式改变；B选项中，着火点是物质的固有性质，无法通过架空降低；C选项中，“火要虚”只能让燃烧更充分，不能保证完全燃烧；D选项中，燃烧更旺意味着更多可燃物被有效利用，符合“火要虚”的目的。
【解析】“火要虚”的本质是增大可燃物与氧气的接触面积，使燃烧更充分。对各选项分析如下：
1. A选项：可燃物的热值是其固有属性，与是否架空无关，不会改变，错误；
2. B选项：着火点是物质的固有性质，无法通过架空可燃物降低，错误；
3. C选项：“火要虚”仅能促进燃烧更充分，不能保证可燃物完全燃烧，错误；
4. D选项：燃烧更旺说明可燃物被更充分利用，提高了利用率，正确。
【答案】D
【知识点】燃烧与充分燃烧、燃料的利用
【点评】本题结合古语考查燃烧的相关知识，重点在于理解“火要虚”的本质是增大可燃物与氧气的接触面积，易错点是混淆热值、着火点等物质固有属性与外界条件的关系，属于基础题。
【难度系数】0.6
【解析】“火要虚”的本质是增大可燃物与氧气的接触面积，使燃烧更充分。对各选项分析如下：
1. A选项：可燃物的热值是其固有属性，与是否架空无关，不会改变，错误；
2. B选项：着火点是物质的固有性质，无法通过架空可燃物降低，错误；
3. C选项：“火要虚”仅能促进燃烧更充分，不能保证可燃物完全燃烧，错误；
4. D选项：燃烧更旺说明可燃物被更充分利用，提高了利用率，正确。
【答案】D
【知识点】燃烧与充分燃烧、燃料的利用
【点评】本题结合古语考查燃烧的相关知识，重点在于理解“火要虚”的本质是增大可燃物与氧气的接触面积，易错点是混淆热值、着火点等物质固有属性与外界条件的关系，属于基础题。
【难度系数】0.6
11. 2007年10月24日，“嫦娥1号”承载着中华民族千年的奔月梦想从西昌成功发射，把“嫦娥1号”送上太空的是“长征三号甲”运载火箭，该火箭发动机使用的燃料是液氢，之所以采用液氢，是因为液氢具有（
A.较高的燃点
B.较大的比热容
C.较高的沸点
D.较大的热值
D
）A.较高的燃点
B.较大的比热容
C.较高的沸点
D.较大的热值
答案
D
解析
【分析】
本题考查燃料特性的物理应用，解题思路是先明确各选项对应的物理概念，再结合火箭燃料需释放大量能量的实际需求进行判断。首先回忆：燃点是物质燃烧的最低温度，比热容反映物质吸热/放热能力，沸点是液态物质的汽化温度，热值是单位质量燃料完全燃烧释放的热量。火箭燃料需要在质量一定时提供更多能量，因此需匹配对应特性。
【解析】
逐一分析选项：
A. 较高的燃点：燃点高意味着物质更难点燃，不利于火箭燃料的点火，不符合火箭发射的需求，错误；
B. 较大的比热容：比热容大表示物质吸热或放热能力强，与燃料燃烧释放能量的多少无关，错误；
C. 较高的沸点：沸点高说明液态物质不易汽化，和燃料的能量释放性能无关，错误；
D. 较大的热值：单位质量的液氢完全燃烧时能放出大量热量，满足火箭升空需要巨大能量的要求，正确。
【答案】
D
【知识点】
燃料的热值
【点评】
本题结合航天实际场景考查热值的物理意义，属于基础概念题，难度较低，学生只需掌握热值的核心作用即可快速解答。
【难度系数】
0.8
本题考查燃料特性的物理应用，解题思路是先明确各选项对应的物理概念，再结合火箭燃料需释放大量能量的实际需求进行判断。首先回忆：燃点是物质燃烧的最低温度，比热容反映物质吸热/放热能力，沸点是液态物质的汽化温度，热值是单位质量燃料完全燃烧释放的热量。火箭燃料需要在质量一定时提供更多能量，因此需匹配对应特性。
【解析】
逐一分析选项：
A. 较高的燃点：燃点高意味着物质更难点燃，不利于火箭燃料的点火，不符合火箭发射的需求，错误；
B. 较大的比热容：比热容大表示物质吸热或放热能力强，与燃料燃烧释放能量的多少无关，错误；
C. 较高的沸点：沸点高说明液态物质不易汽化，和燃料的能量释放性能无关，错误；
D. 较大的热值：单位质量的液氢完全燃烧时能放出大量热量，满足火箭升空需要巨大能量的要求，正确。
【答案】
D
【知识点】
燃料的热值
【点评】
本题结合航天实际场景考查热值的物理意义，属于基础概念题，难度较低，学生只需掌握热值的核心作用即可快速解答。
【难度系数】
0.8
12. 小明用酒精灯将质量为100 g、初温为20 ℃的水加热到90 ℃(未沸腾)，共燃烧了7 g酒精[$c_{水}=4.2×10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃)$，酒精的热值为$q=3×10^{7}\ \mathrm{J}/\mathrm{kg}$].则（
A.水吸收的热量是$2.94×10^{7}\ \mathrm{J}$，效率为14%
B.水吸收的热量是$2.94×10^{4}\ \mathrm{J}$，效率为14%
C.水吸收的热量是$2.94×10^{7}\ \mathrm{J}$，效率为1.4%
D.水吸收的热量是$2.94×10^{4}\ \mathrm{J}$，效率为1.4%
B
）A.水吸收的热量是$2.94×10^{7}\ \mathrm{J}$，效率为14%
B.水吸收的热量是$2.94×10^{4}\ \mathrm{J}$，效率为14%
C.水吸收的热量是$2.94×10^{7}\ \mathrm{J}$，效率为1.4%
D.水吸收的热量是$2.94×10^{4}\ \mathrm{J}$，效率为1.4%
答案
B
解析
【分析】
本题需计算水吸收的热量、酒精完全燃烧放出的热量，再通过热效率公式求解效率。解题关键是统一质量单位（将g换算为kg），再代入对应热量公式计算，最后对比选项得出答案。
【解析】
1. 计算水吸收的热量：
水的质量 $ m_{水}=100\ \mathrm{g}=0.1\ \mathrm{kg} $，温度变化 $ \Delta t=90°\mathrm{C}-20°\mathrm{C}=70°\mathrm{C} $，
根据吸热公式 $ Q_{吸}=c_{水}m_{水}\Delta t $，代入数据得：
$ Q_{吸}=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)} ×0.1\ \mathrm{kg} ×70°\mathrm{C}=2.94×10^4\ \mathrm{J} $。
2. 计算酒精完全燃烧放出的热量：
酒精的质量 $ m_{酒精}=7\ \mathrm{g}=0.007\ \mathrm{kg} $，
根据放热公式 $ Q_{放}=m_{酒精}q $，代入数据得：
$ Q_{放}=0.007\ \mathrm{kg} ×3×10^7\ \mathrm{J/kg}=2.1×10^5\ \mathrm{J} $。
3. 计算热效率：
效率公式 $ \eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}×100\% $，代入数据得：
$ \eta=\frac{2.94×10^4\ \mathrm{J}}{2.1×10^5\ \mathrm{J}}×100\%=14\% $。
综上，水吸收的热量为 $ 2.94×10^4\ \mathrm{J} $，效率为14%，对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
热量计算、热效率
【点评】
本题考查热量与热效率的基础应用，核心是掌握公式并注意单位换算，属于常规基础题，细心计算即可得分。
【难度系数】
0.8
本题需计算水吸收的热量、酒精完全燃烧放出的热量，再通过热效率公式求解效率。解题关键是统一质量单位（将g换算为kg），再代入对应热量公式计算，最后对比选项得出答案。
【解析】
1. 计算水吸收的热量：
水的质量 $ m_{水}=100\ \mathrm{g}=0.1\ \mathrm{kg} $，温度变化 $ \Delta t=90°\mathrm{C}-20°\mathrm{C}=70°\mathrm{C} $，
根据吸热公式 $ Q_{吸}=c_{水}m_{水}\Delta t $，代入数据得：
$ Q_{吸}=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)} ×0.1\ \mathrm{kg} ×70°\mathrm{C}=2.94×10^4\ \mathrm{J} $。
2. 计算酒精完全燃烧放出的热量：
酒精的质量 $ m_{酒精}=7\ \mathrm{g}=0.007\ \mathrm{kg} $，
根据放热公式 $ Q_{放}=m_{酒精}q $，代入数据得：
$ Q_{放}=0.007\ \mathrm{kg} ×3×10^7\ \mathrm{J/kg}=2.1×10^5\ \mathrm{J} $。
3. 计算热效率：
效率公式 $ \eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}×100\% $，代入数据得：
$ \eta=\frac{2.94×10^4\ \mathrm{J}}{2.1×10^5\ \mathrm{J}}×100\%=14\% $。
综上，水吸收的热量为 $ 2.94×10^4\ \mathrm{J} $，效率为14%，对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
热量计算、热效率
【点评】
本题考查热量与热效率的基础应用，核心是掌握公式并注意单位换算，属于常规基础题，细心计算即可得分。
【难度系数】
0.8
13. 如图所示，小明在燃烧皿中放入10 g酒精，点燃后对质量为200 g的水加热，充分燃烧后，水温升高30 ℃，已知水的比热容为$4.2× 10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}· \mathrm{℃})$，此过程中水吸收的热量为
$2.52×10^4$
J，水的内能增大
（增大/减小），该实验计算得到的酒精热值明显偏小，其原因是酒精没有完全燃烧或酒精燃烧放出的热量没有完全被水吸收
。答案
$2.52×10^4 $增大 酒精没有完全燃烧或酒精燃烧放出的热量没有完全被水吸收
解析
【分析】
本题分为三部分：一是计算水吸收的热量，需运用吸热公式，注意单位换算；二是判断水的内能变化，根据热传递改变内能的规律分析；三是分析酒精热值偏小的原因，结合实验中的实际情况，考虑热量损失和燃料燃烧的充分性。
【解析】
1. 计算水吸收的热量：
水的质量$m_{水}=200\ \mathrm{g}=0.2\ \mathrm{kg}$，根据吸热公式$Q_{吸}=c_{水}m_{水}\Delta t$，代入数据得：
$Q_{吸}=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)} × 0.2\ \mathrm{kg} × 30\ \mathrm{℃}=2.52×10^4\ \mathrm{J}$。
2. 水吸收热量，温度升高，内能增大。
3. 实验中，酒精没有完全燃烧，且酒精燃烧放出的热量部分散失到空气中、被烧杯等容器吸收，没有完全被水吸收，因此计算得到的酒精热值明显偏小。
【答案】
$2.52×10^4$；增大；酒精没有完全燃烧或酒精燃烧放出的热量没有完全被水吸收
【知识点】
热量计算、内能变化、热值
【点评】
本题考查吸热公式的应用、内能的改变以及热值实验的误差分析，需掌握相关公式和实验原理，理解实验中热量损失的常见原因。
【难度系数】
0.5
本题分为三部分：一是计算水吸收的热量，需运用吸热公式，注意单位换算；二是判断水的内能变化，根据热传递改变内能的规律分析；三是分析酒精热值偏小的原因，结合实验中的实际情况，考虑热量损失和燃料燃烧的充分性。
【解析】
1. 计算水吸收的热量：
水的质量$m_{水}=200\ \mathrm{g}=0.2\ \mathrm{kg}$，根据吸热公式$Q_{吸}=c_{水}m_{水}\Delta t$，代入数据得：
$Q_{吸}=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)} × 0.2\ \mathrm{kg} × 30\ \mathrm{℃}=2.52×10^4\ \mathrm{J}$。
2. 水吸收热量，温度升高，内能增大。
3. 实验中，酒精没有完全燃烧，且酒精燃烧放出的热量部分散失到空气中、被烧杯等容器吸收，没有完全被水吸收，因此计算得到的酒精热值明显偏小。
【答案】
$2.52×10^4$；增大；酒精没有完全燃烧或酒精燃烧放出的热量没有完全被水吸收
【知识点】
热量计算、内能变化、热值
【点评】
本题考查吸热公式的应用、内能的改变以及热值实验的误差分析，需掌握相关公式和实验原理，理解实验中热量损失的常见原因。
【难度系数】
0.5
