1.我国是世界上第一个在中低纬度冻土区发现可燃冰的国家。可燃冰作为新型能源,在同等条件下,完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍,这说明“可燃冰”的(
A.热值大
B.比热容大
C.温度高
D.内能大
A
)。A.热值大
B.比热容大
C.温度高
D.内能大
答案
A
解析
【分析】这道题考查热学中相关物理量的概念辨析,解题时需先明确每个选项对应的物理量的定义,再结合题目中“同等条件下可燃冰完全燃烧放出热量达到煤气数十倍”的关键信息,判断符合题意的物理量。热值是燃料完全燃烧时释放热量的特性,与题目描述的燃烧放热多少直接相关,而比热容、温度、内能均与该特性无关。
【解析】逐一分析各选项:
A. 热值是单位质量(或体积)的燃料完全燃烧时所放出的热量,题目中同等条件下可燃冰完全燃烧放出的热量远多于煤气,说明其热值大,该选项正确;
B. 比热容反映物质吸、放热的能力,与燃料完全燃烧释放热量的多少无关,排除;
C. 温度表示物体的冷热程度,题目未提及温度相关内容,排除;
D. 内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和,其大小与质量、温度等因素有关,与燃料燃烧放热的特性无关,排除。
【答案】A
【知识点】燃料的热值、比热容、内能
【点评】本题为初中热学基础概念题,主要考查热值的定义,需准确区分热值、比热容、温度、内能的物理意义,难度较低,是常见的概念辨析类题目。
【难度系数】0.7
【解析】逐一分析各选项:
A. 热值是单位质量(或体积)的燃料完全燃烧时所放出的热量,题目中同等条件下可燃冰完全燃烧放出的热量远多于煤气,说明其热值大,该选项正确;
B. 比热容反映物质吸、放热的能力,与燃料完全燃烧释放热量的多少无关,排除;
C. 温度表示物体的冷热程度,题目未提及温度相关内容,排除;
D. 内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和,其大小与质量、温度等因素有关,与燃料燃烧放热的特性无关,排除。
【答案】A
【知识点】燃料的热值、比热容、内能
【点评】本题为初中热学基础概念题,主要考查热值的定义,需准确区分热值、比热容、温度、内能的物理意义,难度较低,是常见的概念辨析类题目。
【难度系数】0.7
2. (2024·江苏连云港中考)下列关于燃料的热值的说法正确的是(
A.燃料燃烧越充分,其热值越大
B.燃料的热值越小,完全燃烧放出的热量越少
C.一瓶酒精用去三分之一,剩余酒精的热值减小
D.焦炭的热值是 $3.0×10^7$ J/kg,完全燃烧1 kg焦炭能放出 $3.0×10^7$ J的热量
D
)。A.燃料燃烧越充分,其热值越大
B.燃料的热值越小,完全燃烧放出的热量越少
C.一瓶酒精用去三分之一,剩余酒精的热值减小
D.焦炭的热值是 $3.0×10^7$ J/kg,完全燃烧1 kg焦炭能放出 $3.0×10^7$ J的热量
答案
D
解析
【分析】要解决这道题,需先明确燃料热值的核心概念:热值是燃料的固有特性,仅由燃料种类决定,与燃烧是否充分、燃料质量、是否完全燃烧等无关;燃料完全燃烧放热公式为$ Q_{放}=mq $($ q $为热值,$ m $为质量)。接下来逐个分析选项:A选项混淆了热值与燃烧充分度的关系;B选项忽略了放热多少还与质量有关;C选项错误认为热值随质量变化;D选项结合公式计算,符合热值定义,是正确的。
【解析】1. 明确热值定义:热值是单位质量燃料完全燃烧放出的热量,是燃料的固有特性,仅与燃料种类有关,与燃烧充分度、质量、是否完全燃烧均无关;燃料完全燃烧放热公式为$ Q_{放}=mq $。
2. 分析选项:
A选项:热值与燃烧是否充分无关,仅由燃料种类决定,故A错误;
B选项:根据$ Q_{放}=mq $,燃料完全燃烧放出的热量由热值和质量共同决定,仅热值小,若质量大,放出热量也可能多,故B错误;
C选项:热值与燃料质量无关,一瓶酒精用去三分之一,剩余酒精的热值不变,故C错误;
D选项:完全燃烧1kg焦炭放出的热量$ Q_{放}=mq=1kg×3.0×10^7 J/kg=3.0×10^7 J $,故D正确。
【答案】D
【知识点】燃料的热值、热值的特性、热量计算
【点评】本题考查燃料热值的基础概念及应用,核心是理解热值是燃料的固有特性,需结合放热公式分析选项,属于中考基础题,难度较低。
【难度系数】0.8
【解析】1. 明确热值定义:热值是单位质量燃料完全燃烧放出的热量,是燃料的固有特性,仅与燃料种类有关,与燃烧充分度、质量、是否完全燃烧均无关;燃料完全燃烧放热公式为$ Q_{放}=mq $。
2. 分析选项:
A选项:热值与燃烧是否充分无关,仅由燃料种类决定,故A错误;
B选项:根据$ Q_{放}=mq $,燃料完全燃烧放出的热量由热值和质量共同决定,仅热值小,若质量大,放出热量也可能多,故B错误;
C选项:热值与燃料质量无关,一瓶酒精用去三分之一,剩余酒精的热值不变,故C错误;
D选项:完全燃烧1kg焦炭放出的热量$ Q_{放}=mq=1kg×3.0×10^7 J/kg=3.0×10^7 J $,故D正确。
【答案】D
【知识点】燃料的热值、热值的特性、热量计算
【点评】本题考查燃料热值的基础概念及应用,核心是理解热值是燃料的固有特性,需结合放热公式分析选项,属于中考基础题,难度较低。
【难度系数】0.8
3. 热机效率是衡量汽油机经济性能的重要参数,提高热机效率意味着汽油车能(
A.减少汽油消耗
B.增加废气带走的能量
C.增加机械摩擦
D.减少所获得的机械能
A
)。A.减少汽油消耗
B.增加废气带走的能量
C.增加机械摩擦
D.减少所获得的机械能
答案
A
解析
【分析】首先明确热机效率的定义:热机效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比,提高热机效率的核心是减少能量损耗,在消耗相同燃料时获得更多有用机械能,或获得相同有用机械能时消耗更少燃料。接下来逐一分析选项:A选项符合提高效率的结果;B选项增加废气带走的能量会降低效率;C选项增加机械摩擦会消耗能量,降低效率;D选项减少获得的机械能意味着有用功减少,效率降低。
【解析】根据热机效率公式η=W有用/Q放(Q放为燃料完全燃烧放出的热量,W有用为热机做的有用功),提高热机效率即增大η:
1. A选项:若做相同有用功,提高效率后消耗的汽油(燃料)减少,符合提高效率的结果,正确;
2. B选项:废气带走的能量是主要能量损耗,增加该部分能量会使η减小,效率降低,错误;
3. C选项:机械摩擦消耗额外能量,增加摩擦会增大能量损耗,η减小,效率降低,错误;
4. D选项:减少获得的机械能(W有用减小)会使η减小,效率降低,错误。
【答案】A
【知识点】热机效率
【点评】本题考查热机效率的基础概念,需明确热机效率的物理意义及影响因素,属于对基础知识点的直接应用,难度较低。
【难度系数】0.8
【解析】根据热机效率公式η=W有用/Q放(Q放为燃料完全燃烧放出的热量,W有用为热机做的有用功),提高热机效率即增大η:
1. A选项:若做相同有用功,提高效率后消耗的汽油(燃料)减少,符合提高效率的结果,正确;
2. B选项:废气带走的能量是主要能量损耗,增加该部分能量会使η减小,效率降低,错误;
3. C选项:机械摩擦消耗额外能量,增加摩擦会增大能量损耗,η减小,效率降低,错误;
4. D选项:减少获得的机械能(W有用减小)会使η减小,效率降低,错误。
【答案】A
【知识点】热机效率
【点评】本题考查热机效率的基础概念,需明确热机效率的物理意义及影响因素,属于对基础知识点的直接应用,难度较低。
【难度系数】0.8
4. (2025·四川广安中考改编)“五一”假期,小莉一家自驾出去旅游。汽车通过一条长2 400 m的隧道时,消耗0.1 kg的汽油,牵引力做的有用功为$1.38×10^6$ J。已知汽油的热值$q=4.6×10^7$ J/kg,求汽车通过隧道时发动机的效率η。
答案
30%
解析:0.1 kg汽油完全燃烧放出的热量$Q_{放}=mq=0.1\ \mathrm{kg}×4.6×10^7\ \mathrm{J/kg}=4.6×10^6\ \mathrm{J}$,汽车通过隧道时发动机的效率$\eta=\frac{W_{有用}}{Q_{放}}=\frac{1.38×10^6\ \mathrm{J}}{4.6×10^6\ \mathrm{J}}=30\%$。
解析:0.1 kg汽油完全燃烧放出的热量$Q_{放}=mq=0.1\ \mathrm{kg}×4.6×10^7\ \mathrm{J/kg}=4.6×10^6\ \mathrm{J}$,汽车通过隧道时发动机的效率$\eta=\frac{W_{有用}}{Q_{放}}=\frac{1.38×10^6\ \mathrm{J}}{4.6×10^6\ \mathrm{J}}=30\%$。
解析
【分析】
要计算汽车发动机的效率,需先明确热机效率的定义:发动机效率是牵引力做的有用功与燃料完全燃烧放出的总热量的比值。解题分两步:第一步,根据汽油的质量和热值,计算0.1kg汽油完全燃烧放出的总热量;第二步,代入效率公式,用有用功除以总热量得到效率。
【解析】
1. 计算汽油完全燃烧放出的总热量:
$Q_{放}=mq=0.1\ \mathrm{kg}×4.6×10^7\ \mathrm{J/kg}=4.6×10^6\ \mathrm{J}$
2. 根据热机效率公式计算发动机效率:
$\eta=\frac{W_{有用}}{Q_{放}}=\frac{1.38×10^6\ \mathrm{J}}{4.6×10^6\ \mathrm{J}}=0.3=30\%$
【答案】
30%
【知识点】
热机效率计算、热值的应用
【点评】
本题是热机效率的基础计算题,直接考查热机效率公式和热值公式的应用,步骤清晰,难度较低,属于中考常见的基础得分题型。
【难度系数】
0.7
要计算汽车发动机的效率,需先明确热机效率的定义:发动机效率是牵引力做的有用功与燃料完全燃烧放出的总热量的比值。解题分两步:第一步,根据汽油的质量和热值,计算0.1kg汽油完全燃烧放出的总热量;第二步,代入效率公式,用有用功除以总热量得到效率。
【解析】
1. 计算汽油完全燃烧放出的总热量:
$Q_{放}=mq=0.1\ \mathrm{kg}×4.6×10^7\ \mathrm{J/kg}=4.6×10^6\ \mathrm{J}$
2. 根据热机效率公式计算发动机效率:
$\eta=\frac{W_{有用}}{Q_{放}}=\frac{1.38×10^6\ \mathrm{J}}{4.6×10^6\ \mathrm{J}}=0.3=30\%$
【答案】
30%
【知识点】
热机效率计算、热值的应用
【点评】
本题是热机效率的基础计算题,直接考查热机效率公式和热值公式的应用,步骤清晰,难度较低,属于中考常见的基础得分题型。
【难度系数】
0.7
5.(多选)某品牌汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9 km,用时5 min 45 s,消耗燃油1.5 kg。已知汽车的牵引力是2 000 N,燃油的热值为$4.6×10^7$ J/kg。通过计算可知,下列结果正确的是(
A.汽车的行驶速度是72 km/h
B.消耗的燃油完全燃烧放出的热量是$6.8×10^7$ J
C.汽车发动机的热机效率是20%
D.汽车牵引力做功的功率是30 kW
AC
)。A.汽车的行驶速度是72 km/h
B.消耗的燃油完全燃烧放出的热量是$6.8×10^7$ J
C.汽车发动机的热机效率是20%
D.汽车牵引力做功的功率是30 kW
答案
AC
解析:汽车行驶的时间$t=5\ \mathrm{min}\ 45\ \mathrm{s}=345\ \mathrm{s}$,汽车的行驶速度$v=\frac{s}{t}=\frac{6.9×10^3\ \mathrm{m}}{345\ \mathrm{s}}=20\ \mathrm{m/s}=72\ \mathrm{km/h}$,A正确。消耗的燃油完全燃烧放出的热量$Q_{放}=mq=1.5\ \mathrm{kg}×4.6×10^7\ \mathrm{J/kg}=6.9×10^7\ \mathrm{J}$,B错误。该汽车牵引力所做的功$W=Fs=2\ 000\ \mathrm{N}×6.9×10^3\ \mathrm{m}=1.38×10^7\ \mathrm{J}$,汽车发动机的热机效率$\eta=\frac{W}{Q_{放}}=\frac{1.38×10^7\ \mathrm{J}}{6.9×10^7\ \mathrm{J}}=20\%$,C正确。汽车牵引力做功的功率$P=Fv=2\ 000\ \mathrm{N}×20\ \mathrm{m/s}=40\ 000\ \mathrm{W}=40\ \mathrm{kW}$,D错误。
解析:汽车行驶的时间$t=5\ \mathrm{min}\ 45\ \mathrm{s}=345\ \mathrm{s}$,汽车的行驶速度$v=\frac{s}{t}=\frac{6.9×10^3\ \mathrm{m}}{345\ \mathrm{s}}=20\ \mathrm{m/s}=72\ \mathrm{km/h}$,A正确。消耗的燃油完全燃烧放出的热量$Q_{放}=mq=1.5\ \mathrm{kg}×4.6×10^7\ \mathrm{J/kg}=6.9×10^7\ \mathrm{J}$,B错误。该汽车牵引力所做的功$W=Fs=2\ 000\ \mathrm{N}×6.9×10^3\ \mathrm{m}=1.38×10^7\ \mathrm{J}$,汽车发动机的热机效率$\eta=\frac{W}{Q_{放}}=\frac{1.38×10^7\ \mathrm{J}}{6.9×10^7\ \mathrm{J}}=20\%$,C正确。汽车牵引力做功的功率$P=Fv=2\ 000\ \mathrm{N}×20\ \mathrm{m/s}=40\ 000\ \mathrm{W}=40\ \mathrm{kW}$,D错误。
解析
【分析】本题为力学与热学的综合计算题,需逐一分析每个选项,运用速度公式、热值放热公式、功的公式、热机效率公式、功率公式进行计算,注意单位的统一换算,验证每个选项的正确性。
【解析】首先统一时间单位:汽车行驶时间$ t = 5\ \mathrm{min}\ 45\ \mathrm{s} = 5×60\ \mathrm{s} + 45\ \mathrm{s} = 345\ \mathrm{s} $。
选项A:行驶速度$ v = \frac{s}{t} = \frac{6.9×10^3\ \mathrm{m}}{345\ \mathrm{s}} = 20\ \mathrm{m/s} $,换算为$ \mathrm{km/h} $:$ 20×3.6 = 72\ \mathrm{km/h} $,故A正确。
选项B:燃油完全燃烧放出的热量$ Q_{放} = mq = 1.5\ \mathrm{kg}×4.6×10^7\ \mathrm{J/kg} = 6.9×10^7\ \mathrm{J} $,并非$ 6.8×10^7\ \mathrm{J} $,故B错误。
选项C:牵引力做功$ W = Fs = 2000\ \mathrm{N}×6.9×10^3\ \mathrm{m} = 1.38×10^7\ \mathrm{J} $,热机效率$ \eta = \frac{W}{Q_{放}} = \frac{1.38×10^7\ \mathrm{J}}{6.9×10^7\ \mathrm{J}} = 20\% $,故C正确。
选项D:牵引力做功的功率$ P = Fv = 2000\ \mathrm{N}×20\ \mathrm{m/s} = 4×10^4\ \mathrm{W} = 40\ \mathrm{kW} $,并非30 kW,故D错误。
综上,正确选项为AC。
【答案】AC
【知识点】速度计算、热值与热量、热机效率
【点评】本题考查多个物理公式的综合应用,关键在于单位换算和公式的准确运用,需细心计算,避免因计算失误选错选项,是初中物理的常见综合题型。
【难度系数】0.6
【解析】首先统一时间单位:汽车行驶时间$ t = 5\ \mathrm{min}\ 45\ \mathrm{s} = 5×60\ \mathrm{s} + 45\ \mathrm{s} = 345\ \mathrm{s} $。
选项A:行驶速度$ v = \frac{s}{t} = \frac{6.9×10^3\ \mathrm{m}}{345\ \mathrm{s}} = 20\ \mathrm{m/s} $,换算为$ \mathrm{km/h} $:$ 20×3.6 = 72\ \mathrm{km/h} $,故A正确。
选项B:燃油完全燃烧放出的热量$ Q_{放} = mq = 1.5\ \mathrm{kg}×4.6×10^7\ \mathrm{J/kg} = 6.9×10^7\ \mathrm{J} $,并非$ 6.8×10^7\ \mathrm{J} $,故B错误。
选项C:牵引力做功$ W = Fs = 2000\ \mathrm{N}×6.9×10^3\ \mathrm{m} = 1.38×10^7\ \mathrm{J} $,热机效率$ \eta = \frac{W}{Q_{放}} = \frac{1.38×10^7\ \mathrm{J}}{6.9×10^7\ \mathrm{J}} = 20\% $,故C正确。
选项D:牵引力做功的功率$ P = Fv = 2000\ \mathrm{N}×20\ \mathrm{m/s} = 4×10^4\ \mathrm{W} = 40\ \mathrm{kW} $,并非30 kW,故D错误。
综上,正确选项为AC。
【答案】AC
【知识点】速度计算、热值与热量、热机效率
【点评】本题考查多个物理公式的综合应用,关键在于单位换算和公式的准确运用,需细心计算,避免因计算失误选错选项,是初中物理的常见综合题型。
【难度系数】0.6
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