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1 关于热机和燃料的热值，下列说法中正确的是 （
A.煤的热值大于干木材的热值，煤燃烧放出的热量一定比干木材燃烧放出的热量多
B.热机做的有用功多，效率不一定高
C.内燃机的压缩冲程，气缸内气体的内能减少
D.为了提高热机的效率，一定要用热值高的燃料
B
）A.煤的热值大于干木材的热值，煤燃烧放出的热量一定比干木材燃烧放出的热量多
B.热机做的有用功多，效率不一定高
C.内燃机的压缩冲程，气缸内气体的内能减少
D.为了提高热机的效率，一定要用热值高的燃料
答案
B
解析
【分析】
本题考查热机和燃料热值的相关基础概念，需结合热值的定义、热机效率的含义、内燃机压缩冲程的特点，逐个分析选项判断对错：
1. 明确热值是单位质量（或体积）燃料完全燃烧放出的热量，燃料放热多少与热值、质量、是否完全燃烧均有关；
2. 热机效率是有用功与燃料完全燃烧总热量的比值，效率高低取决于两者的比值，而非仅有用功多少；
3. 内燃机压缩冲程中，活塞压缩气缸内气体，对气体做功，内能变化需结合做功情况判断；
4. 热机效率与燃料热值无直接关联，效率提升的核心是减少能量损耗。
【解析】
1. 分析选项A：燃料燃烧放出的热量公式为$Q=mq$（固体/液体燃料），放出热量由热值、燃料质量、是否完全燃烧共同决定。煤的热值大于干木材，但如果煤的质量远小于干木材，或未完全燃烧，放出的热量可能更少，因此A错误。
2. 分析选项B：热机效率$\eta=\frac{W_{有}}{Q_{总}}$，效率是有用功与总热量的比值。若热机做的有用功多，但燃料完全燃烧放出的总热量更多，效率仍可能较低，因此效率不一定高，B正确。
3. 分析选项C：内燃机压缩冲程中，活塞向上运动压缩气缸内气体，对气体做功，机械能转化为内能，气缸内气体的内能增加，而非减少，因此C错误。
4. 分析选项D：热机效率是有用功与总能量的比值，与燃料热值高低无关，提升热机效率的方法是减少热损失、降低摩擦等，与燃料热值无直接关系，因此D错误。
【答案】
B
【知识点】
热值、热机效率、内燃机冲程
【点评】
本题为热学基础概念题，考查对热值、热机效率、内燃机冲程的理解，易错点在于混淆热值与热机效率的影响因素，以及压缩冲程的内能变化，整体难度较低，需准确掌握各物理量的定义。
【难度系数】
0.7
本题考查热机和燃料热值的相关基础概念，需结合热值的定义、热机效率的含义、内燃机压缩冲程的特点，逐个分析选项判断对错：
1. 明确热值是单位质量（或体积）燃料完全燃烧放出的热量，燃料放热多少与热值、质量、是否完全燃烧均有关；
2. 热机效率是有用功与燃料完全燃烧总热量的比值，效率高低取决于两者的比值，而非仅有用功多少；
3. 内燃机压缩冲程中，活塞压缩气缸内气体，对气体做功，内能变化需结合做功情况判断；
4. 热机效率与燃料热值无直接关联，效率提升的核心是减少能量损耗。
【解析】
1. 分析选项A：燃料燃烧放出的热量公式为$Q=mq$（固体/液体燃料），放出热量由热值、燃料质量、是否完全燃烧共同决定。煤的热值大于干木材，但如果煤的质量远小于干木材，或未完全燃烧，放出的热量可能更少，因此A错误。
2. 分析选项B：热机效率$\eta=\frac{W_{有}}{Q_{总}}$，效率是有用功与总热量的比值。若热机做的有用功多，但燃料完全燃烧放出的总热量更多，效率仍可能较低，因此效率不一定高，B正确。
3. 分析选项C：内燃机压缩冲程中，活塞向上运动压缩气缸内气体，对气体做功，机械能转化为内能，气缸内气体的内能增加，而非减少，因此C错误。
4. 分析选项D：热机效率是有用功与总能量的比值，与燃料热值高低无关，提升热机效率的方法是减少热损失、降低摩擦等，与燃料热值无直接关系，因此D错误。
【答案】
B
【知识点】
热值、热机效率、内燃机冲程
【点评】
本题为热学基础概念题，考查对热值、热机效率、内燃机冲程的理解，易错点在于混淆热值与热机效率的影响因素，以及压缩冲程的内能变化，整体难度较低，需准确掌握各物理量的定义。
【难度系数】
0.7
2 家用汽车常用汽油机提供动力。下列说法中正确的是 （
A.汽油燃烧时热值不变
B.汽油机的冷却液温度越高，含有的热量越多
C.汽油机的做功冲程，机械能转化为内能
D.汽车尾气的汽油味越浓说明汽油燃烧越充分
A
）A.汽油燃烧时热值不变
B.汽油机的冷却液温度越高，含有的热量越多
C.汽油机的做功冲程，机械能转化为内能
D.汽车尾气的汽油味越浓说明汽油燃烧越充分
答案
A
解析
【分析】本题考查热学相关基础概念，需逐一分析各选项对应的物理知识：明确热值是燃料的固有特性、热量是过程量、汽油机做功冲程的能量转化，以及燃料燃烧充分与否的判断标准，通过回忆各概念定义判断选项正误，选出正确答案。
【解析】A选项：热值是燃料本身的固有属性，仅由燃料种类决定，与是否燃烧、燃烧程度无关，因此汽油燃烧时热值不变，该选项正确；B选项：热量是过程量，只能描述热传递中能量的转移量，不能说物体“含有”热量，应表述为物体的内能，该选项错误；C选项：汽油机做功冲程是将燃料燃烧释放的内能转化为机械能，压缩冲程才是机械能转化为内能，该选项错误；D选项：汽车尾气汽油味越浓，说明未燃烧的汽油越多，即汽油燃烧越不充分，该选项错误。
【答案】A
【知识点】热值、热机、热量
【点评】本题围绕热学基础概念展开，考查热值、热量、汽油机冲程、燃料燃烧等知识点，属于识记类基础题，准确理解各概念即可正确解答。
【难度系数】0.8
【解析】A选项：热值是燃料本身的固有属性，仅由燃料种类决定，与是否燃烧、燃烧程度无关，因此汽油燃烧时热值不变，该选项正确；B选项：热量是过程量，只能描述热传递中能量的转移量，不能说物体“含有”热量，应表述为物体的内能，该选项错误；C选项：汽油机做功冲程是将燃料燃烧释放的内能转化为机械能，压缩冲程才是机械能转化为内能，该选项错误；D选项：汽车尾气汽油味越浓，说明未燃烧的汽油越多，即汽油燃烧越不充分，该选项错误。
【答案】A
【知识点】热值、热机、热量
【点评】本题围绕热学基础概念展开，考查热值、热量、汽油机冲程、燃料燃烧等知识点，属于识记类基础题，准确理解各概念即可正确解答。
【难度系数】0.8
3 下列说法中不正确的是 （
A.汽油机改进后的效率可能达到100%
B.汽油机燃烧汽油会造成环境污染
C.汽油机的一个工作循环中，对外做功1次
D.汽油机在吸气冲程中吸入汽油和空气
A
）A.汽油机改进后的效率可能达到100%
B.汽油机燃烧汽油会造成环境污染
C.汽油机的一个工作循环中，对外做功1次
D.汽油机在吸气冲程中吸入汽油和空气
答案
A
解析
【分析】
本题考查汽油机的相关基础知识，需逐一分析每个选项对应的热学知识点：首先明确热机效率的特点，再回忆汽油机的工作过程、吸气冲程的物质及汽油燃烧的环境影响，据此判断选项对错。
【解析】
1. 选项A：热机工作时，不可避免会存在能量损失（如机械散热、克服摩擦做功等），因此任何热机的效率都不可能达到100%，故A错误；
2. 选项B：汽油机燃烧汽油会产生一氧化碳、氮氧化物等有害气体，会造成环境污染，故B正确；
3. 选项C：汽油机的一个工作循环包含吸气、压缩、做功、排气四个冲程，仅做功冲程对外做功，因此一个工作循环对外做功1次，故C正确；
4. 选项D：汽油机在吸气冲程中，吸入气缸的是汽油和空气的混合物，故D正确。
综上，不正确的说法是A。
【答案】
A
【知识点】
热机效率、汽油机工作原理、能源与环境
【点评】
本题聚焦汽油机的核心基础知识点，涵盖热机效率、工作过程、环境影响等内容，侧重对基础知识的考查，难度较低，适合巩固热学相关基础。
【难度系数】
0.8
本题考查汽油机的相关基础知识，需逐一分析每个选项对应的热学知识点：首先明确热机效率的特点，再回忆汽油机的工作过程、吸气冲程的物质及汽油燃烧的环境影响，据此判断选项对错。
【解析】
1. 选项A：热机工作时，不可避免会存在能量损失（如机械散热、克服摩擦做功等），因此任何热机的效率都不可能达到100%，故A错误；
2. 选项B：汽油机燃烧汽油会产生一氧化碳、氮氧化物等有害气体，会造成环境污染，故B正确；
3. 选项C：汽油机的一个工作循环包含吸气、压缩、做功、排气四个冲程，仅做功冲程对外做功，因此一个工作循环对外做功1次，故C正确；
4. 选项D：汽油机在吸气冲程中，吸入气缸的是汽油和空气的混合物，故D正确。
综上，不正确的说法是A。
【答案】
A
【知识点】
热机效率、汽油机工作原理、能源与环境
【点评】
本题聚焦汽油机的核心基础知识点，涵盖热机效率、工作过程、环境影响等内容，侧重对基础知识的考查，难度较低，适合巩固热学相关基础。
【难度系数】
0.8
4 汽车发动机系统的效率提升意味着 （
A.汽车消耗的燃油更少
B.汽车行驶的时间更长
C.相同时间内，汽车做的功更多
D.消耗同样多的燃油，汽车发动机系统做的有用功更多
D
）A.汽车消耗的燃油更少
B.汽车行驶的时间更长
C.相同时间内，汽车做的功更多
D.消耗同样多的燃油，汽车发动机系统做的有用功更多
答案
D
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总能量的比值。判断选项是否符合效率提升的含义，需紧扣效率的核心定义，区分效率与功率、做功多少等易混淆物理量，逐一分析选项逻辑。
【解析】逐一分析各选项：
A选项：效率提升的前提不明确，若做的有用功更多，即使消耗燃油总量增加，效率也可能提升，缺少“做相同有用功”的限定，错误；
B选项：汽车行驶时间与速度、功率等因素相关，和发动机效率（能量利用率）无直接关联，错误；
C选项：相同时间内做功更多是功率大的表现，功率反映做功快慢，与效率（能量利用比例）无关，错误；
D选项：消耗同样多的燃油（总能量相同），发动机做的有用功更多，说明有用功占总能量的比例更大，符合效率提升的定义，正确。
【答案】D
【知识点】热机效率
【点评】本题考查热机效率的基本概念，需准确区分效率与功率的差异，紧扣效率定义分析选项即可，属于基础概念题。
【难度系数】0.6
【解析】逐一分析各选项：
A选项：效率提升的前提不明确，若做的有用功更多，即使消耗燃油总量增加，效率也可能提升，缺少“做相同有用功”的限定，错误；
B选项：汽车行驶时间与速度、功率等因素相关，和发动机效率（能量利用率）无直接关联，错误；
C选项：相同时间内做功更多是功率大的表现，功率反映做功快慢，与效率（能量利用比例）无关，错误；
D选项：消耗同样多的燃油（总能量相同），发动机做的有用功更多，说明有用功占总能量的比例更大，符合效率提升的定义，正确。
【答案】D
【知识点】热机效率
【点评】本题考查热机效率的基本概念，需准确区分效率与功率的差异，紧扣效率定义分析选项即可，属于基础概念题。
【难度系数】0.6
5 甲热机的效率比乙热机的效率高，说明用去相同质量的燃油，甲热机做的有用功
多
（选填“多”或“少”）。若甲热机工作时气缸散热损失占总能量的25%，废气带走的能量占总能量的30%，摩擦等机械损耗占总能量的10%，则它的机械效率为35%
。答案
多
35%
35%
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总能量之比，公式为$\eta=\frac{W_{有用}}{Q_{放}}$。对于第一空，当消耗相同质量的燃油时，燃料完全燃烧放出的总能量$Q_{放}$相同，根据效率公式，效率越高，对应的有用功越多；对于第二空，热机的总能量损失包括散热、废气带走、机械损耗，机械效率等于总能量（100%）减去各项损失能量的占比之和。
【解析】
1. 第一空：已知甲热机效率比乙高，消耗相同质量燃油时，燃料完全燃烧放出的总能量$Q_{放}$相同，由$\eta=\frac{W_{有用}}{Q_{放}}$可得，效率越高，有用功$W_{有用}$越大，故甲做的有用功更多。
2. 第二空：热机总能量占比为100%，各项损失占比之和为$25\%+30\%+10\%=65\%$，则机械效率$\eta=100\%-65\%=35\%$。
【答案】
多；35%
【知识点】
热机效率、能量损耗
【点评】
本题考查热机效率的基本概念与简单计算，属于热学基础知识点，需牢记效率定义及计算逻辑，难度较低。
【难度系数】
0.9
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总能量之比，公式为$\eta=\frac{W_{有用}}{Q_{放}}$。对于第一空，当消耗相同质量的燃油时，燃料完全燃烧放出的总能量$Q_{放}$相同，根据效率公式，效率越高，对应的有用功越多；对于第二空，热机的总能量损失包括散热、废气带走、机械损耗，机械效率等于总能量（100%）减去各项损失能量的占比之和。
【解析】
1. 第一空：已知甲热机效率比乙高，消耗相同质量燃油时，燃料完全燃烧放出的总能量$Q_{放}$相同，由$\eta=\frac{W_{有用}}{Q_{放}}$可得，效率越高，有用功$W_{有用}$越大，故甲做的有用功更多。
2. 第二空：热机总能量占比为100%，各项损失占比之和为$25\%+30\%+10\%=65\%$，则机械效率$\eta=100\%-65\%=35\%$。
【答案】
多；35%
【知识点】
热机效率、能量损耗
【点评】
本题考查热机效率的基本概念与简单计算，属于热学基础知识点，需牢记效率定义及计算逻辑，难度较低。
【难度系数】
0.9
6 家庭供暖系统多用水作为工作物质，主要利用水
$[c_{水}=4.2×10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C}), q_{燃料}=2.3×10^{7}\ \mathrm{J}/\mathrm{kg}]$
比热容大
的性质。某家庭暖气管道中装有1 t水，当水温为15℃时开始加热，一段时间后，水温升高至61℃，此过程中水吸收了$1.932×10^8$
J的热量，这是通过热传递
的方式改变水的内能的。若这些热量由某种燃料完全燃烧提供，加热效率为42%，则所需燃料的质量为20
kg。$[c_{水}=4.2×10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C}), q_{燃料}=2.3×10^{7}\ \mathrm{J}/\mathrm{kg}]$
答案
比热容大
$1.932×10^8$
热传递
20
$1.932×10^8$
热传递
20
解析
【分析】本题需结合比热容的应用、热量计算公式、改变内能的方式及热值相关知识解题：首先明确水用于供暖的特性，再利用吸热公式计算水吸收的热量，判断改变内能的方式，最后结合加热效率和燃料放热公式计算所需燃料质量，注意单位换算和公式的正确应用。
【解析】
1. 家庭供暖用水作为工作物质，是因为水的比热容大，相同质量的水与其他物质相比，降低相同温度时能放出更多热量，适合供暖。
2. 水的质量：$m=1\ \mathrm{t}=1000\ \mathrm{kg}$，温度变化量：$\Delta t=61°\mathrm{C}-15°\mathrm{C}=46°\mathrm{C}$，根据吸热公式$Q_{\mathrm{吸}}=c_{\mathrm{水}}m\Delta t$，代入数据得：
$Q_{\mathrm{吸}}=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)} ×1000\ \mathrm{kg} ×46°\mathrm{C}=1.932×10^8\ \mathrm{J}$。
3. 加热过程中，水吸收热量，内能增加，是通过热传递的方式改变内能。
4. 已知加热效率$\eta=42\%$，则燃料完全燃烧放出的热量：$Q_{\mathrm{放}}=\frac{Q_{\mathrm{吸}}}{\eta}=\frac{1.932×10^8\ \mathrm{J}}{0.42}=4.6×10^8\ \mathrm{J}$；根据$Q_{\mathrm{放}}=mq$，所需燃料质量：$m_{\mathrm{燃料}}=\frac{Q_{\mathrm{放}}}{q_{\mathrm{燃料}}}=\frac{4.6×10^8\ \mathrm{J}}{2.3×10^7\ \mathrm{J/kg}}=20\ \mathrm{kg}$。
【答案】比热容大；$1.932×10^8$；热传递；20
【知识点】比热容、热量计算、热值计算
【点评】本题考查比热容的应用、热量计算、改变内能的方式及热值相关计算，需掌握相关公式和概念，注意单位换算，属于基础综合题。
【难度系数】0.5
【解析】
1. 家庭供暖用水作为工作物质，是因为水的比热容大，相同质量的水与其他物质相比，降低相同温度时能放出更多热量，适合供暖。
2. 水的质量：$m=1\ \mathrm{t}=1000\ \mathrm{kg}$，温度变化量：$\Delta t=61°\mathrm{C}-15°\mathrm{C}=46°\mathrm{C}$，根据吸热公式$Q_{\mathrm{吸}}=c_{\mathrm{水}}m\Delta t$，代入数据得：
$Q_{\mathrm{吸}}=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)} ×1000\ \mathrm{kg} ×46°\mathrm{C}=1.932×10^8\ \mathrm{J}$。
3. 加热过程中，水吸收热量，内能增加，是通过热传递的方式改变内能。
4. 已知加热效率$\eta=42\%$，则燃料完全燃烧放出的热量：$Q_{\mathrm{放}}=\frac{Q_{\mathrm{吸}}}{\eta}=\frac{1.932×10^8\ \mathrm{J}}{0.42}=4.6×10^8\ \mathrm{J}$；根据$Q_{\mathrm{放}}=mq$，所需燃料质量：$m_{\mathrm{燃料}}=\frac{Q_{\mathrm{放}}}{q_{\mathrm{燃料}}}=\frac{4.6×10^8\ \mathrm{J}}{2.3×10^7\ \mathrm{J/kg}}=20\ \mathrm{kg}$。
【答案】比热容大；$1.932×10^8$；热传递；20
【知识点】比热容、热量计算、热值计算
【点评】本题考查比热容的应用、热量计算、改变内能的方式及热值相关计算，需掌握相关公式和概念，注意单位换算，属于基础综合题。
【难度系数】0.5
