6.（2025·广元）如图所示是我国自行研制的大型客机C919，若它在高空水平定速巡航飞行10 km消耗的汽油为100 kg，受到的阻力为$1.15× 10^{5}\ \mathrm{N}$，则飞机发动机的热机效率为；为节能减排，现设法回收未利用的能量，若回收的能量占汽油完全燃烧放出能量的21%，可使kg水的温度升高50 ℃。[汽油热值为$4.6× 10^{7}\ \mathrm{J/kg}$，水的比热容为$4.2× 10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}· \mathrm{℃})$]

6.25% 4 600

【分析】
要解决本题，需分两步计算：①计算飞机发动机的热机效率，热机效率是有用功与燃料完全燃烧释放热量的比值，有用功为飞机克服阻力做的功，总能量是汽油完全燃烧放出的热量；②计算可加热水的质量，回收的能量用于水升温，利用热量公式求解。首先，飞机水平定速巡航时，牵引力与阻力平衡，故牵引力等于阻力，有用功$W=Fs$；总热量$Q_{\mathrm{放}}=mq$；效率$\eta=\frac{W}{Q_{\mathrm{放}}}×100\%$。回收的能量$Q_{\mathrm{回}}=Q_{\mathrm{放}}×21\%$，水吸收的热量$Q_{\mathrm{吸}}=Q_{\mathrm{回}}$，再根据$Q_{\mathrm{吸}}=cm\Delta t$变形求水的质量。
【解析】
1. 计算热机效率：
飞机水平匀速飞行，牵引力$F=f=1.15×10^5\ \mathrm{N}$，飞行距离$s=10\ \mathrm{km}=10^4\ \mathrm{m}$，有用功$W=Fs=1.15×10^5\ \mathrm{N}×10^4\ \mathrm{m}=1.15×10^9\ \mathrm{J}$。
100 kg汽油完全燃烧放出的热量$Q_{\mathrm{放}}=mq=100\ \mathrm{kg}×4.6×10^7\ \mathrm{J/kg}=4.6×10^9\ \mathrm{J}$。
热机效率$\eta=\frac{W}{Q_{\mathrm{放}}}×100\%=\frac{1.15×10^9\ \mathrm{J}}{4.6×10^9\ \mathrm{J}}×100\%=25\%$。
2. 计算水的质量：
回收的能量$Q_{\mathrm{回}}=Q_{\mathrm{放}}×21\%=4.6×10^9\ \mathrm{J}×0.21=9.66×10^8\ \mathrm{J}$。
水吸收的热量$Q_{\mathrm{吸}}=Q_{\mathrm{回}}$，根据$Q_{\mathrm{吸}}=cm\Delta t$，得水的质量$m_{\mathrm{水}}=\frac{Q_{\mathrm{吸}}}{c\Delta t}=\frac{9.66×10^8\ \mathrm{J}}{4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}×50℃}=4600\ \mathrm{kg}$。
【答案】
25%；4600
【知识点】
热机效率、热值计算、比热容计算
【点评】
本题结合实际的C919客机，考查热机效率与热量的综合计算，需明确有用功、总能量的关系，以及热量公式的应用，是常规的力学与热学结合题目，难度适中。
【难度系数】
0.6

7. (2025·德阳)小阳在家使用天然气灶为家人煮面条,他将初温为20 ℃、质量为2 kg的水加热至沸腾(一个标准大气压下),该过程中水吸收的热量是J,水吸收的热量相当于完全燃烧$2.24×10^{-2}\ \mathrm{m}^3$天然气放出的热量,则天然气的热值为$\mathrm{J/m}^3$。
$[c_{\mathrm{水}}=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})]$

7.$6.72×10^5$ $3×10^7$

【分析】
本题考查热学中热量与热值的计算，解题思路分为两步：①先确定一个标准大气压下水的沸点，利用吸热公式计算水吸收的热量；②根据天然气燃烧放热等于水吸收的热量，结合热值公式计算天然气的热值。
【解析】
1. 计算水吸收的热量：
一个标准大气压下，水的沸点为100℃，水升高的温度Δt = 100℃ - 20℃ = 80℃。
根据吸热公式$Q_{\mathrm{吸}} = c_{\mathrm{水}}m\Delta t$，代入数据：
$Q_{\mathrm{吸}} = 4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg·℃}) × 2\ \mathrm{kg} × 80℃ = 6.72×10^5\ \mathrm{J}$。
2. 计算天然气的热值：
由题意可知，天然气完全燃烧放出的热量$Q_{\mathrm{放}} = Q_{\mathrm{吸}} = 6.72×10^5\ \mathrm{J}$。
根据热值公式$q = \frac{Q_{\mathrm{放}}}{V}$，代入数据：
$q = \frac{6.72×10^5\ \mathrm{J}}{2.24×10^{-2}\ \mathrm{m}^3} = 3×10^7\ \mathrm{J/m}^3$。
【答案】
$6.72×10^5$；$3×10^7$
【知识点】
热量计算、热值计算
【点评】
本题为热学基础计算题，核心是吸热公式和热值公式的应用，关键需牢记一个标准大气压下水的沸点，整体难度较低，是常规得分题型。
【难度系数】
0.8

8.（2025·淮安）某物理兴趣小组在学完物态变化知识后做了系列研究。

（1）图甲是小组同学自制的海水淡化蒸馏装置，蒸馏过程中发生的物态变化是。
。冬季和夏季相比，该装置在时的蒸馏速度更快。
（2）将一个小番茄放入冰箱冷冻室，另将半碗水放入冰箱冷藏室，一段时间后，将它们分别取出，再将小番茄放到水中，小番茄一半露出水面，如图乙所示，小番茄周围的水会逐渐（填物态变化名称，下同），形成冰环；同时露出水面部分的小番茄表面会出现霜，该现象中发生的物态变化是，此过程（选填“吸热”或“放热”）。
（3）生活中用水煮面条，越煮越烂，但颜色几乎不变；而炸油条时油条颜色一会儿就由白色变成焦黄色，主要是因为油的（填物质的物理属性）比水的大。

8.(1)先汽化后液化 夏季 (2)凝固 凝华 放热 (3)沸点

【分析】
本题围绕生活中的物态变化及沸点知识展开，需结合物质状态变化规律、温度对物态变化的影响，以及不同物质的物理属性进行分析：
（1）分析海水淡化过程中物质的状态变化，结合温度对汽化快慢的影响判断蒸馏速度；
（2）判断水变冰、霜形成对应的物态变化，明确凝华的吸放热特点；
（3）根据油和水加热时的温度差异，确定对应的物理属性。
【解析】
（1）蒸馏时，海水吸收太阳能由液态汽化为气态水蒸气，水蒸气遇冷后又液化为液态淡水，因此发生的物态变化是先汽化后液化；夏季温度更高，海水汽化更快，所以该装置在夏季时蒸馏速度更快。
（2）冷冻后的小番茄温度低，放到水中时，周围的水遇冷凝固成冰，形成冰环；露出水面的小番茄温度很低，空气中的水蒸气遇冷直接由气态变为固态，发生凝华形成霜，凝华过程放热。
（3）油的沸点比水高，炸油条时能达到更高的温度，使油条快速变色，而水煮面条时温度较低，颜色变化慢，因此该现象是因为油的沸点比水大。
【答案】
(1)先汽化后液化；夏季 (2)凝固；凝华；放热 (3)沸点
【知识点】
物态变化、沸点
【点评】
本题结合生活实例考查物态变化和沸点知识，体现了物理与生活的联系，难度适中。
【难度系数】
0.3

9.（2025·内蒙古）小丽看到妈妈熬制奶茶时，反复地将沸腾的奶茶从锅中舀出再从高处倒回。妈妈解释：“这样做可以降低奶茶的温度，防止奶茶溢出，多熬一会儿，味道更香浓。”小丽好奇这样做能否降低温度，于是在实验室用水代替奶茶进行探究，实验装置如图所示。用酒精灯将水加热至沸腾，再将适量的水舀出后倒回，用温度传感器采集数据，得到水的温度随时间变化图像如图所示。

分析图像可知：
（1）水沸腾过程中吸热，温度保持。
水的沸点为℃，说明当地的大气压标准大气压。
（2）将舀出的水倒回烧杯至水再次沸腾的过程中，烧杯中水的温度变化特点是。她据此推断，奶茶也有类似情形。

9.(1)不变 98 低于 (2)先降低后升高到沸点

【分析】
要解答本题，需结合水沸腾的特点、沸点与气压的关系，以及图像的变化趋势分析：
1. 回忆水沸腾的规律：水沸腾时持续吸热，但温度保持不变，这是判断第一空的依据；
2. 从图像中找到水沸腾时的稳定温度，即为沸点，再对比标准大气压下的沸点（100℃），根据“气压越低，沸点越低”判断当地大气压与标准大气压的关系；
3. 观察倒回水后的温度曲线，分析温度的变化趋势：先下降，之后上升，直到回到原沸点，由此确定温度变化特点。
【解析】
（1）水沸腾的特点是吸热但温度保持不变；从图像可知，水沸腾时温度稳定在98℃，因此水的沸点为98℃；标准大气压下，水的沸点是100℃，由于气压越低，沸点越低，所以当地的大气压低于标准大气压。
（2）观察图像，将舀出的水倒回后，烧杯中水的温度先降低，之后再升高，最终达到沸点（98℃），因此温度变化特点是先降低后升高到沸点。
【答案】
(1) 不变；98；低于 (2) 先降低后升高到沸点
【知识点】
水的沸腾特点；沸点与气压的关系；温度-时间图像分析
【点评】
本题通过实验图像考查水沸腾的核心知识点，要求学生能从图像中提取关键信息，理解沸腾的规律及沸点与气压的联系，同时分析温度变化趋势，是初中热学的基础题型，注重对图像分析能力的考查。
【难度系数】
0.5