15. 一辆载货汽车,在平直的公路上以 90 km/h的速度匀速行驶,匀速行驶 6 km 消耗1.4 kg 汽油,汽车受到的阻力为 4 200 N(汽油的热值为 $4.5× 10^{7}\ \mathrm{J/kg}$). 完全燃烧1.4 kg 汽油放出热量为J;汽车匀速行驶的功率为W;汽车匀速行驶过程中发动机的效率为.

15.$6.3×10^7$ $1.05×10^5$ $40\%$
[解析]完全燃烧1.4 kg汽油放出热量${Q}_{\mathrm{放}}=mq=1.4\ \mathrm{kg}× 4.5× {10}^{7}\ \mathrm{J/kg}=6.3× {10}^{7}\ \mathrm{J}$;汽车做匀速直线运动,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,则牵引力大小$F=f=4\ 200\ \mathrm{N}$,根据$P=\frac{W}{t}=\frac{Fs}{t}=Fv$可知,汽车匀速行驶的功率$P=Fv=4\ 200\ \mathrm{N}× 90× \frac{1}{3.6}\ \mathrm{m/s}=1.05× {10}^{5}\ \mathrm{W}$;发动机做的机械功$W=Fs=4\ 200\ \mathrm{N}× 6× {10}^{3}\ \mathrm{m}=2.52× {10}^{7}\ \mathrm{J}$,汽车匀速行驶过程中发动机的效率$\eta =\frac{W}{{Q}_{\mathrm{放}}}× 100\% =\frac{2.52× {10}^{7}\ \mathrm{J}}{6.3× {10}^{7}\ \mathrm{J}}× 100\% =40\%$.
思路引导 根据${Q}_{\mathrm{放}}=mq$求出完全燃烧1.4 kg汽油放出的热量.根据二力平衡求出牵引力大小,利用$P=\frac{W}{t}=\frac{Fs}{t}=Fv$求出汽车匀速行驶的功率.根据$W=Fs$求出发动机做的机械功,利用$\eta =\frac{W}{{Q}_{\mathrm{放}}}× 100\%$求出汽车匀速行驶过程中发动机的效率.

16. 为了比较酒精和碎纸片的热值大小，小明选择了两套完全相同的实验装置如图所示，先将燃烧皿内装了质量相同的酒精和碎纸片，最后比较相同时间内水升高的温度.为正确完成实验，请你解答下列问题：

(1)实验装置的组装顺序应该是（填“由上到下”或“由下到上”）；此实验是通过比较的变化，来比较燃料热值的大小.
(2)在题干叙述的操作中存在的主要错误是，按正确的操作，除了图示装置还需要的一个测量器材是.
(3)即使按正确方法进行实验后，也只能比较两种燃料热值的大小，而不能计算出准确的热值.这是因为实验中有热损失和；如果要减少实验中的热损失，应做出哪些改进措施.

16.(1)由下到上 温度计示数 (2)比较相同时间内水升高的温度 天平 (3)燃料不能完全燃烧 给烧杯上面加个盖子
[解析](1)酒精灯需用外焰加热,所以要放好酒精灯,再固定铁圈的高度,而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中,但不能碰到容器壁和容器底,所以放好烧杯后,再调节温度计的高度,因此必须按照自下而上的顺序进行;为了比较热值大小要用不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数的变化得出吸热多少,进而判断热值大小.(2)实验应燃烧相等质量的酒精与碎纸片,比较水升高的温度,然后比较酒精与碎纸片的热值大小,而不是用酒精与碎纸片对水加热,比较相同时间内水升高的温度,比较酒精与碎纸片的热值大小;实验需要用天平测酒精、纸、水的质量.(3)实验中酒精和碎纸片不可能完全燃烧且燃烧产生的热量不能完全被水吸收,存在热损失,所以直接计算出燃料的热值比实际要偏小些,如果要减少实验中的热损失,可以给烧杯上面加个盖子.

17. 为纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年，2025年9月3日，我国在天安门广场举行了盛大的阅兵仪式. 如图所示是首次亮相的某款无人驾驶战车，在平直的长安街上接受检阅. 若战车10 min匀速行驶了3 km，这个过程中受到的阻力为1 200 N，发动机总共消耗0.3 kg柴油.[已知$c_{水}=4.2×10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·{° \mathrm{C}})$，$q_{柴油}=4×10^{7}\ \mathrm{J}/\mathrm{kg}$，当地大气压为1个标准大气压]求：
(1)战车的牵引力在这10 min里做的功；
(2)这辆战车发动机的热机效率；
(3)若发动机所做额外功的20%的能量，全部被初温为$10\ °\mathrm{C}$、质量为5 kg的水吸收，水温可以升高多少.

视频学重难

17.(1)$3.6×10^6\ \mathrm{J}$ (2)$30\%$ (3)$80\ °\mathrm{C}$
[解析](1)因为战车做匀速直线运动,所以牵引力F与阻力f是一对平衡力,根据平衡条件可得战车的牵引力$F=f=1\ 200\ \mathrm{N}$;根据公式$W=Fs$可得战车的牵引力在这10 min里做的功$W=Fs=1\ 200\ \mathrm{N}× 3\ 000\ \mathrm{m}=3.6× {10}^{6}\ \mathrm{J}$. (2)根据公式${Q}_{\mathrm{放}}=mq$可得燃料完全燃烧放出的热量${Q}_{\mathrm{放}}=m{q}_{\mathrm{柴油}}=0.3\ \mathrm{kg}× 4× {10}^{7}\ \mathrm{J/kg}=1.2× {10}^{7}\ \mathrm{J}$,根据热机效率公式$\eta =\frac{W}{{Q}_{\mathrm{放}}}× 100\%$可得战车发动机的热机效率$\eta =\frac{W}{{Q}_{\mathrm{放}}}× 100\% =\frac{3.6× {10}^{6}\ \mathrm{J}}{1.2× {10}^{7}\ \mathrm{J}}× 100\% =30\%$. (3)发动机所做额外功${W}_{\mathrm{额外}}={Q}_{\mathrm{放}}-W=1.2× {10}^{7}\ \mathrm{J}-3.6× {10}^{6}\ \mathrm{J}=8.4× {10}^{6}\ \mathrm{J}$,则水吸收的热量${Q}_{\mathrm{吸}}=20\% {W}_{\mathrm{额外}}=20\%× 8.4× {10}^{6}\ \mathrm{J}=1.68× {10}^{6}\ \mathrm{J}$,根据公式${Q}_{\mathrm{吸}}={c}_{\mathrm{水}}{m}_{\mathrm{水}}\Delta t$可得水升高的温度$\Delta t=\frac{{Q}_{\mathrm{吸}}}{{c}_{\mathrm{水}}{m}_{\mathrm{水}}}=\frac{1.68× {10}^{6}\ \mathrm{J}}{4.2× {10}^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}· {\,}^{\circ }\mathrm{C})× 5\ \mathrm{kg}}=80{\,}^{\circ }\mathrm{C}$,则水的末温${t}_{\mathrm{末}}={t}_{0}+\Delta t=10{\,}^{\circ }\mathrm{C}+80{\,}^{\circ }\mathrm{C}=90{\,}^{\circ }\mathrm{C}＜100{\,}^{\circ }\mathrm{C}$,故水温可以升高$80\ °\mathrm{C}$.
思路引导 (1)先根据平衡条件求出战车的牵引力,再根据公式$W=Fs$求出战车发动机在这10 min里做的功;(2)先根据公式${Q}_{\mathrm{放}}=mq$求出燃料完全燃烧放出的热量,再根据热机效率公式$\eta =\frac{W}{{Q}_{\mathrm{放}}}× 100\%$求出战车发动机的热机效率;(3)先根据题意求出发动机所做额外功的20%的能量,再根据公式${Q}_{\mathrm{吸}}={c}_{\mathrm{水}}{m}_{\mathrm{水}}\Delta t$求出水升高的温度,从而求出水的末温,1个标准大气压下水的沸点为$100\ °\mathrm{C}$,水温只能升高到$100\ °\mathrm{C}$.

18. (2025·扬州中考)如图所示是单缸四冲程汽油机工作循环中的一个冲程,它是().


A.吸气冲程
B.压缩冲程
C.做功冲程
D.排气冲程

18.B
[解析]由图可知,汽油机的进气门和排气门均关闭,活塞向上运动,即为压缩冲程,故A、C、D错误,B正确.
易错警示 汽油机的一个工作循环由四个冲程组成:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程.判断冲程名称可用口诀:"先看气门开关情,再看活塞上下行;开下吸气开上排,关上压缩关下功"进行分析.

19. (2025·连云港中考)运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有().

A.较大的热值
B.较低的沸点
C.较大的比热容
D.较高的凝固点

19.A
[解析]运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较大的热值,故A正确,B、C、D错误.