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16 [2025唐山校级段考]下列关于比热容、热值和热机效率的描述，正确的是（
A.使燃料燃烧更充分，可以增大其热值
B.燃料热值越大，热机的效率就越高
C.比热容是物质的一种属性，同种物质的比热容一定相同
D.甲柴油机的效率比乙柴油机的效率高，完全燃烧质量相同的同种燃料，甲柴油机将燃料完全燃烧放出的热量变成有用功的能量比乙大
D
）A.使燃料燃烧更充分，可以增大其热值
B.燃料热值越大，热机的效率就越高
C.比热容是物质的一种属性，同种物质的比热容一定相同
D.甲柴油机的效率比乙柴油机的效率高，完全燃烧质量相同的同种燃料，甲柴油机将燃料完全燃烧放出的热量变成有用功的能量比乙大
答案
16.D
解析
【分析】本题考查比热容、热值、热机效率的基本概念，需明确各概念的定义及影响因素，逐一分析选项排除错误项，确定正确答案。首先回忆：热值是燃料的固有属性，仅与燃料种类有关；热机效率是有用功与燃料完全燃烧放出热量的比值，与热值大小无关；比热容是物质的属性，与物质种类和状态有关；热机效率高意味着有用功占总热量的比例大，据此分析各选项。
【解析】A选项：热值是燃料本身的特性，只由燃料种类决定，与燃烧是否充分无关，因此燃烧更充分不会增大热值，A错误；B选项：热机效率是有用功与燃料完全燃烧放出热量的比值，与燃料热值大小无直接关系，效率高低取决于有用功和总热量的比例，B错误；C选项：比热容是物质的属性，同种物质的比热容还与状态有关，例如水和冰是同种物质，状态不同，比热容不同，C错误；D选项：热机效率η=W有用/Q放，完全燃烧质量相同的同种燃料时，燃料完全燃烧放出的热量Q放相同，效率高的甲柴油机，转化的有用功W有用=ηQ放更大，因此甲将燃料放出的热量变成有用功的能量比乙大，D正确。
【答案】D
【知识点】比热容、热值、热机效率
【点评】本题为热学基础概念题，需准确区分比热容、热值、热机效率的定义及影响因素，避免概念混淆，难度适中，属于学生应掌握的基础知识点。
【难度系数】0.6
【解析】A选项：热值是燃料本身的特性，只由燃料种类决定，与燃烧是否充分无关，因此燃烧更充分不会增大热值，A错误；B选项：热机效率是有用功与燃料完全燃烧放出热量的比值，与燃料热值大小无直接关系，效率高低取决于有用功和总热量的比例，B错误；C选项：比热容是物质的属性，同种物质的比热容还与状态有关，例如水和冰是同种物质，状态不同，比热容不同，C错误；D选项：热机效率η=W有用/Q放，完全燃烧质量相同的同种燃料时，燃料完全燃烧放出的热量Q放相同，效率高的甲柴油机，转化的有用功W有用=ηQ放更大，因此甲将燃料放出的热量变成有用功的能量比乙大，D正确。
【答案】D
【知识点】比热容、热值、热机效率
【点评】本题为热学基础概念题，需准确区分比热容、热值、热机效率的定义及影响因素，避免概念混淆，难度适中，属于学生应掌握的基础知识点。
【难度系数】0.6
17 如图所示,某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为$30\ \mathrm{cm}^2$,气缸容积为$150\ \mathrm{mL}$;满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为$9.0× 10^5\ \mathrm{Pa}$,飞轮1 min转动1 800 r,当汽油机满负荷工作时(不计摩擦),若1 min消耗汽油10 g,汽油的热值为$4.6× 10^7\ \mathrm{J/kg}$,则下列说法正确的是 (
A.做功冲程燃气的平均压力为270 N
B.飞轮1 min转动1 800 r,做功450次
C.燃气对活塞做的总功为135 J
D.汽油机的效率约为26.4%
D
)A.做功冲程燃气的平均压力为270 N
B.飞轮1 min转动1 800 r,做功450次
C.燃气对活塞做的总功为135 J
D.汽油机的效率约为26.4%
答案
17.D
解析
【分析】
要判断各选项的正误，需结合压强公式、单缸四冲程汽油机的做功规律、功的计算以及热机效率公式，逐一分析各选项的数值是否正确，注意单位的统一和公式的正确应用。
【解析】
选项A：做功冲程燃气的平均压力由公式$F=pS$计算，需统一单位：活塞面积$S=30\ \mathrm{cm}^2=3×10^{-3}\ \mathrm{m}^2$，平均压强$p=9.0×10^5\ \mathrm{Pa}$，则$F=pS=9.0×10^5\ \mathrm{Pa}×3×10^{-3}\ \mathrm{m}^2=2700\ \mathrm{N}≠270\ \mathrm{N}$，A错误。
选项B：单缸四冲程汽油机中，飞轮每转$2$圈完成$1$个工作循环，对外做功$1$次。飞轮$1\ \mathrm{min}$转动$1800\ \mathrm{r}$，则做功次数为$\frac{1800}{2}=900$次$≠450$次，B错误。
选项C：每次做功冲程燃气做功$W_1=pV$，气缸容积$V=150\ \mathrm{mL}=1.5×10^{-4}\ \mathrm{m}^3$，则$W_1=9.0×10^5\ \mathrm{Pa}×1.5×10^{-4}\ \mathrm{m}^3=135\ \mathrm{J}$；$1\ \mathrm{min}$总功$W_{\mathrm{总}}=900×135\ \mathrm{J}=121500\ \mathrm{J}≠135\ \mathrm{J}$，C错误。
选项D：$1\ \mathrm{min}$汽油完全燃烧放出的热量$Q=mq=0.01\ \mathrm{kg}×4.6×10^7\ \mathrm{J/kg}=4.6×10^5\ \mathrm{J}$，汽油机效率$\eta=\frac{W_{\mathrm{总}}}{Q}×100\%=\frac{121500\ \mathrm{J}}{4.6×10^5\ \mathrm{J}}×100\%\approx26.4\%$，D正确。
【答案】
D
【知识点】
压强计算、热机效率、功的计算
【点评】
本题综合考查热机相关的核心知识点，需掌握单位换算、四冲程汽油机做功规律，以及功和热量的计算方法，是热机部分的典型综合题。
【难度系数】
0.5
要判断各选项的正误，需结合压强公式、单缸四冲程汽油机的做功规律、功的计算以及热机效率公式，逐一分析各选项的数值是否正确，注意单位的统一和公式的正确应用。
【解析】
选项A：做功冲程燃气的平均压力由公式$F=pS$计算，需统一单位：活塞面积$S=30\ \mathrm{cm}^2=3×10^{-3}\ \mathrm{m}^2$，平均压强$p=9.0×10^5\ \mathrm{Pa}$，则$F=pS=9.0×10^5\ \mathrm{Pa}×3×10^{-3}\ \mathrm{m}^2=2700\ \mathrm{N}≠270\ \mathrm{N}$，A错误。
选项B：单缸四冲程汽油机中，飞轮每转$2$圈完成$1$个工作循环，对外做功$1$次。飞轮$1\ \mathrm{min}$转动$1800\ \mathrm{r}$，则做功次数为$\frac{1800}{2}=900$次$≠450$次，B错误。
选项C：每次做功冲程燃气做功$W_1=pV$，气缸容积$V=150\ \mathrm{mL}=1.5×10^{-4}\ \mathrm{m}^3$，则$W_1=9.0×10^5\ \mathrm{Pa}×1.5×10^{-4}\ \mathrm{m}^3=135\ \mathrm{J}$；$1\ \mathrm{min}$总功$W_{\mathrm{总}}=900×135\ \mathrm{J}=121500\ \mathrm{J}≠135\ \mathrm{J}$，C错误。
选项D：$1\ \mathrm{min}$汽油完全燃烧放出的热量$Q=mq=0.01\ \mathrm{kg}×4.6×10^7\ \mathrm{J/kg}=4.6×10^5\ \mathrm{J}$，汽油机效率$\eta=\frac{W_{\mathrm{总}}}{Q}×100\%=\frac{121500\ \mathrm{J}}{4.6×10^5\ \mathrm{J}}×100\%\approx26.4\%$，D正确。
【答案】
D
【知识点】
压强计算、热机效率、功的计算
【点评】
本题综合考查热机相关的核心知识点，需掌握单位换算、四冲程汽油机做功规律，以及功和热量的计算方法，是热机部分的典型综合题。
【难度系数】
0.5
18 [2025周口期末]把凉的奶盒放入盛有热水的保温桶中，它们的温度随时间变化的图像如图所示，已知奶与热水的质量相同，则其中
乙
（选填“甲”或“乙”）代表奶温度变化的图像。若不考虑热损失，则甲、乙的比热容之比为$2:1$
。答案
18. 乙；$2:1$
解析
【分析】
热传递的条件是存在温度差，热量从高温物体转移到低温物体，最终两者温度相同。题目中奶初始温度低，热水初始温度高，因此温度随时间升高的图像代表奶，温度降低的代表热水。再根据热平衡原理，不考虑热损失时，热水放出的热量等于奶吸收的热量，结合质量相同，利用热量公式即可计算比热容之比。
【解析】
1. 判断奶对应的图像：
奶初始温度低，热水初始温度高。由图可知，甲初始温度为80℃（高温），随时间温度降低，代表热水；乙初始温度为20℃（低温），随时间温度升高，代表奶，因此乙是奶温度变化的图像。
2. 计算比热容之比：
不考虑热损失，热水放出的热量等于奶吸收的热量，即$Q_{放}=Q_{吸}$。
热量公式为$Q=cm\Delta t$，已知奶与热水质量$m$相同，甲（热水）的温度变化$\Delta t_{甲}=80℃-60℃=20℃$，乙（奶）的温度变化$\Delta t_{乙}=60℃-20℃=40℃$。
代入热量公式得：$c_{甲}m\Delta t_{甲}=c_{乙}m\Delta t_{乙}$，约去$m$后，$c_{甲}×20℃=c_{乙}×40℃$，解得$c_{甲}:c_{乙}=2:1$。
【答案】
乙；$2:1$
【知识点】
热传递、比热容、热量计算
【点评】
本题结合温度-时间图像考查热传递规律和比热容的计算，核心是判断奶对应的图像，再利用热平衡方程推导比热容关系，属于基础应用类题目，需掌握热量公式的应用。
【难度系数】
0.5
热传递的条件是存在温度差，热量从高温物体转移到低温物体，最终两者温度相同。题目中奶初始温度低，热水初始温度高，因此温度随时间升高的图像代表奶，温度降低的代表热水。再根据热平衡原理，不考虑热损失时，热水放出的热量等于奶吸收的热量，结合质量相同，利用热量公式即可计算比热容之比。
【解析】
1. 判断奶对应的图像：
奶初始温度低，热水初始温度高。由图可知，甲初始温度为80℃（高温），随时间温度降低，代表热水；乙初始温度为20℃（低温），随时间温度升高，代表奶，因此乙是奶温度变化的图像。
2. 计算比热容之比：
不考虑热损失，热水放出的热量等于奶吸收的热量，即$Q_{放}=Q_{吸}$。
热量公式为$Q=cm\Delta t$，已知奶与热水质量$m$相同，甲（热水）的温度变化$\Delta t_{甲}=80℃-60℃=20℃$，乙（奶）的温度变化$\Delta t_{乙}=60℃-20℃=40℃$。
代入热量公式得：$c_{甲}m\Delta t_{甲}=c_{乙}m\Delta t_{乙}$，约去$m$后，$c_{甲}×20℃=c_{乙}×40℃$，解得$c_{甲}:c_{乙}=2:1$。
【答案】
乙；$2:1$
【知识点】
热传递、比热容、热量计算
【点评】
本题结合温度-时间图像考查热传递规律和比热容的计算，核心是判断奶对应的图像，再利用热平衡方程推导比热容关系，属于基础应用类题目，需掌握热量公式的应用。
【难度系数】
0.5
19 为了保证学生饮水卫生，某学校决定为学生供应开水，工人师傅用锅炉将300 kg、20 ℃的水烧开（在1个标准大气压下），这些水要吸收
$1.008×10^8$
J的热量，实际烧了10 kg的无烟煤，这些煤完全燃烧放出$3.0×10^8$
J的热量，该锅炉的效率为33.6%
。[$q_{无烟煤}$取$3.0×10^7$ J/kg，$c_{水}=4.2×10^3$ J/(kg·℃)]答案
19. $1.008×10^8$ J；$3.0×10^8$ J；33.6%
解析
【分析】
要解答本题，需分三步计算：首先根据水的吸热公式计算水吸收的热量，需明确1个标准大气压下水的沸点为100℃，以此确定水升高的温度；接着根据燃料完全燃烧放热公式计算无烟煤放出的热量；最后利用热效率公式计算锅炉的效率。解题时需牢记各公式的适用条件，准确代入对应物理量的数值即可。
【解析】
1. 计算水吸收的热量：
1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_{\mathrm{水}} \Delta t $，代入数据：
$ Q_{\mathrm{吸}} = 4.2 × 10^3 \, \mathrm{J/(kg·℃)} × 300 \, \mathrm{kg} × 80℃ = 1.008 × 10^8 \, \mathrm{J} $。
2. 计算无烟煤完全燃烧放出的热量：
根据燃料放热公式 $ Q_{\mathrm{放}} = m_{\mathrm{煤}} q $，代入数据：
$ Q_{\mathrm{放}} = 10 \, \mathrm{kg} × 3.0 × 10^7 \, \mathrm{J/kg} = 3.0 × 10^8 \, \mathrm{J} $。
3. 计算锅炉的效率：
热效率公式为 $ \eta = \frac{Q_{\mathrm{吸}}}{Q_{\mathrm{放}}} × 100\% $，代入数据：
$ \eta = \frac{1.008 × 10^8 \, \mathrm{J}}{3.0 × 10^8 \, \mathrm{J}} × 100\% = 33.6\% $。
【答案】
1.008×10⁸ J；3.0×10⁸ J；33.6%
【知识点】
热量的计算；燃料的热值；热效率
【点评】
本题是热学基础计算题，考查吸热公式、燃料放热公式及热效率的应用，关键是明确标准大气压下水的沸点这一隐含条件，计算时需注意物理量的对应关系，整体难度较低，适合巩固基础。
【难度系数】
0.8
要解答本题，需分三步计算：首先根据水的吸热公式计算水吸收的热量，需明确1个标准大气压下水的沸点为100℃，以此确定水升高的温度；接着根据燃料完全燃烧放热公式计算无烟煤放出的热量；最后利用热效率公式计算锅炉的效率。解题时需牢记各公式的适用条件，准确代入对应物理量的数值即可。
【解析】
1. 计算水吸收的热量：
1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_{\mathrm{水}} \Delta t $，代入数据：
$ Q_{\mathrm{吸}} = 4.2 × 10^3 \, \mathrm{J/(kg·℃)} × 300 \, \mathrm{kg} × 80℃ = 1.008 × 10^8 \, \mathrm{J} $。
2. 计算无烟煤完全燃烧放出的热量：
根据燃料放热公式 $ Q_{\mathrm{放}} = m_{\mathrm{煤}} q $，代入数据：
$ Q_{\mathrm{放}} = 10 \, \mathrm{kg} × 3.0 × 10^7 \, \mathrm{J/kg} = 3.0 × 10^8 \, \mathrm{J} $。
3. 计算锅炉的效率：
热效率公式为 $ \eta = \frac{Q_{\mathrm{吸}}}{Q_{\mathrm{放}}} × 100\% $，代入数据：
$ \eta = \frac{1.008 × 10^8 \, \mathrm{J}}{3.0 × 10^8 \, \mathrm{J}} × 100\% = 33.6\% $。
【答案】
1.008×10⁸ J；3.0×10⁸ J；33.6%
【知识点】
热量的计算；燃料的热值；热效率
【点评】
本题是热学基础计算题，考查吸热公式、燃料放热公式及热效率的应用，关键是明确标准大气压下水的沸点这一隐含条件，计算时需注意物理量的对应关系，整体难度较低，适合巩固基础。
【难度系数】
0.8
20 [2025厦门段考]如图所示是质量为100 g的某物质温度随加热时间的变化图像，前10 min它吸收的热量是$6.3×10^3$ J，水的比热容$c_{水}=4.2×10^3$ J/(kg·℃)。
（1）求该物质的比热容。
（2）若这些热量全部被水吸收，则可让100 g初温为25 ℃的水温度升高到多少摄氏度？
（1）求该物质的比热容。
（2）若这些热量全部被水吸收，则可让100 g初温为25 ℃的水温度升高到多少摄氏度？
答案
20. （1）$2.1×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$ （2）$40\ \mathrm{℃}$
解析
【分析】
本题考查吸热公式的应用，需从图像中提取温度变化量，结合热量公式$Q_{吸}=cm\Delta t$进行计算。（1）第一问：已知该物质吸收的热量、质量，从图像得出温度变化量，利用公式变形求比热容；（2）第二问：水吸收相同热量，利用吸热公式变形求水升高的温度，再加上初温得到末温，计算时注意单位统一。
【解析】
（1）统一单位：该物质质量$m=100\ \mathrm{g}=0.1\ \mathrm{kg}$；由图像可知，前10 min温度变化$\Delta t=50°\mathrm{C}-20°\mathrm{C}=30°\mathrm{C}$。根据吸热公式$Q_{吸}=cm\Delta t$，变形得该物质的比热容：
$c=\frac{Q_{吸}}{m\Delta t}=\frac{6.3×10^3\ \mathrm{J}}{0.1\ \mathrm{kg}×30°\mathrm{C}}=2.1×10^3\ \mathrm{J/(kg·°\mathrm{C)}}$。
（2）水吸收的热量$Q_{吸}'=6.3×10^3\ \mathrm{J}$，水的质量$m_{水}=100\ \mathrm{g}=0.1\ \mathrm{kg}$，根据$Q_{吸}=cm\Delta t$，水升高的温度：
$\Delta t_{水}=\frac{Q_{吸}'}{c_{水}m_{水}}=\frac{6.3×10^3\ \mathrm{J}}{4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·°\mathrm{C)}×0.1\ \mathrm{kg}}}=15°\mathrm{C}$；
则水的末温：$t=t_0+\Delta t_{水}=25°\mathrm{C}+15°\mathrm{C}=40°\mathrm{C}$。
【答案】
（1）$2.1×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$；（2）$40\ \mathrm{℃}$
【知识点】
比热容、热量计算
【点评】
本题是热量计算的基础应用题，关键在于从图像中准确获取温度变化量，同时注意单位的统一，难度适中，属于学生应掌握的基础题型。
【难度系数】
0.6
本题考查吸热公式的应用，需从图像中提取温度变化量，结合热量公式$Q_{吸}=cm\Delta t$进行计算。（1）第一问：已知该物质吸收的热量、质量，从图像得出温度变化量，利用公式变形求比热容；（2）第二问：水吸收相同热量，利用吸热公式变形求水升高的温度，再加上初温得到末温，计算时注意单位统一。
【解析】
（1）统一单位：该物质质量$m=100\ \mathrm{g}=0.1\ \mathrm{kg}$；由图像可知，前10 min温度变化$\Delta t=50°\mathrm{C}-20°\mathrm{C}=30°\mathrm{C}$。根据吸热公式$Q_{吸}=cm\Delta t$，变形得该物质的比热容：
$c=\frac{Q_{吸}}{m\Delta t}=\frac{6.3×10^3\ \mathrm{J}}{0.1\ \mathrm{kg}×30°\mathrm{C}}=2.1×10^3\ \mathrm{J/(kg·°\mathrm{C)}}$。
（2）水吸收的热量$Q_{吸}'=6.3×10^3\ \mathrm{J}$，水的质量$m_{水}=100\ \mathrm{g}=0.1\ \mathrm{kg}$，根据$Q_{吸}=cm\Delta t$，水升高的温度：
$\Delta t_{水}=\frac{Q_{吸}'}{c_{水}m_{水}}=\frac{6.3×10^3\ \mathrm{J}}{4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·°\mathrm{C)}×0.1\ \mathrm{kg}}}=15°\mathrm{C}$；
则水的末温：$t=t_0+\Delta t_{水}=25°\mathrm{C}+15°\mathrm{C}=40°\mathrm{C}$。
【答案】
（1）$2.1×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$；（2）$40\ \mathrm{℃}$
【知识点】
比热容、热量计算
【点评】
本题是热量计算的基础应用题，关键在于从图像中准确获取温度变化量，同时注意单位的统一，难度适中，属于学生应掌握的基础题型。
【难度系数】
0.6
21 [2025抚州期末]山西拥有丰富的历史文化遗产。暑假期间小明一家从平遥古城自驾前往五台山，进行古建筑研学旅行。平遥古城到五台山全程约360 km，驾车前往大约需要4 h。(汽油的热值$q$取$5×10^7$ J/kg，汽油的密度$\rho$取$0.8×10^3$ kg/m³)
(1) 求汽车的平均速度。
(2) 汽车全程消耗汽油25 L，求汽油完全燃烧放出的热量$Q$。
(3) 若汽车发动机全程的平均功率为25 kW，求汽车发动机的效率。
(1) 求汽车的平均速度。
(2) 汽车全程消耗汽油25 L，求汽油完全燃烧放出的热量$Q$。
(3) 若汽车发动机全程的平均功率为25 kW，求汽车发动机的效率。
答案
21. （1）汽车的平均速度$v=\dfrac{s}{t}=\dfrac{360\ \mathrm{km}}{4\ \mathrm{h}}=90\ \mathrm{km/h}$
（2）汽油的质量$m=\rho V=0.8×10^3\ \mathrm{kg/m^3}×25×10^{-3}\ \mathrm{m^3}=20\ \mathrm{kg}$,汽油完全燃烧放出的热量$Q=mq=20\ \mathrm{kg}×5×10^7\ \mathrm{J/kg}=1×10^9\ \mathrm{J}$
（3）汽车发动机输出的机械功$W=Pt=25×10^3\ \mathrm{W}×4×3\ 600\ \mathrm{s}=3.6×10^8\ \mathrm{J}$,汽车发动机的效率$\eta=\dfrac{W}{Q}×100\%=\dfrac{3.6×10^8\ \mathrm{J}}{1×10^9\ \mathrm{J}}×100\%=36\%$
（2）汽油的质量$m=\rho V=0.8×10^3\ \mathrm{kg/m^3}×25×10^{-3}\ \mathrm{m^3}=20\ \mathrm{kg}$,汽油完全燃烧放出的热量$Q=mq=20\ \mathrm{kg}×5×10^7\ \mathrm{J/kg}=1×10^9\ \mathrm{J}$
（3）汽车发动机输出的机械功$W=Pt=25×10^3\ \mathrm{W}×4×3\ 600\ \mathrm{s}=3.6×10^8\ \mathrm{J}$,汽车发动机的效率$\eta=\dfrac{W}{Q}×100\%=\dfrac{3.6×10^8\ \mathrm{J}}{1×10^9\ \mathrm{J}}×100\%=36\%$
解析
【分析】
这是一道力学与热学结合的综合计算题，解题思路如下：
1. 求汽车平均速度：利用平均速度定义式$v=\frac{s}{t}$，直接代入题目给出的路程和时间计算，注意单位匹配；
2. 求汽油完全燃烧放出的热量：先通过密度公式$\rho=\frac{m}{V}$计算汽油质量（需将体积单位从L转换为$m^3$），再用热值公式$Q=mq$计算总热量；
3. 求发动机效率：效率为有用功与总热量的比值，有用功由功率公式$W=Pt$计算（需转换功率、时间单位），再代入效率公式$\eta=\frac{W}{Q}×100\%$求解。
【解析】
（1）根据平均速度公式$v=\frac{s}{t}$，代入$s=360\ \mathrm{km}$，$t=4\ \mathrm{h}$：
$v=\frac{360\ \mathrm{km}}{4\ \mathrm{h}}=90\ \mathrm{km/h}$
（2）汽油体积转换：$25\ \mathrm{L}=25×10^{-3}\ \mathrm{m^3}$，由密度公式$\rho=\frac{m}{V}$得汽油质量：
$m=\rho V=0.8×10^3\ \mathrm{kg/m^3}×25×10^{-3}\ \mathrm{m^3}=20\ \mathrm{kg}$
汽油完全燃烧放出的热量：
$Q=mq=20\ \mathrm{kg}×5×10^7\ \mathrm{J/kg}=1×10^9\ \mathrm{J}$
（3）单位转换：$P=25\ \mathrm{kW}=25×10^3\ \mathrm{W}$，$t=4\ \mathrm{h}=4×3600\ \mathrm{s}=14400\ \mathrm{s}$，发动机输出的有用功：
$W=Pt=25×10^3\ \mathrm{W}×14400\ \mathrm{s}=3.6×10^8\ \mathrm{J}$
发动机效率：
$\eta=\frac{W}{Q}×100\%=\frac{3.6×10^8\ \mathrm{J}}{1×10^9\ \mathrm{J}}×100\%=36\%$
【答案】
（1）汽车的平均速度为$90\ \mathrm{km/h}$；（2）汽油完全燃烧放出的热量为$1×10^9\ \mathrm{J}$；（3）汽车发动机的效率为$36\%$
【知识点】
平均速度计算、热值计算、热机效率计算
【点评】
本题结合实际出行场景，考查初中物理核心公式的应用，解题关键是牢记公式并统一单位，属于基础综合题，难度适中。
【难度系数】
0.6
这是一道力学与热学结合的综合计算题，解题思路如下：
1. 求汽车平均速度：利用平均速度定义式$v=\frac{s}{t}$，直接代入题目给出的路程和时间计算，注意单位匹配；
2. 求汽油完全燃烧放出的热量：先通过密度公式$\rho=\frac{m}{V}$计算汽油质量（需将体积单位从L转换为$m^3$），再用热值公式$Q=mq$计算总热量；
3. 求发动机效率：效率为有用功与总热量的比值，有用功由功率公式$W=Pt$计算（需转换功率、时间单位），再代入效率公式$\eta=\frac{W}{Q}×100\%$求解。
【解析】
（1）根据平均速度公式$v=\frac{s}{t}$，代入$s=360\ \mathrm{km}$，$t=4\ \mathrm{h}$：
$v=\frac{360\ \mathrm{km}}{4\ \mathrm{h}}=90\ \mathrm{km/h}$
（2）汽油体积转换：$25\ \mathrm{L}=25×10^{-3}\ \mathrm{m^3}$，由密度公式$\rho=\frac{m}{V}$得汽油质量：
$m=\rho V=0.8×10^3\ \mathrm{kg/m^3}×25×10^{-3}\ \mathrm{m^3}=20\ \mathrm{kg}$
汽油完全燃烧放出的热量：
$Q=mq=20\ \mathrm{kg}×5×10^7\ \mathrm{J/kg}=1×10^9\ \mathrm{J}$
（3）单位转换：$P=25\ \mathrm{kW}=25×10^3\ \mathrm{W}$，$t=4\ \mathrm{h}=4×3600\ \mathrm{s}=14400\ \mathrm{s}$，发动机输出的有用功：
$W=Pt=25×10^3\ \mathrm{W}×14400\ \mathrm{s}=3.6×10^8\ \mathrm{J}$
发动机效率：
$\eta=\frac{W}{Q}×100\%=\frac{3.6×10^8\ \mathrm{J}}{1×10^9\ \mathrm{J}}×100\%=36\%$
【答案】
（1）汽车的平均速度为$90\ \mathrm{km/h}$；（2）汽油完全燃烧放出的热量为$1×10^9\ \mathrm{J}$；（3）汽车发动机的效率为$36\%$
【知识点】
平均速度计算、热值计算、热机效率计算
【点评】
本题结合实际出行场景，考查初中物理核心公式的应用，解题关键是牢记公式并统一单位，属于基础综合题，难度适中。
【难度系数】
0.6
