【期中单元测试卷】（人教版）2023-2024学年九年级物理全一册 第14章 内能的利用（B卷）

这是一份【期中单元测试卷】（人教版）2023-2024学年九年级物理全一册 第14章 内能的利用（B卷），文件包含期中单元测试卷人教版2023-2024学年九年级物理全一册第14章内能的利用B卷原卷版docx、期中单元测试卷人教版2023-2024学年九年级物理全一册第14章内能的利用B卷解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共29页， 欢迎下载使用。
第14章 内能的利用（B卷·能力提升练）
班级___________ 姓名___________ 学号____________ 分数____________
（考试时间：60分钟 试卷满分：100分）
一、选择题（每小题2分，共32分，只有一个选项符合题意）
1．关于热机，下列说法错误的是（　　）
A．热机性能好坏的重要标志之一是热机效率
B．在压缩冲程中内燃机将机械能转化为内能
C．柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大
D．在四冲程内燃机中减少废气带走的大量热量可以大大提高热机效率
解：A、热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，是反映热机性能好坏的重要标志之一，故A正确；
B、内燃机在压缩冲程中将机械能转化为内能，故B正确；
C、柴油机对燃料的压缩比高于汽油机，因此柴油机的效率比汽油机的高，与热值无关，故C错误；
D、废气的温度很高，带走的热量最多，因此在四冲程内燃机中减少废气带走的大量热量可以大大提高热机效率，故D正确。
答案：C。
2．科幻大片《流浪地球》中地球为脱离木星，主人公点燃了木星上的可燃气体，从而将地球推离木星，其中“点燃木星”将地球推开相当于内燃机的（　　）

A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
解：
影片“流浪地球”开启了中国科幻元年，其中“点燃木星”将地球推开，内能转化为机械能，相当于内燃机的做功冲程，故C正确。
答案：C。
3．关于热值，下列说法正确的是（　　）
A．燃料燃烧放出的热量越多，热值越大
B．燃料燃烧时，质量越大，热值越大
C．燃料不完全燃烧时比完全燃烧时热值小
D．燃料的热值与燃料的种类有关，与燃料的质量和燃烧情况无关
解：
热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关。故ABC错误，D正确。
答案：D。
4．如图是四冲程汽油机的工作示意图，下列说法正确的是（　　）

A．发生能量转化的冲程是甲和丁
B．这四个冲程的正确顺序是：丙→丁→甲→乙
C．乙冲程吸入的是雾状汽油
D．甲冲程中是内能转化为化学能
解：
甲中的两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是第二冲程；
乙中的一个气阀打开，活塞向下运动，所以为吸气冲程，是第一冲程；
丙中的一个气阀打开，活塞向上运动，所以为排气冲程，是第四冲程；
丁中的两个气阀都关闭，活塞下运动，所以为做功冲程，是第三冲程；
AD、在甲冲程中，即压缩冲程，是机械能转化为内能；丁冲程是做功冲程，是内能转化机械能，故A正确、D错误；
B、四个冲程的正确顺序是乙→甲→丁→丙，故B错误；
C、乙冲程吸入的是空气和汽油的混合物，故C错误。
答案：A。
5．小明在厨房里把热水壶放在煤气灶上烧水的过程中，下列说法正确的（　　）
A．煤气的燃烧过程将内能转化为化学能
B．煤气燃烧越充分，它的热值越大
C．烧水的过程是通过做功的方式改变水的内能
D．随着水的温度升高，水的内能增加
解：A、煤气在燃烧过程中将化学能转化为内能，故A错误；
B、燃料的热值仅与燃料的种类有关，而与燃料的燃烧程度、质量都无关，故B错误；
C、烧水时水从火焰中吸收热量，温度升高，是利用热传递的方式改变物体内能的，故C错误；
D、水的温度越高，水分子运动越剧烈，分子动能变大，物体的内能变大，故D正确。
答案：D。
6．热机的效率是热机性能的重要指标，如图所示是热机的能量流向图，则热机的效率等于（　　）

A．×100% B．×100%
C．×100% D．×100%
解：热机的效率等于做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，故热机的效率η＝＝＝×100%。
答案：B。
7．利用先进工艺和科学方法，可以使垃圾变废为宝。若从1吨垃圾中能提炼出140kg燃料油，燃料油的热值为4.5×107J/kg。则这些燃料油完全燃烧时释放出的热量是（　　）
A．5.1×109J B．5.1×107J C．6.3×109J D．6.3×107J
解：140kg燃料油完全燃烧时释放出的热量：Q放＝mq＝140kg×4.5×107J/kg＝6.3×109J，故ABD错误，C正确。
答案：C。
8．如图所示依次为甲、乙、丙三部汽油机燃料完全燃烧释放的内能和汽油机输出机械能的二维柱状图。根据图中的信息，下列选项正确的是（　　）

A．丙输出的机械能比甲少，所以丙的效率比甲低
B．三部汽油机中，乙的效率最高
C．在消耗燃料质量相同时，乙输出机械能比甲少
D．在输出的机械能相同时，乙比丙消耗更多燃料
解：如图所示，假设纵坐标轴的单位长度为1。
AB、由公式η＝×100%可得，甲的效率为：η甲＝＝×100%＝25%，
乙的效率为：η乙＝＝×100%＝50%，
丙的效率为η丙＝＝×100%＝25%，
可见，三部汽油机中，乙的效率最高，甲、丙的效率相同，故A错误，B正确；
C、由图可知，在消耗燃料质量相同时，乙输出的机械能最多，故C错误；
D、由图可知，在输出的机械能相同时，乙消耗的燃料最少，故D错误。
答案：B。
9．我国自主研发的氢燃料电动汽车已经亮相，氢燃料电池使用氢做燃料。与传统内燃机驱动汽车相比，它的能量转化效率高达60～80%。燃料电池的燃料是氢和氧，生成物是水，实现了零排放。下列有关氢燃料电池和四冲程内燃机的说法中，正确的是（　　）
A．氢燃料电池用氢作为燃料是因为氢的比热容大
B．此电动车的效率更高，所以做的有用功更多
C．四冲程内燃机的四个冲程中，将内能转化为机械能的冲程是做功冲程
D．飞轮的转速为1800r/min的四冲程内燃机，每秒钟的做功次数为30次
解：
A、氢燃料电池用氢作为燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量，故A错误；
B、氢燃料电池驱动汽车电动车的效率更高，不能确定做的有用功就多，故B错误；
C、做功冲程中，活塞向下运动，火花塞放电，点燃混合气体，高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化成机械能，故C正确；
D、飞轮转速为1800 r/min＝30r/s，所以内燃机每秒钟经过60个冲程，做功15次，故D错误。
答案：C。
10．如图所示，是酒精灯给试管中的水加热，一段时间后橡皮塞被冲开，这个过程中能量转化的顺序为（　　）

A．内能→机械能→化学能 B．化学能→内能→机械能
C．机械能→内能→化学能 D．内能→化学能→机械能
解：用酒精灯加热水的过程中，酒精的化学能转化为内能，然后转移给试管和水，当水沸腾时产生大量的水蒸气，试管内的气体压强增大，大于外界大气压，就会将塞子冲出，此时试管内水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减小，转化为塞子的机械能，即这个过程中能量转化的顺序为化学能→内能→机械能，故B正确。
答案：B。
11．在一次汽车节油大赛中，一辆参赛的轻型无人驾驶汽油车在水平公路上匀速行驶100km，用时4h，消耗燃油0.5kg，已知汽车的牵引力做功为6.9×106J，燃油的热值为4.6×107J/kg。假设燃油完全燃烧。关于这台汽车在行驶的全程中，下列结果正确的是（　　）
A．汽车行驶速度是20km/h
B．消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×106J
C．汽油机损耗的内能是1.61×107J
D．汽车发动机的效率是25%
解：A、已知汽车行驶的路程s＝100km，行驶时间t＝4h，
则汽车行驶的速度为：v＝＝＝25km/h，故A错误；
B、已知燃油的热值为q＝4.6×107J/kg，消耗燃油的质量m＝0.5kg，
则消耗的燃油完全燃烧放出的热量为：Q放＝qm＝4.6×107J/kg×0.5kg＝2.3×107J，故B错误；
C、已知汽车牵引力做的功为：W＝6.9×106J，则汽油机损耗的内能为：W内＝Q放﹣W＝2.3×107J﹣6.9×106J＝1.61×107J，故C正确；
D、汽车发动机的效率为：η＝＝＝30%，故D错误。
答案：C。
12．过年时，小红手中的火引燃了爆竹的引线，“兹兹”几声，冒出火焰，爆竹一飞冲天，最后在天空炸开形成美丽的图案。如图所示。爆竹冲天的能量来自于（　　）

A．小红的机械能 B．小红手里火的内能
C．爆竹内火药的化学能 D．引线的化学能
解：火药燃烧时，爆竹内火药的化学能转化为燃气的内能，燃气的内能转化为爆竹的机械能，使爆竹爆竹一飞冲天，故爆竹冲天的能量来自于爆竹内火药的化学能，故ABD错误、C正确。
答案：C。
13．如图是小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法中正确的是（　　）

A．小球弹起的高度越来越小，说明小球在此过程中能量不守恒
B．根据能量守恒定律，在此过程中小球的机械能总量是保持不变的
C．在小球的运动中，有一部分机械能转化成了内能
D．此过程说明了能量守恒定律是需要建立在一定的条件之上才能成立的
解：
A、由图可知，小球运动过程中弹起的高度越来越小，说明重力势能越来越小，同时速度越来越慢，也就是动能越来越小，所以小球的机械能减少；机械能减少的原因是克服与空气摩擦做功，与地面撞击做功，将机械能转化成了部分内能，但能量的总量是守恒的，故A错误；
B、在小球的运动中，与空气摩擦做功或与地面撞击做功，有一部分机械能转化成了内能，所以小球的机械能总量会减小，故B错误；
C、在小球的运动中，与空气摩擦做功或与地面撞击做功，有一部分机械能转化成了内能，故C正确；
D、能量守恒定律适用于所有的能量转化过程，故D错误。
答案：C。
14．目前，市区里的老旧小区正在进行水路改造，改造中用到了一种打孔工具﹣﹣冲击钻，冲击钻工作时，钻头在电动机的带动下，不断地冲击墙壁打出圆孔，如图，冲击钻在工作过程中，关于其能量转化正确的是（　　）

A．内能转化为机械能
B．内能转化为电能
C．只有机械能和内能的转化
D．有电能、机械能和内能的转化
解：
（1）当电流通过电动机时，电流做功，消耗电能转化为机械能和内能；
（2）钻头冲击墙壁，克服摩擦做功，将机械能转化为内能；
由此分析可知，在该过程中存在电能、机械能和内能的转化。
答案：D。
15．如图所示试管中装有水，用带玻璃管的胶塞塞住，在玻璃管口处放一个纸做的小叶轮，加热试管使水沸腾后，小叶轮转动，下列说法正确的是（　　）

A．小叶轮的转动是热传递的结果
B．小叶轮的转动是内能转化为机械能
C．小叶轮的转动是机械能转化为内能
D．内燃机中的压缩冲程与此相同
解：燃料燃烧的过程是化学能转化为内能，这种内能传递给水，水沸腾汽化为水蒸气，高温的水蒸气可以驱动叶轮转动，水蒸气自身的温度会降低，内能会减少，转化成了叶轮的机械能，是内能做功的结果；故选项AC错误，选项B正确；
内燃机的压缩冲程是压缩空气做功，将机械能转为内能，故D错误。
答案：B。
16．各种形式的能量都不是孤立的，它们可以在一定条件下发生转化，且能量的转化是有方向的，下面几幅图按能量转化的顺序，排列正确的是（　　）

A．①②③④ B．②③④① C．②①③④ D．①③④②
解：各种形式的能量都不是孤立的，它们可以在一定条件下发生转化，且能量的转化是有方向的，地球上所有能量直接或间接来自于太阳能，所以下列能量的转化顺序为：太阳﹣﹣树林﹣﹣燃煤电厂﹣﹣空调。
答案：C。
二、填空题（每空1分，共24分）
17．如图所示，图A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示意图，图E、F是演示实验的示意图，D图是　做功　冲程，与它原理相同的是　F　图所示的演示实验，汽油机的工作示意图中机械能转化为内能的冲程是　C　图（后两空选填字母）。

解：
（1）A图中，排气门开启，活塞上行，气体流出汽缸，是排气冲程；
B图中，进气门开启，活塞下行，气体流入汽缸，是吸气冲程；
C图中，两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，此冲程将机械能转化为内能；
D图中，两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能；
（2）E图是用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧。是通过对物体做功来增大物体内能的，即是将机械能转化为内能的过程；
F图对试管中的水加热，加快水的蒸发，使试管中水的内能增大，体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能；
汽油机的做功冲程中将内能转化为机械能，因此与做功冲程原理相同的是F实验。
且汽油机的工作示意图中机械能转化为内能的冲程是C图；
答案：做功； F； C。
18．科学家发明了一款单缸六冲程内燃机，它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同，在第四冲程结束后，立即向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，水蒸气温度　降低　（选填“升高”、“降低”或“不变”），其内能　减小　（选填“增大”、“减小”或“不变”），这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能，提高了热机的　效率　。为进入下一个工作循环，这款内燃机的第六冲程是　排气　冲程。
解：在做功冲程中，高温气体迅速膨胀对活塞做功，气体的内能减小，转化为机械能；
在第四冲程结束后，立即向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，水蒸气温度降低；这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能，提高了热机的效率；
一个工作循环最后一个冲程是排气冲程，所以为进入下一个工作循环，这款内燃机的第六冲程是排气冲程。
答案：降低；减小；效率；排气。
19．如图为火箭发射的场景，火箭的燃料使用了液态氢，主要是因为它的 　热值　大，火箭发射升空时，燃料的化学能转化为 　内　能，再转化为火箭的机械能，这个过程中火箭的机械能 　不守恒　（选填“守恒”或“不守恒”）。

解：（1）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，完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料相比，液态氢可以释放出更多的热量；并且所需的液态氢的体积小，便于储存和运输。
（2）火箭发射升空时，燃料通过燃烧将化学能转化为燃气的内能，燃气对火箭做功，又将内能转化为火箭的机械能，使得火箭的机械能增大，所以机械能不守恒。
答案：热值；内；不守恒。
20．随着人们物质生活水平逐步提高，农村的厨灶发生了革命性的变化。煤球炉、沼气灶和液化气灶等灶具已走进家庭。液化气与煤相比，热学方面突出的优点是　热值大　；环保方面突出的优点是　污染少　。若要将2.5kg初温为20℃的水加热到80℃，至少需要燃烧　0.0126　m3 的液化气。[水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），液化气的热值是5.0×107J/m3]。
解：（1）液化气与煤相比，在热学方面突出的优点是液化气的热值大，燃烧时环境污染小；
（2）Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×2.5kg×（80℃﹣20℃）＝6.3×105J，
∵Q吸＝Vq，
∴至少需要燃烧液化气的体积：
。
答案：热值大、污染少，0.0126。
21．如图是新农村建设中广泛使用的一种小型农用柴油机，铭牌部分信息如下表所示，其中活塞行程是指一个冲程活塞移动的距离。该柴油机为单缸四冲程内燃机，压缩冲程中气缸内气体内能增加是通过 　做功　方式实现的；正常工作1min，柴油机输出的有用功 　4.8×105　J，消耗柴油 　0.03　kg，做功冲程中燃气对活塞的平均压力为 　4000　N。（q柴油＝4.0×107J/kg）
型号
HR05b
活塞行程
100mm
转速
2400r/min
输出功率
8kW
效率
40%

解：（1）柴油机的压缩冲程中，活塞压缩燃料混合物做功，活塞的机械能转化为气缸内气体的内能；
（2）根据P＝知柴油机输出的有用功为：
W＝Pt＝8×103W×60s＝4.8×105J；
根据效率公式η＝得燃料完全燃烧放出的热量为：
Q放＝＝＝1.2×106J；
利用Q＝mq知消耗柴油的质量为：
m＝＝＝0.03kg；
飞轮每转两圈对外做功一次，所以飞轮1min转动2400周，要对外做功1200次，
一次做功为：
W′＝＝＝400J
做功冲程中燃气对活塞的平均压力为：
F＝＝＝4000N。
答案：做功；4.8×105；0.03；4000。
22．“涡轮增压”是目前在各种汽油机和柴油机中采用的一项节能、提高热机功率的技术。它是利用热机排出的废气带动涡轮旋转，先将新鲜空气压缩后再送入内燃机的进气口。这样做的好处是 　减小　（填“增大”或“减小”）排出废气所带走的能量，　提高　（填“提高”或“降低”）内燃机的效率。
解：在热机的能量损失中，废气带走了大部分的热量，所以“蜗轮增压”利用热机排出的废气带动蜗轮旋转，充分利用了废气带走的热量，提高了热机的效率。
答案：减小；提高。
23．永动机真的存在吗？有人设计出如图所示的“永动机”。实际上，这种永动机　不能够　（选填“能够”或“不能够”）永远工作下去。因为能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生它只会从一种形式　转化　为其他形式，或者从一个物体　转移　到其他物体，而在这两个过程中，能量的总量保持不变。

解：能量守恒定律：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体上，在转移和转化过程中，能量的总量保持不变。
题中“永动机”工作时存在能量的消耗，所以该永动机违背了能量守恒定律，不能够永远工作下去。
答案：不能够；转化；转移。
24．小明驾驶一辆输出功率为36kW，效率为40%的汽车在一段平直的公路上匀速行驶1小时至少需要　90　L汽油（汽油的热值为3.6×109J/m3），若行驶的速度为90km/h，则汽车受到的阻力为　1.44×103　N。
解：（1）汽车以输出功率匀速行驶1h做的功：
W＝Pt＝36kW×1h＝36kW•h＝36×3.6×106J＝1.296×108J，
由η＝×100%得汽油完全燃烧放出的热量：
Q放＝＝＝3.24×108J，
由Q放＝qV可得消耗汽油的体积：
V＝＝＝0.09m3＝90L；
（2）汽车行驶的速度为90km/h＝25m/s，
因为P＝＝＝Fv，
所以汽车受到的牵引力：F＝＝＝1.44×103N，
汽车在公路上匀速行驶，
则汽车受到的阻力：f＝F＝1.44×103N；
答案：90；1.44×103。
三、实验探究题（每空2分，共20分）
25．某小组设计了一个实验来比较“煤油和菜籽油的热值大小关系”。他们的实验装置如图所示，实验中收集和记录的数据如下表所示。

燃烧前水的温度
t1/℃
燃烧后水的温度
t2/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
（1）实验中除需要装置相同甲、乙两杯水的初温和质量相同之外，还应保持相同的物理量的 　燃料的质量　。
（2）根据实验中收集的数据，可以看出煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是 　煤油　，判断的依据 　油的质量相同，用煤油加热水，温度升高的多，说明水吸收的热量多，即煤油放出的热量多，所以煤油的热值较大　。
（3）该同学在加热前用天平测出烧杯中水的质量及油灯中煤油和菜籽油的质量，根据Q吸＝Q放，即cm水（t2﹣t1）＝mq，利用实验中测得的数据，算出了煤油和菜籽油的热值，和燃料热值表中的数值相比较发现偏小了很多，可能的原因是 　ABD　（至少有一个选项正确，将正确的选项字母填在横线上）。
A．煤油和菜籽油没有完全燃烧
B．烧杯吸收了部分热量
C．测出的煤油和菜籽油的质量偏小
D．煤油和菜籽油燃烧放出的散失到空气中一部分
（4）另一组同学计划用两种燃料将初温和质量相同的水加热至刚好沸腾，他们比较 　消耗燃料的质量　来反映这两种燃料热值的大小关系。

解：（1）比较“煤油和菜籽油的热值大小关系”时，采用的是控制变量法，实验中需要控制燃料的质量相同；
（2）质量相同的煤油和菜籽油完全燃烧后，水升高的温度越高，水吸收的热量越多，表明燃料放出的热量越多，燃料的热值越多，根据表格中的数据可知，煤油烧水时水的温度高，则煤油的热值大；
（3）实验过程中，燃料没有完全燃烧或燃料燃烧产生的热量有部分散失于空气中，燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收，加热装置也会吸收一部分热量，因此实验测出的热值比真实值小，故选ABD；
（4）将初温和质量相同的水加热至刚好沸腾，水吸收的热量相同，加热所需燃料的质量越小，则燃料的热值越大，所以可以比较消耗燃料的质量来反映这两种燃料热值的大小关系。
答案：（1）燃料的质量；（2）煤油；油的质量相同，用煤油加热水，温度升高的多，说明水吸收的热量多，即煤油放出的热量多，所以煤油的热值较大；（3）ABD；（4）消耗燃料的质量。
26．如图所示，甲、乙、丙三个实验装置完全相同，燃料的质量都为10g，烧杯内液体的质量都相同。
（1）比较不同燃料的热值应选择　乙丙　两个装置，比较不同物质的比热容应选择　甲乙　两个装置（选填装置序号甲、乙、丙），选择的理由是我们物理中研究问题常用到的一种方法是　控制变量　法
（2）在“比较不同燃料的热值”的实验中，通过观察温度计　示数的变化　比较燃料燃烧放出热量的多少，这种研究问题的方法叫做　转换　法。
（3）若甲图烧杯中为500g的水，10g酒精完全燃烧温度计示数升高了20℃，水吸收的热量是　4.2×104　J，如果认为若酒精燃烧放出的热量全部被水吸收，则酒精的热值是　4.2×106　J/kg，算出的热值比标准值　偏小　。（选填“偏大”、“偏小”或“一样”）。[水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）]
解：（1）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，应选择乙和丙两图进行实验；
为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量和温度的变化相同，通过比较加热时间，进而判断两种比热容的大小关系，应选择甲和乙两图进行实验，这用到了控制变量法；
（2）燃料完全燃烧放出的热量的多少，是通过温度计示数的变化来反应，这用到了转换法；
（3）水吸收的热量：Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×0.5kg×20℃＝4.2×104J；
如果认为若酒精完全燃烧且放出的热量全部被水吸收，即Q放＝Q吸＝4.2×104J；
根据Q放＝mq知酒精的热值：
q酒精＝＝＝4.2×106J/kg，
因为加热时有热量的散失以及燃料不完全燃烧，会使得测量的热值偏小。
答案：（1）乙丙； 甲乙； 控制变量；（2）示数的变化；转换；（3）4.2×104 ； 4.2×106 ；偏小。
27．为了比较两种燃料的热值，小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同，实验中忽略热量的损失。

（1）实验前调整铁夹A的位置，其目的是使 　石棉网　（石棉网/温度计）处于适当的高度。
（2）实验中应控制燃料燃烧的 　质量　（时间/质量）相同，根据 　温度计上升的示数　比较燃料燃烧放出热量的多少。
（3）小明选用了燃料a和燃料b进行实验。当燃料燃尽时，小明记下了各个时刻烧杯中水温，绘制了图乙的图象，则可初步判断燃料 　b　的热值大。
（4）另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验，比较燃料c和燃料d的热值，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图象如图丙所示。燃料c在6min时水就沸腾了，造成水过早沸腾的原因可能是 　燃料c的燃烧过程比较快　。分析图象可知燃料c燃烧10min放出的热量 　大于　（大于/等于/小于）燃料d燃烧15min放出的热量。
（5）你认为根据丙图象 　能　（能/不能）比较两种燃料热值的大小。
解：（1）实验时要用火焰的外焰加热；调整铁夹A的位置，其目的是使石棉网处于适当的高度，方便用外焰加热；
（2）实验中应控制燃料燃烧的质量相同，通过比较温度计上升的示数来比较燃料燃烧放出热量的多少；
（3）由图乙知，当燃料燃尽时，图线b的温度变化大，说明相同质量的a、b燃料完全燃烧时b放出的热量多，则b的热值大；
（4）燃料c在6min时水就沸腾了，说明水吸收的热量多，造成水过早沸腾的原因可能是燃料c的燃烧过程比较快；由图丙可知，燃料c燃烧10min放出的热量已经使水沸腾，燃料d燃烧15min放出的热量没有使水沸腾，表明c放出的热量多；
（5）由图丙可知，两种燃料全部燃尽时，c燃料使水升高的温度更大，则c的热值大，故能比较热值的大小。
答案：（1）石棉网；（2）质量；温度计上升的示数；（3）b；（4）燃料c的燃烧过程比较快；大于；（5）能。
四、计算题（28题10分，29题14分，共24分）
28．小明学习了燃料的热值后，很想知道家中使用的天然气的热值是多少？但在教材的燃料热值表中没有查阅到。于是，他在家里将装有2kg水的水壶放到天然气灶上去烧，用温度计测量水从20℃加热至80℃的过程中，观察到天然气表的数字变化了0.035m3。他通过上网查阅得知天然气灶的效率约为36%，已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃）。求：
（1）在这个过程中水吸收了多少热量？
（2）请你帮小明算出天然气的热值。

解：（1）在这个过程中水吸收的热量Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（80℃﹣20℃）＝5.04×105J；
（2）天然气完全燃烧放出的热量Q放＝＝＝1.4×106J，
天然气的热值q天然气＝＝＝4×107J/m3
答：（1）在这个过程中水吸收了5.04×105J的热量；
（2）天然气的热值为4×107J/m3。
29．质量为3t的小型载重汽车，额定功率为100kW，车上装有6t的砂石。汽车以10m/s的速度在平直公路上，以30kW的功率匀速行驶了10min，消耗汽油1.2kg，请问：
（1）1.2kg的汽油完全燃烧放出的热量为多少？（已知汽油的热值为4.5×107J/kg）
（2）汽车在平直公路上匀速行驶时，受到的阻力是多少？
（3）汽车在平直公路上匀速行驶时的机械效率是多少？
解：（1）汽油燃烧放出的热量为：
Q＝mq＝1.2kg×4.5×107J/kg＝5.4×107J；
（2）由P＝可得牵引力做功为：
W＝Pt＝30000W×10×60s＝1.8×107J，
由W＝Fs，可得牵引力为：
F＝＝＝3000N，
由于汽车匀速运动，则受到的阻力为f＝F＝3000N；
（3）有用功为：W有用＝W＝1.8×107J，
完全燃烧1.2kg汽油放出的热量：
Q＝mq＝1.2kg×4.5×107J/kg＝5.4×107J，
η＝＝×100%≈33.3%。
答：
（1）1.2kg的汽油完全燃烧放出的热量为5.4×107J；
（2）汽车在平直公路上匀速行驶时，受到的阻力为3000N；
（3）汽车在平直公路上匀速行驶时的机械效率是33.3%。