（呼和浩特專用）2019中考物理高分一輪 第23單元 比熱容 熱機習題

第23課時比熱容熱機一、選擇題1.2018·株洲木炭的熱值為3.4×107 J/kg,它表示1 kg木炭()A.具有3.4×107 J的熱量B.具有3.4×107 J的內(nèi)能C.完全燃燒對外做功3.4×107 JD.完全燃燒放出熱量3.4×107 J2.2018·益陽關(guān)于熱機的效率,下列說法正確的是()A.一般情況下柴油機的效率比汽油機的高B.熱機的效率越高,在做功同樣多的情況下消耗的能量越多C.熱機的效率越高說明做功越快D.熱機損失的能量中,廢氣帶走的能量較少,主要是由于機械摩擦損失的3.2017·臨沂下列關(guān)于如圖23-5所示實驗的說法,錯誤的是()圖23-5A.試管口出現(xiàn)的白霧是液化的結(jié)果B.該實驗基本能反映熱機的工作原理C.木塞沖出的過程機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D.該實驗可以說明做功能改變物體的內(nèi)能4.圖23-6是四沖程汽油機工作狀態(tài)示意圖,下列說法正確的是()圖23-6A.該沖程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的過程B.該圖表示汽油機的吸氣沖程,該沖程是將汽油和空氣的混合物進行壓縮C.該沖程中汽缸內(nèi)氣體溫度升高,分子運動劇烈程度增大D.該沖程中主要是通過熱傳遞的方式改變汽缸內(nèi)物質(zhì)的內(nèi)能5.質(zhì)量和初溫都相同的水和銅塊,分別吸收相同的熱量后將銅塊投入水中(c水>c銅,不計熱損失),則()A.水的溫度升高,銅塊的溫度降低,且水升高的溫度和銅塊降低的溫度相同B.水的溫度降低,銅塊的溫度升高,且水降低的溫度和銅塊升高的溫度相同C.水的溫度升高,銅塊的溫度降低,且水增加的內(nèi)能和銅塊減少的內(nèi)能相同D.水的溫度降低,銅塊的溫度升高,且水減少的內(nèi)能和銅塊增加的內(nèi)能相同6.如圖23-7甲、乙所示,相同容器中裝了質(zhì)量都為2 kg的純凈水,用不同電加熱器加熱,忽略熱損失,得到如圖丙所示的水溫與加熱時間的關(guān)系圖像,已知水的比熱容為4.2×103 J/(kg·)。下列說法正確的是()圖23-7A.加熱相同時間,兩杯水吸收的熱量相同B.加熱器1和加熱器2的功率之比是32 C.吸收相同的熱量,甲杯中水的末溫比乙杯的高D.加熱1 min時,甲容器中的水吸收熱量為8.4×103 J二、實驗題7.2018·棗莊某班同學利用如圖23-8所示的實驗裝置探究水和煤油的吸熱能力。圖23-8(1)在圖中除了所給的實驗器材外,還需要的測量工具有天平和。加熱過程中,水和煤油吸收熱量的多少是通過來判斷的。 (2)實驗中第1、2兩個小組記錄的實驗數(shù)據(jù)如下表。實驗組別液體質(zhì)量/g初溫/末溫/加熱時間/min1水200254013.5煤油20025406.52水200254012煤油20025405.5通過分析實驗數(shù)據(jù),能夠得出的結(jié)論是 。 (3)圖23-9是第1組同學繪制的吸收熱量-時間和溫度-時間圖像,能正確描述該實驗真實情況的圖像是。(選填序號) 圖23-9(4)使質(zhì)量相同的水升高相同的溫度,加熱時間應該相同,但1、2兩組的同學在交流實驗數(shù)據(jù)時發(fā)現(xiàn):第1組的加熱時間明顯偏長,其原因可能是。 (5)這兩組同學對圖23-8的裝置進行了改進,將分別裝有水和煤油的試管放在同一個燒杯中用水加熱,而不是用兩個酒精燈分別加熱,如圖23-10所示,這樣做的好處是。 圖23-108.如圖23-11所示,甲、乙、丙三圖中的裝置完全相同,燃料的質(zhì)量都是m1=20 g,燒杯內(nèi)的液體質(zhì)量相同均為m2=0.1 kg。圖23-11(1)若比較不同燃料的熱值:應選擇兩圖進行實驗。 燃料完全燃燒放出熱量的多少是通過來反映的。 若圖甲燒杯中為水,燃料完全燃燒可使溫度計示數(shù)升高30 ,本實驗根據(jù)公式qm1=c水m2t,計算出燃料的熱值比其標準值(選填“偏大”“偏小”或“相等”)。 (2)若比較不同物質(zhì)吸熱升溫的特點:應選擇兩圖進行實驗。 不同物質(zhì)吸熱的多少是通過來反映的。 三、計算題9.2018·聊城在“探究水沸騰時溫度變化的特點”實驗中,用酒精燈給燒杯中的水加熱,燒杯中盛有20 質(zhì)量為100 g的水,在標準大氣壓下加熱至沸騰,假如完全燃燒酒精3 g。水的比熱容為4.2×103 J/(kg·),酒精的熱值為3.0×107 J/kg(1)求水吸收的熱量。(2)求此過程中酒精燈燒水的熱效率。(結(jié)果精確到0.1%)(3)科學研究表明:1 g的100 的水汽化成同溫度的水蒸氣需要吸收2.26×103 J的熱量。水開始沸騰后持續(xù)觀察沸騰現(xiàn)象,同時發(fā)現(xiàn)水的質(zhì)量減少了5 g,求此過程水汽化成水蒸氣所吸收的熱量。10.2017·常州如圖23-12甲所示,標準大氣壓下,普通煤爐把壺內(nèi)20 、5 kg水燒開需完全燃燒一定質(zhì)量的煤,此過程中,燒水效率為28%,為提高煤爐效率,浙江大學創(chuàng)意小組設(shè)計了雙加熱煤爐,如圖乙所示,在消耗等量煤燒開壺內(nèi)初溫相同、等量水的過程中,還可額外把爐壁間10 kg水從20 加熱至40 ,q煤=3×107 J/kg, c水=4.2×103 J/(kg·),以上過程中,問:(1)普通煤爐完全燃燒煤的質(zhì)量是多大?(2)雙加熱煤爐的燒水效率有多大?圖23-12四、綜合題11.已知某型號的載重汽車在一段平直的高速公路上勻速行駛9.6 km,所用時間是8 min,消耗燃油3 L(假設(shè)燃油完全燃燒),汽車發(fā)動機在這段時間內(nèi)的功率為60 kW。若燃油的密度是0.8×103 kg/m3,熱值為3×107 J/kg,求:(1)汽車行駛速度。(2)汽車行駛過程中的牽引力。(3)汽車發(fā)動機的效率。參考答案1.D解析 1 kg某種燃料完全燃燒放出的熱量叫這種燃料的熱值。木炭的熱值是3.4×107 J/kg,它的物理意義是1 kg木炭完全燃燒放出的熱量是3.4×107 J,故A、B、C錯誤,D正確。2.A解析 柴油機的效率一般要高于汽油機,多用在重型機器上,故A正確。熱機效率越高,做的有用功與燃料完全燃燒放出的內(nèi)能的比值越大,即在做功相同的情況下,消耗的燃料較少,或消耗相同的燃料,做功較多,故B錯誤。熱機效率是有用能量在燃料完全燃燒放出熱量中所占的比值,功率是熱機做功的快慢,兩者沒有必然聯(lián)系,故C錯誤。在熱機的各種能量損失中,廢氣帶走的能量最多。故D錯誤。3.C4.C5.C解析質(zhì)量和初溫都相同的水和銅塊,當它們吸收相同的熱量后,由Q=cmt可知,比熱容越大,升高的溫度越小。由于水的比熱容大,所以水升高的溫度小;由于初溫相同,所以水的末溫低。根據(jù)熱傳遞的條件,所以質(zhì)量和初溫都相同的水和銅塊,當它們吸收相同的熱量后,再將銅塊投入水中,熱量由高溫的銅傳給低溫的水;故銅塊內(nèi)能變小,水的內(nèi)能增大,因不計熱損失,則水增加的內(nèi)能和銅塊減少的內(nèi)能相同。6.B7.(1)停表加熱時間長短(2)質(zhì)量相同的水和煤油升高相同的溫度,吸收的熱量不同(或質(zhì)量相同的水和煤油升高相同的溫度,水吸收的熱量多)(3)C(4)酒精燈的火焰大小不同(5)確保在相同時間內(nèi)水和煤油吸收的熱量相同8.(1)甲、丙相同質(zhì)量的同種液體溫度升高的高低(或溫度計示數(shù)的變化)偏小(2)甲、乙相同質(zhì)量的不同液體在相同時間內(nèi)溫度升高的高低9.解:(1)標準大氣壓下水的沸點為100 ,即需將水加熱至100 ,水吸收的熱量Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103 J/(kg·)×0.1 kg×(100 -20 )=3.36×104 J。(2)3 g酒精完全燃燒釋放的熱量Q放=m酒精q酒精=3×10-3 kg×3.0×107 J/kg=9×104 J,酒精燈燒水的熱效率=Q吸Q放=3.36×104J9×104J37.3%。(3)1 g的100 的水汽化成同溫度的水蒸氣需要吸收2.26×103 J的熱量,則5 g的100 的水汽化成同溫度的水蒸氣需要吸收的熱量Q=5 g×2.26×103 J/g=1.13×104 J。10.解:(1)水吸收的熱量Q吸=c水m水t=4.2×103 J/(kg·)×5 kg×(100 -20 )=1.68×106 J;煤需要放出的熱量Q放=Q吸=1.68×106J28%=6×106 J;需要煤的質(zhì)量m煤=Q放q煤=6×106J3×107J/kg=0.2 kg。(2)兩處水吸收的總熱量Q吸'=Q吸+c水m'水t'=1.68×106 J+4.2×103 J/(kg·)×10 kg×(40 -20 )=2.52×106 J;雙加熱煤爐燒水的效率'=Q吸'Q放=2.52×106J6×106J=42%。11.解:(1)汽車行駛的路程s=9.6 km=9600 m,所用時間t=8 min=480 s,汽車的速度v=st=9600m480s=20 m/s。(2)已知汽車的功率P=60 kW=60000 W,根據(jù)P=Wt=Fst=Fv可得,汽車的牽引力F=Pv=60000W20m/s=3.0×103 N。(3)汽車行駛過程所做的功W=Pt=60×103 W×480 s=2.88×107 J,消耗燃油的質(zhì)量m=V=0.8×103 kg/m3×3×10-3 m3=2.4 kg,2.4 kg燃油完全燃燒放出的熱量Q=qm=3×107 J/kg×2.4 kg=7.2×107 J,汽車發(fā)動機的效率=WQ=2.88×107J7.2×107J=40%。7