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1、(呼和浩特專用)2022中考物理高分一輪 第23單元 比熱容 熱機(jī)習(xí)題
一、選擇題
1.[xx·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 J
D.完全燃燒放出熱量3.4×107 J
2.[xx·益陽]關(guān)于熱機(jī)的效率,下列說法正確的是 ( )
A.一般情況下柴油機(jī)的效率比汽油機(jī)的高
B.熱機(jī)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(jī)的效率越高說明做功越快
D.熱機(jī)損失的能量中,廢氣帶走的能量較少,主要是由于機(jī)械摩擦損失的
2、
3.[xx·臨沂]下列關(guān)于如圖23-5所示實(shí)驗(yàn)的說法,錯誤的是 ( )
圖23-5
A.試管口出現(xiàn)的白霧是液化的結(jié)果
B.該實(shí)驗(yàn)基本能反映熱機(jī)的工作原理
C.木塞沖出的過程機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
D.該實(shí)驗(yàn)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(jī)工作狀態(tài)示意圖,下列說法正確的是 ( )
圖23-6
A.該沖程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過程
B.該圖表示汽油機(jī)的吸氣沖程,該沖程是將汽油和空氣的混合物進(jìn)行壓縮
C.該沖程中汽缸內(nèi)氣體溫度升高,分子運(yùn)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
3、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23-7
4、
A.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3∶2
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(shí)驗(yàn)題
7.[xx·棗莊]某班同學(xué)利用如圖23-8所示的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中第1、2兩個小組記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。
實(shí)驗(yàn)
組別
液體
質(zhì)量/g
初溫/℃
末溫/℃
加熱時
間/min
1
水
5、
200
25
40
13.5
煤油
200
25
40
6.5
2
水
200
25
40
12
煤油
200
25
40
5.5
通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),能夠得出的結(jié)論是? 。?
(3)圖23-9是第1組同學(xué)繪制的吸收熱量-時間和溫度-時間圖像,能正確描述該實(shí)驗(yàn)真實(shí)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(yīng)該相同,但1、2兩組的同學(xué)在交流實(shí)驗(yàn)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(xué)對圖23-8的裝置進(jìn)行了改進(jìn),將分別裝有水和煤油的試管放
6、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23-10
8.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:
①應(yīng)選擇 兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。?
②燃料完全燃燒放出熱量的多少是通過 來反映的。?
③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(shí)驗(yàn)根據(jù)公式qm1=c水m2Δt,計算出燃料的熱值比其標(biāo)準(zhǔn)值 (選填“偏大”“偏小”或“相等”)。?
(
7、2)若比較不同物質(zhì)吸熱升溫的特點(diǎn):
①應(yīng)選擇 兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。?
②不同物質(zhì)吸熱的多少是通過 來反映的。?
三、計算題
9.[xx·聊城]在“探究水沸騰時溫度變化的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)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(biāo)準(zhǔn)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(xué)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×
8、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.[xx·常州]如圖23-12甲所示,標(biāo)準(zhǔn)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(xué)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
9、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(jī)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(jī)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
10、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(jī)的效率一般要高于汽油機(jī),多用在重型機(jī)器上,故A正確。熱機(jī)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(jī)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(jī)做功的快慢,兩者沒有必然聯(lián)系,故C錯誤。在熱機(jī)的各種能量損失中,廢氣帶走的能量最多。故D錯誤。
3.C 4.C
5.C [解析]質(zhì)量和初溫都相同的水和銅塊,當(dāng)它們吸收相同的熱量
11、后,由Q=cmΔt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(dāng)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.B
7.(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)①甲、丙?、谙嗤|(zhì)量的
12、同種液體溫度升高的高低(或溫度計示數(shù)的變化)
③偏小
(2)①甲、乙?、谙嗤|(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(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)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η==≈37.3%。
(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1
13、00 ℃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Δt=4.2×103 J/(kg·℃)×5 kg×(100 ℃-20 ℃)=1.68×106 J;
煤需要放出的熱量Q放===6×106 J;
需要煤的質(zhì)量m煤===0.2 kg。
(2)兩處水吸收的總熱量Q吸'=Q吸+c水m'水Δt'=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η'===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===20 m/s。
(2)已知汽車的功率P=60 kW=60000 W,
根據(jù)P===Fv可得,汽車的牽引力F===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=ρV=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(jī)的效率η===40%。