（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

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1、 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.[2018·益陽]關于熱機的效率,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]下列關于

2、如圖23-5所示實驗的說法,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化為內能 D.該實驗可以說明做功能改變物體的內能 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23-6 A.該沖程是內能轉化為機械能的過程 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物質的內能 5.質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

3、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,且水增加的內能和銅塊減少的內能相同 D.水的溫度降低,銅塊的溫度升高,且水減少的內能和銅塊增加的內能相同 6.如圖23-7甲、乙所示,相同容器中裝了質量都為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 A.加熱相同時間,兩杯水吸

4、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 質量/g 初溫/℃ 末溫/℃ 加熱時 間/min 1 水 200 25 40

5、 13.5 煤油 200 25 40 6.5 2 水 200 25 40 12 煤油 200 25 40 5.5 通過分析實驗數(shù)據(jù),能夠得出的結論是?　。? (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

6、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,燃料的質量都是m1=20 g,燒杯內的液體質量相同均為m2=0.1 kg。 圖23-11 (1)若比較不同燃料的熱值: ①應選擇　　　　　兩圖進行實驗。? 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 ℃,本實驗根據(jù)公式qm1=c水m2Δt,計算出燃料的熱值比其標準值　　　　(選填“偏大”“偏小”或“相等”)。? (2)若比較不同物質吸熱升溫

7、的特點: ①應選擇　　　　　兩圖進行實驗。? ②不同物質吸熱的多少是通過　　　　　　　　　　　　　　　　　　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

8、始沸騰后持續(xù)觀察沸騰現(xiàn)象,同時發(fā)現(xiàn)水的質量減少了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20 ℃、5 kg水燒開需完全燃燒一定質量的煤,此過程中,燒水效率為28%,為提高煤爐效率,浙江大學創(chuàng)意小組設計了雙加熱煤爐,如圖乙所示,在消耗等量煤燒開壺內初溫相同、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量是多大? (2)雙

9、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(假設燃油完全燃燒),汽車發(fā)動機在這段時間內的功率為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

10、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.C　4.C 5.C　[解析]質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=cmΔt

11、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;故銅塊內能變小,水的內能增大,因不計熱損失,則水增加的內能和銅塊減少的內能相同。 6.B 7.(1)停表　加熱時間長短 (2)質量相同的水和煤油升高相同的溫度,吸收的熱量不同(或質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)確保在相同時間內水和煤油吸收的熱量相同 8.(1)①甲、丙?、谙嗤|量的同種液體溫度升高的

12、高低(或溫度計示數(shù)的變化) ③偏小 (2)①甲、乙?、谙嗤|量的不同液體在相同時間內溫度升高的高低 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η=Q吸Q放=3.36×104J9×104J≈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

13、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Δt=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η=1.68×106J28%=6×106 J; 需要煤的質量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Δt'=1.68×106 J+4.2×103 J/(kg·℃)×10 kg×(40 ℃-20 ℃)=2.52×106 J;

14、 雙加熱煤爐燒水的效率η'=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)動機的效率η=WQ=2.88×107J7.2×107J=40%。 7