（安徽專用）2022中考物理高分一輪 第14單元 比熱容 熱機(jī)課時訓(xùn)練|對點訓(xùn)練|【考點1】能闡明燃料熱值的物理意義;能運用關(guān)系式Q=mq進(jìn)行計算。(B)1.國家“西氣東輸”工程正源源不斷地向蕪湖市輸送清潔能源天然氣。天然氣燃燒時,可以將能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。已知天然氣的熱值為4×107 J/m3,則每輸送100 m3的天然氣,完全燃燒后就相當(dāng)于向蕪湖市輸送了J的能量。 2.一個成年人參加一次長跑運動身體消耗的能量為6.63×106 J,這些能量相當(dāng)于完全燃燒170 g的脂肪放出的熱量,則脂肪的熱值為J/kg。 3.下列關(guān)于熱值的說法正確的是()A.燃料燃燒越充分,熱值越大B.2 kg的煤完全燃燒比1 kg的煤完全燃燒熱值大C.1 kg煤燃燒放出3×105 J的熱量,則煤的熱值為3×105 J/kgD.熱值是燃料的一種屬性,與燃料的質(zhì)量無關(guān),不同的物質(zhì)熱值一般不同【考點2】能闡明比熱容的物理意義;能利用比熱容知識解釋一些簡單的自然和生活現(xiàn)象;能運用關(guān)系式Q=cm(t2-t1)進(jìn)行計算。(B)1.xx·眉山下表中有幾種物質(zhì)的比熱容,小張同學(xué)根據(jù)提供的數(shù)據(jù)得出了四個結(jié)論,其中正確的是()幾種物質(zhì)的比熱容/J·(kg·)-1水4.2×103鐵0.46×103酒精2.4×103銅0.39×103煤油2.1×103干泥土0.54×103冰2.1×103水銀0.14×103A.一杯水比一桶煤油的比熱容小B.液體的比熱容一定比固體的比熱容大C.水吸收或放出熱量的本領(lǐng)較強(qiáng),常用作冷卻劑D.比熱容是物質(zhì)自身的性質(zhì)之一,只和物質(zhì)的種類有關(guān)2.水的比熱容為4.2×103 J/(kg·),將4 kg的水倒掉一半,剩下水的比熱容是J/(kg·);初溫為30 、質(zhì)量為2 kg的水吸收2.1×105 J的熱量后溫度將升高到。 3.如圖K14-1甲,在“比較不同物質(zhì)吸熱能力”的實驗中,將a、b兩種質(zhì)量相同的不同種液體分別放入兩個相同的燒杯內(nèi),用相同的電加熱器同時加熱,加熱過程中,可認(rèn)為沒有熱量損失。記錄相關(guān)數(shù)據(jù),并繪制出如圖乙所示的圖像。若b液體的比熱容為4.2×103 J/(kg·),則a液體的比熱容為。 圖K14-14.xx·濟(jì)寧將盛有涼牛奶的瓶子放在熱水中(如圖K14-2甲所示),通過方式改變牛奶的內(nèi)能。圖乙是250 g牛奶與熱水的溫度隨時間變化的圖像,則牛奶在加熱過程中吸收的熱量為J。c牛奶=2.5×103 J/(kg·) 圖K14-25.xx·青島質(zhì)量之比為23的甲、乙兩種液體,當(dāng)它們吸收的熱量之比為75時,升高的溫度之比為65,則甲、乙兩液體的比熱容之比為。 6.xx·巴中甲鐵塊質(zhì)量是乙鐵塊的3倍,吸收相同的熱量,則甲、乙兩鐵塊的比熱容之比和升高的溫度之比分別為()A.11,13B.13,13C.11,31D.31,317.以下四種現(xiàn)象中,與水的比熱容關(guān)系不大的是()A.汽車的發(fā)動機(jī)用循環(huán)流動的水來冷卻B.內(nèi)陸地區(qū)的氣溫變化比沿海地區(qū)大C.夏天往室內(nèi)灑水可使室內(nèi)溫度降低D.生活中往往用熱水取暖8.圖K14-3是某沿海城市和內(nèi)陸城市同一天氣溫變化曲線。請你判斷內(nèi)陸城市一天氣溫變化所對應(yīng)的曲線是(選填“A”或“B”),這是由于砂石的比熱容(選填“大于”“小于”或“等于”)水的比熱容,吸收相同熱量后溫度變化(選填“大”或“小”)。 圖K14-3【考點3】知道熱機(jī)工作過程中的能量轉(zhuǎn)化情況(不要求知道內(nèi)燃機(jī)具體的工作過程,即不要求分析說明內(nèi)燃機(jī)工作的四個沖程)。(A)1.常見汽車的動力機(jī)械是內(nèi)燃機(jī)。從能量轉(zhuǎn)化的角度來看,內(nèi)燃機(jī)是把能轉(zhuǎn)化為能的機(jī)器。內(nèi)燃機(jī)的效率較低,它在工作過程中,能量大部分以能的形式耗散掉。 2.內(nèi)燃機(jī)的一個工作循環(huán)中,對外做功的沖程是,此過程將能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;與此沖程的能量轉(zhuǎn)化方向相反的沖程是。 |綜合訓(xùn)練|一、填空題1.xx·聊城在熱機(jī)的四個沖程中,把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是沖程。汽油機(jī)工作時要產(chǎn)生大量的熱,通常采用水循環(huán)將熱帶走,這是利用水的特性。 2.xx·河北有如圖K14-4所示的兩套相同裝置,分別在兩個燃燒皿中放入質(zhì)量相同的不同燃料,點燃后加熱質(zhì)量相等的同種液體,通過比較燃料(選填“燃燒相同時間”或“全部燃燒”)后溫度計示數(shù)的變化,來判斷兩種燃料的熱值的大小。燃料燃燒,轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,用比熱容的液體可以使實驗現(xiàn)象更明顯。(實驗中液體沒有沸騰) 圖K14-43.xx·達(dá)州如圖K14-5所示是小明同學(xué)在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下探究某物質(zhì)熔化時溫度隨時間變化的關(guān)系圖像,第6 min時的內(nèi)能(選填“大于”“等于”或“小于”)第8 min時的內(nèi)能;該物質(zhì)在CD段的比熱容是AB段比熱容的倍。(被加熱的物質(zhì)和吸、放熱功率不變) 圖K14-54.xx·淮安質(zhì)量為50 kg的水溫度從20 升高到50 吸收的熱量是J,這些熱量如果完全由煤氣燃燒來提供,至少需kg的煤氣。水的比熱容為4.2×103 J/(kg·),煤氣的熱值4.2×107 J/kg 5.xx·連云港天然氣熱水器將40 kg的水由22 加熱到42 ,水的內(nèi)能增加了J,水內(nèi)能的增加是通過方式實現(xiàn)的。若天然氣燃燒放出的熱量有84%被水吸收,需要消耗kg的天然氣。c水=4.2×103 J/(kg·),q天然氣=4×107 J/kg 6.xx·咸寧用天然氣燒水,水燒開后,壺蓋不斷向上跳動,此過程中能量轉(zhuǎn)化與四沖程汽油機(jī)的沖程能量轉(zhuǎn)化相同;若天然氣完全燃燒放出的熱量有50%被水吸收,在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下把5 kg的水從20 加熱至沸騰,需完全燃燒m3天然氣。c水=4.2×103 J/(kg·),q天然氣=4×107J /m3 7.xx·遂寧我國于xx年5月18日在南海海域成功試采“可燃冰”,“可燃冰”作為新型能源,有著巨大的開發(fā)使用潛力,在相同條件下,“可燃冰”完全燃燒放出的熱量可達(dá)天然氣的數(shù)十倍。如果“可燃冰”熱值是天然氣的10倍,設(shè)天然氣熱值為4.2×107 J/kg,完全燃燒0.5 kg“可燃冰”放出的熱量為J;若在不考慮熱量損失的情況下,這些熱量能使800 kg、45 的水剛好達(dá)到沸點,則此時水的沸點是,水面上方的氣壓(選填“大于”“小于”或“等于”)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。c水=4.2×103 J/(kg·) 二、選擇題8.xx·臨沂小明用煤氣灶燒水時,進(jìn)行了如下思考,正確的是()A.煤氣燃燒越充分,其熱值越大B.加熱過程中水的比熱容變大C.壺內(nèi)水溫度升高的過程中,其內(nèi)能增大D.水沸騰過程中吸收熱量,溫度不斷升高9.xx·成都小李家使用的燃?xì)鉄崴?將30 kg的水從20 加熱到45 ,消耗了0.15 m3的天然氣。已知水的比熱容為4.2×103 J/(kg·),天然氣的熱值為4×107 J/m3,則下列與該過程有關(guān)的計算結(jié)果和分析正確的是()A.水吸收的熱量與水的末溫成正比B.水吸收的熱量是3.15×105 JC.熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率是52.5%D.熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率與環(huán)境溫度無關(guān)10.xx·南京如圖K14-6甲所示是“探究不同物質(zhì)吸熱升溫的現(xiàn)象”的實驗裝置,兩個相同的易拉罐中分別裝有質(zhì)量和初溫都相同的a、b兩種液體,用相同的裝置加熱,根據(jù)記錄的實驗數(shù)據(jù)繪制的溫度與時間的關(guān)系圖像如圖乙所示,下列說法中正確的是()圖K14-6A.組裝器材時,先固定上面鐵圈的高度B.升高相同溫度,a液體吸收的熱量更多C.a液體的比熱容小于b液體的比熱容D.不添加器材,利用本實驗裝置還可以比較質(zhì)量相等的不同燃料燃燒時放出的熱量三、計算題11.xx·云南小明家新買來一臺容量為80 L 的天然氣熱水器。小明學(xué)習(xí)了熱效率的知識后,嘗試估測該熱水器的熱效率,他把“進(jìn)水量”設(shè)置為40 L,“出水溫度”設(shè)置為40 后,開始加熱。當(dāng)水溫達(dá)到40 時,自動停止加熱。已知當(dāng)時自來水的溫度是20 ,加熱前天然氣表的示數(shù)為129.96 m3,停止加熱后變?yōu)?30.06 m3。天然氣的熱值q天然氣=4.2×107 J/m3,水的比熱容c水=4.2×103 J/(kg·), 1 L=10-3 m3。求:(1)水箱中水的質(zhì)量。(2)水箱中水吸收的熱量。(3)該熱水器的熱效率。12.xx·威海為響應(yīng)國家“低碳環(huán)保,節(jié)能減排”的號召,威海市新上線一批以天然氣為燃料的新型公交汽車,其參數(shù)如圖K14-7所示。某次行駛過程中,汽車搭載人員及物品共3000 kg,所受阻力為總重力的0.01倍。在40 s時間內(nèi)勻速直線行駛了400 m,共消耗天然氣0.025 kg(天然氣完全燃燒,其熱值為6.4×107 J/kg,g取10 N/kg)。針對此次行駛過程,求:(1)汽車對地面的壓強(qiáng)。(2)汽車的功率。(3)汽車發(fā)動機(jī)的效率。圖K14-7參考答案【對點訓(xùn)練】考點11.化學(xué)4×1092.3.9×107解析 由Q放=mq可得脂肪熱值q=3.9×107 J/kg。3.D解析 燃料的熱值僅與燃料的種類有關(guān),與燃料的燃燒程度和質(zhì)量無關(guān),故A、B錯誤;由于不確定燃料是否完全燃燒,不能計算煤的熱值,故C錯誤?？键c21.C解析 由表格中的信息可知,水的比熱容大于煤油的比熱容,比熱容大小與質(zhì)量無關(guān),故A錯誤。液體的比熱容不一定比固體的大,比如:冰的比熱容比水銀的比熱容大,故B錯誤。因為水的比熱容大,相同質(zhì)量的水和其他物質(zhì)比較,升高相同的溫度,水吸收的熱量多,所以人們常用水作冷卻劑,故C正確。比熱容是物質(zhì)自身的性質(zhì)之一,只和物質(zhì)的種類和狀態(tài)有關(guān),故D錯誤。2.4.2×10355解析 將4 kg的水倒掉一半,雖然水的質(zhì)量和體積改變了,但比熱容與質(zhì)量和體積無關(guān),所以水的比熱容不變,仍然為4.2×103 J/(kg·)。根據(jù)Q吸=cm(t-t0)可知,吸熱后水升高到的溫度t=+t0=+30 =55 3.2.1×103 J/(kg·)解析 根據(jù)題圖乙可知,a液體加熱10 min的溫度變化量等于b液體加熱20 min的溫度變化量,即升高相同的溫度,Qa=Qb,ta=tb,并且ma=mb;由Q=cmt可得,=,即=,則ca=cb=×4.2×103 J/(kg·)=2.1×103 J/(kg·)4.熱傳遞1.25×104解析 由圖乙可知,250 g牛奶最初是20 ,升溫后為40 ,則牛奶在加熱過程中吸收的熱量Q=c牛奶mt=2.5×103 J/(kg·)×0.25 kg×(40 -20 )=1.25×104 J。5.74解析 由題知,m甲m乙=23,t甲t乙=65,Q甲Q乙=75,因為Q吸=cmt,所以=,解得=74。6.A解析比熱容是物質(zhì)的特性,甲乙兩鐵塊物質(zhì)種類相同,比熱容相同,即比熱容之比c甲c乙=11;兩鐵塊吸收熱量之比Q甲Q乙=11,質(zhì)量之比m甲m乙=31,由Q吸= cmt得,甲、乙兩鐵塊升高的溫度之比:t甲t乙=13。7.C解析 因為水的比熱容較大,升高相同的溫度,水吸收的熱量多,所以用水來冷卻汽車發(fā)動機(jī),與水的比熱容有關(guān),A不符合題意;內(nèi)陸地區(qū)的氣溫變化比沿海地區(qū)大,是因為砂石的比熱容比水小得多,在同樣吸熱和放熱的情況下,砂石的溫度變化大于水的溫度變化,與水的比熱容有關(guān),B不符合題意;炎熱的夏天,往室內(nèi)地面上灑水,水蒸發(fā)時會從周圍吸熱而降低周圍環(huán)境的溫度,不是利用水的比熱容大的特點,C符合題意;因為水的比熱容較大,降低相同的溫度,水放出的熱量多,所以生活中往往用熱水取暖,與水的比熱容有關(guān),D不符合題意。8.A小于大解析 根據(jù)公式Q=cmt可知,質(zhì)量相同的砂石和水,從太陽處吸收相同的熱量后,升高的溫度t和比熱容c成反比,砂石的比熱容小于水的比熱容,因此吸收相同熱量后砂石溫度變化大,水的溫度變化小。從題圖可以看出曲線A的溫度變化明顯,因此曲線A是內(nèi)陸城市一天氣溫變化所對應(yīng)的曲線?？键c31.內(nèi)機(jī)械內(nèi)2.做功沖程內(nèi)壓縮沖程【綜合訓(xùn)練】1.壓縮比熱容大2.全部燃燒化學(xué)能小3.小于2解析 由圖像可知,BC段溫度不隨時間的變化而變化,且整個圖像是上升的趨勢,因此這是晶體的熔化圖像。BC段是該晶體的熔化過程,晶體熔化時吸收熱量,溫度不變,內(nèi)能增加,因此第6 min時的內(nèi)能小于第8 min時的內(nèi)能;根據(jù)Q吸=cm(t-t0),有cABm0 -(-10 )=cCDm(5 -0 ),解得=,即CD段比熱容是AB段比熱容的2倍。4.6.3×1060.15解析 水吸收的熱量Q吸=cm(t-t0)=4.2×103 J/(kg·)×50 kg×(50 -20 )=6.3×106 J;需要煤氣的質(zhì)量m氣=0.15 kg。5.3.36×106熱傳遞0.1解析 水吸收的熱量Q吸=c水m1(t-t0)=4.2×103 J/(kg·)×40 kg×(42 -22 )=3.36×106 J;天然氣放出的熱量Q放=4×106 J,需要天然氣的質(zhì)量m2=0.1 kg。6.做功0.0847.2.1×108107.5大于解析 “可燃冰”熱值是天然氣的10倍,設(shè)天然氣熱值為4.2×107 J/kg,則“可燃冰”熱值為4.2×108 J/kg,完全燃燒0.5 kg“可燃冰”放出的熱量為Q放=mq=0.5 kg×4.2×108 J/kg=2.1×108 J;若不考慮熱量損失,這些熱量全部被水吸收,則有Q放=Q吸=c水m水t,t=62.5 ,則t=t+t0=62.5 +45 =107.5 ,因為水的沸點高于100 ,所以水面上方的氣壓大于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。8.C解析 熱值是燃料的特性,只與燃料的種類有關(guān),故A錯誤。比熱容是物質(zhì)本身的一種屬性,與溫度無關(guān),故B錯誤。物體溫度升高,分子運動加劇,內(nèi)能增大,故C正確。水沸騰過程中吸收熱量,溫度保持不變,故D錯誤。9.C解析 根據(jù)公式Q吸=cmt可知,水吸收的熱量與水溫度的變化量成正比,故A錯誤。水吸收的熱量Q吸=c水m水t=4.2×103 J/(kg·)×30 kg×(45 -20 )=3.15×106 J,故B錯誤。天然氣放出的熱量Q放=Vq=0.15 m3×4×107 J/m3=6×106 J,=52.5%,故C正確。熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率與環(huán)境溫度有關(guān),故D錯誤。10.C解析 組裝器材時,應(yīng)先放上酒精燈,固定下面鐵圈的高度,再在下面鐵圈上放上易拉罐,最后固定上面鐵圈的高度,故A錯誤;由題圖乙可知,升高相同的溫度,a液體加熱時間短,吸收的熱量少,故B錯誤;兩液體的質(zhì)量和初溫均相同,用相同的裝置加熱,在相等的時間內(nèi)吸收的熱量相等,而a液體上升的溫度更多,根據(jù)Q=cmt可知,a液體的比熱容小于b液體的比熱容,故C正確;要比較質(zhì)量相等的不同燃料燃燒時放出的熱量,必須至少用到兩種燃料,不添加器材,利用本實驗的裝置無法完成,故D錯誤。11.解:(1)把“進(jìn)水量”設(shè)置為40 L,則水箱中水的體積V=40 L=40 dm3=40×10-3 m3,水箱中水的質(zhì)量m=V=1×103 kg/m3×40×10-3 m3=40 kg。(2)由題意可得,水吸收的熱量Q吸=c水mt=4.2×103 J/(kg·)×40 kg×(40 -20 )=3.36×106 J。(3)使用天然氣的體積V天然氣=130.06 m3-129.96 m3=0.1 m3,天然氣完全燃燒釋放的熱量Q放=q天然氣V天然氣=4.2×107 J/m3×0.1 m3=4.2×106 J,該熱水器的熱效率=80%。12.解:(1)汽車對地面的壓力F=G=mg=(13000 kg+3000 kg)×10 N/kg=1.6×105 N,汽車對地面的壓強(qiáng)p=4×106 Pa。(2)汽車所受阻力f=0.01G=0.01×1.6×105 N=1.6×103 N,汽車勻速行駛,牽引力與阻力平衡,汽車所受牽引力F牽=f=1.6×103 N,汽車牽引力做功W=F牽s=1.6×103 N×400 m=6.4×105 J,汽車的功率P=1.6×104 W。(3)0.025 kg天然氣完全燃燒放出的熱量Q=q天然氣m天然氣=6.4×107 J/kg×0.025 kg=1.6×106 J,汽車發(fā)動機(jī)的效率=40%。