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內(nèi)能及其利用模塊-熱量的概念和計(jì)算訓(xùn)練 一、單選題 1.一杯水，溫度由30C加熱到50C時(shí)吸收的熱量為Q1 ， 再由50C加熱到70C時(shí)吸收的熱量為Q2 ， Q1與Q2的大小關(guān)系為 （） A.Q1＞Q2　B.Q1＜Q1C.Q1=Q2D.無(wú)法判斷 2.初溫相同的銅和鉛，它們的比熱容之比是3：1，質(zhì)量之比是2：3，若它們吸收相等的熱量，銅升高的溫度與鉛升高的溫度之比是（　?。? A.1：2B.2：1C.2：9D.9：2 3.用相同的酒精燈分別對(duì) a、b 兩液體加熱，根據(jù)測(cè)得數(shù)據(jù)分別描繪出兩液體的溫度隨時(shí)間變化的圖像.不計(jì)液體熱損失，分別用 ma、mb、ca、cb 表示 a、b 兩液體的質(zhì)量和比熱容，則結(jié)合圖中信息作出的下列推斷一定正確的是（ ） A.若 ma=mb ， 則 ca＞cbB.若 ma＞mb ， 則 ca=cb C.若 ca＞cb ， 則 ma＜mbD.若 ca＜cb ， 則 ma＞mb 4.（xx?衡陽(yáng)）用兩個(gè)相同的電加熱器分別給質(zhì)量和初溫都相同的甲、乙兩種液體同時(shí)加熱，兩液體的溫度隨時(shí)間變化關(guān)系圖象如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（ ） A.甲液體的比熱容大于乙液體的比熱容 B.加熱相同的時(shí)間，甲液體升高的溫度大于乙液體升高的溫度 C.加熱相同的時(shí)間，甲液體吸收的熱量大于乙液體吸收的熱量 D.升高相同的溫度，兩液體吸收的熱量相同 5.甲、乙兩物體的比熱容之比為2∶3，吸收熱量之比為3∶1，它們升高的溫度相同，則甲、乙兩物體的質(zhì)量之比為（） A.9∶2B.2∶9C.1∶2D.2∶1 6.一金屬塊溫度從30℃上升到50℃，吸收的熱量為Q1 ， 溫度從90℃降低到70℃，放出的熱量為Q2 ， 則（） A.Q1＞Q2B.Q1=Q2 ． C.Q2 ＞Q1D.無(wú)法比較 7.用兩個(gè)相同的電加熱器分別給質(zhì)量和初溫都相同的甲、乙兩種液體同時(shí)加熱，兩液體的溫度隨時(shí)間變化關(guān)系圖像如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（ ） A.甲液體的比熱容大于乙液體的比熱容 B.加熱相同的時(shí)間，甲液體升高的溫度大于乙液體升高的溫度 C.加熱相同的時(shí)間，甲液體吸收的熱量大于乙液體吸收的熱量 D.升高相同B的溫度，兩液體吸收的熱量相同 8.鐵的比熱容大于銅的比熱容，質(zhì)量相等的鐵塊和銅塊放出了相等的熱量，則（　?。? A.銅塊的末溫高B.鐵塊的末溫高C.銅塊的溫度降低得多D.鐵塊的溫度降低得多 9.兩個(gè)相同的容器分別裝滿了質(zhì)量相同的甲、乙兩種液體。用同一熱源分別加熱，液體溫度與加熱時(shí)間關(guān)系如右圖所示。（ ） A.甲液體的比熱容大于乙液體的比熱容 B.如果升高相同的溫度，兩液體吸收的熱量相同 C.加熱相同的時(shí)間，甲液體吸收的熱量大于乙液體吸收的熱量 D.加熱相同的時(shí)間，甲液體溫度升高的比乙液體溫度升高的多 10.下列說(shuō)法中正確的是（ ） A.汽油機(jī)的壓縮沖程中將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能B.燃料不完全燃燒，其熱值會(huì)變小 C.可以采用增大熱機(jī)功率的方法來(lái)增大熱機(jī)的效率D.物體的內(nèi)能增加時(shí)溫度可能不變 二、填空題 11.已知天然氣的熱值是7.5107J/m3 ， 若某家庭一個(gè)月用8m3的天然氣，則這些天然氣完全燃燒時(shí)放出的熱量是________J． 12.汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)用水散熱，這是因?yàn)樗谋葻崛輄_______（填“大”或“小”）.在相同條件下，吸收的熱量較多.質(zhì)量為1kg的水，溫度從20℃升高到70℃，吸收的熱量是________J. [水的比熱容為4.2103J/（kg?℃）]. 13.質(zhì)量為2kg的某種物質(zhì)溫度從20℃升高到40℃，吸收的熱量是1.88104J，該物質(zhì)的比熱容是________　J/（kg?℃），如果不考慮熱量損失，需要完全燃燒　________　kg干木柴來(lái)獲取熱量．（q木柴=1.2107J/kg） 14.500g的礦泉水，溫度由15℃升高到35℃，礦泉水吸收了________J的熱量．[水的比熱容為4.2103J/（kg?℃）]． 15.一個(gè)標(biāo)有220V 1000W的快速電熱水壺，要在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下將1kg溫度為20℃的水燒開(kāi)，水需要吸收的熱量是________3．36105 J，若不計(jì)熱損失，電熱水壺正常工作時(shí)燒開(kāi)這壺水需要的時(shí)間是________s?！舅谋葻崛轂?．2103J／（kg℃）】 16.天然氣的使用，大大改善了我們的生活環(huán)境，天然氣是________（選填“可”或“不可”）再生能源，在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，把質(zhì)量為20kg，溫度為20℃的水燒開(kāi)，水吸收的熱量為_(kāi)_______J，若天然氣燃燒放出的熱量只有50%被水吸收，則需要完全燃燒________m3的天然氣．（q天然氣=3107J/m3） 三、解答題 17.小明家煮飯、燒水使用的是管道天然氣，已知天然氣的熱值為4.5107?J/m3 ， 放出的熱量有50%被有效利用，現(xiàn)要將初溫為25℃的水加熱到100℃，需要完全燃燒0.03m3的天然氣，則能加熱水的質(zhì)量為多少？[c水=4.2103?J/（kg?℃）]． 四、實(shí)驗(yàn)探究題 18.某物理興趣小組的同學(xué)，用煤爐給10kg的水加熱，同時(shí)他們繪制了如圖所示的加熱過(guò)程中水溫隨時(shí)間變化的圖線．水的比熱容為4.2103J/（kg?℃），煤的熱值約為3107J/kg．求： （1）用煤爐給水加熱，是將煤的________能最終轉(zhuǎn)化為水的________能． （2）經(jīng)過(guò)6min時(shí)間加熱，水所吸收的熱量； （3）若煤爐燒水時(shí)的熱效率為42%，則至少需要燃燒煤的質(zhì)量是多少？ 五、綜合題 19.某工廠利用地?zé)釡厝o助冬季供暖．地?zé)釡厝刻斐鏊繛?.5104kg，溫泉水的初溫是80℃，供暖后溫度降低到40℃．溫泉水的比熱容是4.2103J/（kg?℃）．試求： （1）這些溫泉水每天放出的熱量是多少？ （2）若這些熱量由熱值為3.0107J/kg的焦炭提供，至少需要完全燃燒多少千克的焦炭？ 20.用燃?xì)庠顭?，燃?.5kg的煤氣，使50kg的水從20℃升高到70℃．已知水的比熱容為4.2103J/（kg?℃），煤氣的熱值為4.2107J/kg．求： （1）0.5kg煤氣完全燃燒放出的熱量． （2）水吸收的熱量． （3）燃?xì)庠顭男剩?  答案解析部分 一、單選題 1.【答案】C 【解析】【分析】需要根據(jù)熱量的計(jì)算公式，Q=CM△t，求出熱量之比． 【解答】由題意知，同一杯水質(zhì)量相同，M1=M2 ， 比熱也相同，C1=C2 ， 兩次加熱升高的溫度也相同，△t1=△t2 ， 由熱量公式：Q=CM△t很容易得知，Q1=Q2 ． 故選C． 【點(diǎn)評(píng)】考查了同一物質(zhì)升高相同溫度，吸收的熱量相等的知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生應(yīng)該牢固掌握其本質(zhì)． 2.【答案】A 【解析】【解答】解：由題知，m銅：m鉛=2：3，c銅：c鉛=3：1， 銅和鉛吸收的熱量：Q銅：Q鉛=1：1， ∵Q吸=cm△t， ∴ ， ∴銅和鉛升高溫度的比值： ． 故選A． 【分析】知道銅和鉛質(zhì)量、比熱容的比值關(guān)系，知道銅和鉛吸收相等的熱量；利用吸熱公式Q吸=cm△t求銅和鉛升高溫度的比值． 3.【答案】C 【解析】【解答】用相同的酒精燈分別對(duì)a、b兩液體加熱，相同的時(shí)間內(nèi)兩液體吸收的熱量相等，由圖象可知，相同時(shí)間內(nèi)，a液體升高的溫度大于b液體升高的溫度，即△ta＞△tb； 若ma =mb ，由可知，ca＜cb ， A不符合題意； 若 ma＞mb ， 由可知，ca＜cb ， B不符合題意； 若ca＞cb ， 由可知，ma＜mb ， C符合題意； 若 ca＜cb ， 由可知，無(wú)法確定 ma和mb的關(guān)系，D不符合題意. 故答案為：C. 【分析】用相同的酒精燈加熱時(shí)，相同的時(shí)間內(nèi)液體吸收的熱量相等，由圖象可知吸熱相同時(shí)兩液體升高的溫度關(guān)系，根據(jù)Q吸=cm△t分析各選項(xiàng)從而解題. 4.【答案】B 【解析】【解答】解：（1）由題知，用兩個(gè)相同的電加熱器加熱，在相等時(shí)間內(nèi)液體吸收的熱量相等，故C錯(cuò)；（2）由圖象可以看出，當(dāng)加熱時(shí)間相同時(shí)，即吸收的熱量相同時(shí)，甲液體升高的溫度大于乙液體升高的溫度，故B正確；（3）由圖象可以看出，升高相同的溫度，乙的加熱時(shí)間長(zhǎng)，乙吸收的熱量多，故D錯(cuò)；（4）根據(jù)Q吸=cm△t可知，在質(zhì)量相等、初溫相同、吸熱也相同的情況下，誰(shuí)的溫度升高得多，它的比熱容??；在其它條件相同時(shí)，甲液體升高的溫度較高，所以甲液體的比熱容小于乙液體的比熱容，故A錯(cuò)． 故選B． 【分析】由題意可知，甲乙兩種液體液體質(zhì)量相等、初溫相同，用兩個(gè)相同的電加熱器加熱，在相等時(shí)間內(nèi)液體吸收的熱量相等； 在圖象中，取相同的加熱時(shí)間，即吸收相同的熱量，確定兩種液體末溫大小關(guān)系，得出兩種液體的升高溫度的大小關(guān)系，再利用吸熱公式比較兩種液體的比熱容大小關(guān)系． 此題考查的是利用圖象比較不同物質(zhì)的比熱容，得到正確結(jié)論的前提是讀懂圖象提供的信息，理解比熱容的物理意義． 5.【答案】A 【解析】【解答】由Q=cm△t得： 甲、乙兩物體的質(zhì)量之比： 故選A． 【分析】知道比熱容、熱量之比，升高相同的溫度，根據(jù)Q=cm△t求出質(zhì)量之比．此題主要考查的是學(xué)生對(duì)熱量計(jì)算公式的理解和掌握，注意不要把比值弄混淆，基礎(chǔ)性題目． 6.【答案】B 【解析】【解答】因＝＝＝=， 所以Q1=Q2 ． 故應(yīng)選：B． 【分析】解答本題，只要根據(jù)熱量的計(jì)算公式求比值，即可進(jìn)行判斷大?。绢}考查了對(duì)熱量計(jì)算公式的應(yīng)用，只要熟記公式，并能正確進(jìn)行公式變形，即可輕松求解． 7.【答案】B 【解析】【解答】解：（1）由題知，用兩個(gè)相同的電加熱器加熱，在相等時(shí)間內(nèi)液體吸收的熱量相等，故C錯(cuò)；（2）由圖像可以看出，當(dāng)加熱時(shí)間相同時(shí)，即吸收的熱量相同時(shí)，甲液體升高的溫度大于乙液體升高的溫度，故B正確；（3）由圖像可以看出，升高相同的溫度，乙的加熱時(shí)間長(zhǎng)，乙吸收的熱量多，故D錯(cuò)；（4）根據(jù)Q吸=cm△t可知，在質(zhì)量相等、初溫相同、吸熱也相同的情況下，誰(shuí)的溫度升高得多，它的比熱容??；在其它條件相同時(shí)，甲液體升高的溫度較高，所以甲液體的比熱容小于乙液體的比熱容，故A錯(cuò)．故選B． 【分析】由題意可知，甲乙兩種液體質(zhì)量相等、初溫相同，用兩個(gè)相同的電加熱器加熱，在相等時(shí)間內(nèi)液體吸收的熱量相等； 在圖像中，取相同的加熱時(shí)間，即吸收相同的熱量，確定兩種液體末溫大小關(guān)系，得出兩種液體的升高溫度的大小關(guān)系，再利用吸熱公式比較兩種液體的比熱容大小關(guān)系． 8.【答案】C 【解析】【解答】解： 質(zhì)量相同的鐵塊和銅塊，因?yàn)殍F的比熱容大于銅的比熱容，放出相同的熱量后，由Q吸=cm△t可知，銅塊的溫度降低的多；因?yàn)殍F和銅的初溫未知，所以無(wú)法判斷末溫的高低． 故選C． 【分析】由吸熱公式Q吸=cm△t可知，質(zhì)量相同的不同物質(zhì)，放出相同的熱量，比熱容大的溫度降低少，比熱容小的溫度降低多． 9.【答案】D 【解析】【解答】由圖得，加熱時(shí)間相同時(shí)，甲液體溫度升高得多。故此題選D。 【分析】該題考查的是熱量的計(jì)算，可以根據(jù)公式Q吸=cmΔt來(lái)進(jìn)行判定。由題意得甲乙加熱時(shí)間相同，則吸收的熱量相同，甲的溫度升高得快，又由于甲乙的質(zhì)量是相同的，根據(jù)熱量的計(jì)算公式Q吸=cmΔt分析得甲的比熱容小于乙的比熱容。 10.【答案】D 【解析】【解答】A、壓縮沖程中活塞壓縮氣缸內(nèi)氣體做功，將活塞的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為燃?xì)獾膬?nèi)能，A不符合題意； B、熱值是燃料的一種特性，它只與燃料的種類(lèi)有關(guān)，與燃料的質(zhì)量、燃燒程度等均無(wú)關(guān)，B不符合題意； C、用來(lái)做有用功的能量和燃料完全燃燒放出的熱量的比值叫熱機(jī)效率，增大熱機(jī)功率不能增大熱機(jī)的效率，C不符合題意； D、物體內(nèi)能增加時(shí)，溫度可能不變，例如，晶體吸熱熔化時(shí)，D符合題意； 故答案為：D． 【分析】本題考查了學(xué)生對(duì)熱機(jī)、燃料熱值、熱機(jī)效率的理解和掌握，注意平時(shí)的積累. 二、填空題 11.【答案】6108 【解析】【解答】解： 8m3天然氣完全燃燒放出的熱量為： Q=Vq=8m37.5107J/m3=6108J． 故答案為：6108 ． 【分析】根據(jù)公式Q=Vq求出天然氣完全燃燒放出的熱量． 12.【答案】大；2.1105 【解析】【解答】汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)用水散熱，是因?yàn)樗谋葻崛荽螅嗤瑮l件下，吸收的熱量多；水吸收的熱量Q＝cm(t?t0)＝4.2103J/(kg?℃)1kg(70℃?20℃)＝2.1105J。 故答案為：大；2.1105【分析】水的比熱容大在生活中有許多應(yīng)用，根據(jù)吸熱方程計(jì)算出水吸收的熱量，理解公式中各物理量的含義是解題的關(guān)鍵。 13.【答案】470；1.5710﹣3 【解析】【解答】解：（1）因?yàn)镼=cm△t， 所以物質(zhì)的比熱容： c===470J/（kg?℃）； （2）因?yàn)镼=mq， 所以m干木柴==≈1.5710﹣3kg． 故答案為：470；1.5710﹣3 ． 【分析】已知物質(zhì)質(zhì)量、初末溫度與吸收的熱量，由熱量公式的變形公式可以求出該物質(zhì)的比熱容． 根據(jù)Q=mq可求得需要干木柴的質(zhì)量． 14.【答案】4.2104 【解析】【解答】解：礦泉水吸收的熱量： Q吸=cm（t﹣t0） =4.2103J/（kg?℃）0.5kg（35℃﹣15℃） =4.2104J． 故答案為：4.2104 ． 【分析】已知水的比熱容、質(zhì)量和水溫的變化，根據(jù)Q=cm△t求出水吸收的熱量． 15.【答案】3．36105 ；336 【解析】【解答】由吸熱公式可得：Q=cm（t-t0）=4．2103J／（kg℃）1kg80℃=3．36105J；這些熱量的得到需要的時(shí)間為：t=W/P=3．36105J/1000W=336s. 故答案為：3．36105 ；336 【分析】理解Q=cm（t-t0）和t=W/P公式中各物理量的含義，代入題目所給的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算即可. 16.【答案】不可；6.72106；0.448 【解析】【解答】解：（1）不可再生能源泛指人類(lèi)開(kāi)發(fā)利用后，在現(xiàn)階段不可能再生的能源，所以天然氣是不可再生能源；（2）水吸收的熱量： Q吸=cm△t=4.2103J/（kg?℃）20kg（100℃﹣20℃）=6.72106J； 由題知，Q吸=50%Q放 ， 則Q放= = =1.344107J， 由Q放=qV可得，需要完全燃燒天然氣的體積： V= = =0.448m3 ． 故答案為：不可； 6.72106；0.448． 【分析】（1）能夠源源不斷的從自然界得到的能源叫可再生能源；短期內(nèi)不能從自然界得到補(bǔ)充的能源叫不可再生能源．（2）知道水的質(zhì)量、水的比熱容、水的初溫和末溫（在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點(diǎn)為100℃），利用吸熱公式Q吸=cm△t求水吸收的熱量；（3）由題知，Q吸=50%Q放 ， 再利用燃料完全燃燒放熱公式Q放=qV求需要天然氣的體積． 三、解答題 17.【答案】解：完全燃燒0.03m3的天然氣放出的熱量： Q放=Vq=0.03m34.5107?J/m3=1.35106J． 放出的熱量有50%被有效利用，則Q有效=50%1.35106J=6.75105J， Q吸=cm（t﹣t0）=Q有效 ， 則m= = ≈2.14kg． 答：能加熱水的質(zhì)量為2.14kg． 【解析】【分析】先求出天然氣燃燒放出的熱量，由于放出的熱量有50%被有效利用，再根據(jù)公式Q吸=cm（t﹣t0）可計(jì)算水的質(zhì)量． 四、實(shí)驗(yàn)探究題 18.【答案】（1）化學(xué)；內(nèi) （2）解：經(jīng)過(guò)6min時(shí)間加熱，水溫由20℃升高到80℃， 水所吸收的熱量； Q吸=cm（t﹣t0）=4.2103J/（kg?℃）10kg（80℃﹣20℃）=2.52106J （3）解：由η= 得煤燃燒需放出熱量： Q放= = =6106J， 由Q放=mq得，燃燒煤的質(zhì)量： m煤= = =0.2kg 【解析】【解答】解：（1）用煤爐給水加熱，是將煤的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能； 【分析】（1）燃料的燃燒都是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；（2）由圖知，經(jīng)過(guò)6min時(shí)間加熱，水升高的溫度值，利用吸熱公式求水吸收的熱量；（3）根據(jù)η= 求出需要放出的熱量，根據(jù)Q=mq求出需要的煤． 五、綜合題 19.【答案】（1）解：溫泉水放出的熱量： Q放=c水m水△t =4.2103J/（kg?℃）2.5104kg（80℃﹣40℃） =4.2109J； （2）解：由題知，Q放=Q吸=4.2109J， 由Q放=mq得需要焦炭的質(zhì)量： m炭= = =140kg． 【解析】【分析】（1）知道溫泉水的質(zhì)量、比熱容和水的初溫和末溫，利用放熱公式求水放出的熱量；（2）由題知，Q放=Q吸 ， 根據(jù)Q放=mq求需要焦炭的質(zhì)量． 20.【答案】（1）解：0.5kg煤氣完全燃燒放出的熱量： Q放=m煤氣q=0.5kg4.2107J/kg=2.1107J （2）解：水吸收的熱量： Q吸=cm（t﹣t0） =4.2103J/（kg?℃）50kg（70℃﹣20℃） =1.05107J （3）解：煤氣灶的效率： η= = 100%=50% 【解析】【分析】（1）已知煤氣的質(zhì)量和熱值，可利用公式Q放=mq計(jì)算這些煤氣完全燃燒放出的熱量（總能量）．（2）知道水的比熱容、水的質(zhì)量、水的初溫和末溫，利用公式Q吸=cm（t﹣t0）計(jì)算水吸收的熱量（有用能量）．（3）求出了水吸收的熱量和煤氣完全燃燒放出的熱量，利用公式η= 計(jì)算煤氣灶的效率．