专题03 比热容与热值的实验与计算-【好题汇编】备战2024-2025学年九年级物理上学期期中真题分类汇编（安徽专用）

专题03 比热容与热值的实验与计算 （2023秋•大观区校级期中） 在探究“比较不同物质吸热能力的情况”的实验中，实验装置如图所示。 （1）实验中应量取质量相等的A、B两种液体，分别倒入相同的烧杯中，加热10min，A吸收的热量 　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）B吸收的热量； （2）当它们吸收相同的热量时，通过比较 　 　来判断吸热能力的强弱。分析实验数据可知：　 　物质的吸热能力强。 2．（2023秋•无为市校级期中）某实验小组的同学利用如图甲所示的装置，比较水和煤油的吸热本领。 （1）加热前，在两个烧杯内倒入 　 　相同的水和煤油； （2）用两个相同规格的电加热器来加热水和煤油，每隔1min记录一次温度，整个实验用时10min。图乙中，若图线②反映煤油的温度随时间的变化规律，则图线 　 　（填序号）可以反映水的温度随时间的变化规律； （3）同学将部分实验数据记录在如下表格中： 物质 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/min 水 300 10 40 10 煤油 300 10 70 10 由表可知，若不计热损失，水和煤油的比热容之比为 　 　。 3．（2023秋•安庆期中）小明组装了如图所示的装置探究“煤油和菜籽油的热值大小”。 燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后的水温/℃ 煤油 20 80 菜籽油 20 50 （1）为了保证实验结论可靠，小明选择了两套相同装置，在实验中要控制甲、乙两烧杯内水的初温及 　 　相等，煤油和菜籽油的质量相等； （2）实验中测得数据如表所示，根据数据可知 　 　的热值较大； （3）小明还想利用该实验测量出煤油的热值，于是添加了天平。利用此实验方法计算出煤油的热值将比真实值 　 　（选填“偏大”或“偏小”），其理由是 　 　（写出一个即可）。 4．（2023秋•淮南期中）在探究“比较不同物质吸热的情况”实验中： （1）在两个相同的烧杯中加入初温相同、质量相同的水和食用油；实验中记录下两种物质温度随时间变化的图象，观察图象并思考：用相同的电加热器对两杯液体同时加热6分钟，则QA　 　QB（选填“＞”“＜”或“＝”）。 （2）由图可知：　 　是食用油（选填“A”或“B”）。 （3）冬天，小华想自制一个暖手袋，若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择 　 　（选填“A”或“B”）液体。 5．（2023秋•泗县期中）如图所示，为了探究液体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关，某同学做了如下实验：在四个相同的烧杯中分别盛有水和煤油，用同样的加热器加热，下表是他们的实验记录，根据实验记录回答下列问题： 烧杯号 液体 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/min 1 水 300 20 30 12 2 水 150 20 30 6 3 煤油 300 20 30 6 4 煤油 300 20 25 3 （1）本实验中，水和煤油吸收热量的多少是通过比较 　 　（选填“末温”“升高的温度”“加热的时间”）来判断的； （2）分析比较 　 　（填烧杯号）烧杯的实验记录，可得出的初步结论是：在质量和升高的温度都相同时，不同物质吸收的热量不同； （3）分别分析比较1、2和3、4两烧杯的实验记录，结合（2）中的结论，然后综合归纳可得出，物体温度升高时吸收热量的多少除了与物质的种类有关外，还与 　 　等因素都有关系； （4）分析数据可知，水和煤油两种物质相比较，　 　的比热容较大。 6．（2023秋•蚌埠期中）强仔“十一”期间，随家人到海边玩耍时，发现阳光下的海水和岸边的沙子温差较大。于是他带回一些岸边的沙子，想比较沙子和水这两种物质吸热能力的差异，他设计如图所示的实验装置，所使用仪器规格也完全相同。请你来帮他完成实验： （1）在两个完全相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的水和沙子，在实验时只要控制 　 　（选填“加热时间”或“温度变化”）相同就可以判定水和沙子吸收了相同的热量。 （2）加热完成后只要比较他们的 　 　（选填“加热时间”或“温度变化”）的多少就可以比较出沙子和水吸热能力差异。 （3）在实验过程中，强仔发现刚开始加热时，水升温较快，沙子升温较慢，可能原因是 　 　。 7．（2023秋•太和县校级期中）为了比较水和煤油吸热的能力差异，某同学设计了如图甲所示的实验装置，两个相同的烧杯中分别装有质量相等、初温不等的水和煤油，并绘制出了它们温度随时间变化的图像如图乙所示。 （1）实验中水和煤油吸收的热量并不能直接测出，因此使用了两个完全相同的电加热器，这样只用比较 　 　就可以比较吸收热量的多少； （2）由图像乙可知，煤油的比热容为 　 　J/（kg•℃）。 8．（2023秋•瑶海区校级期中）小军和小亮在探究并联电路电流规律的实验中，设计了如图甲所示的实验电路图，并连接了如图乙所示的实验电路。 IA/A IB/A IC/A 0.16 0.16 0.32 （1）在图乙所示的实验电路中，闭合开关S，电流表测量的是对应图甲中的 　 　（选填“A”、“B”或“C”）点的电流； （2）小亮发现在图乙所示的电路中，只需移动一根导线，就可以测量另外一点的电流。请你画出一种改接的方法：在要移动的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出导线改接的位置。 （3）上表是他们在实验中用两盏规格相同的灯泡得到的实验数据。他们根据数据得出：在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，且各支路的电流相等，针对他们实验的不足之处应如何改进：　 　。 9．（2023秋•杜集区校级期中）小明组装了如图所示的装置探究“煤油和菜籽油的热值大小”。 燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后的水温/℃ 煤油 20 80 菜籽油 20 50 （1）为了保证实验结论可靠，小明选择了两套相同装置，在实验中要控制甲、乙两烧杯内水的初温及 　 　相等，煤油和菜籽油的质量相等； （2）实验中测得数据如表所示，根据数据可知 　 　的热值较大。 10．（2023秋•瑶海区校级期中）如图是小丽同学探究不同燃料的热值大小实验。 燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后水温/℃ 酒精 25 44 汽油 25 34 （1）为了保证实验结论的可靠性和方便性，小丽选择了两套相同的实验装置，在实验中还控制了酒精和汽油的质量相同、水的质量和初温相同； （2）根据所示实验装置进行实验，记录结果如上表，分析数据，你认为酒精和汽油两种燃料中，热值较大的是 　 　； （3）同组小东同学还想计算出汽油的热值，于是根据Q吸＝c水mΔt计算出水吸收的热量，然后利用这个热量计算出汽油的热值，发现计算结果与教材上给出的汽油热值相比偏差较大。结合装置图，分析原因是 　 　（只写出一个即可）。 11．（2023秋•铜官区校级期中）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量也相同。 （1）比较不同燃料的热值，应选择　 　两图进行实验，实验时要观察　 　比较两种燃料的热值大小；比较不同物质的比热容，应选择　 　两图进行实验，实验通过　 　反映物体吸热的多少。 （2）比较不同物质的比热容，选用上图合适装置加热相同一段时间后，液体a升温多，由此可知：质量相同的液体a与b，升高相同的温度时，液体a吸收的热量　 　（选填“大于”或“小于”）液体b，吸收的热量。 12．（2023秋•利辛县期中）小强暑假期间，随家人到厦门海边玩耍时，发现阳光下的海水和岸边的沙子温差较大。于是他带回一些岸边的沙子，想比较沙子和水这两种物质吸热能力的差异，他设计如图甲所示的实验装置，所使用仪器规格也完全相同。请你来帮他完成实验： （1）在两个完全相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的水和沙子，在实验时只要控制 　 　（选填“加热时间”或“温度变化”）相同就可以确定水和沙子吸收了相同的热量； （2）小强根据实验数据，做出如图乙所示图像，由图像可知，　 　（选填“甲”或“乙”）是沙的图像。 13．（2023秋•怀远县校级期中）为了比较不同物质吸热能力的差异，利用如图装置进行实验，用铁夹将温度传感器、两个试管固定在铁架台上，两试管装有质量和初温相同的甲、乙两种液体，温度传感器的探头部分与试管内的液体良好接触，传感器通过数据采集线与计算机相连接，在计算机上得到的实验图像如图所示。 （1）从计时开始，经过t2时间，甲吸收的热量 　 　（选填“大于”“小于”或“等于”）乙吸收的热量。 （2）由图像可知，　 　液体吸热能力更强。 14．（2023秋•黄山期中）某同学做“比较不同物质的吸热能力”的实验时，使用了甲图和乙图所示的装置。 （1）在设计实验方案时，需要控制一些变量，你认为其中错误的是 　 　。 A.采用完全相同的加热方式； B.酒精灯里所加酒精量相同； C.取相同体积的水和另一种液体； D.盛放水和另一种液体的容器相同。 （2）水沸腾时，而另一种液体同一时刻并没有沸腾，但是温度计的示数比水的温度要高的多。由此可知：另一种液体的吸热能力 　 　水的吸热能力（选填“大于”“等于”或“小于”）。 15．（2023秋•泗县期中）小星家的太阳能热水器，水箱容积是200L，小星进行了一次观察活动：某天早上，他用温度计测得自来水的温度为20℃，然后给热水器水箱装满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为70℃。请你解答下列问题：（ρ水＝1.0×103kg/m3、c水＝4.2×103J/（kg•℃）、q煤气＝4.2×107J/kg） （1）水箱中水的质量； （2）水吸收的热量； （3）如果水吸收的这些热量全部通过燃烧煤气提供，若燃烧煤气加热水的效率是50%，求需要燃烧多少煤气？ （4）请你简述太阳能热水器的优点和缺点。 16．（2023秋•瑶海区校级期中）如图所示，是最新一款无人驾驶汽车原型图。汽车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况。该款车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km时，消耗汽油1.5L．假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为30%，那么，在这段运动过程中，（已知：汽油的密度为0.8×103kg/m3，汽油的热值为4.5×107J/kg）求： （1）消耗汽油的质量为多少千克？ （2）该汽车发动机做的有用功是多少？ （3）该汽车的输出功率为多少？ 17．（2023秋•大观区校级期中）某一品牌无人驾驶汽车，汽车发动机的效率是20%，在一段平直公路上匀速行驶5min45s，消耗燃油1.5kg，已知汽车的牵引力是2000N，燃油的热值为4.6×107J/kg，假设燃油完全燃烧。求： （1）消耗的燃油完全燃烧放出的热量是多少？ （2）汽车牵引力做的功是多少？ （3）汽车匀速行驶的速度是多少？ 18．（2023秋•大观区校级期中）某物理兴趣小组的同学，用煤球炉给5kg的20℃水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6min内完全燃烧0.3kg煤，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤的热值约为3×107J/kg，求： （1）煤球炉内的水吸收的热量是多少？ （2）煤球完全燃烧放出的热量是多少？ （3）煤球炉烧水的热效率是多少？ 19．（2023秋•安徽期中）发动机是汽车的核心部件，发动机的质量决定了整车的性能和品质。某辆以92号汽油为燃料的汽车，其发动机的相关数据如表所示。表中空燃比指的是气缸内空气的和燃油的质量比。 （1）汽车以120km/h的速度匀速运动时发动机的输出功率最大，此时汽车1min内做的有用功是多少？ （2）汽车完成一个工作循环时，汽缸内吸入的汽油和空气混合气体的质量是多少？汽油完全燃烧放出的热量是多少？ （3）当汽车以120km/h的速度匀速行驶时，发动机的效率是多大？ 转速r/min 3600次 汽缸内汽油和空气混合气体的密度 1.3kg/m3 汽缸的工作容积 2L 汽油的热值 4.6×107J/kg 发动机最大输出功率 92kW 空燃比 12：1 20．（2023秋•埇桥区期中）小华家使用的是天然气热水器，他尝试估测该热水器的效率，以核对铭牌上的数值是否准确。当只有该热水器使用天然气时，把50kg的水从20℃加热到50℃，天然气表的示数由1365.05m3变为1365.17m3，已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃）。天然气的热值q＝7.0×107J/m3。求： （1）水吸收的热量； （2）消耗的天然气完全燃烧放出的热量； （3）该热水器的效率。 21．（2023秋•安庆期中）如图所示，是百度开发的一款无人驾驶汽车，汽车自动驾驶时用激光测距器来了解周围的交通状况，用北斗卫星导航系统进行定位和导航，该款车以某速度在一段平直的公路上匀速行驶一段距离时，消耗汽油2kg，该汽油机的效率为30%，在这段行驶过程中受到的平均阻力为103N[已知：汽油的热值为4.5×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。求： （1）若其行驶的速度为20m/s，则该汽车发动机此时的功率为多少？ （2）消耗2kg汽油，有多少能量被发动机转化为有用功？ （3）假设该汽车在这次行驶过程中，发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出的热量的42%，若这些废气带走的能量全部被水吸收，这些热量能使多少千克的水升高45℃？（水未沸腾） 22．（2023秋•安庆期中）一壶质量为2千克，温度为20℃的水，加热到70℃[已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。求： （1）水升高的温度Δt； （2）水吸收的热量Q； （3）接着再继续加热，若水又吸收了1.68×105焦的热量，求水的末温t末。 23．（2023秋•淮南期中）一般小汽车每消耗1kg汽油就会排放2.3kg的二氧化碳气体，为了实现节能减排，各种新能源汽车相继出现，如图所示为某太阳能汽车，能将太阳能转换为电能储存起来供汽车行驶，真正实现了零排放。若该太阳能汽车行驶时受到的阻力恒为900N，某天接收到的太阳能为1.08×108J，可供汽车匀速行驶30km路程。求： （1）该太阳能汽车匀速行驶30km过程中牵引力所做的功； （2）该太阳能汽车太阳能转化为机械能的效率； （3）相比较效率为30%的汽油车，牵引力做相同的功可以减少多少千克二氧化碳气体的排放？（汽油热值为4.6×107J/kg） 24．（2023秋•淮南期中）某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg的水加热，同时他们绘制了加热过程中水温随时间变化的图线（如图所示），若在6min内完全燃烧了2kg的煤，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤的热值约为3×107/kg。求： （1）经过6min时间加热，水所吸收的热量。 （2）煤炉烧水时的热效率。 25．（2023秋•泗县期中）如图所示是同学们乘坐的校车，校车在某段平直公路上以54km/h的速度匀速行驶9km，消耗柴油3kg，校车的牵引力恒为3.2×103N。已知柴油热值为3.2×107J/kg。求： （1）这段路程内校车行驶时间； （2）这段路程内校车发动机做的机械功； （3）柴油燃烧放出的热量； （4）这段路程内校车工作的效率。 26．（2023秋•太和县校级期中）农作物的秸秆可以回收加工制成秸秆煤。已知q秸秆煤＝2.1×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃）。 （1）完全燃烧0.4kg的秸秆煤可放出多少热量； （2）若这些热量的40%被质量为100kg，初温为40℃的水吸收，则在标准气压下可使水温升高到多少？ 27．（2023秋•池州期中）如图所示，是全世界单层厢体面积最大的雪蜡车，也是中国自主研发、拥有完整自主知识产权的第一台雪蜡车。据了解，这台雪蜡车采用氢燃料动力牵引头，配备了国内最大功率的氢燃料电池（燃烧氢转化为电能）。若该雪蜡车氢燃料的转化效率为70%（氢燃烧转化为电能占氢燃料完全燃烧放热的百分比），车上装有50kg的氢燃料。该车以54km/h的速度匀速行驶时输出功率为49kW（氢的热值是1.4×108J/kg）。求： （1）50kg的氢燃料完全燃烧可转化多少焦的电能W电？ （2）这些氢燃料可使该车以54km/h的速度匀速行驶多少km？ 28．（2023秋•花山区校级期中）质量为1.4kg的干木柴完全燃烧，放出的热量的50%被质量为50kg的水吸收，则水的温度将升高多少℃。[已知干木柴的热值为1.2×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）] 29．（2023秋•桐城市期中）用家用燃气灶烧水，使1kg的水从20℃升高到50℃，燃气灶烧水的效率是60%。求：[q煤气＝4.2×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃）] （1）水吸收的热量； （2）需要消耗煤气的质量。 30．（2023秋•杜集区校级期中）新能源的开发及利用正逐步走入寻常百姓家。若已知液态氢的热值是1.4×108J/kg，水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）。试计算： （1）我国第4代运载火箭一般使用液态氢作为燃料，某火箭发射时携带3×104kg液态氢燃料。这些燃料完全燃烧，最多能将多少千克初温为20℃的水加热至沸腾？（当地大气压为标准大气压） （2）氢能源车的发动机工作时，将液态氢转化为氢气，在气缸中燃烧。某次测试中，一辆氢能源车以75kW的功率匀速行驶0.5h，消耗了2kg燃料，求该发动机的效率（小数点后保留一位小数）。 31．（2023秋•瑶海区校级期中）珊珊同学测量天然气灶火焰中心温度时，把一枚150克的金属块放在火焰中心加热足够长的时间后，立即投入到盛有200克、20℃水的绝热容器中，水温最高升到80℃。若金属块的比热容c金属＝0.5×103J/（kg•℃），不计热量损失。求： （1）水吸收的热量； （2）火焰中心的温度。 32．（2023秋•铜官区校级期中）一辆汽车以20m/s的速度在某段水平公路上匀速行驶了15min，消耗汽油5L，已知此过程汽车发动机的输出功率为60kW，若汽油的密度为0.8×103kg/m3，汽油的热值为4.5×107J/kg，求： （1）汽车行驶的路程； （2）汽车行驶过程中所受的阻力； （3）汽车发动机的效率。 33．（2023秋•淮北期中）在实验室加热2kg的水，水的温度变化如图所示，已知水的比热容为，不计热量损失，求： （1）在加热前3分钟的过程中，水吸收的热量是多少？ （2）若前3分钟水吸收的热量用于加热5kg的铝，可使铝的温度升高多少摄氏度？ 34．（2023秋•淮北期中）我国国产大型客机C919，它的发动机是一种热机，高空中飞行时在恒定的水平推力F作用下，以720km/h的速度沿水平方向匀速航行1h，需要燃烧航空煤油5000kg，已知飞机发动机提供的机械功率是3.2×107W，航空煤油的热值4×107J/kg，在这1h内，求： （1）航空煤油完全燃烧放出的热量是多少？ （2）发动机获得水平推力是多大？ （3）该飞机发动机的热机效率是多大？ 35．（2023秋•瑶海区校级期中）一辆汽车以40kW功率、90km/h速度在平直公路上匀速行驶，该汽车每百公里耗油量为12L，汽油的热值为4.0×107J/L。求： （1）完全燃烧12L汽油放出多少热量？ （2）该汽车发动机的效率多大？ 36．（2023秋•瑶海区校级期中）如图是质量0.2kg的冰升温熔化的过程，从开始加热到冰开始熔化，冰温度升高了10℃。若不计热量损失[c冰＝2.1×103J/（kg•℃）]，求：（1）从开始加热到冰开始熔化，吸收了多少热量？ （2）若用同一稳定热源加热，整个加热过程（12min内）该物质的内能增加多少？ 37．（2023秋•利辛县期中）一辆汽车在平直路面上匀速直线运动，所受阻力为900N，汽车牵引力功率为9kW，其汽油发动机效率为20%，汽油热值是q＝4.5×107J/kg，若汽车运动了2min，问： （1）牵引力做了多少功？ （2）汽车通过的距离多长？ （3）所消耗汽油的质量是多少？ 38．（2023秋•怀远县校级期中）如图为某四冲程汽油机做功冲程示意图，该汽油机的飞轮转速为3000r/min，其中一个工作循环，飞轮转2r，活塞的横截面积是50cm2。做功冲程中，燃气对活塞的平均压强是1×106Pa，活塞移动的距离是8cm。试求： （1）一个做功冲程中，燃气对活塞做的功； （2）做功冲程中，平均压力做功的功率； （3）设一个做功冲程中汽油完全燃烧，放出的热量是1.6×103J，则该汽油机的效率是多少？ 39．（2023秋•怀远县校级期中）酒精是实验室里常用的燃料，酒精的热值，现用酒精灯来加热水做沸腾实验，在标准大气压下若要把0.5kg、20℃的水加热到100℃，水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃），求： （1）水吸收的热量； （2）若酒精完全燃烧产生的热量有50%被水吸收，需要燃烧多少克酒精？ 40．（2023秋•黄山期中）国庆期间，小李驾车沿高速公路到某地旅游，行驶的路程为276km，用时3h。假设汽车匀速行驶且受到的牵引力为1000N，汽油机的效率为30%，汽油的热值为4.6×107J/kg。 （1）该汽车在高速公路上匀速行驶3h牵引力所做的功是多少？ （2）该汽车在高速公路上匀速行驶3h消耗汽油的质量是多少？ （3）发动机的效率是汽车的重要指标之一。厂家提供的某汽车出厂的部分参数如下： ①测试数据：平直公路上以v的速度匀速行驶，行驶路程为s时，耗油量为m，发动机输出功率为P； ②使用燃料：93#汽油（热值为q）。 请用以上参数（把它们当成已知量）推导出在测试条件下，该汽车发动机的效率η。 41．（2023秋•黄山期中）某同学家使用天然气热水器，平均每天需将50L的水从18℃加热到58℃，需要燃烧0.3m3的天然气，若天然气完全燃烧放出热量的70%被水吸收。[c水＝4.2×103J/（kg•℃），]。求： （1）水吸收的热量Q吸； （2）天然气的热值q。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题03 比热容与热值的实验与计算 1.（2023秋•大．（2023秋•大观区校级期中） 在探究“比较不同物质吸热能力的情况”的实验中，实验装置如图所示。 （1）实验中应量取质量相等的A、B两种液体，分别倒入相同的烧杯中，加热10min，A吸收的热量 　等于　（选填“大于”、“小于”或“等于”）B吸收的热量； （2）当它们吸收相同的热量时，通过比较 　升高的温度　来判断吸热能力的强弱。分析实验数据可知：　B　物质的吸热能力强。 【答案】（1）等于；（2）升高的温度；B。 【解答】解：（1）使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，加热10min，由转换法知，A吸收的热量等于B吸收的热量。 （2）当它们吸收相同的热量时，通过比较升高的温度来判断吸热能力的强弱。分析实验数据可知：加热相同时间，B升温慢，故B物质的吸热能力强。 故答案为：（1）等于；（2）升高的温度；B。 2．（2023秋•无为市校级期中）某实验小组的同学利用如图甲所示的装置，比较水和煤油的吸热本领。 （1）加热前，在两个烧杯内倒入 　质量　相同的水和煤油； （2）用两个相同规格的电加热器来加热水和煤油，每隔1min记录一次温度，整个实验用时10min。图乙中，若图线②反映煤油的温度随时间的变化规律，则图线 　③　（填序号）可以反映水的温度随时间的变化规律； （3）同学将部分实验数据记录在如下表格中： 物质 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/min 水 300 10 40 10 煤油 300 10 70 10 由表可知，若不计热损失，水和煤油的比热容之比为 　2：1　。 【答案】（1）质量；（2）③；（3）2：1。 【解答】解：（1）加热前，根据控制变量法可知，还需要在另一个相同烧杯中倒入相同质量的煤油； （2）观察图象，在加热时间相同的情况下，①的温度变化量大，故①的吸热能力最弱，又因②是煤油的温度随时间的变化规律图象，水的比热容又大于煤油的比热容，煤油的吸热能力小于水的吸热能力，则煤油的比热容要小于水的比热容，则水升温会变慢，则水的温度随时间变化规律将与图线③类似； （3）吸收相同的热量，水升高的温度低，水的吸热本领大；根据表格中的数据可知，加热时间相同，水升高的温度为40℃﹣10℃＝30℃，煤油升高的温度为70℃﹣10℃＝60℃；根据Q＝cmΔt可知，水和煤油的比热容之比为c水：c煤油＝Δt煤油：Δt水＝60℃：30℃＝2：1。 故答案为：（1）质量；（2）③；（3）2：1。 3．（2023秋•安庆期中）小明组装了如图所示的装置探究“煤油和菜籽油的热值大小”。 燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后的水温/℃ 煤油 20 80 菜籽油 20 50 （1）为了保证实验结论可靠，小明选择了两套相同装置，在实验中要控制甲、乙两烧杯内水的初温及 　质量　相等，煤油和菜籽油的质量相等； （2）实验中测得数据如表所示，根据数据可知 　煤油　的热值较大； （3）小明还想利用该实验测量出煤油的热值，于是添加了天平。利用此实验方法计算出煤油的热值将比真实值 　偏小　（选填“偏大”或“偏小”），其理由是 　存在热损失　（写出一个即可）。 【答案】质量；煤油；偏小；存在热损失。 【解答】解：（1）要探究煤油和菜籽油热值大小，因燃料放出的热量与质量有关，必须控制燃料的质量相等，由于水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响，所以在实验中应控制水的初温及质量相等。 （2）煤油和菜籽油的质量相同，烧杯中水的质量相同，由图表数据可知甲杯中的水温度升高的较多，吸收的热量较多，所以煤油的热值较大。 （3）由于燃料并不可能完全燃烧，燃料燃烧放出的热量一部分会散失到空气中，又或被烧杯等实验装置吸了部分热量，使Q放大于Q吸，因此计算出煤油和菜籽油的热值比实际要偏小些。 故答案为：（1）质量；（2）煤油；（3）偏小；存在热损失。 4．（2023秋•淮南期中）在探究“比较不同物质吸热的情况”实验中： （1）在两个相同的烧杯中加入初温相同、质量相同的水和食用油；实验中记录下两种物质温度随时间变化的图象，观察图象并思考：用相同的电加热器对两杯液体同时加热6分钟，则QA　＝　QB（选填“＞”“＜”或“＝”）。 （2）由图可知：　A　是食用油（选填“A”或“B”）。 （3）冬天，小华想自制一个暖手袋，若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择 　B　（选填“A”或“B”）液体。 【答案】（1）＝；（2）A；（3）B。 【解答】解：（1）实验中记录下两种物质温度随时间变化的图象，观察图象并思考：用相同的电加热器对两杯液体同时加热6分钟，由转换法，A、B两种液体吸收的热量QA＝QB； （2）由图可知，升高相同的温度，B加热时间长，B吸热多，B的吸热能力强，B是水，A是食用油； （3）由于A的吸热能力强，根据Q＝cmΔt，质量相同的A、B液体降低相同的温度，B放热多效果好；故从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择B。 故答案为：（1）＝；（2）A；（3）B。 5．（2023秋•泗县期中）如图所示，为了探究液体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关，某同学做了如下实验：在四个相同的烧杯中分别盛有水和煤油，用同样的加热器加热，下表是他们的实验记录，根据实验记录回答下列问题： 烧杯号 液体 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/min 1 水 300 20 30 12 2 水 150 20 30 6 3 煤油 300 20 30 6 4 煤油 300 20 25 3 （1）本实验中，水和煤油吸收热量的多少是通过比较 　加热的时间　（选填“末温”“升高的温度”“加热的时间”）来判断的； （2）分析比较 　1、3　（填烧杯号）烧杯的实验记录，可得出的初步结论是：在质量和升高的温度都相同时，不同物质吸收的热量不同； （3）分别分析比较1、2和3、4两烧杯的实验记录，结合（2）中的结论，然后综合归纳可得出，物体温度升高时吸收热量的多少除了与物质的种类有关外，还与 　质量、升高的温度　等因素都有关系； （4）分析数据可知，水和煤油两种物质相比较，　水　的比热容较大。 【答案】（1）加热的时间；（2）1、3；（3）质量、升高的温度；（4）水。 【解答】解：（1）本实验采用同样的加热器加热，水和煤油相同时间内吸热相同，所以可以通过加热时间长短反应液体吸热的多少，这叫做转换法。 （2）1、3中质量、初温、末温都相同，物质种类不同，加热时间不同（吸收的热量不同），说明吸收热量与物质种类有关。 （3）1、2中都是水且初温和末温相同，质量不同，加热时间不同，说明同种物质，升高相同的温度，质量越大，吸热越多；3、4中都是煤油且初温、质量相同，升高的温度不同，加热时间不同，说明质量相同的同种物质，升高温度大的吸收的热量多。综合归纳可以得出：物体温度升高时吸收的热量的多少与物质的种类、物体的质量、升高的温度都有关系。 （4）1、3中质量相同，水和煤油升高相同的温度，水需要加热更长的时间，吸收更多的热量，说明水的比热容更大。 故答案为：（1）加热的时间；（2）1、3；（3）质量、升高的温度；（4）水。 6．（2023秋•蚌埠期中）强仔“十一”期间，随家人到海边玩耍时，发现阳光下的海水和岸边的沙子温差较大。于是他带回一些岸边的沙子，想比较沙子和水这两种物质吸热能力的差异，他设计如图所示的实验装置，所使用仪器规格也完全相同。请你来帮他完成实验： （1）在两个完全相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的水和沙子，在实验时只要控制 　加热时间　（选填“加热时间”或“温度变化”）相同就可以判定水和沙子吸收了相同的热量。 （2）加热完成后只要比较他们的 　温度变化　（选填“加热时间”或“温度变化”）的多少就可以比较出沙子和水吸热能力差异。 （3）在实验过程中，强仔发现刚开始加热时，水升温较快，沙子升温较慢，可能原因是 　沙子受热不均匀　。 【答案】（1）加热时间；（2）温度变化；（3）沙子受热不均匀。 【解答】解：（1）由于使用的加热仪器都相同，在实验时只要控制加热时间相同就可以确定水和沙子吸收了相同的热量； （2）加热完成后只要比较它们温度变化Δt的多少就可以比较出沙子和水吸热能力差异； （3）沙子是固体加热时下方先受热，上方的沙子加热较慢，水是液体加热较均匀，故刚开始加热时，水升温较快，沙子升温较慢，可能原因是沙子受热不均匀。 故答案为：（1）加热时间；（2）温度变化；（3）沙子受热不均匀。 7．（2023秋•太和县校级期中）为了比较水和煤油吸热的能力差异，某同学设计了如图甲所示的实验装置，两个相同的烧杯中分别装有质量相等、初温不等的水和煤油，并绘制出了它们温度随时间变化的图像如图乙所示。 （1）实验中水和煤油吸收的热量并不能直接测出，因此使用了两个完全相同的电加热器，这样只用比较 　加热时间　就可以比较吸收热量的多少； （2）由图像乙可知，煤油的比热容为 　2.52×103　J/（kg•℃）。 【答案】（1）加热时间；（2）2.52×103。 【解答】解：（1）实验中选用相同电加热器，相同的时间内放出的热量相同，液体吸收的热量相同，所以选用相同电加热器的目的是使水和煤油在相同时间内吸收相同的热量，故只用比较加热时间就可以比较不同液体吸收热量的多少，这是转换法的应用； （2）由于水的比热容大于煤油的比热容，根据Q吸＝cmΔt知质量相同的水和煤油，相同时间内吸收的热量相同时，水的温度变化小于煤油的温度变化，所以a是水，b是煤油； 由图乙知，加热6min，水和煤油吸收的热量相同，水的温度升高60℃﹣30℃＝30℃，煤油的温度升高60℃﹣10℃＝50℃， 即c水mΔt水＝c煤油mΔt煤油， 煤油的比热容为： c煤油＝×c水＝×4.2×103J/（kg•℃）＝2.52×103J/（kg•℃）。 故答案为：（1）加热时间；（2）2.52×103。 8．（2023秋•瑶海区校级期中）小军和小亮在探究并联电路电流规律的实验中，设计了如图甲所示的实验电路图，并连接了如图乙所示的实验电路。 IA/A IB/A IC/A 0.16 0.16 0.32 （1）在图乙所示的实验电路中，闭合开关S，电流表测量的是对应图甲中的 　C　（选填“A”、“B”或“C”）点的电流； （2）小亮发现在图乙所示的电路中，只需移动一根导线，就可以测量另外一点的电流。请你画出一种改接的方法：在要移动的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出导线改接的位置。 （3）上表是他们在实验中用两盏规格相同的灯泡得到的实验数据。他们根据数据得出：在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，且各支路的电流相等，针对他们实验的不足之处应如何改进：　换用不同规格的灯泡多次测量　。 【答案】（1）C；（2）见解答图；（3）换用不同规格的灯泡多次测量。 【解答】解：（1）在图乙所示的实验电路中，电流表是串联在被测电路中的；闭合开关S，因电流表接在干路上，故电流表测量的是对应图甲中的C点的电流； （2）电流表与待测电路串联，要测通过L2的电流，电流表要与L2串联，如图： （3）由题知，只根据一组实验数据得出的结论有偶然性，为得出普遍性的结论，要换用不同规格的灯泡多次测量。 故答案为：（1）C；（2）见解答图；（3）换用不同规格的灯泡多次测量。 9．（2023秋•杜集区校级期中）小明组装了如图所示的装置探究“煤油和菜籽油的热值大小”。 燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后的水温/℃ 煤油 20 80 菜籽油 20 50 （1）为了保证实验结论可靠，小明选择了两套相同装置，在实验中要控制甲、乙两烧杯内水的初温及 　质量　相等，煤油和菜籽油的质量相等； （2）实验中测得数据如表所示，根据数据可知 　煤油　的热值较大。 【答案】质量；煤油。 【解答】解：（1）要探究煤油和菜籽油热值大小，因燃料放出的热量与质量有关，必须控制燃料的质量相等，由于水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响，所以在实验中应控制水的初温及质量相等。 （2）煤油和菜籽油的质量相同，烧杯中水的质量相同，由图表数据可知在相同时间内甲杯中的水温度升高的快，所以煤油的热值较大。 故答案为：质量；煤油。 10．（2023秋•瑶海区校级期中）如图是小丽同学探究不同燃料的热值大小实验。 燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后水温/℃ 酒精 25 44 汽油 25 34 （1）为了保证实验结论的可靠性和方便性，小丽选择了两套相同的实验装置，在实验中还控制了酒精和汽油的质量相同、水的质量和初温相同； （2）根据所示实验装置进行实验，记录结果如上表，分析数据，你认为酒精和汽油两种燃料中，热值较大的是 　酒精　； （3）同组小东同学还想计算出汽油的热值，于是根据Q吸＝c水mΔt计算出水吸收的热量，然后利用这个热量计算出汽油的热值，发现计算结果与教材上给出的汽油热值相比偏差较大。结合装置图，分析原因是 　有热量损失　（只写出一个即可）。 【答案】酒精；有热量损失。 【解答】解：（2）由图表数据知道，燃料燃尽后，用酒精加热的那杯水温度升高的多，说明燃烧相同质量的燃料时水吸收的热量多，则酒精燃烧放出的热量多，所以煤油的热值较大。 （3）由于燃料燃烧放出的热会散失到空气中，又或被烧杯等实验装置吸了热，即有热量损失，使得Q吸小于Q放，则依此计算出汽油的热值会比实际要偏小些。 故答案为：酒精；有热量损失。 11．（2023秋•铜官区校级期中）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量也相同。 （1）比较不同燃料的热值，应选择　甲乙　两图进行实验，实验时要观察　液体升高的温度　比较两种燃料的热值大小；比较不同物质的比热容，应选择　甲丙　两图进行实验，实验通过　加热时间的长短　反映物体吸热的多少。 （2）比较不同物质的比热容，选用上图合适装置加热相同一段时间后，液体a升温多，由此可知：质量相同的液体a与b，升高相同的温度时，液体a吸收的热量　小于　（选填“大于”或“小于”）液体b，吸收的热量。 【答案】见试题解答内容 【解答】解： （1）为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过液体升高的温度得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择甲和乙两图进行实验； 为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量和温度的变化相同，通过比较加热时间（即比较吸收热量的多少），进而判断两种比热容的大小关系，应选择甲和丙两图进行实验； （2）比较不同物质的比热容，选用甲、丙两实验，加热相同一段时间，两种液体吸收的热量相等；液体a升温多，由c＝可知，a的比热容小； a的比热容小，质量相同的液体a与b，在升高相同的温度时，由Q吸＝cmΔt可知，液体a吸收的热量小于液体b吸收的热量。 故答案为：（1）甲乙；液体升高的温度；甲丙；（2）小于。 12．（2023秋•利辛县期中）小强暑假期间，随家人到厦门海边玩耍时，发现阳光下的海水和岸边的沙子温差较大。于是他带回一些岸边的沙子，想比较沙子和水这两种物质吸热能力的差异，他设计如图甲所示的实验装置，所使用仪器规格也完全相同。请你来帮他完成实验： （1）在两个完全相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的水和沙子，在实验时只要控制 　加热时间　（选填“加热时间”或“温度变化”）相同就可以确定水和沙子吸收了相同的热量； （2）小强根据实验数据，做出如图乙所示图像，由图像可知，　甲　（选填“甲”或“乙”）是沙的图像。 【答案】（1）加热时间；（2）甲。 【解答】解：（1）在实验时只要控制加热时间相同就可以确定水和沙子吸收了相同的热量，运用了转换法； （2）由题意知，吸收相同的热量，海水的温度变化小于沙子温度的变化，由图乙知加热相同时间，甲的温度变化大，乙的温度变化小，所以甲是沙子的图象。 故答案为：（1）加热时间；（2）甲。 13．（2023秋•怀远县校级期中）为了比较不同物质吸热能力的差异，利用如图装置进行实验，用铁夹将温度传感器、两个试管固定在铁架台上，两试管装有质量和初温相同的甲、乙两种液体，温度传感器的探头部分与试管内的液体良好接触，传感器通过数据采集线与计算机相连接，在计算机上得到的实验图像如图所示。 （1）从计时开始，经过t2时间，甲吸收的热量 　等于　（选填“大于”“小于”或“等于”）乙吸收的热量。 （2）由图像可知，　乙　液体吸热能力更强。 【答案】（1）等于；（2）乙。 【解答】解：（1）从计时开始，经过t2时间，因用同一热源加热，甲吸收的热量等于乙吸收的热量。 （2）由图像可知，相同条件下，加热相同时间，乙升温慢，乙液体吸热能力更强。 故答案为：（1）等于；（2）乙。 14．（2023秋•黄山期中）某同学做“比较不同物质的吸热能力”的实验时，使用了甲图和乙图所示的装置。 （1）在设计实验方案时，需要控制一些变量，你认为其中错误的是 　C　。 A.采用完全相同的加热方式； B.酒精灯里所加酒精量相同； C.取相同体积的水和另一种液体； D.盛放水和另一种液体的容器相同。 （2）水沸腾时，而另一种液体同一时刻并没有沸腾，但是温度计的示数比水的温度要高的多。由此可知：另一种液体的吸热能力 　小于　水的吸热能力（选填“大于”“等于”或“小于”）。 【答案】（1）C；（2）小于。 【解答】解：（1）用控制变量法进行探究，因为引起温度变化的因素是吸热的多少、物质的质量、加热时间和方式，要控制水和另一种液体质量相同而不是体积相同，所以C选项错误； （2）水与另一种液体质量相同、吸收的热量相等，液体的温度比水的温度高，说明液体温度的变化量大，根据Q＝cmΔt可知，液体的比热容小于水的比热容，液体的吸热能力小于水的吸热能力。 故答案为：（1）C；（2）小于。 15．（2023秋•泗县期中）小星家的太阳能热水器，水箱容积是200L，小星进行了一次观察活动：某天早上，他用温度计测得自来水的温度为20℃，然后给热水器水箱装满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为70℃。请你解答下列问题：（ρ水＝1.0×103kg/m3、c水＝4.2×103J/（kg•℃）、q煤气＝4.2×107J/kg） （1）水箱中水的质量； （2）水吸收的热量； （3）如果水吸收的这些热量全部通过燃烧煤气提供，若燃烧煤气加热水的效率是50%，求需要燃烧多少煤气？ （4）请你简述太阳能热水器的优点和缺点。 【答案】（1）水箱中水的质量为200kg； （2）水吸收的热量为4.2×107J； （3）如果水吸收的这些热量全部通过燃烧煤气提供，需要燃烧2kg的煤气； （4）优点：节约能源、无污染。缺点：把水加热到预定温度需要较长的时间，并受天气影响的制约。 【解答】解：（1）热水器水箱送满水时，水的体积：V＝200L＝0.2m3， 根据ρ＝可得：水的质量m＝ρV＝1.0×103kg/m3×0.2m3＝200kg； （2）水吸收的热量：Q吸＝c m （t﹣to）＝4.2×103J/（kg•℃）×200kg×（70℃﹣20℃）＝4.2×107J； （3）煤气完全燃烧释放的热量为， 所以需要煤气的质量为， （4）太阳能的特点是太阳能十分巨大，产生能源总量多，并且供应时间长，分布广阔，获取方便，安全清洁，不会给环境带来污染。 优点：节约能源、无污染。缺点：把水加热到预定温度需要较长的时间，并受天气影响的制约。 答：（1）水箱中水的质量为200kg； （2）水吸收的热量为4.2×107J； （3）如果水吸收的这些热量全部通过燃烧煤气提供，需要燃烧2kg的煤气； （4）优点：节约能源、无污染。缺点：把水加热到预定温度需要较长的时间，并受天气影响的制约。 16．（2023秋•瑶海区校级期中）如图所示，是最新一款无人驾驶汽车原型图。汽车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况。该款车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km时，消耗汽油1.5L．假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为30%，那么，在这段运动过程中，（已知：汽油的密度为0.8×103kg/m3，汽油的热值为4.5×107J/kg）求： （1）消耗汽油的质量为多少千克？ （2）该汽车发动机做的有用功是多少？ （3）该汽车的输出功率为多少？ 【答案】见试题解答内容 【解答】解： （1）由ρ＝得，消耗汽油的质量为： m＝ρV＝0.8×103kg/m3×1.5×10﹣3 m3＝1.2kg； （2）汽油完全燃烧放出的热量： Q放＝mq＝1.2 kg×4.5×107J/kg＝5.4×107J； 由η＝得，汽油机的有用功： W＝ηQ放＝30%×5.4×107J＝1.62×107J； （3）由v＝得，汽车运动的时间： t＝＝＝h＝400s； 汽车的输出功率： P＝＝＝4.05×104W。 答：（1）耗汽油的质量为1.2kg； （2）该汽车发动机做的有用功是1.62×107J； （3）该汽车的输出功率为4.05×104W。 17．（2023秋•大观区校级期中）某一品牌无人驾驶汽车，汽车发动机的效率是20%，在一段平直公路上匀速行驶5min45s，消耗燃油1.5kg，已知汽车的牵引力是2000N，燃油的热值为4.6×107J/kg，假设燃油完全燃烧。求： （1）消耗的燃油完全燃烧放出的热量是多少？ （2）汽车牵引力做的功是多少？ （3）汽车匀速行驶的速度是多少？ 【答案】（1）消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×107J； （2）汽车牵引力做的功是1.38×107J； （3）汽车匀速行驶的速度是20m/s。 【解答】解：（1）已知消耗的燃油质量m＝1.5kg，燃油的热值为q＝4.6×107J/kg，则消耗的燃油完全燃烧放出的热量是Q放＝mq＝1.5kg×4.6×107J/kg＝6.9×107J； （2）已知汽车发动机的效率是η＝20%，根据公式η＝可知，汽车牵引力做的功是W＝ηQ放＝6.9×107J×20%＝1.38×107J； （3）已知汽车的牵引力F＝2000N，根据公式W＝Fs可知，汽车行驶的路程s＝＝＝6900m，已知匀速行驶的时间t＝5min45s＝345s，则汽车匀速行驶的速度v＝＝＝20m/s。 答：（1）消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×107J； （2）汽车牵引力做的功是1.38×107J； （3）汽车匀速行驶的速度是20m/s。 18．（2023秋•大观区校级期中）某物理兴趣小组的同学，用煤球炉给5kg的20℃水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6min内完全燃烧0.3kg煤，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤的热值约为3×107J/kg，求： （1）煤球炉内的水吸收的热量是多少？ （2）煤球完全燃烧放出的热量是多少？ （3）煤球炉烧水的热效率是多少？ 【答案】（1）煤球炉内的水吸收的热量是1.26×106J； （2）煤球完全燃烧放出的热量是9×106J； （3）煤球炉烧水的热效率是14%. 【解答】解：（1）加热6min水的温度由20℃升高到80℃，则水吸收的热量为： ； （2）0.3kg煤完全燃烧放出的热量为：； （3）煤球炉烧水时的热效率为：； 故答案为：（1）煤球炉内的水吸收的热量是1.26×106J； （2）煤球完全燃烧放出的热量是9×106J； （3）煤球炉烧水的热效率是14%. 19．（2023秋•安徽期中）发动机是汽车的核心部件，发动机的质量决定了整车的性能和品质。某辆以92号汽油为燃料的汽车，其发动机的相关数据如表所示。表中空燃比指的是气缸内空气的和燃油的质量比。 （1）汽车以120km/h的速度匀速运动时发动机的输出功率最大，此时汽车1min内做的有用功是多少？ （2）汽车完成一个工作循环时，汽缸内吸入的汽油和空气混合气体的质量是多少？汽油完全燃烧放出的热量是多少？ （3）当汽车以120km/h的速度匀速行驶时，发动机的效率是多大？ 转速r/min 3600次 汽缸内汽油和空气混合气体的密度 1.3kg/m3 汽缸的工作容积 2L 汽油的热值 4.6×107J/kg 发动机最大输出功率 92kW 空燃比 12：1 【答案】（1）汽车1min内做的有用功是5.52×106J； （2）汽缸内吸入的汽油和空气混合气体的质量是2.6×10﹣3kg；燃料完全燃烧放出的热量是9.2×103J； （3）发动机的效率是33.3% 【解答】解： （1）发动机的最大输出功率P＝92kW＝9.2×104W，时间t＝1min＝60s， 由P＝得，汽车1min内做的有用功为：W有＝Pt＝9.2×104W×60s＝5.52×106J； （2）汽缸内汽油和空气混合气体的体积等于汽缸的工作容积， 即V＝V容＝2L＝2×10﹣3m， 由ρ＝得，汽油和空气混合气体的质量： m＝ρV＝1.3kg/m3×2×10﹣3m3＝2.6×10﹣3kg， 已知空燃比是12：1，则吸入汽油的质量：m汽油＝m＝×2.6×10﹣3kg＝2×10﹣4kg， 完成一个工作循环时，汽油燃烧释放的热量： Q放＝m汽油q＝2×10﹣4kg×4.6×107J/kg＝9.2×103J； （3）飞轮的转速是3600r/min，则1min内完成的工作循环数是1800个， 则1min内汽油燃烧释放的热量： Q放′＝1800Q放＝1800×9.2×103J＝1.656×107J； 发动机的效率：η＝×100%＝×100%≈33.3%。 答：（1）汽车1min内做的有用功是5.52×106J； （2）汽缸内吸入的汽油和空气混合气体的质量是2.6×10﹣3kg；燃料完全燃烧放出的热量是9.2×103J； （3）发动机的效率是33.3%。 20．（2023秋•埇桥区期中）小华家使用的是天然气热水器，他尝试估测该热水器的效率，以核对铭牌上的数值是否准确。当只有该热水器使用天然气时，把50kg的水从20℃加热到50℃，天然气表的示数由1365.05m3变为1365.17m3，已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃）。天然气的热值q＝7.0×107J/m3。求： （1）水吸收的热量； （2）消耗的天然气完全燃烧放出的热量； （3）该热水器的效率。 【答案】（1）水吸收的热量为6.3×106J； （2）消耗的天然气完全燃烧放出的热量为8.4×106J； （3）该热水器的效率为75%。 【解答】解：（1）水吸收的热量：Q吸＝c水m水Δt＝4.2×103J/（kg•℃）×50kg×（50℃﹣20℃）＝6.3×106J； （2）消耗的天然气： V＝1365.17m3﹣1365.05m3＝0.12m3； 天然气完全燃烧放出的热量： Q放＝qV＝7.0×107J/m3×0.12m3＝8.4×106J； （3）该热水器的热效率： η＝×100%＝×100%＝75%。 答：（1）水吸收的热量为6.3×106J； （2）消耗的天然气完全燃烧放出的热量为8.4×106J； （3）该热水器的效率为75%。 21．（2023秋•安庆期中）如图所示，是百度开发的一款无人驾驶汽车，汽车自动驾驶时用激光测距器来了解周围的交通状况，用北斗卫星导航系统进行定位和导航，该款车以某速度在一段平直的公路上匀速行驶一段距离时，消耗汽油2kg，该汽油机的效率为30%，在这段行驶过程中受到的平均阻力为103N[已知：汽油的热值为4.5×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。求： （1）若其行驶的速度为20m/s，则该汽车发动机此时的功率为多少？ （2）消耗2kg汽油，有多少能量被发动机转化为有用功？ （3）假设该汽车在这次行驶过程中，发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出的热量的42%，若这些废气带走的能量全部被水吸收，这些热量能使多少千克的水升高45℃？（水未沸腾） 【答案】（1）该车以20m/s的速度匀速行驶时功率是2×104W； （2）消耗2kg汽油转化成的有用功为2.7×107J； （3）这些热量能使200千克的水升高45℃。 【解答】解：根据二力平衡的条件，牵引力：F＝f＝103N； 则该车以20m/s的速度匀速行驶时功率是：P＝＝＝Fv＝103N×20m/s＝2×104W； （2）2kg汽油完全燃烧放出的热量为：Q放＝mq＝2kg×4.5×107J/kg＝9×107J， 汽油机的效率为30%，转化成的有用功：W＝ηQ放＝30%×9×107J＝2.7×107J； （3）汽油完全燃烧放出的热量：Q放＝9×107J， 由题知，发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出的热量的42%，且这些能量全部被水吸收， 则水吸收的热量：Q吸＝Q废气＝42%×Q放＝42%×9×107J＝3.78×107J， 由Q吸＝cmΔt得，水的质量：m′＝＝＝200kg； 答：（1）该车以20m/s的速度匀速行驶时功率是2×104W； （2）消耗2kg汽油转化成的有用功为2.7×107J； （3）这些热量能使200千克的水升高45℃。 22．（2023秋•安庆期中）一壶质量为2千克，温度为20℃的水，加热到70℃[已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。求： （1）水升高的温度Δt； （2）水吸收的热量Q； （3）接着再继续加热，若水又吸收了1.68×105焦的热量，求水的末温t末。 【答案】（1）水升高的温度Δt为50℃； （2）水吸收的热量Q吸为4.2×105J； （3）水的末温t末为90℃。 【解答】解：（1）水升高的温度：Δt＝t﹣t0＝70℃﹣20℃＝50℃； （2）水吸收的热量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×50℃＝4.2×105J； （3）由Q吸＝cmΔt可知，水后来升高的温度：Δt′＝＝＝20℃， 则水的末温t′＝70℃+20℃＝90℃。 答：（1）水升高的温度Δt为50℃； （2）水吸收的热量Q吸为4.2×105J； （3）水的末温t末为90℃。 23．（2023秋•淮南期中）一般小汽车每消耗1kg汽油就会排放2.3kg的二氧化碳气体，为了实现节能减排，各种新能源汽车相继出现，如图所示为某太阳能汽车，能将太阳能转换为电能储存起来供汽车行驶，真正实现了零排放。若该太阳能汽车行驶时受到的阻力恒为900N，某天接收到的太阳能为1.08×108J，可供汽车匀速行驶30km路程。求： （1）该太阳能汽车匀速行驶30km过程中牵引力所做的功； （2）该太阳能汽车太阳能转化为机械能的效率； （3）相比较效率为30%的汽油车，牵引力做相同的功可以减少多少千克二氧化碳气体的排放？（汽油热值为4.6×107J/kg） 【答案】（1）该太阳能汽车匀速行驶30km过程中牵引力所做的功为2.7×107J； （2）该太阳能汽车太阳能转化为机械能的效率为25%； （3）相比较效率为30%的汽油车，牵引力做相同的功可以减少4.5kg二氧化碳气体的排放。 【解答】解：（1）该太阳能汽车匀速行驶时，牵引力与阻力是一对平衡力，即F＝f＝900N， 匀速行驶30km过程中牵引力所做的功为： W＝Fs＝900N×30000m＝2.7×107J； （2）某天接收到的太阳能为E＝1.08×108J， 该太阳能汽车太阳能转化为机械能的效率为： η＝×100%＝×100%＝25%； （3）如果是效率为30%的汽油车，牵引力做相同的功消耗的汽油质量为m，由η＝＝得， m＝＝＝kg， 因为每消耗1kg汽油就会排放2.3kg的二氧化碳气体，消耗kg的汽油可以排放4.5kg的二氧化碳气体，太阳能汽车是零排放的，即可以减少4.5kg的二氧化碳气体排放。 答：（1）该太阳能汽车匀速行驶30km过程中牵引力所做的功为2.7×107J； （2）该太阳能汽车太阳能转化为机械能的效率为25%； （3）相比较效率为30%的汽油车，牵引力做相同的功可以减少4.5kg二氧化碳气体的排放。 24．（2023秋•淮南期中）某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg的水加热，同时他们绘制了加热过程中水温随时间变化的图线（如图所示），若在6min内完全燃烧了2kg的煤，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤的热值约为3×107/kg。求： （1）经过6min时间加热，水所吸收的热量。 （2）煤炉烧水时的热效率。 【答案】（1）经过6min时间加热，水所吸收的热量为2.52×106J； （2）煤炉烧水时的热效率为4.2% 【解答】解： （1）经过6min时间加热，水所吸收的热量： Q吸＝cm水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×10kg×（80℃﹣20℃）＝2.52×106J； （2）煤完全燃烧产生的热量： Q放＝m煤q＝2kg×3×107J/kg＝6×107J； 煤炉烧水时的热效率： η＝＝×100%＝4.2%。 答：（1）经过6min时间加热，水所吸收的热量为2.52×106J； （2）煤炉烧水时的热效率为4.2%。 25．（2023秋•泗县期中）如图所示是同学们乘坐的校车，校车在某段平直公路上以54km/h的速度匀速行驶9km，消耗柴油3kg，校车的牵引力恒为3.2×103N。已知柴油热值为3.2×107J/kg。求： （1）这段路程内校车行驶时间； （2）这段路程内校车发动机做的机械功； （3）柴油燃烧放出的热量； （4）这段路程内校车工作的效率。 【答案】（1）这段路程内校车行驶时间为10min； （2）这段路程内校车发动机做的机械功为2.88×107J； （3）柴油燃烧放出的热量为9.6×107J； （4）这段路程内校车工作的效率为30%。 【解答】解：（1）这段路程内校车行驶时间为； （2）这段路程内校车发动机做的机械功为W＝Fs＝3.2×103N×9×103m＝2.88×107J； （3）柴油燃烧放出的热量为； （4）这段路程内校车工作的效率。 答：（1）这段路程内校车行驶时间为10min； （2）这段路程内校车发动机做的机械功为2.88×107J； （3）柴油燃烧放出的热量为9.6×107J； （4）这段路程内校车工作的效率为30%。 26．（2023秋•太和县校级期中）农作物的秸秆可以回收加工制成秸秆煤。已知q秸秆煤＝2.1×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃）。 （1）完全燃烧0.4kg的秸秆煤可放出多少热量； （2）若这些热量的40%被质量为100kg，初温为40℃的水吸收，则在标准气压下可使水温升高到多少？ 【答案】（1）完全燃烧0.4kg的秸秆煤可放出的热量为8.4×106J； （2）若这些热量的40%被质量为100kg，初温为40℃的水吸收，则在标准气压下可使水温升高到48℃。 【解答】解：（1）秸秆煤完全燃烧释放的热量： Q放＝m秸秆煤q秸秆煤＝0.4kg×2.1×107J/kg＝8.4×106J。 （2）由题意可知，水吸收的热量为：Q吸＝40%Q放＝40%×8.4×106J＝3.36×106J， 由Q吸＝cmΔt可得，水升高的温度： Δt＝＝＝8℃， 则水的末温：t＝t0+Δt＝40℃+8℃＝48℃。 答：（1）完全燃烧0.4kg的秸秆煤可放出的热量为8.4×106J； （2）若这些热量的40%被质量为100kg，初温为40℃的水吸收，则在标准气压下可使水温升高到48℃。 27．（2023秋•池州期中）如图所示，是全世界单层厢体面积最大的雪蜡车，也是中国自主研发、拥有完整自主知识产权的第一台雪蜡车。据了解，这台雪蜡车采用氢燃料动力牵引头，配备了国内最大功率的氢燃料电池（燃烧氢转化为电能）。若该雪蜡车氢燃料的转化效率为70%（氢燃烧转化为电能占氢燃料完全燃烧放热的百分比），车上装有50kg的氢燃料。该车以54km/h的速度匀速行驶时输出功率为49kW（氢的热值是1.4×108J/kg）。求： （1）50kg的氢燃料完全燃烧可转化多少焦的电能W电？ （2）这些氢燃料可使该车以54km/h的速度匀速行驶多少km？ 【答案】（1）50kg的氢燃料完全燃烧可转化4.9×109J的电能W电； （2）这些氢燃料可使该车以54km/h的速度匀速行驶1500km。 【解答】解：（1）50kg的氢燃料完全燃烧产生的热量： Q＝mq＝50kg×1.4×108J/kg＝7×109J； 50kg的氢燃料产生的电能： W＝Qη＝7×109J×70%＝4.9×109J； （2）该车行驶所用的时间： t＝＝＝100000s， 汽车的速度54km/h＝15m/s， 这些氢燃料可使该车以54km/h的速度匀速行驶的路程： s＝vt＝15m/s×100000s＝1500000m＝1500km。 答：（1）50kg的氢燃料完全燃烧可转化4.9×109J的电能W电； （2）这些氢燃料可使该车以54km/h的速度匀速行驶1500km。 28．（2023秋•花山区校级期中）质量为1.4kg的干木柴完全燃烧，放出的热量的50%被质量为50kg的水吸收，则水的温度将升高多少℃。[已知干木柴的热值为1.2×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）] 【答案】水的温度将升高40℃。 【解答】解：干木材完全燃烧放出的热量 ； 水吸收的热量 ； 水升高的温度 。 答：水的温度将升高40℃。 29．（2023秋•桐城市期中）用家用燃气灶烧水，使1kg的水从20℃升高到50℃，燃气灶烧水的效率是60%。求：[q煤气＝4.2×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃）] （1）水吸收的热量； （2）需要消耗煤气的质量。 【答案】（1）水吸收的热量1.26×105J； （2）需要消耗煤气的质量0.005kg。 【解答】解：（1）水吸收的热量：Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（50℃﹣20℃）＝1.26×105J； （2）由η＝可知，煤气完全燃烧放出的热量：Q放＝＝＝2.1×105J； 由Q放＝mq可知，需要消耗煤气的质量：m＝＝＝0.005kg。 答：（1）水吸收的热量1.26×105J； （2）需要消耗煤气的质量0.005kg。 30．（2023秋•杜集区校级期中）新能源的开发及利用正逐步走入寻常百姓家。若已知液态氢的热值是1.4×108J/kg，水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）。试计算： （1）我国第4代运载火箭一般使用液态氢作为燃料，某火箭发射时携带3×104kg液态氢燃料。这些燃料完全燃烧，最多能将多少千克初温为20℃的水加热至沸腾？（当地大气压为标准大气压） （2）氢能源车的发动机工作时，将液态氢转化为氢气，在气缸中燃烧。某次测试中，一辆氢能源车以75kW的功率匀速行驶0.5h，消耗了2kg燃料，求该发动机的效率（小数点后保留一位小数）。 【答案】（1）最多能将1.25×107kg的水由20℃加热至沸腾； （2）该发动机的效率为48.2%。 【解答】解：（1）氢燃料完全燃烧放出的热量Q1放＝m1q＝3×104kg×1.4×108J/kg＝4.2×1012J， 燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则水吸收的热量Q吸＝Q1放＝4.2×1012J， 标准大气压下，水的沸点是100℃，则水的质量m水＝＝＝1.25×107kg； （2）氢能源车做的功W＝Pt＝75×103W×0.5×3600s＝1.35×108J， 2kg燃料完全燃烧放出的热量Q2放＝m2q＝2kg×1.4×108J/kg＝2.8×108J， 该发动机的效率η＝×100%＝×100%≈48.2%。 答：（1）最多能将1.25×107kg的水由20℃加热至沸腾； （2）该发动机的效率为48.2%。 31．（2023秋•瑶海区校级期中）珊珊同学测量天然气灶火焰中心温度时，把一枚150克的金属块放在火焰中心加热足够长的时间后，立即投入到盛有200克、20℃水的绝热容器中，水温最高升到80℃。若金属块的比热容c金属＝0.5×103J/（kg•℃），不计热量损失。求： （1）水吸收的热量； （2）火焰中心的温度。 【答案】（1）水吸收的热量为5.04×104J； （2）火焰中心的温度为752℃。 【解答】解：（1）水的质量：m水＝200g＝0.2kg， 水吸收的热量：Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×0.2kg×（80℃﹣20℃）＝5.04×104J； （2）不计热量损失，金属块放出的热量：Q放＝Q吸＝5.04×104J， 达到热平衡后，金属块的温度与水的温度相同，金属块的质量：m金属＝150g＝0.15kg。 由Q放＝cm（t0﹣t）可知，金属块的初温：t0′＝+t＝+80℃＝752℃， 金属块放在火焰中心加热足够长的时间后，金属块的温度与火焰中心的温度相同，所以火焰中心的温度为752℃。 答：（1）水吸收的热量为5.04×104J； （2）火焰中心的温度为752℃。 32．（2023秋•铜官区校级期中）一辆汽车以20m/s的速度在某段水平公路上匀速行驶了15min，消耗汽油5L，已知此过程汽车发动机的输出功率为60kW，若汽油的密度为0.8×103kg/m3，汽油的热值为4.5×107J/kg，求： （1）汽车行驶的路程； （2）汽车行驶过程中所受的阻力； （3）汽车发动机的效率。 【答案】（1）汽车行驶的路程为18km； （2）汽车行驶过程中所受的阻力为3000N； （3）汽车发动机的效率为30%。 【解答】解：（1）由v＝得，汽车行驶的路程为：s＝vt＝20m/s×15×60s＝18000m＝18km； （2）根据P＝＝＝Fv可得，牵引力为： F＝＝＝3000N， 因为汽车匀速行驶，所以阻力f＝F＝3000N； （3）汽油完全燃烧放出的热量为： Q放＝mq＝ρVq＝0.8×103kg/m3×5×10﹣3m3×4.5×107J/kg＝1.8×108J， 由P＝得，汽车发动机的输出机械能为：W＝Pt＝60×103W×15×60s＝5.4×107J， 汽车发动机的效率为：η＝×100%＝×100%＝30%。 答：（1）汽车行驶的路程为18km； （2）汽车行驶过程中所受的阻力为3000N； （3）汽车发动机的效率为30%。 33．（2023秋•淮北期中）在实验室加热2kg的水，水的温度变化如图所示，已知水的比热容为，不计热量损失，求： （1）在加热前3分钟的过程中，水吸收的热量是多少？ （2）若前3分钟水吸收的热量用于加热5kg的铝，可使铝的温度升高多少摄氏度？ 【答案】（1）在加热前3分钟的过程中，水吸收的热量是5.04×104J。 （2）若前3分钟水吸收的热量用于加热5kg的铝，可使铝的温度升高12摄氏度。 【解答】解：（1）由图可知，加热前3分钟，水升高的温度为： Δt＝t﹣t0＝96℃﹣90℃＝6℃； 3分钟内水吸收的热量为： （2）前3分钟水吸收的热量如果用于加热5kg的铝，铝吸收的热量等于水吸收的热量即Q水吸＝Q铝吸 可得，铝升高的温度为：。 答：（1）在加热前3分钟的过程中，水吸收的热量是5.04×104J。 （2）若前3分钟水吸收的热量用于加热5kg的铝，可使铝的温度升高12摄氏度。 34．（2023秋•淮北期中）我国国产大型客机C919，它的发动机是一种热机，高空中飞行时在恒定的水平推力F作用下，以720km/h的速度沿水平方向匀速航行1h，需要燃烧航空煤油5000kg，已知飞机发动机提供的机械功率是3.2×107W，航空煤油的热值4×107J/kg，在这1h内，求： （1）航空煤油完全燃烧放出的热量是多少？ （2）发动机获得水平推力是多大？ （3）该飞机发动机的热机效率是多大？ 【答案】（1）航空煤油完全燃烧放出的热量为2×1011 J； （2）发动机获得水平推力为1.6×105N； （3）该飞机发动机的热机效率为57.6%。 【解答】解：（1）航空煤油完全燃烧放出的热量Q＝qm＝4×107J/kg×5000kg＝2×1011 J； （2）飞机在1h内飞行的距离s＝vt＝720km/h×1h＝720 km＝7.2×105m， 由功的计算公式W＝Fs可得发动机获得水平推力F＝＝＝＝1.6×105N； （3）该飞机发动机的热机效率η＝＝×100%＝57.6%。 答：（1）航空煤油完全燃烧放出的热量为2×1011 J； （2）发动机获得水平推力为1.6×105N； （3）该飞机发动机的热机效率为57.6%。 35．（2023秋•瑶海区校级期中）一辆汽车以40kW功率、90km/h速度在平直公路上匀速行驶，该汽车每百公里耗油量为12L，汽油的热值为4.0×107J/L。求： （1）完全燃烧12L汽油放出多少热量？ （2）该汽车发动机的效率多大？ 【答案】（1）完全燃烧12L汽油放出4.8×108J的热量； （2）该汽车发动机的效率为33.3%。 【解答】解：（1）汽油完全燃烧释放的热量为： Q放＝qV＝4.0×107J⁄L×12L＝4.8×108J； （2）汽车的速度为90km/h＝25m/s； 由P＝＝＝Fv可知汽车的牵引力为： F＝＝＝1600N； 牵引力所做的功为： W＝Fs＝1600N×100000m＝1.6×108J； 所以发动机效率为： η＝×100%＝×100%≈33.3%。 答：（1）完全燃烧12L汽油放出4.8×108J的热量； （2）该汽车发动机的效率为33.3%。 36．（2023秋•瑶海区校级期中）如图是质量0.2kg的冰升温熔化的过程，从开始加热到冰开始熔化，冰温度升高了10℃。若不计热量损失[c冰＝2.1×103J/（kg•℃）]，求：（1）从开始加热到冰开始熔化，吸收了多少热量？ （2）若用同一稳定热源加热，整个加热过程（12min内）该物质的内能增加多少？ 【答案】（1）冰全部熔化成水后，升温过程中吸收4.2×103J的热量； （2）若用同一稳定热源加热，整个过程（12min内）物质的内能增加1.26×104J。 【解答】解：（1）由图像可得，冰全部熔化成水后，升高的温度Δt冰＝10℃， 冰吸收的热量： Q冰吸＝c冰m冰Δt冰＝2.1×103J/（kg•℃）×0.2kg×10℃＝4.2×103J； （2）由题知，冰从开始到4min吸收的热量为4.2×103J，即4min吸收的热量为4.2×103J， 所以1min吸收的热量为1050J， 整个过程吸收的热量： Q＝1050J/min×12min＝1.26×104J， 则整个过程（12min内）物质的内能增加1.26×104J。 答：（1）冰全部熔化成水后，升温过程中吸收4.2×103J的热量； （2）若用同一稳定热源加热，整个过程（12min内）物质的内能增加1.26×104J。 37．（2023秋•利辛县期中）一辆汽车在平直路面上匀速直线运动，所受阻力为900N，汽车牵引力功率为9kW，其汽油发动机效率为20%，汽油热值是q＝4.5×107J/kg，若汽车运动了2min，问： （1）牵引力做了多少功？ （2）汽车通过的距离多长？ （3）所消耗汽油的质量是多少？ 【答案】（1）牵引力做的功为1.08×106J； （2）汽车通过的距离为1200m； （3）所消耗汽油的质量是0.12kg。 【解答】解：（1）牵引力做的功为： W＝Pt＝9×103W×2×60s＝1.08×106J； （2）汽车在平直路面上匀速直线运动，牵引力与阻力是一对平衡力，即F＝f＝900N， 汽车通过的距离为： s＝＝＝1200m； （3）汽油完全燃烧发出的热量为： Q放＝＝＝5.4×106J， 所消耗汽油的质量为： m＝＝＝0.12kg。 答：（1）牵引力做的功为1.08×106J； （2）汽车通过的距离为1200m； （3）所消耗汽油的质量是0.12kg。 38．（2023秋•怀远县校级期中）如图为某四冲程汽油机做功冲程示意图，该汽油机的飞轮转速为3000r/min，其中一个工作循环，飞轮转2r，活塞的横截面积是50cm2。做功冲程中，燃气对活塞的平均压强是1×106Pa，活塞移动的距离是8cm。试求： （1）一个做功冲程中，燃气对活塞做的功； （2）做功冲程中，平均压力做功的功率； （3）设一个做功冲程中汽油完全燃烧，放出的热量是1.6×103J，则该汽油机的效率是多少？ 【答案】（1）一个做功冲程中，燃气对活塞做的功为400J； （2）做功冲程中，平均压力做功的功率为1×104W； （3）设一个做功冲程中汽油完全燃烧，放出的热量是1.6×103J，则该汽油机的效率是25%。 【解答】解： （1）燃气对活塞的平均压力F＝pS＝1×106Pa×50×10﹣4m2＝5000N； 一个做功冲程中燃气对活塞做的功W1＝Fs＝5000N×0.08m＝400J； （2）飞轮转速：3000r/min＝50r/s，因为一个工作循环飞轮转2圈，对外做功1次，所以每秒共有25个工作循环，对外做功25次，该汽油机每秒做的功W＝25×400J＝1×104J； 做功冲程中，平均压力做功的功率为； （3）已知做功冲程中汽油完全燃烧，放出的热量Q＝1.6×103J燃气对活塞做的功W1＝400J； 汽油机的效率。 答：（1）一个做功冲程中，燃气对活塞做的功为400J； （2）做功冲程中，平均压力做功的功率为1×104W； （3）设一个做功冲程中汽油完全燃烧，放出的热量是1.6×103J，则该汽油机的效率是25%。 39．（2023秋•怀远县校级期中）酒精是实验室里常用的燃料，酒精的热值，现用酒精灯来加热水做沸腾实验，在标准大气压下若要把0.5kg、20℃的水加热到100℃，水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃），求： （1）水吸收的热量； （2）若酒精完全燃烧产生的热量有50%被水吸收，需要燃烧多少克酒精？ 【答案】（1）水吸收的热量为1.68×105J； （2）若酒精完全燃烧产生的热量有50%被水吸收，需要燃烧11.2g酒精。 【解答】解：（1）把0.5kg、20℃的水烧开所吸收的热量为： Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×0.5kg×（100℃﹣20℃）＝1.68×105J； （2）因为酒精燃烧放出的热量只有50%被水吸收，由η＝×100%可得， ， 由Q放＝mq可得产生这些热量需要完全燃烧的酒精质量： m酒精＝＝＝0.0112kg＝11.2g。 答：（1）水吸收的热量为1.68×105J； （2）若酒精完全燃烧产生的热量有50%被水吸收，需要燃烧11.2g酒精。 40．（2023秋•黄山期中）国庆期间，小李驾车沿高速公路到某地旅游，行驶的路程为276km，用时3h。假设汽车匀速行驶且受到的牵引力为1000N，汽油机的效率为30%，汽油的热值为4.6×107J/kg。 （1）该汽车在高速公路上匀速行驶3h牵引力所做的功是多少？ （2）该汽车在高速公路上匀速行驶3h消耗汽油的质量是多少？ （3）发动机的效率是汽车的重要指标之一。厂家提供的某汽车出厂的部分参数如下： ①测试数据：平直公路上以v的速度匀速行驶，行驶路程为s时，耗油量为m，发动机输出功率为P； ②使用燃料：93#汽油（热值为q）。 请用以上参数（把它们当成已知量）推导出在测试条件下，该汽车发动机的效率η。 【答案】（1）该汽车在高速公路上匀速行驶3h牵引力所做的功是2.76×108J； （2）该汽车在高速公路上匀速行驶3h消耗汽油的质量是20kg； （3）该汽车发动机的效率η为。 【解答】解：（1）牵引力做的功：W＝Fs＝1000N×276×103m＝2.76×108J； （2）由η＝可知，汽油燃烧放出的热量：， 由Q放＝mq可知，消耗的汽油的质量：； （3）汽车行驶的时间：t＝， 汽车发动机所做的功：W′＝Pt＝P×＝， 汽油完全燃烧放出的热量：Q放′＝mq， 汽车发动机的效率：η＝＝＝。 答：（1）该汽车在高速公路上匀速行驶3h牵引力所做的功是2.76×108J； （2）该汽车在高速公路上匀速行驶3h消耗汽油的质量是20kg； （3）该汽车发动机的效率η为。 41．（2023秋•黄山期中）某同学家使用天然气热水器，平均每天需将50L的水从18℃加热到58℃，需要燃烧0.3m3的天然气，若天然气完全燃烧放出热量的70%被水吸收。[c水＝4.2×103J/（kg•℃），]。求： （1）水吸收的热量Q吸； （2）天然气的热值q。 【答案】（1）水吸收的热量为8.4×106J； （2）天然气的热值为4×107J/m3。 【解答】解：（1）50L的水质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×50×10﹣3m3＝50kg， 水吸收的热量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×50kg×（58℃﹣18℃）＝8.4×106J； （2）天然气放出的热量：Q放＝＝＝1.2×107J， 天然气的热值：q＝＝＝4×107J/m3； 答：（1）水吸收的热量为8.4×106J； （2）天然气的热值为4×107J/m3。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$