专题05 热机和热值-【好题汇编】备战2024-2025学年九年级物理上学期期末真题分类汇编（苏科版）

专题05 热机和热值 考点一 做功改变内能 1．（23-24九上·南京鼓楼·期末）下列过程中内能转化为机械能的是（　　） A．压缩气体 B．瓶塞冲出 C．电扇转动 D．吸入气体 2．（23-24九上·南京联合体·期末）如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（　　） A．图甲，空气压缩引火仪内的空气被压缩时，空气的内能减少 B．图乙，盒盖飞出时，盒内燃气的内能增大 C．图丙，小孩从滑梯滑下，臀部发热，此过程中是通过做功方式改变物体内能 D．图丁，为汽油机的做功冲程，机械能转化为内能 3．（23-24九上·南通海门·期末）下列四个现象中，属于内能转化机械能的是（　　） A．压缩点燃棉花 B．蒸汽顶起壶盖 C．冬天哈气取暖 D．压缩冲程 4．（23-24九上·盐城阜宁·期末）如图所示是从机械能、内能和化学能出发，整理的第12章“机械能和内能”的单元知识结构图，图中①②③处依次填写的内容是（　　） A．单摆、扩散、热值 B．温度计、燃烧、比热容 C．火箭、热传递、做功 D．热机、做功、热传递 5．将一根铁丝放在热水中后温度会升高，这是通过________________的方法增加内能；将铁丝快速弯折十余次，弯折处温度也会升高，这是通过________________的方法增加内能。 6．（23-24九上·南京鼓楼·期末）2023年10月31日，我国神舟十六号载人飞船返回舱，安全降落在东风着陆场预定区域.返回舱穿越大气层时温度升高，这是通过______（选填“热传递”或“做功”）的方式将机械能转化为______能，因为液态氢的______大可以作为火箭发动机的燃料。 7．（23-24九上·苏州昆山等4市·期末）热熔钻工艺是在金属薄板上一次加工出孔的技术，热熔钻头采用耐磨、耐高温的硬质材料制成。钻头与薄板接触时，钻头高速旋转，使钻头和薄板之间剧烈摩擦，用 ___________的方式（填“做功”或“热传递”），瞬间达到几千摄氏度的温度，实现 ___________能转化为 ___________能，由于温度超过金属的熔点，钻头附近的金属迅速熔化，钻头继续施加向下的压力，几秒钟就将金属薄板贯穿一个孔。 8．（23-24九上·泰州高港等2地·期末）在天气异常寒冷时，我们总喜欢双手搓几下，就感觉暖和，这是通过_________的方式使手的内能增加，或向手上吹几口气，亦感觉暖和，这是通过________的方式使手的内能增加。北方的家庭采用“水地暖”进行取暖，“水地暖”以水为媒介，是因为水的_________较大。 9．（23-24九上·无锡·期末）如图所示，手摇爆米花机是劳动人民创造的黑科技。将少量玉米放入锅内，封好锅盖，在火炉上不断转动，使之均匀受热。当锅内达到一定气压后，打开锅盖，玉米花瞬间爆出，锅内气体膨胀对外做功，内能___________（选填“增大”、“减小”或“不变”），温度___________（选填“升高”、“降低”或“不变），此能量转化的过程和四冲程汽油机的___________冲程相似。 考点二 内燃机 10．（23-24九上·常州·期末）如图所示，汽油机处于工作过程中的某个冲程，对此冲程，下列叙述正确的是(　　) A．压缩冲程，机械能转化为内能 B．压缩冲程，内能转化为机械能 C．做功冲程，机械能转化为内能 D．做功冲程，内能转化为机械能 11．（23-24九上·泰州海陵·期末）汽油机是燃油汽车的“心脏”，工作时将内能转化为机械能的是________________冲程．汽车发动机用水作为冷却剂，是利用水的________________较大。某汽油机在内完成80个冲程，此时飞轮的转速为________________。 12．（23-24九上·连云港·期末）四冲程内燃机的工作过程由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成，且不断循环进行。如图所示，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，是内燃机的___________冲程。0.2kg汽油在汽缸内完全燃烧后放出热量___________J（）。有的航天器发动机用氢做燃料，这是因为氢的___________很大（选填“密度”“热值”或“比热容”）。 13．（23-24九上·常州·期末）如图所示是热机工作冲程中的______冲程。某汽油机的飞轮转速为1800r/min，则该汽油机1s对外做功______次。为了降低汽油机汽缸的温度，汽缸外有一个水箱体，使汽缸被水包围着，这是通过______的方式减少汽缸内能的，用水来包围汽油机汽缸是利用了水的______较大的物理属性。 14．（23-24九上·淮安·期末）如图所示，汽油机正在进行的是___________冲程：已知汽油的热值为，则完全燃烧2kg汽油放出的热量为___________J。 15．（23-24九上·扬州广陵·期末）人们在冬天常常搓手取暖，这是通过_________（选填“热传递”或“做功”）的方式来改变物体内能。如图所示，是热机工作冲程中的_______冲程。热机通常用水来作为冷却剂，是利用了水的_______的物理属性。某四冲程汽油机的飞轮转速为6000r/min，则该汽油机1s对外做功_______次。 16．（23-24九上·泰州高港等2地·期末）如图中所示是四冲程汽油机工作过程的_______冲程，该冲程结束后气缸内气体温度将_______（升高/降低/不变）。若该内燃机正常工作时每秒能够对外做功15次，则该内燃机飞轮的转速为_______。若一辆小汽车行驶100公里消耗了汽油，则这些汽油完全燃烧会放出_______J的热量（汽油的热值为）。 17．（23-24九上·镇江丹徒·期末）汽油机工作于压缩冲程中时，汽油机汽缸内气体内能______。图示的四冲程汽油机正处于______冲程，若其转速为600转/分，其每秒做功______次。 18．（23-24九上·盐城阜宁·期末）汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分。 （1）图甲是汽车的刹车结构示意图，根据图甲分析，这是________杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）。 （2）内燃机有四个工作冲程，图乙是内燃机的________冲程，若飞轮转速，该内燃机每秒对外做功________次。 19．（23-24九上·宿迁沭阳·期末）小明用塑料矿泉水瓶进行了如下探究：瓶中留有少量水，盖上瓶盖（图甲）；扭转瓶子（图乙），轻轻扭动瓶盖，瓶盖被瓶内的气体冲出，瓶内气体的内能________（增大/减小/不变），同时瓶内出现白雾。此时能量转化与丙丁图中汽油机________（丙丁）的工作过程一致，若某台汽油机内对外做功20次，则飞轮转速是________。 20．（23-24九上·扬州宝应·期末）在如图甲所示的实验中，试管内装有水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间，可以观察到塞子被冲出去。图乙是四冲程汽油机的工作示意图，能够体现图甲中塞子被冲出过程的冲程是________（填图乙中冲程对应的字母），该冲程将________能转化为________能。若单缸四冲程汽油机飞轮的转速是3600r/min，则汽油机每秒内完成________个冲程，做功________次。 21．（23-24九上·南京联合体·期末）在沿海地区炎热晴朗天气里，易形成海陆风，海陆风形成是因为海水和陆地______不同，如图甲所示是风力发电机独特的尾翼结构，能使其旋翼自动迎风，仅在海陆风因素的影响下，夜晚风力发电机出现的情形是______图（选填“乙”或“丙”）；汽油机中，若飞轮转速是1800r/min，则汽油机1s内完成______个冲程，对外做功______次。 22．（23-24九上·南通市·期末）根据所学知识，完成填空。 （1）如图所示的电热水壶，烧水时电热丝通过______的方式改变了水的内能； （2）该壶嘴上有一个能绕A点活动的金属片，水烧开时，“热气”会将金属片冲开，此时“热气”的内能转化为金属片的______，这与汽油机的______冲程能量转化过程相同； （3）一单缸四冲程汽油机的曲轴转速为600r/min，对外做功一次约为1500J。这台汽油机的功率为______W。 23．（23-24九上·苏州昆山等4市·期末）如图，小华发现家中蒸蛋器在使用时会通过上方小孔喷出蒸汽，于是小心地将自制风车放在小孔附近，成功的让风车转了起来，蒸汽推动风车时能量转化与汽油机_________冲程的能量转化相同；某单缸四冲程汽油机工作时，飞轮转速为3000r/min，则其1s内对外做功_________次；若缸内燃气对活塞平均推力为2000N，活塞向下运动的距离为0.05m，则功率是_________W。 考点三 热值、燃料的利用率 24．（23-24九上·扬州广陵·期末）我国神舟系列载人飞船使用液态氢做燃料是因为它的__________大，当飞船进入轨道后，从近地点到远地点时，飞船的__________能转化为__________能，飞船的机械能__________（填“变大”、“变小”或“不变”）。 25．（23-24九上·常州·期末）如图所示，我国长征五号B运载火箭成功发射。火箭使用燃料是液态氢，这是利用了液态氢 _____的特点。火箭高速运动过程中，与空气摩擦而温度急剧升高，这是以 _____的方式改变火箭内能。载荷组个体与火箭成功分离进入预定轨道，当载荷组合体由轨道的远地点向近地点运行时其动能 _____。（选填“增大”“减小”或“不变”） 26．（23-24九上·宿迁沭阳·期末）2023年10月26日，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。火箭发射时，燃料燃烧后喷出的高温燃气，通过________（热传递/做功）使发射台温度急剧升高，造成破坏。为了避免这种破坏，科学家在发射台下建造了一个巨大的水池，利用水的________较大的特性和水汽化时会吸收大量的热量来降低发射台的温度。有些火箭使用的燃料是液态氢，是因为它的________较大。 27．（23-24九上·无锡·期末）用如图所示的装置比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量。甲、乙中的烧杯、铁架台、温度计完全相同，在燃烧皿中放入质量相等的不同种燃料，同时点燃 ，给______相等的水加热，等待______（“燃烧相同时间”或“燃料燃尽”），通过观察______来比较两种燃料热值的大小。 28．（23-24九上·泰州海陵·期末）小明在节日就餐时发现：厨师用点燃的蜡烛对鱼盘加热保温，用卡式燃气炉（燃料为丁烷）对火锅加热将食物煮熟，他根据厨师对这两种食物加热方式进行了以下实践。 （1）查阅资料得到：蜡烛的热值约为，丁烷的热值为，水的比热容为； （2）在相同加热时间内，将实验测量的数据填入下表中，表格中A处数据应为________________； 序号 燃料 水的质量/g 水的初温/ 水的末温/ 消耗燃料质量/g 加热效率/ 1 蜡烛 328.6 60 64.4 0.24 63.26 2 丁烷 300.0 18 98 6.00 A________________ （3）序号________________（选填“1”或“2”）加热效率较大，原因可能是________________（写出一点即可）。 29．（23-24九上·南通海门·期末）如图甲所示，混合动力汽车由一台内燃机和一台电机组成，混合动力汽车启动时，蓄电池通过电机向车轮输送能量；当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，向车轮输送能量，并通过电机给蓄电池充电请回答下列问题。 （1）该混合动力汽车的内燃机是一台单缸四冲程汽油机，如图乙是汽油机的 _______冲程，此冲程是利用 _______方式改变内能； （2）若飞轮转速是2400r/min，则每秒对外做功 _______次； （3）驾驶员踩刹车踏板时，可以通过车轮带动电机发电，再将产生的电能转化为 _______能储存在蓄电池中； （4）假设一辆发动机效率为30%的汽车一年消耗燃油400kg，将发动机的效率从30%提高到40%每年可以节省汽油 ________kg。 30．（23-24九上·无锡·期末）小明家购买的增程式电动汽车结构简图如图所示。相比纯电动汽车，它增加了一套发动机与发电机的组合。当电池电量耗尽时，可以通过燃烧汽油使发动机转动，从而带动发电机发电，使驱动电机工作，汽车继续行驶。若此款汽车满电的最大行驶里程为200km，满油满电的最大行驶里程为1000km，油箱最多装汽油60kg。 （1）60kg汽油完全燃烧放出的热量为多少焦耳？（J/kg） （2）最大行驶里程是汽车在水平公路上，以一定的速度匀速行驶测得的数据。若此时汽车所受阻力为1000N。则匀速行驶1000km的过程中： ①汽车克服阻力做功为多少？ ②若该过程中，发动机效率为40%，驱动电机效率为90%，则汽车发电机的发电效率为___________%。（保留整数） 31．（23-24九上·盐城东台·期末）2023年10月31日，我国神舟十六号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，返回时返回舱与大气摩擦，温度升高，返回舱的内能___________，这是通过___________方式改变内能的，这一过程能量转化形式与汽油机的___________冲程相同。 考点四 探究实验题 32．（23-24九上·泰州高港等2地·期末）小明用如图甲、乙所示的两套装置进行“比较不同液体的吸热能力”和“比较酒精和煤油的热值”活动。 （1）在甲套装置中，小明分别给初温相同且_______相等的水和食用油加热相同的时间，并根据_______（选填“温度计升高的温度”或“酒精灯加热的时间”）来比较水和煤油吸收能力的大小； （2）在乙套装置中，小明向两个相同烧杯装入质量相等的水，然后在两个灯具容器中加入_______（选填“质量”或“体积”）相等的煤油和酒精，记录_______（选填“燃料燃尽”或“加热相同时间”）之后两杯水升高的温度来比较煤油和酒精热值的大小。 33．（23-24九上·常州·期末）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，烧杯内的液体质量都是60g。 （1）燃料燃烧是将化学能转化为___________能； （2）选择___________、___________两图展开实验比较不同燃料的热值； （3）选择___________、___________两图展开实验比较不同物质的比热容。实验数据如表格所示，比热容大的是液体___________（A/B）； 物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最后温度/℃ 液体A 60 20 6 45 液体B 60 21 6 68 （4）本实验采用的科学方法是___________； （5）若甲装置烧杯内的液体为水，根据水的质量，水的初温和燃料烧尽时水的末温，再结合燃料燃烧消耗的质量，从而计算出燃料的热值，则计算值___________（小于/等于/大于）真实值，原因是___________。 34．（23-24九上·南京联合体·期末）如图所示，甲、乙、丙中的装置完全相同，燃料的质量相同，烧杯内的液体质量和初温也相同。 （1）比较不同燃料的热值应选择______两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量是通过______来反映； （2）比较不同物质吸热升温的特点时，需要的测量器材除图所示之外还需______； （3）比较不同物质吸热升温的特点时，小明绘制的液体a吸收热量与加热时间的图像如图丁虚线所示，请帮小明在图丁中用实线绘制出液体b吸收热量与加热时间的大致图像______。 35．（23-24九上·南通海门·期末）如图是完全相同的装置甲、乙、丙，兴趣小组用这些装置来比较不同物质的比热容或不同燃料的热值。燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同。 （1）为了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（选填“升高的温度”或“加热的时间”）； （2）比较不同物质的比热容，选用合适装置加热相同一段时间后，绘制出温度﹣时间图像（如图丁），则液体a的比热容_______（选填“大于”、“小于”或“等于”）液体b的比热容； （3）小华用图甲装置，根据酒精燃烧后水升高的温度，测出酒精的热值。这种方法测出的热值比“标准值”_______（选填“偏大”、“偏小”或“一样”），理由是 ________； （4）小明选用甲、乙两个装置比较不同燃料的热值过程中，甲烧杯内液体沸腾时下面的燃料还未燃尽，而乙烧杯中液体在燃料燃尽时都未沸腾（两种燃料燃烧过程中都充分燃烧），你觉得这样判断的理由是 ________。 36．（23-24九上·宿迁沭阳·期末）如图所示，小华利用甲、乙、丙三图中完全相同的装置，探究“不同物质吸热升温的现象”及“燃料燃烧放出的热量”两个实验。 （1）比较不同燃料的热值：应选择________两图进行实验；燃料完全燃烧放出的热量，是通过________来反映的（温度计上升的示数/加热时间）； （2）比较不同物质吸热升温的特点：应选择________两图进行实验；不同物质吸热的多少是通过________（温度计示数/加热时间）来反映的； （3）三幅图中烧杯中液体的质量________（均要/不一定都要）相同； （4）若图甲烧杯中为的水，若10g酒精燃烧后放出的热量全部被水吸收时，温度计示数升高了20℃，水的比热容为，则酒精的热值是________，实际由于酒精未完全燃烧及热量散失，这种方法测出的燃料热值与实际相比________（偏大/偏小/一样）； （5）实验完成后，小华用相同的加热装置分别对质量为的水和的另一种液体进行加热，实验数据如图丁所示。另一种液体比热容为________[]。 考点五 热量综合计算题 37．（23-24九上·镇江丹徒·期末）小丽用相同的电加热器分别对甲、乙两杯水进行加热，得到的实验数据如图所示，已知甲杯中水质量为0.2kg，在16分钟内甲杯中水吸收的热量为______J，若这些热量全部由燃气热水器提供，则至少需要完全燃烧______的天然气。乙杯中水的质量为______kg。【，】 38．（23-24九上·常州·期末）2020年是全面建成小康社会目标实现之年，乡亲们淘汰了柴炉，改用了清洁干净的液化天然气炉。 (1)将初温为的一壶水恰好加热到，需要吸收多少热量？ (2)若液化天然气炉完全燃烧天然气放出的热量有40%被水吸收，烧开这壶水需要燃烧多少立方米天然气？（天然气热值为，水的比热容为） 39．（23-24九上·扬州宝应·期末）近年来，我市在农村推广了“煤改气”工程，政府向村民免费提供了“燃气灶”。随着“煤改气”工程的实施，有效地改善了空气质量。实验证明，这种煤气灶每燃烧100g的液化气，可以把标准大气压下5kg、20℃的水加热至沸腾。已知液化气的热值q=4.2×107J/kg，水的比热容c水=4.2×10³J/（kg·）求： （1）水吸收的热量是多少？ （2）计算100g的液化气完全燃烧放出的热量？ （3）燃气灶烧水时的效率？ 40．（23-24九上·扬州广陵·期末）甲醇是全球公认的新型清洁能源，具有安全高效、排放清洁等特点。杭州亚运会主火炬塔首次使用废碳再生的“绿色甲醇”作为燃料，实现了循环内的零排放。某次使用甲醇加热水时，消耗8.4kg甲醇，使800kg温度为25℃的水升高到了50℃，已知水的比热容是c水=4.2×103J/（kg·℃），甲醇的热值约为2.5×107J/kg。 （1）完全燃烧8.4kg甲醇放出的热量是多少； （2）水吸收的热量是多少； （3）求本次使用甲醇加热水效率。 41．（23-24九上·盐城阜宁·期末）随着国民经济的发展，汽车已走进家庭。一辆小轿车以某一速度在平直路面上匀速行驶100km，消耗汽油10L。若这些汽油完全燃烧放出的热量有28%用来驱动汽车做有用功，所用汽油的热值为，密度为，求： （1）这些汽油的质量； （2）这些汽油用来驱动这辆轿车做的有用功； （3）这辆轿车匀速行驶时受到的阻力。 42．（23-24九上·淮安·期末）物理知识在生产、生活中有着广泛的应用，请联系实际完成下表。 物理知识 应用 重力势能 火把水烧开 43．（23-24九上·盐城东台·期末）小明利用如图所示的装置估测薯片的热值。实验中利用___________来反映薯片燃烧放出热量的多少。实验时，应测量并记录薯片的质量、水的质量、加热前的水温和___________（写物理量及对应的符号）。用c表示水的比热容，薯片热值q的表达式为q=___________。 44．（23-24九上·南通市·期末）为了比较两种燃料的热值，小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同，实验中忽略热量损失。 （1）实验中应控制燃料燃烧的__________（选填“时间”或“质量”）相同，根据__________比较燃料燃烧放出热量的多少； （2）小明选用了燃料a和燃料b进行实验。当燃料燃尽后，小明根据各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图乙所示的图像，则可初步判断燃料__________的热值大； （3）另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙所示，根据丙图像燃料1和燃料2的热值之比为__________。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题05 热机和热值 考点一 做功改变内能 1．（23-24九上·南京鼓楼·期末）下列过程中内能转化为机械能的是（　　） A．压缩气体 B．瓶塞冲出 C．电扇转动 D．吸入气体 【答案】B 【解析】 A．压缩气体，外界对气体做功，机械能转化为内能，故A不符合题意； B．瓶塞冲出，气体对外做功，内能转化为机械能，故B符合题意； C．电扇转动，消耗电能，所以是电能转化为机械能，故C不符合题意； D．吸气冲程中没有能量转化，故D不符合题意。 故选B。 2．（23-24九上·南京联合体·期末）如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（　　） A．图甲，空气压缩引火仪内的空气被压缩时，空气的内能减少 B．图乙，盒盖飞出时，盒内燃气的内能增大 C．图丙，小孩从滑梯滑下，臀部发热，此过程中是通过做功方式改变物体内能 D．图丁，为汽油机的做功冲程，机械能转化为内能 【答案】C 【解析】 A．甲图中，空气压缩引火仪内的空气被压缩时，活塞对筒内空气做功，空气内能增加，温度升高，内能增大，故A错误； B．乙图中，盒盖飞出时，盒内燃气对盒盖做功，燃气的内能转化为盒盖的机械能，其内能减小，故B错误； C．丙图中，小孩从滑梯滑下时，要克服摩擦力做功，是通过做功方式增大物体内能的，故C正确； D．丁图中，进气门、排气门关闭，汽缸内的气体推动活塞向下运动，是做功冲程，内能转化为机械能，故D错误。 故选C。 3．（23-24九上·南通海门·期末）下列四个现象中，属于内能转化机械能的是（　　） A．压缩点燃棉花 B．蒸汽顶起壶盖 C．冬天哈气取暖 D．压缩冲程 【答案】B 【解析】 A．压缩点燃棉花，机械能转化为内能，内能增大，温度升高，棉花燃烧，故A不符合题意；        B．蒸汽顶起壶盖，蒸气的内能转化为壶盖的机械能，故B符合题意； C．冬天哈气取暖，是热传递的过程，发生了内能的转移，不是能量的转化，故C不符合题意； D．压缩冲程，汽缸内气体被压缩，气体内能增加，机械能转化为内能，故D不符合题意。 故选B。 4．（23-24九上·盐城阜宁·期末）如图所示是从机械能、内能和化学能出发，整理的第12章“机械能和内能”的单元知识结构图，图中①②③处依次填写的内容是（　　） A．单摆、扩散、热值 B．温度计、燃烧、比热容 C．火箭、热传递、做功 D．热机、做功、热传递 【答案】D 【解析】 热机是内能的一种应用，热机是将内能转化为机械能，改变内能的方式有做功和热传递。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 5．将一根铁丝放在热水中后温度会升高，这是通过________________的方法增加内能；将铁丝快速弯折十余次，弯折处温度也会升高，这是通过________________的方法增加内能。 【答案】 ①．热传递 ②．做功 【解析】 [1]将一根铁丝放在热水中，热量从热水传递给铁丝，这是通过热传递方式增加内能。 [2]将铁丝快速弯折十余次，外界对铁丝做功，通过做功的方式增大铁丝的内能。 6．（23-24九上·南京鼓楼·期末）2023年10月31日，我国神舟十六号载人飞船返回舱，安全降落在东风着陆场预定区域.返回舱穿越大气层时温度升高，这是通过______（选填“热传递”或“做功”）的方式将机械能转化为______能，因为液态氢的______大可以作为火箭发动机的燃料。 【答案】 ①．做功 ②．内 ③．热值 【解析】 [1][2]返回舱穿越大气层时温度升高，这是由于返回舱克服摩擦做功，将机械能转化为内能，使返回舱温度升高，内能增大，这是通过做功的方式来完成能量转化的。 [3]火箭发动机以液态氢为燃料是因为液氢的热值大，完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料，液态氢可以放出更多的热量。 7．（23-24九上·苏州昆山等4市·期末）热熔钻工艺是在金属薄板上一次加工出孔的技术，热熔钻头采用耐磨、耐高温的硬质材料制成。钻头与薄板接触时，钻头高速旋转，使钻头和薄板之间剧烈摩擦，用 ___________的方式（填“做功”或“热传递”），瞬间达到几千摄氏度的温度，实现 ___________能转化为 ___________能，由于温度超过金属的熔点，钻头附近的金属迅速熔化，钻头继续施加向下的压力，几秒钟就将金属薄板贯穿一个孔。 【答案】 ①．做功 ②．机械 ③．内 【解析】 [1]钻头与薄板接触时，钻头高速旋转，使钻头和薄板之间剧烈摩擦，砖头克服摩擦力做功，通过做功提升内能，温度升高。 [2][3]砖头和薄板之间剧烈摩擦过程中，消耗机械能，产生内能，将机械能转化为内能。 8．（23-24九上·泰州高港等2地·期末）在天气异常寒冷时，我们总喜欢双手搓几下，就感觉暖和，这是通过_________的方式使手的内能增加，或向手上吹几口气，亦感觉暖和，这是通过________的方式使手的内能增加。北方的家庭采用“水地暖”进行取暖，“水地暖”以水为媒介，是因为水的_________较大。 【答案】 ①．做功 ②．热传递 ③．比热容 【解析】 [1]搓手取暖时，克服摩擦做功，机械能转化为手的内能，使手的内能增加、温度升高，此过程是通过做功的方式改变手的内能。 [2]哈气取暖时，热量从高温的水蒸气转移到低温的手，使手的内能增大、温度升高，是通过热传递的方式改变了手的内能。 [3]水的比热容比较大，与质量相同的其他物体相比，同等情况下，降低相同的温度时，水放出的热量多，取暖效果好。 9．（23-24九上·无锡·期末）如图所示，手摇爆米花机是劳动人民创造的黑科技。将少量玉米放入锅内，封好锅盖，在火炉上不断转动，使之均匀受热。当锅内达到一定气压后，打开锅盖，玉米花瞬间爆出，锅内气体膨胀对外做功，内能___________（选填“增大”、“减小”或“不变”），温度___________（选填“升高”、“降低”或“不变），此能量转化的过程和四冲程汽油机的___________冲程相似。 【答案】 ①．减小 ②．降低 ③．做功 【解析】 [1][2]锅内达到一定气压后，打开锅盖，玉米花会瞬间爆出，锅内气体膨胀对外做功，将气体的内能转化为玉米花的机械能，气体的内能减少，温度降低。 [3]汽油机的做功冲程中内能转化为机械能，故此能量转化的过程和四冲程汽油机的做功冲程相似。 考点二 内燃机 10．（23-24九上·常州·期末）如图所示，汽油机处于工作过程中的某个冲程，对此冲程，下列叙述正确的是(　　) A．压缩冲程，机械能转化为内能 B．压缩冲程，内能转化为机械能 C．做功冲程，机械能转化为内能 D．做功冲程，内能转化为机械能 【答案】A 【解析】 由图知道，进气门和排气门都是关闭的，活塞上行，可以判断是压缩冲程，在压缩冲程中机械能转化为内能，故A正确、BCD错，故选A． 11．（23-24九上·泰州海陵·期末）汽油机是燃油汽车的“心脏”，工作时将内能转化为机械能的是________________冲程．汽车发动机用水作为冷却剂，是利用水的________________较大。某汽油机在内完成80个冲程，此时飞轮的转速为________________。 【答案】 ①．做功 ②．比热容 ③．2400 【解析】 [1]内燃机的四个冲程中，将机械能转化成内能的是压缩冲程；实现将内能转化为机械能的是做功冲程。 [2]汽车发动机工作过程中，不可避免地产生很多热量，这些热量如不及时带走会影响机器正常工作，在质量和升高的温度相同时，与其它液体比较，水的比热容最大，所以吸收的热量最多，冷却效果最好。 [3]单缸四冲程内燃机的曲轴转2圈，完成4个冲程，活塞往复2次，并对外做功1次，某汽油机在内完成80个冲程，曲轴转40圈，则1min曲轴转2400圈，因此曲轴的转速为2400r/min。 12．（23-24九上·连云港·期末）四冲程内燃机的工作过程由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成，且不断循环进行。如图所示，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，是内燃机的___________冲程。0.2kg汽油在汽缸内完全燃烧后放出热量___________J（）。有的航天器发动机用氢做燃料，这是因为氢的___________很大（选填“密度”“热值”或“比热容”）。 【答案】 ①．压缩 ②． ③．热值 【解析】 [1]图示中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，气缸内气体被压缩，内能增大，是内燃机的压缩冲程。 [2]汽油完全燃烧后放出的热量 [3]用氢做航天器的燃料，是因为氢的热值较大，与其它燃料相比，燃烧质量相同时，放出的热量更多。 13．（23-24九上·常州·期末）如图所示是热机工作冲程中的______冲程。某汽油机的飞轮转速为1800r/min，则该汽油机1s对外做功______次。为了降低汽油机汽缸的温度，汽缸外有一个水箱体，使汽缸被水包围着，这是通过______的方式减少汽缸内能的，用水来包围汽油机汽缸是利用了水的______较大的物理属性。 【答案】 ①．排气 ②．15 ③．热传递 ④．比热容 【解析】 [1]图中，进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，故为排气冲程。 [2]飞轮1s转动的圈数为 汽油机完成一个工作循环，四个冲程，飞轮转两圈，对外做功一次，故1s做功15次。 [3]汽油机是利用水吸热来减少汽缸内能的，所以是利用了热传递的方式。 [4]用水来冷却汽缸，利用了水比热容大的特点，在降低相同温度时，可以吸收更多热量。 14．（23-24九上·淮安·期末）如图所示，汽油机正在进行的是___________冲程：已知汽油的热值为，则完全燃烧2kg汽油放出的热量为___________J。 【答案】 ①．做功 ②． 【解析】 [1]如图，汽油机两个气门关闭，火花塞点火，活塞下行，是做功冲程。 [2]完全燃烧2kg汽油放出的热量 15．（23-24九上·扬州广陵·期末）人们在冬天常常搓手取暖，这是通过_________（选填“热传递”或“做功”）的方式来改变物体内能。如图所示，是热机工作冲程中的_______冲程。热机通常用水来作为冷却剂，是利用了水的_______的物理属性。某四冲程汽油机的飞轮转速为6000r/min，则该汽油机1s对外做功_______次。 【答案】 ①．做功 ②．排气 ③．比热容较大 ④．50 【解析】 [1]人们在冬天常常搓手取暖，是通过搓手将机械能转化为内能，内能增加，温度升高，手暖和，这是通过做功的方式改变手的内能。 [2]由图可知，进气门关闭，排气门打开，活塞上行，可以判断此冲程为排气冲程。 [3]水的比热容比较大，在升高相同的温度需要吸收更多的热量，所以热机通常用水来作为冷却剂。 [4]若飞轮转速是，表示每秒飞轮转动100圈，要经过200个冲程，对外做功50次。 16．（23-24九上·泰州高港等2地·期末）如图中所示是四冲程汽油机工作过程的_______冲程，该冲程结束后气缸内气体温度将_______（升高/降低/不变）。若该内燃机正常工作时每秒能够对外做功15次，则该内燃机飞轮的转速为_______。若一辆小汽车行驶100公里消耗了汽油，则这些汽油完全燃烧会放出_______J的热量（汽油的热值为）。 【答案】 ①．做功 ②．降低 ③．1800 ④． 【解析】 [1][2]由图可知，两气门均关闭，火花塞点火，高温高压产生的气体推动活塞向下运动，是做功冲程，该冲程气体的内能转化为活塞的机械能，该冲程结束后气缸内气体温度将降低。 [3]因为汽油机在一个工作循环中，飞轮转动两圈，对外做功一次，若该内燃机正常工作时每秒能够对外做功15次，则每秒钟飞轮转动30r，每分钟飞轮转动1800r。 [4]这些汽油完全燃烧会放出的热量为 17．（23-24九上·镇江丹徒·期末）汽油机工作于压缩冲程中时，汽油机汽缸内气体内能______。图示的四冲程汽油机正处于______冲程，若其转速为600转/分，其每秒做功______次。 【答案】 ①．增大 ②．做功 ③．5 【解析】 [1]压缩冲程中时，活塞对气缸内气体做功，气缸内气体内能增大。 [2]图中的冲程中，两气门关闭，活塞向下运动，火花塞点火，是做功冲程。 [3]转速为 即飞轮每秒转动10转，由飞轮转动2转，对外做功1次，可知其每秒做功5次。 18．（23-24九上·盐城阜宁·期末）汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分。 （1）图甲是汽车的刹车结构示意图，根据图甲分析，这是________杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）。 （2）内燃机有四个工作冲程，图乙是内燃机的________冲程，若飞轮转速，该内燃机每秒对外做功________次。 【答案】 ①．省力 ②．压缩 ③．40 【解析】 （1）[1]O点为支点，刹车油右侧的活塞对金属杆的力是阻力，脚对刹车踏板的力是动力，且动力臂大于阻力臂，所以这是一个省力杠杆。 （2）[2]由图可知，两气门都关闭，活塞上行，汽缸内油气混合物的体积变小，是压缩冲程。 [3]四冲程内燃机飞轮的转速为 4800r/min=80r/s 即1s内飞轮转过80圈，因为在一个工作循环中，飞轮每转动两周，对外做功一次，所以该内燃机每秒对外做功40次，完成160个冲程。 19．（23-24九上·宿迁沭阳·期末）小明用塑料矿泉水瓶进行了如下探究：瓶中留有少量水，盖上瓶盖（图甲）；扭转瓶子（图乙），轻轻扭动瓶盖，瓶盖被瓶内的气体冲出，瓶内气体的内能________（增大/减小/不变），同时瓶内出现白雾。此时能量转化与丙丁图中汽油机________（丙丁）的工作过程一致，若某台汽油机内对外做功20次，则飞轮转速是________。 【答案】 ①．减小 ②．丙 ③．2400 【解析】 [1]扭转瓶子，轻轻扭动瓶盖，瓶盖被瓶内的气体冲出，瓶内气体的内能减小，内能转化成机械能，温度降低，使瓶内水蒸气液化出现白雾。 [2]汽油机的丙冲程进气门和排气门关闭，火花塞打火，活塞向下运动，是做功冲程，内能转化为机械能。此时能量转化与图中汽油机丙的工作过程一致。 [3]飞轮每转动2r完成4个冲程，对外做功1次，若某台汽油机1s内对外做功20次，说明1s内飞轮转动40r，每分钟转动 60×40r=2400r 则飞轮转速是2400r/min。 20．（23-24九上·扬州宝应·期末）在如图甲所示的实验中，试管内装有水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间，可以观察到塞子被冲出去。图乙是四冲程汽油机的工作示意图，能够体现图甲中塞子被冲出过程的冲程是________（填图乙中冲程对应的字母），该冲程将________能转化为________能。若单缸四冲程汽油机飞轮的转速是3600r/min，则汽油机每秒内完成________个冲程，做功________次。 【答案】 ①．C ②．内 ③．机械 ④．120 ⑤．30 【解析】 [1][2][3]塞子被冲出过程中将内能转化为机械能。图A两气阀关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能；图B中排气阀开启，是排气冲程，无能量转化；图C中火花塞点火，是做功冲程，将内能转化为机械能；图D中吸气阀开启，是吸气冲程，则能够体现图甲中塞子被冲出过程的冲程是C。 [4][5]单缸四冲程汽油机飞轮的转速是 飞轮转动2转，汽油机经历4个冲程，对外做功1次，则汽油机每秒内完成120个冲程，做功30次。 21．（23-24九上·南京联合体·期末）在沿海地区炎热晴朗天气里，易形成海陆风，海陆风形成是因为海水和陆地______不同，如图甲所示是风力发电机独特的尾翼结构，能使其旋翼自动迎风，仅在海陆风因素的影响下，夜晚风力发电机出现的情形是______图（选填“乙”或“丙”）；汽油机中，若飞轮转速是1800r/min，则汽油机1s内完成______个冲程，对外做功______次。 【答案】 ①．比热容 ②．丙 ③．60 ④．15 【解析】 [1][2]水的比热容比泥土、沙石的大，白天太阳照射时，水面温度上升得慢，陆地温度上升得快，热空气上升，冷空气补充，风从海面吹向陆地，形成海风，所以白天风力发电机旋翼朝向大海，如图乙所示；晚上，气温下降，水面温度下降得慢，温度高一些，热空气上升，风从陆地吹向海面，形成陆风，所以夜晚风力发电机旋翼朝向陆地，如图丙所示。 [3][4]轮转速是1800r/min，即30r/s，汽油机一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次，所以汽油机1s内完成60个冲程，对外做功15次。 22．（23-24九上·南通市·期末）根据所学知识，完成填空。 （1）如图所示的电热水壶，烧水时电热丝通过______的方式改变了水的内能； （2）该壶嘴上有一个能绕A点活动的金属片，水烧开时，“热气”会将金属片冲开，此时“热气”的内能转化为金属片的______，这与汽油机的______冲程能量转化过程相同； （3）一单缸四冲程汽油机的曲轴转速为600r/min，对外做功一次约为1500J。这台汽油机的功率为______W。 【答案】 ①．热传递 ②．机械能 ③．做功 ④．7500 【解析】 （1）[1]热水壶在烧水过程中，通电后，壶底的加热盘发热，将内能传递给水壶，水从水壶上吸收热量将水烧开，所以电热水壶烧水是通过热传递的方式改变了水的内能。 （2）[2][3]水烧开的时候，“热气”会将壶嘴上的金属片冲开，热气对金属片做功，热气的内能转化金属片的机械能。 汽油机工作过程中，将内能转化为机械能的是做功冲程。 （3）[4]汽油机的曲轴转速为600r/min=10r/s，即每秒转动10r，完成5个工作循环，对外做功5次，而一次做功约为1500J，所以5次做功为 W=1500J×5=7500J 也就是说这台汽油机每秒做功7500J，即汽油机的功率为7500W。 23．（23-24九上·苏州昆山等4市·期末）如图，小华发现家中蒸蛋器在使用时会通过上方小孔喷出蒸汽，于是小心地将自制风车放在小孔附近，成功的让风车转了起来，蒸汽推动风车时能量转化与汽油机_________冲程的能量转化相同；某单缸四冲程汽油机工作时，飞轮转速为3000r/min，则其1s内对外做功_________次；若缸内燃气对活塞平均推力为2000N，活塞向下运动的距离为0.05m，则功率是_________W。 【答案】 ①．做功 ②．25 ③．2.5×104 【解析】 [1]高温的水蒸气推动风车转动，将水蒸气的内能转化成了风车的机械能，与汽油机的做功冲程的能量转化相同。 [2]四冲程汽油机飞轮转速3000r/min即50r/s，即汽油机飞轮每秒转50圈，由于四冲程内燃机一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次，所以1s内该汽油机对外做功25次。 [3]汽缸内燃气推动活塞一次所做的功 由于1s内该汽油机对外做功25次，则做功一次所用的时间 汽油机的功率 考点三 热值、燃料的利用率 24．（23-24九上·扬州广陵·期末）我国神舟系列载人飞船使用液态氢做燃料是因为它的__________大，当飞船进入轨道后，从近地点到远地点时，飞船的__________能转化为__________能，飞船的机械能__________（填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 ①．热值 ②．动 ③．重力势 ④．不变 【解析】 [1]“神舟七号”载人飞船采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量。 [2][3]从近地点到远地点运动时，所处高度增大，重力势能增大，动能减小，动能转化为重力势能。 [4]只有动能和势能的转化时，机械能守恒，故在由近地点向远地点运转的过程中，它的机械能的总量不变。 25．（23-24九上·常州·期末）如图所示，我国长征五号B运载火箭成功发射。火箭使用燃料是液态氢，这是利用了液态氢 _____的特点。火箭高速运动过程中，与空气摩擦而温度急剧升高，这是以 _____的方式改变火箭内能。载荷组个体与火箭成功分离进入预定轨道，当载荷组合体由轨道的远地点向近地点运行时其动能 _____。（选填“增大”“减小”或“不变”） 【答案】 ①．热值大 ②．做功 ③．增大 【解析】 [1]火箭使用的燃料主要是液态氢，这是利用了氢燃料的热值大的特点。 [2]火箭高速运动过程中，与空气摩擦而温度急剧升高，这是以做功的方式改变火箭的内能。 [3]载荷组合体由轨道的远地点向近地点运行时，高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变大，重力势能转化为动能。 26．（23-24九上·宿迁沭阳·期末）2023年10月26日，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。火箭发射时，燃料燃烧后喷出的高温燃气，通过________（热传递/做功）使发射台温度急剧升高，造成破坏。为了避免这种破坏，科学家在发射台下建造了一个巨大的水池，利用水的________较大的特性和水汽化时会吸收大量的热量来降低发射台的温度。有些火箭使用的燃料是液态氢，是因为它的________较大。 【答案】 ①．热传递 ②．比热容 ③．热值 【解析】 [1]改变物体内能的方式有两种：做功和热传递。火箭发射时，燃料燃烧后喷出的高温燃气，通过热传递使发射台温度急剧升高，造成破坏。 [2]科学家在发射台下建造了一个巨大的水池，利用水的比热容较大的特性，在质量和升高的温度相同时，吸收的热量多，同时水汽化时也会吸收大量的热量来降低发射台的温度。 [3]有些火箭使用的燃料是液态氢，是因为它的热值较大，在质量一定时燃烧放热较多。 27．（23-24九上·无锡·期末）用如图所示的装置比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量。甲、乙中的烧杯、铁架台、温度计完全相同，在燃烧皿中放入质量相等的不同种燃料，同时点燃 ，给______相等的水加热，等待______（“燃烧相同时间”或“燃料燃尽”），通过观察______来比较两种燃料热值的大小。 【答案】 ①．质量 ②．燃料燃尽 ③．温度计示数的变化 【解析】 [1][2][3] 比较不同燃料的热值实验中，应控制被加热液体的种类相同而燃料不同，即质量相同的不同燃料完全燃烧释放的热量被相同质量的同种液体吸收；然后根据通过液体温度计示数变化来反映放出热量多少。所以，实验时需要分别在两个燃烧皿中放入质量相同的不同燃料，点燃后加热质量相等的水，需等燃料全部燃尽，通过观察温度计示数的上升情况来比较两种燃料热值的大小。 28．（23-24九上·泰州海陵·期末）小明在节日就餐时发现：厨师用点燃的蜡烛对鱼盘加热保温，用卡式燃气炉（燃料为丁烷）对火锅加热将食物煮熟，他根据厨师对这两种食物加热方式进行了以下实践。 （1）查阅资料得到：蜡烛的热值约为，丁烷的热值为，水的比热容为； （2）在相同加热时间内，将实验测量的数据填入下表中，表格中A处数据应为________________； 序号 燃料 水的质量/g 水的初温/ 水的末温/ 消耗燃料质量/g 加热效率/ 1 蜡烛 328.6 60 64.4 0.24 63.26 2 丁烷 300.0 18 98 6.00 A________________ （3）序号________________（选填“1”或“2”）加热效率较大，原因可能是________________（写出一点即可）。 【答案】 ①．35 ②．1 ③．用蜡烛加热时热损失比丁烷少（合理即可） 【解析】 （2）[1]由可得，水吸收的热量为 丁烷燃烧释放热量为 加热效率为 （3）[2]由表格中的数据可知，序号1加热效率较大。 [3]原因可能是用蜡烛加热时热损失比丁烷少。 29．（23-24九上·南通海门·期末）如图甲所示，混合动力汽车由一台内燃机和一台电机组成，混合动力汽车启动时，蓄电池通过电机向车轮输送能量；当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，向车轮输送能量，并通过电机给蓄电池充电请回答下列问题。 （1）该混合动力汽车的内燃机是一台单缸四冲程汽油机，如图乙是汽油机的 _______冲程，此冲程是利用 _______方式改变内能； （2）若飞轮转速是2400r/min，则每秒对外做功 _______次； （3）驾驶员踩刹车踏板时，可以通过车轮带动电机发电，再将产生的电能转化为 _______能储存在蓄电池中； （4）假设一辆发动机效率为30%的汽车一年消耗燃油400kg，将发动机的效率从30%提高到40%每年可以节省汽油 ________kg。 【答案】 ①．做功 ②．做功 ③．20 ④．化学 ⑤．100 【解析】 （1）[1]两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，为做功冲程。 [2]在做功冲程中，高温、高压的燃气对外做功，将内能转化为机械能。 （2）[3]四冲程内燃机的飞轮转速是2400r/min=40r/s，即汽油机飞轮每秒转40圈，对外做功20次。 （3）[4]驾驶员踩刹车踏板时，可以通过车轮带动发电机发电，机械能转化为电能，再将产生的电能转化为化学能储存在蓄电池中。 （4）[5]设每年可以节省汽油x%，有用功相同，根据W有=Q放η和Q放=mq，则有 mq×30%=m×(1－x%)q×40% 解得x%=25%，即可以节省25%的汽油，所以节省的汽油的质量为 Δm=25%×400kg=100kg 30．（23-24九上·无锡·期末）小明家购买的增程式电动汽车结构简图如图所示。相比纯电动汽车，它增加了一套发动机与发电机的组合。当电池电量耗尽时，可以通过燃烧汽油使发动机转动，从而带动发电机发电，使驱动电机工作，汽车继续行驶。若此款汽车满电的最大行驶里程为200km，满油满电的最大行驶里程为1000km，油箱最多装汽油60kg。 （1）60kg汽油完全燃烧放出的热量为多少焦耳？（J/kg） （2）最大行驶里程是汽车在水平公路上，以一定的速度匀速行驶测得的数据。若此时汽车所受阻力为1000N。则匀速行驶1000km的过程中： ①汽车克服阻力做功为多少？ ②若该过程中，发动机效率为40%，驱动电机效率为90%，则汽车发电机的发电效率为___________%。（保留整数） 【答案】 ①．J ②．J ③．82 【解析】 （1）[1]60kg汽油完全燃烧放出的热量为 （2）①[2]由可知，汽车克服阻力做功为 ②[3]汽车满电的最大行驶里程为200km，满油满电的最大行驶里程为1000km，该过程中，汽车发动机发出的电能 汽车发电机的发电效率为 31．（23-24九上·盐城东台·期末）2023年10月31日，我国神舟十六号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，返回时返回舱与大气摩擦，温度升高，返回舱的内能___________，这是通过___________方式改变内能的，这一过程能量转化形式与汽油机的___________冲程相同。 【答案】 ①．增大 ②．做功 ③．压缩 【解析】 [1][2]当返回舱穿越大气层返回地面时，表面与空气摩擦，温度升高，这是通过做功的方式将机械能转化为内能。 [3]汽油机的压缩冲程主要能量转化是机械能转化为内能，所以此过程能量转化形式与汽油机的压缩冲程相同。 考点四 探究实验题 32．（23-24九上·泰州高港等2地·期末）小明用如图甲、乙所示的两套装置进行“比较不同液体的吸热能力”和“比较酒精和煤油的热值”活动。 （1）在甲套装置中，小明分别给初温相同且_______相等的水和食用油加热相同的时间，并根据_______（选填“温度计升高的温度”或“酒精灯加热的时间”）来比较水和煤油吸收能力的大小； （2）在乙套装置中，小明向两个相同烧杯装入质量相等的水，然后在两个灯具容器中加入_______（选填“质量”或“体积”）相等的煤油和酒精，记录_______（选填“燃料燃尽”或“加热相同时间”）之后两杯水升高的温度来比较煤油和酒精热值的大小。 【答案】 ①．质量 ②．温度计升高的温度 ③．质量 ④．燃料燃尽 【解析】 （1）[1]根据比较不同液体的吸热能力的方法，应控制两种物质的质量相同，故分别给初温相同且质量相等的水和食用油加热。 [2]用相同的热源加热相同时间，则两物质吸收的热量相同，温度计升高的温度大，比热容小，所以通过温度计升高的温度比较吸热能力的大小。 （2）[3][4]乙装置中两个相同烧杯装有相同质量的水，比较煤油和酒精的热值的大小，煤油和酒精的质量相等，比较煤油和酒精的热值，通过质量相同的燃料完全烧尽后水升高的温度来比较热值大小。 33．（23-24九上·常州·期末）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，烧杯内的液体质量都是60g。 （1）燃料燃烧是将化学能转化为___________能； （2）选择___________、___________两图展开实验比较不同燃料的热值； （3）选择___________、___________两图展开实验比较不同物质的比热容。实验数据如表格所示，比热容大的是液体___________（A/B）； 物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最后温度/℃ 液体A 60 20 6 45 液体B 60 21 6 68 （4）本实验采用的科学方法是___________； （5）若甲装置烧杯内的液体为水，根据水的质量，水的初温和燃料烧尽时水的末温，再结合燃料燃烧消耗的质量，从而计算出燃料的热值，则计算值___________（小于/等于/大于）真实值，原因是___________。 【答案】 ①．内 ②．甲 ③．乙 ④．甲 ⑤．丙 ⑥．A ⑦．控制变量法 ⑧．小于 ⑨．存在热损失（燃料不能完全燃烧） 【解析】 （1）[1]燃料燃烧放出热量，燃烧过程中将化学能转化为内能。 （2）[2][3]比较不同燃料的热值时，选取相同的装置，在烧杯中放入相同质量的同种液体，用相同质量的不同燃料给液体加热，比较燃料完全燃烧时液体温度的变化，从而得出热值的大小，故应选择甲、乙两图展开实验比较不同燃料的热值。 （3）[4][5]比较不同液体的比热容时，选取相同的装置，在烧杯中放入相同质量的不同种液体，用相同的燃料给液体加热相同的时间，比较液体温度的变化，从而得出比热容的大小，故应选择甲、丙两图展开实验比较不同物质的比热容。 [6]根据表格中的数据可知，质量相同的A和B在吸收相同的热量时，B的温度升的高，则B的吸热能力要弱一些，A的吸热能力强。 （3）[7]本实验控制两种液体的质量和加热时间相同，运用了控制变量法。 （4）[8][9]计算值小于真实值，原因是在加热过程中热量没有被水完全吸收，有一部分被装置吸收，一部分散失在空气中。 34．（23-24九上·南京联合体·期末）如图所示，甲、乙、丙中的装置完全相同，燃料的质量相同，烧杯内的液体质量和初温也相同。 （1）比较不同燃料的热值应选择______两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量是通过______来反映； （2）比较不同物质吸热升温的特点时，需要的测量器材除图所示之外还需______； （3）比较不同物质吸热升温的特点时，小明绘制的液体a吸收热量与加热时间的图像如图丁虚线所示，请帮小明在图丁中用实线绘制出液体b吸收热量与加热时间的大致图像______。 【答案】 ①．甲乙 ②．液体a升高的温度 ③．秒表、天平 ④． 【解析】 （1）[1][2]比较不同燃料的热值，根据控制变量法，液体质量和种类相同，燃料不同，应选择甲乙两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量不易直接测量，根据可知，在比热容和质量相同时，可以通过温度变化量来反映。 （2）[3]比较不同物质吸热升温的特点时，物体吸热的多少与质量有关，需要天平，由于吸收热量的多少不易直接测量，需要利用相同的加热器，相同时间产生的热量相同，通过加热时间来间接反映吸热的多少，故需要的测量器材除图所示之外还需秒表。 （3）[4]比较不同物质吸热升温的特点时，选择甲丙两图，两加热器要相同，相同时间产生的热量相同，故在相同时间，液体a吸收的热量与b相同，液体b吸收热量与加热时间的大致图像与a应该相同。如图所示 35．（23-24九上·南通海门·期末）如图是完全相同的装置甲、乙、丙，兴趣小组用这些装置来比较不同物质的比热容或不同燃料的热值。燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同。 （1）为了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（选填“升高的温度”或“加热的时间”）； （2）比较不同物质的比热容，选用合适装置加热相同一段时间后，绘制出温度﹣时间图像（如图丁），则液体a的比热容_______（选填“大于”、“小于”或“等于”）液体b的比热容； （3）小华用图甲装置，根据酒精燃烧后水升高的温度，测出酒精的热值。这种方法测出的热值比“标准值”_______（选填“偏大”、“偏小”或“一样”），理由是 ________； （4）小明选用甲、乙两个装置比较不同燃料的热值过程中，甲烧杯内液体沸腾时下面的燃料还未燃尽，而乙烧杯中液体在燃料燃尽时都未沸腾（两种燃料燃烧过程中都充分燃烧），你觉得这样判断的理由是 ________。 【答案】 ①．甲、丙 ②．加热的时间 ③．大于 ④．偏小 ⑤．见解析 ⑥．见解析 【解析】 （1）[1]比较不同物质的比热容，应该用相同的加热源，所以选甲、丙两图进行实验。 [2]相同的加热源在相同时间内放出相同的热量，物质在相同时间内吸收相同的热量，所以用加热时间反映物体吸热的多少，应用了转换法。 （2）[3]根据绘制出温度﹣时间图象（如上图丁），质量和初温都相同的a、b两种物质，升高相同的温度，a加热的时间较长，a吸收的热量较多。 （3）[4][5]在加热的过程中，酒精未完全燃烧及酒精产生的热量部分被烧杯和石棉网吸收还有一部分被空气吸收，所以计算出酒精放出的热量比“标准值”偏小。 （4）[6]初温和质量相同的的同种液体，甲装置中的液体升高的温度大于乙装置中的液体升高的温度，所以甲装置中液体吸收的热量大于乙装置中液体吸收的热量。说明燃料1的热值较大。 36．（23-24九上·宿迁沭阳·期末）如图所示，小华利用甲、乙、丙三图中完全相同的装置，探究“不同物质吸热升温的现象”及“燃料燃烧放出的热量”两个实验。 （1）比较不同燃料的热值：应选择________两图进行实验；燃料完全燃烧放出的热量，是通过________来反映的（温度计上升的示数/加热时间）； （2）比较不同物质吸热升温的特点：应选择________两图进行实验；不同物质吸热的多少是通过________（温度计示数/加热时间）来反映的； （3）三幅图中烧杯中液体的质量________（均要/不一定都要）相同； （4）若图甲烧杯中为的水，若10g酒精燃烧后放出的热量全部被水吸收时，温度计示数升高了20℃，水的比热容为，则酒精的热值是________，实际由于酒精未完全燃烧及热量散失，这种方法测出的燃料热值与实际相比________（偏大/偏小/一样）； （5）实验完成后，小华用相同的加热装置分别对质量为的水和的另一种液体进行加热，实验数据如图丁所示。另一种液体比热容为________[]。 【答案】 ①．甲丙 ②．温度计上升示数 ③．甲乙 ④．加热时间 ⑤．均要 ⑥．4.2×106 ⑦．偏小 ⑧．0.9×103 【解析】 （1）[1][2]比较不同燃料的热值，要用不同的燃料，加热质量相同的同一种液体，故应选择甲、丙两图进行实验，通过液体温度的变化来反映燃料放出热量的多少；温度计示数变化越大，表明吸收的热量越多，即该物质放出的热量多，其热值大。 （2）[3]比较不同物质吸热升温特点，需要选择两种不同的液体吸收热量，则需要选择相同的热源，即相同的燃料，故选择甲、乙装置。 [4]由于相同的时间内放出的热量相同，相同时间内物质吸收的热量相同，故可以根据加热时间来反应吸收热量的多少。 （3）[5]由控制变量法知道，三幅图中烧杯中液体的质量均要相同。 （4）[6][7]500mL水的质量为 温度计示数升高了20℃时水吸收的热量 酒精的热值为 实际中，实际由于酒精未完全燃烧及热量散失，所以算出的热值比标准值偏小。 （5）[8]由图丁知道，16min内，水吸收的热量为 Q水=c水m水Δt水=4.2×103J/(kg·℃)×0.3kg×(40℃-10℃)=3.78×104J 另一种液体在8min吸收的热量是水吸收的热量的一半，则另一种液体比热容为 考点五 热量综合计算题 37．（23-24九上·镇江丹徒·期末）小丽用相同的电加热器分别对甲、乙两杯水进行加热，得到的实验数据如图所示，已知甲杯中水质量为0.2kg，在16分钟内甲杯中水吸收的热量为______J，若这些热量全部由燃气热水器提供，则至少需要完全燃烧______的天然气。乙杯中水的质量为______kg。【，】 【答案】 ①．2.52×104 ②．6.3×10-4 ③．0.1 【解析】 [1][2]由题意及图中数据可得，在16分钟内甲杯中水的温度从10℃升高到40℃，温度变化了30℃，由比热容计算公式可得，在16分钟内甲杯中水吸收的热量为 这些热量全部来自天燃气燃烧需要的天燃气为 [3]由图可知，乙杯中水加热到40℃时需要8min，用时是甲杯中水加热到40℃的一半，即杯中水的温度从10℃升高到40℃，乙杯中水吸收的热量是甲杯中的一半，即 由比热容公式可得 38．（23-24九上·常州·期末）2020年是全面建成小康社会目标实现之年，乡亲们淘汰了柴炉，改用了清洁干净的液化天然气炉。 (1)将初温为的一壶水恰好加热到，需要吸收多少热量？ (2)若液化天然气炉完全燃烧天然气放出的热量有40%被水吸收，烧开这壶水需要燃烧多少立方米天然气？（天然气热值为，水的比热容为） 【答案】(1)6.72×105J；(2)0.04m3 【解析】 (1)水吸收的热量 Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J (2)天然气放出的热量 Q放==1.68×106J 需要天然气的体积 =0．04m3 答：(1)水需要吸收6.72×105J热量； (2)烧开这壶水需要燃烧0.04m3天然气。 39．（23-24九上·扬州宝应·期末）近年来，我市在农村推广了“煤改气”工程，政府向村民免费提供了“燃气灶”。随着“煤改气”工程的实施，有效地改善了空气质量。实验证明，这种煤气灶每燃烧100g的液化气，可以把标准大气压下5kg、20℃的水加热至沸腾。已知液化气的热值q=4.2×107J/kg，水的比热容c水=4.2×10³J/（kg·）求： （1）水吸收的热量是多少？ （2）计算100g的液化气完全燃烧放出的热量？ （3）燃气灶烧水时的效率？ 【答案】（1）1.68×106J；（2）4.2×106J；（3）40% 【解析】 解：（1）1在标准大气压下水的沸点为100℃，即水的末温为100℃，水吸收的热量 （2）根据题意知道，液化气的质量 m气=100g=0.1kg 由知道，液化气完全燃烧放出的热量 （3）该燃气灶烧水时的效率 答：（1）水吸收的热量是1.68×106J； （2）100g液化气完全燃烧放出的热量是4.2×106J； （3）该燃气灶烧水时的效率是40%。 40．（23-24九上·扬州广陵·期末）甲醇是全球公认的新型清洁能源，具有安全高效、排放清洁等特点。杭州亚运会主火炬塔首次使用废碳再生的“绿色甲醇”作为燃料，实现了循环内的零排放。某次使用甲醇加热水时，消耗8.4kg甲醇，使800kg温度为25℃的水升高到了50℃，已知水的比热容是c水=4.2×103J/（kg·℃），甲醇的热值约为2.5×107J/kg。 （1）完全燃烧8.4kg甲醇放出的热量是多少； （2）水吸收的热量是多少； （3）求本次使用甲醇加热水效率。 【答案】（1）2.1×108J；（2）8.4×107J；（3）40% 【解析】 解：（1）根据可得，完全燃烧8.4kg甲醇放出的热量是 （2）根据可得，水吸收的热量是 （3）本次使用甲醇加热水的效率为 答：（1）完全燃烧8.4kg甲醇放出的热量是2.1×108J； （2）水吸收的热量是8.4×107J； （3）求本次使用甲醇加热水的效率为40%。 41．（23-24九上·盐城阜宁·期末）随着国民经济的发展，汽车已走进家庭。一辆小轿车以某一速度在平直路面上匀速行驶100km，消耗汽油10L。若这些汽油完全燃烧放出的热量有28%用来驱动汽车做有用功，所用汽油的热值为，密度为，求： （1）这些汽油的质量； （2）这些汽油用来驱动这辆轿车做的有用功； （3）这辆轿车匀速行驶时受到的阻力。 【答案】（1）7.5kg；（2）；（3）966N 【解析】 解：（1）汽油的体积 由得，汽油的质量 （2）汽油完全燃烧放出的热量 用来驱动汽车做的有用功 （3）由得，轿车牵引力 又因为轿车匀速行驶，牵引力和阻力是平衡力，所以轿车受到的阻力 答：（1）这些汽油的质量7.5kg； （2）这些汽油用来驱动这辆轿车做的有用功； （3）这辆轿车匀速行驶时受到的阻力是966N。 42．（23-24九上·淮安·期末）物理知识在生产、生活中有着广泛的应用，请联系实际完成下表。 物理知识 应用 重力势能 火把水烧开 【答案】 ①．打桩机打桩 ②．热传递 ③．重力的方向竖直向下 ④．铅垂线 【解析】 [1]被举高的打桩机具有重力势能，打桩机下落时能够对桩做功，将重力势能转化成桩的动能而下移。 [2]燃料燃烧时将化学能转化成内能，容器把能量传递给水，水吸收热量，温度升高而被烧开。 [3][4]铅垂线是利用了重力的方向总是竖直向下的原理。 43．（23-24九上·盐城东台·期末）小明利用如图所示的装置估测薯片的热值。实验中利用___________来反映薯片燃烧放出热量的多少。实验时，应测量并记录薯片的质量、水的质量、加热前的水温和___________（写物理量及对应的符号）。用c表示水的比热容，薯片热值q的表达式为q=___________。 【答案】 ①．温度计升高的示数 ②．薯片燃尽后水的温度t ③． 【解析】 [1]根据转换法可知，实验时用温度计升高的示数（水升高的温度）来表示薯片燃烧放出热量的多少。 [2]由于用水升高的温度来表示薯片燃烧放出热量的多少，所以需测量出加热前水的温度t0和薯片燃尽后水的温度t。 [3]在实验中，水吸收的热量等于薯片燃烧放出的热量，即 即 所以薯片热值q的表达式为 44．（23-24九上·南通市·期末）为了比较两种燃料的热值，小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同，实验中忽略热量损失。 （1）实验中应控制燃料燃烧的__________（选填“时间”或“质量”）相同，根据__________比较燃料燃烧放出热量的多少； （2）小明选用了燃料a和燃料b进行实验。当燃料燃尽后，小明根据各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图乙所示的图像，则可初步判断燃料__________的热值大； （3）另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙所示，根据丙图像燃料1和燃料2的热值之比为__________。 【答案】 ①．质量 ②．温度计上升的示数 ③．b ④．8∶3 【解析】 （1）[1][2]由热值的定义式可知，为比较不同燃料的热值，实验中应控制燃料燃烧的质量相同，让燃料燃烧放出的热量给质量、初温相同的水加热，通过比较温度计上升的示数来比较燃料燃烧放出热量的多少。 （2）[3]由图乙知，当燃料燃尽时，图线b的温度变化大，说明相同质量的a、b燃料完全燃烧时b放出的热量多，则b的热值大。 （3）[4]对于同一种燃料而言，在相同的时间内燃烧放出的热量是相同的，根据图可知，燃料1用5min让水从20℃升高到100℃，从5min到10min吸收的热量相同，根据公式Q放=qm、Q吸=cmΔt可知 2c水m水Δt1=mq1① 燃料2用15min让水从20℃升高到80℃，根据公式Q放=qm、Q吸=cmΔt可知 c水m水Δt2=mq2② 由①②得，两种燃料热值之比为 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$