内容正文:
专题04 比热容、热值、热机效率
考点1 探究物质吸热能力的实验
1.(23-24九年级上·陕西渭南临渭区·期末)如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置,小华用两个相同的容器(图中用虚线框表示)分别装入质量相等的A、B两种液体,用相同的装置加热。
(1)从实验效果考虑,本实验选择 (选填“烧杯”或“易拉罐”)作为盛放液体的容器较好;
(2)两种液体吸收热量的多少可通过 (选填“液体升高的温度”或“加热时间”)比较;
(3)根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示,分析图像可知:质量相等的A和B两种液体,在升高相同温度时, (选填“A”或“B”)吸收的热量较多;质量相等的A和B两种液体,在吸收相同热量时, (选填“A”或“B”)升温较慢;
(4)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”)。
【答案】 易拉罐 加热时间 A A A
【详解】(1)[1]易拉罐传热效果好,比烧杯更适合于做实验。
(2)[2]用相同的加热装置进行加热,在相同的时间内液体吸收的热量是相同的。比较加热时间,就可以间接地推断出液体吸收热量的多少关系。
(3)[3]读图乙可知,将两种物体都由10℃加热到30℃,对A加热了5min,对B加热了2.5min,说明A吸收的热量是B的2倍。
[4]读图乙可知,对两种液体分别加热2.5分钟,二者吸收的热量相同,A从10℃升高到20℃,B从10℃升高到30℃,即A升温慢。
(4)[5]通过(3)结论可知,A的吸热能力强,适合做供热物质。
2.(23-24九年级上·陕西商洛·期末)如图-1所示,这是探究“不同物质吸热升温的规律”实验装置,在两个相同的烧杯中,分别装有质量和体积相同的水和煤油,用相同的酒精灯分别加热相同的时间。根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图-2所示。
(1)在组装图-1装置时,应按 (选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序安装。为了让酒精灯的外焰加热,在组装装置时酒精灯 (选填“需要”或“不需要”)点燃。
(2)实验中选用相同的酒精灯对水和煤油加热相同时间,水吸收的热量 (选填“大于”“小于”或“等于”)煤油吸收的热量。
(3)分析图-2可知,对水和煤油加热相同的时间,水升高的温度低于煤油升高的温度,从而表明 (选填“水”或“煤油”)的吸热能力更强。
【答案】 自下而上 需要 等于 水
【详解】(1)[1][2]实验中应该用相同的酒精灯加热,相同时间内物质吸收的热量相同;酒精灯需用外焰加热,所以要放好酒精灯,再固定铁圈的高度,安装实验器材应按照自下而上顺序进行;按规范要求,调节酒精灯上方摆放着石棉网和烧杯的铁圈的高度时,需要点燃酒精灯。
(2)[3]用相同的酒精灯对水和煤油加热相同的时间,酒精灯放出的热量相同,则物质吸收的热量是相同的。实验中,通过比较加热时间来间接反映煤油和水吸收热量的多少,这种实验方法在物理学中称为转换法。
(3)[4]根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像,如图乙所示可知:质量相等的水和煤油两种液体,在吸收相同热量时,即加热时间相同,水升高的温度低于煤油升高的温度,从而表明水的吸热能力更强。
3.(23-24九年级上·陕西西安铁一中·期末)小泽同学探究了“不同物质吸热升温的现象”,同时又探究了“不同燃料燃烧的放热能力”,他设计了两组实验装置如图所示:
(1)你认为研究“不同燃料燃烧的放热能力”应选用 (选填“甲”或“乙”)组器材。
(2)观察甲、乙两图,除了图中相同的器材,还要用到的相同器材是 。(选填“天平”、“秒表”或“天平和秒表”)
(3)甲组实验是通过 (选填“加热时间”或“温度计示数变化量”)来反映物质吸收热量的多少。
【答案】 乙 天平 加热时间
【详解】(1)[1]研究“不同燃料燃烧的放热能力”,需要用不同燃料对相同物质进行加热,通过升高的温度来比较燃料的放热能力,应选用乙组器材。
(2)[2]甲图实验,需要对相同质量的沙子和水进行加热,要记录它们的温度随时间的变化情况,所以需要用到天平和秒表;乙图实验,需要用相同质量的酒精和碎纸片作为燃料,对相同质量的水进行加热,要用到天平,实验时要记录两种燃料燃烧完全时水的温度,不需要用到秒表,所以,两组实验要用到的相同器材是天平。
(3)[3]甲组实验中采用相同酒精灯进行加热,相同的酒精灯在相同时间内放出相等热量,被沙子和水吸收,是通过加热时间来反映物质吸收热量的多少。
考点2 比热容、热值概念的辨析
4.(23-24九年级上·陕西汉中·期末)实验室有5kg酒精,用去一半后,剩余酒精的( )
A.热值减少一半 B.比热容减少一半
C.比热容、热值都减少 D.比热容、热值都不变
【答案】D
【详解】由于比热容、热值都是物质的属性,不随物质的质量变化而变化,它只与物质的种类有关,所以5kg酒精用去一半后,质量变少,剩余酒精的比热容、热值都不变,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
5.(23-24九年级上·陕西汉中·期末)下列各物理量中,有一个物理量的单位与其他三个物理量的单位不同,它是
A.内能 B.热值 C.功 D.热量
【答案】B
【详解】在国际单位制中,内能、功和热量的单位都是J,热值的单位是J/kg或J/m3.
故选B.
6.(23-24九年级上·陕西西安交大附中·期末)我国北方在冬天经常使用暖气取暖,暖气片内用水作循环物质,主要是应用了水的 较大的性质,降低相同的温度时放出 (选填“较多”或“较少”)的热量,使用无烟煤将锅炉中的水加热,无烟煤燃烧的过程中,其热值 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 比热容 较多 不变
【详解】[1][2]暖气片内用水作循环物质,主要是应用了水的比热容较大的性质,相同质量的水和其它物质相比,降低相同温度时,可以放出较多的热量,达到更好的取暖效果。
[3]热值是燃料的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料的质量、放出的热量、燃烧状况等无关,无烟煤燃烧的过程中,其热值不变。
考点3 比热容、热值的应用
7.(23-24九年级上·陕西商洛·期末)在跨学科实践活动中,小晋调查“家用燃料的变化与合理使用”时发现,我国近几十年家用燃料由柴草、煤炭发展至天然气。使用天然气作为家用燃料主要是因为天然气的( )
A.内能较大 B.热量较多 C.热值较大 D.比热容较大
【答案】C
【详解】天然气的热值较大,和其他燃料相比,完全燃烧相同质量的天然气和其他燃料,天然气放出的热量多;天然气的密度和比热容都很低,内能是物体中所有分子热运动的动能和势能的统称,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
8.(23-24九年级上·陕西商洛·期末)湿地对城市居民的生活有很重要的意义,可以有效地调节气温,主要是因为水的( )
A.凝固点低 B.沸点高 C.比热容大 D.密度大
【答案】C
【详解】湿地含水分多,水的比热容较大,由可知,白天,相同质量的水和土壤、沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得昼夜的温差小,能有效调节周围环境的气温,综上分析知,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
考点4 比热容、热值的相关计算
9.(23-24九年级上·陕西商洛·期末)实验小组用完全相同的装置加热质量和初温均相等的水和某种液体,根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图所示。下列分析与计算正确的是[]( )
A.直线A为水的温度随时间变化的图像
B.液体的比热容为
C.0~3min内,液体吸收的热量比水吸收的热量多
D.若液体的质量为50g,0~3min内液体吸收了2100J的热量
【答案】B
【详解】A.从图示看,相同时间内,直线B的温度上升较慢,B的比热容较大,直线B为水的温度随时间变化的图像,故A错误;
B.从图示可知,物质A加热两分钟上升20℃,水加热三分钟上升温度20℃,它们吸收的热量为2∶3,因为质量相同,上升的温度也相同,根据Q=cmΔt可知,液体的比热容是水的倍,故
故B正确;
C.0~3min内,加热时间相同,所用的加热装置相同,所以液体吸收的热量等于水吸收的热量,故C错误;
D.由图可知,0~2min内,液体升高的温度是20℃,所以液体1min温度升高10℃,若液体的质量为50g,0~3min内液体温度升高了30℃,吸收的热量
Q=c液mΔt=2.8×103J/(kg•℃)×0.05kg×30℃=4200J
故D错误。
故选B。
10.(23-24九年级上·陕西西安陕师大附中·期末)农作物的秸秆可以回收加工制成秸秆煤。完全燃烧0.5kg的秸秆煤可放出 J的热量;若这些热量被质量为25kg,初温为20℃的水完全吸收,在标准大气压下,则可使水温升高 ℃,这是通过 的方式增加了水的内能。(已知,)。
【答案】 80 热传递
【详解】[1]完全燃烧0.5kg的秸秆煤可放出热量为
[2]在标准大气压下,则可使水温升高
由于在标准大气压下,水的沸点为100℃,故水的末温为100℃,则水升高的温度为
[3]秸秆燃烧放出热量,水吸收热量,只涉及能量的转移,故是热传递改变水
11.(23-24九年级上·陕西汉中·期末)2023年9月23日,第19届亚运会在中国杭州举行。此次亚运会首次使用废碳再生的绿色零碳甲醇作为主火炬塔燃料,实现循环内的零排放,助力打造首届碳中和亚运会。已知水的比热容是J/(kg·℃),甲醇的热值约为J/kg。求:
(1)完全燃烧4.2kg甲醇能放出多少热量?
(2)若4.2kg甲醇完全燃烧释放的热量全部被水吸收,可以使2.3t的水的温度上升多少℃?
【答案】(1)9.66×107J ;(2)10℃
【详解】解:(1)甲醇完全燃烧放出的热量为
(2)水升高的温度是
答:(1)甲醇完全燃烧放出的热量为9.66×107 J;
(2)水的温度升高了10℃。
的内能。
考点5 热机的工作循环
12.(23-24九年级上·陕西汉中·期末)如图所示是演示点火爆炸的实验装置,按动电火花发生器的按钮,点燃盒内酒精,盒盖被打出去.这是因为酒精燃烧产生的燃气对外 ,燃气的 能转化为盒盖的 能,这与四冲程汽油机的 冲程的能量转化相同,
【答案】 做功 内 机械 做功
【详解】[1][2][3]酒精燃烧产生的燃气对外做功,也就是对盒盖做功,将燃气的内能转化为盒盖的机械能,与四冲程汽油机的做功冲程能量转化相同.
13.(23-24九年级上·陕西汉中·期末)下列关于单缸四冲程内燃机一个工作循环的四个冲程的顺序排列正确的是( )
A.甲乙丙丁 B.乙丁甲丙 C.丙甲丁乙 D.丁甲丙乙
【答案】C
【详解】甲图中两气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程;乙图中排气门开启,气体流出汽缸,是排气冲程;丙图中进气门开启,气体流入汽缸,是吸气冲程;丁图中两气门都关闭,活塞下行,汽缸容积变大,是做功冲程;故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
14.(23-24九年级上·陕西安康石泉县·期末)如图是烟花弹燃放时的情形。火药点燃,推动烟花前进,这个过程与四冲程汽油机的哪一个冲程中的能量转化是相同的( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
【答案】C
【详解】火药点燃,推动烟花前进,燃气的内能转化为烟花的机械能;内燃机的做功冲程将内能转化为机械能,因此这一现象相当于内燃机的做功冲程,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
15.(23-24九年级上·陕西商洛·期末)2023年1月1日起,国内全面推行国六B汽油,与国六A汽油相比,国六B汽油烯烃(碳氢元素组成的化合物)含量降低约,因此汽车发动机工作时,能有效减少尾气中污染物的排放。如图,这是汽车发动机某冲程的示意图,下列说法正确的是( )
A.该冲程为做功冲程,机械能转化为内能
B.若该汽油机飞轮的转速为,则每秒对外做功20次
C.若汽油在汽缸内完全燃烧,则发动机效率可达
D.汽车行驶过程中,随着油箱中汽油质量的减少,剩余汽油的热值不变
【答案】D
【详解】A.两个气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,为做功冲程,此冲程内能转化为机械能,故A错误;
B.该汽油机飞轮的转速为,即汽油机每秒转20圈,对外做功10次,故B错误;
C.汽车在工作的过程中不可避免的会有能量损失,而且要克服机械部件间的摩擦力做额外功,效率一定小于100%,故C错误;
D.热值是燃料的一种性质,跟燃料的质量无关,故汽车行驶过程中,随着油箱中汽油质量的减少,剩余汽油的热值不变,故D正确。
故选D。
16.(23-24九年级上·陕西渭南临渭区·期末)如甲图,向盒内滴入数滴酒精,再将盒盖盖紧,然后按动电火花发生器的按钮,看到盒盖飞出去了,图 (选填“乙”或“丙”)中汽油机的工作过程与这个过程中能量的转化是一致的。若某汽油机在工作时飞轮转速为3600r/min,则每秒钟完成 个冲程。若该汽油机的效率为30%,完全燃烧5kg的汽油放出的热量可以对外做功 J。(汽油的热值为
【答案】 丙 120 6.9×107
【详解】[1]电火花打火时,酒精气体燃烧膨胀做功,最后内能转化为盒盖的机械能,可以看到盒盖飞出;图丙中的气门都关闭,活塞向下运行,气缸容积增大,且上端的火花塞发出电火花,是做功冲程,在这一过程中,内能是转化为机械能的,与丙图原理一致。
[2]某汽油机在工作时飞轮转速为3600r/min,可知每秒转动60r,因为汽油机在一个工作循环中包括四个冲程,飞轮转动两圈,对外做功一次,则每秒钟完成120个冲程。
[3]完全燃烧5kg的汽油放出的热量
Q放=mq=5kg×4.6×107J/kg=2.3×108J
完全燃烧5kg的汽油放出的热量可以对外做功
W有用=ηQ=30%×2.3×108J=6.9×107J
17.(23-24九年级上·陕西西安高新三中·期末)1876年,德国工程师奥托制造了第一台新型的以煤气为燃料的四冲程内燃机。如图为四冲程柴油机的工作过程。下列关说法正确的是( )
A.汽油机和柴油机都是内燃机,吸入汽缸的物质相同
B.燃料在汽缸内猛烈燃烧,燃料热值迅速减小
C.压缩冲程主要是通过做功的方式增大缸内气体的内能
D.柴油机降温常用水做冷却剂是因为水的比热容小
【答案】C
【详解】A.柴油机和汽油机都属于内燃机,工作过程中,汽油机吸入的是空气和汽油的混合物,柴油机吸入的是空气,故A错误;
B.燃料在汽缸内猛烈燃烧,燃料热值跟燃料的种类、物态有关,保持不变,故B错误;
C.做功和热传递都可以改变内能,压缩冲程中,活塞压缩气体,对气体做功,气体的内能变大,故C正确;
D.柴油机降温常用水做冷却剂是因为水的比热容大,吸收相同的热量时温度升高小,故D错误。
故选C。
考点6 热机效率的计算
18.(23-24九年级上·陕西西安高新三中·期末)2023年5月28日上午,我国首架自行研制、拥有自主知识产权的喷气式客机C919大飞机,如图甲,历时2h从上海到北京,开启了首次商业载客飞行。
(1)由于 的存在,C919在升空过程中,机翼会做切割磁感线运动,从而在机翼两端产生感应电压;
(2)C919在高空水平定速巡航时,受到的阻力为N,则飞行4km飞机发动机牵引力所做的功为多少焦?
(3)C919在高空水平定速巡航时,若飞机发动机的效率为25%,则飞行4km需要消耗多少千克燃油?已知燃油热值为J/kg。
【答案】 地磁场 40kg
【详解】(1)[1]由于地球的周围存在着磁场,飞机在升空过程中,机翼做切割地磁场磁感线的运动 ,从而在机翼两端产生感应电压。
(2)[2]飞机水平定速巡航时,处于平衡状态,所受的牵引力与阻力是平衡力,大小相等,所以牵引力
飞行4km,牵引力所做的功
(3)[3]飞行4km,消耗燃油放出的热量
消耗燃油的质量
19.(23-24九年级上·陕西西安高新一中·期末)汽车是现代生活中最常见的一种交通工具,下图是某汽车汽油机的能量流向图。下列有关说法正确的是( )
A.由图可知该汽油机的效率是30%
B.四冲程汽油机一个工作循环,完成四个冲程.,飞轮转两周,对外做功两次
C.汽车开动后,充电线路可以给蓄电池充电,此时蓄电池相当于电路中的用电器
D.冬天汽车都会利用尾气中的能量给车内供暖,该举措大大提高了燃料的热值
【答案】C
【详解】A.如图,该汽油机的效率为
100%-6%-30%-36%=28%
故A错误;
B.四冲程汽油机一个工作循环,完成四个冲程.,飞轮转两周,对外做功一次,故B错误;
C.汽车开动后,充电线路给蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,相当于用电器,故C正确;
D.热值是燃料的特性,冬天汽车都会利用尾气中的能量给车内供暖不会改变燃料的热值,故D错误。
故选C。
20.(23-24九年级上·陕西西安高新一中·期末)小轿车是日常生活中重要的交通工具之一,下表是某品牌小轿车的部分参数。(q汽油=3.6×107J/L)经济油耗量是指小轿车以90km/h的速度行驶100km,消耗汽油8L。求:
(1)小轿车以经济行驶速度在平直公路上匀速行驶10km,消耗的汽油完全燃烧放出的热量是多少?
(2)上述过程中,小轿车发动机的输出功率恒定、大小为18kW,那么此过程发动机的效率是多少?
发动机型号
××
经济行驶速度
90km/h
经济油耗量
8L/100km
【答案】(1)2.88×107J;(2)25%
【详解】解:(1)小轿车以经济行驶速度在平直公路上匀速行驶10km,消耗汽油的体积为
消耗的汽油完全燃烧放出的热量是
Q放=Vq汽油=0.8L×3.6×107J/L=2.88×107J
(2)上述过程的时间为
有用功为
W有=Pt=18×103W×400s=7.2×106J
发动机的效率为
答:(1)小轿车以经济行驶速度在平直公路上匀速行驶10km,消耗的汽油完全燃烧放出的热量是2.88×107J;
(2)上述过程中,小轿车发动机的输出功率恒定、大小为18kW,那么此过程发动机的效率是25%。
21.(23-24九年级上·陕西西安交大附中·期末)抑尘车是通过喷洒液体实现抑制扬尘污染的特种车辆.某型号的抑尘车如图-1所示,它主要由摆臂式喷洒装置、储液罐、自行运载车辆及控制系统组成,其部分参数如图-2所示.
空载质量
12t
抑尘车水箱容积
最大喷水流量
200L/min
柴油机效率
40%
(1)抑尘车动力来自柴油机,它的做功冲程是将 能转化为 能;
(2)抑尘车在匀速直线行驶过程中,受到的阻力是整车总重的0.05倍,那么在装满水且无喷洒作业的情况下匀速直线行驶1km,牵引力所做的功是多小?(水的密度为,g取10N/kg)
(3)抑尘车执行喷洒作业时,柴油发动机输出的能量被分为两部分,一部分提供给抑尘车牵引力做功,另一部分提供给发电机,使发电机输出功率达到稳定的8kW,当喷雾机以最大射程和最大喷水流量工作时抑尘车达到最大能效(每秒喷水体积和最大射程的乘积与发电机输出功率的比值),柴油的热值为。
①当喷雾机最大射程为90m时,该抑尘车的最大能效是多少L∙m/kJ?
②网上资料显示:抑尘车中发电机的效率在75%~90%之间。某次喷洒作业时该抑尘车匀速行驶20min,牵引力做的功为,消耗了4.15kg柴油(柴油完全燃烧)。请你通过计算判断抑尘车本次作业中的发电机的效率是否与网上信息相符?
【答案】 内 机械 37.5L∙m/kJ 相符
【详解】(1)[1][2]柴油机的做功冲程将内能转化为机械能,为柴油机提供动力。
(2)[3]装满水时,水的质量
抑尘车的总质量
m=m水+m1=8000kg+12000kg=20000kg
总重力
抑尘车匀速直线运动时,所受的牵引力等于阻力为
牵引力所做的功
(3)①[4]由表格数据知,该车每秒喷水体积
该车的最大能效
②[5]该车牵引力消耗柴油放出的热量
柴油机用来提供发电机和提供牵引力做有用功的部分能量
发电机消耗的能量
发电机所做的有用功
发电机的效率
本次作业中发电机的效率在75%~90%之间,与网上信息相符。
22.(23-24九年级上·陕西西安铁一中·期末)如图所示为某太阳能汽车,能将太阳能转化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(用字母E表示)为,可供汽车以36km/h的速度匀速行驶50min。求:
(1)该太阳能汽车匀速行驶过程中牵引力做功的功率;
(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,牵引力做相同的功需要燃烧汽油多少千克?(计算结果保留两位小数)(汽油热值为)
【答案】(1);(2);(3)1.96kg
【详解】解:(1)该太阳能汽车匀速行驶过程中牵引力做功的功率为
(2)该太阳能汽车匀速行驶过程中牵引力做的功为
该太阳能汽车太阳能转化为机械能的效率为
(3)效率为30%的汽油车,牵引力做相同的功,汽油需要放出的热量为
需要燃烧汽油的质量为
答:(1)该太阳能汽车匀速行驶过程中牵引力做功的功率为;
(2)该太阳能汽车太阳能转化为机械能的效率为;
(3)相比较效率为30%的汽油车,牵引力做相同的功需要燃烧汽油。
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专题04 比热容、热值、热机效率
考点1 探究物质吸热能力的实验
1.(23-24九年级上·陕西渭南临渭区·期末)如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置,小华用两个相同的容器(图中用虚线框表示)分别装入质量相等的A、B两种液体,用相同的装置加热。
(1)从实验效果考虑,本实验选择 (选填“烧杯”或“易拉罐”)作为盛放液体的容器较好;
(2)两种液体吸收热量的多少可通过 (选填“液体升高的温度”或“加热时间”)比较;
(3)根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示,分析图像可知:质量相等的A和B两种液体,在升高相同温度时, (选填“A”或“B”)吸收的热量较多;质量相等的A和B两种液体,在吸收相同热量时, (选填“A”或“B”)升温较慢;
(4)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”)。
2.(23-24九年级上·陕西商洛·期末)如图-1所示,这是探究“不同物质吸热升温的规律”实验装置,在两个相同的烧杯中,分别装有质量和体积相同的水和煤油,用相同的酒精灯分别加热相同的时间。根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图-2所示。
(1)在组装图-1装置时,应按 (选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序安装。为了让酒精灯的外焰加热,在组装装置时酒精灯 (选填“需要”或“不需要”)点燃。
(2)实验中选用相同的酒精灯对水和煤油加热相同时间,水吸收的热量 (选填“大于”“小于”或“等于”)煤油吸收的热量。
(3)分析图-2可知,对水和煤油加热相同的时间,水升高的温度低于煤油升高的温度,从而表明 (选填“水”或“煤油”)的吸热能力更强。
3.(23-24九年级上·陕西西安铁一中·期末)小泽同学探究了“不同物质吸热升温的现象”,同时又探究了“不同燃料燃烧的放热能力”,他设计了两组实验装置如图所示:
(1)你认为研究“不同燃料燃烧的放热能力”应选用 (选填“甲”或“乙”)组器材。
(2)观察甲、乙两图,除了图中相同的器材,还要用到的相同器材是 。(选填“天平”、“秒表”或“天平和秒表”)
(3)甲组实验是通过 (选填“加热时间”或“温度计示数变化量”)来反映物质吸收热量的多少。
考点2 比热容、热值概念的辨析
4.(23-24九年级上·陕西汉中·期末)实验室有5kg酒精,用去一半后,剩余酒精的( )
A.热值减少一半 B.比热容减少一半
C.比热容、热值都减少 D.比热容、热值都不变
5.(23-24九年级上·陕西汉中·期末)下列各物理量中,有一个物理量的单位与其他三个物理量的单位不同,它是
A.内能 B.热值 C.功 D.热量
6.(23-24九年级上·陕西西安交大附中·期末)我国北方在冬天经常使用暖气取暖,暖气片内用水作循环物质,主要是应用了水的 较大的性质,降低相同的温度时放出 (选填“较多”或“较少”)的热量,使用无烟煤将锅炉中的水加热,无烟煤燃烧的过程中,其热值 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
考点3 比热容、热值的应用
7.(23-24九年级上·陕西商洛·期末)在跨学科实践活动中,小晋调查“家用燃料的变化与合理使用”时发现,我国近几十年家用燃料由柴草、煤炭发展至天然气。使用天然气作为家用燃料主要是因为天然气的( )
A.内能较大 B.热量较多 C.热值较大 D.比热容较大
8.(23-24九年级上·陕西商洛·期末)湿地对城市居民的生活有很重要的意义,可以有效地调节气温,主要是因为水的( )
A.凝固点低 B.沸点高 C.比热容大 D.密度大
考点4 比热容、热值的相关计算
9.(23-24九年级上·陕西商洛·期末)实验小组用完全相同的装置加热质量和初温均相等的水和某种液体,根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图所示。下列分析与计算正确的是[]( )
A.直线A为水的温度随时间变化的图像
B.液体的比热容为
C.0~3min内,液体吸收的热量比水吸收的热量多
D.若液体的质量为50g,0~3min内液体吸收了2100J的热量
10.(23-24九年级上·陕西西安陕师大附中·期末)农作物的秸秆可以回收加工制成秸秆煤。完全燃烧0.5kg的秸秆煤可放出 J的热量;若这些热量被质量为25kg,初温为20℃的水完全吸收,在标准大气压下,则可使水温升高 ℃,这是通过 的方式增加了水的内能。(已知,)。
11.(23-24九年级上·陕西汉中·期末)2023年9月23日,第19届亚运会在中国杭州举行。此次亚运会首次使用废碳再生的绿色零碳甲醇作为主火炬塔燃料,实现循环内的零排放,助力打造首届碳中和亚运会。已知水的比热容是J/(kg·℃),甲醇的热值约为J/kg。求:
(1)完全燃烧4.2kg甲醇能放出多少热量?
(2)若4.2kg甲醇完全燃烧释放的热量全部被水吸收,可以使2.3t的水的温度上升多少℃?
考点5 热机的工作循环
12.(23-24九年级上·陕西汉中·期末)如图所示是演示点火爆炸的实验装置,按动电火花发生器的按钮,点燃盒内酒精,盒盖被打出去.这是因为酒精燃烧产生的燃气对外 ,燃气的 能转化为盒盖的 能,这与四冲程汽油机的 冲程的能量转化相同,
13.(23-24九年级上·陕西汉中·期末)下列关于单缸四冲程内燃机一个工作循环的四个冲程的顺序排列正确的是( )
A.甲乙丙丁 B.乙丁甲丙 C.丙甲丁乙 D.丁甲丙乙
14.(23-24九年级上·陕西安康石泉县·期末)如图是烟花弹燃放时的情形。火药点燃,推动烟花前进,这个过程与四冲程汽油机的哪一个冲程中的能量转化是相同的( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
15.(23-24九年级上·陕西商洛·期末)2023年1月1日起,国内全面推行国六B汽油,与国六A汽油相比,国六B汽油烯烃(碳氢元素组成的化合物)含量降低约,因此汽车发动机工作时,能有效减少尾气中污染物的排放。如图,这是汽车发动机某冲程的示意图,下列说法正确的是( )
A.该冲程为做功冲程,机械能转化为内能
B.若该汽油机飞轮的转速为,则每秒对外做功20次
C.若汽油在汽缸内完全燃烧,则发动机效率可达
D.汽车行驶过程中,随着油箱中汽油质量的减少,剩余汽油的热值不变
16.(23-24九年级上·陕西渭南临渭区·期末)如甲图,向盒内滴入数滴酒精,再将盒盖盖紧,然后按动电火花发生器的按钮,看到盒盖飞出去了,图 (选填“乙”或“丙”)中汽油机的工作过程与这个过程中能量的转化是一致的。若某汽油机在工作时飞轮转速为3600r/min,则每秒钟完成 个冲程。若该汽油机的效率为30%,完全燃烧5kg的汽油放出的热量可以对外做功 J。(汽油的热值为
17.(23-24九年级上·陕西西安高新三中·期末)1876年,德国工程师奥托制造了第一台新型的以煤气为燃料的四冲程内燃机。如图为四冲程柴油机的工作过程。下列关说法正确的是( )
A.汽油机和柴油机都是内燃机,吸入汽缸的物质相同
B.燃料在汽缸内猛烈燃烧,燃料热值迅速减小
C.压缩冲程主要是通过做功的方式增大缸内气体的内能
D.柴油机降温常用水做冷却剂是因为水的比热容小
考点6 热机效率的计算
18.(23-24九年级上·陕西西安高新三中·期末)2023年5月28日上午,我国首架自行研制、拥有自主知识产权的喷气式客机C919大飞机,如图甲,历时2h从上海到北京,开启了首次商业载客飞行。
(1)由于 的存在,C919在升空过程中,机翼会做切割磁感线运动,从而在机翼两端产生感应电压;
(2)C919在高空水平定速巡航时,受到的阻力为N,则飞行4km飞机发动机牵引力所做的功为多少焦?
(3)C919在高空水平定速巡航时,若飞机发动机的效率为25%,则飞行4km需要消耗多少千克燃油?已知燃油热值为J/kg。
19.(23-24九年级上·陕西西安高新一中·期末)汽车是现代生活中最常见的一种交通工具,下图是某汽车汽油机的能量流向图。下列有关说法正确的是( )
A.由图可知该汽油机的效率是30%
B.四冲程汽油机一个工作循环,完成四个冲程.,飞轮转两周,对外做功两次
C.汽车开动后,充电线路可以给蓄电池充电,此时蓄电池相当于电路中的用电器
D.冬天汽车都会利用尾气中的能量给车内供暖,该举措大大提高了燃料的热值
20.(23-24九年级上·陕西西安高新一中·期末)小轿车是日常生活中重要的交通工具之一,下表是某品牌小轿车的部分参数。(q汽油=3.6×107J/L)经济油耗量是指小轿车以90km/h的速度行驶100km,消耗汽油8L。求:
(1)小轿车以经济行驶速度在平直公路上匀速行驶10km,消耗的汽油完全燃烧放出的热量是多少?
(2)上述过程中,小轿车发动机的输出功率恒定、大小为18kW,那么此过程发动机的效率是多少?
发动机型号
××
经济行驶速度
90km/h
经济油耗量
8L/100km
21.(23-24九年级上·陕西西安交大附中·期末)抑尘车是通过喷洒液体实现抑制扬尘污染的特种车辆.某型号的抑尘车如图-1所示,它主要由摆臂式喷洒装置、储液罐、自行运载车辆及控制系统组成,其部分参数如图-2所示.
空载质量
12t
抑尘车水箱容积
最大喷水流量
200L/min
柴油机效率
40%
(1)抑尘车动力来自柴油机,它的做功冲程是将 能转化为 能;
(2)抑尘车在匀速直线行驶过程中,受到的阻力是整车总重的0.05倍,那么在装满水且无喷洒作业的情况下匀速直线行驶1km,牵引力所做的功是多小?(水的密度为,g取10N/kg)
(3)抑尘车执行喷洒作业时,柴油发动机输出的能量被分为两部分,一部分提供给抑尘车牵引力做功,另一部分提供给发电机,使发电机输出功率达到稳定的8kW,当喷雾机以最大射程和最大喷水流量工作时抑尘车达到最大能效(每秒喷水体积和最大射程的乘积与发电机输出功率的比值),柴油的热值为。
①当喷雾机最大射程为90m时,该抑尘车的最大能效是多少L∙m/kJ?
②网上资料显示:抑尘车中发电机的效率在75%~90%之间。某次喷洒作业时该抑尘车匀速行驶20min,牵引力做的功为,消耗了4.15kg柴油(柴油完全燃烧)。请你通过计算判断抑尘车本次作业中的发电机的效率是否与网上信息相符?
22.(23-24九年级上·陕西西安铁一中·期末)如图所示为某太阳能汽车,能将太阳能转化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(用字母E表示)为,可供汽车以36km/h的速度匀速行驶50min。求:
(1)该太阳能汽车匀速行驶过程中牵引力做功的功率;
(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,牵引力做相同的功需要燃烧汽油多少千克?(计算结果保留两位小数)(汽油热值为)
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