第14章 内能的利用 单元测试卷-2025-2026学年九年级物理全一册同步考点精讲与热点题型精练（人教版2024）

第十四章 内能的利用 单元测试卷 班级___________ 姓名___________ 学号____________ 分数____________ （考试时间：60分钟 试卷满分：100分） 一、选择题（每小题3分，共42分，只有一个选项符合题意） 1．关于能量守恒定律，下列说法正确的是（　　） A．能量可以凭空消失 B．能量可以凭空产生 C．能量在转化和转移过程中，能量的总量保持不变 D．热机在工作的过程中不遵循能量守恒定律 2．下列能量转化或转移的情景中，属于能量转移的是（　　） A．燃料燃烧时发热 B．用热水袋取暖 C．钻木取火 D．电动机带动水泵把地下水送到地面 3．电动机已广泛应用到现代化生活了，如电动汽车、电动摩托车、电风扇、电动耕田机等，对其工作过程中能量转换表述正确的是（　　） A．电能转化成机械能 B．机械能转化成电能 C．太阳能转化成机械能 D．内能转化成机械能 4．有人设想的“永动机”如图所示。下列对该装置开始转动后的分析正确的是（　　） A．装置所具有的机械能始终不变 B．如果没有能量补充，装置最终会停下来 C．根据能量守恒定律，装置可以一直转动下去 D．装置中小球的动能和重力势能不会相互转化 5．瀑布从高峰倾泻而下，驱动发动机转动发电，在此过程中能量转化的顺序为（　　） A．动能→重力势能→电能 B．重力势能→动能→电能 C．电能→重力势能→动能 D．重力势能→电能→动能 6．下列运载工具中，不需要利用热机的是（　　） A．喷气式飞机 B．柴油拖拉机 C．纯电动汽车 D．长征系列火箭 7．随着人民生活水平的不断提高，小汽车已进入了千家万户，小汽车的发动机一般都是四冲程汽油机。以下是四冲程汽油机工作示意图，其中做功冲程是（　　） A． B． C． D． 8．汽油机吸气冲程吸入气缸内的物质是（　　） A．柴油 B．汽油和空气 C．汽油 D．空气 9．在如图所示的“汽油机模型”实验中，将少量的汽油喷入筒内，用软木塞塞住筒口，摇动起电机，观察到放电针放电，汽油燃烧，软木塞被高温高压的气体冲出。该实验可模拟四冲程汽油机工作时的（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 10．在汽油机的做功冲程中，高温、高压的燃气推动活塞运动做功，则下列说法中正确的是（　　） A．燃气的内能减少，温度升高 B．燃气的内能增加，温度升高 C．燃气的内能减少，温度降低 D．燃气的内能增加，温度降低 11．我国自主研发的长征五号火箭被人们亲切地称为“胖五”，它有两台液氢液氧发动机，选用液氢做燃料主要是因为液氢（　　） A．比热容较大 B．热值较大 C．密度较大 D．污染较大 12．古语道：“人要实，火要虚”。此话的意思是说做人要脚踏实地，才能事业有成：可燃物要架空一些，才能燃烧更旺。“火要虚”的目的是（　　） A．增大可燃物物的热值 B．降低可燃物的着火点 C．能使可燃物完全燃烧 D．提高了可燃物的利用率 13．小叶看见面点师傅将面拉成长条，放入滚烫的油中就炸出了香脆可口的油条，于是很想了解油的吸热能力。在老师指导下，他用酒精灯分别加热质量为50g、初温为20℃的油和水，记录的相关数据如下表所示。若单位时间内油吸收的热量与水吸收的热量相等，酒精的热值为3×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。下列说法正确的是（　　） 加热时间（min） 消耗酒精（g） 末温（℃） 油 2 1 88 水 2 1 50 A．2min内油吸收的热量为3×104J B．他使用的酒精灯的加热效率为21% C．油的末温比水的高，所以吸热能力更强 D．油的吸热能力与其吸收的热量多少有关 14．2024年4月24日是第九个“中国航天日”。物理社团的涵涵制作了水火箭，如图是水火箭的简易原理图。使用打气筒向水火箭内不断打气，当内部气体压强增大到一定程度时，会使水从水火箭中向下喷出，从而使水火箭升空。以下说法错误的是（　　） A．打气时，水火箭内部空气的内能增大 B．水火箭头部做成流线型是为了减小空气阻力 C．水向下喷出会使水火箭升空是由于力的作用是相互的 D．打气筒打气时能量转化过程与汽油机的做功冲程相同 二、填空题（每空1分，共17分） 15．随着我国人民生活水平的不断提高，汽车已进入寻常百姓家。汽车发动机的主要部分是汽油机，是把汽油燃烧放出的 　 　 转化为机械能的装置。汽油机工作时，克服摩擦消耗的能量、机械传热损失的能量以及废气排出带走的能量，都不能再自动地用来驱动汽车，这是由于能量转化具有 　 　 ，而我们所能利用的能源是有限的，所以需要节约能源。 16．现代电动汽车为了节能，都安装了能量回收装置，在汽车刹车时带动发电机，将汽车的 　 　 能转化为电能，为汽车提供后续运动的能量。有人认为，只要不断改进，这种汽车就可以一边行驶，一边发电，永远运动下去，这种观念违背了 　 　 。 17．如图为单缸四冲程汽油机的 　 　 冲程，该冲程活塞移动时，汽缸内燃料混合气体的压强变 　 　 。若该汽油机转速为2400r/min，则它每分钟完成 　 　 个如图所示的冲程。 18．柴油机压缩冲程中，随着活塞的运动，气缸内空气密度不断 　 　 （选填：“增大”“减小”或“不变”），这时活塞的机械能转化为被压缩空气的 　 　 能，使其温度更高、压强更大。 19．2024年4月19日，两辆以氢为燃料的汽车，实现了从北京到上海1500公里长距离运输的首次测试。选用氢为燃料是因为氢的 　 　 大。假设汽车在一段平直公路上以恒定功率75kW匀速行驶，速度为108km/h，则汽车所受阻力为 　 　 N。 20．使用天然气烧水，天然气燃烧所消耗的 　 　 能转化为水的内能。小明想测量家中利用天然气烧开一壶水的效率，他记录了水壶的容积、水的比热容和密度、当地水的沸点、天然气的热值、燃烧的天然气体积，还应记录 　 　 就可完成测量。 21．反复弯折铁丝，铁丝弯折处会很烫，铁丝内能是通过 　 　 （选填“热传递”或“做功”）的方式增加，此能量的转化与四冲程汽油机的 　 　 冲程相同。某汽车百公里耗油5kg，这些汽油完全燃烧可放出的热量是 　 　 J。（q汽油＝4.6×107J/kg） 22．某研学活动小组在实践活动期间，粗略测量了一农家柴火灶的热效率。同学们在柴火灶的铁锅里倒入5kg水，盖上锅盖，完全燃烧了1kg干木柴使水温从20℃升高到80℃，水吸收的热量为 　 　 ，该柴火灶的热效率为 　 　 。[水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），这种干木柴的热值是1.0×107J/kg] 三、实验探究题（每空2分，共24分） 23．在“比较酒精和碎纸片燃烧时放出的热量”实验中。 （1）由于燃料充分燃烧放出热量的多少不仅与燃料种类这一个因素有关，因此实验时必须控制酒精和碎纸片的 　 　 相等；实验中还需控制被加热的水的质量和初温均相同，以便于 　 　 。 （2）如图是小明安装好的实验装置，其中存在的错误是 　 　 。 （3）小华纠正了小明的错误，又组装了一套相同的实验装置，备好秒表。在两燃烧皿中分别加入准备好的酒精和碎纸片，读出水的初温后，进行如下操作： ①先点燃酒精，再点燃碎纸片。 ②保证酒精和碎纸片燃烧时间相同，读取温度计的示数。 ③待酒精和碎纸片充分燃烧结束，分别读取温度计的示数。 小红认为上述操作中，操作 　 　 是错误的。小明根据正确操作获得的数据，算出了燃料的热值，发现结果小于该燃料的实际热值，原因是 　 　 。 24．在“比较不同液体的吸热能力”实验中： （1）除了图中所示器材，还需要的测量仪器有天平和　 　 。 （2）在甲装置中，分别给初温相同且　 　 相等的水和食用油加热。 （3）在甲装置中，用相同酒精灯给两种液体加热相同时间，其目的是为了保证两种液体　 　 相同。 （4）在甲装置中，两种液体升高相同的温度，给　 　 加热时间更长。 （5）乙装置中两个相同烧杯装有相同质量的水，灯中煤油和酒精的质量相等，进行“比较煤油和酒精的热值大小关系”实验，假设6分钟两种燃料全部烧完，实验数据如表： 加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6 A杯水温/℃ 25 27 29 32 34 36 38 B杯水温/℃ 25 26 27 28 29 30 31 分析数据可知：热值较大的是　 　 。 （6）通过实验数据直接计算出燃料的热值将　 　 （选填“偏大”或“偏小”）。 25．小雨利用甲、乙、丙三套完全相同的装置完成热学实验，其中，液体1和2的质量和初温相同，燃料A和B的质量相同。 （1）请指出以上装置在安装时出现的一处错误：　 　 ； （2）同时点燃三套装置的燃料对液体进行加热，每隔半分钟记录液体升高的温度，直至燃料全部烧完。通过 　 （选填“甲”“乙”或“丙”，下同）两套装置，可比较液体1和液体2的比热容；通过　 两套装置，可比较燃料A和B的热值；燃料完全燃烧放出的热量，可以通过 　 　 （选填“温度计上升的示数”或“加热时间”）来反映； （3）根据记录的数据做出了两种液体的温度随时间变化的关系如图丁所示（假设相同时间内液体吸热量相同）： ①由图丁可以看出，液体 　 　 的比热容较大； ②若液体1的比热容是1.8×103J/（kg•℃），则液体2的比热容是 　 　 J/（kg•℃）。 四、计算题（26题8分，27题9分，共17分） 26．中国工程师利用焦炉气中的氢气与工业尾气中的二氧化碳，合成液态燃料，作为第19届亚洲运动会主火炬的燃料。工程师在科普馆用如图所示的装置为同学们演示模拟实验，测量该燃料的热值。 ①在空酒精灯内加入适量该液态燃料，得到“燃料灯”； ②在空烧杯内加入1kg水，测得水的初温为31℃，点燃“燃料灯”开始加热； ③当水恰好沸腾时，立即熄灭“燃料灯”，测得“燃料灯”消耗燃料30g。 已知实验时气压为1标准大气压，c水＝4.2×103J/（kg•℃），用该装置加热水的效率为42%。求： （1）此过程中，烧杯内水吸收的热量。 （2）该液态燃料的热值。 27．“五・一”假期，小莉一家出去旅游。汽车通过一条长2400m的隧道，用时120s，消耗0.1kg的汽油，汽车通过隧道牵引力做的有用功为1.38×106J。（汽油的热值q＝4.6×107J/kg）求： （1）汽车通过隧道的平均速度； （2）完全燃烧0.1kg汽油放出的热量； （3）汽车通过隧道发动机的效率η。 1 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第十四章 内能的利用 单元测试卷 班级___________ 姓名___________ 学号____________ 分数____________ （考试时间：60分钟 试卷满分：100分） 一、选择题（每小题3分，共42分，只有一个选项符合题意） 1．关于能量守恒定律，下列说法正确的是（　　） A．能量可以凭空消失 B．能量可以凭空产生 C．能量在转化和转移过程中，能量的总量保持不变 D．热机在工作的过程中不遵循能量守恒定律 解：AB、能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，故AB错误； C、据能量守恒定律，能量在转化和转移过程中，能量的总量保持不变，故C正确； D、能量守恒定律适用于自然界中任何形式能的相互转化，故D错误； 答案：C。 2．下列能量转化或转移的情景中，属于能量转移的是（　　） A．燃料燃烧时发热 B．用热水袋取暖 C．钻木取火 D．电动机带动水泵把地下水送到地面 解：A、燃料燃烧时发热，将燃料的化学能转化为内能，属于能量的转化，故A错误。 B、用热水袋取暖，通过热传递改变物体的内能，属于能量的转移，故B正确。 C、钻木取火，通过做功改变物体的内能，属于能量的转化，故C错误； D、电动机带动水泵把地下水送到地面，将电能转化为水的机械能，属于能量的转化，故D错误。 答案：B。 3．电动机已广泛应用到现代化生活了，如电动汽车、电动摩托车、电风扇、电动耕田机等，对其工作过程中能量转换表述正确的是（　　） A．电能转化成机械能 B．机械能转化成电能 C．太阳能转化成机械能 D．内能转化成机械能 解：电动机工作过程中，消耗了电能，将其转化为机械能，电动汽车、电动摩托车、电风扇、电动耕田机都应用了电动机，故A正确。 答案：A。 4．有人设想的“永动机”如图所示。下列对该装置开始转动后的分析正确的是（　　） A．装置所具有的机械能始终不变 B．如果没有能量补充，装置最终会停下来 C．根据能量守恒定律，装置可以一直转动下去 D．装置中小球的动能和重力势能不会相互转化 解：A、装置在工作的过程中，由于存在摩擦，克服摩擦做功，机械能转化为内能，所以机械能会变小，A错误； BC、如果没有能量补充，机械能会逐渐变小，装置最终会停下来，故B正确，C错误； D、装置在运动的过程中，小球的高度会发生变化，重力势能发生改变，速度发生变化，动能发生改变，有重力势能和动能的转化，故D错误。 答案：B。 5．瀑布从高峰倾泻而下，驱动发动机转动发电，在此过程中能量转化的顺序为（　　） A．动能→重力势能→电能 B．重力势能→动能→电能 C．电能→重力势能→动能 D．重力势能→电能→动能 解：瀑布从高峰倾泻而下，将重力势能转化为动能，驱动发动机转动发电，又将动能转化为电能，所以能量转化是重力势能→动能→电能。 答案：B。 6．下列运载工具中，不需要利用热机的是（　　） A．喷气式飞机 B．柴油拖拉机 C．纯电动汽车 D．长征系列火箭 解：热机是利用燃料燃烧释放的热量转化成机械能的装置，喷气式飞机、柴油拖拉机、火箭均需要用到燃料，故都需要用热机；纯电动汽车利用的是电动机，将电能转化为机械能，不属于热机。 答案：C。 7．随着人民生活水平的不断提高，小汽车已进入了千家万户，小汽车的发动机一般都是四冲程汽油机。以下是四冲程汽油机工作示意图，其中做功冲程是（　　） A． B． C． D． 解： A、图中进气门打开，排气门关闭的，活塞向下运动，是吸气冲程，故A不合题意； B、图中进气门和排气门都是关闭的，活塞向上运动，是压缩冲程，故B不合题意； C、图中进气门和排气门都是关闭的，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程，故C符合题意； D、图中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程，故D不合题意。 答案：C。 8．汽油机吸气冲程吸入气缸内的物质是（　　） A．柴油 B．汽油和空气 C．汽油 D．空气 解：四冲程汽油机的吸气冲程吸入气缸的气体是汽油和空气的混合物。 答案：B。 9．在如图所示的“汽油机模型”实验中，将少量的汽油喷入筒内，用软木塞塞住筒口，摇动起电机，观察到放电针放电，汽油燃烧，软木塞被高温高压的气体冲出。该实验可模拟四冲程汽油机工作时的（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 解：当放电针放电时，汽油燃烧，圆筒内气体的内能增加，气体对软木塞做功，软木塞被高温高压的气体冲出，而汽油机的做功冲程对外做功，因此该实验可模拟四冲程汽油机工作时的做功冲程。 答案：C。 10．在汽油机的做功冲程中，高温、高压的燃气推动活塞运动做功，则下列说法中正确的是（　　） A．燃气的内能减少，温度升高 B．燃气的内能增加，温度升高 C．燃气的内能减少，温度降低 D．燃气的内能增加，温度降低 解：在汽油机的做功冲程中，高温、高压的燃气推动活塞向下运动做功，燃气自身的温度降低，内能减小。 答案：C。 11．我国自主研发的长征五号火箭被人们亲切地称为“胖五”，它有两台液氢液氧发动机，选用液氢做燃料主要是因为液氢（　　） A．比热容较大 B．热值较大 C．密度较大 D．污染较大 解：航天火箭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不同燃料时，可以释放出更多的热量，故B正确. 答案：B。 12．古语道：“人要实，火要虚”。此话的意思是说做人要脚踏实地，才能事业有成：可燃物要架空一些，才能燃烧更旺。“火要虚”的目的是（　　） A．增大可燃物物的热值 B．降低可燃物的着火点 C．能使可燃物完全燃烧 D．提高了可燃物的利用率 解：可燃物要架空一些，才能燃烧更旺，但不能使可燃物完全燃烧；“火要虚”的目的是增大了可燃物与空气的接触面积，燃烧更旺，提高了可燃物的利用率，而可燃物的热值、着火点与燃烧程度无关，所以不能增大可燃物的热值，也不能降低可燃物的着火点，故D正确，ABC错误。 答案：D。 13．小叶看见面点师傅将面拉成长条，放入滚烫的油中就炸出了香脆可口的油条，于是很想了解油的吸热能力。在老师指导下，他用酒精灯分别加热质量为50g、初温为20℃的油和水，记录的相关数据如下表所示。若单位时间内油吸收的热量与水吸收的热量相等，酒精的热值为3×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。下列说法正确的是（　　） 加热时间（min） 消耗酒精（g） 末温（℃） 油 2 1 88 水 2 1 50 A．2min内油吸收的热量为3×104J B．他使用的酒精灯的加热效率为21% C．油的末温比水的高，所以吸热能力更强 D．油的吸热能力与其吸收的热量多少有关 解：A、2min内水吸收的热量为： Q水＝c水mΔt水＝4.2×103J/（kg•℃）×50×10﹣3kg×（50℃﹣20℃）＝6.3×103J， 由于单位时间内油吸收的热量与水吸收的热量相等， 所以2min内煤油吸收的热量也为6.3×103J，故A错误； B、燃料完全燃烧放出的热量为： Q放＝mq＝1×10﹣3kg×3×107J/kg＝3×104J， 他使用的酒精灯的加热效率为：η＝×100%＝×100%＝21%，故B正确； C、油的末温比水的末温高，则油的吸热能力比水弱，故C错误； D、比热容是反映不同物质的吸热能力，比热容与物质的种类和状态有关，与其吸收的热量多少无关，故D错误。 答案：B。 14．2024年4月24日是第九个“中国航天日”。物理社团的涵涵制作了水火箭，如图是水火箭的简易原理图。使用打气筒向水火箭内不断打气，当内部气体压强增大到一定程度时，会使水从水火箭中向下喷出，从而使水火箭升空。以下说法错误的是（　　） A．打气时，水火箭内部空气的内能增大 B．水火箭头部做成流线型是为了减小空气阻力 C．水向下喷出会使水火箭升空是由于力的作用是相互的 D．打气筒打气时能量转化过程与汽油机的做功冲程相同 解：AD、向打气筒内打气的过程是机械能转化为内能，使得水火箭内部空气的内能变大；汽油机的压缩冲程中机械能转化为内能；能量转化方式是相同的，故A正确、D错误； B、水火箭头部做成流线型，可以减小空气阻力，故B正确； C、水火箭向下喷水，给水一个向下的力，由于物体间力的作用是相互的，水给水火箭一个向上的力，使水火箭升空，故C正确。 答案：D。 二、填空题（每空1分，共17分） 15．随着我国人民生活水平的不断提高，汽车已进入寻常百姓家。汽车发动机的主要部分是汽油机，是把汽油燃烧放出的 　内能　 转化为机械能的装置。汽油机工作时，克服摩擦消耗的能量、机械传热损失的能量以及废气排出带走的能量，都不能再自动地用来驱动汽车，这是由于能量转化具有 　方向性　 ，而我们所能利用的能源是有限的，所以需要节约能源。 解：汽油机是把汽油燃烧放出的内能转化为机械能的装置；能量的转化和转移，都是有方向性的，因此汽油机工作时，克服摩擦消耗的能量、机械传热损失的能量以及废气排出带走的能量，都不能再自动地用来驱动汽车。 答案：内能；方向性。 16．现代电动汽车为了节能，都安装了能量回收装置，在汽车刹车时带动发电机，将汽车的 　机械　 能转化为电能，为汽车提供后续运动的能量。有人认为，只要不断改进，这种汽车就可以一边行驶，一边发电，永远运动下去，这种观念违背了 　能量守恒定律　 。 解：在汽车刹车时带动发电机，发电机将机械能转化为电能储存起来； 汽车就可以一边行驶，一边发电，在能量的转化过程中，有能量的散失，所以汽车不能永远运动下去，这种观念违背了能量守恒定律。 答案：机械；能量守恒定律。 17．如图为单缸四冲程汽油机的 　压缩　 冲程，该冲程活塞移动时，汽缸内燃料混合气体的压强变 　大　 。若该汽油机转速为2400r/min，则它每分钟完成 　1200　 个如图所示的冲程。 解：图中活塞向上运动，两气门关闭，因此是压缩冲程； 压缩冲程过程中，汽缸内部体积变小，压强变大； 若该汽油机转速是2400r/min，表示每分钟飞轮转动2400圈，它每分钟完成1200个压缩冲程。 答案：压缩；大；1200。 18．柴油机压缩冲程中，随着活塞的运动，气缸内空气密度不断 　增大　 （选填：“增大”“减小”或“不变”），这时活塞的机械能转化为被压缩空气的 　内　 能，使其温度更高、压强更大。 解：柴油机压缩冲程中，随着活塞的运动，活塞对气缸内气体做功，气缸内空气体积减小，密度不断增大，这时活塞的机械能转化为被压缩空气的内能，使其温度更高、压强更大。 答案：增大；内。 19．2024年4月19日，两辆以氢为燃料的汽车，实现了从北京到上海1500公里长距离运输的首次测试。选用氢为燃料是因为氢的 　热值　 大。假设汽车在一段平直公路上以恒定功率75kW匀速行驶，速度为108km/h，则汽车所受阻力为 　2500　 N。 解：由于所有的燃料中，氢的热值较大，质量相同的氢与其它燃料相比，完全燃烧时可以放出更多的热量，所以汽车选用氢做燃料； 汽车的速度v＝108km/h＝30m/s， 由P＝＝＝Fv得，汽车发动机的牵引力：F＝＝＝2500N， 因为汽车在平直公路上匀速行驶， 所以汽车受到的阻力：f＝F＝2500N。 答案：热值；2500。 20．使用天然气烧水，天然气燃烧所消耗的 　化学　 能转化为水的内能。小明想测量家中利用天然气烧开一壶水的效率，他记录了水壶的容积、水的比热容和密度、当地水的沸点、天然气的热值、燃烧的天然气体积，还应记录 　水的初温　 就可完成测量。 解：（1）使用天然气烧水时，消耗了天然气的化学能，转化为水的内能。 （2）要测量利用天然气烧开一壶水的效率，要算出水吸收的热量和天然气放出的热量。根据题目给出额条件可知，要算出水吸收的热量，还要知道水温度的变化量，也就是要测量出水的初温。 答案：化学；水的初温。 21．反复弯折铁丝，铁丝弯折处会很烫，铁丝内能是通过 　做功　 （选填“热传递”或“做功”）的方式增加，此能量的转化与四冲程汽油机的 　压缩　 冲程相同。某汽车百公里耗油5kg，这些汽油完全燃烧可放出的热量是 　2.3×108　 J。（q汽油＝4.6×107J/kg） 解：反复弯折铁丝是通过做功的方式使铁丝的内能增加，此过程是机械能转化为内能。四冲程汽油机的压缩冲程中活塞对燃料混合物做功，使燃料混合物的内能增加，是机械能转化成内能。 某汽车百公里耗油5kg，这些汽油完全燃烧可放出的热量Q＝mq＝5kg×4.6×107J/kg＝2.3×108J； 答案：做功；压缩；2.3×108。 22．某研学活动小组在实践活动期间，粗略测量了一农家柴火灶的热效率。同学们在柴火灶的铁锅里倒入5kg水，盖上锅盖，完全燃烧了1kg干木柴使水温从20℃升高到80℃，水吸收的热量为 　1.26×106J　 ，该柴火灶的热效率为 　12.6%　 。[水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），这种干木柴的热值是1.0×107J/kg] 解：（1）1kg的干木柴完全燃烧放出的热量：Q放＝m干木柴q干木柴＝1kg×1.0×107 J/kg＝1×107J； （2）水吸收的热量是：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×5kg×（80℃﹣20℃）＝1.26×106J； （3）该柴火灶的效率：η＝×100%＝×100%＝12.6%。 答案：1.26×106J；12.6%。 三、实验探究题（每空2分，共24分） 23．在“比较酒精和碎纸片燃烧时放出的热量”实验中。 （1）由于燃料充分燃烧放出热量的多少不仅与燃料种类这一个因素有关，因此实验时必须控制酒精和碎纸片的 　质量　 相等；实验中还需控制被加热的水的质量和初温均相同，以便于 　通过水升高的温度来反映燃料完全燃烧放出的热量　 。 （2）如图是小明安装好的实验装置，其中存在的错误是 　温度计的玻璃泡没有充分浸入到烧杯的水中　 。 （3）小华纠正了小明的错误，又组装了一套相同的实验装置，备好秒表。在两燃烧皿中分别加入准备好的酒精和碎纸片，读出水的初温后，进行如下操作： ①先点燃酒精，再点燃碎纸片。 ②保证酒精和碎纸片燃烧时间相同，读取温度计的示数。 ③待酒精和碎纸片充分燃烧结束，分别读取温度计的示数。 小红认为上述操作中，操作 　②　 是错误的。小明根据正确操作获得的数据，算出了燃料的热值，发现结果小于该燃料的实际热值，原因是 　燃料不完全燃烧且燃料燃烧放出的热量有一部分会散失到空气中　 。 解：（1）由Q放＝mq可知，燃料充分燃烧放出热量的多少与燃料的种类和燃料的质量有关，因此实验时必须控制酒精和碎纸片的质量相同；控制被加热的水的质量和初温均相同，便于通过水升高的温度来反映燃料完全燃烧放出的热量； （2）用温度计测量液体的温度时，应该让温度计的玻璃泡与被测液体充分接触，不能碰到容器的底部和侧壁，由图可知，温度计的玻璃泡没有充分浸入到烧杯的水中； （3）实验过程中要控制完全燃烧燃料的质量相同，燃烧时间相同并不能保证燃烧燃料的质量相同，所以保证酒精和碎纸片燃烧时间相同，读取温度计的示数的操作是错误； 由于燃料不完全燃烧且燃料燃烧放出的热量有一部分会散失到空气中，又或被烧杯等实验装置吸收的部分热量，使Q放大于Q吸，依此计算出燃料的热值比实际要偏小些。 答案：（1）质量；通过水升高的温度来反映燃料完全燃烧放出的热量；（2）温度计的玻璃泡没有充分浸入到烧杯的水中；（3）②；燃料不完全燃烧且燃料燃烧放出的热量有一部分会散失到空气中。 24．在“比较不同液体的吸热能力”实验中： （1）除了图中所示器材，还需要的测量仪器有天平和　秒表　 。 （2）在甲装置中，分别给初温相同且　质量　 相等的水和食用油加热。 （3）在甲装置中，用相同酒精灯给两种液体加热相同时间，其目的是为了保证两种液体　吸热　 相同。 （4）在甲装置中，两种液体升高相同的温度，给　水　 加热时间更长。 （5）乙装置中两个相同烧杯装有相同质量的水，灯中煤油和酒精的质量相等，进行“比较煤油和酒精的热值大小关系”实验，假设6分钟两种燃料全部烧完，实验数据如表： 加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6 A杯水温/℃ 25 27 29 32 34 36 38 B杯水温/℃ 25 26 27 28 29 30 31 分析数据可知：热值较大的是　煤油　 。 （6）通过实验数据直接计算出燃料的热值将　偏小　 （选填“偏大”或“偏小”）。 解：（1）实验中需要测量吸热的时间，故需要秒表来计时； （2）在“比较不同液体的吸热能力”时，应控制两种物质的质量是相同的； （3）用相同的加酒精灯给两种物质加热，在相同的时间内，物质吸收的热量是相同的； （4）给质量相同的水和煤油加热，升高相同的温度时，由于水的比热容大，所以水吸收的热量多，即水的加热时间长； （5）分析表格数据可知，两个装置中，水的质量和初温相同，由Q＝cmΔt知，末温高的吸收的热量较多；在相同的加热设备下，相同时间内，消耗燃料的质量相同，由Q＝qm知，水温上升高的，对应的燃料的热值较大；A杯中的水温度升高的快，所以煤油的热值大； （6）在实验的过程中，由于存在热量的散失，所以实验测得的热值会偏小。 答案：（1）秒表；（2）质量；（3）吸热；（4）水；（5）煤油；（6）偏小。 25．小雨利用甲、乙、丙三套完全相同的装置完成热学实验，其中，液体1和2的质量和初温相同，燃料A和B的质量相同。 （1）请指出以上装置在安装时出现的一处错误：　温度计玻璃泡与容器底接触了　 ； （2）同时点燃三套装置的燃料对液体进行加热，每隔半分钟记录液体升高的温度，直至燃料全部烧完。通过 　甲、丙　 （选填“甲”“乙”或“丙”，下同）两套装置，可比较液体1和液体2的比热容；通过 　乙、丙　 两套装置，可比较燃料A和B的热值；燃料完全燃烧放出的热量，可以通过 　温度计上升的示数　 （选填“温度计上升的示数”或“加热时间”）来反映； （3）根据记录的数据做出了两种液体的温度随时间变化的关系如图丁所示（假设相同时间内液体吸热量相同）： ①由图丁可以看出，液体 　2　 的比热容较大； ②若液体1的比热容是1.8×103J/（kg•℃），则液体2的比热容是 　4.2×103　 J/（kg•℃）。 解：（1）丙装置中，温度计玻璃泡与容器底接触了； （2）甲、丙中，燃料相同，而液体不同，通过 甲、丙两套装置，可比较液体1和液体2的比热容；乙、丙中，燃料不同，而液体相同，通过乙、丙两套装置，可比较燃料A和B的热值；燃料完全燃烧放出的热量，可以通过 温度计上升的示数来反映； （3）①由图丁可以看出加热5分钟（吸热相同），液体1升高的温度为90℃﹣20℃＝70℃ 液体2升高的温度为50℃﹣20℃＝30℃ 根据比较吸热能力的方法，液体2的比热容较大；根据 Q＝cmΔt可知，在质量和吸热相同的情况下，比热容与升高的温度之积为一定值，升高的温度与比热容成反比，若液体1的比热容是1.8×103J/（kg•℃），则液体2的比热容是c＝×1.8×103J/（kg•℃）＝4.2×103J/（kg•℃） 答案：（1）温度计玻璃泡与容器底接触了；（2）甲、丙；乙、丙；温度计上升的示数；（3）2；4.2×103。 四、计算题（26题8分，27题9分，共17分） 26．中国工程师利用焦炉气中的氢气与工业尾气中的二氧化碳，合成液态燃料，作为第19届亚洲运动会主火炬的燃料。工程师在科普馆用如图所示的装置为同学们演示模拟实验，测量该燃料的热值。 ①在空酒精灯内加入适量该液态燃料，得到“燃料灯”； ②在空烧杯内加入1kg水，测得水的初温为31℃，点燃“燃料灯”开始加热； ③当水恰好沸腾时，立即熄灭“燃料灯”，测得“燃料灯”消耗燃料30g。 已知实验时气压为1标准大气压，c水＝4.2×103J/（kg•℃），用该装置加热水的效率为42%。求： （1）此过程中，烧杯内水吸收的热量。 （2）该液态燃料的热值。 解：（1）水吸收的热量为：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣31℃）＝2.898×105J； （2）酒精燃烧放出的热量为：Q放＝＝＝6.9×105J； q酒＝＝＝2.3×107J/kg。 答：（1）此过程中，烧杯内水吸收的热量是2.898×105J。 （2）该液态燃料的热值是2.3×107J/kg。 27．“五・一”假期，小莉一家出去旅游。汽车通过一条长2400m的隧道，用时120s，消耗0.1kg的汽油，汽车通过隧道牵引力做的有用功为1.38×106J。（汽油的热值q＝4.6×107J/kg）求： （1）汽车通过隧道的平均速度； （2）完全燃烧0.1kg汽油放出的热量； （3）汽车通过隧道发动机的效率η。 解：（1）汽车通过隧道的平均速度为：； （2）完全燃烧0.1kg汽油放出的热量为：； （3）汽车通过隧道发动机的效率为：。 答：（1）汽车通过隧道的平均速度为20m/s； （2）完全燃烧0.1kg汽油放出的热量为4.6×106J； （3）汽车通过隧道发动机的效率为30%。 1 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $$