第十二章 内能与热机(举一反三·重难点训练)物理新教材沪粤版九年级上册
2026-09-30
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内容正文:
第十二章 内能与热机
【题型1 内能的概念及影响因素】 1
【题型2 改变物体内能的两种方式】 3
【题型3 做功和热传递的区别 】 5
【题型4 热量的概念 】 6
【题型5 热值的概念、单位和物理意义】 8
【题型6热值的公式及相关计算 】 10
【题型7 温度、热量与内能的区别与联系】 11
【题型8 不同物质的吸热本领】 13
【题型9 比热容的概念、单位和物理意义】 16
【题型10 生活中的比热容问题】 18
【题型11 比热容的相关计算】 20
【题型12 热平衡方程及其应用】 25
【题型13 热机原理及种类】 27
【题型14汽油机和柴油机的构造与工作过程】 28
【题型15 热机效率的定义 】 32
【题型16 加热效率的计算】 34
【题型17热机效率的计算】 36
【题型18燃料的利用和环境保护】 38
【题型1 内能的概念及影响因素】
1.(25-26九年级上·广东茂名·期末)______物体都具有内能。同一物体,温度越高,其内能______,内能是能量的一种形式,它的单位是______。
【答案】 一切 越大 焦耳/J
【难度】0.94
【知识点】温度、热量与内能的区别与联系、内能的概念、影响物体内能大小的因素
【详解】[1]内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和。由于分子在永不停息地做无规则运动,所以一切物体都具有内能,无论温度高低、状态如何。
[2]对于同一物体,其质量和物质种类不变,温度越高,分子热运动越剧烈,分子动能越大,内能也就越大。
[3]内能属于能量的一种形式,能量的国际单位是焦耳(J),所以内能的单位也是焦耳(或J)。
2.下列关于内能的说法中,正确的是( )
A.热水中每个水分子都具有较大的内能
B.0℃以下的冰没有内能
C.温度高的水的内能比温度低的水的内能大
D.质量相同的0℃水和冰,它们的内能不同
【答案】D
【难度】0.7
【知识点】内能的概念、影响物体内能大小的因素
【详解】A.内能是物体内所有分子的动能和分子势能的总和,是针对大量分子的整体概念,不能用于描述单个分子的能量状态,故A错误;
B.一切物体在任何温度下的分子都在永不停息地做无规则运动,都具有内能,0℃以下的冰也不例外,故B错误;
C.内能的大小不仅和温度有关,还和物体的质量、状态等因素有关,温度高的水如果质量远小于温度低的水,内能反而可能更小,没有限定质量相等的前提下无法比较,故C错误;
D.0℃的水凝固成等质量的0℃冰的过程需要放出热量,内能会减小,因此质量相同的0℃水和冰,内能是不同的,故D正确。
故选D。
3.(25-26九年级上·河北邯郸·阶段检测)如图是某物体由液态变为固态过程温度随时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A.时刻物体内能为零 B.、时刻物体内能相等
C.时刻物体内能比时刻小 D.时刻物体分子动能比时刻大
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】内能的概念、影响物体内能大小的因素
【详解】A.任何物体的分子都在永不停息做无规则运动,内能不可能为零,时刻内能也不为零,故A错误;
BC.到是晶体的凝固过程,这个过程中物体持续放出热量,内能不断减小,因此时刻的内能比时刻大,故BC错误;
D.分子的动能和温度直接相关,温度越高分子平均动能越大。从图像可知时刻的温度高于时刻的温度,因此时刻物体分子动能比时刻大,故D正确。
故选 D。
【题型2 改变物体内能的两种方式】
4.铁水很热,冰块很冷,但它们都具有_____能。女同学采用往手上哈气来取暖,是利用_____的方法来改变内能;男同学采用搓手来取暖,是利用__________的方法来改变内能的。
【答案】内 热传递 做功
【难度】0.92
【知识点】内能的概念、热传递改变物体的内能、做功改变物体的内能
【详解】一切物体不论温度高低都具有内能;往手上哈气手吸收热量,是通过热传递的方式来改变内能;搓手克服摩擦做功,将机械能转化为内能,是通过做功的方法来改变内能。
5.(26-27九年级上·广东揭阳·阶段检测)用酒精灯烧水是通过__________的方式改变内能;天冷时搓手取暖是通过__________的方式改变内能,这两种方式在改变内能上是__________的。
【答案】 热传递 做功 等效
【知识点】做功和热传递的区别、热传递改变物体的内能、做功改变物体的内能
【详解】酒精灯烧水过程中,水吸收热量,内能增加,是通过热传递的方式改变物体的内能;天冷时搓手取暖,克服摩擦做功,机械能转化为内能,属于做功改变内能;两种方式改变物体内能的效果完全相同,因此是等效的。
6.(25-26九年级上·四川泸州·期末)熨斗古代亦称火斗,最早出现于西汉,以青铜质地为主。使用时,先用炭火将其加热,再用它去熨烫衣物。其改变内能的方式是________。宋元时期,出现了如左图所示带木把的熨斗,由于木头的________性较差而比金属把更适合于手持。如右图所示是我国国家博物馆原始社会厅中展示的一种取火器,它以牛角作外套筒、木棒作推杆。取火时,先在杆前端粘附艾绒,再一手握住套筒,一手猛推杆入筒,然后迅即拔出推杆,便可得到燃烧的艾绒。其改变内能的方式是________。
【答案】 热传递 导热 做功
【难度】0.85
【知识点】做功和热传递的区别、热传递改变物体的内能、做功改变物体的内能、通过做功改变物体内能时,能量的转化
【详解】炭火加热后的熨斗温度高于衣物,熨烫时热量从熨斗转移到衣物上,是通过热传递的方式改变衣物的内能;
金属的导热性很强,高温熨斗的热量会快速传递到金属把手导致把手烫手;而木头的导热性较差,热量不容易快速传递到手持的位置,因此木把更适合手持;
压缩筒内空气时对气体做功,机械能转化为内能,属于做功改变物体的内能。
7.(25-26九年级上·辽宁鞍山·阶段检测)牛肉汤是我市人民“舌尖上的美食”。用手去端盛有牛肉汤的碗时,会感觉到烫手,这是通过____________方式增加了手的内能。改变内能的两种方式从本质上来看是____________(填“相同”或“不同”)的。
【答案】 热传递 不同
【知识点】做功和热传递的区别、热传递改变物体的内能、做功改变物体的内能
【详解】手接触温度较高的碗时,热量从碗传递到手,由改变内能的方式可知,该过程是通过热传递增加手的内能。因改变内能的两种方式中,热传递本质是内能的转移,做功本质是内能与其他形式能的转化,故二者本质不同。
【题型3 做功和热传递的区别 】
8.(25-26九年级上·陕西渭南·期中)如甲图在空气压缩引火仪实验中,筒内空气主要是通过________方式________内能的,使硝化棉达到燃点。乙图中点火后盒盖飞出。“活塞压缩空气”和“使盒盖飞出”两个过程中,它们改变筒内气体内能的方式________(选填“相同”或“不同”)。
【答案】 做功 增加 相同
【知识点】做功和热传递的区别、做功改变物体的内能、通过做功改变物体内能时,能量的转化
【详解】甲图的空气压缩引火仪实验中,活塞向下压缩筒内空气,是对空气施加外力做功,将机械能转化为空气的内能,因此筒内空气通过做功的方式增加内能,温度升高达到硝化棉的燃点,让硝化棉燃烧。
乙图中点火后盒盖飞出的过程,是盒内的气体膨胀对盒盖做功,将气体的内能转化为盒盖的机械能,气体自身内能减小。 这两个过程都是通过做功改变气体的内能,因此改变内能的方式是相同的。
9.(25-26九年级上·广西柳州·阶段检测)如图所示,小宇做了一个简单的思维导图来弄清楚热量:内能与温度的关系,请补充图中两处空白:①__________,②__________。
【答案】 热传递 转化
【难度】0.65
【知识点】做功和热传递的区别、热传递改变物体的内能、做功改变物体的内能
【详解】改变物体内能的两种方式为做功和热传递,做功改变内能的实质是能量的转化,热传递改变内能的实质是能量的转移。
10.(26-27九年级上·全国·课后作业)“会使用火”是猿进化到人的一个重要标志,钻木取火是古人类获取火种的重要途径。下列选项中,改变物体内能的方式与钻木取火相同的是( )
A.冬季人们常用热水袋取暖 B.食品放在冰箱中,温度降低
C.取暖器旁的物体温度升高 D.双手互搓,手心温度会升高
【答案】D
【知识点】做功和热传递的区别、热传递改变物体的内能、做功改变物体的内能
【详解】钻木取火时,克服摩擦做功,机械能转化为内能,是通过做功的方式改变物体的内能。
ABC.热水袋取暖、食品放入冰箱中降温、取暖器旁的物体升温,都是能量发生转移,是通过热传递的方式改变物体的内能,故ABC不符合题意;
D.双手互搓时,需要克服摩擦做功,内能增大,是通过做功的方式来改变物体的内能,故D符合题意。
故选D。
【题型4 热量的概念】
11.欢度春节期间,人们有“逛庙会”、“吃汤圆”、“放鞭炮”、“包饺子”等习俗。关于春节习俗中的物理现象,下列描述正确的是( )
A.逛庙会时看到制作的糖画冷却后其内能为零
B.吃热汤圆烫嘴,是因为汤圆含有的热量非常高
C.鞭炮燃放时是通过做功的方式改变内能
D.包饺子时可以捏出不同的花纹,是因为面团具有弹性
【答案】C
【知识点】弹性形变、内能的概念、热量的概念、做功改变物体的内能
【详解】A.一切物体在任何情况下都具有内能,糖画冷却后内能不为零,故A错误;
B.热量是热传递过程中的过程量,不能表述为物体“含有热量”,故B错误;
C.鞭炮燃放时,内部火药燃烧产生的燃气膨胀对外做功,是通过做功的方式改变内能,故C正确;
D.包饺子捏出花纹后,面团形变无法自发恢复原状,利用的是面团的塑性,故D错误。
故选C。
12.天气转冷,吴白庄羊肉汤馆生意火爆。下列关于全羊汤分析正确的是( )
A.煮全羊汤是通过做功改变物体内能的
B.汤的温度高,内能大,含有的热量多
C.煮全羊汤时锅上方“白气”是小水滴
D.刚出锅的羊汤“热”的烫嘴,“热”表示的是内能
【答案】C
【知识点】液化的概念和现象、热传递改变物体的内能、温度、热量与内能的区别与联系、影响物体内能大小的因素
【详解】A.煮全羊汤是通过热传递改变物体内能,不是做功,故A错误;
B.热量是过程量,只能描述为“吸收或放出热量”,不能说物体“含有热量”,且温度高的物体内能不一定大,故B错误;
C.锅上方的“白气”是高温水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故C正确;
D.“热得烫嘴”中的“热”指的是温度高,故D错误。
故选C。
【题型5 热值的概念、单位和物理意义】
13.(25-26九年级上·河北邯郸·期中)下列关于热值的说法正确的是( )
A.汽油在汽缸中燃烧越充分其热值越大
B.2kg的汽油完全燃烧比1kg的汽油完全燃烧热值大
C.1kg煤燃烧放出J的热量,则煤的热值为J/kg
D.热值是燃料的一种属性,与燃料的质量无关,不同的燃料热值一般不同
【答案】D
【难度】0.94
【知识点】热值的概念、单位和物理意义、热值的公式及相关计算、比较不同燃料的热值大小
【详解】A.热值是燃料的固有属性,与燃烧是否充分无关,汽油燃烧越充分,只是放出的热量越多,但热值不变,故A错误;
B.热值与燃料的质量无关,2kg汽油和1kg汽油的热值是相同的(同种燃料热值相同),故B错误;
C.热值的定义是“完全燃烧”时放出的热量,而选项中“燃烧放出”未明确是“完全燃烧”,因此不能直接得出煤的热值,故C错误;
D.热值是燃料的一种属性,与燃料的质量无关,不同种类的燃料,热值一般不同,D正确。
故选D。
14.火箭用液态氢作燃料,火箭发射时随着燃料的质量减少,燃料的热值 (选填“变大”“变小”或“不变”);柴油的热值是4.3×107 J/kg,它表示的物理意义是 。
【答案】 不变
见解析
【难度】0.94
【知识点】热值的概念、单位和物理意义
【详解】[1]热值是燃料的一种属性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关。所以火箭发射时随着燃料的质量减少,燃料的热值不变。
[2]柴油的热值是4.3×107J/kg,它表示的物理意义是:1kg柴油完全燃烧时放出的热量是4.3×107J。
15.甲、乙两种燃料完全燃烧放出的热量与其质量的关系图像如图所示,下列分析正确的是( )
A.甲燃料的热值小于乙燃料的热值
B.完全燃烧甲、乙两种燃料放出相同的热量,所需乙燃料的质量更小
C.完全燃烧相同质量的两种燃料,甲放出的热量更多
D.由图像可知,燃料燃烧放出的热量越多,其质量一定越大
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】热值的公式及相关计算、比较不同燃料的热值大小
【详解】A.由图像可知,质量相同时,甲完全燃烧放出的热量大于乙完全燃烧放出的热量,由可知,甲燃料的热值大于乙燃料的热值,故A错误;
B.在图像中取甲、乙完全燃烧放出相同的热量的两点,比较横坐标,可以看出所需乙燃料的质量更大,故B错误;
C.在图像中取完全燃烧甲、乙质量相同的两点,比较纵坐标,可以看出甲放出的热量更多,故C正确;
D.由图像可知,同种燃料完全燃烧放出的热量与质量成正比,则燃料完全燃烧放出的热量越多,其质量一定越大,不同燃料燃烧放出的热量越多,其质量不一定越大。故D错误。
故选C。
【题型6 热值的公式及相关计算】
16.把一瓶酒精倒去一半,则剩下的酒精质量__________,热值__________(以上两个空均选填“变大”、“变小”或“不变”),完全燃烧0.5kg的酒精放出的热量是__________J[酒精的热值q酒精=3×107J/kg]
【答案】 变小 不变 1.5×107
【难度】0.7
【知识点】质量的概念及特性、热值的概念、单位和物理意义、热值的公式及相关计算
【详解】质量是物体所含物质的多少,倒去一半酒精后所含物质减少,故质量变小。
热值是燃料的固有属性,仅与燃料种类有关,与质量无关,故热值不变。
完全燃烧0.5kg酒精放出的热量为
17.一定气压下,某种晶体熔化成同温度液体时所吸收的热量与其质量之比叫做该晶体的熔化热,用字母λ表示。在1个标准大气压下,用一个热效率为40%的酒精炉为热源,将500 g初温为0 ℃的冰全部熔化为0 ℃的水,共燃烧了14 g酒精,酒精的热值为3×107 J/kg。求:
(1)冰熔化过程中吸收的热量;
(2)在1个标准大气压下,冰的熔化热λ冰。
【解】(1)14 g酒精完全燃烧放出的热量Q放=mq=14×10-3 kg×3×107 J/kg=4.2×105 J,
由酒精炉效率η=得,冰熔化成水吸收的热量Q吸=Q放η=4.2×105 J×40%=1.68×105 J。
(2)冰的熔化热λ冰===3.36×105 J/kg。
18.“三月三,赶花街”是云南部分地区特色民俗活动。小李和家人从54km外的某地开车去“赶花街”,汽车早晨8:30出发,在上午9:15到达目的地。则他们此行程的平均车速是____km/h。花街上,摊贩用炭火烤制特色小吃,已知木炭的热值若完全燃烧0.02kg木炭,能放出的热量为___________J。
【答案】 72
【难度】0.65
【知识点】热值的公式及相关计算、平均速度的计算
【详解】[1]从8:30到9:15,时长为45分钟,换算为小时是
此行程的平均车速是
[2]0.02kg木炭完全燃烧放出热量为
19.“喝开水”通常指的是饮用经过煮沸的水,它可以促进新陈代谢、维持身体水分平衡等。在1标准大气压下,小明将壶中2kg、初温为 的水恰好加热至沸腾。
(1)求此过程中水吸收的热量。(已知水的比热容为
(2)若水吸收的热量全部由柴油完全燃烧提供,并且没有热量散失,求需要完全燃烧柴油的质量。(柴油的热值为 )。
【答案】(1) (2)
【难度】0.65
【知识点】计算物体温度变化时的吸放热、热值的公式及相关计算
【详解】(1)水升高的温度
水吸收的热量
(2)由题意可知,柴油完全燃烧放出的热量
根据燃料燃烧放热公式,变形得柴油质量
【题型7 温度、热量与内能的区别与联系】
20.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.温度高的物体内能一定较大 B.只要温度不变,物体的内能就一定不变
C.内能小的物体也可给内能大的物体传热 D.物体的温度越高,所含热量越多
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】影响物体内能大小的因素、热传递的条件和方向、热量的概念、温度、热量与内能的区别与联系
【详解】A.内能的大小与物体的质量、温度、状态等多个因素有关。温度高的物体,如果质量很小,其内能不一定大,故A 错误;
B.物体的温度不变,内能也可能改变,例如晶体在熔化过程中,吸收热量,温度不变,但内能增加,故B 错误;
C.热传递的方向是由温度高的物体向温度低的物体传递,而不是由内能大小决定。内能小的物体如果温度高,也可以向内能大但温度低的物体传热,故C 正确;
D.热量是一个过程量,只能说 “吸收” 或 “放出” 热量,不能说物体 “含有” 热量,故D 错误。
故选 C。
21.(2025·湖南益阳·二模)《天工开物》记载了古人炒蒸油料的场景,如图,下列过程与物理知识对应正确的是( )
A.加热——木炭燃烧时热值变大
B.蒸煮——油料含有的热量增加
C.翻炒——主要通过做功改变茶叶的内能
D.飘香——分子在做无规则运动
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】热值的概念、单位和物理意义、分子的热运动、热量的概念、热传递改变物体的内能
【详解】A.热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关,所以木炭燃烧时热值不变,故A错误;
B.热量是一个过程量,不能说物体“含有”多少热量,只能说“吸收”或“放出”多少热量,蒸煮过程中,油料吸收热量,内能增加,故B错误;
C.翻炒过程中,是通过热传递的方式将锅的热量传递给油料,从而改变油料的内能,而不是做功,故C错误;
D.飘香是因为油料的分子在永不停息地做无规则运动,使人能闻到香味,属于扩散现象,故D正确。
故选D。
22.关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A.物体吸收热量,温度一定升高 B.物体温度升高,内能一定增加
C.物体温度升高,一定是吸收了热量 D.物体内能增加,温度一定升高
【答案】B
【难度】0.75
【知识点】温度、热量与内能的区别与联系
【详解】A.晶体熔化过程中吸收热量,温度保持不变,故A错误;
B.物体质量不变时,温度升高,分子无规则运动更剧烈,分子总动能增大,内能一定增加,故B正确;
C.改变内能的方式有做功和热传递两种,物体温度升高可能是外界对物体做功,不一定是吸收了热量,故C错误;
D.晶体熔化过程中吸收热量,内能增加,但温度保持不变,故D错误。
故选B。
【题型8 不同物质的吸热本领】
23.内陆沙漠地区的昼夜温差比沿海城市的昼夜温差大。如图为以质量相同的砂石和水作为研究物质,探究物质的吸热能力绘制的图像。下列解释正确的是( )
A.质量相同的水和砂石吸收相同的热量,水的温度变化较大
B.质量相同的水和砂石要使它们上升相同的温度,水要吸收更多的热量
C.内陆沙漠地区的昼夜温差大是由于砂石的比热容较大
D.由于水的比热容大,所以吸收相同热量后,水的温度变化比砂石大
【答案】B
【难度】0.7
【知识点】不同物质的吸热本领
【详解】A.质量相同的水和砂石吸收相同的热量,由图像可知水的温度变化较小,故A错误;
B.质量相同的水和砂石升高相同的温度,由图像可知,升高相同的温度加热水的时间更长,说明水吸收的热量多,故B正确;
C.内陆沙漠地区砂石的比热容较小,吸收或放出相同热量,温度变化较大,所以昼夜温差大,故C错误;
D.根据,质量相同的水和砂石吸收相同热量时,水的比热容更大,温度变化比砂石小,故D错误。
故选B。
24.(25-26九年级上·黑龙江·期中)如图所示是探究不同物质吸热能力的实验装置。请回答下列问题。
(1)实验中用两个相同的“热得快”对水和食用油进行同时加热,目的是为了 ;同时保证水和食用油的初温和 相同;这种研究物理问题的方法叫做 法;通过加热时间的长短反映物质吸热的多少,这种方法则是 法;
(2)给水和食用油加热相同的时间,食用油升温较快,说明食用油吸热能力 (选填“强”或“弱”);如果让水和食用油的温度变化相同,则 吸收的热量多;
(3)如果让你选择一种物质作为热机的冷却液,你的选择是 (选填“水”或“食用油”)。
【答案】(1) 加热相同时间,使水和食用油吸热相同 质量 控制变量 转换
(2) 弱 水 (3)水
【难度】0.85
【知识点】不同物质的吸热本领、控制变量法、转换法
【详解】(1)[1]实验中用两个相同的“热得快”,对水和食用油进行同时加热,在相同时间内,“热得快”发热相同,不计能量损失,在相同时间内,水和食用油吸热相同。
[2][3]根据控制变量法,在相同时间内,水和食用油吸热相同,同时保证水和食用油的初温和质量相同,比较升温多少,可比较它们的吸热能力。
[4]物质吸热多少无法直观比较,可以通过加热时间的长短反映物质吸热的多少,这种方法则是转换法。
(2)[1]给水和食用油加热相同的时间,食用油升温较快,根据,食用油比热容小,说明食用油吸热能力弱。
[2]如果让水和食用油的温度变化相同,根据可知,水的比热容大,则水吸收的热量多。
(3)水的吸热能力强,相同质量的水和其它物质相比,升高相同温度时可以吸收更多热量,若要在水和食用油中选择一种物质作为热机的冷却液,应选水作为冷却液。
25.为了比较A、B两种液体比热容的大小,物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验,在两个相同的试管中,分别装入质量相等的A、B两种液体,将两个试管放入盛有水的同一烧杯中,用酒精灯加热。
(1)在组装器材时,酒精灯应________(选填“点燃”或“不点燃”)。
(2)将两个试管放入盛有水的同一烧杯中加热,则两种物质在相同的时间内吸热________(选填“相同”或“不相同”)。
(3)实验后绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示,可见: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”)液体升温较高。
(4)B液体在第10min的内能________在第20min的内能;A液体的比热容________B液体的比热容。(均选填“大于”“等于”或“小于”)
(5)若只能从A或B中选一种液体作为汽车冷却剂,则应选择________(选填“A”或“B”)液体。假如A液体比热容为,则B液体的比热容为________。
【答案】(1)点燃 (2)相同 (3)A (4) 小于 小于 (5) B
【难度】0.65
【知识点】热传递改变物体的内能、计算物体温度变化时的吸放热、不同物质的吸热本领、比热容的概念、单位和物理意义
【详解】(1)组装器材时遵循自下而上的顺序,需点燃酒精灯,根据其外焰高度调整上方器材位置,确保加热时使用外焰。
(2)水浴加热,同一烧杯内水温相同,相同时间两种液体吸收的热量相等。
(3)加热时间相同,吸收相同热量,A液体温度曲线更陡,升温更高。
(4)B液体持续吸热,温度升高,内能增大,因此第10min内能小于第20min内能;质量、吸热相同时,升温越快,比热容越小。A液体升温更快,故A液体比热容小于B液体。
(5)冷却剂需要比热容大的物质,吸热升温慢,故选B液体;
由图乙,升高相同温度时,液体A用时10min,液体B用时20min,故吸收的热量,根据吸热公式,有,,两式相除得
代入数据
解得
【题型9 比热容的概念、单位和物理意义 】
26.下表是一些物质的比热容【单位:】,根据表中数据和生活现象,下列判断中正确的是( )
水
铝
煤油、冰
铁、钢
砂石
约
铜
A.不同种类的物质,比热容一定不同
B.比热容与物质的状态无关
C.沿海地区昼夜温差小,是因为水的比热容较小
D.质量相同、初温相同的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块的末温更高
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】水的比热容特点及应用、不同物质的吸热本领、比热容的概念、单位和物理意义
【详解】A.煤油和冰是不同物质,但比热容相同,故A错误;
B.冰和水是同种物质,不同状态,比热容不同,说明比热容与物质的状态有关,故B错误;
C.沿海地区昼夜温差小是因为水的比热容大,,在质量相同、吸收或放出相同的热量时温度变化小,故C错误;
D.质量和初温相同的铝块和铜块吸收相同的热量后,由于铜的比热容小,铜升高的温度多,末温高,故D正确。
故选D。
27.酒精的比热容是,其含义是:________。相同质量的酒精和水,吸收相同的热量后,________升高的温度较高。
【答案】 1千克酒精温度升高(或降低)1℃时,吸收(或放出)的热量是 酒精
【难度】0.85
【知识点】比热容的概念、单位和物理意义
【详解】比热容是用来描述物质吸、放热能力的物理量,定义为:单位质量的某种物质,温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量;由可知,质量、吸收热量相同时,升高的温度与比热容成反比,因酒精的比热容小于水的比热容,故酒精升高的温度较高。
28.关于比热容,下列说法正确的是( )
A.比热容大的物质,吸收的热量一定多
B.同种物质,比热容与质量无关
C.水和酒精的比热容相同
D.比热容与物质吸收的热量成正比
【答案】B
【详解】A.质量和温度变化量未知,比热容越大的物质吸收的热量不一定越多,故A错误;
BD.比热容是物质的一种特性,只与物质的种类及状态有关,与物体的质量、吸收的热量,升高的温度无关,故B正确,D错误;
C.水和酒精是不同种物质,它们的比热容不相同,故C错误;
故选B。
【题型10 生活中的比热容问题】
30.上海地区昼夜温差变化比同纬度的沙漠地区_________(选填“大”或“小”),是因为水的比热容比沙石的_________(选填“大”或“小”)得多。
【答案】 小 大
【难度】0.86
【知识点】水的比热容特点及应用
【详解】水的比热容大于沙子的比热容,相同质量的水和沙子,吸收相同的热量,水升高的温度较少;放出相同的热量,水降低的温度较少,故沿海的青岛地区昼夜温差比同纬度多沙石的沙漠地区小。
31.通过学习物理,我们要学会“见物识理”。修建人工湖来降低环境温差是利用了水的___________较大的特性;日常生活中利用高压锅来快速煮熟食物,其原理是通过增大锅内气压来___________(选填“升高”或“降低”)水的沸点;寒冷的冬天在地窖中放一桶水,利用水凝固过程中___________(选填“吸收”或“放出”)热量来防止蔬菜被冻坏。
【答案】
比热容 升高 放出
【难度】0.85
【知识点】大气压对液体沸点的影响、熔化和凝固的应用、熔化与凝固的吸放热、水的比热容特点及应用
【详解】因水的比热容较大,相同质量的水和其他物质相比,吸放热时温度变化幅度小,故可通过修建人工湖降低环境温差;
由液体沸点随气压变化的规律可知,气压越大沸点越高,故高压锅通过增大锅内气压升高水的沸点;
因凝固属于放热过程,故冬天地窖中的水凝固时放出热量,可避免窖内温度过低冻坏蔬菜。
32.25-26九年级上·上海·阶段检测)海洋与陆地间的温差也导致了近地面大气密度和气压的差异,进而出现海陆风现象。如果气流会从低温区域向高温区域运动。对于如图所示的海陆风现象,判断及分析正确的是( )
A.甲图是白天的海风,白天陆地升温快
B.甲图是夜晚的海风,夜晚陆地降温快
C.乙图是白天的陆风,白天陆地升温快
D.乙图是夜晚的陆风,夜晚海洋降温快
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】生活中的比热容问题
【详解】白天气温较高,海洋的海水与陆地上的沙石都会吸收热量,因为沙石的比热容较小,所以沙石升高的温度比较快,故沙石的末温比海水的末温高,则沙石表面的空气的温度较高,密度较小,将会逐渐上升,陆地大气压强变小,海面空气在大气压的作用下向陆地吹来;
夜晚没有太阳,海洋的海水与陆地上的沙石都会放出热量,因为海水的比热容较大,所以海水降低的温度比较慢,故海水的末温比沙石的末温高,则海水表面的空气的温度较高,密度较小,将会逐渐上升,海面大气压强变小,陆地空气在大气压的作用下向海洋吹去。
综上所述,故A正确,BCD错误。
故选A。
33.如图所示,宋代民间的“省油灯”为中空夹层结构,在夹层中注入清水,用夹层水降温,主要利用水的( )
A.密度大 B.比热容大 C.沸点高 D.熔点低
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】水的比热容特点及应用
【详解】水的比热容较大,在质量和吸收热量相同时,由 可知,水的温度升高较慢,能有效降低灯盏温度,减少燃油蒸发,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【题型11 比热容的相关计算】
34.为了比较A、B两种液体的吸热能力,小亮用完全相同的加热装置对质量分别为100g和400g的A、B两液体进行加热,根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图所示。根据图像信息,下列说法中正确的是( )
A.A、B两液体在0~8min内吸收的热量之比为
B.A、B两液体的比热容之比为
C.B液体的吸热能力比A液体的强
D.A液体比B液体更适合作发动机的冷却液
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】计算物体温度变化时的吸放热、不同物质的吸热本领、水的比热容特点及应用
【详解】A.AB被相同的加热装置加热,被加热相同时间,AB吸收热量相同,则A、B两液体在0~8min内吸收的热量之比为,故A错误;
B.由图得,AB加热8min 吸收相同的热量,A温度上升
B温度上升
AB的质量分别为100g、400g,由得,A、B两液体的比热容之比为
故B错误;
C. B的比热容小于A的比热容,即液体的吸热能力比A液体的弱,故C错误;
D.A比热容较大,相同质量的AB升高相同温度,A吸收的热量较多,则A液体比B液体更适合作发动机的冷却液,故D正确。
故选D。
35.甲、乙两物体质量相等,当甲物体温度升高15℃,乙物体温度升高30℃时,甲物体吸收的热量是乙物体吸收热量的2倍,则甲物质比热容与乙物质比热容之比( )
A.1∶4 B.4∶1 C.2∶1 D.1∶2
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】比热容的比例计算
【详解】已知甲、乙质量相等,即,甲吸收的热量是乙的2倍,即,温度变化分别为和。
根据比热容公式,则甲的比热容与乙的比热容之比为
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
36.小红在实验室利用电加热器加热,完成了冰的熔化实验,并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图线(如图所示)。实验时,冰的质量为0.5kg,相同时间内水和冰吸收的热量相同,水的比热容为。冰的比热容为求:
(1)CD段水吸收的热量;
(2)在CE段,水吸收了的热量,水温升高了多少℃?
(3)AB段冰吸收的热量;
(4)冰在熔化过程中吸收的热量。
【答案】(1)
(2)30℃
(3)
(4)
【难度】0.85
【知识点】计算物体温度变化时的吸放热
【详解】(1)由图可知,CD段水升高的温度为
根据公式可知,CD段水吸收的热量为
(2)根据公式 可知,在CE段,水温升高了
(3)由图可知,AB段冰升高的温度为
根据公式可知,AB段冰吸收的热量为
(4)由图可知,冰熔化段是BC段,过程持续了,和CD段的持续时间相同,所以BC段冰熔化吸收的热量和CD段水吸收的热量相同,所以冰在熔化过程中吸收的热量为
37.炸串是利用了___________的方法使物体内能增加。给相同质量相同初温度的水和油加热,发现水温度升高比较缓慢、说明水吸热能力更___________(选填“强”或“弱”)。某种油炸食品100g提供的能量约为,假设这些能量全部被质量为、温度为的水吸收,可使这些水的温度升高到___________℃。
【答案】 热传递 强 85
【难度】0.72
【知识点】热传递改变物体的内能、不同物质的吸热本领、计算物体温度变化时的吸放热
【详解】炸串时食物通过吸收热量使内能增加,属于热传递的方法;比热容是反映物质吸热能力的物理量,相同质量、相同初温的不同物质吸收相同热量时,温度升高越慢,说明吸热能力越强。水升温缓慢,因此水的吸热能力更强;根据吸热公式变形可得,则温度变化量
结合初温计算末温
38.小红一家到某基地露营时,用火炉将体积为2L、初温为20℃的水加热到60℃,燃烧了100g木炭。已知水的比热容为,水的密度,求:
(1)水的质量;
(2)水吸收的热量;
(3)若木炭完全燃烧放出的热量完全被水吸收,求木炭的热值。
【答案】(1)2kg
(2)
(3)
【难度】0.65
【知识点】计算物体温度变化时的吸放热、热值的公式及相关计算、密度公式的简单应用
【详解】(1)水的质量
(2)水吸收的热量
(3)根据题意可知,木炭完全燃烧放出的热量
木炭的热值
【题型12 热平衡方程及其应用】
39.把凉的奶盒放入盛有热水的保温桶中,它们的温度随时间变化的图像如图所示。已知奶与热水的质量相同,则其中_________(选填“甲”或“乙”)代表奶温度变化的图像。若不考虑热损失,则甲、乙的比热容之比为_________。
【答案】 乙
【难度】0.4
【知识点】计算物体温度变化时的吸放热、热平衡方程及其应用
【详解】[1]把凉的奶制品放入盛有热水的保温桶中,奶制品吸热温度会升高,因此乙代表奶制品温度变化的图像。
[2]甲为热水,乙为奶制品,不考虑热损失,水放热等于奶制品吸热,即
由图可得
整理可得
甲、乙的比热容之比为。
40.牛奶营养丰富,容易消化吸收,但在高温加热状态下其营养成分容易受到破坏。生活中常用“水浴法”对牛奶加热,如图甲所示,把质量为300g的凉牛奶置于盛有热水的敞口玻璃杯中加热,经过一段时间,牛奶和热水的温度随时间的变化图像如图乙。已知,。求:
(1)牛奶不再升温时吸收的热量
(2)若牛奶吸收的热量占水总共放出热量的20%,则水放出多少热量?
(3)水的质量是多少千克?
【答案】(1) (2) (3)0.5kg
【知识点】热平衡方程及其应用、计算物体温度变化时的吸放热
【详解】(1)牛奶不再升温时吸收的热量
(2)水放出的热量
(3)水的质量
41.将一杯质量为2kg、初温为10℃的冷水倒入另一杯质量为1kg、初温为70℃的热水中,不计热量损失,则混合后水的温度为___________℃。
【答案】30
【难度】0.65
【知识点】热平衡方程及其应用、冷热混合时的温度变化和热交换
【详解】设混合后水的温度为t,根据热量的计算公式可得,冷水吸收的热量为
热水放出的热量为
而冷水和热水混合,冷水吸收热量、温度升高,热水放出热量、温度降低,不考虑热损失,则
Q吸=Q放
即有
化简且代入数据解得
【题型13 热机原理及种类】
42.人类最早发明的热机是( )
A.蒸汽机 B.内燃机 C.喷气发动机 D.火箭发动机
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】热机的种类
【详解】热机是指各种利用内能做功的机械,17世纪人类发明了热机,最早的热机是蒸汽机;内燃机、喷气发动机、火箭发动机都是19实际后期发明出来的,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
43.如图所示,用酒精灯对试管加热。水被加热一段时间后,木塞受到试管内水蒸气的压力而冲出去。下列说法正确的是( )
A.用酒精灯加热试管,是通过做功的方式改变水的内能
B.木塞冲出去的过程,相当于四冲程汽油机的压缩冲程
C.木塞冲出去的过程中,木塞的机械能是由水蒸气的内能转化的
D.木塞冲出去后,试管口出现的白雾是水汽化后形成的水蒸气
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】热机工作过程中的能量转化、液化的概念和现象、热传递改变物体的内能、通过做功改变物体内能时,能量的转化
【详解】A.用酒精灯加热试管,水吸收热量,温度升高,内能增大,通过热传递改变内能,故A错误;
BC.木塞冲出的过程,是水蒸气对木塞做功,将水蒸气的内能转为木塞的机械能,四冲程汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能,两者能量的转化不同,故B错误,C正确;
D.试管中出现的白雾是水蒸气遇冷液化形成的,因为水蒸气对木塞做功,内能减小,温度降低,故D错误。
故选C。
【题型14 汽油机和柴油机的构造与工作过程】
44.关于图所示的某单缸四冲程汽油机的工作过程,下列说法正确的是( )
A.依靠飞轮惯性完成冲程的是①②③
B.在一个工作循环中,工作过程依次是③④①②
C.①中能量的转化是内能转化为机械能
D.④中气缸内气体温度会下降
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】做功改变物体的内能、通过做功改变物体内能时,能量的转化、汽油机的构造与工作过程、热机工作过程中的能量转化
【详解】AB.由图可知②中进气门开,活塞向下是吸气冲程,④两气门关闭,活塞向上是压缩冲程,①两气门关闭,活塞向下是做功冲程,③排气门开,活塞向上是排气冲程,在一个工作循环中,工作过程依次是②④①③,其中②③④三个冲程依靠飞轮的惯性来完成。故AB错误;
C.①两气门关闭,活塞向下是做功冲程,其将内能转化为机械能,带动机械运动,故C正确;
D.④两气门关闭,活塞向上是压缩冲程,活塞的机械能转化为混合气体的内能,混合气体温度会升高,故D错误。
故选C。
45.关于四冲程汽油机的工作过程,下列说法正确的是( )
A.吸气冲程:只吸入空气 B.压缩冲程:缸内温度降低
C.做功冲程:气体推动活塞做功 D.排气冲程:内能转化为机械能
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】汽油机的构造与工作过程
【详解】A.汽油机在吸气冲程中吸入的是汽油和空气的混合物,故A错误;
B.在压缩冲程,活塞对气体做功,将机械能转化为内能,气体的内能变大,温度升高,故B错误;
C.做功冲程中,燃气对活塞做功,燃气的内能转化为活塞的机械能,故C正确;
D.排气冲程中没有能量的转化,故D错误。
故选C。
46.(25-26九年级上·广东广州·期末)如图所示为某四冲程内燃机工作过程中的一个冲程,下列说法正确的是( )
A.这是一台柴油机
B.该内燃机吸气冲程吸入的是空气
C.该冲程是内燃机的排气冲程
D.若飞轮转速为1800r/min,则1s内做功15次
【答案】D
【难度】0.4
【知识点】汽油机的构造与工作过程、柴油机的构造与工作过程、热机工作过程中的能量转化
【详解】A.汽油机和柴油机都是内燃机,汽油机汽缸顶部有火花塞,而柴油机汽缸顶部有喷嘴,由图可知是汽油机,故A错误;
B.该内燃机是汽油机,汽油机在吸气冲程中吸入的是汽油和空气的混合物,故B错误;
C.由图可知,进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,故C错误;
D.飞轮转速为,即每秒内飞轮转动30转,四冲程汽油机一个工作循环有四个冲程,飞轮转动两转,对外做功一次。则1s内做功次。故D正确。
故选D。
47.下列有关内燃机的说法正确的是( )
A.内燃机只有做功冲程不是依靠惯性来完成的
B.压缩冲程是由大部分内能转化为机械能
C.柴油机吸气冲程吸入汽缸的是柴油和空气组成的燃料混合物
D.汽油机做功冲程的点火方式是压燃式
【答案】A
【难度】0.85
【知识点】热机工作过程中的能量转化、汽油机的构造与工作过程、柴油机的构造与工作过程
【详解】A.在内燃机的四个冲程中,只有做功冲程对外做功,其他三个冲程:吸气冲程、压缩冲程和排气冲程都是依靠惯性来完成的,故A正确;
B.压缩冲程中,活塞向上运动,对汽缸内的气体做功,将机械能转化为内能,而不是内能转化为机械能,故B错误;
C.柴油机吸气冲程吸入汽缸的是纯净的空气,而汽油机吸气冲程吸入的是汽油和空气组成的燃料混合物,故C错误;
D.汽油机做功冲程的点火方式是点燃式,是通过火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧;而柴油机采用的是压燃式,故D错误。
故选A。
48.小红到乡村参加劳动实践,发现农用拖拉机使用的是柴油机,其结构原理如图,关于其四冲程柴油机的描述正确的是( )
A.吸气冲程中吸入汽缸的只有空气
B.压缩冲程中机械能转化为柴油和空气混合物的内能
C.做功冲程是依靠飞轮的惯性完成的
D.排气冲程中,废气带走的能量最少
【答案】A
【难度】0.85
【知识点】柴油机的构造与工作过程
【详解】A.柴油机在吸气冲程中,进气门开启,排气门关闭,活塞向下运动,吸入气缸的是空气,故A正确;
B.在柴油机的压缩冲程中,进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,压缩汽缸内的空气,使空气的温度升高、内能增大。此过程中是将活塞的机械能转化为空气的内能,由于此时还没有喷入柴油,所以不存在柴油和空气混合物,故B错误;
C.做功冲程中,高温高压的燃气推动活塞向下运动,带动曲轴旋转对外做功,将内能转化为机械能的过程,不是依靠飞轮的惯性完成的。而吸气、压缩和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的,故C错误;
D.因为燃料燃烧后产生的废气温度较高,含有大量的内能,这些内能随着废气的排出而损失掉。在柴油机的能量损失中,排气冲程中废气带走的能量是主要部分之一,故D错误。
故选A。
【题型15 热机效率的定义】
49.燃料的利用效率
(1)对热机而言,燃料燃烧释放的能量只有一部分被有效利用,做______。热机用来做有用功的那部分能量,与______释放的能量之比,叫作热机的效率。
(2)锅炉是利用燃料或其他能源把水加热成为热水或蒸汽的设备。锅炉______与燃料完全燃烧放出的热量之比,叫作锅炉的效率。
(3)公式:______。
(4)______燃料的利用率是节约能源、保护环境的重要措施。
【答案】(1) 有用功 燃料完全燃烧
(2)有效利用的热量
(3)
(4)提高
【详解】(1)[1][2]对于热机,燃料燃烧放出热量,热机利用这些能量对外做功,燃料燃烧释放的能量只有一部分被有效利用,做有用功。热机用来做有用功的那部分能量,与燃料完全燃烧释放的能量之比,叫作热机的效率。
(2)锅炉是利用燃料或其他能源把水加热成为热水或蒸汽的设备。锅炉有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比,叫作锅炉的效率。
(3)根据上述分析可知,热机的效率、锅炉的效率都是有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比,则公式是
(4)提高燃料的利用率,可以在获得相同能量需求的情况下减少燃料的消耗,既能节约能源,又能因减少燃料燃烧量而减少污染物排放,对保护环境有重要意义。
50.甲热机的效率高于乙热机的效率,则( )
A.甲热机的功率大于乙热机的功率 B.甲热机消耗的燃料质量比乙热机的少
C.甲热机做的有用功比乙热机的多 D.甲热机的燃料利用率比乙热机的高
【答案】D
【详解】A.功率是表示机械做功快慢的物理量,效率高的机械,做功不一定快,故A不符合题意;
BC.热机消耗燃料的多少与热机效率、做的有用功等都有关,题中只知热机效率,未知其他,故无法比较消耗燃料的多少、做的有用功的多少,故BC不符合题意;
D.甲的效率高,则说明做相同的有用功,甲损失的能量少,即做相同的有用功,甲消耗的燃料比乙消耗的燃料少,甲热机的燃料利用率比乙热机的高,故D符合题意。
故选D。
51.甲、乙、丙三台汽油机中燃料完全燃烧释放的内能和汽油机输出的机械能的柱状图如图所示,则________的效率最高,消耗质量相同的燃料时,________输出的机械能最多。
【答案】 乙 乙
【详解】[1]如图所示,假设纵坐标的单位长度为1。由热机效率公式可知,
甲的效率
乙的效率
丙的效率
所以,三台汽油机中乙的效率最高。
[2]乙汽油机的效率最高,所以在消耗质量相同的燃料时,乙输出的机械能最多。
52.一台柴油机的热机效率为25%,表示的意义是___________的那部分能量,占燃料___________的能量的25%。用这台柴油机工作时,完全燃烧2kg的柴油可做有用功___________J。(柴油的热值为)
【答案】 热机用来做有用功 完全燃烧放出
【详解】[1][2]热机效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧所释放的总能量的比值,所以一台柴油机的热机效率为25%,表示的意义是热机用来做有用功的那部分能量,占燃料完全燃烧放出的能量的25%。
[3]根据公式可知,完全燃烧2kg的柴油产生的热量为
根据公式可知,有用功为
【题型16 加热效率的计算】
53.在一个标准大气压下,把质量为0.5t,初温为的水烧开,需要完全燃烧的天然气,则燃烧天然气加热水时的效率为______(用百分数表示)。已知,。
【答案】70%
【难度】0.85
【知识点】计算物体温度变化时的吸放热、加热效率的计算
【详解】一个标准大气压下,水的沸点是100℃;把质量为0.5t,初温为的水烧开,水吸收的热量为
天然气完全燃烧放出的热量为
则燃烧天然气加热水时的效率为
54.煤气炉将4kg的水从加热到70℃,消耗煤气0.05kg。已知煤气的热值为,水的比热容为。求:
(1)水吸收的热量;
(2)煤气完全燃烧放出的热量;
(3)煤气炉加热的效率。
【答案】(1);
(2);
(3)40%
【详解】(1)水吸收的热量
(2)煤气完全燃烧放出的热量
(3)煤气炉加热的效率
55.小明家煮饭、烧水使用的是管道天然气,用天然气炉燃烧0.03m3的天然气刚好能把2kg的水从初温25℃加热到100℃。(q天然气=4.5×107J/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃))
(1)水吸收的热量是多少J?
(2)天然气放出的热量是多少?
(3)此过程中天然气炉的热效率是多少?
【答案】(1) (2) (3)
【难度】0.65
【知识点】计算物体温度变化时的吸放热、热值的公式及相关计算、加热效率的计算
【详解】(1)水的温度变化量为
水吸收的热量为
(2)天然气完全燃烧放出的热量为
(3)天然气炉的热效率为
【题型17热机效率的计算 】
56.如图为某汽油机工作时的能量流向图,汽油的热值q取。以下说法正确的是( )
A.汽油未完全燃烧时的热值比完全燃烧时的小
B.完全燃烧10kg汽油可放出的热量
C.在做功冲程,该汽油机气缸中的气体内能增大
D.该汽油机工作效率可达65%
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】做功改变物体的内能、热机燃料燃烧能量走向示意图、热值的公式及相关计算、热值的概念、单位和物理意义
【详解】A.燃料的热值只与燃料的种类有关,与燃料的燃烧情况无关,故A错误;
B.完全燃烧10kg汽油放出的热量,故B正确;
C.四冲程汽油机在做功冲程中,高温高压气体迅速膨胀对活塞做功,气体的内能减小,故C错误;
D.由图可知,输出的有用功在总能量中所占的比例100%-33%-25%-7%=35%
所以内燃机的效率为35%,故D错误。
故选B。
57.某工地一台质量为8000 kg的推土机,它与地面接触的总面积为4 m2,推土机在水平的地面上匀速直线行驶10 min,消耗柴油6 kg,此过程中发动机功率为172 kW。(g取10N/kg,),求:
(1)推土机静止在水平地面时,对地面的压强是多少?
(2)在水平的地面上匀速直线行驶过程中,发动机做的功是多少?
(3)推土机匀速行驶时,发动机的效率是多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
【难度】0.65
【知识点】热机效率的计算、热值的公式及相关计算、压强公式的简单应用、P=W/t
【详解】(1)已知推土机质量,推土机的重力
对地面的压强
(2)发动机功率
行驶时间
发动机做的功
(3)消耗柴油放出的总热量
发动机效率
【题型18 燃料的利用和环境保护】
58.如图所示依次为甲、乙、丙三部汽油机内,同种燃料完全燃烧释放的内能和汽油机输出的机械能的柱状图。根据图中的信息,下列选项正确的是( )
A.三部汽油机中,乙的效率最高 B.丙输出的机械能比甲少,所以丙的效率比甲低
C.在消耗的燃料质量相同时,乙输出的机械能比甲少 D.在输出的机械能相同时,乙比丙消耗的燃料少
【答案】AD
【详解】AB.如图所示,假设纵坐标轴的单位长度为1。则甲的效率为
乙的效率为
丙的效率为
所以三部汽油机中,乙的效率最高,甲、丙的效率相同,故A正确,B错误;
C.乙的效率比甲高,所以在消耗的燃料质量相同时,乙输出的机械能比甲多,故C错误;
D.乙的效率比丙高,所以在输出的机械能相同时,乙比丙消耗的燃料少,故D正确。
故选AD。
59.汽油机是热机的一种,若转速是1200r/min,此汽油机每秒钟完成_____个做功冲程,当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”,这时发动机的效率将_____(选填“升高”、“不变”或“降低”)。
【答案】 10 降低
【详解】[1]若转速为1200r/min=20r/s,也就是1s飞轮转动20r,对外做功10次,完成10个工作循环。
[2]当汽油燃烧不充分时会冒“黑烟”,释放出的能量变小,则用来做有用功的能量变小,用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出的总能量的比值就小,所以效率降低。
60.随着“双碳”目标推进,燃料发生了大规模的更替,新能源汽车也逐步替代传统燃油汽车,请你结合具体情境展开分析。
(1)我国大力推广新能源汽车,主要是为了减少__________污染。
A.大气 B.声
(2)如图是传统燃油机的__________冲程,该冲程的能量转化是__________能转化为__________能。
【答案】(1)A
(2) 做功 内 机械
【难度】0.65
【知识点】汽油机的构造与工作过程、热机工作过程中的能量转化、热机与环境保护
【详解】(1)传统燃油汽车燃烧汽油或柴油,会排放大量有害气体,如二氧化碳,温室气体,加剧全球变暖、一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物等,会造成空气污染,而新能源汽车(如电动汽车)不直接燃烧化石燃料,运行时无尾气排放,因此,推广新能源汽车的主要目的是减少大气污染,助力“双碳”目标,故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
(2)[1][2][3]由图可知,该冲程两个气门关闭,活塞下行,火花塞点火,是传统燃油机的做功冲程,在做功冲程中燃料燃烧产生高温高压气体,气体膨胀推动活塞运动,将内能转化为机械能。
61.下列关于热机和环境保护的说法,正确的是( )
A.所有的热机都用汽油作燃料
B.汽车排出的尾气都是有毒气体
C.热机的大量使用会造成环境污染
D.热机所产生的噪声,可以被热机上的消声器完全消除
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】热机与环境保护、从声源处减弱
【详解】A.汽油机的燃料是汽油,柴油机的燃料是柴油,还有其它种类的热机,需要的燃料不同,所以热机的燃料有许多种,故A错误;
B.汽车排出的尾气中含有一氧化碳、氮氧化物等有毒气体,但主要成分是无毒的氮气、二氧化碳和水蒸气,故B错误;
C.热机的大量使用会排出大量废气,废气中含有有毒气体,所以会造成环境污染,故C正确;
D.热机所产生的噪声,不可能被热机上的消声器完全消除,只能减小噪声,故D错误。
故选C。
62.汽车是现代生活中最常见的一种交通工具,如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是( )
A.甲图是压缩冲程,活塞对气缸内的气体做功,气体的温度升高
B.由乙图可知该汽油机的效率是30%
C.汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分,这会降低燃料的热值
D.为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖,该举措大大提高了燃料的热值
【答案】A
【难度】0.85
【知识点】热机效率的计算、比较不同燃料的热值大小、汽油机的构造与工作过程
【详解】A.如图甲所示,进气孔和排气孔都关闭,活塞向上运动,压缩气体,对气体做功,气体温度升高,这是汽油机的压缩冲程,故A正确;
B.由乙图可知该汽油机的效率为
η=100%-6%-30%-36%=28%
故B错误;
CD.热值是燃料完全燃烧时的放出的热量和质量之比,燃料的热值只与燃料的种类和状态有关,与燃料是否完全燃烧无关,燃料燃烧得越不充分,这会降低燃料的利用率,不会降低燃料的热值;为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖,该举措大大提高了燃料的利用率,不能提高燃料的热值,故CD错误。
故选A。
63.下列关于热现象说法正确的是( )
A.热机的大量使用有利于环境的保护
B.现代火箭用液态氢作燃料,是因为氢的比热容大
C.火箭是一种新型的热机,是人类征服宇宙空间的工具
D.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】热传递的条件和方向、火箭的构造与工作原理、热机与环境保护、热值的概念、单位和物理意义
【详解】A.热机大量使用会排放废气等污染物,不利于环境保护,故A错误;
B.现代火箭用液态氢作燃料,是因为氢的热值大,而非比热容大,故B错误;
C.火箭通过燃料燃烧将内能转化为机械能,属于热机,是人类探索宇宙空间的工具,故C正确;
D.热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递,而非从内能大的物体向内能小的物体传递,故D错误。
故选C。
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第十二章 内能与热机
【题型1 内能的概念及影响因素】 1
【题型2 改变物体内能的两种方式】 2
【题型3 做功和热传递的区别 】 3
【题型4 热量的概念 】 4
【题型5 热值的概念、单位和物理意义】 4
【题型6热值的公式及相关计算 】 5
【题型7 温度、热量与内能的区别与联系】 5
【题型8 不同物质的吸热本领】 6
【题型9 比热容的概念、单位和物理意义】 8
【题型10 生活中的比热容问题】 8
【题型11 比热容的相关计算】 9
【题型12 热平衡方程及其应用】 11
【题型13 热机原理及种类】 12
【题型14汽油机和柴油机的构造与工作过程】 12
【题型15 热机效率的定义 】 14
【题型16 加热效率的计算】 15
【题型17热机效率的计算】 16
【题型18燃料的利用和环境保护】 16
【题型1 内能的概念及影响因素】
1.(25-26九年级上·广东茂名·期末)______物体都具有内能。同一物体,温度越高,其内能______,内能是能量的一种形式,它的单位是______。
2.下列关于内能的说法中,正确的是( )
A.热水中每个水分子都具有较大的内能
B.0℃以下的冰没有内能
C.温度高的水的内能比温度低的水的内能大
D.质量相同的0℃水和冰,它们的内能不同
3.(25-26九年级上·河北邯郸·阶段检测)如图是某物体由液态变为固态过程温度随时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A.时刻物体内能为零 B.、时刻物体内能相等
C.时刻物体内能比时刻小 D.时刻物体分子动能比时刻大
【题型2 改变物体内能的两种方式】
4.铁水很热,冰块很冷,但它们都具有_____能。女同学采用往手上哈气来取暖,是利用_____的方法来改变内能;男同学采用搓手来取暖,是利用__________的方法来改变内能的。
5.(26-27九年级上·广东揭阳·阶段检测)用酒精灯烧水是通过__________的方式改变内能;天冷时搓手取暖是通过__________的方式改变内能,这两种方式在改变内能上是__________的。
6.(25-26九年级上·四川泸州·期末)熨斗古代亦称火斗,最早出现于西汉,以青铜质地为主。使用时,先用炭火将其加热,再用它去熨烫衣物。其改变内能的方式是________。宋元时期,出现了如左图所示带木把的熨斗,由于木头的________性较差而比金属把更适合于手持。如右图所示是我国国家博物馆原始社会厅中展示的一种取火器,它以牛角作外套筒、木棒作推杆。取火时,先在杆前端粘附艾绒,再一手握住套筒,一手猛推杆入筒,然后迅即拔出推杆,便可得到燃烧的艾绒。其改变内能的方式是________。
7.(25-26九年级上·辽宁鞍山·阶段检测)牛肉汤是我市人民“舌尖上的美食”。用手去端盛有牛肉汤的碗时,会感觉到烫手,这是通过____________方式增加了手的内能。改变内能的两种方式从本质上来看是____________(填“相同”或“不同”)的。
【题型3 做功和热传递的区别 】
8.(25-26九年级上·陕西渭南·期中)如甲图在空气压缩引火仪实验中,筒内空气主要是通过________方式________内能的,使硝化棉达到燃点。乙图中点火后盒盖飞出。“活塞压缩空气”和“使盒盖飞出”两个过程中,它们改变筒内气体内能的方式________(选填“相同”或“不同”)。
9.(25-26九年级上·广西柳州·阶段检测)如图所示,小宇做了一个简单的思维导图来弄清楚热量:内能与温度的关系,请补充图中两处空白:①__________,②__________。
10.(26-27九年级上·全国·课后作业)“会使用火”是猿进化到人的一个重要标志,钻木取火是古人类获取火种的重要途径。下列选项中,改变物体内能的方式与钻木取火相同的是( )
A.冬季人们常用热水袋取暖 B.食品放在冰箱中,温度降低
C.取暖器旁的物体温度升高 D.双手互搓,手心温度会升高
【题型4 热量的概念】
11.欢度春节期间,人们有“逛庙会”、“吃汤圆”、“放鞭炮”、“包饺子”等习俗。关于春节习俗中的物理现象,下列描述正确的是( )
A.逛庙会时看到制作的糖画冷却后其内能为零
B.吃热汤圆烫嘴,是因为汤圆含有的热量非常高
C.鞭炮燃放时是通过做功的方式改变内能
D.包饺子时可以捏出不同的花纹,是因为面团具有弹性
12.天气转冷,吴白庄羊肉汤馆生意火爆。下列关于全羊汤分析正确的是( )
A.煮全羊汤是通过做功改变物体内能的
B.汤的温度高,内能大,含有的热量多
C.煮全羊汤时锅上方“白气”是小水滴
D.刚出锅的羊汤“热”的烫嘴,“热”表示的是内能
【题型5 热值的概念、单位和物理意义】
13.(25-26九年级上·河北邯郸·期中)下列关于热值的说法正确的是( )
A.汽油在汽缸中燃烧越充分其热值越大
B.2kg的汽油完全燃烧比1kg的汽油完全燃烧热值大
C.1kg煤燃烧放出J的热量,则煤的热值为J/kg
D.热值是燃料的一种属性,与燃料的质量无关,不同的燃料热值一般不同
14.火箭用液态氢作燃料,火箭发射时随着燃料的质量减少,燃料的热值 (选填“变大”“变小”或“不变”);柴油的热值是4.3×107 J/kg,它表示的物理意义是 。
15.甲、乙两种燃料完全燃烧放出的热量与其质量的关系图像如图所示,下列分析正确的是( )
A.甲燃料的热值小于乙燃料的热值
B.完全燃烧甲、乙两种燃料放出相同的热量,所需乙燃料的质量更小
C.完全燃烧相同质量的两种燃料,甲放出的热量更多
D.由图像可知,燃料燃烧放出的热量越多,其质量一定越大
【题型6 热值的公式及相关计算】
16.把一瓶酒精倒去一半,则剩下的酒精质量__________,热值__________(以上两个空均选填“变大”、“变小”或“不变”),完全燃烧0.5kg的酒精放出的热量是__________J[酒精的热值q酒精=3×107J/kg]
17.一定气压下,某种晶体熔化成同温度液体时所吸收的热量与其质量之比叫做该晶体的熔化热,用字母λ表示。在1个标准大气压下,用一个热效率为40%的酒精炉为热源,将500 g初温为0 ℃的冰全部熔化为0 ℃的水,共燃烧了14 g酒精,酒精的热值为3×107 J/kg。求:
(1)冰熔化过程中吸收的热量;
(2)在1个标准大气压下,冰的熔化热λ冰。
【解】(1)14 g酒精完全燃烧放出的热量Q放=mq=14×10-3 kg×3×107 J/kg=4.2×105 J,
由酒精炉效率η=得,冰熔化成水吸收的热量Q吸=Q放η=4.2×105 J×40%=1.68×105 J。
(2)冰的熔化热λ冰===3.36×105 J/kg。
18.“三月三,赶花街”是云南部分地区特色民俗活动。小李和家人从54km外的某地开车去“赶花街”,汽车早晨8:30出发,在上午9:15到达目的地。则他们此行程的平均车速是____km/h。花街上,摊贩用炭火烤制特色小吃,已知木炭的热值若完全燃烧0.02kg木炭,能放出的热量为___________J。
19.“喝开水”通常指的是饮用经过煮沸的水,它可以促进新陈代谢、维持身体水分平衡等。在1标准大气压下,小明将壶中2kg、初温为 的水恰好加热至沸腾。
(1)求此过程中水吸收的热量。(已知水的比热容为
(2)若水吸收的热量全部由柴油完全燃烧提供,并且没有热量散失,求需要完全燃烧柴油的质量。(柴油的热值为 )。
【题型7 温度、热量与内能的区别与联系】
20.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.温度高的物体内能一定较大 B.只要温度不变,物体的内能就一定不变
C.内能小的物体也可给内能大的物体传热 D.物体的温度越高,所含热量越多
21.(2025·湖南益阳·二模)《天工开物》记载了古人炒蒸油料的场景,如图,下列过程与物理知识对应正确的是( )
A.加热——木炭燃烧时热值变大
B.蒸煮——油料含有的热量增加
C.翻炒——主要通过做功改变茶叶的内能
D.飘香——分子在做无规则运动
22.关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A.物体吸收热量,温度一定升高 B.物体温度升高,内能一定增加
C.物体温度升高,一定是吸收了热量 D.物体内能增加,温度一定升高
【题型8 不同物质的吸热本领】
23.内陆沙漠地区的昼夜温差比沿海城市的昼夜温差大。如图为以质量相同的砂石和水作为研究物质,探究物质的吸热能力绘制的图像。下列解释正确的是( )
A.质量相同的水和砂石吸收相同的热量,水的温度变化较大
B.质量相同的水和砂石要使它们上升相同的温度,水要吸收更多的热量
C.内陆沙漠地区的昼夜温差大是由于砂石的比热容较大
D.由于水的比热容大,所以吸收相同热量后,水的温度变化比砂石大
24.(25-26九年级上·黑龙江·期中)如图所示是探究不同物质吸热能力的实验装置。请回答下列问题。
(1)实验中用两个相同的“热得快”对水和食用油进行同时加热,目的是为了 ;同时保证水和食用油的初温和 相同;这种研究物理问题的方法叫做 法;通过加热时间的长短反映物质吸热的多少,这种方法则是 法;
(2)给水和食用油加热相同的时间,食用油升温较快,说明食用油吸热能力 (选填“强”或“弱”);如果让水和食用油的温度变化相同,则 吸收的热量多;
(3)如果让你选择一种物质作为热机的冷却液,你的选择是 (选填“水”或“食用油”)。
25.为了比较A、B两种液体比热容的大小,物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验,在两个相同的试管中,分别装入质量相等的A、B两种液体,将两个试管放入盛有水的同一烧杯中,用酒精灯加热。
(1)在组装器材时,酒精灯应________(选填“点燃”或“不点燃”)。
(2)将两个试管放入盛有水的同一烧杯中加热,则两种物质在相同的时间内吸热________(选填“相同”或“不相同”)。
(3)实验后绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示,可见: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”)液体升温较高。
(4)B液体在第10min的内能________在第20min的内能;A液体的比热容________B液体的比热容。(均选填“大于”“等于”或“小于”)
(5)若只能从A或B中选一种液体作为汽车冷却剂,则应选择________(选填“A”或“B”)液体。假如A液体比热容为,则B液体的比热容为________。
【题型9 比热容的概念、单位和物理意义 】
26.下表是一些物质的比热容【单位:】,根据表中数据和生活现象,下列判断中正确的是( )
水
铝
煤油、冰
铁、钢
砂石
约
铜
A.不同种类的物质,比热容一定不同
B.比热容与物质的状态无关
C.沿海地区昼夜温差小,是因为水的比热容较小
D.质量相同、初温相同的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块的末温更高
27.酒精的比热容是,其含义是:________。相同质量的酒精和水,吸收相同的热量后,________升高的温度较高。
28.关于比热容,下列说法正确的是( )
A.比热容大的物质,吸收的热量一定多
B.同种物质,比热容与质量无关
C.水和酒精的比热容相同
D.比热容与物质吸收的热量成正比
【题型10 生活中的比热容问题】
30.上海地区昼夜温差变化比同纬度的沙漠地区_________(选填“大”或“小”),是因为水的比热容比沙石的_________(选填“大”或“小”)得多。
31.通过学习物理,我们要学会“见物识理”。修建人工湖来降低环境温差是利用了水的___________较大的特性;日常生活中利用高压锅来快速煮熟食物,其原理是通过增大锅内气压来___________(选填“升高”或“降低”)水的沸点;寒冷的冬天在地窖中放一桶水,利用水凝固过程中___________(选填“吸收”或“放出”)热量来防止蔬菜被冻坏。
32.25-26九年级上·上海·阶段检测)海洋与陆地间的温差也导致了近地面大气密度和气压的差异,进而出现海陆风现象。如果气流会从低温区域向高温区域运动。对于如图所示的海陆风现象,判断及分析正确的是( )
A.甲图是白天的海风,白天陆地升温快
B.甲图是夜晚的海风,夜晚陆地降温快
C.乙图是白天的陆风,白天陆地升温快
D.乙图是夜晚的陆风,夜晚海洋降温快
33.如图所示,宋代民间的“省油灯”为中空夹层结构,在夹层中注入清水,用夹层水降温,主要利用水的( )
A.密度大 B.比热容大 C.沸点高 D.熔点低
【题型11 比热容的相关计算】
34.为了比较A、B两种液体的吸热能力,小亮用完全相同的加热装置对质量分别为100g和400g的A、B两液体进行加热,根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图所示。根据图像信息,下列说法中正确的是( )
A.A、B两液体在0~8min内吸收的热量之比为
B.A、B两液体的比热容之比为
C.B液体的吸热能力比A液体的强
D.A液体比B液体更适合作发动机的冷却液
35.甲、乙两物体质量相等,当甲物体温度升高15℃,乙物体温度升高30℃时,甲物体吸收的热量是乙物体吸收热量的2倍,则甲物质比热容与乙物质比热容之比( )
A.1∶4 B.4∶1 C.2∶1 D.1∶2
36.小红在实验室利用电加热器加热,完成了冰的熔化实验,并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图线(如图所示)。实验时,冰的质量为0.5kg,相同时间内水和冰吸收的热量相同,水的比热容为。冰的比热容为求:
(1)CD段水吸收的热量;
(2)在CE段,水吸收了的热量,水温升高了多少℃?
(3)AB段冰吸收的热量;
(4)冰在熔化过程中吸收的热量。
37.炸串是利用了___________的方法使物体内能增加。给相同质量相同初温度的水和油加热,发现水温度升高比较缓慢、说明水吸热能力更___________(选填“强”或“弱”)。某种油炸食品100g提供的能量约为,假设这些能量全部被质量为、温度为的水吸收,可使这些水的温度升高到___________℃。
38.小红一家到某基地露营时,用火炉将体积为2L、初温为20℃的水加热到60℃,燃烧了100g木炭。已知水的比热容为,水的密度,求:
(1)水的质量;
(2)水吸收的热量;
(3)若木炭完全燃烧放出的热量完全被水吸收,求木炭的热值。
【题型12 热平衡方程及其应用】
39.把凉的奶盒放入盛有热水的保温桶中,它们的温度随时间变化的图像如图所示。已知奶与热水的质量相同,则其中_________(选填“甲”或“乙”)代表奶温度变化的图像。若不考虑热损失,则甲、乙的比热容之比为_________。
40.牛奶营养丰富,容易消化吸收,但在高温加热状态下其营养成分容易受到破坏。生活中常用“水浴法”对牛奶加热,如图甲所示,把质量为300g的凉牛奶置于盛有热水的敞口玻璃杯中加热,经过一段时间,牛奶和热水的温度随时间的变化图像如图乙。已知,。求:
(1)牛奶不再升温时吸收的热量
(2)若牛奶吸收的热量占水总共放出热量的20%,则水放出多少热量?
(3)水的质量是多少千克?
41.将一杯质量为2kg、初温为10℃的冷水倒入另一杯质量为1kg、初温为70℃的热水中,不计热量损失,则混合后水的温度为___________℃。
【题型13 热机原理及种类】
42.人类最早发明的热机是( )
A.蒸汽机 B.内燃机 C.喷气发动机 D.火箭发动机
43.如图所示,用酒精灯对试管加热。水被加热一段时间后,木塞受到试管内水蒸气的压力而冲出去。下列说法正确的是( )
A.用酒精灯加热试管,是通过做功的方式改变水的内能
B.木塞冲出去的过程,相当于四冲程汽油机的压缩冲程
C.木塞冲出去的过程中,木塞的机械能是由水蒸气的内能转化的
D.木塞冲出去后,试管口出现的白雾是水汽化后形成的水蒸气
【题型14 汽油机和柴油机的构造与工作过程】
44.关于图所示的某单缸四冲程汽油机的工作过程,下列说法正确的是( )
A.依靠飞轮惯性完成冲程的是①②③
B.在一个工作循环中,工作过程依次是③④①②
C.①中能量的转化是内能转化为机械能
D.④中气缸内气体温度会下降
45.关于四冲程汽油机的工作过程,下列说法正确的是( )
A.吸气冲程:只吸入空气 B.压缩冲程:缸内温度降低
C.做功冲程:气体推动活塞做功 D.排气冲程:内能转化为机械能
46.(25-26九年级上·广东广州·期末)如图所示为某四冲程内燃机工作过程中的一个冲程,下列说法正确的是( )
A.这是一台柴油机
B.该内燃机吸气冲程吸入的是空气
C.该冲程是内燃机的排气冲程
D.若飞轮转速为1800r/min,则1s内做功15次
47.下列有关内燃机的说法正确的是( )
A.内燃机只有做功冲程不是依靠惯性来完成的
B.压缩冲程是由大部分内能转化为机械能
C.柴油机吸气冲程吸入汽缸的是柴油和空气组成的燃料混合物
D.汽油机做功冲程的点火方式是压燃式
48.小红到乡村参加劳动实践,发现农用拖拉机使用的是柴油机,其结构原理如图,关于其四冲程柴油机的描述正确的是( )
A.吸气冲程中吸入汽缸的只有空气
B.压缩冲程中机械能转化为柴油和空气混合物的内能
C.做功冲程是依靠飞轮的惯性完成的
D.排气冲程中,废气带走的能量最少
【题型15 热机效率的定义】
49.燃料的利用效率
(1)对热机而言,燃料燃烧释放的能量只有一部分被有效利用,做______。热机用来做有用功的那部分能量,与______释放的能量之比,叫作热机的效率。
(2)锅炉是利用燃料或其他能源把水加热成为热水或蒸汽的设备。锅炉______与燃料完全燃烧放出的热量之比,叫作锅炉的效率。
(3)公式:______。
(4)______燃料的利用率是节约能源、保护环境的重要措施。
50.甲热机的效率高于乙热机的效率,则( )
A.甲热机的功率大于乙热机的功率 B.甲热机消耗的燃料质量比乙热机的少
C.甲热机做的有用功比乙热机的多 D.甲热机的燃料利用率比乙热机的高
51.甲、乙、丙三台汽油机中燃料完全燃烧释放的内能和汽油机输出的机械能的柱状图如图所示,则________的效率最高,消耗质量相同的燃料时,________输出的机械能最多。
52.一台柴油机的热机效率为25%,表示的意义是___________的那部分能量,占燃料___________的能量的25%。用这台柴油机工作时,完全燃烧2kg的柴油可做有用功___________J。(柴油的热值为)
【题型16 加热效率的计算】
53.在一个标准大气压下,把质量为0.5t,初温为的水烧开,需要完全燃烧的天然气,则燃烧天然气加热水时的效率为______(用百分数表示)。已知,。
54.煤气炉将4kg的水从加热到70℃,消耗煤气0.05kg。已知煤气的热值为,水的比热容为。求:
(1)水吸收的热量;
(2)煤气完全燃烧放出的热量;
(3)煤气炉加热的效率。
55.小明家煮饭、烧水使用的是管道天然气,用天然气炉燃烧0.03m3的天然气刚好能把2kg的水从初温25℃加热到100℃。(q天然气=4.5×107J/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃))
(1)水吸收的热量是多少J?
(2)天然气放出的热量是多少?
(3)此过程中天然气炉的热效率是多少?
(3)天然气炉的热效率为
【题型17热机效率的计算 】
56.如图为某汽油机工作时的能量流向图,汽油的热值q取。以下说法正确的是( )
A.汽油未完全燃烧时的热值比完全燃烧时的小
B.完全燃烧10kg汽油可放出的热量
C.在做功冲程,该汽油机气缸中的气体内能增大
D.该汽油机工作效率可达65%
57.某工地一台质量为8000 kg的推土机,它与地面接触的总面积为4 m2,推土机在水平的地面上匀速直线行驶10 min,消耗柴油6 kg,此过程中发动机功率为172 kW。(g取10N/kg,),求:
(1)推土机静止在水平地面时,对地面的压强是多少?
(2)在水平的地面上匀速直线行驶过程中,发动机做的功是多少?
(3)推土机匀速行驶时,发动机的效率是多少?
【题型18 燃料的利用和环境保护】
58.如图所示依次为甲、乙、丙三部汽油机内,同种燃料完全燃烧释放的内能和汽油机输出的机械能的柱状图。根据图中的信息,下列选项正确的是( )
A.三部汽油机中,乙的效率最高 B.丙输出的机械能比甲少,所以丙的效率比甲低
C.在消耗的燃料质量相同时,乙输出的机械能比甲少 D.在输出的机械能相同时,乙比丙消耗的燃料少
59.汽油机是热机的一种,若转速是1200r/min,此汽油机每秒钟完成_____个做功冲程,当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”,这时发动机的效率将_____(选填“升高”、“不变”或“降低”)。
60.随着“双碳”目标推进,燃料发生了大规模的更替,新能源汽车也逐步替代传统燃油汽车,请你结合具体情境展开分析。
(1)我国大力推广新能源汽车,主要是为了减少__________污染。
A.大气 B.声
(2)如图是传统燃油机的__________冲程,该冲程的能量转化是__________能转化为__________能。
61.下列关于热机和环境保护的说法,正确的是( )
A.所有的热机都用汽油作燃料
B.汽车排出的尾气都是有毒气体
C.热机的大量使用会造成环境污染
D.热机所产生的噪声,可以被热机上的消声器完全消除
62.汽车是现代生活中最常见的一种交通工具,如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是( )
A.甲图是压缩冲程,活塞对气缸内的气体做功,气体的温度升高
B.由乙图可知该汽油机的效率是30%
C.汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分,这会降低燃料的热值
D.为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖,该举措大大提高了燃料的热值
63.下列关于热现象说法正确的是( )
A.热机的大量使用有利于环境的保护
B.现代火箭用液态氢作燃料,是因为氢的比热容大
C.火箭是一种新型的热机,是人类征服宇宙空间的工具
D.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
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