徐州专版2020中考物理复习方案第三部分机械能内能欧姆定律课时训练21内能比热容热值热机试题.docx

课时训练(二十一)　内能　比热容　热值　热机
(限时:30分钟)

一、选择题
1.[2019·无锡]如图K21-1所示,用电火花发生器点燃塑料盒内的酒精气体,能将盒盖喷出很远。此过程中的能量转化方式与汽油机的哪一个冲程相似(　　)

图K21-1
A. 压缩冲程 B.吸气冲程
C.排气冲程 D.做功冲程
2.[2019·枣庄]如图K21-2所示是内燃机工作循环中的一个冲程,它是 (　　)

图K21-2
A. 压缩冲程,将内能转化成机械能
B.压缩冲程,将机械能转化成内能
C.做功冲程,将内能转化成机械能
D.做功冲程,将机械能转化成内能
3.[2019·桂林]下列实例中通过做功的方式改变物体内能的是 (　　)
A. 用酒精灯加热烧杯中的水
B.放入热汤中的金属勺子变烫
C.刀在磨刀石上摩擦后温度升高
D.冬天人们喜欢通过晒太阳使身体暖和起来
4.[2019·杭州]对于同一物态的某种物质,根据c=QmΔt得知 (　　)
A. 比热容跟热量成正比
B.比热容跟质量成反比
C.比热容跟温度变化成反比
D.吸收或放出的热量跟质量与温度变化的乘积之比是个恒量
5.[2019·福建]下表列出了一些物质的比热容,根据表中数据,下列判断正确的是 (　　)
物质
水
煤油
冰
铝
铜
比热容/
[J·(kg·℃)-1]
4.2×
103
2.1×
103
2.1×
103
0.88×
103
0.39×
103
A. 不同物质的比热容一定不同
B.物质的状态发生变化,比热容不变
C.质量相等的铝和铜升高相同的温度,铝吸收的热量更多
D.质量相等的水和煤油吸收相同的热量,水升高的温度更多
6.[2019·南京]利用图K21-3所示甲、乙装置(燃烧皿内燃料和烧杯内液体未画出),既可以比较不同液体的比热容,又可以比较不同燃料的热值。要求仅根据温度计示数的变化完成实验,则两个实验都需要控制相同的是 (　　)

图K21-3
A. 液体种类 B.燃料种类
C.液体质量 D.燃料质量
7.[2019·连云港]关于温度、内能和热量,下列说法正确的是 (　　)
A. 0 ℃的冰块内能为零
B.温度高的物体含有的热量多
C.汽油机压缩冲程中,机械能转化为内能
D.反复弯折铁丝,铁丝温度升高,这是通过热传递的方式增加了铁丝的内能
8.[2019·仙桃]下列关于热机、热值的说法正确的是 (　　)
A. 汽油机、柴油机都有火花塞和喷油嘴这两个关键部件
B.某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比叫这种燃料的热值,单位是kg/J
C.柴油机工作的效率是35%,说明它工作时柴油燃烧释放的能量有65%转化为有用功
D.四冲程内燃机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的
9.[2019·辽阳]酿酒是人类神奇的发明,图K21-4是将谷物倒入锅中熬制酒料的过程。下列说法正确的是 (　　)

图K21-4
A. 用火种引燃木柴的过程与钻木取火的原理相同
B.灶台下木柴燃烧的过程,将内能转化成了化学能
C.锅能向酒料传递热量,是因为锅的温度高于酒料的温度
D.熬制过程中需要不断地搅拌,这是为了通过做功的方式增加物体内能
二、填空题
10.[2019·凉山州]南极洲的冰川　　　　(选填“具有”或“不具有”)内能,古人钻木取火是通过　　　　的方式来改变物体内能的。 
11.[2019·常州]家用轿车常用汽油机驱动,汽车在　　　　冲程将　　　　能转化为机械能。汽车行驶过程中,油箱内汽油越来越少,汽油的热值　　　　(选填“变小”“不变”或“变大”)。 
12. [2019·镇江]图K21-5中单缸四冲程汽油机正处在　　冲程,若该汽油机转速为1800 r/min,则它每秒钟完成
　　　　个冲程。用水循环带走汽油机产生的热量,这是利用了水的　　　　较大的特性。 

图K21-5
13.[2019·连云港]某同学在烧杯中装入质量为100 g、初温为20 ℃的水,然后用酒精灯给水加热一段时间后,水的温度升高到70 ℃,此过程中水的内能增加了　　　　J,水增加的内能　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)酒精完全燃烧所放出的热量。[已知c水=4.2×103 J/(kg·℃)]　 
14.[2019·盐城]用天然气灶将一壶质量为2 kg、初温为30 ℃的水加热到80 ℃,消耗了16 g天然气,已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),天然气的热值为4.2×107 J/kg,则天然气完全燃烧放出的热量为　　　　J,水吸收的热量为　　　　J,天然气灶烧水的效率为　　　　%。 
15.[2019·株洲]用一台电取暖器给有50 kg空气的房间加热。通电后取暖器的电热元件温度升高,是通过______　　　(选填“做功”或“热传递”)的方式使其内能增加的;一段时间后室温升高了5 ℃,则空气吸收的热量为　　　J。设空气的比热容为1.0×103 J/(kg·℃)。 
16.[2019·苏州]如图K21-6所示,在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团干燥的棉花,用力将活塞迅速下压,棉花被点燃,此过程的能量转化方式与汽油机的　　　　冲程相同;某效率为25%的汽油机在一次工作中消耗了4 kg汽油,该汽油机对外做的机械功为　 J。(汽油热值为4.6×107 J/kg)

图K21-6
17.[2019·广州](1)完全燃烧1.4 g酒精释放的热量是完全燃烧0.7 g酒精释放热量的　　　　倍。0.7 g酒精完全燃烧释放的热量是2.1×104 J,这些热量全部被100 g 的液体A吸收,液体的温度升高了50 ℃;完全燃烧1.4 g 酒精释放的热量全部被200 g的液体A吸收,液体的温度升高了Δt=　　　　℃。(不考虑散热) 
(2)现用如图K21-7所示装置加热200 g的液体A,燃烧了1.4 g酒精,液体升高的温度小于Δt,有哪些原因会导致这个结果?　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

图K21-7
三、解答题
18.[2018·苏州]为了减少环境污染,部分农村地区改用液化气烧菜做饭,某钢瓶装有液化气10 kg,已知液化气的热值为4.2×107 J/kg,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。
(1)求这瓶液化气全部完全燃烧放出的热量。
(2)若(1)中放出的热量有40%被初温为20 ℃的水吸收,在标准大气压下可将多少千克的水烧开。

19.[2019·云南]太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一,如今太阳能热水器已走进了千家万户。如图K21-8所示,某家庭太阳能热水器接收太阳能总有效面积为2 m2,1 m2面积上1 h接收到的太阳能平均为2.52×106 J,若阳光照射该热水器5 h,可以使质量为80 kg的水温度升高30 ℃。[c水=4.2×103 J/(kg·℃),q干木柴=1.2×107 J/kg]
(1)求水吸收的热量。
(2)若这些水吸收的热量全部由燃烧干木柴来提供,则需要完全燃烧多少千克干木柴?(假设干木柴完全燃烧放出的热量全部被水吸收)
(3)求该太阳能热水器的效率并举出开发利用太阳能的优点。

图K21-8

20.[2019·镇江]某油电混合动力汽车工作原理如图K21-9所示,当它以90 km/h的速度匀速直线行驶10 min的过程中,发动机和驱动电机共同为汽车提供动力,驱动汽车行驶所需的能量E1=3×107 J,其中η1=60%来自汽油燃烧,而汽油燃烧放出热量的η2=40%用于驱动汽车行驶和对蓄电池充电,其中用于充电的能量E2=2×106 J,设汽油在发动机汽缸内完全燃烧,汽油热值q取5×107 J/kg。
(1)当该汽车制动刹车时,驱动电机会反转为发电机给蓄电池充电,电机发电的原理是　　　　　　　,产生的电能是从汽车的　　　　能转化而来的。 
(2)求题述过程中汽车受到的阻力。
(3)题述过程中,汽车所消耗汽油的质量用m表示。
①求汽车所消耗汽油的质量m。
②请将下列表达式填写完整:η1E1=　　　　。(用q、m、η2和E2表示) 

图K21-9

21.[2019·泰州]如图K21-10甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”的实验装置,小华用两个相同的容器分别装入质量相等的A、B两种液体,用相同的装置加热。

图K21-10
(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,实验中使用玻璃棒的目的是　 。 
(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”)液体吸收的热量较多;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”)液体升温较高。 
(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”)液体。 

【参考答案】
1.D　2.B　3.C　4.D
5.C　[解析]一般情况下,不同物质的比热容不相等,据比热容表可知,有些物质的比热容也是相等的,故A错误;水和冰属于同种物质,状态不同,比热容不同,说明物质状态发生改变,其比热容也改变,故B错误;根据公式Q=cmΔt可知,当m和Δt一定时,铝的比热容比铜大,所以铝吸收的热量更多,故C正确;根据公式Q=cmΔt可知,当Q和m一定时,水的比热容比煤油大,所以煤油升高的温度更多,故D错误。
6.C　[解析]比较不同物质的比热容,应使用相同的热源,控制质量相同的不同液体在相同时间内吸热相同,通过温度的变化来判断不同液体的吸热能力;比较不同燃料的热值,要使用质量相同的不同燃料完全燃烧后使相同质量的同种液体吸热,通过比较液体升高的温度来判断不同燃料放出热量的多少,进而比较燃料的热值。故两个实验都需要控制相同的是液体质量,故选C。
7.C　[解析]一切物体都具有内能,温度为0 ℃的冰块也有内能,故A错误;热量是一个过程量,不能说含有或具有热量,故B错误;汽油机在压缩冲程中,压缩汽缸内燃料混合物,使燃气的内能增加,温度升高,把机械能转化为内能,故C正确;反复弯折铁丝,铁丝温度升高,这是通过做功的方式增加了铁丝的内能,故D错误。
8.D　9.C　
10.具有　做功
[解析]一切物体都具有内能,所以南极洲的冰川也具有内能。钻木取火是克服摩擦做功,所以是通过做功的方式来改变内能的。
11.做功　内　不变
12.排气　60　比热容　
[解析]由图可知,一个气门关闭,一个气门打开,并且活塞向上运动,因此该冲程是排气冲程;汽油机1个工作循环完成四个冲程,飞轮转2转,1800 r/min=30 r/s,即每秒完成15个工作循环,完成60个冲程。用水循环带走汽油机产生的热量,这是利用了水的比热容较大的特性。
13.2.1×104　小于
[解析]水吸收的热量(水的内能增加值)Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×0.1 kg×(70 ℃-20 ℃)=2.1×104 J;由于酒精不可能完全燃烧,有热量散失,且烧杯也会吸收一部分热量,所以,水增加的内能小于酒精完全燃烧所放出的热量。
14.6.72×105　4.2×105　62.5
[解析]16 g天然气完全燃烧放出的热量Q放=mq=16×10-3 kg×4.2×107 J/kg=6.72×105 J;水吸收的热量Q吸=c水m'(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(80 ℃-30 ℃)=4.2×105 J;天然气灶烧水的效率η=Q吸Q放=4.2×105J6.72×105J=62.5%。
15.做功　2.5×105
[解析]通电后取暖器的电热元件温度升高,是通过电流做功的方式使其内能增加的。空气吸收的热量Q=cmΔt=1.0×103 J/(kg·℃)×50 kg×5 ℃=2.5×105 J。
16.压缩　4.6×107
17.(1)2　50
(2)热量散失,液体汽化带走部分热量,酒精燃烧不充分等
[解析](1)由Q放=qm可知,完全燃烧1.4 g酒精释放的热量是完全燃烧0.7 g酒精释放热量的2倍。
不考虑散热,根据Q吸=cmΔt、Q放=Q吸可得:Δt=Q吸cAmA=Q放cAmA=qm酒精cAmA,由于酒精质量变为原来的2倍,液体质量也变为原来的2倍,所以升高的温度不变,即为50 ℃。
(2)加热200 g的液体A,燃烧了1.4 g酒精,液体升高的温度小于Δt,主要原因有热量散失、液体汽化带走部分热量、酒精燃烧不充分等。
18.解:(1)液化气全部完全燃烧放出的热量Q放=m气q=10 kg×4.2×107 J/kg=4.2×108 J。
(2)Q吸=cm水(t-t0)=ηQ放,水的质量m水=ηQ放c(t-t0)=40%×4.2×108 J4.2×103 J/(kg·℃)×(100℃-20℃)=500 kg。　
19.解:(1)水吸收的热量
Q吸=c水m水Δt=4.2×103 J/(kg·℃)×80 kg×30 ℃=1.008×107 J。
(2)干木柴完全燃烧放出的热量全部被水吸收,则Q放=Q吸=1.008×107 J;
需要完全燃烧干木柴的质量m=Q放q干木柴=1.008×107 J1.2×107 J/kg=0.84 kg。
(3)太阳能热水器吸收的太阳能Q=2.52×106 J×2×5=2.52×107 J,
太阳能热水器的效率η=Q吸Q=1.008×107 J2.52×107 J=40%。　
太阳能是一种清洁、无污染、可再生能源,它能量丰富,取之不尽用之不竭。(合理即可)
20.解:(1)电磁感应　机械
(2)以90 km/h的速度匀速行驶10 min的过程中,汽车通过的路程:
s=vt=90 km/h×1060 h=15 km=15000 m,
根据W=Fs知,汽车匀速行驶的牵引力为F=Ws=E1s=3×107 J15000m=2000 N,
因为汽车做匀速直线运动,所以阻力和牵引力是一对平衡力,大小相等,即f=F=2000 N。
(3)①汽车行驶时,汽油燃烧放出的热量为mq,其中只有η2mq用来行驶和充电,
根据题意,则有η2mq=E1η1+E2,即E1η1=η2mq-E2,代入数据得60%×3×107 J=40%×5×107 J/kg×m-2×106 J,解得m=1 kg。
②η2mq-E2
21.(1)易拉罐　搅拌液体使其受热均匀 (2)加热时间　(3)A　B　(4)A　
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