沪科版九上物理——第十三章 内能与热机——实验重难点专题——比热容和热机效率

试卷更新日期：2021-10-09 类型：单元试卷

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一、单选题

  • 1. 甲、乙两种物质，质量之比是2 ：5，比热容之比是3 ：2，升高相同的温度，则吸收热量是（    ）

    　　

    A、5 ：3 B、3 ：5 C、15 ：4 D、4 ：15

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  • 2. 质量和初温都相同的A、B两物体，A的比热容大些，当它们放出相同的热量后，再立即把它们相互接触，不计热量损失和物态变化。则（ ）
    A、它们之间不发生热传递 B、B向A传递热量 C、A向B传递热量 D、无法确定

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  • 3. 水的比热容比煤油的大，如图所示，用规格相同的两试管分别装上质量相同的煤油和水，隔着石棉网同时对两试管加热．图中的哪一个图象能反映实验情况（       ）

    A、 B、 C、 D、

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  • 4. A、B两物体质量相等，温度均为10℃，甲、乙两杯水质量相等，温度均为50℃，现将A放入甲杯，B放入乙杯，热平衡后，甲杯水温降低了4℃，乙杯水温降低了8℃，则A、B两种物质的比热容之比为（　　）
    A、2：3 B、3：5 C、4：9 D、1：2

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  • 5. 质量相同的A、B两金属块,把它们都加热到100℃,然后分别投入装有质量相同、初温都为0℃的C、D两杯水中,测量的结果:金属块A使C杯的水温升高了10℃,金属块B使D杯的水温升高了20℃。设两金属块比热容为CA和CB,则CA与CB的比值为（   ）
    A、4：9 B、9:4 C、19:9 D、9:19

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  • 6. 如图甲，网上曾热销一种“55度杯”，称“能很快将开水变成适饮的温水，而后又能将凉水变成适饮的温水”.为破解此中秘密，无锡市某中学物理小组设计了如图乙模型.设此杯内胆中被封存着300g水，室温20℃；现向杯中倒入200g、100℃开水，摇一摇，杯内水温迅速降至t1 ， 饮用后迅速将200g室温矿泉水倒入该杯，摇一摇，矿泉水的温度可升至t2 ， 若忽略内胆及空间的热能消耗，则t1、t2分别大约为（   ）

    A、50℃，50℃ B、52℃，39.2℃ C、40℃，60℃ D、55℃，55℃

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二、填空题

  • 7. 小明同学用一种加热器将质量为100g的冰持续加热熔化直至沸腾，记录并绘制出温度随时间变化的图象如图所示。根据图象可以看出AB段的比热容CD段的比热容(选填“大于”、“等于”，或“小于”)，BC段所吸收的热量为J；如果他用酒精灯加热，从开始加热直到刚好沸腾，消耗了28g酒精，则酒精灯的加热效率是。(酒精的热值为3.0×107J/kg)

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  • 8. 用两个相同的电热器给质量相同的两种液体甲和乙加热，它们的温度随加热时间的变化关系如图所示，如果其中一种物质是水，则另一种物质的比热容为。

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  • 9. 小夏在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量相等的水和另一种液体进行了实验，并用图像对实验数据进行了处理，如图所示.实验中，水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等.分析图像可以得出：物质为水，另一种液体的比热容为J/(kg·℃).


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  • 10. 网上曾热销一种“55度杯”，称“能很快将开水变成适饮的温水，而后又能将凉水变成适饮的温水”。为破解此中秘密，一中物理小组设计了如图模型。设此模型杯内胆中封存着300g水，室温20℃；现向杯中倒入200g、100℃开水，摇一摇，热平衡后杯内水温迅速降至t1=℃；然后将杯内水倒掉，迅速将200g室温某液态物质倒入该杯，摇一摇，这种液态物质的温度可升至44℃，则这种液态物质的比热容为J/（kg·℃）(c水=4.2×103J/(kg.℃)，忽略整个过程中内胆及空间的热损失)。


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  • 11.                             
    (1)、完全燃烧1.4g酒精释放的热量是完全燃烧0.7g酒精释放热量的倍。0.7g酒精完全燃烧释放的热量是2.1x104J.这些热量全部被100g的液体A吸收，液体的温度升高了50℃；完全燃烧1.4g酒精释放的热量全部被200g的液体A吸收，液体的温度升高了△t=℃(不考虑散热).
    (2)、现用如图所示装置加热200g的液体A，燃烧了1.4g酒精，液体升高的温度小于△t，有哪些原因会导致这个结果?

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  • 12. 某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为Scm2 ， 一个冲程活塞在气缸中移动的距离是 Lmm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为 pPa，飞轮l min转动1800周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），若1min 消耗汽油V L．汽油的密度ρ kg/m3 ； 汽油的热值为 qJ/kg．则一个做功冲程中燃气对活塞做的功；该汽油机的效率为 ．

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  • 13. 如图，一单缸四冲程汽油机甲，飞轮每分钟转2400转，汽油机的汽缸横截面积为30cm2，活塞冲程长50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为2.0×106Pa，则这种汽油机的功率为W；且该汽油机一分钟消耗25g汽油，则这种汽油机的效率为；汽油机甲与汽油机乙的效率之比为5：4，汽油机甲的功率为乙的2.5倍，那么汽油机甲与乙每小时消耗的油量之比为。(汽油的热值为4.6×107J/kg)。

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  • 14. 2017年5月18日，我国实现全球首次海域可燃冰试采成功．可燃冰与石油一样都是（填“可再生”或“不可再生”）能源.1m3可燃冰可以释放出175m3的天然气，这些天然气完全燃烧释放出的热量是J；若这些热量有50%被10吨的水吸收，水的温度能够上升℃．（q天然气=3.6×107J/m3 ， c水=4.2×103J/（kg•℃））

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  • 15. 两台四冲程汽油机在相同时间内，甲做的有用功是乙的 3 倍，甲机的热机效率是 20% ，乙机的热机效率是 25% ，则甲、乙两机消耗的汽油质量之比是 ．

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三、实验探究题

  • 16. 如图所示，小李用装有少量的煤油和酒精的两盏灯，分别给两杯相同的水加热。待煤油和酒精燃尽时，根据水温的变化比较两种燃料的热值大小，请根据小李的方案回答下列问题：

    (1)、实验前装入灯中的煤油和酒精的必须相同。
    (2)、在燃料燃尽前，如果两个烧杯中的水均己沸腾，则该实验(选填“能”或“不能”)达到小李的目的；
    (3)、燃料燃尽后，甲温度计的示数比乙温度计的示数高由此判断（选填“煤油”或“酒精”)的热值大；
    (4)、该实验也可以粗略测出燃料的热值，与标准的热值相比，该实验测得的热值(选填“偏大”或“偏小”)，其主要原因是：。

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  • 17. 小明利用图甲装置研究某燃料热值。他取少量燃料置于燃烧皿中，测出总质量为30g，点燃后对100g的热水加热4min立即熄灭燃料，再测得燃料和燃烧皿总质量，天平平衡时砝码数量和游码位置如图乙所示，并根据实验数据绘制的水温随时间变化的图像如图丙中a线所示。

    (1)、如图甲所示，组装实验器材时为了能使温度计液泡与液体充分接触，应调节图中A、B两铁环应先调节（选填“A”、“B”）铁环；
    (2)、在第2-4min的过程中，水（选填“吸”或“不吸”）热；
    (3)、已知此过程中燃料均匀燃烧放热，所放热量仅60%能被水吸收，则该燃料的热值为J/kg（水的比热容为4.2´103J（kg･℃），整个过程中忽略水的质量变化）；
    (4)、若实验装置和热损失比例均不变，利用该燃料加热另一杯水绘出了如图丙中b线，则另一杯水的质量（选填“大于”､“等于”或“小于”）上一杯水质量。

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  • 18. 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，烧杯内的液体质量和初温也相同.

    (1)、下列说法正确的是___________
    A、比较不同液体的比热容，可以选择甲、丙两图 B、比较不同液体的比热容，可以选择乙、丙两图 C、比较不同燃料的热值，可以选择乙、丙两图 D、比较不同燃料的热值，可以选择甲、丙两图
    (2)、为了研究不同物质的吸热能力，利用其中两幅图进行实验，根据记录的数据做出了两种液体的温度随时间变化的图像，如图所示：

    ①不同物质吸热的多少是通过来反映的(选填“温度计示数”或“加热时间”)；

    ②由图可以看出，液体的比热容较大；

    ③如果已知B液体的比热容是1.8×103J/(kg·℃)，则A液体的比热容是J/(kg·℃).

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  • 19. 如图所示，甲、乙、丙三图中装置完全相同．燃料的质量都是10 g，烧杯内的液体初温相同．

    (1)、比较不同燃料的热值，应选择两图进行实验；比较不同物质的比热容，应选择两图进行实验．
    (2)、若在研究不同燃料热值的实验中，记录数据如下表：

    根据表中数据计算：完全燃烧10 g燃料1放出的热量为J；燃料2的热值是J/kg.

    (3)、通过实验得到的燃料热值与实际相比要偏(填“大”或“小”)，你认为出现这种情况的主要原因是： ．

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四、计算题

  • 20. 水壶里装有2kg、20℃的水，用天然气炉具将其加热至沸腾，已知天然气的热值为8×107J/m3 ， 大气压强为1标准大气压，c水=4.2×103J/（kg•℃），求：
    (1)、烧开这壶水，水需要吸收多少热量？
    (2)、若烧开这壶水消耗的天然气是0.021m3 ， 则天然气炉具的效率是多少？

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  • 21. 芜湖奇瑞科技有限公司坐落于芜湖经济技术开发区，是集汽车整车及零部件设计、研究、开发、生产加工、销售及售后服务的投资管理公司，该公司某型号专用车在车型测试中，在一段平直的公路上匀速行驶5.6km，受到的阻力是3.0×103N，消耗燃油1.2 kg（假设燃油完全燃烧）。若燃油的热值热值q＝4×107J/kg，求：
    (1)、专用车牵引力所做的功是多少？
    (2)、已知热机效率η＝ WQ （式中W为热机在某段时间内对外所做的功，Q为它在这段时间内所消耗的燃油完全燃烧所产生的热量），则该专用车的热机效率是多少？

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  • 22. 某一型号的房车在一段平直公路上匀速行驶了40km，用时30min，车的总质量为4×103kg，受到的阻力为车重的 18 （假设燃油完全燃烧，燃油密度ρ＝0.8×103kg/m3 ， 燃油热值q为4.5×107J/kg，g取10N/kg）。求：
    (1)、该房车的行驶速度；
    (2)、该房车牵引力所做的功；
    (3)、已知这一过程消耗燃油 2×10−2m3 ，该房车热机的效率是多少？

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  • 23. 晶体在熔化的过程中要吸收热量。物理学中把一定质量的0℃冰全部熔化为0℃的水吸收的热量与其质量的比值叫冰的熔化热，用字母λ表示，现用一个热效率为35%的酒精炉加热500g的初温为-20℃的冰，当这些冰从开始熔化到全部熔化为0℃的水，共燃烧了16g的酒精。已知冰的比热容为c冰 =2.1×103J/(kg·℃) ，酒精的热值为 3×107J/kg ，试求：
    (1)、500g的冰温度从-20℃升高到0℃，需要吸收多少J的热量？
    (2)、这此冰从开始熔化到全部熔化为0℃的水，共吸收多少J的热量？
    (3)、冰水的熔化热λ冰是多大？

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  • 24. 一辆轿车以90kW的恒定功率启动作直线运动，且整个运动过程中受到的阻力不变，速度v与时间t的关系如图所示，试求：

    (1)、在0~10s时间内汽车发动机做功多少？
    (2)、汽车匀速行驶时，牵引力为多大？
    (3)、若燃烧1kg汽油可使汽车匀速行驶4.6km的路程，则汽车发动机的热效率为多少（汽油的热值q=4.6×107J/kg）？

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