2022中考物理 內(nèi)能及其利用模塊 熱量的概念和計(jì)算訓(xùn)練(含解析) 滬科版
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1、2022中考物理 內(nèi)能及其利用模塊 熱量的概念和計(jì)算訓(xùn)練(含解析) 滬科版 一、單選題 1.一杯水,溫度由30oC加熱到50oC時(shí)吸收的熱量為Q1 , 再由50oC加熱到70oC時(shí)吸收的熱量為Q2 , Q1與Q2的大小關(guān)系為 (???) A.?Q1>Q2 ????????????????????????????B.?Q1<Q1????????????????????????????C.?Q1=Q2????????????????????????????D.?無法判斷 2.初溫相同的銅和鉛,它們的比熱容之比是3:1,質(zhì)量之比是2:3,若它們吸收相等的熱量,銅升
2、高的溫度與鉛升高的溫度之比是( ?。? A.?1:2??????????????????????????????B.?2:1??????????????????????????????????????C.?2:9??????????????????????????????????????D.?9:2 3.用相同的酒精燈分別對(duì) a、b 兩液體加熱,根據(jù)測得數(shù)據(jù)分別描繪出兩液體的溫度隨時(shí)間變化的圖像.不計(jì)液體熱損失,分別用 ma、mb、ca、cb 表示 a、b 兩液體的質(zhì)量和比熱容,則結(jié)合圖中信息作出的下列推斷一定正確的是(?? ) A.?若 ma=mb , 則
3、ca>cb?????????????????????????????????????B.?若 ma>mb , 則 ca=cb C.?若 ca>cb , 則 ma<mb????????????????????????????????????D.?若 ca<cb , 則 ma>mb 4.(xx?衡陽)用兩個(gè)相同的電加熱器分別給質(zhì)量和初溫都相同的甲、乙兩種液體同時(shí)加熱,兩液體的溫度隨時(shí)間變化關(guān)系圖象如圖所示,下列說法正確的是(? ) ????????????? A.?甲液體的比熱容大于乙液體的比熱容 B.?加熱相同的時(shí)間,甲液體升高的溫度大于乙液體升高的溫度 C.?加熱相同的時(shí)
4、間,甲液體吸收的熱量大于乙液體吸收的熱量 D.?升高相同的溫度,兩液體吸收的熱量相同 5.甲、乙兩物體的比熱容之比為2∶3,吸收熱量之比為3∶1,它們升高的溫度相同,則甲、乙兩物體的質(zhì)量之比為(??) A.?9∶2????????????????????????????????????B.?2∶9????????????????????????????????????C.?1∶2????????????????????????????????????D.?2∶1 6.一金屬塊溫度從30℃上升到50℃,吸收的熱量為Q1 , 溫度從90℃降低到70℃,放出的熱量為
5、Q2 , 則(???) A.?Q1>Q2???????????????????????????B.?Q1=Q2 . ???????????????????????????C.?Q2 >Q1???????????????????????????D.?無法比較 7.用兩個(gè)相同的電加熱器分別給質(zhì)量和初溫都相同的甲、乙兩種液體同時(shí)加熱,兩液體的溫度隨時(shí)間變化關(guān)系圖像如圖所示,下列說法正確的是(?? ) A.?甲液體的比熱容大于乙液體的比熱容 B.?加熱相同的時(shí)間,甲液體升高的溫度大于乙液體升高的溫度 C.?加熱相同的時(shí)間,甲液體吸收的熱量大于乙液體吸收的熱量
6、 D.?升高相同B的溫度,兩液體吸收的熱量相同 8.鐵的比熱容大于銅的比熱容,質(zhì)量相等的鐵塊和銅塊放出了相等的熱量,則( ?。? A.?銅塊的末溫高???????????B.?鐵塊的末溫高???????????C.?銅塊的溫度降低得多???????????D.?鐵塊的溫度降低得多 9.兩個(gè)相同的容器分別裝滿了質(zhì)量相同的甲、乙兩種液體。用同一熱源分別加熱,液體溫度與加熱時(shí)間關(guān)系如右圖所示。(?? ) A.?甲液體的比熱容大于乙液體的比熱容 B.?如果升高相同的溫度,兩液體吸收的熱量相同 C.?加熱相同的時(shí)間,甲液體吸收的熱量大于乙液體吸收的熱量 D.?加
7、熱相同的時(shí)間,甲液體溫度升高的比乙液體溫度升高的多 10.下列說法中正確的是(?? ) A.?汽油機(jī)的壓縮沖程中將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能???????????B.?燃料不完全燃燒,其熱值會(huì)變小 C.?可以采用增大熱機(jī)功率的方法來增大熱機(jī)的效率??????????D.?物體的內(nèi)能增加時(shí)溫度可能不變 二、填空題 11.已知天然氣的熱值是7.5×107J/m3 , 若某家庭一個(gè)月用8m3的天然氣,則這些天然氣完全燃燒時(shí)放出的熱量是________?J. 12.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)用水散熱,這是因?yàn)樗谋葻崛輄_______(填“大”或“小”).在相同條件下,吸收的熱量較
8、多.質(zhì)量為1kg的水,溫度從20℃升高到70℃,吸收的熱量是________J. [水的比熱容為4.2×103J/(kg?℃)]. 13.質(zhì)量為2kg的某種物質(zhì)溫度從20℃升高到40℃,吸收的熱量是1.88×104J,該物質(zhì)的比熱容是________? J/(kg?℃),如果不考慮熱量損失,需要完全燃燒 ________? kg干木柴來獲取熱量.(q木柴=1.2×107J/kg) 14.500g的礦泉水,溫度由15℃升高到35℃,礦泉水吸收了________?J的熱量.[水的比熱容為4.2×103J/(kg?℃)]. 15.一個(gè)標(biāo)有220V 1000W的快速電熱水
9、壺,要在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下將1kg溫度為20℃的水燒開,水需要吸收的熱量是________3.36×105 J,若不計(jì)熱損失,電熱水壺正常工作時(shí)燒開這壺水需要的時(shí)間是________s?!舅谋葻崛轂?.2×103J/(kg·℃)】 16.天然氣的使用,大大改善了我們的生活環(huán)境,天然氣是________(選填“可”或“不可”)再生能源,在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,把質(zhì)量為20kg,溫度為20℃的水燒開,水吸收的熱量為________?J,若天然氣燃燒放出的熱量只有50%被水吸收,則需要完全燃燒________?m3的天然氣.(q天然氣=3×107J/m3) 三、解答題 17.小明家煮飯
10、、燒水使用的是管道天然氣,已知天然氣的熱值為4.5×107?J/m3 , 放出的熱量有50%被有效利用,現(xiàn)要將初溫為25℃的水加熱到100℃,需要完全燃燒0.03m3的天然氣,則能加熱水的質(zhì)量為多少?[c水=4.2×103?J/(kg?℃)]. 四、實(shí)驗(yàn)探究題 18.某物理興趣小組的同學(xué),用煤爐給10kg的水加熱,同時(shí)他們繪制了如圖所示的加熱過程中水溫隨時(shí)間變化的圖線.水的比熱容為4.2×103J/(kg?℃),煤的熱值約為3×107J/kg.求: (1)用煤爐給水加熱,是將煤的________能最終轉(zhuǎn)化為水的________能. (2)經(jīng)過6min時(shí)間加熱,
11、水所吸收的熱量; (3)若煤爐燒水時(shí)的熱效率為42%,則至少需要燃燒煤的質(zhì)量是多少? 五、綜合題 19.某工廠利用地?zé)釡厝o助冬季供暖.地?zé)釡厝刻斐鏊繛?.5×104kg,溫泉水的初溫是80℃,供暖后溫度降低到40℃.溫泉水的比熱容是4.2×103J/(kg?℃).試求: (1)這些溫泉水每天放出的熱量是多少? (2)若這些熱量由熱值為3.0×107J/kg的焦炭提供,至少需要完全燃燒多少千克的焦炭? 20.用燃?xì)庠顭?,燃?.5kg的煤氣,使50kg的水從20℃升高到70℃.已知水的比熱容為4.2×103J/(kg?℃),煤氣的熱值
12、為4.2×107J/kg.求: (1)0.5kg煤氣完全燃燒放出的熱量. (2)水吸收的熱量. (3)燃?xì)庠顭男剩? 答案解析部分 一、單選題 1.【答案】C 【解析】【分析】需要根據(jù)熱量的計(jì)算公式,Q=CM△t,求出熱量之比. 【解答】由題意知,同一杯水質(zhì)量相同,M1=M2 , 比熱也相同,C1=C2 , 兩次加熱升高的溫度也相同,△t1=△t2 , 由熱量公式:Q=CM△t很容易得知,Q1=Q2 . 故選C. 【點(diǎn)評(píng)】考查了同一物質(zhì)升高相同溫度,吸收的熱量相等的知識(shí)點(diǎn),學(xué)生應(yīng)該牢固掌握其本質(zhì). 2.【答案】A
13、【解析】【解答】解:由題知,m銅:m鉛=2:3,c銅:c鉛=3:1, 銅和鉛吸收的熱量:Q銅:Q鉛=1:1, ∵Q吸=cm△t, ∴ , ∴銅和鉛升高溫度的比值: . 故選A. 【分析】知道銅和鉛質(zhì)量、比熱容的比值關(guān)系,知道銅和鉛吸收相等的熱量;利用吸熱公式Q吸=cm△t求銅和鉛升高溫度的比值. 3.【答案】C 【解析】【解答】用相同的酒精燈分別對(duì)a、b兩液體加熱,相同的時(shí)間內(nèi)兩液體吸收的熱量相等,由圖象可知,相同時(shí)間內(nèi),a液體升高的溫度大于b液體升高的溫度,即△ta>△tb; 若ma =mb ,由可知,ca<cb , A不符合題意; 若 ma>mb , 由可
14、知,ca<cb , B不符合題意; 若ca>cb , 由可知,ma<mb , C符合題意; 若 ca<cb , 由可知,無法確定 ma和mb的關(guān)系,D不符合題意. 故答案為:C. 【分析】用相同的酒精燈加熱時(shí),相同的時(shí)間內(nèi)液體吸收的熱量相等,由圖象可知吸熱相同時(shí)兩液體升高的溫度關(guān)系,根據(jù)Q吸=cm△t分析各選項(xiàng)從而解題. 4.【答案】B 【解析】【解答】解:(1)由題知,用兩個(gè)相同的電加熱器加熱,在相等時(shí)間內(nèi)液體吸收的熱量相等,故C錯(cuò);(2)由圖象可以看出,當(dāng)加熱時(shí)間相同時(shí),即吸收的熱量相同時(shí),甲液體升高的溫度大于乙液體升高的溫度,故B正確;(3)由圖象可以看出,升高相
15、同的溫度,乙的加熱時(shí)間長,乙吸收的熱量多,故D錯(cuò);(4)根據(jù)Q吸=cm△t可知,在質(zhì)量相等、初溫相同、吸熱也相同的情況下,誰的溫度升高得多,它的比熱容??;在其它條件相同時(shí),甲液體升高的溫度較高,所以甲液體的比熱容小于乙液體的比熱容,故A錯(cuò). 故選B. 【分析】由題意可知,甲乙兩種液體液體質(zhì)量相等、初溫相同,用兩個(gè)相同的電加熱器加熱,在相等時(shí)間內(nèi)液體吸收的熱量相等; 在圖象中,取相同的加熱時(shí)間,即吸收相同的熱量,確定兩種液體末溫大小關(guān)系,得出兩種液體的升高溫度的大小關(guān)系,再利用吸熱公式比較兩種液體的比熱容大小關(guān)系. 此題考查的是利用圖象比較不同物質(zhì)的比熱容,得到正確結(jié)論的前提是讀懂圖象提
16、供的信息,理解比熱容的物理意義. 5.【答案】A 【解析】【解答】由Q=cm△t得: 甲、乙兩物體的質(zhì)量之比: ? 故選A. 【分析】知道比熱容、熱量之比,升高相同的溫度,根據(jù)Q=cm△t求出質(zhì)量之比.此題主要考查的是學(xué)生對(duì)熱量計(jì)算公式的理解和掌握,注意不要把比值弄混淆,基礎(chǔ)性題目. 6.【答案】B 【解析】【解答】因====, 所以Q1=Q2 . 故應(yīng)選:B. 【分析】解答本題,只要根據(jù)熱量的計(jì)算公式求比值,即可進(jìn)行判斷大小.本題考查了對(duì)熱量計(jì)算公式的應(yīng)用,只要熟記公式,并能正確進(jìn)行公式變形,即可輕松求解. 7.【答案】B 【解析】【解答】解:(1)
17、由題知,用兩個(gè)相同的電加熱器加熱,在相等時(shí)間內(nèi)液體吸收的熱量相等,故C錯(cuò);(2)由圖像可以看出,當(dāng)加熱時(shí)間相同時(shí),即吸收的熱量相同時(shí),甲液體升高的溫度大于乙液體升高的溫度,故B正確;(3)由圖像可以看出,升高相同的溫度,乙的加熱時(shí)間長,乙吸收的熱量多,故D錯(cuò);(4)根據(jù)Q吸=cm△t可知,在質(zhì)量相等、初溫相同、吸熱也相同的情況下,誰的溫度升高得多,它的比熱容小;在其它條件相同時(shí),甲液體升高的溫度較高,所以甲液體的比熱容小于乙液體的比熱容,故A錯(cuò).故選B. 【分析】由題意可知,甲乙兩種液體質(zhì)量相等、初溫相同,用兩個(gè)相同的電加熱器加熱,在相等時(shí)間內(nèi)液體吸收的熱量相等; 在圖像中,取相同的加熱時(shí)
18、間,即吸收相同的熱量,確定兩種液體末溫大小關(guān)系,得出兩種液體的升高溫度的大小關(guān)系,再利用吸熱公式比較兩種液體的比熱容大小關(guān)系. 8.【答案】C 【解析】【解答】解: 質(zhì)量相同的鐵塊和銅塊,因?yàn)殍F的比熱容大于銅的比熱容,放出相同的熱量后,由Q吸=cm△t可知,銅塊的溫度降低的多;因?yàn)殍F和銅的初溫未知,所以無法判斷末溫的高低. 故選C. 【分析】由吸熱公式Q吸=cm△t可知,質(zhì)量相同的不同物質(zhì),放出相同的熱量,比熱容大的溫度降低少,比熱容小的溫度降低多. 9.【答案】D 【解析】【解答】由圖得,加熱時(shí)間相同時(shí),甲液體溫度升高得多。故此題選D。 【分析】該題考查的是熱量的計(jì)算
19、,可以根據(jù)公式Q吸=cmΔt來進(jìn)行判定。由題意得甲乙加熱時(shí)間相同,則吸收的熱量相同,甲的溫度升高得快,又由于甲乙的質(zhì)量是相同的,根據(jù)熱量的計(jì)算公式Q吸=cmΔt分析得甲的比熱容小于乙的比熱容。 10.【答案】D 【解析】【解答】A、壓縮沖程中活塞壓縮氣缸內(nèi)氣體做功,將活塞的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為燃?xì)獾膬?nèi)能,A不符合題意; B、熱值是燃料的一種特性,它只與燃料的種類有關(guān),與燃料的質(zhì)量、燃燒程度等均無關(guān),B不符合題意; C、用來做有用功的能量和燃料完全燃燒放出的熱量的比值叫熱機(jī)效率,增大熱機(jī)功率不能增大熱機(jī)的效率,C不符合題意; D、物體內(nèi)能增加時(shí),溫度可能不變,例如,晶體吸熱熔化時(shí),D符合題
20、意; 故答案為:D. 【分析】本題考查了學(xué)生對(duì)熱機(jī)、燃料熱值、熱機(jī)效率的理解和掌握,注意平時(shí)的積累. 二、填空題 11.【答案】6×108 【解析】【解答】解: 8m3天然氣完全燃燒放出的熱量為: Q=Vq=8m3×7.5×107J/m3=6×108J. 故答案為:6×108 . 【分析】根據(jù)公式Q=Vq求出天然氣完全燃燒放出的熱量. 12.【答案】大;2.1×105 【解析】【解答】汽車發(fā)動(dòng)機(jī)用水散熱,是因?yàn)樗谋葻崛荽?,相同條件下,吸收的熱量多;水吸收的熱量Q=cm(t?t0)=4.2×103J/(kg?℃)×1kg×(70℃?20℃)=2.1×105J
21、。 故答案為:大;2.1×105【分析】水的比熱容大在生活中有許多應(yīng)用,根據(jù)吸熱方程計(jì)算出水吸收的熱量,理解公式中各物理量的含義是解題的關(guān)鍵。 13.【答案】470;1.57×10﹣3 【解析】【解答】解:(1)因?yàn)镼=cm△t, 所以物質(zhì)的比熱容: c===470J/(kg?℃); (2)因?yàn)镼=mq, 所以m干木柴==≈1.57×10﹣3kg. 故答案為:470;1.57×10﹣3 . 【分析】已知物質(zhì)質(zhì)量、初末溫度與吸收的熱量,由熱量公式的變形公式可以求出該物質(zhì)的比熱容. 根據(jù)Q=mq可求得需要干木柴的質(zhì)量. 14.【答案】4.2×104 【解析】【解答
22、】解:礦泉水吸收的熱量: Q吸=cm(t﹣t0) =4.2×103J/(kg?℃)×0.5kg×(35℃﹣15℃) =4.2×104J. 故答案為:4.2×104 . 【分析】已知水的比熱容、質(zhì)量和水溫的變化,根據(jù)Q=cm△t求出水吸收的熱量. 15.【答案】3.36×105 ;336 【解析】【解答】由吸熱公式可得:Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×80℃=3.36×105J;這些熱量的得到需要的時(shí)間為:t=W/P=3.36×105J/1000W=336s. 故答案為:3.36×105 ;336 【分析】理解Q=cm(t-t0)和t=W/P
23、公式中各物理量的含義,代入題目所給的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算即可. 16.【答案】不可;6.72×106;0.448 【解析】【解答】解:(1)不可再生能源泛指人類開發(fā)利用后,在現(xiàn)階段不可能再生的能源,所以天然氣是不可再生能源;(2)水吸收的熱量: Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×20kg×(100℃﹣20℃)=6.72×106J; 由題知,Q吸=50%Q放 , 則Q放= = =1.344×107J, 由Q放=qV可得,需要完全燃燒天然氣的體積: V= = =0.448m3 . 故答案為:不可; 6.72×106;0.448. 【分析】(1)能夠源源不斷的從自然
24、界得到的能源叫可再生能源;短期內(nèi)不能從自然界得到補(bǔ)充的能源叫不可再生能源.(2)知道水的質(zhì)量、水的比熱容、水的初溫和末溫(在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,水的沸點(diǎn)為100℃),利用吸熱公式Q吸=cm△t求水吸收的熱量;(3)由題知,Q吸=50%Q放 , 再利用燃料完全燃燒放熱公式Q放=qV求需要天然氣的體積. 三、解答題 17.【答案】解:完全燃燒0.03m3的天然氣放出的熱量: Q放=Vq=0.03m3×4.5×107?J/m3=1.35×106J. 放出的熱量有50%被有效利用,則Q有效=50%×1.35×106J=6.75×105J, Q吸=cm(t﹣t0)=Q有效 , 則m=
25、 = ≈2.14kg. 答:能加熱水的質(zhì)量為2.14kg. 【解析】【分析】先求出天然氣燃燒放出的熱量,由于放出的熱量有50%被有效利用,再根據(jù)公式Q吸=cm(t﹣t0)可計(jì)算水的質(zhì)量. 四、實(shí)驗(yàn)探究題 18.【答案】(1)化學(xué);內(nèi) (2)解:經(jīng)過6min時(shí)間加熱,水溫由20℃升高到80℃, 水所吸收的熱量; Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg?℃)×10kg×(80℃﹣20℃)=2.52×106J (3)解:由η= 得煤燃燒需放出熱量: Q放= = =6×106J, 由Q放=mq得,燃燒煤的質(zhì)量: m煤= = =0.2kg 【解析】【解答
26、】解:(1)用煤爐給水加熱,是將煤的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能; 【分析】(1)燃料的燃燒都是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;(2)由圖知,經(jīng)過6min時(shí)間加熱,水升高的溫度值,利用吸熱公式求水吸收的熱量;(3)根據(jù)η= 求出需要放出的熱量,根據(jù)Q=mq求出需要的煤. 五、綜合題 19.【答案】(1)解:溫泉水放出的熱量: Q放=c水m水△t =4.2×103J/(kg?℃)×2.5×104kg×(80℃﹣40℃) =4.2×109J; (2)解:由題知,Q放=Q吸=4.2×109J, 由Q放=mq得需要焦炭的質(zhì)量: m炭= = =140kg. 【解析】【分析】(1)知道溫泉
27、水的質(zhì)量、比熱容和水的初溫和末溫,利用放熱公式求水放出的熱量;(2)由題知,Q放=Q吸 , 根據(jù)Q放=mq求需要焦炭的質(zhì)量. 20.【答案】(1)解:0.5kg煤氣完全燃燒放出的熱量: Q放=m煤氣q=0.5kg×4.2×107J/kg=2.1×107J (2)解:水吸收的熱量: Q吸=cm(t﹣t0) =4.2×103J/(kg?℃)×50kg×(70℃﹣20℃) =1.05×107J (3)解:煤氣灶的效率: η= = ×100%=50% 【解析】【分析】(1)已知煤氣的質(zhì)量和熱值,可利用公式Q放=mq計(jì)算這些煤氣完全燃燒放出的熱量(總能量).(2)知道水的比熱容、水的質(zhì)量、水的初溫和末溫,利用公式Q吸=cm(t﹣t0)計(jì)算水吸收的熱量(有用能量).(3)求出了水吸收的熱量和煤氣完全燃燒放出的熱量,利用公式η= 計(jì)算煤氣灶的效率.
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