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(柳州專版)2020版中考物理奪分復(fù)習(xí) 課時(shí)訓(xùn)練14 內(nèi)能與熱機(jī)試題

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1、課時(shí)訓(xùn)練(十四) 內(nèi)能與熱機(jī) (限時(shí):30分鐘) |基礎(chǔ)鞏固| 一、選擇題 1.【2018·寧波】圖K14-1所示的實(shí)例中,改變物體內(nèi)能的方式與其他三項(xiàng)不同的是 (  ) 圖K14-1 2.【2019·內(nèi)江】在熱現(xiàn)象中,下列說法正確的是 (  ) A. 冰在熔化過程中,要不斷吸收熱量,溫度同時(shí)升高 B.一個(gè)物體內(nèi)能增加了,一定是吸收了熱量 C. 新型燃料汽車實(shí)現(xiàn)了“零排放”,其效率已達(dá)到了100% D.初春培育水稻秧苗時(shí),為了不使秧苗受凍,應(yīng)該早晨多排水,傍晚多灌水 3.【2019·長(zhǎng)春】下列實(shí)例中,屬于做功改變物體內(nèi)能的是 (  ) A. 曬太陽 B.搓手取

2、暖 C.熱水袋取暖 D.冰袋降溫 4.【2019·巴中】下列關(guān)于溫度、內(nèi)能、熱量的說法中,正確的是 (  ) A. 物體的溫度越低,含有的熱量越少 B.做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能 C.物體的內(nèi)能增加,溫度一定升高 D.物體的機(jī)械能越大,內(nèi)能越大 5.如圖K14-2所示,體重為70 kg的消防員沿著鋼管勻速下滑時(shí)感到手心發(fā)燙,此時(shí)受到鋼管對(duì)他的摩擦力大小和導(dǎo)致手心內(nèi)能改變的方式是(g取10 N/kg) (  ) 圖K14-2 A. 70 N 熱傳遞 B.70 N 做功 C.700 N 熱傳遞 D.700 N 做功 6.【2018·巴中】甲鐵塊質(zhì)量是乙鐵塊的3

3、倍,若吸收相同的熱量,則甲、乙兩鐵塊的比熱容之比和升高的溫度之比分別為 (  ) A. 1∶1,1∶3 B.1∶3,1∶3 C.1∶1,3∶1 D.3∶1,3∶1 7.如圖K14-3所示,甲、乙、丙三圖中的裝置完全相同,燃料的質(zhì)量相同,燒杯內(nèi)的液體質(zhì)量也相同。下列說法正確的是 (  ) 圖K14-3 A. 比較不同液體的比熱容,可以選擇甲、丙兩圖 B.比較不同液體的比熱容,可以選擇乙、丙兩圖 C.比較不同燃料的熱值,可以選擇乙、丙兩圖 D.比較不同燃料的熱值,不可以選擇甲、乙兩圖 二、填空題 8.【2019·北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)】汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)常用水作為降溫的物質(zhì),這是因?yàn)樗摹?/p>

4、   較大。汽油的熱值是4.6×107 J/kg,1 kg汽油完全燃燒放出的熱量是    J。目前熱機(jī)的效率還比較低,在熱機(jī)的能量損失中,     帶走的能量最多,設(shè)法利用這部分能量,是提高燃料利用率的重要措施。? 9.【2019·巴中】為了減少大氣污染,可對(duì)秸稈進(jìn)行回收加工制成秸稈煤,完全燃燒2 kg秸稈煤可放出    J的熱量;若這些熱量完全被水吸收,可使    kg的水溫度由20 ℃升高到60 ℃。【已知q秸稈煤=2.1×107 J/kg,c水=4.2×103 J/(kg·℃)】? 10.小明在探究“物質(zhì)的放熱能力與哪些因素有關(guān)”時(shí),分別用質(zhì)量均為0.5 kg的水和另一種液體進(jìn)行對(duì)

5、比實(shí)驗(yàn),并用圖像對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理。如圖K14-4所示,實(shí)驗(yàn)過程中,水和另一種液體在相同時(shí)間內(nèi)放出的熱量相等,分析圖像可以得出:   ?。ㄟx填“甲”或“乙”)物質(zhì)為水。另一種液體的比熱容為        ,這種液體在0~15 min內(nèi)放出的熱量為  。?【c水=4.2×103 J/(kg·℃)】 圖K14-4 三、實(shí)驗(yàn)探究題 11.【2019·巴中】為了比較A、B兩種液體的吸熱能力,小明同學(xué)設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)步驟: a.在兩個(gè)同樣的燒杯中分別裝入等體積的A、B兩種液體; b.用溫度計(jì)分別測(cè)量A、B兩種液體的初溫,溫度計(jì)示數(shù)相同; c.用兩個(gè)相同的酒精

6、燈同時(shí)給兩個(gè)燒杯加熱,且加熱時(shí)間相同; d.用溫度計(jì)分別測(cè)出A、B兩液體的末溫。 請(qǐng)完成下列問題: (1)此實(shí)驗(yàn)的主要探究方法是       。? (2)在上述實(shí)驗(yàn)步驟中,存在錯(cuò)誤的是   ?。ㄟx填步驟前的字母),更正錯(cuò)誤后繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。? (3)步驟c中“加熱時(shí)間相同”是為了使A、B兩種液體  。? (4)如圖K14-5所示是A、B兩種液體溫度隨時(shí)間變化關(guān)系的圖像,則兩液體的比熱容關(guān)系是cA    (選填“>”“<”或“=”)cB。? 圖K14-5 四、綜合應(yīng)用題 12.【2018·桂林】若家用天然氣的熱值為4.2×107 J/m3,水的比熱

7、容為4.2×103 J/(kg·℃)。 (1)完全燃燒0.04 m3天然氣放出的熱量是多少? (2)若某新型天然氣灶燒水的效率為40%,完全燃燒0.04 m3天然氣可使室溫下5 kg的水溫度升高多少? 13.【2019·云南】太陽能是21世紀(jì)重點(diǎn)開發(fā)利用的能源之一,如今太陽能熱水器已走進(jìn)了千家萬戶。如圖K14-6所示,某家庭太陽能熱水器接收太陽能總有效面積為2 m2,1 m2面積上1 h接收到的太陽能平均為2.52×106 J,若陽光照射該熱水器5 h,可以使質(zhì)量為80 kg的水溫度升高30 ℃?!綾水=4.2×103 J/(kg·℃),q干木柴=1.

8、2×107 J/kg】 (1)求水吸收的熱量。 (2)若這些水吸收的熱量全部由燃燒干木柴來提供,則需要完全燃燒多少千克干木柴?(假設(shè)干木柴完全燃燒放出的熱量全部被水吸收) (3)求該太陽能熱水器的效率并舉出開發(fā)利用太陽能的優(yōu)點(diǎn)。 圖K14-6 |能力提升| 一、選擇題 1.下列實(shí)例中不是利用水的比熱容較大的特性的是 (  ) A. 夏天在地面上灑水會(huì)感到?jīng)隹? B.北方樓房?jī)?nèi)的暖氣用水作為介質(zhì) C.海邊晝夜溫差變化比沙漠中小 D.生物體內(nèi)水的比例高,有助于調(diào)節(jié)自身的溫度 2.【2019·赤峰】如圖K14-7所示現(xiàn)象或裝置在工

9、作時(shí),機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是 (  ) 圖K14-7 3.【2018·南京】如圖K14-8甲所示是“探究不同物質(zhì)吸熱升溫的現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)裝置,兩個(gè)相同的易拉罐中分別裝有質(zhì)量和初溫都相同的a、b兩種液體,用相同的裝置加熱,根據(jù)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的溫度與時(shí)間的關(guān)系圖像如圖乙所示,下列說法中正確的是 (  ) 圖K14-8 A. 組裝器材時(shí),先固定上面鐵圈的高度 B.升高相同溫度,a液體吸收的熱量更多 C.a液體的比熱容小于b液體的比熱容 D.不添加器材,利用本實(shí)驗(yàn)裝置還可以比較質(zhì)量相等的不同燃料燃燒時(shí)放出的熱量的多少 4.【2019·寧夏】2019年春節(jié)期間熱映的《流浪地球》被

10、譽(yù)為開啟了中國科幻電影元年。這部電影講述了多年以后太陽急速衰老膨脹,無法再給地球提供能量,人類為了拯救地球而點(diǎn)燃木星周圍的可燃?xì)怏w,逃離太陽系的故事。其中“點(diǎn)燃木星”將地球推開相當(dāng)于內(nèi)燃機(jī)工作中的 (  ) A. 吸氣沖程 B.壓縮沖程 C.做功沖程 D.排氣沖程 5.【2018·成都】小李家使用的燃?xì)鉄崴鳎瑢?0 kg的水從20 ℃加熱到45 ℃,消耗了0.15 m3的天然氣。已知水的比熱容為4.2×103 J/(kg·℃),天然氣的熱值為4×107 J/m3,則下列與該過程有關(guān)的計(jì)算結(jié)果和分析正確的是 (  ) A. 水吸收的熱量與水的末溫成正比 B.水吸收的熱量是3.15×1

11、05 J C.熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率是52.5% D.熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率與環(huán)境溫度無關(guān) 6.有兩個(gè)溫度和質(zhì)量都相同的金屬球,先把甲球放入盛有熱水的杯中。熱平衡后水溫降低了Δt ;把甲球取出,再將乙球放入杯中,熱平衡后水溫又降低了Δt 。則甲球比熱容 c甲和乙球比熱容c乙大小的關(guān)系是(  ) A. c甲>c乙 B.c甲=c乙 C.c甲

12、-9? 8.合理分類和利用垃圾可以保護(hù)環(huán)境、變廢為寶。在一定條件下,1 t生活垃圾能“榨”出140 kg燃料油。若燃料油的熱值為4.0×107 J/kg,某城鎮(zhèn)每天產(chǎn)生50 t生活垃圾,則這些垃圾“榨”出的燃料油完全燃燒釋放出的熱量為      J。在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,這些熱量的30%被500 m3 30 ℃的水吸收,則水溫能升高   ℃?!綾水=4.2×103 J/(kg·℃),ρ水=1.0×103 kg/m3】? 9.如圖K14-10所示,小明在燃燒皿中放入10 g酒精,點(diǎn)燃后對(duì)質(zhì)量為200 g的水加熱,充分燃燒后,水溫升高30 ℃,已知水的比熱容為4.2×103 J/(kg·℃),此

13、過程中水吸收的熱量為      J,水的內(nèi)能   ?。ㄟx填“增大”或“減小”),該實(shí)驗(yàn)計(jì)算得到的酒精熱值明顯偏小,其原因是                   。? 圖K14-10 三、實(shí)驗(yàn)探究題 10.【2018·柳州模擬】小明想利用如圖K14-11甲所示的裝置,來探究不同物質(zhì)的吸熱能力。方法是:“加熱質(zhì)量相同的水和食用油,使它們升高相同的溫度,比較它們吸收熱量的多少”。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。器材:相同規(guī)格的電加熱器、燒杯、溫度計(jì)(以上均為兩個(gè))、    、質(zhì)量相等的水和食用油。? 圖K14-11 (1)在實(shí)驗(yàn)中取兩個(gè)相同規(guī)格的電加熱器的目的是 

14、 。? 從表中數(shù)據(jù)可知,質(zhì)量相等、初溫相同的水和食用油加熱相同時(shí)間,食用油的末溫比水的末溫   ?。ㄟx填“高”或“低”)。? 物質(zhì) 質(zhì)量/g 初溫/℃ 末溫/℃ 時(shí)間/min 水 60 20 45 6 食用油 60 20 68 6 2)在此實(shí)驗(yàn)中,如果要使水和食用油的最后溫度相同,就要給    加熱更長(zhǎng)的時(shí)間,因此我們還可以用“    相同的不同物質(zhì),升高相同的溫度,比較加熱時(shí)間的長(zhǎng)短,來判斷不同物質(zhì)的吸熱能力”。? (3)通過上表所測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),我們可以得出,    (選填“水”或“食用油”)的吸熱能力

15、更強(qiáng)。? (4)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí)繪制了如圖乙所示的圖像,該同學(xué)認(rèn)為:“加熱相同的時(shí)間時(shí),A升高的溫度高一些,這說明A吸收的熱量多一些?!边@位同學(xué)的判斷是否正確?    。原因是 ?  。? (5)如果A、B兩種物質(zhì)中,有一種是水,且它們的質(zhì)量相同,且在相同的熱源下加熱,請(qǐng)你根據(jù)所給信息判斷A、B兩種物質(zhì)中    物質(zhì)是水。? 11.木柴、焦炭、木炭等都是常用的燃料

16、,對(duì)它們?nèi)〔煌|(zhì)量進(jìn)行完全燃燒,得到了如下表所示的數(shù)據(jù): 燃料的質(zhì)量/g 100 200 300 400 燃料完全燃燒 放出的熱量 Q木柴/J 1.3×106 2.6×106 3.9×106 5.5×106 Q焦炭/J 3.0×106 6.0×106 9.0×106 12.0×106 Q木炭/J 3.4×106 6.8×106 10.2×106 13.6×106 (1)從表中的數(shù)據(jù)可看出,相同質(zhì)量的不同燃料,它們完全燃燒所釋放的熱量是    的;對(duì)于同一種燃料,質(zhì)量越大,完全燃燒所釋放的熱量越    。? (2)從表中的數(shù)據(jù)還可以看出,對(duì)于同一種

17、燃料,           和       的比值是不變的,這個(gè)不變的比值,反映了燃料本身的一種性質(zhì),物理學(xué)中把它稱為   ,它是用來描述燃料完全燃燒時(shí),釋放熱量能力大小的物理量。? (3)完全燃燒0.01 m3的天然氣放出的熱量是    J;如果這些熱量完全用于加熱水,可使    kg的水溫度升高10 ℃;實(shí)際加熱這些水所燃燒的天然氣比上述要多許多,原因是用燃?xì)庠顭畷r(shí),除了水吸收的熱量外,一部分傳給了盛水的容器,另外一部分傳給了      (答一個(gè)即可)?!緌天然氣=4.2×107 J/m3,c水=4.2×103 J/(kg·℃)】? (4)在燒水的過程中,人們關(guān)心的是燃燒天然氣所放出

18、的熱量中有多少被水吸收,為了衡量水吸收的熱量在完全燃燒天然氣放出的熱量中所占比例,物理中引入了    來描述,我們總是希望它的值越    越好。? 四、綜合應(yīng)用題 12.【2019·通遼】我國自主研發(fā)的某品牌汽車進(jìn)行技術(shù)測(cè)試,已知該車在某段長(zhǎng)1.2 km的水平路面做勻速直線運(yùn)動(dòng),用時(shí)40 s,汽車在行駛過程中受到的阻力為4000 N,汽車在此過程中發(fā)動(dòng)機(jī)熱機(jī)效率為48%,汽油的熱值為q=4.6×107 J/kg。在該段測(cè)試過程中: (1)汽車的功率為多少? (2)燃燒了多少千克汽油?(計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)) 13.【2019·安順】如圖

19、K14-12所示是一款新型四輪沙灘卡丁車,其滿載時(shí)的質(zhì)量為600 kg,每個(gè)車輪與沙灘接觸的面積為500 cm2,卡丁車滿載時(shí)在水平沙灘上勻速直線運(yùn)動(dòng),10 min行駛6 km,它的發(fā)動(dòng)機(jī)功率恒為11.5 kW。(g取10 N/kg) (1)當(dāng)卡丁車滿載并靜止在水平沙灘上時(shí),它對(duì)沙灘的壓強(qiáng)為多大? (2)此次行駛中卡丁車所受的阻力為多大? (3)該卡丁車以汽油為燃料,若在這次行駛中消耗汽油0.6 kg,求該卡丁車汽油機(jī)的效率。(q汽油=4.6×107 J/kg) 圖K14-12 【參考答案】

20、 基礎(chǔ)鞏固 1.A 2.D 【解析】冰是晶體,在熔化過程中,不斷吸收熱量,溫度不變,A錯(cuò)誤。一個(gè)物體內(nèi)能增加了,可能是吸收了熱量,也可能是其他物體對(duì)它做了功,B錯(cuò)誤。由于摩擦力的存在、熱量損失等因素,熱機(jī)效率不可能達(dá)到100%,C錯(cuò)誤。初春培育水稻秧苗時(shí),為了不使秧苗受凍,應(yīng)該早晨多排水,使秧苗田在陽光照射下升溫,利于生長(zhǎng);傍晚多灌水,使秧苗田在放熱情況下,溫度下降較小,不至于使秧苗凍壞,D正確。 3.B 4.B  5.D 【解析】消防員勻速下滑,受到的摩擦力和重力是一對(duì)平衡力,大小相等,則f=G=mg=70 kg×10 N/kg=700 N,故A、B錯(cuò)誤;下滑過程中,重力克服摩擦力做

21、功,將重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,即通過做功的方式導(dǎo)致手心內(nèi)能發(fā)生改變,故C錯(cuò)誤,D正確。 6.A 7.A 8.比熱容 4.6×107 廢氣 9.4.2×107 250 【解析】完全燃燒2 kg秸稈煤,放出熱量Q=q秸稈煤m=2.1×107 J/kg×2 kg=4.2×107 J。可加熱水的質(zhì)量為m水=Qc水(t-t0)=4.2×107 J4.2×103 J/(kg·℃)×(60℃-20℃)=250 kg。 10.甲 2.1×103 J/(kg·℃) 4.2×104 J 11.(1)控制變量法?。?)a (3)吸收相同的熱量?。?)< 【解析】(1)本實(shí)驗(yàn)中,只有液體種類不同,其他條件

22、均相同,所以主要實(shí)驗(yàn)方法是控制變量法。(2)比較A、B兩種液體的吸熱能力時(shí),應(yīng)使A、B兩液體的質(zhì)量相同,所以存在錯(cuò)誤的是步驟a。(3)加熱時(shí)間相同,酒精燈放出的熱量相同,A、B兩種液體吸收的熱量就相同。(4)由圖可以看出加熱相同時(shí)間時(shí),A液體溫度變化較大,所以A液體的比熱容較小。 12.解: (1)完全燃燒0.04 m3天然氣放出的熱量 Q放=Vq=0.04 m3×4.2×107 J/m3=1.68×106 J。 (2)水吸收的熱量 Q吸=ηQ放=40%×1.68×106 J=6.72×105 J, 根據(jù)公式Q吸=cmΔt得,水升高的溫度 Δt=Q吸c(diǎn)水m=6.72×105 J4.

23、2×103 J/(kg·℃)×5kg=32 ℃。 13.解:(1)水吸收的熱量Q吸=c水m水Δt=4.2×103 J/(kg·℃)×80 kg×30 ℃=1.008×107 J。 (2)干木柴完全燃燒放出的熱量全部被水吸收,則Q放=Q吸=1.008×107 J; 需要完全燃燒干木柴的質(zhì)量m=Q放q干木柴=1.008×107 J1.2×107 J/kg=0.84 kg。 (3)太陽能熱水器吸收的太陽能Q=2.52×106 J×2×5=2.52×107 J, 太陽能熱水器的效率 η=Q吸Q=1.008×107 J2.52×107 J=40%。 太陽能是一種清潔、無污染、可再生能源,它

24、能量豐富,取之不盡用之不竭。(合理即可) 能力提升 1.A 【解析】夏天在地面上灑水會(huì)感到?jīng)隹焓抢盟舭l(fā)吸熱的原理,故A符合題意;北方樓房?jī)?nèi)的暖氣用水作為介質(zhì)、海邊晝夜溫差小、生物體內(nèi)水的比例高,都是利用了水的比熱容較大的特性,故B、C、D均不符合題意。 2.A 3.C  4.C 【解析】由題意可知,“點(diǎn)燃木星”將地球推開時(shí),內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,而在熱機(jī)的工作循環(huán)中只有在做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故A、B、D錯(cuò)誤,C正確。 5.C 【解析】根據(jù)公式Q吸=cmΔt可知,水吸收的熱量與水溫度的變化量成正比,故A錯(cuò)誤。水吸收的熱量Q吸=c水m水Δt=4.2×103 J/(kg·℃)×30

25、 kg×(45 ℃-20 ℃)=3.15×106 J,故B錯(cuò)誤。天然氣放出的熱量Q放=Vq=0.15 m3×4×107 J/m3=6×106 J,η=Q吸Q放×100%=3.15×106 J6×106 J×100%=52.5%,故C正確。熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率與環(huán)境溫度有關(guān),故D錯(cuò)誤。 6.C  7.機(jī)械 25 【解析】單缸四沖程汽油機(jī)的壓縮沖程把機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能;由汽油機(jī)飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)的速度為3000 revs/min可知,1 s內(nèi)飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)數(shù)為50轉(zhuǎn),因?yàn)轱w輪轉(zhuǎn)兩圈完成一個(gè)工作循環(huán),對(duì)外做功一次,故1 s內(nèi)完成了25個(gè)工作循環(huán),對(duì)外做功25次。 8.2.8×1011 40 9.2.52

26、×104 增大 酒精燃燒放出的熱量沒有完全被水吸收 10.停表?。?)讓水與食用油在相等時(shí)間內(nèi)吸收的熱量相等 高?。?)水 質(zhì)量 (3)水?。?)不正確 用相同的加熱器加熱,相等時(shí)間內(nèi)物質(zhì)吸收的熱量相等 (5)B 11.(1)不同 多 (2)完全燃燒放出的熱量 燃料的質(zhì)量 熱值 (3)4.2×105 10 空氣(或燃?xì)庠睿? (4)效率 大 【解析】(3)完全燃燒0.01 m3的天然氣放出的熱量Q放=Vq天然氣=0.01 m3×4.2×107 J/m3=4.2×105 J; 由于Q吸=Q放,由Q=cmΔt得,水的質(zhì)量m水=Q吸c(diǎn)水Δt=4.2×105 J4.2×103 J/(kg·

27、℃)×10℃=10 kg; 天然氣完全燃燒放出的熱量一部分被水吸收,還有一部分會(huì)被容器、空氣、燃?xì)庠钗铡? 12.解:(1)汽車勻速行駛,牽引力F=f=4000 N, 牽引力做功W=Fs=4000 N×1.2×103 m=4.8×106 J, 汽車的功率P=Wt=4.8×106 J40s=1.2×105 W。 (2)汽油燃燒放出的熱量 Q=Wη=4.8×106 J48%=107 J, 燃燒汽油的質(zhì)量 m=Qq=107 J4.6×107 J/kg≈0.22 kg。 13.解:(1)卡丁車對(duì)沙灘的壓強(qiáng)p=F壓S=GS=mgS=600kg×10N/kg4×500×10-4 m2=3×104 Pa。 (2)由于卡丁車做勻速直線運(yùn)動(dòng),則所受的阻力與發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力大小相等, 卡丁車勻速行駛的速度v=st=6×103 m10×60s=10 m/s, 由P=Fv可得, 卡丁車所受的阻力f=F牽=Pv=1.15×104 W10m/s=1.15×103 N。 (3)該卡丁車汽油機(jī)的效率η=W有用Q放×100%=Ptm'q汽油×100%=1.15×104 W×10×60s0.6kg×4.6×107 J/kg×100%=25%。

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