秋九年级物理上册第十二章内能与热机全章整合与提升习题新版粤教沪版

16.【中考·宁夏】2019年春节期间热映的《流浪地球》被
誉为开启了中国科幻电影元年。这部电影讲述了多年
以后太阳急速衰老膨胀，无法再给地球提供能量，人
类为了拯救地球而点燃木星周围的可燃气体，逃离太
阳系的故事。其中“点燃木星”将地球推开相当于内燃
机的( C )
A．吸气冲程
B．压缩冲程
C．做功冲程
D．排气冲程
9．【2020·东莞模拟】如图所示的是汽油机工作的某个冲 程，此冲程是将________能转化为________能，完全 燃烧100 g的汽油，若放出的热量中有80%被质量为20 kg、初温为20 ℃的水吸收，则水 的温度可以升高到________℃。 (汽油的热值q＝4.62×107 J/kg)
2．【中考·绵阳】如图所示，用塞子塞紧瓶口，再用打气筒向 瓶内打气，当瓶内气压达到足够大时， 塞子从瓶口冲出。下列关于瓶内 气体的说法，正确的是( C ) A．向瓶内打气，外界对气体做功，气体内能减少 B．向瓶内打气，气体对外界做功，气体内能增加 C．塞子从瓶口冲出，气体对外界做功，气体内能减少 D．塞子从瓶口冲出，外界对气体做功，气体内能不变
(2)双加热煤炉的烧水效率有多大？
由题可知，双加热煤炉还可额外把炉壁间10 kg水从20 ℃加 热至40 ℃，则炉壁间水吸收的热量：Q吸′＝c水m水′(t′－t0)＝ 4.2×103 J/( kg·℃)×10 kg×(40 ℃－20 ℃)＝8.4×105 J， 而壶内水的初温、末温以及质量均不变，则壶内水吸收热量 不变，所以，双加热煤炉中水吸收的总热量：Q吸总＝Q吸＋ Q吸′＝1.68×106 J＋8.4×105 J＝2.52×106 J；
8.【2020·昆山模拟】如图是用相同的加热装置对a、b、 c(已知质量关系为nm＝mc)三种物质加热至沸腾时它 们的温度随时间变化的图象。下列对 图象的分析正确的是( D ) A．b的比热容大于c的比热容 B．t1～t2，时间内a的温度不变，内能不变 C．温度从T1升高到T2时，a吸收的热量比b多 D．如果a、b是同种物质，b的质量大于a的质量
4．小王学习了燃料的热值之后，自己设计了一个实验来探 究酒精和碎纸片的热值大小。
(1)实验装置如图甲、乙所示，你认为图中横杆、温度计、 铁圈、燃具四个器件的安装顺序是__由__下__而__上__(填“由下 而上”或“由上而下”)。
(2)为保证实验结论的可靠性，以及方便比较，小王同学在 实验中应让酒精和碎纸片的质量、两烧杯中水的质量以 及两个烧杯都保持___相__同___。
m水＝ cQΔ吸t＝4.2×103
1.68×108 J J/（ kg·℃）×80
℃
＝500
kg。
13.新 能 源 的 开 发 利 用 为 我 们 日 常 生 活 带 来 了 极 大 的 方 便 ， 如图所示是我们学校在暑假中安装的空气能热水器，其 工作原理是通过少量的电量来驱动压缩机工作，把空气 中的热量转移到水中，使水变热。外界气温为20 ℃时， 它每小时能将450 kg水从 15 ℃升高到55 ℃，求：
【答案】均匀
(2) 在 试 管 中 装 入 液 体 A 、 B 时 ， 要 控 制 它 们 的 初 温 和 ___质__量___相同；
(3) 加 热 相 同 的 时 间 ， 是 为 了 使 液 体 A 、 B 吸 收 的 热 量 ___相__同___(填“相同”或“不相同”)；
(4)加热相同时间后，液体A、B的温度如图所示，这表明 液体____B____(填“A”或“B”)的比热容较大。
【答案】A
7．【中考·株洲】如图为海风形成的 示意图，海风形成的根本原因是 与海洋相比，陆地的( A ) A．比热容较小，在相同日照条件下升温较快，气温较高 B．比热容较小，在相同日照条件下升温较慢，气温较低 C．比热容较大，在相同日照条件下升温较快，气温较高 D．比热容较大，在相同日照条件下升温较慢，气温较低
＝44 ℃，
水的末温：t＝t0＋Δt＝20 ℃＋44 ℃＝64 ℃。
【答案】内；机械；64
10．【中考·连云港】天然气热水器将40 kg的水由22 ℃加 热到42 ℃，水的内能增加了 3_._3_6_×__1_0_6 J，水的内能增 加是通过_热__传__递___方式实现的，若天然气完全燃烧放 出的热量有84%被水吸收，需要消耗___0_._1___m3的天 然气。[已知c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，q天然气＝4×107 J/m3]
11．在热传递的过程中，高温物体和低温物体互相接触，若
不计热损失，那么高温物体放出的热量Q放等于低温物体 吸收的热量Q吸，即Q吸＝Q放，若有质量相同的两杯水， 初温分别是t1、t2，且t1＜t2，把它们混合后的水的温度是t ，不计热损失，试推证：混合后的水＜t2，初温是t1的水吸热， 初温是t2的水放热，混合后的温度为t，则Q吸＝cmΔt1＝ cm(t－t1)，Q放＝cmΔt2＝cm(t2－t)，由Q吸＝Q放得：cm(t－ t1)＝cm(t2－t)，即：t－t1＝t2－t，所以混合后的水的温度t ＝ t1＋t2 。
由题意可知，双加热煤炉与普通煤炉消耗煤的质量相等，
则这些煤完全燃烧放出的热量不变，所以，双加热煤炉的
烧水效率：η′＝
Q吸总 Q放
×100%＝
2.52×106 6×106
J J×100%＝
42%。
15．【中考·无锡】如图所示是汽油机工作时做功冲程示 意图，下列说法正确的是( C ) A．该冲程中活塞往复运动两次 B．该冲程是机械能转化为内能 C．该冲程是内能转化为机械能 D．随着汽油的燃烧，汽油的热值会减小
【点拨】图中，两个气阀关闭，火花塞喷出电火花，活塞
向下运动，是做功冲程，做功冲程是内能转化为机械能；
完全燃烧100 g汽油放出的热量：
Q放＝qm汽油＝4.62×107 J/kg×100×10－3 kg＝4.62×106 J；
水吸收的热量：Q吸＝cmΔt＝ηQ放，则水升高的温度：
Δt＝ Qcm吸＝ηcQm放＝4.2×18003 %J/（×4k.6g2·×℃1）06 ×J20 kg
(1)这些水吸收的热量是多少？
解：(1)这些水吸收的热量： Q吸＝c水m水(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×450 kg×(55 ℃－ 15 ℃)＝7.56×107 J；
(2)若这些热量用效率为80%的锅炉为其加热，需要完全燃 烧 多 少 烟煤 ？ [c水 ＝4.2×103 J/(kg·℃) ， q烟 ＝ 2.8×107 J/kg]
(1)普通煤炉完全燃烧煤的质量有多大？
解：(1)1个标准大气压下水的沸点为100 ℃，把壶内20 ℃，5
kg水烧开，水吸收的热量：Q吸＝c水m水(t－t0)＝4.2×103 J/( kg·℃)×5 kg×(100 ℃－20 ℃)＝1.68×106 J；普通煤炉
Q吸 的烧水效率为28%，由η＝ Q放×100%可得煤完全燃烧放出 的 普热通量煤： 炉完Q放全＝燃Q烧η吸＝煤1的.6质82×8量1%0：6 mJ煤＝＝6×Qq1煤0放6＝J3，×6由1×01Q70放6 ＝J/Jmkgq＝可0得.2 kg。
由η＝
Q吸 Q放
×100%得，烟煤完全燃烧放出的热量：
Q放＝ Qη吸＝7.568×01%07 J ＝9.45×107 J；
由Q放＝mq得，需要完全燃烧烟煤的质量：
m＝
Qq烟放＝2.98.×451×07107J/
J kg
＝3.375 kg。
14．【中考·常州】如图甲所示，1个标准大气压下，普通 煤炉把壶内20 ℃，5 kg水烧开需完全燃烧一定质量的 煤，此过程中，烧水效率为28%，为提高煤炉效率， 浙江大学创意小组设计了双加热煤炉，如图乙所示， 在消耗等量煤烧开壶内初温相同、等质量水的过程中 ，还可额外把炉壁间10 kg水从20 ℃ 加热至40 ℃，q煤＝3×107 J/kg，c水 ＝4.2×103 J/(kg·℃)，以上过程中，问：
3．如图所示，把一个底端密闭的薄壁金属管固定在桌上， 管里放一些酒精，管口用塞子塞紧，用绳子在管外绕几 圈并迅速地来回拉动，一会儿看到塞子弹起。
(1)拉动绳子克服摩擦做功，是将机械能转化为____内____能。 (2)塞子弹起的瞬间，还能看到管口有___白__气___现象出现。由
此可以推断，瓶中的气体在这一瞬间 温度会___降__低___(填“升高”“降低” 或“不变”)。
(2)若(1)中放出的热量有40%被初温为20 ℃的水吸收，在1个
标准大气压下可将多少千克的水烧开？
由η＝
Q吸 Q放
×100%知，Q吸＝ηQ放＝40%×4.2×108
J
＝1.68×108 J，1个标准大气压下水的沸点为100 ℃，
即水的末温为100 ℃，Δt＝t－t0＝100 ℃－20 ℃＝80
℃，由Q吸＝cmΔt得水的质量：
【点拨】发生热传递是因为物体间存在温度差，内能少的 物体的温度可能比内能多的物体的温度高，所以内能少的 物体可以把热量传递给内能多的物体，故A正确；任何物 体都有内能，0 ℃的冰水混合物内能不为零，故B错误； 热量是一个过程量，不能用含有来表示，故C错误；冰在 熔化过程中吸收热量，内能变大，温度不变，故D错误。
17．【中考·益阳】为了节约能源，需要提高热机的效率 ，下列措施不能提高热机效率的是( D ) A．让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全 B．在设计与制造热机时要不断改进与创新，以减少 能量的损失 C．尽量减少热机内部各部件间的摩擦 D．尽量增加热机的工作时间
(3)实验数据记录如下表：
根据表中数据，计算出碎纸片的热值是_1_._2_×__1_0_6_J/kg。 (4)通过实验得到的燃料热值与实际相比偏____小____(填“大”
或 “ 小 ”) ， 你 认 为 出 现 这 种 情 况 的 主 要 原 因 是 _有__热__量__散__失__，__水__只__吸__收__了__一__部__分__热__量__(_或__燃__料__不__能__完____ _全__燃__烧__)_______。
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16 C
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17 D
18 B
19 压缩；4.6×107 20 见习题
1．【中考·毕节】下列现象中，利用做功使物体的内能减 小的是( D ) A．来回弯折的铁丝温度会升高 B．冬季用热水袋取暖 C．冬天手接触冰块会觉得很冷 D．自行车轮胎放气时，气门嘴处温度会降低
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12．【中考·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·℃)， 求：
(1)这瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是多少？
解：(1)10 kg液化气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。
5．【中考·兰州】为了比较A、B两种液体比热容的大小， 某实验小组做了如图所示的实验。在两个相同的试管 中，分别装入A、B两种液体，将试管放入完全相同的 盛水烧杯中，用相同的酒精灯加热。
(1)实验采用水浴加热法， 目的是使液体A、B ________受热；
【点拨】采用水浴加热法可以使液体均匀受热。该实验采 用控制变量法，所以必须保证两种液体的初温、质量相同。 加热时间相同表示吸收的热量相同，吸收相同的热量，温 度升高得越小，表明吸收热量的能力越强，比热容越大。
(5)为了让两个试管的加热条件相同，实验装置可以做进一 步改进：__将__两__个___试__管__放__入__同__一__烧__杯__中__加__热___。
6．【中考·兰州】关于温度、热量和内能，下列说法中正 确的是( ) A．热量可以从内能少的物体传递到内能多的物体 B．0 ℃的冰水混合物内能为零 C．水的温度越高，所含热量越多 D．冰在熔化过程中吸收热量，温度和内能均不变