專題05《比熱容與機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化》壓軸培優(yōu)題型訓(xùn)練

專題05《比熱容與機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化》壓軸培優(yōu)題型訓(xùn)練【十大題型】TOC\o"13"\h\u【題型1做功改變物體內(nèi)能】 1【題型2比熱容的概念及其計(jì)算】 4【題型3比熱容解釋簡(jiǎn)單的自然現(xiàn)象】 10【題型4實(shí)驗(yàn)比較不同物質(zhì)吸熱的情況】 12【題型5熱量的計(jì)算】 15【題型6熱平衡方程的應(yīng)用】 21【題型7四沖程內(nèi)燃機(jī)的工作過程】 25【題型8有關(guān)熱機(jī)的計(jì)算】 28【題型9燃料的熱值及其計(jì)算】 32【題型10熱機(jī)的效率】 36【題型1做功改變物體內(nèi)能】 1．（2023?新鄉(xiāng)一模）（多選）科學(xué)家讓嫦娥5號(hào)返回艙采取“打水漂”的方式返回地球。如圖，返回艙進(jìn)入大氣層后從躍出點(diǎn)再次離開大氣層，然后從躍入點(diǎn)二次進(jìn)入大氣層返回地面。下列說法正確的是（）A．返回艙進(jìn)入大氣層后，由于受到慣性的作用繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng) B．返回艙進(jìn)入大氣層溫度迅速升高，這是通過做功的方式改變內(nèi)能 C．返回艙在力的作用下能“打水漂”，說明力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因 D．假如“打水漂”的過程中某刻所受力全部消尖，返回艙將做勻速直線運(yùn)動(dòng)【答案】BD【分析】（1）物體保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)叫慣性。（2）改變內(nèi)能的方式包括做功和熱傳遞。（3）力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，物體運(yùn)動(dòng)不需要力來維持。（4）牛頓第一定律的內(nèi)容：一切物體在不受外力時(shí)，總是保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。【解答】解：A、返回艙進(jìn)入大氣層后繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，是由于返回艙具有慣性，慣性不是力，不能說受到慣性的作用，故A錯(cuò)誤。B、返回艙進(jìn)入大氣層后，克服摩擦做功，溫度迅速升高，內(nèi)能增大，這是通過做功的方式改變物體的內(nèi)能，故B正確。C、返回艙在力的作用下能“打水漂”，說明力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，故C錯(cuò)誤。D、根據(jù)牛頓第一定律可知，假如“打水漂”的過程中某刻所受力全部消尖，返回艙將做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故D正確。故選：BD。2．（2022秋?陽(yáng)信縣月考）（多選）將裝有酒精的金屬管固定在桌子上，并用塞子塞緊?？焖賮砘乩瓌?dòng)繞在管上的繩子，過一會(huì)兒塞子跳起來，如圖所示。則（）A．拉動(dòng)繩子過程，金屬管溫度升高，內(nèi)能增加 B．拉動(dòng)繩子過程，管內(nèi)酒精溫度不變 C．塞子跳起時(shí)，管內(nèi)氣體溫度降低，內(nèi)能減少 D．塞子跳起時(shí)，管內(nèi)氣體內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為塞子的機(jī)械能【答案】AC【分析】知道做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能。對(duì)于做功改變內(nèi)能時(shí)，若對(duì)物體做功時(shí)，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，當(dāng)物體對(duì)外做功時(shí)，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能?！窘獯稹拷猓篈、拉動(dòng)繞在管上的繩子，繩子會(huì)對(duì)管子做功，管子溫度會(huì)升高，內(nèi)能會(huì)增大，故A正確；B、因管子與酒精會(huì)有溫度差，所以管子會(huì)把熱傳遞給酒精，酒精的溫度也會(huì)升高，蒸發(fā)加快，故B錯(cuò)；C、管內(nèi)氣體膨脹做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，將塞子頂起，管內(nèi)氣體的溫度降低，內(nèi)能減小，故C正確；D、塞子跳起時(shí)，有熱損失，管內(nèi)氣體內(nèi)能不能全部轉(zhuǎn)化為塞子的機(jī)械能，故D錯(cuò)。故選：AC。3．（2022秋?惠州期末）“神舟十一號(hào)”飛船發(fā)射的過程中，當(dāng)火箭在大氣層中快速飛行時(shí)，會(huì)與大氣層發(fā)生劇烈摩擦，其溫度會(huì)升高（選填“升高”或“降低”），內(nèi)能會(huì)增大（選填“增大”或“減小”），這是通過做功的方式來改變物體內(nèi)能的?！敬鸢浮可?；增大；做功?！痉治觥扛淖兾矬w內(nèi)能方式：做功和熱傳遞。與大氣層發(fā)生劇烈摩擦，克服摩擦做功，物體內(nèi)能會(huì)增加，溫度升高?！窘獯稹拷猓焊淖兾矬w內(nèi)能方式：做功和熱傳遞。故“神舟十一號(hào)”在發(fā)射的過程，當(dāng)火箭在大氣層中快速飛行時(shí)，會(huì)與大氣層發(fā)生劇烈摩擦，其溫度會(huì)升高，內(nèi)能會(huì)增加，這是通過做功的方式改變物體內(nèi)能的。故答案為：升高；增大；做功。4．（2021秋?銅仁市期末）如圖，把一個(gè)底端密閉的薄壁金屬管固定在桌上，管里放一些酒精，管口用塞子塞緊，用繩子在管外繞幾圈并迅速地來回拉動(dòng)，一會(huì)兒看到塞子被彈起。（1）拉動(dòng)繩子克服摩擦做功，是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。（2）請(qǐng)說出該實(shí)驗(yàn)中的某一現(xiàn)象并簡(jiǎn)述其中原因?，F(xiàn)象：管口出現(xiàn)白氣。原因：氣體膨脹對(duì)塞子做功，內(nèi)能減少，溫度降低，水蒸氣液化成小液滴?！敬鸢浮恳娫囶}解答內(nèi)容【分析】解決此題要知道做功可以改變物體的內(nèi)能，當(dāng)對(duì)物體做功時(shí)，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，當(dāng)物體對(duì)外做功時(shí)，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；各種能量之間可以相互轉(zhuǎn)化，在轉(zhuǎn)化過程伴隨著做功過程?！窘獯稹拷猓海?）拉動(dòng)繩子時(shí)，繩子與筒壁相互摩擦做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為它們的內(nèi)能，使其內(nèi)能增大，溫度升高；（2）現(xiàn)象：管口出現(xiàn)白氣；原因：氣體膨脹對(duì)塞子做功，內(nèi)能減少，溫度降低，水蒸氣液化成小液滴。故答案為：（1）機(jī)械；內(nèi)；（2）管口出現(xiàn)白氣；氣體膨脹對(duì)塞子做功，內(nèi)能減少，溫度降低，水蒸氣液化成小液滴?！绢}型2比熱容的概念及其計(jì)算】 5．（2023?宜昌）在兩個(gè)相同的燒杯中分別裝有質(zhì)量和初溫相同的水和某種液體，用兩個(gè)完全相同的電加熱器對(duì)其加熱，每隔一段時(shí)間用溫度計(jì)分別測(cè)量它們的溫度，并畫出了溫度隨時(shí)間變化的圖像如圖，由圖像可知（）A．a(chǎn)液體比熱容小 B．b液體是水 C．0～3min內(nèi)a液體吸收的熱量少 D．升高相同的溫度時(shí)，b液體吸收的熱量少【答案】D【分析】（1）實(shí)驗(yàn)中，使用相同的加熱器，可以通過加熱時(shí)間的長(zhǎng)短來比較吸熱多少，這種方法叫轉(zhuǎn)換法。使相同質(zhì)量的不同物質(zhì)升高相同的溫度，比較吸收的熱量（加熱時(shí)間），吸收熱量多的吸熱能力強(qiáng)、比熱容大；（2）使用相同的加熱器，在相同的加熱時(shí)間內(nèi)吸收的熱量相等?！窘獯稹拷猓篈BD、由圖可知，將水和另一種液體都從15℃加熱到35℃，b需要加熱3min，a需要加熱6min，說明b液體吸收的熱量少、a液體吸收的熱量多，則a的吸熱能力強(qiáng)、比熱容大，故a液體是水，故AB錯(cuò)誤、D正確。C、使用相同的加熱器，在相同的加熱時(shí)間內(nèi)吸收的熱量相等，則0～3min內(nèi)a、b液體吸收的熱量相等，故C錯(cuò)誤，故選：D。6．（2022秋?祁東縣校級(jí)期中）（多選）如圖所示是用相同的電加熱器給a、b、c三種液體加熱時(shí)它們的溫度隨時(shí)間變化的圖像（忽略液體汽化導(dǎo)致的質(zhì)量變化以及與環(huán)境間的熱傳遞），其中b、c質(zhì)量相同。下列說法正確的是（）A．t1～t2時(shí)間內(nèi)，物質(zhì)a的溫度不變，內(nèi)能增加 B．溫度從T1升高到T2時(shí)，a物質(zhì)吸收的熱量比b多 C．a(chǎn)、b可能是同種液體，b的質(zhì)量大于a的質(zhì)量 D．b、c是不同種液體，b的比熱容大于c的比熱容【答案】AC【分析】（1）液體沸騰過程中，溫度不變，吸收熱量，內(nèi)能會(huì)增加；（2）根據(jù)Q＝cmΔt分析解答；（3）沸點(diǎn)與液體的種類有關(guān)，同種液體沸點(diǎn)相同，質(zhì)量不同到達(dá)沸騰的時(shí)間不同；（4）根據(jù)Q＝cmΔt分析b、c比熱容的大小?！窘獯稹拷猓篈．t1～t2時(shí)間內(nèi)物質(zhì)a的溫度雖然不變，但不斷吸收熱量，所以其內(nèi)能增大，故A正確；B．溫度從T1升高到T2時(shí)，吸收熱量的多少通過加熱時(shí)間來反映，由圖可知a的加熱時(shí)間比b短，所以a吸收的熱量比b少，故B錯(cuò)誤；C．沸點(diǎn)與液體的種類有關(guān)，同種液體沸點(diǎn)相同，因?yàn)閍、b沸點(diǎn)相同，所以a、b是同種物質(zhì)，因a、b是同種物質(zhì)，則它們的比熱容相同，升高相同的溫度時(shí)，b的加熱時(shí)間長(zhǎng)，b吸收的熱量多，根據(jù)Q＝cmΔt知，b的質(zhì)量大于a的質(zhì)量，故C正確；D．b、c的質(zhì)量相同，用相同的加熱裝置對(duì)b、c兩種物質(zhì)加熱時(shí)，0～t1時(shí)間內(nèi)兩種物質(zhì)吸收的熱量相同，b物質(zhì)升高的溫度較多，根據(jù)Q＝cmΔt可知，b的比熱容小于c的比熱容，c的吸熱能力更強(qiáng)，故D錯(cuò)誤。故選：AC。7．（2023春?浦東新區(qū)校級(jí)期末）鋁的比熱容為900焦/（千克?℃），讀作900焦耳每千克攝氏度，表示的物理意義是：質(zhì)量為1千克的鋁，溫度升高（降低）1℃時(shí)吸收（放出）的熱量為900J。質(zhì)量相同的水和鋁相比，①④（填序號(hào)①“升高相同溫度，水吸收熱量較多”、②“降低相同溫度，鋁放出熱量較多”、③“吸收熱量相同，鋁升高溫度較少”、④“放出熱量相同，水降低溫度較少”）?！敬鸢浮?00焦耳每千克攝氏度；溫度升高（降低）1℃時(shí)吸收（放出）的熱量為900J；①④?！痉治觥繂挝毁|(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高1℃吸收的熱量叫做這種物質(zhì)的比熱容；水的比熱容大，與質(zhì)量相同的其他物質(zhì)相比，升高相同的溫度，水吸收熱量較多。【解答】解：鋁的比熱容是900J/（kg?℃），單位讀作900焦耳每千克攝氏度，表示的物理意義是質(zhì)量為1千克的鋁溫度升高（降低）1℃時(shí)吸收（放出）的熱量為900J；水的比熱容大于鋁，升高相同的溫度，水吸收的熱量多，鋁吸收的熱量少；質(zhì)量相同的水和鋁，要吸收相同的熱量，水升高的溫度小。故答案為：900焦耳每千克攝氏度；溫度升高（降低）1℃時(shí)吸收（放出）的熱量為900J；①④。8．（2022春?海安市期末）把涼的奶制品放入盛有熱水的保溫桶中，經(jīng)過一段時(shí)間，它們的溫度隨時(shí)間變化的圖像如圖所示，奶制品與熱水的質(zhì)量相同，則其中乙（選填“甲”或“乙”）代表奶制品溫度變化的圖象。若不考慮熱損失，在6min～8min過程中，水的內(nèi)能不變（選“增大”、“減小”或“不變”）。從圖象可以發(fā)現(xiàn)，甲、乙的比熱容之比為2：1。【答案】乙；不變；2：1。【分析】（1）把涼牛奶放在熱水中加熱，牛奶吸熱、溫度升高，熱水放熱、溫度降低，由此判斷溫度隨時(shí)間變化的圖象中各部分的意義；（2）物體溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)越劇烈，物體的內(nèi)能就越大，分析圖像6min～8min水的溫度變化，得出水的內(nèi)能變化；（3）涼牛奶放在熱水在相同時(shí)間里吸收和放出的熱量相同。根據(jù)Q＝cmΔt判斷液體比熱容的大小?！窘獯稹拷猓海?）把涼牛奶放在熱水中加熱，牛奶吸熱、溫度升高，熱水放熱、溫度降低，直至兩者的末溫相等，因此甲是水的溫度變化圖象，乙是牛奶的溫度變化圖象；（2）物體溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)越劇烈，物體的內(nèi)能就越大，若不考慮熱損失，在6min～8min過程中，由圖象可知，水的溫度始終保持60℃不變，故水的內(nèi)能不變；（3）若不考慮熱損失，熱水和涼牛奶發(fā)生熱傳遞時(shí)，涼牛奶吸收的熱量和熱水放出的熱量相同；根據(jù)圖象可知，涼牛奶溫度升高了（60℃﹣20℃）＝40℃，熱水溫度降低了（80℃﹣60℃）＝20℃，即Δt奶＝2Δt水；不考慮熱損失，則Q奶吸＝Q水放，已知m奶＝m水，且Δt奶＝2Δt水，由Q＝cmΔt可得甲、乙的比熱容之比：c甲：c乙＝：＝×＝×＝2：1。故答案為：乙；不變；2：1。9．（2021秋?梁平區(qū)期末）質(zhì)量相等、初溫相同的水和某種液體，用兩個(gè)相同的電加熱器分別給它們加熱，每隔一分鐘分別記錄一次水和某種液體的溫度，測(cè)得的數(shù)據(jù)如表：項(xiàng)目水某種液體時(shí)間/min012345012345溫度/℃151617181920151719212325（1）請(qǐng)根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)求出該液體的比熱容；[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]（2）要使100g該液體溫度從15℃升高到35℃，需要吸收多少熱量？【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】（1）先從表格中找出水和這種液體升高溫度的關(guān)系；根據(jù)公式Q吸＝cm（t﹣t0），在吸收熱量（通過加熱時(shí)間來體現(xiàn)出來）、質(zhì)量相同的情況下，溫度的變化值和比熱容成反比，水的比熱容是已知，根據(jù)水的比熱容，以及水和某種液體比熱容的關(guān)系，求出某種液體的比熱容。（2）知道這種液體的比熱容、質(zhì)量、初溫和末溫，根據(jù)公式Q吸＝cm（t﹣t0）求出這種液體吸收的熱量?！窘獯稹拷猓海?）由表中數(shù)據(jù)可知：在加熱相同的時(shí)間，如1min，水和某種液體的吸收的熱量是相同的，水的溫度升高了1℃，某種液體溫度升高了2℃，水和這種液體升高的溫度之比是1：2；根據(jù)Q吸＝cm（t﹣t0）可知：在質(zhì)量和吸收的熱量相同時(shí)，物質(zhì)升高的溫度和物質(zhì)的比熱容成反比，水和這種液體升高的溫度之比是1：2，水和這種液體的比熱容之比是2：1。這種液體的比熱容c液＝4.2×103J/（kg?℃）×＝2.1×103J/（kg?℃）。（2）液體的質(zhì)量m＝100g＝0.1kg；需要吸收的熱量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝2.1×103J/（kg?℃）×0.1kg×（35℃﹣15℃）＝4.2×103J。答：（1）該液體的比熱容為2.1×103J/（kg?℃）；（2）要使100g該液體溫度從15℃升高到35℃，需要吸收4.2×103J的熱量。10．（2022秋?南海區(qū)校級(jí)月考）閱讀短文，回答文后問題。牛頓冷卻定律當(dāng)一個(gè)物體表面溫度比周圍環(huán)境高時(shí)，就會(huì)向周圍環(huán)境散熱，散熱快慢可以用單位時(shí)間內(nèi)散失熱量的多少來表示。英國(guó)物理學(xué)家牛頓提出：物體散熱快慢與物體和周圍環(huán)境的溫度差成正比。后人研究發(fā)現(xiàn)，在溫度差不太大的情況下（小于15℃），這個(gè)結(jié)論符合實(shí)際散熱規(guī)律，稱為牛頓冷卻定律。如果散熱快慢用q表示，則牛頓冷卻定律可以表示為q＝k（t物﹣t環(huán)），其中k是散熱系數(shù)，與物體的表面性質(zhì)、表面積、周圍環(huán)境性質(zhì)等因素有關(guān)，和物質(zhì)種類無關(guān)，如果上述因素相同，不同物質(zhì)的散熱系數(shù)就相同。由于不同物質(zhì)的比熱容不同，即使散熱快慢相同，它們降低相同溫度需要的時(shí)間也不同，根據(jù)降溫時(shí)間可以得到兩種物質(zhì)比熱容的大小關(guān)系，從而可以進(jìn)行比熱容的測(cè)量。（1）物體向周圍散熱，內(nèi)能減少，這種改變內(nèi)能的方式叫做熱傳遞；此外還有一種改變內(nèi)能的方式是做功。物體溫度降低，內(nèi)能一定（選“一定”或“不一定”）減少。（2）散熱快慢和下列概念中物理意義最接近的是AC。A.速度B.密度C.功率D.效率（3）一個(gè)物體溫度為30℃，周圍環(huán)境溫度保持20℃不變，此時(shí)物體的放熱快慢為q，當(dāng)物體溫度降低到29℃時(shí)，散熱快慢為0.9q。（4）如圖甲所示，用兩個(gè)同樣的保溫杯分別裝滿水和鹽水，水和鹽水的溫度都是30℃，周圍環(huán)境溫度保持20℃不變，保溫杯敞開口，水和鹽水溫度隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示。已知水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），鹽水的密度為1.1×103kg/m3，則鹽水的比熱容為3.5×103J/（kg?℃）。【答案】（1）熱傳遞；做功；一定；（2）AC；（3）0.9q；（4）3.5×103。【分析】（1）改變物體內(nèi)能的方法：一是做功（能量的轉(zhuǎn)化），二是熱傳遞（能量的轉(zhuǎn)移）；（2）根據(jù)“散熱快慢可以用單位時(shí)間內(nèi)散失熱量的多少來表示”逐一分析每個(gè)選項(xiàng)，找出符合題意的答案；（3）根據(jù)q＝k（t物﹣t環(huán)）求出物體溫度降低到29℃時(shí)的散熱快慢；（4）根據(jù)散熱快慢的定義結(jié)合圖乙求出水和鹽水放出熱量的關(guān)系，根據(jù)Q放＝cmΔt和密度公式列出方程求出鹽水的比熱容?！窘獯稹拷猓海?）物體向周圍散熱，內(nèi)能減少，周圍環(huán)境的內(nèi)能增加，能量的形式?jīng)]有發(fā)生變化，因此物體向周圍散熱屬于熱傳遞；此外還有一種改變內(nèi)能的方式是做功。物體溫度降低，內(nèi)能一定減少。（2）由題目提供的信息可知，散熱快慢的定義是單位時(shí)間內(nèi)散失熱量的多少；A.速度的定義是單位時(shí)間內(nèi)通過的路程，故A符合題意；B.密度的定義是單位體積某種物質(zhì)的質(zhì)量，故B不符合題意；C.功率的定義是單位時(shí)間內(nèi)做的功，與散熱快慢一樣都是描述的單位時(shí)間內(nèi)的能量，故C符合題意；D.效率的定義是有用的能量與總能量之比，故D不符合題意；故選AC；（3）由題意可知，q＝k（t物﹣t環(huán)）＝k（30℃﹣20℃），解得：，由于散熱系數(shù)k與物體的表面性質(zhì)、表面積、周圍環(huán)境性質(zhì)等因素有關(guān)，和物質(zhì)種類無關(guān)，因此當(dāng)物體溫度降低到29℃時(shí)，散熱系數(shù)k不變，則當(dāng)物體溫度降低到29℃時(shí)，散熱快慢：；（4）因?yàn)樗望}水的初溫和末溫都相同，即Δt水＝Δt鹽水＝Δt，所以此時(shí)水和鹽水的散熱快慢相同，則水和鹽水放出熱量之比：，由圖可知，水和鹽水的體積相同，因?yàn)镼放＝cmΔt，所以有：，解得：故答案為：（1）熱傳遞；做功；一定；（2）C；（3）0.9q；（4）3.5×103?！绢}型3比熱容解釋簡(jiǎn)單的自然現(xiàn)象】 11．（2023秋?順德區(qū)校級(jí)月考）下列事例中利用了物質(zhì)的比熱容特性的是（）A．干燥的天氣里在臥室放一盆水加濕 B．發(fā)現(xiàn)人中暑時(shí)，常在額頭上擦冷水降溫 C．建人工湖，調(diào)節(jié)周圍的氣候 D．北方的冬天，菜窖里放幾桶水，防止菜凍壞【答案】C【分析】對(duì)水的比熱容大的理解：相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)比較，吸收或放出相同的熱量，水的溫度升高或降低的少；升高或降低相同的溫度，水吸收或放出的熱量多?！窘獯稹拷猓篈．干燥的天氣里在臥室放一盆，水蒸發(fā)可以增大空氣中水蒸氣的含量，增加空氣濕度，與水的比熱容較無關(guān)，故A錯(cuò)誤；B．發(fā)現(xiàn)人中暑時(shí)，常在額頭上擦冷水降溫是利用水蒸發(fā)吸熱的特點(diǎn)，與比熱容無關(guān)，故B錯(cuò)誤；C．因?yàn)樗谋葻崛葺^大，相同質(zhì)量是水和其他物質(zhì)相比，吸收相同熱量時(shí)，水的溫度變化小，建人工湖，可知使周圍的氣候低些，與比熱容有關(guān)，故C正確；D．冬天菜窖里放幾桶水防止蔬菜凍壞，是利用水凝固放熱，與水的比熱容無關(guān)，故D錯(cuò)誤。故選：C。12．（2023?天橋區(qū)一模）同學(xué)們通過地理課的學(xué)習(xí)知道了，溫帶海洋性氣候的地區(qū)各月份平均氣溫變化小，而溫帶大陸性氣候的地區(qū)各月份平均氣溫變化較大。如圖所示。從物理的角度分析。形成這種現(xiàn)象的主要原因是：與砂石相比較，海水具有（）A．較大的內(nèi)能，相同條件下，水溫變化較大 B．較小的內(nèi)能，相同條件下，水溫變化較小 C．較小比熱容，相阿條件下，水溫變化較大 D．較大比熱容，相同條件下，水溫變化較小【答案】D【分析】沿海地區(qū)水多，水的比熱容較大，吸收或放出相同的熱量時(shí)，水的溫度變化小。【解答】解：沿海地區(qū)水多，內(nèi)陸地區(qū)水少、沙石多；因?yàn)樗谋葻崛葺^大，砂石的比熱容小，白天，相同質(zhì)量的水和沙石比較，吸收相同的熱量，水的溫度升高的少；夜晚，放出相同的熱量，水的溫度降低的少，使得沿海地區(qū)晝夜的溫差小，所以沿海城市的晝夜溫差較小，各月份平均氣溫變化也?。欢鴥?nèi)陸城市的晝夜溫差較大，各月份平均氣溫變化也較大。故D正確。故選：D。13．（2023?襄陽(yáng)）2023年春節(jié)，襄陽(yáng)市華僑城、關(guān)圣古鎮(zhèn)燃放煙花，現(xiàn)場(chǎng)人們聞到很濃的硝煙味道屬于擴(kuò)散現(xiàn)象。熱機(jī)工作時(shí)常用水降溫，這是利用了水的比熱容大的特性。【答案】擴(kuò)散；比熱容【分析】一切物質(zhì)的分子都在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)；水的比熱容較大，相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)比較，升高或降低相同的溫度，水吸收或放出的熱量多；吸收或放出相同的熱量，水升高或降低的溫度少?！窘獯稹拷猓含F(xiàn)場(chǎng)人們聞到很濃的硝煙味道說明分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，這是擴(kuò)散現(xiàn)象；熱機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生大量的熱，這些熱如果不迅速轉(zhuǎn)移，就可能損害發(fā)動(dòng)機(jī)，因此利用水的比熱容大的特點(diǎn)（相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)比較，升高相同的溫度，水吸收的熱量多）把這些熱迅速吸收，使熱機(jī)的溫度不致升得太高。故答案為：擴(kuò)散；比熱容。14．（2023?夏邑縣模擬）熱島效應(yīng)主要原因是城市建筑群密集、柏油路和水泥路面比郊區(qū)的土壤、植被吸熱能力弱且具有更大的吸熱率。在相同的日照情況下，城市地區(qū)比郊區(qū)升溫較快（選填“快”或“慢”）。很多城市保護(hù)并增大城區(qū)的綠地、水體面積來減弱城市熱島效應(yīng)，這主要是利用了水的比熱容大的特點(diǎn)?！敬鸢浮靠?；比熱容大?！痉治觥繌囊馃釐u效應(yīng)的原因分析：城市多水泥、沙石，郊區(qū)多水，沙石比水的比熱容小，吸收相同的熱量，沙石的溫度升高多；水的比熱容較大，相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)比較，吸收或放出相同的熱量，水的溫度升高或降低的少。【解答】解：城市建筑群密集、柏油路和水泥路面比郊區(qū)的土壤、植被具有更大的吸熱率和更小的比熱容，所以在相同的日照情況下，城市地區(qū)比郊區(qū)升溫較快。城區(qū)的水體、綠地能一定程度上減弱城市熱島效應(yīng)，這主要是利用了水的比熱容大的特點(diǎn)，和砂石、干泥土相比，在質(zhì)量和吸放熱的情況下，水的溫度變化較小。故答案為：快；比熱容大。15．（2020秋?天河區(qū)校級(jí)期中）小明探究城鄉(xiāng)溫差原因的興趣。暑假的某一天，他請(qǐng)學(xué)校興趣小組的同學(xué)分別到選定地點(diǎn)，于中午同一時(shí)刻測(cè)出測(cè)試點(diǎn)的氣溫，如下表。地點(diǎn)麻章城鎮(zhèn)居民區(qū)赤坎區(qū)商業(yè)區(qū)寸金橋公園廉江城鎮(zhèn)居民區(qū)龍海天海濱遂溪農(nóng)村霞山市中心吉兆灣海濱徐聞農(nóng)村雷州西湖公園氣溫（℃）36.137.23435.532.833.53732.534.234.5（1）氣溫最低的區(qū)域是海濱；解析該區(qū)域氣溫低的主要原因水的比熱容大；（2）請(qǐng)你為廣州市“創(chuàng)?！鲍I(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策，提出兩種降低市中心環(huán)境氣溫的辦法：①植樹；②建造人工湖?！敬鸢浮恳娫囶}解答內(nèi)容【分析】（1）從表格中找出氣溫最低的區(qū)域（海濱），該地區(qū)水多，因?yàn)樗谋葻崛荽?，相同質(zhì)量的水和沙石比較，吸收同樣多的熱量，水溫變化小、氣溫低；（2）從增加綠化面積（植樹、建造人工湖）、盡量使用太陽(yáng)能、控制人口數(shù)量、提高能源利用率、減少環(huán)境熱源等方面分析?！窘獯稹拷猓海?）氣溫最低的區(qū)域是海濱，因?yàn)樗谋葻崛葺^大，吸收相同的熱量，水的溫度升高的少、氣溫低；（2）因?yàn)樗嗔丝梢越档蜌鉁兀ㄋ谋葻崛荽螅?，我們可以多植樹、多建人工湖。故答案為：?）海濱；水的比熱容大；（2）①植樹；②建造人工湖。【題型4實(shí)驗(yàn)比較不同物質(zhì)吸熱的情況】 16．（2022秋?秦淮區(qū)期中）某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示的裝置比較水和某液體的吸熱本領(lǐng)，所用的電加熱器完全相同。（1）加熱前，在一個(gè)燒杯中倒入質(zhì)量為240g的水，為了完成實(shí)驗(yàn)，需要在另一個(gè)相同燒杯中倒入質(zhì)量等于240g（選填“大于”、“小于”或“等于”）的某液體。（2）假設(shè)電加熱器放出的熱量全部被液體吸收，并用圖像對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理（如圖乙）。實(shí)驗(yàn)過程0～4min內(nèi)，水吸收的熱量等于某液體吸收的熱量（選填“大于”、“小于”或“等于”）。進(jìn)一步分析圖像可以得出：該液體的比熱容為1.75×103J/（kg?℃）[已知c水＝4.2×103J/（kg?℃）]?！敬鸢浮浚?）等于；（2）等于；1.75×103?！痉治觥浚?）比較水和某液體的吸熱本領(lǐng)，需控制兩者的質(zhì)量相同，加熱裝置相同，在相同環(huán)境下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；（2）實(shí)驗(yàn)中，相同的加熱條件下，相同時(shí)間內(nèi)，不同物質(zhì)吸收的熱量相同。本實(shí)驗(yàn)中，物質(zhì)吸收的熱量與加熱時(shí)間成正比，根據(jù)圖乙可計(jì)算出水在4min內(nèi)吸收的熱量和某液體在5min內(nèi)吸收的熱量的比值，再根據(jù)Q吸＝cmΔt分別計(jì)算出水和某液體在各自對(duì)應(yīng)時(shí)間內(nèi)吸收的熱量，聯(lián)立等式可計(jì)算出這種液體的比熱容?！窘獯稹拷猓海?）比較水和某液體的吸熱本領(lǐng)，需控制兩者的質(zhì)量相同，加熱裝置相同，在相同環(huán)境下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，所以某液體的質(zhì)量等于水的質(zhì)量，即：m液＝m水＝240g；（2）實(shí)驗(yàn)過程0～4min內(nèi)，加熱條件相同，兩種物質(zhì)的質(zhì)量相同，加熱時(shí)間也相同時(shí)，水吸收的熱量等于某液體吸收的熱量。實(shí)驗(yàn)中，加熱條件的相同，物質(zhì)吸收的熱量與加熱時(shí)間成正比，由圖乙知，水在4min內(nèi)吸收的熱量和某液體在5min內(nèi)吸收的熱量的比值為：Q水吸：Q液吸＝4：5，水在4min內(nèi)的溫度從30℃升高到40℃，所以水吸收的熱量為：Q水吸＝c水m水（t水﹣t0水）＝4.2×103J/（kg?℃）×0.24kg×（40℃﹣30℃）＝1.008×104J，某液體在5min內(nèi)的溫度從10℃升高到40℃，所以某液體吸收的熱量為：Q液吸＝c液m液（t液﹣t0液）＝，整理得，c液＝＝＝1.75×103J/（kg?℃）。故答案為：（1）等于；（2）等于；1.75×103。17．（2023秋?鐵嶺月考）為了探究“不同物質(zhì)的吸熱能力”，小科同學(xué)在兩個(gè)相同的容器中分別裝入質(zhì)量、初溫都相同的甲、乙兩種液體，并且用相同的裝置加熱，如圖甲所示。（1）組裝器材應(yīng)先固定圖中的B（選填“A”或“B”）。實(shí)驗(yàn)中，可以通過比較加熱時(shí)間（選填“升高的溫度”或“加熱時(shí)間”）來反映兩種液體吸收熱量的多少。（2）加熱到4min時(shí)，甲液體的溫度如圖乙所示，此時(shí)溫度計(jì)的示數(shù)是42℃。（3）通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的兩種液體溫度隨時(shí)間變化的圖象如圖丙所示。冬天，如果你想自制暖手袋，應(yīng)選乙（選填“甲”或“乙”）液體作為供暖物質(zhì)，其效果更佳。（4）上述實(shí)驗(yàn)中，主要用到的科學(xué)探究方法有轉(zhuǎn)換法和控制變量法?！敬鸢浮浚?）B；加熱時(shí)間；（2）42；（3）乙；（4）控制變量?！痉治觥浚?）組裝器材應(yīng)按照自下而上的原則；相同裝置加熱相同時(shí)間，加熱器放出的熱量相等，甲、乙吸收的熱量相等；（2）溫度計(jì)讀數(shù)要注意分度值，并注意液面在0℃上方還是下方；（3）由丙圖可知吸收相同的熱量，乙的溫度變化慢，說明乙的比熱容大；（4）我們使用相同的加熱器通過加熱時(shí)間的長(zhǎng)短來比較吸熱多少，這種方法叫轉(zhuǎn)換法；使相同質(zhì)量的不同物質(zhì)吸收相同的熱量（即加熱相同的時(shí)間），比較溫度的變化，溫度變化小的吸熱能力強(qiáng)，這種方法叫做控制變量法?！窘獯稹拷猓海?）組裝器材應(yīng)按照自下而上的原則，先固定圖中的B裝置；實(shí)驗(yàn)中選用相同的加熱裝置，相同的時(shí)間內(nèi)放出的熱量相同，液體吸收的熱量相同；（2）溫度計(jì)分度值為1℃，讀數(shù)為42℃；（3）由丙圖可知吸收相同的熱量，乙的溫度變化慢，說明乙的比熱容大；冬天要選比熱容大的液體作為供暖物質(zhì)，故選乙；（4）上述實(shí)驗(yàn)中，主要用到的科學(xué)探究方法有轉(zhuǎn)換法和控制變量法。故答案為：（1）B；加熱時(shí)間；（2）42；（3）乙；（4）控制變量。18．（2023?南召縣模擬）兩個(gè)同樣的燒杯，內(nèi)裝溫度、質(zhì)量相同的水和某種液體，用同樣的酒精燈加熱，每隔1min記錄一次它們的溫度，測(cè)得如下數(shù)據(jù)：時(shí)間/min012345水的溫度/℃202224262830某種液體的溫度/℃202326293235回答下列問題：（1）在加熱時(shí)間相同的條件下，水吸收的熱量＝（填“＞”“＜”或“＝”）這種液體吸收的熱量；升溫快的是某種液體；（2）如果它們升高相同的溫度，水吸收的熱量多；（3）由此可根據(jù)公式Q＝cmΔt，推出C水＞C液（填“＞”“＜”或“＝”）。（4）根據(jù)以上數(shù)據(jù)可算出C液＝2.8×103J/（kg?℃）?！敬鸢浮恳娫囶}解答內(nèi)容【分析】（1）加熱時(shí)間反應(yīng)物質(zhì)吸收熱量的多少；根據(jù)表中數(shù)據(jù)可直觀看出升溫快的液體；（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，吸收相同熱量，液體溫度的變化，然后推理可知，升高相同的溫度，吸收熱量的多少；（3）根據(jù)公式Q吸＝cm（t﹣t0），在吸收熱量、質(zhì)量相同的情況下，根據(jù)溫度的變化值和比熱容成反比可知水的比熱容和液體比熱容的大小關(guān)系。（4）已知水的比熱容，根據(jù)水的比熱容，以及水和某種液體比熱容的關(guān)系，即可求出某種液體的比熱容?！窘獯稹拷猓海?）在加熱時(shí)間相同的條件下，水吸收的熱量等于液體吸收的熱量；根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，吸收相同的熱量，水的溫度從20℃升高到30℃；某種液體的溫度從20℃升高到35℃，因此在加熱時(shí)間相同的條件下，升溫快的是某種液體；（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，吸收相同的熱量，水的溫度從20℃升高到30℃；某種液體的溫度從20℃升高到35℃，因此都從20℃升高到30℃，某種液體加熱的時(shí)間短，故如果它們升高相同的溫度，水吸收的熱量多；（3）根據(jù)Q＝cmΔt可知，在吸收熱量、質(zhì)量相同的情況下，溫度的變化值和比熱容成反比，又因?yàn)槟撤N液體的溫度變化快，故某種液體的比熱容小，即C水大于C液；Q（4）由表中數(shù)據(jù)可知：在加熱相同的時(shí)間，如1min，水和某種液體的吸收的熱量是相同的，水的溫度升高了2℃，某種液體溫度升高了3℃，水和這種液體升高的溫度之比是2：3；根據(jù)Q吸＝cm（t﹣t0）可知：在質(zhì)量和吸收的熱量相同時(shí)，物質(zhì)升高的溫度和物質(zhì)的比熱容成反比，水和這種液體升高的溫度之比是2：3，水和這種液體的比熱容之比就是3：2。這種液體的比熱容等于4.2×103J/（kg?℃）×＝2.8×103J/（kg?℃）。故答案為：（1）＝；某種液種；（2）水；（3）Q＝cmΔt；＞；（4）2.8×103J/（kg?℃）。【題型5熱量的計(jì)算】 19．（2022春?長(zhǎng)寧區(qū)校級(jí)期中）下列事實(shí)中，最能說明物體吸收的熱量跟升高的溫度有關(guān)的是（）A．質(zhì)量不相等的兩銅塊，溫度都升高20℃，它們吸收的熱量不同 B．質(zhì)量相等的兩銅塊，溫度分別升高10℃和20℃，它們吸收的熱量不同 C．質(zhì)量不相等的水和煤油，溫度都升高10℃，它們吸收的熱量不同 D．質(zhì)量相等的水和煤油，溫度分別升高10℃和20℃，它們吸收的熱量不同【答案】B【分析】物體吸收熱量的多少與物體的質(zhì)量、升高的溫度和物質(zhì)的種類有關(guān)，要說明物體吸收的熱量跟升高的溫度的關(guān)系，必須控制物體的質(zhì)量和物質(zhì)的種類相同，使物體升高不同的溫度，比較物體吸收熱量的多少?！窘獯稹拷猓篈、質(zhì)量不相等的兩銅塊，溫度都升高20℃，它們吸收的熱量不同，說明物體吸收熱量根物體的質(zhì)量有關(guān)，不能說明物體吸收的熱量跟升高的溫度有關(guān)，故A錯(cuò)誤；B、質(zhì)量相等的兩銅塊，溫度分別升高10℃和20℃，它們吸收的熱量不同，說明物體吸收的熱量跟升高的溫度有關(guān)，故B正確；C、質(zhì)量不相等的水和煤油，溫度都升高10℃，它們吸收的熱量不同，說明物體吸收的熱量可能跟物體的質(zhì)量和物質(zhì)的種類有關(guān)，不能說明與物體升高的溫度有關(guān)，故C錯(cuò)誤；D、質(zhì)量相等的水和煤油，溫度分別升高10℃和20℃，它們吸收的熱量不同，說明物體吸收的熱量可能跟物體升高的溫度和物質(zhì)的種類有關(guān)，故D錯(cuò)誤。故選：B。20．（2022秋?成都期中）甲、乙兩物體的質(zhì)量之比是3：1．吸熱之比是4：1，則它們升高溫度之比和比熱容之比可能分別是（）A．3：4，1：1 B．4：1，1：3 C．1：3，2：1 D．3：2，1：2【答案】B【分析】根據(jù)熱量的計(jì)算公式Q吸＝cmΔt，分別得出甲、乙兩物體吸收的熱量的表達(dá)式，然后將各選項(xiàng)提供的甲、乙兩物體升高溫度之比和比熱容之比代入比例式＝，進(jìn)行判斷。【解答】解：由題知，m甲：m乙＝3：1，甲、乙兩物體吸收的熱量：Q甲：Q乙＝4：1，根據(jù)Q吸＝cmΔt知＝＝，A、甲乙物體升高溫度之比和比熱之比為3：4、1：1，則＝＝≠，故A不符合題意；B、甲乙物體升高溫度之比和比熱之比為4：1、1：3，則＝＝，故B符合題意；C、甲乙物體升高溫度之比和比熱之比為1：3、2：1，則＝＝≠，故C不符合題意；D、甲乙物體升高溫度之比和比熱之比為3：2、1：2，則＝＝，故D不符合題意。故選：B。21．（2022秋?龍泉驛區(qū)校級(jí)月考）（多選）小葉同學(xué)用酒精燈對(duì)冰塊加熱，研究冰的熔化現(xiàn)象。圖中甲、乙兩條圖線中的一條，是他依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制而成。已知m冰＝0.1kg，c水＝4.2×103J/（kg?℃），c冰＝2.1×103J/（kg?℃）。下列分析正確的是（）A．小葉繪制的是乙圖線 B．0～1min內(nèi)冰塊吸收的熱量為2.1×103J C．1～3min內(nèi)溫度雖然不變，但冰塊一定吸收熱量 D．如果酒精完全燃燒，酒精燈的加熱效率可以達(dá)到100%【答案】AC【分析】（1）用同一個(gè)酒精燈加熱，在相同的時(shí)間內(nèi)吸收的熱量是相同的，由于冰的比熱容大于水的比熱容，根據(jù)Q＝cmΔt分析溫度的變化，從而得出水的圖像；（2）利用Q＝cmΔt求出冰吸收的熱量；（3）晶在熔化的過程中，吸收熱量，溫度不變；（4）在加熱的過程中，有熱量的散失?！窘獯稹拷猓篈、由圖可知，在0～1min內(nèi)，冰吸收熱量，溫度升高了5℃；冰化成水后，質(zhì)量不變，水的比熱容是冰的比熱容的2倍，根據(jù)Q＝cmΔt可知，水升高5℃所需的熱量為冰升高5℃所需熱量的2倍，即水升高5℃，所需的加熱時(shí)間為2min，故乙圖線是水的升溫圖像，故A正確；B、冰吸收的熱量為：Q冰＝c冰m冰Δt＝2.1×103J/（kg?℃）×0.1kg×5℃＝1.05×103J，故B錯(cuò)誤；C、由圖可知，1～3min內(nèi)冰正在熔化，冰是晶體，其熔化過程中，溫度不變，要不斷吸收熱量，故C正確；D、如果酒精完全燃燒，酒精放出的熱量不可能全部被水吸收，存在能量的散失，所以效率不可能達(dá)到100%，故D錯(cuò)誤。故選：AC。22．（2023秋?順德區(qū)校級(jí)月考）小紅在實(shí)驗(yàn)室完成了水的凝固實(shí)驗(yàn)，并描繪出水的溫度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖線（如圖所示）。實(shí)驗(yàn)時(shí)，水的質(zhì)量為0.5kg，相同時(shí)間內(nèi)水和冰放出的熱量相同，水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），則AB段水放出的熱量為2.1×104J，CD段冰放出的熱量為2.1×104J，冰的比熱容為2.1×103J/（kg?℃）。【答案】2.1×104；2.1×104；2.1×103?！痉治觥浚?）從圖像上得出AB、CD段水的溫度降低值，知道水的比熱容，利用Q放＝cm（t﹣t0）求AB、CD段放出的熱量；（2）由題知，相同時(shí)間內(nèi)水和冰放出的熱量相同；（3）從圖像上得出AB段冰降低的溫度，利用Q放＝cmΔt求冰的比熱容。【解答】解：AB段水的溫度變化為Δt水＝10℃，根據(jù)Q＝cmΔt可得，AB段水放出的熱量為Q放＝c水mΔt水＝4.2×103J/（kg?℃）×0.5kg×10℃＝2.1×104JAB段和CD段時(shí)間相同，放出的熱量相等，故CD段冰放出的熱量為2.1×104J。CD段冰的溫度變化為Δt冰＝20℃，冰的比熱容為：；故答案為：2.1×104；2.1×104；2.1×103。23．（2023?光山縣校級(jí)三模）“卡路里”簡(jiǎn)稱“卡”，被廣泛使用在營(yíng)養(yǎng)計(jì)量上。1卡等于標(biāo)準(zhǔn)氣壓下1g水的溫度升高1℃吸收的熱量，李明某次晨跑后，App軟件顯示：跑步30min，消耗能量400卡，跑步的平均速度為12.4km/h。李明此次晨跑通過的路程為6.2km，消耗了1680J的能量。[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]【答案】6.2；1680。【分析】（1）根據(jù)速度公式求出李明此次晨跑通過的路程；（2）根據(jù)Q吸＝cmΔt求出1g水的溫度升高1℃吸收的熱量，即1卡的值；據(jù)此求出李明此次晨跑消耗的能量。【解答】解：由v＝可知，李明此次晨跑通過的路程：s＝vt＝12.4km/h×h＝6.2km；1g水的溫度升高1℃吸收的熱量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg?℃）×1×10﹣3kg×1℃＝4.2J，即1卡＝4.2J，則李明此次晨跑消耗的能量：W＝400×4.2J＝1680J。故答案為：6.2；1680。24．（2021秋?宜州區(qū)期末）為了測(cè)定鉛的比熱容，把質(zhì)量為200g的鉛塊加熱到98℃，再投入到80g的12℃的水中，混合后水的溫度為18℃．若不計(jì)熱損失，[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]求：（1）水吸收的熱量。（2）鉛的比熱容。【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】（1）知道水的質(zhì)量、水的初溫和末溫、水的比熱容，利用吸熱公式Q＝cmΔt求水吸收的熱量；（2）知道鉛塊的質(zhì)量、鉛塊的初溫和末溫，不計(jì)熱損失，利用熱平衡方程Q吸＝Q放求鉛的比熱容?！窘獯稹拷猓海?）水吸收的熱量：Q吸＝c水m水（t﹣t0水）＝4.2×103J/（kg?℃）×0.08kg×（18℃﹣12℃）＝2016J；（2）已知不計(jì)熱損失，則Q放＝Q吸＝2016J，由Q放＝cm（t0﹣t）得鉛的比熱容：c鉛＝＝＝126J/（kg?℃）。答：（1）水吸收的熱量為2016J；（2）鉛的比熱容是126J/（kg?℃）。25．（2021?鏡湖區(qū)校級(jí)自主招生）有一大塊平整的冰，溫度為0℃，在上面挖一個(gè)容積為V0＝1000cm3的洞，并用不導(dǎo)熱的泡沫塑料板覆蓋，上面挖一個(gè)小孔（如圖所示）?，F(xiàn)在從小孔向洞里緩慢倒入溫度為100℃的水，至多能倒入多少千克的水而不溢出？已知水的密度ρ0＝1.0×103kg/m3，冰的密度ρ冰＝0.90×103kg/m3，水的比熱容c0＝4.2×103J/（kg?℃），冰的熔化熱（即1千克冰熔化成同溫度的水所需吸收的熱量）λ＝3.3×105J/kg。【答案】至多能注入1.16kg的100℃的水?！痉治觥繙囟葹?00℃的水注入洞中后，溫度降低到0℃后與冰的溫度相同，水放出熱量，冰熔化會(huì)吸收熱量，冰熔化吸收的熱量與水放出的熱量是相同的，據(jù)此列出關(guān)系式，求出水的質(zhì)量?！窘獯稹拷猓罕諢崃亢髸?huì)熔化，設(shè)熔化的冰的體積為V，熔化熱為：λ＝3.3×105J/kg；則冰熔化吸收的熱量為：Q吸＝m冰λ＝ρ冰Vλ；冰熔化成水后，質(zhì)量不變，根據(jù)ρ＝可知，冰熔化成水的體積為：V水＝＝＝＝0.9V；冰熔化成水后縮小的體積為：V'＝V﹣V水＝V﹣0.9V＝0.1V；則需要添加的水的體積為：V水總＝V0+V'＝1000×10﹣6m3+0.1V＝10﹣3m3+0.1V；所加水的質(zhì)量為：m水＝ρ水V水總＝ρ水（10﹣3m3+0.1V）；水放出的熱量為：Q放＝c水m水Δt；水放出的熱量與冰吸收的熱量是相同的，即Q吸＝Q放，ρ冰Vλ＝c水m水Δt；代入數(shù)據(jù)得：0.9×103kg/m3×V×3.3×105J/kg＝4.2×103J/（kg?℃）×1×103kg/m3×（10﹣3m3+0.1V）×（100℃﹣0℃）；解得：V≈1.6×10﹣3m3；則添加的水的體積為：V水總＝Vm+V'＝10﹣3m3+0.1×1.6×10﹣3m3＝1.16×10﹣3m3；所加水的質(zhì)量為：m水＝ρ水V水總＝1×103kg/m3×1.16×10﹣3m3＝1.16kg。答：至多能注入1.16kg的100℃的水。26．（2021秋?淮南月考）一輛汽車在平直公路上勻速行駛1h，消耗汽油10L，汽油完全燃燒放出的熱量有30%轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。求：（汽油的熱值為4.6×107J/kg，密度為0.7×103kg/m3，g取10N/kg）（1）10L汽油完全燃燒放出的熱量是多少？（2）這段時(shí)間內(nèi)該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率是多少千瓦？（計(jì)算結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后一位）【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】（1）知道汽油的體積和汽油的密度，利用密度公式求汽油的質(zhì)量，再利用燃料完全燃燒公式Q放＝mq求10L汽油完全燃燒放出的熱量；（2）根據(jù)“汽油完全燃燒放出的熱量有30%轉(zhuǎn)化為機(jī)械能”求出有用能量（發(fā)動(dòng)機(jī)做的功），再利用功率公式求汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率?！窘獯稹拷猓海?）汽油的體積：V＝10L＝0.01m3，由ρ＝可得，汽油的質(zhì)量：m＝ρV＝0.7×103kg/m3×0.01m3＝7kg，汽油完全燃燒放出的熱量：Q放＝mq＝7kg×4.6×107J/kg＝3.22×108J；（2）∵η＝×100%，∴發(fā)動(dòng)機(jī)做的有用功：W＝Q放×30%＝3.22×108J×30%＝9.66×107J，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率：P＝＝≈2.68×104W＝26.8kW。答：（1）10L汽油完全燃燒放出的熱量是3.22×108J；（2）這段時(shí)間內(nèi)該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率是26.8kW?！绢}型6熱平衡方程的應(yīng)用】 27．（2022秋?舞陽(yáng)縣期中）有兩只溫度和質(zhì)量都相同的金屬球A和金屬球B，現(xiàn)將球A放入盛有熱水的杯中，熱平衡后水的溫度降低了3℃；把球A取出，再將球B放入這個(gè)杯中，熱平衡后，水的溫度又降低了3℃，不計(jì)熱損失，則（）A．球A吸收的熱量多 B．球B吸收的熱量多 C．球A的比熱容大 D．球B的比熱容大【答案】D【分析】（1）AB兩金屬球，先后投入到同一杯水中，AB金屬球吸收熱量、溫度升高，水放出熱量、溫度降低，不計(jì)熱損失，根據(jù)熱平衡方程可判斷出金屬球吸收熱量的多少；（2）質(zhì)量相同的AB兩球，吸收相同的熱量，B球升高的溫度少，根據(jù)Q＝cmΔt判斷出AB球比熱容的大小。【解答】解：先后將AB兩球投入到同一杯水中，AB物體吸收熱量、溫度升高，水放出熱量、溫度降低；水降低的溫度相同，由題知，兩次水降低的溫度相同，也就是水放出的熱量相同，AB兩球吸收的熱量相同，即Q吸＝Q放，故A、B錯(cuò)誤；而AB兩球的質(zhì)量相等、初溫相同，經(jīng)AB兩球吸收的相同的熱量后，B球的末溫比A球的末溫低3℃；即B球升高的溫度少，根據(jù)Q＝cmΔt知B球的比熱容大，故C錯(cuò)誤，D正確。故選：D。28．（2020秋?合陽(yáng)縣期中）甲、乙兩種材料不同的金屬塊，它們的質(zhì)量相等，同時(shí)投入沸水中充分加熱，先把甲金屬塊從沸水中取出投入一杯冷水中，熱平衡后，水的溫度升高了10℃取出甲金屬塊（不計(jì)水的質(zhì)量變化），再把乙金屬塊由沸水投入該杯水中，熱平衡后又使水溫升高了10℃，則兩金屬塊的比熱關(guān)系是（）A．c甲＜c乙 B．c甲＝c乙 C．c甲＞c乙 D．以上情況都有可能【答案】A【分析】由題意可知，先后將甲、乙兩金屬塊投入到同一杯水中，水升高的溫度相同，根據(jù)Q吸＝cmΔt可知兩次水吸收的熱量關(guān)系，不計(jì)熱量損失時(shí)，兩金屬塊放出的熱量和水吸收的熱量相同，比較兩金屬塊溫度的變化量關(guān)系，根據(jù)c＝比較兩金屬塊的比熱容關(guān)系。【解答】解：由題意可知，先后將甲、乙兩金屬塊投入到同一杯水中，水升高的溫度相同，由Q吸＝cmΔt可知，水吸收的熱量相同，不計(jì)熱量損失時(shí)，甲、乙兩金屬塊放出的熱量相同，因放入金屬塊乙后水升高的溫度是在放入金屬塊甲后水升高溫度的基礎(chǔ)上，所以，甲金屬塊比乙金屬塊多降低10℃，即Δt甲＞Δt乙，由c＝可知，兩金屬塊的比熱容關(guān)系為c甲＜c乙。故選：A。29．（2022秋?龍崗區(qū)期中）（多選）把兩只質(zhì)量為m、初溫度為100℃的銅球和鐵球，分別投入兩杯質(zhì)量也為m、初溫度為10℃的水中。不計(jì)熱損失，則它們分別達(dá)到熱平衡后，下列說法正確的是（已知二者比熱容：c銅＜c鐵）（）A．銅球放出的熱量比鐵球多 B．銅球降低的溫度比鐵球大 C．兩杯水吸收的熱量相等 D．放有鐵球的水溫度較高【答案】BD【分析】達(dá)到熱平衡時(shí)，金屬球和水的溫度相同，并且應(yīng)同時(shí)滿足熱平衡方程，即Q放＝Q吸；則根據(jù)熱平衡方程可得出應(yīng)出現(xiàn)的情況?！窘獯稹拷猓杭僭O(shè)達(dá)到熱平衡時(shí)，混合體的溫度為t，則根據(jù)熱平衡方程可知：cm（100℃﹣t）＝c水m水（t﹣10℃）；因兩球的質(zhì)量相同，水的質(zhì)量相同，所以升高的溫度取決于銅球和鐵球的比熱容大?。灰?yàn)殂~的比熱容小于鐵球的比熱容，所以放有銅球的水升高的溫度要小，則銅球降低的溫度比鐵球的大，水吸收的熱量較少；放有鐵球的水升高的溫度要多，水吸收的熱量較多，所以鐵球放出的熱量比銅球多，故AC錯(cuò)誤、BD正確。故選：BD。30．（2023?欒城區(qū)校級(jí)模擬）便攜燃料罐（圖）給戶外活動(dòng)帶來了方便，罐內(nèi)填充液化的丁烷（C4H10），打開氣罐時(shí)液態(tài)丁烷先汽化（填物態(tài)變化），點(diǎn)燃丁烷，丁烷完全燃燒的產(chǎn)物為二氧化碳和水。標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，丁烷熱值為4.57×107J/kg，水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），一罐120g的丁烷完全燃燒可以將16.3kg水從20℃加熱到沸騰（結(jié)果保留一位小數(shù)）?！敬鸢浮科?；二氧化碳和水；16.3?！痉治觥扛鶕?jù)物質(zhì)的組成以及質(zhì)量守恒定律、物質(zhì)由液態(tài)變成氣態(tài)的現(xiàn)象叫做汽化來分析。利用Q放＝mq可求得這些丁烷完全燃燒能放出的熱量；由題知，Q吸＝Q放，而Q吸＝cmΔt，知道水的比熱容、水的初溫和末溫（1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點(diǎn)為100℃），可求水的質(zhì)量?！窘獯稹拷猓憾⊥椋–4H10）是由碳、氫兩種元素組成的，由質(zhì)量守恒定律可知，丁烷充分燃燒生成二氧化碳和水；氣體打火機(jī)中的丁烷氣體是通過壓縮體積的方法變成液體儲(chǔ)存在打火機(jī)中的，按下閥門時(shí)里面的液體從閥門里變成氣體噴出來，發(fā)生的是汽化現(xiàn)象。丁烷完全燃燒能放出的能量：Q放＝m丁烷q丁烷＝120×10﹣3kg×4.57×107J/kg＝5.484×106J，由題知，水吸收的熱量：Q吸＝Q放＝5.484×106J，由Q吸＝c水m′Δt可得，水的質(zhì)量：m′＝≈16.3kg。故答案為：汽化；二氧化碳和水；16.3。31．（2021秋?金臺(tái)區(qū)期中）小明家過去做飯燒蜂窩煤，現(xiàn)在用煤氣灶。小明在學(xué)習(xí)了熱學(xué)的有關(guān)知識(shí)后，知道水的比熱容和密度分別是4.2×103J/（kg?℃）和1×103kg/m3，煤氣的熱值為4.2×107J/m3．他想估算一下自己家中每天煤氣灶燒水的效率。小明測(cè)得把1L、初溫為20℃的水升高50℃，消耗了10dm3煤氣。求：（1）水吸收的熱量為多少？（2）煤氣完全燃燒放出的熱量為多少？（3）煤氣灶燒水的效率為多少？【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】（1）一只水的體積，利用密度公式計(jì)算出水的質(zhì)量；知道水的比熱容、水的初溫和末溫，利用公式Q吸＝cm△t計(jì)算水吸收的熱量；（2）已知煤氣的體積和熱值，可利用公式Q放＝Vq計(jì)算這些煤氣完全燃燒放出的熱量；（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＝×100%計(jì)算煤氣爐子的效率。【解答】解：（1）水的體積：V＝1L＝1×10﹣3m3，由ρ＝得，水的質(zhì)量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg，水吸收的熱量：Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg?℃）×1kg×50℃＝2.1×105J；（2）煤氣的體積：V＝10dm3＝0.01m3，這些煤氣完全燃燒放出的熱量：Q放＝V氣q＝0.01m3×4.2×107J/m3＝4.2×105J；（3）煤氣爐子的效率：η＝×100%＝×100%＝50%。答：（1）水吸收的熱量為2.1×105J；（2）煤氣完全燃燒釋放的熱量為4.2×105J；（3）煤氣灶燒水的效率為50%。32．（2022?淮北模擬）小明家過去燒水做飯燒蜂窩煤，現(xiàn)在用煤氣灶。小明在學(xué)習(xí)了熱學(xué)的有關(guān)知識(shí)后，知道水的比熱容是4.2×103J/（kg?℃），煤氣的熱值為4.2×107J/kg．他想估算一下自己家中每天煤氣灶燒水的效率。小明測(cè)得初溫為20℃、體積為5L水的溫度升高了50℃，消耗了50g煤氣。求：（1）水吸收的熱量為多少？（2）假設(shè)煤氣完全燃燒，煤氣灶燒水的效率為多少？【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】（1）知道水的體積，利用m＝ρV求水的質(zhì)量，又知道水的比熱容和水的溫度變化，可利用吸熱公式Q吸＝cm（t﹣t0）計(jì)算水吸收的熱量；（2）知道煤氣的熱值和質(zhì)量，可利用公式Q放＝mq計(jì)算煤氣完全燃燒放出的熱量；根據(jù)效率公式求出煤氣灶燒水的效率?！窘獯稹拷猓核捏w積：V＝5L＝5×10﹣3m3△t＝50℃由ρ＝得水的質(zhì)量為：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×5×10﹣3m3＝5kg水吸收的熱量：Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg?℃）×5kg×50℃＝1.05×106J，（2）消耗煤氣的質(zhì)量m煤＝50g＝0.05kg；煤氣熱值q＝4.2×107J/kg，煤氣完全燃燒放出的熱量：Q放＝m煤q＝0.05kg×4.2×107J/kg＝2.1×106J煤氣灶燒水的效率：η＝×100%＝×100%＝50%．答：（1）水吸收的熱量為1.05×106J；（2）假設(shè)煤氣完全燃燒，煤氣灶燒水的效率為50%?！绢}型7四沖程內(nèi)燃機(jī)的工作過程】 33．（2023秋?順德區(qū)校級(jí)月考）圖甲、乙、丙、丁為某單缸四沖程汽油機(jī)工作示意圖，下列說法中正確的是（）A．汽油機(jī)一個(gè)工作循環(huán)的正確順序是甲、乙、丙、丁 B．只有乙沖程能向外提供動(dòng)力，其他沖程都是靠慣性運(yùn)轉(zhuǎn)的 C．丙沖程中排出的廢氣不具有任何能量 D．丁沖程的原理與圖戊所示演示實(shí)驗(yàn)的原理相同【答案】D【分析】（1）內(nèi)燃機(jī)一個(gè)工作循環(huán)中四個(gè)沖程的順序：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程。根據(jù)曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向判斷活塞的運(yùn)行方向，再根據(jù)氣門的關(guān)閉情況就可以確定是哪一個(gè)沖程。（2）內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程中有兩個(gè)沖程發(fā)生能量轉(zhuǎn)化，一是壓縮沖程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；二是做功沖程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。（3）只有做功沖程把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，對(duì)外提供動(dòng)力，其它三個(gè)沖程靠飛輪的慣性完成。【解答】解：A．甲圖中兩氣門都關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動(dòng)，是做功沖程；乙圖中進(jìn)氣門開啟，氣體流入汽缸，是吸氣沖程；丙圖中排氣門開啟，氣體流出汽缸，是排氣沖程；丁圖中兩氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，是壓縮沖程；所以一個(gè)完整的工作循環(huán)順序是：乙丁甲丙，故A不正確；B．只有做功沖程甲把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，其他沖程都是靠慣性運(yùn)轉(zhuǎn)的，故B不正確；C．丙沖程是排氣沖程，排出的廢氣溫度較高，仍具有能量，故C不正確；D．丁沖程是壓縮沖程，發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；而圖戊所示演示實(shí)驗(yàn)也是通過壓縮空氣做功，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D正確。故選：D。34．（2023?寬甸縣模擬）小剛制作了一個(gè)小蒸汽輪船如圖所示，蠟燭燃燒時(shí)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。通過熱傳遞的方式使小瓶子里水的內(nèi)能增加。點(diǎn)燃蠟燭一段時(shí)間后，小瓶子內(nèi)的水汽化噴出產(chǎn)生動(dòng)力，這一過程的能量轉(zhuǎn)化跟汽油機(jī)的做功沖程相同，都是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能?！敬鸢浮繜醾鬟f；做功。【分析】（1）據(jù)該過程中消耗了什么形式能，進(jìn)而產(chǎn)生了什么形式能即可判斷，改變內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞；（2）水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為船機(jī)械能的過程，水蒸氣的內(nèi)能會(huì)減小，溫度降低；在內(nèi)燃機(jī)的做功沖程中，能量轉(zhuǎn)化關(guān)系是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。【解答】解：蠟燭燃燒，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，通過熱傳遞的方式，使小瓶子內(nèi)的水沸騰，產(chǎn)生大量的水蒸氣；水蒸氣對(duì)船做功，水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為船的機(jī)械能，船啟動(dòng)，汽油機(jī)的做功沖程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，該過程能量轉(zhuǎn)化與四沖程汽油機(jī)的做功沖程相同。故答案為：熱傳遞；做功。35．（2022秋?遂川縣期末）在如圖所示的四幅圖中，甲、乙是兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn)示意圖，與壓縮沖程原理相同的是乙圖所示的演示實(shí)驗(yàn)；丙、丁是四沖程汽油機(jī)工作過程中的兩個(gè)沖程示意圖，汽油機(jī)利用內(nèi)能來做功的沖程是丙。【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】（1）解決此題要知道內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程有吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程，其中在做功沖程中，是內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，在壓縮沖程中是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。（2）改變物體內(nèi)能的方式有熱傳遞和做功兩種。做功改變物體內(nèi)能的實(shí)質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)化，具體來說是內(nèi)能和機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)化。對(duì)物體做功，物體的內(nèi)能增加，溫度升高；物體對(duì)外做功，物體的內(nèi)能減少，溫度降低?！窘獯稹拷猓杭讏D，對(duì)試管中的水加熱，加快水的汽化，使試管中水的內(nèi)能增大，體積膨脹，對(duì)外做功，使塞子飛出去，水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機(jī)械能；乙圖，用力將活塞壓下，活塞對(duì)空氣做功，空氣的內(nèi)能增大，溫度升高，達(dá)到了棉花的著火點(diǎn)，棉花就會(huì)燃燒，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；丙圖，兩氣門都關(guān)閉，活塞下行，火花塞點(diǎn)火，汽缸容積變大，是做功沖程，做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；丁圖，兩氣門都關(guān)閉，活塞上行，汽缸容積變小，是壓縮沖程，壓縮沖程是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程。由以上分析不難看出與壓縮沖程原理相同的是乙；汽油機(jī)利用內(nèi)能來做功的沖程是丙圖。故答案為：乙；丙?！绢}型8有關(guān)熱機(jī)的計(jì)算】 36．（2023?廬陽(yáng)區(qū)校級(jí)模擬）如圖所示，甲、乙、丙、丁是單缸內(nèi)燃機(jī)一個(gè)工作循環(huán)的四個(gè)沖程，該內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)飛輪轉(zhuǎn)速為2400r/min。以下說法正確的是（）A．該內(nèi)燃機(jī)四個(gè)沖程正確的順序是丙、甲、丁、乙 B．該內(nèi)燃機(jī)每秒完成20次做功沖程 C．丁沖程發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 D．甲、乙、丁三個(gè)沖程是靠飛輪的慣性完成的【答案】B【分析】（1）四沖程內(nèi)燃機(jī)一個(gè)工作循環(huán)包括吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程，根據(jù)兩個(gè)氣門的開關(guān)、活塞的運(yùn)動(dòng)方向以及火花塞是否點(diǎn)火可以確定每個(gè)沖程，從而排列出正確的順序；（2）內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)包括四個(gè)沖程，飛輪轉(zhuǎn)兩周，對(duì)外做功一次；（3）內(nèi)燃機(jī)的壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；（4）內(nèi)燃機(jī)4個(gè)沖程中只有做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能獲得動(dòng)力，其它三個(gè)沖程都是靠慣性來完成?！窘獯稹拷猓篈、甲圖中兩個(gè)氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，是壓縮沖程，乙圖是進(jìn)氣門打開，排氣門關(guān)閉，此時(shí)活塞向下運(yùn)動(dòng)，是吸氣沖程，丙圖中進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣門打開，此時(shí)活塞向上運(yùn)動(dòng)，是排氣沖程，丁圖中兩個(gè)氣門都關(guān)閉，火花塞點(diǎn)火，此時(shí)活塞向下運(yùn)動(dòng)，是做功沖程，所以，該內(nèi)燃機(jī)一個(gè)工作循環(huán)的四個(gè)沖程正確的順序是乙、甲、丁、丙，故A錯(cuò)誤；B、由題知，該內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)飛輪轉(zhuǎn)速為2400r/min＝40r/s，因飛輪每轉(zhuǎn)2周對(duì)外做功一次，所以該內(nèi)燃機(jī)每秒完成20次做功沖程，故B正確；C、丁沖程是做功沖程，該沖程中將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故C錯(cuò)誤；D、內(nèi)燃機(jī)4個(gè)沖程中只有做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能獲得動(dòng)力，其它三個(gè)沖程都是靠慣性來完成，所以，甲、乙、丙三個(gè)沖程是靠慣性完成的，故D錯(cuò)誤。故選：B。37．（2023秋?趙縣月考）家用轎車常用汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)，小明從轉(zhuǎn)速表上看到發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為1800r/min，則發(fā)動(dòng)機(jī)1s內(nèi)，飛輪轉(zhuǎn)30周，對(duì)外做功15次，除做功沖程以外的其他沖程是依靠飛輪的慣性來完成的。【答案】30；15；慣性?！痉治觥浚?）汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)由吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程四個(gè)沖程組成，在一個(gè)工作循環(huán)中曲軸轉(zhuǎn)2圈，飛輪轉(zhuǎn)2周，做功一次；（2）內(nèi)燃機(jī)連續(xù)工作需要克服各種阻力，但只有做功沖程對(duì)外輸出功，曲軸連同質(zhì)量較大的飛輪一起旋轉(zhuǎn)時(shí)，儲(chǔ)存了較大的動(dòng)能，依靠這些能量迅速完成三個(gè)做功沖程，這樣發(fā)動(dòng)機(jī)便能連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)了?！窘獯稹拷猓喊l(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為1800r/min＝30r/s，即每秒鐘轉(zhuǎn)30圈，因?yàn)橐粋€(gè)工作循環(huán)飛輪轉(zhuǎn)2圈，做功1次，所以發(fā)動(dòng)機(jī)1s內(nèi)，飛輪轉(zhuǎn)30周，對(duì)外做功15次。四沖程內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)，只有做功沖程中將燃料燃燒產(chǎn)生燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，為內(nèi)燃機(jī)提供動(dòng)力，其它三個(gè)沖程都是依靠飛輪的慣性來完成的。故答案為：30；15；慣性。38．（2023?輝縣市校級(jí)模擬）如圖所示，在空氣壓縮引火儀的玻璃筒底部放一小團(tuán)干燥的棉花，快速壓下活塞，可觀察到棉花著火燃燒。此過程中活塞對(duì)筒內(nèi)氣體做功，氣體的內(nèi)能增加，這與四沖程汽油機(jī)的壓縮沖程的能量轉(zhuǎn)化相同。某臺(tái)汽油機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)速為3600r/min，在1min內(nèi)，汽油機(jī)完成1800個(gè)工作循環(huán)?！敬鸢浮吭黾樱粔嚎s；1800?！痉治觥浚?）改變內(nèi)能的方法有：做功和熱傳遞；當(dāng)對(duì)物體做功（壓縮氣體做功、克服摩擦做功）時(shí)，物體的內(nèi)能將增大，溫度升高；內(nèi)燃機(jī)有四個(gè)沖程，在壓縮沖程中，活塞壓縮空氣做功，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；（2）汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)由吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程四個(gè)沖程組成。在一個(gè)工作循環(huán)中曲軸轉(zhuǎn)2圈，飛輪轉(zhuǎn)2周，對(duì)外做功一次?！窘獯稹拷猓海?）在空氣壓縮引火儀玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮，用力將活塞迅速向下壓，棉絮燃燒起來；說明壓縮筒內(nèi)空氣做功，空氣的內(nèi)能增加、溫度升高；在該實(shí)驗(yàn)中，活塞的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為空氣的內(nèi)能，與汽油機(jī)壓縮沖程的能量轉(zhuǎn)化相似；（2）四沖程汽油機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速為3600r/min，因?yàn)橐粋€(gè)工作循環(huán)內(nèi)飛輪轉(zhuǎn)2圈，完成四個(gè)沖程，所以在1min內(nèi)飛輪轉(zhuǎn)3600圈，共完成1800個(gè)工作循環(huán)。故答案為：增加；壓縮；1800。39．（2020秋?青羊區(qū)校級(jí)月考）如圖所示四缸發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理，內(nèi)燃機(jī)通過連桿把四個(gè)汽缸的活塞連在一根曲軸上，并使各汽缸的做功過程錯(cuò)開，在飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)的每半周里，都有一個(gè)汽缸在做功，其他三個(gè)汽缸分別在做吸氣、壓縮和排氣工作。四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)如如表所示，其中排量等于四個(gè)汽缸工作容積的總和，一個(gè)汽缸工作容積是指活塞從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)所掃過的容積，又稱單缸排量，它取決于活塞的面積與活塞上下運(yùn)動(dòng)的距離。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)以最大功率工作時(shí)，曲軸轉(zhuǎn)速為5500r/min，燃油的熱值為4.5×107/kg。求當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)以最大功率工作時(shí)，排量1.6L最大功率66kW（1）該發(fā)動(dòng)機(jī)1min內(nèi)做功多少J？（2）若每分鐘消耗汽油0.33kg，則此發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為多少？（3）在每一個(gè)做功沖程里，燃?xì)鈱?duì)活塞所做的功W1，為多少J？（4）做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓強(qiáng)多少Pa？【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】（1）知道發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率，利用功率公式P＝計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)在1min內(nèi)做功；（2）根據(jù)W＝Pt求出發(fā)動(dòng)機(jī)以最大功率工作時(shí)，每分鐘所做的功，再利用Q放＝mq可求出完全燃燒0.33kg汽油放出熱量，最后用η＝求出發(fā)動(dòng)機(jī)的效率；（3）已求出發(fā)動(dòng)機(jī)1min內(nèi)做功多少，因?yàn)橛兴膫€(gè)缸同時(shí)工作，所以可以求出每個(gè)缸1min內(nèi)做功多少，又知道轉(zhuǎn)速（每分鐘曲軸或飛輪所轉(zhuǎn)的周數(shù)）為5500r/min，而四沖程內(nèi)燃機(jī)每個(gè)工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)兩周、做功一次，可知1min內(nèi)做功2750次，得出1s內(nèi)做功46次，可以求每個(gè)做功沖程里發(fā)動(dòng)機(jī)做功多少；（4）根據(jù)四缸總排量為1.6L算出單缸排量，根據(jù)p＝＝＝算出燃?xì)鈱?duì)活塞的壓強(qiáng)?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)P＝可知，發(fā)動(dòng)機(jī)在1min內(nèi)做功：W＝Pt＝66×103W×60s＝3.96×106J，（2）完全燃燒0.33kg汽油放出熱量Q放＝mq＝0.33kg×4.5×107J/kg＝1.485×107J，發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為：η＝＝×100%≈26.7%；（3）因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)在1min內(nèi)做功3.96×106J，發(fā)動(dòng)機(jī)有四個(gè)缸同時(shí)工作，所以每個(gè)缸1min內(nèi)做功：W′＝×3.96×106J＝9.9×105J，又因?yàn)檗D(zhuǎn)速為5500r/min，四沖程內(nèi)燃機(jī)每個(gè)工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)兩周、做功一次，所以1min內(nèi)做功2750次，1s內(nèi)做功次，1s內(nèi)做的功為：W″＝W′＝×9.9×105J＝1.65×104J，每個(gè)做功沖程做功：W1＝＝360J；（4）因?yàn)樗母卓偱帕繛?.6L，單缸排量：V0＝×1.6L＝0.4L＝0.4×10﹣3m3；燃?xì)鈱?duì)活塞的壓強(qiáng)為：p＝＝＝＝＝＝9×105Pa。答：（1）該發(fā)動(dòng)機(jī)1min內(nèi)做功為3.96×106J；（2）若每分鐘消耗汽油0.33kg，則此發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為26.7%；（3）在每一個(gè)做功沖程里，燃?xì)鈱?duì)活塞所做的功W1，為360J；（4）做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓強(qiáng)為9×105Pa。【題型9燃料的熱值及其計(jì)算】 40．（2023秋?趙縣月考）實(shí)驗(yàn)室有5kg酒精，用去一半后，剩余酒精的（）A．熱值減少一半 B．比熱容減少一半 C．比熱容、熱值都減少一半 D．比熱容、熱值都不變【答案】D【分析】（1）熱值是燃料的一種特性，與燃料的種類有關(guān)，而與燃料的質(zhì)量大小、燃燒程度無關(guān)；（2）比熱容是物質(zhì)的一種特性，它與物質(zhì)的種類、所處狀態(tài)有關(guān)，而與質(zhì)量、體積無關(guān)?！窘獯稹拷猓河捎诒葻崛?、熱值都是物質(zhì)的屬性，不隨物質(zhì)的質(zhì)量變化而變化，它只與物質(zhì)的種類有關(guān)，所以5kg酒精用去一半后，質(zhì)量變少，剩余酒精的比熱容、熱值都不變。故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。41．（2023?東港區(qū)校級(jí)二模）（多選）2022年11月29日23時(shí)08分，搭載神舟十五號(hào)載人飛船的長(zhǎng)征二號(hào)F遙十五運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火發(fā)射，約10分鐘后，神舟十五號(hào)載人飛船與火箭成功分離，進(jìn)入預(yù)定軌道，發(fā)射取得成功。下列說法正確的是（）A．火箭選用液態(tài)氫作燃料，是因?yàn)橐簯B(tài)氫具有較大的熱值 B．火箭加速升空的過程中，火箭的動(dòng)能增加，重力勢(shì)能增加 C．上升過程中，以載人飛船為參照物，宇航員處于靜止?fàn)顟B(tài) D．載人飛船進(jìn)入預(yù)定軌道穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，處于平衡狀態(tài)【答案】ABC【分析】（1）液氫具有較高的熱值，完全燃燒相同質(zhì)量的液氫和其他燃料相比，液氫可以釋放更多的熱量；（2）動(dòng)能的影響因素：物體的質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)速度；重力勢(shì)能的影響因素：物體的質(zhì)量和物體所處的高度；機(jī)械能為動(dòng)能和勢(shì)能的和；（3）判斷物體是運(yùn)動(dòng)還是靜止，首先要確定所選的參照物，若被研究的物體和參照物之間發(fā)生了位置的改變，則被研究的物體是運(yùn)動(dòng)的，否則是靜止的；（4）物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)為平衡狀態(tài)?！窘獯稹拷猓篈．火箭使用液氫做燃料，液氫具有較高的熱值，完全燃燒相同質(zhì)量的液氫和其他燃料相比，液氫可以釋放更多的熱量，故A正確；B．火箭加速升空過程中，速度和高度都增加，動(dòng)能增加，重力勢(shì)能增加，機(jī)械能增加，故B正確；C．若以飛船為參照物，宇航員與飛船的相對(duì)位置沒有發(fā)生改變，所以宇航員是靜止的，故C正確；D．載人飛船進(jìn)入預(yù)定軌道穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，其運(yùn)動(dòng)的方向發(fā)生了變化，處于非平衡狀態(tài)，故D錯(cuò)誤。故選：ABC。42．（2023?曲靖一模）我國(guó)漢代曾發(fā)明過一種用做軍事信號(hào)的“孔明燈”，如圖所示，它其實(shí)就是一種燈籠。先用很輕的竹艘扎成框架，再用紙糊嚴(yán)，并在下面留口。在燈籠的下面固定一個(gè)小碟，在碟內(nèi)放入燃料。點(diǎn)燃后，當(dāng)燈籠內(nèi)的空氣被加熱到一定溫度時(shí)，燈籠就能騰空而起。燈籠受到的空氣浮力可以用阿基米德原理計(jì)算，即F?。溅芽諝鈍V。溫度為20℃時(shí)，空氣密度為1.2kg/m3，如表給出了一些空氣密度和溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系。溫度/℃90100110120130密度/kg?m﹣30.970.940.910.880.85（1）為了更容易起飛，孔明燈所用燃料選擇的主要依據(jù)是質(zhì)量（選填“質(zhì)量”、“密度”或“熱值”）。（2）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，空氣的密度隨溫度的升高而減小。（3）孔明燈體積大約為0.02m3，環(huán)境氣溫為20℃，則孔明燈受到的空氣浮力為0.24N。（4）孔明燈制作材料和燃料總質(zhì)量為6g，燈內(nèi)空氣的溫度要達(dá)到114℃，孔明燈才能起飛（忽略燃料質(zhì)量的變化）。【答案】（1）質(zhì)量；（2）減??；（3）0.24；（4）114?！痉治觥浚?）孔明燈要飛起來，需要利用空氣的浮力克服自身的重力，所以燃料應(yīng)該盡量減輕質(zhì)量；（2）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)分析解答；（3）已知20℃的空氣密度和孔明燈的體積，利用F?。溅芽諝鈍V排計(jì)算孔明燈在空氣中受到的浮力。（4）孔明燈飛起時(shí)，受到三個(gè)力的作用：空氣的浮力、燈的重力、燈內(nèi)熱空氣的重力，且浮力為兩個(gè)重力之和，據(jù)此得到熱空氣的重力；已知熱空氣的重力和孔明燈的體積，利用ρ熱＝得到熱空氣的密度，將熱空氣的密度與密度與溫度對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行比較，確定熱空氣達(dá)到的溫度?！窘獯稹拷猓海?）為保證孔明燈更容易起飛，燃料的質(zhì)量在保證飛行時(shí)間的前提下盡可能地減?。唬?）由表格中的數(shù)據(jù)可知，溫度越高，空氣的密度越小，即空氣的密度隨溫度的升高而減?。唬?）孔明燈在空氣中受到的浮力為：F?。溅芽諝鈍V排＝1.2kg/m3×10N/kg×0.02m3＝0.24N；（4）當(dāng)孔明燈浮起時(shí)，說明受到的空氣浮力剛好等于燈重與燈內(nèi)熱空氣重力之和，即F浮＝G燈+G熱0.24N＝0.006kg×10N/kg+G熱0.18N＝ρ熱gVρ熱＝＝0.9kg/m3由空氣密度和溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系知，在110～120℃之間，溫度升高10℃，空氣密度減小0.03kg/m3，此時(shí)的空氣密度為0.9kg/m3，較0.91kg/m3減小0.01kg/m3，所以溫度升高略大于3℃，約4℃，即此時(shí)的溫度約為114℃。故答案為：（1）質(zhì)量；（2）減?。唬?）0.24；（4）114。43．（2023?古浪縣校級(jí)模擬）為了探究燃料燃燒時(shí)放出熱量的多少是否與燃料種類有關(guān)，小明同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究方案。（1）小明同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選用質(zhì)量相同（選填“相同”或“不同”）的不同種類的燃料。（2）若燃燒放出的熱量用水吸收，則實(shí)驗(yàn)中除了水的質(zhì)量要相等外，你認(rèn)為還應(yīng)注意的問題：容器要相同。（只要回答一種）（3）通過比較水升高的溫度，可以得出燃料燃燒放出的熱量與燃料的種類有關(guān)。（4）為什么只能通過實(shí)驗(yàn)比較燃料熱值大小，而不能通過實(shí)驗(yàn)來測(cè)定熱量與燃料的熱值呢？若正確選擇裝置來測(cè)定燃料熱值，則測(cè)出的熱值將比真實(shí)值偏大還是偏??？偏小其原因是：燃料燃燒釋放的能量不可能全部被水吸收?！敬鸢浮浚?）相同；（2）容器要相同；（3）水升高的溫度；（4）偏??；燃料燃燒釋放的能量不可能全部被水吸收?！痉治觥浚?）（2）用控制變量法設(shè)計(jì)探究燃料熱值的大?。罕３制渌袑?shí)驗(yàn)條件相同，只改變?nèi)剂系姆N類；（3）用水溫升高的多少來轉(zhuǎn)換比較燃料熱值的大??；（4）燃料燃燒產(chǎn)生的熱量不能完全被水吸收、存在熱損失，所以直接計(jì)算得出的熱值比實(shí)際值要小?！窘獯稹拷猓海?）燃料燃燒時(shí)放出熱量與燃料的種類和質(zhì)量有關(guān)，所以小明同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí)所選用的燃料種類應(yīng)不同，質(zhì)量應(yīng)相同；（2）若燃燒放出的熱量用水吸收，則實(shí)驗(yàn)中，除了水的質(zhì)量要相等外，考慮到可能會(huì)影響水升溫，還應(yīng)該保持水的初溫相同，容器相同等；（3）燃料燃燒放出的熱量被水吸收，通過比較水溫升高的多少可知燃料放熱的多少，從面得出燃料燃燒放出的熱量與燃料的種類有關(guān)；（4）由于燃燒放出的熱會(huì)散失到空氣中，又或被燒杯等實(shí)驗(yàn)裝置吸了熱，使Q放大于Q吸，依此計(jì)算出燃料的熱值比實(shí)際要偏小些。故答案為：（1）相同；（2）容器要相同；（3）水升高的溫度；（4）偏小；燃料燃燒釋放的能量不可能全部被水吸收。44．（2022秋?岳陽(yáng)縣校級(jí)月考）小明同學(xué)學(xué)習(xí)了燃料的熱值后，自己設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)來探究煤油和菜籽油的熱值的大小關(guān)系。他組裝了如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄結(jié)果如表：燃料加熱前的水溫/℃燃料燃盡后水溫/℃煤油2544菜籽油2534（1）為了保證實(shí)驗(yàn)結(jié)論的可靠，小明同學(xué)選擇了兩套相同裝置，在實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)控制的相同的量有：水的質(zhì)量、煤油和菜籽油的質(zhì)量。（2）你認(rèn)為煤油和菜籽油兩種燃料中，熱值較大的是煤油。（3）小明同學(xué)還想利用這種實(shí)驗(yàn)方案計(jì)算出煤油和菜籽油的熱值，那么小明還需要補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)儀器是：天平。利用此實(shí)驗(yàn)方法計(jì)算出的熱值將比真實(shí)值偏小（偏大/偏?。??！敬鸢浮恳娫囶}解答內(nèi)容【分析】本題主要考查利用控制變量法和轉(zhuǎn)換法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力，由于燃料的熱值不能直接測(cè)量，所以通過水溫升高的度數(shù)大小來體現(xiàn)燃料的熱值大小，又由于燃料燃燒釋放的熱量既與燃料的質(zhì)量多少有關(guān)，又與燃料的熱值大小有關(guān)，所以在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)控制質(zhì)量相同?！窘獯稹拷猓海?）由于燃料燃燒釋放的熱量既有燃料的質(zhì)量多少有關(guān)，又與燃料的熱值大小有關(guān)，所以在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)控制兩種燃料的質(zhì)量相同。由于水吸收熱量后升高的溫度受水的質(zhì)量的影響，所以在實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)控制水的質(zhì)量相等。（2）由圖表數(shù)據(jù)可知在燃料完全燃燒后，煤油加熱的水的溫度高，所以煤油的熱值較大。（3）想要利用這種實(shí)驗(yàn)方案計(jì)算出煤油和菜籽油的熱值，還需要用天平稱量水和燃料的質(zhì)量，由于燃料燃燒釋放的能量不可能全部被水吸收，所以利用此實(shí)驗(yàn)方法計(jì)算出的熱值將比真實(shí)值偏小。故答案為：（1）水的質(zhì)量；煤油和菜籽油的質(zhì)量；（2）煤油；（3）天平；偏小?！绢}型10熱機(jī)的效率】 45．（2021秋?成都期中）（多選）某單缸四沖程汽油機(jī)的氣缸活塞面積為30cm2，一個(gè)沖程