初中物理沪科版九年级上册第十二章12.2热量和热值练习题
一、单选题
煤的热值比木柴的热值大,这表示
A.
烧煤比烧木柴产生的热量多
B.
烧煤比烧木柴产生的温度高
C.
煤比木柴具有的内能多
D.
相同质量的煤和木柴完全燃烧,煤放出的热量多
对于热量的认识,下列说法正确的是
A.
温度高的物体放出的热量多,温度低的物体放出的热量少
B.
温度高的物体含的热量多,温度低的物体含的热量少
C.
在热传递过程中,同一物体温度改变越大,吸收或放出的热量就越多
D.
质量大的物体比质量小的物体含的热量多
关于温度、热量、内能,下列说法正确的是
A.
物体吸收了热量,它的温度一定升高
B.
物体的温度越高,放出的热量越多
C.
物体的内能增加,一定是外界对物体做了功
D.
物体温度升高,内能一定增加
一户四口之家,单独使用不同种类的燃料时,平均月消耗量分别为木柴约,烟煤约,液化石油气约,煤气约。这四种燃料中热值最高的是
A.
液化石油气
B.
煤气
C.
烟煤
D.
木柴
下列关于热学知识的表述正确的是
A.
物体对外做功,内能一定减小
B.
物体吸收热量,温度一定升高
C.
若燃料燃烧不充分,部分能源将被浪费掉,热值将减小
D.
物体温度升高,分子的热运动加剧,内能增加
关于热值的说法,正确的是
A.
燃料燃烧时,质量越大,热值越大
B.
燃料完全燃烧时,它的热值最大
C.
燃料燃烧时放出的热量越多,热值越大
D.
燃料的热值与燃料的质量和燃烧状况无关
将冰块放在泡沫箱中可制成简易“冰箱”,把一瓶饮料放入“冰箱”后,冰块和饮料的温度随时间变化的曲线如图所示,在两物体温度达到相同之前,下列说法正确的是
A.
甲是冰块
B.
乙吸收热量
C.
甲内能增加
D.
乙内能减少
把的水全部汽化成的水蒸气,在此过程中
A.
水蒸气的内能比水的内能要小
B.
水分子在时比时热运动更剧烈
C.
水蒸气只能通过热传递变为水
D.
液态水分子的间距比气态水分子的间距大
古语道:“人要实,火要虚”。此话的意思是说做人要脚踏实地,才能事业有成:可燃物要架空一些,才能燃烧更旺。“火要虚”的目的是
A.
增大可燃物物的热值
B.
降低可燃物的着火点
C.
能使可燃物完全燃烧
D.
提高了可燃物的利用率
木炭的热值为,它表示1kg木炭
A.
具有的热量
B.
具有的内能
C.
完全燃烧对外做功
D.
完全燃烧放出热量
二、填空题
火箭加速升空过程中,对于火箭搭载的卫星来说,动能______,重力势能______,卫星的机械能是由火箭燃料的______能转化而来的。
冬天热力公司给市民供暖,管道中的传热介质是水,这是利用了水的________大的性质.如果将10kg水加热,在温度升高的过程中水吸收的热量需要完全燃烧________kg的煤来供给,假设没有热损失.煤的热值,水的比热容C水
沼气的热值为,完全燃烧沼气,能释放出____________J的热量。
在物理学中常提到“热”字,但其含义各不相同,请将下列“热”的含义填入空格内.
这盆水很热,这里的“热”是指____________;
物体吸热升温,这里的“热”是指____________;
摩擦生热,这里的“热”是指______________.
用木柴和煤在相同条件下烧开同样多的水,发现煤的使用量更少,说明______选填“木柴”“煤”的热值更高;在使用中,煤在不完全燃烧的情况下,煤的热值______选填“变大”“变小”或“不变”。
三、实验探究题
学习燃料的热值之后,自己设计一个实验来探究酒精和碎纸片的热值大小。
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”或“由上而下”。
为保证实验结论的可靠,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、以及两个烧杯都应保持______。
通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏______选填“大”或“小”,你认为出现这样情况的主要原因是:______。
实验数据记录如表:
燃料
加热前水温
燃料燃尽时水温
燃料的热值
酒精
15
35
碎纸片
15
25
?
根据表中数据,计算出碎纸片的热值是______。
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象如图丙中a线所示。
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,应依次调节图中A、B两铁环,应先调节______选填“A”、“B”铁环。
实验时水面上方的气压______选填“大于”、“等于”或“小于”标准大气压。在第的过程中,水______选填“吸”或“不吸”热。
已知此过程中燃料均匀燃烧放热,所放热量仅能被水吸收,则该燃料的热值为______。水的比热容为,整个过程中忽略水的质量变化
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。
四、综合题
氢燃料是一种绿色能源,氢燃料电池工作原理如图所示。工作时,向氢电极供应氢气,同时向氧电极供应氧气,在氢电极上由于催化剂的作用氢气变为氢离子向氧电极移动,最后在氧电极上聚集,电子则留在氢电极上,如果将两电极用灯泡连接,则会在灯泡上形成______选填“向左”或“向右”的电流。如果已知某氢燃料电池车输出功率为40千瓦,以的速度行驶100km,则车子获得的有用功为______J,需要消耗氢气______已知燃料电池车能量转化效率为,每干千克氢气能释放的能量为,这些氢气的总能量大约相当于______kg汽油完全燃烧放出的热量结果保留一位小数,已知汽油的热值为。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】
【解答】
煤的热值比木柴的热值大,说明完全燃烧相同质量的煤和木柴,煤放出的热量多,不能说明烧煤比烧木柴产生的热量多、产生的温度高,也不能说明煤比木柴具有的内能多,故D正确,ABC错误。
故选:D。
【分析】
1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值,煤的热值比木柴的热值大,说明相同质量的煤和木柴完全燃烧,煤放出的热量多。
本题主要考查了学生对热值物理意义的了解与掌握,属于基础题目。
2.【答案】C
【解析】解:物体放出热量的多少与温度的变化量有关,与温度高低无关,故A错误;
热量是热传递过程中吸收或放出的能量多少,只有在热传递过程中才能谈到热量,不能说物体含有的热量,故B、D说法错误;
同一物体的比热容和质量一定,由可知,物体温度改变越大,吸收或放出的热量就越多,故C正确。
故选:C。
热量是指在热传递过程中传递的能量,只有在热传递过程中才能提到热量,结合选项进行依次分析判断。
本题要求对热量的意义了解清楚,热量是吸收或放出的能量,具有或含有热量都是错误的说法。
3.【答案】D
【解析】
【分析】
本题是一道热学综合题,主要考查学生对内能、热传递的条件及改变物体内能方法的理解,是中招的热点,热学的难点。
改变物体内能的两种方式:做功和热传递;
根据进行分析;
物体的内能与物体的质量、温度和状态有关。
【解答】
A、物体吸收了热量,它的温度不一定改变,如冰熔化,吸热,内能增加,但温度不变,故A错误;
B、根据可知,放出的热量与物质的比热容、质量以及降低的温度有关,与物体的温度无关,因此物体的温度越高,放出的热量不一定多;故B错误;
C、改变物体内能的方式有做功和热传递,因此物体的内能增加,可能是外界对物体做了功,也可能是物体吸收了热量,故C错误;
D、根据分子的热运动可知,物体的温度越高,物体内部分子的无规则运动越剧烈,内能越大;故D正确。
故选:D。
4.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查了学生对燃料燃烧的公式的灵活应用,学生要从此题中得出结论:Q相同,m越小,q越大。
欲知四种燃料中,谁的热值最高,必须知道放出相同的热量的条件下,哪种燃料消耗量最小。可根据:来判断。
【解答】
解:A、液化石油气,平均月消耗量,液化石油气约30kg,四种燃料中是最少的,
由得,,Q相同,m越小,q越大,符合题意。
B、煤气,需要60kg,由得,,Q相同,m越小,q越大,不合题意。
C、烟煤,需要烟煤约80kg,由得,,Q相同,m越小,q越大,不合题意。
D、木柴,需要约200kg,不是最少,不符合题意。
故选:A。
5.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查内能的影响因素和热值的概念,要正确理解温度、热量与内能的关系,改变物体内能的两种方法是等效的;解决问题的诀窍是:物体吸热或温度升高,内能一定增大;但物体吸收了热量,不一定是用来升高温度。
改变物体内能有两种方式:做功和热传递,根据热力学第一定律分析内能的变化;
物体的内能发生变化,可能表现在物体的温度变化,也可能是状态的变化;
热值是燃料的一种特性,它代表燃料性能的优劣,热值的大小与燃料的种类有关,与燃烧程度、质量的多少以及是否燃烧等均无关;
内能的大小与物体的温度、质量等因素有关,且温度越高,分子运动越快。
【解答】
A.物体对外做功,如同时从外界吸收的热量大于做功的数值,则内能增加,故A错误。
B.物体吸收热量,温度不一定升高,比如晶体熔化时吸热,但温度不变,故B错误。
C.热值的大小只与燃料的种类有关,与燃烧程度无关,故C错误。
D.在质量一定时,物体的温度升高,分子热运动加剧,其内能增大,故D正确。
故选D。
6.【答案】D
【解析】解:
热值是燃料的一种特性,不同的燃料,其热值一般不同,热值大小仅与燃料的种类有关,而与燃料的质量、燃料的燃烧程度无关,当燃料不燃烧时,热值仍存在,故ABC都错,D正确。
故选:D。
某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比叫做这种燃料的热值,热值是燃料的一种特性,热值大小仅与燃料的种类有关,而与燃料的质量、燃料的燃烧程度无关。
本题考查了学生对热值概念的了解与掌握,理解热值是燃料的特性。
7.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查了改变内能的方法,知道热传递的条件和特点是解题的关键。
两个温度不同的相互接触时,会发生热传递现象;高温物体放出热量,低温物体吸收热量。
【解答】
解:由图可知,物体甲的温度是降低的,即物体甲放出热量,内能减小;物体乙的温度是升高的,即物体乙吸收热量,内能变大;所以物体甲是饮料,乙是冰块;故B正确,ACD错误。
故选:B。
8.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查了我们对内能的理解,以及对分子动理论相关知识的理解与运用,有一定综合性,属热学基础题。
能与物体的温度和质量有关;
物体的温度越高,分子的无规则运动越剧烈;
做功和热传递都可以改变物体的内能,从而使物质的状态发生变化;
固体、液体、气体中,气体分子的间距最大。
【解答】
A.把的水全部汽化成的水蒸气,其质量不变,温度升高,内能增大,故A错误;
B.物体的温度越高,分子的无规则运动越剧烈,所以水分子在时比时热运动更剧烈,故B正确;
C.水蒸气可以通过热传递途径变为水,也可以对外做功,使自身内能减小,温度降低,从而发生液化,故C错误;
D.液态水分子间距比气态水分子间距小,气态物质分子间距是最大的,故D错误。
9.【答案】D
【解析】
【分析】
本题主要考查燃料的热值的概念,常见题目。
1kg某种燃料完全燃烧放出的能量,叫做这种燃料的热值。热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关。据此分析判断。
【解答】
可燃物要架空一些,才能燃烧更旺。“火要虚”的目的是增大了可燃物与空气的接触面积,燃烧更旺,提高了可燃物的利用率,故D正确,ABC错误。
故选D。
10.【答案】D
【解析】解:木炭的热值是,它的物理意义是:1kg木炭完全燃烧放出的热量是,故ABC错误,D正确。
故选:D。
1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值,根据求出放出的热量。
此题主要考查的是学生对燃料热值物理意义及其计算的理解和掌握,常见题目。
11.【答案】变大;变大;化学
【解析】解:
火箭加速升空过程中,卫星的质量不变,速度增大,所以动能变大;卫星的质量不变,高度增大,所以重力势能变大;
卫星的动能和重力势能都变大,则卫星的机械能变大;卫星增加的机械能是由火箭燃料的化学能首先转化为内能,然后内能又转化为机械能得到的。
故答案为:变大;变大;化学。
在一定条件下,不同形式的能量可以相互转化;
动能和势能合称机械能。动能大小的影响因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大;重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度。质量越大,高度越高,重力势能越大。
掌握动能、重力势能的影响因素,利用控制变量法,判断动能、重力势能、机械能的变化。
12.【答案】比热容
?
【解析】
【分析】
水具有较大的比热容是它常被用做冷却剂的原因;利用公式可计算水吸收热量的多少;利用公式可计算需要燃烧煤的质量。
此题中热量的计算公式和是解题中用到的主要知识,是我们应该熟练运用的。
【解答】
汽车散热器用水作为冷却剂,是利用了水的比热容较大的性质;
水吸收的热量;
相当于完全燃烧煤的质量:。
故答案为:比热容;。
13.【答案】
【解析】
【分析】
知道沼气的热值和体积,利用燃料完全燃烧放热公式求放出的热量。?
本题考查了学生对燃料完全燃烧放热公式的掌握和运用,注意气体燃料的热值单位是。
【解答】
,
完全燃烧沼气放出的热量:
。
故答案为:。
14.【答案】温度;热量;内能
【解析】解:这盆水很热是反映水的冷热程度,所以这个“热”指温度;
物体吸热升温是指物体吸收热量时温度升高,故这里的“热”指热量;
摩擦生热是通过克服摩擦做功,使物体的内能增加,所以这里的“热”指内能.
故答案为:温度,热量,内能.
根据三个物理量的概念进行分析.内能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和;温度指物体的冷热程度;热量是指在热传递或做功的过程中,内能改变的多少.
虽然同样是”热“,但在不同的语境中含义却不一样.本题要求学生知道温度、热量和内能的相同点和不同点,并且能够区分温度、热量和内能.
15.【答案】煤;不变
【解析】
【分析】
本题是一道基础题,知道热值的物理意义和性质即可正确解题。
某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,叫这种燃料的热值,热值是燃料的一种特性,只与燃料的种类有关。
【解答】
用木柴和煤在相同条件下烧开同样多的水,发现煤的使用量更少,这说明放出相同的热量,煤的质量小于所需木柴的质量,根据可知,煤的热值比木柴的热值大;
热值是燃料的一种特性,和燃料的种类和状态有关,与燃料燃烧是否充分无关,燃料的种类没变,故其热值不变。
故答案为:煤;不变。
16.【答案】由下而上;相同;小;存在热损失或燃料没有完全燃烧;。
【解析】解:
为了利用酒精灯的外焰给烧杯充分加热,并且温度计不要碰到烧杯壁和烧杯底,应按照由下往上的顺序组装器材;
为探究酒精和碎纸片的热值大小,且方便比较,必须控制酒精和碎纸片的质量相等、烧杯内水的质量相等、两个烧杯相同;
因为烧杯、空气也吸收热量即存在热损失,并且燃料不可能完全燃烧,所以测得的热值会偏小;
由表格数据可知,相同质量的酒精和碎纸片燃尽时,酒精燃烧放出的热量可以将水的温度升高,碎纸片燃烧放出的热量可以将水的温度升高,可见酒精的热值是碎纸片的2倍,所以碎纸片的热值为。
故答案为:由下而上;相同;小;存在热损失或燃料没有完全燃烧;。
安装实验仪器一般按照先下后上,先左后右的顺序安装;
本实验是用燃烧酒精和碎纸片放出的热量加热烧杯内的水,通过水温度的变化,比较水吸热的多少,从而得出碎纸片的热值与酒精热值的大小关系,再计算出碎纸片的热值,因此要控制变量酒精和碎纸片的质量、两烧杯中水的质量、以及两个烧杯相等或相同;
有两个原因,一是“烧杯、空气也吸收热量”,二是“燃料不可能完全燃烧”;
通过水温度的变化值得出水吸热的大小关系,也就知道燃烧酒精和碎纸片放出热量的关系,又知道燃烧的质量相同,据此得出热值关系,求出碎纸片的热值。
用相同质量的酒精和碎纸片燃烧加热水,通过水温的变化比较水吸热多少,通过水吸热多少比较放热多少,从而得出相同质量的酒精和碎纸片燃烧放热多少,即热值的大小,较难理解。
17.【答案】B?
小于?
吸?
?
等于
【解析】解:组装实验仪器时,应根据酒精灯及其火焰的高度先固定图中的B铁环,使酒精灯的外焰正好能给烧杯加热,然后再固定图中的A铁环,这样可以避免重复调整;
水沸腾的特点是:不断吸热,但温度不变;则由图象知,水沸腾时温度保持,说明水的沸点为,
由于液体的沸点随气压的降低而降低,所以,此时水面上方的气压小于一标准大气压;
在第的过程中,水的温度不变,但处于沸腾状态,需要不断吸热。
水4min吸收的热量等于2min水吸热的2倍:
;
由图乙可知,剩余燃料和燃烧皿的总质量为,
则燃烧的燃料的质量:,
已知此过程中燃料均匀燃烧放热,所放热量仅能被水吸收,
根据和可得,燃料的热值:
;
由图可知,相同时间,两杯水吸收的热量相同,温度变化相同,根据可知两杯水的质量相等。
故答案为:;小于;吸;;等于。
组装实验仪器是实验中的一个重要环节,应从最优化的角度去考虑,避免重复调整。
根据图象,液体的沸点随气压的降低而降低,可知此时实验室内的气压小于一个标准大气压;在沸腾过程中,水继续吸热,温度不变,但内能增加;
燃料置于燃烧皿中,测出总质量为30g,减去熄灭燃料测得燃料和燃烧皿总质量即是消耗的燃料的质量,根据可求热值;
相同热量,两杯水温度的变化相同,根据可知质量的大小。
本实验考查所需要的器材及调试、注意事项、温度计的读数、比较吸热能力的方法及比热容的物理意义和控制变量法及转换法的应用。比较不同物质的吸热能力的实验是热学最主要的实验,要掌握有关的知识。
18.【答案】向左?
?
2?
【解析】解:由题知,氢离子向氧电极移动,最后在氧电极上聚集,电子则留在氢电极上,可以得出氧电极为电源的正极,则氢电极为电源的负极,因为在电源外部,电流的方向是从正极经用电器回到负极;故灯泡中的电流方向向左。
以的速度行驶100km,根据可知,行驶的时间为:;
氢燃料电池做的有用功为:;
已知燃料电池车能量转化效率为,
故需要氢气提供的能量为:;
则需要氢气的质量为:;
若氢气的总能量由汽油完全燃烧放出的热量提供,
则需要汽油的质量为:;
故答案为:向左;;2;。
电荷的定向移动形成电流,规定正电荷的定向移动方向为电流方向,与负电荷定向移动的方向相反。
根据,得出所做的有用功,再根据变形后得出Q,再根据变形,即可得出氢气的质量。
根据放出的热量相等,可求出汽油的质量。
明确电流的方向,熟练运用功、热值公式、效率公式,是解答此题的关键。
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