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浙教版科學2023-2023學年九年級上學期3.5比熱容與熱量的計算（第3課時）

一、基礎題

1．如圖所示的四種交通工具，不用熱機作為動力機械的是（）

A．自行車B．輪船

C．卡車D．飛機

【答案】A

【知識點】熱機

【解析】【分析】熱機是利用燃料燃燒釋放出內能，然后將內能轉化為機械能的機器，據(jù)此判斷即可。

【解答】A.自行車是利用人的力量前進的而不是熱機，故A合題意；

B.輪船是利用柴油在機器汽缸內燃燒釋放內能，然后將內能轉化為輪船的機械能的原理工作的，故B不合題意；

C.卡車也是利用內燃機將柴油燃燒釋放的內能轉化為機械能工作的，故C不合題意；

D.飛機利用噴氣發(fā)動機將燃料釋放的內能轉化為機械能的，故D不合題意。

故選A。

2．家用轎車四沖程汽油機工作時為轎車提供動力的沖程是（）

A．吸氣沖程B．壓縮沖程C．做功沖程D．排氣沖程

【答案】C

【知識點】熱機

【解析】【解答】家用轎車上的四沖程內燃機工作時，做功沖程將內能轉化為機械能，提供了動力．

故選C．

【分析】內燃機的四個沖程包括：吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程，其中排氣沖程是高溫高壓的燃氣推動活塞做功，將內能轉化為機械能，為其提供能量．

3．四沖程汽油機正常工作時，把機械能轉化為內能的沖程是（）

A．吸氣沖程B．壓縮沖程C．做功沖程D．排氣沖程

【答案】B

【知識點】熱機

【解析】【分析】四沖程內燃機的四個沖程依次為：吸氣、壓縮、做功和排氣；其中壓縮沖程將機械能轉化為內能，做功沖程將內能轉化為機械能，據(jù)此判斷。

【解答】四沖程汽油機正常工作時，把機械能轉化為內能的沖程是壓縮沖程，故B正確。

故選B。

4．（2023九上·樂清月考）如圖所示是某轎車發(fā)動機的四沖程汽油機的一個工作循環(huán)示意圖。表示做功沖程的是（）

A．B．

C．D．

【答案】C

【知識點】熱機

【解析】【分析】要通過氣門的卡開或關和活塞的運動方向相互配合才能區(qū)分內燃機的沖程。

（1）吸氣沖程：一個氣門打開，活塞向下運動；

（2）壓縮沖程：兩個氣門關閉，活塞向上運動；

（3）做功沖程：兩個氣門關閉，活塞向下運動；、

（4）排氣沖程：一個氣門打開，活塞向上運動。

【解答】A.一個氣門打開，活塞向下運動，這是吸氣沖程，故A不合題意；

B.兩個氣門關閉，活塞向上運動，這是壓縮沖程，故B不合題意；

C.兩個氣門關閉，活塞向下運動，這是做功沖程，故C符合題意；

D.一個氣門打開，活塞向上運動，這是排氣沖程，故D不合題意。

故選C。

5．下圖是汽油機一個工作循環(huán)的四個沖程，順序是（）

A．甲乙丙丁B．乙丙甲丁C．丁丙乙甲D．丁甲丙乙

【答案】C

【知識點】熱機

【解析】【分析】首先根據(jù)活塞的運行方向和氣門的關閉判斷每個沖程的名字，然后再根據(jù)吸氣、壓縮、做功和排氣的順序排列即可。

【解答】甲：活塞向上運動，一個氣門打開，為排氣沖程；

乙：活塞向下運動，兩個氣門關閉，為做功沖程；

丙：活塞向上運動，兩個氣門關閉，為壓縮沖程；

?。夯钊蛳逻\動，一個氣門打開，為吸氣沖程。

正確的順序應該是：丁丙乙甲。

故選C。

6．如圖是某內燃機工作時的能量流向圖，該內燃機的熱機效率是（）

A．25%B．35%C．40%D．75%

【答案】B

【知識點】熱機

【解析】【分析】（1）內燃機工作時，除了轉化為有用的機械能外，其他的能量都通過機械自身損耗和排放的廢氣帶走了，因此燃料的內能=機械能+廢氣帶走+機械自身損耗；

（2）轉化成的機械能與燃料完全燃燒釋放的內能的比叫熱機的效率。

【解答】如圖所示，熱機效率是：100%-25%-40%=35%，故B正確。

故選B。

7．現(xiàn)探明中國南海海底有大量的可燃冰，已知可燃冰的熱值比煤氣的熱值大得多，則完全燃燒相同質量的可燃冰和煤氣，燃燒放出的熱量多，1千克的可燃冰，燃燒一半后，剩余可燃冰的熱值(填“變大”“變小”或“不變”)。

【答案】可燃冰；不變

【知識點】燃料的熱值

【解析】【分析】（1）根據(jù)公式可知，質量相同的不同燃料，熱值大的放出的熱量多；

（2）熱值是燃料本身的一種性質，與燃料的質量與體積無關。

【解答】根據(jù)控制，完全燃燒相同質量的可燃冰和煤氣，因為可燃冰的熱值比煤氣的熱值大得多，所以燃燒可燃冰釋放的熱量多；1kg的可燃冰，燃燒一半后，質量和體積都變小了，但剩余可燃冰的熱值保持不變。

故答案為：可燃冰；不變

8．農作物的秸稈可以回收加工制成秸稈煤。完全燃燒0.5千克的秸稈煤可放出焦的熱量；若這些熱量完全被質量為100千克，初溫為20℃的水吸收，可使水溫升高到℃[已知q秸稈煤＝2.1×107焦/千克，c水＝4.2×103焦/(千克·℃)]。

【答案】1.05×107；45

【知識點】熱量的計算；燃料的熱值

【解析】【分析】（1）已知燃料的質量和熱值根據(jù)計算它放出的熱量；

（2）已知水吸收的熱量，水的質量和初溫根據(jù)公式計算水的終末溫度。

【解答】完全燃燒0.5千克的秸稈煤可放出熱量：；

根據(jù)公式得到：

解得：

故答案為：；45

二、中檔題

9．關于燃料的熱值，以下說法中正確的是（）

A．燃料的熱值與燃料的燃燒情況無關

B．容易燃燒的燃料熱值一定大

C．使用熱值高的燃料可以放出更多的熱量

D．煤的熱值大于干木材的熱值，燃燒煤放出的熱量比燃燒干木材放出的熱量一定多

【答案】A

【知識點】燃料的熱值

【解析】【分析】（1）1kg某種燃料完全燃燒釋放的熱量叫燃料的熱值；

（2）熱值是燃料的一種性質，只與燃料的種類有關，與燃料的質量、體積或放出的熱量無關，據(jù)此選擇即可；

（3）已知熱值和質量根據(jù)公式Q=qm計算燃料放出的熱量。

【解答】A.燃料的熱值已經(jīng)說明是完全燃燒，因此與燃燒情況無關，故A正確；

B.熱值與燃料是否容易燃燒無關，故B錯誤；

C.燃料放出的熱量與熱值和質量有關，燃料的熱值大但質量少，放出的熱量也可能不多，故C錯誤；

D.煤的熱值大于干木柴的熱值，如果煤的質量遠遠小于干木柴的質量，那么煤燃燒放出的熱量可能比干木柴少，故D錯誤。

故選A。

10．在汽油機的做功沖程中，高溫、高壓的燃氣推動活塞運動做功，則下列說法正確的是（）

A．燃氣的內能減少，溫度升高B．燃氣的內能增加，溫度升高

C．燃氣的內能減少，溫度降低D．燃氣的內能增加，溫度降低

【答案】C

【知識點】熱機

【解析】【分析】物體對外做功，內能減少，溫度降低；外界對物體做功，內能增加，溫度升高，據(jù)此判斷即可。

【解答】在汽油機的做功沖程中，燃氣釋放內能轉化為活塞的機械能，因此燃氣的內能減少，溫度降低，故C正確。

故選C。

11．焦炭的熱值為3.0×107

焦/千克，它的物理意義是，完全燃燒千克的焦炭放出的熱量能把50千克水的溫度升高60℃。[不計熱量損失，水的比熱容為4.2×103焦/(千克·℃)]

【答案】1千克的焦炭完全燃燒放出的熱量為3.0×107焦；0.42

【知識點】熱量的計算；燃料的熱值

【解析】【分析】（1）熱值的物理意義：1kg的某種燃料完全燃燒釋放的熱量是多少焦；

（2）首先根據(jù)公式計算出水吸收的熱量，然后根據(jù)計算需要焦炭的質量。

【解答】焦炭的熱值為，它的物理意義：1kg的焦炭完全燃燒放出的熱量是；

水吸收的熱量為：；

需要焦炭的質量：。

故答案為：1kg的焦炭完全燃燒放出的熱量是；0.42kg

12．如圖所示，工作中的四沖程汽油機正處于沖程，該沖程將轉化為機械能，若該汽油機每秒完成40個沖程，則每秒它對外做功次、飛輪轉過圈。

【答案】做功；內能；10；20

【知識點】熱機

【解析】【分析】（1）內燃機的四個沖程中只有做功沖程中火花塞是點火的；

（2）做功沖程將內能轉化為機械能，壓縮沖程將機械能轉化為內能；

（3）一個工作循環(huán)包括四個沖程，活塞做功1次，飛輪轉動2圈。

【解答】因為火花塞點火，所以四沖程汽油機正處于做功沖程，該沖程將內能轉化為機械能；若汽油機每秒完成40個沖程，則每秒完成工作循環(huán)的個數(shù)：（個），活塞做功10次，飛輪轉過：（圈）。

故答案為：做功；內能；10；20

13．菜油最適宜的烹飪溫度在150℃至180℃之間。用天然氣將質量為0.02千克的菜油從室溫20℃加熱到170℃，天然氣燃燒釋放出的熱量有60%被菜油吸收。則菜油吸收了焦熱量，燃燒了米3的天然氣。[取c菜油＝

2.0×103焦·(千克·℃)－1，天然氣的熱值為4×107焦/米3]

【答案】6×103；2.5×10－4

【知識點】熱量的計算；燃料的熱值

【解析】【分析】首先利用公式計算出菜油吸收的熱量，然后根據(jù)公式計算天然氣放出的熱量，最后根據(jù)公式計算燃燒了天然氣的量。

【解答】菜油吸收的熱量為：；

天然氣放出的熱量為：；

燃燒天然氣的體積為：。

故答案為：；

14．現(xiàn)代生活中最重要的交通運輸工具——汽車，與我們的生活走得越來越近了。

（1）某單缸汽油發(fā)動機氣缸的活塞面積是120平方厘米，做功沖程中活塞移動的距離是30厘米，氣體的平均壓強是5×105帕。汽油的熱值是4.6×107焦/千克，每次做功耗油0.2克，氣體一次膨脹對活塞做的功是焦；若每次做功過程中汽油的90%完全燃燒，每次汽油燃燒放出的熱量是焦；排氣過程中，廢氣溫度，內能。

（2）汽油機的效率很低，主要原因之一是帶走了大量的能量。

【答案】（1）1800；8.28×103；降低；減少

（2）廢氣

【知識點】壓強的大小及其計算；功的計算公式的應用；熱機

【解析】【分析】（1）首先根據(jù)計算出氣體對活塞的推力，然后根據(jù)計算氣體一次膨脹對活塞做的功；已知汽油的質量和熱值根據(jù)公式計算每次汽油燃燒釋放的熱量；如果氣體內能減少，那么溫度降低；如果內能增大，那么溫度升高；

（2）汽油機的能量損失包括：通過機體釋放的熱量，機械自身摩擦損耗和尾氣排放。

【解答】（1）氣體對活塞的推力為：；

氣體一次對活塞做的功：；

每次汽油燃燒放出的熱量為：；

排氣過程中，廢氣溫度降低，內能減少。

（2）汽油機的效率很低，主要原因之一是廢氣帶走了大量的能量。

故答案為：（1）1800，，降低，減少；（2）廢氣

三、拓展題

15．如圖所示為某市某風景區(qū)山中的一段盤山公路照片。以汽油為燃料的觀光汽車沿該盤山公路(盤山公路近似處理為斜面)以36千米/時的速度勻速行駛，經(jīng)過15分鐘從山腳到達山頂；汽車上山時沿路面獲得的牽引力恒為9.2×103牛。已知汽油完全燃燒釋放的熱量轉化為汽車牽引力做功的效率為30%，汽油熱值q＝4.6×107焦/千克，求：

（1）汽車上山時牽引力發(fā)揮的功率為多大。

（2）汽車從山腳到山頂消耗了多少千克的汽油。

【答案】（1）解：已知v＝36千米/小時＝10米/秒

P＝W/t＝Fs/t＝Fv＝9.2×103?！?0米/秒＝9.2×104瓦

（2）解：t＝15分鐘＝900秒

因為P＝W/t

所以牽引力所做的功：W＝Pt＝9.2×104瓦×900秒＝8.28×107焦

因為η＝W/Q，所以W＝ηQ＝ηqm

則m＝W/(qη)＝8.28×107焦/(4.6×107焦/千克×30%)＝6千克

【知識點】功率計算公式的應用；燃料的熱值

【解析】【分析】（1）已知觀光汽車受到的牽引力和速度根據(jù)公式計算汽車上山的功率；

（2）首先根據(jù)公式計算出牽引力做的功，然后再根據(jù)計算出汽油燃燒放出的熱量，最后根據(jù)計算汽車從山腳到山頂消耗汽油的質量。

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浙教版科學2023-2023學年九年級上學期3.5比熱容與熱量的計算（第3課時）

一、基礎題

1．如圖所示的四種交通工具，不用熱機作為動力機械的是（）

A．自行車B．輪船

C．卡車D．飛機

2．家用轎車四沖程汽油機工作時為轎車提供動力的沖程是（）

A．吸氣沖程B．壓縮沖程C．做功沖程D．排氣沖程

3．四沖程汽油機正常工作時，把機械能轉化為內能的沖程是（）

A．吸氣沖程B．壓縮沖程C．做功沖程D．排氣沖程

4．（2023九上·樂清月考）如圖所示是某轎車發(fā)動機的四沖程汽油機的一個工作循環(huán)示意圖。表示做功沖程的是（）

A．B．

C．D．

5．下圖是汽油機一個工作循環(huán)的四個沖程，順序是（）

A．甲乙丙丁B．乙丙甲丁C．丁丙乙甲D．丁甲丙乙

6．如圖是某內燃機工作時的能量流向圖，該內燃機的熱機效率是（）

A．25%B．35%C．40%D．75%

7．現(xiàn)探明中國南海海底有大量的可燃冰，已知可燃冰的熱值比煤氣的熱值大得多，則完全燃燒相同質量的可燃冰和煤氣，燃燒放出的熱量多，1千克的可燃冰，燃燒一半后，剩余可燃冰的熱值(填“變大”“變小”或“不變”)。

8．農作物的秸稈可以回收加工制成秸稈煤。完全燃燒0.5千克的秸稈煤可放出焦的熱量；若這些熱量完全被質量為100千克，初溫為20℃的水吸收，可使水溫升高到℃[已知q秸稈煤＝2.1×107焦/千克，c水＝4.2×103焦/(千克·℃)]。

二、中檔題

9．關于燃料的熱值，以下說法中正確的是（）

A．燃料的熱值與燃料的燃燒情況無關

B．容易燃燒的燃料熱值一定大

C．使用熱值高的燃料可以放出更多的熱量

D．煤的熱值大于干木材的熱值，燃燒煤放出的熱量比燃燒干木材放出的熱量一定多

10．在汽油機的做功沖程中，高溫、高壓的燃氣推動活塞運動做功，則下列說法正確的是（）

A．燃氣的內能減少，溫度升高B．燃氣的內能增加，溫度升高

C．燃氣的內能減少，溫度降低D．燃氣的內能增加，溫度降低

11．焦炭的熱值為3.0×107

焦/千克，它的物理意義是，完全燃燒千克的焦炭放出的熱量能把50千克水的溫度升高60℃。[不計熱量損失，水的比熱容為4.2×103焦/(千克·℃)]

12．如圖所示，工作中的四沖程汽油機正處于沖程，該沖程將轉化為機械能，若該汽油機每秒完成40個沖程，則每秒它對外做功次、飛輪轉過圈。

13．菜油最適宜的烹飪溫度在150℃至180℃之間。用天然氣將質量為0.02千克的菜油從室溫20℃加熱到170℃，天然氣燃燒釋放出的熱量有60%被菜油吸收。則菜油吸收了焦熱量，燃燒了米3的天然氣。[取c菜油＝

2.0×103焦·(千克·℃)－1，天然氣的熱值為4×107焦/米3]

14．現(xiàn)代生活中最重要的交通運輸工具——汽車，與我們的生活走得越來越近了。

（1）某單缸汽油發(fā)動機氣缸的活塞面積是120平方厘米，做功沖程中活塞移動的距離是30厘米，氣體的平均壓強是5×105帕。汽油的熱值是4.6×107焦/千克，每次做功耗油0.2克，氣體一次膨脹對活塞做的功是焦；若每次做功過程中汽油的90%完全燃燒，每次汽油燃燒放出的熱量是焦；排氣過程中，廢氣溫度，內能。

（2）汽油機的效率很低，主要原因之一是帶走了大量的能量。

三、拓展題

15．如圖所示為某市某風景區(qū)山中的一段盤山公路照片。以汽油為燃料的觀光汽車沿該盤山公路(盤山公路近似處理為斜面)以36千米/時的速度勻速行駛，經(jīng)過15分鐘從山腳到達山頂；汽車上山時沿路面獲得的牽引力恒為9.2×103牛。已知汽油完全燃燒釋放的熱量轉化為汽車牽引力做功的效率為30%，汽油熱值q＝4.6×107焦/千克，求：

（1）汽車上山時牽引力發(fā)揮的功率為多大。

（2）汽車從山腳到山頂消耗了多少千克的汽油。

答案解析部分

1．【答案】A

【知識點】熱機

【解析】【分析】熱機是利用燃料燃燒釋放出內能，然后將內能轉化為機械能的機器，據(jù)此判斷即可。

【解答】A.自行車是利用人的力量前進的而不是熱機，故A合題意；

B.輪船是利用柴油在機器汽缸內燃燒釋放內能，然后將內能轉化為輪船的機械能的原理工作的，故B不合題意；

C.卡車也是利用內燃機將柴油燃燒釋放的內能轉化為機械能工作的，故C不合題意；

D.飛機利用噴氣發(fā)動機將燃料釋放的內能轉化為機械能的，故D不合題意。

故選A。

2．【答案】C

【知識點】熱機

【解析】【解答】家用轎車上的四沖程內燃機工作時，做功沖程將內能轉化為機械能，提供了動力．

故選C．

【分析】內燃機的四個沖程包括：吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程，其中排氣沖程是高溫高壓的燃氣推動活塞做功，將內能轉化為機械能，為其提供能量．

3．【答案】B

【知識點】熱機

【解析】【分析】四沖程內燃機的四個沖程依次為：吸氣、壓縮、做功和排氣；其中壓縮沖程將機械能轉化為內能，做功沖程將內能轉化為機械能，據(jù)此判斷。

【解答】四沖程汽油機正常工作時，把機械能轉化為內能的沖程是壓縮沖程，故B正確。

故選B。

4．【答案】C

【知識點】熱機

【解析】【分析】要通過氣門的卡開或關和活塞的運動方向相互配合才能區(qū)分內燃機的沖程。

（1）吸氣沖程：一個氣門打開，活塞向下運動；

（2）壓縮沖程：兩個氣門關閉，活塞向上運動；

（3）做功沖程：兩個氣門關閉，活塞向下運動；、

（4）排氣沖程：一個氣門打開，活塞向上運動。

【解答】A.一個氣門打開，活塞向下運動，這是吸氣沖程，故A不合題意；

B.兩個氣門關閉，活塞向上運動，這是壓縮沖程，故B不合題意；

C.兩個氣門關閉，活塞向下運動，這是做功沖程，故C符合題意；

D.一個氣門打開，活塞向上運動，這是排氣沖程，故D不合題意。

故選C。

5．【答案】C

【知識點】熱機

【解析】【分析】首先根據(jù)活塞的運行方向和氣門的關閉判斷每個沖程的名字，然后再根據(jù)吸氣、壓縮、做功和排氣的順序排列即可。

【解答】甲：活塞向上運動，一個氣門打開，為排氣沖程；

乙：活塞向下運動，兩個氣門關閉，為做功沖程；

丙：活塞向上運動，兩個氣門關閉，為壓縮沖程；

?。夯钊蛳逻\動，一個氣門打開，為吸氣沖程。

正確的順序應該是：丁丙乙甲。

故選C。

6．【答案】B

【知識點】熱機

【解析】【分析】（1）內燃機工作時，除了轉化為有用的機械能外，其他的能量都通過機械自身損耗和排放的廢氣帶走了，因此燃料的內能=機械能+廢氣帶走+機械自身損耗；

（2）轉化成的機械能與燃料完全燃燒釋放的內能的比叫熱機的效率。

【解答】如圖所示，熱機效率是：100%-25%-40%=35%，故B正確。

故選B。

7．【答案】可燃冰；不變

【知識點】燃料的熱值

【解析】【分析】（1）根據(jù)公式可知，質量相同的不同燃料，熱值大的放出的熱量多；

（2）熱值是燃料本身的一種性質，與燃料的質量與體積無關。

【解答】根據(jù)控制，完全燃燒相同質量的可燃冰和煤氣，因為可燃冰的熱值比煤氣的熱值大得多，所以燃燒可燃冰釋放的熱量多；1kg的可燃冰，燃燒一半后，質量和體積都變小了，但剩余可燃冰的熱值保持不變。

故答案為：可燃冰；不變

8．【答案】1.05×107；45

【知識點】熱量的計算；燃料的熱值

【解析】【分析】（1）已知燃料的質量和熱值根據(jù)計算它放出的熱量；

（2）已知水吸收的熱量，水的質量和初溫根據(jù)公式計算水的終末溫度。

【解答】完全燃燒0.5千克的秸稈煤可放出熱量：；

根據(jù)公式得到：

解得：

故答案為：；45

9．【答案】A

【知識點】燃料的熱值

【解析】【分析】（1）1kg某種燃料完全燃燒釋放的熱量叫燃料的熱值；

（2）熱值是燃料的一種性質，只與燃料的種類有關，與燃料的質量、體積或放出的熱量無關，據(jù)此選擇即可；

（3）已知熱值和質量根據(jù)公式Q=qm計算燃料放出的熱量。

【解答】A.燃料的熱值已經(jīng)說明是完全燃燒，因此與燃燒情況無關，故A正確；

B.熱值與燃料是否容易燃燒無關，故B錯誤；

C.燃料放出的熱量與熱值和質量有關，燃料的熱值大但質量少，放出的熱量也可能不多，故C錯誤；

D.煤的熱值大于干木柴的熱值，如果煤的質量遠遠小于干木柴的質量，那么煤燃燒放出的熱量可能比干木柴少，故D錯誤。

故選A。

10．【答案】C

【知識點】熱機

【解析】【分析】物體對外做功，內能減少，溫度降低；外界對物體做功，內能增加，溫度升高，據(jù)此判斷即可。

【解答】在汽油機的做功沖程中，燃氣釋放內能轉化為活塞的機械能，因此燃氣的內能減少，溫度降低，故C正確。

故選C。

11．【答案】1千克的焦炭完全燃燒放出的熱量為3.0×107焦；0.42

【知識點】熱量的計算；燃料的熱值

【解析】【分析】（1）熱值的物理意義：1kg的某種燃料完全燃燒釋放的熱量是多少焦；

（2）首先根據(jù)公式計算出水吸收的熱量，然后根據(jù)計算需要焦炭的質量。

【解答】焦炭的熱值為，它的物理意義：1kg的焦炭完全燃燒放出的熱量是；

水吸收的熱量為：；

需要焦炭的質量：。

故答案為：1kg的焦炭完全燃燒放出的熱量是；0.42kg

12．【答案】做功；內能；10；20

【知識點】熱機

【解析】【分析】（1）內燃機的四個沖程中只有做功沖程中