河北专版2020中考物理复习第三单元热和能课时训练06比热容热值热量的相关计算试题

河北专版2020中考物理复习第三单元热和能课时训练06比热容热值热量的相关计算试题

课时训练(六)　比热容　热值　热量的相关计算 ‎(限时:25分钟)‎ ‎|基础巩固|‎ 一、选择题 ‎1.[2019·成都]用两只相同的电加热器,分别给相同体积的水和某种油加热,在开始和加热3 min时各记录一次温度,如下表所示。已知ρ水=1.0×103 kg/m3,c水=4.2×103 J/(kg·℃),ρ油=0.8×103 kg/m3,加热效率都为90%,油的末温没有达到它的沸点。下列说法正确的是 (　　)‎ 加热时间/min ‎0‎ ‎3‎ 水的温度/℃‎ ‎18‎ ‎28‎ 油的温度/℃‎ ‎18‎ ‎43‎ A.这种油的比热容为1.68×103 J/(kg·℃)‎ B.这种油的比热容为2.1×103 J/(kg·℃)‎ C.因为这种油的密度比水小,所以它的比热容比水小 D.加热效率没有达到100%,是因为电加热器没有把电能全部转化为内能 ‎2.[2018·成都]小李家使用的天然气热水器,将30 kg的水从20 ℃加热到45 ℃,消耗了0.15 m3的天然气。已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),天然气的热值为4×107 J/m3,则下列与该过程有关的计算结果和分析正确的是 (　　)‎ A.水吸收的热量与水的末温成正比 B.水吸收的热量是3.15×105 J C.热水器的能量转化效率是52.5%‎ D.热水器的能量转化效率与环境温度无关 二、填空及简答题 ‎3.[2019·广州](1)完全燃烧1.4 g酒精释放的热量是完全燃烧0.7 g酒精释放热量的　　　　倍。0.7 g酒精完全燃烧释放的热量是2.1×104 J,这些热量全部被100 g 的液体A吸收,液体的温度升高了50 ℃;完全燃烧1.4 g 酒精释放的热量全部被200 g的液体A吸收,液体的温度升高了Δt=　　　　℃。(不考虑散热) ‎ ‎ (2)现用如图K6-1所示装置加热200 g的液体A,燃烧了1.4 g酒精,液体升高的温度小于Δt,有哪些原因会导致这个结果?　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 6‎ 图K6-1‎ ‎4.[2019·石家裕华区二模]图K6-2是一种电热暖手宝及其主要参数,暖手宝内有水及加热元件等,选用水作为吸热或放热物质是因为水的　　　　(选填“密度”“比热容”或“质量”)较大。使用前要先给暖手宝通电加热,假设所消耗的电能有70%转化为水的内能,则在额定电压下,水由15 ℃加热至自动断电,此过程中消耗的电能是 ‎　　　　J,所需要的加热时间为　　　　s。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)] ‎ 图K6-2‎ 三、实验探究题 ‎5.[2019·石家庄联考模拟]在“探究不同物质的温度变化与吸热关系”实验中,取质量和初温都相同的甲、乙两种液体,分别装入两个相同烧杯中,用相同的加热器加热,如图K6-3A所示。‎ 图K6-3‎ ‎(1)图B为某时刻的温度,其示数为　　　　℃。 ‎ ‎(2)分析图C可知,吸收相同热量,　　　　液体升温更高;　　　　液体更适合作汽车发动机的冷却液。 ‎ ‎(3)若甲、乙液体从图C所示的初温分别升高到40 ℃和35 ℃,吸收热量之比为2∶1,则甲、乙液体的比热容之比为　　　　。 ‎ 6‎ 四、计算应用题 ‎6.[2019·潍坊]一定气压下,某种晶体熔化成同温度液体时所吸收的热量与其质量之比叫该晶体的熔化热,用字母 λ表示。在标准大气压下,用一个热效率为40%的酒精炉为热源,将500 g初温为0 ℃的冰全部熔化为0 ℃的水,共燃烧了14 g酒精,酒精的热值为3×107 J/kg。求:‎ ‎(1)冰熔化过程中吸收的热量。‎ ‎(2)在标准大气压下,冰的熔化热 λ冰。‎ ‎7.[2019·安顺]如图K6-4所示是一款新型四轮沙滩卡丁车,其满载时的质量为600 kg,每个车轮与沙滩接触的面积为500 cm2,卡丁车满载时在水平沙滩上匀速直线运动,10 min行驶6 km,它的发动机功率恒为11.5 kW。(g取10 N/kg)‎ ‎(1)当卡丁车满载并静止在水平沙滩上时,它对沙滩的压强为多大?‎ ‎(2)此次行驶中卡丁车所受的阻力为多大?‎ ‎(3)该卡丁车以汽油为燃料,若在这次行驶中消耗汽油0.6 kg,求该卡丁车汽油机的效率。(q汽油=4.6×107 J/kg)‎ 图K6-4‎ 6‎ ‎|能力培优|‎ ‎8.[2019·泰安]某载重汽车自重12 t,车轮与地面的总接触面积为0.5 m2,汽车以72 km/h的速度在平直公路上匀速行驶时,柴油发动机的功率为210 kW,每行驶43 s消耗柴油700 g,柴油的热值为4.3×107 J/kg。下列说法中 (　　)‎ ‎①完全燃烧700 g柴油放出的热量为3.01×109 J ‎②该柴油发动机的效率为30%‎ ‎③汽车的牵引力为1.05×104 N ‎④若公路所能承受的最大压强为8×105 Pa,则该汽车最多能装载40 t的货物 A.只有①②正确 B.只有③④正确 C.只有①③正确 D.只有②③正确 ‎9.小红用如图K6-5所示装置比较不同液体的吸热能力,在两个相同烧杯中分别加入初温、体积都相同的水和食用油,用相同的电加热器加热直到沸腾。‎ 图K6-5‎ ‎(1)实验中存在的错误是　　　　　　　　　　,应改为　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)分别测量出水和食用油的沸点,发现食用油的沸点比水高,其中水沸腾时温度计的局部放大图如图丙所示,水的沸点为　　　　℃,当地大气压强　　　　标准大气压。 ‎ ‎(3)实验中加热食用油到沸腾需要的时间短,说明食用油吸收的热量比水　　　　(选填“多”或“少”)。 ‎ ‎(4)由“加热食用油到沸腾需要的时间短”　　　　(选填“能”或“不能”)得出食用油比热容比水小的结论,其原因是　　　　　　　　　 　　。 ‎ ‎(5)正确改正实验后,实验中记录了两种物质温度随时间变化的数据并描出了如图K6-6所示的图像,由图可知b物质是　　　　,分析图像还可以判断出　　　　的吸热能力较强。 ‎ 图K6-6‎ 6‎ ‎(6)用图丁的装置也可以完成本实验,在图甲、乙和丁两种装置中,你认为　　　装置效果好,原因:　　　　　。 ‎ ‎【参考答案】‎ ‎1.B　‎ ‎2.C　[解析] 根据公式Q吸=cmΔt可知,水吸收的热量与水温度的变化量成正比,故A错误。水吸收的热量Q吸=c水m水Δt=4.2×103 J/(kg·℃)×30 kg×(45 ℃-20 ℃)=3.15×106 J,故B错误。天然气放出的热量Q放=Vq=0.15 m3×4×107 J/m3=6×106 J,η=Q吸Q放=‎3.15×1‎0‎‎6‎ J‎6×1‎0‎‎6‎ J=52.5%,故C正确。热水器的能量转化效率与环境温度有关,故D错误。‎ ‎3.(1)2　50‎ ‎(2)热量散失,液体汽化带走部分热量,酒精燃烧不充分等 ‎4.比热容　3×105　600‎ ‎5.(1)39　(2)乙　甲　(3)3∶2‎ ‎6.解:(1)14 g酒精完全燃烧放出的热量 Q放=q酒精m酒精=3×107 J/kg×0.014 kg=4.2×105 J,‎ 由η=Q吸Q放可得,冰熔化成水共吸收的热量 Q吸=Q放×η=4.2×105 J×40%=1.68×105 J。‎ ‎(2)冰的熔化热 λ冰=Q吸m冰=‎1.68×1‎0‎‎5‎J‎0.5 kg=3.36×105 J/kg。‎ ‎7.解:(1)卡丁车对沙滩的压强p=F压S=GS=mgS=‎600kg×10N/kg‎4×500×1‎0‎‎-4‎ ‎m‎2‎=3×104 Pa。‎ ‎(2)由于卡丁车做匀速直线运动,则所受的阻力与发动机的牵引力大小相等,‎ 卡丁车匀速行驶的速度v=st=‎6×1‎0‎‎3‎ m‎10×60s=10 m/s,‎ 由p=Fv可得,卡丁车所受的阻力f=F牵=Pv=‎1.15×1‎0‎‎4‎ W‎10m/s=1.15×103 N。‎ ‎(3)该卡丁车汽油机的效率η=W有Q放=Ptm'‎q汽油=‎1.15×1‎0‎‎4‎ W×10×60s‎0.6kg×4.6×1‎0‎‎7‎ J/kg=25%。‎ ‎8.D ‎9.(1)加入体积相同的水和食用油 加入质量相同的水和食用油 ‎(2)99　小于　(3)少 ‎(4)不能　没有控制水和食用油升高的温度相同 6‎ ‎(5)食用油　水 ‎(6)丁　便于控制相同时间内装置提供的热量相同 6‎