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九年级物理上册 12.2热量和热值练习3 (新版)粤教沪版

爱爱爱大 大的

12.2 热量和热值同步测试

一、单选题

1.嫦娥三号由长征三号乙改进型运载火箭成功发射.火箭中选用了纯度极高的液氢做燃料,是因为液氢的 ()

A. 热值大 小

B. 比热容大 D. 沸点低

C. 密度

2.用两个相同的电热器给质量同为 2kg 的物质甲和水加热,它们的温度随时间的变化关系如图所示,据此 判断甲物质 10min 吸收的热量为( )

A. 5.04×105J D. 条件不足,不能计算

B. 4.2×105J

C. 2.52×105J

3.下列说法正确的是( )

A. 同一物体温度越高,热量越多 比热容大 C. 热值越大的燃料,燃烧时放出的热量多

B. 水常用来做冷却物质,是因为水的 D. 一切物质都遵循热胀冷缩规律

4.我国随着航天事业发展需要,正在研制大功率液氢发动机.这种发动机主要是因为氢是有( )

A. 较小的密度 D. 较低的沸点

B. 较大的比热容

C. 较高的热值

5.酒精的热值比干木材大,下列说法中正确的是( )

A. 酒精含有的内能比干木材高 B. 燃烧酒精比燃烧干木材放出的热量多

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C. 燃烧酒精比燃烧干木材产生的温度高 D. 要使它们完全燃烧放出同样多的热量,所需酒精比干木材质量小

6.甲、乙两物体的比热容之比为 2:3,吸收热量之比为 3:1 时,它们升高的温度相同,则甲、乙两物体 的质量之比是( )

A. 9:2 2

B. 2:9 D. 2:1

C. 1:

7.关于燃料的热值的说法中正确的是( )

A. 燃料的质量越大,热值越大 减小 C. 当燃料未燃烧时,其热值为零

B. 当燃料不能完全燃烧时,其热值 D. 不同的燃料,其热值一般不同

8.现代火箭常用液态氢做燃料,这是因为液态氢具有( )

A. 较小的密度 D. 较高的热值

B. 较低的沸点

C. 较大的比热容

9.用相同的电加热器分别对质量相等的甲和乙两种液体加热(不计热量损失)如图是甲和乙的温度随加热 时间变化的图像,下列说法正确的是( )

A. 甲和乙升高相同的温度,乙吸收热量较少 C. 甲乙都加热 t 时间,乙吸收热量比吸收热量多

B. 甲的比热容与乙的比热容之比为 1:3 D. 甲的比热容与乙的比热容之比为 1:2

二、填空题

10.用两个相同的“热得快”,分别给质量、初温都相同的甲、乙两种液体同时加热,两液体的温度随时 间变化关系的图象如图.根据图象可知,甲液体的比热容________乙液体的比热容(选填“大于”、“小 于”或“等于”).如果乙液体是水,那么质量为 500g,初温为 20℃的乙液体吸收 1.89×105J 的热量,

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乙液体的温度升高了________℃(气压为一标准大气压).
11.在“比较不同燃料热值”的实验中,小明利用与图示完全相同的两套实验装置,分别在燃烧皿中放入 质量相同的燃料甲和燃料乙,点燃后对质量都为 100g 和初温都为 20℃的水加热燃烧相同时间后,用甲加 热后的水温度为 30℃,另一杯水温度为 24℃.实验中通过比较________(加热时间/水升高的温度)来比 较水吸收的热量的.此过程水的内能________(增大/减小),用甲加热的水吸收的热量为________J,此 时________(能/不能)说明甲的热值较大.水的比热容为 4.2×103J/(kg?℃).
12.若将质量 1kg 的煤油完全燃烧一半,其放出的热量是________,剩余煤油的比热容、质量、密度、体 积和热值中,不发生变化的是________(煤油的热值为 4.6×107J/kg) 13.甲、乙两个实心铁球,甲的体积是乙的体积的 3 倍,它们吸收了相同的热量后,甲升高的温度是乙的 ________ 倍,若升高相同的温度,则甲吸收的热量是乙的________ 倍。 三、解答题 14.某大型宾馆在楼顶安装了 10 台相同的太阳能热水器,每台热水器的水箱容积为 200L。在夏季光照条件 下,一满箱 15℃的水经白天太阳能加热,温度可达到 65℃。已知水的比热容为 4.2×103J/(kg·℃), 天然气的热值为 8.4×107J/kg。求: (1)10 台热水器装满水时,温度从 15℃升高到 65℃吸收了多少热量?(3 分) (2)若这些热量由完全燃烧的天然气提供,需要多少千克天然气?(3 分) 四、实验探究题
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15.小明家的老式电暖器坏了,他上网查到了这种型号电暖器的工作原理是:通过电加热管(发热管)对 导热油进行加热而放出热量,只能直立使用。
(1)小明思考,导热油的比热容比水的大还是小呢?用两个完全相同的酒精灯,分别给质量和初温都相 同的导热油和水同时加热,分别记录加热时间和温度,根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化 的图象,如图所示。 ①根据图象,从开始加热到升高到 40℃时,导热油吸收的热量________水吸收的热量。 ②由图象分析可知,________的吸热能力强些。 (2)若导热油从________℃开始加热,则 4min 时,水和导热油的温度是相同的。 五、综合题 16.某家用燃气灶,所用的燃气热值是 q=4×107J/kg,现用它加热 2kg 的水,设燃气能完全燃烧.求: (1)将水从 20℃加热至 70℃,水吸收的热量; (2)若燃气灶热效率是 30%,在这过程中所消耗的燃气质量; (3)实际使用时,所需燃气的质量比上述计算值是偏大还是偏小?(水的比热容是 c 水=4.2×103J/kg?℃) 17.从车床上刚刚加工下来的铝件温度都很高,已知某铝件加工之前的温度是 25℃,加工之后的温度是 100℃.问: (1)是什么过程(“做功”或“热传递”)使铝件内能增加的; (2)如果套让加工后质量为 2kg 的铝件[C 铝=0.88×103J/(kg?℃)]温度冷却到加工前的温度,则该铝件 需要放出多少热量.
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答案解析部分 一、单选题 1.【答案】A 【解析】【解答】解:运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较高的热值,完全燃烧相 同质量的氢时,可以释放出更多的热量. 故选 A. 【分析】热值是燃料的一种特性,热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时,释放出的热量越多,所 以在选择火箭燃料时首先应该考虑燃料热值的大小. 2.【答案】C 【解析】【解答】解: 由图象可知:用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热,水温度升高 60℃需要 20min,物质甲温 度升高 60℃需要 10min. 所以质量相同的物质甲和水升高相同的温度需要吸收的热量关系为:Q 水吸=2Q 甲吸. 由热量计算公式 Q=cm△t 得:c= , 所以 c 水=2c 甲. 又因为 c 水=4.2×103J/(kg?℃), 所以 c 甲=2.1×103J/(kg?℃), 甲物质 10min 升高了 60℃, Q 甲吸=c 甲 m 甲△t 甲=2.1×103J/(kg?℃)×2kg×60℃=2.52×105J. 故选 C. 【分析】由题知物质甲和水质量相同,升高的温度相同时水吸收的热量是物质甲吸收热量的 2 倍.根据吸 热公式 Q=c 吸 m△t 判断两物质的比热容之间的关系,从而得出物质甲的比热容. 由图象确定甲 10min 升高的温度,然后根据 Q 吸=cm△t 求出甲物质吸收的热量.
3.【答案】B 【解析】【解答】解: A、热量是一过程量,描述它的术语是“吸收”和“放出”,物体不含有热量,故 A 错;
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B、因为水的比热容比较大,同样情况下可以吸收更多的热量,所以常用水做冷却物质;故 B 正确; C、燃料完全燃烧时放出的热量 Q 放=mq,热值大的燃料,若不完全燃烧,放出的热量不一定多,故 C 错; D、水在 0~4℃具有热缩冷胀的特点,故 D 错. 故选 B. 【分析】利用下列知识分析判断: (1)热量是一过程量,存在于热传递的过程中,单独一个物体不含有热量; (2)因为水的比热容比较大,同样质量的水和其他物质相比,升高相同的温度,水吸热多; (3)燃料燃烧放出的热量与燃料的质量、燃烧长度有关; (4)液态水,在 4℃以上具有热胀冷缩的特点,在 0~4 具有热缩冷胀的特点.
4.【答案】C
【解析】【分析】火箭燃料燃烧,必须释放很大的能量.根据这个需要,选择液氢来做燃料,原因就是热 值比较大. 故选 C.
5.【答案】D
【解析】【解答】内能与物体的质量、状态、温度有关,与热值无关,故 A 错误;根据公式 Q=qm,燃料完 全燃烧放出的热量除了与热值有关之外,还与燃料的质量有关,故 BC 错误;根据 m=Q/q,要使它们完全燃 烧放出同样多的热量,所需质量与热值成反比,酒精的热值大,所需质量小,D 正确。选 D。 【分析】易错之处是容易错选 B,容易忽略质量对放出热量的影响,灵活运用公式 Q=qm 是解题的关键。本 题考查的是燃料的热值。
6.【答案】A
【解析】【解答】解:由 Q=cm△t 得: 甲、乙两物体的质量之比:

=

=

= =.

故选 A. 【分析】知道比热容、热量之比,升高相同的温度,根据 Q=cm△t 求出质量之比. 7.【答案】D

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【解析】【解答】解:热值是燃料的一种特性,不同的燃料,其热值一般不同,故 D 正确; 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. 故选 D. 【分析】单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量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.
8.【答案】D
【解析】【解答】解:运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较高的热值,完全燃烧相 同质量的氢时,可以释放出更多的热量。 故选 D。 【分析】(1)热值是燃料的一种特性,热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时,释放出的热量越 多; (2)火箭将卫星送入预定轨道,所需要的能量是一定的,释放出相同的热量,热值越大的燃料,所需要 的质量越小,升空越容易,所以在选择火箭燃料时首先应该考虑燃料热值的大小。
9.【答案】D
【解析】【解答】(1)由图象可以看出,当升高的温度相同时,乙的加热时间更长,说明乙吸收的热量 更多,A 不符合题意; (2)利用热量的计算公式 Q=cm△t 可知,在质量相等、吸收的热量也相同时, 乙的温度升高 20℃,甲的温 度升高 40℃,由公式 c=Qm△t 知,甲与乙的比热容之比为 2:1,D 符合题意,B 不符合题意; (3)两种质量相等、初始温度也相同的不同液体,分别用两只完全相同的酒精灯加热,相同的时间内吸 收的热量相等,C 不符合题意. 故答案为:D. 【分析】(1)用相同的电加热器在时间内放出热量相同,则物质吸收的热量相同;据此比较吸收的热量 关系. (2)已知甲、乙的温度变化,质量相同,由 Q 吸=cm△t 比较比热容的大小关系.
二、填空题
10.【答案】小于;80
【解析】【解答】解:(1)由图象可以看出:在相等时间内,液体甲温度变化量大,则甲液体温度升高 较快;而两个加热器相同、加热时间相等时,两种液体吸收的热量相等,由公式 Q 吸=mc△t 可知,在质量
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相等、初温相同、吸热也相同的情况下,温度升高快的液体比热容小,所以甲的比热容小于乙的比热容;

(2)根据 Q 吸=cm(t﹣t0)得: t=

+t0=

+20℃=110℃,因为一标准大气压下,

水的沸点为 100℃,所以乙液体的温度升高到 100℃后温度不变,△t=100℃﹣20℃=80℃.故答案为:小 于;80. 【分析】(1)由图象可找出液体温度的变化与所用时间的关系,在相等时间内温度变化大的液体升温快; 在相等的加热时间内,甲和乙吸热相同,温度变化大的液体比热容小,温度变化小的比热容大,据此分析 判断;(2)知道水的质量、水的比热容、水吸收的热量,利用吸热公式 Q 吸=cm△t 求水吸热后升高的温度.注 意:一标准大气压下,水的沸点为 100℃.

11.【答案】水升高的温度;增大;4.2×103;不能

【解析】【解答】吸收的热量越多,质量和初温都相同的水温度升高的度数大,则燃料燃烧放出热量的多 少是通过温度计升高示数反映的;水吸热过程中,水温度升高,水的内能增大;用甲加热的水吸收的热量 为:Q 吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg?℃)×0.1kg×(30℃﹣20℃)=4.2×103J;虽然在其它条件相 同时,甲杯水的温度升高的较快,即甲燃烧产生的热量多,所以其热值大.但相同时间两种燃料燃烧的质 量不能比较,故不能比较热值的大小 . 故答案为:水升高的温度;增大;4.2×103;不能 . 【分析】质量和初温都相同的水,吸收的热量越多,温度变化越大,因此可以用温度计升高示数来反应液 体吸收热量的多少;加热水时,通过热传递的方式改变水的内能,水吸收了多少热量,就增加了多少内能; 利用吸热公式 Q 吸=cm△t 求水吸收的热量;在其它条件相同时,哪杯水的温度升高的较快,即加热哪杯水 的燃烧产生的热量多,其热值大.

12.【答案】2.3×107J;比热容、密度和热值

【解析】【解答】解:(1)0.5kg 煤油完全燃烧放出的热量:Q 放=mq=0.5kg×4.6×107J/㎏=2.3×107J; (2)1kg 煤油用掉一半后,物质总量减少,所以质量和体积减少,即变化了的物理量是质量和体积; 热值是物体的特性,不随物质的量而变化; 比热容是物质的一种特性,只要物质的状态不变,它的比热容就不变; 密度是物质的属性,与物质的质量无关,因此汽油的密度不变. 故答案为:2.3×107J;比热容、密度和热值. 【分析】(1)知道煤油的热值和煤油的质量,利用 Q 放=mq 求煤油完全燃烧放出的热量;(2)①比热容、 热值和密度都是物质的一种特性,不随物体的质量体积的大小而变化; ②物体的质量和体积随物质多少的变化而变化.

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13.【答案】1/3;3 【解析】【解答】先得出:知道甲乙两球都是实心铁球,得出甲乙两球的密度、比热容相同,又知道体积 关系,根据密度公式得出甲乙两球的质量关系;后分析:知道吸收了相同的热量,利用吸热公式的推导公



求水升高的温度的关系;知道升高的温度相同,利用 Q 吸=cm△t 求水吸收热量的关系;由

题知,甲、乙是两个实心铁球, ∴两个球的密度相同,比热容 c 相同,



,v 甲:v 乙=3:1,ρ 甲=ρ 乙,

∴m 甲:m 乙=3:1, 又∵Q 吸=cm△t,吸收的热量相同,

∴△t 甲:△t 乙=



=m 乙:m 甲=1:3;

若两者升高的温度△t 相同, 它们吸收的热量之比: Q 甲:Q 乙=cm 甲△t:cm 乙△t=m 甲:m 乙=3:1。 【分析】本题采用公式法求比值,就是将比式中的各物理量用物理公式转换成它们的表达式,再相比求值 的方法。
三、解答题
14.【答案】解:(1)一满箱水的体积: v=200L=200×10-3m3, 一满箱水的质量: m 水=ρ 水 v=1.0×103kg/m3×200×10-3m3=200kg, 一满箱水的温度从 15℃升高到 65℃,所吸收的热量为 Q 吸=c 水 m 水△t=4.2×103J/(kg?℃)×200kg×(65℃-15℃)=4.2×107J, 10 台热水器装满水时,水吸收的热量: Q=4.2×107J×10=4.2×108J; (2)由题知,10 台热水器获得的太阳能相当于质量为 m 的天然气完全燃烧放出的热量, 即:Q 放=mq=Q=4.2×108J,

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答:(1)10 台热水器装满水时,温度从 15℃升高到 65℃吸收了 4.2×108J 的热量; (2)若这些热量由完全燃烧的天然气提供,需要 5kg 天然气.

【解析】【分析】 (1)利用密度公式求出水的质量,知道水的初温和末温,利用吸热公式求水吸收的热量; (2)由题知,Q 吸=Q 放,再利用燃料完全燃烧放热公式 Q 放=qm 求需要天然气的质量。

四、实验探究题

15.【答案】(1)小于;水 (2)0

【解析】【解答】(1) 用两个完全相同的酒精灯,分别给质量和初温都相同的导热油和水同时加热,根据

图象,从开始加热到升高到 40℃时,导热油吸收的热量小于水吸收的热量。

由图可知,导热油和水升高相同的温度,如温度都升高 40 ℃,导热油需要的时间约为 3 分钟,水需要

的时间为 4 分钟,即水需要更长的加热时间。

(2) 根据图象,



,若导热油从 0℃开始加热,则 4min 时,水和导热油的温

度是相同的。

故答案为: (1). 小于 水 (2). 0

【分析】此题考查了转换法(酒精灯相同,加热相同的时间,吸收的热量就是相同)及热量的计算公式

Q=cm△t 的应用.

五、综合题

16.【答案】(1)解:水吸收的热量: Q 吸=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×2kg×(70℃﹣20℃)=4.2×105J;

(2)解:由 η =

得燃气完全燃烧放出的热量: Q 放=

=

=1.4×106J,

由 Q 放=mq 得完全燃烧燃气的质量:

m′=

=

=0.035kg;

(3)解:实际使用时,燃气不会完全燃烧,1kg 燃气燃烧放出的热量小于 4×107J,所以所需燃气的质量 偏大. 【解析】【分析】(1)知道水的质量、水的比热容,水的初温和末温,利用吸热公式 Q 吸=cm△t 求水吸收

的热量;(2)求出了水吸收的热量,利用 η =

求燃气完全燃烧放出的热量;设燃气能完全燃烧,再

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利用 Q 放=mq 求完全燃烧燃气的质量;(3)实际使用时,燃气不会完全燃烧,1kg 燃气燃烧放出的热量小 于 4×107J,据此得出所需燃气的质量是偏大还是偏小. 17.【答案】(1)解:在车床上,加工铝件时,通过做功的方法使铝件的内能增加、温度升高 (2)解:铝件放出的热量:Q 放=cm△t=0.88×103J/(kg?℃)×2kg×(100℃﹣25℃)=1.32×105J 【解析】【分析】(1)改变物体内能的方法:一是做功,二是热传递;热传递过程是能量的转移过程, 做功是能量的转化过程;(2)知道铝件的质量、比热容、初温和末温,利用放热公式 Q 放=cm△t 求铝件放 出的热量.
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