8 甲、乙两物体的比热容之比为2:3,质量之比为2:1,它们升高的温度相同,则甲、乙两物体吸收的热量之比为(
A.3:4
B.4:3
C.1:3
D.3:1
B
)A.3:4
B.4:3
C.1:3
D.3:1
答案
B
解析
【分析】本题考查吸热公式的应用,解题思路是利用吸热公式$Q_{吸}=cm\Delta t$,将甲、乙两物体的比热容、质量、升高温度的比值代入公式,分别表示出甲、乙吸收的热量,再计算两者的热量之比,计算时注意各物理量的对应关系,避免混淆甲、乙的比值顺序。
【解析】根据吸热公式$Q_{吸}=cm\Delta t$,已知$c_{甲}:c_{乙}=2:3$,$m_{甲}:m_{乙}=2:1$,$\Delta t_{甲}=\Delta t_{乙}$(升高温度相同),则热量之比:
$\frac{Q_{甲}}{Q_{乙}}=\frac{c_{甲}m_{甲}\Delta t_{甲}}{c_{乙}m_{乙}\Delta t_{乙}}=\frac{c_{甲}}{c_{乙}}×\frac{m_{甲}}{m_{乙}}×\frac{\Delta t_{甲}}{\Delta t_{乙}}=\frac{2}{3}×\frac{2}{1}×\frac{1}{1}=\frac{4}{3}$,即甲、乙吸收的热量之比为$4:3$。
【答案】B
【知识点】热量计算、比热容
【点评】本题属于初中物理基础题型,直接应用吸热公式即可求解,关键是正确代入各物理量的比值,计算时细心即可得出结果。
【难度系数】0.7
【解析】根据吸热公式$Q_{吸}=cm\Delta t$,已知$c_{甲}:c_{乙}=2:3$,$m_{甲}:m_{乙}=2:1$,$\Delta t_{甲}=\Delta t_{乙}$(升高温度相同),则热量之比:
$\frac{Q_{甲}}{Q_{乙}}=\frac{c_{甲}m_{甲}\Delta t_{甲}}{c_{乙}m_{乙}\Delta t_{乙}}=\frac{c_{甲}}{c_{乙}}×\frac{m_{甲}}{m_{乙}}×\frac{\Delta t_{甲}}{\Delta t_{乙}}=\frac{2}{3}×\frac{2}{1}×\frac{1}{1}=\frac{4}{3}$,即甲、乙吸收的热量之比为$4:3$。
【答案】B
【知识点】热量计算、比热容
【点评】本题属于初中物理基础题型,直接应用吸热公式即可求解,关键是正确代入各物理量的比值,计算时细心即可得出结果。
【难度系数】0.7
9 下列关于热值的说法中正确的是 (
A.燃料燃烧越充分热值越大
B.2 kg 的煤完全燃烧比 1 kg 的煤完全燃烧时的热值大
C.若 1 kg 煤燃烧放出 $3×10^{5}\ \mathrm{J}$ 的热量,则煤的热值为 $3×10^{5}\ \mathrm{J/kg}$
D.热值与燃料的质量无关,不同的物质热值一般不同
D
)A.燃料燃烧越充分热值越大
B.2 kg 的煤完全燃烧比 1 kg 的煤完全燃烧时的热值大
C.若 1 kg 煤燃烧放出 $3×10^{5}\ \mathrm{J}$ 的热量,则煤的热值为 $3×10^{5}\ \mathrm{J/kg}$
D.热值与燃料的质量无关,不同的物质热值一般不同
答案
D
解析
【分析】
首先明确热值的定义:热值是燃料的固有特性,仅与燃料的种类有关,和燃料的质量、燃烧是否充分、是否完全燃烧等因素无关。接下来逐一分析选项:A选项错误认为热值与燃烧充分度有关;B选项混淆了热值与质量的关系;C选项未满足热值计算的前提(燃料完全燃烧);D选项符合热值的特性描述。
【解析】
根据热值的定义逐一分析选项:
1. 选项A:热值是燃料的固有属性,与燃烧是否充分无关,燃烧充分仅能提高燃料利用率,无法改变热值,故A错误;
2. 选项B:热值与燃料的质量无关,同种燃料的热值固定,2kg煤和1kg煤的热值相同,故B错误;
3. 选项C:热值的定义是单位质量燃料完全燃烧时放出的热量,该选项未说明煤是否完全燃烧,无法确定其热值,故C错误;
4. 选项D:热值只与燃料种类有关,与质量无关,不同物质的热值一般不同,符合热值特性,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
燃料的热值、热值的特性
【点评】
本题考查对热值基本概念的理解,属于热学基础知识点,易错点是学生易将热值与燃料的质量、燃烧情况等因素混淆,需牢记热值是燃料的固有属性,仅由燃料种类决定。
【难度系数】
0.3
首先明确热值的定义:热值是燃料的固有特性,仅与燃料的种类有关,和燃料的质量、燃烧是否充分、是否完全燃烧等因素无关。接下来逐一分析选项:A选项错误认为热值与燃烧充分度有关;B选项混淆了热值与质量的关系;C选项未满足热值计算的前提(燃料完全燃烧);D选项符合热值的特性描述。
【解析】
根据热值的定义逐一分析选项:
1. 选项A:热值是燃料的固有属性,与燃烧是否充分无关,燃烧充分仅能提高燃料利用率,无法改变热值,故A错误;
2. 选项B:热值与燃料的质量无关,同种燃料的热值固定,2kg煤和1kg煤的热值相同,故B错误;
3. 选项C:热值的定义是单位质量燃料完全燃烧时放出的热量,该选项未说明煤是否完全燃烧,无法确定其热值,故C错误;
4. 选项D:热值只与燃料种类有关,与质量无关,不同物质的热值一般不同,符合热值特性,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
燃料的热值、热值的特性
【点评】
本题考查对热值基本概念的理解,属于热学基础知识点,易错点是学生易将热值与燃料的质量、燃烧情况等因素混淆,需牢记热值是燃料的固有属性,仅由燃料种类决定。
【难度系数】
0.3
10 使质量和初温都相同的铜块和水吸收相同的热量后,再把铜块放入水中,则它们之间
(
A.不发生热传递
B.温度由铜传给水
C.热量由水传给铜
D.热量由铜传给水
(
D
)A.不发生热传递
B.温度由铜传给水
C.热量由水传给铜
D.热量由铜传给水
答案
D
解析
【分析】
要解决这道题,需结合热量计算公式和热传递的条件逐步推导:第一步,回忆热量公式Q=cmΔt,变形得到温度变化量Δt=Q/(cm);第二步,根据题目条件(铜块和水的质量m、吸收热量Q相同),结合铜的比热容远小于水的比热容,判断两者温度变化的大小;第三步,由初温相同,推导末温的高低;第四步,根据热传递的方向(从高温物体到低温物体),确定热量传递的方向。
【解析】
根据热量计算公式Q=cmΔt,可得温度变化量Δt=Q/(cm)。已知铜块和水的质量m、吸收的热量Q均相同,且铜的比热容c铜远小于水的比热容c水,因此Δt铜=Q/(c铜m) > Δt水=Q/(c水m)。由于两者初温t初相同,所以末温t铜=t初+Δt铜 > t水=t初+Δt水。热传递的方向是从高温物体传向低温物体,因此热量由铜块传给水,对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
比热容、热传递
【点评】
本题是比热容与热传递结合的基础应用题,核心考查对热量公式和热传递条件的理解,需牢记常见物质的比热容大小关系,难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需结合热量计算公式和热传递的条件逐步推导:第一步,回忆热量公式Q=cmΔt,变形得到温度变化量Δt=Q/(cm);第二步,根据题目条件(铜块和水的质量m、吸收热量Q相同),结合铜的比热容远小于水的比热容,判断两者温度变化的大小;第三步,由初温相同,推导末温的高低;第四步,根据热传递的方向(从高温物体到低温物体),确定热量传递的方向。
【解析】
根据热量计算公式Q=cmΔt,可得温度变化量Δt=Q/(cm)。已知铜块和水的质量m、吸收的热量Q均相同,且铜的比热容c铜远小于水的比热容c水,因此Δt铜=Q/(c铜m) > Δt水=Q/(c水m)。由于两者初温t初相同,所以末温t铜=t初+Δt铜 > t水=t初+Δt水。热传递的方向是从高温物体传向低温物体,因此热量由铜块传给水,对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
比热容、热传递
【点评】
本题是比热容与热传递结合的基础应用题,核心考查对热量公式和热传递条件的理解,需牢记常见物质的比热容大小关系,难度适中。
【难度系数】
0.5
11 改变物体内能的两种方式是:
做功
和热传递(或热传递 做功)
。答案
做功、热传递(或热传递、做功)
解析
【分析】本题考查改变物体内能的两种方式,属于物理基础识记类题目,解题时只需回忆初中物理中关于内能改变的核心知识点,准确提取对应的两种方式即可作答。
【解析】初中物理明确规定,改变物体内能的两种方式为做功和热传递,二者在改变物体内能的效果上是等效的,因此答案为这两种方式,顺序可互换。
【答案】做功、热传递(或热传递、做功)
【知识点】内能的改变方式
【点评】本题是物理学科的基础识记考点,难度较低,主要考查学生对核心概念的准确记忆,属于必拿分的基础题。
【难度系数】0.9
【解析】初中物理明确规定,改变物体内能的两种方式为做功和热传递,二者在改变物体内能的效果上是等效的,因此答案为这两种方式,顺序可互换。
【答案】做功、热传递(或热传递、做功)
【知识点】内能的改变方式
【点评】本题是物理学科的基础识记考点,难度较低,主要考查学生对核心概念的准确记忆,属于必拿分的基础题。
【难度系数】0.9
12 我国沿海地区的昼夜温差比西北沙漠地区要
小
(选填“大”或“小”)得多,这主要是因为水的比热容比较大,相同质量的水和砂石,吸收相同的热量后,水
的温度升高得少。答案
小、水
解析
【分析】首先明确本题考查比热容的应用,需结合热量公式分析温度变化与比热容的关系。比热容反映物质吸放热能力,水的比热容比砂石大。根据热量公式$Q=cm\Delta t$,变形得$\Delta t=\frac{Q}{cm}$,当质量$m$相同、吸收热量$Q$相同时,比热容$c$越大,温度变化$\Delta t$越小。沿海地区多水,昼夜温差小;相同质量的水和砂石吸热相同,水的温度升高更少。
【解析】根据热量计算公式$Q=cm\Delta t$,可得温度变化量$\Delta t=\frac{Q}{cm}$。我国沿海地区水资源丰富,西北沙漠地区多砂石,水的比热容远大于砂石。当相同质量的水和砂石吸收相同热量时,由于水的比热容$c$更大,因此水的温度变化$\Delta t$更小,故沿海地区昼夜温差比西北沙漠地区小;同理,相同质量的水和砂石吸收相同热量后,水的温度升高得少。
【答案】小、水
【知识点】比热容、热量与温度变化的关系
【点评】本题结合生活实例考查比热容的实际应用,属于热学基础知识点,难度较低,只要掌握比热容对温度变化的影响即可轻松解答。
【难度系数】0.8
【解析】根据热量计算公式$Q=cm\Delta t$,可得温度变化量$\Delta t=\frac{Q}{cm}$。我国沿海地区水资源丰富,西北沙漠地区多砂石,水的比热容远大于砂石。当相同质量的水和砂石吸收相同热量时,由于水的比热容$c$更大,因此水的温度变化$\Delta t$更小,故沿海地区昼夜温差比西北沙漠地区小;同理,相同质量的水和砂石吸收相同热量后,水的温度升高得少。
【答案】小、水
【知识点】比热容、热量与温度变化的关系
【点评】本题结合生活实例考查比热容的实际应用,属于热学基础知识点,难度较低,只要掌握比热容对温度变化的影响即可轻松解答。
【难度系数】0.8
13 用某燃气炉烧水时,把1kg初温为20℃的水加热到100℃,燃烧了0.025 m³丁烷,则水吸收的热量为________J;假设丁烷完全燃烧,则该燃气炉的效率为________。[水的比热容为$4.2×10^3$ J/(kg·℃),丁烷的热值取$6×10^7$ J/m³]
答案
$3.36×10^5$、$22.4\%$
解析
【分析】
本题考查热量计算与热效率的应用,解题思路为:1. 利用水的吸热公式计算水吸收的热量;2. 利用丁烷的热值公式计算丁烷完全燃烧放出的热量;3. 根据热效率公式计算燃气炉的效率,计算时需注意温度变化量、体积等物理量的取值及单位统一。
【解析】
1. 计算水吸收的热量:
根据吸热公式 $ Q_{\mathrm{吸}} = c_{\mathrm{水}}m_{\mathrm{水}}(t - t_0) $,代入数据得:
$ Q_{\mathrm{吸}} = 4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)} × 1\ \mathrm{kg} × (100℃ - 20℃) = 3.36×10^5\ \mathrm{J} $。
2. 计算丁烷完全燃烧放出的热量:
根据燃料放热公式 $ Q_{\mathrm{放}} = Vq $,代入数据得:
$ Q_{\mathrm{放}} = 0.025\ \mathrm{m}^3 × 6×10^7\ \mathrm{J/m}^3 = 1.5×10^6\ \mathrm{J} $。
3. 计算燃气炉的效率:
效率公式 $ η = \frac{Q_{\mathrm{吸}}}{Q_{\mathrm{放}}} × 100\% $,代入数据得:
$ η = \frac{3.36×10^5\ \mathrm{J}}{1.5×10^6\ \mathrm{J}} × 100\% = 22.4\% $。
【答案】
$3.36×10^5$、$22.4\%$
【知识点】
热量计算、热效率计算
【点评】
本题为基础的热学计算题,核心是掌握吸热、燃料放热及热效率的公式,计算过程需注意数值代入的准确性,难度较低,适合巩固基础。
【难度系数】
0.8
本题考查热量计算与热效率的应用,解题思路为:1. 利用水的吸热公式计算水吸收的热量;2. 利用丁烷的热值公式计算丁烷完全燃烧放出的热量;3. 根据热效率公式计算燃气炉的效率,计算时需注意温度变化量、体积等物理量的取值及单位统一。
【解析】
1. 计算水吸收的热量:
根据吸热公式 $ Q_{\mathrm{吸}} = c_{\mathrm{水}}m_{\mathrm{水}}(t - t_0) $,代入数据得:
$ Q_{\mathrm{吸}} = 4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)} × 1\ \mathrm{kg} × (100℃ - 20℃) = 3.36×10^5\ \mathrm{J} $。
2. 计算丁烷完全燃烧放出的热量:
根据燃料放热公式 $ Q_{\mathrm{放}} = Vq $,代入数据得:
$ Q_{\mathrm{放}} = 0.025\ \mathrm{m}^3 × 6×10^7\ \mathrm{J/m}^3 = 1.5×10^6\ \mathrm{J} $。
3. 计算燃气炉的效率:
效率公式 $ η = \frac{Q_{\mathrm{吸}}}{Q_{\mathrm{放}}} × 100\% $,代入数据得:
$ η = \frac{3.36×10^5\ \mathrm{J}}{1.5×10^6\ \mathrm{J}} × 100\% = 22.4\% $。
【答案】
$3.36×10^5$、$22.4\%$
【知识点】
热量计算、热效率计算
【点评】
本题为基础的热学计算题,核心是掌握吸热、燃料放热及热效率的公式,计算过程需注意数值代入的准确性,难度较低,适合巩固基础。
【难度系数】
0.8
14 如图所示,点燃走马灯内的蜡烛,纸筒内部的空气温度升高,体积膨胀,密度变

小
(选填“大”或“小”)而上升,形成气流,驱动纸筒顶部的纸风车和固定在转轴上的纸马转动。该过程中,空气的内
能转化为风车的机械能,这与四冲程汽油机的做功
冲程的能量转化情况相同。若某汽油机曲轴的转速为1800 r/min,则该汽油机1 s对外做功15
次。答案
小、内、做功、15
解析
【分析】
要解决本题,需分四个空逐步推导:
1. 空气受热时,质量不变,体积膨胀,根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,体积变大则密度变小,因此第一空填“小”;
2. 上升的气流具有内能,驱动风车转动,将内能转化为机械能,故第二空为“内”;
3. 汽油机做功冲程的能量转化是内能转化为机械能,与该过程一致,第三空填“做功”;
4. 先换算转速单位:$1800\ \mathrm{r/min}=30\ \mathrm{r/s}$,汽油机每2圈完成一个工作循环,对外做功1次,因此1秒内对外做功次数为$30÷2=15$次,第四空填15。
【解析】
1. 空气温度升高,体积膨胀,质量不变,由$\rho=\frac{m}{V}$可知,密度变小,热空气上升形成气流;
2. 气流的内能驱动纸风车转动,将内能转化为风车的机械能;
3. 四冲程汽油机的做功冲程中,燃气的内能转化为活塞的机械能,与上述能量转化情况相同;
4. 曲轴转速为$1800\ \mathrm{r/min}$,即每秒转$1800÷60=30$圈,汽油机每转2圈对外做功1次,因此1秒内对外做功$30÷2=15$次。
【答案】小、内、做功、15
【知识点】密度与温度、能量转化、汽油机冲程、热机计算
【点评】本题结合生活中的走马灯实例,考查密度、能量转化、汽油机的相关基础知识,注重物理知识与实际应用的结合,难度适中,需要学生掌握热学和热机的基本规律。
【难度系数】0.5
要解决本题,需分四个空逐步推导:
1. 空气受热时,质量不变,体积膨胀,根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,体积变大则密度变小,因此第一空填“小”;
2. 上升的气流具有内能,驱动风车转动,将内能转化为机械能,故第二空为“内”;
3. 汽油机做功冲程的能量转化是内能转化为机械能,与该过程一致,第三空填“做功”;
4. 先换算转速单位:$1800\ \mathrm{r/min}=30\ \mathrm{r/s}$,汽油机每2圈完成一个工作循环,对外做功1次,因此1秒内对外做功次数为$30÷2=15$次,第四空填15。
【解析】
1. 空气温度升高,体积膨胀,质量不变,由$\rho=\frac{m}{V}$可知,密度变小,热空气上升形成气流;
2. 气流的内能驱动纸风车转动,将内能转化为风车的机械能;
3. 四冲程汽油机的做功冲程中,燃气的内能转化为活塞的机械能,与上述能量转化情况相同;
4. 曲轴转速为$1800\ \mathrm{r/min}$,即每秒转$1800÷60=30$圈,汽油机每转2圈对外做功1次,因此1秒内对外做功$30÷2=15$次。
【答案】小、内、做功、15
【知识点】密度与温度、能量转化、汽油机冲程、热机计算
【点评】本题结合生活中的走马灯实例,考查密度、能量转化、汽油机的相关基础知识,注重物理知识与实际应用的结合,难度适中,需要学生掌握热学和热机的基本规律。
【难度系数】0.5
15 某地区的干泥土的比热容是$0.84× 10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}· \mathrm{℃})$,则2kg的干泥土从$40°\mathrm{C}$降温至$20°\mathrm{C}$,放出的热量是
$3.36×10^4$
J,干泥土的内能减少
(选填“增加”“不变”或“减少”)。答案
$3.36×10^4$ J、减少
解析
【分析】
要解决本题,首先需利用放热公式计算干泥土放出的热量,关键是确定温度变化量;其次根据温度变化判断内能的变化,温度降低时内能会减少。
【解析】
1. 计算放出的热量:
已知干泥土的比热容$c=0.84×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃)$,质量$m=2\ \mathrm{kg}$,初温$t_0=40℃$,末温$t=20℃$,温度变化量$\Delta t = t_0 - t = 40℃ - 20℃ = 20℃$。
根据放热公式$Q_{\mathrm{放}}=cm\Delta t$,代入数据得:
$Q_{\mathrm{放}}=0.84×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃)×2\ \mathrm{kg}×20℃=3.36×10^4\ \mathrm{J}$。
2. 判断内能变化:
干泥土降温,温度降低,分子热运动减弱,因此内能减少。
【答案】
$3.36×10^4$、减少
【知识点】
热量的计算、内能与温度的关系
【点评】
本题为基础物理题,考查比热容放热公式的应用及内能变化的判断,属于学生需掌握的核心基础知识点,难度较低。
【难度系数】
0.8
要解决本题,首先需利用放热公式计算干泥土放出的热量,关键是确定温度变化量;其次根据温度变化判断内能的变化,温度降低时内能会减少。
【解析】
1. 计算放出的热量:
已知干泥土的比热容$c=0.84×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃)$,质量$m=2\ \mathrm{kg}$,初温$t_0=40℃$,末温$t=20℃$,温度变化量$\Delta t = t_0 - t = 40℃ - 20℃ = 20℃$。
根据放热公式$Q_{\mathrm{放}}=cm\Delta t$,代入数据得:
$Q_{\mathrm{放}}=0.84×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃)×2\ \mathrm{kg}×20℃=3.36×10^4\ \mathrm{J}$。
2. 判断内能变化:
干泥土降温,温度降低,分子热运动减弱,因此内能减少。
【答案】
$3.36×10^4$、减少
【知识点】
热量的计算、内能与温度的关系
【点评】
本题为基础物理题,考查比热容放热公式的应用及内能变化的判断,属于学生需掌握的核心基础知识点,难度较低。
【难度系数】
0.8
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