【解析】浙教版科学2023-2023学年九年级上学期 3.5比热容与热量的计算（第3课时）

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浙教版科学2023-2023学年九年级上学期3.5比热容与热量的计算（第3课时）

一、基础题

1．如图所示的四种交通工具，不用热机作为动力机械的是（）

A．自行车B．轮船

C．卡车D．飞机

【答案】A

【知识点】热机

【解析】【分析】热机是利用燃料燃烧释放出内能，然后将内能转化为机械能的机器，据此判断即可。

【解答】A.自行车是利用人的力量前进的而不是热机，故A合题意；

B.轮船是利用柴油在机器汽缸内燃烧释放内能，然后将内能转化为轮船的机械能的原理工作的，故B不合题意；

C.卡车也是利用内燃机将柴油燃烧释放的内能转化为机械能工作的，故C不合题意；

D.飞机利用喷气发动机将燃料释放的内能转化为机械能的，故D不合题意。

故选A。

2．家用轿车四冲程汽油机工作时为轿车提供动力的冲程是（）

A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程

【答案】C

【知识点】热机

【解析】【解答】家用轿车上的四冲程内燃机工作时，做功冲程将内能转化为机械能，提供了动力．

故选C．

【分析】内燃机的四个冲程包括：吸气冲程、压缩冲程和排气冲程，其中排气冲程是高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，为其提供能量．

3．四冲程汽油机正常工作时，把机械能转化为内能的冲程是（）

A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程

【答案】B

【知识点】热机

【解析】【分析】四冲程内燃机的四个冲程依次为：吸气、压缩、做功和排气；其中压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程将内能转化为机械能，据此判断。

【解答】四冲程汽油机正常工作时，把机械能转化为内能的冲程是压缩冲程，故B正确。

故选B。

4．（2023九上·乐清月考）如图所示是某轿车发动机的四冲程汽油机的一个工作循环示意图。表示做功冲程的是（）

A．B．

C．D．

【答案】C

【知识点】热机

【解析】【分析】要通过气门的卡开或关和活塞的运动方向相互配合才能区分内燃机的冲程。

（1）吸气冲程：一个气门打开，活塞向下运动；

（2）压缩冲程：两个气门关闭，活塞向上运动；

（3）做功冲程：两个气门关闭，活塞向下运动；、

（4）排气冲程：一个气门打开，活塞向上运动。

【解答】A.一个气门打开，活塞向下运动，这是吸气冲程，故A不合题意；

B.两个气门关闭，活塞向上运动，这是压缩冲程，故B不合题意；

C.两个气门关闭，活塞向下运动，这是做功冲程，故C符合题意；

D.一个气门打开，活塞向上运动，这是排气冲程，故D不合题意。

故选C。

5．下图是汽油机一个工作循环的四个冲程，顺序是（）

A．甲乙丙丁B．乙丙甲丁C．丁丙乙甲D．丁甲丙乙

【答案】C

【知识点】热机

【解析】【分析】首先根据活塞的运行方向和气门的关闭判断每个冲程的名字，然后再根据吸气、压缩、做功和排气的顺序排列即可。

【解答】甲：活塞向上运动，一个气门打开，为排气冲程；

乙：活塞向下运动，两个气门关闭，为做功冲程；

丙：活塞向上运动，两个气门关闭，为压缩冲程；

丁：活塞向下运动，一个气门打开，为吸气冲程。

正确的顺序应该是：丁丙乙甲。

故选C。

6．如图是某内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的热机效率是（）

A．25%B．35%C．40%D．75%

【答案】B

【知识点】热机

【解析】【分析】（1）内燃机工作时，除了转化为有用的机械能外，其他的能量都通过机械自身损耗和排放的废气带走了，因此燃料的内能=机械能+废气带走+机械自身损耗；

（2）转化成的机械能与燃料完全燃烧释放的内能的比叫热机的效率。

【解答】如图所示，热机效率是：100%-25%-40%=35%，故B正确。

故选B。

7．现探明中国南海海底有大量的可燃冰，已知可燃冰的热值比煤气的热值大得多，则完全燃烧相同质量的可燃冰和煤气，燃烧放出的热量多，1千克的可燃冰，燃烧一半后，剩余可燃冰的热值(填“变大”“变小”或“不变”)。

【答案】可燃冰；不变

【知识点】燃料的热值

【解析】【分析】（1）根据公式可知，质量相同的不同燃料，热值大的放出的热量多；

（2）热值是燃料本身的一种性质，与燃料的质量与体积无关。

【解答】根据控制，完全燃烧相同质量的可燃冰和煤气，因为可燃冰的热值比煤气的热值大得多，所以燃烧可燃冰释放的热量多；1kg的可燃冰，燃烧一半后，质量和体积都变小了，但剩余可燃冰的热值保持不变。

故答案为：可燃冰；不变

8．农作物的秸秆可以回收加工制成秸秆煤。完全燃烧0.5千克的秸秆煤可放出焦的热量；若这些热量完全被质量为100千克，初温为20℃的水吸收，可使水温升高到℃[已知q秸秆煤＝2.1×107焦/千克，c水＝4.2×103焦/(千克·℃)]。

【答案】1.05×107；45

【知识点】热量的计算；燃料的热值

【解析】【分析】（1）已知燃料的质量和热值根据计算它放出的热量；

（2）已知水吸收的热量，水的质量和初温根据公式计算水的终末温度。

【解答】完全燃烧0.5千克的秸秆煤可放出热量：；

根据公式得到：

解得：

故答案为：；45

二、中档题

9．关于燃料的热值，以下说法中正确的是（）

A．燃料的热值与燃料的燃烧情况无关

B．容易燃烧的燃料热值一定大

C．使用热值高的燃料可以放出更多的热量

D．煤的热值大于干木材的热值，燃烧煤放出的热量比燃烧干木材放出的热量一定多

【答案】A

【知识点】燃料的热值

【解析】【分析】（1）1kg某种燃料完全燃烧释放的热量叫燃料的热值；

（2）热值是燃料的一种性质，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积或放出的热量无关，据此选择即可；

（3）已知热值和质量根据公式Q=qm计算燃料放出的热量。

【解答】A.燃料的热值已经说明是完全燃烧，因此与燃烧情况无关，故A正确；

B.热值与燃料是否容易燃烧无关，故B错误；

C.燃料放出的热量与热值和质量有关，燃料的热值大但质量少，放出的热量也可能不多，故C错误；

D.煤的热值大于干木柴的热值，如果煤的质量远远小于干木柴的质量，那么煤燃烧放出的热量可能比干木柴少，故D错误。

故选A。

10．在汽油机的做功冲程中，高温、高压的燃气推动活塞运动做功，则下列说法正确的是（）

A．燃气的内能减少，温度升高B．燃气的内能增加，温度升高

C．燃气的内能减少，温度降低D．燃气的内能增加，温度降低

【答案】C

【知识点】热机

【解析】【分析】物体对外做功，内能减少，温度降低；外界对物体做功，内能增加，温度升高，据此判断即可。

【解答】在汽油机的做功冲程中，燃气释放内能转化为活塞的机械能，因此燃气的内能减少，温度降低，故C正确。

故选C。

11．焦炭的热值为3.0×107

焦/千克，它的物理意义是，完全燃烧千克的焦炭放出的热量能把50千克水的温度升高60℃。[不计热量损失，水的比热容为4.2×103焦/(千克·℃)]

【答案】1千克的焦炭完全燃烧放出的热量为3.0×107焦；0.42

【知识点】热量的计算；燃料的热值

【解析】【分析】（1）热值的物理意义：1kg的某种燃料完全燃烧释放的热量是多少焦；

（2）首先根据公式计算出水吸收的热量，然后根据计算需要焦炭的质量。

【解答】焦炭的热值为，它的物理意义：1kg的焦炭完全燃烧放出的热量是；

水吸收的热量为：；

需要焦炭的质量：。

故答案为：1kg的焦炭完全燃烧放出的热量是；0.42kg

12．如图所示，工作中的四冲程汽油机正处于冲程，该冲程将转化为机械能，若该汽油机每秒完成40个冲程，则每秒它对外做功次、飞轮转过圈。

【答案】做功；内能；10；20

【知识点】热机

【解析】【分析】（1）内燃机的四个冲程中只有做功冲程中火花塞是点火的；

（2）做功冲程将内能转化为机械能，压缩冲程将机械能转化为内能；

（3）一个工作循环包括四个冲程，活塞做功1次，飞轮转动2圈。

【解答】因为火花塞点火，所以四冲程汽油机正处于做功冲程，该冲程将内能转化为机械能；若汽油机每秒完成40个冲程，则每秒完成工作循环的个数：（个），活塞做功10次，飞轮转过：（圈）。

故答案为：做功；内能；10；20

13．菜油最适宜的烹饪温度在150℃至180℃之间。用天然气将质量为0.02千克的菜油从室温20℃加热到170℃，天然气燃烧释放出的热量有60%被菜油吸收。则菜油吸收了焦热量，燃烧了米3的天然气。[取c菜油＝

2.0×103焦·(千克·℃)－1，天然气的热值为4×107焦/米3]

【答案】6×103；2.5×10－4

【知识点】热量的计算；燃料的热值

【解析】【分析】首先利用公式计算出菜油吸收的热量，然后根据公式计算天然气放出的热量，最后根据公式计算燃烧了天然气的量。

【解答】菜油吸收的热量为：；

天然气放出的热量为：；

燃烧天然气的体积为：。

故答案为：；

14．现代生活中最重要的交通运输工具——汽车，与我们的生活走得越来越近了。

（1）某单缸汽油发动机气缸的活塞面积是120平方厘米，做功冲程中活塞移动的距离是30厘米，气体的平均压强是5×105帕。汽油的热值是4.6×107焦/千克，每次做功耗油0.2克，气体一次膨胀对活塞做的功是焦；若每次做功过程中汽油的90%完全燃烧，每次汽油燃烧放出的热量是焦；排气过程中，废气温度，内能。

（2）汽油机的效率很低，主要原因之一是带走了大量的能量。

【答案】（1）1800；8.28×103；降低；减少

（2）废气

【知识点】压强的大小及其计算；功的计算公式的应用；热机

【解析】【分析】（1）首先根据计算出气体对活塞的推力，然后根据计算气体一次膨胀对活塞做的功；已知汽油的质量和热值根据公式计算每次汽油燃烧释放的热量；如果气体内能减少，那么温度降低；如果内能增大，那么温度升高；

（2）汽油机的能量损失包括：通过机体释放的热量，机械自身摩擦损耗和尾气排放。

【解答】（1）气体对活塞的推力为：；

气体一次对活塞做的功：；

每次汽油燃烧放出的热量为：；

排气过程中，废气温度降低，内能减少。

（2）汽油机的效率很低，主要原因之一是废气带走了大量的能量。

故答案为：（1）1800，，降低，减少；（2）废气

三、拓展题

15．如图所示为某市某风景区山中的一段盘山公路照片。以汽油为燃料的观光汽车沿该盘山公路(盘山公路近似处理为斜面)以36千米/时的速度匀速行驶，经过15分钟从山脚到达山顶；汽车上山时沿路面获得的牵引力恒为9.2×103牛。已知汽油完全燃烧释放的热量转化为汽车牵引力做功的效率为30%，汽油热值q＝4.6×107焦/千克，求：

（1）汽车上山时牵引力发挥的功率为多大。

（2）汽车从山脚到山顶消耗了多少千克的汽油。

【答案】（1）解：已知v＝36千米/小时＝10米/秒

P＝W/t＝Fs/t＝Fv＝9.2×103牛×10米/秒＝9.2×104瓦

（2）解：t＝15分钟＝900秒

因为P＝W/t

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

因为η＝W/Q，所以W＝ηQ＝ηqm

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

【知识点】功率计算公式的应用；燃料的热值

【解析】【分析】（1）已知观光汽车受到的牵引力和速度根据公式计算汽车上山的功率；

（2）首先根据公式计算出牵引力做的功，然后再根据计算出汽油燃烧放出的热量，最后根据计算汽车从山脚到山顶消耗汽油的质量。

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浙教版科学2023-2023学年九年级上学期3.5比热容与热量的计算（第3课时）

一、基础题

1．如图所示的四种交通工具，不用热机作为动力机械的是（）

A．自行车B．轮船

C．卡车D．飞机

2．家用轿车四冲程汽油机工作时为轿车提供动力的冲程是（）

A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程

3．四冲程汽油机正常工作时，把机械能转化为内能的冲程是（）

A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程

4．（2023九上·乐清月考）如图所示是某轿车发动机的四冲程汽油机的一个工作循环示意图。表示做功冲程的是（）

A．B．

C．D．

5．下图是汽油机一个工作循环的四个冲程，顺序是（）

A．甲乙丙丁B．乙丙甲丁C．丁丙乙甲D．丁甲丙乙

6．如图是某内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的热机效率是（）

A．25%B．35%C．40%D．75%

7．现探明中国南海海底有大量的可燃冰，已知可燃冰的热值比煤气的热值大得多，则完全燃烧相同质量的可燃冰和煤气，燃烧放出的热量多，1千克的可燃冰，燃烧一半后，剩余可燃冰的热值(填“变大”“变小”或“不变”)。

8．农作物的秸秆可以回收加工制成秸秆煤。完全燃烧0.5千克的秸秆煤可放出焦的热量；若这些热量完全被质量为100千克，初温为20℃的水吸收，可使水温升高到℃[已知q秸秆煤＝2.1×107焦/千克，c水＝4.2×103焦/(千克·℃)]。

二、中档题

9．关于燃料的热值，以下说法中正确的是（）

A．燃料的热值与燃料的燃烧情况无关

B．容易燃烧的燃料热值一定大

C．使用热值高的燃料可以放出更多的热量

D．煤的热值大于干木材的热值，燃烧煤放出的热量比燃烧干木材放出的热量一定多

10．在汽油机的做功冲程中，高温、高压的燃气推动活塞运动做功，则下列说法正确的是（）

A．燃气的内能减少，温度升高B．燃气的内能增加，温度升高

C．燃气的内能减少，温度降低D．燃气的内能增加，温度降低

11．焦炭的热值为3.0×107

焦/千克，它的物理意义是，完全燃烧千克的焦炭放出的热量能把50千克水的温度升高60℃。[不计热量损失，水的比热容为4.2×103焦/(千克·℃)]

12．如图所示，工作中的四冲程汽油机正处于冲程，该冲程将转化为机械能，若该汽油机每秒完成40个冲程，则每秒它对外做功次、飞轮转过圈。

13．菜油最适宜的烹饪温度在150℃至180℃之间。用天然气将质量为0.02千克的菜油从室温20℃加热到170℃，天然气燃烧释放出的热量有60%被菜油吸收。则菜油吸收了焦热量，燃烧了米3的天然气。[取c菜油＝

2.0×103焦·(千克·℃)－1，天然气的热值为4×107焦/米3]

14．现代生活中最重要的交通运输工具——汽车，与我们的生活走得越来越近了。

（1）某单缸汽油发动机气缸的活塞面积是120平方厘米，做功冲程中活塞移动的距离是30厘米，气体的平均压强是5×105帕。汽油的热值是4.6×107焦/千克，每次做功耗油0.2克，气体一次膨胀对活塞做的功是焦；若每次做功过程中汽油的90%完全燃烧，每次汽油燃烧放出的热量是焦；排气过程中，废气温度，内能。

（2）汽油机的效率很低，主要原因之一是带走了大量的能量。

三、拓展题

15．如图所示为某市某风景区山中的一段盘山公路照片。以汽油为燃料的观光汽车沿该盘山公路(盘山公路近似处理为斜面)以36千米/时的速度匀速行驶，经过15分钟从山脚到达山顶；汽车上山时沿路面获得的牵引力恒为9.2×103牛。已知汽油完全燃烧释放的热量转化为汽车牵引力做功的效率为30%，汽油热值q＝4.6×107焦/千克，求：

（1）汽车上山时牵引力发挥的功率为多大。

（2）汽车从山脚到山顶消耗了多少千克的汽油。

答案解析部分

1．【答案】A

【知识点】热机

【解析】【分析】热机是利用燃料燃烧释放出内能，然后将内能转化为机械能的机器，据此判断即可。

【解答】A.自行车是利用人的力量前进的而不是热机，故A合题意；

B.轮船是利用柴油在机器汽缸内燃烧释放内能，然后将内能转化为轮船的机械能的原理工作的，故B不合题意；

C.卡车也是利用内燃机将柴油燃烧释放的内能转化为机械能工作的，故C不合题意；

D.飞机利用喷气发动机将燃料释放的内能转化为机械能的，故D不合题意。

故选A。

2．【答案】C

【知识点】热机

【解析】【解答】家用轿车上的四冲程内燃机工作时，做功冲程将内能转化为机械能，提供了动力．

故选C．

【分析】内燃机的四个冲程包括：吸气冲程、压缩冲程和排气冲程，其中排气冲程是高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，为其提供能量．

3．【答案】B

【知识点】热机

【解析】【分析】四冲程内燃机的四个冲程依次为：吸气、压缩、做功和排气；其中压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程将内能转化为机械能，据此判断。

【解答】四冲程汽油机正常工作时，把机械能转化为内能的冲程是压缩冲程，故B正确。

故选B。

4．【答案】C

【知识点】热机

【解析】【分析】要通过气门的卡开或关和活塞的运动方向相互配合才能区分内燃机的冲程。

（1）吸气冲程：一个气门打开，活塞向下运动；

（2）压缩冲程：两个气门关闭，活塞向上运动；

（3）做功冲程：两个气门关闭，活塞向下运动；、

（4）排气冲程：一个气门打开，活塞向上运动。

【解答】A.一个气门打开，活塞向下运动，这是吸气冲程，故A不合题意；

B.两个气门关闭，活塞向上运动，这是压缩冲程，故B不合题意；

C.两个气门关闭，活塞向下运动，这是做功冲程，故C符合题意；

D.一个气门打开，活塞向上运动，这是排气冲程，故D不合题意。

故选C。

5．【答案】C

【知识点】热机

【解析】【分析】首先根据活塞的运行方向和气门的关闭判断每个冲程的名字，然后再根据吸气、压缩、做功和排气的顺序排列即可。

【解答】甲：活塞向上运动，一个气门打开，为排气冲程；

乙：活塞向下运动，两个气门关闭，为做功冲程；

丙：活塞向上运动，两个气门关闭，为压缩冲程；

丁：活塞向下运动，一个气门打开，为吸气冲程。

正确的顺序应该是：丁丙乙甲。

故选C。

6．【答案】B

【知识点】热机

【解析】【分析】（1）内燃机工作时，除了转化为有用的机械能外，其他的能量都通过机械自身损耗和排放的废气带走了，因此燃料的内能=机械能+废气带走+机械自身损耗；

（2）转化成的机械能与燃料完全燃烧释放的内能的比叫热机的效率。

【解答】如图所示，热机效率是：100%-25%-40%=35%，故B正确。

故选B。

7．【答案】可燃冰；不变

【知识点】燃料的热值

【解析】【分析】（1）根据公式可知，质量相同的不同燃料，热值大的放出的热量多；

（2）热值是燃料本身的一种性质，与燃料的质量与体积无关。

【解答】根据控制，完全燃烧相同质量的可燃冰和煤气，因为可燃冰的热值比煤气的热值大得多，所以燃烧可燃冰释放的热量多；1kg的可燃冰，燃烧一半后，质量和体积都变小了，但剩余可燃冰的热值保持不变。

故答案为：可燃冰；不变

8．【答案】1.05×107；45

【知识点】热量的计算；燃料的热值

【解析】【分析】（1）已知燃料的质量和热值根据计算它放出的热量；

（2）已知水吸收的热量，水的质量和初温根据公式计算水的终末温度。

【解答】完全燃烧0.5千克的秸秆煤可放出热量：；

根据公式得到：

解得：

故答案为：；45

9．【答案】A

【知识点】燃料的热值

【解析】【分析】（1）1kg某种燃料完全燃烧释放的热量叫燃料的热值；

（2）热值是燃料的一种性质，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积或放出的热量无关，据此选择即可；

（3）已知热值和质量根据公式Q=qm计算燃料放出的热量。

【解答】A.燃料的热值已经说明是完全燃烧，因此与燃烧情况无关，故A正确；

B.热值与燃料是否容易燃烧无关，故B错误；

C.燃料放出的热量与热值和质量有关，燃料的热值大但质量少，放出的热量也可能不多，故C错误；

D.煤的热值大于干木柴的热值，如果煤的质量远远小于干木柴的质量，那么煤燃烧放出的热量可能比干木柴少，故D错误。

故选A。

10．【答案】C

【知识点】热机

【解析】【分析】物体对外做功，内能减少，温度降低；外界对物体做功，内能增加，温度升高，据此判断即可。

【解答】在汽油机的做功冲程中，燃气释放内能转化为活塞的机械能，因此燃气的内能减少，温度降低，故C正确。

故选C。

11．【答案】1千克的焦炭完全燃烧放出的热量为3.0×107焦；0.42

【知识点】热量的计算；燃料的热值

【解析】【分析】（1）热值的物理意义：1kg的某种燃料完全燃烧释放的热量是多少焦；

（2）首先根据公式计算出水吸收的热量，然后根据计算需要焦炭的质量。

【解答】焦炭的热值为，它的物理意义：1kg的焦炭完全燃烧放出的热量是；

水吸收的热量为：；

需要焦炭的质量：。

故答案为：1kg的焦炭完全燃烧放出的热量是；0.42kg

12．【答案】做功；内能；10；20

【知识点】热机

【解析】【分析】（1）内燃机的四个冲程中只有做功冲程中