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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動機的四沖程汽油機的一個工作循環示意圖。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；

丁：活塞向下運動，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，據此選擇即可；

（3）已知熱值和質量根據公式Q=qm計算燃料放出的熱量。

【解答】A.燃料的熱值已經說明是完全燃燒，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）首先根據公式計算出水吸收的熱量，然后根據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的個數：（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，然后根據公式計算天然氣放出的熱量，最后根據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）首先根據計算出氣體對活塞的推力，然后根據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牛×10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公式計算汽車上山的功率；

（2）首先根據公式計算出牽引力做的功，然后再根據計算出汽油燃燒放出的熱量，最后根據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動機的四沖程汽油機的一個工作循環示意圖。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；

丁：活塞向下運動，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，據此選擇即可；

（3）已知熱值和質量根據公式Q=qm計算燃料放出的熱量。

【解答】A.燃料的熱值已經說明是完全燃燒，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）首先根據公式計算出水吸收的熱量，然后根據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