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12.2 热量与热值
一、单选题
1．火箭的发动机常用液态氢作为燃料，主要是因为氢气的（　　）
A．比热容大 B．热值大 C．密度大 D．着火点高
2．下列有关热的说法正确的是
A．晶体在熔化过程中温度不变，内能也不变
B．内燃机的压缩冲程，主要是用热传递的方法增加了汽缸内的物质的内能
C．用水作汽车冷却液，是因为水的比热容大
D．物体吸收热量，温度一定升高
3．关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　）
A．物体的温度越高，所含热量越多
B．物体的内能与温度有关，只要温度不变，物体的内能就一定不变
C．物体内能增加，一定是吸收了热量
D．内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
4．关于温度、内能、热量，下列说法中正确的是（　　）
A．物体温度越高，含有的热量也越多
B．0℃的物体其内能为0
C．物体吸收热量后，其温度可能不变
D．热传递过程中，内能大的物体一定放出热量
5．关于内能、温度、热量三者的关系，下列说法正确的是（　　）
A．物体吸收热量，温度一定升高
B．物体的温度升高，内能一定增大
C．物体温度越低，所含的热量越少
D．热量都是从内能多的物体传递给内能少的物体
6．关于热量、温度、内能，下列判断正确的是（　　）
A．温度不变，内能一定不变 B．内能增加，温度可能不变
C．吸收热量，温度一定升高 D．放出热量，内能可能不变
二、填空题
7．木炭的热值是3.4×107J/kg，它表示的物理意义是1kg的木炭完全燃烧可以放出　 　J的热量，有10kg的木炭，完全燃烧掉一半，剩下一半木炭的热值是　 　（选填“变大”、“不变”、“变小”）。
8．生活中“热”的含义非常丰富，物理学中，“天气很热”中的“热”是指　 　；“两手相互摩擦手会发热”中的“热”是指　 　：“烧红的碳放热”中的“热”是指　 　．（均选填“内能”、“热量”或“温度”）
9．中学生参加一次长跑，身体消耗的能量大约为6.6×106J，这些能量相当于完全燃烧0.55kg的干木柴才能得到，则干木柴的热值为 　 　。
10．一个标准大气压下，天然气的热值是8.4×107J/m3，表示的含义是　 　。完全燃烧0.1m3天然气，放出的热量是　 　J，若这些热量60%被水吸收，可以使　 　kg的水温度从20℃升高60℃。
11．将200g、80℃的热水和400g、20℃的水混合后，不计热量损失，达到热平衡时，混合的水的温度为　 　℃。
12．20克无烟煤完全燃烧，将可以放出　 　热量，这些热量能使　 　千克15℃的冷水加热到65℃（无烟煤的燃烧值是4.2×107J/kg，c水=4.2×103J/（kg·℃）。
三、实验探究题
13．小明组装了如图所示的装置探究“煤油和菜籽油的热值大小”。
（1）为了保证实验结论可靠，小明选择了两套相同装置，在实验中要控制甲、乙两烧杯内水的初温及　 　相等，煤油和菜籽油的质量相等；
（2）实验中测得数据如表所示，根据数据可知　 　的热值较大；
燃料 加热前的水温/ 燃料燃尽后的水温/
煤油 20 80
菜籽油 20 50
（3）小明还想利用该实验测量出煤油的热值，于是添加了天平。利用此实验方法计算出煤油的热值将比真实值　 　（选填“偏大”或“偏小”），其理由是　 　（写出一个即可）。
四、综合题
14．释放化学能的过程不断地发生在人体内，食物也是一种“燃料”．营养成分在人体细胞里与氧结合，提供细胞组织所需的能量．人体摄入的能量(营养师常称之为热量)过多或过少，都有损于健康．
(1) 某种巧克力的营养成分表上标有“每100g能量2000kJ”，该标识的含义与以下物理量含义类似 　 　．
A.热量 B.内能 C.热值 D.比热容
(2) 小华同学质量为50kg，正常情况下步行上一层楼需要12s，他克服重力做多少功　 　 他克服重力做功的功率是多少　 　 (每层楼高3m，g=10N/kg）
(3) 跳绳测试之前，小华同学吃了一块净含量50g的上述巧克力，如果他从巧克力获得的能量全部用于跳绳，若他每次跳起高度为5cm，他需要跳起多少次才能将这块巧克力的能量消耗完　 　 （g=10N/kg）
15．055型驱逐舰是我国新一代主力驱逐舰，也是我国打造蓝水海军的重要力量：
（1）我国055型驱逐舰南昌舰的排水量为1.2×104 t，南昌舰满载时，受到的浮力为　 　N，排开水的体积为　 　m3（海水的密度取1×103 kg/m3）。在有风的天气，南昌舰以相同的速度逆风行驶比顺风行驶时，舰体外侧面受到的大气压强更　 　（填“大”或“小”）；
（2）南昌舰进行反潜训练时，声呐系统是利用　 　（填“超声波”或“次声波”）探测敌方潜艇的。南昌舰将产生的尾气和冷空气混合后再排出，目的是为了减弱敌方的　 　（填“红外”或“紫外”）探测。南昌舰以柴油作为动力燃料，每消耗1 t柴油产生的可利用的能量为1.72×1010J，柴油的热值为4.3×107 J/kg，则南昌舰热机的效率为　 　。
16．在建设社会主义新农村的今天，沼气作为一种新型能源正被推广使用．将人畜粪便等集中发酵能产生大量的沼气，其主要成分为甲烷，它燃烧后的产物是二氧化碳和水，对环境无污染．小聪运用所学的知识在父亲的帮助下，为家里设计并建成了如下图所示的沼气池，图中储气罩是一个倒扣着的、上下均匀的圆柱形容器，可随气压的变化上下升降，最终保持罩内气压基本稳定．
已知储气罩及压在上面的水泥块的总质量为500kg，储气罩的内底面积为0.5m2．则：
（1）从能源能否再生的角度来说沼气是　 　能源，它在使用过程中发生的能量转化是　 　．
（2）由题中数据可知，罩内沼气的压强最多可达多大？此时，储气罩内外液面的高度差h是多少？（当地大气压强约为105 Pa，池液密度约为1．O×103 kg/m3）
（3）如果这个沼气池每月能提供35kg沼气，则他家每月可节约用煤多少千克？（已知q沼气=5.0×107J/kg，q煤=2.8×107J/kg）
五、计算题
17．如图所示的小型汽油耕地机的质量为80kg，静止时与水平地面的接触面积为20cm2。在水平土地上匀速直线行驶时速度为2m/s，此时汽油机的输出功率为4kW，效率为25%。（g=10N/kg，q汽油=4.6×107J/kg）求：
（1）耕地机静止时对水平地面的压强。
（2）耕地机以2m/s匀速直线行驶时受到的阻力。
（3）耕地机以2m/s匀速直线行驶了2.3km，消耗汽油的质量。
18．为保障今年夏粮丰收增产，我市部分乡镇利用植保无人机对小麦开展“一喷三防”喷洒作业。如图所示某品牌植保无人机，加满农药和汽油后总质量为25kg，底部支架与水平地面的接触面积为。在某次喷洒作业中，该无人机受到的向前的推进力为2000N，使其以5m/s的水平速度匀速喷洒3min，消耗汽油200mL。（已知汽油的密度约为，其热值约为，）求无人机：
（1）起飞前对水平地面的压强；
（2）3min内飞机推力做的功；
（3）3min内消耗的汽油完全燃烧放出的热量。
19．我国研制的大客机C919搭载某涡轮喷气发动机，它的热效率和推进效率比一般客机高，所谓热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比，而推进效率则是指发动机对飞机的推力所做的功与发动机获得的机械能之比。
速度v/m/s 100 200 300 400 500
阻力f/N 0.9×104 3.6×104 8.1×104 1.44×105 2.25×105
（1）飞机飞行时所受阻力f与运行速度v的关系如表，则它们之间的数量关系；
（2）若飞机以200m/s的水平速度匀速巡航0.5h过程中，消耗燃油1080kg，则此过程，飞机克服阻力所做的功为多少J；若发动机的热效率为40%，则发动机的推进效率为多少？（燃油热值q=5.0×107J/kg）
六、作图题
20．如图（a）所示是某固态晶体物质在熔化前后过程中，温度T随时间t变化的图像，请在图（b）中用粗实线画出该晶体在这个过程中内能E随温度T变化的大致图像（已知：热源供热稳定，该物质在液体状态下的比热容比在晶体状态下的比热容较大，不考虑晶体质量的变化）。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】燃料的热值
2．【答案】C
【知识点】温度、热量与内能的关系；做功改变物体内能
3．【答案】D
【知识点】热量的概念；温度、热量与内能的关系；做功改变物体内能
4．【答案】C
【知识点】内能的概念；温度、热量与内能的关系；热传递的概念与方式
5．【答案】B
【知识点】温度、热量与内能的关系
6．【答案】B
【知识点】温度、热量与内能的关系
7．【答案】3.4×107；不变
【知识点】燃料的热值
8．【答案】温度；内能；热量
【知识点】温度、热量与内能的关系
9．【答案】1.2×107J/kg
【知识点】燃料的热值
10．【答案】1m3的天然气完全燃烧放出的热量是8.4×107J；8.4×106J；20
【知识点】燃料的热值
11．【答案】40
【知识点】热量的概念
12．【答案】8.4105；4
【知识点】燃料的热值
13．【答案】质量；煤油；偏小；有热量散失（或煤油不能完全燃烧等）
【知识点】燃料的热值
14．【答案】C；1500；125；40000
【知识点】燃料的热值；功的计算及应用
15．【答案】（1）1.2×108；1.2×104；小
（2）超声波；红外；40%
【知识点】密度公式及其应用；红外线；燃料的热值；流体压强与流速的关系；浮力大小的计算
16．【答案】（1）解：从能源能否再生的角度来说沼气是一种可再生能源，在使用过程中，即在燃烧过程中，是将其内部的化学能转化为了内能．
（2）解：此时罩对地面的压力是F=G=mg=500kg×10N/kg=5000N，故此时罩对地面的压强是：故此时罩内所能承受的最大压强是P罩=10000Pa+105 Pa=110000Pa；外界大气压强加上液柱的压强就应等于罩内气体的压强故P空气+P液=P罩，故P液=110000Pa﹣100000Pa=10000Pa据公式P=ρgh可得，
答：罩内沼气的压强最多可达11000Pa；储气罩内外液面的高度差h是1m；
（3）解：35kg的沼气所能释放的热量是：Q=mq=35kg×5.0×107J/kg=1.75×109J
这些热量所需要的煤的质量是Q=mq，
答：如果这个沼气池每月能提供35kg沼气，则他家每月可节约用煤62.5kg．
【知识点】燃料的热值；压强的大小及其计算；液体压强的计算
17．【答案】（1）4×105Pa；（2）2×103N；（3）0.4kg
【知识点】燃料的热值；二力平衡的条件及其应用；压强的大小及其计算
18．【答案】（1）；（2）；（3）
【知识点】燃料的热值；压强的大小及其计算；功的计算及应用
19．【答案】（1）解：当v=100m/s时f=(）2×0.9×104N=0.9×104N
当v=200m/s时f=(）2×0.9×104N=3.6×104N
当v=300m/s时f=(）2×0.9×104N=8.1×104N
当v=400m/s时f=(）2×0.9×104N=1.44×105N
当v=500m/s时f=(）2×0.9×104N=2.25×105N
所以，飞机飞行时所受阻力f与运行速度v的关系f=(）2×0.9×104N
答：飞机飞行时所受阻力f与运行速度v的关系为f=(）2×0.9×104N。
（2）解：飞机水平匀速巡航时，处于平衡状态，受到平衡力的作用，发动机巡航推力与受到的阻力平衡力，大小相等，故f=F=3.6×104N；燃料完全燃烧放出的热量Q=mq=1080kg×5×107J/kg=5.4×1010J
根据得发动机获得的机械能W机械=ηQ放=40%×5.4×1010J=2.16×1010J
发动机巡航的距离为s=vt=200m/s×0.5×3600s=360000m
飞机克服阻力所做的功（推力所做的功）W推力=Fs=3.6×104N×360000m=1.296×1010J
发动机的推进效率
答：飞机克服阻力所做的功为1.296×1010J，发动机的推进效率为60%。
【知识点】燃料的热值；速度公式及其应用；机械效率的计算；功的计算及应用
20．【答案】
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象；温度、热量与内能的关系
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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