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周练4 物质的比热容 热机与社会发展
一、填空题
1.如图所示，某单缸四冲程汽油机正处于　　　　　冲程，此冲程将　　　　　能转化为　　　　　能，接下来应该是　　　　　冲程。
2.小明在家里用一张特殊材料的纸折成纸锅，加上水，如图所示。纸锅中水的质量为1 kg，利用天然气将水从20 ℃加热到70 ℃时，水需要吸收　　　　　J的热量。在这个过程中，燃烧天然气放出的热量　　　　　（选填“大于”“小于”或“等于”）水吸收的热量。[水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃）]
3.如图所示的是小明用可乐瓶制作的水火箭。小明先在瓶中装适量水，然后将带阀门的金属管插入瓶塞，旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打足气，此时瓶中气体内能　　　　　（选填“增加”“减少”或“不变”）;打开阀门后，水从尾部的金属管向下喷出，此过程的能量转化情况与热机的　　　　　冲程相同，瓶内气体通过　　　　　的方式改变内能。
二、选择题
4.柴油机甲比柴油机乙的效率高，这说明 （　　）
A.柴油机甲的功率大
B.柴油机甲消耗的燃料少
C.工作相同时间，柴油机甲用的燃料少
D.柴油机甲将燃料燃烧释放的能量变成有用功的比例大
5.把初温和质量相同的铝块和铅块放在相同的酒精灯上加热相同的时间后放在一起，根据下表可知，下列说法正确的是（两金属的末温均没有达到火焰的温度） （　　）
材料 比热容c/[J·（kg·℃）-1]
铝 0.88×103
铜 0.39×103
铁 0.46×103
铅 0.13×103
A.不发生热传递
B.发生热传递，且热量从铝块传递给铅块
C.发生热传递，且热量从铅块传递给铝块
D.条件不足，无法判断
6.关于热机的效率，下列说法正确的是 （　　）
A.效率高的热机燃料的利用率低
B.效率高的热机功率一定大
C.效率高的热机功率一定小
D.在做了相同的功时，效率高的热机消耗的燃料少
7.四冲程汽油机的某一冲程如图所示，该冲程 （　　）
A.是压缩冲程
B.活塞向上运动
C.将内能转化为机械能
D.靠飞轮的惯性完成
三、实验题
8.小明在学习“物质的比热容”时，取相同质量的水和沙子，用相同的酒精灯加热，测得它们升高的温度如表所示，并在图乙中作出沙子升高的温度随时间变化的图像。
加热时间/min 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
升高的温 度/℃ 水 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0
沙子 4.3 7.9 15.2 18.4 21.5
（1）用温度计测量水的初温如图甲所示，其读数为　　　　　℃。
（2）实验中选用相同的酒精灯加热，可以认为相同时间内水和沙子　　　　　相同。
（3）请利用表中数据在图乙中作出表示水升高的温度随时间变化的图像。
四、计算题
9.将质量为100 g的铅块加热到98 ℃，然后投入温度为12 ℃、质量为80 g的煤油中，测出混合后的温度为18 ℃，不计热损失。[铅的比热容c铅=0.13×103 J/（kg·℃），煤油的热值q煤油=4.6×107 J/kg]
（1）煤油的比热容为多少
（2）若将80 g煤油完全燃烧，则可以放出多少热量
10.某氢能源公交车以10 m/s的速度在平直公路上匀速行驶，发动机的功率为200 kW，每行驶700 m消耗氢燃料200 g，计算在这个过程中：（氢燃料的热值为1.4×108 J/kg）
（1）200 g的氢燃料完全燃烧放出的热量。
（2）这台公交车发动机的牵引力。
（3）这台公交车发动机的效率。
参考答案
1.压缩　机械　内　做功
2.2.1×105　大于
3.增加　做功　做功
4.D　5.C　6.D　7.C
8.（1）18
（2）吸收的热量
（3）答案：
9.解：（1）煤油吸收的热量：
Q吸=c煤油m煤油（t-t0煤油）
铅块放出的热量：Q放=c铅m铅（t0铅-t）
因为不计热损失,Q吸=Q放,所以c煤油m煤油（t-t0煤油）=c铅m铅（t0铅-t）,所以煤油的比热容：
c煤油==
≈2.17×103 J/（kg·℃）
（2）80 g煤油完全燃烧放出的热量：
Q放'=m煤油q煤油=0.08 kg×4.6×107 J/kg=3.68×106 J
10.解：（1）m=200 g=0.2 kg
由Q=mq得,氢燃料放出的热量：
Q=mq=0.2 kg×1.4×108 J/kg=2.8×107 J
（2）由P==Fv得,公交车发动机的牵引力：
F===2×104 N
（3）由W=Fs得,发动机做的功：
W=Fs=2×104 N×700 m=1.4×107 J
所以发动机的效率：
η=×100%=×100%=50%

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