北师大版初中九年级物理专项素养综合练(一)热学的综合计算课件

这是一份北师大版初中九年级物理专项素养综合练(一)热学的综合计算课件，共28页。
1.(2023湖北恩施中考)冬季,某供热系统中有10 kg水,当温度 降低1 ℃时,可给房间放热 (　    )A.4.2×102 J　　　　　    B.4.2×103 JC.4.2×104 J　　　　　    D.以上都不对
解析    10 kg水温度降低1 ℃时,水放出的热量为Q=cmΔt=4.2 ×103 J/(kg·℃)×10 kg×1 ℃=4.2×104 J,C正确,A、B、D错误。 故选C。
2.(2023福建平和期中)甲、乙两物体的比热容之比是2∶3, 降低相同的温度,放出的热量之比是3∶4,则甲、乙两物体的 质量之比是 (　    )A.9∶8　　　　　    B.2∶9　　    C.3∶1　　　　　    D.2∶1
解析　甲、乙两物体比热容之比c甲∶c乙=2∶3,降低温度之 比Δt甲∶Δt乙=1∶1,放出热量之比Q甲∶Q乙=3∶4,由Q放=cmΔt 知,甲、乙两物体的质量之比 = = = = 。故选A。
3.(2023河南鹤壁外国语学校月考)干泥沙的比热容是水的 ,干泥沙与水的质量之比是2∶1,吸收的热量之比是5∶4,则干 泥沙和水升高的温度之比是 (　    )A.1∶8　　　　　    B.8∶1　　    C.8∶25　　　　　    D.25∶8
解析　干泥沙和水的比热容之比c沙∶c水=1∶5,干泥沙与水 的质量之比是m沙∶m水=2∶1,吸收的热量之比是Q沙∶Q水= 5∶4,由Q吸=cmΔt可知,干泥沙和水升高的温度之比 = = = = 。故选D。
4.(2023安徽临泉实验中学月考)水的比热容为4.2×103 J/(kg· ℃),初温为30 ℃、质量为2 kg的水吸收2.1×103 J的热量后温 度将升高到　　　    ℃;将水倒掉一半,剩下的水的比热容是 　　　    J/(kg·℃)。
解析　吸收2.1×103 J的热量后水升高的温度Δt= = =0.25 ℃,水的末温t=Δt+t0=0.25 ℃+30 ℃=30.25 ℃;将水倒掉一半,虽然水的质量和体积改变了,但 比热容与物质的质量和体积无关,与物质的种类和形态有关, 所以水的比热容不变,仍为4.2×103 J/(kg·℃)。
5.(2023河南新蔡期中)湖南岳阳气温持续升高,鱼塘水温高 达45 ℃。为了拯救鱼苗,鱼塘主采取多种措施,如设置遮阳 网、打水井等,但效果都不明显,于是便想出了一个奇招:向 鱼塘投放100块冰用于降温,这是通过　　　    (选填“做 功”或“热传递”)的方式改变内能。若城市中建有大型绿 地,绿地中的人工湖具有“吸热”功能,盛夏时就能大大减弱 周围地区的“热岛效应”。若某一人工湖湖水的质量为1.0 ×107 kg,在阳光照射下水温升高2 ℃,湖水吸收的热量为　     　     J。[已知c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
解析　冰块从水中吸收热量,使鱼塘中水的温度降低,这是通 过热传递的方式改变内能;湖水吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×1 03 J/(kg·℃)×1.0×107 kg×2 ℃=8.4×1010 J。
6.(2024安徽淮北期中)在实验室加热2 kg的水,水的温度变化 如图所示,已知水的比热容为c水=4.2×103 J/(kg·℃),不计热量 损失,c铝=0.84×103 J/(kg·℃),问:(1)在加热前3分钟的过程中,水吸收的热量是多少?(2)若前3分钟水吸收的热量用于加热5 kg的铝,可使铝的温 度升高多少摄氏度?
解析    (1)由图可知,加热前3分钟,水升高的温度为:Δt=t-t0=96 ℃-90 ℃=6 ℃;3分钟内水吸收的热量为:Q水吸=c水mΔt=4.2×10 3 J/(kg·℃)×2 kg×6 ℃=5.04×104 J;(2)前3分钟水吸收的热量如果用于加热5 kg的铝,铝吸收的 热量等于水吸收的热量,即Q铝吸=Q水吸=5.0×104 J,可得铝升高 的温度为:Δt'= = =12 ℃。
7.(2024安徽阜阳名校联考)传统的冰块是由水制作而成的, 在饮料里熔化后会使饮料味道变淡影响口感。如图是一种 新型的不锈钢冰块,表面是由304不锈钢制成的,里面装有酒 精和水的混合液体,从而温度很低也不会凝固,可循环使用, 也避免了使用不洁净的水源制成的冰块对人体造成的危 害。现将四块质量相等的不锈钢冰块冷冻至-15 ℃后,迅速 放入另一个装有水的杯中,放入不锈钢冰块后水温最终下降 到25 ℃。已知不锈钢冰块的比热容为420 J/(kg·℃),每块不 锈钢冰块质量为125 g,杯中水的质量为400 g,不计热量损失,
c水=4.2×103 J/(kg·℃)。问:(1)四块不锈钢冰块总共吸收了多少热量?(2)杯中水的初温为多少? 
解析    (1)已知m钢=4×125 g=500 g=0.5 kg,c钢=420 J/(kg·℃),故 不锈钢冰块吸收的热量Q吸=c钢m钢(t-t0)=420 J/(kg·℃)×0.5 kg× [25 ℃-(-15 ℃)]=8.4×103 J;(2)不计热量损失,Q放=Q吸=8.4×103 J;水变化的温度Δt水= = =5 ℃;杯中水的初温为25 ℃+5 ℃=30 ℃。
8.(2024陕西渭南临渭期中)某种燃气的热值为4.2×107 J/m3, 燃气炉完全燃烧0.02 m3的该燃气能使我市夏季常温下4 kg 的水温度升高5 ℃,已知c水=4.2×103 J/(kg·℃)。则下列说法中  (　    )①这些燃气完全燃烧放出的热量为8.4×105 J②4 kg水吸收的热量为8.4×105 J
③加热过程中,水的比热容保持不变④燃气炉完全燃烧0.02 m3该燃气能使我市夏季常温下1 kg 的水温度升高100 ℃
A.只有①②正确　　　　　    B.只有②④正确C.只有①③正确　　　　　    D.只有①③④正确
解析　燃气完全燃烧放出的热量:Q放=Vq=0.02 m3×4.2×107 J/ m3=8.4×105 J,①正确;4 kg水吸收的热量为:Q吸=cmΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×4 kg×5 ℃=8.4×104 J,②错误;同种物质的比热容在 状态不变时,比热容不变,加热过程中,温度升高,比热容不变, ③正确;燃气炉完全燃烧0.02 m3的该燃气能使我市夏季常温 下4 kg的水温度升高5 ℃,则燃气炉完全燃烧0.02 m3该燃气 能使我市夏季常温下1 kg的水温度升高20 ℃,④错误。故选 C。
9.(2024河北邯郸期中)用天然气灶将一壶质量为2 kg、初温 为20 ℃的水加热到100 ℃,消耗了20 g天然气。已知水的比 热容为4.2×103 J/(kg·℃),天然气的热值为4.2×107 J/kg,则天然 气完全燃烧放出的热量为　　　    J,水吸收的热量为　     　     J。
 8.4×105   
解析　天然气的质量:m=20 g=0.02 kg,这些天然气完全燃烧 放出的热量:Q放=mq=0.02 kg×4.2×107 J/kg=8.4×105 J;水吸收 的热量:Q吸=cm水(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(100 ℃-20 ℃)= 6.72×105 J。e4
10.(2024安徽阜阳期中)氢燃料具有清洁无污染、效率高等 优点,氢燃料新能源公交车逐渐在很多城市投放使用。氢的 热值为1.4×108 J/kg,水的比热容为c=4.2×103 J/(kg·℃)。问:(1)质量为0.9 kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少?(2)若放出的热量全部被初温为20 ℃的水吸收后,水的温度 升高到50 ℃,则水质量是多少?
解析    (1)0.9 kg的氢燃料完全燃烧放出的热量:Q放=mq氢=0.9 kg×1.4×108 J/kg=1.26×108 J;(2)由题意可知水吸收的热量:Q吸=Q放=1.26×108 J,由Q吸=cmΔt 得水的质量:m水= = =1 000 kg。
11.(2023河南上蔡月考)一单缸四冲程汽油机每分钟消耗汽 油10 g,其中与钻木取火能量转化相同的是　　　    冲程,若 飞轮转速为1 500 r/min,一个做功冲程燃气对活塞做功150 J, 则该汽油机工作时热机效率为　　　    %。(汽油热值为4.5 ×107 J/kg)
解析　压缩冲程与钻木取火的能量转化情况相同,都是将机 械能转化为内能;单缸四冲程汽油机一个工作循环飞轮转2 圈,完成4个冲程,对外做功一次,已知飞轮的转速是1 500 r/ min,所以,每分钟对外做功750次,则单缸四冲程汽油机工作1 min做的功W=150 J×750=1.125×105 J,每分钟消耗10 g汽油,1 0 g汽油完全燃烧释放的热量Q放=mq=10×10-3 kg×4.5×107 J/kg =4.5×105 J,该汽油机工作时热机效率η= ×100%= ×100%=25%。
12.(2024江西上饶月考)天然气灶使用方便、经济环保。如 图所示,在一个标准大气压下,天然气灶将1.5 L,温度为20 ℃ 的水加热至沸腾,大约需要5 min,已知水的比热容为4.2×103 J /(kg·℃),天然气的热值为3.5×107 J/m3,求:(1)水吸收的热量;(2)若天然气完全燃烧放出的热量有50%被水吸收,烧开这壶 水需要多少天然气。