12.2热量和热值同步测试一、单选题1.嫦娥三号由长征三号乙改进型运载火箭成功发射．火箭中选用了纯度极高的液氢做燃料，是因为液氢的（）A.热值大B.比热容大C.密度小D.沸点低2.用两个相同的电热器给质量同为2kg的物质甲和水加热，它们的温度随时间的变化关系如图所示，据此判断甲物质10min吸收的热量为（）A.5.04×105JB.4.2×105JC.2.52×105JD.条件不足，不能计算3.下列说法正确的是（）A.同一物体温度越高，热量越多B.水常用来做冷却物质，是因为水的比热容大C.热值越大的燃料，燃烧时放出的热量多D.一切物质都遵循热胀冷缩规律4.我国随着航天事业发展需要，正在研制大功率液氢发动机．这种发动机主要是因为氢是有（）A.较小的密度B.较大的比热容C.较高的热值D.较低的沸点5.酒精的热值比干木材大，下列说法中正确的是（）A.酒精含有的内能比干木材高B.11\n燃烧酒精比燃烧干木材放出的热量多C.燃烧酒精比燃烧干木材产生的温度高D.要使它们完全燃烧放出同样多的热量，所需酒精比干木材质量小6.甲、乙两物体的比热容之比为2：3，吸收热量之比为3：1时，它们升高的温度相同，则甲、乙两物体的质量之比是（）A.9：2B.2：9C.1：2D.2：17.关于燃料的热值的说法中正确的是（）A.燃料的质量越大，热值越大B.当燃料不能完全燃烧时，其热值减小C.当燃料未燃烧时，其热值为零D.不同的燃料，其热值一般不同8.现代火箭常用液态氢做燃料，这是因为液态氢具有（）A.较小的密度B.较低的沸点C.较大的比热容D.较高的热值9.用相同的电加热器分别对质量相等的甲和乙两种液体加热（不计热量损失）如图是甲和乙的温度随加热时间变化的图像，下列说法正确的是（）A.甲和乙升高相同的温度，乙吸收热量较少B.甲的比热容与乙的比热容之比为1：3C.甲乙都加热t时间，乙吸收热量比吸收热量多D.甲的比热容与乙的比热容之比为1：2二、填空题10.用两个相同的“热得快”，分别给质量、初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，两液体的温度随时间变化关系的图象如图．根据图象可知，甲液体的比热容________乙液体的比热容（选填“大于”、“小于”或“等于”）．如果乙液体是水，那么质量为500g，初温为20℃的乙液体吸收1.89×10511\nJ的热量，乙液体的温度升高了________℃（气压为一标准大气压）．11.在“比较不同燃料热值”的实验中，小明利用与图示完全相同的两套实验装置，分别在燃烧皿中放入质量相同的燃料甲和燃料乙，点燃后对质量都为100g和初温都为20℃的水加热燃烧相同时间后，用甲加热后的水温度为30℃，另一杯水温度为24℃．实验中通过比较________（加热时间/水升高的温度）来比较水吸收的热量的．此过程水的内能________（增大/减小），用甲加热的水吸收的热量为________J，此时________（能/不能）说明甲的热值较大．水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）．12.若将质量1kg的煤油完全燃烧一半，其放出的热量是________，剩余煤油的比热容、质量、密度、体积和热值中，不发生变化的是________（煤油的热值为4.6×107J/kg）13.甲、乙两个实心铁球，甲的体积是乙的体积的3倍，它们吸收了相同的热量后，甲升高的温度是乙的________倍，若升高相同的温度，则甲吸收的热量是乙的________倍。三、解答题14.某大型宾馆在楼顶安装了10台相同的太阳能热水器，每台热水器的水箱容积为200L。在夏季光照条件下，一满箱15℃的水经白天太阳能加热，温度可达到65℃。已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值为8.4×107J/kg。求：（1）10台热水器装满水时，温度从15℃升高到65℃吸收了多少热量？（3分）（2）若这些热量由完全燃烧的天然气提供，需要多少千克天然气？（3分）四、实验探究题11\n15.小明家的老式电暖器坏了，他上网查到了这种型号电暖器的工作原理是：通过电加热管（发热管）对导热油进行加热而放出热量，只能直立使用。（1）小明思考，导热油的比热容比水的大还是小呢？用两个完全相同的酒精灯，分别给质量和初温都相同的导热油和水同时加热，分别记录加热时间和温度，根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图象，如图所示。①根据图象，从开始加热到升高到40℃时，导热油吸收的热量________水吸收的热量。②由图象分析可知，________的吸热能力强些。（2）若导热油从________℃开始加热，则4min时，水和导热油的温度是相同的。五、综合题16.某家用燃气灶，所用的燃气热值是q=4×107J/kg，现用它加热2kg的水，设燃气能完全燃烧．求：（1）将水从20℃加热至70℃，水吸收的热量；（2）若燃气灶热效率是30%，在这过程中所消耗的燃气质量；（3）实际使用时，所需燃气的质量比上述计算值是偏大还是偏小？（水的比热容是c水=4.2×103J/kg•℃）17.从车床上刚刚加工下来的铝件温度都很高，已知某铝件加工之前的温度是25℃，加工之后的温度是100℃．问：（1）是什么过程（“做功”或“热传递”）使铝件内能增加的；（2）如果套让加工后质量为2kg的铝件[C铝=0.88×103J/（kg•℃）]温度冷却到加工前的温度，则该铝件需要放出多少热量．11\n答案解析部分一、单选题1.【答案】A【解析】【解答】解：运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量．故选A．【分析】热值是燃料的一种特性，热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时，释放出的热量越多，所以在选择火箭燃料时首先应该考虑燃料热值的大小．2.【答案】C【解析】【解答】解：由图象可知：用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热，水温度升高60℃需要20min，物质甲温度升高60℃需要10min．所以质量相同的物质甲和水升高相同的温度需要吸收的热量关系为：Q水吸=2Q甲吸．由热量计算公式Q=cm△t得：c=，所以c水=2c甲．又因为c水=4.2×103J/（kg•℃），所以c甲=2.1×103J/（kg•℃），甲物质10min升高了60℃，Q甲吸=c甲m甲△t甲=2.1×103J/（kg•℃）×2kg×60℃=2.52×105J．故选C．【分析】由题知物质甲和水质量相同，升高的温度相同时水吸收的热量是物质甲吸收热量的2倍．根据吸热公式Q=c吸m△t判断两物质的比热容之间的关系，从而得出物质甲的比热容．由图象确定甲10min升高的温度，然后根据Q吸=cm△t求出甲物质吸收的热量．3.【答案】B11\n【解析】【解答】解：A、热量是一过程量，描述它的术语是“吸收”和“放出”，物体不含有热量，故A错；B、因为水的比热容比较大，同样情况下可以吸收更多的热量，所以常用水做冷却物质；故B正确；C、燃料完全燃烧时放出的热量Q放=mq，热值大的燃料，若不完全燃烧，放出的热量不一定多，故C错；D、水在0～4℃具有热缩冷胀的特点，故D错．故选B．【分析】利用下列知识分析判断：（1）热量是一过程量，存在于热传递的过程中，单独一个物体不含有热量；（2）因为水的比热容比较大，同样质量的水和其他物质相比，升高相同的温度，水吸热多；（3）燃料燃烧放出的热量与燃料的质量、燃烧长度有关；（4）液态水，在4℃以上具有热胀冷缩的特点，在0～4具有热缩冷胀的特点．4.【答案】C【解析】【分析】火箭燃料燃烧，必须释放很大的能量．根据这个需要，选择液氢来做燃料，原因就是热值比较大．故选C．5.【答案】D【解析】【解答】内能与物体的质量、状态、温度有关，与热值无关，故A错误；根据公式Q=qm，燃料完全燃烧放出的热量除了与热值有关之外，还与燃料的质量有关，故BC错误；根据m=Q/q，要使它们完全燃烧放出同样多的热量，所需质量与热值成反比，酒精的热值大，所需质量小，D正确。选D。【分析】易错之处是容易错选B，容易忽略质量对放出热量的影响，灵活运用公式Q=qm是解题的关键。本题考查的是燃料的热值。6.【答案】A【解析】【解答】解：由Q=cm△t得：甲、乙两物体的质量之比：====．故选A．【分析】知道比热容、热量之比，升高相同的温度，根据Q=cm△t求出质量之比．7.【答案】D11\n【解析】【解答】解：热值是燃料的一种特性，不同的燃料，其热值一般不同，故D正确；热值大小仅与燃料的种类有关，而与燃料的质量、燃料的燃烧程度无关，当燃料不燃烧时，热值仍存在，故ABC都错．故选D．【分析】单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值，热值是燃料的一种特性，热值大小仅与燃料的种类有关，而与燃料的质量、燃料的燃烧程度无关．8.【答案】D【解析】【解答】解：运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量。故选D。【分析】（1）热值是燃料的一种特性，热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时，释放出的热量越多；（2）火箭将卫星送入预定轨道，所需要的能量是一定的，释放出相同的热量，热值越大的燃料，所需要的质量越小，升空越容易，所以在选择火箭燃料时首先应该考虑燃料热值的大小。9.【答案】D【解析】【解答】（1）由图象可以看出，当升高的温度相同时，乙的加热时间更长，说明乙吸收的热量更多，A不符合题意；（2）利用热量的计算公式Q＝cm△t可知,在质量相等、吸收的热量也相同时,乙的温度升高20℃,甲的温度升高40℃,由公式c＝Qm△t知，甲与乙的比热容之比为2:1，D符合题意，B不符合题意；（3）两种质量相等、初始温度也相同的不同液体，分别用两只完全相同的酒精灯加热，相同的时间内吸收的热量相等，C不符合题意.故答案为：D.【分析】（1）用相同的电加热器在时间内放出热量相同，则物质吸收的热量相同；据此比较吸收的热量关系．（2）已知甲、乙的温度变化，质量相同，由Q吸=cm△t比较比热容的大小关系.二、填空题10.【答案】小于；80【解析】【解答】解：（1）由图象可以看出：在相等时间内，液体甲温度变化量大，则甲液体温度升高较快；而两个加热器相同、加热时间相等时，两种液体吸收的热量相等，由公式Q吸11\n=mc△t可知，在质量相等、初温相同、吸热也相同的情况下，温度升高快的液体比热容小，所以甲的比热容小于乙的比热容；（2）根据Q吸=cm（t﹣t0）得：t=+t0=+20℃=110℃，因为一标准大气压下，水的沸点为100℃，所以乙液体的温度升高到100℃后温度不变，△t=100℃﹣20℃=80℃．故答案为：小于；80．【分析】（1）由图象可找出液体温度的变化与所用时间的关系，在相等时间内温度变化大的液体升温快；在相等的加热时间内，甲和乙吸热相同，温度变化大的液体比热容小，温度变化小的比热容大，据此分析判断；（2）知道水的质量、水的比热容、水吸收的热量，利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸热后升高的温度．注意：一标准大气压下，水的沸点为100℃．11.【答案】水升高的温度；增大；4.2×103；不能【解析】【解答】吸收的热量越多，质量和初温都相同的水温度升高的度数大，则燃料燃烧放出热量的多少是通过温度计升高示数反映的；水吸热过程中，水温度升高，水的内能增大；用甲加热的水吸收的热量为：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×0.1kg×（30℃﹣20℃）＝4.2×103J；虽然在其它条件相同时，甲杯水的温度升高的较快，即甲燃烧产生的热量多，所以其热值大．但相同时间两种燃料燃烧的质量不能比较，故不能比较热值的大小.故答案为：水升高的温度；增大；4.2×103；不能.【分析】质量和初温都相同的水，吸收的热量越多，温度变化越大，因此可以用温度计升高示数来反应液体吸收热量的多少；加热水时，通过热传递的方式改变水的内能，水吸收了多少热量，就增加了多少内能；利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量；在其它条件相同时，哪杯水的温度升高的较快，即加热哪杯水的燃烧产生的热量多，其热值大．12.【答案】2.3×107J；比热容、密度和热值【解析】【解答】解：（1）0.5kg煤油完全燃烧放出的热量：Q放=mq=0.5kg×4.6×107J/㎏=2.3×107J；（2）1kg煤油用掉一半后，物质总量减少，所以质量和体积减少，即变化了的物理量是质量和体积；热值是物体的特性，不随物质的量而变化；比热容是物质的一种特性，只要物质的状态不变，它的比热容就不变；密度是物质的属性，与物质的质量无关，因此汽油的密度不变．故答案为：2.3×107J；比热容、密度和热值．【分析】（1）知道煤油的热值和煤油的质量，利用Q放=mq求煤油完全燃烧放出的热量；（2）①比热容、热值和密度都是物质的一种特性，不随物体的质量体积的大小而变化；②物体的质量和体积随物质多少的变化而变化．11\n13.【答案】1/3；3【解析】【解答】先得出：知道甲乙两球都是实心铁球，得出甲乙两球的密度、比热容相同，又知道体积关系，根据密度公式得出甲乙两球的质量关系；后分析：知道吸收了相同的热量，利用吸热公式的推导公式求水升高的温度的关系；知道升高的温度相同，利用Q吸=cm△t求水吸收热量的关系；由题知，甲、乙是两个实心铁球，∴两个球的密度相同，比热容c相同，∵，v甲：v乙=3：1，ρ甲=ρ乙，∴m甲：m乙=3：1，又∵Q吸=cm△t，吸收的热量相同，∴△t甲：△t乙=：=m乙：m甲=1：3；若两者升高的温度△t相同，它们吸收的热量之比：Q甲：Q乙=cm甲△t：cm乙△t=m甲：m乙=3：1。【分析】本题采用公式法求比值，就是将比式中的各物理量用物理公式转换成它们的表达式，再相比求值的方法。三、解答题14.【答案】解：（1）一满箱水的体积：v=200L=200×10-3m3，一满箱水的质量：m水=ρ水v=1.0×103kg/m3×200×10-3m3=200kg，一满箱水的温度从15℃升高到65℃，所吸收的热量为Q吸=c水m水△t=4.2×103J/（kg?℃）×200kg×（65℃-15℃）=4.2×107J，10台热水器装满水时，水吸收的热量：Q=4.2×107J×10=4.2×108J；（2）由题知，10台热水器获得的太阳能相当于质量为m的天然气完全燃烧放出的热量，即：Q放=mq=Q=4.2×108J，11\n答：（1）10台热水器装满水时，温度从15℃升高到65℃吸收了4.2×108J的热量；（2）若这些热量由完全燃烧的天然气提供，需要5kg天然气．【解析】【分析】（1）利用密度公式求出水的质量，知道水的初温和末温，利用吸热公式求水吸收的热量；（2）由题知，Q吸=Q放，再利用燃料完全燃烧放热公式Q放=qm求需要天然气的质量。四、实验探究题15.【答案】（1）小于；水（2）0【解析】【解答】(1)用两个完全相同的酒精灯，分别给质量和初温都相同的导热油和水同时加热，根据图象，从开始加热到升高到40℃时，导热油吸收的热量小于水吸收的热量。由图可知，导热油和水升高相同的温度，如温度都升高40℃，导热油需要的时间约为3分钟，水需要的时间为4分钟，即水需要更长的加热时间。(2)根据图象，，，若导热油从0℃开始加热，则4min时，水和导热油的温度是相同的。故答案为：(1).小于水(2).0【分析】此题考查了转换法（酒精灯相同，加热相同的时间，吸收的热量就是相同）及热量的计算公式Q=cm△t的应用.五、综合题16.【答案】（1）解：水吸收的热量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（70℃﹣20℃）=4.2×105J；（2）解：由η=得燃气完全燃烧放出的热量：Q放===1.4×106J，由Q放=mq得完全燃烧燃气的质量：m′===0.035kg；（3）解：实际使用时，燃气不会完全燃烧，1kg燃气燃烧放出的热量小于4×107J，所以所需燃气的质量偏大．11\n【解析】【分析】（1）知道水的质量、水的比热容，水的初温和末温，利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量；（2）求出了水吸收的热量，利用η=求燃气完全燃烧放出的热量；设燃气能完全燃烧，再利用Q放=mq求完全燃烧燃气的质量；（3）实际使用时，燃气不会完全燃烧，1kg燃气燃烧放出的热量小于4×107J，据此得出所需燃气的质量是偏大还是偏小．17.【答案】（1）解：在车床上，加工铝件时，通过做功的方法使铝件的内能增加、温度升高（2）解：铝件放出的热量：Q放=cm△t=0.88×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣25℃）=1.32×105J【解析】【分析】（1）改变物体内能的方法：一是做功，二是热传递；热传递过程是能量的转移过程，做功是能量的转化过程；（2）知道铝件的质量、比热容、初温和末温，利用放热公式Q放=cm△t求铝件放出的热量．11