1.(3分)下列現(xiàn)象表明分子做無規(guī)則運動的是( )
A.大雪紛飛B.霧霾重重C.花香四溢D.黃沙漫天
2.(3分)如圖是四沖程汽油機工作示意圖。其中使汽車獲得動力的沖程是( )
A.B.
C.D.
3.(3分)用鋁壺在天然氣灶上燒水的過程中( )
A.水的溫度越高,水分子運動越劇烈
B.是通過做功的方式改變水的內(nèi)能
C.鋁的比熱容比水小,鋁的吸熱能力比水強
D.天然氣燃燒越充分,熱值越大
4.(3分)兩個物體緊靠在一起,而沒有發(fā)生熱傳遞,那么它們一定具有相同的( )
A.熱量B.溫度C.比熱容D.熱值
5.(3分)關(guān)于熱機,下列說法錯誤的是( )
A.熱機性能好壞的重要標志之一是熱機效率
B.在四沖程內(nèi)燃機中減少廢氣帶走的大量熱量可以大大提高熱機效率
C.柴油機的效率比汽油機的高,這是因為柴油的熱值比汽油的大
D.在壓縮沖程中內(nèi)燃機將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
6.(3分)下列說法,正確的是( )
A.橡皮筋被拉長后,分子之間只有引力
B.建筑工地上,汽車駛過時塵土飛揚,這是一種擴散現(xiàn)象
C.鋸木頭,鋸條發(fā)熱,這是通過熱傳遞改變物體的內(nèi)能
D.四沖程汽油機的做功沖程使汽車獲得動力
7.(3分)如圖所示的某單缸四沖程汽油機,說法正確的是( )
A.依靠飛輪慣性完成沖程的是甲、乙、丙
B.乙圖中汽缸內(nèi)氣體質(zhì)量會減小
C.甲圖中能量的轉(zhuǎn)化是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能
D.四沖程內(nèi)燃機在一個工作循環(huán)中工作過程依次是丁、丙、乙、甲
8.(3分)下列有關(guān)內(nèi)能,溫度和熱量的說法正確的是( )
A.內(nèi)能只與物體的溫度有關(guān)
B.物體吸收熱量溫度一定升高
C.搓手時手掌發(fā)熱是通過熱傳遞的方式改變物體的內(nèi)能
D.熱傳遞過程中高溫物體放出熱量,低溫物體吸收熱量
9.(3分)一臺單缸四沖程汽油機,它的轉(zhuǎn)速是800r/min,做功沖程中燃氣推動活塞一次做功1500J( )
A.10kWB.15kWC.20kWD.1200kW
10.(3分)關(guān)于溫度、內(nèi)能和熱量,下列說法正確的是( )
A.冰熔化成水,質(zhì)量不變,溫度不變,比熱容不變
B.物體內(nèi)能增加一定是外界對物體做了功
C.物體溫度升高,內(nèi)能增加
D.物體吸收了熱量,溫度一定升高
11.(3分)已知銅的比熱容是鉛的比熱容的3倍,質(zhì)量相等的銅塊和鉛塊,吸收相同的熱量后互相接觸。則下列說法中正確的是( )
A.銅塊一定向鉛塊傳熱
B.鉛塊不可能向銅塊傳熱
C.銅塊可能會向鉛塊傳熱
D.鉛塊和銅塊之間一定有熱傳遞
12.(3分)在兩個相同的杯子內(nèi),盛有質(zhì)量相等的熱水和冷水,在不計熱損失的情況下。將一半熱水倒入冷水杯內(nèi),冷水杯內(nèi)的水溫會升高( )
A.6℃B.7℃C.8℃D.9℃
二、填空題(沒空1分,總共22分)
13.(2分)神十問天,再探蒼穹。它返回地面的過程中與大氣層劇烈摩擦,使艙體溫度升高 能;同時,艙體外表有一特殊涂層,能吸收大量熱量,以保護航天員安全。這種涂層發(fā)生的物態(tài)變化過程叫 。
14.(3分)一臺柴油機飛輪的轉(zhuǎn)速為1200r/min,則每秒做功 次,飛輪轉(zhuǎn) 周,共完成個 沖程。
15.(2分)在內(nèi)燃機的“吸氣”、“壓縮”、“做功”、“排氣”四個沖程中,將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是 沖程:常用水來給內(nèi)燃機降溫,是因為水的 大。
16.(2分)如圖所示是一顆子彈以120米/秒的速度將紙牌擊穿瞬間的情形,過會兒聞到一股焦糊味,這是通過 的方式使紙牌局部的內(nèi)能增加,溫度升高并燃燒造成的。這一過程的能量轉(zhuǎn)化情況與汽油機的 沖程的能量轉(zhuǎn)化情況相同。
17.(5分)新型防空導彈“紅旗﹣9”試射,導彈上升過程中,重力勢能 (選填“增大”、“減小”或“不變”),而其與空氣摩擦導致內(nèi)能 (選填“增大”、“減小”或“不變”),此內(nèi)能改變是通過 的方式實現(xiàn)的。某臺汽油機飛輪的轉(zhuǎn)速為2400r/min,在1s內(nèi),汽油機完成 個工作循環(huán),對外做功 次。
18.(3分)比熱容是物質(zhì)的一種屬性,每種物質(zhì)都有自己的比熱容,查表可知水=4.2×103J/(kg?℃),表示 ,一桶水倒掉一半后,剩下的水的比熱容 (變大/不變/變小)。初溫為30℃、質(zhì)量為2kg的水吸收2.1×105J的熱量后溫度將升高到 ℃。
19.(2分)可燃冰是一種固態(tài)晶體,在常溫常壓下會迅速升華為氣態(tài)。它的熱值約為1.4×1010J/m3,2m3的可燃冰完全燃燒后可放出 J的熱量,若這些熱量60%被水吸收,可以將 kg的水從0℃加熱到100℃。(已知c水=4.2×103J/(kg?℃)
20.(3分)根據(jù)表中的信息回答:蠟的比熱容為 焦/(千克?℃),一支蠟燭燃燒掉一半后,剩下一半蠟燭的比熱容 (填“變小”、“變大”或“不變”)。質(zhì)量相等的四種物質(zhì),如果升高相同的溫度,需吸收熱量最少的物質(zhì)是 。
一些物質(zhì)的比熱容,單位:焦/(千克?℃)
三、實驗題(每空2分,共24分)
21.(14分)小明同學學習了燃料的熱值后,考慮到燃料燃燒放出的熱量會被水吸收,而水的比熱容已知。(注:燃料完全燃燒放熱用Q放=mq計算,某燃料的熱值用q表示;其質(zhì)量用m表示)。自己設計一個實驗來探究煤油和菜籽油的熱值的大小關(guān)系。他組裝了圖所示的裝置進行實驗
(1)為了保證實驗結(jié)論的可靠,小明同學選擇了兩套相同裝置,在實驗中還應控制:煤油和菜籽油的 相同,以及 相同。
(2)分析得出:煤油和菜籽油兩種燃料中,熱值較大的是 。
(3)小明同學還想利用這種實驗方案計算出煤油和菜籽油的熱值,那么小明還需要補充的實驗儀器是 。利用此實驗方法計算出的熱值將比真實值 (選填“偏大”或“偏小”)。原因有兩點:①燃料不能 。②燃料燃燒放出的熱并不能完全被 吸收。
22.(4分)組成物體的分子很小,肉眼是看不見的,但我們可以通過身邊的器材用油膜法來估測分子的直徑。實驗步驟和原理如下:
(1)實驗的研究對象是油酸分子,我們在實驗前可以通過注射器測量出每一滴油酸的體積為7.5×10﹣6cm3。
(2)把一滴油酸滴入盛水的淺盤里,待水面穩(wěn)定后,將玻璃板放在淺盤上,其形狀如圖甲所示,坐標紙中正方形方格的邊長為1.5cm。我們可以數(shù)出輪廓內(nèi)的方格數(shù)(未滿半格的不計入個數(shù),超過半格的算一格) cm2(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。
(3)如圖乙所示,假設這層油膜是由每個油酸分子緊密排列組成的,則我們就可以估測出油酸分子的直徑大約為 m(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。
23.(6分)如圖所示,規(guī)格相同的兩個燒杯中分別裝有甲、乙兩種液體,m甲=m乙=2kg。用兩個規(guī)格不同的加熱器加熱,該過程中忽略液體蒸發(fā)且加熱器產(chǎn)生的熱量全部被液體吸收,得到如圖丙所示的溫度與加熱時間的圖線。
(1)前12min甲、乙兩杯液體吸收的熱量情況如圖丁所示,則兩種液體的比熱容c甲 c乙(選填“>”“<”、“=”或“無法比較”);
(2)甲液體比熱容的大小為c甲= J/(kg?℃);
(3)利用酒精燈裝置加熱甲杯中液體,假設酒精完全燃燒放出的熱量有70%能被液體吸收,要使甲杯中液體溫度升高60℃(忽略液體蒸發(fā)) g的酒精(已知酒精的熱值為30×106J/kg)。
四、計算題(每題9分,共18分)
24.(9分)AG﹣600水上飛機(又稱:JL﹣600或“蛟龍﹣600”)是中國航空工業(yè)集團公司特種飛行器研究所設計研制的大型滅火、水上救援水陸兩棲飛機,是全球在研的最大的水陸兩棲飛機。AG600主要用于大型滅火和水上救援,也可以從水面起飛和降落。AG600蓄滿水后的最大質(zhì)量為54t。
(取g=10N/kg,q柴油=4.0×107J/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)起落架與地面接觸總面積為2m2,蓄滿水靜止在地面時,求其對地面的壓強;
(2)在水面滑行測試中,蓄水后飛機總重為5×105N,飛機在水面上以36km/h的速度勻速滑行了1min,滑行過程中所受阻力為總重的0.5倍;
(3)在上述(2)勻速飛行過程中,發(fā)動機的效率為30%
25.(9分)實驗測得0.5kg某物質(zhì)溫度隨時間變化的圖象如圖所示,已知物質(zhì)在固態(tài)下的比熱容為[c1=2.1×103J/(kg?℃)]。假設這種物質(zhì)從熱源吸熱的功率恒定不變,根據(jù)圖象(如圖)
(1)求在最初的2min內(nèi)物質(zhì)吸收的熱量;
(2)求該物質(zhì)在液態(tài)下的比熱容。
參考答案與試題解析
一、單選題(每題3分,共36分)
1.【分析】分子運動是看不見的,在不知不覺中發(fā)生了變化,分子運動屬于擴散現(xiàn)象。擴散現(xiàn)象是分子運動的結(jié)果,溫度越高,擴散現(xiàn)象越明顯。
【解答】解:
雪花、霧霾,它們的運動屬于機械運動;花香四溢,說明了分子的運動。
故選:C。
【點評】掌握擴散現(xiàn)象是分子運動的結(jié)果,以及分子運動和機械運動的區(qū)別是解答本題的關(guān)鍵。
2.【分析】本題應抓住汽油機的一個工作循環(huán)由如圖所示的四個沖程組成:吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。判斷沖程名稱可用口訣:“先看氣門開關(guān)情,再看活塞上下行;開下吸氣開上排,關(guān)上壓縮關(guān)下功;”進行分析;其中在做功沖程中,是內(nèi)燃機的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能,提供動力。
【解答】解:
A、兩氣門都關(guān)閉,汽缸容積變大;符合題意;
B、兩氣門都關(guān)閉,汽缸容積變?。徊环项}意;
C、排氣門開啟,是排氣沖程;
D、進氣門開啟,是吸氣沖程;
故選:A。
【點評】本題考查了內(nèi)燃機的一個工作循環(huán)由吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程四個沖程組成。以及內(nèi)燃機的四個沖程的判斷,解決此題需要結(jié)合內(nèi)燃機的四個沖程工作特點進行分析解答。
3.【分析】A、物體溫度越高,分子運動越劇烈;
B、做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方式;
C、物質(zhì)的比熱容越大,物質(zhì)的吸熱能力越強;
D、1kg的某種燃料完全燃燒所釋放出的熱量是燃料的燃燒值。
【解答】解:A、水的溫度越高,故A正確;
B、燒水的過程是通過熱傳遞的方式改變水的內(nèi)能;
C、鋁的比熱容比水小,故C錯誤;
D、燃燒值由燃料本身決定,故D錯誤;
故選:A。
【點評】本題涉及的知識點較多,是一道基礎(chǔ)題,但難度不大,平時要注意基礎(chǔ)知識的學習與積累。
4.【分析】熱傳遞的條件是有溫度差。
【解答】解:熱傳遞的條件是有溫度差,當兩個物體的溫度相同時,故B正確。
故選:B。
【點評】本題主要考查學生對:熱傳遞的條件的掌握。
5.【分析】解決此題要正確理解熱機效率的概念及其物理意義,以及熱機效率低的原因。掌握內(nèi)燃機的四沖程中能量轉(zhuǎn)化情況。柴油機的效率比汽油機的效率高,說明能量損失少。
【解答】解:柴油機的效率比汽油機的效率高,是因為柴油機損失的能量較少。
故選:C。
【點評】此題考查了跟熱機有關(guān)的一些知識,熱機的效率的概念及物理意義,同時也考查了工作過程中的能量轉(zhuǎn)化情況。
6.【分析】解決此題需要知道:
分子間同時存在著引力和斥力,并能將宏觀中的物理現(xiàn)象與微觀的分子力聯(lián)系起來;
做功可以改變物體的內(nèi)能,當對物體做功時,機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,當物體對外做功時,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能;
在做功沖程中,燃料的化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,而內(nèi)能又轉(zhuǎn)化為機械能,帶動飛輪轉(zhuǎn)動做功。
【解答】解:A、橡皮筋被拉長后,選項說法錯誤;
B、塵土飛揚是沙子顆粒的運動,不屬于擴散現(xiàn)象;
C、用鋸條鋸木頭,消耗機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能、溫度升高,選項說法錯誤;
D、在汽油機的四個沖程中,選項說法正確;
故選:D。
【點評】本題主要考查學生對:分子間的作用力、改變物體內(nèi)能的方式及內(nèi)燃機的沖程特點理解和掌握,是中考的熱點。
7.【分析】單缸四沖程汽油機的四個沖程分別為:吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程,壓縮沖程中將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;做功沖程中將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能;
在內(nèi)燃機的四個沖程中,只有做功沖程對外做功,其他三個沖程是靠飛輪的慣性完成的。
【解答】解:甲圖:排氣門打開,活塞向上運動,是排氣沖程;
乙圖:兩氣門都關(guān)閉,活塞向上運行,是壓縮沖程;
丙圖:進氣門打開,活塞向下運行,是吸氣沖程;
丁圖:兩氣門都關(guān)閉,火花塞點火,氣缸容積增大,將燃料燃燒釋放的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能;
AD、汽油機的四個沖程依次是吸氣沖程、做功沖程,即丙、乙、丁、甲,只有做功沖程對外做功,即依靠飛輪慣性完成的沖程是:甲、乙,故A正確;
B、乙圖是壓縮沖程,故B錯誤;
C、甲圖為汽油機的排氣沖程,故C錯誤。
故選:A。
【點評】此題考查了對內(nèi)燃機四個沖程的判斷以及涉及能量轉(zhuǎn)化的兩個沖程,要結(jié)合氣門的開閉與活塞的運動方向進行判斷。
8.【分析】(1)晶體熔化過程中,吸熱但溫度不變;
(2)改變內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞;
(3)熱傳遞是熱量從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體,或從同一物體的高溫部分傳向低溫部分的過程。
【解答】解:A、內(nèi)能與物體的溫度、狀態(tài)有關(guān)。
B、物體吸收熱量過程中溫度不一定升高,吸熱但溫度不變;
C、搓手時手掌發(fā)熱是通過做功的方式改變物體的內(nèi)能;
D、在發(fā)生熱傳遞時,低溫物體吸收熱量,故D正確。
故選:D。
【點評】題主要考查學生對:影響內(nèi)能的因素、改變內(nèi)能的兩種方式以及內(nèi)能的概念的了解和掌握;屬于基礎(chǔ)題。
9.【分析】熱機完成一個工作循環(huán),要經(jīng)過4個沖程,燃氣對外做功1次,活塞往返2次,飛輪轉(zhuǎn)動2周,根據(jù)這個比例關(guān)系可以求出活塞所做的功,然后利用P=求出功率;
【解答】解:汽油機飛輪轉(zhuǎn)速800r/min,每分鐘飛輪轉(zhuǎn)動800圈,對外做功400次。
做功沖程工作時,推動活塞一次做功1500J,
1min做功W=1500J×400=6×107J,
這臺汽油機的功率為:
P===1×103W=10kW。
故選:A。
【點評】此題主要考查的是學生對功率、熱值和熱機效率計算公式的理解和掌握,解決此題要知道在四沖程內(nèi)燃機曲軸轉(zhuǎn)一圈,完成2個沖程,1個工作循環(huán)中包括4個沖程并對外做功1次,記住相關(guān)數(shù)據(jù)是解題的關(guān)鍵。
10.【分析】(1)冰是晶體,晶體在熔化過程中吸熱但溫度保持不變,內(nèi)能增大;比熱容是物質(zhì)的一種特性,同種物質(zhì),狀態(tài)不同,比熱容也不同;
(2)改變物體內(nèi)能的兩種方式:做功和熱傳遞;
(3)物體的內(nèi)能發(fā)生變化,可能表現(xiàn)在物體的溫度變化,也可能是狀態(tài)的變化。
【解答】解:A、冰熔化成水的過程中,則質(zhì)量不變,冰熔化成水的過程中,溫度保持不變,狀態(tài)發(fā)生變化,故A錯誤;
B、物體的內(nèi)能增加,也可能是外界對物體做了功;
C、物體溫度升高,內(nèi)能一定增加;
D、物體吸收了熱量,即表現(xiàn)在物體的溫度的升高;比如:晶體在熔化過程,內(nèi)能增加,所以,物體的溫度可能升高。故D錯誤。
故選C。
【點評】本題考查比熱容和內(nèi)能的有關(guān)知識,是一道綜合題。
11.【分析】熱傳遞發(fā)生的條件是要有溫度差,熱量將從高溫物體傳向低溫物體;
質(zhì)量相等的銅塊和鉛塊,吸收相同的熱量后,比熱容大的升高的溫度小,但題目沒有告訴初溫大小,據(jù)此分析解答。
【解答】解:由公式Q吸=cmΔt可知,Δt=,
∵銅塊和鉛塊的質(zhì)量和吸收的熱量相同,銅的比熱容是鉛的比熱容的3倍,
∴銅塊升高的溫度值是鉛塊升高的溫度值的;
由于不知道初溫是否相同,所以銅快和鉛塊的末溫大小關(guān)系不能確定
如果銅塊的末溫高于鉛塊的末溫,熱量從銅塊傳向鉛塊;
如果銅塊的末溫低于鉛塊的末溫,熱量從鉛塊傳向銅塊;
如果銅塊的末溫等于鉛塊的末溫,二者之間將不發(fā)生熱傳遞。
由此判斷選項A、B、D的說法錯誤。
故選:C。
【點評】本題主要考查學生對熱傳遞的條件及方向的了解和掌握,知道題目沒告訴初溫關(guān)系,不能確定末溫關(guān)系是本題的關(guān)鍵。
12.【分析】由題意可知,容器內(nèi)水的質(zhì)量和一杯熱水的質(zhì)量相等,不計熱損失時,熱水放出的熱量和冷水吸收的熱量相等,根據(jù)Q=cmΔt可知兩者溫度的變化量相等,據(jù)此設出熱水、冷水的初溫和熱平衡后共同的溫度;若再將熱水杯內(nèi)剩余熱水的一半再次倒入冷水杯內(nèi)時,相當于同時向冷水中倒入+=杯熱水,根據(jù)Q=cmΔt得出等式求出熱平衡后共同的溫度,進一步求出冷水溫度將再升高的值。
【解答】解:設容器內(nèi)水的質(zhì)量和一杯水的質(zhì)量為m,熱水的初溫為t熱,冷水的初溫t冷,將一半的熱水倒入容器中后共同的溫度為t,
因不計熱損失,
所以,由Q=cmΔt可得:
Q放=Q吸,即cmΔt熱=cmΔt冷,
解得:Δt熱=4Δt冷=2×21℃=42℃,
據(jù)此可設t冷=0℃,則t=21℃,t熱=21℃+42℃=63℃,
若再將熱水杯內(nèi)剩余熱水的一半再次倒入冷水杯內(nèi)時,相當于同時向冷水中倒入+=,
則cm(t熱﹣t′)=cm(t′﹣t冷) 即3(63℃﹣t′)=3(t′﹣0℃)解得:t′=27℃,
所以,冷水溫度將再升高Δt=t′﹣t=27℃﹣21℃=6℃。
故選:A。
【點評】本題考查了熱量公式Q=cmΔt的應用,利用賦值法解得問題時要注意所設數(shù)據(jù)的合理性。
二、填空題(沒空1分,總共22分)
13.【分析】(1)飛船返回地面的過程中與大氣層劇烈摩擦,摩擦生熱,將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;
(2)物質(zhì)由固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)叫升華,升華吸熱。
【解答】解:飛船返回地面的過程中與大氣層摩擦做功,將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;
艙體外表有一特殊涂層,能由固體直接變?yōu)闅怏w,以保護航天員安全。
故答案為:內(nèi);升華。
【點評】本題考查了物體變化、能量轉(zhuǎn)化知識,要結(jié)合這些知識點具體分析解答。
14.【分析】內(nèi)燃機完成一個工作循環(huán),要經(jīng)過4個沖程,燃氣對外做功1次,活塞往返2次,飛輪轉(zhuǎn)動2周,根據(jù)這個比例關(guān)系可以求出答案。
【解答】解:若一臺柴油機的轉(zhuǎn)速是1200轉(zhuǎn)/min=20r/s,表示每秒飛輪轉(zhuǎn)動20圈,活塞往復2次,完成40個沖程。
故答案為:10;20。
【點評】本題考查了內(nèi)燃機的四個沖程工作特點,記住相關(guān)的數(shù)據(jù)大小,會根據(jù)轉(zhuǎn)速進行相關(guān)計算。
15.【分析】(1)內(nèi)燃機四個沖程中的能量轉(zhuǎn)化情況:吸氣和排氣沖程不發(fā)生能量轉(zhuǎn)化,壓縮沖程將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。
(2)水的比熱容較大大,與其它物質(zhì)相比,在質(zhì)量和升高的溫度相同時,水吸收的熱量最多。
【解答】解:內(nèi)燃機的四個沖程是吸氣、壓縮、排氣沖程,壓縮氣體對氣體做功;做功沖程高溫高壓燃氣推動活塞向下運動。
內(nèi)燃機工作過程中會產(chǎn)生大量的熱,需要及時散去,水的比熱容較大大,水吸收的熱量最多。
故答案為:壓縮;比熱容。
【點評】此題主要考查了四個沖程中的能量轉(zhuǎn)化情況、水的比熱容較大大的應用,在壓縮沖程與做功沖程發(fā)生了能量的轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)化情況正好相反。
16.【分析】(1)改變物體內(nèi)能的方式有兩種:做功和熱傳遞。
(2)汽油機四個沖程中壓縮沖程是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,做功沖程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能,排氣和吸氣沖程沒有能的轉(zhuǎn)化。
【解答】解:子彈在穿過紙牌的過程中克服阻力做功,使紙牌局部的內(nèi)能增加,是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,也是將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
故答案為:做功;壓縮。
【點評】本題考查了學生對內(nèi)燃機工作過程中能的轉(zhuǎn)化和改變內(nèi)能的方式的理解和掌握,要結(jié)合實例分析。
17.【分析】(1)物體由于被舉高而具有的能量叫做重力勢能,重力勢能與物體的質(zhì)量和高度有關(guān);
(2)做功可以改變物體的內(nèi)能;
(3)汽油機的一個工作循環(huán)要完成4個沖程,飛輪和曲軸轉(zhuǎn)2圈,對外做功1次。
【解答】解:導彈上升過程中,導彈的質(zhì)量不變,所以重力勢能增大,機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;
汽油機飛輪的轉(zhuǎn)速為2400r/min=40r/s,即汽油機飛輪每秒轉(zhuǎn)40圈,
由于汽油機的一個工作循環(huán)要完成4個沖程,飛輪和曲軸轉(zhuǎn)2圈,所以在在2s內(nèi),對外做功20次。
故答案為:增大;增大;80。
【點評】本題考查重力勢能的影響因素、做功改變物體的內(nèi)能以及熱機的有關(guān)計算,難度不大。
18.【分析】(1)單位體積某種物質(zhì),溫度升高1℃所吸收的熱量叫做這種物質(zhì)的比熱容;
(2)比熱容是物質(zhì)的一種特性,物質(zhì)的比熱容只跟物體的種類和狀態(tài)有關(guān),與物體質(zhì)量的大小、溫度高低、吸收或放出熱量的多少均無關(guān);
(3)知道水的質(zhì)量和
【解答】解:
(1)水的比熱容是4.2×108J/(kg?℃),表示:1kg的水溫度升高(或降低)1℃時吸收(或放出)的熱量是3.2×103J;
(2)比熱容是物質(zhì)的一種特性,與物體的質(zhì)量無關(guān),剩下水的種類和狀態(tài)不變;
(3)由Q吸=cm(t﹣t5)可得,水的末溫:
t=+t0=+30℃=55℃。
故答案為:1kg的水溫度升高(或降低)1℃時吸收(或放出)的熱量是8.2×103J;不變。
【點評】本題考查了學生對比熱容概念和比熱容特性的了解與掌握以及吸熱公式的簡單應用,是一道基礎(chǔ)題目。
19.【分析】(1)知道可燃冰的質(zhì)量和熱值,根據(jù)Q放=Vq求出完全燃燒釋放熱量;
(2)根據(jù)η=×100%求出水吸收的熱量,再根據(jù)Q吸=cm(t﹣t0)求出加熱水的質(zhì)量。
【解答】解:(1)2m3的可燃冰完全燃燒釋放的熱量:
Q放=Vq=7m3×1.3×1010J/m3=2.4×1010J;
(2)由η=×100%可得水吸收的熱量:
Q吸=ηQ放=60%×2.8×1010J=3.68×1010J,
由Q吸=cm(t﹣t0)可得加熱水的質(zhì)量:
m===6×104kg。
故答案為:2.8×1010;4×104。
【點評】本題考查了吸熱公式、燃料完全燃燒放熱公式、效率公式的應用,是一道較為簡單的應用題。
20.【分析】(1)比熱容是物質(zhì)的一種特性,與物體的質(zhì)量、體積、吸熱的多少、溫度的高度均無關(guān),只與物質(zhì)的種類和物體的狀態(tài)有關(guān);
(2)根據(jù)Q=cmΔt知,質(zhì)量相等、如果升高相同的溫度時,比熱容越大吸熱越多;質(zhì)量相等、吸收相同的熱量時,比熱容越大,溫度變化越小。
【解答】解:由表格數(shù)據(jù)可知,蠟的比熱容為2.6×108J/(kg?℃);
比熱容是物質(zhì)的一種特性,與物質(zhì)種類有關(guān),一支蠟燭燃燒掉一半后;
根據(jù)Q=cmΔt知,四種物質(zhì)質(zhì)量相等,水銀的比熱容最小。
故答案為:2.6×102;不變;水銀。
【點評】本題主要是考查比熱容的定義,我們要知道比熱容是物質(zhì)的一種特性,與物體的質(zhì)量、體積、吸熱的多少、溫度的高度均無關(guān)。只與物質(zhì)的種類和物體的狀態(tài)有關(guān)。
三、實驗題(每空2分,共24分)
21.【分析】(1)(2)本題主要考查利用控制變量法和轉(zhuǎn)換法設計實驗的能力,由于燃料的熱值不能直接測量,所以通過水溫升高的度數(shù)大小來體現(xiàn)燃料的熱值大小,又由于燃料燃燒釋放的熱量既與燃料的質(zhì)量多少有關(guān),又與燃料的熱值大小有關(guān),所以在設計實驗時應控制燃料的質(zhì)量相同,以及水的質(zhì)量相同;
(3)燃料燃燒產(chǎn)生的熱量不能完全被水吸收、存在熱損失,所以直接計算得出的熱值比實際值要小。
【解答】解:
(1)因燃料放出的熱量與質(zhì)量有關(guān),必須控制燃料的質(zhì)量相等,所以在實驗中應控制水的質(zhì)量相等;
(2)由圖表數(shù)據(jù)可知在相同時間內(nèi)甲杯中的水溫度升高的快,所以煤油的熱值較大;
(3)要控制質(zhì)量相等,需要用天平來測量;
由于燃料不可能完全燃燒且燃燒放出的熱會散失到空氣中,又被燒杯等實驗裝置吸了熱,因此計算出熱值比實際要偏小些。
故答案為:(1)質(zhì)量;水的質(zhì)量;(3)天平;完全燃燒;水。
【點評】此類實驗問題,要結(jié)合控制變量法進行分析研究,通過觀察溫度的變化判斷燃料熱值的大小,考查了學生的實驗探究能力。
22.【分析】(1)采用估算的方法求油膜的面積,通過數(shù)正方形的個數(shù),第以一個正方形的面積,近似算出油膜的面積;
(2)把油酸分子看成球形,且不考慮分子間的空隙,油膜的厚度近似等于油酸分子的直徑,由d=求出油酸分子的直徑。
【解答】解:(1)每一滴油酸的體積為:V=7.5×10﹣5cm3。
(2)讀圖可知,面積超過正方形一半的正方形個數(shù)為:n=57(個),
一個小正方形的面積為:S0=5.5cm×1.7cm=2.25cm2,油酸膜的面積為:S=nS5=57×2.25cm2=128cm6;
(3)每一滴油滴的體積為:V=7.5×10﹣6cm3,
把油酸分子看成球形,且不考慮分子間的空隙=≈6.9×10﹣8cm=2.9×10﹣10m。
故答案為:(2)128;(3)5.3×10﹣10。
【點評】本題主要是考查利用油膜法估測分子直徑實驗,解答本題的關(guān)鍵是要掌握該實驗的實驗原理和實驗方法。
23.【分析】(1)根據(jù)圖丙和丁比較出前12min甲、乙兩杯液體吸收的熱量的關(guān)系和升高溫度的關(guān)系,根據(jù)Q吸=cmΔt分析出兩種液體比熱容的大?。?br>(2)由圖丁可知12min甲液體吸收的熱量,由圖丙可知12min甲液體升高的溫度,根據(jù)Q吸=cmΔt算出甲液體的比熱容;
(3)根據(jù)甲液體吸收的熱量求出酒精完全燃燒放出的熱量,再根據(jù)Q放=mq,求出燃燒酒精的質(zhì)量。
【解答】解:(1)由圖丁可知前12min甲液體吸收的熱量小于乙液體吸收的熱量,由圖丙知,且甲,根據(jù)Q吸=cmΔt知,c甲<c乙;
(2)由圖丁可知12min甲液體吸收的熱量為252×103J=2.52×102J,由圖丙可知12min甲液體升高的溫度為Δt=80℃﹣20℃=60℃,
根據(jù)Q吸=cmΔt知甲液體比熱容的大小為:
c甲===8.1×103J/(kg?℃);
(3)由(2)可知,甲杯中液體溫度升高60℃吸收的熱量為6.52×105J,
則酒精完全燃燒放出的熱量:
Q放===6.6×105J,
由Q放=mq可得,燃燒酒精的質(zhì)量:
m酒精===0.012kg=12g。
故答案為:(1)<;(2)3.1×103;(3)12。
【點評】本題考查了比較比熱容大小的方法,比熱容的計算以及熱量的有關(guān)計算等知識,是一道熱學綜合題。
四、計算題(每題9分,共18分)
24.【分析】(1)飛機靜止在地面上時對地面的壓力等于自身重力;利用p=求對地面產(chǎn)生的壓強;
(2)根據(jù)飛機重力求出牽引力大小,利用s=vt計算飛機在水面上的滑行距離,利用W=Fs計算牽引力做功,根據(jù)P=計算發(fā)動機牽引力的功率;
(3)已知發(fā)動機的效率,由此可求得飛機消耗的總能量,再利用Q=mq可求得燃油質(zhì)量。
【解答】解:(1)飛機蓄滿水靜止在地面上時,對地面的壓力:
F壓=G總=m總g=54×103kg×10N/kg=5.8×105N,
對地面產(chǎn)生的壓強:
p===7.7×105Pa;
(2)飛機滑行過程中所受阻力:f=7.5G總′=0.3×5×105N=8.5×105N,
因為飛機沿直線勻速滑行,所以飛機受到的牽引力:F=f=2.5×105N,
飛機在水面上以36km/h的速度勻速滑行了8min,
36km/h=10m/s,1min=60s,
則滑行距離s=vt=10m/s×60s=600m,
牽引力做功:W=Fs=2.3×105N×600m=1.6×108J,
發(fā)動機牽引力的功率:P===2.4×106W;
(3)由η=可得
Q===5×108J,
由Q=mq可得,燃燒燃油的質(zhì)量:
m油===12.5kg。
答:(1)其對地面的壓強為2.7×107Pa;
(2)發(fā)動機牽引力的功率為2.5×105W;
(3)這1min里消耗的柴油是12.5kg。
【點評】本題為力學綜合題,考查了重力公式、壓強公式、功率公式的應用,知識點多、綜合性強,要求靈活運用。
25.【分析】(1)由圖象知,在最初的2min內(nèi)物質(zhì)處于固體狀態(tài),知道固態(tài)下的比熱容,又知道物體的質(zhì)量,可利用吸熱公式Q吸=c1mΔt可以求出吸收的熱量;
(2)知道吸熱時間,可利用公式P=求出吸熱功率;由圖象可知,10min~12min內(nèi)物質(zhì)處于液體,由于吸熱功率恒定不變,根據(jù)Q=Pt可求出這一段時間內(nèi)吸收的熱量,物體質(zhì)量不變,又知道物體的溫度的變化,然后利用公式c=求出該物質(zhì)在液態(tài)下的比熱容。
【解答】解:(1)在最初2min內(nèi),物體處于固態(tài)的升溫吸熱過程,
因m=0.7kg,c1=2.2×103J/(kg?℃),Δt1=2℃﹣(﹣20℃)=20℃,
所以,物質(zhì)吸收的熱量:
Q吸=c1mΔt1=7.1×103J/(kg?℃)×8.5kg×20℃=2.7×104J;
(2)該物質(zhì)的吸熱功率:
P===175W,
由圖象可知,10min~12min內(nèi)物質(zhì)處于液體,物體溫度升高Δt2=10℃,
因吸熱功率恒定不變,
所以,吸收的熱量為:
Q吸′=Pt′=175W×120s=8.1×104J,
該物質(zhì)在液態(tài)下的比熱容:
c2===2.2×103J/(kg?℃)。
答:(1)在最初的8min內(nèi),物質(zhì)吸收的熱量為2.1×105J;
(2)該物質(zhì)在液態(tài)下的比熱容為4.2×108J/(kg?℃)。
【點評】本題考查了晶體熔化的規(guī)律、吸收熱量的計算、物體吸熱功率的計算,涉及到從溫度﹣時間圖象搜集信息并加以利用,知識點多,屬于難題。水
4.2×103

2.6×103
水銀
0.14×103
干泥土
0.84×13
燃料
加熱前的水溫/℃
燃料燃盡后水溫/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34

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