第十四章《內(nèi)能的利用》單元基礎(chǔ)鞏固與培優(yōu)必刷達標(biāo)卷 （考試時間：80分鐘 試卷滿分：100分） 一、單項選擇題（本大題共7小題，每小題3分，共21分）在每小題列出的四個選項中，只有一個是正確的。 1．人們在實際生活中使用下列設(shè)備時，所涉及到的能量轉(zhuǎn)化正確的是（　?。?A．用天然氣灶炒菜，是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 B．電梯運行過程中，是機械能轉(zhuǎn)化為電能 C．用太陽能電池板，是太陽能轉(zhuǎn)化為電能 D．秋千向下擺的過程中，是動能轉(zhuǎn)化為重力勢能 【答案】C 【詳解】A．用天然氣灶炒菜，是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A錯誤； B．電梯運行過程中，是電能轉(zhuǎn)化為機械能，故B錯誤； C．用太陽能電池板，利用太陽光發(fā)電，是太陽能轉(zhuǎn)化為電能，故C正確； D．秋千向下擺的過程中，是重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，故D錯誤。 故選C。 2．如圖所示，這是內(nèi)燃機工作中的一個沖程，下列描述正確的是（　?。??? A．吸氣沖程，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能 B．壓縮沖程，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 C．做功沖程，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能 D．排氣沖程，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 【答案】C 【詳解】根據(jù)題圖沖程中火花塞點火和活塞向下運動的特點，可以判斷該沖程為做功沖程，此沖程是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。故C正確，ABD錯誤。 故選C。 3．甲、乙兩臺熱機內(nèi)的燃料種類和燃燒情況相同，甲的效率比乙的效率低，這表明（　?。?A．甲熱機比乙熱機做的有用功少 B．甲熱機比乙熱機消耗的燃料多 C．在做有用功相同的條件下，消耗同種燃料，甲比乙消耗得多 D．在做有用功相同的條件下，甲損失的能量比乙損失的少 4．四沖程柴油機工作過程中，以下說法錯誤的是（　?。?A．壓縮沖程和做功沖程發(fā)生了能量的轉(zhuǎn)化 B．做功沖程使汽車獲得動力 C．排氣沖程排出了汽車的尾氣 D．吸氣沖程吸入汽缸的是柴油和空氣 【答案】D 【詳解】A．在壓縮沖程中，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，做功沖程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，故A正確，不符合題意； B．在做功沖程中，是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，使汽車獲得動力，故B正確，不符合題意； C．柴油機的排氣沖程中，排出了汽車的尾氣，故C正確，不符合題意； D，柴油機在吸氣沖程吸入氣缸的只是是空氣，沒有柴油，故D錯誤，符合題意。 故選D。 5．下列選項可能符合汽車等熱機能量流向的是（　?。?A． B． C． D． 【答案】D 【詳解】熱機燃燒燃料放出的能量，有部分轉(zhuǎn)化為提供熱機動力的機械能，還有相當(dāng)部分能量散失了。而汽油機的效率一般為20%~30%，則機械能約為 W機械能=ηW=30%×1000J=300J 散失的內(nèi)能 W內(nèi)能=W-W機械能=1000J-300J=700J 故ABC不符合題意，D符合題意。 故選D。 6．某品牌無人駕駛汽車在一段平直公路上勻速行駛12km，用時10min，消耗燃油2kg，已知汽車的牽引力是2000N，燃油的熱值為4.6×l07J/kg。假設(shè)燃油完全燃燒。通過計算可知，下列結(jié)果正確的是（　?。?A．汽車行駛速度是60km/h B．消耗的2kg燃油完全燃燒放出的熱量是9.2×106J C．汽車牽引力做功的功率是4×104W D．汽車發(fā)動機的效率是30% 【答案】C 【詳解】A．已知汽車行駛的路程為12km，所用時間為10min，則汽車的速度 故A錯誤； B．消耗的2kg燃油完全燃燒放出的熱量 Q放=qm=4.6×l07J/kg×2kg=9.2×107J 故B錯誤； C．已知汽車的速度 v=72km/h=20m/s 則汽車牽引力做功的功率 故C正確； D．汽車牽引力做的功 W=Pt=4×104W×10×60s=2.4×107J 則汽車發(fā)動機的效率 故D錯誤。 故選C。 7．小明利用圖甲裝置研究某燃料熱值，他取少量燃料置于燃燒皿中，點燃后對100g的熱水加熱4min，然后立即將其熄滅，測得消耗燃料4.2g，并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制了水溫隨時間變化的圖像如圖乙中a線所示。已知此過程中燃料均勻燃燒放熱，所放出熱量只有60%被水吸收。水的比熱容為4.2×103J/(kg?℃)，整個過程中忽略水的質(zhì)量變化。下列說法中正確的是（　?。? A．通過圖像計算得知4min水吸收到的熱量為2520J B．通過計算得出該燃料的熱值為2×106J/kg C．這種方法計算出的熱值比實際的熱值偏大 D．若實驗裝置和熱損失比例均不變，利用該燃料加熱另一杯水繪出了如圖乙中b線所示圖像，則這杯水的質(zhì)量小于上一杯水的質(zhì)量 【答案】B 【詳解】A．由圖乙知，a圖線水在前2min內(nèi)溫度由93℃升到99℃，2~4溫度保持不變，已經(jīng)沸騰，則前2min吸收的熱量 Q吸=cm水(t-t)=4.2×103J/(kg?℃)×0.1kg×(99-93)℃=2.52×103J 燃料燃燒過程是均勻放熱，那么4min內(nèi)吸收的熱量 Q吸′=2Q吸=2×2.52×103J=5040J 故A錯誤； BC．據(jù)得，燃燒燃料放出的熱量 則該燃料的熱值 而在燃燒過程中，燃料不能完全燃燒，則用此方法算得的Q放偏小，那么算得的熱值比實際值偏小，故B正確，C錯誤； D．由圖乙知，b圖線加熱至沸騰的時間比a圖線的長，在實驗裝置和熱損失比例均不變的情況下，b圖線加熱時間更長可能是b圖線中所用的水的初溫比a的低及b圖線中所用的水的質(zhì)量比a的多，故D錯誤。 故選B。 二：填空題（本題有7小題，每空1分，共21分） 8．如圖所示，在空氣壓縮引火儀的玻璃筒底部，放入一小團干燥的硝化棉，用力把活塞迅速壓下，使硝化棉燃燒，該過程是通過 的方式來改變筒內(nèi)空氣的內(nèi)能，其能量轉(zhuǎn)化情況與汽油機的 沖程相同。 ?? 【答案】 做功 壓縮 【詳解】[1][2]在空氣壓縮引火儀玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮，用力將活塞迅速向下壓，棉絮燃燒起來，這是因為壓縮筒內(nèi)空氣做功，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使筒內(nèi)空氣的內(nèi)能增加，溫度升高，達到棉絮的著火點，棉絮就燃燒起來了；該實驗中，壓縮筒內(nèi)空氣做功，活塞的機械能轉(zhuǎn)化為筒內(nèi)空氣的內(nèi)能，與內(nèi)燃機的壓縮沖程的能量轉(zhuǎn)化相同。 9．2022年2月27日11時許，伴隨著一陣山呼海嘯般的巨響，長征八號遙二運載火箭搭載著22顆衛(wèi)星，在我國文昌航天發(fā)射場一飛沖天，創(chuàng)造了我國“一箭多星”即單次發(fā)射衛(wèi)星數(shù)量最多的紀(jì)錄，由此開啟了我國新的共享火箭“拼車模式”?；鸺l(fā)動機做功把燃料燃燒的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為 能，若該燃料的熱值為1.4×108J/kg，則完全燃燒500g該燃料放出的熱量是 J。 【答案】 機械 7×107J 【詳解】[1]火箭發(fā)動機做功給火箭提供動力，使火箭加速上升，機械能增加，增加的機械能是由燃料的內(nèi)能轉(zhuǎn)化而來，故火箭發(fā)動機做功把燃料燃燒的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。 [2]完全燃燒500g該燃料放出的熱量是 10．燃氣熱水器將質(zhì)量為30kg、溫度為15℃的水加熱到65℃，消耗天然氣，在此過程中水吸收的熱量是 J，熱水器燒水時的效率是 [；] 【答案】 6.3×106 87.5% 【詳解】[1]水吸收的熱量 Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×30kg×(65℃-15℃)=6.3×106J [2]天然氣完全燃燒釋放的熱量 Q放=Vq天然氣=0.18m3×4×107J/m3=7.2×106J 熱水器燒水時的效率 11．小汽車是主要的交通工具，某品牌小汽車四沖程汽油機的轉(zhuǎn)速為2400r/min，則1s內(nèi)汽油機對外做功 次，當(dāng)汽車在加油站加油時，司機能聞到很濃的汽油味，是 現(xiàn)象。如果汽車在某段時間內(nèi)消耗了210g汽油，則汽油完全燃燒可放出熱量 ，這些熱量能讓100kg的水溫度升高 。（，不計熱量損失） 【答案】 20 擴散 23 【詳解】[1]汽油機一個工作循環(huán)有4個沖程，飛輪轉(zhuǎn)2圈，對外做功1次，轉(zhuǎn)速為2400r/min，則1s內(nèi)完成了80個沖程，汽油機對外做功20次。 [2]司機能聞到很濃的汽油味，說明汽油分子運動到了司機的鼻孔了，是分子無規(guī)則運動造成的，屬于擴散現(xiàn)象。 [3][4]如果汽車在某段時間內(nèi)消耗了210g汽油，則汽油完全燃燒可放出熱量 這些熱量能讓100kg的水升高的溫度 12．某單缸四沖程汽油機，飛輪每分鐘轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn)，則每秒對外做功 次，每次對外做功115J，該汽油機的效率為25%，連續(xù)工作1小時需消耗汽油 kg（q汽油=4.6×107J/kg）。 【答案】 25 0.9 【詳解】[1]飛輪每轉(zhuǎn)動兩轉(zhuǎn)，完成四個沖程，對外做功一次。飛輪每秒的轉(zhuǎn)速 每秒對外做功25次。 [2]工作1h時，飛輪對外做功 消耗汽油放出的熱量 消耗汽油的質(zhì)量 13．單位質(zhì)量的氣體物質(zhì)，在體積不變的條件下溫度升高1℃所吸收的熱量稱為該氣體的定容比熱，已知氦氣的定容比熱為3100J/(kg?℃)。如圖所示，質(zhì)量為0.02kg的氦氣被密封在圓柱形汽缸內(nèi)，汽缸內(nèi)氦氣氣壓與外界大氣壓相同。用力把活塞AB固定，當(dāng)氦氣的溫度從20℃升高到30℃時，氦氣吸收的熱量是 J。撤去力，氦氣推動活塞做功，這一過程的能量轉(zhuǎn)化形式與四沖程汽油機的 沖程相同。 【答案】 620 做功 【詳解】[1]氦氣吸收的熱量 Q吸=cm(t-t0)=3100J/(kg?℃)×0.02kg×(30-20)℃=620J [2]撤去力，氦氣推動活塞做功，將氦氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機械能，這個過程與汽油機的做功沖程相同。 14．某單缸四沖程汽油機的汽缸活塞面積為30cm2，一個沖程活塞在汽缸中移動的距離是50mm，滿負荷工作時做功沖程燃氣的平均氣壓為9.0×105Pa，飛輪轉(zhuǎn)速為1800轉(zhuǎn)/min，當(dāng)汽油機滿負荷工作時(不計摩擦)，每秒鐘對外做功 次，做功沖程中燃氣對活塞的平均壓力是 N，此時汽油機的功率為 。 【答案】 15 2700 2025 【分析】對于四沖程汽油機，飛輪轉(zhuǎn)2圈=4個沖程=1個工作循環(huán)=對外做一次功；根據(jù)計算壓力；根據(jù)與計算做功與功率。 【詳解】[1]飛輪轉(zhuǎn)速為1800轉(zhuǎn)/min，即30轉(zhuǎn)/s，飛輪轉(zhuǎn)2圈時對外做功1次，則每秒鐘對外做功15次。 [2]做功沖程中燃氣對活塞的平均壓力是 [3]此過程中做的總功為 此時汽油機的功率為 三、作圖題（共7分） 15．請在圖中坐標(biāo)定性畫出酒精的熱值與其完全燃燒所放出的熱量Q的關(guān)系圖象． 【答案】 【分析】熱值是指1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量，是燃料的一種特性，它和燃料的質(zhì)量、放出熱量的多少無關(guān)． 【詳解】熱值是燃料的一種特性，它和燃料的質(zhì)量、放出熱量的多少無關(guān)，所以酒精的熱值與其完全燃燒所放出的熱量Q的關(guān)系圖象是與熱量Q平行的直線，如圖所示： 16．如圖1為四沖程內(nèi)燃機吸氣沖程的示意圖，圖中畫出了吸氣沖程中活塞和曲軸的位置和進氣門、排氣門的開閉情況。請在圖2中，畫出做功沖程中曲軸的位置和進氣門、排氣門的開閉情況，并在括號內(nèi)畫出活塞的運動方向。 【答案】 【詳解】做功沖程，兩個氣門都關(guān)閉，活塞向下運動，如圖所示： 17．如圖所示，甲（a）為四沖程內(nèi)燃機壓縮沖程的示意圖，圖中畫出了壓縮沖程中活塞和曲軸的位置和進氣門、排氣門的開閉情況，請在圖甲（b）中，畫出另一個沖程中活塞運動的方向（用“↑”或“↓”表示）和進氣門、排氣門的開閉情況。 【答案】 【詳解】由圖可知，汽缸頂部的火花塞點火，是四沖程內(nèi)燃機的做功沖程，在內(nèi)燃機的做功沖程中，兩個氣門都關(guān)閉，活塞向下運動。 四、實驗題:本大題共3小題，第16小題7分，第17、18小題各6分，共19分。 18．根據(jù)圖中實驗回答問題： （1）如圖所示，在熱水和冷水中分別滴入兩滴墨水，不要擺動杯中的水，熱水杯中的墨水?dāng)U散得快，選用熱水和冷水做實驗的目的是便于探究分子無規(guī)則運動速度與 的關(guān)系； （2）如圖所示，瓶內(nèi)裝有少量的水，水上方有水蒸氣，塞緊瓶塞，用打氣筒向瓶內(nèi)打氣，當(dāng)塞跳起時，有白霧產(chǎn)生。白霧是水蒸氣 而成的，這說明氣體對外做功時，內(nèi)能 ，溫度 ； （3）如圖所示，熱機的這個沖程是通過 的方式改變它的內(nèi)能； （4）如圖所示，在試管中裝些水，用軟木塞塞住，用酒精燈給水加熱至沸騰的過程中，是用 的方法使水的內(nèi)能增加，發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化是 ；當(dāng)軟木塞被沖出時，發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化是 ，這個實驗雖然簡單，卻表現(xiàn)出熱機中能量轉(zhuǎn)化的基本過程。 【答案】 溫度 液化 減小 降低 做功 熱傳遞 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能 【詳解】（1）[1]在分別盛有熱水和冷水的玻璃杯中，小心地滴入一滴紅墨水，會看到滴入熱水中的紅墨水?dāng)U散的快；選用熱水和冷水做實驗，這是因為冷水和熱水的溫度不同，以便于探究分子無規(guī)則運動速度與溫度的關(guān)系。 （2）[2][3][4]瓶子里裝有一些水，用力打氣，瓶內(nèi)的氣體對瓶塞做功，瓶內(nèi)氣體的內(nèi)能減少，溫度降低，瓶內(nèi)的水蒸氣液化成小水珠，出現(xiàn)白氣。 （3）[5]由圖知道，熱機兩個氣閥都關(guān)閉，活塞向下運動，所以是做功沖程，做功沖程內(nèi)能對外做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，是通過做功的方式改變物體的內(nèi)能的。 （4）[6][7][8]在試管中裝些水，用酒精燈加熱的過程中，酒精燃燒將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這些內(nèi)能傳遞給試管中的水；使得水的內(nèi)能增加，產(chǎn)生大量的水蒸氣，試管內(nèi)的氣體壓強增大，大于外界的大氣壓，水蒸氣就會將塞子沖出，即對塞子做功，將水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機械能。 19．如圖1所示，甲、乙、丙三圖中的裝置完全相同，燃料的質(zhì)量都是10g，燒杯內(nèi)的液體質(zhì)量和初溫也相同。 （1）為了研究不同物質(zhì)的吸熱能力，利用其中 （選填“甲”、“乙”、“丙”）兩幅圖進行實驗，根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)做出了兩種液體的溫度隨時間變化的關(guān)系圖，如圖2所示： ①不同物質(zhì)吸熱的多少是通過 來反映的（選填“溫度計示數(shù)”或“加熱時間”）； ②由圖可以看出， 液體的吸熱本領(lǐng)較大； ③如果已知b液體的比熱容是1.8×103J/（kg·℃），則a液體的比熱容是 J/（kg·℃）； （2）為了研究不同燃料的熱值，正確選擇其中兩幅圖進行實驗。在實驗前用天平測出了燒杯中液體的質(zhì)量及燃料的質(zhì)量，并記錄數(shù)據(jù)，利用公式Q吸=cm(t-t0)（若a、b液體的比熱容已知）計算出了液體吸收的熱量，通過這些數(shù)據(jù)計算出某種燃料的熱值。則該熱值與實際燃料的熱值相比 （選填“偏大”、“偏小”或“不變”），原因是 。 【答案】 甲、丙 加熱時間 b 0.9×103 偏小 燃料燃燒產(chǎn)生的熱量不能完全被水吸收，并存在熱量損失 【詳解】（1）[1]為了研究不同物質(zhì)的吸熱能力，根據(jù)控制變量法應(yīng)控制燃料的種類相同，因此利用甲、丙兩幅圖進行實驗。 ①[2]在同等條件下，不同物質(zhì)吸熱的多少可通過加熱時間來反映，加熱時間越長，吸收的熱量就越多。 ②[3]由圖示圖像可知，液體a和b升高相同的溫度，如溫度都升60℃，a需要的是時間是10min，b需要的時間是20min，b需要更長的加熱時間，這也就說明了b的吸熱能力強一些，a的吸熱能力弱，所以b液體的比熱容較大。 ③[4]液體a和b的質(zhì)量和初溫均相同，由圖可知，如果溫度都升60℃，a需要的是時間是10min，b需要的時間是20min，即升高相同的溫度，b吸收熱量是a的2倍，根據(jù)可得，在質(zhì)量和升高的溫度均相同的情況下，比熱容c與Q成正比，故a液體的比熱容為 （2）[5][6]比較不同燃料的熱值，應(yīng)控制被加熱液體的種類相同而燃料不同；故應(yīng)選擇甲、乙兩圖進行實驗。在實驗前用天平測出了燒杯中液體的質(zhì)量及燃料的質(zhì)量，并記錄數(shù)據(jù)，利用公式Q吸=cm(t-t0)（若a、b液體的比熱容已知）計算出了液體吸收的熱量，通過這些數(shù)據(jù)計算出某種燃料的熱值。計算結(jié)果不可靠，因為燃料燃燒產(chǎn)生的熱量不能完全被水吸收，并存在熱量損失，所以直接計算得出的熱值比實際值要小。 20．如圖所示甲、乙、丙三個裝置完全相同。 ?? （1）實驗中除了用到圖示的測量器材外，還需要用到的測量儀器有天平和 ； （2）要比較“不同燃料的放熱能力”，應(yīng)選擇 兩圖進行實驗，該實驗中燃料燃燒時放出熱量的多少是通過比較 （選填“溫度計升高的示數(shù)”或“加熱時間”）來判斷的； （3）要比較不同物質(zhì)吸熱能力，應(yīng)選擇 兩個圖進行實驗。實驗中，是通過比較 來間接反映兩種物質(zhì)吸收熱量的多少； （4）若甲裝置中消耗的燃料的質(zhì)量為m1，使質(zhì)量為m2的水溫度升高了Δt（水未沸騰），則燃料1的熱值為 ，（用m1、m2、c水、Δt表示），該方法測出的熱值會比真實值 ，原因是 。（寫出一條即可） 【答案】 秒表 甲丙 溫度計升高的示數(shù) 甲乙 加熱時間 小 有熱量散失 【詳解】（1）[1]實驗中探究不同物質(zhì)吸熱能力時，需要用加熱時間間接反映吸熱的多少，需要用到的測量儀器除有天平，還需要秒表。 （2）[2][3]要比較“不同燃料的放熱能力”，根據(jù)控制變量法，液體的質(zhì)量和種類要相同，燃料不同，應(yīng)選擇甲丙兩圖進行實驗，由于液體完全相同，根據(jù)可知，吸熱的多少與溫度的變化量有關(guān)，所以該實驗中燃料燃燒時放出熱量的多少是通過比較溫度計升高的示數(shù)來判斷的。 （3）[4][5]要比較不同物質(zhì)吸熱能力，根據(jù)控制變量法，應(yīng)保持液體的質(zhì)量相同，同時吸熱的多少無法直接觀察，只能通過做加熱時間來間接反映，則應(yīng)保持加熱器相同，所以應(yīng)選甲乙兩個圖進行實驗。 （4）[6]如圖燃料燃燒放出的熱量都被水吸收，則燃料放出的熱量為 則燃料1的熱值為 [7][8]由加熱過程中存在熱損失，一部分熱量散失到空氣中或被容器吸收，燃料也不可能完全燃燒，導(dǎo)致水吸收的熱量小于放出的熱量，所以該方法測出的熱值會比真實值偏小。 五、計算題:本大題共2小題，第19小題6分，第20小題7分，共13分。 21．汽車是我們經(jīng)常使用的代步工具，已知一汽車以36km/h的速度在平直公路上勻速行駛15km，此過程消耗了汽油3kg。 （1）計算完全燃燒 3kg 汽油，放出的熱量為多少？（） （2）該車在以36km/h的速度勻速行駛時，牽引力的功率為 12 kW，那么該汽車在這個過程受到的阻力為多少？ （3）該車的汽油機效率為多少？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【詳解】解：（1）汽油完全燃燒釋放的熱量 （2）速度單位換算 功率單位換算 由 可求得汽車的牽引力 汽車勻速運動，牽引力與阻力平衡，由平衡條件可知汽車所受阻力 （3）路程單位換算 汽車行駛15km做的功 汽油機的效率 答：（1）完全燃燒 3kg 汽油放出的熱量為 ； （2）該汽車受到的阻力為； （3）該車的汽油機效率為13.0%。 22．在北京冬奧會上，氫燃料客車、純電動汽車等新能源車輛的使用比例為歷屆冬奧會之最。如圖是氫燃料公交車在平直路面上行駛時的情景。已知，。求： （1）質(zhì)量為0.6kg的氫燃料完全燃燒放出的熱量； （2）若這些熱量全部被500kg溫度為15℃的水吸收，水升高的溫度； （3）當(dāng)氫燃料公交車以恒定功率120KW，速度保持10m/s，做勻速直線行駛時，其效率為50%，則燃燒0.6kg的氫燃料可使該公交車行駛的距離。 【答案】（1）8.4×107J；（2）40℃；（3）3500m 【詳解】解：（1）質(zhì)量為0.6kg的氫燃料完全燃燒放出的熱量 Q放=q氫m氫=1.4×108J/kg×0.6kg=8.4×107J （2）根據(jù)題意知道 Q吸=Q放=8.4×107J 由Q吸=cmΔt知道 （3））由知道，氫燃料公交車以恒定功率勻速直線行駛時所做的有用功 W=ηQ放=50%×8.4×107J=4.2×107J 公交車勻速直線行駛時間，由知道 公交車行駛的距離 答：（1）質(zhì)量為0.6kg的氫燃料完全燃燒放出的熱量為8.4×107J； （2）水升高的溫度為40℃； （3）燃燒0.6kg的氫燃料可使該公交車行駛的距離為3.5km。 六、綜合能力題:本大題共3小題，第21小題7分，第22、23小題各6分，共19分 23． （1）小明將充滿氣的氣球捆綁在小車上，制成壓縮空氣動力小車，當(dāng)氣球向右噴氣時，靜止的小車向左運動起來，如圖甲所示，該現(xiàn)象說明力的作用是 ；還說明力可以改變物體的 ； （2）為制造壓縮空氣動力汽車，工程師將裝有壓縮空氣的鋼瓶與空氣動力發(fā)動機連接，該發(fā)動機的一個工作循環(huán)分為進氣沖程和排氣沖程，如圖乙所示。發(fā)動機對外做功的是 （選填“進氣”或“排氣”）沖程，此過程中鋼瓶內(nèi)壓縮空氣的溫度 （選填“升高”或“降低”）。若該發(fā)動機的轉(zhuǎn)速為1200r/min，則1s內(nèi)共有 個沖程，發(fā)動機對外做功 次。 【答案】 相互的 運動狀態(tài) 進氣 降低 40 20 【詳解】（1）[1]當(dāng)氣球向右噴氣時，由于力的作用是相互的，氣體對氣球產(chǎn)生向左的反作用力，靜止的小車向左運動起來。 [2]小車從靜止到運動，說明力可以改變物體的運動狀態(tài)。 （2）[3][4]如圖乙所示，在進氣沖程，壓縮空氣從進氣門進入汽缸，推動活塞向下運動，對活塞做功，壓縮空氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機械能，壓縮空氣內(nèi)能減小，溫度降低。 [5][6]發(fā)動機的轉(zhuǎn)速為 1200r/min=20r/s 飛輪每轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)，有2個沖程，則1s內(nèi)共有40個沖程；每轉(zhuǎn)做功1次，發(fā)動機對外做功20次。 24．神舟五號﹣﹣﹣﹣我們的飛天夢 2003年10月15日9時，隨著火箭發(fā)動機的轟鳴，長征二號F運載火箭將我國第一艘載人航天飛船“神舟五號”送入太空，實現(xiàn)了中華民族五千年的飛天夢， 小宇利用星期天到青島會展中心觀看了有關(guān)“神舟五號”的航天展，他搜集了一些問題，回到班中想要考考你： （1）長征二號F火箭：它的發(fā)動機工作時將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為 能．它是利用向后噴出氣流使自身受力前進的，這是運用了力的作用是 的道理； （2）飛船的運行過程：飛船沿橢圓軌道圍繞地球運行了14圈，軌道上離地面最近點200km，最遠點350km．從遠地點到近地點運行過程中，飛船的速度 ，勢能 ； （3）太空生活與工作：若不穿太空服，只帶氧氣瓶，航天員能否走出艙外？運用你所學(xué)的物理知識說出一條理由。 答： （填“能”或“不能”）；因為艙外 ； （4）返回大氣層：這時飛船與大氣層發(fā)生劇烈摩擦，變成一個火球，將 能轉(zhuǎn)化為 能，因此給飛船降溫十分重要，一種重要的降溫方式就是“燒蝕防熱”：在飛船表面涂有一層高分子固體材料，讓這些材料在發(fā)生物態(tài)變化時吸收熱量，你認為可能發(fā)生的物態(tài)變化有 、 、 ； （5）降落：飛船距離地面15km時，速度達到200m/s，若不打開降落傘，則速度保持不變，飛船落到地面僅僅需要 秒的時間。 【答案】 機械 相互 增大 減小 不能 沒有大氣 機械 內(nèi) 熔化 汽化 升華 75 【詳解】（1）[1][2]火箭發(fā)動機工作時，將燃料燃燒釋放的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為火箭的機械能；火箭利用向后噴出氣流使自身受力前進，這是運用了力的作用是相互的道理。 （2）[3][4]飛船從遠地點到近地點運行過程中，飛船的速度增大，高度減小，所以動能增大，勢能減小。 （3）[5][6]因為人長期生存的環(huán)境是有大氣壓的環(huán)境，體內(nèi)外的氣壓平衡，航天員在太空生活與工作：若不穿太空服，只帶氧氣瓶，航天員不能走出艙外，因為艙外沒有空氣，不存在大氣壓，航天員無法承受身體內(nèi)外的壓力差。 （4）[7][8]飛船快速落下時克服摩擦做功，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使飛船溫度升高，成為一個火球。 [9][10][11]在六種物態(tài)變化中，從外界吸熱的有熔化、汽化、升華。 （5）由題知，路程為 s=15km=15000m 需要的時間 25．吳力同學(xué)利用打氣筒、橡皮塞、塑料瓶、溫度傳感器探究氣體內(nèi)能變化的實驗。他先在塑料瓶內(nèi)倒入少量的水，用橡皮塞蓋住瓶口，再將打氣筒、溫度傳感器按照如圖所組裝好，此時溫度傳感器顯示的是瓶內(nèi)氣體的初始溫度。 （1）他先在塑料瓶內(nèi)倒入少量的水，目的是使水 （填物態(tài)變化名稱）成水蒸氣； （2）吳力往瓶內(nèi)打氣的同時，觀察到溫度傳感器示數(shù)逐漸升高，說明打氣筒給瓶內(nèi)氣體打氣時是對瓶內(nèi)氣體 （填“做功”或“熱傳遞”），氣體的 能增加，溫度升高。當(dāng)瓶內(nèi)氣壓達到一定程度時，橡皮塞被沖出，同時可以觀察到溫度傳感器示數(shù)下降，瓶口會出現(xiàn)大量的“白氣”，“白氣”形成的原因是：瓶內(nèi)水蒸氣對橡皮塞做功，水蒸氣內(nèi)能減少，溫度降低，發(fā)生 （填物態(tài)變化名稱）形成小水珠； （3）若打氣筒活塞的橫截面積為2cm2，氣筒內(nèi)汽缸的長度為20cm，每次打氣時缸內(nèi)的氣壓恒為1.5×105Pa，當(dāng)給瓶內(nèi)氣體打氣5次時，溫度傳感器示數(shù)顯示為31.8℃，瓶內(nèi)氣體的體積為1000cm3，氣體的密度為ρ=1.5kg/m3，氣體的比熱容為c=1.0×103J/（kg?℃）。則打氣一次對瓶內(nèi)氣體所做的功為 J，瓶內(nèi)氣體內(nèi)能增加的總量為 J，此裝置的效率為 %。 【答案】 汽化 做功 內(nèi) 液化 6 1.2 20 【詳解】（1）[1]物質(zhì)從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)為汽化。他先在塑料瓶內(nèi)倒入少量的水，目的是使水汽化成水蒸氣。 （2）[2][3]往瓶內(nèi)打氣的同時，觀察到溫度傳感器示數(shù)逐漸升高，說明打氣筒給瓶內(nèi)氣體打氣時是對瓶內(nèi)氣體做功，氣體的內(nèi)能增加，溫度升高。 [4]當(dāng)瓶內(nèi)氣壓達到一定程度時，橡皮塞被沖出，同時可以觀察到溫度傳感器示數(shù)下降，瓶口會出現(xiàn)大量的“白氣”，“白氣”形成的原因是：瓶內(nèi)水蒸氣對橡皮塞做功，水蒸氣內(nèi)能減少，溫度降低，發(fā)生液化形成小水珠。 （3）[5]根據(jù)可知每次打氣時缸內(nèi)的壓力 F=pS=1.5×105Pa×2×10﹣4m2=30N 打氣一次對瓶內(nèi)氣體所做的功 [6]氣體的質(zhì)量 m=ρV=1.5kg/m3×1000×10-6m3=1.5×10-3kg 打氣一次瓶內(nèi)氣體溫度的增加量 瓶內(nèi)氣體內(nèi)能增加的總量 Q吸=cmΔt=1.0×103J/（kg?℃）×1.5×10-3kg×0.8℃=1.2J [7]此裝置的效率

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