
1. (廣西柳州,3,3)下面所列電池成電站中,能把光能轉(zhuǎn)換成電能的是
A.干電池 B.太陽能電池
C.核電站 D.水電站
【答案】B
【解析】本題考查的是能量轉(zhuǎn)化,干電池工作時把化學能轉(zhuǎn)化為電能,故A錯誤;太陽能電池是把太陽能轉(zhuǎn)化為化學能貯存起來,再轉(zhuǎn)化為電能,這主要是光能轉(zhuǎn)化為電能;所以B選項正確;核電站是把核能轉(zhuǎn)化為電能故C選項錯誤;水電站時把水的機械能轉(zhuǎn)化為電能。故D選項錯誤。
2. (龍東市,7,2分)
【答案】C
【解析】摩擦生熱是把機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故A不正確;燃料燃燒放熱是把化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故B不正確;電動機帶動水泵把水送到高處是把電能轉(zhuǎn)化為機械能,故C正確;摩擦起電是把機械能轉(zhuǎn)化為電能,故D不正確.
3. (湖北省黃石市,題號14,分值2)
【答案】C
【解析】物體的慣性與質(zhì)量有關(guān),而與速度無關(guān),故A錯誤;由于存在摩擦和熱損失,汽車發(fā)動機只能把燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能部分轉(zhuǎn)化為機械能,故B錯誤;汽車關(guān)閉發(fā)動機后,不會立即停下來,說明物體具有慣性,運動不需要力來維持,故C正確;地面對汽車的支持力與汽車對地面的壓力分別作用在兩個物體上,是一對相互作用力,故D錯誤。
4.(山東臨沂,11,2) 小明用煤氣灶燒水時,進行了如下思考,正確的是( )
A.煤氣燃燒越充分,其熱值越大
B.加熱過程中水的比熱容變大
C.壺內(nèi)水溫度升高的過程中內(nèi)能增大
D.水沸騰過程中吸收熱量,溫度不斷升高
【答案】C
【思路分析】要解答本題需掌握:
(1)熱值是物質(zhì)的某種特性,與物質(zhì)的種類和狀態(tài)有關(guān),同種燃料的密度、比熱容、熱值一般不變;
(2)比熱容是物質(zhì)本身的一種屬性,與溫度無關(guān)。
(3)溫度對內(nèi)能的影響;描述熱量的物理術(shù)語;影響內(nèi)能大小的因素;
(4)根據(jù)水的沸騰特點分析。
【解題過程】解:A、熱值是燃料的特性,只與燃料的種類有關(guān),故A錯誤;
B、比熱容是物質(zhì)本身的一種屬性,與溫度無關(guān),故B錯誤;
C、物體溫度升高,分子運動加劇,內(nèi)能增大,故C正確;
D、水沸騰過程中吸收熱量,溫度保持不變,故D錯誤;
故選:C。
5. (山東泰安,14,2) 某品牌無人駕駛汽車在一段平直公路上勻速行駛6.9km,用時5min45s,消耗燃油1.5kg,已知汽車的牽引力是2000N,燃油的熱值為4.6×107J/kg,假設燃油完全燃燒。通過計算可知,下列結(jié)果正確的是( )
①汽車行駛速度是20km/h ②消耗的燃油完全燃燒放出的熱量是6.9×107J
③汽車牽引力做功的功率是30kW ④汽車發(fā)動機的效率是20%
A.只有①和② B.只有②和③ C.只有①和④ D.只有②和④
【答案】D
【思路分析】(1)已知汽車行駛的時間和路程,利用速度公式即可求解;
(2)根據(jù)Q放=mq可求熱量;
(3)根據(jù)車受到的阻力為車重的0.1倍求得車受到的阻力,因為勻速行駛,所以牽引力等于阻力,利用W=Fs可求得該汽車牽引力所做的功,再利用P=求功率;
(4)根據(jù)燃油密度和體積求得其質(zhì)量,利用Q=mq可求得消耗的總能量,再利用效率公式求出該汽車的效率。
【解題過程】解:
①汽車的行駛速度:
v===72km/h,故①錯誤;
(2)消耗的燃油完全燃燒放出的熱量:
Q放=mq=1.5kg×4.6×107J/kg=6.9×107J,故②正確;
(3)因為勻速行駛,所以汽車受到的牽引力:F=f=2×103N,
該汽車牽引力所做的功:
W=Fs=2×103N×6.9×103m=1.38×107J,
該汽車牽引力所做功的功率:
P===40000W=40kW,故③錯誤;
(4)汽車消耗燃油的產(chǎn)生的熱量:
Q放=mq=1.5kg×4.6×107J/kg=6.9×107J,
該汽車的效率:
η==×100%=20%,故④正確。
故選:D。
6.. (山東淄博,第7題,2分)
【答案】B
【解析】本題考查的是熱和能相關(guān)知識。做功沖程內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能,B正確;熱傳遞熱量從高溫物體傳遞到低溫物體,A錯誤;內(nèi)能與物體的溫度,質(zhì)量、狀態(tài)都有關(guān),C錯誤;相同質(zhì)量的燃料熱值越大,完全燃燒放出的熱量越多,D錯誤。
7. (四川眉山,2,3)以下說法正確的是( )
A.物體吸收熱量,溫度一定升高
B.熱機的大量使用有利于環(huán)境的保護
C.燃料的熱值與燃料的質(zhì)量沒有關(guān)系
D.熱機的工作過程只是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能的過程
【答案】C
【思路分析】本題為熱學綜合題,考查了學生對熱機工作時的能量轉(zhuǎn)化和熱值概念的了解,知識點多,判斷時,要靈活運用所學知識。(1)晶體熔化過程中,吸熱但溫度不變;
(2)熱機多數(shù)燃燒的都是化石燃料,燃燒時產(chǎn)生氮氧化合物等有害氣體,會造成環(huán)境污染;
(3)燃料的熱值是物質(zhì)本身固有的一種性質(zhì),只與燃料的種類有關(guān);
(4)熱機是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置;熱機工作過程中,在壓縮沖程機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,做功沖程內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。
【解題思路】解:
A、物體吸收熱量,溫度不一定升高,比如晶體熔化過程中,吸熱但溫度不變,故A錯誤;
B、熱機在使用時會排放出一些有害的氣體,造成環(huán)境污染,故B錯誤;
C、熱值只跟燃料的種類有關(guān),與燃料的質(zhì)量無關(guān),故C正確;
D、熱機工作過程中,在壓縮沖程機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,做功沖程內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能,故D錯誤。
故選:C。
8. (云南省,第3題,3分)
【答案】A
【解析】做功沖程中,消耗內(nèi)能,獲得機械能,是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能,故A正確;蒸發(fā)是只發(fā)生在液體表面的平和的汽化現(xiàn)象,可以在任何溫度下進行,故B錯誤;常被用來作為冷卻劑,因為水的比熱容較大,在相同情況下,可以吸收更多的熱量,冷卻效果好,故C錯誤;車輪胎上的花紋,是通過使接觸面粗糙的方法增大摩擦的,故D錯誤。
9. (湖北省孝感市,題號5,分值3)
【答案】B。
【解析】汽油機壓縮沖程中,是由機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,選項A錯誤;拉彎的弓具有彈性勢能,將箭射出去,使箭有了動能,即有彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能,選項B正確;電動機是利用電能工作的,將電能轉(zhuǎn)化為機械能,選項C錯誤;吊車吊著貨物的拉力的方向豎直向上,在水平方向移動時,并不是在拉力方向移動,所以在此過程中拉力沒有做功,選項D錯誤。故選B。
10. (湖北省孝感市,題號7,分值3)
【答案】D。
【解析】大氣壓強隨著高度的增大而減小,故火箭上升過程中,火箭受到的大氣壓強越來越小,選項A錯誤;熱值是燃料的固有屬性,在燃燒過程中是不變,選項B錯誤;質(zhì)量是物體的物理屬性,不隨位置的變化而變化,故質(zhì)量進入太空后質(zhì)量不變,選項C錯誤;加速向上運動,火箭受到的合力方向向上,即向上的力大于向下的重力,選項D正確。故選D。
11. (遼寧省遼陽市,第5題,2分)
【答案】D
【解析】冬天水面結(jié)冰,但水分子仍然在永不停息地做無規(guī)則的運動,故A錯誤;白洋淀周邊氣溫變化比沙漠地區(qū)氣溫變化小,是因為水的比熱容較大,故B錯誤;汽車排氣管有時冒黑煙,是柴油燃燒不充分,但柴油的熱值不變,故C錯誤;流體流速小的位置壓強大,流速大的位置壓強??;快速行駛的游船不能近距離并行,因為流速大的位置壓強小,易引起碰撞,故D正確。
12. (呼和浩特,9,3)關(guān)于物理學知識,下列說法正確的是 ( )
A.大氣壓是大氣產(chǎn)生的壓強,大氣壓隨著海拔高度的升高而降低
B.相距較近的兩艘輪船,平行同向快速行駛時,容易發(fā)生碰撞事故,其原因是液體流速越快,液體壓強越大
C.電流通過用電器時,其消耗的電能可以通過關(guān)系式UIt求得,但不能直接用關(guān)系式I2Rt進行求解
D.大多數(shù)汽車的核心部件是內(nèi)燃機。四沖程內(nèi)燃機工作時,主要靠壓縮沖程獲得動力
【答案】AC
【解析】本題考查大氣壓強、流體壓強和流速的關(guān)系、電能和內(nèi)燃機。大氣壓是大氣對浸在它里面的物體產(chǎn)生的壓強,它隨著海拔高度的升高而降低,故A正確;相距較近的兩艘輪船,平行同向快速行駛時,因為液體流速越快壓強越小,所以容易發(fā)生碰撞事故,故B錯誤;電流通過用電器時,其消耗的電能可以通過UIt求得,但I2Rt是焦耳定律的計算公式,因此一般不能直接用來求解電能,故C正確;四沖程內(nèi)燃機工作時主要靠做功沖程獲得動力,故D錯誤。
13. (四川遂寧,1,3)下列有關(guān)聲和能的說法中正確的是( )
A.聲紋鎖在房主說出暗語時才能被打開,是因為它能辨別聲音的音調(diào)
B.“遼寧號”航母上的起飛引導員佩戴有耳罩的頭盔,這是從傳播過程中減弱噪聲
C.太陽能、風能、核能是目前正在努力研究、開發(fā)的新能源,它們都是可再生能源
D.能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有方向性,在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中能量的總量總保持不變
【答案】D
【解析】本題考查聲音的特性、減弱噪聲的途徑、能源和能量守恒定律.聲紋鎖在房主說出暗語后才能被打開,是因為它能辨別聲音的音色,故A錯誤;“遼寧號”航母上的起飛引導員佩戴有耳罩的頭盔,是在人耳處減弱噪聲,故B錯誤;在太陽能、風能、核能中,核能是不可再生能源,故C錯誤;能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有方向性,在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中能量的總量總保持不變,符合能量轉(zhuǎn)化和守恒定律,故D正確.
14. (四川遂寧,3,3)小軍幫媽媽煲雞湯時,聯(lián)想到了許多物理知識.下列說法錯誤的是( )
A.雞湯香氣四溢是擴散現(xiàn)象,說明分子在不停地做無規(guī)則運動
B.雞湯沸騰過程中吸收熱量,溫度不變,內(nèi)能不變
C.煲雞湯過程中,限壓閥轉(zhuǎn)動,此過程的能量轉(zhuǎn)化與內(nèi)燃機的做功沖程相似
D.限壓閥口“煙霧繚繞”,這是水蒸氣液化形成的小水珠
【答案】B
【解析】本題考查物態(tài)變化、分子熱運動、內(nèi)能和熱機.雞湯香氣四溢是擴散現(xiàn)象,說明了分子在不停地做無規(guī)則運動,故A正確;雞湯沸騰過程中吸收熱量,溫度不變,但是內(nèi)能增加,故B錯誤;煲雞湯過程中,限壓閥轉(zhuǎn)動,此過程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能,因此能量轉(zhuǎn)化與內(nèi)燃機的做功沖程相似,故C正確;限壓閥口“煙霧繚繞”是水蒸氣液化形成的小水珠,故D正確.
15. (四川省資陽市,3,3分)
【答案】B
【解析】
改變物體內(nèi)能的兩種方式:做功和熱傳遞,做功是能量的轉(zhuǎn)化,熱傳遞是能量的轉(zhuǎn)移。
甲圖中:用力將活塞迅速壓下,壓縮空氣做功,是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程;
乙圖中:探究萘的熔化規(guī)律,利用酒精燈加熱,是通過熱傳遞改變內(nèi)能的過程;
丙圖中:內(nèi)燃機壓縮沖程,是活塞壓縮工作物質(zhì)做功,改變物質(zhì)內(nèi)能;
丁圖中:試管水蒸氣沖開木塞,對木塞做功,是通過做功將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的過程。
綜合上述乙圖與其他三實驗改變內(nèi)能方法不同,故選B。
16.(湖北荊門,6,3)世界是由物質(zhì)組成的,下列關(guān)于物質(zhì)的一些說法中,正確的是( )
A.我們常說摩擦生熱,那是因為做功改變了物體的內(nèi)能
B.組成物質(zhì)的原子核是由質(zhì)子、中子和電子組成的
C.熱脹冷縮的常識告訴我們,物體溫度升高時,體積一定變大
D.在繞地球飛行的神舟飛船內(nèi),物體的質(zhì)量消失了,所以天平不能使用了
【答案】A
【思路分析】(1)改變內(nèi)能的方法有兩種:做功和熱傳遞;
(2)分子是由原子組成的,原子是由原子核和電子組成的,原子核是由質(zhì)子和中子組成的;
(3)水在溫度低于4℃時,會熱縮冷漲;
(4)質(zhì)量是物質(zhì)本身的一種屬性。
【解題過程】解:A、摩擦生熱,克服摩擦做功,是做功改變了物體的內(nèi)能,故A正確;
B、原子核是由質(zhì)子和中子組成的,故B錯誤;
C、水在溫度低于4℃時,物體溫度升高時,體積會變小,故B錯誤;
D、質(zhì)量是物質(zhì)本身的一種屬性,與位置無關(guān),質(zhì)量不會消失,故D錯誤。
故選:A。
17. (江蘇淮安,6,2)下列事例中,通過做功來改變物體內(nèi)能的是( )
A.
金屬勺放在熱湯中
B.
食品放入冰箱
C.
取暖器旁的物體溫度升高
D.
反復彎折鐵絲
【答案】D
【思路分析】改變物體內(nèi)能有兩種方式:做功和熱傳遞。做功主要有摩擦生熱和壓縮氣體做功,做功實質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)化,熱傳遞實質(zhì)是內(nèi)能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,或者是從一個物體的高溫部分傳到低溫部分,有傳導、對流和輻射三種形式。
【解題過程】解:A、金屬湯勺放在熱湯中,溫度升高,屬于熱傳遞改變物體的內(nèi)能,故A錯誤;
B、食品放入電冰箱,溫度降低,屬于熱傳遞改變物體的內(nèi)能,故B錯誤;
C、在取暖器旁的物體,溫度升高,屬于熱傳遞改變物體的內(nèi)能,故C錯誤;
D、反復彎折鐵絲,彎折處發(fā)燙,屬于做功改變物體的內(nèi)能,故D正確。
故選:D。
18. (山東東營,7,3) 水煎包是東營特色名吃,其特色在于兼得水煮油煎之妙,色澤金黃,一面焦脆,三面嫩軟,皮薄餡大,香而不膩。在水煎包的制作過程中,以下說法正確的是( )
①水煎包“香氣四溢”,說明分子在不停地做無規(guī)則運動
②水煎包能被煎成金黃色,是因為油的沸點比水的沸點低
③木柴燃燒時將化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
④往熱鍋內(nèi)倒入水會產(chǎn)生大量的“白氣”,“白氣”是水汽化形成的
⑤鍋蓋不斷被水蒸氣頂起而發(fā)生“跳動”,此時水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為鍋蓋的機械能
A.①②③⑤ B.①③⑤ C.①③④⑤ D.②③④⑤
【答案】B
【思路分析】(1)擴散現(xiàn)象說明一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運動;
(2)油的沸點通常高于水的沸點,所以可達到更高的溫度;
(3)燃料燃燒是能量的轉(zhuǎn)化過程,實質(zhì)是燃料的化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程;
(4)生活中看到的大量的“白氣”,這是由于水蒸氣液化形成的;
(5)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。
【解題過程】解:
①水煎包“香氣四溢”,香氣四溢是擴散現(xiàn)象,說明分子在不停地做無規(guī)則運動,故①正確;
②水煎包能被煎成金黃色,是因為油的沸點比水的沸點高,而不是低,故②錯誤;
③木柴燃燒時將化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故③正確;
④往熱鍋內(nèi)倒入水會產(chǎn)生大量的“白氣”,這是由于水蒸氣液化形成的,故④錯誤;
⑤鍋蓋不斷被水蒸氣頂起而發(fā)生“跳動”,此時水蒸氣對外做功,將自身的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能,故⑤正確;
以上說法正確的是①③⑤,故B符合題意。
故選:B。
19.(四川巴中,6,2)在內(nèi)燃機的四個沖程中,如圖所示的是( )
A.吸氣沖程 B.壓縮沖程 C.做功沖程 D.排氣沖程
【答案】C
【思路分析】內(nèi)燃機的四個沖程中有兩個沖程發(fā)生能量轉(zhuǎn)化,一是壓縮沖程中機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;二是做功沖程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。判斷出是哪個沖程,再判斷能量是怎樣轉(zhuǎn)化的。
【解題過程】解:由圖可以看出:內(nèi)燃機的兩個氣閥關(guān)閉,活塞向下運動,所以是做功沖程。
故選:C。
20. (四川成都,3,2)在四沖程汽油機的工作過程中,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的是( )
A.吸氣沖程 B.壓縮沖程 C.做功沖程 D.排氣沖程
【答案】C
【思路分析】四沖程內(nèi)燃機的四個沖程依次是:吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程;其中做功沖程是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能;壓縮沖程是把機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
【解題過程】解:
四沖程汽油機的一個工作循環(huán)由四個沖程組成:吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程;其中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,故C正確。
故選:C。
21. (四川成都,31,2)小李家使用的燃氣熱水器,將30kg的水從20℃加熱到45℃,消耗了0.15m3的天然氣。已知水的比熱容為4.2×103J/(kg?℃),天然氣的熱值為4×107J/m3,則下列與該過程有關(guān)的計算結(jié)果和分析正確的是( )
A.水吸收的熱量與水的末溫成正比
B.水吸收的熱量是3.15×105J
C.熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率是52.5%
D.熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率與環(huán)境溫度無關(guān)
【答案】C
【思路分析】(1)根據(jù)Q吸=cm(t﹣t0)分析水吸收的熱量是否與水的末溫成正比;
(2)根據(jù)Q吸=cm(t﹣t0)可求得水吸收的熱量;
(3)根據(jù)Q放=Vq可求得天然氣燃燒放出熱量,由η=×100%可求得能量轉(zhuǎn)化效率;
(4)環(huán)境溫度越低,加熱時間越長,其散失的熱量越多,據(jù)此分析。
【解題過程】解:
A、由Q吸=cm(t﹣t0)可知,水吸收的熱量與水的質(zhì)量和升高的溫度成正比,故A錯誤;
B、將30kg的水從20℃加熱到45℃,水吸收的熱量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg?℃)×30kg×(45℃﹣20℃)=3.15×106J,故B錯誤;
C、天然氣完全燃燒放出熱量:Q放=V天然氣q=0.15m3×4×107J/m3=6×106J,
熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率:η=×100%=×100%=52.5%,故C正確;
D、熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率與環(huán)境溫度有關(guān),因為環(huán)境溫度越低,加熱的時間越長,其散失的熱量越多,則熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率越低,故D錯誤。
故選:C。
22. (貴州黔三州,3,3) 如圖表示的是汽油機工作時的( )
A.吸氣沖程 B.壓縮沖程 C.做功沖程 D.排氣沖程
【答案】C
【思路分析】由進氣門和排氣門的關(guān)閉和打開情況、活塞的上行和下行情況來判斷是哪個沖程。
【解答過程】解:如圖,進氣門和排氣門都是關(guān)閉的,活塞下行,火花塞噴出電火花,可以判斷是做功沖程。
故選:C。
23. (山東省濱州市,9題,3分)如圖所示是內(nèi)燃機工作循環(huán)中的一個沖程,它是( )
A.壓縮沖程,將化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 B.壓縮沖程,將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
C.做功沖程,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能 D.做功沖程,將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
【答案】C
【解析】圖中進氣門和排氣門均閉合,活塞向下運動,且火花塞放電,所以是內(nèi)燃機的做功沖程,此沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能.故選C.
24.(山東臨沂,題號11,分值2分) 小明用煤氣灶燒水時,進行了如下思考,正確的是( )
A.煤氣燃燒越充分,其熱值越大 B.加熱過程中水的比熱容變大
C.壺內(nèi)水溫度升高的過程中內(nèi)能增大 ? D.水沸騰過程中吸收熱量,溫度不斷升高
【答案】C
【解析】解:A、熱值是燃料的特性,只與燃料的種類有關(guān),故A錯誤;
B、比熱容是物質(zhì)本身的一種屬性,與溫度無關(guān),故B錯誤;
C、物體溫度升高,分子運動加劇,內(nèi)能增大,故C正確;
D、水沸騰過程中吸收熱量,溫度保持不變,故D錯誤;
25.(四川省廣安市,題號7,分值1.5)關(guān)于物體的內(nèi)能,下列說法中正確的是( )
A.物體的內(nèi)能增加,可能是從外界吸收了熱量
B.0℃的冰熔化成0℃的水內(nèi)能不變
C.汽油機的壓縮沖程是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能
D.熱量總是從內(nèi)能大的物體向內(nèi)能小的物體轉(zhuǎn)移
【答案】A
【解析】改變物體內(nèi)能的方式有兩種:做功和熱傳遞,物體的內(nèi)能增加,可能是物體從外界吸收了熱量,也可能是外界對物體做了功,選項A正確;0℃的冰熔化成0℃的水需要吸收熱量,內(nèi)能增加,溫度不變,選項B錯誤;汽油機的壓縮沖程是把機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,選項C錯誤;熱量總是從溫度高的物體向溫度低的物體轉(zhuǎn)移,選項D錯誤。故選A。
26.(四川省瀘州市,題號17,分值2)下列四幅圖展示了我國勞動人民的智慧成果,對其所涉及的物理知識,下列說法正確的是( )
A.中國古代的火箭“飛天”與“孔明燈”升空的原理一樣
B.日晷是古代探測地震的儀器之一
C.碾谷物的石磨選用厚重的石材,是為了減小石磨對谷物的壓強
D.古代發(fā)明的鉆木取火,是通過做功改變物體的內(nèi)能
【答案】D
【解析】古代“火箭”的原理和熱機類似,“孔明燈”是利用空氣的浮力,選項A錯誤;日晷是古代測量時間的工具,選項B錯誤;碾谷物的石磨選用厚重的石材,是為了增大石磨對谷物的壓強,選項C錯誤;鉆木取火,是通過做功改變物體的內(nèi)能,選項D正確。故選D。
27.(四川省內(nèi)江市,2題,4分)根據(jù)能量守恒定律,下列情形可能發(fā)生的是( )
A.隨著科學技術(shù)不斷發(fā)展和提高,永動機是可以制成的
B.兩個斜面相對連接,小球從左斜面滾下后沖上右斜面
C.電水壺里的水沸騰后斷電,水的沸騰卻一直持續(xù)下去
D.出槍膛的子彈射穿木板后,以更快的速度繼續(xù)運動
【答案】B
【解析】永動機違反了能量守恒定律,永遠無法制成,故A項錯誤;兩個斜面相對接,小球從左斜面滾下后,由于小球具有動能,會繼續(xù)沖上右斜面,故B項正確;在電水壺的使用過程中,消耗了電能,而水的溫度升高,內(nèi)能增加,斷電后,水不再吸收熱量,水的沸騰會停止,故C項錯誤;出槍膛的子彈高速運動,說明子彈具有動能,射穿木板時,由于摩擦生熱會使動能減小,它的速度減慢,故D項錯誤。故選B。
28.(浙江省溫州市,10,4分)某智能百葉窗的葉片上貼有太陽能板,在光照時發(fā)電,給電動機供電以調(diào)節(jié)百葉窗的開合。該過程中發(fā)生的能量轉(zhuǎn)換是( )
A.電能→機械能→光能 B.光能→機能→電能
C.光能→電能→機械能 D.機械能→電能→光能
【答案】C
【解析】太陽能電池首先將太陽的光能轉(zhuǎn)變成電能,給百葉窗電動機供電,電動機再將電能轉(zhuǎn)化為機械能,故選C。
29.(四川省自貢市,題號5,分值2)四沖程內(nèi)燃機工作時,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能的沖程( )
A.吸氣沖程
B.壓縮沖程
C.做功沖程
D.排氣沖程
【答案】C
【解析】內(nèi)燃機在工作時,壓縮沖程機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,做功沖程內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能,選項C正確;選項ABD錯誤。故選C。
30.(山東濱州,9題,3分)如圖所示是內(nèi)燃機工作循環(huán)中的一個沖程,它是( )
A.壓縮沖程,將化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 B.壓縮沖程,將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
C.做功沖程,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能 D.做功沖程,將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
【答案】C
【解析】圖中進氣門和排氣門均閉合,活塞向下運動,且火花塞放電,所以是內(nèi)燃機的做功沖程,此沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能.故選C.
31..(湖南省邵陽市,8,2分)小型汽車上的四沖程汽油機中,主要把機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的沖程是
A.吸氣沖程 B.壓縮沖程 C.做功沖程 D.排氣沖程
【答案】B
【解析】四沖程汽油機中,涉及到能量轉(zhuǎn)化的是壓縮沖程、做功沖程。壓縮沖程是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的沖程;做功沖程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的沖程,故選B。
32.(湖南省邵陽市,11,2分)清明節(jié)是中國的傳統(tǒng)節(jié)日,期間全國上下要燃放大量鞭炮,氣氛甚是熱烈!據(jù)報道由此引發(fā)的大大小小火災甚多,造成損失很大,國家提倡要改良。今年小軍同學放假回家,先到網(wǎng)上下載了別人錄制好的鞭炮聲mp3到U盤,到時插到身邊聽音樂用的隨身聽上播放,呵呵!這電子鞭炮聲效果妙極了!下列說法中錯誤的是
A.保證了聲音音色的逼真 B.可隨意調(diào)節(jié)聲音響度到最合適
C.輕松避免了火災,不留垃圾,更加環(huán)保 D.使聲能轉(zhuǎn)化成電能
【答案】D
【解析】根據(jù)題意,D選項應該是將電能轉(zhuǎn)化為聲能,故D錯誤,因此選D。
33.(湖南省邵陽市,16,2分)關(guān)于溫度、內(nèi)能、熱量說法正確的是( )
A.物體溫度升高一定是吸收了熱量
B.正在沸騰的水的溫度一定是100℃
C.冬天搓手變暖是通過做功使手的內(nèi)能增大
D.熱脹冷縮中的“熱”“冷”是指內(nèi)能
【答案】C
【解析】A、還可以通過對物體做功,使它溫度升高.比如對氣體進行壓縮,氣體的溫度是會升高,故A錯誤;B、液體沸點與氣壓有關(guān),因此水沸騰的溫度不一定是100℃,故B錯誤;C、雙手反復摩擦也會感到暖和.是摩擦生熱屬于做功改變物體內(nèi)能,故C正確;D、熱脹冷縮指的是物質(zhì)受熱,即吸收熱量后體積變大。應該算是一個過程,故D錯誤,因此選C。
34.(四川省樂山市,題號4,分值2.5)下列說法中正確的是( )
A.汽油機在做功沖程中是將機械能轉(zhuǎn)換成內(nèi)能
B.物體的溫度降低時內(nèi)能減少,所以0℃冰塊的水分子不做運動
C.沿海地區(qū)晝夜溫差小,主要原因是水的比熱容較大
D.溫度從熱量高的物體傳遞給熱量低的物體
【答案】C
【解析】壓縮沖程將汽油和空氣的混合物壓縮,將機械能轉(zhuǎn)化內(nèi)能,做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能,故A錯誤;物體的溫度降低時內(nèi)能減少,但0℃冰塊的水分子仍然在做熱運動,故B錯誤;因為水的比熱容較大,白天,吸收相同的熱量,水的溫度升高的少;夜晚,放出相同的熱量,水的溫度降低的少,使得沿海地區(qū)晝夜的溫差小,故C正確;熱傳遞的條件是有溫度差,即熱量總是從溫度高的物體傳遞給溫度低的物體,故D錯誤。
35.(年山東省濰坊市,5,2分) 下列關(guān)于溫度、熱量和內(nèi)能的說法正確的是( )
A.物體吸收熱量,溫度一定升高
B.60℃的水一定比30℃的水含有的熱量多
C.熱傳遞過程 中,熱量由高溫物體轉(zhuǎn)向低溫物體
D.物體的內(nèi)能增加,一定是外界吸收熱量
【答案】C
【解析】熱量是指在熱傳遞過程中傳遞的能量,只有在熱傳遞過程中才能提到熱量;
溫度表示物體的冷熱程度,在微觀角度看表示了大量分子無規(guī)則運動的劇烈程度;
內(nèi)能是分子動能(大量分子做無規(guī)則熱運動的劇烈程度)和分子勢能(分子間作用力)的總和。
A.物體吸收熱量,溫度不一定會升高,比如晶體熔化過程,雖然吸收熱量,但溫度不變,故A錯誤;
B.只有在熱傳遞過程中才能提到熱量;故B錯誤;
C.兩個不同溫度的物體相接觸發(fā)生熱傳遞時,熱量總是從高溫物體傳給低溫物體,故C正確;
D.物體內(nèi)能增加,可能是外界對物體做功,也有可能是發(fā)生了熱傳遞,故D錯誤。
36(湖北武漢,4,3) 在室溫下,用繃緊的橡皮膜把一個空錐形瓶的瓶口封上,然后把瓶子放入熱水中,如圖所示,橡皮膜會向外凸。下列關(guān)于瓶內(nèi)氣體的描述錯誤的是( ?。?br />
A.分于子的無規(guī)則運動會加劇 B.內(nèi)能會增大
C.質(zhì)量會不變 D.壓強會減小
【答案】D
【解析】大部分物體都具有熱脹冷縮的特點,相對來說,氣體體積受溫度的影響更明顯。解:
(1)一定質(zhì)量的氣體,溫度升高,體積增大,密度減小,所以把瓶子放入熱水中,橡皮膜會凸起來,此時瓶內(nèi)氣體溫度升高,內(nèi)能增大,分子的無規(guī)則運動會加快,壓強會增大,故AB正確,D錯誤;
(2)瓶內(nèi)空氣膨脹,體積增大,但物質(zhì)多少沒有變化,所以質(zhì)量不變,故C正確。
故選:D。
37.(湖南省常德市,題號9,分值3)在生活中熱現(xiàn)象隨處可見,下列說法中不正確的是( )
A.端午米粽飄香,能聞到米粽的香味是由于分子做無規(guī)則運動
B.夏天在河邊覺得沙子熱得發(fā)燙而水卻很清涼,是因為水的比熱容大
C.塑料吸盤能牢牢吸在玻璃上,說明分子間存在引力
D.冬天很冷的時候搓手就感到暖和,是用做功的方式改變內(nèi)能
【答案】C
【解析】端午米粽飄香,能聞到米粽的香味是由于分子做無規(guī)則運動,選項A正確;夏天在河邊覺得沙子熱得發(fā)燙而水卻很清涼,是因為水的比熱容大,選項B正確;塑料吸盤能牢牢吸在玻璃上,是因為吸盤內(nèi)外存在大氣壓力差,與分子間的引力無關(guān),選項C錯誤;冬天很冷的時候搓手就感到暖和,是用做功的方式改變內(nèi)能,選項D正確。故選C。
38.(陜西省,8題,2分)如圖是一輛長達30m的無軌電動列車,它外觀采用流線型結(jié)構(gòu).與燃料汽車相比,行駛時電動機比內(nèi)燃機的噪聲小很多;與有軌電車相比,它拐歪靈活.下列關(guān)于無軌列車的說法不正確的是( )
A.流線型結(jié)構(gòu)有利于減小行駛中受到的空氣阻力
B.靈活拐彎時無軌列車的運動狀態(tài)不改變
C.行駛時噪聲小是在聲源處減弱了噪聲
D.電動車取代燃料汽車可減少對大氣的污染
【答案】B
【解析】流線型結(jié)構(gòu)有利于減小行駛中受到的空氣阻力,A說法正確;靈活拐彎時,無軌列車的方向發(fā)生了改變,所以無軌列車的運動狀態(tài)改變了, B說法錯誤;行駛時噪聲小是在聲源處減弱了噪聲,C說法正確;電能屬于清潔能源,用電動車取代燃料車可以減少尾氣的排放,從而減少大氣的污染,D說法正確.故選B.
二、填空題
1. (龍東市,24,2分)
【答案】做功;
【解析】內(nèi)燃機一個工作循環(huán)有四個沖程,實現(xiàn)將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的是做功沖程;汽油完全燃燒放出的熱量:.
2. (湖北省荊州市,題號26,分值4)26.小明的爸爸新買了一輛燃油小汽車,小明估測了一下小汽車的寬大約為200_______(填長度單位);剛打開車門,他就聞到一股氣味,爸爸告訴他這其實是物理學中的________現(xiàn)象;汽車對地面的壓力是由于_______(選填“輪胎”、“地面”)發(fā)生形變而產(chǎn)生的;汽車依靠發(fā)動機工作時的_______沖程獲得動力.
【答案】cm;擴散;輪胎;做功沖程。
【解析】小汽車的寬度在2m左右,也就是200cm;汽車中的氣味是因為汽車中物質(zhì)的擴散而來;輪胎變形對地面產(chǎn)生了壓力;汽油機工作時,做功沖程對外做功提供動力。
【知識點】長度的估測;彈力;分子動理論;熱機原理。
3.(湖北省荊州市,題號27,分值4)某家庭用的電熱水器將體積為60L,溫度為20℃的自來水加熱到50℃,則水吸收的熱量為________J[水的比熱容4.2×103J/(kg·℃)]. 若熱水器的功率為2000w,用時5000s,則該熱水器的效率為_________.
【答案】7.56×106;75.6%。
【解析】Q=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1.0×103kg/m3×60×10-3m3×(50℃-20℃)=7.56×106 J;效率為:
4.(湖南省懷化市,24,2分)
【答案】比熱容 9.2×107J
【解析】水的比熱容較大,在升高溫度相同時,能吸收較多的熱量,因此可以用水作為冷卻劑;汽油的熱值為4.6×107J/kg,完全燃燒所釋放出來的熱量為
5. (山東聊城,17,2) 在熱機的四個沖程中,把機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是 沖程。汽油機工作時要產(chǎn)生大量的熱,通常采用水循環(huán)將熱帶走,這是利用水 的特性。
【答案】壓縮;比熱容大
【思路分析】(1)在熱機的四個沖程中,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;
(2)對水的比熱容大的理解:相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)比較,吸收或放出相同的熱量,水的溫度升高或降低的少;升高或降低相同的溫度,水吸收或放出的熱量多。
【解題過程】解:
(1)在熱機的四個沖程中,把機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是壓縮沖程;
(2)汽車的散熱器可用水做冷卻劑,是因為水的比熱容比較大,在升高相同的溫度時可以吸收更多的熱量,降低發(fā)動機的溫度。
故答案為:壓縮;比熱容大。
6. (山東臨沂,23,2) 甲圖中,迅速向下壓活塞,能量的轉(zhuǎn)化情況是 。乙圖內(nèi)燃機的工作過程中與甲圖能量轉(zhuǎn)化情況相同的是 (選填圖中的代號)。
【答案】機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;B
【思路分析】(1)對物體做功,是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;
(2)由進氣門和排氣門的關(guān)閉和打開情況、活塞的上行和下行情況來判斷是哪個沖程;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。
【解題過程】解:
圖甲中,迅速向下壓活塞,活塞的機械能轉(zhuǎn)化為筒內(nèi)空氣的內(nèi)能;
圖乙中:A、進氣門打開,排氣門關(guān)閉,活塞向下運動,是吸氣沖程,沒有能量轉(zhuǎn)化;
B、兩個氣門都關(guān)閉,活塞向上運動,是壓縮沖程,將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故B符合題意;
C、兩個氣門都關(guān)閉,活塞向下運動,是做功沖程,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能;
D、排氣門打開,進氣門關(guān)閉,活塞向上運動,是排氣沖程,沒有能量轉(zhuǎn)化。
故答案為:機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;B。
7. (浙江嘉興,7,3) 如圖所示,用酒精燈給水加熱一段時間后,觀察到軟木塞沖岀試管口。
(1)軟木塞沖出試管口,說明力能改變物體的 。
(2)此過程中,水蒸氣減少的內(nèi)能 (選填“大于”、“等于”或“小于”)軟木塞增加的機械能,這與熱機的 沖程相似。
【答案】(1)運動狀態(tài);(2)大于;做功
【思路分析】本題來源于課本的插圖,木塞沖出的實驗考查了能量轉(zhuǎn)化關(guān)系,知道做功可以改變物體的內(nèi)能,是中考的熱點。(1)力可以改變物體的運動狀態(tài);(2)當物體對外做功時,物體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能,物體的內(nèi)能減小,在轉(zhuǎn)化的過程中,存在內(nèi)能散失的情況;熱機的工作循環(huán)有吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程組成,其中壓縮沖程機械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能,做功沖程內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能。
【解題過程】解:
(1)軟木塞沖出試管口,運動狀態(tài)發(fā)生了變化,說明力可以改變物體的運動狀態(tài);
(2)水蒸氣對軟木塞做功,水蒸氣的內(nèi)能減小,水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為軟木塞的機械能,由于存在熱量的散失,故水蒸氣減少的內(nèi)能大于軟木塞增加的機械能;該過程與熱機的做功沖程能量轉(zhuǎn)化相同。
故答案為:(1)運動狀態(tài);(2)大于;做功。
8. (綏化市,20,2分)
【答案】機械;25
【解析】單缸四沖程汽油機的壓縮沖程,把機械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能;由汽油機飛輪轉(zhuǎn)動的速度為3000revs/min可知,1s內(nèi)飛輪轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)數(shù)為:,∵飛輪轉(zhuǎn)兩圈完成一個工作循環(huán),∴1s內(nèi)完成了25個工作循環(huán),又∵ 一個工作循環(huán)只對外做一次功,∴1s內(nèi)對外做功25次.
9. (湖北省江漢油田、潛江市、天門市、仙桃市,題號42,分值2)
【答案】壓縮;10。
【解析】題圖中進氣門和排氣門均關(guān)閉,氣缸上行,顯然是壓縮沖程。飛輪轉(zhuǎn)速是1200r/min,則每秒飛輪轉(zhuǎn)20圈,飛輪每轉(zhuǎn)2圈做功1次,所以汽油機每秒對外做功10次。
10. (湖北咸寧,16,3)用天然氣燒水,水燒開后,壺蓋不斷向上跳動,此過程中能量轉(zhuǎn)化與四沖程汽油機的 沖程的能量轉(zhuǎn)化相同;若天然氣完全燃燒放出的熱量有50%被水吸收,在標準大氣壓下把5kg的水從20℃加熱至沸騰,需完全燃燒 m3天然氣。(c水=4.2×103J/(kg?℃),q天然氣=4×107J/m3)
【答案】做功;0.084
【思路分析】(1)在汽油機的四沖程中,做功沖程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的沖程,水燒開時壺蓋會向上跳動,也是水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為壺蓋的機械能。
(2)在標準大氣壓下水的沸點為1000℃,即水的末溫為100℃,利用Q吸=cm△t求水吸收的熱量;知道效率,利用η==50%求天然氣完全燃燒放出的熱量,再利用Q放=Vq求天然氣的體積。
【解題過程】解:
(1)水燒開以后,水蒸氣膨脹對壺蓋做功,把壺蓋頂起來,將水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為壺蓋的機械能。這與汽油機的做功沖程的能量轉(zhuǎn)化相同,在汽油機的做功沖程中,是將燃氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機械能;
(2)在標準大氣壓下水的沸點為1000℃,即水的末溫為100℃,
水吸收的熱量為:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×5kg×(100℃﹣20℃)=1.68×106J。
由η==50%得天然氣完全燃燒放出的熱量:
Q放===3.36×106J,
由Q放=Vq得天然氣的體積:
V氣===0.084m3。
故答案為:做功;0.084。
11. (江蘇省徐州市,第32題,3分)32.小明在家中用煤氣灶將初溫為20℃,質(zhì)量為2kg的一壺水加熱到80℃,這是通過 ▲ 的方式使水的內(nèi)能 ▲ .如果煤氣完全燃燒放出的熱量只有60%被水吸收,則至少需要燃燒 ▲ kg的煤氣 [水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃),煤氣的熱值為4.2×107J/kg].
【答案】熱傳遞 增加 0.02
【解析】用煤氣灶加熱水,是通過熱傳遞的方式使水的內(nèi)能增加;水吸收的熱量:
;煤氣的質(zhì)量:。
12. (遼寧省鞍山市,第17題,4分)
【答案】壓縮 上 機械 內(nèi)
【解析】由圖可知,此時兩氣門關(guān)閉,活塞由下向上運動,是汽油機工作過程中的壓縮沖程,在這個沖程中,活塞向上運動,壓縮氣缸內(nèi)物質(zhì),使氣缸內(nèi)物質(zhì)溫度升高,內(nèi)能增大,將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
13. (四川遂寧,12,6)我國于2017年5月18日在南海海域成功試采“可燃冰”,“可燃冰”作為新型能源,有著巨大的開發(fā)使用潛力,在相同條件下,“可燃冰”完全燃燒放出的熱量可達到天然氣的數(shù)十倍.如果“可燃冰”熱值是天然氣的10倍,設天燃氣熱值為4.2×107J/kg,完全燃燒0.5kg“可燃冰”放出的熱量為 J; 若在不考慮熱量損失的情況下,這些熱量能使800kg、45℃的水剛好達到沸點,則此時水的沸點是 ℃, 水面上方的氣壓 1標準大氣壓.(選填“大于”、“小于”或“等于")(C=4.2×103J/kg.℃))
【答案】2.1×108;107.5;大于
【思路分析】本題考查熱量的計算.由題可知“可燃冰”熱值是天然氣的10倍,天燃氣熱值為4.2×107J/kg,則“可燃冰”熱值為4.2×108J/kg,根據(jù)熱量的計算公式Q放=mq可求出完全燃燒0.5kg“可燃冰”放出的熱量,如果不考慮熱量損失,這些熱量全部被水吸收,根據(jù)熱量的計算公式Q吸=cm(t-t0),可以求出水沸騰的溫度,然后和標準大氣壓下水的沸點100℃比較,因為大于100℃,故水面上方的大氣壓大于1標準大氣壓.
【解題過程】完全燃燒0.5kg“可燃冰”放出的熱量為:
Q放=mq=0.5kg×4.2×108J/kg=2.1×108J
因為不計熱量損失,所以
Q吸=Q放=Q吸=cm(t-t0)
(t-t0)===62.5℃
t=62.5℃+t0=107.5℃
因為水的沸點高于100℃,所以水面上方的氣壓大于1標準大氣壓.
14. (福建B卷,19,2)合理分類和利用垃圾可以變凌為寶。在一定條件下,1噸垃圾能”榨”出170kg燃料油,若燃料油的熱值為4.0×107J/kg,則這些燃料油完全燃燒釋放出的熱量為 J,燃燒時燃料油的化學能轉(zhuǎn)化為 能。
【答案】6.8×109;內(nèi)
【思路分析】(1)利用Q放=mq求燃料油完全燃燒釋放出的熱量;
(2)燃料在燃燒時,發(fā)生化學變化,把燃料的化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
【解題過程】解:
(1)燃料油完全燃燒釋放出的熱量:
Q放=mq=170kg×4.0×107J/kg=6.8×109J;
(2)燃料油燃燒過程中,將燃料油的化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
故答案為:6.8×109;內(nèi)。
15. (四川巴中,20,2)一單缸四沖程汽油機,飛輪轉(zhuǎn)速為3000r/min,則1s對外做功次,若其效率為30%,消耗100g汽油,對外做功 J.若水箱中5kg水由20℃升高到100℃,水吸收 J熱量 (q汽油=4.6×107J/kg)
【答案】1.38×106;1.68×106
【思路分析】由Q=mq和η=計算汽油燃燒對外所做的功;由Q=cm△t計算水吸熱的多少。
【解題過程】解:
(1)汽油完全燃燒放出的熱量:
Q=mq=0.1kg×4.6×107J/kg=4.6×106J,
由η=可得,汽油機對外做的功為:
W=30%Q=30%×4.6×106J=1.38×106J。
(2)水吸收熱量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×5kg×(100℃﹣20℃)=1.68×106J。
故答案為:1.38×106;1.68×106。
16.(河北,26,3分)有如圖9所示的兩套相同裝置,分別在兩個燃燒皿中放入質(zhì)量相同的不同燃料,點燃后加熱質(zhì)量相等的同種液體,通過比較燃料 (選填“燃燒相同時間”或“全部燃燒”)后溫度計示數(shù)的變化,來判斷兩種然料的熱值的大小,燃料燃燒, 轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,用比熱容 的液體可以使實驗現(xiàn)象更明顯。(實驗中液體沒有沸騰)
【答案】全部燃燒 化學能 小
【解析】根據(jù)控制變量法可知材料不同的燃料燃燒的質(zhì)量應該相同,所以應該讓他們?nèi)咳紵?;燃燒過程中,化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;燃料燃燒放出的熱量被液體吸收要想讓實驗現(xiàn)象明顯,根據(jù)比熱容公式,Q一定較大則c應小,故應選用比熱容小的液體。
17.(河北,27,3分)如圖所示,在一個配有適塞的厚透明筒里放一小團硝化棉,把活塞迅速下壓,壓縮空氣 ,使筒內(nèi)空氣的內(nèi)能增大,溫度升高,觀察到硝化棉 ,上述改變物體內(nèi)能的方式與發(fā)燒時用冷毛巾給頭部降溫該表物體內(nèi)能的方式 (選填“相同”或“不相同”)。
【答案】做功 燃燒 不相同
【解析】改變內(nèi)能有兩種方式做功和熱傳遞,壓縮空氣是通過做功的方法改變內(nèi)能;對物體做功內(nèi)能增加所以會看到消化棉燃燒;而用冷毛巾給頭部降溫是通過熱傳遞來改變內(nèi)能的。
18.(江蘇連云港,15,3分)天然氣熱水器將40kg的水由22℃加熱到42℃,水的內(nèi)能增加
了 J,水的內(nèi)能增加是通過 方式實現(xiàn)的。若天然氣燃燒放出的熱量有84% 被水吸收,需要消耗 kg的天然氣。已知c水=4.2×103J/(kg·℃) ,q天然氣=4×107J/kg 。
【答案】動 重力勢 減少
【解析】本題主要考查熱量、比熱容、熱值、熱效率。水內(nèi)能增加的量就等于水吸收的熱量增加內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞,本題顯然是通過熱傳遞來增加內(nèi)能的。 由則
19.(山東臨沂,題號23,分值2分) 甲圖中,迅速向下壓活塞,能量的轉(zhuǎn)化情況是 。乙圖內(nèi)燃機的工作過程中與甲圖能轉(zhuǎn)化情況相同的是??(選填圖中的代號)。
【答案】機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;B。
【思路分析】(1)對物體做功,是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;
(2)由進氣門和排氣門的關(guān)閉和打開情況、活塞的上行和下行情況來判斷是哪個沖程;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。
圖甲中,迅速向下壓活塞,活塞的機械能轉(zhuǎn)化為筒內(nèi)空氣的內(nèi)能;
圖乙中:A、進氣門打開,排氣門關(guān)閉,活塞向下運動,是吸氣沖程,沒有能量轉(zhuǎn)化;
B、兩個氣門都關(guān)閉,活塞向上運動,是壓縮沖程,將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故B符合題意;
C、兩個氣門都關(guān)閉,活塞向下運動,是做功沖程,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能;
D、排氣門打開,進氣門關(guān)閉,活塞向上運動,是排氣沖程,沒有能量轉(zhuǎn)化。
20. (四川達州市,30,3分)小張駕駛一輛額定功率為35千瓦、效率為30%的汽車在一段平直的公路上勻速行駛,在額定功率下行駛1小時至少需要_________L汽油(汽油的熱值為3.5×107J/L);若行駛的速度為72km/h,則汽車受到的阻力為________N,汽油屬于_________能源(選填“可再生”或“不可再生”).
【答案】12;1750;不可再生
【解析】(1)在額定功率下行駛1小時,做的功:,根據(jù)公式得:,需要汽油的體積:;
(2)汽車行駛的速度:v=72km/h=20m/s,根據(jù)公式得:汽車受到的牽引力:,∵汽車做勻速直線運動,所受阻力和牽引力是平衡力,所以汽車受到的阻力:;
(3)汽油屬于不可再生能源.
21.(浙江省溫州市,20,4分)如圖是小明制作的簡易“蒸汽船”型。將盛有一定量水的銅容器安裝在“船
體”上,用蠟燭對銅制容器底部加熱,一段時間后銅管會向右噴蒸汽,“蒸汽船”就向左行駛。
(1)蠟燭對銅制容器加熱導致容器內(nèi)水溫升高這是通過_______的方式改變水的內(nèi)能。
(2)當銅管向右噴蒸汽時“船體”獲得噴出的蒸汽對其向左的推力,這說明了___________。
【答案】(1)熱傳遞 (2)力的作用是相互的
【解析】(1)改變物體的內(nèi)能有兩種方式,做功和熱傳遞,結(jié)合題意,蠟燭對銅制容器加熱導致容器內(nèi)水溫升高這是通過熱傳遞的方式改變水的內(nèi)能。(2)當銅管向右噴蒸汽時“船體”獲得噴出的蒸汽對其向左的推力,這說明力的作用是相互的。
22.(重慶(B卷),9,2分)生活中用鐵鍋加熱菜油,菜油的溫度很快升高,這是通過___________的方式增加了菜油的內(nèi)能;用熱油炒菜時,遠遠的就能聞到炒菜的香味,這是由于分子在永不停息的做___________.
【答案】熱傳遞;無規(guī)則運動
【解析】生活中用鐵鍋加熱菜油,菜油的溫度很快升高,這是通過熱傳遞的方式增加了菜油的內(nèi)能;用熱油炒菜時,遠遠的就能聞到炒菜的香味,這是由于分子在永不停息的做無規(guī)則運動.
23.(四川省南充市,題號12,分值2)生活中許多現(xiàn)象都可以用我們所學的物理知識解釋,例如腌制鴨蛋使鹽進入鴨蛋中是一種_________現(xiàn)象,燒水煮鴨蛋是利用____________的方式改變鴨蛋的內(nèi)能。
【答案】擴散;熱傳遞。
【解析】腌制鴨蛋使鹽進入鴨蛋中是由于分子的擴散現(xiàn)象;燒水煮鴨蛋是利用熱傳遞的方式改變鴨蛋的內(nèi)能的。
24.(四川省南充市,題號13,分值2)某臺汽油機飛輪的轉(zhuǎn)速為1800r/min,在1s內(nèi),汽油機完成了______個工作循環(huán)。如果汽油機在一段時間內(nèi)消耗了500g汽油,若這些汽油完全燃燒,可放出熱量__________J。
(q汽油=4.6×107J/kg)
【答案】15;。
【解析】汽油機的轉(zhuǎn)速為1800r/min,即30r/s,每個工作循環(huán)飛輪轉(zhuǎn)2周,所以1s內(nèi)汽油機完成了15個工作循環(huán);這些汽油完全燃燒,可放出熱量為:
25.(山東省威海市,15題,2分)如圖7所示,生活中的太陽灶是利用凹面鏡對光具有___?作用制成的,利用其燒水時,是將太陽能轉(zhuǎn)化為水的 .
【答案】會聚 內(nèi)能
【解析】生活中的太陽灶是利用凹面鏡對光具有會聚作用制成的;燒水時,太陽灶將吸收的太陽能轉(zhuǎn)化水的內(nèi)能。
26.(浙江省舟山市,7題,6分)如圖所示,用酒精燈給水加熱一段時間后,觀察到軟木塞沖岀試管口。
(1)軟木塞沖出試管口,說明力能改變物體的 。
(2)此過程中,水蒸氣減少的內(nèi)能 (選填“大于”、“等于”或“小于”)軟木塞增加的機械能,這與熱機的 沖程相似。
【答案】(1)運動狀態(tài);(2)大于;做功
【解析】(1)軟木塞沖出試管口,運動狀態(tài)發(fā)生了變化,說明力可以改變物體的運動狀態(tài);
(2)水蒸氣對軟木塞做功,水蒸氣的內(nèi)能減小,水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為軟木塞的機械能,由于存在熱量的散失,故水蒸氣減少的內(nèi)能大于軟木塞增加的機械能;該過程與熱機的做功沖程能量轉(zhuǎn)化相同。
27.(四川省瀘州市,題號30,分值3)
【答案】壓縮;新能源;小于。
【解析】柴油機將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能是壓縮沖程;核能是新能源;在海面下潛艇上浮時,浮力大于重力,下潛時浮力小于重力,所以在海面下潛艇上浮時受到的重力小于下潛過程中受到的重力。
28. (四川省瀘州市,題號32,分值3)
【答案】0.48;2.64×106;30%。
【解析】根據(jù)速度公式得到小橋車通過大橋的時間為:;牽引力所做的功為:;燃料完全燃燒放出的熱量為:;汽油機的效率為:。
29.(安徽,2,2分)如圖所示,在一個配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小團硝化棉,迅速向下壓活塞,硝化棉就燃燒起來。這是因為活塞壓縮空氣做功 ,達到了硝化棉的燃點。
【答案】空氣的內(nèi)能增加,溫度升高
【解析】本迅速向下壓活塞,活塞會壓縮空氣做功,使空氣的內(nèi)能增加,溫度升高,當溫度達到硝化棉的燃點時,硝化棉就會燃燒,通過此實驗可說明做功可以改變物體的內(nèi)能。
30.(長沙,28,2分) 在太空中,把要合成的各種固態(tài)材料放進特制的太空爐,對材料加熱使其內(nèi)能________(選填“增大”或“減小”)而熔化,再降溫使其變成新的固態(tài)材料,然后隨著衛(wèi)星或飛船返回地球,這樣加工的材料叫太空材料.當一塊加工好的太空材料從太空返回地球時,其質(zhì)量________(選填“變大”、“變小”或“不變”).
【答案】增大;不變
【解析】在太空爐內(nèi)加熱材料致使其溫度升高,導致內(nèi)能增大;∵質(zhì)量不隨物體形狀、狀態(tài)、位置、溫度的改變而改變,∴加工好的太空材料從太空返回地球時,其質(zhì)量不變.
31.(浙江省紹興市,題號20,分值6)年5月14日,川航3U8633航班客機駕駛艙右側(cè)風擋玻璃突然破裂,機長在低壓、極寒缺氧巨大噪聲的惡劣條件下操縱飛機成功降落,被稱譽為一次“世界級”的備降。
(1)飛機玻璃破裂的瞬間,強大的氣流損壞儀器面板,此時氣流的方向是_________(選填“從外界到駕駛艙”或“從駕駛艙到外界”)。
(2)此事件中的雷達觀察員被媒體稱為幕后英雄。太陽活動增強時會影響雷達等短波通訊,常見的太陽活動有太陽黑子、_________、日珥等。
(3)高空中雖然氣溫極低,但飛機上的空調(diào)一般是制冷的。這是因為機外的冷空氣吸入飛機后需要壓縮,使空氣的溫度升到50℃以上,這種改變內(nèi)能的途徑屬_________。
【答案】(1)從駕駛艙到外界;(2)耀斑;(3)做功。
【解析】(1)飛機在空中飛行時,玻璃破裂,由于外界氣體的流速大于飛機駕駛艙內(nèi)部氣體的流速,故外界氣壓要小于駕駛艙內(nèi)部的氣壓,此時氣流的方向是從駕駛艙到外界;(2)常見的太陽活動有太陽風、太陽黑子、耀斑、日珥等;(3)機外的冷空氣吸入飛機后需要壓縮,對空氣做功使空氣的內(nèi)能增加,溫度升高。
32.(白銀市,14,2分)如圖所示是四沖程汽油機工作過程的一個沖程,該沖程是將______能轉(zhuǎn)化為_______能.
【答案】機械;內(nèi)
【解析】由圖可知,兩閥門關(guān)閉,活塞由下向上運動,是壓縮沖程,能量轉(zhuǎn)化是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.
33. (湖南省常德市,題號23,分值4)在四沖程汽油機工作過程中,視線機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是 沖程,汽油機產(chǎn)生2.3×107J的熱量需要完全燃燒 kg的汽油(汽油的熱值為4.6×107J/kg)。
【答案】壓縮 0.5
【解析】四沖程汽油機的工作包括四個沖程:吸氣沖程、壓縮沖程、做工沖程、排氣沖程,其中壓縮沖程是將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,做功沖程是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。根據(jù)熱值的計算公式可求得需要燃燒汽油的質(zhì)量為。
三、解答題
1. (桂林市,26,6分)若家用天然氣的熱值為,水的比熱容為.
(1)完全燃燒0.04m3天然氣放出的熱量是多少?
(2)若某新型天然氣灶燒水的效率為40%,完全燃燒0.04m3天然氣可使室溫5kg的水溫升高多少?
【答案】(1);(2)32℃
【思路分析】(1)根據(jù)公式,求出完全燃燒0.04m3天然氣放出的熱量;(2)根據(jù)公式,求出水吸收的熱量;根據(jù)公式,求出水升高的溫度.
【解題過程】(1)完全燃燒0.04m3天然氣放出的熱量:
;
(2)根據(jù)公式得:
水吸收的熱量:,
根據(jù)公式得:
水升高的溫度:.
2. (廣西柳州,26,6)天然氣是柳州市民常用的一種能源。某用戶用天然氣將50 kg的水從 加熱到.
已知水的比熱容C水= 4.2x103 J/(kg),天然氣的熱值q=4.2x107J/m3. 求:
(1)這些水升高的溫度:
(2)這些水吸收的熱量;
(3)加熱這些水所需天然氣的體積(設天然氣完全燃燒、不計熱量損失)。
【思路分析】1、根據(jù)溫度的變化可求出水升高的溫度。2、利用比熱容公式可求出水吸收的熱量。3、利用熱值公式可求出加熱水所需天然氣的體積。
【解題過程】(1)水升高的溫度
(2)水吸收的熱量
(3) 加熱這些水所需天然氣的體積
3. (安順市,17,6分)
【答案】(1)12m/s;(2);(3)0.02
【思路分析】(1)根據(jù)公式,求出汽車在0~10s內(nèi)的平均速度;(2)由圖像可知,10~20s汽車做勻速直線運動,所受的牽引力和阻力是平衡力,求出汽車所受牽引力;根據(jù)公式,求出汽車在10~20s內(nèi)運動的路程;根據(jù)公式,求出牽引力做的功;(3)根據(jù)公式,求出汽油完全燃燒放出的熱量;再根據(jù)公式,求出需要燃燒汽油的質(zhì)量.
【解題過程】(1)汽車在0~10s內(nèi)的平均速度:;
(2)由圖像可知,10~20s汽車做勻速直線運動,所受的牽引力和阻力是平衡力,
∴汽車所受的牽引力:,
汽車運動時間:,
汽車在10~20s內(nèi)運動的路程:,
汽車牽引力做的功:;
(3)汽油完全燃燒放出的熱量:,
需要燃燒汽油的質(zhì)量:.
4. (年黑龍江省齊齊哈爾市,27,5分)
【思路分析】(1)根據(jù)光的反射的相關(guān)知識,結(jié)合題意來分析解答;
(2)根據(jù)比熱容的相關(guān)知識,結(jié)合題意來分析解答;
(3)根據(jù)充電電池的工作原理,結(jié)合題意來分析解答;
(4)根據(jù)汽油機的工作原理來分析解答;
(5)根據(jù)杠桿在生活中的應用,結(jié)合題意來分析解答。
【解題過程】(1)汽車的觀后鏡是凸面鏡,光照射上去后會發(fā)生光的反射,能擴大視野;
(2)汽車使用水來散熱是由于水的比熱容較大,在相同的質(zhì)量情況下,升高相同的溫度吸收的熱量較多;
(3)汽車的電池在充電時把電能轉(zhuǎn)化為化學能;
(4)汽車屬于熱機,工作時把汽油的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為汽車的機械能;
(5)汽車的方向盤是一種杠桿,有助力作用能省力。
故答案為:觀后鏡—光的反射(或凸面鏡有擴大視野的作用:凸透鏡成像)
散熱水箱—水的比熱容大(或水向外散熱是熱傳遞;水箱向外散熱是熱傳遞)
電池—充電時把電能轉(zhuǎn)化為化學能(或放電時把化學能轉(zhuǎn)化為電能)
碟式剎車—增大壓力增大摩擦
汽油機—內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能(或汽油機是熱機)
方向盤——是杠桿(或是輪軸;省力杠桿)
5. (湖南省衡陽市,題號28,分值6) 2017年6月10日,作為中國大陸核電的發(fā)源地一一秦山核電基地安全運行100堆年(一座核反應堆運行一年為一堆年).從被譽為“國之光榮“”的秦山核電站站1991年12月15日投入運行開始,秦山核電基地一直保持安全穩(wěn)定運行,目前每分鐘的安全發(fā)電量相當于少消耗煙煤13.0t,減排二氧化碳約40.6t、二氧化硫約0.2t,氮氧化物約0.8t.秦山核電基地目前共有9臺運行機組,年發(fā)電量約500億千瓦時,是目前我國核電機組數(shù)量最多、堆型品種最豐富、裝機容量最大的核電基地,[下列(1)(2)題答案用科學計數(shù)法表示]
(1)13.0t煙煤如果完全燃燒,放出的熱量為多少.(煙煤的熱值為29×107J/kg)
(2)假設13.0t煙煤在煤爐中完全燃燒,放出的熱量部分被水吸收,可以使4×105kg的水
從20℃升高到100℃,求水吸收的熱量為多少J.[c水=4.2×103J/(kg·℃)
(3)求煤爐加熱水的熱效率,[第(3)題結(jié)果保留兩位有效數(shù)字]。
【答案】(1)3.77×1011J;(2)1.344×1011J;(3)36%。
【解析】(1);
(2)水吸收的熱量為:;
(3)煤爐加熱水的熱效率:。
6.(遼寧省撫順,第26題,9分)
【思路分析】(1)根據(jù)壓力等于總重力,先計算出車靜止時對水平路面的壓力,然后利用壓強的定義式計算出車靜止時對水平路面的壓強;(2)車勻速行駛時,牽引力等于摩擦力;已知速度v和功率P,利用P=Fv可計算出所受阻力;(3)利用W=Pt可計算出車做的總功,利用可計算出柴油完全燃燒放出的熱量,利用Q=nq可計算出柴油的質(zhì)量。
【解題過程】(1)車靜止時對水平路面的壓力:
;
壓強:
(2)v=108km/h=30m/s,P=60kW=60000W;勻速行駛時,所受阻力等于牽引力,即:
;
(3)警車做的功:
需要的熱量:
柴油的質(zhì)量:。
7. (山東德州,25,6) 在一個標準大氣壓下,用爐子將10kg的水從20℃加熱至沸騰,燃燒了0.5kg的焦炭,已知水的比熱容為4.2×103J/(kg?℃),焦炭的熱值為3.0×107J/kg。求:
(1)水吸收的熱量;
(2)0.5kg焦炭完全燃燒釋放的熱量;
(3)爐子燒水的效率。
【思路分析】(1)知道水的質(zhì)量、水的比熱容和水的溫度變化,根據(jù)Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的熱量;
(2)知道焦炭的熱值和質(zhì)量,根據(jù)Q放=mq求出焦炭完全燃燒釋放的熱量;
(3)水吸收的熱量和焦炭完全燃燒放出熱量的比值即為爐子燒水的效率。
【解題過程】解:(1)一個標準大氣壓下水的沸點為100℃,即需將水加熱至100℃,
水吸收的熱量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg?℃)×10kg×(100℃﹣20℃)=3.36×106J;
(2)0.5kg焦炭完全燃燒釋放的熱量:
Q放=mq=0.5kg×3.0×107J/kg=1.5×107J;
(3)爐子燒水的效率:
η=×100%=×100%=22.4%。
答:(1)水吸收的熱量是3.36×106J;
(2)0.5kg焦炭完全燃燒釋放的熱量是1.5×107J;
(3)爐子燒水的效率是22.4%。
8. (山東聊城,24,7) 在“探究水沸騰時溫度變化的特點”實驗中,用酒精燈給燒杯中的水加熱,燒杯中盛有20℃、質(zhì)量為100g的水,在一個標準大氣壓下加熱至沸騰,假如完全燃燒酒精3g。[水的比熱容為4.2×103J/(kg?℃),酒精的熱值為3.0×107J/kg]求:
(1)水吸收的熱量是多少?
(2)此過程中酒精燈燒水的熱效率。
(3)科學研究表明:1g 100℃的水汽化成同溫度的水蒸汽需要吸收2.26×103J的熱量。水開始沸騰后持續(xù)觀察沸騰現(xiàn)象,同時發(fā)現(xiàn)水的質(zhì)量減少了5g,求此過程水汽化成水蒸氣所吸收的熱量。
【思路分析】(1)知道水的質(zhì)量、水的比熱容和水的溫度變化,根據(jù)Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的熱量;
(2)知道酒精的熱值和質(zhì)量,根據(jù)Q放=mq求出酒精完全燃燒釋放的熱量;水吸收的熱量和酒精完全燃燒放出熱量的比值即為燒水的效率;
(3)根據(jù)1g100℃的水汽化成同溫度的水蒸汽需要吸收的熱量求出5g的水完全汽化成同溫度水蒸氣所需要吸收的熱量。
【解題過程】解:(1)一個標準大氣壓下水的沸點為100℃,即需將水加熱至100℃,
水吸收的熱量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg?℃)×0.1kg×(100℃﹣20℃)=3.36×104J;
(2)3g酒精完全燃燒釋放的熱量:
Q放=mq=3×10﹣3kg×3.0×107J/kg=9×104J;
酒精燈燒水的熱效率:
η=×100%=×100%≈37.3%;
(3)1g 100℃的水汽化成同溫度的水蒸汽需要吸收2.26×103J的熱量,則5g 100℃的水汽化成同溫度的水蒸汽需要吸收的熱量:
Q=5g×2.26×103J/g=1.13×104J。
答:(1)水吸收的熱量是3.36×104J;
(2)酒精燈燒水的熱效率是37.3%;
(3)5g,100℃的水汽化成同溫度的水蒸汽需要吸收的熱量是1.13×104J。
9.(四川綿陽,17,4) 年5月8日,全球首條智能軌道快運系統(tǒng)在湖南株洲試開通。該智能軌道快運列車使用新能源的快充鈦酸鋰電池,電池容量為170kW?h,滿載時電耗為4kW?h/km,最高運行速度為70km/h。該電池充滿電儲存的能量與質(zhì)量是 kg的汽油完全燃燒放出的熱量相同;若列車滿載勻速行駛電動機驅(qū)動列車的效率為75%,則列車勻速行駛過程中受到的平均阻力大小是 N.(汽油的熱值是4.6×107J/kg)
【答案】13.3;1.08×104
【思路分析】本題綜合考查了熱值、電動機效率和功等知識在生活中的應用與計算,(1)根據(jù)W=Q=mq求出燃料的質(zhì)量;(2)已知電動機的效率和總功,可計算出所做的有用功;知道滿載時電耗和電池總?cè)萘?,可計算出列車行駛的路程;列車做勻速行駛,平均阻力f與牽引力相等,根據(jù)公式W=Fs可求平均阻力大小。
【解題過程】解:(1)電池儲存的電能即汽油完全燃燒放出的熱量為:Q=W=170kW?h=170×3.6×106J=6.12×108J,
故汽油的質(zhì)量為:m==≈13.3kg;
(2)列車滿載勻速行駛電動機所做的有用功:W有用=75%W=75%×6.12×108J=4.59×108J,
可行駛的路程:s==42.5km,
由f=F牽引力,W=Fs可知,
列車勻速行駛過程中受到的平均阻力大小為:f=F牽引力===1.08×104N。
故答案為:13.3;1.08×104。
10. (云南省昆明市,第14題,3分)昆明冬天的早晨,會看到嘴里呼出的“白氣”,這是 現(xiàn)象?!翱防铩焙喎Q“卡,是熱量的另一個單位,現(xiàn)在仍被廣泛使用在營養(yǎng)計量和健身手冊中。1卡是這樣規(guī)定的:在一個標準大氣壓下,1克水溫度升高1℃吸收的熱量。那么1卡= 焦耳。一輛汽車發(fā)動機的效率是35%,那么該車完全燃燒1kg汽油做的有用功是 J。[c水=4.2×103J/(kg·℃),q汽 a=4.6×107J/kg]
【答案】液化 4.2 1.61×107
【解析】冬天早晨嘴里呼出的“白氣”,是呼出氣體中的水蒸汽遇到冷的空氣,液化而成的小水滴;1克水溫度升高1℃吸收的熱量為,可知1卡=4.2J;完全燃燒1kg汽油放出的熱量為,做的有用功為
。
11. (云南省,第23題,8分)
【思路分析】(1)已知進水量即水的體積V,利用m=ρV可計算出水的質(zhì)量;(2)根據(jù)水的質(zhì)量、比熱容、初溫和終溫,利用吸熱公式可計算出水吸收的熱量;(3)根據(jù)天然氣表兩次體積之差,計算出消耗的天然氣的體積;根據(jù)Q=qV,計算出天然氣完全燃燒放出的熱量;根據(jù)計算出熱效率。
【解題過程】解:(1)水箱中水的質(zhì)量:, (2分 )
(2)水吸收的熱量:
(2分 )
(3)天然氣完全燃燒放出的熱量:
(2分 )
熱水器的熱效率: (2分 )
12. (浙江省衢州市,題號36,分值8)36.如圖甲是我市一款按租用時間收費的共享電動汽車。五一期間,小柯一家租用電動汽車去旅游,從租車點到目的地,手機導航顯示行駛72千米,共花去租車費45元。表一是該車與某型號燃油汽車部分項目比較表。
(1)當該電動汽車空載停在水平地面上時,求汽車對地面的壓強。
(2)電動汽車載著小柯全家(人和行李共200千克)從一坡底行駛到坡頂,如乙圖。求在該過程中,汽車電動機克服重力所做的功。
(3)若小柯全家駕駛表一中的燃油汽車行駛72千米,所需油費_______元,汽車排放二氧化碳_______千克。
(4)分析(3)題數(shù)據(jù),小柯認為他們沒有必要租用電動汽車,因為沒有給家庭帶來經(jīng)濟上的節(jié)約。對小柯的這種想法,你如何評價并說明理由。
【答案】(1)4×105Pa;(2)5×105J;(3)44.64;17.28;(4)
贊成租用電動車:電動車可以減少二氧化碳的排放,沒有污染,費用相對較低。
【解析】(1)電動車對地面的壓力為:;
對地面的壓強為:;
(2)電動車克服重力所做的功為:;
(3)行駛72km需要燃燒燃油的體積為:;需要的油費為:;排放二氧化碳的質(zhì)量為:;
(4)贊成租用電動車:電動車可以減少二氧化碳的排放,沒有污染,費用相對較低。
13. (湖北十堰,24,6) 小天收集了一些數(shù)據(jù)填在下表中。如果該車滿載貨物后在平直的公路上勻速行駛100m,貨車受到的阻力是車重的.那么在此過程中:(g取10Nkg)
(1)該貨車車牽引力是多少?牽引力所做的功是多少?
(2)燃油完全燃燒放出的熱量是多少?
(3)該貨車發(fā)動機的效率是多少?
品牌型號
東風xx
外型尺寸
5×1.9×23(m)
變速箱
A85
空車質(zhì)量
1.5噸
最高車速
120km/h
滿載時載貨量
2.5噸
空載百公里油耗
12L
燃油密度
0.8×103kg/m3
滿載百公里油耗
20L
燃油熱值
5×107J/kg
【思路分析】(1)先求出滿載貨物時貨車的質(zhì)量,根據(jù)G=mg求出貨車的重力,進而得出貨車受到的阻力,再根據(jù)二力平衡條件可知,求出該貨車的牽引力;
(2)由表格數(shù)據(jù)可知,貨車滿載百公里油耗為20L,即貨車行駛10000m消耗燃油20L,從而得出貨車行駛100m消耗的燃油,根據(jù)ρ=求出燃油的質(zhì)量,再根據(jù)Q放=mq求出燃油完全燃燒放出的熱量;
(3)根據(jù)η=×100%求出該貨車發(fā)動機的效率。
【解題過程】解:
(1)滿載貨物時貨車的總質(zhì)量:m=m車+m貨=1.5t+2.5t=4t=4×103kg,
貨車的總重力:G=mg=4×103kg×10N/kg=4×104N,
由題意知,貨車受到的阻力:f=G=×4×104N=4×103N,
因為該車滿載貨物后在平直的公路上勻速行駛,
所以,根據(jù)二力平衡條件可知,該貨車的牽引力:F=f=4×103N。
牽引力所做的功:W=Fs=4×103N×100m=4×105J。
(2)由表格數(shù)據(jù)可知,貨車滿載百公里油耗為20L,
則貨車行駛100m=0.1km消耗燃油的體積:
V=×20L=0.02L=2×10﹣5m3,
由ρ=得,消耗燃油的質(zhì)量:
m燃油=ρ燃油V燃油=0.8×103kg/m3×2×10﹣5m3=0.016kg,
燃油完全燃燒放出的熱量:
Q放=m燃油q燃油=0.016kg×5×107J/kg=8×105J。
(3)該貨車發(fā)動機的效率:
η=×100%=×100%=50%。
答:(1)該貨車車牽引力是4×103N;牽引力所做的功是4×105J;
(2)燃油完全燃燒放出的熱量是8×105J;
(3)該貨車發(fā)動機的效率是50%。
14. (遼寧省鞍山市,第27題,9分)
【思路分析】(1)根據(jù)F=G=mg計算出壓力,根據(jù)計算出壓強;(2)根據(jù)P=Fv=fv計算出功率;(3)根據(jù)Q=mq計算出汽油完全燃燒放出的熱量Q,根據(jù)W=Pt計算出功W,根據(jù)計算出效率。
【解題過程】(1)對地面的壓力:
接觸面積:,壓強:
(2)汽車沿水平路面勻速運動,牽引力等于阻力,,速度v=72km/h=20m/s,
功率:
(3)汽油完全燃燒放出的熱量:
牽引力做的功:
效率:。
15. (遼寧省遼陽市,第25題,3分)
【答案】(1)滾動摩擦 (2)不變 (3)機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
【解析】(1)滑行時,旱冰靯的輪在地面上滾動,它們之間的摩擦屬于滾動摩擦;(2)重力的方向總是豎直向下的,在轉(zhuǎn)彎過程中,人受到的重力方向不變;(3)在水平地面滑行的過程中,旱冰靯的輪子會發(fā)熱,是因為克服摩擦力做功,將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
16.(遼寧省遼陽市,第26題,9分)
【思路分析】(1)根據(jù)F=G計算出壓力,根據(jù)P=F/S計算出壓強;(2)根據(jù)F=Fv=fv計算出阻力;(3)根據(jù)W=Pt計算出戰(zhàn)車所做的功;根據(jù)計算出熱量;根據(jù)Q=mq計算出消耗汽油的質(zhì)量。
【解題過程】(1)戰(zhàn)車滿載時對水平地面的壓力:
壓強:
(2)戰(zhàn)車的速度v=72km/h=20m/s,勻速行駛時,阻力等于牽引力:
(3)戰(zhàn)車做的總功:
需要熱量:
汽油質(zhì)量:。
17. (山東省威海市,26題,8分)26.為響應國家“低碳環(huán)保,節(jié)能減排”的號召,我市新上線一批以天然氣為燃料的新型公交汽車,其參數(shù)如表2所示某次行駛過程中,汽車搭載人員及物品共3000kg所受阻力為總重力的0.01倍。在40s時間內(nèi)勻速直線行駛400m,共消耗天然氣0.025kg (天然氣完全燃燒,其熱值為
6.4×107J/kg,g=10N/kg).針對此次行駛過程,求:
(1)汽車對地面的壓強
(2)汽車的功率
(3)汽車發(fā)動機的效率
【思路分析】(1)根據(jù)壓強的公式可知,在表2中輪胎與地面總接觸面積已經(jīng)給出的情況下,需要計算汽車對地面的壓力。而壓力大小等于汽車與搭載人員及物品的總重力。(2)要計算汽車的功率,根據(jù)公式,在時間t已知的情況下,需要根據(jù)公式W=Fs計算汽車牽引力做的功,而汽車勻速直線行駛時,牽引力與阻力平衡,大小相等。(3)汽車發(fā)動機的效率,熱機所做的有用功即為牽引力所做的功,熱機完全燃燒放出的熱量根據(jù)公式Q=qm可以求出。
【解題過程】(1)汽車對地面的壓力:F=G=mg=(13000kg+3000kg) ×10N/kg=1.6×105N
汽車對地面的壓強:
(2)汽車所受阻力f=0.01G=0.01×1.6×105N=1.6×103N,
汽車勻速行駛,牽引力與阻力平衡,汽車所受牽引力F牽= f=1.6×103N,
汽車牽引力做功W=F牽s=1.6×103N×400m=6.4×105J
汽車的功率
(3)汽車行駛400m天然氣完全燃燒放出的熱量:Q=qm=6.4×107J/kg×0.025kg=1.6×106J
汽車發(fā)動機的效率%
18(年山東省濰坊市,18,5分)
北京8分鐘
2008年平昌冬奧會閉幕式上,“北京8分鐘”表演驚艷全世界,同時宣告冬奧會進入北京時間,短短8分鐘的表演卻蘊涵著大量的“中國智慧”和“中國制造”。
閉幕式上,演員穿著目前國內(nèi)最大尺寸的熊貓木偶道具進行輪滑表演,給人留下了深刻印象,為達到最佳表演效果,需要嚴格控制道具的質(zhì)量,初選材料做出來的道具均為40kg,為減小道具的質(zhì)量,制作團隊在原有工藝的基礎上不斷改良和創(chuàng)新,經(jīng)過反復對比和測試,最終確定用鋁合金管材和碳纖維條作為制作材料,最終版的熊貓木偶質(zhì)量僅為10kg。
裝載著大屏幕的機器人與輪滑舞者進行了互動表演,為體現(xiàn)冰雪主題。大屏幕也使用了新技術(shù),讓它們看起來像是用冰雪制成的“冰屏”,每塊“冰屏“長3m,為保證”冰屏“具有較強的抗風能力,”冰屏的整個結(jié)構(gòu)非常精密,卡槽與屏幕之間的距離達到微米級,經(jīng)過風洞測試,每塊“冰屏”都能承受15m/s的風速,目前我國的“冰屏”技術(shù)己處于世界領先水平。
舞臺上要求演員衣服極薄,動作舒展流暢。由于現(xiàn)場氣溫低至-3℃,為做好演員的保暖工作,超薄保暖服采用了超級新型納米材料—石墨烯發(fā)熱膜。演員上場前,需先對服飾內(nèi)的電池進行充電,充電完成后,石墨烯發(fā)熱膜保暖服可在-20℃的環(huán)境中工作4小時,確保了演員穿著舒適和演出成功。
閱讀短文,回答問題:
(1) 熊貓木偶道具選用鋁合金管材和碳纖維條作為制作材料,除了考慮材料的強度和韌性外,還因為這些材料 較??;
(2) 演員在地面上做曲線運動時,受到的力是 (選填“平衡力”或“非平衡力”);
(3) 在對“冰屏”進行抗風能力的風洞測試中,讓屏幕正對風的方向,若增大風速,風對屏幕產(chǎn)生的壓強 (選填“變小”、“變大”或“不變”);
(4) 在給保暖服內(nèi)的電池充電時,電能轉(zhuǎn)化為 能;保暖服通電發(fā)熱是通過 (選填“熱傳遞”或“做功”)方式增加保暖服的內(nèi)能。
【答案】(1)密度;(2)非平衡力;(3)變大;(4)化學;做功。
【思路分析】(1)體積相同時,物質(zhì)的密度越小,物質(zhì)的質(zhì)量越??;
(2)根據(jù)牛一定律的相關(guān)知識,結(jié)合題意來分析解答;
(3)根據(jù)壓強的計算公式,結(jié)合題意來分析解答;
(4)根據(jù)充電時的能量轉(zhuǎn)化情況,結(jié)合改變物體內(nèi)能的兩種方式來分析解答。
【解題過程】
(1)由題意可知,表演中熊貓木偶道具選用鋁合金管材或碳纖維條作為制作材料,除了考慮材料的強度和韌性外,還因為這些材料密度較小;
(2)演員在地面上做曲線運動時,運動狀態(tài)時刻在改變,所以受到的力是非平衡力;
(3)由題意可知,讓屏幕正對風的方向,若增大風速,則增大出風對屏幕的壓力,則風對屏幕產(chǎn)生的壓強變大;
(4)在給保暖服內(nèi)的電池充電時,電能轉(zhuǎn)化為化學能;
保暖服通電發(fā)熱是通過熱傳遞的方式增加保暖服的內(nèi)能的。
注冊成功