第十二章 机械能和内能（三）-2021年江苏各地中考模拟总汇（解析版及原卷版）

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一、计算题
1．（2021·苏州工业园区星湾学校九年级二模）有一种水上救援艇如图所示，满载时的排水量为1.5t，由额定功率为10kW的柴油发动机提供动力。若某次救援任务中该艇以5m/s的速度匀速行驶，发动机以额定功率工作，共消耗柴油2kg。
（1）救援艇满载时受到的浮力为多大?
（2）在这次救援中，救援艇发动机的动力是多少?
（3）若发动机的效率为30%，救援中发动机所做的有用功是多少?（q柴油=4.2×107J/kg，g=10N/kg）
2．（2021·江苏镇江市·九年级二模）混合动力汽车具有节能、低排放等优点，成为汽车研究与开发领域的重点，某新型混合动力汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池向车轮输送能量，当需要高速行驶或蓄电池电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电，车速与所受阻力的关系如图所示。在某次测试中，蓄电池存满电能7.6×108J，启动时，消耗了20%电能输送给车轮，当汽车速度达到50km/h时，由内燃机提供能量接下来汽车匀速行驶20km，共消耗燃料14kg，蓄电池充满。已知内燃机效率为40%。（忽略蓄电池和电动机的热损失，q燃料=4.5×107J/kg）求：
（1）汽车受到的阻力f；
（2）匀速行驶时，汽车牵引力所做的功；
（3）内燃机给车轮供能的效率。
3．（2021·苏州市平江中学校九年级二模）一台单缸四冲程柴油机，每分钟转1800r，每一个工作循环燃气做的功为500J，柴油的热值为4.3×107J/kg。问：
（1）此柴油机在1h内做了多少功？
（2）如果此柴油机的效率为30%，做这些功需要完全燃烧多少柴油？
4．（2021·江苏九年级一模）小明家新买了一辆使用汽油为燃料的小汽车。细心的小明发现行驶的速度不同时，耗油量不同。当小汽车以90km/h的速度匀速行驶时最省油，此时发动机的有用功率为25kW，若小汽车以最省油的速度行驶270km，求在这过程中：（要求有解析过程）
（1）汽车受到的阻力；
（2）消耗汽油的质量（汽油的热值，小汽车发动机的效率为30%）。
5．（2021·江苏苏州市·九年级一模）我国自主研制的“红旗HQ3”无人驾驶汽车在某段平直公路上进行测试，汽车以18m/s的速度匀速行驶了5min，消耗燃油0.3kg，汽车发动机的牵引力是1000N．已知燃油的热值为4.5×107J/kg。试求：
（1）消耗的燃油完全燃烧产生的热量是多少？
（2）汽车牵引力所做的功是多少？
（3）发动机的效率是多少？
6．（2021·江苏苏州市振华中学校九年级二模）用煤气灶把，初温为的水升高，消耗了煤气，已知水的比热容是，煤气的热值为。
（1）水吸收的热量为多少？
（2）该煤气灶烧水的效率为多少？（要求写出解题过程）
7．（2021·江苏常州市·九年级一模）据报导，上海一对父子在草坪上做“聚光”实验，结果引燃大片草坪。受到行政处罚。
（1）他们用网面积为50cm2的透镜正对阳光，将阳光聚焦在0.lg的枯草上，其他信息见右表，至少经过多少时间可将枯草点燃？
（2）若每1m2的草坪上有枯草40g，枯草燃烧产生的热量有10%被近地面5cm内的空气吸收，则大片草坪燃烧后，近地面的这层空气的平均气温可达多少°C？ （ 不计枯草所占体积）
8．（2021·吴江盛泽中学九年级一模）小明家有一台容量为100L的太阳能热水器，某天加满水的热水器经过一天的阳光照射水温从20℃升高到60℃[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），水的密度为1.0×103kg/m3]。求：
（1）加满水时热水器中水的质量；
（2）一天内热水器中的水吸收的热量；
（3）小明家还有一台燃气热水器，加热效率为50%，己知天然气热值q=4.2×107J/m3，求将100L水从20℃加热到60℃所需的天然气。
9．（2021·扬州市梅岭中学九年级一模）小明家的太阳能热水器，水箱容积是200L，小明进行了一次观察活动：早上他给太阳能热水器送满水，“温度传感器”显示水箱内水的温度为20℃，中午时“温度传感器”显示水箱中水温为70℃。请求解下列问题：
（1）水吸收的热量。[J/（kg•℃）]
（2）如果水吸收的这些热量由效率为40%煤气灶燃烧煤气提供，则最少需要燃烧多少煤气。（煤气的热值J/kg）
10．（2021·江苏扬州市·九年级一模）2020年扬州市成功实现全国文明城市“四连冠”。为了净化市区空气，环卫工人每天清晨都驾驶洒水车对市区道路洒水（如图）。下表是某洒水车的相关数据。已知汽油的燃烧值为4.6×107J/kg，g取10N/kg，请根据题意回答下列问题：
（1）若该洒水车的发动机是汽油发动机，发动机工作时哪个冲程将内能转化为机械能？燃烧0.5kg汽油能产生多少热量？
（2）该洒水车装满水时对地面的压强为多少？
（3）该洒水车在水平路面上以额定功率匀速行驶的速度为10m/s，试计算此过程汽车所受到的阻力大小。
11．（2021·江苏无锡市·九年级一模）小明家买了一辆以汽油为燃料的小汽车，如图所示。经查阅资料，小明了解到以下信息 “该车如以80km/h的速度匀速行驶时，发动机的牵引力为1000N，百公里油耗：10L/100km”。（温馨提示：“百公里油耗：10L/100 km”是指汽车行驶100km，需要消耗10L汽油。）已知：汽油密度ρ=0.7×103kg/m3，汽油热值q=4.6×107J/kg。请你运用所学过的知识解答下列问题：
（1）完全燃烧10L汽油所放出的热量是多少J?
（2）该车以80km/h的速度匀速行驶时，它的发动机效率是多少?（结果保留整数位）
12．（2021·江苏宿迁市·九年级零模）发动机的效率是汽车经济性能的重要指标。若某品牌汽车在平直公路上以25m/s的速度匀速行驶105m，汽车克服阻力做功的功率为2×104W，耗油量为5kg。（汽油的热值为q=4.0×107J/kg）求：
(1)这些汽油完全燃烧后释放的热量；
(2)汽车所受的阻力；
(3)该汽车发功机的效率。
13．（2021·江苏宿迁市·九年级一模）一定气压下，某种晶体熔化成同温度液体时所吸收的热量与其质量之比叫该晶体的熔化热，用字母表示。在标准大气压下，用一个热效率为40%的酒精炉为热源，将500 g初温为0的冰全部熔化为0的水，共燃烧了14 g酒精，酒精的热值为3×107 J/kg。求：
(1)冰熔化过程中吸收的热量；
(2)在标准大气压下，冰的熔化热冰。
14．（2021·江苏南通市·九年级一模）如图甲所示的九阳豆浆机，由打浆和电热两部分装置构成．中间部位的打浆装置是电动机工作带动打浆刀头，将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热装置，电热装置的简化电路图如图乙所示，开关S可切换加热和保温两种状态，R1、R2是发热电阻，豆浆机的主要参数如下表．请解答下列问题：
（1）某次向豆浆机中加入黄豆和清水共1.0kg，打浆完成后浆的初温为40℃，加热该浆使其温度升高到100℃，需要吸收多少热量___？[设该浆的比热容为4.0×103J/（kg•℃）]
（2）电阻R1和R2的阻值分别为多大________,_______？
（3）该九阳豆浆机同时处于打浆和加热时，正常工作lmin所消耗电能为多大_____？
15．（2021·江苏苏州市·苏州草桥中学九年级一模）全世界石油、煤炭消耗量的迅速增长，导致全球能源危机加剧．因此，开发和利用新能源，成为全世界最为关注的问题之一．张浩家的太阳能热水器内装有50kg、20℃的水，经过一天照射后，温度升高了60℃．他们利用煤气灶烧水，需燃烧0.8kg煤气．（已知煤气的热值q=4.2×107J/kg，水的比热容c=4.2×103J/（kg•℃）．求：
（1）50kg、20℃的水加热到60℃需吸收的热量；
（2）完全燃烧0.8kg煤气放出的热量；
（3）煤气灶烧水的效率．
二、简答题
16．（2021·江苏南通市·九年级零模）如图所示，某同学在使用打气筒给篮球充气后，发现打气筒底部的筒壁温度升高了，请解释这个现象产生的原因。
三、综合题
17．（2021·江苏扬州市·九年级一模）垃圾焚烧发电是目前世界上普遍采用的最安全、最有效的生活垃圾处理技术。垃圾分类后再焚烧，其热值可提升30%至40%，二噁英（致癌物质）排放量可减少80%。扬州某生活垃圾焚烧发电项目建成后，每日处理生活垃圾达2000吨，发电站配备2台功率均为1.5×104kW的发电机组，平均每天工作20小时。求：
（1）垃圾分类的好处是______；（写出一条即可）
（2）如果将发电站日处理的2000吨垃圾完全燃烧产生热量的70%用来加热水，能使______千克20℃的水温度升高50℃；[设垃圾的热值为6×106J/kg，水的比热容为4.2×103J/(kg℃)]
（3）若两台发电机组同时工作，每天可发电______度；
（4）该发电站垃圾焚烧发电效率为______。
18．（2021·江苏扬州市·九年级一模）汽车是我们家庭常用的交通工具，给我们的生活提供了便利。在汽车的制造中涉及到许多物理知识：
（1）汽油机是汽车的“心脏”，汽油机的______冲程将内能转化为机械能；
（2）汽车的倒车雷达在使用过程中是通过______来传递信息的，它在真空中的传播速度是______km/s；
（3）有的汽车尾部设计安装了一种“气流偏导器”，它的上表面平直，底部呈弧形凸起，相当于一个倒置的翅膀，如图所示，当汽车高速行驶时，气体在流速大的地方压强较______，使汽车能产生较大的抓地力。
19．（2021·江苏南通市·九年级一模）2020年，新冠疫情爆发，牵动着所有人的心。
（1）如图甲是“新冠”疫情防控期间各小区，公共场所的“出入码”，用于扫码的手机摄像头相当于一个凸透镜，二维码到摄像头的距离应满足______的条件；
（2）如图乙所示，蜡烛恰好在光屏上成清晰的像，这个像是______的（选填“放大”或“缩小”）；若将光屏移至刻度线25cm处，保持透镜和蜡烛位置不变，在蜡烛前面放置度数合适的______眼镜（选填“近视”或“远视”），光屏上也能再次成清晰的像；
（3）专家介绍，75%酒精溶液能很好消杀新冠病毒。小明打开容器就能闻到酒味，这一现象说明______；
（4）有一支刻度均匀但读数不准的温度计，用它测量冰水混合物的温度时，读数是4℃；用它测量1标准大气压下沸水的温度时，读数为96℃。用这支温度计去测一杯热水的温度，当它的读数是50℃时，这杯热水的真实温度是______。
20．（2021·宜兴外国语学校九年级一模）茶是世界三大饮品之一，起源于中国，盛行于世界，2020年5月21日是联合国确定的首个“国际茶日”，农业农村部与联合国粮农组织开展系列宣传活动，国家主席习近平致信表示热烈祝贺。
(1)用电热壶将1kg初温为15℃的水烧至95℃，水吸收的热量为______J。[水的比热容为4.2×1J/（kg•℃）]
(2)用热水冲泡茶叶时，茶叶随水而动，说明力可以改变物体的______；茶叶的温度升高，内能增加，这是通过________的方式改变了茶叶的内能。
(3)茶香四溢说明分子_________。
(4)悬浮在水中的茶叶受到的重力_______（选填“大于”“小于”或“等于”）浮力。
(5)透过透明的玻璃茶壶看到茶叶“变大了”，这是光的_______造成的。当时气温
15℃
阳光的强度
800W/m2
枯草的比热容
1.5×103J/（kg·℃）
枯草的着火点
415℃
枯草的热值
7.5×106J/kg
空气的密度
1.2kg/m3
空气的比热容
1.0×103J/（kg·℃）
空车质量
水罐容积
装满水时车轮与地面的总接触面积
额定功率
5t
4m3
0.6m2
120kW