还剩35页未读,
继续阅读
所属成套资源:初中物理中考专题复习训练
成套系列资料,整套一键下载
- 中考物理专题训练 考点16:机械效率 试卷 4 次下载
- 中考物理专题训练 考点17:热和能 试卷 3 次下载
- 中考物理专题训练 考点19:电流和电路 试卷 8 次下载
- 中考物理专题训练 考点20:电压 电阻 试卷 6 次下载
- 中考物理专题训练 考点21:欧姆定律 试卷 9 次下载
中考物理专题训练 考点18:内能的利用
展开
一、选择题
1. (广西柳州,3,3)下面所列电池成电站中,能把光能转换成电能的是
A.干电池 B.太阳能电池
C.核电站 D.水电站
【答案】B
【解析】本题考查的是能量转化,干电池工作时把化学能转化为电能,故A错误;太阳能电池是把太阳能转化为化学能贮存起来,再转化为电能,这主要是光能转化为电能;所以B选项正确;核电站是把核能转化为电能故C选项错误;水电站时把水的机械能转化为电能。故D选项错误。
2. (龙东市,7,2分)
【答案】C
【解析】摩擦生热是把机械能转化为内能,故A不正确;燃料燃烧放热是把化学能转化为内能,故B不正确;电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能,故C正确;摩擦起电是把机械能转化为电能,故D不正确.
3. (湖北省黄石市,题号14,分值2)
【答案】C
【解析】物体的惯性与质量有关,而与速度无关,故A错误;由于存在摩擦和热损失,汽车发动机只能把燃料燃烧产生的内能部分转化为机械能,故B错误;汽车关闭发动机后,不会立即停下来,说明物体具有惯性,运动不需要力来维持,故C正确;地面对汽车的支持力与汽车对地面的压力分别作用在两个物体上,是一对相互作用力,故D错误。
4.(山东临沂,11,2) 小明用煤气灶烧水时,进行了如下思考,正确的是( )
A.煤气燃烧越充分,其热值越大
B.加热过程中水的比热容变大
C.壶内水温度升高的过程中内能增大
D.水沸腾过程中吸收热量,温度不断升高
【答案】C
【思路分析】要解答本题需掌握:
(1)热值是物质的某种特性,与物质的种类和状态有关,同种燃料的密度、比热容、热值一般不变;
(2)比热容是物质本身的一种属性,与温度无关。
(3)温度对内能的影响;描述热量的物理术语;影响内能大小的因素;
(4)根据水的沸腾特点分析。
【解题过程】解:A、热值是燃料的特性,只与燃料的种类有关,故A错误;
B、比热容是物质本身的一种属性,与温度无关,故B错误;
C、物体温度升高,分子运动加剧,内能增大,故C正确;
D、水沸腾过程中吸收热量,温度保持不变,故D错误;
故选:C。
5. (山东泰安,14,2) 某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km,用时5min45s,消耗燃油1.5kg,已知汽车的牵引力是2000N,燃油的热值为4.6×107J/kg,假设燃油完全燃烧。通过计算可知,下列结果正确的是( )
①汽车行驶速度是20km/h ②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×107J
③汽车牵引力做功的功率是30kW ④汽车发动机的效率是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)已知汽车行驶的时间和路程,利用速度公式即可求解;
(2)根据Q放=mq可求热量;
(3)根据车受到的阻力为车重的0.1倍求得车受到的阻力,因为匀速行驶,所以牵引力等于阻力,利用W=Fs可求得该汽车牵引力所做的功,再利用P=求功率;
(4)根据燃油密度和体积求得其质量,利用Q=mq可求得消耗的总能量,再利用效率公式求出该汽车的效率。
【解题过程】解:
①汽车的行驶速度:
v===72km/h,故①错误;
(2)消耗的燃油完全燃烧放出的热量:
Q放=mq=1.5kg×4.6×107J/kg=6.9×107J,故②正确;
(3)因为匀速行驶,所以汽车受到的牵引力:F=f=2×103N,
该汽车牵引力所做的功:
W=Fs=2×103N×6.9×103m=1.38×107J,
该汽车牵引力所做功的功率:
P===40000W=40kW,故③错误;
(4)汽车消耗燃油的产生的热量:
Q放=mq=1.5kg×4.6×107J/kg=6.9×107J,
该汽车的效率:
η==×100%=20%,故④正确。
故选:D。
6.. (山东淄博,第7题,2分)
【答案】B
【解析】本题考查的是热和能相关知识。做功冲程内能转化为机械能,B正确;热传递热量从高温物体传递到低温物体,A错误;内能与物体的温度,质量、状态都有关,C错误;相同质量的燃料热值越大,完全燃烧放出的热量越多,D错误。
7. (四川眉山,2,3)以下说法正确的是( )
A.物体吸收热量,温度一定升高
B.热机的大量使用有利于环境的保护
C.燃料的热值与燃料的质量没有关系
D.热机的工作过程只是将内能转化成机械能的过程
【答案】C
【思路分析】本题为热学综合题,考查了学生对热机工作时的能量转化和热值概念的了解,知识点多,判断时,要灵活运用所学知识。(1)晶体熔化过程中,吸热但温度不变;
(2)热机多数燃烧的都是化石燃料,燃烧时产生氮氧化合物等有害气体,会造成环境污染;
(3)燃料的热值是物质本身固有的一种性质,只与燃料的种类有关;
(4)热机是把内能转化为机械能的装置;热机工作过程中,在压缩冲程机械能转化为内能,做功冲程内能转化为机械能。
【解题思路】解:
A、物体吸收热量,温度不一定升高,比如晶体熔化过程中,吸热但温度不变,故A错误;
B、热机在使用时会排放出一些有害的气体,造成环境污染,故B错误;
C、热值只跟燃料的种类有关,与燃料的质量无关,故C正确;
D、热机工作过程中,在压缩冲程机械能转化为内能,做功冲程内能转化为机械能,故D错误。
故选:C。
8. (云南省,第3题,3分)
【答案】A
【解析】做功冲程中,消耗内能,获得机械能,是内能转化为机械能,故A正确;蒸发是只发生在液体表面的平和的汽化现象,可以在任何温度下进行,故B错误;常被用来作为冷却剂,因为水的比热容较大,在相同情况下,可以吸收更多的热量,冷却效果好,故C错误;车轮胎上的花纹,是通过使接触面粗糙的方法增大摩擦的,故D错误。
9. (湖北省孝感市,题号5,分值3)
【答案】B。
【解析】汽油机压缩冲程中,是由机械能转化为内能,选项A错误;拉弯的弓具有弹性势能,将箭射出去,使箭有了动能,即有弹性势能转化为动能,选项B正确;电动机是利用电能工作的,将电能转化为机械能,选项C错误;吊车吊着货物的拉力的方向竖直向上,在水平方向移动时,并不是在拉力方向移动,所以在此过程中拉力没有做功,选项D错误。故选B。
10. (湖北省孝感市,题号7,分值3)
【答案】D。
【解析】大气压强随着高度的增大而减小,故火箭上升过程中,火箭受到的大气压强越来越小,选项A错误;热值是燃料的固有属性,在燃烧过程中是不变,选项B错误;质量是物体的物理属性,不随位置的变化而变化,故质量进入太空后质量不变,选项C错误;加速向上运动,火箭受到的合力方向向上,即向上的力大于向下的重力,选项D正确。故选D。
11. (辽宁省辽阳市,第5题,2分)
【答案】D
【解析】冬天水面结冰,但水分子仍然在永不停息地做无规则的运动,故A错误;白洋淀周边气温变化比沙漠地区气温变化小,是因为水的比热容较大,故B错误;汽车排气管有时冒黑烟,是柴油燃烧不充分,但柴油的热值不变,故C错误;流体流速小的位置压强大,流速大的位置压强小;快速行驶的游船不能近距离并行,因为流速大的位置压强小,易引起碰撞,故D正确。
12. (呼和浩特,9,3)关于物理学知识,下列说法正确的是 ( )
A.大气压是大气产生的压强,大气压随着海拔高度的升高而降低
B.相距较近的两艘轮船,平行同向快速行驶时,容易发生碰撞事故,其原因是液体流速越快,液体压强越大
C.电流通过用电器时,其消耗的电能可以通过关系式UIt求得,但不能直接用关系式I2Rt进行求解
D.大多数汽车的核心部件是内燃机。四冲程内燃机工作时,主要靠压缩冲程获得动力
【答案】AC
【解析】本题考查大气压强、流体压强和流速的关系、电能和内燃机。大气压是大气对浸在它里面的物体产生的压强,它随着海拔高度的升高而降低,故A正确;相距较近的两艘轮船,平行同向快速行驶时,因为液体流速越快压强越小,所以容易发生碰撞事故,故B错误;电流通过用电器时,其消耗的电能可以通过UIt求得,但I2Rt是焦耳定律的计算公式,因此一般不能直接用来求解电能,故C正确;四冲程内燃机工作时主要靠做功冲程获得动力,故D错误。
13. (四川遂宁,1,3)下列有关声和能的说法中正确的是( )
A.声纹锁在房主说出暗语时才能被打开,是因为它能辨别声音的音调
B.“辽宁号”航母上的起飞引导员佩戴有耳罩的头盔,这是从传播过程中减弱噪声
C.太阳能、风能、核能是目前正在努力研究、开发的新能源,它们都是可再生能源
D.能量的转化和转移具有方向性,在转化和转移过程中能量的总量总保持不变
【答案】D
【解析】本题考查声音的特性、减弱噪声的途径、能源和能量守恒定律.声纹锁在房主说出暗语后才能被打开,是因为它能辨别声音的音色,故A错误;“辽宁号”航母上的起飞引导员佩戴有耳罩的头盔,是在人耳处减弱噪声,故B错误;在太阳能、风能、核能中,核能是不可再生能源,故C错误;能量的转化和转移具有方向性,在转化和转移过程中能量的总量总保持不变,符合能量转化和守恒定律,故D正确.
14. (四川遂宁,3,3)小军帮妈妈煲鸡汤时,联想到了许多物理知识.下列说法错误的是( )
A.鸡汤香气四溢是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动
B.鸡汤沸腾过程中吸收热量,温度不变,内能不变
C.煲鸡汤过程中,限压阀转动,此过程的能量转化与内燃机的做功冲程相似
D.限压阀口“烟雾缭绕”,这是水蒸气液化形成的小水珠
【答案】B
【解析】本题考查物态变化、分子热运动、内能和热机.鸡汤香气四溢是扩散现象,说明了分子在不停地做无规则运动,故A正确;鸡汤沸腾过程中吸收热量,温度不变,但是内能增加,故B错误;煲鸡汤过程中,限压阀转动,此过程中内能转化为机械能,因此能量转化与内燃机的做功冲程相似,故C正确;限压阀口“烟雾缭绕”是水蒸气液化形成的小水珠,故D正确.
15. (四川省资阳市,3,3分)
【答案】B
【解析】
改变物体内能的两种方式:做功和热传递,做功是能量的转化,热传递是能量的转移。
甲图中:用力将活塞迅速压下,压缩空气做功,是机械能转化为内能的过程;
乙图中:探究萘的熔化规律,利用酒精灯加热,是通过热传递改变内能的过程;
丙图中:内燃机压缩冲程,是活塞压缩工作物质做功,改变物质内能;
丁图中:试管水蒸气冲开木塞,对木塞做功,是通过做功将内能转化为机械能的过程。
综合上述乙图与其他三实验改变内能方法不同,故选B。
16.(湖北荆门,6,3)世界是由物质组成的,下列关于物质的一些说法中,正确的是( )
A.我们常说摩擦生热,那是因为做功改变了物体的内能
B.组成物质的原子核是由质子、中子和电子组成的
C.热胀冷缩的常识告诉我们,物体温度升高时,体积一定变大
D.在绕地球飞行的神舟飞船内,物体的质量消失了,所以天平不能使用了
【答案】A
【思路分析】(1)改变内能的方法有两种:做功和热传递;
(2)分子是由原子组成的,原子是由原子核和电子组成的,原子核是由质子和中子组成的;
(3)水在温度低于4℃时,会热缩冷涨;
(4)质量是物质本身的一种属性。
【解题过程】解:A、摩擦生热,克服摩擦做功,是做功改变了物体的内能,故A正确;
B、原子核是由质子和中子组成的,故B错误;
C、水在温度低于4℃时,物体温度升高时,体积会变小,故B错误;
D、质量是物质本身的一种属性,与位置无关,质量不会消失,故D错误。
故选:A。
17. (江苏淮安,6,2)下列事例中,通过做功来改变物体内能的是( )
A.
金属勺放在热汤中
B.
食品放入冰箱
C.
取暖器旁的物体温度升高
D.
反复弯折铁丝
【答案】D
【思路分析】改变物体内能有两种方式:做功和热传递。做功主要有摩擦生热和压缩气体做功,做功实质是能量的转化,热传递实质是内能从一个物体转移到另一个物体,或者是从一个物体的高温部分传到低温部分,有传导、对流和辐射三种形式。
【解题过程】解:A、金属汤勺放在热汤中,温度升高,属于热传递改变物体的内能,故A错误;
B、食品放入电冰箱,温度降低,属于热传递改变物体的内能,故B错误;
C、在取暖器旁的物体,温度升高,属于热传递改变物体的内能,故C错误;
D、反复弯折铁丝,弯折处发烫,属于做功改变物体的内能,故D正确。
故选:D。
18. (山东东营,7,3) 水煎包是东营特色名吃,其特色在于兼得水煮油煎之妙,色泽金黄,一面焦脆,三面嫩软,皮薄馅大,香而不腻。在水煎包的制作过程中,以下说法正确的是( )
①水煎包“香气四溢”,说明分子在不停地做无规则运动
②水煎包能被煎成金黄色,是因为油的沸点比水的沸点低
③木柴燃烧时将化学能转化为内能
④往热锅内倒入水会产生大量的“白气”,“白气”是水汽化形成的
⑤锅盖不断被水蒸气顶起而发生“跳动”,此时水蒸气的内能转化为锅盖的机械能
A.①②③⑤ B.①③⑤ C.①③④⑤ D.②③④⑤
【答案】B
【思路分析】(1)扩散现象说明一切物质的分子都在不停地做无规则运动;
(2)油的沸点通常高于水的沸点,所以可达到更高的温度;
(3)燃料燃烧是能量的转化过程,实质是燃料的化学能转化为内能的过程;
(4)生活中看到的大量的“白气”,这是由于水蒸气液化形成的;
(5)做功可以改变物体的内能,当对物体做功时,机械能转化为内能,当物体对外做功时,内能转化为机械能。
【解题过程】解:
①水煎包“香气四溢”,香气四溢是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故①正确;
②水煎包能被煎成金黄色,是因为油的沸点比水的沸点高,而不是低,故②错误;
③木柴燃烧时将化学能转化为内能,故③正确;
④往热锅内倒入水会产生大量的“白气”,这是由于水蒸气液化形成的,故④错误;
⑤锅盖不断被水蒸气顶起而发生“跳动”,此时水蒸气对外做功,将自身的内能转化为机械能,故⑤正确;
以上说法正确的是①③⑤,故B符合题意。
故选:B。
19.(四川巴中,6,2)在内燃机的四个冲程中,如图所示的是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
【答案】C
【思路分析】内燃机的四个冲程中有两个冲程发生能量转化,一是压缩冲程中机械能转化为内能;二是做功冲程中内能转化为机械能。判断出是哪个冲程,再判断能量是怎样转化的。
【解题过程】解:由图可以看出:内燃机的两个气阀关闭,活塞向下运动,所以是做功冲程。
故选:C。
20. (四川成都,3,2)在四冲程汽油机的工作过程中,内能转化为机械能的是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
【答案】C
【思路分析】四冲程内燃机的四个冲程依次是:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程;其中做功冲程是把内能转化为机械能;压缩冲程是把机械能转化为内能。
【解题过程】解:
四冲程汽油机的一个工作循环由四个冲程组成:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程;其中压缩冲程将机械能转化为内能;做功冲程将内能转化为机械能,故C正确。
故选:C。
21. (四川成都,31,2)小李家使用的燃气热水器,将30kg的水从20℃加热到45℃,消耗了0.15m3的天然气。已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),天然气的热值为4×107J/m3,则下列与该过程有关的计算结果和分析正确的是( )
A.水吸收的热量与水的末温成正比
B.水吸收的热量是3.15×105J
C.热水器的能量转化效率是52.5%
D.热水器的能量转化效率与环境温度无关
【答案】C
【思路分析】(1)根据Q吸=cm(t﹣t0)分析水吸收的热量是否与水的末温成正比;
(2)根据Q吸=cm(t﹣t0)可求得水吸收的热量;
(3)根据Q放=Vq可求得天然气燃烧放出热量,由η=×100%可求得能量转化效率;
(4)环境温度越低,加热时间越长,其散失的热量越多,据此分析。
【解题过程】解:
A、由Q吸=cm(t﹣t0)可知,水吸收的热量与水的质量和升高的温度成正比,故A错误;
B、将30kg的水从20℃加热到45℃,水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×30kg×(45℃﹣20℃)=3.15×106J,故B错误;
C、天然气完全燃烧放出热量:Q放=V天然气q=0.15m3×4×107J/m3=6×106J,
热水器的能量转化效率:η=×100%=×100%=52.5%,故C正确;
D、热水器的能量转化效率与环境温度有关,因为环境温度越低,加热的时间越长,其散失的热量越多,则热水器的能量转化效率越低,故D错误。
故选:C。
22. (贵州黔三州,3,3) 如图表示的是汽油机工作时的( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
【答案】C
【思路分析】由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程。
【解答过程】解:如图,进气门和排气门都是关闭的,活塞下行,火花塞喷出电火花,可以判断是做功冲程。
故选:C。
23. (山东省滨州市,9题,3分)如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程,它是( )
A.压缩冲程,将化学能转化为内能 B.压缩冲程,将机械能转化为内能
C.做功冲程,将内能转化为机械能 D.做功冲程,将机械能转化为内能
【答案】C
【解析】图中进气门和排气门均闭合,活塞向下运动,且火花塞放电,所以是内燃机的做功冲程,此冲程将内能转化为机械能.故选C.
24.(山东临沂,题号11,分值2分) 小明用煤气灶烧水时,进行了如下思考,正确的是( )
A.煤气燃烧越充分,其热值越大 B.加热过程中水的比热容变大
C.壶内水温度升高的过程中内能增大 D.水沸腾过程中吸收热量,温度不断升高
【答案】C
【解析】解:A、热值是燃料的特性,只与燃料的种类有关,故A错误;
B、比热容是物质本身的一种属性,与温度无关,故B错误;
C、物体温度升高,分子运动加剧,内能增大,故C正确;
D、水沸腾过程中吸收热量,温度保持不变,故D错误;
25.(四川省广安市,题号7,分值1.5)关于物体的内能,下列说法中正确的是( )
A.物体的内能增加,可能是从外界吸收了热量
B.0℃的冰熔化成0℃的水内能不变
C.汽油机的压缩冲程是把内能转化为机械能
D.热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移
【答案】A
【解析】改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,物体的内能增加,可能是物体从外界吸收了热量,也可能是外界对物体做了功,选项A正确;0℃的冰熔化成0℃的水需要吸收热量,内能增加,温度不变,选项B错误;汽油机的压缩冲程是把机械能转化为内能,选项C错误;热量总是从温度高的物体向温度低的物体转移,选项D错误。故选A。
26.(四川省泸州市,题号17,分值2)下列四幅图展示了我国劳动人民的智慧成果,对其所涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A.中国古代的火箭“飞天”与“孔明灯”升空的原理一样
B.日晷是古代探测地震的仪器之一
C.碾谷物的石磨选用厚重的石材,是为了减小石磨对谷物的压强
D.古代发明的钻木取火,是通过做功改变物体的内能
【答案】D
【解析】古代“火箭”的原理和热机类似,“孔明灯”是利用空气的浮力,选项A错误;日晷是古代测量时间的工具,选项B错误;碾谷物的石磨选用厚重的石材,是为了增大石磨对谷物的压强,选项C错误;钻木取火,是通过做功改变物体的内能,选项D正确。故选D。
27.(四川省内江市,2题,4分)根据能量守恒定律,下列情形可能发生的是( )
A.随着科学技术不断发展和提高,永动机是可以制成的
B.两个斜面相对连接,小球从左斜面滚下后冲上右斜面
C.电水壶里的水沸腾后断电,水的沸腾却一直持续下去
D.出枪膛的子弹射穿木板后,以更快的速度继续运动
【答案】B
【解析】永动机违反了能量守恒定律,永远无法制成,故A项错误;两个斜面相对接,小球从左斜面滚下后,由于小球具有动能,会继续冲上右斜面,故B项正确;在电水壶的使用过程中,消耗了电能,而水的温度升高,内能增加,断电后,水不再吸收热量,水的沸腾会停止,故C项错误;出枪膛的子弹高速运动,说明子弹具有动能,射穿木板时,由于摩擦生热会使动能减小,它的速度减慢,故D项错误。故选B。
28.(浙江省温州市,10,4分)某智能百叶窗的叶片上贴有太阳能板,在光照时发电,给电动机供电以调节百叶窗的开合。该过程中发生的能量转换是( )
A.电能→机械能→光能 B.光能→机能→电能
C.光能→电能→机械能 D.机械能→电能→光能
【答案】C
【解析】太阳能电池首先将太阳的光能转变成电能,给百叶窗电动机供电,电动机再将电能转化为机械能,故选C。
29.(四川省自贡市,题号5,分值2)四冲程内燃机工作时,将内能转化成机械能的冲程( )
A.吸气冲程
B.压缩冲程
C.做功冲程
D.排气冲程
【答案】C
【解析】内燃机在工作时,压缩冲程机械能转化为内能,做功冲程内能转化为机械能,选项C正确;选项ABD错误。故选C。
30.(山东滨州,9题,3分)如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程,它是( )
A.压缩冲程,将化学能转化为内能 B.压缩冲程,将机械能转化为内能
C.做功冲程,将内能转化为机械能 D.做功冲程,将机械能转化为内能
【答案】C
【解析】图中进气门和排气门均闭合,活塞向下运动,且火花塞放电,所以是内燃机的做功冲程,此冲程将内能转化为机械能.故选C.
31..(湖南省邵阳市,8,2分)小型汽车上的四冲程汽油机中,主要把机械能转化为内能的冲程是
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
【答案】B
【解析】四冲程汽油机中,涉及到能量转化的是压缩冲程、做功冲程。压缩冲程是机械能转化为内能的冲程;做功冲程是内能转化为机械能的冲程,故选B。
32.(湖南省邵阳市,11,2分)清明节是中国的传统节日,期间全国上下要燃放大量鞭炮,气氛甚是热烈!据报道由此引发的大大小小火灾甚多,造成损失很大,国家提倡要改良。今年小军同学放假回家,先到网上下载了别人录制好的鞭炮声mp3到U盘,到时插到身边听音乐用的随身听上播放,呵呵!这电子鞭炮声效果妙极了!下列说法中错误的是
A.保证了声音音色的逼真 B.可随意调节声音响度到最合适
C.轻松避免了火灾,不留垃圾,更加环保 D.使声能转化成电能
【答案】D
【解析】根据题意,D选项应该是将电能转化为声能,故D错误,因此选D。
33.(湖南省邵阳市,16,2分)关于温度、内能、热量说法正确的是( )
A.物体温度升高一定是吸收了热量
B.正在沸腾的水的温度一定是100℃
C.冬天搓手变暖是通过做功使手的内能增大
D.热胀冷缩中的“热”“冷”是指内能
【答案】C
【解析】A、还可以通过对物体做功,使它温度升高.比如对气体进行压缩,气体的温度是会升高,故A错误;B、液体沸点与气压有关,因此水沸腾的温度不一定是100℃,故B错误;C、双手反复摩擦也会感到暖和.是摩擦生热属于做功改变物体内能,故C正确;D、热胀冷缩指的是物质受热,即吸收热量后体积变大。应该算是一个过程,故D错误,因此选C。
34.(四川省乐山市,题号4,分值2.5)下列说法中正确的是( )
A.汽油机在做功冲程中是将机械能转换成内能
B.物体的温度降低时内能减少,所以0℃冰块的水分子不做运动
C.沿海地区昼夜温差小,主要原因是水的比热容较大
D.温度从热量高的物体传递给热量低的物体
【答案】C
【解析】压缩冲程将汽油和空气的混合物压缩,将机械能转化内能,做功冲程将内能转化为机械能,故A错误;物体的温度降低时内能减少,但0℃冰块的水分子仍然在做热运动,故B错误;因为水的比热容较大,白天,吸收相同的热量,水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得沿海地区昼夜的温差小,故C正确;热传递的条件是有温度差,即热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体,故D错误。
35.(年山东省潍坊市,5,2分) 下列关于温度、热量和内能的说法正确的是( )
A.物体吸收热量,温度一定升高
B.60℃的水一定比30℃的水含有的热量多
C.热传递过程 中,热量由高温物体转向低温物体
D.物体的内能增加,一定是外界吸收热量
【答案】C
【解析】热量是指在热传递过程中传递的能量,只有在热传递过程中才能提到热量;
温度表示物体的冷热程度,在微观角度看表示了大量分子无规则运动的剧烈程度;
内能是分子动能(大量分子做无规则热运动的剧烈程度)和分子势能(分子间作用力)的总和。
A.物体吸收热量,温度不一定会升高,比如晶体熔化过程,虽然吸收热量,但温度不变,故A错误;
B.只有在热传递过程中才能提到热量;故B错误;
C.两个不同温度的物体相接触发生热传递时,热量总是从高温物体传给低温物体,故C正确;
D.物体内能增加,可能是外界对物体做功,也有可能是发生了热传递,故D错误。
36(湖北武汉,4,3) 在室温下,用绷紧的橡皮膜把一个空锥形瓶的瓶口封上,然后把瓶子放入热水中,如图所示,橡皮膜会向外凸。下列关于瓶内气体的描述错误的是( )
A.分于子的无规则运动会加剧 B.内能会增大
C.质量会不变 D.压强会减小
【答案】D
【解析】大部分物体都具有热胀冷缩的特点,相对来说,气体体积受温度的影响更明显。解:
(1)一定质量的气体,温度升高,体积增大,密度减小,所以把瓶子放入热水中,橡皮膜会凸起来,此时瓶内气体温度升高,内能增大,分子的无规则运动会加快,压强会增大,故AB正确,D错误;
(2)瓶内空气膨胀,体积增大,但物质多少没有变化,所以质量不变,故C正确。
故选:D。
37.(湖南省常德市,题号9,分值3)在生活中热现象随处可见,下列说法中不正确的是( )
A.端午米粽飘香,能闻到米粽的香味是由于分子做无规则运动
B.夏天在河边觉得沙子热得发烫而水却很清凉,是因为水的比热容大
C.塑料吸盘能牢牢吸在玻璃上,说明分子间存在引力
D.冬天很冷的时候搓手就感到暖和,是用做功的方式改变内能
【答案】C
【解析】端午米粽飘香,能闻到米粽的香味是由于分子做无规则运动,选项A正确;夏天在河边觉得沙子热得发烫而水却很清凉,是因为水的比热容大,选项B正确;塑料吸盘能牢牢吸在玻璃上,是因为吸盘内外存在大气压力差,与分子间的引力无关,选项C错误;冬天很冷的时候搓手就感到暖和,是用做功的方式改变内能,选项D正确。故选C。
38.(陕西省,8题,2分)如图是一辆长达30m的无轨电动列车,它外观采用流线型结构.与燃料汽车相比,行驶时电动机比内燃机的噪声小很多;与有轨电车相比,它拐歪灵活.下列关于无轨列车的说法不正确的是( )
A.流线型结构有利于减小行驶中受到的空气阻力
B.灵活拐弯时无轨列车的运动状态不改变
C.行驶时噪声小是在声源处减弱了噪声
D.电动车取代燃料汽车可减少对大气的污染
【答案】B
【解析】流线型结构有利于减小行驶中受到的空气阻力,A说法正确;灵活拐弯时,无轨列车的方向发生了改变,所以无轨列车的运动状态改变了, B说法错误;行驶时噪声小是在声源处减弱了噪声,C说法正确;电能属于清洁能源,用电动车取代燃料车可以减少尾气的排放,从而减少大气的污染,D说法正确.故选B.
二、填空题
1. (龙东市,24,2分)
【答案】做功;
【解析】内燃机一个工作循环有四个冲程,实现将内能转化为机械能的是做功冲程;汽油完全燃烧放出的热量:.
2. (湖北省荆州市,题号26,分值4)26.小明的爸爸新买了一辆燃油小汽车,小明估测了一下小汽车的宽大约为200_______(填长度单位);刚打开车门,他就闻到一股气味,爸爸告诉他这其实是物理学中的________现象;汽车对地面的压力是由于_______(选填“轮胎”、“地面”)发生形变而产生的;汽车依靠发动机工作时的_______冲程获得动力.
【答案】cm;扩散;轮胎;做功冲程。
【解析】小汽车的宽度在2m左右,也就是200cm;汽车中的气味是因为汽车中物质的扩散而来;轮胎变形对地面产生了压力;汽油机工作时,做功冲程对外做功提供动力。
【知识点】长度的估测;弹力;分子动理论;热机原理。
3.(湖北省荆州市,题号27,分值4)某家庭用的电热水器将体积为60L,温度为20℃的自来水加热到50℃,则水吸收的热量为________J[水的比热容4.2×103J/(kg·℃)]. 若热水器的功率为2000w,用时5000s,则该热水器的效率为_________.
【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;效率为:
4.(湖南省怀化市,24,2分)
【答案】比热容 9.2×107J
【解析】水的比热容较大,在升高温度相同时,能吸收较多的热量,因此可以用水作为冷却剂;汽油的热值为4.6×107J/kg,完全燃烧所释放出来的热量为
5. (山东聊城,17,2) 在热机的四个冲程中,把机械能转化为内能的是 冲程。汽油机工作时要产生大量的热,通常采用水循环将热带走,这是利用水 的特性。
【答案】压缩;比热容大
【思路分析】(1)在热机的四个冲程中,压缩冲程是机械能转化为内能,做功冲程是内能转化为机械能,排气和吸气冲程没有能的转化;
(2)对水的比热容大的理解:相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多。
【解题过程】解:
(1)在热机的四个冲程中,把机械能转化为内能的是压缩冲程;
(2)汽车的散热器可用水做冷却剂,是因为水的比热容比较大,在升高相同的温度时可以吸收更多的热量,降低发动机的温度。
故答案为:压缩;比热容大。
6. (山东临沂,23,2) 甲图中,迅速向下压活塞,能量的转化情况是 。乙图内燃机的工作过程中与甲图能量转化情况相同的是 (选填图中的代号)。
【答案】机械能转化为内能;B
【思路分析】(1)对物体做功,是机械能转化为内能;
(2)由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程;四个冲程中压缩冲程是机械能转化为内能,做功冲程是内能转化为机械能,排气和吸气冲程没有能的转化。
【解题过程】解:
图甲中,迅速向下压活塞,活塞的机械能转化为筒内空气的内能;
图乙中:A、进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,是吸气冲程,没有能量转化;
B、两个气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,将机械能转化为内能,故B符合题意;
C、两个气门都关闭,活塞向下运动,是做功冲程,将内能转化为机械能;
D、排气门打开,进气门关闭,活塞向上运动,是排气冲程,没有能量转化。
故答案为:机械能转化为内能;B。
7. (浙江嘉兴,7,3) 如图所示,用酒精灯给水加热一段时间后,观察到软木塞冲岀试管口。
(1)软木塞冲出试管口,说明力能改变物体的 。
(2)此过程中,水蒸气减少的内能 (选填“大于”、“等于”或“小于”)软木塞增加的机械能,这与热机的 冲程相似。
【答案】(1)运动状态;(2)大于;做功
【思路分析】本题来源于课本的插图,木塞冲出的实验考查了能量转化关系,知道做功可以改变物体的内能,是中考的热点。(1)力可以改变物体的运动状态;(2)当物体对外做功时,物体的内能转化为机械能,物体的内能减小,在转化的过程中,存在内能散失的情况;热机的工作循环有吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成,其中压缩冲程机械能转化成内能,做功冲程内能转化成机械能。
【解题过程】解:
(1)软木塞冲出试管口,运动状态发生了变化,说明力可以改变物体的运动状态;
(2)水蒸气对软木塞做功,水蒸气的内能减小,水蒸气的内能转化为软木塞的机械能,由于存在热量的散失,故水蒸气减少的内能大于软木塞增加的机械能;该过程与热机的做功冲程能量转化相同。
故答案为:(1)运动状态;(2)大于;做功。
8. (绥化市,20,2分)
【答案】机械;25
【解析】单缸四冲程汽油机的压缩冲程,把机械能转化成内能;由汽油机飞轮转动的速度为3000revs/min可知,1s内飞轮转动的转数为:,∵飞轮转两圈完成一个工作循环,∴1s内完成了25个工作循环,又∵ 一个工作循环只对外做一次功,∴1s内对外做功25次.
9. (湖北省江汉油田、潜江市、天门市、仙桃市,题号42,分值2)
【答案】压缩;10。
【解析】题图中进气门和排气门均关闭,气缸上行,显然是压缩冲程。飞轮转速是1200r/min,则每秒飞轮转20圈,飞轮每转2圈做功1次,所以汽油机每秒对外做功10次。
10. (湖北咸宁,16,3)用天然气烧水,水烧开后,壶盖不断向上跳动,此过程中能量转化与四冲程汽油机的 冲程的能量转化相同;若天然气完全燃烧放出的热量有50%被水吸收,在标准大气压下把5kg的水从20℃加热至沸腾,需完全燃烧 m3天然气。(c水=4.2×103J/(kg•℃),q天然气=4×107J/m3)
【答案】做功;0.084
【思路分析】(1)在汽油机的四冲程中,做功冲程是内能转化为机械能的冲程,水烧开时壶盖会向上跳动,也是水蒸气的内能转化为壶盖的机械能。
(2)在标准大气压下水的沸点为1000℃,即水的末温为100℃,利用Q吸=cm△t求水吸收的热量;知道效率,利用η==50%求天然气完全燃烧放出的热量,再利用Q放=Vq求天然气的体积。
【解题过程】解:
(1)水烧开以后,水蒸气膨胀对壶盖做功,把壶盖顶起来,将水蒸气的内能转化为壶盖的机械能。这与汽油机的做功冲程的能量转化相同,在汽油机的做功冲程中,是将燃气的内能转化为活塞的机械能;
(2)在标准大气压下水的沸点为1000℃,即水的末温为100℃,
水吸收的热量为:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×5kg×(100℃﹣20℃)=1.68×106J。
由η==50%得天然气完全燃烧放出的热量:
Q放===3.36×106J,
由Q放=Vq得天然气的体积:
V气===0.084m3。
故答案为:做功;0.084。
11. (江苏省徐州市,第32题,3分)32.小明在家中用煤气灶将初温为20℃,质量为2kg的一壶水加热到80℃,这是通过 ▲ 的方式使水的内能 ▲ .如果煤气完全燃烧放出的热量只有60%被水吸收,则至少需要燃烧 ▲ kg的煤气 [水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),煤气的热值为4.2×107J/kg].
【答案】热传递 增加 0.02
【解析】用煤气灶加热水,是通过热传递的方式使水的内能增加;水吸收的热量:
;煤气的质量:。
12. (辽宁省鞍山市,第17题,4分)
【答案】压缩 上 机械 内
【解析】由图可知,此时两气门关闭,活塞由下向上运动,是汽油机工作过程中的压缩冲程,在这个冲程中,活塞向上运动,压缩气缸内物质,使气缸内物质温度升高,内能增大,将机械能转化为内能。
13. (四川遂宁,12,6)我国于2017年5月18日在南海海域成功试采“可燃冰”,“可燃冰”作为新型能源,有着巨大的开发使用潜力,在相同条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量可达到天然气的数十倍.如果“可燃冰”热值是天然气的10倍,设天燃气热值为4.2×107J/kg,完全燃烧0.5kg“可燃冰”放出的热量为 J; 若在不考虑热量损失的情况下,这些热量能使800kg、45℃的水刚好达到沸点,则此时水的沸点是 ℃, 水面上方的气压 1标准大气压.(选填“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】本题考查热量的计算.由题可知“可燃冰”热值是天然气的10倍,天燃气热值为4.2×107J/kg,则“可燃冰”热值为4.2×108J/kg,根据热量的计算公式Q放=mq可求出完全燃烧0.5kg“可燃冰”放出的热量,如果不考虑热量损失,这些热量全部被水吸收,根据热量的计算公式Q吸=cm(t-t0),可以求出水沸腾的温度,然后和标准大气压下水的沸点100℃比较,因为大于100℃,故水面上方的大气压大于1标准大气压.
【解题过程】完全燃烧0.5kg“可燃冰”放出的热量为:
Q放=mq=0.5kg×4.2×108J/kg=2.1×108J
因为不计热量损失,所以
Q吸=Q放=Q吸=cm(t-t0)
(t-t0)===62.5℃
t=62.5℃+t0=107.5℃
因为水的沸点高于100℃,所以水面上方的气压大于1标准大气压.
14. (福建B卷,19,2)合理分类和利用垃圾可以变凌为宝。在一定条件下,1吨垃圾能”榨”出170kg燃料油,若燃料油的热值为4.0×107J/kg,则这些燃料油完全燃烧释放出的热量为 J,燃烧时燃料油的化学能转化为 能。
【答案】6.8×109;内
【思路分析】(1)利用Q放=mq求燃料油完全燃烧释放出的热量;
(2)燃料在燃烧时,发生化学变化,把燃料的化学能转化为内能。
【解题过程】解:
(1)燃料油完全燃烧释放出的热量:
Q放=mq=170kg×4.0×107J/kg=6.8×109J;
(2)燃料油燃烧过程中,将燃料油的化学能转化为内能。
故答案为:6.8×109;内。
15. (四川巴中,20,2)一单缸四冲程汽油机,飞轮转速为3000r/min,则1s对外做功次,若其效率为30%,消耗100g汽油,对外做功 J.若水箱中5kg水由20℃升高到100℃,水吸收 J热量 (q汽油=4.6×107J/kg)
【答案】1.38×106;1.68×106
【思路分析】由Q=mq和η=计算汽油燃烧对外所做的功;由Q=cm△t计算水吸热的多少。
【解题过程】解:
(1)汽油完全燃烧放出的热量:
Q=mq=0.1kg×4.6×107J/kg=4.6×106J,
由η=可得,汽油机对外做的功为:
W=30%Q=30%×4.6×106J=1.38×106J。
(2)水吸收热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×5kg×(100℃﹣20℃)=1.68×106J。
故答案为:1.38×106;1.68×106。
16.(河北,26,3分)有如图9所示的两套相同装置,分别在两个燃烧皿中放入质量相同的不同燃料,点燃后加热质量相等的同种液体,通过比较燃料 (选填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”)后温度计示数的变化,来判断两种然料的热值的大小,燃料燃烧, 转化为内能,用比热容 的液体可以使实验现象更明显。(实验中液体没有沸腾)
【答案】全部燃烧 化学能 小
【解析】根据控制变量法可知材料不同的燃料燃烧的质量应该相同,所以应该让他们全部燃烧;燃烧过程中,化学能转化为内能;燃料燃烧放出的热量被液体吸收要想让实验现象明显,根据比热容公式,Q一定较大则c应小,故应选用比热容小的液体。
17.(河北,27,3分)如图所示,在一个配有适塞的厚透明筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速下压,压缩空气 ,使筒内空气的内能增大,温度升高,观察到硝化棉 ,上述改变物体内能的方式与发烧时用冷毛巾给头部降温该表物体内能的方式 (选填“相同”或“不相同”)。
【答案】做功 燃烧 不相同
【解析】改变内能有两种方式做功和热传递,压缩空气是通过做功的方法改变内能;对物体做功内能增加所以会看到消化棉燃烧;而用冷毛巾给头部降温是通过热传递来改变内能的。
18.(江苏连云港,15,3分)天然气热水器将40kg的水由22℃加热到42℃,水的内能增加
了 J,水的内能增加是通过 方式实现的。若天然气燃烧放出的热量有84% 被水吸收,需要消耗 kg的天然气。已知c水=4.2×103J/(kg·℃) ,q天然气=4×107J/kg 。
【答案】动 重力势 减少
【解析】本题主要考查热量、比热容、热值、热效率。水内能增加的量就等于水吸收的热量增加内能的方式有做功和热传递,本题显然是通过热传递来增加内能的。 由则
19.(山东临沂,题号23,分值2分) 甲图中,迅速向下压活塞,能量的转化情况是 。乙图内燃机的工作过程中与甲图能转化情况相同的是 (选填图中的代号)。
【答案】机械能转化为内能;B。
【思路分析】(1)对物体做功,是机械能转化为内能;
(2)由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程;四个冲程中压缩冲程是机械能转化为内能,做功冲程是内能转化为机械能,排气和吸气冲程没有能的转化。
图甲中,迅速向下压活塞,活塞的机械能转化为筒内空气的内能;
图乙中:A、进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,是吸气冲程,没有能量转化;
B、两个气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,将机械能转化为内能,故B符合题意;
C、两个气门都关闭,活塞向下运动,是做功冲程,将内能转化为机械能;
D、排气门打开,进气门关闭,活塞向上运动,是排气冲程,没有能量转化。
20. (四川达州市,30,3分)小张驾驶一辆额定功率为35千瓦、效率为30%的汽车在一段平直的公路上匀速行驶,在额定功率下行驶1小时至少需要_________L汽油(汽油的热值为3.5×107J/L);若行驶的速度为72km/h,则汽车受到的阻力为________N,汽油属于_________能源(选填“可再生”或“不可再生”).
【答案】12;1750;不可再生
【解析】(1)在额定功率下行驶1小时,做的功:,根据公式得:,需要汽油的体积:;
(2)汽车行驶的速度:v=72km/h=20m/s,根据公式得:汽车受到的牵引力:,∵汽车做匀速直线运动,所受阻力和牵引力是平衡力,所以汽车受到的阻力:;
(3)汽油属于不可再生能源.
21.(浙江省温州市,20,4分)如图是小明制作的简易“蒸汽船”型。将盛有一定量水的铜容器安装在“船
体”上,用蜡烛对铜制容器底部加热,一段时间后铜管会向右喷蒸汽,“蒸汽船”就向左行驶。
(1)蜡烛对铜制容器加热导致容器内水温升高这是通过_______的方式改变水的内能。
(2)当铜管向右喷蒸汽时“船体”获得喷出的蒸汽对其向左的推力,这说明了___________。
【答案】(1)热传递 (2)力的作用是相互的
【解析】(1)改变物体的内能有两种方式,做功和热传递,结合题意,蜡烛对铜制容器加热导致容器内水温升高这是通过热传递的方式改变水的内能。(2)当铜管向右喷蒸汽时“船体”获得喷出的蒸汽对其向左的推力,这说明力的作用是相互的。
22.(重庆(B卷),9,2分)生活中用铁锅加热菜油,菜油的温度很快升高,这是通过___________的方式增加了菜油的内能;用热油炒菜时,远远的就能闻到炒菜的香味,这是由于分子在永不停息的做___________.
【答案】热传递;无规则运动
【解析】生活中用铁锅加热菜油,菜油的温度很快升高,这是通过热传递的方式增加了菜油的内能;用热油炒菜时,远远的就能闻到炒菜的香味,这是由于分子在永不停息的做无规则运动.
23.(四川省南充市,题号12,分值2)生活中许多现象都可以用我们所学的物理知识解释,例如腌制鸭蛋使盐进入鸭蛋中是一种_________现象,烧水煮鸭蛋是利用____________的方式改变鸭蛋的内能。
【答案】扩散;热传递。
【解析】腌制鸭蛋使盐进入鸭蛋中是由于分子的扩散现象;烧水煮鸭蛋是利用热传递的方式改变鸭蛋的内能的。
24.(四川省南充市,题号13,分值2)某台汽油机飞轮的转速为1800r/min,在1s内,汽油机完成了______个工作循环。如果汽油机在一段时间内消耗了500g汽油,若这些汽油完全燃烧,可放出热量__________J。
(q汽油=4.6×107J/kg)
【答案】15;。
【解析】汽油机的转速为1800r/min,即30r/s,每个工作循环飞轮转2周,所以1s内汽油机完成了15个工作循环;这些汽油完全燃烧,可放出热量为:
25.(山东省威海市,15题,2分)如图7所示,生活中的太阳灶是利用凹面镜对光具有___ 作用制成的,利用其烧水时,是将太阳能转化为水的 .
【答案】会聚 内能
【解析】生活中的太阳灶是利用凹面镜对光具有会聚作用制成的;烧水时,太阳灶将吸收的太阳能转化水的内能。
26.(浙江省舟山市,7题,6分)如图所示,用酒精灯给水加热一段时间后,观察到软木塞冲岀试管口。
(1)软木塞冲出试管口,说明力能改变物体的 。
(2)此过程中,水蒸气减少的内能 (选填“大于”、“等于”或“小于”)软木塞增加的机械能,这与热机的 冲程相似。
【答案】(1)运动状态;(2)大于;做功
【解析】(1)软木塞冲出试管口,运动状态发生了变化,说明力可以改变物体的运动状态;
(2)水蒸气对软木塞做功,水蒸气的内能减小,水蒸气的内能转化为软木塞的机械能,由于存在热量的散失,故水蒸气减少的内能大于软木塞增加的机械能;该过程与热机的做功冲程能量转化相同。
27.(四川省泸州市,题号30,分值3)
【答案】压缩;新能源;小于。
【解析】柴油机将机械能转化为内能是压缩冲程;核能是新能源;在海面下潜艇上浮时,浮力大于重力,下潜时浮力小于重力,所以在海面下潜艇上浮时受到的重力小于下潜过程中受到的重力。
28. (四川省泸州市,题号32,分值3)
【答案】0.48;2.64×106;30%。
【解析】根据速度公式得到小桥车通过大桥的时间为:;牵引力所做的功为:;燃料完全燃烧放出的热量为:;汽油机的效率为:。
29.(安徽,2,2分)如图所示,在一个配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小团硝化棉,迅速向下压活塞,硝化棉就燃烧起来。这是因为活塞压缩空气做功 ,达到了硝化棉的燃点。
【答案】空气的内能增加,温度升高
【解析】本迅速向下压活塞,活塞会压缩空气做功,使空气的内能增加,温度升高,当温度达到硝化棉的燃点时,硝化棉就会燃烧,通过此实验可说明做功可以改变物体的内能。
30.(长沙,28,2分) 在太空中,把要合成的各种固态材料放进特制的太空炉,对材料加热使其内能________(选填“增大”或“减小”)而熔化,再降温使其变成新的固态材料,然后随着卫星或飞船返回地球,这样加工的材料叫太空材料.当一块加工好的太空材料从太空返回地球时,其质量________(选填“变大”、“变小”或“不变”).
【答案】增大;不变
【解析】在太空炉内加热材料致使其温度升高,导致内能增大;∵质量不随物体形状、状态、位置、温度的改变而改变,∴加工好的太空材料从太空返回地球时,其质量不变.
31.(浙江省绍兴市,题号20,分值6)年5月14日,川航3U8633航班客机驾驶舱右侧风挡玻璃突然破裂,机长在低压、极寒缺氧巨大噪声的恶劣条件下操纵飞机成功降落,被称誉为一次“世界级”的备降。
(1)飞机玻璃破裂的瞬间,强大的气流损坏仪器面板,此时气流的方向是_________(选填“从外界到驾驶舱”或“从驾驶舱到外界”)。
(2)此事件中的雷达观察员被媒体称为幕后英雄。太阳活动增强时会影响雷达等短波通讯,常见的太阳活动有太阳黑子、_________、日珥等。
(3)高空中虽然气温极低,但飞机上的空调一般是制冷的。这是因为机外的冷空气吸入飞机后需要压缩,使空气的温度升到50℃以上,这种改变内能的途径属_________。
【答案】(1)从驾驶舱到外界;(2)耀斑;(3)做功。
【解析】(1)飞机在空中飞行时,玻璃破裂,由于外界气体的流速大于飞机驾驶舱内部气体的流速,故外界气压要小于驾驶舱内部的气压,此时气流的方向是从驾驶舱到外界;(2)常见的太阳活动有太阳风、太阳黑子、耀斑、日珥等;(3)机外的冷空气吸入飞机后需要压缩,对空气做功使空气的内能增加,温度升高。
32.(白银市,14,2分)如图所示是四冲程汽油机工作过程的一个冲程,该冲程是将______能转化为_______能.
【答案】机械;内
【解析】由图可知,两阀门关闭,活塞由下向上运动,是压缩冲程,能量转化是机械能转化为内能.
33. (湖南省常德市,题号23,分值4)在四冲程汽油机工作过程中,视线机械能转化为内能的是 冲程,汽油机产生2.3×107J的热量需要完全燃烧 kg的汽油(汽油的热值为4.6×107J/kg)。
【答案】压缩 0.5
【解析】四冲程汽油机的工作包括四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做工冲程、排气冲程,其中压缩冲程是将机械能转化为内能,做功冲程是将内能转化为机械能。根据热值的计算公式可求得需要燃烧汽油的质量为。
三、解答题
1. (桂林市,26,6分)若家用天然气的热值为,水的比热容为.
(1)完全燃烧0.04m3天然气放出的热量是多少?
(2)若某新型天然气灶烧水的效率为40%,完全燃烧0.04m3天然气可使室温5kg的水温升高多少?
【答案】(1);(2)32℃
【思路分析】(1)根据公式,求出完全燃烧0.04m3天然气放出的热量;(2)根据公式,求出水吸收的热量;根据公式,求出水升高的温度.
【解题过程】(1)完全燃烧0.04m3天然气放出的热量:
;
(2)根据公式得:
水吸收的热量:,
根据公式得:
水升高的温度:.
2. (广西柳州,26,6)天然气是柳州市民常用的一种能源。某用户用天然气将50 kg的水从 加热到.
已知水的比热容C水= 4.2x103 J/(kg),天然气的热值q=4.2x107J/m3. 求:
(1)这些水升高的温度:
(2)这些水吸收的热量;
(3)加热这些水所需天然气的体积(设天然气完全燃烧、不计热量损失)。
【思路分析】1、根据温度的变化可求出水升高的温度。2、利用比热容公式可求出水吸收的热量。3、利用热值公式可求出加热水所需天然气的体积。
【解题过程】(1)水升高的温度
(2)水吸收的热量
(3) 加热这些水所需天然气的体积
3. (安顺市,17,6分)
【答案】(1)12m/s;(2);(3)0.02
【思路分析】(1)根据公式,求出汽车在0~10s内的平均速度;(2)由图像可知,10~20s汽车做匀速直线运动,所受的牵引力和阻力是平衡力,求出汽车所受牵引力;根据公式,求出汽车在10~20s内运动的路程;根据公式,求出牵引力做的功;(3)根据公式,求出汽油完全燃烧放出的热量;再根据公式,求出需要燃烧汽油的质量.
【解题过程】(1)汽车在0~10s内的平均速度:;
(2)由图像可知,10~20s汽车做匀速直线运动,所受的牵引力和阻力是平衡力,
∴汽车所受的牵引力:,
汽车运动时间:,
汽车在10~20s内运动的路程:,
汽车牵引力做的功:;
(3)汽油完全燃烧放出的热量:,
需要燃烧汽油的质量:.
4. (年黑龙江省齐齐哈尔市,27,5分)
【思路分析】(1)根据光的反射的相关知识,结合题意来分析解答;
(2)根据比热容的相关知识,结合题意来分析解答;
(3)根据充电电池的工作原理,结合题意来分析解答;
(4)根据汽油机的工作原理来分析解答;
(5)根据杠杆在生活中的应用,结合题意来分析解答。
【解题过程】(1)汽车的观后镜是凸面镜,光照射上去后会发生光的反射,能扩大视野;
(2)汽车使用水来散热是由于水的比热容较大,在相同的质量情况下,升高相同的温度吸收的热量较多;
(3)汽车的电池在充电时把电能转化为化学能;
(4)汽车属于热机,工作时把汽油的内能转化为汽车的机械能;
(5)汽车的方向盘是一种杠杆,有助力作用能省力。
故答案为:观后镜—光的反射(或凸面镜有扩大视野的作用:凸透镜成像)
散热水箱—水的比热容大(或水向外散热是热传递;水箱向外散热是热传递)
电池—充电时把电能转化为化学能(或放电时把化学能转化为电能)
碟式刹车—增大压力增大摩擦
汽油机—内能转化为机械能(或汽油机是热机)
方向盘——是杠杆(或是轮轴;省力杠杆)
5. (湖南省衡阳市,题号28,分值6) 2017年6月10日,作为中国大陆核电的发源地一一秦山核电基地安全运行100堆年(一座核反应堆运行一年为一堆年).从被誉为“国之光荣“”的秦山核电站站1991年12月15日投入运行开始,秦山核电基地一直保持安全稳定运行,目前每分钟的安全发电量相当于少消耗烟煤13.0t,减排二氧化碳约40.6t、二氧化硫约0.2t,氮氧化物约0.8t.秦山核电基地目前共有9台运行机组,年发电量约500亿千瓦时,是目前我国核电机组数量最多、堆型品种最丰富、装机容量最大的核电基地,[下列(1)(2)题答案用科学计数法表示]
(1)13.0t烟煤如果完全燃烧,放出的热量为多少.(烟煤的热值为29×107J/kg)
(2)假设13.0t烟煤在煤炉中完全燃烧,放出的热量部分被水吸收,可以使4×105kg的水
从20℃升高到100℃,求水吸收的热量为多少J.[c水=4.2×103J/(kg·℃)
(3)求煤炉加热水的热效率,[第(3)题结果保留两位有效数字]。
【答案】(1)3.77×1011J;(2)1.344×1011J;(3)36%。
【解析】(1);
(2)水吸收的热量为:;
(3)煤炉加热水的热效率:。
6.(辽宁省抚顺,第26题,9分)
【思路分析】(1)根据压力等于总重力,先计算出车静止时对水平路面的压力,然后利用压强的定义式计算出车静止时对水平路面的压强;(2)车匀速行驶时,牵引力等于摩擦力;已知速度v和功率P,利用P=Fv可计算出所受阻力;(3)利用W=Pt可计算出车做的总功,利用可计算出柴油完全燃烧放出的热量,利用Q=nq可计算出柴油的质量。
【解题过程】(1)车静止时对水平路面的压力:
;
压强:
(2)v=108km/h=30m/s,P=60kW=60000W;匀速行驶时,所受阻力等于牵引力,即:
;
(3)警车做的功:
需要的热量:
柴油的质量:。
7. (山东德州,25,6) 在一个标准大气压下,用炉子将10kg的水从20℃加热至沸腾,燃烧了0.5kg的焦炭,已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),焦炭的热值为3.0×107J/kg。求:
(1)水吸收的热量;
(2)0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量;
(3)炉子烧水的效率。
【思路分析】(1)知道水的质量、水的比热容和水的温度变化,根据Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量;
(2)知道焦炭的热值和质量,根据Q放=mq求出焦炭完全燃烧释放的热量;
(3)水吸收的热量和焦炭完全燃烧放出热量的比值即为炉子烧水的效率。
【解题过程】解:(1)一个标准大气压下水的沸点为100℃,即需将水加热至100℃,
水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×10kg×(100℃﹣20℃)=3.36×106J;
(2)0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量:
Q放=mq=0.5kg×3.0×107J/kg=1.5×107J;
(3)炉子烧水的效率:
η=×100%=×100%=22.4%。
答:(1)水吸收的热量是3.36×106J;
(2)0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量是1.5×107J;
(3)炉子烧水的效率是22.4%。
8. (山东聊城,24,7) 在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中,用酒精灯给烧杯中的水加热,烧杯中盛有20℃、质量为100g的水,在一个标准大气压下加热至沸腾,假如完全燃烧酒精3g。[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),酒精的热值为3.0×107J/kg]求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)此过程中酒精灯烧水的热效率。
(3)科学研究表明:1g 100℃的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收2.26×103J的热量。水开始沸腾后持续观察沸腾现象,同时发现水的质量减少了5g,求此过程水汽化成水蒸气所吸收的热量。
【思路分析】(1)知道水的质量、水的比热容和水的温度变化,根据Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量;
(2)知道酒精的热值和质量,根据Q放=mq求出酒精完全燃烧释放的热量;水吸收的热量和酒精完全燃烧放出热量的比值即为烧水的效率;
(3)根据1g100℃的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收的热量求出5g的水完全汽化成同温度水蒸气所需要吸收的热量。
【解题过程】解:(1)一个标准大气压下水的沸点为100℃,即需将水加热至100℃,
水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×0.1kg×(100℃﹣20℃)=3.36×104J;
(2)3g酒精完全燃烧释放的热量:
Q放=mq=3×10﹣3kg×3.0×107J/kg=9×104J;
酒精灯烧水的热效率:
η=×100%=×100%≈37.3%;
(3)1g 100℃的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收2.26×103J的热量,则5g 100℃的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收的热量:
Q=5g×2.26×103J/g=1.13×104J。
答:(1)水吸收的热量是3.36×104J;
(2)酒精灯烧水的热效率是37.3%;
(3)5g,100℃的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收的热量是1.13×104J。
9.(四川绵阳,17,4) 年5月8日,全球首条智能轨道快运系统在湖南株洲试开通。该智能轨道快运列车使用新能源的快充钛酸锂电池,电池容量为170kW•h,满载时电耗为4kW•h/km,最高运行速度为70km/h。该电池充满电储存的能量与质量是 kg的汽油完全燃烧放出的热量相同;若列车满载匀速行驶电动机驱动列车的效率为75%,则列车匀速行驶过程中受到的平均阻力大小是 N.(汽油的热值是4.6×107J/kg)
【答案】13.3;1.08×104
【思路分析】本题综合考查了热值、电动机效率和功等知识在生活中的应用与计算,(1)根据W=Q=mq求出燃料的质量;(2)已知电动机的效率和总功,可计算出所做的有用功;知道满载时电耗和电池总容量,可计算出列车行驶的路程;列车做匀速行驶,平均阻力f与牵引力相等,根据公式W=Fs可求平均阻力大小。
【解题过程】解:(1)电池储存的电能即汽油完全燃烧放出的热量为:Q=W=170kW•h=170×3.6×106J=6.12×108J,
故汽油的质量为:m==≈13.3kg;
(2)列车满载匀速行驶电动机所做的有用功:W有用=75%W=75%×6.12×108J=4.59×108J,
可行驶的路程:s==42.5km,
由f=F牵引力,W=Fs可知,
列车匀速行驶过程中受到的平均阻力大小为:f=F牵引力===1.08×104N。
故答案为:13.3;1.08×104。
10. (云南省昆明市,第14题,3分)昆明冬天的早晨,会看到嘴里呼出的“白气”,这是 现象。“卡路里”简称“卡,是热量的另一个单位,现在仍被广泛使用在营养计量和健身手册中。1卡是这样规定的:在一个标准大气压下,1克水温度升高1℃吸收的热量。那么1卡= 焦耳。一辆汽车发动机的效率是35%,那么该车完全燃烧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“白气”,是呼出气体中的水蒸汽遇到冷的空气,液化而成的小水滴;1克水温度升高1℃吸收的热量为,可知1卡=4.2J;完全燃烧1kg汽油放出的热量为,做的有用功为
。
11. (云南省,第23题,8分)
【思路分析】(1)已知进水量即水的体积V,利用m=ρV可计算出水的质量;(2)根据水的质量、比热容、初温和终温,利用吸热公式可计算出水吸收的热量;(3)根据天然气表两次体积之差,计算出消耗的天然气的体积;根据Q=qV,计算出天然气完全燃烧放出的热量;根据计算出热效率。
【解题过程】解:(1)水箱中水的质量:, (2分 )
(2)水吸收的热量:
(2分 )
(3)天然气完全燃烧放出的热量:
(2分 )
热水器的热效率: (2分 )
12. (浙江省衢州市,题号36,分值8)36.如图甲是我市一款按租用时间收费的共享电动汽车。五一期间,小柯一家租用电动汽车去旅游,从租车点到目的地,手机导航显示行驶72千米,共花去租车费45元。表一是该车与某型号燃油汽车部分项目比较表。
(1)当该电动汽车空载停在水平地面上时,求汽车对地面的压强。
(2)电动汽车载着小柯全家(人和行李共200千克)从一坡底行驶到坡顶,如乙图。求在该过程中,汽车电动机克服重力所做的功。
(3)若小柯全家驾驶表一中的燃油汽车行驶72千米,所需油费_______元,汽车排放二氧化碳_______千克。
(4)分析(3)题数据,小柯认为他们没有必要租用电动汽车,因为没有给家庭带来经济上的节约。对小柯的这种想法,你如何评价并说明理由。
【答案】(1)4×105Pa;(2)5×105J;(3)44.64;17.28;(4)
赞成租用电动车:电动车可以减少二氧化碳的排放,没有污染,费用相对较低。
【解析】(1)电动车对地面的压力为:;
对地面的压强为:;
(2)电动车克服重力所做的功为:;
(3)行驶72km需要燃烧燃油的体积为:;需要的油费为:;排放二氧化碳的质量为:;
(4)赞成租用电动车:电动车可以减少二氧化碳的排放,没有污染,费用相对较低。
13. (湖北十堰,24,6) 小天收集了一些数据填在下表中。如果该车满载货物后在平直的公路上匀速行驶100m,货车受到的阻力是车重的.那么在此过程中:(g取10Nkg)
(1)该货车车牵引力是多少?牵引力所做的功是多少?
(2)燃油完全燃烧放出的热量是多少?
(3)该货车发动机的效率是多少?
品牌型号
东风xx
外型尺寸
5×1.9×23(m)
变速箱
A85
空车质量
1.5吨
最高车速
120km/h
满载时载货量
2.5吨
空载百公里油耗
12L
燃油密度
0.8×103kg/m3
满载百公里油耗
20L
燃油热值
5×107J/kg
【思路分析】(1)先求出满载货物时货车的质量,根据G=mg求出货车的重力,进而得出货车受到的阻力,再根据二力平衡条件可知,求出该货车的牵引力;
(2)由表格数据可知,货车满载百公里油耗为20L,即货车行驶10000m消耗燃油20L,从而得出货车行驶100m消耗的燃油,根据ρ=求出燃油的质量,再根据Q放=mq求出燃油完全燃烧放出的热量;
(3)根据η=×100%求出该货车发动机的效率。
【解题过程】解:
(1)满载货物时货车的总质量:m=m车+m货=1.5t+2.5t=4t=4×103kg,
货车的总重力:G=mg=4×103kg×10N/kg=4×104N,
由题意知,货车受到的阻力:f=G=×4×104N=4×103N,
因为该车满载货物后在平直的公路上匀速行驶,
所以,根据二力平衡条件可知,该货车的牵引力:F=f=4×103N。
牵引力所做的功:W=Fs=4×103N×100m=4×105J。
(2)由表格数据可知,货车满载百公里油耗为20L,
则货车行驶100m=0.1km消耗燃油的体积:
V=×20L=0.02L=2×10﹣5m3,
由ρ=得,消耗燃油的质量:
m燃油=ρ燃油V燃油=0.8×103kg/m3×2×10﹣5m3=0.016kg,
燃油完全燃烧放出的热量:
Q放=m燃油q燃油=0.016kg×5×107J/kg=8×105J。
(3)该货车发动机的效率:
η=×100%=×100%=50%。
答:(1)该货车车牵引力是4×103N;牵引力所做的功是4×105J;
(2)燃油完全燃烧放出的热量是8×105J;
(3)该货车发动机的效率是50%。
14. (辽宁省鞍山市,第27题,9分)
【思路分析】(1)根据F=G=mg计算出压力,根据计算出压强;(2)根据P=Fv=fv计算出功率;(3)根据Q=mq计算出汽油完全燃烧放出的热量Q,根据W=Pt计算出功W,根据计算出效率。
【解题过程】(1)对地面的压力:
接触面积:,压强:
(2)汽车沿水平路面匀速运动,牵引力等于阻力,,速度v=72km/h=20m/s,
功率:
(3)汽油完全燃烧放出的热量:
牵引力做的功:
效率:。
15. (辽宁省辽阳市,第25题,3分)
【答案】(1)滚动摩擦 (2)不变 (3)机械能转化为内能
【解析】(1)滑行时,旱冰靯的轮在地面上滚动,它们之间的摩擦属于滚动摩擦;(2)重力的方向总是竖直向下的,在转弯过程中,人受到的重力方向不变;(3)在水平地面滑行的过程中,旱冰靯的轮子会发热,是因为克服摩擦力做功,将机械能转化为内能。
16.(辽宁省辽阳市,第26题,9分)
【思路分析】(1)根据F=G计算出压力,根据P=F/S计算出压强;(2)根据F=Fv=fv计算出阻力;(3)根据W=Pt计算出战车所做的功;根据计算出热量;根据Q=mq计算出消耗汽油的质量。
【解题过程】(1)战车满载时对水平地面的压力:
压强:
(2)战车的速度v=72km/h=20m/s,匀速行驶时,阻力等于牵引力:
(3)战车做的总功:
需要热量:
汽油质量:。
17. (山东省威海市,26题,8分)26.为响应国家“低碳环保,节能减排”的号召,我市新上线一批以天然气为燃料的新型公交汽车,其参数如表2所示某次行驶过程中,汽车搭载人员及物品共3000kg所受阻力为总重力的0.01倍。在40s时间内匀速直线行驶400m,共消耗天然气0.025kg (天然气完全燃烧,其热值为
6.4×107J/kg,g=10N/kg).针对此次行驶过程,求:
(1)汽车对地面的压强
(2)汽车的功率
(3)汽车发动机的效率
【思路分析】(1)根据压强的公式可知,在表2中轮胎与地面总接触面积已经给出的情况下,需要计算汽车对地面的压力。而压力大小等于汽车与搭载人员及物品的总重力。(2)要计算汽车的功率,根据公式,在时间t已知的情况下,需要根据公式W=Fs计算汽车牵引力做的功,而汽车匀速直线行驶时,牵引力与阻力平衡,大小相等。(3)汽车发动机的效率,热机所做的有用功即为牵引力所做的功,热机完全燃烧放出的热量根据公式Q=qm可以求出。
【解题过程】(1)汽车对地面的压力:F=G=mg=(13000kg+3000kg) ×10N/kg=1.6×105N
汽车对地面的压强:
(2)汽车所受阻力f=0.01G=0.01×1.6×105N=1.6×103N,
汽车匀速行驶,牵引力与阻力平衡,汽车所受牵引力F牵= f=1.6×103N,
汽车牵引力做功W=F牵s=1.6×103N×400m=6.4×105J
汽车的功率
(3)汽车行驶400m天然气完全燃烧放出的热量:Q=qm=6.4×107J/kg×0.025kg=1.6×106J
汽车发动机的效率%
18(年山东省潍坊市,18,5分)
北京8分钟
2008年平昌冬奥会闭幕式上,“北京8分钟”表演惊艳全世界,同时宣告冬奥会进入北京时间,短短8分钟的表演却蕴涵着大量的“中国智慧”和“中国制造”。
闭幕式上,演员穿着目前国内最大尺寸的熊猫木偶道具进行轮滑表演,给人留下了深刻印象,为达到最佳表演效果,需要严格控制道具的质量,初选材料做出来的道具均为40kg,为减小道具的质量,制作团队在原有工艺的基础上不断改良和创新,经过反复对比和测试,最终确定用铝合金管材和碳纤维条作为制作材料,最终版的熊猫木偶质量仅为10kg。
装载着大屏幕的机器人与轮滑舞者进行了互动表演,为体现冰雪主题。大屏幕也使用了新技术,让它们看起来像是用冰雪制成的“冰屏”,每块“冰屏“长3m,为保证”冰屏“具有较强的抗风能力,”冰屏的整个结构非常精密,卡槽与屏幕之间的距离达到微米级,经过风洞测试,每块“冰屏”都能承受15m/s的风速,目前我国的“冰屏”技术己处于世界领先水平。
舞台上要求演员衣服极薄,动作舒展流畅。由于现场气温低至-3℃,为做好演员的保暖工作,超薄保暖服采用了超级新型纳米材料—石墨烯发热膜。演员上场前,需先对服饰内的电池进行充电,充电完成后,石墨烯发热膜保暖服可在-20℃的环境中工作4小时,确保了演员穿着舒适和演出成功。
阅读短文,回答问题:
(1) 熊猫木偶道具选用铝合金管材和碳纤维条作为制作材料,除了考虑材料的强度和韧性外,还因为这些材料 较小;
(2) 演员在地面上做曲线运动时,受到的力是 (选填“平衡力”或“非平衡力”);
(3) 在对“冰屏”进行抗风能力的风洞测试中,让屏幕正对风的方向,若增大风速,风对屏幕产生的压强 (选填“变小”、“变大”或“不变”);
(4) 在给保暖服内的电池充电时,电能转化为 能;保暖服通电发热是通过 (选填“热传递”或“做功”)方式增加保暖服的内能。
【答案】(1)密度;(2)非平衡力;(3)变大;(4)化学;做功。
【思路分析】(1)体积相同时,物质的密度越小,物质的质量越小;
(2)根据牛一定律的相关知识,结合题意来分析解答;
(3)根据压强的计算公式,结合题意来分析解答;
(4)根据充电时的能量转化情况,结合改变物体内能的两种方式来分析解答。
【解题过程】
(1)由题意可知,表演中熊猫木偶道具选用铝合金管材或碳纤维条作为制作材料,除了考虑材料的强度和韧性外,还因为这些材料密度较小;
(2)演员在地面上做曲线运动时,运动状态时刻在改变,所以受到的力是非平衡力;
(3)由题意可知,让屏幕正对风的方向,若增大风速,则增大出风对屏幕的压力,则风对屏幕产生的压强变大;
(4)在给保暖服内的电池充电时,电能转化为化学能;
保暖服通电发热是通过热传递的方式增加保暖服的内能的。
1. (广西柳州,3,3)下面所列电池成电站中,能把光能转换成电能的是
A.干电池 B.太阳能电池
C.核电站 D.水电站
【答案】B
【解析】本题考查的是能量转化,干电池工作时把化学能转化为电能,故A错误;太阳能电池是把太阳能转化为化学能贮存起来,再转化为电能,这主要是光能转化为电能;所以B选项正确;核电站是把核能转化为电能故C选项错误;水电站时把水的机械能转化为电能。故D选项错误。
2. (龙东市,7,2分)
【答案】C
【解析】摩擦生热是把机械能转化为内能,故A不正确;燃料燃烧放热是把化学能转化为内能,故B不正确;电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能,故C正确;摩擦起电是把机械能转化为电能,故D不正确.
3. (湖北省黄石市,题号14,分值2)
【答案】C
【解析】物体的惯性与质量有关,而与速度无关,故A错误;由于存在摩擦和热损失,汽车发动机只能把燃料燃烧产生的内能部分转化为机械能,故B错误;汽车关闭发动机后,不会立即停下来,说明物体具有惯性,运动不需要力来维持,故C正确;地面对汽车的支持力与汽车对地面的压力分别作用在两个物体上,是一对相互作用力,故D错误。
4.(山东临沂,11,2) 小明用煤气灶烧水时,进行了如下思考,正确的是( )
A.煤气燃烧越充分,其热值越大
B.加热过程中水的比热容变大
C.壶内水温度升高的过程中内能增大
D.水沸腾过程中吸收热量,温度不断升高
【答案】C
【思路分析】要解答本题需掌握:
(1)热值是物质的某种特性,与物质的种类和状态有关,同种燃料的密度、比热容、热值一般不变;
(2)比热容是物质本身的一种属性,与温度无关。
(3)温度对内能的影响;描述热量的物理术语;影响内能大小的因素;
(4)根据水的沸腾特点分析。
【解题过程】解:A、热值是燃料的特性,只与燃料的种类有关,故A错误;
B、比热容是物质本身的一种属性,与温度无关,故B错误;
C、物体温度升高,分子运动加剧,内能增大,故C正确;
D、水沸腾过程中吸收热量,温度保持不变,故D错误;
故选:C。
5. (山东泰安,14,2) 某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km,用时5min45s,消耗燃油1.5kg,已知汽车的牵引力是2000N,燃油的热值为4.6×107J/kg,假设燃油完全燃烧。通过计算可知,下列结果正确的是( )
①汽车行驶速度是20km/h ②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×107J
③汽车牵引力做功的功率是30kW ④汽车发动机的效率是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)已知汽车行驶的时间和路程,利用速度公式即可求解;
(2)根据Q放=mq可求热量;
(3)根据车受到的阻力为车重的0.1倍求得车受到的阻力,因为匀速行驶,所以牵引力等于阻力,利用W=Fs可求得该汽车牵引力所做的功,再利用P=求功率;
(4)根据燃油密度和体积求得其质量,利用Q=mq可求得消耗的总能量,再利用效率公式求出该汽车的效率。
【解题过程】解:
①汽车的行驶速度:
v===72km/h,故①错误;
(2)消耗的燃油完全燃烧放出的热量:
Q放=mq=1.5kg×4.6×107J/kg=6.9×107J,故②正确;
(3)因为匀速行驶,所以汽车受到的牵引力:F=f=2×103N,
该汽车牵引力所做的功:
W=Fs=2×103N×6.9×103m=1.38×107J,
该汽车牵引力所做功的功率:
P===40000W=40kW,故③错误;
(4)汽车消耗燃油的产生的热量:
Q放=mq=1.5kg×4.6×107J/kg=6.9×107J,
该汽车的效率:
η==×100%=20%,故④正确。
故选:D。
6.. (山东淄博,第7题,2分)
【答案】B
【解析】本题考查的是热和能相关知识。做功冲程内能转化为机械能,B正确;热传递热量从高温物体传递到低温物体,A错误;内能与物体的温度,质量、状态都有关,C错误;相同质量的燃料热值越大,完全燃烧放出的热量越多,D错误。
7. (四川眉山,2,3)以下说法正确的是( )
A.物体吸收热量,温度一定升高
B.热机的大量使用有利于环境的保护
C.燃料的热值与燃料的质量没有关系
D.热机的工作过程只是将内能转化成机械能的过程
【答案】C
【思路分析】本题为热学综合题,考查了学生对热机工作时的能量转化和热值概念的了解,知识点多,判断时,要灵活运用所学知识。(1)晶体熔化过程中,吸热但温度不变;
(2)热机多数燃烧的都是化石燃料,燃烧时产生氮氧化合物等有害气体,会造成环境污染;
(3)燃料的热值是物质本身固有的一种性质,只与燃料的种类有关;
(4)热机是把内能转化为机械能的装置;热机工作过程中,在压缩冲程机械能转化为内能,做功冲程内能转化为机械能。
【解题思路】解:
A、物体吸收热量,温度不一定升高,比如晶体熔化过程中,吸热但温度不变,故A错误;
B、热机在使用时会排放出一些有害的气体,造成环境污染,故B错误;
C、热值只跟燃料的种类有关,与燃料的质量无关,故C正确;
D、热机工作过程中,在压缩冲程机械能转化为内能,做功冲程内能转化为机械能,故D错误。
故选:C。
8. (云南省,第3题,3分)
【答案】A
【解析】做功冲程中,消耗内能,获得机械能,是内能转化为机械能,故A正确;蒸发是只发生在液体表面的平和的汽化现象,可以在任何温度下进行,故B错误;常被用来作为冷却剂,因为水的比热容较大,在相同情况下,可以吸收更多的热量,冷却效果好,故C错误;车轮胎上的花纹,是通过使接触面粗糙的方法增大摩擦的,故D错误。
9. (湖北省孝感市,题号5,分值3)
【答案】B。
【解析】汽油机压缩冲程中,是由机械能转化为内能,选项A错误;拉弯的弓具有弹性势能,将箭射出去,使箭有了动能,即有弹性势能转化为动能,选项B正确;电动机是利用电能工作的,将电能转化为机械能,选项C错误;吊车吊着货物的拉力的方向竖直向上,在水平方向移动时,并不是在拉力方向移动,所以在此过程中拉力没有做功,选项D错误。故选B。
10. (湖北省孝感市,题号7,分值3)
【答案】D。
【解析】大气压强随着高度的增大而减小,故火箭上升过程中,火箭受到的大气压强越来越小,选项A错误;热值是燃料的固有属性,在燃烧过程中是不变,选项B错误;质量是物体的物理属性,不随位置的变化而变化,故质量进入太空后质量不变,选项C错误;加速向上运动,火箭受到的合力方向向上,即向上的力大于向下的重力,选项D正确。故选D。
11. (辽宁省辽阳市,第5题,2分)
【答案】D
【解析】冬天水面结冰,但水分子仍然在永不停息地做无规则的运动,故A错误;白洋淀周边气温变化比沙漠地区气温变化小,是因为水的比热容较大,故B错误;汽车排气管有时冒黑烟,是柴油燃烧不充分,但柴油的热值不变,故C错误;流体流速小的位置压强大,流速大的位置压强小;快速行驶的游船不能近距离并行,因为流速大的位置压强小,易引起碰撞,故D正确。
12. (呼和浩特,9,3)关于物理学知识,下列说法正确的是 ( )
A.大气压是大气产生的压强,大气压随着海拔高度的升高而降低
B.相距较近的两艘轮船,平行同向快速行驶时,容易发生碰撞事故,其原因是液体流速越快,液体压强越大
C.电流通过用电器时,其消耗的电能可以通过关系式UIt求得,但不能直接用关系式I2Rt进行求解
D.大多数汽车的核心部件是内燃机。四冲程内燃机工作时,主要靠压缩冲程获得动力
【答案】AC
【解析】本题考查大气压强、流体压强和流速的关系、电能和内燃机。大气压是大气对浸在它里面的物体产生的压强,它随着海拔高度的升高而降低,故A正确;相距较近的两艘轮船,平行同向快速行驶时,因为液体流速越快压强越小,所以容易发生碰撞事故,故B错误;电流通过用电器时,其消耗的电能可以通过UIt求得,但I2Rt是焦耳定律的计算公式,因此一般不能直接用来求解电能,故C正确;四冲程内燃机工作时主要靠做功冲程获得动力,故D错误。
13. (四川遂宁,1,3)下列有关声和能的说法中正确的是( )
A.声纹锁在房主说出暗语时才能被打开,是因为它能辨别声音的音调
B.“辽宁号”航母上的起飞引导员佩戴有耳罩的头盔,这是从传播过程中减弱噪声
C.太阳能、风能、核能是目前正在努力研究、开发的新能源,它们都是可再生能源
D.能量的转化和转移具有方向性,在转化和转移过程中能量的总量总保持不变
【答案】D
【解析】本题考查声音的特性、减弱噪声的途径、能源和能量守恒定律.声纹锁在房主说出暗语后才能被打开,是因为它能辨别声音的音色,故A错误;“辽宁号”航母上的起飞引导员佩戴有耳罩的头盔,是在人耳处减弱噪声,故B错误;在太阳能、风能、核能中,核能是不可再生能源,故C错误;能量的转化和转移具有方向性,在转化和转移过程中能量的总量总保持不变,符合能量转化和守恒定律,故D正确.
14. (四川遂宁,3,3)小军帮妈妈煲鸡汤时,联想到了许多物理知识.下列说法错误的是( )
A.鸡汤香气四溢是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动
B.鸡汤沸腾过程中吸收热量,温度不变,内能不变
C.煲鸡汤过程中,限压阀转动,此过程的能量转化与内燃机的做功冲程相似
D.限压阀口“烟雾缭绕”,这是水蒸气液化形成的小水珠
【答案】B
【解析】本题考查物态变化、分子热运动、内能和热机.鸡汤香气四溢是扩散现象,说明了分子在不停地做无规则运动,故A正确;鸡汤沸腾过程中吸收热量,温度不变,但是内能增加,故B错误;煲鸡汤过程中,限压阀转动,此过程中内能转化为机械能,因此能量转化与内燃机的做功冲程相似,故C正确;限压阀口“烟雾缭绕”是水蒸气液化形成的小水珠,故D正确.
15. (四川省资阳市,3,3分)
【答案】B
【解析】
改变物体内能的两种方式:做功和热传递,做功是能量的转化,热传递是能量的转移。
甲图中:用力将活塞迅速压下,压缩空气做功,是机械能转化为内能的过程;
乙图中:探究萘的熔化规律,利用酒精灯加热,是通过热传递改变内能的过程;
丙图中:内燃机压缩冲程,是活塞压缩工作物质做功,改变物质内能;
丁图中:试管水蒸气冲开木塞,对木塞做功,是通过做功将内能转化为机械能的过程。
综合上述乙图与其他三实验改变内能方法不同,故选B。
16.(湖北荆门,6,3)世界是由物质组成的,下列关于物质的一些说法中,正确的是( )
A.我们常说摩擦生热,那是因为做功改变了物体的内能
B.组成物质的原子核是由质子、中子和电子组成的
C.热胀冷缩的常识告诉我们,物体温度升高时,体积一定变大
D.在绕地球飞行的神舟飞船内,物体的质量消失了,所以天平不能使用了
【答案】A
【思路分析】(1)改变内能的方法有两种:做功和热传递;
(2)分子是由原子组成的,原子是由原子核和电子组成的,原子核是由质子和中子组成的;
(3)水在温度低于4℃时,会热缩冷涨;
(4)质量是物质本身的一种属性。
【解题过程】解:A、摩擦生热,克服摩擦做功,是做功改变了物体的内能,故A正确;
B、原子核是由质子和中子组成的,故B错误;
C、水在温度低于4℃时,物体温度升高时,体积会变小,故B错误;
D、质量是物质本身的一种属性,与位置无关,质量不会消失,故D错误。
故选:A。
17. (江苏淮安,6,2)下列事例中,通过做功来改变物体内能的是( )
A.
金属勺放在热汤中
B.
食品放入冰箱
C.
取暖器旁的物体温度升高
D.
反复弯折铁丝
【答案】D
【思路分析】改变物体内能有两种方式:做功和热传递。做功主要有摩擦生热和压缩气体做功,做功实质是能量的转化,热传递实质是内能从一个物体转移到另一个物体,或者是从一个物体的高温部分传到低温部分,有传导、对流和辐射三种形式。
【解题过程】解:A、金属汤勺放在热汤中,温度升高,属于热传递改变物体的内能,故A错误;
B、食品放入电冰箱,温度降低,属于热传递改变物体的内能,故B错误;
C、在取暖器旁的物体,温度升高,属于热传递改变物体的内能,故C错误;
D、反复弯折铁丝,弯折处发烫,属于做功改变物体的内能,故D正确。
故选:D。
18. (山东东营,7,3) 水煎包是东营特色名吃,其特色在于兼得水煮油煎之妙,色泽金黄,一面焦脆,三面嫩软,皮薄馅大,香而不腻。在水煎包的制作过程中,以下说法正确的是( )
①水煎包“香气四溢”,说明分子在不停地做无规则运动
②水煎包能被煎成金黄色,是因为油的沸点比水的沸点低
③木柴燃烧时将化学能转化为内能
④往热锅内倒入水会产生大量的“白气”,“白气”是水汽化形成的
⑤锅盖不断被水蒸气顶起而发生“跳动”,此时水蒸气的内能转化为锅盖的机械能
A.①②③⑤ B.①③⑤ C.①③④⑤ D.②③④⑤
【答案】B
【思路分析】(1)扩散现象说明一切物质的分子都在不停地做无规则运动;
(2)油的沸点通常高于水的沸点,所以可达到更高的温度;
(3)燃料燃烧是能量的转化过程,实质是燃料的化学能转化为内能的过程;
(4)生活中看到的大量的“白气”,这是由于水蒸气液化形成的;
(5)做功可以改变物体的内能,当对物体做功时,机械能转化为内能,当物体对外做功时,内能转化为机械能。
【解题过程】解:
①水煎包“香气四溢”,香气四溢是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故①正确;
②水煎包能被煎成金黄色,是因为油的沸点比水的沸点高,而不是低,故②错误;
③木柴燃烧时将化学能转化为内能,故③正确;
④往热锅内倒入水会产生大量的“白气”,这是由于水蒸气液化形成的,故④错误;
⑤锅盖不断被水蒸气顶起而发生“跳动”,此时水蒸气对外做功,将自身的内能转化为机械能,故⑤正确;
以上说法正确的是①③⑤,故B符合题意。
故选:B。
19.(四川巴中,6,2)在内燃机的四个冲程中,如图所示的是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
【答案】C
【思路分析】内燃机的四个冲程中有两个冲程发生能量转化,一是压缩冲程中机械能转化为内能;二是做功冲程中内能转化为机械能。判断出是哪个冲程,再判断能量是怎样转化的。
【解题过程】解:由图可以看出:内燃机的两个气阀关闭,活塞向下运动,所以是做功冲程。
故选:C。
20. (四川成都,3,2)在四冲程汽油机的工作过程中,内能转化为机械能的是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
【答案】C
【思路分析】四冲程内燃机的四个冲程依次是:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程;其中做功冲程是把内能转化为机械能;压缩冲程是把机械能转化为内能。
【解题过程】解:
四冲程汽油机的一个工作循环由四个冲程组成:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程;其中压缩冲程将机械能转化为内能;做功冲程将内能转化为机械能,故C正确。
故选:C。
21. (四川成都,31,2)小李家使用的燃气热水器,将30kg的水从20℃加热到45℃,消耗了0.15m3的天然气。已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),天然气的热值为4×107J/m3,则下列与该过程有关的计算结果和分析正确的是( )
A.水吸收的热量与水的末温成正比
B.水吸收的热量是3.15×105J
C.热水器的能量转化效率是52.5%
D.热水器的能量转化效率与环境温度无关
【答案】C
【思路分析】(1)根据Q吸=cm(t﹣t0)分析水吸收的热量是否与水的末温成正比;
(2)根据Q吸=cm(t﹣t0)可求得水吸收的热量;
(3)根据Q放=Vq可求得天然气燃烧放出热量,由η=×100%可求得能量转化效率;
(4)环境温度越低,加热时间越长,其散失的热量越多,据此分析。
【解题过程】解:
A、由Q吸=cm(t﹣t0)可知,水吸收的热量与水的质量和升高的温度成正比,故A错误;
B、将30kg的水从20℃加热到45℃,水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×30kg×(45℃﹣20℃)=3.15×106J,故B错误;
C、天然气完全燃烧放出热量:Q放=V天然气q=0.15m3×4×107J/m3=6×106J,
热水器的能量转化效率:η=×100%=×100%=52.5%,故C正确;
D、热水器的能量转化效率与环境温度有关,因为环境温度越低,加热的时间越长,其散失的热量越多,则热水器的能量转化效率越低,故D错误。
故选:C。
22. (贵州黔三州,3,3) 如图表示的是汽油机工作时的( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
【答案】C
【思路分析】由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程。
【解答过程】解:如图,进气门和排气门都是关闭的,活塞下行,火花塞喷出电火花,可以判断是做功冲程。
故选:C。
23. (山东省滨州市,9题,3分)如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程,它是( )
A.压缩冲程,将化学能转化为内能 B.压缩冲程,将机械能转化为内能
C.做功冲程,将内能转化为机械能 D.做功冲程,将机械能转化为内能
【答案】C
【解析】图中进气门和排气门均闭合,活塞向下运动,且火花塞放电,所以是内燃机的做功冲程,此冲程将内能转化为机械能.故选C.
24.(山东临沂,题号11,分值2分) 小明用煤气灶烧水时,进行了如下思考,正确的是( )
A.煤气燃烧越充分,其热值越大 B.加热过程中水的比热容变大
C.壶内水温度升高的过程中内能增大 D.水沸腾过程中吸收热量,温度不断升高
【答案】C
【解析】解:A、热值是燃料的特性,只与燃料的种类有关,故A错误;
B、比热容是物质本身的一种属性,与温度无关,故B错误;
C、物体温度升高,分子运动加剧,内能增大,故C正确;
D、水沸腾过程中吸收热量,温度保持不变,故D错误;
25.(四川省广安市,题号7,分值1.5)关于物体的内能,下列说法中正确的是( )
A.物体的内能增加,可能是从外界吸收了热量
B.0℃的冰熔化成0℃的水内能不变
C.汽油机的压缩冲程是把内能转化为机械能
D.热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移
【答案】A
【解析】改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,物体的内能增加,可能是物体从外界吸收了热量,也可能是外界对物体做了功,选项A正确;0℃的冰熔化成0℃的水需要吸收热量,内能增加,温度不变,选项B错误;汽油机的压缩冲程是把机械能转化为内能,选项C错误;热量总是从温度高的物体向温度低的物体转移,选项D错误。故选A。
26.(四川省泸州市,题号17,分值2)下列四幅图展示了我国劳动人民的智慧成果,对其所涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A.中国古代的火箭“飞天”与“孔明灯”升空的原理一样
B.日晷是古代探测地震的仪器之一
C.碾谷物的石磨选用厚重的石材,是为了减小石磨对谷物的压强
D.古代发明的钻木取火,是通过做功改变物体的内能
【答案】D
【解析】古代“火箭”的原理和热机类似,“孔明灯”是利用空气的浮力,选项A错误;日晷是古代测量时间的工具,选项B错误;碾谷物的石磨选用厚重的石材,是为了增大石磨对谷物的压强,选项C错误;钻木取火,是通过做功改变物体的内能,选项D正确。故选D。
27.(四川省内江市,2题,4分)根据能量守恒定律,下列情形可能发生的是( )
A.随着科学技术不断发展和提高,永动机是可以制成的
B.两个斜面相对连接,小球从左斜面滚下后冲上右斜面
C.电水壶里的水沸腾后断电,水的沸腾却一直持续下去
D.出枪膛的子弹射穿木板后,以更快的速度继续运动
【答案】B
【解析】永动机违反了能量守恒定律,永远无法制成,故A项错误;两个斜面相对接,小球从左斜面滚下后,由于小球具有动能,会继续冲上右斜面,故B项正确;在电水壶的使用过程中,消耗了电能,而水的温度升高,内能增加,断电后,水不再吸收热量,水的沸腾会停止,故C项错误;出枪膛的子弹高速运动,说明子弹具有动能,射穿木板时,由于摩擦生热会使动能减小,它的速度减慢,故D项错误。故选B。
28.(浙江省温州市,10,4分)某智能百叶窗的叶片上贴有太阳能板,在光照时发电,给电动机供电以调节百叶窗的开合。该过程中发生的能量转换是( )
A.电能→机械能→光能 B.光能→机能→电能
C.光能→电能→机械能 D.机械能→电能→光能
【答案】C
【解析】太阳能电池首先将太阳的光能转变成电能,给百叶窗电动机供电,电动机再将电能转化为机械能,故选C。
29.(四川省自贡市,题号5,分值2)四冲程内燃机工作时,将内能转化成机械能的冲程( )
A.吸气冲程
B.压缩冲程
C.做功冲程
D.排气冲程
【答案】C
【解析】内燃机在工作时,压缩冲程机械能转化为内能,做功冲程内能转化为机械能,选项C正确;选项ABD错误。故选C。
30.(山东滨州,9题,3分)如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程,它是( )
A.压缩冲程,将化学能转化为内能 B.压缩冲程,将机械能转化为内能
C.做功冲程,将内能转化为机械能 D.做功冲程,将机械能转化为内能
【答案】C
【解析】图中进气门和排气门均闭合,活塞向下运动,且火花塞放电,所以是内燃机的做功冲程,此冲程将内能转化为机械能.故选C.
31..(湖南省邵阳市,8,2分)小型汽车上的四冲程汽油机中,主要把机械能转化为内能的冲程是
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
【答案】B
【解析】四冲程汽油机中,涉及到能量转化的是压缩冲程、做功冲程。压缩冲程是机械能转化为内能的冲程;做功冲程是内能转化为机械能的冲程,故选B。
32.(湖南省邵阳市,11,2分)清明节是中国的传统节日,期间全国上下要燃放大量鞭炮,气氛甚是热烈!据报道由此引发的大大小小火灾甚多,造成损失很大,国家提倡要改良。今年小军同学放假回家,先到网上下载了别人录制好的鞭炮声mp3到U盘,到时插到身边听音乐用的随身听上播放,呵呵!这电子鞭炮声效果妙极了!下列说法中错误的是
A.保证了声音音色的逼真 B.可随意调节声音响度到最合适
C.轻松避免了火灾,不留垃圾,更加环保 D.使声能转化成电能
【答案】D
【解析】根据题意,D选项应该是将电能转化为声能,故D错误,因此选D。
33.(湖南省邵阳市,16,2分)关于温度、内能、热量说法正确的是( )
A.物体温度升高一定是吸收了热量
B.正在沸腾的水的温度一定是100℃
C.冬天搓手变暖是通过做功使手的内能增大
D.热胀冷缩中的“热”“冷”是指内能
【答案】C
【解析】A、还可以通过对物体做功,使它温度升高.比如对气体进行压缩,气体的温度是会升高,故A错误;B、液体沸点与气压有关,因此水沸腾的温度不一定是100℃,故B错误;C、双手反复摩擦也会感到暖和.是摩擦生热属于做功改变物体内能,故C正确;D、热胀冷缩指的是物质受热,即吸收热量后体积变大。应该算是一个过程,故D错误,因此选C。
34.(四川省乐山市,题号4,分值2.5)下列说法中正确的是( )
A.汽油机在做功冲程中是将机械能转换成内能
B.物体的温度降低时内能减少,所以0℃冰块的水分子不做运动
C.沿海地区昼夜温差小,主要原因是水的比热容较大
D.温度从热量高的物体传递给热量低的物体
【答案】C
【解析】压缩冲程将汽油和空气的混合物压缩,将机械能转化内能,做功冲程将内能转化为机械能,故A错误;物体的温度降低时内能减少,但0℃冰块的水分子仍然在做热运动,故B错误;因为水的比热容较大,白天,吸收相同的热量,水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得沿海地区昼夜的温差小,故C正确;热传递的条件是有温度差,即热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体,故D错误。
35.(年山东省潍坊市,5,2分) 下列关于温度、热量和内能的说法正确的是( )
A.物体吸收热量,温度一定升高
B.60℃的水一定比30℃的水含有的热量多
C.热传递过程 中,热量由高温物体转向低温物体
D.物体的内能增加,一定是外界吸收热量
【答案】C
【解析】热量是指在热传递过程中传递的能量,只有在热传递过程中才能提到热量;
温度表示物体的冷热程度,在微观角度看表示了大量分子无规则运动的剧烈程度;
内能是分子动能(大量分子做无规则热运动的剧烈程度)和分子势能(分子间作用力)的总和。
A.物体吸收热量,温度不一定会升高,比如晶体熔化过程,虽然吸收热量,但温度不变,故A错误;
B.只有在热传递过程中才能提到热量;故B错误;
C.两个不同温度的物体相接触发生热传递时,热量总是从高温物体传给低温物体,故C正确;
D.物体内能增加,可能是外界对物体做功,也有可能是发生了热传递,故D错误。
36(湖北武汉,4,3) 在室温下,用绷紧的橡皮膜把一个空锥形瓶的瓶口封上,然后把瓶子放入热水中,如图所示,橡皮膜会向外凸。下列关于瓶内气体的描述错误的是( )
A.分于子的无规则运动会加剧 B.内能会增大
C.质量会不变 D.压强会减小
【答案】D
【解析】大部分物体都具有热胀冷缩的特点,相对来说,气体体积受温度的影响更明显。解:
(1)一定质量的气体,温度升高,体积增大,密度减小,所以把瓶子放入热水中,橡皮膜会凸起来,此时瓶内气体温度升高,内能增大,分子的无规则运动会加快,压强会增大,故AB正确,D错误;
(2)瓶内空气膨胀,体积增大,但物质多少没有变化,所以质量不变,故C正确。
故选:D。
37.(湖南省常德市,题号9,分值3)在生活中热现象随处可见,下列说法中不正确的是( )
A.端午米粽飘香,能闻到米粽的香味是由于分子做无规则运动
B.夏天在河边觉得沙子热得发烫而水却很清凉,是因为水的比热容大
C.塑料吸盘能牢牢吸在玻璃上,说明分子间存在引力
D.冬天很冷的时候搓手就感到暖和,是用做功的方式改变内能
【答案】C
【解析】端午米粽飘香,能闻到米粽的香味是由于分子做无规则运动,选项A正确;夏天在河边觉得沙子热得发烫而水却很清凉,是因为水的比热容大,选项B正确;塑料吸盘能牢牢吸在玻璃上,是因为吸盘内外存在大气压力差,与分子间的引力无关,选项C错误;冬天很冷的时候搓手就感到暖和,是用做功的方式改变内能,选项D正确。故选C。
38.(陕西省,8题,2分)如图是一辆长达30m的无轨电动列车,它外观采用流线型结构.与燃料汽车相比,行驶时电动机比内燃机的噪声小很多;与有轨电车相比,它拐歪灵活.下列关于无轨列车的说法不正确的是( )
A.流线型结构有利于减小行驶中受到的空气阻力
B.灵活拐弯时无轨列车的运动状态不改变
C.行驶时噪声小是在声源处减弱了噪声
D.电动车取代燃料汽车可减少对大气的污染
【答案】B
【解析】流线型结构有利于减小行驶中受到的空气阻力,A说法正确;灵活拐弯时,无轨列车的方向发生了改变,所以无轨列车的运动状态改变了, B说法错误;行驶时噪声小是在声源处减弱了噪声,C说法正确;电能属于清洁能源,用电动车取代燃料车可以减少尾气的排放,从而减少大气的污染,D说法正确.故选B.
二、填空题
1. (龙东市,24,2分)
【答案】做功;
【解析】内燃机一个工作循环有四个冲程,实现将内能转化为机械能的是做功冲程;汽油完全燃烧放出的热量:.
2. (湖北省荆州市,题号26,分值4)26.小明的爸爸新买了一辆燃油小汽车,小明估测了一下小汽车的宽大约为200_______(填长度单位);刚打开车门,他就闻到一股气味,爸爸告诉他这其实是物理学中的________现象;汽车对地面的压力是由于_______(选填“轮胎”、“地面”)发生形变而产生的;汽车依靠发动机工作时的_______冲程获得动力.
【答案】cm;扩散;轮胎;做功冲程。
【解析】小汽车的宽度在2m左右,也就是200cm;汽车中的气味是因为汽车中物质的扩散而来;轮胎变形对地面产生了压力;汽油机工作时,做功冲程对外做功提供动力。
【知识点】长度的估测;弹力;分子动理论;热机原理。
3.(湖北省荆州市,题号27,分值4)某家庭用的电热水器将体积为60L,温度为20℃的自来水加热到50℃,则水吸收的热量为________J[水的比热容4.2×103J/(kg·℃)]. 若热水器的功率为2000w,用时5000s,则该热水器的效率为_________.
【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;效率为:
4.(湖南省怀化市,24,2分)
【答案】比热容 9.2×107J
【解析】水的比热容较大,在升高温度相同时,能吸收较多的热量,因此可以用水作为冷却剂;汽油的热值为4.6×107J/kg,完全燃烧所释放出来的热量为
5. (山东聊城,17,2) 在热机的四个冲程中,把机械能转化为内能的是 冲程。汽油机工作时要产生大量的热,通常采用水循环将热带走,这是利用水 的特性。
【答案】压缩;比热容大
【思路分析】(1)在热机的四个冲程中,压缩冲程是机械能转化为内能,做功冲程是内能转化为机械能,排气和吸气冲程没有能的转化;
(2)对水的比热容大的理解:相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多。
【解题过程】解:
(1)在热机的四个冲程中,把机械能转化为内能的是压缩冲程;
(2)汽车的散热器可用水做冷却剂,是因为水的比热容比较大,在升高相同的温度时可以吸收更多的热量,降低发动机的温度。
故答案为:压缩;比热容大。
6. (山东临沂,23,2) 甲图中,迅速向下压活塞,能量的转化情况是 。乙图内燃机的工作过程中与甲图能量转化情况相同的是 (选填图中的代号)。
【答案】机械能转化为内能;B
【思路分析】(1)对物体做功,是机械能转化为内能;
(2)由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程;四个冲程中压缩冲程是机械能转化为内能,做功冲程是内能转化为机械能,排气和吸气冲程没有能的转化。
【解题过程】解:
图甲中,迅速向下压活塞,活塞的机械能转化为筒内空气的内能;
图乙中:A、进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,是吸气冲程,没有能量转化;
B、两个气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,将机械能转化为内能,故B符合题意;
C、两个气门都关闭,活塞向下运动,是做功冲程,将内能转化为机械能;
D、排气门打开,进气门关闭,活塞向上运动,是排气冲程,没有能量转化。
故答案为:机械能转化为内能;B。
7. (浙江嘉兴,7,3) 如图所示,用酒精灯给水加热一段时间后,观察到软木塞冲岀试管口。
(1)软木塞冲出试管口,说明力能改变物体的 。
(2)此过程中,水蒸气减少的内能 (选填“大于”、“等于”或“小于”)软木塞增加的机械能,这与热机的 冲程相似。
【答案】(1)运动状态;(2)大于;做功
【思路分析】本题来源于课本的插图,木塞冲出的实验考查了能量转化关系,知道做功可以改变物体的内能,是中考的热点。(1)力可以改变物体的运动状态;(2)当物体对外做功时,物体的内能转化为机械能,物体的内能减小,在转化的过程中,存在内能散失的情况;热机的工作循环有吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成,其中压缩冲程机械能转化成内能,做功冲程内能转化成机械能。
【解题过程】解:
(1)软木塞冲出试管口,运动状态发生了变化,说明力可以改变物体的运动状态;
(2)水蒸气对软木塞做功,水蒸气的内能减小,水蒸气的内能转化为软木塞的机械能,由于存在热量的散失,故水蒸气减少的内能大于软木塞增加的机械能;该过程与热机的做功冲程能量转化相同。
故答案为:(1)运动状态;(2)大于;做功。
8. (绥化市,20,2分)
【答案】机械;25
【解析】单缸四冲程汽油机的压缩冲程,把机械能转化成内能;由汽油机飞轮转动的速度为3000revs/min可知,1s内飞轮转动的转数为:,∵飞轮转两圈完成一个工作循环,∴1s内完成了25个工作循环,又∵ 一个工作循环只对外做一次功,∴1s内对外做功25次.
9. (湖北省江汉油田、潜江市、天门市、仙桃市,题号42,分值2)
【答案】压缩;10。
【解析】题图中进气门和排气门均关闭,气缸上行,显然是压缩冲程。飞轮转速是1200r/min,则每秒飞轮转20圈,飞轮每转2圈做功1次,所以汽油机每秒对外做功10次。
10. (湖北咸宁,16,3)用天然气烧水,水烧开后,壶盖不断向上跳动,此过程中能量转化与四冲程汽油机的 冲程的能量转化相同;若天然气完全燃烧放出的热量有50%被水吸收,在标准大气压下把5kg的水从20℃加热至沸腾,需完全燃烧 m3天然气。(c水=4.2×103J/(kg•℃),q天然气=4×107J/m3)
【答案】做功;0.084
【思路分析】(1)在汽油机的四冲程中,做功冲程是内能转化为机械能的冲程,水烧开时壶盖会向上跳动,也是水蒸气的内能转化为壶盖的机械能。
(2)在标准大气压下水的沸点为1000℃,即水的末温为100℃,利用Q吸=cm△t求水吸收的热量;知道效率,利用η==50%求天然气完全燃烧放出的热量,再利用Q放=Vq求天然气的体积。
【解题过程】解:
(1)水烧开以后,水蒸气膨胀对壶盖做功,把壶盖顶起来,将水蒸气的内能转化为壶盖的机械能。这与汽油机的做功冲程的能量转化相同,在汽油机的做功冲程中,是将燃气的内能转化为活塞的机械能;
(2)在标准大气压下水的沸点为1000℃,即水的末温为100℃,
水吸收的热量为:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×5kg×(100℃﹣20℃)=1.68×106J。
由η==50%得天然气完全燃烧放出的热量:
Q放===3.36×106J,
由Q放=Vq得天然气的体积:
V气===0.084m3。
故答案为:做功;0.084。
11. (江苏省徐州市,第32题,3分)32.小明在家中用煤气灶将初温为20℃,质量为2kg的一壶水加热到80℃,这是通过 ▲ 的方式使水的内能 ▲ .如果煤气完全燃烧放出的热量只有60%被水吸收,则至少需要燃烧 ▲ kg的煤气 [水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),煤气的热值为4.2×107J/kg].
【答案】热传递 增加 0.02
【解析】用煤气灶加热水,是通过热传递的方式使水的内能增加;水吸收的热量:
;煤气的质量:。
12. (辽宁省鞍山市,第17题,4分)
【答案】压缩 上 机械 内
【解析】由图可知,此时两气门关闭,活塞由下向上运动,是汽油机工作过程中的压缩冲程,在这个冲程中,活塞向上运动,压缩气缸内物质,使气缸内物质温度升高,内能增大,将机械能转化为内能。
13. (四川遂宁,12,6)我国于2017年5月18日在南海海域成功试采“可燃冰”,“可燃冰”作为新型能源,有着巨大的开发使用潜力,在相同条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量可达到天然气的数十倍.如果“可燃冰”热值是天然气的10倍,设天燃气热值为4.2×107J/kg,完全燃烧0.5kg“可燃冰”放出的热量为 J; 若在不考虑热量损失的情况下,这些热量能使800kg、45℃的水刚好达到沸点,则此时水的沸点是 ℃, 水面上方的气压 1标准大气压.(选填“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】本题考查热量的计算.由题可知“可燃冰”热值是天然气的10倍,天燃气热值为4.2×107J/kg,则“可燃冰”热值为4.2×108J/kg,根据热量的计算公式Q放=mq可求出完全燃烧0.5kg“可燃冰”放出的热量,如果不考虑热量损失,这些热量全部被水吸收,根据热量的计算公式Q吸=cm(t-t0),可以求出水沸腾的温度,然后和标准大气压下水的沸点100℃比较,因为大于100℃,故水面上方的大气压大于1标准大气压.
【解题过程】完全燃烧0.5kg“可燃冰”放出的热量为:
Q放=mq=0.5kg×4.2×108J/kg=2.1×108J
因为不计热量损失,所以
Q吸=Q放=Q吸=cm(t-t0)
(t-t0)===62.5℃
t=62.5℃+t0=107.5℃
因为水的沸点高于100℃,所以水面上方的气压大于1标准大气压.
14. (福建B卷,19,2)合理分类和利用垃圾可以变凌为宝。在一定条件下,1吨垃圾能”榨”出170kg燃料油,若燃料油的热值为4.0×107J/kg,则这些燃料油完全燃烧释放出的热量为 J,燃烧时燃料油的化学能转化为 能。
【答案】6.8×109;内
【思路分析】(1)利用Q放=mq求燃料油完全燃烧释放出的热量;
(2)燃料在燃烧时,发生化学变化,把燃料的化学能转化为内能。
【解题过程】解:
(1)燃料油完全燃烧释放出的热量:
Q放=mq=170kg×4.0×107J/kg=6.8×109J;
(2)燃料油燃烧过程中,将燃料油的化学能转化为内能。
故答案为:6.8×109;内。
15. (四川巴中,20,2)一单缸四冲程汽油机,飞轮转速为3000r/min,则1s对外做功次,若其效率为30%,消耗100g汽油,对外做功 J.若水箱中5kg水由20℃升高到100℃,水吸收 J热量 (q汽油=4.6×107J/kg)
【答案】1.38×106;1.68×106
【思路分析】由Q=mq和η=计算汽油燃烧对外所做的功;由Q=cm△t计算水吸热的多少。
【解题过程】解:
(1)汽油完全燃烧放出的热量:
Q=mq=0.1kg×4.6×107J/kg=4.6×106J,
由η=可得,汽油机对外做的功为:
W=30%Q=30%×4.6×106J=1.38×106J。
(2)水吸收热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×5kg×(100℃﹣20℃)=1.68×106J。
故答案为:1.38×106;1.68×106。
16.(河北,26,3分)有如图9所示的两套相同装置,分别在两个燃烧皿中放入质量相同的不同燃料,点燃后加热质量相等的同种液体,通过比较燃料 (选填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”)后温度计示数的变化,来判断两种然料的热值的大小,燃料燃烧, 转化为内能,用比热容 的液体可以使实验现象更明显。(实验中液体没有沸腾)
【答案】全部燃烧 化学能 小
【解析】根据控制变量法可知材料不同的燃料燃烧的质量应该相同,所以应该让他们全部燃烧;燃烧过程中,化学能转化为内能;燃料燃烧放出的热量被液体吸收要想让实验现象明显,根据比热容公式,Q一定较大则c应小,故应选用比热容小的液体。
17.(河北,27,3分)如图所示,在一个配有适塞的厚透明筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速下压,压缩空气 ,使筒内空气的内能增大,温度升高,观察到硝化棉 ,上述改变物体内能的方式与发烧时用冷毛巾给头部降温该表物体内能的方式 (选填“相同”或“不相同”)。
【答案】做功 燃烧 不相同
【解析】改变内能有两种方式做功和热传递,压缩空气是通过做功的方法改变内能;对物体做功内能增加所以会看到消化棉燃烧;而用冷毛巾给头部降温是通过热传递来改变内能的。
18.(江苏连云港,15,3分)天然气热水器将40kg的水由22℃加热到42℃,水的内能增加
了 J,水的内能增加是通过 方式实现的。若天然气燃烧放出的热量有84% 被水吸收,需要消耗 kg的天然气。已知c水=4.2×103J/(kg·℃) ,q天然气=4×107J/kg 。
【答案】动 重力势 减少
【解析】本题主要考查热量、比热容、热值、热效率。水内能增加的量就等于水吸收的热量增加内能的方式有做功和热传递,本题显然是通过热传递来增加内能的。 由则
19.(山东临沂,题号23,分值2分) 甲图中,迅速向下压活塞,能量的转化情况是 。乙图内燃机的工作过程中与甲图能转化情况相同的是 (选填图中的代号)。
【答案】机械能转化为内能;B。
【思路分析】(1)对物体做功,是机械能转化为内能;
(2)由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程;四个冲程中压缩冲程是机械能转化为内能,做功冲程是内能转化为机械能,排气和吸气冲程没有能的转化。
图甲中,迅速向下压活塞,活塞的机械能转化为筒内空气的内能;
图乙中:A、进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,是吸气冲程,没有能量转化;
B、两个气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,将机械能转化为内能,故B符合题意;
C、两个气门都关闭,活塞向下运动,是做功冲程,将内能转化为机械能;
D、排气门打开,进气门关闭,活塞向上运动,是排气冲程,没有能量转化。
20. (四川达州市,30,3分)小张驾驶一辆额定功率为35千瓦、效率为30%的汽车在一段平直的公路上匀速行驶,在额定功率下行驶1小时至少需要_________L汽油(汽油的热值为3.5×107J/L);若行驶的速度为72km/h,则汽车受到的阻力为________N,汽油属于_________能源(选填“可再生”或“不可再生”).
【答案】12;1750;不可再生
【解析】(1)在额定功率下行驶1小时,做的功:,根据公式得:,需要汽油的体积:;
(2)汽车行驶的速度:v=72km/h=20m/s,根据公式得:汽车受到的牵引力:,∵汽车做匀速直线运动,所受阻力和牵引力是平衡力,所以汽车受到的阻力:;
(3)汽油属于不可再生能源.
21.(浙江省温州市,20,4分)如图是小明制作的简易“蒸汽船”型。将盛有一定量水的铜容器安装在“船
体”上,用蜡烛对铜制容器底部加热,一段时间后铜管会向右喷蒸汽,“蒸汽船”就向左行驶。
(1)蜡烛对铜制容器加热导致容器内水温升高这是通过_______的方式改变水的内能。
(2)当铜管向右喷蒸汽时“船体”获得喷出的蒸汽对其向左的推力,这说明了___________。
【答案】(1)热传递 (2)力的作用是相互的
【解析】(1)改变物体的内能有两种方式,做功和热传递,结合题意,蜡烛对铜制容器加热导致容器内水温升高这是通过热传递的方式改变水的内能。(2)当铜管向右喷蒸汽时“船体”获得喷出的蒸汽对其向左的推力,这说明力的作用是相互的。
22.(重庆(B卷),9,2分)生活中用铁锅加热菜油,菜油的温度很快升高,这是通过___________的方式增加了菜油的内能;用热油炒菜时,远远的就能闻到炒菜的香味,这是由于分子在永不停息的做___________.
【答案】热传递;无规则运动
【解析】生活中用铁锅加热菜油,菜油的温度很快升高,这是通过热传递的方式增加了菜油的内能;用热油炒菜时,远远的就能闻到炒菜的香味,这是由于分子在永不停息的做无规则运动.
23.(四川省南充市,题号12,分值2)生活中许多现象都可以用我们所学的物理知识解释,例如腌制鸭蛋使盐进入鸭蛋中是一种_________现象,烧水煮鸭蛋是利用____________的方式改变鸭蛋的内能。
【答案】扩散;热传递。
【解析】腌制鸭蛋使盐进入鸭蛋中是由于分子的扩散现象;烧水煮鸭蛋是利用热传递的方式改变鸭蛋的内能的。
24.(四川省南充市,题号13,分值2)某台汽油机飞轮的转速为1800r/min,在1s内,汽油机完成了______个工作循环。如果汽油机在一段时间内消耗了500g汽油,若这些汽油完全燃烧,可放出热量__________J。
(q汽油=4.6×107J/kg)
【答案】15;。
【解析】汽油机的转速为1800r/min,即30r/s,每个工作循环飞轮转2周,所以1s内汽油机完成了15个工作循环;这些汽油完全燃烧,可放出热量为:
25.(山东省威海市,15题,2分)如图7所示,生活中的太阳灶是利用凹面镜对光具有___ 作用制成的,利用其烧水时,是将太阳能转化为水的 .
【答案】会聚 内能
【解析】生活中的太阳灶是利用凹面镜对光具有会聚作用制成的;烧水时,太阳灶将吸收的太阳能转化水的内能。
26.(浙江省舟山市,7题,6分)如图所示,用酒精灯给水加热一段时间后,观察到软木塞冲岀试管口。
(1)软木塞冲出试管口,说明力能改变物体的 。
(2)此过程中,水蒸气减少的内能 (选填“大于”、“等于”或“小于”)软木塞增加的机械能,这与热机的 冲程相似。
【答案】(1)运动状态;(2)大于;做功
【解析】(1)软木塞冲出试管口,运动状态发生了变化,说明力可以改变物体的运动状态;
(2)水蒸气对软木塞做功,水蒸气的内能减小,水蒸气的内能转化为软木塞的机械能,由于存在热量的散失,故水蒸气减少的内能大于软木塞增加的机械能;该过程与热机的做功冲程能量转化相同。
27.(四川省泸州市,题号30,分值3)
【答案】压缩;新能源;小于。
【解析】柴油机将机械能转化为内能是压缩冲程;核能是新能源;在海面下潜艇上浮时,浮力大于重力,下潜时浮力小于重力,所以在海面下潜艇上浮时受到的重力小于下潜过程中受到的重力。
28. (四川省泸州市,题号32,分值3)
【答案】0.48;2.64×106;30%。
【解析】根据速度公式得到小桥车通过大桥的时间为:;牵引力所做的功为:;燃料完全燃烧放出的热量为:;汽油机的效率为:。
29.(安徽,2,2分)如图所示,在一个配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小团硝化棉,迅速向下压活塞,硝化棉就燃烧起来。这是因为活塞压缩空气做功 ,达到了硝化棉的燃点。
【答案】空气的内能增加,温度升高
【解析】本迅速向下压活塞,活塞会压缩空气做功,使空气的内能增加,温度升高,当温度达到硝化棉的燃点时,硝化棉就会燃烧,通过此实验可说明做功可以改变物体的内能。
30.(长沙,28,2分) 在太空中,把要合成的各种固态材料放进特制的太空炉,对材料加热使其内能________(选填“增大”或“减小”)而熔化,再降温使其变成新的固态材料,然后随着卫星或飞船返回地球,这样加工的材料叫太空材料.当一块加工好的太空材料从太空返回地球时,其质量________(选填“变大”、“变小”或“不变”).
【答案】增大;不变
【解析】在太空炉内加热材料致使其温度升高,导致内能增大;∵质量不随物体形状、状态、位置、温度的改变而改变,∴加工好的太空材料从太空返回地球时,其质量不变.
31.(浙江省绍兴市,题号20,分值6)年5月14日,川航3U8633航班客机驾驶舱右侧风挡玻璃突然破裂,机长在低压、极寒缺氧巨大噪声的恶劣条件下操纵飞机成功降落,被称誉为一次“世界级”的备降。
(1)飞机玻璃破裂的瞬间,强大的气流损坏仪器面板,此时气流的方向是_________(选填“从外界到驾驶舱”或“从驾驶舱到外界”)。
(2)此事件中的雷达观察员被媒体称为幕后英雄。太阳活动增强时会影响雷达等短波通讯,常见的太阳活动有太阳黑子、_________、日珥等。
(3)高空中虽然气温极低,但飞机上的空调一般是制冷的。这是因为机外的冷空气吸入飞机后需要压缩,使空气的温度升到50℃以上,这种改变内能的途径属_________。
【答案】(1)从驾驶舱到外界;(2)耀斑;(3)做功。
【解析】(1)飞机在空中飞行时,玻璃破裂,由于外界气体的流速大于飞机驾驶舱内部气体的流速,故外界气压要小于驾驶舱内部的气压,此时气流的方向是从驾驶舱到外界;(2)常见的太阳活动有太阳风、太阳黑子、耀斑、日珥等;(3)机外的冷空气吸入飞机后需要压缩,对空气做功使空气的内能增加,温度升高。
32.(白银市,14,2分)如图所示是四冲程汽油机工作过程的一个冲程,该冲程是将______能转化为_______能.
【答案】机械;内
【解析】由图可知,两阀门关闭,活塞由下向上运动,是压缩冲程,能量转化是机械能转化为内能.
33. (湖南省常德市,题号23,分值4)在四冲程汽油机工作过程中,视线机械能转化为内能的是 冲程,汽油机产生2.3×107J的热量需要完全燃烧 kg的汽油(汽油的热值为4.6×107J/kg)。
【答案】压缩 0.5
【解析】四冲程汽油机的工作包括四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做工冲程、排气冲程,其中压缩冲程是将机械能转化为内能,做功冲程是将内能转化为机械能。根据热值的计算公式可求得需要燃烧汽油的质量为。
三、解答题
1. (桂林市,26,6分)若家用天然气的热值为,水的比热容为.
(1)完全燃烧0.04m3天然气放出的热量是多少?
(2)若某新型天然气灶烧水的效率为40%,完全燃烧0.04m3天然气可使室温5kg的水温升高多少?
【答案】(1);(2)32℃
【思路分析】(1)根据公式,求出完全燃烧0.04m3天然气放出的热量;(2)根据公式,求出水吸收的热量;根据公式,求出水升高的温度.
【解题过程】(1)完全燃烧0.04m3天然气放出的热量:
;
(2)根据公式得:
水吸收的热量:,
根据公式得:
水升高的温度:.
2. (广西柳州,26,6)天然气是柳州市民常用的一种能源。某用户用天然气将50 kg的水从 加热到.
已知水的比热容C水= 4.2x103 J/(kg),天然气的热值q=4.2x107J/m3. 求:
(1)这些水升高的温度:
(2)这些水吸收的热量;
(3)加热这些水所需天然气的体积(设天然气完全燃烧、不计热量损失)。
【思路分析】1、根据温度的变化可求出水升高的温度。2、利用比热容公式可求出水吸收的热量。3、利用热值公式可求出加热水所需天然气的体积。
【解题过程】(1)水升高的温度
(2)水吸收的热量
(3) 加热这些水所需天然气的体积
3. (安顺市,17,6分)
【答案】(1)12m/s;(2);(3)0.02
【思路分析】(1)根据公式,求出汽车在0~10s内的平均速度;(2)由图像可知,10~20s汽车做匀速直线运动,所受的牵引力和阻力是平衡力,求出汽车所受牵引力;根据公式,求出汽车在10~20s内运动的路程;根据公式,求出牵引力做的功;(3)根据公式,求出汽油完全燃烧放出的热量;再根据公式,求出需要燃烧汽油的质量.
【解题过程】(1)汽车在0~10s内的平均速度:;
(2)由图像可知,10~20s汽车做匀速直线运动,所受的牵引力和阻力是平衡力,
∴汽车所受的牵引力:,
汽车运动时间:,
汽车在10~20s内运动的路程:,
汽车牵引力做的功:;
(3)汽油完全燃烧放出的热量:,
需要燃烧汽油的质量:.
4. (年黑龙江省齐齐哈尔市,27,5分)
【思路分析】(1)根据光的反射的相关知识,结合题意来分析解答;
(2)根据比热容的相关知识,结合题意来分析解答;
(3)根据充电电池的工作原理,结合题意来分析解答;
(4)根据汽油机的工作原理来分析解答;
(5)根据杠杆在生活中的应用,结合题意来分析解答。
【解题过程】(1)汽车的观后镜是凸面镜,光照射上去后会发生光的反射,能扩大视野;
(2)汽车使用水来散热是由于水的比热容较大,在相同的质量情况下,升高相同的温度吸收的热量较多;
(3)汽车的电池在充电时把电能转化为化学能;
(4)汽车属于热机,工作时把汽油的内能转化为汽车的机械能;
(5)汽车的方向盘是一种杠杆,有助力作用能省力。
故答案为:观后镜—光的反射(或凸面镜有扩大视野的作用:凸透镜成像)
散热水箱—水的比热容大(或水向外散热是热传递;水箱向外散热是热传递)
电池—充电时把电能转化为化学能(或放电时把化学能转化为电能)
碟式刹车—增大压力增大摩擦
汽油机—内能转化为机械能(或汽油机是热机)
方向盘——是杠杆(或是轮轴;省力杠杆)
5. (湖南省衡阳市,题号28,分值6) 2017年6月10日,作为中国大陆核电的发源地一一秦山核电基地安全运行100堆年(一座核反应堆运行一年为一堆年).从被誉为“国之光荣“”的秦山核电站站1991年12月15日投入运行开始,秦山核电基地一直保持安全稳定运行,目前每分钟的安全发电量相当于少消耗烟煤13.0t,减排二氧化碳约40.6t、二氧化硫约0.2t,氮氧化物约0.8t.秦山核电基地目前共有9台运行机组,年发电量约500亿千瓦时,是目前我国核电机组数量最多、堆型品种最丰富、装机容量最大的核电基地,[下列(1)(2)题答案用科学计数法表示]
(1)13.0t烟煤如果完全燃烧,放出的热量为多少.(烟煤的热值为29×107J/kg)
(2)假设13.0t烟煤在煤炉中完全燃烧,放出的热量部分被水吸收,可以使4×105kg的水
从20℃升高到100℃,求水吸收的热量为多少J.[c水=4.2×103J/(kg·℃)
(3)求煤炉加热水的热效率,[第(3)题结果保留两位有效数字]。
【答案】(1)3.77×1011J;(2)1.344×1011J;(3)36%。
【解析】(1);
(2)水吸收的热量为:;
(3)煤炉加热水的热效率:。
6.(辽宁省抚顺,第26题,9分)
【思路分析】(1)根据压力等于总重力,先计算出车静止时对水平路面的压力,然后利用压强的定义式计算出车静止时对水平路面的压强;(2)车匀速行驶时,牵引力等于摩擦力;已知速度v和功率P,利用P=Fv可计算出所受阻力;(3)利用W=Pt可计算出车做的总功,利用可计算出柴油完全燃烧放出的热量,利用Q=nq可计算出柴油的质量。
【解题过程】(1)车静止时对水平路面的压力:
;
压强:
(2)v=108km/h=30m/s,P=60kW=60000W;匀速行驶时,所受阻力等于牵引力,即:
;
(3)警车做的功:
需要的热量:
柴油的质量:。
7. (山东德州,25,6) 在一个标准大气压下,用炉子将10kg的水从20℃加热至沸腾,燃烧了0.5kg的焦炭,已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),焦炭的热值为3.0×107J/kg。求:
(1)水吸收的热量;
(2)0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量;
(3)炉子烧水的效率。
【思路分析】(1)知道水的质量、水的比热容和水的温度变化,根据Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量;
(2)知道焦炭的热值和质量,根据Q放=mq求出焦炭完全燃烧释放的热量;
(3)水吸收的热量和焦炭完全燃烧放出热量的比值即为炉子烧水的效率。
【解题过程】解:(1)一个标准大气压下水的沸点为100℃,即需将水加热至100℃,
水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×10kg×(100℃﹣20℃)=3.36×106J;
(2)0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量:
Q放=mq=0.5kg×3.0×107J/kg=1.5×107J;
(3)炉子烧水的效率:
η=×100%=×100%=22.4%。
答:(1)水吸收的热量是3.36×106J;
(2)0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量是1.5×107J;
(3)炉子烧水的效率是22.4%。
8. (山东聊城,24,7) 在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中,用酒精灯给烧杯中的水加热,烧杯中盛有20℃、质量为100g的水,在一个标准大气压下加热至沸腾,假如完全燃烧酒精3g。[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),酒精的热值为3.0×107J/kg]求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)此过程中酒精灯烧水的热效率。
(3)科学研究表明:1g 100℃的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收2.26×103J的热量。水开始沸腾后持续观察沸腾现象,同时发现水的质量减少了5g,求此过程水汽化成水蒸气所吸收的热量。
【思路分析】(1)知道水的质量、水的比热容和水的温度变化,根据Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量;
(2)知道酒精的热值和质量,根据Q放=mq求出酒精完全燃烧释放的热量;水吸收的热量和酒精完全燃烧放出热量的比值即为烧水的效率;
(3)根据1g100℃的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收的热量求出5g的水完全汽化成同温度水蒸气所需要吸收的热量。
【解题过程】解:(1)一个标准大气压下水的沸点为100℃,即需将水加热至100℃,
水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×0.1kg×(100℃﹣20℃)=3.36×104J;
(2)3g酒精完全燃烧释放的热量:
Q放=mq=3×10﹣3kg×3.0×107J/kg=9×104J;
酒精灯烧水的热效率:
η=×100%=×100%≈37.3%;
(3)1g 100℃的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收2.26×103J的热量,则5g 100℃的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收的热量:
Q=5g×2.26×103J/g=1.13×104J。
答:(1)水吸收的热量是3.36×104J;
(2)酒精灯烧水的热效率是37.3%;
(3)5g,100℃的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收的热量是1.13×104J。
9.(四川绵阳,17,4) 年5月8日,全球首条智能轨道快运系统在湖南株洲试开通。该智能轨道快运列车使用新能源的快充钛酸锂电池,电池容量为170kW•h,满载时电耗为4kW•h/km,最高运行速度为70km/h。该电池充满电储存的能量与质量是 kg的汽油完全燃烧放出的热量相同;若列车满载匀速行驶电动机驱动列车的效率为75%,则列车匀速行驶过程中受到的平均阻力大小是 N.(汽油的热值是4.6×107J/kg)
【答案】13.3;1.08×104
【思路分析】本题综合考查了热值、电动机效率和功等知识在生活中的应用与计算,(1)根据W=Q=mq求出燃料的质量;(2)已知电动机的效率和总功,可计算出所做的有用功;知道满载时电耗和电池总容量,可计算出列车行驶的路程;列车做匀速行驶,平均阻力f与牵引力相等,根据公式W=Fs可求平均阻力大小。
【解题过程】解:(1)电池储存的电能即汽油完全燃烧放出的热量为:Q=W=170kW•h=170×3.6×106J=6.12×108J,
故汽油的质量为:m==≈13.3kg;
(2)列车满载匀速行驶电动机所做的有用功:W有用=75%W=75%×6.12×108J=4.59×108J,
可行驶的路程:s==42.5km,
由f=F牵引力,W=Fs可知,
列车匀速行驶过程中受到的平均阻力大小为:f=F牵引力===1.08×104N。
故答案为:13.3;1.08×104。
10. (云南省昆明市,第14题,3分)昆明冬天的早晨,会看到嘴里呼出的“白气”,这是 现象。“卡路里”简称“卡,是热量的另一个单位,现在仍被广泛使用在营养计量和健身手册中。1卡是这样规定的:在一个标准大气压下,1克水温度升高1℃吸收的热量。那么1卡= 焦耳。一辆汽车发动机的效率是35%,那么该车完全燃烧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“白气”,是呼出气体中的水蒸汽遇到冷的空气,液化而成的小水滴;1克水温度升高1℃吸收的热量为,可知1卡=4.2J;完全燃烧1kg汽油放出的热量为,做的有用功为
。
11. (云南省,第23题,8分)
【思路分析】(1)已知进水量即水的体积V,利用m=ρV可计算出水的质量;(2)根据水的质量、比热容、初温和终温,利用吸热公式可计算出水吸收的热量;(3)根据天然气表两次体积之差,计算出消耗的天然气的体积;根据Q=qV,计算出天然气完全燃烧放出的热量;根据计算出热效率。
【解题过程】解:(1)水箱中水的质量:, (2分 )
(2)水吸收的热量:
(2分 )
(3)天然气完全燃烧放出的热量:
(2分 )
热水器的热效率: (2分 )
12. (浙江省衢州市,题号36,分值8)36.如图甲是我市一款按租用时间收费的共享电动汽车。五一期间,小柯一家租用电动汽车去旅游,从租车点到目的地,手机导航显示行驶72千米,共花去租车费45元。表一是该车与某型号燃油汽车部分项目比较表。
(1)当该电动汽车空载停在水平地面上时,求汽车对地面的压强。
(2)电动汽车载着小柯全家(人和行李共200千克)从一坡底行驶到坡顶,如乙图。求在该过程中,汽车电动机克服重力所做的功。
(3)若小柯全家驾驶表一中的燃油汽车行驶72千米,所需油费_______元,汽车排放二氧化碳_______千克。
(4)分析(3)题数据,小柯认为他们没有必要租用电动汽车,因为没有给家庭带来经济上的节约。对小柯的这种想法,你如何评价并说明理由。
【答案】(1)4×105Pa;(2)5×105J;(3)44.64;17.28;(4)
赞成租用电动车:电动车可以减少二氧化碳的排放,没有污染,费用相对较低。
【解析】(1)电动车对地面的压力为:;
对地面的压强为:;
(2)电动车克服重力所做的功为:;
(3)行驶72km需要燃烧燃油的体积为:;需要的油费为:;排放二氧化碳的质量为:;
(4)赞成租用电动车:电动车可以减少二氧化碳的排放,没有污染,费用相对较低。
13. (湖北十堰,24,6) 小天收集了一些数据填在下表中。如果该车满载货物后在平直的公路上匀速行驶100m,货车受到的阻力是车重的.那么在此过程中:(g取10Nkg)
(1)该货车车牵引力是多少?牵引力所做的功是多少?
(2)燃油完全燃烧放出的热量是多少?
(3)该货车发动机的效率是多少?
品牌型号
东风xx
外型尺寸
5×1.9×23(m)
变速箱
A85
空车质量
1.5吨
最高车速
120km/h
满载时载货量
2.5吨
空载百公里油耗
12L
燃油密度
0.8×103kg/m3
满载百公里油耗
20L
燃油热值
5×107J/kg
【思路分析】(1)先求出满载货物时货车的质量,根据G=mg求出货车的重力,进而得出货车受到的阻力,再根据二力平衡条件可知,求出该货车的牵引力;
(2)由表格数据可知,货车满载百公里油耗为20L,即货车行驶10000m消耗燃油20L,从而得出货车行驶100m消耗的燃油,根据ρ=求出燃油的质量,再根据Q放=mq求出燃油完全燃烧放出的热量;
(3)根据η=×100%求出该货车发动机的效率。
【解题过程】解:
(1)满载货物时货车的总质量:m=m车+m货=1.5t+2.5t=4t=4×103kg,
货车的总重力:G=mg=4×103kg×10N/kg=4×104N,
由题意知,货车受到的阻力:f=G=×4×104N=4×103N,
因为该车满载货物后在平直的公路上匀速行驶,
所以,根据二力平衡条件可知,该货车的牵引力:F=f=4×103N。
牵引力所做的功:W=Fs=4×103N×100m=4×105J。
(2)由表格数据可知,货车满载百公里油耗为20L,
则货车行驶100m=0.1km消耗燃油的体积:
V=×20L=0.02L=2×10﹣5m3,
由ρ=得,消耗燃油的质量:
m燃油=ρ燃油V燃油=0.8×103kg/m3×2×10﹣5m3=0.016kg,
燃油完全燃烧放出的热量:
Q放=m燃油q燃油=0.016kg×5×107J/kg=8×105J。
(3)该货车发动机的效率:
η=×100%=×100%=50%。
答:(1)该货车车牵引力是4×103N;牵引力所做的功是4×105J;
(2)燃油完全燃烧放出的热量是8×105J;
(3)该货车发动机的效率是50%。
14. (辽宁省鞍山市,第27题,9分)
【思路分析】(1)根据F=G=mg计算出压力,根据计算出压强;(2)根据P=Fv=fv计算出功率;(3)根据Q=mq计算出汽油完全燃烧放出的热量Q,根据W=Pt计算出功W,根据计算出效率。
【解题过程】(1)对地面的压力:
接触面积:,压强:
(2)汽车沿水平路面匀速运动,牵引力等于阻力,,速度v=72km/h=20m/s,
功率:
(3)汽油完全燃烧放出的热量:
牵引力做的功:
效率:。
15. (辽宁省辽阳市,第25题,3分)
【答案】(1)滚动摩擦 (2)不变 (3)机械能转化为内能
【解析】(1)滑行时,旱冰靯的轮在地面上滚动,它们之间的摩擦属于滚动摩擦;(2)重力的方向总是竖直向下的,在转弯过程中,人受到的重力方向不变;(3)在水平地面滑行的过程中,旱冰靯的轮子会发热,是因为克服摩擦力做功,将机械能转化为内能。
16.(辽宁省辽阳市,第26题,9分)
【思路分析】(1)根据F=G计算出压力,根据P=F/S计算出压强;(2)根据F=Fv=fv计算出阻力;(3)根据W=Pt计算出战车所做的功;根据计算出热量;根据Q=mq计算出消耗汽油的质量。
【解题过程】(1)战车满载时对水平地面的压力:
压强:
(2)战车的速度v=72km/h=20m/s,匀速行驶时,阻力等于牵引力:
(3)战车做的总功:
需要热量:
汽油质量:。
17. (山东省威海市,26题,8分)26.为响应国家“低碳环保,节能减排”的号召,我市新上线一批以天然气为燃料的新型公交汽车,其参数如表2所示某次行驶过程中,汽车搭载人员及物品共3000kg所受阻力为总重力的0.01倍。在40s时间内匀速直线行驶400m,共消耗天然气0.025kg (天然气完全燃烧,其热值为
6.4×107J/kg,g=10N/kg).针对此次行驶过程,求:
(1)汽车对地面的压强
(2)汽车的功率
(3)汽车发动机的效率
【思路分析】(1)根据压强的公式可知,在表2中轮胎与地面总接触面积已经给出的情况下,需要计算汽车对地面的压力。而压力大小等于汽车与搭载人员及物品的总重力。(2)要计算汽车的功率,根据公式,在时间t已知的情况下,需要根据公式W=Fs计算汽车牵引力做的功,而汽车匀速直线行驶时,牵引力与阻力平衡,大小相等。(3)汽车发动机的效率,热机所做的有用功即为牵引力所做的功,热机完全燃烧放出的热量根据公式Q=qm可以求出。
【解题过程】(1)汽车对地面的压力:F=G=mg=(13000kg+3000kg) ×10N/kg=1.6×105N
汽车对地面的压强:
(2)汽车所受阻力f=0.01G=0.01×1.6×105N=1.6×103N,
汽车匀速行驶,牵引力与阻力平衡,汽车所受牵引力F牵= f=1.6×103N,
汽车牵引力做功W=F牵s=1.6×103N×400m=6.4×105J
汽车的功率
(3)汽车行驶400m天然气完全燃烧放出的热量:Q=qm=6.4×107J/kg×0.025kg=1.6×106J
汽车发动机的效率%
18(年山东省潍坊市,18,5分)
北京8分钟
2008年平昌冬奥会闭幕式上,“北京8分钟”表演惊艳全世界,同时宣告冬奥会进入北京时间,短短8分钟的表演却蕴涵着大量的“中国智慧”和“中国制造”。
闭幕式上,演员穿着目前国内最大尺寸的熊猫木偶道具进行轮滑表演,给人留下了深刻印象,为达到最佳表演效果,需要严格控制道具的质量,初选材料做出来的道具均为40kg,为减小道具的质量,制作团队在原有工艺的基础上不断改良和创新,经过反复对比和测试,最终确定用铝合金管材和碳纤维条作为制作材料,最终版的熊猫木偶质量仅为10kg。
装载着大屏幕的机器人与轮滑舞者进行了互动表演,为体现冰雪主题。大屏幕也使用了新技术,让它们看起来像是用冰雪制成的“冰屏”,每块“冰屏“长3m,为保证”冰屏“具有较强的抗风能力,”冰屏的整个结构非常精密,卡槽与屏幕之间的距离达到微米级,经过风洞测试,每块“冰屏”都能承受15m/s的风速,目前我国的“冰屏”技术己处于世界领先水平。
舞台上要求演员衣服极薄,动作舒展流畅。由于现场气温低至-3℃,为做好演员的保暖工作,超薄保暖服采用了超级新型纳米材料—石墨烯发热膜。演员上场前,需先对服饰内的电池进行充电,充电完成后,石墨烯发热膜保暖服可在-20℃的环境中工作4小时,确保了演员穿着舒适和演出成功。
阅读短文,回答问题:
(1) 熊猫木偶道具选用铝合金管材和碳纤维条作为制作材料,除了考虑材料的强度和韧性外,还因为这些材料 较小;
(2) 演员在地面上做曲线运动时,受到的力是 (选填“平衡力”或“非平衡力”);
(3) 在对“冰屏”进行抗风能力的风洞测试中,让屏幕正对风的方向,若增大风速,风对屏幕产生的压强 (选填“变小”、“变大”或“不变”);
(4) 在给保暖服内的电池充电时,电能转化为 能;保暖服通电发热是通过 (选填“热传递”或“做功”)方式增加保暖服的内能。
【答案】(1)密度;(2)非平衡力;(3)变大;(4)化学;做功。
【思路分析】(1)体积相同时,物质的密度越小,物质的质量越小;
(2)根据牛一定律的相关知识,结合题意来分析解答;
(3)根据压强的计算公式,结合题意来分析解答;
(4)根据充电时的能量转化情况,结合改变物体内能的两种方式来分析解答。
【解题过程】
(1)由题意可知,表演中熊猫木偶道具选用铝合金管材或碳纤维条作为制作材料,除了考虑材料的强度和韧性外,还因为这些材料密度较小;
(2)演员在地面上做曲线运动时,运动状态时刻在改变,所以受到的力是非平衡力;
(3)由题意可知,让屏幕正对风的方向,若增大风速,则增大出风对屏幕的压力,则风对屏幕产生的压强变大;
(4)在给保暖服内的电池充电时,电能转化为化学能;
保暖服通电发热是通过热传递的方式增加保暖服的内能的。
相关资料
更多