内容正文:
2024—2025学年度第一学期九年级第一阶段学情检测
物理试题
一、单选题:本大题共10小题,共30分。
1. 科幻大片《流浪地球》中地球为摆脱木星,主人公点燃了木星上的可燃气体,从而将地球推离木星,其中“点燃木星”将地球推开相当于内燃机的( )
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
2. 如图所示用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体进行加热(不计热量损失),如图是A和B的温度随加热时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A 都加热t时间,B吸收热量比A吸收热量多
B. A的比热容与B的比热容之比为2∶3
C. A的比热容与B的比热容之比为2∶1
D. A和B升高相同的温度,B吸收热量较多
3. 甲乙两金属质量和初温都相等,先把甲金属放入一杯热水中,热平衡时,结果水的温度下降了10℃,把甲从水中取出,立即将乙金属投入这杯水中,热平衡时水温又降低了10℃,(不考虑热散失),则甲乙两金属的比热容大小( )
A c乙>c甲 B. c乙<c甲
C. c乙=c甲 D. 条件不够,不能确定
4. 初温相同的甲、乙两球,它们的质量和比热容分别为m甲、m乙、c甲、c乙,它们吸收相同的热量后,乙球可把热量传给甲球,则下列情况中不可能的是( )
A. m甲>m乙,c甲<c乙 B. m甲<m乙,c甲>c乙
C. m甲<m乙,c甲<c乙 D. m甲>m乙,c甲>c乙
5. 下列有关温度、内能、热量的说法中,正确的是( )
A. 物体吸收热量,温度一定升高
B. 同一物体温度越高,具有的内能越大
C. 物体内能增大,一定是从外界吸收热量
D. 热传递过程中,热量从内能大的物体传递给内能小的物体
6. 如图所示,两个相同的验电器A和B,A、B开始不带电,然后用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触A验电器金属球,再用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来,下列说法不正确的是( )
A. 摩擦起电的实质是电子的转移,玻璃棒失去电子
B. B金属箔张角变大,说明两金属箔带上同种电荷相互排斥
C. 自由电子从B向A定向移动,形成瞬间电流
D. 电流从A流向B,B得到电子带负电
7. 如图所示,电路连接良好,当开关、都闭合时( )
A. 串联,都亮,短路
B 并联,都亮,短路
C. 串联,都亮,短路
D. 并联,都亮,短路
8. 某家庭有父母与子女共四人,他们想采用投票表决的方式决定周末是否要外出旅游。如果两个孩子都要去,而父母中只有一位要去,另一位愿留守在家中,那么他们就去旅游。为此他们设计了一架简易的投票机,由四个单刀双掷开关、一节电池、一只小灯泡组成一个电路,四人各操纵自己的开关,选择“是”或“否”,只要灯泡发光,就表示去旅游。则下列投票机电路正确的是( )
A. B.
C. D.
9. 如图所示,是物理兴趣小组的同学尝试的几种使小灯泡发光的连接方式,你认为小灯泡不能发光的是( )
A. B. C. D.
10. 在沿海地区,炎热、晴朗的天气里常常出现“海陆风”,当出现如图所示风向时,通常( )
A. 发生在白天,且陆地温度较高
B. 发生在白天,且海水温度较高
C. 发生在夜晚,且陆地温度较高
D. 发生在夜晚,且海水温度较高
二、填空题:本大题共5小题,共10分。每空一分
11. 如图所示的是在1个标准大气压下某物质熔化时温度随时间变化的图像,第6min时该物质的内能______(选填“大于”“小于”或“等于”)第8min时该物质的内能;该物质在CD段的比热容是在AB段的比热容的______倍。(被加热物质的质量和吸、放热功率不变)。
12. 如图所示,用酒精灯加热试管中的水,当水沸腾一段时间后,塞子被试管内水蒸气推出。塞子被推出这一过程的能量转化与四冲程汽油机的 ___________冲程相同;若试管中水的质量为10g,初温为10℃,现加热使水的温度升高至60℃,水吸收的热量为 ___________J。[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]
13. 如图,把燃料放在带活塞的厚玻璃筒里,把活塞迅速上压,筒内空气温度升高,这是通过___________(填“热传递”或“做功”)途径使管内气体的内能增加;与图中汽油机___________(选填字母)冲程的能量转化情况相同。
14. 四冲程汽油机的转速为,则1s内汽油机对外做功__________次,若每次做功300J,则该汽油机的功率为__________W。
15. 图所示是一种车位占用提醒电路,虚线框内元件一个是灯泡,一个是定值电阻。设计要求:有车时灯泡亮,无车时灯泡灭,则________(选填“a”或“b”)是灯泡,当车位未占用时,开关S是________的。
三、作图题:本大题共1小题,共2分。
16. 请按图甲电路图连好图中实物电路图.
( )
四、实验探究题:本大题共2小题,共11分,每空一分。
17. 如图所示,小能用完全相同的甲、乙、丙三个装置,研究不同物质的热学性质。三图中燃料的质量相同,烧杯内液体的质量和初温也相同。
(1)放置温度计时要注意的事项是(写出两点)______;
(2)小芳用甲、乙两图进行实验是为了比较不同物质的______;
(3)为了比较不同燃料的热值,必须选择______两图进行实验。燃料a、b全部燃烧完所用的时间分别为8min、10min,且液体都未沸腾。若同时加热,你认为记录并比较两支温度计示数的最合理的时刻是______。
A.5min时
B.8min时
C.10min时
D.各自刚烧完时
18. 如图所示,甲、乙、丙图中的装置完全相同,燃料的质量是10g,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)下列说法正确的是______;
A.比较不同液体的比热容,可以选择甲、丙两图
B.比较不同液体的比热容,可以选择乙、丙两图
C.比较不同燃料的热值,可以选择乙、丙两图
D.比较不同燃料的热值,可以选择甲、丙两图
(2)为了研究不同物质的吸热能力,利用其中两幅图进行实验,根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像,如图2所示:
①加热10min,a液体吸收的热量______(选填“大于”、“小于”或“等于”)b液体吸收的热量;
②由图可以看出,在沸腾前,升高相同的温度,液体______时间较长,液体______的比热容大;
③如果已知b液体的比热容是1.8×103J/(kg·℃),则a液体的比热容是______J/(kg·℃)。若要在a、b中选择某种液体作为冷却液,应选用______。
五、计算题:本大题共2小题,共17分。
19. 一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动,其v-t图象如图所示,在第 10s时速度达到最大20m/s,其间通过的路程为120m。求:
(1)在0~10s内汽车的平均速度;
(2)设汽车在行驶过程中所受阻力不变,大小为f=4000N,那么在0~20s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是多少焦耳;
(3)若发动机的转化效率为40%,则0~20s内需要燃烧多少千克汽油才能使发动机做这么多功。(已知汽油的热值为)
20. 某单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面积为5×10-3m2,一个冲程活塞在汽缸中移动的距离是50mm,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为8×105Pa,飞轮1min转动1800周,当汽油机满负荷工作时(不计摩擦,汽油的热值为4.6×107J/kg)。求:
(1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力;
(2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功;
(3)汽油机的功率;
(4)若1min内消耗汽油22.5g,该汽油机的效率。
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2024—2025学年度第一学期九年级第一阶段学情检测
物理试题
一、单选题:本大题共10小题,共30分。
1. 科幻大片《流浪地球》中地球为摆脱木星,主人公点燃了木星上的可燃气体,从而将地球推离木星,其中“点燃木星”将地球推开相当于内燃机的( )
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】
【详解】“点燃木星”将地球推开,将可燃气体的内能转化为机械能,与内燃机的做功冲程类似,故选C。
2. 如图所示用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体进行加热(不计热量损失),如图是A和B的温度随加热时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A. 都加热t时间,B吸收热量比A吸收热量多
B. A的比热容与B的比热容之比为2∶3
C. A的比热容与B的比热容之比为2∶1
D. A和B升高相同的温度,B吸收热量较多
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题意知道,用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热,在时间t内,电加热器放出的热量相等,不计热量损失,则A、B吸收的热量相同,故A错误;
BC.A的温度变化
B的温度变化
A、B的质量相同,吸收的热量相同,由知道
故C正确,B错误;
D.由图知道,A、B升高相同的温度,A加热的时间长,A吸收的热量多,故D错误。
故选C。
3. 甲乙两金属质量和初温都相等,先把甲金属放入一杯热水中,热平衡时,结果水的温度下降了10℃,把甲从水中取出,立即将乙金属投入这杯水中,热平衡时水温又降低了10℃,(不考虑热散失),则甲乙两金属的比热容大小( )
A. c乙>c甲 B. c乙<c甲
C. c乙=c甲 D. 条件不够,不能确定
【答案】A
【解析】
【详解】先后将甲乙两金属投入到同一杯水中,水降低的温度相同,水放出的热量相同,不计热量损失,Q吸=Q放,甲乙两金属吸收的热量相同;由题知,乙金属比甲金属少升高了10℃,即乙金属的末温低;由上述分析可知,质量相同的甲乙两金属,吸收相同的热量,乙金属升高的温度少,所以乙金属的比热容大,即:c乙>c甲。
故选A。
4. 初温相同的甲、乙两球,它们的质量和比热容分别为m甲、m乙、c甲、c乙,它们吸收相同的热量后,乙球可把热量传给甲球,则下列情况中不可能的是( )
A. m甲>m乙,c甲<c乙 B. m甲<m乙,c甲>c乙
C. m甲<m乙,c甲<c乙 D. m甲>m乙,c甲>c乙
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】因初温相同的甲、乙两球吸收相同的热量后,乙球可把热量传给甲球,所以乙球的末温大于甲球的末温,因两球的初温相同,所以乙球的温度变化量较大,由Q吸=cmΔt可得
c甲m甲>c乙m乙
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
5. 下列有关温度、内能、热量的说法中,正确的是( )
A. 物体吸收热量,温度一定升高
B. 同一物体的温度越高,具有的内能越大
C. 物体内能增大,一定是从外界吸收热量
D. 热传递过程中,热量从内能大的物体传递给内能小的物体
【答案】B
【解析】
【详解】A.晶体在熔化过程中吸收热量但温度不变,A不符合题意;
B.同一物体的质量和状态一定时,温度越高,内能越大,B符合题意;
C.物体内能增大可能是吸收热量,还可能是外界对其做功,C不符合题意;
D.热传递是热量从温度高的物体传递到温度低的物体,D不符合题意。
6. 如图所示,两个相同的验电器A和B,A、B开始不带电,然后用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触A验电器金属球,再用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来,下列说法不正确的是( )
A. 摩擦起电的实质是电子的转移,玻璃棒失去电子
B. B金属箔张角变大,说明两金属箔带上同种电荷相互排斥
C. 自由电子从B向A定向移动,形成瞬间电流
D. 电流从A流向B,B得到电子带负电
【答案】D
【解析】
【详解】A.摩擦起电不是创造了电荷,而是电子在物体间的转移,丝绸摩擦过的玻璃棒因失去电子带正电,故A正确,不符合题意;
B.当玻璃棒与验电器A接触后,验电器A带正电,B不带电,用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来,B上的部分负电荷(自由电子)会转移到A上,因此验电器B的金属箔由于带正电会张开,说明两金属箔带上同种电荷相互排斥,故B正确,不符合题意;
C.A带正电,B不带电,用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来,自由电子由B转移到A,形成瞬间电流,故C正确,不符合题意;
D.电流的方向与负电荷定向移动的方向相反,因此电流方向是由A到B,电子由B转移到A,所以B带正电,故D错误,符合题意。
故选D。
7. 如图所示,电路连接良好,当开关、都闭合时( )
A. 串联,都亮,短路
B. 并联,都亮,短路
C. 串联,都亮,短路
D. 并联,都亮,短路
【答案】D
【解析】
【详解】由图可知,当开关、都闭合时,灯并联,短路,所以都发光,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
8. 某家庭有父母与子女共四人,他们想采用投票表决的方式决定周末是否要外出旅游。如果两个孩子都要去,而父母中只有一位要去,另一位愿留守在家中,那么他们就去旅游。为此他们设计了一架简易的投票机,由四个单刀双掷开关、一节电池、一只小灯泡组成一个电路,四人各操纵自己的开关,选择“是”或“否”,只要灯泡发光,就表示去旅游。则下列投票机电路正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】分析题意可知:子、女、父选“是”母选“否”或子、女、母选“是”父选“否”,只有这两种情况构成通路,灯发光。
A.子、女、父、母都选“是”灯发光;子、女选“是”,父、母选“否”灯泡也发光,故A错误;
B.子、女、父选“是”,母选“否”;子、女、母选“是”,父选“否”时灯发光,故B正确;
C.父、母、女选“是”,子选“否”;女选“是”,父、母、子选“否”时灯发光,故C错误;
D.父、女选“是”,母、子选“否”;母、女选“是”父、子选“否”时灯发光,故D错误。
故选B。
9. 如图所示,是物理兴趣小组的同学尝试的几种使小灯泡发光的连接方式,你认为小灯泡不能发光的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.灯泡不分正负接线柱,此时小灯泡与电源构成通路,所以小灯泡就能发光,故A不符合题意;
B.此时小灯泡与电源构成通路,小灯泡能发光,故B不符合题意;
C.此时小灯泡与电源构成通路,小灯泡能发光,故C不符合题意;
D.此时灯泡的锡块没有接入电路,电源的正负极与灯泡的螺旋部分构成短路,所以灯泡不能发光,故D符合题意。
故选D。
10. 在沿海地区,炎热、晴朗的天气里常常出现“海陆风”,当出现如图所示风向时,通常( )
A. 发生在白天,且陆地温度较高
B. 发生在白天,且海水温度较高
C. 发生在夜晚,且陆地温度较高
D. 发生在夜晚,且海水温度较高
【答案】D
【解析】
【详解】水的比热容较大,同样质量的水和沙石,吸收相同的热量(接受相同的太阳辐射能),沙石的温度升高得多,陆面上空空气迅速增温而上升,海面上空的气温相对较冷,冷空气下沉并在近地面流向附近较热的陆面,补充那儿因热空气上升而造成的空缺,形成风。同理,在晚上相同受冷的情况下,陆地的温度低于海洋的温度,从而形成从陆地吹向海洋的风,故这样形成了海陆风。由图可知,风从陆地吹向海洋,则应发生在夜晚,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
二、填空题:本大题共5小题,共10分。每空一分
11. 如图所示的是在1个标准大气压下某物质熔化时温度随时间变化的图像,第6min时该物质的内能______(选填“大于”“小于”或“等于”)第8min时该物质的内能;该物质在CD段的比热容是在AB段的比热容的______倍。(被加热物质的质量和吸、放热功率不变)。
【答案】 ①. 小于 ②. 2
【解析】
【详解】[1][2]物质熔化过程中吸收热量,内能增大,所以其在第时的内能小于第时的内能;由图可知,该物质熔化过程中质量不变,AB段和CD段加热,吸收的热量相同,AB段升高的温度为,CD段升高的温度为,由可知:,即该物质在CD段的比热容是在AB段的比热容的2倍。
12. 如图所示,用酒精灯加热试管中的水,当水沸腾一段时间后,塞子被试管内水蒸气推出。塞子被推出这一过程的能量转化与四冲程汽油机的 ___________冲程相同;若试管中水的质量为10g,初温为10℃,现加热使水的温度升高至60℃,水吸收的热量为 ___________J。[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]
【答案】 ①. 做功 ②. 2100
【解析】
【详解】[1]用酒精灯加热试管中的水,当水沸腾一段时间后,塞子被试管内水蒸气推出,水蒸气的内能转化为了塞子的机械能,汽油机的做功冲程是汽油燃烧产生的内能转化为曲轴的机械能,塞子被推出这一过程的能量转化与四冲程汽油机的做功冲程相同。
[2]水质量
水吸收的热量
13. 如图,把燃料放在带活塞的厚玻璃筒里,把活塞迅速上压,筒内空气温度升高,这是通过___________(填“热传递”或“做功”)途径使管内气体的内能增加;与图中汽油机___________(选填字母)冲程的能量转化情况相同。
【答案】 ①. 做功 ②. B
【解析】
【详解】[1][2]图中,把燃料放在带活塞厚玻璃筒里,把活塞迅速上压,活塞会压缩空气做功,机械能转化为内能,使空气的内能增加,温度升高,说明做功可以改变物体的内能;这与汽油机的压缩冲程的能量转化情况相同,在压缩冲程中也是将机械能转化为内能,图A中进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,是吸气冲程;图B中两个气门关闭,活塞向上运动,是压缩冲程;图C中两个气门关闭,活塞向下运动,是做功冲程;图D中排气门打开,进气门关闭,活塞向上运动,是排气冲程。因此与图中汽油机B图中的能量转化情况相同。
14. 四冲程汽油机的转速为,则1s内汽油机对外做功__________次,若每次做功300J,则该汽油机的功率为__________W。
【答案】 ①. 25 ②. 7500
【解析】
【详解】[1]四冲程单缸内燃机工作一个循环,经历4个冲程,飞轮转动两圈,对外做功一次,转速为3000r/min的四冲程内燃机,则每秒转50圈,对外做25次功。
[2]每次做功300J,则每秒做的功为
该内燃机的功率为
15. 图所示是一种车位占用提醒电路,虚线框内的元件一个是灯泡,一个是定值电阻。设计要求:有车时灯泡亮,无车时灯泡灭,则________(选填“a”或“b”)是灯泡,当车位未占用时,开关S是________的。
【答案】 ①. a ②. 闭合
【解析】
【详解】[1][2]由图可知,开关S断开时,a和b串联电路,开关S闭合时,a元件被短路,电路是只有b的简单电路,再根据有车时灯泡亮,无车时灯泡灭可知,灯泡不是始终是亮的,所以a处是灯泡。由题意可知,当车位未被占用时,灯泡熄灭,即灯泡被短路,所以开关S是闭合的。
三、作图题:本大题共1小题,共2分。
16. 请按图甲电路图连好图中实物电路图.
( )
【答案】
【解析】
【分析】分析电路的连接及开关的作用,根据电路图连接实物图,注意各元件顺序与电路图一一对应.
【详解】原电路中,两灯并联,开关S1与灯L1串联,只控制这个灯L1;S控制整个电路,根据电路图连接实物图,如下所示:
四、实验探究题:本大题共2小题,共11分,每空一分。
17. 如图所示,小能用完全相同的甲、乙、丙三个装置,研究不同物质的热学性质。三图中燃料的质量相同,烧杯内液体的质量和初温也相同。
(1)放置温度计时要注意的事项是(写出两点)______;
(2)小芳用甲、乙两图进行实验是为了比较不同物质的______;
(3)为了比较不同燃料的热值,必须选择______两图进行实验。燃料a、b全部燃烧完所用的时间分别为8min、10min,且液体都未沸腾。若同时加热,你认为记录并比较两支温度计示数的最合理的时刻是______。
A.5min时
B.8min时
C.10min时
D.各自刚烧完时
【答案】 ①. 温度计的玻璃泡完全浸没在被测液体中;温度计的玻璃泡不能碰到容器底或容器壁 ②. 吸热能力 ③. 甲、丙 ④. D
【解析】
【详解】(1)[1]根据温度计的使用方法可知,放置温度计时要注意:温度计的玻璃泡完全浸没在被测液体中,不能碰到容器底或容器壁。
(2)[2]甲、乙两图,燃料相同,被加热的物质种类不同,通过温度计的变化情况可知该实验是为了比较不同物质的吸热能力。
(3)[3]甲、丙两图,被加热的物质相同,燃料的种类不同,通过温度计的变化可以比较不同燃料的热值。
[4]要能够比较两种燃料的热值,需燃烧质量相同的两种燃料,所以应将两种燃料均烧完,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
18. 如图所示,甲、乙、丙图中的装置完全相同,燃料的质量是10g,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)下列说法正确的是______;
A.比较不同液体的比热容,可以选择甲、丙两图
B.比较不同液体比热容,可以选择乙、丙两图
C.比较不同燃料的热值,可以选择乙、丙两图
D.比较不同燃料的热值,可以选择甲、丙两图
(2)为了研究不同物质吸热能力,利用其中两幅图进行实验,根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像,如图2所示:
①加热10min,a液体吸收的热量______(选填“大于”、“小于”或“等于”)b液体吸收的热量;
②由图可以看出,在沸腾前,升高相同的温度,液体______时间较长,液体______的比热容大;
③如果已知b液体的比热容是1.8×103J/(kg·℃),则a液体的比热容是______J/(kg·℃)。若要在a、b中选择某种液体作为冷却液,应选用______。
【答案】 ①. A ②. 等于 ③. b ④. b ⑤. 0.9×103 ⑥. b
【解析】
【分析】(1)我们使用相同的热源通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法;为了比较热值大小,要用不同的燃料,加热质量相同的同种液体,根据,液体升温越高,则燃料放出的热量越多,这种燃料热值越大,据此分析;比较a、b两种液体的吸热能力,则需要燃烧相同的燃料(确保相同时间放出的热量相同),加热相同的时间,比较质量和初温相同的液体升高的温度,由比较温度的变化,温度升高越多,则吸热能力越小。
(2)①根据转换法回答;②根据图示回答;使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强;③由图可知两种物质都升高60℃的a、b的加热时间,据此确定哪种物质吸热能力强。
(3)根据可知,在液体的质量相同、升高相同的温度时,比热容与吸收的热量成正比,据此得出a的比热容;根据分析。
【详解】(1)[1]AB.比较不同液体的吸热能力,则需要燃烧相同的燃料(确保相同时间放出的热量相同),加热相同的时间,比较质量和初温相同的液体升高的温度,可以选择甲、丙两图,故A正确、B错误;
CD.为了比较不同燃料的热值大小,要用不同的燃料,加热质量相同的同种液体,故选用甲、乙两图,故CD错误。
故选A。
(2)①[2]根据转换法,不同物质吸热的多少是通过加热时间来反映的,加热10min,a液体吸收的热量等于b液体吸收的热量。
②[3][4]由图可知,两种物质都升高
80℃﹣20℃=60℃
a的加热时间为10min,b的加热时间为20min,b加热时间长,b吸收的热量为a吸收热量的2倍,由比较吸热能力的方法,b的吸热能力强。
③[5]根据可知,在液体的质量相同、升高相同的温度时,比热容与吸收的热量成正比,b吸收的热量为a吸收热量的2倍,则b的比热容为a的比热容的2倍,即a的比热容
[6]根据可知,相同质量的b、a两种物质升高相同的温度,因b的比热容大,故b吸热多,故若要在a、b中选择某种液体作为冷却液,应选用b。
【点睛】本题比较不同物质的吸热能力和比较不同燃料的热值,考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法及两实验相同与不同之处,为热学中的重要实验。
五、计算题:本大题共2小题,共17分。
19. 一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动,其v-t图象如图所示,在第 10s时速度达到最大20m/s,其间通过的路程为120m。求:
(1)在0~10s内汽车的平均速度;
(2)设汽车在行驶过程中所受阻力不变,大小为f=4000N,那么在0~20s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是多少焦耳;
(3)若发动机的转化效率为40%,则0~20s内需要燃烧多少千克汽油才能使发动机做这么多功。(已知汽油的热值为)
【答案】(1)12m/s;(2);(3)0.08kg
【解析】
【详解】解:(1)在0~10s内,汽车的平均速度
(2)匀速直线运动时,汽车所受的牵引力等于阻力为4000N,汽车的功率
0~20s,牵引力做的功
(3)燃烧汽油放出的热量
燃烧汽油的质量
答:(1)在0~10s内汽车的平均速度为12m/s;
(2)在0~20s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是;
(3)0~20s内需要燃烧0.08kg汽油才能使发动机做这么多功。
20. 某单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面积为5×10-3m2,一个冲程活塞在汽缸中移动的距离是50mm,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为8×105Pa,飞轮1min转动1800周,当汽油机满负荷工作时(不计摩擦,汽油的热值为4.6×107J/kg)。求:
(1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力;
(2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功;
(3)汽油机的功率;
(4)若1min内消耗汽油22.5g,该汽油机的效率。
【答案】(1)4000N;(2)200J;(3)3000W;(4)17.4%
【解析】
【详解】解:(1)燃气对活塞的平均压力为
F=pS=8×105Pa×5×10-3m2=4000N
(2)一个冲程活塞在汽缸中移动的距离是
s=50mm=0.05m
一个做功冲程中燃气对活塞做的功
W=Fs=4000N×005m=200J
(3)飞轮每转两圈对外做功一次,所以飞轮转动1800周,要对外做功900次,所以燃气对活塞做的总功为
W总=W×900=200J×900=180000J
汽油机的功率为
(4)这些汽油完全燃烧放出的热量
Q放=mq=22.5g×10-3kg×4.6×107J/kg=1035000J
汽油机的效率
答:(1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力为4000N;
(2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功为200J;
(3)汽油机的功率为3000W;
(4)该汽油机的效率为17.4%。
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