内容正文:
第十二章 内能与热机
一、单选题
1.航天工业中的火箭常用液态氢作燃料,这是因为与其它燃料相比,液态氢具有较大的( )
A.比热容 B.热值 C.密度 D.温度
2.将一瓶柴油倒去一半,则留下的一半柴油,下列说法中正确的是( )
A.比热容不变,质量和密度均变为原来的一半
B.比热容、质量和密度均变为原来的一半
C.密度和比热容不变,质量变为原来的一半
D.密度不变,质量和比热容均变为原来的一半
3.我国某集团于2020年正式发布全球首款效率突破的商用柴油机,世界内燃机发展出现历史性新突破.下列说法不正确的是( )
A.该柴油机的效率越高,则表示柴油机做功越快
B.通过减少各部件间的摩擦可提高柴油机的效率
C.柴油在该柴油机中燃烧更充分,但柴油的热值不变
D.该柴油机减少了碳排放,有利于节约能源和环境保护
4.下列属于通过做功途径改变物体内能的是( )
A.在火炉上烧水,水温升高
B.感冒发烧,用冷毛巾敷额头
C.用气筒给轮胎打气,气筒壁发热
D.炎热的夏天,柏油路面温度升高
5.如图所示是四冲程汽油机工作时某个冲程的示意图,下列说法正确的是( )
A.该冲程是排气冲程
B.该冲程不是靠飞轮惯性完成的
C.该冲程中内能转化为机械能
D.该冲程汽缸内物质的内能在增大
6.A、B两物体质量相等,温度均为10℃,甲、乙两杯水质量相等,温度均为50℃,现将A放入甲杯,B放入乙杯,热平衡后,甲杯水温降低了4℃,乙杯水温降低了8℃,则A、B两种物质的比热容之比为( )
A.2:3 B.3:5 C.4:9 D.1:2
7.将质量相同的三块金属甲、乙、丙加热到相同的温度后,放到表面平整石蜡上。经过足够长时间后,观察到的现象如图所示。则三块金属的比热容( )
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大
二、多选题
8.关于温度、热量和内能,下列说法中正确的是( )
A.发生热传递时,高温物体的热量传递给低温物体
B.物体的内能与温度有关,只要温度不变,物体的内能就一定不变
C.物体吸收热量,内能可以增加
D.物体的温度越高,所含热量越多
9.下面关于汽油机与柴油机的说法中,正确的是( )
A.汽油机与柴油机使用的燃料不同
B.柴油机和汽油机做功冲程都是将内能转化为机械能
C.柴油机气缸顶部有个喷油嘴,汽油机气缸顶部有个火花塞
D.汽油机和柴油机的效率没有差别、完全相同
10.下列说法中正确的是( )
A.固体之间也可以发生扩散现象
B.液体在任何温度下都能蒸发
C.水和酒精升高相同的温度,水吸收的热量较多
D.在四冲程内燃机中,做功冲程的功能是将内能转化为机械能
11.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),以下说法正确的是( )
A.做功冲程中燃气对活塞的平均压力为4000N
B.一个做功冲程中燃气对活塞做的功为250J
C.汽油机的功率为3000W
D.若1min内消耗汽油22.5g,该汽油机的效率约为17.4%
12.用相同的电加热器分别对质量相等的甲和乙两种液体加热不计热量损失,如图是甲和乙的温度随时间变化的图象,下列说法正确的是( )
A.甲的比热容与乙的比热容之比为2:3
B.甲的比热容与乙的比热容之比为1:2
C.甲和乙都加热分钟,甲吸收热量比乙吸收热量多
D.甲和乙升高相同的温度,乙吸收热量较多
13.如图是用相同的加热装置对、、三种物质加热时它们的温度随时间变化的图像。下列分析正确的是( )
A.若、是同种物质,的质量大于的质量
B.时间内物质的温度不变,内能增大
C.时间内,物质的比热容小于物质的比热容
D.时间内,物质吸收的热量大于物质
14.探究“比较不同物质的吸热能力”时,同学们用酒精灯同时开始均匀加热质量和初温都相等的沙子和水,如图。下列说法正确的是( )
A.实验中,沙子吸热升温较快,说明沙子吸热能力较强
B.在本实验中,物体吸热多少是由加热时间长短反映的
C.实验中,将沙子和水加热到相同温度时,它们吸收的热量相同
D.实验中,加热相同的时间,末温低的物质吸热能力强
15.将质量为m0的一小杯热水倒入盛有质量为m的冷水的保温容器中,使得冷水温度升高了8℃,然后又向保温容器中倒入一小杯同质量同温度的热水,水温又上升4℃.不计热量的损失,则可判断( )
A.m0:m=1:2 B.m0:m=1:4
C.热水和冷水的温度差为24℃ D.热水和冷水的温度差为36℃
三、填空题
16.汽车发动机的冷却液,从物质吸热能力考虑应选 (选填“水”或“煤油”)。理由是 。
17.为全面推进“乡村振兴”工程,加快农业农村绿色发展,石家庄市农村地区已经使用上了天然气烧水煮饭。用天然气烧水煮饭主要是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式增大食物的内能,小明用他家的天然气灶将质量为2kg,初温为20℃的水加热到100℃,水吸收的热量是 J;消耗了的天然气,则此天然气灶的热效率为 。[,]
18.在探究水的沸腾实验中,某同学用酒精灯对水进行加热,实验中完全燃烧了4.2g酒精,则放出了 J的热量;[已知酒精的热值为3.0×107J/𝑘g]
19.将质量是0.5kg的水加热.使它的温度从20℃升到60℃,水吸收的热量 J。酒精的热值是3.0x 10 7J/kg.完全燃烧质量是1g的酒精可以放热 J.
20.太阳能是一种清洁能源.某太阳能热水器每天能使500kg的水温度升高30℃,那么这些水吸收的热量为 J,这些热量相当于完全燃烧 m3的天然气放出的热量.[天然气的热值取7×107J/m3,水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)]
21.太阳是一个巨大的能源,直接利用太阳能不会污染环境.围绕地球运转的通信卫星,其两翼安装的太阳电池板,能把 能直接转化成 能,供通信卫星使用,太阳能还可以直接转化成内能,现有一太阳能热水器,在晴天,每天可将50kg水从20℃加热到50℃,若燃烧煤气来加热这些水,则至少需要消耗掉 m3的煤气.[已知完全燃烧1m3煤气可放出3.9×107J的热量,水的比热为4.2×103J/(kg•℃)].
22.对0.5kg的某固体均匀加热(假设被加热物质在单位时间内吸收的热量相同,不考虑质量的变化),其温度随时间变化图像如图所示。由图可知,它在AB段和CD段对应物质的比热容之比是 该物质在熔化过程中温度不变,内能 ;已知该物质固态时的比热容为 则它在熔化过程中吸收的热量为 J。
23.单位质量的气体物质,在体积不变的条件下温度升高1℃所吸收的热量称为该气体的定容比热,已知氦气的定容比热为3000J/(kg•℃)。如图甲所示,质量为0.03kg的氦气被密封在圆柱形气缸内,气缸内氦气气压与外界大气压相同。用力把活塞AB固定,当氦气的温度从20℃升高到30℃时,氦气吸收的热量是 J。撤去力,氦气推动活塞做功,这一过程的能量转化形式与图乙中四冲程汽油机的其中两个工作冲程的 (选填“A”或“B”)冲程相同,能量转化为 能转化为 能,若飞轮转速为3000r/min,则此汽油机每秒钟对外做功 次。
四、实验探究题
24.为了比较水和煤油(相同质量)的比热容大小,某同学用图所示的器材进行实验。实验数据记录如下表:
物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最后温度/℃
水
200
20
5
40
煤油
200
20
5
60
(1)实验所需要的器材:水、煤油、酒精灯、铁架台、 、 、烧杯。组装实验装置时应按 的顺序。(选填“自上而下”、“自下而上”)
(2)两装置用相同规格的酒精灯,这样做的目的是使水和煤油 。实验中,用加热时间的长短来表示水和煤油 。
(3)实验中,给相同质量的两种物质加热相同的时间,通过比较水和煤油 来比较它们的吸热能力。
(4)分析表中数据可知,质量相等的水和煤油,加热相同时间,水的温度变化较 ,其比热容较 。(均选填“大”或“小”)
(5)本实验的主要研究方法有 和转换法。
25. 在“比较不同物质吸热能力”的实验中,将甲、乙两种不同的液体分别放入两个相同的烧杯内,用相同的电加热器同时加热记录相关数据,并绘制出如图所示的图象(不计热量损失)
(1)实验时,选用初温和 相等的甲、乙两种液体。
(2)加热20min,甲吸收的热量 乙吸收的热量(选填“<”“>”或“=”);
(3)甲液体比热容 乙液体的比热容(选填“<”“>”或“=”)。
26.小侨要探究“不同物质吸热升温的现象”,同时又想要探究“不同燃料完全燃烧的放热能力”,他设计了如图所示的两组实验装置:(甲图中两酒精灯完全相同;乙图中酒精和碎纸片的质量相同,烧杯中水的质量、初温也相同)
质量/g
升温10℃所需时间/s
沙子
100
60
水
100
252
(1)你认为研究不同燃料燃烧放热能力应选用 (选填“甲”或“乙”)图器材;
(2)进行甲图实验时,要控制水和沙子的初温和 相同;
(3)除了图中实验器材外,还要用到搅拌器,使用搅拌器的好处是 ;
(4)甲图实验中当沙子和水升高相同的温度时,小侨是通过比较 来判断物质吸收热量的多少;小侨将实验数据记录在表一中,分析实验数据可知 (选填“沙子”或“水”)的吸热能力强;
(5)下列示例中与比热容无关的是 (填字母);
A.城市建造人工湖来改善气候
B.空调房间里放盐水可以增加湿度
C.用冷水冷却发动机
(6)乙组实验中,通过 来反映燃料放出热量的多少。
五、计算题
27.某居民家安装了一台电热水器,其容水量为40L。加满20℃的水后加热至70℃,已知水的比热容,干木材的热值。
(1)水需要吸收多少热量?
(2)如果用干木材替代电热水器烧水,效率为14%,需要多少干木材?
28.2024年第六届中国·昆明蓝花楹文化艺术节的双层赏花巴士如图所示,赏花专线从莲花池停车场沿教场中路到警官学院掉头回莲花池停车场,全长4.2km,用时20min,其满载时总质量为1.5×104kg。求:
(1)巴士全程行驶的平均速度;
(2)巴士满载时对地面的压强是3×105Pa,轮胎与地面接触的总面积;
(3)该巴士采用天然气作为燃料,其热值q=4×107J/ m3。若这段时间消耗了12m3天然气,则这些天然气完全燃烧放出的热量是多少。
29.汽车已进入百姓家庭,汽车发动机性能的好坏倍受人们关注.在汽车发动机的设计过程中,既要考虑能量的有效利用,又要考虑发动机的冷却问题.(汽油热值为 4.6×107J/kg,水的比热容为 4.2×103J/(kg·℃))
(1)为了防止发动机过热,汽车的冷却系统常用水的循环来降低发动机的温度. 4kg 初温为 25℃的水经过冷却系统后,温度升至 75℃,请计算冷却过程中水所吸收的热量.
(2)5kg 汽油在汽车发动机汽缸内燃烧 1000s,假设汽油完全燃烧,可以释放出多少能量?若发动机输出的功率是 4.6×104W,则此过程中汽车发动机的效率是多少?
30.有一小汽车重为20000N,该车以6m/s的速度由小兰家沿水平直路匀速行驶到学校用了10min。已知汽车在匀速行驶过程中的牵引力是车重力的0.2倍,求:
(1)小兰家到学校的距离;
(2)在此过程中汽车牵引力做的功;
(3)若此过程汽车消耗了0.8kg汽油,汽油的热值为4.5×107J/kg,求汽车发动机的效率。
六、作图题
31.如图 所示,图(a)为四冲程内燃机压缩冲程的示意图,图中画出了压缩冲程中活塞和曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况,请在图(b)中,画出做功冲程中活塞运动的方向(用“↑”或“↓”表示)和进气门、排气门的开闭情况(用“T”表示)。
32.如图甲所示,用打气筒向瓶内打气,一段时间后瓶塞从瓶口冲出且瓶口冒出少许“白气”。请你根据这一现象在图乙中画出:从开始打气到“白气”消失一段时间后的过程中玻璃瓶内空气温度随时间变化关系的大致图象。(环境温度为t0)
33.如图所示,在试管内装少量水,用橡皮塞塞住,加热使水沸腾,橡皮塞冲出时,看到试管口有白雾生成,在这个过程中,试管内的气体的内能在发生相应的变化。请在坐标图中画出这一过程中,试管内气体的内能E随时间变化的大致图像。
34.海陆风是出现于近海和海岸地区的,具有日周期的地方性风。请在图中虚线框内用箭头表示出日间海陆风的吹拂方向。
七、综合题
35.如图所示,将装有少量乙醚的薄壁金属管固定于桌面,用橡皮塞塞紧,来回快速拉动缠在金属管外的皮绳,过一会儿,可以观察到橡皮塞从管口飞出。 同时可以看到管口附近有白雾产生。
(1)在实验刚开始,来回拉动皮绳时,金属管会发热,此过程通过 方式改变金属管的内能,将机械能能转化为 能;
(2)当橡皮塞从管口飞出去时,管内气体的内能 ,使之温度降低,发生了 ,(填物态变化名称)出现白雾。
36.释放化学能的过程不断地发生在人体内,食物也是一种“燃料”.营养成分在人体细胞里与氧结合,提供细胞组织所需的能量.人体摄入的能量(营养师常称之为热量)过多或过少,都有损于健康.
(1) 某种巧克力的营养成分表上标有“每100g能量2000kJ”,该标识的含义与以下物理量含义类似 .
A.热量 B.内能 C.热值 D.比热容
(2) 小华同学质量为50kg,正常情况下步行上一层楼需要12s,他克服重力做多少功 ?他克服重力做功的功率是多少 ?(每层楼高3m,g=10N/kg)
(3) 跳绳测试之前,小华同学吃了一块净含量50g的上述巧克力,如果他从巧克力获得的能量全部用于跳绳,若他每次跳起高度为5cm,他需要跳起多少次才能将这块巧克力的能量消耗完 ? (g=10N/kg)
37.电动清扫车是利用蓄电池作为动力来源,来完成全自动的清扫功能的,电动清扫车以其环保、高效等优点,在创建卫生城市中大显身手。如图为一电动清扫车正在工作时的情景。
(1)电动清扫车的蓄电池在充电时相当于 (选填“电源”或“用电器”);清扫过程中,驾驶员相对于清扫车是 (选填“静止”或“运动”)的。
(2)清扫车停在水平路面上,总质量为800kg,清扫刷与路面不接触,轮胎与路面总接触面积为0.04m2,车对路面的压强为多少?
(3)清扫车完成任务后,在平直道路上以5m/s的速度匀速直线行驶,经10min到达垃圾处理站,若这段行驶过程中电动机的效率为80%,车所受阻力大小恒为400N,则这段行驶过程中电动清扫车消耗的电能是多少J?
答案解析
1.【答案】B
【解析】【解答】火箭采用液态氢作为燃料,原因是液态氢具有较大的热值,完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料时,氢可以释放出更多的热量。
故答案为:B。
【分析】燃料的热值指的是1千克的燃料完全燃烧释放的热量,燃料的热值越大,单位质量的热量完全燃烧释放的热量多。
2.【答案】C
3.【答案】A
【解析】【解答】A:热机效率是指用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧所释放出来的热量之比,效率越高,说明用来做有用功的那部分热量相对较多,与柴油机的做功快慢无关,即A说法错误,符合题意;
B: 减少各部件间的摩擦,可以减少做额外功的能量,可提高柴油机的效率,故B说法正确,不符合题意;
C:柴油燃烧更充分,则放出的热量更多,但柴油的热值不变,故C说法正确,不符合题意;
D:柴油机的效率提高,在做同样多有用功的情况下,消耗的燃料更少,同时减少了碳排放,有利于节约能源和环境保护,故D说法正确,不符合题意;
综上可知,本题正确答案应选:A 。
【分析】(1)用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧所释放出来的热量之比,叫热机效率;
(2)功率表示做功的快慢,而不表示做功的多少;
(3)提高燃料的利用率、减小各部件之间的摩擦、减少各种能量损失,是提高机械效率的有效途径。
4.【答案】C
【解析】【解答】在火炉上烧水时水温升高,感冒发烧时用冷毛巾敷额头,夏天柏油路面温度升高是热传递改变物体的内能,故A、B、D都不符合题意;
用气筒给轮胎打气时气筒壁发热,是通过做功把机械能转化为内能,属于做功改变物体的内能;故选C.
【分析】要解答本题需掌握:做功和热传导在改变物体内能上的异同点.
5.【答案】D
6.【答案】C
【解析】【解答】(1)物体A放入甲杯水后,它们的共同温度为50℃−4℃=46℃,水放出的热量Q放=c水m水△t水,A吸收的热量Q吸=cAmA△tA,根据热平衡方程:Q放=Q吸,即c水m水△t水=cAmA△tA,代入相关数据得:cA= × ,(2)物体B放入乙杯水后,它们的共同温度为50℃−8℃=42℃,水放出的热量Q放=c水m水△t水,B吸收的热量Q吸=cBmB△tB,根据热平衡方程:Q放=Q吸,即C水m水△t水=cBmB△tB,代入相关数据得:cB= ×c水m水mB ;(3)∵A、B两物体质量相等,即mA=mB,∴ =4:9.
故答案为:C.
【分析】根据热平衡方程:Q放=Q吸,利用Q=cm△t计算即可.
7.【答案】C
【解析】【分析】甲、乙、丙三个金属块的初温、质量都是相等的,过一段时间后,三个金属块的温度降低,末温也是相等的;
石蜡熔化多的说明石蜡吸收热量多,说明它上面放置的金属块放出热量多,根据Q放=cm(t-t0),在质量、降低的温度相同时,放出热量多的这种物质比热容大.
【解答】金属块丙下方的石蜡熔化快,说明金属块丙放出的热量多,甲、乙、丙的初温、末温都是相等的,温度变化值就是相同的,根据公式Q放=cm(t-t0)可知:甲、乙、丙三个金属块的质量、温度的变化值是相等的,金属块丙放出的热量多,所以金属块丙的比热容比较大.
故选C.
8.【答案】A,C
【解析】【解答】A、热传递传递的是热量,发生热传递时,高温物体的热量传递给低温物体,A符合题意;
B、内能的多少与物体的质量、温度、状态有关,单比较物体的温度不能判断内能的大小,B不符合题意;
C、物体吸收热量,温度不一定升高,但内能可以增加,例如:晶体熔化过程中,吸收热量,温度不变,内能增加,C符合题意;
D、热量是一个过程量,要用“吸收”或“放出”来表达,而不能用“具有”或“含有”来修饰,D不符合题意.
故答案为:AC.
【分析】热传递是能量的转移,热传递的条件是从高温物体传向低温物体,物体吸收热量内能增加。
9.【答案】A,B,C
【解析】【解答】A.汽油机和柴油机使用的燃料不同,汽油机使用汽油,柴油机使用柴油,A符合题意;
B.柴油机和汽油机同属于热机,做功冲程都是将内能转化为机械能,B符合题意;
C.汽油机与柴油机结构不同,柴油机气缸顶部有个喷油嘴,汽油机气缸顶部有个火花塞,C符合题意;
D.汽油机和柴油机的效率相比较,汽油机的效率低,柴油机的效率高D不符合题意。
故答案为:ABC.
【分析】柴油机和汽油机同属于热机,使用的燃料不同,汽油机使用汽油,柴油机使用柴油;结构不同,柴油机气缸顶部有个喷油嘴,汽油机气缸顶部有个火花塞;汽油机的效率低,柴油机的效率高.
10.【答案】A,B,D
11.【答案】A,C,D
12.【答案】B,D
【解析】【解答】A .B . C.由图象可知,加热10min,甲乙吸收的热量相等,:根据比热容公式:,c甲:c乙=1:2,故A错误,B正确,C错误;
D.由Q吸=cmΔt,可知,升高相同的温度,甲的比热容小,所以甲吸收的热量小于乙吸收的热量,故D正确。
故选项为B D 。
【分析】(1)用相同的电加热器,相同时间两种物质吸收的热量是相等的,根据图像利用比热容的定义判断;
(2)利用已知甲乙比热容大小的不同,升高的温度相同,带人热量计算公式分析判断。
13.【答案】A,B
【解析】【解答】A.根据图像可知,a和b的沸点相同,则a、b为同种物质。b的加热时间长,则吸收的热量多,根据Q=cm△t可知,b的质量大于a的质量,故A正确;
B.t1~t2时间内,物质a不断吸热,但是温度不变,则内能增大,故B正确;
C.0-t2时间内,c升高的温度小于b升高的温度,根据Q=cm△t可知,则c物质的比热容大于b的比热容,故C错误;
D.0~t1时间内,a吸收的热量与b相等,故D错误。
故选AB。
【分析】AD.同种液体,沸点相同。相同的加热器,则相同时间内放出相同的热量;
B.物质吸热,则内能增大;物质放热,则内能减小;
C.根据比热容的影响因素判断。
14.【答案】B,D
15.【答案】A,C
16.【答案】水;水的比热容比煤油的比热容大
17.【答案】热传递;;32%
18.【答案】1.26×105
【解析】【解答】解:完全燃烧4.2g酒精放出的热量:
Q放=m酒精q=4.2×10﹣3kg×3.0×107J/kg=1.26×105J。
故答案为:1.26×105。
【分析】根据燃料的热值和质量的乘积计算燃料放出的热量。
19.【答案】1.26x105;3.0x104
【解析】【解答】由公式Q=Cm∆t=4.2×103J/(kg▪℃)×0.5kg×(60℃-20℃)=8.4×104J。
由公式Q=qm=3.0×107J/kg×1×10-3kg=3.0×104J。故答案为:8.4×104;3.0×104
【分析】本题主要考查公式Q=Cm∆t,Q=qm的计算,只需要代入数据计算就能得出答案,注意酒精的质量是1g,需要换算成kg。
20.【答案】6.3×107;0.9
【解析】【解答】(1)已知 m=500kg,△t=30℃,
由 Q=Cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×500kg×30℃=6.3×107J;
(2)由Q=q×m得:
故答案为:6.3×107J,0.9m3
【分析】(1)欲求吸收的热量,首先要考虑到吸收热量的公式 Q=Cm△t;
(2)欲求需要多少天然气,就需要知道燃料放出热量的计算公式Q=qm,变形后代入数值即可求得.
21.【答案】太阳;电;0.16
【解析】【解答】因太阳能电池是通过光电转换装置把太阳能直接转化为电能,故答案为:太阳、电;
Q水吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×50kg×(50℃﹣20℃)=6.3×106J,
则需要消耗的煤气为6.3×106J÷(3.9×107J/m3)=0.16m3,
故答案为:太阳;电;0.16.
【分析】太阳能电池板可以把太阳能转化为电能,利用水的比热容、质量和温度差计算水的吸热,结合燃料的热值和水的吸热计算消耗燃料的质量。
22.【答案】1∶4;增大;1.5×104
23.【答案】900;A;内能;机械能;25
24.【答案】天平;秒表;自下而上;吸收的热量相同;吸热的多少;升高的温度;小;大;控制变量法
【解析】【解答】(1)需要记录物质的温度,控制物质质量相同;还需要停表和天平;确保用酒精灯外焰加热,自下而上组装。
(2)保证水和煤油吸收的热量相同;用加热时间的长短表示水和煤油吸收热量的多少。
(3)比较升高的温度来比较吸热能力。
(4)水的升温较小,根据可得,水的比热容较大。
(5)研究包括转换法、控制变量法。
【分析】我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法。比较物质吸热能力的2种方法:①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;②使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强。
25.【答案】(1)质量
(2)=
(3)<
【解析】【解答】(1)实验中,应该选用初温和质量相等的甲乙液体。
(2)用相同电加热加热,加热20min,甲吸收的热量等于乙吸收的热量;
(3)由图可知,吸收相同热量,甲升高的温度比乙高,所以甲的比热容小于乙的比热容。
【分析】(1)由控制变量法可知液体的初温和质量应该相等。
(2)用相同电加热加热,加热时间相同,吸收的热量相等;
(3)吸收相同热量,升高的温度小的比热容大。
26.【答案】乙;质量;受热均匀;加热时间;水;B;升高的温度
27.【答案】(1)8.4×106J;(2)5kg
28.【答案】(1)3.5m/s;(2)0.5m2;(3)4.8×108J
29.【答案】(1)解:Q 水=c 水m 水∆t 水=4.2×103J/(kg·℃)×4kg×(75℃-25℃)=8.4×105J
(2)解: 汽油燃烧放出的热量 Q 放=m 汽q 汽=5kg×4.6×107J/kg=2.3×108J;
汽车发动机做的功W=Pt=4.6×104w×1000s=4.6×107J ;
汽车发动机的机械效率。
【解析】【分析】(1)根据Q 水=c 水m 水∆t 水计算冷却过程中水吸收的热量;
(2)首先根据Q 放=m 汽q 汽计算汽油燃烧放出的热量 ,再根据计算W=Pt汽车发动机做的功,最后根据计算汽车发动机的效率。
30.【答案】(1)解:由可知,小兰家到学校的距离
答:小兰家到学校的距离为3600m;
(2)解:汽车受到的阻力
汽车匀速行驶时,牵引力与受到的阻力是一对平衡力,根二力平衡条件可知,汽车的牵引力
在此过程中汽车牵引力做的功
答:在此过程中汽车牵引力做的功为1.44×107J;
(3)解:消耗的汽油完全燃烧放出的热量
汽车发动机的效率
答:汽车发动机的效率为40%。
【解析】【分析】(1)根据s=vt计算小兰家到学校的距离;
(2)首先根据f=0.2G计算汽车受到的阻力,再根据平衡力原理计算汽车受到的牵引力,最后根据W=Fs计算汽车牵引力做的功。
(3)首先根据Q放=qm计算汽油燃烧放出的热量,再根据 计算汽车发动机的效率。
31.【答案】
【解析】【解答】压缩冲程的特点为进气口和排气口关闭,活塞向上移动,做功冲程活塞向下移动,进气和排气口关闭,据此作图:
【分析】压缩冲程:进气后关闭,排气口关闭,活塞上移,能量转化为机械能转化为内能,气缸内空气内能增加;做功冲程:进气后关闭,排气口关闭,火花塞点燃,高温高压的气体推动活塞下移,气体内能减小,能量转化为内能转化为机械能。
32.【答案】
【解析】【解答】根据题意可知,用打气筒向瓶内打气时,活塞对瓶内的气体做功,将机械能转化为内能,则瓶内气体的内能变大,温度升高。瓶塞从瓶口冲出后,气体对瓶塞做功,将内能转化为机械能,则气体的内能减小,温度降低,那么瓶内气体中的水蒸气液化成“白气”,最终瓶内气体的温度等于环境温度t0,如图所示:
【分析】物体对外界做功,内能减小,温度降低;外界对物体做个,内能增大,温度升高,据此对题目描述的过程中瓶内气体的温度变化规律进行分析即可。
33.【答案】
34.【答案】
【解析】【解答】海洋的比热容大于陆地,所以吸收相同的热量,陆地的温度上升较快,温度上升较高,海风迅速补充,吹向陆地,据此作图:
。
【分析】水的比热容比泥土、沙石的比热容大,吸收相同的热量,海水温度上升慢,陆地温度上升快,陆地上热空气上升,空气从海面吹向陆地形成风。
35.【答案】做功;内;减小 ;液化
36.【答案】C;1500;125;40000
37.【答案】(1)用电器;静止
(2)解:清扫车停在水平路面上,对水平路面的压力为
车对地面的压强为
(3)解:由可得,10min内清扫车通过的路程为
由于清扫车做匀速直线运动,所以牵引力和阻力是一对平衡力,即
牵引力做的功为
这段行驶过程中电动机的效率为80%,所以消耗的电能为
【解析】【解答】(1)电动清扫车的蓄电池在充电时消耗电能,相等于用电器。
清扫过程中,驾驶员相对于清扫车位置没有发生变化,是静止的。
【分析】(1)判断一个物体是否是运动的还是静止的,关键是看被研究的物体与所选的标准即参照物之间的相对位置知否发生了改变。如果发生改变,则次物体是运动的,如果没发生改变,则此物体是静止的。
(2)利用p=求得车对路面的压强。
(3)由可得10min内清扫车通过的路程,由于清扫车做匀速直线运动,所以牵引力和阻力是一对平衡力,进一步利用求得牵引力做的功,再利用求得消耗的电能。
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