期中冲刺(计算题30道)-【刷好题】2025-2026学年九年级物理上册热点题型专练(2024人教版)
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内容正文:
期中冲刺(计算题30道)
1.摩擦生热是指机械能转化为内能的过程,在用砂纸将木材表面打磨光滑的过程中,砂纸和木板表面的温度都会升高,已知砂纸和木材表面之间的摩擦力约为5N,每次砂纸打磨的距离约为0.5m;木板表面层质量约为5g,木材的比热容为;则打磨100次的过程中:
(1)克服摩擦力所做的功是多少?
(2)若消耗的机械能有50%使木板表面温度升高,则该打磨过程中,木板表面层升高的温度是多少?
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)根据做功公式计算克服摩擦力所做的功
(2)由题意可得,即,
2.天然气是一种热值高、污染小的清洁能源,我国大多数城市已迎来了天然气时代。完全燃烧0.035 m3的天然气放出多少焦的热量?[天然气的热值q=4×107 J/m3]
【答案】1.4×106 J
【详解】完全燃烧0.035 m3的天然气放出的热量为
3.如图所示,当开关S断开时,电流表的示数为0.2A;当开关S闭合时电流表的示数为1.2A;求:
(1)通过电阻R1和R2的电流;
(2)开关S闭合时,某时刻电流表示数突然变小,但是有示数,故障原因可能是什么?
【答案】(1)0.2A,1A;(2)R1或R2断路
【详解】解:(1)由图可知,当开关S断开时,只有电阻R1接入电路中,电流表测量通过R1的电流,电流表的示数为0.2A,则R1的电流为0.2A;当开关S闭合时,两个电阻并联,电流表测量干路中的电流,电流表的示数为1.2A,由于并联电路各支路互不影响,所以通过R1的电流仍为0.2A,根据并联电路的电流关系可知,R2的电流为
(2)开关S闭合时,某时刻电流表示数突然变小,但是有示数,这说明干路中是通路;由于并联电路中干路电流等于支路电流的和,电流表示数变小,说明一条支路发生了断路现象,则故障原因可能是R1或R2断路。
答:(1)通过R1的电流为0.2A,通过R2的电流为1A;
(2)R1或R2断路。
4.质量为10千克的水,温度升高了10℃,求水吸收的热量。[焦/(千克·℃)]
【答案】4.2×105J
【详解】水吸收的热量
5.某品牌家用汽车满载时的质量为,四个轮子与水平地面的总接触面积为。某次它水平匀速行驶了,消耗汽油,若该车受到的阻力为车总重的0.1倍,求:
(1)汽车行驶的速度是多少千米每时?
(2)满载时汽车对水平地面的压强是多少帕?
(3)若汽油的热值为,行驶过程中发动机的效率为多少?
【答案】(1)
(2)
(3)40%
【详解】(1)水平匀速行驶了,则速度为
(2)汽车满载时的重力
汽车满载静止在水平地面上时,对地面的压力
对地面的压强
(3)汽油的热值为
消耗汽油,消耗汽油完全燃烧释放的热量为
因汽车匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,所以,汽车的牵引力
匀速行驶过程中牵引力所做的功
发动机的效率
6.某电吹风正常工作30秒通过导体横截面的电荷量为45库
(1)求电吹风正常工作时的电流;
(2)若该电吹风正常工作5分钟,求通过其导体横截面的电荷量。
【答案】(1)1.5A
(2)450C
【详解】(1)电吹风正常工作时的电流
(2)通过其导体横截面的电荷量
7.如图所示是一款鱼缸加热棒,通过加热棒控制水温,可为鱼儿提供舒适的环境。已知鱼缸中装有水,用该加热棒加热时,缸内水的温度从17℃升高到27℃,假设加热棒产生的热量全部被水吸收,则加热棒产生的热量为多少?[水的比热容为]
【答案】
【详解】已知水的质量为m=40kg,水的比热容为c=4.2×103J/(kg·℃),温度变化量为
则水吸收的热量为
假设加热棒产生的热量全部被水吸收,则加热棒产生的热量为
8.吃早餐时小聪用热水加热牛奶,如图所示,1kg热水从60℃降低至40℃,牛奶的温度由20℃升高到40℃,假设水放出的热量有30%被牛奶吸收了。[]
求:
(1)水放出的热量;
(2)牛奶吸收的热量;
(3)牛奶的质量。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)根据可得,水放出的热量为
(2)水放出的热量有30%被牛奶吸收了,牛奶吸收的热量为
(3)根据可得,牛奶的质量为
9.太阳能清洁无污染,取之不尽,用之不竭,是未来理想的能源之一。如图所示的太阳能热水器在一天的有效照射时间内,将热水器中初温为25℃的80L水升高到75℃。[,,],求:
(1)在一天的有效照射时间内,热水器中的水吸收的热量是多少?
(2)如果用天然气灶加热这些水,若天然气的利用率为20%,需要完全燃烧多少立方米的天然气?
【答案】(1)1.68×107J
(2)1.2m3
【详解】(1)热水器中水的体积
由可得,热水器中水的质量
水吸收的热量
(2)由可得,天然气完全燃烧释放的热量
由可得,需要完全燃烧天然气的体积
10.质量为m1的铜质量热器盛着质量为m2的水,它们的共同温度为t0,现将一块质量为m3、温度为t(t<t0)的铁块放入量热器水中,设铜、水、铁的比热为c1、c2、c3。求最后温度t3。
【答案】
【详解】不计热损失,根据热平衡方程可知:,则
解得
11.绿水青山就是金山银山。为建设生态优美、幸福宜居的新农村,某市部分农村地区已用上绿色能源——天然气()。
(1)天然气完全燃烧放出的热量是多少?
(2)若这些热量的25%被初温为70℃、质量为12.5kg的水吸收,能使水的温度升高到多少?[,气压为标准大气压]
【答案】(1)
(2)100℃
【详解】(1)对于气体燃料来说,完全燃烧燃料放出的热量,故天然气完全燃烧放出的热量
(2)水吸收的热量
由,得温度变化
水的初温,理论末温
但标准大气压下,水的沸点为100℃,水沸腾时温度保持不变,故实际上水的温度升高到100℃。
12.如图是以固体酒精块为燃料的锅具,在某次加热食材的过程中共消耗0.04kg酒精块,食材吸收的热量为3×105J。已知酒精块的热值为3.0×107J/kg,通过计算回答:
(1)这些酒精块完全燃烧放出的热量是多少?
(2)锅具的加热效率是多少?
【答案】(1)1.2×106J
(2)25%
【详解】(1)由题意可知,0.04kg酒精块完全燃烧放出的热量为Q放=q酒精m酒精=3.0×107J/kg×0.04kg=1.2×106J
(2)锅具的加热效率为
13.太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置,小华家的太阳能热水器在5小时的有效照射时间内,将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水升高到70℃。已知水的比热容是4.2×10³J/(kg·℃),求:在这5小时内,热水器中的水吸收的热量。
【答案】
【详解】热水器中质量为100kg、初温为20℃的水升高到70℃,已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),水吸收的热量
14.如图所示,某小型单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面积为,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是,飞轮1min转动1800r,消耗汽油6g,(汽油的热值约为)当汽油机满负荷工作时,求:
(1)汽油机每完成一次做功冲程,燃气对活塞做的功;
(2)汽油机的平均功率;
(3)该汽油机的机械效率。
【答案】(1)80J
(2)1200W
(3)30%
【详解】(1)燃气对活塞的平均压力为
一个做功冲程燃气对活塞所做的功为
(2)飞轮转速是1800r/min可知,1min燃气对活塞做功900次,1min燃气对活塞所做的功
则汽油机的平均功率为
(3)1min汽油机燃烧汽油放出的热量为
汽油机的效率为
15.如图所示,已知电源电压为12V,电压表、的规格相同,闭合开关S,电压表的示数为5V,电流表的示数为0.5A。
(1)求通过灯泡的电流;
(2)求灯泡、两端的电压;
(3)若灯泡短路,求电压表和电压表的示数。
【答案】(1)0.5A
(2)7V,5V
(3)0V,12V
【详解】(1)据图可知,由于电压表相当于断路,所以该电路只有一条电流的路径,即L1、L2是串联的;据串联电路电流特点得
(2) 据图可知,电压表V2并联在L2两端,所以测量的是L2两端电压,则灯泡L2两端的电压
V1并联在L1两端,所以测量的是L1两端电压; 根据串联电路的电压特点可知,L1两端的电压
(3)若灯泡L2短路,电压表V2的示数
根据串联电路的电压特点可知,电压表V1的示数
16.晚饭后小明和奶奶在客厅看电视,奶奶口渴了,小明就拿出一盒牛奶准备烫热后给奶奶喝,他发现整箱牛奶的参数如图所示,已知,,。
(1)这盒牛奶的质量是多少kg?
(2)已知牛奶的初温是20℃,小明想用热水将其烫热,要达到40℃,则这个过程中牛奶吸收的热量是多少?
【答案】(1)0.255kg
(2)12750J
【详解】(1)由图可知,这盒牛奶的容积为250mL,则这盒牛奶的质量
(2)牛奶的初温是20℃,要达到40℃,则这个过程中牛奶吸收的热量
17.如图甲所示的电路中,闭合开关S,电流表的示数如图乙所示,两电压表的指针都指在如图丙所示的位置。求:
(1)通过灯L1的电流;
(2)灯L2两端的电压。
【答案】(1)0.3A
(2)0.4 V
【详解】(1)由电路图可知,电路中只有一条电流的路径,因此两灯泡串联;由图乙可知,电流表所选量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A,因为串联电路中电流处处相等,所以流过L1和L2的电流都为0.3A。
(2)由电路图可知,电压表V1测灯泡L1和L2两端的电压之和,电压表V2灯泡L2两端的电压,由题可知两个完全相同的电压表指针偏转相同,故V1使用0~15V的量程,分度值为0.5V,V1的示数即总电压为U=2V,V2使用0~3V的量程,分度值为0.1V,V2的示数即L2两端的电压为U2=0.4V。
18.氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点。国家发改委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划2021-2035年》。明确氢能是未来国家能源体系的重要组成部分。2024年4月,据中国石化消息,两辆以氢为燃料的汽车,实现了北京到上海1500km长距离运输测试,这是中国氢能车辆首次大范围、长距离、跨区域的实际运输测试。某氢燃料电池大巴车如图所示。
(1)质量为的氢燃料完全燃烧放出的热量为多少?
(2)若这些热量全部被质量为、温度为的水吸收,能使水的温度升高多少?(在1标准大气压下)
(3)氢燃料可供该型号氢燃料电池大巴车以的恒定功率匀速行驶,则该氢燃料电池大巴车的效率为多少?
【答案】(1)8.4×107J
(2)35℃
(3)50%
【详解】(1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为Q放=m氢q氢=0.6kg×1.4×108J/kg=8.4×107J
(2)水吸收的热量为Q吸=Q放=8.4×107J
水升高的温度为
根据上述计算结果得到水的末温为t=t0+Δt=65℃+50℃=115℃>100℃
而标准大气压下水的沸点为100℃,所以水的末温为100℃,水升高的温度为Δt'=100℃-65℃=35℃
(3)该氢燃料电池大巴车消耗0.6kg氢燃料输出的有用功为W=Pt=140×103W×300s=4.2×107J
该氢燃料电池大巴车的效率为
19.某同学用如图所示装置测量酒精的热值。他在烧杯中加入300g水,调好装置后进行加热,使初温为的水温度升高了,测得此过程中消耗了6g酒精。
(1)此过程中水吸收的热量是多少?
(2)假设酒精燃烧放出的热量与水吸收的热量相等,则酒精的热值是多少?
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)水吸收的热量Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×0.3kg×50℃=6.3×104J
(2)酒精的质量m酒精=6g=0.006kg
由于酒精燃烧放出的热量与水吸收的热量相等,则Q放=Q吸=6.3×104J
根据Q放=m酒精q酒精可得酒精的热值
20.小涛在郊游时用丁烷气炉烧开水,将壶中的水从加热到,完全燃烧了的丁烷气体。已知丁烷气体的热值为,水的比热容是。试求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)丁烷气体完全燃烧放出的热量是多少?
(3)丁烷气炉烧水的效率是多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)水吸收的热量
(2)丁烷气体完全燃烧放出的热量
(3)丁烷气炉烧水的效率
21.如图所示为某折叠卡式炉,采用丁烷气体作为燃料。水壶装入2L初温为25℃的水,用卡式炉加热至100℃,消耗了25g丁烷气体(丁烷的热值为4.8×107J/kg)。求:
(1)壶中水的质量;
(2)水吸收的热量;
(3)卡式炉的加热效率。
【答案】(1)2kg
(2)6.3×105J
(3)52.5%
【详解】(1)
壶中水的质量为
(2)
水吸收的热量为
(3)
丁烷放出的热量,卡式炉的加热效率为。
22.正午,小明对水面获取太阳的能量情况进行研究,他将装有400g水的盘子放在室外平台上,经阳光照射10min,水温升高了2.5℃,不计水的蒸发(水的比热容是4.2×103J/(kg﹒℃))。
(1)该过程水吸收的热量是多少?
(2)若照射到盘中水面上太阳能的功率为25W,水获取太阳能的效率是多大?
【答案】(1)4.2×103J;(2)28%
【详解】解:(1)由Q=cmΔt可得,该过程水吸收的热量为
(2)由W=Pt可得,照射到水面上的太阳能为
故水获取太阳能的效率为
答:(1)该过程水吸收的热量是4.2×103J;
(2)水获取太阳能的效率是28%。
23.用酒精炉子烧水时,燃烧1kg酒精可以将20千克20℃水煮沸,(水的比热容是 4.2×103J/(kg·℃)酒精的热值是3.0×107J/kg)(当时气压是一个标准大气压)
(1)水吸收的热量;
(2)1kg酒精完全燃烧放出的热量;
(3)炉子烧水的效率。
【答案】(1)6.72×106J
(2)3.0×107J
(3)22.4%
【详解】(1)水吸收的热量
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×20kg×(100℃-20℃)=6.72×106J
(2)酒精完全燃烧放出的热量
Q放=mq=1kg×3.0×107J/kg=3.0×107J
(3)炉子烧水的效率
24.近日我市加大了道路交通安全监控管理力度,将“区间测速”作为判断是否超速的依据之一、所谓的“区间测速”,就是在两监测点安装监控和测速探头,测出同一辆车通过两个监测点的时间,再根据两点间的距离算出该车在这一区间路段的平均车速,如果这个平均车速超过了该路段的最高限速,即被判为超速。若某两个监测点A、B相距27km,全程限速40km/h,汽车通过A、B两个监测点的时间为45min。
(1)按“区间测速”标准判断该汽车在AB段是否超速;
(2)一货车在某段平直公路上运动的速度—时间图像如图所示。这段时间内发动机完全燃烧燃油0.2kg,已知发动机的效率。燃油的热值q取,则货车在这段时间内受到的牵引力为多大?
【答案】(1)没有超速
(2)
【详解】(1)汽车在段运动的时间
汽车在段的平均速度
所以该汽车在段没有超速。
(2)完全燃烧燃油放出的热量为
由得,牵引力所做的功为
由图可知,货车以的速度做匀速直线运动,由得货车运动60s行驶的路程为
由得,货车在这段时间内所受的牵引力
25.用燃气灶烧水,燃烧0.4kg的煤气,使50kg的水从升高到,已知水的比热容为,煤气的热值为。求:
(1)0.4kg煤气完全燃烧放出的热量;
(2)燃气灶烧水的效率。
【答案】(1)
(2)62.5%
【解析】【小题1】0.4kg煤气完全燃烧放出的热量为
【小题2】水吸收的热量为
燃气灶烧水的效率为
26.如图所示,电源电压保持不变。当开关S1断开,S2、S3闭合时,电压表示数为7.5V。问:
(1)电源电压为多少?(简要说明理由)
(2)当开关S1、S3断开,S2闭合时,电压表示数为5V,则灯L1、L2两端的电压各为多少伏?
(3)当开关S1、S3闭合,S2断开时,电流表A和A1的示数分别为0.8A和0.5A,则通过灯L1、L2的电流各为多少安?
【答案】(1)电源电压是7.5V
(2)当S1、S3断开,S2闭合时,则L1、L2两端的电压为2.5V、5V
(3)当S1、S3闭合,S2断开时,则通过L1、L2的电流为0.5A、0.3A
【详解】(1)当S2、S3闭合,S1断开时,灯泡L1短路,电路中只有L2,电压表示数为7.5V,即电源电压为7.5V
(2)当S1、S3断开,S2闭合时,两灯泡串联,电压表测L2的电压,此时电压表示数为5V,则灯L2两端的电压U2=5V,根据串联电路电压的规律,则L1两端的电压为
(3)当S1、S3闭合,S2断开时,两灯泡并联,电流表A测总电流,电流表A1测通过L1的电流;则通过灯L1的电流I1=0.5A,根据并联电路电流的规律可得,通过L2的电流
27.周末,小明爸爸驾驶汽车带他外出游玩,途中汽车匀速直线行驶了30km,用时20min。已知人与汽车的总质量为1500kg,行驶过程中汽车受到的阻力为人与车总重的0.1倍,发动机的效率为30%。汽车在行驶过程中,求:(汽油的热值q取4×107J/kg,g取10N/kg)
(1)汽车的平均速度。
(2)牵引力做的功。
(3)汽车消耗汽油的质量。
【答案】(1)
25m/s
(2)
(3)
3.75 kg
【详解】(1)汽车的平均速度
(2)人与汽车的总重力
匀速行驶时牵引力
牵引力做功
(3)汽油完全燃烧释放的总热量
消耗汽油质量
28.如图为新式边防巡逻车,该车动力为3×103N保持不变,匀速直线行驶20km,消耗的燃油为3kg。(燃油的热值为5×107J/kg)求该过程中:
(1)巡逻车动力做的功;
(2)巡逻车燃油机的效率。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)该车动力为3×103N,行驶20km,巡逻车动力做的功
(2)燃油的热值为5×107J/kg,消耗的燃油为3kg,燃油完全燃烧放出的热量
巡逻车燃油机的效率为
29.随着时代的发展,汽车已经进入百姓家庭。如图是汽车柴油机的气缸与活塞的简化示意图,柴油机的点火方式为压燃式,在压缩冲程中将空气温度压到柴油的着火点。提示:描述密闭气体状态的参数有压强P,体积V,温度T(T为热力学温度,单位是开尔文,符号“K”);其三者的关系为PVC(C为常数),且Tt273
(1)若某汽车的质量是2.1t,那么它的重力是多少?(g取10N/kg)
(2)压缩冲程中将机械能转化为_____能?
(3)若气缸内密闭空气的初始温度为t127℃,则相当于热力学温度T1是多少?
(4)柴油的着火点约为480K。若密闭空气的体积被压缩到原来的,压强将增大为原来的16倍。结合第(3)小问,试通过计算,判断此时能否将柴油点燃?
【答案】(1)21000N ;(2)内;(3)300K;(4)此时能将柴油点燃
【详解】解:(1)若某汽车的质量是
m=2.lt=2100kg
那么它的重力是
G=mg=2100kg×10N/kg=21000N
(2)柴油机的压缩冲程中,是将机械能转化为内能。
(3)若气缸内密闭空气的初始温度为t1=27℃,则相当于热力学温度
T1=t+273=27+273=300K
(4)由题知,气缸气体压强p,体积V及温度T满足pV=C这—方程,所以压缩前
p0V=C×300K……①
压缩后
……②
由题意知,
解得:T=480K,由题知,柴油的着火点约为480K,柴油能燃烧。
答:(1)若某汽车的质量是2.lt,那么它的重力是21000N ;
(2)压缩冲程中将机械能转化为内能;
(3)若气缸内密闭空气的初始温度为t1=27℃,则相当于热力学温度T1是300K;
(4)此时能将柴油点燃。
30.一辆燃油汽车沿平直公路匀速行驶了108km,所用时间为1h,消耗汽油10kg,汽车在行驶过程中所受阻力恒为1380N(汽油的热值)。求:
(1)汽车行驶的速度;
(2)牵引力的功率;
(3)汽车发动机的效率。
【答案】(1)108km/h;(2)4.14×104W;(3)32.4%
【详解】解:(1)汽车行驶的速度
(2)汽车沿平直公路匀速行驶,牵引力和阻力是平衡力,牵引力
F=f=1380N
牵引力的功率
(3)牵引力做的功
W=Pt=4.14×104W×3600s=1.4904×108J
汽油完全燃烧放出的热量
Q=mq汽油=10kg×4.6×107J/kg=4.6×108J
汽车发动机的效率
答:(1)汽车行驶的速度是108km/h;
(2)牵引力的功率是4.14×104W;
(3)汽车发动机的效率是32.4%。
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期中冲刺(计算题30道)
1.摩擦生热是指机械能转化为内能的过程,在用砂纸将木材表面打磨光滑的过程中,砂纸和木板表面的温度都会升高,已知砂纸和木材表面之间的摩擦力约为5N,每次砂纸打磨的距离约为0.5m;木板表面层质量约为5g,木材的比热容为;则打磨100次的过程中:
(1)克服摩擦力所做的功是多少?
(2)若消耗的机械能有50%使木板表面温度升高,则该打磨过程中,木板表面层升高的温度是多少?
2.天然气是一种热值高、污染小的清洁能源,我国大多数城市已迎来了天然气时代。完全燃烧0.035 m3的天然气放出多少焦的热量?[天然气的热值q=4×107 J/m3]
3.如图所示,当开关S断开时,电流表的示数为0.2A;当开关S闭合时电流表的示数为1.2A;求:
(1)通过电阻R1和R2的电流;
(2)开关S闭合时,某时刻电流表示数突然变小,但是有示数,故障原因可能是什么?
4.质量为10千克的水,温度升高了10℃,求水吸收的热量。[焦/(千克·℃)]
5.某品牌家用汽车满载时的质量为,四个轮子与水平地面的总接触面积为。某次它水平匀速行驶了,消耗汽油,若该车受到的阻力为车总重的0.1倍,求:
(1)汽车行驶的速度是多少千米每时?
(2)满载时汽车对水平地面的压强是多少帕?
(3)若汽油的热值为,行驶过程中发动机的效率为多少?
6.某电吹风正常工作30秒通过导体横截面的电荷量为45库
(1)求电吹风正常工作时的电流;
(2)若该电吹风正常工作5分钟,求通过其导体横截面的电荷量。
7.如图所示是一款鱼缸加热棒,通过加热棒控制水温,可为鱼儿提供舒适的环境。已知鱼缸中装有水,用该加热棒加热时,缸内水的温度从17℃升高到27℃,假设加热棒产生的热量全部被水吸收,则加热棒产生的热量为多少?[水的比热容为]
8.吃早餐时小聪用热水加热牛奶,如图所示,1kg热水从60℃降低至40℃,牛奶的温度由20℃升高到40℃,假设水放出的热量有30%被牛奶吸收了。[]
求:
(1)水放出的热量;
(2)牛奶吸收的热量;
(3)牛奶的质量。
9.太阳能清洁无污染,取之不尽,用之不竭,是未来理想的能源之一。如图所示的太阳能热水器在一天的有效照射时间内,将热水器中初温为25℃的80L水升高到75℃。[,,],求:
(1)在一天的有效照射时间内,热水器中的水吸收的热量是多少?
(2)如果用天然气灶加热这些水,若天然气的利用率为20%,需要完全燃烧多少立方米的天然气?
10.质量为m1的铜质量热器盛着质量为m2的水,它们的共同温度为t0,现将一块质量为m3、温度为t(t<t0)的铁块放入量热器水中,设铜、水、铁的比热为c1、c2、c3。求最后温度t3。
11.绿水青山就是金山银山。为建设生态优美、幸福宜居的新农村,某市部分农村地区已用上绿色能源——天然气()。
(1)天然气完全燃烧放出的热量是多少?
(2)若这些热量的25%被初温为70℃、质量为12.5kg的水吸收,能使水的温度升高到多少?[,气压为标准大气压]
12.如图是以固体酒精块为燃料的锅具,在某次加热食材的过程中共消耗0.04kg酒精块,食材吸收的热量为3×105J。已知酒精块的热值为3.0×107J/kg,通过计算回答:
(1)这些酒精块完全燃烧放出的热量是多少?
(2)锅具的加热效率是多少?
13.太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置,小华家的太阳能热水器在5小时的有效照射时间内,将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水升高到70℃。已知水的比热容是4.2×10³J/(kg·℃),求:在这5小时内,热水器中的水吸收的热量。
14.如图所示,某小型单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面积为,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是,飞轮1min转动1800r,消耗汽油6g,(汽油的热值约为)当汽油机满负荷工作时,求:
(1)汽油机每完成一次做功冲程,燃气对活塞做的功;
(2)汽油机的平均功率;
(3)该汽油机的机械效率。
15.如图所示,已知电源电压为12V,电压表、的规格相同,闭合开关S,电压表的示数为5V,电流表的示数为0.5A。
(1)求通过灯泡的电流;
(2)求灯泡、两端的电压;
(3)若灯泡短路,求电压表和电压表的示数。
16.晚饭后小明和奶奶在客厅看电视,奶奶口渴了,小明就拿出一盒牛奶准备烫热后给奶奶喝,他发现整箱牛奶的参数如图所示,已知,,。
(1)这盒牛奶的质量是多少kg?
(2)已知牛奶的初温是20℃,小明想用热水将其烫热,要达到40℃,则这个过程中牛奶吸收的热量是多少?
17.如图甲所示的电路中,闭合开关S,电流表的示数如图乙所示,两电压表的指针都指在如图丙所示的位置。求:
(1)通过灯L1的电流;
(2)灯L2两端的电压。
18.氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点。国家发改委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划2021-2035年》。明确氢能是未来国家能源体系的重要组成部分。2024年4月,据中国石化消息,两辆以氢为燃料的汽车,实现了北京到上海1500km长距离运输测试,这是中国氢能车辆首次大范围、长距离、跨区域的实际运输测试。某氢燃料电池大巴车如图所示。
(1)质量为的氢燃料完全燃烧放出的热量为多少?
(2)若这些热量全部被质量为、温度为的水吸收,能使水的温度升高多少?(在1标准大气压下)
(3)氢燃料可供该型号氢燃料电池大巴车以的恒定功率匀速行驶,则该氢燃料电池大巴车的效率为多少?
19.某同学用如图所示装置测量酒精的热值。他在烧杯中加入300g水,调好装置后进行加热,使初温为的水温度升高了,测得此过程中消耗了6g酒精。
(1)此过程中水吸收的热量是多少?
(2)假设酒精燃烧放出的热量与水吸收的热量相等,则酒精的热值是多少?
20.小涛在郊游时用丁烷气炉烧开水,将壶中的水从加热到,完全燃烧了的丁烷气体。已知丁烷气体的热值为,水的比热容是。试求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)丁烷气体完全燃烧放出的热量是多少?
(3)丁烷气炉烧水的效率是多少?
21.如图所示为某折叠卡式炉,采用丁烷气体作为燃料。水壶装入2L初温为25℃的水,用卡式炉加热至100℃,消耗了25g丁烷气体(丁烷的热值为4.8×107J/kg)。求:
(1)壶中水的质量;
(2)水吸收的热量;
(3)卡式炉的加热效率。
22.正午,小明对水面获取太阳的能量情况进行研究,他将装有400g水的盘子放在室外平台上,经阳光照射10min,水温升高了2.5℃,不计水的蒸发(水的比热容是4.2×103J/(kg﹒℃))。
(1)该过程水吸收的热量是多少?
(2)若照射到盘中水面上太阳能的功率为25W,水获取太阳能的效率是多大?
23.用酒精炉子烧水时,燃烧1kg酒精可以将20千克20℃水煮沸,(水的比热容是 4.2×103J/(kg·℃)酒精的热值是3.0×107J/kg)(当时气压是一个标准大气压)
(1)水吸收的热量;
(2)1kg酒精完全燃烧放出的热量;
(3)炉子烧水的效率。
24.近日我市加大了道路交通安全监控管理力度,将“区间测速”作为判断是否超速的依据之一、所谓的“区间测速”,就是在两监测点安装监控和测速探头,测出同一辆车通过两个监测点的时间,再根据两点间的距离算出该车在这一区间路段的平均车速,如果这个平均车速超过了该路段的最高限速,即被判为超速。若某两个监测点A、B相距27km,全程限速40km/h,汽车通过A、B两个监测点的时间为45min。
(1)按“区间测速”标准判断该汽车在AB段是否超速;
(2)一货车在某段平直公路上运动的速度—时间图像如图所示。这段时间内发动机完全燃烧燃油0.2kg,已知发动机的效率。燃油的热值q取,则货车在这段时间内受到的牵引力为多大?
25.用燃气灶烧水,燃烧0.4kg的煤气,使50kg的水从升高到,已知水的比热容为,煤气的热值为。求:
(1)0.4kg煤气完全燃烧放出的热量;
(2)燃气灶烧水的效率。
26.如图所示,电源电压保持不变。当开关S1断开,S2、S3闭合时,电压表示数为7.5V。问:
(1)电源电压为多少?(简要说明理由)
(2)当开关S1、S3断开,S2闭合时,电压表示数为5V,则灯L1、L2两端的电压各为多少伏?
(3)当开关S1、S3闭合,S2断开时,电流表A和A1的示数分别为0.8A和0.5A,则通过灯L1、L2的电流各为多少安?
27.周末,小明爸爸驾驶汽车带他外出游玩,途中汽车匀速直线行驶了30km,用时20min。已知人与汽车的总质量为1500kg,行驶过程中汽车受到的阻力为人与车总重的0.1倍,发动机的效率为30%。汽车在行驶过程中,求:(汽油的热值q取4×107J/kg,g取10N/kg)
(1)汽车的平均速度。
(2)牵引力做的功。
(3)汽车消耗汽油的质量。
28.如图为新式边防巡逻车,该车动力为3×103N保持不变,匀速直线行驶20km,消耗的燃油为3kg。(燃油的热值为5×107J/kg)求该过程中:
(1)巡逻车动力做的功;
(2)巡逻车燃油机的效率。
29.随着时代的发展,汽车已经进入百姓家庭。如图是汽车柴油机的气缸与活塞的简化示意图,柴油机的点火方式为压燃式,在压缩冲程中将空气温度压到柴油的着火点。提示:描述密闭气体状态的参数有压强P,体积V,温度T(T为热力学温度,单位是开尔文,符号“K”);其三者的关系为PVC(C为常数),且Tt273
(1)若某汽车的质量是2.1t,那么它的重力是多少?(g取10N/kg)
(2)压缩冲程中将机械能转化为_____能?
(3)若气缸内密闭空气的初始温度为t127℃,则相当于热力学温度T1是多少?
(4)柴油的着火点约为480K。若密闭空气的体积被压缩到原来的,压强将增大为原来的16倍。结合第(3)小问,试通过计算,判断此时能否将柴油点燃?
30.一辆燃油汽车沿平直公路匀速行驶了108km,所用时间为1h,消耗汽油10kg,汽车在行驶过程中所受阻力恒为1380N(汽油的热值)。求:
(1)汽车行驶的速度;
(2)牵引力的功率;
(3)汽车发动机的效率。
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