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文檔簡介
【考點(diǎn)訓(xùn)練】內(nèi)能一、選擇題(共10小題)1.(2014?東城區(qū)二模)汽車給我們的生活提供了便利,某汽車以72km/h的速度在平直公路上勻速行駛30km消耗了汽油2kg(q汽油=4.6×107J/kg).查閱資料可知:汽油機(jī)效率最高約為40%;某型號電動(dòng)機(jī)的額定電壓為220V,額定電流為10A,正常工作1min所做有用功是1.056×105J.下列說法中正確的是()A.2kg汽油完全燃燒,放出的熱量為2.3×107JB.該汽車以72km/h的速度勻速行駛時(shí),牽引力的功率為12kW,此時(shí)汽車受到的阻力為6NC.這臺(tái)電動(dòng)機(jī)的效率為80%D.在工作中,電動(dòng)機(jī)效率高,但汽油機(jī)比電動(dòng)機(jī)更環(huán)保節(jié)能2.(2012?泰州模擬)三個(gè)相同的熱源分布在一橫放著的圓筒內(nèi),圓筒的側(cè)壁和一個(gè)底部均絕熱,另一個(gè)底部開口并被導(dǎo)熱膜封住,用另兩個(gè)導(dǎo)熱膜在圓筒內(nèi)隔出兩個(gè)豎囪,從而將三個(gè)熱源互相隔開并形成A、B、C三個(gè)獨(dú)立單元區(qū)域,假設(shè)周圍環(huán)境的溫度恒定,并且傳導(dǎo)的熱功率與溫差成正比,每個(gè)獨(dú)立單元區(qū)域內(nèi)空氣的溫度均勻,A、B、C三個(gè)獨(dú)立單元區(qū)域的溫度與周圍環(huán)境的溫度差分別為△tA,△tB和△tC,則△tA:△tB:△tC為()A.3:2:1B.6:3:2C.5:3:1D.6:5:33.(2011?大連二模)兩個(gè)相同的容器分別裝有質(zhì)量相等的甲、乙兩種液體,用相同熱源分別同時(shí)加熱,液體的溫度與時(shí)間的關(guān)系圖象如圖所示.則()A.加熱相同的時(shí)間,乙吸收的熱量小于甲B.甲的比熱容大于乙C.吸收相同的熱量,甲升高的溫度小于乙D.升高相同的溫度,甲吸收的熱量大于乙4.(2013?吳江市一模)100g熱水和50g冷水混合后(不考慮熱量損失),則()A.熱水降低的溫度等于冷水升高的溫度B.熱水降低的溫度小于冷水升高的溫度C.熱水降低的溫度大于冷水升高的溫度D.熱水放出的熱量小于冷水吸收的熱量5.(2012?如東縣模擬)在相同的加熱條件下,對質(zhì)量為m1、比熱容為c1的物質(zhì)A和質(zhì)量為m2、比熱容為c2的物質(zhì)B均勻加熱,物質(zhì)A、B的溫度隨加熱時(shí)間的變化情況如圖所示,根據(jù)圖象分析可推斷出正確的結(jié)論是()A.若c1>c2;則m1>m2B.若m1=m2;則c1<c2C.若c1=c2;則m1<m2D.若m1<m2;則c1>c26.(2011?丹陽市模擬)如圖所示把一個(gè)金屬管固定在桌子上,里面放一些酒精,用塞子塞緊,此時(shí)設(shè)酒精的內(nèi)能為E1,拿一根繩子在管外繞幾圈并迅速地來回拉繩子,塞子會(huì)飛出去,設(shè)塞子飛出時(shí)動(dòng)能為E2,塞子飛出前瞬間酒精內(nèi)能為E3,在人拉繩子的過程中,人對繩做功為W,則()A.E2=E3B.W=E2C.W>E3﹣E1D.E2=E17.(2014?邗江區(qū)一模)在沿海地區(qū)白天的風(fēng)通常從大海上吹來,而晚上的風(fēng)從陸地上吹去,這叫海陸風(fēng).陸風(fēng)和海風(fēng)只在炎熱晴朗的天氣產(chǎn)生,由于地面和大海升溫和降溫的快慢不同,從而使空氣形成對流,圖中與說明相符合的是()A.B.C.D.8.(2011?大慶)關(guān)于溫度、熱量和內(nèi)能,下列說法正確的是()A.物體所含熱量的多少由溫度高低來決定B.0℃的冰塊,內(nèi)部分子間相互作用力消失C.熱傳遞的條件是物體間存在溫度差D.溫度高的物體,內(nèi)能一定大9.(2013?廣東)關(guān)于溫度、內(nèi)能和熱量,下列說法正確的是()A.溫度越高的物體所含的熱量越多B.物體溫度為0℃時(shí)內(nèi)能為零C.雙手互搓,手的內(nèi)能不會(huì)增加D.內(nèi)能可自動(dòng)地從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體10.(2011?南京)小明根據(jù)所學(xué)的物理知識(shí)并結(jié)合下列表格中的數(shù)據(jù),得出以下四個(gè)結(jié)論,其中正確的是()物質(zhì)密度ρ/(kg?m﹣3)(常溫常壓下)熔點(diǎn)t/℃(標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下)比熱容c/[J?(kg?℃)﹣1]冰0.9×10302.1×103鋁2.7×1036600.88×103鐵7.9×10315350.46×103A.寒冬季節(jié)盛有水的水缸放在室外不可能破裂B.標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,鋁在660℃時(shí)一定處于固液共存狀態(tài)C.體積相等的鐵球和鋁球,如果它們的質(zhì)量相等,鐵球可能是實(shí)心的D.質(zhì)量相等的實(shí)心鐵塊和實(shí)心鋁塊,升高相同的溫度,鋁塊吸收的熱量較多二、填空題(共10小題)(除非特別說明,請?zhí)顪?zhǔn)確值)11.(2013?工業(yè)園區(qū)一模)如圖,用兩個(gè)集氣瓶各裝空氣和二氧化氮?dú)怏w(二氧化氮?dú)怏w密度比空氣大,為紅棕色),把兩瓶間的玻璃片抽掉,過一段時(shí)間后,觀察到兩瓶中顏色變成相同.(1)上述現(xiàn)象可以說明_________.(2)為了排除氣體重力的干擾,集氣瓶A中應(yīng)裝的是_________.(3)無論再過多久,也看不到兩氣體各自自發(fā)地回到原來的瓶子中,這一現(xiàn)象與能量在發(fā)生轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化時(shí)具有_________是一致的.12.(2013?江陰市模擬)微波爐是一種利用向食物發(fā)射微波,進(jìn)而將以微波形式存在的電磁能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能來對食物加熱的廚具.因?yàn)槲⒉梢陨钊胧澄锉砻鎯?nèi)約5cm,因此與蒸烤類廚具比較,具有加熱更加迅速的特點(diǎn).小明家最近買了一個(gè)微波爐,他聽人們講利用微波爐對食物加熱,不僅加熱時(shí)間短,還具備加熱效率高的特點(diǎn).為了驗(yàn)證后一種說法,他決定借助電能表、手表、溫度計(jì)、煤氣灶等器材實(shí)際測量一下.為此他查看了家中微波爐后面的銘牌,上面注明額定輸入功率為1200W,他又查看了他家的單相電子電能表,上面注明3200imp/kW?h.之后,他關(guān)閉其他所有家用電器,將體積為lL、溫度為20℃的水放入微波爐并用中火開始加熱,同時(shí)用鐘表計(jì)時(shí)并記錄電能表上面的發(fā)光二極管閃爍的次數(shù),歷時(shí)7min,電能表上面的發(fā)光二極管閃爍了320次,此時(shí)取出并測得水的溫度為80℃.(1)若用煤氣灶來加熱同樣多的水到同樣的溫度需用0.0168kg煤氣,則煤氣灶的效率為_________.(水的比熱容為4.2×103J/(kg?℃),煤氣的熱值為5.0×107J/kg)(2)微波爐燒水時(shí)的效率_________.小明還知道微波爐中發(fā)射微波的器件叫做微波管,某微波爐內(nèi)的微波管只有一只,且該微波管只能在額定電壓下以額定功率工作,這個(gè)微波爐是如何僅僅利用這只微波管實(shí)現(xiàn)在不同擋位工作的昵?_________.13.(2013?濟(jì)南模擬)小明看到一句農(nóng)諺:“下雪不冷化雪冷”.他很好奇,想具體了解一下冰雪熔化時(shí)究竟要吸收多少熱量.于是查找了資料,知道“熔化熱”的定義是:單位質(zhì)量的某種晶體,在熔化成同溫度的液體時(shí)吸收的熱量,叫做這種晶體的熔化熱.用符號“λ”表示.他想用實(shí)驗(yàn)測量一下冰的熔化熱,于是找來了一些實(shí)驗(yàn)器材:一架天平和配套的硅碼、一支實(shí)驗(yàn)室溫度計(jì)(0~100℃)、一個(gè)有密封蓋子的保溫桶、一個(gè)小燒杯、一把鑷子和一個(gè)專門用來在冰箱中凍小冰塊的塑料冰格,又觀察到家里的冰箱面板上顯示冷凍室溫度恒為﹣18℃.(1)小明設(shè)計(jì)一個(gè)用這些器材粗測冰塊熔化熱的方案,請將此方案補(bǔ)充完整.實(shí)驗(yàn)方案如下:①用調(diào)節(jié)好的天平測量小燒杯的質(zhì)量m1②用小燒杯盛取足量的水,再用天平測量燒杯和水的質(zhì)量m2③將水倒入保溫桶內(nèi),_________.④提前較長時(shí)間將用冰格盛適量水放在冰箱冷凍室內(nèi)凍成冰塊,用鑷子取適量冰塊放在小燒杯中,迅速用天平測出_________后,立刻將冰倒入保溫桶內(nèi)的水中,蓋緊桶蓋⑤輕輕搖晃保溫桶使水溫均勻,并仔細(xì)聽聲音,能聽出冰塊完畢后,打開桶蓋,用溫度計(jì)測出保溫桶內(nèi)的溫度t2(2)冰塊的熔化熱的表達(dá)式為:λ=_________.14.(2013?許昌一模)2011年,句容市爭創(chuàng)國家級生態(tài)城市,全力打造“綠色城市”.如圖所示是句容市為迎接國家級生態(tài)城市而改造的街道路燈.燈桿頂端是太陽能電池板,是將_________能轉(zhuǎn)化為_________能的裝置,并向燈桿下方的蓄電池充電,供夜晚路燈照明.若在一定時(shí)間內(nèi),太陽光輻射到該太陽能電池板的能量為2.1×107J,這與完全燃燒_________kg的煤放出的熱量相當(dāng)(煤的熱值為3.0×107J/kg);這些能量經(jīng)轉(zhuǎn)化后,可供功率為30W的路燈工作70h,則該太陽能路燈的能量轉(zhuǎn)化效率是_________.15.(2011?和平區(qū)一模)如圖是一款家庭小轎車,它的發(fā)動(dòng)機(jī)是汽油機(jī),為了避免發(fā)動(dòng)機(jī)過熱影響對外做功,有水箱通過水的循環(huán)吸熱為發(fā)動(dòng)機(jī)降溫.此轎車以90km/h的速度勻速行駛100km的油耗為7L(1L=1dm3),同時(shí)水箱內(nèi)10kg水由20℃升高到90℃,轎車行駛中發(fā)動(dòng)機(jī)提供的平均前進(jìn)動(dòng)力為901.6N,已知ρ汽油=0.7kg/dm3,熱值q汽油=4.6×107J/kg.根據(jù)以上信息,請解答以下問題:(1)百公里的油耗所能釋放的最大能量是多少?(2)由于水箱中的吸熱所損失的能量達(dá)到多少J?(3)發(fā)動(dòng)機(jī)把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為多大?16.(2013?六合區(qū)二模)若在一定時(shí)間內(nèi),太陽光輻射到太陽能電池板的能量為2.7×107J,這與完全燃燒_________kg的煤放出的熱量相當(dāng);這些能量經(jīng)轉(zhuǎn)化后,可供功率為35W的路燈工作60h,那么該太陽能路燈的能量轉(zhuǎn)化效率是_________%(煤的熱值為3.0×107J/kg).17.(2012?天水二模)根據(jù)下表數(shù)據(jù)判斷,初溫和體積都相同的實(shí)心鐵塊和鋁塊同時(shí)放入沸水中加熱足夠長時(shí)間后,_________吸收的熱量多些,把它們從沸水中取出放出相同的熱量后,_________溫度降低多些.性質(zhì)物質(zhì)密度(kg/m3)比熱容J/(kg?℃)鐵7.9×1030.46×103鋁2.7×1030.88×10318.(2014?海安縣模擬)電熱安全壓力鍋解除了普通壓力鍋的安全隱患,既省時(shí)又省電.某電壓力鍋的額定電壓為220V,額定功率為1200W.(1)電熱壓力鍋在使用時(shí),應(yīng)選用_________(選填“兩”或“三”)孔插座;其容易將食物煮熟的原因是通過增大鍋內(nèi)的氣壓而使水的_________升高.(2)若使用上述壓力鍋將2kg初溫為20℃的水加熱升溫至120℃的過程中,水吸收的熱量為_________J,這些熱量需要完全燃燒_________g的煤氣.(水的比熱容為4.2×103J/(kg?℃),煤氣的熱值為5.0×107J/kg)(3)若某次僅使用上述壓力鍋正常工作0.5h,測得圖示電能表的指示燈共閃爍600次,由此可知該過程中壓力鍋是_________(選填“間歇”或“持續(xù)”)通電工作.19.(2011?東城區(qū)一模)把質(zhì)量相同、材料不同的兩個(gè)金屬球甲和乙,加熱到相同的溫度,然后分別投入兩杯初溫相同、質(zhì)量也相同的冷水中,最后發(fā)現(xiàn)投入乙球的杯內(nèi)水溫較高,那么可以斷定甲、乙兩種金屬的比熱C甲_________C乙.(填“>”、“=”或“<”)20.(2011?南京)如圖所示,甲、乙、丙三圖中的裝置完全相同.燃料的質(zhì)量都是10g,燒杯內(nèi)的液體質(zhì)量也相同.(1)比較不同燃料的熱值,應(yīng)選擇_________兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn);比較不同物質(zhì)的比熱容,應(yīng)選擇_________兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn);(2)水的比熱容為4.2×103J/(kg?℃),它的物理含義是_________;(3)酒精的熱值為3.0×107J/kg,完全燃燒10g酒精放出的熱量為_________J.三、解答題(共10小題)(選答題,不自動(dòng)判卷)21.(2014?宜賓)已知××型汽車的質(zhì)量M=1200kg,汽車的額定功率p=40kw.一般情況下,駕駛員酒后的反應(yīng)時(shí)間(從發(fā)現(xiàn)情況到開始制動(dòng)所需的時(shí)間)比正常時(shí)慢了0.1~0.5,易發(fā)生交通事故.下表格為《駕駛員守則》中駕駛員在不同車速時(shí)所對應(yīng)的正常反應(yīng)距離(汽車在正常反應(yīng)時(shí)間內(nèi)通過的距離)的表格:車速v(km/h)406080反應(yīng)距離s(m)57.510(1)假設(shè)汽車在水平路面上以額定功率勻速行駛時(shí)間t1=15min,速度大小v1=72km/h,消耗汽油的質(zhì)量m=2kg,求該汽車受到阻力大小和汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率;(g=10N/kg,q汽油=4.5×107J/kg)(2)請根據(jù)表格數(shù)據(jù),計(jì)算駕駛員的正常反應(yīng)時(shí)間;(3)如圖所示,假設(shè)一飲酒后的駕駛員駕車以v2=54km/h的速度在平直公路上行駛,在距離某學(xué)校門前s=40m處發(fā)現(xiàn)有一隊(duì)學(xué)生在斑馬線上橫過馬路,他的反應(yīng)時(shí)間比正常時(shí)慢了△t=0.2s,剎車到停止運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間t2=4s,剎車后,車的平均速度為v3=27km/h.試通過計(jì)算說明是否會(huì)發(fā)生交通事故.22.(2014?桂林一模)桂林于2013年底開通高鐵.高鐵動(dòng)車運(yùn)行低能耗,人均百公里能耗僅為3.6度電,相當(dāng)于飛機(jī)的10%.小明對動(dòng)車組和飛機(jī)這兩種交通方式進(jìn)行比較,了解到的相關(guān)參數(shù)見表.請解答以下問題:(1)飛機(jī)人均百公里要消耗多少kg的航空煤油?(航空煤油熱值取4.32×107J/kg)(2)小明查閱資料了解到:列車運(yùn)行的阻力,包括車輪與軌道摩擦的機(jī)械阻力和車輛受到的空氣阻力.動(dòng)車以200km/h水平勻速行駛時(shí),空氣阻力占總阻力的70%,牽引功率約為1200kW;速度達(dá)到500km/h以上后,空氣阻力占總阻力的90%;空氣阻力和列車運(yùn)行速度的平方成正比關(guān)系,速度提高2倍,空氣阻力將增至4倍.近期,我國正在研制的CIT500型動(dòng)車的試驗(yàn)速度達(dá)到了600km/h,請根據(jù)材料估算,要以600km/h水平勻速行駛,動(dòng)車組的牽引功率要達(dá)到多大?桂林﹣﹣北京交通方式動(dòng)車組飛機(jī)型號CRH380BL空客A320動(dòng)力交流電動(dòng)機(jī)噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)能源電航空煤油行駛里程2110km1800km運(yùn)行時(shí)間10h32min3h23.(2014?香坊區(qū)二模)兩檔電熱加濕器工作原理:加濕器水箱中部分水通過進(jìn)水閥門進(jìn)入電熱槽中加熱至沸騰,產(chǎn)生的水蒸氣通過蒸汽擴(kuò)散裝置噴入空氣中,從而提高空氣濕度.如表是小東查找的電熱加濕器部分參數(shù).額定電壓220V額定最大發(fā)熱功率400W水箱容積4L適用面積40~60m2(1)若加熱前水溫為20℃,電熱糟內(nèi)氣壓為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,從加熱到沸騰最短時(shí)間為3分鐘,則電熱槽中水的質(zhì)量是多少千克?[不計(jì)熱損失,c水=4.2×103J、kg.℃),結(jié)果保留兩位小數(shù).(2)思考后,小東利用兩個(gè)阻值相等的發(fā)熱電阻R1和兩個(gè)開關(guān)S,設(shè)計(jì)出一種滿足要求的電路圖(圖1).請你幫助他計(jì)算出加濕器處于低溫檔狀態(tài)時(shí)的發(fā)熱功率.(3)請你也利用兩個(gè)阻值相等的發(fā)熱電阻R2和兩個(gè)開關(guān)S,設(shè)汁出另一種滿足要求的電路圖,畫在圖2的方框內(nèi),計(jì)算出你所用電阻的規(guī)格.24.(2014?永春縣模擬)PTC是一種新型的半導(dǎo)體陶瓷材料,它的發(fā)熱效率較高,PTC有一個(gè)人為設(shè)定的溫度.當(dāng)它的溫度低于設(shè)定溫度時(shí),其電阻值會(huì)隨它的溫度升高而變??;當(dāng)它的溫度高于設(shè)定溫度時(shí),其電阻值隨它的溫度升高而變大.如圖甲所示的陶瓷電熱水壺就使用了這種材料.它的工作電路如圖乙所示,R0是定值電阻,其阻值不受溫度的影響.RT是PTC的電阻,它的電阻值與溫度的關(guān)系如圖丙所示.該電熱水壺在RT設(shè)定溫度狀態(tài)工作時(shí),電路消耗的總功率1100W.(1)用此水壺將2kg的水從25℃加熱到100℃,水需要吸收多少熱量?[水的比熱容是4.2×103J/(kg?℃)(2)R0的阻值為多少?(3)當(dāng)RT的溫度為130℃時(shí),電路中RT的實(shí)際功率為多少?25.(2014?桂林)桂林著力打造廣西風(fēng)電基地,預(yù)計(jì)到“十二五”期末,全市建成的風(fēng)電裝機(jī)容量達(dá)到100萬千瓦.如圖,風(fēng)力發(fā)電﹣﹣即是風(fēng)輪機(jī)葉片不斷受到風(fēng)力的推動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng),繼而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)工作輸出電能.若風(fēng)力發(fā)電機(jī),每片風(fēng)葉質(zhì)量為6t,長為40m.下表給出了1kg空氣在不同風(fēng)速下速度(ν)與動(dòng)能(E)的關(guān)系:(空氣密度取1.2kg/m3)動(dòng)能E(J)1020304050風(fēng)速v(m/s)246810(1)當(dāng)風(fēng)速為6m/s時(shí),每千克空氣具有的動(dòng)能是多少焦耳?(2)如果一臺(tái)這樣的風(fēng)力發(fā)電機(jī)平均每秒可以輸出1.2×105J的電能,則1000臺(tái)這樣的風(fēng)力發(fā)電機(jī),一年獲得的電能相當(dāng)于完全燃燒多少千克的煤產(chǎn)生的能量?(一年工作時(shí)間按3000h計(jì)算,煤的熱值為3×107J/kg)(3)當(dāng)風(fēng)速為10m/s時(shí),若風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)輪正面迎風(fēng),這臺(tái)發(fā)電機(jī)每秒鐘能對外提供3.8×105J的電能,則它將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率是多少?26.(2014?蘇州模擬)閱讀短文,回答問題.21世紀(jì)能源﹣﹣可燃冰可燃冰的學(xué)名為“天然氣水合物”,是天然氣在0℃和30個(gè)大氣壓的作用下結(jié)晶而成的“冰塊”.“冰塊”里甲烷占80%~99.9%,可直接點(diǎn)燃,燃燒后幾乎不產(chǎn)生任何殘?jiān)?,污染比煤、石油、天然氣都要小得多?m3可燃冰可轉(zhuǎn)化為164m3的甲烷氣體和0.8m3的水.科學(xué)家估計(jì),海底可燃冰分布的范圍約4000萬平方千米,占海洋總面積的10%,海底可燃冰的儲(chǔ)量夠人類使用1000年.可燃冰在作為未來新能源的同時(shí),也是一種危險(xiǎn)的能源,目前開發(fā)這種能源的主要問題是要防止甲烷氣體泄漏,開采的技術(shù)也不成熟.總之,可燃冰的開發(fā)利用就像一柄“雙刃劍”,需要小心對待.(1)可燃冰形成條件是一定的_________和_________.(2)已知甲烷氣體的熱值為3.6×107J/m3,1m3可燃冰能使多少質(zhì)量的20℃水燒開?[c水=4.2×103J/(kg?℃)](3)請你猜想一下,可燃冰是否僅僅存在于海底?(4)已知甲烷的密度0.717g/L,試計(jì)算可燃冰的密度.27.(2014?南通一模)閱讀短文,回答問題當(dāng)前“霧霾”成為全社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn),霧霾籠罩已經(jīng)嚴(yán)重污染了空氣質(zhì)量.霾,也稱灰霾(煙霞),它由空氣中的灰塵、硫酸、硝酸、有機(jī)碳?xì)浠衔锏攘W咏M成.灰霾粒子的尺度比較小,從0.001μm到10μm,平均直徑大約在1﹣2μm左右,肉眼看不到空中飄浮的顆粒物.如圖所示為國內(nèi)某廠商生產(chǎn)的名為“秦”高性能混合動(dòng)力車,在很多城市PM2.5爆表的今天,“秦”給消費(fèi)者提供一種新的出行方式.“秦”充電10kWh即可達(dá)到純電動(dòng)模式續(xù)航里程50km,能滿足日常上下班短途用電需求.長途可使用油電混合動(dòng)力,最高時(shí)速可達(dá)180km/h,百公里綜合油耗僅2L.“秦”電動(dòng)機(jī)效率為80%.(1)霾粒子人眼看不到,它的運(yùn)動(dòng)_________(“是”或“不是”)分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng).(2)燃油汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)通常是汽油機(jī),汽油機(jī)工作時(shí),_________沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,汽油是從石油中提取出來的,從能源可否再生的角度來看,石油屬于_________能源.(3)“秦”行駛時(shí)電池將_________能轉(zhuǎn)化為電能供電動(dòng)機(jī)使用.汽車在行駛時(shí)對路面的壓力比靜止時(shí)_________(選填“增大”、“減小”或“不變”).(4)“秦”在純電動(dòng)方式行駛時(shí),車子所受的平均阻力為_________N.(5)若某一次行駛中“秦”消耗電能4.6kWh,則若用效率為25%的燃油汽車需要_________kg的汽油?(汽油熱值為4.6×107J/kg)28.(2013?河南)在城鄉(xiāng)建設(shè)中,推土機(jī)發(fā)揮著巨大作用.圖為某型號履帶式推土機(jī),額定功率為2.0×105W.請回答并計(jì)算.(1)推土機(jī)安裝履帶,是為了在松軟的土地上作業(yè)時(shí)_________;當(dāng)推土機(jī)在濕滑的土地上作業(yè)時(shí),履帶上凸出的棱則起到_________的作用.(2)當(dāng)推土機(jī)在平直場地上以額定功率進(jìn)行推土作業(yè)時(shí),在1min內(nèi)勻速前進(jìn)了120m,求推土機(jī)受到的阻力.(3)若推土機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為40%,工作一段時(shí)間消耗柴油50L,求此過程中推土機(jī)做的功.已知柴油的密度為0.8×103kg/m3,熱值為4.0×107J/kg.29.(2013?吳中區(qū)三模)電梯為居民出入帶來很大的便利,出于安全考慮,電梯都設(shè)置超載自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng),其工作原理如圖甲所示.已知控制電路的電源電壓U=6V,保護(hù)電阻R1=100Ω,壓敏電阻R2的阻值隨壓力F大小變化如圖乙所示,電梯底架自重和電磁鐵線圈的阻值都忽略不計(jì).(1)當(dāng)壓敏電阻R0受到的壓力,增大時(shí),其阻值減小,控制電路中的電流增大,從而使電磁鐵的磁性增強(qiáng).電梯超載時(shí),銜鐵被電磁鐵吸住,觸點(diǎn)K與觸點(diǎn)_________(選填A(yù)或B)接觸,電鈴發(fā)出警報(bào)聲.(2)若電梯在20s內(nèi)將一位重600N的乘客勻速提升20m,求電梯對乘客做功的功率.(3)當(dāng)電磁鐵線圈電流達(dá)到20mA時(shí):銜鐵剛好被吸住.若該電梯廂內(nèi)站立總質(zhì)量為800kg的乘客時(shí),試通過計(jì)算說明電梯是否超載(試用兩種方法通過計(jì)算說明).(g取10N/kg)30.(2013?連云港)隨著人們生活水平的提高,越來越多的家庭采用“水地暖”進(jìn)行取暖.其原理是:在房間地面裝飾層下鋪設(shè)散熱管道,通過管道內(nèi)的熱水散熱提高室溫.當(dāng)供水溫度為45℃時(shí),單位面積的散熱功率與地面裝飾層材料、散熱管材料的對應(yīng)關(guān)系見下表:散熱管\地面裝飾層材料陶瓷塑料木地板聚乙烯(PE﹣RT)136.6W/m2103.5W/m293.5W/m2聚丁烯(PB)125.7W/m296.9W/m290.0W/m2(1)若該地暖系統(tǒng)的總水量為2×103kg,將全部的水從5℃加熱至45℃,水至少需要吸收多少熱量?[c水=4.2×103J/(kg?℃)](2)某家庭木地板的面積為80m2,散熱管材料為聚丁烯(PB),供水溫度為45℃,則該供暖系統(tǒng)每小時(shí)的散熱量為多少焦耳?(3)“水地暖”散熱量除與散熱時(shí)間、面積有關(guān)外,你認(rèn)為還與哪些因素有關(guān)?請至少寫出兩點(diǎn).
【考點(diǎn)訓(xùn)練】內(nèi)能-1參考答案與試題解析一、選擇題(共10小題)1.(2014?東城區(qū)二模)汽車給我們的生活提供了便利,某汽車以72km/h的速度在平直公路上勻速行駛30km消耗了汽油2kg(q汽油=4.6×107J/kg).查閱資料可知:汽油機(jī)效率最高約為40%;某型號電動(dòng)機(jī)的額定電壓為220V,額定電流為10A,正常工作1min所做有用功是1.056×105J.下列說法中正確的是()A.2kg汽油完全燃燒,放出的熱量為2.3×107JB.該汽車以72km/h的速度勻速行駛時(shí),牽引力的功率為12kW,此時(shí)汽車受到的阻力為6NC.這臺(tái)電動(dòng)機(jī)的效率為80%D.在工作中,電動(dòng)機(jī)效率高,但汽油機(jī)比電動(dòng)機(jī)更環(huán)保節(jié)能考點(diǎn):熱量的計(jì)算;功率計(jì)算公式的應(yīng)用;熱機(jī)的效率.專題:計(jì)算題;錯(cuò)解分析題;功、功率、機(jī)械效率.分析:(1)由燃燒值公式可以求出釋放的熱量.(2)功率P===Fv,應(yīng)用P=Fv的變形公式可以求出汽車受到的阻力.(3)求出汽油機(jī)消耗汽油所釋放的能量,由W=UIt求出產(chǎn)生的電能,然后求出汽油機(jī)的效率.(4)比較效率可知電動(dòng)機(jī)效率高,根據(jù)電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)可知電動(dòng)機(jī)更環(huán)保節(jié)能.解答:解:A、汽油完全燃燒釋放的熱量Q放=mq汽油=2kg×4.6×107J/kg=9.2×107J,故A錯(cuò)誤;B、v=72km/h=20m/s,∵P===Fv,∴汽車的牽引力F===600N,汽車勻速運(yùn)動(dòng),牽引力與阻力平衡,由平衡條件得:阻力f=F=600N,故B錯(cuò)誤;C、∵消耗的電能W=UIt=220V×10A×60s=1.32×105J,∴電動(dòng)機(jī)的效率:η=×100%=×100%=80%,故C正確;D、∵汽油機(jī)效率為40%,而電動(dòng)機(jī)效率為80%,汽油機(jī)排放廢氣污染大氣,電動(dòng)機(jī)噪聲比汽油機(jī)的小很多;∴電動(dòng)機(jī)比汽油機(jī)效率高,節(jié)能,電動(dòng)機(jī)比汽油機(jī)環(huán)保,故D錯(cuò)誤.故選C.點(diǎn)評:應(yīng)用燃燒值公式、功率變形公式、效率公式即可正確解題,本題難度不大.2.(2012?泰州模擬)三個(gè)相同的熱源分布在一橫放著的圓筒內(nèi),圓筒的側(cè)壁和一個(gè)底部均絕熱,另一個(gè)底部開口并被導(dǎo)熱膜封住,用另兩個(gè)導(dǎo)熱膜在圓筒內(nèi)隔出兩個(gè)豎囪,從而將三個(gè)熱源互相隔開并形成A、B、C三個(gè)獨(dú)立單元區(qū)域,假設(shè)周圍環(huán)境的溫度恒定,并且傳導(dǎo)的熱功率與溫差成正比,每個(gè)獨(dú)立單元區(qū)域內(nèi)空氣的溫度均勻,A、B、C三個(gè)獨(dú)立單元區(qū)域的溫度與周圍環(huán)境的溫度差分別為△tA,△tB和△tC,則△tA:△tB:△tC為()A.3:2:1B.6:3:2C.5:3:1D.6:5:3考點(diǎn):熱量的計(jì)算.專題:計(jì)算題.分析:同時(shí)考慮三個(gè)區(qū)域內(nèi)的發(fā)熱功率和散熱功率,根據(jù)各單元區(qū)域傳導(dǎo)的熱功率與溫差成正比,寫出散熱功率表達(dá)式,再根據(jù)各單元區(qū)域發(fā)熱功率和散熱功率的關(guān)系列出方程,然后綜合整理即可求解.解答:解:設(shè)發(fā)熱功率均為P,則:A:k(△tA﹣△tB)=P,即A的散熱功率等于發(fā)熱功率.B:k(△tB﹣△tC)=P+k(△tA﹣△tB),即B的散熱功率等于自身的發(fā)熱功率與A的散熱功率之和.C:k(△tC)=P+k(△tB﹣△tC),即C的散熱功率等于自身的發(fā)熱功率與B的散熱功率之和.整理得:△tA=2△tC3△tB=5△tC即得:△tA:△tB:△tC=6:5:3故選D.點(diǎn)評:正確分析各單元區(qū)域散熱功率與發(fā)熱功率的關(guān)系是解題的關(guān)鍵.3.(2011?大連二模)兩個(gè)相同的容器分別裝有質(zhì)量相等的甲、乙兩種液體,用相同熱源分別同時(shí)加熱,液體的溫度與時(shí)間的關(guān)系圖象如圖所示.則()A.加熱相同的時(shí)間,乙吸收的熱量小于甲B.甲的比熱容大于乙C.吸收相同的熱量,甲升高的溫度小于乙D.升高相同的溫度,甲吸收的熱量大于乙考點(diǎn):熱量的計(jì)算;比熱容的概念.專題:信息給予題;推理法.分析:由題知,用相同的熱源同時(shí)加熱,說明在相同的時(shí)間內(nèi)吸收的熱量相同;在圖象中,取某一加熱時(shí)間(吸熱相同)通過比較甲乙溫度升高的多少比較比熱容的大?。ū葻崛荽蟮臏囟茸兓。蝗∧骋粶囟龋ㄉ叩臏囟认嗤┩ㄟ^比較甲乙加熱時(shí)間長短(吸熱多少),比熱容大的物體吸熱多.解答:解:A、用相同的熱源同時(shí)加熱,說明在相同的時(shí)間內(nèi)吸收的熱量相同,故A錯(cuò);BC、在左圖中,取相同的加熱時(shí)間(吸熱相同),t乙>t甲,△t乙>△t甲,因?yàn)榧滓覂梢后w的質(zhì)量相同,根據(jù)Q=cm△t,比熱容大的溫度變化小,c乙<c甲,故B、C正確;D、在右圖中,取相同的溫度(升高的溫度相同),甲液體需要的加熱時(shí)間長、吸收的熱量多,故D正確.故選BCD.點(diǎn)評:本題考查了學(xué)生對熱量公式的掌握和運(yùn)用,涉及到利用圖象解題.這類題可以取升高的溫度相同時(shí),通過加熱時(shí)間的長短(吸收熱量的多少)來判斷比熱容的大??;也可以取相同的加熱時(shí)間(吸熱相同),通過比較溫度升高值比較比熱容的大?。?.(2013?吳江市一模)100g熱水和50g冷水混合后(不考慮熱量損失),則()A.熱水降低的溫度等于冷水升高的溫度B.熱水降低的溫度小于冷水升高的溫度C.熱水降低的溫度大于冷水升高的溫度D.熱水放出的熱量小于冷水吸收的熱量考點(diǎn):熱傳遞改變物體內(nèi)能.專題:定性思想.分析:熱傳遞過程中高溫物體放出熱量,低溫物體吸收熱量,直到最后溫度相同.知道熱水的質(zhì)量和初溫、冷水的質(zhì)量和初溫,又知道水的比熱容,利用熱平衡方程Q吸=Q放,進(jìn)而可比較出其各自升高個(gè)溫度.解答:解:當(dāng)將熱水和冷水混合時(shí),若不計(jì)熱量損失,熱水吸收的熱量等于冷水放出的熱量,即選項(xiàng)D是錯(cuò)誤的;設(shè)冷水溫度從t01升高到t,吸收的熱量為Q1;熱水溫度從t02降低到t,放出的熱量為Q2;∵不計(jì)熱損失,∴Q吸=Q放,即:cm1(t﹣t01)=cm2(t02﹣t)在上式中,C和t是相同的,由于冷水質(zhì)量m1小于熱水質(zhì)量m2,故冷水所升高的溫度(t﹣t01)大于熱水所降低的溫度(t02﹣t),故答案B是正確的.故選B.點(diǎn)評:本題主要考查學(xué)生對吸熱公式和放熱公式的掌握和運(yùn)用,能據(jù)題目中各數(shù)據(jù)變化情況分析判斷即可解決.5.(2012?如東縣模擬)在相同的加熱條件下,對質(zhì)量為m1、比熱容為c1的物質(zhì)A和質(zhì)量為m2、比熱容為c2的物質(zhì)B均勻加熱,物質(zhì)A、B的溫度隨加熱時(shí)間的變化情況如圖所示,根據(jù)圖象分析可推斷出正確的結(jié)論是()A.若c1>c2;則m1>m2B.若m1=m2;則c1<c2C.若c1=c2;則m1<m2D.若m1<m2;則c1>c2考點(diǎn):比熱容的概念.專題:信息給予題.分析:(1)可以在橫軸上找一點(diǎn),即加熱時(shí)間相同,兩種物質(zhì)吸收的熱量就是相同的;然后做縱軸的平行線,比較出溫度變化的大小關(guān)系;(2)因?yàn)槲镔|(zhì)A、B的質(zhì)量和比熱都不確定,所以根據(jù)Cm=初步得出:c1m1>c2m2,然后利用不等式的知識(shí)逐項(xiàng)分析.解答:解:由圖象可知:取相同的加熱時(shí)間,即物質(zhì)A、B吸收的熱量相同時(shí),B的溫度變化值大.所以根據(jù)Q吸=Cm△t得Cm=知:c1m1>c2m2,即:A的比熱容和質(zhì)量的乘積大于B的比熱容和質(zhì)量的乘積.A、若C1>C2,不能判斷得出m1<m2,所以A錯(cuò);B、若m1=m2,可以得到C1>C2,所以B錯(cuò);C、若C1=C2,可以得到m1>m2,所以C是錯(cuò);D、若m1<m2,可以得到c1>c2,所以D正確.故選D.點(diǎn)評:此題主要考查的是我們對于圖象的分析能力,能分析得出A的比熱容和質(zhì)量的乘積大于B的比熱容和質(zhì)量的乘積.重點(diǎn)是根據(jù)選項(xiàng)中的已知條件,會(huì)利用不等式的知識(shí)解答.6.(2011?丹陽市模擬)如圖所示把一個(gè)金屬管固定在桌子上,里面放一些酒精,用塞子塞緊,此時(shí)設(shè)酒精的內(nèi)能為E1,拿一根繩子在管外繞幾圈并迅速地來回拉繩子,塞子會(huì)飛出去,設(shè)塞子飛出時(shí)動(dòng)能為E2,塞子飛出前瞬間酒精內(nèi)能為E3,在人拉繩子的過程中,人對繩做功為W,則()A.E2=E3B.W=E2C.W>E3﹣E1D.E2=E1考點(diǎn):做功改變物體內(nèi)能;能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移現(xiàn)象的分析.分析:克服摩擦做功,內(nèi)能增大,酒精蒸氣對塞子做功,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.解答:解:人對繩做功為W,一部分使金屬管內(nèi)能增加,另一部分使酒精內(nèi)能增加.酒精內(nèi)能增加量為E3﹣E1,所以W>E3﹣E1.故選C.點(diǎn)評:本題考查了做功和內(nèi)能的改變以及能量轉(zhuǎn)化現(xiàn)象的分析.7.(2014?邗江區(qū)一模)在沿海地區(qū)白天的風(fēng)通常從大海上吹來,而晚上的風(fēng)從陸地上吹去,這叫海陸風(fēng).陸風(fēng)和海風(fēng)只在炎熱晴朗的天氣產(chǎn)生,由于地面和大海升溫和降溫的快慢不同,從而使空氣形成對流,圖中與說明相符合的是()A.B.C.D.考點(diǎn):熱傳遞;熱傳遞在生活中的應(yīng)用.分析:要解答本題需掌握:熱傳遞的條件以及水的比熱容較大的應(yīng)用.解答:解:日間陸地受太陽輻射增溫,陸面上空空氣迅速增溫而向上抬升,海面上由于其熱力特性受熱慢,上空的氣溫相對較冷,冷空氣下沉并在近地面流向附近較熱的陸面,補(bǔ)充那兒因熱空氣上升而造成的空缺,形成海風(fēng);夜間陸地冷卻快,海上較為溫暖,近地面氣流從陸地吹向海面,稱為陸風(fēng),這就是海陸風(fēng).故A、C、D錯(cuò)誤.故選B點(diǎn)評:本題主要考查學(xué)生對:熱傳遞,以及水的比熱容較大的了解和掌握.是一道難題.8.(2011?大慶)關(guān)于溫度、熱量和內(nèi)能,下列說法正確的是()A.物體所含熱量的多少由溫度高低來決定B.0℃的冰塊,內(nèi)部分子間相互作用力消失C.熱傳遞的條件是物體間存在溫度差D.溫度高的物體,內(nèi)能一定大考點(diǎn):溫度、熱量與內(nèi)能的關(guān)系;熱傳遞.分析:熱量是物體通過熱傳遞方式改變的內(nèi)能,是一個(gè)過程量,要用“吸收”或“放出”來表達(dá),而不能用“具有”或“含有”來修飾.內(nèi)能的大小與溫度、質(zhì)量和狀態(tài)等因素有關(guān),不只與溫度有關(guān).熱傳遞的條件是有溫度差.解答:解:A、熱量是在熱傳遞過程中,內(nèi)能改變的多少,只能用吸收和放出,而不能用含有.故A錯(cuò)誤.B、一切物體都具有內(nèi)能,0℃的冰塊也具有內(nèi)能,故內(nèi)部分子間仍有相互作用力.故B錯(cuò)誤.C、熱傳遞的條件是:物體間存在溫度差.故C正確.D、溫度高的物體,內(nèi)能不一定大,還與質(zhì)量和狀態(tài)有關(guān).故D錯(cuò)誤.故選C.點(diǎn)評:本題主要考查學(xué)生對:溫度、熱量與內(nèi)能的關(guān)系的了解和掌握,是一道難題.9.(2013?廣東)關(guān)于溫度、內(nèi)能和熱量,下列說法正確的是()A.溫度越高的物體所含的熱量越多B.物體溫度為0℃時(shí)內(nèi)能為零C.雙手互搓,手的內(nèi)能不會(huì)增加D.內(nèi)能可自動(dòng)地從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體考點(diǎn):溫度、熱量與內(nèi)能的關(guān)系.專題:分子熱運(yùn)動(dòng)、內(nèi)能.分析:(1)根據(jù)描述熱量的物理術(shù)語進(jìn)行判斷;(2)一切物體都具有內(nèi)能;(3)對物體做功,內(nèi)能增加;(4)發(fā)生熱傳遞的條件是兩物體間有溫度差:高溫物體放熱,低溫物體吸熱.解答:解:A、描述熱量的術(shù)語只能用”吸收“或”放出“,不能用“含有”,故A不正確;B、因?yàn)橐磺形矬w的分子都在不停的做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),所以一切物體都具有內(nèi)能.故B不正確C、雙手互搓,克服摩擦做功,因此手的內(nèi)能增加,故C不正確;D、發(fā)生熱傳遞的條件是:有溫度差,所以內(nèi)能可自動(dòng)地從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體.故D正確.故選D.點(diǎn)評:本題是一道熱學(xué)綜合題,主要考查學(xué)生對內(nèi)能、熱傳遞的條件及改變物體內(nèi)能方法的理解,是中招的熱點(diǎn),熱學(xué)的難點(diǎn).10.(2011?南京)小明根據(jù)所學(xué)的物理知識(shí)并結(jié)合下列表格中的數(shù)據(jù),得出以下四個(gè)結(jié)論,其中正確的是()物質(zhì)密度ρ/(kg?m﹣3)(常溫常壓下)熔點(diǎn)t/℃(標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下)比熱容c/[J?(kg?℃)﹣1]冰0.9×10302.1×103鋁2.7×1036600.88×103鐵7.9×10315350.46×103A.寒冬季節(jié)盛有水的水缸放在室外不可能破裂B.標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,鋁在660℃時(shí)一定處于固液共存狀態(tài)C.體積相等的鐵球和鋁球,如果它們的質(zhì)量相等,鐵球可能是實(shí)心的D.質(zhì)量相等的實(shí)心鐵塊和實(shí)心鋁塊,升高相同的溫度,鋁塊吸收的熱量較多考點(diǎn):熱量的計(jì)算;凝固與凝固放熱特點(diǎn);熔點(diǎn)和凝固點(diǎn);密度公式的應(yīng)用.專題:壓軸題;信息給予題;學(xué)科綜合題;推理法.分析:A、由表中數(shù)據(jù)可得冰的熔點(diǎn),而水的凝固點(diǎn)與冰的熔點(diǎn)相同.在寒冬季節(jié),水達(dá)到凝固點(diǎn)而結(jié)冰,結(jié)冰時(shí)質(zhì)量不變,密度減小,體積變大,將把水缸脹破;B、一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,鋁的熔點(diǎn)是660℃,鋁熔化時(shí)溫度不變繼續(xù)吸熱,直到完全熔化;C、鐵的密度大于鋁的密度,體積相等的鐵球和鋁球,如果是實(shí)心的,鐵的質(zhì)量大于鋁的質(zhì)量,如果它們的質(zhì)量相等,鐵一定是空心的;D、由表中知道鐵和鋁的比熱容的大小關(guān)系,又知道m(xù)相同,升高的溫度相同,根據(jù)吸熱公式判斷.解答:解:A、水在寒冬季節(jié),達(dá)到凝固點(diǎn)而結(jié)冰,結(jié)冰時(shí),體積變大,將把水缸脹破,故A錯(cuò);B、一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,鋁的熔點(diǎn)是660℃,660℃的鋁可能剛達(dá)到熔點(diǎn)還沒有熔化(全是固態(tài))、也可能是處于熔化過程中(固液混合),也可能剛?cè)刍Y(jié)束(全為液體),故B錯(cuò);C、鐵的密度大于鋁的密度,體積相等的鐵球和鋁球,如果是實(shí)心的,鐵的質(zhì)量一定大于鋁的質(zhì)量,故C錯(cuò);D、由表中知道c鐵<c鋁,又知道m(xù)相同,升高的溫度△t相同,根據(jù)吸熱公式Q吸=cm△t可知鋁塊吸收的熱量較多,故D正確.故選D.點(diǎn)評:本題考查了學(xué)生從表格數(shù)據(jù)中搜集有用信息并加以利用的能力,涉及到空心問題、晶體熔化規(guī)律、熱量的計(jì)算、凝固條件,是一個(gè)與生活相聯(lián)系的綜合題.二、填空題(共10小題)(除非特別說明,請?zhí)顪?zhǔn)確值)11.(2013?工業(yè)園區(qū)一模)如圖,用兩個(gè)集氣瓶各裝空氣和二氧化氮?dú)怏w(二氧化氮?dú)怏w密度比空氣大,為紅棕色),把兩瓶間的玻璃片抽掉,過一段時(shí)間后,觀察到兩瓶中顏色變成相同.(1)上述現(xiàn)象可以說明分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng).(2)為了排除氣體重力的干擾,集氣瓶A中應(yīng)裝的是空氣.(3)無論再過多久,也看不到兩氣體各自自發(fā)地回到原來的瓶子中,這一現(xiàn)象與能量在發(fā)生轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化時(shí)具有方向性是一致的.考點(diǎn):擴(kuò)散現(xiàn)象.專題:分子熱運(yùn)動(dòng)、內(nèi)能.分析:不同物體互相接觸時(shí)彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象叫擴(kuò)散.?dāng)U散現(xiàn)象說明分子在永不停息的做無規(guī)則運(yùn)動(dòng).所用的宏觀熱學(xué)過程都是有方向性的.解答:解:(1)抽掉玻璃板后,過一段時(shí)間后兩瓶氣體顏色相同,這是擴(kuò)散現(xiàn)象,它說明:分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng).(2)二氧化氮的密度大于空氣的密度,如果把二氧化氮?dú)怏w放到上方的話,由于自身密度大的緣故,二氧化氮分子也會(huì)下沉到下方的空氣瓶子中去,就不能說明分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng).因此要把密度小的空氣瓶子放到上方.抽取玻璃片后,空氣和二氧化氮就會(huì)發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象,空氣分子運(yùn)動(dòng)到二氧化氮瓶子中去,二氧化氮分子運(yùn)動(dòng)到空氣瓶子中去,最終兩個(gè)瓶子里的氣體顏色變得均勻.(3)擴(kuò)散現(xiàn)象與能量在發(fā)生轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化時(shí)具有方向性是一致的.故答案為:(1)分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng);(2)空氣;(3)方向性.點(diǎn)評:本題考查了擴(kuò)散現(xiàn)象的應(yīng)用、宏觀熱學(xué)過程的方向性,掌握基礎(chǔ)知識(shí)即可正確解題.12.(2013?江陰市模擬)微波爐是一種利用向食物發(fā)射微波,進(jìn)而將以微波形式存在的電磁能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能來對食物加熱的廚具.因?yàn)槲⒉梢陨钊胧澄锉砻鎯?nèi)約5cm,因此與蒸烤類廚具比較,具有加熱更加迅速的特點(diǎn).小明家最近買了一個(gè)微波爐,他聽人們講利用微波爐對食物加熱,不僅加熱時(shí)間短,還具備加熱效率高的特點(diǎn).為了驗(yàn)證后一種說法,他決定借助電能表、手表、溫度計(jì)、煤氣灶等器材實(shí)際測量一下.為此他查看了家中微波爐后面的銘牌,上面注明額定輸入功率為1200W,他又查看了他家的單相電子電能表,上面注明3200imp/kW?h.之后,他關(guān)閉其他所有家用電器,將體積為lL、溫度為20℃的水放入微波爐并用中火開始加熱,同時(shí)用鐘表計(jì)時(shí)并記錄電能表上面的發(fā)光二極管閃爍的次數(shù),歷時(shí)7min,電能表上面的發(fā)光二極管閃爍了320次,此時(shí)取出并測得水的溫度為80℃.(1)若用煤氣灶來加熱同樣多的水到同樣的溫度需用0.0168kg煤氣,則煤氣灶的效率為30%.(水的比熱容為4.2×103J/(kg?℃),煤氣的熱值為5.0×107J/kg)(2)微波爐燒水時(shí)的效率70%.小明還知道微波爐中發(fā)射微波的器件叫做微波管,某微波爐內(nèi)的微波管只有一只,且該微波管只能在額定電壓下以額定功率工作,這個(gè)微波爐是如何僅僅利用這只微波管實(shí)現(xiàn)在不同擋位工作的昵?改變微波管工作時(shí)間與間歇時(shí)間的比值實(shí)現(xiàn)不同檔位的切換.考點(diǎn):熱平衡方程的應(yīng)用.專題:比熱容、熱機(jī)、熱值.分析:(1)根據(jù)煤氣的熱值和煤氣的質(zhì)量,利用Q=mq可計(jì)算出燃燒煤氣放出的熱量,已知水的體積,利用m=ρV可以計(jì)算出水的體積;求出了水的質(zhì)量,已知水的初溫、末溫、利用Q=cm△t計(jì)算出水吸收的熱量;煤氣灶的效率等于水吸收的熱量與燃燒煤氣放出的熱量之比;(2)已知發(fā)光二極管閃爍的次數(shù),根據(jù)“3200imp/kW?h(它表示每消耗電能1kW?h,該電能表上面的發(fā)光二極管閃爍3200次)”可計(jì)算出在7min內(nèi)微波爐消耗的電能;微波爐的效率等于水吸收的熱量與微波爐消耗的電能之比;現(xiàn)在的微波爐是間斷性工作的,通過調(diào)整工作與停止的時(shí)間比調(diào)整功率.解答:解:(1)用煤氣灶來加熱同樣多的水到同樣的溫度需用0.0168kg煤氣,放出的熱量Q放=mq=0.0168kg×5.0×107J/kg=8.4×105J,水的質(zhì)量:m=ρV=1.0×103kg/m3×10﹣3m3=1kg;水吸收的熱量:Q=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg?℃)×1kg×(80℃﹣20℃)=2.52×105J;微波爐的效率:η=×100%=×100%=30%;(2)①7min微波爐消耗的電能:W==0.1kw.h×3.6×106J=3.6×105J;水吸收的熱量:Q=2.52×105J;微波爐的效率:η=×100%=×100%=70%;②微波爐是間斷性工作的:當(dāng)微波爐中的微波管在額定電壓下以額定功率連續(xù)工作時(shí),設(shè)定為高火檔;當(dāng)微波爐中的微波管在額定電壓下以額定功率間歇工作時(shí),設(shè)定為非高火檔;并且工作時(shí)間與不工作時(shí)間的比值越小,微波爐的檔位越低.故答案為:(1)30%;70%;(2)改變微波管工作時(shí)間與間歇時(shí)間的比值實(shí)現(xiàn)不同檔位的切換.點(diǎn)評:本題是一道電學(xué)與熱學(xué)的綜合應(yīng)用題,利用所學(xué)知識(shí)解決生活中的疑難問題,使學(xué)生覺得學(xué)了物理有用,有意義!13.(2013?濟(jì)南模擬)小明看到一句農(nóng)諺:“下雪不冷化雪冷”.他很好奇,想具體了解一下冰雪熔化時(shí)究竟要吸收多少熱量.于是查找了資料,知道“熔化熱”的定義是:單位質(zhì)量的某種晶體,在熔化成同溫度的液體時(shí)吸收的熱量,叫做這種晶體的熔化熱.用符號“λ”表示.他想用實(shí)驗(yàn)測量一下冰的熔化熱,于是找來了一些實(shí)驗(yàn)器材:一架天平和配套的硅碼、一支實(shí)驗(yàn)室溫度計(jì)(0~100℃)、一個(gè)有密封蓋子的保溫桶、一個(gè)小燒杯、一把鑷子和一個(gè)專門用來在冰箱中凍小冰塊的塑料冰格,又觀察到家里的冰箱面板上顯示冷凍室溫度恒為﹣18℃.(1)小明設(shè)計(jì)一個(gè)用這些器材粗測冰塊熔化熱的方案,請將此方案補(bǔ)充完整.實(shí)驗(yàn)方案如下:①用調(diào)節(jié)好的天平測量小燒杯的質(zhì)量m1②用小燒杯盛取足量的水,再用天平測量燒杯和水的質(zhì)量m2③將水倒入保溫桶內(nèi),用溫度計(jì)測量水的溫度t1.④提前較長時(shí)間將用冰格盛適量水放在冰箱冷凍室內(nèi)凍成冰塊,用鑷子取適量冰塊放在小燒杯中,迅速用天平測出其總質(zhì)量后,立刻將冰倒入保溫桶內(nèi)的水中,蓋緊桶蓋⑤輕輕搖晃保溫桶使水溫均勻,并仔細(xì)聽聲音,能聽出冰塊完畢后,打開桶蓋,用溫度計(jì)測出保溫桶內(nèi)的溫度t2(2)冰塊的熔化熱的表達(dá)式為:λ=.考點(diǎn):熱平衡方程的應(yīng)用.專題:分子熱運(yùn)動(dòng)、內(nèi)能.分析:(1)小明設(shè)計(jì)一個(gè)用這些器材粗測冰塊熔化熱的方案,當(dāng)測量燒杯和水的質(zhì)量后,將水倒入保溫桶內(nèi),用溫度計(jì)測量水的溫度;為了避免冰塊融化,所以用鑷子取適量冰塊放在小燒杯中,迅速用天平測出其總質(zhì)量后,立刻將冰倒入保溫桶內(nèi)的水中.(2)將測得數(shù)據(jù)代入λ=即可得到冰塊的熔化熱的表達(dá)式.解答:解:(1)①用調(diào)節(jié)好的天平測量小燒杯的質(zhì)量m1②用小燒杯盛取足量的水,再用天平測量燒杯和水的質(zhì)量m2③將水倒入保溫桶內(nèi),用溫度計(jì)測量水的溫度t1.④為了避免冰塊融化,所以提前較長時(shí)間將用冰格盛適量水放在冰箱冷凍室內(nèi)凍成冰塊,用鑷子取適量冰塊放在小燒杯中,迅速用天平測出其總質(zhì)量后,立刻將冰倒入保溫桶內(nèi)的水中,蓋緊桶蓋.(2)將測得數(shù)據(jù)代入可得:λ==.故答案為:(1)③用溫度計(jì)測量水的溫度t1;④其總質(zhì)量;(2).點(diǎn)評:根據(jù)物理量的定義得出定義式,這也是我們在學(xué)習(xí)物理概念時(shí)經(jīng)常用到的.14.(2013?許昌一模)2011年,句容市爭創(chuàng)國家級生態(tài)城市,全力打造“綠色城市”.如圖所示是句容市為迎接國家級生態(tài)城市而改造的街道路燈.燈桿頂端是太陽能電池板,是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,并向燈桿下方的蓄電池充電,供夜晚路燈照明.若在一定時(shí)間內(nèi),太陽光輻射到該太陽能電池板的能量為2.1×107J,這與完全燃燒0.7kg的煤放出的熱量相當(dāng)(煤的熱值為3.0×107J/kg);這些能量經(jīng)轉(zhuǎn)化后,可供功率為30W的路燈工作70h,則該太陽能路燈的能量轉(zhuǎn)化效率是36%.考點(diǎn):熱量的計(jì)算;燃料的熱值;電功的計(jì)算;太陽能的轉(zhuǎn)化.專題:應(yīng)用題.分析:(1)太陽能路燈的燈桿頂端是太陽能電池板,它可以將太陽能轉(zhuǎn)化為電能;(2)知道煤燃燒放出的熱量(太陽能電池板接收到的總能量),利用Q放=mq求煤的質(zhì)量;(3)利用W=Pt求轉(zhuǎn)化為的電能(有用能量),利用效率公式求太陽能路燈的能量轉(zhuǎn)化效率.解答:解:(1)太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,并向燈桿下方的蓄電池充電,將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存起來,供夜晚路燈照明;(2)∵Q放=mq=2.1×107J,∴完全燃燒煤的質(zhì)量:m===0.7kg;(3)有用能量(轉(zhuǎn)化為電能):W電=Pt=30W×70×3600s=7.56×106J,太陽能路燈的能量轉(zhuǎn)化效率:η=×100%=×100%=36%.故答案為:太陽;電;0.7;36%.點(diǎn)評:本題考查了煤燃燒放熱的計(jì)算、電功(消耗電能)的計(jì)算、效率的計(jì)算,計(jì)算時(shí)注意單位統(tǒng)一.15.(2011?和平區(qū)一模)如圖是一款家庭小轎車,它的發(fā)動(dòng)機(jī)是汽油機(jī),為了避免發(fā)動(dòng)機(jī)過熱影響對外做功,有水箱通過水的循環(huán)吸熱為發(fā)動(dòng)機(jī)降溫.此轎車以90km/h的速度勻速行駛100km的油耗為7L(1L=1dm3),同時(shí)水箱內(nèi)10kg水由20℃升高到90℃,轎車行駛中發(fā)動(dòng)機(jī)提供的平均前進(jìn)動(dòng)力為901.6N,已知ρ汽油=0.7kg/dm3,熱值q汽油=4.6×107J/kg.根據(jù)以上信息,請解答以下問題:(1)百公里的油耗所能釋放的最大能量是多少?(2)由于水箱中的吸熱所損失的能量達(dá)到多少J?(3)發(fā)動(dòng)機(jī)把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為多大?考點(diǎn):燃料的熱值;熱量的計(jì)算;熱機(jī)的效率.專題:熱和能.分析:(1)知道汽車百公里的油耗(汽油的體積)和汽油的密度,利用密度公式求汽油的質(zhì)量,又知道汽油的熱值,利用燃料完全燃燒放熱公式求汽油完全燃燒放出的熱量(所能釋放的最大能量﹣﹣總能量);(2)知道水的質(zhì)量、水的比熱容、水的初末溫,利用吸熱公式求水吸收的熱量(由于水箱中的吸熱所損失的能量);(3)知道轎車行駛中發(fā)動(dòng)機(jī)提供的平均前進(jìn)動(dòng)力,以及前進(jìn)的距離,可求牽引力做的功,即轉(zhuǎn)化成的機(jī)械能(有用能量),再利用效率公式求發(fā)動(dòng)機(jī)把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率.解答:解:(1)∵ρ=,∴百公里的油耗的質(zhì)量:m=ρV=0.7kg/dm3×7dm3=4.9kg,這些汽油完全燃燒放出的熱量:Q放=mq=4.9kg×4.6×107J/kg=2.254×108J,即百公里的油耗所能釋放的最大能量為2.254×108J;(2)水箱內(nèi)水吸收的熱量:Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×10kg×(90℃﹣20℃)=2.94×106J;即:由于水箱中的吸熱所損失的能量達(dá)到2.94×106J;(3)百公里牽引力做的功:W=Fs=901.6N×100×103m=9.016×107J,發(fā)動(dòng)機(jī)把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率:η=×100%=×100%=40%.答:(1)百公里的油耗所能釋放的最大能量是2.254×108J;(2)由于水箱中的吸熱所損失的能量達(dá)到2.94×106J;(3)發(fā)動(dòng)機(jī)把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為40%.點(diǎn)評:本題主要考查學(xué)生對密度公式、吸熱公式Q吸=cm△t、燃料完全燃燒放熱Q放=mq、效率公式的理解與掌握,此題涉及到的知識(shí)點(diǎn)較多,綜合性強(qiáng),難度較大,屬于難題.16.(2013?六合區(qū)二模)若在一定時(shí)間內(nèi),太陽光輻射到太陽能電池板的能量為2.7×107J,這與完全燃燒0.9kg的煤放出的熱量相當(dāng);這些能量經(jīng)轉(zhuǎn)化后,可供功率為35W的路燈工作60h,那么該太陽能路燈的能量轉(zhuǎn)化效率是28%(煤的熱值為3.0×107J/kg).考點(diǎn):熱量的計(jì)算.專題:比熱容、熱機(jī)、熱值.分析:(1)知道煤的熱值q和煤完全燃燒放出的熱量(吸收的太陽能),利用Q放=mq求需要完全燃燒煤的質(zhì)量;(2)知道路燈的電功率和用電時(shí)間,利用P=求路燈消耗的電能,這是有用能量;太陽光輻射到該太陽能電池板的能量為總能量,利用效率公式求該太陽能路燈的能量轉(zhuǎn)化效率.解答:解:(1)∵由題知,Q放=mq=2.7×107J,∴需要完全燃燒煤的質(zhì)量:m===0.9kg;(2)使用太陽能路燈的有用能量:W電=Pt=35W×60×3600s=7.56×106J,太陽光輻射到該太陽能電池板的能量(總能量)W總=2.7×107J,該太陽能路燈的能量轉(zhuǎn)化效率:η=×100%=×100%=28%.故答案為:0.9;28.點(diǎn)評:本題考查了燃料完全燃燒放出熱量的計(jì)算、消耗電能的計(jì)算、效率的計(jì)算,涉及到新開發(fā)的太陽能路燈使用時(shí)的能量轉(zhuǎn)化,靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題,有意義!17.(2012?天水二模)根據(jù)下表數(shù)據(jù)判斷,初溫和體積都相同的實(shí)心鐵塊和鋁塊同時(shí)放入沸水中加熱足夠長時(shí)間后,鐵塊吸收的熱量多些,把它們從沸水中取出放出相同的熱量后,鋁塊溫度降低多些.性質(zhì)物質(zhì)密度(kg/m3)比熱容J/(kg?℃)鐵7.9×1030.46×103鋁2.7×1030.88×103考點(diǎn):熱量的計(jì)算;密度公式的應(yīng)用.專題:信息給予題;推理法;比例法.分析:根據(jù)已知條件(鐵塊和鋁塊的初溫和體積都相同)和表格中提供了兩種物質(zhì)的密度、比熱容,利用密度公式、吸熱公式求出Q吸=cρv△t,列出吸收熱量、放出熱量的比例式,求出鐵塊和鋁塊吸收的熱量的比值、鐵塊和鋁塊溫度降低的比值再判斷.解答:解:(1)由題知,鐵塊和鋁塊的體積v相同,加熱前后鐵塊和鋁塊的初溫和末溫相同,即△t相同,∵,∴m=ρv,∵Q吸=cm△t,∴鐵塊和鋁塊吸收的熱量:=====>1,∴鐵塊吸收的熱量多些;(2)把它們從沸水中取出放出相同的熱量后,Q鐵=Q鋁,∵=====1,∴=<1,即:鋁塊降低的溫度少,又∵初溫相同,∴鋁塊溫度降低多些.故答案為:鐵、鋁.點(diǎn)評:從公式Q吸=cm△t=cρv△t看似不能確定(c大的,但ρ?。?,但可以將比熱容和密度的值代入,求出比值,看比值大于1還是小于1,要細(xì)心!18.(2014?海安縣模擬)電熱安全壓力鍋解除了普通壓力鍋的安全隱患,既省時(shí)又省電.某電壓力鍋的額定電壓為220V,額定功率為1200W.(1)電熱壓力鍋在使用時(shí),應(yīng)選用三(選填“兩”或“三”)孔插座;其容易將食物煮熟的原因是通過增大鍋內(nèi)的氣壓而使水的沸點(diǎn)升高.(2)若使用上述壓力鍋將2kg初溫為20℃的水加熱升溫至120℃的過程中,水吸收的熱量為8.4×105J,這些熱量需要完全燃燒16.8g的煤氣.(水的比熱容為4.2×103J/(kg?℃),煤氣的熱值為5.0×107J/kg)(3)若某次僅使用上述壓力鍋正常工作0.5h,測得圖示電能表的指示燈共閃爍600次,由此可知該過程中壓力鍋是間歇(選填“間歇”或“持續(xù)”)通電工作.考點(diǎn):熱平衡方程的應(yīng)用;電能表參數(shù)的理解與電能的求法.專題:比熱容、熱機(jī)、熱值;電能和電功率.分析:(1)用電器使用的前提是安全,對于金屬外殼或處于潮濕環(huán)境的用電器,工作過程中為了防止漏電引起觸電事故,都要使用電器保持良好接地;液體的沸點(diǎn)與氣壓有關(guān),氣壓越高沸點(diǎn)越高.(2)根據(jù)公式Q=cm(t﹣t0)求出水升溫需要吸收的熱量,根據(jù)公式Q=mq求出需要燃燒煤氣的質(zhì)量.(3)根據(jù)電能表閃爍的次數(shù)求出用電器消耗的電能;判斷該電壓力鍋是間歇通電工作,還是持續(xù)通電工作,需要用W=Pt計(jì)算壓力鍋在正常工作0.5h消耗的電能,并與前面的電能相對比.解答:解:(1)插座分兩種:雙孔插座和三孔插座.為了防止壓力鍋工作過程中漏電引起觸電事故,必須采用三孔插座,在將壓力鍋接入電路的同時(shí),其外殼與大地連接.高壓鍋密閉較好,內(nèi)部壓強(qiáng)大,水的沸點(diǎn)高,這樣高壓鍋內(nèi)的溫度就會(huì)更高一些,就會(huì)更快煮熟食物.所以高壓鍋是利用增大鍋內(nèi)氣體的壓強(qiáng),提高水的沸點(diǎn)來提高鍋內(nèi)溫度的.(2)Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg?℃)×2kg×(120℃﹣20℃)=8.4×105J不計(jì)損失,則Q放=Q吸,∵Q放=mq,∴m===1.68×10﹣2kg=16.8g.(3)由表盤參數(shù)可知,電路消耗1kW?h電能,指示燈閃爍1200次,工作指示燈閃爍了600次消耗的電能W=×600imp=0.5kW?h,假設(shè)電壓力鍋連續(xù)工作0.5h,消耗的電能為W總=Pt=1.2kW×0.5h=0.6kW?h∵W<W總∴電壓力鍋不是連續(xù)工作.故答案為:(1)三;沸點(diǎn);(2)8.4×105;16.8;(3)間歇.點(diǎn)評:本題考查了對電能表各參數(shù)的理解以及電功率和電能的計(jì)算,關(guān)鍵是對電能表各參數(shù)的正確理解以及公式及其變形的靈活運(yùn)用,將課本知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際中,是一道好題.19.(2011?東城區(qū)一模)把質(zhì)量相同、材料不同的兩個(gè)金屬球甲和乙,加熱到相同的溫度,然后分別投入兩杯初溫相同、質(zhì)量也相同的冷水中,最后發(fā)現(xiàn)投入乙球的杯內(nèi)水溫較高,那么可以斷定甲、乙兩種金屬的比熱C甲<C乙.(填“>”、“=”或“<”)考點(diǎn):熱量的計(jì)算;比熱容的概念;熱平衡方程的應(yīng)用.專題:方程法.分析:當(dāng)水的溫度不再升高時(shí),每個(gè)杯中都達(dá)到了熱平衡,即每個(gè)金屬塊放出的熱量等于各自杯中水吸收的熱量,這樣就可以列出兩個(gè)方程,聯(lián)立進(jìn)行比較就可以得出正確的結(jié)論.解答:解:把質(zhì)量相同、材料不同的兩個(gè)金屬球甲和乙,加熱到相同的溫度,對于金屬塊甲來說有:c甲m甲(t﹣t甲)=c水m水(t甲﹣t水初)…①對于金屬塊乙來說有:c乙m乙(t﹣t乙)=c水m水(t乙﹣t水初)…②因?yàn)閙甲=m乙,則①÷②得:=又因?yàn)閠乙>t甲,所以t乙﹣t水初>t甲﹣t水初則有c乙(t﹣t乙)>c甲(t﹣t甲)又因?yàn)閠﹣t乙<t﹣t甲,所以c乙>c甲.故答案為:<.點(diǎn)評:該題考查了熱平衡方程,主要還是利用吸熱等于放熱,通過題中已知量之間的關(guān)系,得出未知量的關(guān)系.具有一定的難度.20.(2011?南京)如圖所示,甲、乙、丙三圖中的裝置完全相同.燃料的質(zhì)量都是10g,燒杯內(nèi)的液體質(zhì)量也相同.(1)比較不同燃料的熱值,應(yīng)選擇甲、乙兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn);比較不同物質(zhì)的比熱容,應(yīng)選擇甲、丙兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn);(2)水的比熱容為4.2×103J/(kg?℃),它的物理含義是1kg水溫度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的熱量為4.2×103J;(3)酒精的熱值為3.0×107J/kg,完全燃燒10g酒精放出的熱量為3.0×105J.考點(diǎn):熱量的計(jì)算;比熱容的概念;燃料的熱值.專題:計(jì)算題;簡答題;壓軸題;控制變量法.分析:(1)燃料的熱值大小不能直接測量,需要通過液體吸收熱量的多少來體現(xiàn)燃料燃燒放出熱量的多少,而液體吸收熱量的多少跟液體的質(zhì)量和升高的溫度有關(guān),因此為了比較熱值大小要用不同的燃料,加熱同一種液體,讓液體的質(zhì)量相同,通過溫度計(jì)的示數(shù)高低得出吸熱多少,進(jìn)而判斷熱值大小;為了比較兩種液體的比熱容,需要燃燒相同的燃料,加熱不同的液體,讓液體的質(zhì)量相同,通過溫度計(jì)的示數(shù)高低得出吸熱多少,進(jìn)而判斷兩種比熱容的大小關(guān)系.(2)根據(jù)比熱容的概念(單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的熱量叫做這種物質(zhì)的比熱容)回答;(3)知道酒精的質(zhì)量和酒精的熱值,利用燃料完全燃燒放出的熱量公式Q放=mq求酒精完全燃燒放出的熱量.解答:解:(1)為了比較熱值大小要用不同的燃料,加熱同一種液體,讓液體的質(zhì)量相同,通過溫度計(jì)的示數(shù)高低得出吸熱多少,進(jìn)而判斷熱值大小,應(yīng)選擇甲乙兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn);為了比較兩種液體的比熱容,需要燃燒相同的燃料,加熱不同的液體,讓液體的質(zhì)量相同,通過溫度計(jì)的示數(shù)高低得出吸熱多少,進(jìn)而判斷兩種比熱容的大小關(guān)系,應(yīng)選擇甲丙兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn);(2)水的比熱容為4.2×103J/(kg?℃),它的物理含義是1kg水溫度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的熱量為4.2×103J;(3)m=10g=10×10﹣3kg,酒精完全燃燒放出的熱量:Q放=mq=10×10﹣3kg×3.0×107J/kg=3.0×105J.故答案為:(1)甲、乙,甲、丙;(2)1kg水溫度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的熱量為4.2×103J;(3)3.0×105.點(diǎn)評:本題考查了學(xué)生對熱值概念、比熱容概念的了解與掌握,分析時(shí)用好控制變量法是本題的關(guān)鍵,計(jì)算時(shí)注意單位統(tǒng)一.三、解答題(共10小題)(選答題,不自動(dòng)判卷)21.(2014?宜賓)已知××型汽車的質(zhì)量M=1200kg,汽車的額定功率p=40kw.一般情況下,駕駛員酒后的反應(yīng)時(shí)間(從發(fā)現(xiàn)情況到開始制動(dòng)所需的時(shí)間)比正常時(shí)慢了0.1~0.5,易發(fā)生交通事故.下表格為《駕駛員守則》中駕駛員在不同車速時(shí)所對應(yīng)的正常反應(yīng)距離(汽車在正常反應(yīng)時(shí)間內(nèi)通過的距離)的表格:車速v(km/h)406080反應(yīng)距離s(m)57.510(1)假設(shè)汽車在水平路面上以額定功率勻速行駛時(shí)間t1=15min,速度大小v1=72km/h,消耗汽油的質(zhì)量m=2kg,求該汽車受到阻力大小和汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率;(g=10N/kg,q汽油=4.5×107J/kg)(2)請根據(jù)表格數(shù)據(jù),計(jì)算駕駛員的正常反應(yīng)時(shí)間;(3)如圖所示,假設(shè)一飲酒后的駕駛員駕車以v2=54km/h的速度在平直公路上行駛,在距離某學(xué)校門前s=40m處發(fā)現(xiàn)有一隊(duì)學(xué)生在斑馬線上橫過馬路,他的反應(yīng)時(shí)間比正常時(shí)慢了△t=0.2s,剎車到停止運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間t2=4s,剎車后,車的平均速度為v3=27km/h.試通過計(jì)算說明是否會(huì)發(fā)生交通事故.考點(diǎn):有關(guān)熱機(jī)的計(jì)算;速度公式及其應(yīng)用.專題:長度、時(shí)間、速度;運(yùn)動(dòng)和力;電和熱綜合題.分析:(1)①已知汽車的額定功率和行駛時(shí)間,利用公式W=Pt得到牽引力做的功;已知汽車額定功率和行駛速度,利用公式F=得到牽引力,因?yàn)槠噭蛩僦本€運(yùn)動(dòng),所以受到的阻力等于牽引力;②已知消耗的汽油的質(zhì)量和汽油的熱值,根據(jù)公式Q=qm可求汽油完全燃燒釋放的能量,汽車牽引力做的功與釋放能量的比值就是汽車能量的利用率.(2)反應(yīng)時(shí)間內(nèi)汽車仍勻速行駛,根據(jù)速度的定義式計(jì)算反應(yīng)時(shí)間即可;(3)反應(yīng)時(shí)間內(nèi)做勻速運(yùn)動(dòng),剎車時(shí)做勻減速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)速度位移公式列式求解,然后與實(shí)際距離作比較即可.解答:解:(1)①由P=得,牽引力做的功為W=Pt=40×103W×15×60s=3.6×107J;∴P===Fv∴汽車牽引力為:F===2000N,機(jī)車受到的阻力為:f=F=2000N.②汽油完全燃燒釋放的能量:Q=mq=2kg×4.5×107J/kg=9×107J,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率:η=×100%=×100%=40%;(2)車速v1=40km/h=m/s,由于在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)汽車仍勻速行駛,根據(jù)車速v和反應(yīng)距離s可計(jì)算駕駛員的反應(yīng)時(shí)間△t===0.45s即駕駛員的反應(yīng)時(shí)間為0.45s.(3)車速:v2=54km/h=15m/s,反應(yīng)時(shí)間:△t=0.45s+0.2s=0.65s駕駛員的反應(yīng)距離:s=v2△t=15m/s×0.65s=9.75m剎車后車做勻減速直線運(yùn)動(dòng),平均速度為v3=27km/h=7.5m/s,剎車時(shí)間t2=4s,剎車距離為:s剎=v3t2=7.5m/s×4s=30m,故s總=s反+s剎=39.75m<40m,所以不會(huì)發(fā)生交通事故答:(1)該汽車受到阻力為2000N;汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為40%;(2)駕駛員的正常反應(yīng)時(shí)間為0.45s;(3)不會(huì)發(fā)生交通事故.點(diǎn)評:本題考查阻力、做功、速度、功率與效率等的計(jì)算,首先要有讀題能力,讀懂題意是解題的關(guān)鍵.其次明確制動(dòng)距離的構(gòu)成,然后結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式進(jìn)行計(jì)算分析.22.(2014?桂林一模)桂林于2013年底開通高鐵.高鐵動(dòng)車運(yùn)行低能耗,人均百公里能耗僅為3.6度電,相當(dāng)于飛機(jī)的10%.小明對動(dòng)車組和飛機(jī)這兩種交通方式進(jìn)行比較,了解到的相關(guān)參數(shù)見表.請解答以下問題:(1)飛機(jī)人均百公里要消耗多少kg的航空煤油?(航空煤油熱值取4.32×107J/kg)(2)小明查閱資料了解到:列車運(yùn)行的阻力,包括車輪與軌道摩擦的機(jī)械阻力和車輛受到的空氣阻力.動(dòng)車以200km/h水平勻速行駛時(shí),空氣阻力占總阻力的70%,牽引功率約為1200kW;速度達(dá)到500km/h以上后,空氣阻力占總阻力的90%;空氣阻力和列車運(yùn)行速度的平方成正比關(guān)系,速度提高2倍,空氣阻力將增至4倍.近期,我國正在研制的CIT500型動(dòng)車的試驗(yàn)速度達(dá)到了600km/h,請根據(jù)材料估算,要以600km/h水平勻速行駛,動(dòng)車組的牽引功率要達(dá)到多大?桂林﹣﹣北京交通方式動(dòng)車組飛機(jī)型號CRH380BL空客A320動(dòng)力交流電動(dòng)機(jī)噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)能源電航空煤油行駛里程2110km1800km運(yùn)行時(shí)間10h32min3h考點(diǎn):有關(guān)熱機(jī)的計(jì)算.專題:其他綜合題.分析:(1)高鐵動(dòng)車人均百公里能耗相當(dāng)于飛機(jī)的10%,計(jì)算出飛機(jī)的能耗,再根據(jù)q油=計(jì)算人均百公里消耗的航空煤油質(zhì)量;(2)由P=,v=的推導(dǎo)公式F=計(jì)算出牽引力,根據(jù)二力平衡計(jì)算出空氣阻力,由速度和空氣阻力的關(guān)系估算出不同速度下的阻力和總阻力,最后根據(jù)P=Fv計(jì)算出不同速度下的功率.解答:解:(1)飛機(jī)人均百公里能耗:Q==36kW?Hh=36×3.6×106J=1.296×108J;由q油=得消耗的航空煤油質(zhì)量:m油===3kg;(2)當(dāng)動(dòng)車以200km/h水平勻速行駛時(shí),由W=FS、P=、v=可得:牽引力F===2.16×104N,動(dòng)車勻速前進(jìn),牽引力和所受的阻力為平衡力,所以阻力為2.16×104N;其中空氣阻力為f空氣=2.16×104N×70%=1.512×104N;由題意可知,空氣阻力和列車運(yùn)行速度的平方成近似正比例關(guān)系,當(dāng)速度為600km/h時(shí),空氣阻力為200km/h時(shí)的9倍,f空氣′=1.512×104N×9=1.3608×105N,此時(shí)的總阻力為f總′===1.512×105N.因?yàn)閯蛩僦本€前進(jìn),牽引力和所受到的阻力為平衡力,所以牽引力F′=1.512×105N.P′=F′v′=1.512×105N×=2.52×107W=2.52×104kW.答:(1)飛機(jī)人均百公里要消耗多少kg的航空煤油3kg;(2)要以600km/h水平勻速行駛,動(dòng)車組的牽引功率要達(dá)到2.52×104kW.點(diǎn)評:本題考查的知識(shí)較多,有一定難度,要仔細(xì)審題解答,避免出錯(cuò).23.(2014?香坊區(qū)二模)兩檔電熱加濕器工作原理:加濕器水箱中部分水通過進(jìn)水閥門進(jìn)入電熱槽中加熱至沸騰,產(chǎn)生的水蒸氣通過蒸汽擴(kuò)散裝置噴入空氣中,從而提高空氣濕度.如表是小東查找的電熱加濕器部分參數(shù).額定電壓220V額定最大發(fā)熱功率400W水箱容積4L適用面積40~60m2(1)若加熱前水溫為20℃,電熱糟內(nèi)氣壓為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,從加熱到沸騰最短時(shí)間為3分鐘,則電熱槽中水的質(zhì)量是多少千克?[不計(jì)熱損失,c水=4.2×103J、kg.℃),結(jié)果保留兩位小數(shù).(2)思考后,小東利用兩個(gè)阻值相等的發(fā)熱電阻R1和兩個(gè)開關(guān)S,設(shè)計(jì)出一種滿足要求的電路圖(圖1).請你幫助他計(jì)算出加濕器處于低溫檔狀態(tài)時(shí)的發(fā)熱功率.(3)請你也利用兩個(gè)阻值相等的發(fā)熱電阻R2和兩個(gè)開關(guān)S,設(shè)汁出另一種滿足要求的電路圖,畫在圖2的方框內(nèi),計(jì)算出你所用電阻的規(guī)格.考點(diǎn):熱平衡方程的應(yīng)用;電功與熱量的綜合計(jì)算.專題:電和熱綜合題.分析:(1)加熱時(shí)間最短時(shí),電熱槽的發(fā)熱功率為400W且不考慮熱量的損失,根據(jù)W=Pt求出消耗的電能,根據(jù)W=Q吸=cm(t﹣t0)求出電熱槽中水的質(zhì)量;(2)由電路圖可知,電熱加濕器在高檔時(shí),R2被短路,電路中只有R1,根據(jù)P=求出R1的阻值,當(dāng)加濕器在低檔時(shí),R1與R2串聯(lián),根據(jù)電阻的串聯(lián)特點(diǎn)和P=結(jié)合R1、R2的阻值相同求出低檔時(shí)的發(fā)熱功率;(3)根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)設(shè)計(jì)電路.解答:解:(1)加熱時(shí)間最短時(shí),電熱槽的發(fā)熱功率為400W且不考慮熱量的損失,根據(jù)W=Pt和Q吸=cm(t﹣t0)可得:P1t=cm(t2﹣t1),即400W×3×60s=4.2×103J/(kg?℃)×m×(100℃﹣20℃),解得:m≈0.21kg;(2)電熱加濕器在高檔時(shí),R2被短路,電路中只有R1,根據(jù)P=可得:R1===121Ω,當(dāng)加濕器在低檔時(shí),R1與R2串聯(lián),∵串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,且R1=R2,∴低檔時(shí)的發(fā)熱功率:P低===200W;(3)將R1、R2組成并聯(lián)電路,開關(guān)S1、S2分別控制R2、由P=可得R===121Ω,利用兩個(gè)阻值相等的發(fā)熱電阻R2和兩個(gè)開關(guān)S,則R2=121Ω故答案為:(1)電熱槽中水的質(zhì)量是0.21kg;(2)加濕器處于低溫檔狀態(tài)時(shí)的發(fā)熱功率200W;(3)R2=121Ω,點(diǎn)評:本題考查了電功和吸熱公式、電阻的串聯(lián)、電功率公式的應(yīng)用等,關(guān)鍵是知道從加熱到沸騰最短時(shí)間的條件和看明白加濕器的工作特點(diǎn),同時(shí)要注意壓強(qiáng)和沸點(diǎn)的關(guān)系.24.(2014?永春縣模擬)PTC是一種新型的半導(dǎo)體陶瓷材料,它的發(fā)熱效率較高,PTC有一個(gè)人為設(shè)定的溫度.當(dāng)它的溫度低于設(shè)定溫度時(shí),其電阻值會(huì)隨它的溫度升高而變??;當(dāng)它的溫度高于設(shè)定溫度時(shí),其電阻值隨它的溫度升高而變大.如圖甲所示的陶瓷電熱水壺就使用了這種材料.它的工作電路如圖乙所示,R0是定值電阻,其阻值不受溫度的影響.RT是PTC的電阻,它的電阻值與溫度的關(guān)系如圖丙所示.該電熱水壺在RT設(shè)定溫度狀態(tài)工作時(shí),電路消耗的總功率1100W.(1)用此水壺將2kg的水從25℃加熱到100℃,水需要吸收多少熱量?[水的比熱容是4.2×103J/(kg?℃)(2)R0的阻值為多少?(3)當(dāng)RT的溫度為130℃時(shí),電路中RT的實(shí)際功率為多少?考點(diǎn):熱量的計(jì)算;歐姆定律的應(yīng)用;實(shí)際功率.專題:比熱容、熱機(jī)、熱值;歐姆定律;電能和電功率.分析:(1)根據(jù)Q=cm(t﹣t0)求出水吸收的熱量;(2)根據(jù)PTC溫度低于設(shè)定溫度時(shí)電阻值會(huì)隨它的溫度升高而變小、溫度高于設(shè)定溫度時(shí)電阻值隨它的溫度升高而變大確定設(shè)定溫度;從圖象中讀出RT設(shè)定溫度對應(yīng)的電阻,利用P=求出串聯(lián)電路的總電阻,再根據(jù)電阻的串聯(lián)求出R0的阻值;(3)由圖象讀出130℃時(shí)RT的阻值,利用電阻的串聯(lián)求出總電阻,利用歐姆定律求出電路中的電流,進(jìn)一步求出RT兩端的電壓,利用P=UI求出RT消耗的實(shí)際功率.解答:解:(1)水吸收的熱量Q=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg?℃)×2kg×(100℃﹣25℃)=6.3×105J;(2)由題意可知,在圖象中PTC的人為設(shè)定溫度為100℃;當(dāng)RT在設(shè)定溫度狀態(tài)工作時(shí),由圖丙可知Rr=34Ω,R0、RT串聯(lián),∵P=,∴電路中的總電阻:R總===44Ω,∵串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,R0的阻值:R0=R總﹣RT=44Ω﹣34Ω=10Ω;(3)當(dāng)RT的溫度為130℃時(shí),由圖象可知,此時(shí)RT的阻值為100Ω,電路中的總電阻:R總′=R0+RT′=10Ω+100Ω=110Ω,電路中的電流:I′===2A,RT兩端的電壓:U′=I′×RT′=2A×100Ω=200V,RT的實(shí)際功率:P′=U′I′=200V×2A=400W.答:(1)水需要吸收的熱量為6.3×105J;(2)R0的阻值為10Ω;(3)當(dāng)RT的溫度為130℃時(shí),電路中RT的實(shí)際功率為400W.點(diǎn)評:
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