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文檔簡介
試卷第=page1616頁,共=sectionpages1616頁專題12內(nèi)能內(nèi)能的利用2023年考點(diǎn)與往年變化不大,考法上更加注重對學(xué)生能力的考查,在生活生產(chǎn)實例中運(yùn)用物理知識解決問題。如:計算物體溫度變化時的吸放熱、熱值的概念、熱值的公式、生活中的比熱容問題、做功改變物體的內(nèi)能、熱傳遞改變物體的內(nèi)能、熱機(jī)工作過程中的能量轉(zhuǎn)化、仍是高頻考點(diǎn),占分比較重;分子動理論解釋生活現(xiàn)象、分子之間存在引力和斥力的現(xiàn)象、分子之間存在間隙、汽油機(jī)的構(gòu)造與工作過程、用水的比熱容大解釋內(nèi)陸沿海溫差大的現(xiàn)象、熱機(jī)效率的計算與估算也是必考點(diǎn),一般結(jié)合生活中的現(xiàn)象進(jìn)行考查;另外還有結(jié)合其他知識點(diǎn)綜合考查,與運(yùn)動和力的結(jié)合,與家庭用電等的考查。預(yù)測今年中考考點(diǎn)不會變化太大,考點(diǎn)還是會延續(xù)之前的考點(diǎn)??疾榉绞綍M(jìn)一步突出對能力的考查,即用所學(xué)知識解決問題,情景設(shè)置上更加新穎、貼近生活、加入最近科技信息,考有所依,學(xué)有所用。(建議用時:20分鐘)一、單選題1.(2023·江蘇鹽城·模擬預(yù)測)“寶劍鋒從磨礪出,梅花香自苦寒來”。寒冬梅花香氣撲鼻而來,這是因為()A.分子之間有空隙 B.分子在不停地運(yùn)動C.分子之間存在斥力 D.分子之間存在引力【答案】B【詳解】寒冬梅花香氣撲鼻而來,這是擴(kuò)散現(xiàn)象,因為分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動,故B符合題意,ACD不符合題意。故選B。2.(2023·江蘇蘇州·二模)關(guān)于內(nèi)能,有以下四個觀點(diǎn),你認(rèn)為正確的是()①熱機(jī)在壓縮沖程中將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能②物體溫度越低,內(nèi)能越小,所以0的物體沒有內(nèi)能③兩物體相互接觸時,內(nèi)能總是從溫度高的物體轉(zhuǎn)移到溫度低的物體④改變物體內(nèi)能的方法有很多,但本質(zhì)上只有做功和熱傳遞兩種方式A.①③④ B.②③ C.①③ D.①④【答案】A【詳解】①熱機(jī)在壓縮沖程中活塞壓縮燃料混合物做功,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故①正確;②物體溫度越低,內(nèi)能不一定越小,因此內(nèi)能的大小除了與溫度有關(guān)之外,還與物體的質(zhì)量(或體積)和狀態(tài)有關(guān);任何物體在任何情況下都具有內(nèi)能,所以0的物體具有內(nèi)能,故②錯誤;③兩物體相互接觸時,如果溫度不相同會發(fā)生熱傳遞,內(nèi)能總是從溫度高的物體轉(zhuǎn)移到溫度低的物體,故③正確;④改變物體內(nèi)能的方法有很多,但本質(zhì)上只有做功和熱傳遞兩種方式,故④正確。故選A。3.(2023·江蘇鹽城·一模)利用圖示的兩套相同裝置,可完成兩個實驗:實驗一“探究不同物質(zhì)吸熱升溫的現(xiàn)象”,實驗二“比較質(zhì)量相等的不同燃料燃燒放出的熱量”。下列關(guān)于這兩個實驗的說法正確的是()
A.兩實驗都需要秒表和天平B.兩實驗都需保持燒杯內(nèi)液體質(zhì)量相等C.兩實驗都需保持燃料燃燒的時間相等D.兩實驗都用溫度計升高的溫度表示液體吸收的熱量【答案】B【詳解】A.探究“探究不同物質(zhì)吸熱升溫的現(xiàn)象”,應(yīng)控制液體的質(zhì)量相同,用秒表記錄加熱時間,用加熱時間反映液體吸熱的多少,用到秒表和天平;探究“比較質(zhì)量相等的不同燃料燃燒放出的熱量”,控制燃料的質(zhì)量相同,燃料充分燃燒完后,用溫度計記錄燒杯中液體的溫度,用到天平,不需要秒表,故A錯誤;BC.探究“探究不同物質(zhì)吸熱升溫的現(xiàn)象”和探究“不同物質(zhì)吸熱升溫現(xiàn)象”兩實驗的要求,容器中被加熱物質(zhì)的質(zhì)量都要相同;探究“比較質(zhì)量相等的不同燃料燃燒放出的熱量”,控制燃料的質(zhì)量相同,燃料充分燃燒完后,用溫度計記錄燒杯中液體的溫度,不保持燃料燃燒的時間相等,故C錯誤,B正確;D.實驗一中,“探究不同物質(zhì)吸熱升溫的現(xiàn)象”,在燃燒皿中放入同種燃料,用秒表記錄加熱時間,用加熱時間反映液體吸熱的多少;實驗二中,“比較質(zhì)量相等的不同燃料燃燒放出的熱量”,在燃燒皿中放入不同燃料,燃料充分燃燒完后,用溫度計記錄燒杯中液體的溫度,故D錯誤。故選B。4.(2023·江蘇鹽城·二模)如圖所示,一注射器用橡皮管與一數(shù)顯溫度計相連,注射器內(nèi)密封了一定質(zhì)量的氣體。小明快速向下推壓活塞,關(guān)于此過程下列說法錯誤的是()
A.密封氣體內(nèi)能一定增加B.?dāng)?shù)顯溫度計示數(shù)一定升高C.密封氣體的分子無規(guī)則運(yùn)動可能減緩D.活塞的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為密封氣體的內(nèi)能【答案】C【詳解】ABD.快速向下推壓活塞,壓縮氣體做功,活塞的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為密封氣體的內(nèi)能,則密封氣體內(nèi)能一定增加,溫度一定升高,所以數(shù)顯溫度計示數(shù)一定升高,故ABD正確。C.由AB知,密封氣體溫度升高,則根據(jù)分子熱運(yùn)動的理論可知,密封氣體的分子無規(guī)則運(yùn)動一定越激烈,故C錯誤。故選C。5.(2023·江蘇揚(yáng)州·二模)2023年4月24日是第八個“中國航天日”,學(xué)校飛天社團(tuán)的同學(xué)制作了水火箭,如圖是某水火箭的簡易原理圖。使用打氣筒向水火箭內(nèi)不斷打氣,會使水從水火箭中向下噴出,從而使水火箭升空。結(jié)合材料,你認(rèn)為以下說法錯誤的是()A.水火箭加速升空階段機(jī)械能不變B.水向下噴出會使水火箭升空是由于力的作用是相互的C.使用打氣筒打氣時能量轉(zhuǎn)化與汽油機(jī)的壓縮沖程相同D.使用打氣筒向水火箭內(nèi)打氣的過程,水火箭中空氣的內(nèi)能在增大【答案】A【詳解】A.水火箭加速升空階段,向下不斷噴水,質(zhì)量變小,高度和速度都變大,則動能和勢能的變化無法判斷,所以機(jī)械能的變化也無法判斷,故A錯誤,符合題意;B.水火箭向下噴水,給水一個向下的力,由于物體間力的作用是相互的,水給水火箭一個向上的力,使水火箭升空,故B正確,不符合題意;C.向打氣筒內(nèi)打氣的過程是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,汽油機(jī)的壓縮沖程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;能量轉(zhuǎn)化方式是相同的,故C正確,不符合題意;D.利用打氣筒向水火箭內(nèi)打氣的過程中,壓縮筒內(nèi)空氣做功,水火箭中空氣的內(nèi)能在增大,故D正確,不符合題意。故選A。6.(2023·江蘇鹽城·二模)如圖,小明用功率恒定的電熱器對不同質(zhì)量的水加熱相同的時間。若不計熱損失,則下列描述該過程中水吸收的熱量Q、升高的溫度Δt與水的質(zhì)量m之間關(guān)系的圖象中,可能正確的是()
A.
B.
C.
D.
【答案】C【詳解】AB.用功率恒定的電熱器對不同質(zhì)量的水加熱相同的時間時,若不計熱損失,則不同質(zhì)量的水吸收的熱量相等,即Q與m無關(guān),故AB錯誤;CD.不同質(zhì)量水的比熱容不變,由Q吸=cm△t可知,m與△t成反比,故C正確,D錯誤。故選C。7.(2023·江蘇蘇州·二模)冬日的街頭,常有糖炒板栗的清香彌漫在風(fēng)中,下列關(guān)于糖炒板栗的說法中正確的是()
A.板栗的清香彌漫在空中說明分子在擴(kuò)散B.用小石頭和板栗同炒能提高效率是因為石頭的比熱容大C.糖炒板栗,主要是通過熱傳遞的方式增大板栗的內(nèi)能D.炒板栗時熱量總是從低溫的板栗向高溫的鐵鍋轉(zhuǎn)移【答案】C【詳解】A.板栗的清香彌漫在空中,是因為板栗的香味分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動,運(yùn)動到空氣中,屬于擴(kuò)散現(xiàn)象,但是不能說分子在擴(kuò)散,故A錯誤;B.在炒板栗時,由于鍋底的溫度較高,很容易把板栗炒糊,如果鍋中放些小石頭,由于小石頭的比熱容小,小石頭很容易被炒熱,這樣小石頭被炒熱后可以均勻的把熱量傳遞給板栗,這樣炒出的板栗效果較好,故B錯誤;C.在炒板栗時,主要是通過熱傳遞的方式增大板栗的內(nèi)能,故C正確;D.熱傳遞中,熱量從高溫物體傳給低溫物體,所以炒板栗時熱量從高溫的鐵鍋傳給低溫的板栗,故D錯誤。故選C。8.(2023·江蘇南通·二模)上世紀(jì)人類制成了世界上第一盞用海浪發(fā)電的航標(biāo)燈。它的氣室示意圖如圖所示,其工作原理是利用海浪上下起伏將空氣吸入氣室,推入工作室后再壓縮,然后推動渦輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。那么()
A.當(dāng)海水上升時,空氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為海水的機(jī)械能B.當(dāng)海水下降時,是活塞吸力將空氣吸入氣室C.當(dāng)海水下降時,氣流推動渦輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電D.當(dāng)海水上升時,類似于汽油機(jī)的壓縮沖程【答案】D【詳解】AD.海水上升時,氣室體積減小,室內(nèi)空氣壓強(qiáng)增大,閥門S1開啟,閥門S2關(guān)閉,壓縮后將空氣推入工作室,利用海水的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為空氣的內(nèi)能,類似于汽油機(jī)的壓縮沖程,故A不符合題意,D符合題意;BC.海水下降時,氣室體積增大,壓強(qiáng)減小,在大氣壓的作用下,閥門S1關(guān)閉,閥門S2開啟,將空氣吸入氣室,類似于汽油機(jī)的吸氣沖程,此時空氣沒有對外做功,故BC不符合題意。故選D。9.(2023·江蘇鹽城·一模)如圖甲所示,在一個配有活塞的厚玻璃筒里放一小團(tuán)硝化棉,把活塞迅速壓下去,我們會看到硝化棉燃燒;如圖乙所示,玻璃瓶內(nèi)裝有少最的水,用塞子塞緊,并用氣筒往瓶內(nèi)打氣,會觀察到瓶塞跳起來,下列說法錯誤的是()
A.圖甲中,活塞對氣體做功,氣體內(nèi)能增大B.圖甲的工作原理和汽油機(jī)的做功沖程相同C.圖乙中,當(dāng)瓶塞跳起時可以觀察到瓶口出現(xiàn)白霧D.甲、乙兩圖都說明了做功可以改變物體的內(nèi)能【答案】B【詳解】A.圖甲中,當(dāng)把活塞迅速壓下去后,活塞壓縮氣體做功,氣體的內(nèi)能增加,故A正確,不符合題意;B.圖甲中,當(dāng)把活塞迅速壓下去后,活塞壓縮氣體做功,氣體的內(nèi)能增加,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,能量轉(zhuǎn)化情況與汽油機(jī)壓縮沖程相同,做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。故B錯誤,符合題意;C.如圖乙所示,給瓶內(nèi)打氣,瓶內(nèi)氣壓增大,當(dāng)氣壓把瓶塞從瓶口推出時,瓶內(nèi)氣體對瓶塞做功,使氣體自身的內(nèi)能減少,溫度降低,水蒸氣液化成小水滴飄散在空中,就是看到的白霧,故C正確,不符合題意;D.甲圖說明對物體做功,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,乙圖說明物體對外做功,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,都說明了做功可以改變物體的內(nèi)能,故D正確,不符合題意。故選B。10.(2023·江蘇泰州·三模)如圖所示,甲、乙、丙三圖的裝置完全相同,燒杯內(nèi)液體的初溫與質(zhì)量相同,燃料的質(zhì)量相同,假設(shè)燃料都完全燃燒且不考慮熱量損失。下列判斷不正確的是()A.甲、乙兩圖裝置可“比較質(zhì)量相等的不同燃料燃燒放出的熱量”B.甲、丙兩圖裝置可“探究不同物質(zhì)吸熱升溫的現(xiàn)象”C.甲、丙兩圖實驗中,用秒表記錄液體加熱時間D.甲、乙兩圖實驗中,用秒表記錄燃料充分燃燒所用時間【答案】D【詳解】A.比較質(zhì)量相等的不同燃料燃燒時放出的熱量,應(yīng)讓加熱的液體種類相同,燃料的種類不同,故應(yīng)選擇的兩裝置是甲、乙,故A正確,不符合題意;BC.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)量和溫度的變化相同,通過比較加熱時間,或讓液體的質(zhì)量和加熱時間相同,比較升高的溫度,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)行實驗,故BC正確,不符合題意;D.比較質(zhì)量相等的不同燃料燃燒時放出的熱量,通過升高的溫度比較燃料燃燒放出熱量的多少,故D錯誤,符合題意。故選D。11.(2023·江蘇南京·二模)用兩套如圖甲所示的相同裝置,完成課本實驗①“探究不同物質(zhì)吸熱升溫現(xiàn)象”和實驗②“比較質(zhì)量相等的不同燃料燃燒時放出的熱量”。實驗①②中燃料點(diǎn)燃直至燃盡,燒杯內(nèi)液體的溫度隨時間變化的圖像均如圖乙所示(不計熱損失)。以下判斷正確的是()
A.實驗①②都要控制燃料質(zhì)量和液體質(zhì)量相等B.實驗①②都通過溫度計上升的示數(shù)反映吸收熱量的多少C.若圖像一、二為實驗①的數(shù)據(jù)所繪,則兩種物質(zhì)比熱容之比為1∶4D.若圖像一、二為實驗②的數(shù)據(jù)所繪,則兩種燃料的熱值之比為5∶4【答案】C【詳解】A.比較不同物質(zhì)吸熱升溫,則需要燃燒相同的燃料,加熱相同的時間,比較質(zhì)量和初溫相同的液體升高的溫度;為了比較不同燃料燃燒放出的熱量熱值大小,要用不同的燃料,加熱質(zhì)量相同的同種液體,所以兩個實驗中都要控制杯中液體質(zhì)量相等,而燃料質(zhì)量不一定相等,故A錯誤;B.實驗①使用相同的燃料(或加熱器)通過加熱時間的長短來比較吸熱多少,而實驗②用不同的燃料,加熱質(zhì)量相同的同種液體,通過溫度計上升的示數(shù)反映吸收熱量的多少。故B錯誤;C.“不同物質(zhì)吸熱升溫的現(xiàn)象”中,由探究①由繪制出的兩種液體溫度隨時間變化的關(guān)系圖像,升高10℃,圖像一對應(yīng)物質(zhì)的加熱時間為10分鐘(注意是均勻升溫);而圖像二對應(yīng)物質(zhì)的加熱時間為40分鐘;由轉(zhuǎn)換法可知,兩種物質(zhì)吸收熱量之比為根據(jù),在質(zhì)量和升高溫度相同的情況下,吸熱多少與比熱容成正比,故圖像一和圖像二表示兩種物質(zhì)的比熱容之比為故C正確;D.不同燃料充分燃燒放熱的現(xiàn)象中,燃料完全燃料(燃料質(zhì)量相同),圖像一對應(yīng)的物質(zhì)升高圖像二對應(yīng)的物質(zhì)升高而同種液體的質(zhì)量相同,根據(jù),吸熱多少與升高的溫度成正比,兩種物質(zhì)吸熱之比為根據(jù),在燃料質(zhì)量相同的條件下,吸熱與熱值成正比,故圖像一和圖像二表示兩種燃料的熱值之比為故D錯誤。故選C。12.(2023·江蘇連云港·三模)網(wǎng)約車以其方便快捷的特點(diǎn),成為不少人出行的首選。網(wǎng)約車的不少車主,都會選擇電動車代替汽油的新能源車。下列有關(guān)說法正確的是()A.石油是可再生能源B.電動車的電池使用時將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C.通過手機(jī)聯(lián)絡(luò)網(wǎng)約車車主時,利用了超聲波能夠傳遞信息D.生活出行盡量采用公共交通或騎自行車,盡量減少碳的排放【答案】D【詳解】A.石油不能夠源源不斷地從自然界獲得,是不可再生能源,故A錯誤;B.電動車的電池使用時將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,故B錯誤;C.通過手機(jī)聯(lián)絡(luò)網(wǎng)約車車主時,利用了電磁波能夠傳遞信息,故C錯誤;D.燃油車尾氣會含有二氧化碳以及其他污染氣體,所以生活出行盡量采用公共交通或騎自行車,盡量減少碳的排放,故D正確。故選D。13.(2023·江蘇南京·三模)下列說法正確的是()A.溫度相同的物體內(nèi)能一定相等B.夏天在室內(nèi)灑水降溫,利用了水的比熱容較大的性質(zhì)C.在寒冷的北方不用水銀溫度計測量氣溫,是因為水銀的凝固點(diǎn)較高D.電能可以使燈泡發(fā)光,同時產(chǎn)生內(nèi)能,這些內(nèi)能又可以自動地轉(zhuǎn)化為電能【答案】C【詳解】A.內(nèi)能的大小與溫度、質(zhì)量、狀態(tài)等因素有關(guān),只根據(jù)溫度無法判定內(nèi)能的大小,故A錯誤;B.因水蒸發(fā)有致冷作用,使周圍空氣溫度降低,所以夏天灑水是利用了蒸發(fā)吸熱的道理,故B錯誤;C.水銀的凝固點(diǎn)在于39℃左右,在寒冷的北方不用水銀溫度計測量氣溫,就是因為水銀的凝固點(diǎn)較高,容易凝固,故C正確;D.電能可以使電燈發(fā)光,同時產(chǎn)生內(nèi)能,而這些內(nèi)能無法自動地轉(zhuǎn)化為電能,是因為能量的轉(zhuǎn)化是有方向性的,故D錯誤。故選C。二、填空題14.(2023·江蘇泰州·二模)小明在探究冰熔化特點(diǎn)時,用酒精燈加熱50g的冰,每2分鐘完全燃燒的酒精質(zhì)量均為0.1g,保持加熱效率不變時,冰的溫度隨時間變化的圖像如圖所示。由此可知:冰全部熔化成水后4分鐘吸收熱量為J,該實驗中酒精燈的加熱效率為%,BC過程中被加熱物質(zhì)的內(nèi)能將增加J。[c水=4.2×103J/(kg·℃),q酒精=3×107J/kg]
【答案】105017.51050【詳解】[1]冰熔化過程中溫度不變,完全熔化成水后溫度才會上升,也就是圖中的8min~12min,此時段,水溫從0℃上升到5℃,水溫升高了5℃,冰化成水后質(zhì)量不變,則m水=m冰=50g=0.05kg所以4min中水吸收的熱量為Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×0.05kg×5℃=1050J[2]每2min完全燃燒酒精0.1g,4min燃燒酒精0.2g,所以放出的熱量為Q放=m酒精q酒精=0.2×10-3kg×3×107J/kg=6000J加熱效率為[3]BC段物質(zhì)吸收的熱量轉(zhuǎn)化成了物質(zhì)的內(nèi)能,所以BC段也加熱4min,所以和CD段吸收熱量相同為1050J,所以內(nèi)能增加了1050J。15.(2023·江蘇無錫·一模)為了探究某物質(zhì)的熔化特點(diǎn),小芳同學(xué)用酒精燈(火焰大小保持不變)均勻加熱0.4kg該種固體,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制出的圖線如圖所示。通過查閱資料已知該物質(zhì)液態(tài)時的比熱容為3×103J/(kg·℃)。該物質(zhì)是(選填“晶體”或“非晶體”),在B點(diǎn)時的內(nèi)能(選填“大于”、“小于”或“等于”)在A點(diǎn)時的內(nèi)能,經(jīng)測量整個過程消耗熱值為3.0×107J/kg的酒精25g(酒精完全燃燒),則整個實驗過程的加熱效率為。
【答案】晶體大于16%【詳解】(1)[1]由物質(zhì)的熔化圖像可知,該物質(zhì)熔化時,溫度保持不變,有固定的熔點(diǎn),所以該物質(zhì)是晶體。(2)[2]由于該物質(zhì)熔化過程中,溫度不變,持續(xù)吸熱,內(nèi)能逐漸增大,所以在B點(diǎn)時的內(nèi)能大于在A點(diǎn)時的內(nèi)能。(3)[3]整個過程消耗熱值為3.0×107J/kg的酒精25g,則放出熱量Q放=mq=0.025kg×3.0×107J/kg=7.5×105J由圖像可知,6~10min內(nèi),溫度上升40℃,則每分鐘吸收熱量整個過程該物質(zhì)吸收熱量Q總=10min×1.2×104J=1.2×105J則整個實驗過程的加熱效率16.(2023·江蘇·二模)汽車發(fā)動機(jī)采用循環(huán)流動的水進(jìn)行冷卻,這是利用水的較大;若散熱器中裝有10kg的水,初溫為20℃,當(dāng)水溫表示數(shù)為70℃時,水吸收的熱量是;若汽油機(jī)曲軸的轉(zhuǎn)速為3000r/min,汽油機(jī)每分鐘對外做功次。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]【答案】比熱容2.1×1061500【詳解】[1]汽車發(fā)動機(jī)采用循環(huán)流動的水進(jìn)行冷卻,這是利用水的比熱容較大,在其他條件相同時,吸收的熱量多,冷卻效果好。[2]若散熱器中裝有10kg的水,初溫為20℃,當(dāng)水溫表示數(shù)為70℃時,水吸收的熱量是[3]若汽油機(jī)曲軸的轉(zhuǎn)速為3000r/min,汽油機(jī)曲軸每分鐘轉(zhuǎn)3000r,經(jīng)過3000×2=6000個沖程,4個沖程對外做功1次,所以6000個沖程對外做功1500次。17.(2023·江蘇無錫·一模)2022年9月,衛(wèi)星“夸父一號”使用長征二號運(yùn)載火箭發(fā)射升空,開啟對太陽的探測之旅,“夸父一號”主要以偏二甲肼作為燃料,其質(zhì)量為1500kg,它完全燃燒可以產(chǎn)生的熱量為J。發(fā)射過程中的能量轉(zhuǎn)換與熱機(jī)的沖程相同。(q偏二甲肼=4.2×107J/kg)【答案】6.3×1010J做功【詳解】[1]偏二甲肼完全燃燒放出的熱量為Q放=m偏二甲肼q偏二甲肼=1500kg×4.2×107J/kg=6.3×1010J[2]這長征三號乙運(yùn)載火箭發(fā)射過程中,向下噴射出高溫燃?xì)饬?,將?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;熱機(jī)的做功沖程中也是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,二者的能量轉(zhuǎn)化相同。18.(2023·江蘇蘇州·一模)如圖甲所示,在空氣壓縮引火儀的玻璃筒底部放一小團(tuán)干燥的棉花,快速壓下活塞,可觀察到棉花著火燃燒。此過程與四沖程汽油機(jī)的沖程能量轉(zhuǎn)化相同;如乙圖所示的是汽油機(jī)的沖程,若飛輪的轉(zhuǎn)速為,在1s內(nèi),汽油機(jī)做功次?!敬鸢浮繅嚎s排氣15【詳解】[1]在空氣壓縮引火儀玻璃筒的底部放一小團(tuán)干燥的棉花,用力將活塞迅速向下壓,棉花燃燒起來,說明壓縮筒內(nèi)空氣做功,使空氣的內(nèi)能增加;引火儀實驗中,活塞的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為空氣的內(nèi)能,內(nèi)燃機(jī)有四個沖程,在壓縮沖程中,活塞壓縮空氣做功,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故與內(nèi)燃機(jī)的壓縮沖程相似。[2]從圖中可以看出,進(jìn)氣門關(guān)閉、排氣門打開,活塞向上移動的特點(diǎn),可以判斷這個沖程是排氣沖程。[3]四沖程汽油機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速為則該飛輪每秒鐘轉(zhuǎn)30圈,因為一個工作循環(huán)飛輪轉(zhuǎn)2圈,完成4個沖程,做功1次,所以1s內(nèi),飛輪轉(zhuǎn)30圈,共15個工作循環(huán),共60個沖程,共做功15次。19.(2023·江蘇蘇州·二模)如圖是新農(nóng)村建設(shè)中廣泛使用的一種小型農(nóng)用柴油機(jī)銘牌部分信息如下表所示,該柴油機(jī)正常工作10min,對外做功次,輸出有用功J,此時油箱內(nèi)剩余柴油的熱值(增大/減小/不變)。型號HR05b活塞行程100mm轉(zhuǎn)速2400r/min輸出功率8kW效率40%
【答案】120004.8×106不變【詳解】[1]柴油機(jī)工作一個循環(huán),飛輪轉(zhuǎn)動兩圈,對外做功一次,則該柴油機(jī)正常工作10min,對外做功[2]由得,輸出的有用功為[3]熱值是燃料的特性,與量的大小無關(guān),此時油箱內(nèi)剩余柴油的熱值不變。20.(2023·江蘇鹽城·一模)天然氣熱水器將40kg的水從15℃加熱到65℃,天然氣完全燃燒釋放熱量的84%被水吸收,此過程中水吸收熱量是J,天然氣完全燃燒釋放熱量是J,需要消耗天然氣()【答案】0.25【詳解】[1][2][3]天然氣熱水器將40kg的水從15℃加熱到65℃,水吸收熱量為天然氣完全燃燒釋放熱量的84%被水吸收,根據(jù)可得天然氣完全燃燒釋放熱量是需要消耗天然氣為21.(2023·江蘇徐州·一模)若某汽油機(jī)飛輪轉(zhuǎn)速為的汽車,在水平路面上行駛,則在內(nèi)汽油機(jī)對外做功次;若汽車行駛過程中消耗汽油,則這些汽油完全燃燒能放出的熱量。在緊急剎車時,剎車片會發(fā)燙,這是通過的方式增加物體內(nèi)能的。(已知汽油的熱值為)【答案】做功【詳解】[1]某汽油機(jī)飛輪轉(zhuǎn)速為,即飛輪每秒轉(zhuǎn)圈,由于汽油機(jī)一個工作循環(huán)完成個沖程,飛輪和曲軸轉(zhuǎn)圈,對外做功次,所以在內(nèi)汽油機(jī)對外做功次。[2]汽油完全燃燒放出的熱量[3]在緊急剎車時,剎車片和輪胎相互摩擦,把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,使剎車片的內(nèi)能增加,溫度升高,這是通過做功的方式增加剎車片的內(nèi)能。22.(2023·江蘇揚(yáng)州·二模)近來,淄博燒烤火出圈,“進(jìn)淄趕烤”等話題不斷在社交平臺刷屏,烤肉時空氣中彌漫肉香味,這是現(xiàn)象;肉烤熟是通過的方式改變內(nèi)能的;燒烤的主要燃料是木炭,已知它的熱值是,200g木炭完全燃燒放出的熱量是J;這些熱量中有部分散失到空氣中,無法再利用,說明能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化具有?!敬鸢浮繑U(kuò)散熱傳遞方向性【詳解】[1]在烤肉時空氣中彌漫著“肉香”味,這是擴(kuò)散現(xiàn)象,說明分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動。[2]改變物體內(nèi)能的方式有熱傳遞和做功,食物烤熟是吸收了熱量,內(nèi)能增大,通過熱傳遞方式增加了食物的內(nèi)能。[3]木炭完全燃燒放出的熱量為[4]木炭完全燃燒釋放的熱量中有部分散失到空氣中,無法再利用,無法再轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,說明能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化具有方向性。23.(2023·江蘇蘇州·二模)小明周末和同學(xué)去太湖附近郊游,感到太湖周邊比市內(nèi)涼快,是因為水的;路上“鳥語花香”,“聞到花香”是現(xiàn)象;小明在春日暖陽下站著等同學(xué)到齊,感到很熱,這是通過的方式改變小明的內(nèi)能;小明和同學(xué)站在太湖邊,看到魚在水中游,以魚為參照物,小明是(選填“運(yùn)動的”或“靜止的”)。【答案】比熱容大擴(kuò)散熱傳遞運(yùn)動的【詳解】[1]小明周末和同學(xué)去太湖附近郊游,感到太湖周邊比市內(nèi)涼快,是因為水的比熱容大,根據(jù)Q=cmΔt在吸收的熱量和質(zhì)量一定時,溫度升高得少。[2]路上“鳥語花香”,“聞到花香”是擴(kuò)散現(xiàn)象,是由于分子的無規(guī)則運(yùn)動產(chǎn)生的。[3]改變內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞,小明在春日暖陽下站著等同學(xué)到齊,感到很熱,這是通過熱傳遞的方式改變小明的內(nèi)能。[4]小明和同學(xué)站在太湖邊,看到魚在水中游,以魚為參照物,小明的位置發(fā)生了變化,是運(yùn)動的。24.(2023·江蘇常州·一模)2022年3月23日,“天宮課堂”第二課在中國空間站開講。如圖所示是王亞平老師演示的液橋?qū)嶒灒核齼墒指髂靡粔K液橋板,水將兩塊液橋板連接在一起,如同一座橋一樣。液橋現(xiàn)象的成因是因為分子間有相互作用的;此時兩板間的距離約為cm。
【答案】引力2cm~20cm之間都正確【詳解】[1]在天宮課堂“液橋”實驗中,當(dāng)物質(zhì)分子相互靠近時分子間表現(xiàn)出相互作用的引力,因此兩顆水球能融合,故說明水分子間存在引力。[2]王亞平老師的肩寬大約為40cm,則兩板間的距離約為2cm~20cm之間都正確。三、實驗題25.(2023·江蘇鎮(zhèn)江·二模)在“比較不同物質(zhì)吸熱能力”實驗中,小志用完全相同的裝置對水和香醋加熱。
(1)實驗時要控制兩種液體的(選填“質(zhì)量”或“體積”)和初溫都相同,通過加熱相同的時間,比較來判斷兩種液體的吸熱能力;(2)此實驗用到的物理方法有控制變量法和法;(3)小志根據(jù)實驗得到的數(shù)據(jù)畫出了兩種液體溫度隨時間變化的關(guān)系圖像如圖丙所示,由圖可知的吸熱能力強(qiáng),已知水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃),則可估算香醋的比熱容為J/(kg·℃)?!敬鸢浮抠|(zhì)量升高的溫度轉(zhuǎn)換水2.8×103【詳解】(1)[1]根據(jù)比較吸熱能力的方法,要控制不同物質(zhì)的質(zhì)量相同(不同物質(zhì)密度不同,根據(jù)m=ρV,體積相同的不同物質(zhì)質(zhì)量不同)。實驗時要控制兩種液體的質(zhì)量和初溫都相同,通過加熱相同的時間,比較升高的溫度來判斷兩種液體的吸熱能力。(2)[2]此實驗控制了不同物質(zhì)的質(zhì)量相同,使用了控制變量法;通過比較升高的溫度來判斷兩種液體的吸熱能力,使用了轉(zhuǎn)換法。(3)[3]根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的兩種液體溫度隨時間變化的關(guān)系圖像可知,升高40℃,水、香醋的加熱時間分別為6min和4min,故水的吸熱能力強(qiáng)。[4]由轉(zhuǎn)換法,香醋和水吸熱之比為2:3,根據(jù)Q=cmΔt可知,在質(zhì)量和升高的溫度相同的情況下,吸熱與比熱容成正比,已知水的比熱容為,則可估算香醋的比熱容為26.(2023·江蘇南通·二模)小明和小華觀察“水的沸騰”。
(1)組裝器材時,若溫度計的玻璃泡碰到了燒杯底部,應(yīng)將圖甲中(選填“A處向上”或“B處向下”)調(diào)整為好;該實驗是通過的方式增加水的內(nèi)能;(2)實驗中,小明測量水的初溫t0,溫度計示數(shù)如圖乙所示,t0=℃;小華觀察到水沸騰前形成的大量氣泡不斷上升、體積(選填“變大”“變小”或“不變”),到水面消失;(3)小明和小華利用同一裝置進(jìn)行實驗,繪制成“溫度一時間”圖像如圖丙所示,分析圖丙中的圖線可知,水的沸點(diǎn)與初溫(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”),實驗中小明和小華所用水的質(zhì)量之比是(不計熱損失)?!敬鸢浮緼處向上熱傳遞92變小無關(guān)5︰3【詳解】(1)[1]如圖甲,在組裝器材時,溫度計的玻璃泡不能碰到容器底或容器壁,并要求用酒精燈的外焰加熱,現(xiàn)在溫度計的玻璃泡碰到了燒杯底部,此時應(yīng)將A處向上調(diào)整較好。[2]實驗中,酒精燈放熱,水吸熱,該實驗是通過熱傳遞的方式增加水的內(nèi)能。(2)[3]乙圖溫度計的分度值為1℃,讀出的溫度為92℃。[4]水沸騰前,燒杯中的水下部溫度較高,上部溫度較低,形成的大量氣泡上升過程中,氣泡中的水蒸氣遇冷液化,氣泡體積變小。(3)[5]由圖象可知,小明、小華均用的是水,初溫不同,但沸點(diǎn)相同,說明水的沸點(diǎn)與初溫?zé)o關(guān)。[6]在裝置相同的情況下,兩組實驗中相同時間吸收熱量相同,即cm1Δt1=cm2Δt2小明和小華所用水的質(zhì)量之比為27.(2023·江蘇淮安·二模)某實驗小組在做“觀察水的沸騰”實驗時,用到的器材有鐵架臺、燒杯、溫度計、秒表、硬紙板、石棉網(wǎng)等。
(1)如圖所示,是某小組安裝的實驗裝置,合理的安裝順序是(填序號);①燒杯和水;②酒精燈;③鐵桿A和溫度計(含紙蓋);④鐵圈B和石棉網(wǎng)(2)實驗時用溫度計測出不同時刻水的溫度,并記錄在表中,其中第時溫度計的示數(shù)如圖甲所示,示數(shù)℃;(3)當(dāng)觀察到燒杯中有大量氣泡產(chǎn)生,氣泡內(nèi)應(yīng)該是(選填“空氣”、“水蒸氣”或“小水珠”),且氣泡在上升過程中體積逐漸(選填“變大”或“變小”),升至水面破裂,此時認(rèn)為水開始沸騰;(4)在加熱條完全相同的情況下進(jìn)行了兩次實驗,并繪制乙圖,分析圖乙中的圖線可知,第一次實驗和第二次實驗所用水的質(zhì)量之比是;(5)小王將碘錘放入熱水中,如圖丙所示,觀察到碘錘中固態(tài)碘逐漸消失,紫色的碘蒸氣充滿碘錘,固態(tài)碘發(fā)生的物態(tài)變化是。在此實驗中,固態(tài)碘沒有先變成液體,再變成氣體,原因是(已知碘的熔點(diǎn)是113.5℃,碘的沸點(diǎn)是184.4℃)?!敬鸢浮竣冖堍佗?6水蒸氣變大5∶3升華見解析【詳解】(1)[1]酒精燈要使用外焰加熱,所以合理順序應(yīng)先放好酒精燈,由其外焰高度確定鐵圈及石棉網(wǎng)的高度;溫度計測量液體溫度時,玻璃泡要浸沒在液體中,不能接觸容器底和壁,所以接著應(yīng)放置燒杯,最后安裝溫度計。即順序為②④①③。(2)[2]由圖可知,該溫度計的分度值為1℃,所以溫度計的示數(shù)為。(3)[3][4]水沸騰后產(chǎn)生的氣泡在上升過程中,因為不斷的有新的水蒸氣加入,所以氣泡會變大;氣泡里面的氣體是水蒸氣。(4)[5]根據(jù),在裝置相同的情況下,相同時間吸收熱量相同,則第一次實驗和第二次實驗水的溫度上升之比(98℃-92℃)∶(98℃-88℃)=6∶10=3∶5可得第一次實驗和第二次實驗所用水的質(zhì)量之比m1∶m2=Δt2∶Δt1=5∶3(5)[6][7]小王將碘錘放入熱水中,如圖丙所示,觀察到碘錘中固態(tài)碘逐漸消失,紫色的碘蒸氣充滿碘錘,碘由固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài),固態(tài)碘發(fā)生的物態(tài)變化是升華,在此實驗中,固態(tài)碘沒有先變成液體,再變成氣體,因為碘的熔點(diǎn)高于水的沸點(diǎn),碘的溫度沒有達(dá)到熔點(diǎn)而不能熔化。28.(2023·江蘇泰州·一模)在比較不同物質(zhì)吸熱能力的實驗中,小明用相同的器材(如圖1所示)加熱質(zhì)量和初溫都相等的水和煤油,每隔記錄一次溫度。
(1)要完成該實驗,除圖中所示器材外,還需要的測量工具有;(2)實驗中,他觀察到的現(xiàn)象如圖2所示,分析比較(a)與(b)中加熱時間、溫度計示數(shù)及相關(guān)條件可知:質(zhì)量相等的水和煤油,加熱相同的時間,的吸熱能力強(qiáng),它們吸收的熱量(相等/不相等);(3)實驗時小明讓酒精燈加熱一會兒才開始記錄數(shù)據(jù),是為了避免對實驗造成影響;(4)為了進(jìn)一步研究物體吸收熱量與升高的溫度的關(guān)系,小明根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出它們升高的溫度隨加熱時間t變化圖象(如圖3),它們都是過原點(diǎn)的直線,即。用m表示水和食用油的質(zhì)量,、分別表示食用油和水的比熱容,則兩條直線k的比值:等于。【答案】天平和秒表水相等實驗裝置【詳解】(1)[1]要完成該實驗,要控制水和煤油的質(zhì)量相同,還要每隔記錄一次溫度。故除圖中所示器材外,還需要的測量工具有天平和秒表。(2)[2]分析比較與中加熱時間、溫度計示數(shù)及相關(guān)條件可知:質(zhì)量相等的水和煤油,加熱相同的時間,水升溫慢,故水的吸熱能力強(qiáng)。[3]根據(jù)轉(zhuǎn)換法,因加熱時間相同,它們吸收的熱量相等。(3)[4]為了避免實驗裝置對實驗造成影響,實驗時小明讓酒精燈加熱一會兒才開始記錄數(shù)據(jù)。(4)[5]設(shè)當(dāng)兩液體的溫度都升高時,水和食用油所用時間分別為、,因溫度都升高,則由題意可得①又因為加熱時間反映了物質(zhì)吸熱的多少,所以物質(zhì)吸收的熱量與加熱時間成正比,則②所以,由①②以及吸熱公式可得29.(2023·江蘇淮安·三模)用水做以下實驗。(1)甲圖,根據(jù)反映金屬盒所處位置的液體壓強(qiáng)大??;(2)乙圖,液面與標(biāo)記線相平,反復(fù)翻轉(zhuǎn)后,發(fā)現(xiàn)液面標(biāo)記線,說明分子之間存在空隙;(3)丙圖,用相同熱源加熱等質(zhì)量的水和沙子,使它們升高相同的溫度,發(fā)現(xiàn)水的,說明水吸收了更多的熱量;(4)丁圖,完全燃燒等質(zhì)量的酒精和碎紙片后,兩杯等質(zhì)量的水不同,說明燃料放出熱量不同;(5)戊圖表示觀察水的沸騰實驗①應(yīng)先固定(選填“燒杯”或“溫度計”)的位置;②下表為記錄實驗數(shù)據(jù)的表格,表中a處應(yīng)填的內(nèi)容是;a溫度/℃90929496989898…③根據(jù)戊圖和表格可知,水的沸點(diǎn)是℃;④為了探究水的沸騰條件,應(yīng)在水停止對其加熱,進(jìn)行觀察。【答案】U形管液面高度差低于加熱時間更長升高的溫度燒杯時間/min98沸騰時【詳解】(1)[1]金屬盒處液體的壓強(qiáng),通過壓強(qiáng)計管中空氣傳遞到U形管中的液體,使兩邊形成液面差,通過U形管中液面高度差來間接地顯示金屬盒所處位置的液體壓強(qiáng)大小。(2)[2]由于分子間有空隙,兩種液體混合后,總體積要減小,所以,液面在標(biāo)記線以下。(3)[3]因為水的比熱容比沙子大,在質(zhì)量和升高溫度相同的時候,水需要吸收更多的熱量,所以用相同的熱源加熱,需要對水加熱更長時間。(4)[4]相等質(zhì)量的酒精和紙片,完全燃燒后放出的熱量不同,質(zhì)量相同的水吸收了不同的熱量,升高的溫度不同。(5)①[5]在本實驗中,要使用酒精燈的外焰加熱,因此要先固定燒杯的位置,之后再根據(jù)燒杯的位置放置溫度計。②[6]隨著加熱時間的增長,水溫在發(fā)生變化,我們要記錄不同時刻水的溫度。因此,a處應(yīng)該填的內(nèi)容為:時間/min。③[7]水在持續(xù)吸熱過程中,有一段時間溫度保持在98℃,說明此時水正在沸騰,沸點(diǎn)為98℃。④[8]為了探究水沸騰的條件,應(yīng)在水沸騰時,改變外界因素——停止加熱,從而歸納總結(jié)沸騰條件。30.(2023·江蘇鹽城·一模)小鹿利用三套完全相同的裝置完成熱學(xué)實驗,如圖1所示,液體1和2的質(zhì)量相同,燃料A和B的質(zhì)量也相同。
(1)丙裝置在安裝時的一處錯誤是,重新安裝后,小華所測液體的初溫均如圖2所示,示數(shù)為℃。(2)比較不同物質(zhì)的比熱容,應(yīng)選擇兩圖實驗,實驗時通過反映物體吸熱的多少,冬天在自制暖手袋時,應(yīng)選(液體1/液體2)作為供暖物質(zhì)。(3)分析圖線(如圖3)可知:燃料A和B的熱值之比為(設(shè)燃料完全燃燒且放出的熱量全被液體吸收)?!敬鸢浮繙囟扔嫷牟A輿]有全部浸沒被測液體中24甲丙加熱時間液體14∶3【詳解】(1)[1]溫度計的玻璃泡要全部浸沒在被測液體中,丙裝置在安裝時的一處錯誤是溫度計的玻璃泡沒有全部浸沒被測液體中。[2]小華所測液體的初溫均如圖2所示,示數(shù)為24°C。(2)[3]比較液體1和液體2的比熱容,應(yīng)選用相同的加熱裝置加熱相同時間,觀察兩種物質(zhì)的溫度變化量,通過圖1中的甲、丙兩個裝置可比較液體1和液體2的比熱容。[4]相同的加熱裝置加熱相同時間,液體吸收的熱量相同,故實驗時通過加熱時間反映物體吸熱的多少。[5]由圖像3可知,甲、丙兩個裝置加熱相同的時間,即吸收的熱量相同,升高的溫度,液體的質(zhì)量相同,根據(jù)可得,,自制暖手袋時,液體的比熱容要較大,則應(yīng)選甲裝置的液體作為供暖物質(zhì),即液體1。(3)[6]要比較燃料A和B的熱值關(guān)系,應(yīng)使用不同的燃料加熱質(zhì)量相同的同種液體,則應(yīng)選用乙、丙兩個裝置,根據(jù)圖3的乙、丙兩圖線可知,燃料完全燃燒后,液體2升高的溫度變化量之比為30°C∶40°C=3∶4,根據(jù),可知液體2吸收的熱量之比為設(shè)燃料完全燃燒且放出的熱量全被液體吸收,燃料A和B的質(zhì)量也相同,根據(jù)可知,燃料A和B的熱值之比31.(2023·江蘇南通·模擬預(yù)測)學(xué)習(xí)了機(jī)械效率后,小明知道滑輪組的機(jī)械效率與所提起的重物的重力有關(guān),于是他提出了“電磁爐的效率是否會隨著被加熱水的多少而發(fā)生變化”的問題。他和同組同學(xué)找來一臺電磁爐和專用的茶壺,并且僅將電磁爐接入家庭電路中進(jìn)行了如下探究。(1)在相同的環(huán)境條件下,使用相同的加熱功率,先后將初溫而質(zhì)量(以上兩格均選填“相同”或“不同”)的水加熱至沸騰,并將測得的數(shù)據(jù)記錄如下:質(zhì)量m/g200300400500600700800900100011001200效率61﹪64﹪67﹪69﹪74﹪77﹪72﹪70﹪67﹪64﹪(2)上述實驗中,小明所使用的水的初溫為46℃,當(dāng)將800g的水加熱至沸騰時水所吸收的熱量為,此過程中觀察到標(biāo)有“2500imp/(kW·h)”的電能表的指示燈閃爍168次,則消耗的電能為,此次加熱過程中電磁爐的效率為;(已知水的比熱容為c=4.2×103J/(kg·℃))(3)分析數(shù)據(jù)可知,隨著被加熱水的質(zhì)量的增加,電磁爐效率的變化情況是:;(4)實驗結(jié)束后,小明認(rèn)為:上述條件下,要得到一定質(zhì)量的沸水,采用一次性加熱比分成多次加熱更節(jié)能。請你對小明的結(jié)論作出評價:;(5)同組的小虎又提出“電磁爐的效率是否會隨著加熱功率的變化而發(fā)生變化”的問題,為了克服將水加熱至沸騰所需要的時間較長的問題,他們在同樣的環(huán)境條件下,將一定質(zhì)量的水用不同加熱功率,連續(xù)測出水溫每上升15℃所對應(yīng)的效率。請你評估小明的實驗方案并提出一條縮短實驗時間的可行性方法。評估意見:。改進(jìn)方法:?!敬鸢浮肯嗤煌?81440J241920J75%先增加后減小不一定正確,因為當(dāng)水質(zhì)量較小時(如400g),結(jié)論成立,但當(dāng)水的質(zhì)量增大到一定值時(如1200g),多次加熱反而浪費(fèi)能源沒有控制水的初溫相同減少水的質(zhì)量,提高水的初溫【詳解】(1)[1][2]由知道,影響水吸收的熱量的因素有:水的質(zhì)量、初溫,所以根據(jù)可知變量法可知在相同的環(huán)境條件下,使用相同的加熱功率,將初溫相同、質(zhì)量不同的水加熱至沸騰。(2)[3]小明所使用的水的初溫為46℃,當(dāng)將800g(0.8kg)的水加熱至沸騰時,水所吸收的熱量為Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×0.8kg×(100℃-46℃)=181440J[4]消耗的電能[5]電磁爐的熱效率為(3)[6]分析實驗數(shù)據(jù)說明,隨著被加熱水的質(zhì)量增加,電磁爐的效率是先增加后減小。(4)[7]分析實驗數(shù)據(jù)知道,得到一定質(zhì)量的沸水,采用一次性加熱比分成多次加熱更節(jié)能,不一定正確,當(dāng)水質(zhì)量較小時(如400g),結(jié)論成立,但當(dāng)水的質(zhì)量增大到一定值時(如1200g),多次加熱反而浪費(fèi)能源。(5)[8]在同樣的環(huán)境條件下,將一定質(zhì)量的水用不同加熱功率,連續(xù)測出水溫每上升15℃所對應(yīng)的效率時對應(yīng)的每次的水的初溫不同,所以評估意見:沒有控制水的初溫相同。[9]改進(jìn)方法:減少水的質(zhì)量;增加水的初溫。四、計算題32.(2023·江蘇鎮(zhèn)江·模擬預(yù)測)北京冬奧會上使用的氫燃料電池汽車,是利用氫與氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能,供給電動機(jī)而驅(qū)動汽車行駛的,如圖所示,該類型汽車甲在平直公路上從A地出發(fā),以72km/h的速度行駛1h到達(dá)B地,消耗0.8kg氫燃料,所產(chǎn)生電能E電的80%用于維持汽車勻速行駛,所受阻力為1000N,氫燃料的熱值為1.5×108J/kg。(1)求A、B兩地之間距離;(2)求此過程中產(chǎn)生的電能E電;(3)氫燃料電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的效率;(4)燃油汽車乙也在該公路上從A地出發(fā),以72km/h的速度勻速行駛,所受阻力與甲車相同,汽油在氣缸內(nèi)完全燃燒,且燃燒所釋放熱量的30%用來維持汽車勻速行駛,汽油熱值取q=5×107J/kg。同樣到達(dá)B地,需要多少千克汽油?
【答案】(1)7.2×104m;(2)9×107J;(3)75%;(4)4.8kg【詳解】解:(1)A、B兩地之間的距離s=vt=72km/h×1h=72km=7.2×104m(2)汽車甲在平直公路上勻速行駛,汽車甲受到的阻力和汽車的牽引力是一對平衡力,根據(jù)二力平衡條件可知,汽車甲的牽引力F=f=1000N汽車甲所做的有用功Wf=Fs=1000N×7.2×104m=7.2×107J產(chǎn)生的電能(3)0.8kg燃料完全燃燒放出的熱量Q放=mq=0.8kg×1.5×108J/kg=1.2×108J氫燃料電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的效率(4)汽油完全燃燒放出的熱量需要完全燃燒汽油的質(zhì)量答:(1)A、B兩地之間距離為7.2×104m;(2)此過程中產(chǎn)生的電能E電為9×107J;(3)氫燃料電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的效率為75%;(4)同樣到達(dá)B地,需要4.8kg汽油。33.(2023·江蘇蘇州·一模)用天然氣灶燒水,若0.5m3天然氣完全燃燒放出的熱量60%被溫度為20,質(zhì)量為100kg的水吸收。已知水的比熱容為c=4.2×103J/(kg?),天然氣的熱值為q=7×107J/m3。(1)0.5m3天然氣完全燃燒放出的熱量;(2)水的末溫;(3)氫氣具有熱值大、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),完全燃燒多少kg氫氣能產(chǎn)生和0.5m3天然氣相同的熱量。(氫氣的熱值為q=1.4×108J/kg)【答案】(1)3.5×107J;(2)70;(3)0.25kg【詳解】解:(1)天然氣完全燃燒放出的熱量(2)水吸收的熱量水的末溫(3)完全燃燒氫氣的質(zhì)量答:(1)0.5m3天然氣完全燃燒放出的熱量為3.5×107J;(2)水的末溫是70;(3)完全燃燒0.25kg氫氣能產(chǎn)生和0.5m3天然氣相同的熱量。34.(2023·江蘇無錫·一模)我市多措并舉積極創(chuàng)建全國文明典范城市,意義深遠(yuǎn)。其中垃圾分類已成為人們?nèi)粘I畹囊环N時尚,把合理分類的垃圾利用起來可以變廢為寶。如果1噸垃圾可以榨出0.21噸燃料油,燃料油的熱值為4.0×107J/kg,水的比熱容c水=4.2×103J/(kg·℃),求:(1)1噸垃圾產(chǎn)生的燃料油完全燃燒釋放出的熱量為多少?(2)不計熱量損失,1噸垃圾產(chǎn)生的燃料油完全燃燒釋放出的熱量可以使質(zhì)量為4.0×104kg、溫度為20℃的水溫度升高多少攝氏度?(3)若完全燃燒1×103kg的垃圾產(chǎn)生的熱量可發(fā)電500kW·h,垃圾的熱值是9×106J/kg,則發(fā)電效率是多少?【答案】(1)8.4×109J;(2)50℃;(3)20%【詳解】解:(1)1噸垃圾產(chǎn)生的燃料油完全燃燒釋放出的熱量為Q放=mq=0.21×103kg×4.0×107J/kg=8.4×109J(2)水吸收的熱量為Q吸=Q放=8.4×109J水溫度升高的溫度為(3)完全燃燒1×103kg的垃圾產(chǎn)生的熱量為Q'放=m'q'=1×103kg×9×106J/kg=9×109JE電=500kW·h=1.8×109J發(fā)電效率是答:(1)1噸垃圾產(chǎn)生的燃料油完全燃燒釋放出的熱量為8.4×109J;(2)不計熱量損失,1噸垃圾產(chǎn)生的燃料油完全燃燒釋放出的熱量可以使質(zhì)量為4.0×104kg、溫度為20℃的水溫度升高50℃;(3)若完全燃燒1×103kg的垃圾產(chǎn)生的熱量可發(fā)電500kW·h,垃圾的熱值是9×106J/kg,則發(fā)電效率是20%。35.(2023·江蘇南通·二模)守護(hù)我國南沙、西沙群島的是漁政311船,它是我國目前噸位最大、設(shè)備最先進(jìn)、航速最快的漁政執(zhí)法船,該船滿載時總質(zhì)量為4.5×103t,最大航速為15m/s,當(dāng)船以最大航速巡航時受到的海水阻力為2.0×106N,g取10N/kg,q燃油=4.0×107J/kg。求:(1)漁政船以最大航速勻速巡航20min通過的路程;(2)滿載時該船受到的浮力;(3)若漁政船的燃油機(jī)動力系統(tǒng)效率為30%,漁政船以最大航速勻速巡航20min至少需要燃燒的燃油質(zhì)量?!敬鸢浮浚?)1.8×10?m;(2)4.5×107N;(3)3×103kg【詳解】解:(1)漁政船巡航的時間為20min,即1200s;由可知,漁政船以最大航速勻速巡航20min通過的路程(2)該船滿載時總質(zhì)量為4.5×103t,即4.5×106kg;漁政船漂浮,受到的浮力和重力是一對平衡力,大小相等,則滿載時該船受到的浮力(3)因為漁政船勻速行駛,所以推進(jìn)力與海水阻力是一對平衡力,大小相等,則推進(jìn)力推進(jìn)力對船所做的功則燃油完全燃燒放出的熱量由可得,燃油的質(zhì)量答:(1)漁政船以最大航速勻速巡航20min通過的路程為1.8×10?m;(2)滿載時該船受到的浮力為4.5×107N;(3)若漁政船的燃油機(jī)動力系統(tǒng)效率為30%,漁政船以最大航速勻速巡航20min至少需要燃燒的燃油質(zhì)量為3×103kg。36.(2023·江蘇連云港·三模)一輛大貨車滿載時總重4×105N,輪胎與地面接觸的總面積為0.5m2,該車發(fā)動機(jī)的效率為40%(g=10N/kg,柴油熱值q=4×107J/kg);求:(1)大貨車滿載時對路面的壓強(qiáng)為多少?(2)該車在平直公路上勻速行駛,所受的阻力為車總重的0.01倍,牽引力是多少?(3)該車在平直公路上勻速行駛100km需要消耗多少柴油?【答案】(1)8×105Pa;(2)4000N;(3)25kg【詳解】解:(1)貨車滿載時對路面的壓力等于總重力則壓力F=G=4×105N貨車滿載時對路面的壓強(qiáng)為(2)該車在平直公路上勻速行駛所受的阻力f=0.01G=0.01×4×105N=4000N該車在平直公路上勻速行駛,處于平衡狀態(tài),牽引力等于阻力,則牽引力F牽=f=4000N(3)該車在平直公路上勻速行駛100km做的有用功W=F牽s=4000N×100×103m=4×108J消耗的柴油完全燃燒放出的熱量消耗的柴油的質(zhì)量答:(1)大貨車滿載時對路面的壓強(qiáng)為8×105Pa;(2)該車在平直公路上勻速行駛,所受的阻力為車總重的0.01倍,牽引力是4000N;(3)該車在平直公路上勻速行駛100km需要消耗柴油的質(zhì)量是25kg。五、綜合題37.(2023·江蘇南通·一模)某款太陽能電池板,它能確保與日照方向始終垂直,使其吸收的太陽能最多。該電池板裝有自動清潔裝置,電池板相關(guān)參數(shù)如表。已知:水的比熱容c=4.2×103J/(kg?℃),焦炭的熱值q=3×107J/kg。葉片面積光電轉(zhuǎn)換效率充電效率清潔功率25m220%70%1kW(1)太陽能屬于(填“常規(guī)”或“新”)能源;(2)電池板自動清潔一次需要120min,需要消耗的電能為度;這一能量需要完全燃燒kg焦炭;(3)某天,電池板接收太陽輻射的平均功率為1000W/m2,轉(zhuǎn)化的電能直接供功率為4kW的用電器工作,多余的電能存儲在電池中,晚上將當(dāng)天存儲的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,可將50kg的水升溫40℃,則當(dāng)天的日照時間為min?!敬鸢浮啃?0.24200【詳解】(1)[1]太陽是近幾年開發(fā)的能源,屬于新能源。(2)[2]電池板自動清潔一次的時間t=120min=2h消耗的電能W=Pt=1kW×2h=2kW?h=2度[3]焦炭燃燒放出的熱量Q放=W=2×3.6×106J=7.2×106J需要燃燒的焦炭(3)[4]白天太陽能電池接受太陽輻射的功率P太=25m2×1000W/m2=2.5×104W白天獲得的電功率P電=η1P太=20%×2.5×104W=5000W白天剩余的功率P剩=P電﹣P白=5000W﹣4000W=1000W蓄電池的儲存功率P儲=η2P剩=70%×1000W=700W晚上將當(dāng)天存儲的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能W電=Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg?℃)×50kg×40℃=8.4×106J日照的時間為38.(2023·江蘇常州·二模)如圖甲所示是家用電暖器,利用電熱給煤油加熱取暖。圖乙為其簡化的電路原理圖,已知電阻R1<R2,銘牌見表。在電暖器跌倒時,跌倒開關(guān)S自動斷開,切斷電源,保證安全。電暖器有“高溫?fù)酢?、“中溫?fù)酢焙汀暗蜏負(fù)酢比齻€擋位。
(1)當(dāng)閉合開關(guān)S和時,電暖器在低溫?fù)跽9ぷ?,此時的功率為W、電流為A;(2)求R1的電阻;(3)如果電加熱器的加熱效率為75%,使用中溫?fù)鯐r,煤油升溫5℃需要多長時間?煤油的比熱容為2.1×103J/(kg?℃)。額定電壓220V頻率50Hz額定功率低溫?fù)踔袦負(fù)?000W高溫?fù)?550W煤油質(zhì)量20kg【答案】S25502.548.4Ω280s【詳解】(1)[1]由圖乙可知,當(dāng)開關(guān)S、S1閉合時,只有R1工作,當(dāng)開關(guān)S、S2閉合時,只有R2工作,當(dāng)開關(guān)S、S1、S2都閉合時,R1、R2并聯(lián)。[2]根據(jù)并聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知,當(dāng)開關(guān)S、S1、S2都閉合時,R1、R2并聯(lián),電路中的總電阻最小,由可知,電路中的總功率最大,電暖器處于高溫?fù)?;由于R1<R2,則當(dāng)開關(guān)S、S2閉合時,只有R2工作,電路中的總電阻最大,總功率最小,電暖器處于低溫?fù)?;?dāng)開關(guān)S、S1閉合時,只有R1工作,電暖器處于中溫?fù)?;電暖器低溫?fù)鯐r的功率為P低溫=P高溫﹣P中溫=1550W﹣1000W=550W[3]由P=UI可知,低溫?fù)鯐r的電流為(2)[4]由可知,R1的阻值為(3)[5]煤油吸收熱量為Q吸=cmΔt=2.1×103J/(kg?℃)×20kg×5℃=2.1×105J由可知,電暖器消耗的電能為由可知,加熱需要的時間為(建議用時:20分鐘)一、單選題1.(2023·江蘇連云港·中考真題)沿海地區(qū)的晝夜溫差較小,而內(nèi)陸地區(qū)(尤其是沙漠)的晝夜溫差較大,這主要是因為(
)A.水的內(nèi)能多,沙石的內(nèi)能少 B.水的導(dǎo)熱性好,沙石的導(dǎo)熱性差C.水的比熱容大,沙石的比熱容小 D.水吸收的熱量多,沙石吸收的熱量少【答案】C【詳解】沿海地區(qū)水多,內(nèi)陸地區(qū)(尤其是沙漠)水少、沙石多,因為水的比熱容較大,白天,相同質(zhì)量的水和沙石比較,吸收相同的熱量,水的溫度升高的少;夜晚,放出相同的熱量,水的溫度降低的少,使得沿海地區(qū)晝夜的溫差小,故ABD不符合題意,C符合題意。故選C。2.(2023·江蘇連云港·中考真題)下列事例中,用熱傳遞的方式來改變物體內(nèi)能的是(
)A.古人鉆木取火 B.冬天雙手摩擦取暖C.一杯熱水慢慢變涼 D.人從滑梯滑下臀部發(fā)熱【答案】C【詳解】A.古人鉆木取火,克服摩擦做功,屬于用做功的方式改變物體的內(nèi)能,故A不符合題意;B.冬天雙手摩擦取暖,克服摩擦做功,屬于用做功的方式改變物體的內(nèi)能,故B不符合題意;C.一杯熱水慢慢變涼,熱水放出熱量,溫度降低,通過熱傳遞的方式改變物體的內(nèi)能,故C符合題意;D.人從滑梯滑下臀部發(fā)熱,克服摩擦做功,屬于用做功的方式改變物體的內(nèi)能,故D不符合題意。故選C。3.(2023·江蘇揚(yáng)州·中考真題)下列與比熱容有關(guān)的生活現(xiàn)象,描述正確的是()A.沙漠地區(qū)晝夜溫差小B.汽車發(fā)動機(jī)常用水做冷卻劑C.在太陽光的照射下,干泥土比濕泥土升溫慢D.“早穿棉襖午穿紗,圍著火爐吃西瓜”是我國沿海地區(qū)的生活寫照【答案】B【詳解】AD.與沿海地區(qū)相比,由于沙漠地區(qū)的沙子的比熱容比水的比熱容小,白天吸收相同的熱量后,沙子的溫度升高得多,氣溫較高;夜晚放出相同熱量后,沙子的溫度下降得多,氣溫較低,因此沙漠地區(qū)晝夜溫差大,故“早穿棉襖午穿紗,圍著火爐吃西瓜”是我國沙漠地區(qū)的生活寫照,故AD錯誤;B.水的比熱容大,相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)相比,升高相同溫度時,水吸收的熱量多,因此用水來做發(fā)動機(jī)的冷卻劑,故B正確;C.水的比熱容大,濕泥土中含水多,因此干泥土的比熱容小于濕泥土的比熱容,在同等質(zhì)量、同樣的吸熱情況下,干泥土的溫度上升比較快,故C錯誤。故選B。4.(2023·江蘇蘇州·中考真題)在沿海地區(qū),炎熱、晴朗的天氣里常常出現(xiàn)“海陸風(fēng)”,當(dāng)出現(xiàn)如圖所示風(fēng)向時,通常()
A.發(fā)生在白天,且陸地溫度較高B.發(fā)生在白天,且海水溫度較高C.發(fā)生在夜晚,且陸地溫度較高D.發(fā)生在夜晚,且海水溫度較高【答案】D【詳解】水的比熱容較大,同樣質(zhì)量的水和沙石,吸收相同的熱量(接受相同的太陽輻射能),沙石的溫度升高得多,陸面上空空氣迅速增溫而上升,海面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,形成風(fēng)。同理,在晚上相同受冷的情況下,陸地的溫度低于海洋的溫度,從而形成從陸地吹向海洋的風(fēng),故這樣形成了海陸風(fēng)。由圖可知,風(fēng)從陸地吹向海洋,則應(yīng)發(fā)生在夜晚,故D符合題意,ABC不符合題意。故選D。5.(2023·江蘇無錫·中考真題)如圖所示,將兩個表面光滑的鉛塊相互緊壓,它們會粘在一起,下方可以掛起重物,該現(xiàn)象主要說明了()
A.分子間有空隙B.分子間存在吸引力C.分子間存在排斥力D.分子處在永不停息的無規(guī)則運(yùn)動中【答案】B【詳解】分子間存在著相互作用的引力和斥力。將兩個表面光滑的鉛塊相互緊壓,它們會粘在一起,甚至下方掛一重物也不分開,說明鉛塊之間存在著引力,進(jìn)而說明分子間存在吸引力。故ACD不符合題意,B符合題意。故選B。6.(2023·江蘇南通·中考真題)端午時節(jié),人們佩戴裝有中藥材的香囊,我們能聞到淡淡的藥香,說明()A.分子間有引力 B.分子間有斥力 C.分子是運(yùn)動的 D.分子間有空隙【答案】C【詳解】一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則的運(yùn)動。端午時節(jié),人們佩戴裝有中藥材的香囊,我們能聞到淡淡的藥香,是香味分子發(fā)生了擴(kuò)散現(xiàn)象,說明分子是運(yùn)動的,故ABD不符合題意,C符合題意。故選C。7.(2023·江蘇常州·中考真題)將兩個表面光滑的鉛塊相互壓緊,兩鉛塊就會粘在一起、并能吊起多個鉤碼,如圖所示。該現(xiàn)象說明()
A.分子間有空隙 B.分子間存在吸引力C.分子間存在排斥力 D.分子不停地做無規(guī)則運(yùn)動【答案】B【詳解】分子間具有引力和斥力,兩個表面光滑的鉛塊相互緊壓,發(fā)現(xiàn)兩個鉛塊粘在一起,原因是緊壓能使分子間距離變小,分子間作用力變大,分子間表現(xiàn)為引力,因此可以吊起多個鉤碼。故ACD不符合題意,B符合題意。故選B。8.(2023·上?!ぶ锌颊骖})在汽油機(jī)的工作循環(huán)中,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,對外提供動力的沖程是()A.吸氣沖程 B.壓縮沖程 C.做功沖程 D.排氣沖程【答案】C【詳解】在汽油機(jī)的工作循環(huán)中,做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,提供動力,壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故ABD不符合題意,C符合題意。故選C。9.(2023·江蘇鹽城·中考真題)汽油機(jī)的一個工作循環(huán)中,能量轉(zhuǎn)化方式與圖示過程相同的是()A.吸氣沖程 B.壓縮沖程 C.做功沖程 D.排氣沖程【答案】B【詳解】如圖,按壓活塞過程中活塞對桶內(nèi)氣體做功,是桶內(nèi)氣體內(nèi)能增加,機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能;內(nèi)燃機(jī)的四個沖程是吸氣、壓縮、做功、排氣沖程,壓縮沖程活塞向上運(yùn)動,壓縮氣體對氣體做功,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;做功沖程高溫高壓燃?xì)馔苿踊钊蛳逻\(yùn)動,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故B符合題意,ACD不符合題意。故選B。10.(2023·江蘇鎮(zhèn)江·中考真題)以下實驗?zāi)苷f明分子間存在空隙的是()A.用肉眼觀察海綿,發(fā)現(xiàn)海綿內(nèi)部有許多空隙B.將等體積的酒精和水充分混合后,總體積變小C.用鉛筆畫出連續(xù)直線,用放大鏡觀察到碳粒間有空隙D.用光學(xué)顯微鏡觀察血細(xì)胞涂片,發(fā)現(xiàn)細(xì)胞間有間隙【答案】B【詳解】A.用肉眼觀察海綿,發(fā)現(xiàn)海綿內(nèi)部有許多空隙,是物體間有間隙,不能說明分子間存在空隙,故A錯誤;B.體積相等的水和酒精,水和酒精混合后總體積變小,說明分子之間存在間隙,故B正確;C.鉛筆畫出的線我們可以看到,它肯定是由無數(shù)個分子構(gòu)成的,而分子非常小我們看不到,因此用放大鏡觀察到碳粒間有空隙也不能說明分子之間有空隙,故C錯誤;D.用光學(xué)顯微鏡觀察血細(xì)胞涂片,發(fā)現(xiàn)細(xì)胞間有間隙,由于分子是很微小的,光學(xué)顯微鏡放大的倍數(shù)有限,不能觀察到分子、分子間有間隙,故D錯誤。故選B。11.(2023·江蘇南通·中考真題)下列四個現(xiàn)象中,屬于機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是()A.
壓縮點(diǎn)燃棉花 B.
蒸汽頂起壺蓋C.
冬天哈氣取暖 D.
燃?xì)馔苿踊钊敬鸢浮緼【詳解】A.壓縮點(diǎn)燃棉花,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,內(nèi)能增大,溫度升高,棉花燃燒,故A符合題意;
B.蒸汽頂起壺蓋,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故B不符合題意;C.冬天哈氣取暖,是熱傳遞的過程,發(fā)生了內(nèi)能的轉(zhuǎn)移,不是能量的轉(zhuǎn)化,故C不符合題意;D.燃?xì)馔苿踊钊?,?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故D不符合題意。故選A。12.(2023·江蘇常州·中考真題)家用小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)獨(dú)特的尾翼結(jié)構(gòu),能使其旋翼自動迎風(fēng),如圖甲所示。海邊,僅在海陸風(fēng)因素的影響下,圖乙、圖丙所示的情形通常分別發(fā)生在()
A.白天、夜晚 B.夜晚、白天 C.白天、白天 D.夜晚、夜晚【答案】A【詳解】水的比熱容大于砂石和泥土的比熱容,白天太陽照射時,海洋升溫慢,陸地升溫快,陸地的熱空氣就上升,地面附近海洋的空氣來補(bǔ)充,氣流就從海洋向陸地,即風(fēng)從海洋吹向陸地;晚上陸地很快就冷卻下來,而海洋則很慢,海洋的溫度高,而陸地的溫度低,地面氣體就從陸地流向海洋,即風(fēng)從陸地吹向海洋。因此白天,風(fēng)力發(fā)電機(jī)翼朝向朝向大海,晚上,風(fēng)力發(fā)電機(jī)翼朝向陸地。則圖乙是白天,圖丙是晚上。故A符合題意,BCD不符合題意。故選A。二、填空題13.(2023·江蘇揚(yáng)州·中考真題)我國“天宮二號”上的太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為能。太陽能屬于(選填“可再生”或“不可再生”)能源。在太空,給“天宮二號”加注燃料需要用特制的壓氣機(jī),它是利用壓力差的原理讓液體燃料流動起來,這說明力可以改變物體的。【答案】電可再生運(yùn)動狀態(tài)【詳解】[1]給太陽能電池板充電,是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的過程。[2]太陽能取之不盡用之不竭,屬于可再生能源。[3]壓力差是液體燃料流動,說明力改變了物體的運(yùn)動狀態(tài)。14.(2023·江蘇鎮(zhèn)江·中考真題)如圖為單缸四沖程汽油機(jī)的沖程,該沖程活塞移動時,汽缸內(nèi)燃料混合氣體的壓強(qiáng)變。若該汽油機(jī)轉(zhuǎn)速為2400r/min,則它每分鐘完成個如圖所示的沖程?!敬鸢浮繅嚎s大1200【詳解】[1][2]內(nèi)燃機(jī)的四個沖程有吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程;判斷沖程名稱可用口訣:“先看氣門開關(guān)情,再看活塞上下行;開下吸氣開上排,關(guān)上壓縮關(guān)下功”,由圖可知活塞向上運(yùn)動,兩氣門關(guān)閉,因此是壓縮沖程;壓縮沖程過程中,汽缸內(nèi)部體積變小,壓強(qiáng)變大。[3]熱機(jī)完成一個工作循環(huán)中,飛輪轉(zhuǎn)動2圈,完成壓縮沖程1個,若該汽油機(jī)轉(zhuǎn)速是2400r/min,表示每分鐘飛輪轉(zhuǎn)動2400圈,它每分鐘完成1200個壓縮沖程。15.(2023·江蘇常州·中考真題)壓縮空氣動力車。(1)小明將充滿氣的氣球捆綁在小車上,制成壓縮空氣動力小車。當(dāng)氣球向右噴氣時,靜止的小車向左運(yùn)動起來,如圖甲所示。該現(xiàn)象說明力的作用是;還說明力可以改變物體的。
(2)為制造壓縮空氣動力汽車,工程師將裝有壓縮空氣的鋼瓶與空氣動力發(fā)動機(jī)連接,該發(fā)動機(jī)的一個工作循環(huán)分為進(jìn)氣沖程和排氣沖程,如圖乙所示。發(fā)動機(jī)對外做功的是(進(jìn)氣/排氣)沖程,此過程中鋼瓶內(nèi)壓縮空氣的溫度。若該發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速為,則內(nèi)發(fā)動機(jī)對外做功次。汽車行駛一段路程后,鋼瓶內(nèi)壓縮空氣的密度。【答案】相互的運(yùn)動狀態(tài)進(jìn)氣減低20減小【詳解】(1)[1][2]當(dāng)氣球向右噴氣時,對給周圍的空氣有一個向右的力,由于物體間力的作用是相互的,空氣也給氣球有一個向左的力,所以靜止的小車向左運(yùn)動起來,該現(xiàn)象說明力的作用是相互的,還說明力可以改變物體的運(yùn)動狀態(tài)。(2)[3][4]如圖乙所示,進(jìn)氣沖程中壓縮空氣進(jìn)入氣缸,壓縮空氣對活塞做功,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,鋼瓶內(nèi)壓縮空氣的內(nèi)能減少,溫度降低。[5]該發(fā)動機(jī)的一個工作循環(huán)分為進(jìn)氣沖程和排氣沖程,若該發(fā)動機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)速為,則1s內(nèi)發(fā)動機(jī)有20個工作循環(huán),對外做功20次。[6]汽車行駛一段路程后,壓縮空氣的質(zhì)量減小,體積不變,由知鋼瓶內(nèi)壓縮空氣的密度減小。16.(2023·江蘇蘇州·中考真題)工地上太陽暴曬的鋼筋熱得燙手,鋼筋內(nèi)能是通過的方式增加的,用切割機(jī)切割鋼筋,切割片溫度急劇上升,該過程內(nèi)能變化情況與熱機(jī)的沖程相同?!敬鸢浮繜醾鬟f壓縮【詳解】[1]被太陽暴曬的鋼筋熱得燙手,則內(nèi)能是通過熱傳遞的方式增加的。[2]切割機(jī)切割鋼筋時,切割片克服摩擦做功,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,使切割片的內(nèi)能增加、溫度升高,是通過做功途徑改變物體內(nèi)能的,內(nèi)能變化情況與熱機(jī)的壓縮沖程相同。17.(2023·江蘇無錫·中考真題)如圖所示,在空氣壓縮引火儀的玻璃筒底部放一小團(tuán)干燥的棉花,用力將活塞迅速下壓,棉花會立即燃燒,下壓過程中活塞對筒內(nèi)空氣,空氣的能增大,該能量轉(zhuǎn)化過程與汽油機(jī)的沖程相同。
【答案】做功內(nèi)壓縮【詳解】[1][2]將活塞迅速下壓,活塞對壓縮引火儀內(nèi)的空氣做功,活塞的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為空氣的內(nèi)能,空氣內(nèi)能增大,溫度升高,達(dá)到棉花的著火點(diǎn)而燃燒。[3]汽油機(jī)的壓縮沖程中,活塞壓縮汽油和空氣的混合物做功,活塞的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為混合氣體的內(nèi)能,所以與該過程的能量轉(zhuǎn)化與汽油機(jī)的壓縮沖程相同。18.(2023·江蘇鹽城·中考真題)氫能源作為新型能源,其熱值大,有著巨大的開發(fā)使用潛力。氫能源完全燃燒放出的熱量為J。若有的熱量被水吸收,可以使kg的水從升高到。與化石能源相比,“氫能源”的優(yōu)勢還有(寫出一個即可)。,【答案】143清潔無污染【詳解】[1]完全燃燒氫放出的熱量完全燃燒氫放出的熱量為。[2]由題知,水吸收的熱量由Q=cmΔt可得,水的質(zhì)量水的質(zhì)量為143kg。[3]通常情況下,氫氣與氧氣燃燒后只生成水,對環(huán)境非常友好,清潔無污染。19.(2023·江蘇無錫·中考真題)我國的烏東德、白鶴灘、溪洛渡、向家壩、三峽、葛洲壩水電站實現(xiàn)聯(lián)合調(diào)度,標(biāo)志著世界最大的“清潔能源走廊”已形成。水力發(fā)電是將水的能轉(zhuǎn)化為電能,水能是(選填“可再生”或“不可再生”)能源,水電站年均發(fā)電量可達(dá),若這些電量改用煤進(jìn)行火力發(fā)電,效率為,煤的熱值為,則需要用煤。【答案】機(jī)械可再生9×1010【詳解】[1]水力發(fā)電是通過水沖擊渦輪機(jī),帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電,所以是將水的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。[2]水能能夠從大自然源源不斷的獲取,所以水能是可再生能源。[3]水電站年均發(fā)電量可達(dá)1.08×1018J,若這些電量改用煤進(jìn)行火力發(fā)電,效率為40%,則需要用煤20.(2023·江蘇泰州·中考真題)如圖所示,在空氣壓縮引火儀的玻璃筒底部,放入一小團(tuán)干燥的硝化棉,用力把活塞迅速壓下,使硝化棉燃燒,該過程是通過的方式來改變筒內(nèi)空氣的內(nèi)能,其能量轉(zhuǎn)化情況與汽油機(jī)的沖程相同。
【答案】做功壓縮【詳解】[1][2]在空氣壓縮引火儀玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮,用力將活塞迅速向下壓,棉絮燃燒起來,這是因為壓縮筒內(nèi)空氣做功,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,使筒內(nèi)空氣的內(nèi)能增加,溫度升高,達(dá)到棉絮的著火點(diǎn),棉絮就燃燒起來了;該實驗中,壓縮筒內(nèi)空氣做功,活塞的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為筒內(nèi)空氣的內(nèi)能,與內(nèi)燃機(jī)的壓縮沖程的能量轉(zhuǎn)化相同。21.(2023·江蘇宿遷·中考真題)反復(fù)彎折鐵絲,鐵絲彎折處會很燙,鐵絲內(nèi)能是通過(選填“熱傳遞”或“做功”)的方式增加,此能量的轉(zhuǎn)化與四沖程汽油機(jī)的沖程相同。某汽車百公里耗油5kg,這些汽油完全燃燒可放出的熱量是J。(q汽油=4.6×107J/kg)【答案】做功壓縮【詳解】[1]反復(fù)彎折鐵絲是通過做功的方式使鐵絲的內(nèi)能增加,此過程是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。[2]四沖程汽油機(jī)的壓縮沖程中活塞對燃料混合物做功,使燃料混合物的內(nèi)能增加,是機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能。[3]某汽車百公里耗油5kg,這些汽油完全燃燒可放出的熱量22.(2023·江蘇宿遷·中考真題)某型號電飯鍋有“高溫?zé)蟆焙汀氨貭F飯”兩擋,其電路如
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