31.(2019湖北十堰,第23题)23.如图是某内燃机能量流向图,该内燃机的热机效率是()
A.25%B.40%C.75%D.35%
32.(2019乌鲁木齐,第1题)1.家用轿车四冲程汽油机工作时为轿车提供动力的冲程是()
A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程
二、填空题
1.(2019山东菏泽,第12题)世界上很多发明都是受到生活现象的启发而蒙生的创意,比如:
蒸汽机和汽油机,它们工作时,能的转化过程是。
图中是汽油机的工作原理图。
【答案】化学能转化为机械能;乙
2.(2019浙江宁波,第18题)如图所示,迅速下压活塞,筒内浸有乙醚的棉花被压燃。
下压过程中,机械能转化为空气的能;在四冲程汽油机工作过程中,实现这个能量转化过程的是冲程。
【答案】内(或热)压缩
3.(2019四川内江,第16题)近期科学家发明了一种单缸六冲程内燃机,它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同,在第四冲程结束后,立刻向汽缸内喷水,水在高温汽缸内迅速(填物态变化名称)成高温、高压水蒸气,推动活塞再次做功,在水蒸气推动活塞做功的过程中主要的能量转化情况是___________________,从而提升了热机的效率。
【答案】汽化内能转化为机械能(内能转化为动能)
4.(2019年江苏泰州,第39题)如图所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花,快速压下活塞,可观察到棉花着火燃烧。
此过程中活塞对筒内气体做功,气体的内能。
这与四冲程汽油机的冲程的能量转化相同。
某台汽油机飞轮的转速为2400r/min,在1min内,汽油机完成个工作循环。
答案:
增加压缩1200
5.(2019广东汕尾,第13题)走近加油站,会闻到一股汽油味,这是因为汽油分子在;完全燃烧10kg汽油能够放出J的热量(汽油的热值为4.6×107J/kg);汽油机是把内能转化为能的动力设备。
【答案】运动4.6×108机械能
6.(2019浙江义乌、绍兴,第22题)甲图是生活中常用的热水瓶。
当注入一定量的热水后,立即盖上软木塞,有时软木塞会跳起来,这个过程瓶内气体通过改变了内能。
乙图是四冲程汽油机的工作示意图,其中图(选填符号)所示的冲程也发生同样的能量转化。
答案:
做功B
7.(2019湖南娄底,第16题)行驶中的汽车在紧急刹车时,刹车片会发烫这是通过的方式增加了物体的内能,若汽车行驶过程中消耗汽油2kg,,这些汽油完全燃烧时放出______J的热量。
(汽油热值4.6×107J/kg)
【答案】做功9.2×107
8.(2019贵州安顺,第10题)若一太阳能热水器内装有100kg温度为20℃的水,阳光照射一天后,水温升高到80℃,则热水器内的水吸收了①J的太阳能;这是通过②的方式改变了水的内能。
【答案】①2.52×107,②热传递
9.(2019湖北黄石,第43题)一个质量为2g的烧红的铁钉,温度为600℃,若它的温度降低到100℃,释放的热量为J;若这些热量全部用于加热100g常温的水,则水温将升高℃。
(已知铁的比热容为0.46×103J/(kg.℃),水的比热容为4.2×103J/(kg.℃))
答案:
4601.1
10.(2019江苏无锡,第17题)现探明中国南海海底有大量的可燃冰.已知可燃冰的热值比煤气的热值大得多,则完全燃烧相同质量的可燃冰和煤气,燃烧________放出的热多;1kg的可燃冰,燃烧一半后,剩余可燃冰的热值_______.(选填“变大”、“变小”或“不变”)
答案:
可燃冰不变
11.(2019北京,第23题)汽油的热值为4.6×107J/kg,它的物理含义是完全燃烧的汽油放出的热量为4.6×107J。
【答案】1kg
12.(2019湖北鄂州,第27题)我市所有出租车已使用天然气来代替燃油。
天然气是一种清洁燃料,它是(选填“可再生”或“不可再生”)能源。
某出租车在一段时间内消耗了420g天然气,若这些天然气完全燃烧,可放出热量J,这些热量可使质量为kg的水由20℃升高到100℃[天然气的热值为4.4×107J/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)];天然气燃烧时将能转化为内能。
【答案】不可再生1.848×10755化学
13.(2019江西,第10题)10.根据“单位”推出对应的物理公式是常用的记忆方法,例如:
速度单位是m/s(其中m是路程的单位.s是时间的单位).能够推出对应的公式为:
v=s/t.同样.根据电能的单位kw·h,就能够推出对应的公式为;根据比热容的单位J/(kg·0C).也能够推出对应的公式为:
。
【答案】W=Ptc=Q吸/[m(t–t0)]或c=Q放/[m(t0–t)]
14.(2019江苏盐城,第20题)在比较不同燃料热值的实验中,小明利用与图示完全相同的两套实验装置,分别在燃烧皿中放入质量相同的燃料甲和燃料乙,点燃后对质量都为100g和初温都为20℃的水加热.燃烧相同时间后,用甲加热后的水温度为30℃,另一杯水温度为24℃。
此过程水的内能(增大/减小)用甲加热的水吸收的热量为J.此时(能/不能)说明甲的热值较大.水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)
答案:
增大4200不能
15.(2019江苏镇江,第15题)某同学用图示装置测量酒精热值。
他在烧杯中加入300g水,调好装置后,加热使水温升高50℃,水需要吸收的热量为J。
他测得此过程中消耗和6g酒精,利用酒精燃烧放出的热量与水吸收的热量相等,算得酒精热值q=J/kg。
他查表得到
,发现两者偏差较大,你认为其中的原因可能是(写出一条即可)。
答案:
酒精未完全燃烧(酒精燃烧放出的热量未完全被水吸收)
16.(2019江苏镇江,第16题)如图所示,工作中的四冲程汽油机正处于冲程,该冲程将能转化为机械能。
若该汽油机每秒完成40个冲程,则每秒它对外做功次,飞轮转过圈。
答案:
做功内能1020
17.(2019吉林省,第9题)运动会上常用气球来装饰会场。
如图3所示,在烈日暴晒下,通过的方式,使气球内能,气球内气体膨胀做功,可能导致气球胀破。
答案:
热传递增加
18.(2019四川广安,第16题)双能源(汽油和天然气)汽车以其经济、污染小等优点备受人们青睐。
已知天然气的热值是
,则汽缸内完全燃烧
天然气,释放出J热量。
我们能听见的鸣笛声,人卫能听见的声音频率范围是Hz。
答案:
7×106,20~20000
19.(2019山东枣庄,第24题)一台柴油机飞轮的转速为2400r/min,则在1s内,柴油机完成个冲程;对外做功的次数是。
【答案】8020
20.(2019贵州遵义,第29题)在1标准大气压下,将质量为50kg、温度为20℃的水加热至沸腾,水需要吸收①J的热量。
当前,遵义市正在创建环保模范城市,正大力推广使用天然气等清洁能源。
若上述这些热量由天然气提供,且天然气完全燃烧放出的热量有30%被水吸收,则需要完全燃烧②m3的天然气。
[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),天然气热值为4×107J/m3]
【答案】1.68×107J1.4kg
21.(2019黑龙江齐齐哈尔,第20题)在一标准大气压下,把
体积为2L,温度为20℃的水烧至沸腾,水至少需要吸收J的热量。
若不
计热量损失,需要燃烧kg干木柴。
(q干木柴=1.2×107J/kg)
【答案】6.72×105J0.056
要向刹车片和轮胎喷水降温,刹车片过热时通过方式增加内能的;用水来降温是利用了水具有较大的性质;汽车下坡时其重力势能。
(填“增大”、“减小”或“不变”)
解析:
本题考查改变内能分方式、比热容和机械能。
刹车片过热是通过做功方式增加内能的;利用水的比热容大的特点把刹车片和轮胎上的热迅速吸收,使其温度不致升得太高;汽车下坡过程中,它的质量不变,高度减小,重力势能减小.
答案:
做功比热容减小
三、实验探究题
1.(2019河南省,第18题)为比较两种液体的吸热水平,小军用图12中两个相同的装置做实验,实验器材还有天平和钟表。
收集的实验数据记录如下表。
物理量
物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最终温度/℃
液体1
50
20
5
45
液体2
50
20
5
68
(1)某时刻温度计的示数如图13所示,此温度值是℃。
(2)实验中,用间接反映液体吸收热量的多少。
(3)通过度析表中数据可知,(选填“液体l”或“液体2”)的吸热水平较强。
物理上用这个物理量来描述物质的吸热水平。
答案:
(1)26
(2)加热时间(3)液体l比热容
2.(2019四川广安,第26题)保护环境,控制和消除大气污染,已经成为当前世界需要解决的重要课题。
近年来,我市积极推动农村天然气管网建设工程,广大乡村居民已逐步用上了管道天然气,减少了大气污染。
(1)在能源家族中,天然气属于一次能源,也是能源。
(选填“可再生”或“不可再生”)
(2)用燃气灶在标准大气压下将质量为4kg、温度为15℃的水加热至沸腾,水需要吸收多少热量?
答案:
⑴不可再生;⑵Q吸=cm△t升=4.2×103J/(kg℃)×4kg×(100℃-15℃)=1.428×106J。
3.(2019吉林长春,第22题)在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中,实验装置如图所示。
(1)实验中应量取质量的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中,用相同的电加热器加热。
当它们吸收相同热量时,通过比较来判断吸热水平的强弱。
(2)通过实验,记录数据如表格所示。
从开始加热到42℃,甲、乙两种液体吸收热量的关系为Q甲Q乙。
(3)分析实验数据可知物质的吸热水平强。
答案:
(1)相等升高的度数
(2)小于(3)乙
4.(2019湖北荆州,第30题)30.俊杰同学用图甲的实验装置探究“某固体熔化时温度的变化规律”.
(1)加热过程中某一时刻温度计的示数如图乙所示,读数为℃;
(2)根据实验数据,俊杰绘出了熔化图象丙,由图象可知,此固体是(选填“晶体”或“非晶体”),物体在熔化过程中内能(选填“增大”、“减小”或“不变”),温度(选填“升高”、“降低”或“不变”),CD段物体处于态.
答案:
(1)36
(2)晶体增大不变液
5.(2019云南昆明,第22题)22.木柴、焦炭、木炭等都是常用的燃料,对它们取不同质量实行完全燃烧,得到了下表的数据:
(1)从表中的数据可得到,相同质量的不同燃料,它们完全燃烧所释放的热量是的;对于同一种燃料,质量越大,完全燃烧所释放的热量越。
(2)从表中的数据还能够看出,对于同一种燃料,和的比值是不变的,这个不变的比值,反映了燃料本身的一种性质,物理学中把它称之为,它是用来描述燃料完全燃烧时,释放热量水平大小的物理量。
(3)完全燃烧
的天然气放出的热量是J;如果这些热量完全用于加热水,可使kg的水温度升高10℃;实际情况加热这些水所燃烧的天然气比上述要多很多,原因是用燃气灶烧水时,除了水吸收的热量外,一部分传给了盛水的容器,另外一部分传给了
(答一个即可)。
(4)在烧水过程中,人们关心的是燃烧天然气所放出的热量中有多少被水吸收,为了衡量水吸收的热量在完全燃烧天然气放出的热量中所占比例,物理中引入了来描述,我们总是希望它的值越越好。
答案:
(1)不同多
(2)热量质量热值(3)
10空气(或燃气灶)(4)效率大
四、计算题
1.(2019山东滨州,第26题)小明是个很善于把物理知识应用于实际情况的同学,最近他家中新安装了天然气热水器,如图所示。
小明仔细观察了包装箱、热水器铭牌,获得了以下信息:
①包装箱及热水器的总质量为16kg;②“堆码层数极限”标志数为11,即该包装箱在仓储时从地面开始,平放时最大堆放层数是11层,超过则可能把最底层的包装箱压坏;③根据包装箱尺寸计算出平放时的底面积为0.4m2;④热效率为87%。
表示该热水器工作时,天然气完全燃烧所消耗的化学能,有87%的转化为水的内能;⑤加热模式为“即热式”。
即用热水器给水加热时,只要接通开关让自来水流过热水器,流出的水即可达到设定的水温。
水暖想估测该热水器的实际情况热效率,以核对铭牌上的数值是否准确。
他接通热水器工作开关,当流出40kg热水时,让热水器停止工作。
已知当时自来水的温度是15℃,热水器输出的热水温度为40℃,观察天然气表得知共用了0.15m3的天然气,天然气的热值为3.2×107J/m3,水的比热容4.2×103J/(kg·℃),g取10N/kg。
请帮小明解答下列问题:
(1)若在仓储时堆码层达到了极限11层,则最下层的包装箱承受的压强是多大?
(2)小明在估测过程中,①流过热水器的水吸收的热量是多少?
②天然气完全燃烧释放的热量是多少?
(3)该热水器的实际情况效率是多少?
【答案】
(1)堆码层数达到11层时,最下层的包装箱承受着上面10层的压力,其大小为:
F=G=m总g=10×16kg×10N/kg=1600N;………………..2分
受力面积为:
S=0.4m2,所以承受的压强为:
…….2分
(2)①流过该热水器的水吸收的热量为:
Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×40kg×(40℃-15℃)=4.2×106J;……2分
②天然气完全燃烧释放的热量为:
Q放=q气V气=3.2×107J/m3×0.15m3=4.8×106J;…………………..2分
(3)该热水器的实际情况热效率为:
…………………………………………..2分
2.(2019江苏苏州,第24题)某学习小组同学想研究酒精灯烧水时的热效率.他们用酒精灯给100g的水加热,经过一段时间测得水温升高了60℃、消耗了4.2g酒精.已知:
水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),酒精的热值为3×107J/kg.求:
(1)此过程中水吸收的热量;
(2)4.2g酒精完全燃烧放出的热量;
(3)酒精灯烧水时的热效率.
【答案】
(1)2.52×104J
(2)1.26×105J(3)20%
3.(2019湖北荆州,第34题)34.某品牌太阳能热水器的容积为100L,其装满水后在太阳的照射下水温从20℃的升高到40℃,不计热量的散失.
(1)求热水器中的水吸收的热量。
[水的比热容c=4.2×103J/(kg.℃)]
(2)要完全燃烧多少体积的煤气能够产生相同的热量?
(煤气的热值q=4.0×107J/m3)
答案:
(1)m=ρV=103Kg/m3×100×10-3m3=100Kg(1分);
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg.℃)×100Kg×(40℃-20℃)(1分);
=8.4×106J(1分);
(2)根据Q吸=Q放,Q放=qV,得到
V=Q放/q=Q吸/q=8.4×106J÷4.0×107J/m3=0.21m3(2分);
4.(2019辽宁大连,第25题)某工厂利用地热温泉水辅助冬季供暖,地热温泉水每天出水量为2.5×104kg,温泉水的初温是80℃,供暖后温度降到40℃。
温泉水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)。
试求:
(1)这些温泉水每天放出的热