苏科版九年级上册 12.4 机械能与内能的相互转化
一、单选题
1.汽车已走进很多现代家庭,如图为汽车的四冲程汽油机气缸的工作示意图,按吸气、压缩、做功、排气的顺序排列,下列排序正确的是( )
A.乙丙甲丁 B.甲丁乙丙 C.丙乙甲丁 D.丙丁甲乙
2.下列说法中正确的是( )
A.把一瓶柴油倒去一半,则剩下的柴油比热容变小
B.热传递中,温度总是从内能大的物体传递给内能小的物体
C.在柴油机的压缩冲程中,机械能转化为柴油和空气混合物的内能
D.燃料燃烧得很充分,它的热值也不变
3.如图所示,在塑料瓶内装入少量的液态乙醚,待乙醚充满整个塑料瓶后,启动电子打火器,活塞瞬间飞出,下列说法正确的是( )
A.活塞飞出是机械能转化为内能
B.此过程相当于热机的压缩冲程
C.乙醚气体分子离开塑料瓶后,其分子间距变小
D.启动电子打火器后,塑料瓶内气体温度升高,气体分子平均动能增大
4.如图所示,蒸汽机的出现标志着( )
A.力学、光学的发展
B.光学、热学的发展
C.热学、电学的发展
D.力学、热学的发展
5.如图所示的某单缸四冲程汽油机四个冲程的图片,下列说法不正确的是( )
A.靠飞轮惯性完成冲程的是乙、丙、丁
B.四冲程内燃机在一个工作循环中工作过程依次是丁丙甲乙
C.甲图中能量的转化是内能转化为机械能
D.乙图中汽缸内气体温度会下降
6.关于分子和物体内能,下列说法正确的是( )
A.同一物体,温度越高,内能越大
B.0℃冰熔化成0℃水,温度、内能都不变
C.用力搓手,手发热是通过热传递增加手的内能
D.杯子里的水可以任意倒出,说明水分子间没有引力
7.2021年5月29日,我国用长征7号运载火箭成功发射了天舟二号货运飞船,5月30日,天舟二号货运飞船与中国空间站的天和核心仓完成了交会对接。下列说法正确的是( )
A.天舟二号货运飞船加速上升过程中机械能守恒
B.天舟二号货运飞船加速上升过程中动能转化为重力势能
C.天舟二号货运飞船加速上升过程中重力势能转化为动能
D.对接成功后天舟二号货运飞船与天和核心仓处于相对静止状态
8.如图是汽油机工作时的四个冲程,下列说法正确的是( )
A.活塞在气缸内往复运动一次,该汽油机对外做功一次
B.甲是压缩冲程,是将内能转化为机械能,丁是做功冲程是将机械能转化为内能
C.该内燃机的四个冲程正确的工作顺序是乙→甲→丁→丙
D.汽油机吸气冲程气缸吸进的物质只有汽油
9.如图所示,在试管里注入少量的水,用软木塞塞紧管口,用酒精灯加热。一会儿试管里的水沸腾了,水蒸气把软木塞向上冲起。下面解释正确的是( )
A.这个过程与内燃机的做功冲程类似
B.试管内水的内能增加是通过做功方式改变
C.酒精燃烧时是内能转化为化学能
D.管内水蒸气的内能减少,温度降低,在试管口变成白色的热空气
10.下列图像中,相应的物理原理解释正确的是( )
A.a图小车在正常行驶过程中,内燃机的压缩冲程对外做功
B.b图小球在地面上方越跳越低的过程中重力势能完全转化为动能
C.c图前2s内,小华跑得较快
D.d图中甲音叉比乙音叉发声的音调低
11.冬天天气变冷,火锅以“麻、辣、鲜、香”且“方便、快捷”的大众化特色被消费者接受和喜爱。下列关于火锅的说法正确的是( )
A.火锅里的汤汁温度高时比温度低时含有的热量多
B.用气体燃料燃烧加热食物时,燃料的热值是不变的
C.用气体燃料燃烧加热食物时,燃料的内能转化为化学能
D.往火锅里加的食物温度升高是通过做功改变食物的内能
12.下列说法错误的是( )
A.1kg汽油在油缸内燃烧放出的热量就是汽油的热值
B.热量可以从内能小的物体传递内能大的物体
C.滑下滑梯时,机械能转化成内能,臀部感到发烫
D.表面干净平滑的两铅块压紧后,分子引力使两者结合在一起
13.如图所示的实验,试管口木塞冲出过程中,下列说法错误的是( )
A.试管口出现的白雾是水蒸气液化形成的
B.试管口出现白雾说明水蒸气内能增加
C.能量转化情况与内燃机做功冲程相同
D.水蒸气对木塞做功,水蒸气的内能减少
14.关于能量的转化或转移过程,下列说法错误的是( )
A.地球上的化石能源归根结底来自远古时期的太阳能
B.自然界中水能的循环再生过程不遵循能量守恒定律
C.空调将室内空气的内能转移至高温的室外需要消耗电能
D.热水自然变凉,能量自发的从高温物体转移至低温物体
15.关于下列四幅图的说法中正确的是( )
A.甲图是热机工作过程中的做功冲程,将机械能转化为内能
B.乙图:抽出玻璃板,下瓶中出现红棕色的二氧化氮气体,表明气体间可发生扩散现象
C.丙图:把一瓶水放入冰箱,水在凝固过程中温度不变,因此水的内能不变
D.丁图:在夏天中午的海边,微风一般从海面吹向沙滩
二、填空题
16.如图一只瓶子,内装一些铁屑。我们既可以通过振荡,也可以通过加热,使铁屑的温度升高,内能增大。从改变物体内能的方法来看,前者是通过_______方法,后者是通过_______方法来增大铁屑的内能。如果你没有看到内能改变的过程。仅凭铁屑温度的改变,能否确定采用了什么方法改变了铁屑的内能 _____(选填“能”或“不能”),这是因为____________________。
17.人类发展史也是利用燃料的历史,干木柴、煤的放热本领不同,是因为它们的_______(选填“热值”“热量”或“温度”)不同,完全燃烧0.28m2的天然气可放出_______J的热量,这些热量若全部被水吸收,可让_______kg的水温度升高20°C[已知天然气热值q=3.0×107J/m3,水的比热容c=4.2×103]/(kg.°C)]。
18.图中单缸四冲程汽油机正处在 _____冲程。该冲程将 _____能转化成机械能,若该汽油机每秒做功15次,则它转速为 _____r/min。
19.完全燃烧140g焦炭所放出的热量有60%被初始温度是10、质量为10kg的水吸收,则水吸收的热量为______J,水温将升高到______℃。([,],在1个标准大气压下)
20.生活垃圾变废为宝,某垃圾处理厂每天完全燃烧800t的生活垃圾,放出热量______J。若放出热量的30%用来发电,每天可发电______kW h。若放出热量的42%用来加热水供给附近小区,1标准大气压下,每天可将______kg的水由20 oC恰好加热至沸腾。[q垃圾=3×106J/kg,c水=4.2×103J/(kg oC)]
三、综合题
21.如图甲所示是汽油机的四个冲程。
(1)图甲为汽油机的一个工作循环示意图,A、B、C、D四个冲程正确的工作顺序是______;
(2)如图乙所示,空气压缩引火仪压缩活塞使棉花着火是______能转化为______能,等效于上述A、B、C、D四个冲程中______(填“A”、“B”、“C”或“D”)冲程;
(3)如图丙是汽油机的能量流向图,根据图中给出的信息,该内燃机的效率为______。已知汽油的热值是4.6×107J/kg,完全燃烧0.5kg的汽油放出的热量是______J,按该内燃机的工作效率计算,该汽车获得的机械能是______。
22.热机发明后,一直在持续的改进和发展中。
材料一:1769年,法国人居纽制造出蒸汽机推动的三轮汽车(图甲),传统蒸汽机的燃料在气缸外部燃烧(图乙)。
材料二:1862年,法国人德罗夏提出内燃机(内燃指燃料在气缸内燃烧)的四冲程循环理论:①气缸的向外运动造成的真空将混合气体燃料吸入气缸;②通过气缸的向内运动对进入气缸里的燃料进行压缩;③高压燃烧气体产生巨大爆发力;④将已经燃烧的废气从气缸中排出。
材料三:1876年,德国人奥托制造出以四冲程为依据的燃气内燃机,利用飞轮的惯性使四冲程自动实现循环往复。
阅读上面材料,回答下列问题:
(1)根据材料知道热机一个工作循环有四个冲程,请你判断图丙中表示的是______冲程;热机工作时用水而不用其他液体来做冷却剂,这是因为水的______。
(2)小锦同学阅读了某牌号汽车发动机的说明书后,将内燃机的能量流向制成如图丁所示的图表,请根据给出的信息,计算该内燃机输出的有用功为燃料释放热量的____%。
23.塔里木油田是我国累计产气最多的特大型整装优质气田区,该油田向我国东部地区输送天然气超过800亿立方米,惠泽我国14个省市自治区的80多个大中型城市3亿居民。[q天然气=8.4×107J/m3, ]
(1)燃烧天然气的过程中,天然气的热值______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)100m3的天然气完全燃烧能放出多少焦的热量______?
(3)若这些热量的60%被水吸收,则可以使多少千克的水从20oC升高80oC______?
24.如图甲所示的某品牌插秧机使用北斗导航,农民只需在作业前进行相关设定,即可实现24小时无人值守自动作业。
(1)该插秧机使用四冲程汽油机,图乙中汽油机处于______冲程,如果该汽油机飞轮的转速是4800r/min,则汽油机每秒钟对外做功______次;
(2)汽油属于______(选填“可再生”或“不可再生”)能源,某段时间插秧机消耗汽油0.42kg,若这些汽油完全燃烧放出的热量全部被1标准大气压下60kg、初温25℃的水吸收,则水温升高______℃。[q汽油=4.6×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg·℃)]
25.阅读短文,回答问题
第五代战斗机“歼﹣20”
“歼﹣20”作为中国第五代战斗机,融合了全球优秀战斗机的特点,具备了很强的隐形性能、机动性能等;“歼﹣20”表面平滑,机翼的外形做成流线型,它拥有良好的大仰角升力特性,较大的瞬时攻角与滚转率,并采用先进的光传操纵系统,以光信号的形式传输信号,可随时保证飞机与地面的联系;“歼20”配备了大功率雷达,为解决放热问题,采用了新一代液体冷却系统;该飞机最大起飞质量为37t,最大飞行高度达20km,最大航行速度达25倍声速(合3060km/h),最大油量为10t,飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见表:(已知飞机发动机的效率是40%,航空燃油的热值为5×107J/kg,g取10N/kg)
速度v/(m/s) 100 200 300 400 500
阻力f/N 0.3×104 1.2×104 2.7×104 4.8×104 7.5×104
(1)“歼﹣20”飞机表面能______(选填“反射”或“吸收”)对方雷达发射的电磁波,从面实现电磁隐身,飞机在水平匀速飞行过程中机械能______;(选填“变大”“变小”或“不变”)
(2)下列说法中不正确的是______;
A.飞机的机翼做成流线型是为了减小空气的阻力
B.为解决雷达的散热问题,采用比热容大的液体作为冷却剂
C.飞机与地面的联系采用光信号的形式传输信号
D.当飞机在做较大幅度的瞬时滚转时,受到平衡力的作用
(3)当飞机以400m/s的速度巡航时飞机发动机的输出功率为______kW;若飞机油箱中加满燃油,并且以500m/s的速度巡航时,飞机的最大航程约为______km;
(4)翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值,若该飞机的翼载为500kg/m2,则机翼面积为______m2飞机的推重比是指飞机以最大行速度巡航时的引力与最大起飞重力的比值,则该“歼﹣20”飞机的推重比约为______;
(5)飞机利用测距传感器来判断离地高度,若某测距传感器的阻值R1与离地高度大小的关系如图乙所示,如图丙所示的检测电路采用了“稳流电源”(电源输出的电流恒定),要使高度表(实质是电流表或电压表)的示数能随飞行高度的增大而增大,则此高度表应安装在______(选填“1”、“2”或“3”)位置,该高度表示数刻度______。(选填“匀线“不均匀”)
26.随着经济水平的不断提高,小汽车越来越多地走进了我市普通百姓人家。如表为小明同学家小汽车的有关数据:
小汽车的总质量1500kg 百公里耗油量8L
小汽车的额定功率50kW 水箱中装满水质量2.5kg
汽车轮胎与地面接触的总面积0.1m2 汽油的密度0.71×103kg/m3
求:
(1)小汽车在行驶的过程中,水箱里水的内能是通过_______的方式增加的;
(2)某次行驶中,若水箱中水温度升高20℃,则水吸收多少热量_______?
(3)假若小汽车发动机的效率为30%,该小汽车在水平路面上以额定功率匀速直线行驶0.5h,此过程中小汽车消耗的汽油质量是多少_______?(结果保留一位小数)【汽油的热值为4.6×107J/kg,g=10N/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg ℃)】
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
【详解】
甲图中的两气门都关闭,电火花打火,活塞向下运动,汽缸容积变大,是做功冲程;乙图中的两气门都关闭,活塞向上运动,汽缸容积变小,是压缩冲程;丙图中的进气门开启,排气门关闭,是吸气冲程;丁图中的排气门开启,进气门关闭,是排气冲程;故排列顺序是:丙乙甲丁。
故选C。
2.D
【详解】
A.比热容只和物质的种类和状态有关,与质量和体积无关;所以,柴油用去了一半,质量和体积均减小一半,而比热容不变,故A错误;
B.热传递中传递的是热量(能量),不能说传递温度,故B错误;
C.因为柴油机吸入气缸的只有空气,在柴油机的压缩冲程中,机械能转化为空气的内能,故C错误;
D.单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量叫做热值,热值与质量和是否完全燃烧无关,只与燃料种类有关,故D正确。
故选D。
3.D
【详解】
A.点燃乙醚后,化学能转化为内能推动活塞飞出转化为活塞的机械能,故A错误;
B.此过程是对外做功,相当于热机的做功冲程,故B错误;
C.分子间距与温度和压强有关,乙醚气体分子离开塑料瓶后,分子间距变大,故C错误;
D.启动电子打火器后,乙醚燃烧,化学能转化为内能,内能增加,温度升高,分子平均动能增大,故D正确。
故选D。
4.D
【详解】
17~18世纪,牛顿力学的建立和热力学的发展,导致了蒸汽机的发明,解决了机械动力问题使人类进入蒸汽动力时代,进入了第一次工业革命,所以D选项符合题意;
5.B
【详解】
A.甲图中两气门都关闭,活塞向下运行,气缸容积增大,是做功冲程;乙图中进气门打开,活塞向下运行,气缸容积增大,是吸气冲程;丙图中排气门打开,活塞向上运动,气缸容积减小,是排气冲程;丙图中两气门都关闭,活塞向上运行,气缸容积减小,是压缩冲程,在热机的四个冲程中,只有做功冲程对外做功,其他三个冲程是靠飞轮的惯性完成的,依靠飞轮惯性完成的冲程是:乙、丙、丁冲程,故A正确,不符合题意;
B.热机的四个冲程依次是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,即乙丁甲丙,故B错误,符合题意;
C.甲图中是做功冲程,将燃料燃烧释放的内能转化为机械能,故C正确,不符合题意;
D.乙图中进气门打开,活塞向下运行,气缸内气体积增大,对外膨胀做功,内能减小,温度降低,故D正确,不符合题意。
故选B。
6.A
【详解】
A.同一物体的质量和状态均相同,温度越高,其内能越大,故A正确;
B.把0℃的冰块加热熔化成0℃的水,该过程中冰吸收热量,其内能会增加,温度不变,故B错误;
C.用力搓手,由于需要克服摩擦力做功,所以手发热是通过做功的方式增加手的内能,故C错误;
D.杯子里的水可以任意倒出,说明水具有流动性,不能说明分子间没有引力,故D错误。
故选A。
7.D
【详解】
ABC.机械能是动能和势能之和,天舟二号货运飞船加速上升过程中,重力势能和动能都增大,机械能变大,是将燃料的内能转化为机械能,故ABC错误;
D.对接成功后天舟二号货运飞船与天和核心仓的相对位置没有发生改变,同步运行,处于相对静止状态,故D正确。
故选D。
8.C
【详解】
A.题中四冲程汽油机的一个工作循环包含四个冲程,活塞完成两次往复运动,汽油机对外做功一次,若活塞只完成一次往复运动,则当中不一定包含做功冲程,故A错误;
B.甲是压缩冲程,活塞运动致使空气被压缩,是机械能向内能的转化,图丁是做功冲程,燃烧的气体推动活塞运动,是内能向机械能的转化,故B错误;
C.内燃机的工作顺序是:进气、压缩、做功和排气,分别对应乙、甲、丁、丙,故C正确;
D.在汽油机吸气冲程里,进入气缸的不仅有汽油,还有空气,故D错误。
故选C。
本题主要考查了四冲程内燃机的工作原理及过程中能量转化的知识点。
9.A
【详解】
B.用酒精灯加热,是通过热传递的方式使得水的内能增加,产生大量水蒸气,故B错误;
C.酒精灯燃烧时,把化学能转化为内能,故C错误;
D.水蒸气对木塞做功,水蒸气的内能转化为木塞的机械能木塞冲出;此时水蒸气的内能减少,温度降低,液化为小水滴,即我们看到的白雾,故D错误;
A .在汽油机的做功冲程中,燃气膨胀做功,将内能转化为机械能,所以汽油机的做功冲程是此原理的应用,故A正确。
故选A。
10.C
【详解】
A.汽车内燃机的压缩冲程将机械能转化为内能,而做功冲程才是利用内能对外做功,故A错误;
B.因小球在弹跳上升的过程中要克服摩擦做功,一部分机械能机械能转化内能,重力势能不能完全转化为动能,故B错误;
C.由图像可知,在前2s内,小华运动的距离比小明长,所以小华跑得较快,故C正确;
D.由波形图可知,相同的时间内甲音叉振动的次数多,甲的频率大于乙的频率,甲音叉比乙音叉发声的音调高,故D错误。
故选C。
11.B
【详解】
A.热量是发生热传递时物体吸收或放出的能量,不是物体含有热量,故A错误;
B.热值是燃料的一种物理属性,与燃料的质量、燃烧程度、燃料的状态等均无关,所以热值是不变的,故B正确;
C.用气体燃料燃烧加热食物时,化学能转化为内能,故C错误;
D.往火锅里加的食物吸收热量,温度升高,是通过热传递改变食物的内能,故D错误。
故选B。
12.A
【详解】
A.汽油的热值在数字上等于1kg汽油在油缸内完全燃烧放出的热量,需要完全燃烧不仅仅只是燃烧,故A错误,符合题意;
B.热传递的方向是高温物体把热量传给低温物体,内能小的物体温度可能比内能大的物体温度高,所以热量可以从内能小的物体传递内能大的物体,故B正确,不符合题意;
C.滑下滑梯时,通过做功的方式把机械能转化成内能,所以臀部感到发烫,故C正确,不符合题意;
D.表面干净平滑的两铅块压紧后,接触部位的分子间距较小,达到了引起分子引力的范围,所以两者结合在一起,故D正确,不符合题意。
故选A。
13.B
【详解】
如图所示实验中,木塞冲出时,是试管内水蒸气对木塞做功,将水蒸气的内能转化为木塞的机械能,那么水蒸气的内能减小,温度降低,水蒸气液化成小水珠,于是试管口出现了白雾,而内燃机的做功冲程是内能转化为机械能,所以这个能量转化与内燃机做功冲程相同,故ACD正确,不符合题意,B错误,符合题意。
故选B。
14.B
【详解】
AB.地球上的化石能源都是太阳能转化来的,能量不会凭空产生也不会凭空消失,只会从一种形式转化为另一种形式,从一个物体转移的另一个物体,故A正确,不符合题意,B错误,符合题意;
C.空调将室内空气的内能转移至高温的室外需要压缩机运转,压缩机运转需消耗电能,故C正确,不符合题意;
D.热传递的条件是温度差,热水自然变凉,能量自发的从高温物体转移至低温物体,故D正确,不符合题意。
故选B。
15.D
【详解】
A.甲图是进气门、排气门关,活塞向下,是做功冲程,将内能转化为机械能,故A错误;
B.红棕色的二氧化氮气体的密度大,应该位于下方,慢慢扩散到上方,若如图所示,只能说明二氧化氮是受重力的影响向下运动的,不能表明分子在做无规则运动,故B错误;
C.把一瓶水放入冰箱,水在凝固过程中温度不变,凝固不断放热,故内能变小,故C错误;
D.丁图:在夏天中午的海边,海水中水的比热容大,温度低,密度大,陆地温度高,密度小,微风一般从海面吹向沙滩,故D正确。
故选D。
16. 做功 热传递 不能 做功和热传递改变物体的内能是等效的
【详解】
[1]通过振荡,使铁屑的温度升高,内能增大,是通过做功的方法改变物体的内能。
[2]通过加热,使铁屑的温度升高,内能增大,是通过热传递的方法改变物体的内能。
[3]仅凭铁屑温度的改变,不能确定采用了什么方法改变了铁屑的内能。
[4]因为做功和热传递改变物体的内能是等效的。
17. 热值 100
【详解】
[1] 单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值,它表示燃料的放热本领强弱,干木柴、煤的放热本领不同,是因为它们的热值不同。
[2]完全燃烧0.28m2的天然气可放出的热量
[3]水的质量
18. 做功 内 1800
【详解】
[1][2]由图可知,汽油机两个气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,因此该冲程是做功冲程。做功冲程中,高温高压的燃气膨胀做功,推动活塞运动,将燃气的内能转化为活塞的机械能
[3]1s对外做功15次,则1s有15个工作循环,因一个工作循环中飞轮转2圈,则1s飞轮转动30r,1min飞轮转动1800r,即飞轮转速是1800r/min。
19. 70
【详解】
[1]水吸收的热量
[2]水升高的温度
水温将升高到
20. 2.4×1012 2×105 3×106
【详解】
[1]生活垃圾的质量
m=800t=800×103kg=8×105kg
生活垃圾的热值q垃圾=3×106J/kg,则完全燃烧这些垃圾所放出的热量
Q放=mq垃圾=8×105kg×3×106J/kg=2.4×1012J
[2] 若放出热量的30%用来发电,则转化成的电能
[3] 若放出热量的42%用来加热水,则水吸收的热量
Q吸=η′×Q放=42%×2.4×1012J=1.008×1012J
根据公式Q=cmt可得水的质量
21. BADC 机械 内 A 30% 2.3×107 6.9×106J
【详解】
(1)[1]A图中两个气门都关闭,活塞向上运动,所以为压缩冲程,是第二个冲程;
B图中进气门打开,活塞向下运动,所以为吸气冲程,是第一个冲程;
C图中排气门打开,活塞向上运动,所以为排气冲程,是第四个冲程;
D图中两个气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,所以为做功冲程,是第三个冲程;
故先后顺序为BADC。
(2)[2][3][4]空气压缩引火仪压缩活塞使棉花着火把机械能转化为内能,A冲程为压缩冲程,也是把机械能转化为内能,与A冲程等效。
(3)[5]由图可知,输出的有用功在总能量中所占的比例为热机的效率,即
η=100%﹣33%﹣30%﹣7%=30%
[6]完全燃烧0.5kg的汽油放出的热量
Q放=qm=4.6×107J/kg×0.5kg=2.3×107J
[7]汽车获得的机械能
W有=ηQ放=30%×2.3×107J=6.9×106J
22. 做功 比热容大 30
【详解】
(1)[1]由图丙知道,进气门关闭,排气门关闭,火花塞点燃,活塞下行,所以,该冲程为做功冲程。
[2]因为水的比热容大,质量一定时,升高相同的温度时,吸收的热量多,温度升高的慢,所以,可以用水来降低汽缸体的温度。
(2)[3]由图丁知道,输出的有用功
100%-33%-30%-7%=30%
所以该内燃机输出的有用功为燃料释放热量的30%。
23. 不变 8.4×109J 1.5×104kg
【详解】
(1)[1]热值是燃料本身的一种特性,热值大小只与燃料的种类有关,与燃料的质量、放出热量多少以及是否完全燃烧无关,所以燃烧天然气的过程中,天然气的热值不变。
(2)[2]100m3的天然气完全燃烧放出的热量
(3)[3]由 可知,水吸收的热量
由 可知,水的质量
24. 压缩 40 不可再生 75
【详解】
(1)[1][2]图乙中汽油机进气门、排气门关闭,活塞向上,故是压缩冲程;如果该汽油机飞轮的转速是4800r/min,换算可得
每秒转动的圈数为80圈,每对外做功一次,四个冲程,飞轮转两圈,故汽油机每秒钟对外做功40次。
(2)[3]按照能源的分类,汽油使用后无法再重新获取,属于不可再生资源。
[4]这些汽油完全燃烧放出的热量为
若这些热量全部被1标准大气压下60kg、初温25℃的水吸收,则水温升高
由于是标准大气压,升高到100℃时,水沸腾,温度不再升高,故升高的温度为
25. 吸收 不变 D 1.92×105 2.67×103 74 5.9:1 3 均匀
【详解】
(1)[1]具有隐形功能的战机可以有效避开雷达的探测,主要是它表面有一种特殊材料,能够增强对电磁波的吸收,减弱电磁波反射回雷达。
[2]匀速飞行的飞机其速度不变,质量不变,动能不变,同时其高度不变,故其重力势能不变,机械能不变。
(2)[3]A.飞机的机翼做成流线型可以减小空气的阻力,故A正确;
B.相同质量的两种物体,升高相同温度,比热容较大的物体吸收热量多,为解决雷达的散热问题,采用比热容较大的液体作为冷却剂,故B正确;
C.“歼﹣20”采用先进的光传操纵系统,将获取的信息,通过光信号向地面传递,故C正确;
D.当飞机在做较大幅度的瞬时滚转时,处于非平衡状态,故受到非平衡力的作用,故D错误。
故选D。
(3)[4]当飞机以400m/s的速度巡航时,飞机发动机的牵引力等于飞机受到的阻力,为
F=f=4.8×104N
根据功率的计算公式可得,输出功率为
[5]若在飞机油箱中加满燃油,由热量的计算公式可得,航空燃油完全燃烧产生的热量为
Q放=qm=5×107J/kg×10×103kg=5×1011J
有用功为
W有=Q放η=5×1011J×40%=2×1011J
以500m/s的速度巡航时,飞机的牵引力为
F′=f′=7.5×104N
由
W=Fs
可得,飞机的最大航程约为
(4)[6]根据翼载的定义可得机翼面积
[7]从飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系可知
飞机最大航行速度为
3060km/h=850m/s
可知此时的飞机牵引力
该飞机最大起飞质量为37t,根据重力的计算公式可得,该飞机最大起飞重力为
G=mg=37×103kg×10N/kg=3.7×104N
飞机的推重比是指飞机以最大航行速度匀速飞行时的牵引力与最大起飞重力的比值,则该“歼﹣20”飞机的推重比约为
(5)[8]由题意知,检测电路电源输出的电流恒定,高度表示数能随飞行高度的增大而增大,所以高度计应是电压表,由图丙说明R1高度h成一次函数关系,所以电压表应与R1并联,则此高度表应安装在3位置。
[9]由
U=IR1
可知,电压表(高度表)示数刻度均匀。
26. 热传递 2.1×105J 6.5kg
【详解】
解:(1)改变物体内能的方式包括热传递和做功,小汽车在行驶的过程中,发动机温度升高,由于存在温度差,水箱里的水从发动机吸热,通过热传递的方式增加水箱中水的内能。
(2)由吸热公式可知,水吸收的热量为
Q吸=cmt=4.2×103J/(kg ℃)×2.5kg×20℃=2.1×105J
(3)由可得,小汽车以额定功率匀速直线行驶0.5h牵引力所做的功
W=Pt=5×104W×0.5×3600s=9×107J
由可得,消耗汽油完全燃烧释放的热量
由Q放=mq可得,需要消耗的汽油
答:(1)水箱里水的内能是通过热传递的方式增加的;
(2)水吸收热量为2.1×105J;
(3)此过程中小汽车消耗的汽油质量是6.5kg。
答案第1页,共2页
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