单选题
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北京国际汽车展览会于4月21-25日在北京中国国际展览中心新、老展馆同时拉开大幕.某人为了测试汽车发动机的效率,开车以60km/h的平均速度行驶了120km,用去汽油25L,已知汽油的密度为0.7×103kg/m3 , 热值为4.6×107J/kg,发动机的功率为32kW,则该汽车发动机的效率为( )
- A、 28.6%
- B、 36.5%
- C、 23.6%
- D、 38%
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有一辆汽车在水平路面上用0.5h匀速行驶了36km,消耗汽油3 kg。若已知该汽车发动机的功率(即牵引力的功率)为23 kW,汽车(包括车上的人和物品)质量为1.5 t,车轮与地的接触总面积是0.5m2 , 汽油的热值为4.6×107 J/kg,g=10 N/kg。下列分析正确的是( )
- A、 该汽车对路面的压力等于l.5×104 N,该汽车克服阻力做的功是2.3×104J
- B、 该汽车通过这段路程的平均速度是200m/s,车对地的压强是30 Pa
- C、 该汽车的牵引力是1.5×104 N ,汽油燃烧放出的热量是1.38×108 J
- D、 该汽车发动机的效率是30%,该汽车的牵引力是1.15×103 N
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关于热机,下列说法正确的是( )
- A、 汽油机气缸顶部有喷油嘴,柴油机气缸顶部有火花塞
- B、 汽油机在吸气冲程中,将空气吸入气缸
- C、 热机是利用内能做功的装置,可将内能转化为机械能
- D、 一般情况下汽油机的压缩比大于柴油机,其功率也更大
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现有两个使用同一种燃料的加热器,用它们分别对甲、乙两种不同的物质加热.已知甲物质的比热是乙物质的2倍,甲物质的质量是乙物质的
, 当甲物质升高的温度是乙物质的
时(甲、乙物质的物态都不发生改变),加热甲物质所用燃料是加热乙物质的
, 则两加热器利用热能的效率之比是( )
- A、 3:4
- B、 1:1
- C、 3:2
- D、 2:1
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关于热值和热机效率,下列说法正确的是( )
- A、 使燃料燃烧更充分,可提高热机效率
- B、 热机使用的燃料的热值越大,热机效率就越高
- C、 1kg 汽油在气缸内燃烧放出的热量,就是汽油的热值
- D、 把煤磨成煤粉或煤粒,加大送风量使其燃烧更充分,可以提高煤的热值
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潍柴集团于2020年正式发布全球首款热机效率突破50%的商用柴油机,世界内燃机发展出现历史性新突破。关于对此柴油机的说法正确是( )
- A、 它必须用热值较高的燃油才能提高其热机效率
- B、 对比其他柴油机,相同时间内对外做功更快
- C、 对比其他柴油机,对外做同样的功消耗的燃料减少
- D、 随着技术的进步,集团生产的内燃机效率能达到100%
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为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”目标,东风汽车集团研发了一款新型汽车。与某款汽车同样油耗和使用条件下,发动机工作时,尾气中“汽油味”明显降低,动力更强劲。如图为其发动机某一冲程示意图,下列有关说法错误的是( )
- A、 尾气中“汽油味”降低,是因为汽油在汽缸中燃烧比较完全
- B、 该冲程为做功冲程,内能转化为机械能
- C、 汽油在汽缸内完全燃烧,发动机效率可达100%
- D、 该发动机减少了碳排放,有利于节约能源和环境保护
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小叶看见面点师傅将面拉成长条,放入滚烫的油中就炸出了香脆可口的油条,于是很想了解油的吸热能力。在老师指导下,他用酒精灯分别加热质量为50g、初温为20℃的油和水,记录的相关数据如下表所示。若单位时间内油吸收的热量与水吸收的热量相等,酒精的热值为3×107J/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。下列说法正确的是( )
物质种类 | 加热时间(min) | 消耗酒精(g) | 末温(℃) |
油 | 2 | 1 | 88 |
水 | 2 | 1 | 50 |
- A、 2min内油吸收的热量为3×104J
- B、 他使用的酒精灯的加热效率为21%
- C、 油的末温比水的高,所以吸热能力更强
- D、 油的吸热能力与其吸收的热量多少有关
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如图所示,将一盖好瓶盖的空纯净水瓶用力拧紧后,瓶内气体体积减小,压强增大,稍稍转松瓶盖,瓶盖被弹出去,瓶内和瓶口出现大量白气。下列说法正确的是( )
- A、 瓶盖被弹出去时,瓶内气体含有的热量减少
- B、 瓶盖被弹出去时,瓶内气体内能减少,温度不变
- C、 瓶盖被弹开的过程是机械能转化为内能的过程
- D、 瓶盖被弹开过程中的能量转化情况与汽油机做功冲程中的相同
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做同样的有用功,甲、乙柴油机用时和消耗柴油对比如下,下列说法正确的是( )
柴油机 | 完成工作量 | 时间 | 消耗柴油 |
甲 | 相同 | 3h | 5kg |
乙 | 2h | 6kg |
- A、 甲的功率较大,热机效率较低
- B、 甲的功率较大,热机效率较高
- C、 乙的功率较大,热机效率较高
- D、 乙的功率较大,热机效率较低
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小明家买的新车有6只汽缸,但工作原理还是四冲程的内燃机,下列有关四冲程的内燃机工作过程,下列说法正确的是( )
①压缩冲程,汽缸内气体被压缩,机械能转化为内能
②做功冲程中,内能转化为机械能
③只有做功冲程是燃气对外做功,所以其他3个冲程可有可无
④该汽油机转速3000转/分,则每秒钟做功25次
- A、 只有①②
- B、 只有②④
- C、 只有①②④
- D、 ①②③④
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“猪脚粉”是广西特有美食,对其烹饪过程的描述,与物理知识相符的是( )
- A、 燃料燃烧﹣﹣内能主要转化为化学能
- B、 高汤熬制﹣﹣通过做功改变汤的内能
- C、 锅盖被蒸汽顶起﹣﹣与热机压缩冲程工作原理相同
- D、 猪脚粉香气四溢﹣﹣分子在不停地做无规则的运动
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探究某物质熔化和沸腾的实验如图甲所示,把100g某种固体碾碎放入试管中,插入温度计,再将试管放在装有水的烧杯中加热(物质在相同时间内吸收的热量相等)。根据实验数据画出的图像如图乙所示,从开始加热到实验结束的10min内消耗4g酒精,酒精的热值3.0×107J/kg,这种物质的液态比热容c=1.5×103J/(kg·℃),下列选项错误的( )
- A、 该物质在第5min末的内能大于第4min末的内能
- B、 在AB段和BC段,该物质吸收的热量相同
- C、 该物质固态时的比热容为3.0×103J/(kg·℃)
- D、 该装置能量的转化效率为30%
实验探究题
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某物理兴趣小组的同学,用煤炉给10kg的水加热,同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6min内完全燃烧了0.28kg的煤,煤的热值约为3×107J/kg,求:
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小明发现篮球的气压不足,于是用打气筒给篮球打气。在收起打气筒时发现外壁有些发热。于是他想,是什么原因导致打气筒的外壁发热呢?小明就这个问题与同学小红进行了交流,联系所学物理知识,他们提出了以下两个猜想:
A.活塞在筒内往复运动时,与筒壁摩擦导致发热
B.活塞在筒内往复运动时,不断压缩气体做功导致发热
于是他们设计了实验进行探究,选用的实验器材有:打气筒、测温枪、计时器、气压不足的篮球等,分别在打气筒的上部和下部标注两个测温点,如图所示。
请回答下列问题:
计算题
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太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一,如今太阳能热水器已走进千家万户。如图所示,某家庭太阳能热水器阳光照射时,平均每小时吸收
的太阳能,若热水器吸收8h的太阳能,可以使质量为100kg的水温度升高50oC。已知水的比热容
, 天然气的热值
。求:
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小华家里用的是天然气灶,他尝试估测该灶的效率。小华在水壶中加入5L水,水的初温是20℃,然后将水烧开,他观察天然气表发现此次烧水用了0.1m3天然气,天然气的热值为3.2×107J/m3 , 水的比热容c=4.2×103J/(kg•℃),当地大气压为标准大气压。求:
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一辆5G无人环卫车,质量为460kg,车与地面的总接触面积为200cm2 , 在水平路面上匀速直线行驶过程中阻力为车所受重力的
, g取10N/kg。
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用天然气热水器加热水,将40kg水从25℃加热到50℃,完全燃烧
天然气。已知天然气的热值为
, 水的比热容为
。试求:
填空题
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某台四冲程汽油机的转速为1200r/min,在1s内汽油机对外做了次功。如果汽油机在某段时间内消耗了400g汽油,则汽油完全燃烧可放出热量为J。(q汽=4.6×107J/kg)
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小李在进行如图所示的实验前,向酒精灯内添加酒精时,闻到了酒精味,这是酒精的现象;试管内的水沸腾后,塞子被高温高压的水蒸气冲出去,这个过程中的能量转化情况与汽油机的冲程的能量转化情况相同,试管内水的比热容在塞子被冲出后(选填“变大”“变小”或“不变”)。
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小红在家用天然气灶烧开水,在标准大气压下,5kg水从20℃加热至沸腾,完全燃烧了0.1m3的天然气,此过程中,水吸收的热量是J,天然气灶烧水的热效率为。[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),天然气的热值为4.0×107J/m3]
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2022年6月5日10时44分,搭载着神舟十四号载人飞船的长征二号F火箭成功发射。火箭起飞过程中,以发射塔为参照物,火箭是(选填“运动”或“静止”)的;火箭喷气发动机将燃料燃烧后燃气的内能转化为能,此能量转化过程与四冲程汽油机的冲程相同。
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2022年6月5日,神舟十四号载人飞船成功发射。在飞船发射升空过程中,以飞船为参照物,飞船内的航天员处于 (填“静止”或“运动”)状态;在升空的不同阶段,要分别抛掉逃逸塔、助推器、整流罩等,以减小箭船的总重力,提高火箭做功的 (填“功率”或“效率”)。
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如图所示,将水加热至沸腾后,塞子被冲出,此过程的能量转化方式与汽油机的冲程相同。若单缸四冲程汽油机飞轮转速为1200r/min,则1s内完成个冲程。
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某铁质发动机的质量为100kg,热机效率为40%。若损耗的能量中的
被发动机吸收,不考虑热量散失,则完全燃烧200g的汽油,温度为40℃的发动机的温度将升高到 ℃。[汽油的热值为4.6×107J/kg,铁的比热容为0.46×103J/(kg•℃)]
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天然气的热值为
,
的天然气完全燃烧放出的热量是J;用天然气热水器将质量为50kg,温度为20℃的水加热到60℃,完全燃烧了
的天然气。水吸收的热量是J,热水器的效率是。(已知![](https://math.21cnjy.com/MathMLToImage?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmsub%3E%3Cmrow%3E%3Cmi%3Ec%3C%2Fmi%3E%3C%2Fmrow%3E%3Cmrow%3E%3Cmtext%3E%E6%B0%B4%3C%2Fmtext%3E%3C%2Fmrow%3E%3C%2Fmsub%3E%3Cmo%3E%3D%3C%2Fmo%3E%3Cmn%3E4%3C%2Fmn%3E%3Cmn%3E.%3C%2Fmn%3E%3Cmn%3E2%3C%2Fmn%3E%3Cmo%3E%C3%97%3C%2Fmo%3E%3Cmn%3E1%3C%2Fmn%3E%3Cmsup%3E%3Cmrow%3E%3Cmn%3E0%3C%2Fmn%3E%3C%2Fmrow%3E%3Cmrow%3E%3Cmn%3E3%3C%2Fmn%3E%3C%2Fmrow%3E%3C%2Fmsup%3E%3Cmtext%3EJ%3C%2Fmtext%3E%3Cmn%3E%2F%3C%2Fmn%3E%3Cmrow%3E%3Cmo%3E%28%3C%2Fmo%3E%3Cmrow%3E%3Cmi%3Ek%3C%2Fmi%3E%3Cmi%3Eg%3C%2Fmi%3E%3Cmo%3E%E2%8B%85%3C%2Fmo%3E%3Cmo%3E%C2%B0%3C%2Fmo%3E%3Cmtext%3EC%3C%2Fmtext%3E%3C%2Fmrow%3E%3Cmo%3E%29%3C%2Fmo%3E%3C%2Fmrow%3E%3C%2Fmath%3E)