方式改变了冷水的内能。又向容器内倒入同样一杯热水,冷水的温度又升高了6℃。如果再向容器内倒入同样三杯热水,则冷水温度可再升高______℃(不计热量损失)。 【答案】热传递 9 【解析】 【分析】 【详解】
[1]热水倒入冷水中,热水放出热量,冷水吸收热量,冷水温度升高,是通过热传递的方式改变冷水的内能。
[2]热水倒入冷水中,热水放出的热量等于冷水吸收的热量,设一杯的热水质量为m,初温为t,冷水的质量为m0,由热平衡方程可得第一次加入热水时
cm(t?10℃)?cm0?10℃
第二次加入热水时
cm(t?16℃)?c(m0?m)?6℃
两式相减得m0?3m,代入解得t?40℃。若再加入同样三杯热水,设升高的温度为?t,则
3cm(40℃?16℃??t)=c(m0?2m)?t
解得?t?9℃。
19.某小型汽油发电机外形如图所示,其实质是利用一个汽油机带动一个发电机来发电.该发种电机铭牌部分数据如下表所示,根据表中的数据求: 发动机(汽油机) 型号 额定功率8.3kW 噪声 连续运行时间8h 强制水冷四冲程 73db XGQF5.0 型号 发电机 XGQF5.0 额定输出功率5kW 额定输出电压220V 额定频率 自动电压保护 50Hz
(1)在允许的连续运行时间内,发电机以额定功率输出,能够提供的电能是多少度?
(2)已知汽油的热值是q=4.6×l07J/kg,密度是0.71×103kg/m3,设该汽油机的效率为35%,则该汽油发电机油箱的容积至少需要多大? (3)汽油发电机将内能转化为电能的效率是多少? 【答案】(1)40(2)20.9L(3)21.1% 【解析】 【分析】
(1)已知发电机的额定功率和连续工作时间,根据公式P?供的电能;
W的变式,可求发电机能够提tP机tW有用?100%??100%可求消耗的汽油体(2)已知汽油的热值和效率,根据公式??Q放?Vq积;
(3)先计算出1小时产生的电能,已知产生的电能和机械能,二者之比就是汽油发电机将内能转化为电能的效率。 【详解】
(1)发电机能够提供的电能
W电?P电t?5kW?8h?40kW?h?40度
故能够提供的电能是40度。 (2)根据P?mW,?? ,Q放?mq得,汽油机的效率 tV??则油箱的最小容积:
PtW有用?100%?机?100% Q放?Vq8.3?103W?8?3600s3V???0.0209m?20.9L 337??q0.71?10kg/m?35%?4.6?10J/kg故油箱的最小容积为20.9L。
(3)汽油发电机将内能转化为电能的效率
P机t????W电?100%Q放
P电t?100%?Vq5000W?8?3600s?100%-3333720.9?10m?0.71?10kg/m?4.6?10J/kg?21.1%则汽油发电机将内能转化为电能的效率为21.1%。
答:(1)在允许的连续运行时间内,发电机以额定功率输出,能够提供的电能是40度; (2)该汽油发电机油箱的容积至少需要20.9L; (3)汽油发电机将内能转化为电能的效率是21.1%。
20.在“探究晶体熔化和凝固规律”的实验中,绘制出了如图2所示的图象。
(1)图1中所示温度计的示数是________℃; (2)海波从开始熔化到完全熔化持续了________ min;
(3)图2中,海波的熔化过程是________段(用图中字母表示),此过程中海波________热(选填“吸”或“放”);
(4)图2中,海波在D点是________态,在G点是________态(均选填“固”或“液”)。 【答案】-4℃ 3 BC 吸 液 固 【解析】 【分析】 【详解】
(1) [1]图1可知温度为零下,其示数为-4℃;
(2)[2]图2可知海波从3min开始熔化,到6min熔化结束,持续了
t=6min-3min=3min;
(3)[3] 海波是晶体,熔化时有一定的熔化温度。图2中,海波的熔化过程是BC段; [4] 熔化需要吸收热量;
(4)[5]图2中CD是液态,所以海波在D点是液态; [6] 图2中FG段是凝固后的固态,所以G点是固态。
21.为了比较水和食用油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如图所示的实验,实验数据记录如下:
(1)在安装、调整实验器材时,科学合理的顺序是(甲图中):先调整固定______的位置,再调整固定另一个的位置(选填“A”或“B”);
(2)为保证实验结论的可靠,关于实验时“应控制两套装置中相同的量”的说法中,不必要的是______
A.食用油和水的质量相等 B.两套装置中的烧杯相同 C.两酒精灯的火焰大小相同 D.两酒精灯内酒精的质量相等
(3)实验中食用油和水从20℃升温至45℃,______(水/食用油)所需时间较长,_____(水/食用油)吸收的热量较多,由此可见, _____(水/食用油)吸热能力较强. (4)实验中,加热相同的时间,水吸收的热量______(大于/小于/等于)食用油吸收的热量,______(水/食用油)升高的温度较多,______(水/食用油)吸热能力较强. 【答案】B D 水 水 水 等于 食用油 水 【解析】
(1)在安装、调整如图(甲)的实验器材时,应先固定B,再调整固定A,因为底部的距离应是固定的,而上部可以根据下部的情况进行灵活调节;(2)为保证实验结论的可靠,实验时应控制两套装置中相同的量有:酒精灯中火焰的大小、水和食用油(ρ水>ρ食用油)的质量和初温度、烧杯等,酒精灯中的酒精多少不一定相同,D错误;(3)食用油和水从20℃升温至45℃,水所需时间较长,说明水吸收的热量较多,由此可见,水吸热能力较强.(4)加热相同的时间,水吸收的热量等于食用油吸收的热量,食用油升高的温度较多,说明水吸热能力较强.
22.图甲是小强在标准大气压下用 50g 冰做“探究冰熔化时温度的变化规律”的实验装℃)] 置,图乙是他根据记录的数据绘制的温度随时间变化规律的图像。[c 水=4.2×103J/(kg·
(1)实验中,冰熔化的时间为___________min。
(2)由图乙可知,冰在熔化过程中吸收热量,温度不变,内能____(选填“增大”、“减小”或“不变”),冰在熔化过程吸收的热量为_________J。
(3)试管中的冰完全熔化后,若持续加热,当烧杯中的水沸腾时,试管中的液体_________选填“会”或“不会”)沸腾。
【答案】4 增大 3.15×10 3 不会 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]由图象可知,实验中冰从2min开始熔化,6min熔化完毕,故冰熔化的时间是4min。 (2)[2]由图象可知,冰在熔化过程中吸收热量,温度不变,因继续吸热,所以内能增大。 [3]50g冰熔化成水,因为质量是不变的,所以水的质量也是50g,在6~10min内,水的温度升高了15℃,则在6~10min内水吸收的热量为
Q水吸=cmt=4.2?103J/(kg℃)?0.05kg?15℃=3.15?103J
由题知物质在相同的时间内吸收的热量是相同的,而冰的熔化过程用时也是4min,所以冰熔化过程中吸收的热量为
Q冰吸=Q水吸=3.15?103J
(3)[4]当烧杯中的水沸腾后,尽管不断吸热,但烧杯中的水温度不再升高,保持水的沸点温度不变;试管中的水从大烧杯中吸热,温度达到水的沸点后,就和烧杯中的水的温度一样,就不能从烧杯中继续吸热,这时虽然达到了沸点,但不能继续吸收热量,所以试管中的水不会沸腾。
23.牛顿说自己是站在巨人的肩膀上,其实每一个育华学子都是如此。我们学习的每一个物理概念,背后都由科学家们辛勤探究而来,比如功和热量、电热等。在没有认识热的本质以前,热量、功、能量的关系并不清楚,所以它们用不同的单位来表示。热量的单位用卡路里,简称卡。焦耳认为热量和功应当有一定的当量关系,即热量的单位卡和功的单位焦耳间有一定的数量关系。他从1840年开始,到1878年近40年的时间内,利用电热量热法进行了大量的实验,最终找出了热和功之间的当量关系。如果用W表示电功,用Q表示这一切所对应的热量,则功和热量之间的关系可写成W?JQ,J即为热功当量。利用如图1所示的装置,我们可以一起来重现历史,经历焦耳的探究过程——测量热功当量:
(1)除了图中所示器材,为完成实验,还需要的器材是__________。
备战中考物理一模试题分类汇编——声现象综合含答案解析
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