人教版九年级全一册 第十四章 内能的利用 单元练习
一、单选题
1.冬天,人们常搓手取暖,这个过程中的能量转化与四冲程内燃机的哪个冲程相同( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
2.小汽车已成为大多数家庭出行代步的工具,其发动机大多数为汽油机,下列有关汽油机的说法正确的是( )
A.汽油机的吸气冲程吸入的是空气 B.汽油机的效率一般比柴油机的效率高
C.汽油机的点火方式是压燃式 D.汽油机的压缩冲程是把机械能转化为内能
3.下列关于热现象的说法中正确的是( )
A.火箭使用液态氢作燃料,是因为液态氢含有的热量多
B.集中供暖采用热水循环,是利用了水的比热容较大的性质
C.在汽油机的压缩冲程中,内能转化为机械能
D.0℃的水变成0℃的冰,温度不变,内能不变
4.如图表示四冲程内燃机的某个冲程示意图,这个冲程是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
5.利用一燃气热水器对、20℃的水进行加热时,完全燃烧了的煤气。已知水的比热容为4.2,煤气的热值为,该热水器烧水的效率是50%。下列说法中( )
①煤气完全燃烧放出的热量是
②水吸收的热量是
③水温升高了50℃
④加热过程中水的内能保持不变
A.只有①④正确 B.只有②③正确
C.只有①②正确 D.只有②③④正确
6.关于四冲程内燃机,下列说法正确的是( )
A.汽油机和柴油机都是内燃机,在吸气冲程中,汽油机只吸入空气
B.古人钻木取火过程中的能量转化与内燃机做功冲程中的能量转化相同
C.若汽油机飞轮的转速为3000r/min,则该汽油机每秒对外做功25次
D.热机的效率越高,说明热机做功越快
7.煤炭是一种重要能源。为判断煤炭品质的优劣,最科学的方法是检验煤炭的( )
A.比热容 B.密度 C.热值 D.温度
8.下列实例中,属于机械能转化为内能的是( )
A.夏天广场上的石凳被晒的发烫
B.点燃的火箭升向太空
C.四冲程内燃机的做功冲程
D.陨石坠入地球大气层成为流星
9.如图向下压缩活塞,玻璃筒内的空气能量转化情况与下列选项中内燃机工作过程相同的是( )
A. B. C. D.
10.如图所示描述的物理过程,下列分析正确的是( )
A.图甲:厚玻璃筒内的空气被压缩时,空气的温度升高,内能不变
B.图乙:瓶子内的空气推动塞子做功后,瓶子内空气的内能增大
C.图丙:试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气的内能增加
D.图丁:汽缸内的气体推动活塞向下运动,内能转化为机械能,气体内能减少
11.2021年10月16日,航天员翟志刚、王亚平、叶光富搭乘神州十三号载人飞船,开始了为期6个月的“太空出差”,六个月后将顺利返航。下列说法正确的是( )
A.火箭加速升空时,动能转化为重力势能
B.火箭选作燃料的物质主要是利用该燃料的比热容大的特点
C.火箭的发射过程中,燃料若不完全燃烧,热值会减小
D.返回舱进入大气层后与大气摩擦,机械能转化为内能
12.下列过程中,能量转化情况相同的是( )
①钻木取火 ②水蒸气顶开活塞 ③热机压缩冲程 ④煤气炉灶烧水
A.①③ B.②③ C.②④ D.③④
13.如图所示,给试管里的水加热,水沸腾后,水蒸气推动橡皮塞冲出试管口,这个过程与选项四冲程汽油机工作示意图中,哪一个冲程的能量转化过程是相同的( )
A. B. C. D.
14.小聪在老师指导下,用如图所示的同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体(其中一种是水),用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图,乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了4g酒精(q酒精=3×107J/kg)。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等,c水=4.2×103J/(kg·℃),则下列说法中正确的是( )
A.酒精燃烧的过程是内能转化为化学能
B.c乙=2.4×103J/(kg·℃)
C.0-8min乙吸收的热量为3.36×104J
D.该酒精灯的加热效率为28%
15.甲、乙两台汽油机,甲汽油机的效率为30%,乙汽油机的效率为20%,则下列说法正确的是( )
A.甲汽油机做的功比乙汽油机做的功多
B.甲汽油机的功率比乙汽油机的功率大
C.在相同的时间内甲汽油机燃烧的汽油比乙汽油机的多
D.在消耗相同的汽油时,甲汽油机做的有用功比乙汽油机多
二、填空题
16.中国首次火星探索任务“天问一号”探测器的成功发射,是我国综合国力和创新能力提升的重要标志。如图所示是某火箭发射时的场景,目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料、液态氧作为助燃剂。火箭燃料的发展如表1所示,表2是一些燃料的热值。
表1
第1代 第2代 第3代 第4代
燃 料 氧气和汽油混合 偏二甲胼 煤 油 液态氢
氧化剂 四氧化二氮 液态氧 液态氧
表2
燃料 热值 燃料 热值
汽油 煤油
柴油 氢
(1)使用氢作为燃料的主要优点是:______和______;
(2)某火箭发射时携带了液态氢燃料,这些燃料完全燃烧最多能将多少千克初温为的水加热至沸腾______?[,当地大气压为1标准大气压]
(3)氢能源车的发动机工作时将液态氢转化为氢气在气缸中燃烧。某次测试中,一辆氢能源车以70kW的功率匀速行驶0.5h,消耗了2kg燃料,求该发动机的效率______。
17.在如图所示的四幅图中,甲、乙是两个演示实验示意图;丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图。汽油机的压缩冲程是将________能转化为________能,与压缩冲程原理相同的是图________所示的演示实验;汽油机利用内能来做功的冲程是图________。若某机动车转速表上显示发动机转速为2400转/min,则1s内发动机做功_________次。
18.如图为我市某中学生在物理课外活动中制作的小船,他是利用燃烧的蜡烛加热易拉罐中的水来推动其前进的,易拉罐中的水是通过_____来增大内能的,当水汽化产生大量的蒸气从小孔中冲出,小船就能向前运动,此时_____能转化为_____能;此过程与汽油机的_____冲程能的转化相同.
19.汽油机是热机的一种,如图甲所示是一台单缸四冲程汽油机工作状态示意图,由图可以看出,此冲程的能量转化情况与 _________(选填“乙”或“丙”)图相同,如果此汽油机每秒内对外做功10次,飞轮的转速为 _____r/min
20.在1标准大气压下,完全燃烧2.1kg的干木柴所放出的热量为___________J,这些热量全部吸收备水吸收,可以让初温为30℃、质量为50kg的水温会上升___________℃。[干木柴的热值为1.2×107J/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
三、综合题
21.“运﹣20”是我国自主研发的大型运输机,它是通过航空煤油在汽室中燃烧,从喷口筒后高速喷出气体,使发动机获得向前的推力。若“运﹣20”在恒定的水平推力1.25×105N作用下,以720km/h的速度在高空水平匀速飞行,最远可飞行360km。已知该运输机发动机的效率为60%,航空煤油的热值为q=4.0×107J/kg。
(1)运输机的发动机是一种热机,热机做功过程中是将________能转化为________能;
(2)水平推力做功的功率________;
(3)完成一次最远飞行,运输机的油箱至少储存多少kg的航空煤油________?
22.神舟十三号瞄准北京时间10月16日0时23分发射,飞行乘组由“中国太空漫步第一人”翟志刚、“中国空间站首位女航天员”王亚平和“首次飞行”的叶光富三位航天员组成。本次飞行任务是空间站关键技术验证阶段第六次飞行任务,也是该阶段最后一次飞行任务,将持续长达6个月的时间。担任本次载人航天任务的运载火箭—长征2F遥十三火箭已经在发射场待命,作为现阶段唯一种能克服地球引力、进入太空的工具,运载火箭这个大家伙还有固体火箭和液体火箭之分。固体火箭和液体火箭到底有什么区别?这就和我们今天要讲的火箭推进剂有关了。要说区分固体火箭还是液体火箭主要靠的是火箭推进剂的形态。就像汽车需要加满汽油或者是充满电力一样,火箭想要一飞冲天也需要自己的动力源,火箭的燃料源有个专门的名字,我们叫它推进剂,按照形态可以分为固体推进剂和液体推进剂两大类。顾名思义,固体火箭采用的是固体推进剂,固体推进剂类似于烟花中的火药,在出厂前就已经填充到火箭中了。液体火箭采用的是液体推进剂,分别储存在火箭的氧化剂箱和燃料箱内,工作时由输送系统将它们送入发动机的燃烧室。从火箭的运载能力来说,液体火箭推进剂的燃烧效率更高一些,在同等起飞规模下,液体火箭的运载能力更强,可以用更少的燃料达到更远的地方。因此液体火箭的“乘客”大多都是重量级的,一般在数吨以上,比如探月探火探测器、载人飞船、空间站等。
(1)根据上面的材料可知,我国的运载火箭可以分为 ___________和 ___________两种。
(2)文中提到“液体火箭推进剂的燃烧效率更高一些,在同等起飞规模下,液体火箭的运载能力更强,可以用更少的燃料达到更远的地方。”请从燃料热值以及燃烧放热等相关角度对这句话加以解释。( )
23.阅读短文,回答问题。
电动自行车
电动自行车因为具有轻便、快捷和环保等优点备受大家喜爱。通常说的电动车是以蓄电池作为能量来源,电动机为核心部件,通过控制器调节电流大小来改变速度的交通工具。世界上第一辆电动车诞生于十九世纪,时至今日电动自行车已发生了巨大变化。
下表是某型号电动自行车(如图甲)的相关数据。
质量m/kg 40
行驶过程中轮胎与地面接触的总面积S/m2 8×10﹣3
电能转化为机械能的效率η 75%
工作电压U/V 48
规定行驶速度v/kmh﹣1 ≤36
(1)电动车是用蓄电池作为电源的,在工作时是把______能转化为电能。
(2)如果该电动自行车采用400Wh(瓦时)的大容量电池供电,则其最多能输出的机械能1.08×106J。若这么多的机械能由效率为30%的汽油机提供,则需要燃烧汽油______kg。(已知本地汽油的热值为4.5×106J/kg)
(3)小明骑该车以最大规定速度在水平路面匀速行驶10km。已知小明的质量是40kg,且该电动自行车行驶过程中所受到的摩擦力f随车辆和人的总质量M的变化关系图象如图乙所示。则上述骑行过程中克服摩擦力做功的功率为______W,如果行驶的路程为s(单位m),人和车的总质量为M(单位kg),该过程中克服摩擦力做功的表达式为______J。
24.如下图所示的实验,是我们在学习分子动理论时做过的一些实验:
图a:浓硫酸铜溶液与清水开始界面十分清晰,几天之后,两种液体混合均匀了;
图b:玻璃板的下表面接触水面,向上提起,发现拉力大于玻璃板的重力;
图c:水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积;
图d:将红墨水滴入水中,可以看到它在水中扩散开来;
图e:将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起,两个铅块就会结合在一起,下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开。
图1中:
(1)图a和图d两个实验形成实验现象的原因相同,实验表明:_______;
(2)图b和图______两个实验形成实验现象的原因相同,实验表明:______。
图2:为火力发电的示意图,火力发电一般是指利用煤炭、石油、天然气或其他燃料燃烧时产生的热能来加热水,使水变成高温高压蒸汽,推动汽轮发电机转动来发电的方式总称。
(3)a.在(1)过程中,把燃料的______能转化为水的内能;
(4)c.在(3)过程中,是把水蒸气的内能转化为汽轮机的______能,通过______方式使水蒸气的内能减小。
25.如图甲是老师在科学课上做的热机工作原理的模拟实验,在玻璃管中先加入少量酒精,将橡皮塞放入玻璃管并向下压缩气体。然后用电子点火器点火,橡皮塞会向上弹出。
(1)橡皮塞向下压时,其能量转化与图乙汽油机工作四冲程中的 ___________相同;
(2)点火后橡皮塞向上弹出,玻璃管内气体内能减小,这是通过 ___________方式来改变内能。
26.阅读短文,回答问题:
油电混合动力汽车
如图甲,国产某品牌油电混合动力汽车前后安装有高清摄像头,无线WIFI等,其工作原理如图乙所示。当它以90km/h的速度匀速行驶30min的过程中,燃烧了3kg燃油。发动机和驱动电机同时共同为汽车提供动力,驱动汽车行驶所需的能量为9×107J,其中60%的能量来自于燃油燃烧;而发动机内燃油燃烧放出的热量部分用于驱动汽车行驶和对蓄电池充电,其中用于充电的能量为6×106J。设燃油在发动机气缸内完全燃烧,燃油的热值为5×107J/kg。
若普通汽车刹车时动能全部用于克服与地面的摩擦力做功,而该油电混合动力汽车在关闭发动机后,动能除用于克服与地面的摩擦力做功外,其余能量全部通过驱动电机反转为发电机给蓄电池充电、在某次测试时,同样车型的普通汽车和该油电混合动力汽车刚刚关闭发动机后,根据汽车通过路程s时,所对应的动能EK,作出EK﹣s图像如图丙所示。设两车受到的摩擦力大小相等。汽车正常行驶时关闭发动机,直至汽车停止的过程中,通过发电机将动能转化为电能的效率称之为储能效率。
(1)该油电混合动力汽车以90km/h的速度匀速行驶时,受到的阻力为 _______N,完全燃烧3kg燃油产生的热量为 _______J,发动机的效率为 _______%;
(2)由图丙可知,表示该油电混合动力汽车进行测试的图线是 _______(选填“①”或“②”),判断的依据是 _______。该油电混合动力汽车的储能效率为 _______。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.B
【详解】
人们在冬天常常搓手取暖,是通过搓手将机械能转化为内能,内能增加,温度升高,手暖和,这是通过做功的方式改变手的内能,这与汽油机工作中的压缩冲程的能量转化相同,都是将机械能转化为内能,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
2.D
【详解】
A.汽油机的吸气冲程吸入的是空气和汽油的混合物,故A错误;
B.柴油机是压燃式,一般是柴油机的效率高,故B错误;
C.汽油机的点火方式是用火花塞点火,故C错误;
D.汽油机的压缩冲程中,活塞向上运动,压缩空气和汽油的混合物,混合物内能增大,温度升高,是把机械能转化为内能,故D正确。
故选D。
3.B
【详解】
A.火箭使用液态氢作燃料,是因为液态氢的热值大,故A错误;
B.集中供暖采用热水循环,是利用了水的比热容较大的性质,升高或降低相同的温度,吸热或放热多, 故B正确;
C.在汽油机的压缩冲程中,机械能转化为内能,故C错误;
D.0℃的水变成0℃的冰,温度不变,要放热,所以内能减少, 故D错误。
故选B。
4.C
【详解】
由图可知,两气门都关闭,活塞下行,汽缸容积变大,同时火花塞发出电火花,所以是做功冲程,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
5.B
【详解】
①由知道,煤气完全燃烧放出的热量是
故①错误;
②由于该热水器烧水的效率是50%,所以,水吸收的热量是
故②错误;
③由知道,水温升高了
故③正确;
④加热过程中水的温度升高内能增大,故④错误。
故选B。
6.C
【详解】
A.柴油机和汽油机都属于内燃机,工作过程中,汽油机吸入的是空气和汽油的混合物,柴油机吸入的只有空气,故A错误;
B.钻木取火是对物体做功,内能增大,将机械能转化为内能,内燃机在做功冲程是将内能转化为机械能,故B错误;
C.四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min=50r/s,则该汽油机飞轮每秒钟转50圈,因为飞轮转2圈,对外做功1次,所以飞轮转50圈,汽油机对外做功25次,故C正确;
D.热机的效率越高说明用来做有用功的能量占燃料完全燃烧产生的能量之比越大,做功越快是指功率大,功率和效率没有关系,故D错误。
故选C。
7.C
【详解】
热值是燃料的一种特性,单位质量的煤完全燃烧时所释放出的热量越大,说明该煤的热值越大,即是优质煤炭,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
8.D
【详解】
A.石凳被晒得发烫,是太阳能转化为内能,故A不符合题意;
B.点燃的火箭飞向太空,是通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能,故B不符合题意;
C.内燃机做功冲程中,活塞在燃气推动下运动,内能转化为机械能,故C不符合题意;
D.陨石坠入地球大气层成为流星,是陨石和空气摩擦生热的过程,是机械能转化为内能的过程,故D符合题意。
故选D。
9.B
【详解】
向下压缩活塞,发生的能量转化是将机械能转化为内能。
A.进气门开,排气门关,活塞向下,是吸气冲程,无能量转化,故A不符合题意;
B.进气门关,排气门关,活塞向上,是压缩冲程,是将机械能转化为内能,故B符合题意;
C.进气门关,排气门关,活塞向下,是做功冲程,是将内能转化为机械能,故C不符合题意;
D.进气门关,排气门开,活塞向上,是排气冲程,没有能量的转化,故D不符合题意。
故选B。
10.D
【详解】
A.图甲中厚玻璃内的空气被压缩时,活塞对空气做功,瓶内空气温度升高,空气的内能增加,故A错误;
B.图乙中瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气对活塞做功,空气的内能减小,故B错误;
C.图丙中试管内的水蒸气推动了塞子冲出时,水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能转化为塞子的机械能,水蒸气的内能减少,故C错误;
D.图丁中汽缸内的气体推动活塞向下运动时(即做功冲程),内能转化为机械能,气体的内能减少,故D正确。
故选D。
11.D
【详解】
A.火箭加速升空时,燃料燃烧的化学能转化为动能和重力势能,故A错误;
B.火箭选作燃料的物质主要是利用该燃料的热值大的特点,故B错误;
C.热值是物质的一种物理属性,与燃料是否充分燃烧无关。燃烧是否充分影响的是燃料燃烧时放出热量的多少,故C错误;
D.返回舱进入大气层后与大气摩擦生热,此时机械能转化为内能,故D正确。
故选D。
12.A
【详解】
①钻木取火将机械能转化为内能;②水蒸气顶开活塞是将水蒸气的内能转化为机械能;③热机压缩冲程是将机械能转化为内能;④煤气炉灶烧水是将化学能转化为内能,故①③能量转化相同,都是将机械能转化为内能,故A正确。
故选A。
13.C
【详解】
水蒸气推动橡皮塞冲出试管口,这个过程是把水的内能转化为橡皮塞的机械能,与汽油机中的做功冲程能量转化过程相同。A为压缩冲程,B为排气冲程,C为做功冲程,D为吸气冲程。
故选C。
14.C
【详解】
A.酒精燃烧的过程是化学能转化为内能,故A错误;
B.由图乙可知,甲的沸点为100℃,所以,甲液体为水;由于单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等,由乙图可知,质量相等的甲乙两种液体升高相同的温度甲吸收的热量是乙吸收热量的2倍,由 可知,乙的比热容为甲比热容的一半,即c乙=2.1×103J/(kg·℃),故B错误;
C.0-8min乙吸收的热量为与甲(水)吸收的热量相同为
故C正确;
D.乙从20℃加热至沸腾需要10min,吸收的热量
4g酒精完全燃烧放出的热量为
该酒精灯的加热效率为
故D错误。
故选C。
15.D
【详解】
A.做功的多少与功率和做功的时间有关系,与其效率无关,故A错误;
B.效率表示功的利用率;功率表示做功快慢,这两个物理量是没有必然的联系的。故B错误;
C.汽油机燃烧汽油的多少与功率和效率都有关系,其主要与汽油机的功率有关,故C错误;
D.甲汽油机的效率高于乙汽油机的效率,说明:消耗相同的汽油,甲汽油机做的有用功多,即输出的能量多,故D正确。
故选D。
16. 热值大 无污染 45%
【详解】
(1)[1][2] 氢作为燃料的主要优点热值大、无污染。质量相同的燃料,热值大的燃烧后释放出更多的热量。氢燃烧后的产物是水,对环境无污染。
(2)[3]氢燃烧后释放的热量
水吸收的热量
由可知,水的质量
(3)[4]2kg氢完全燃烧释放的热量
汽车发动机做的功
发动机的效率
17. 机械 内 乙 丙 20
【详解】
[1][2]汽油机的压缩冲程是将活塞的机械能转换为燃料的内能。
[3]图甲中,水被加热汽化成水蒸气,水蒸气推动试管向外运动,是内能转化为机械能,乙图中,活塞向下运动压缩筒内空气,活塞的机械能转化为内能,所以与压缩冲程原理相同的是图乙。
[4]汽油机的做功冲程中,两个气门都关闭,活塞向下运动。而图丙中,两个气门都关闭,活塞向下运动;图丁中,两个气门都关闭,活塞向上运动。所以图丙是做功冲程。
[5]由题意知,发动机1s内转动的圈数
发动机每转动两圈,做功一次,所以1s发动机做功20次。
18. 热传递 内 机械 做功
考查的知识点有:热传递都可以改变物体的内能,小船是利用了力的作用是相互的原理来前进的;内燃机的功冲程中,燃气推动活塞向下运动,内能转化为机械能,据以上内容即可解答.
【详解】
根据题意知道,燃烧的蜡烛加热易拉罐中的水时,是通过热传递来增大水的内能;当水汽化产生大量的蒸汽,由小孔冲出时,有力作用在空气上,由于力的作用是相互,小船就向前运动了,此过程中,蒸汽的内能转化为小船的机械能,即此过程发生的能量转化形式与热机做功冲程相同.
19. 乙 1200
【详解】
[1]图甲所示冲程中,进气门和排气门关闭,活塞向下运动,火花塞产生电火花,故此冲程为汽油机的做功冲程,在此过程中,燃气的内能转化为活塞的机械能;图乙中,高温水蒸气将塞子冲出时,将内能转化为机械能;图丙中,活塞压缩筒内气体,机械能转化为内能,使气体内能增加,温度升高 对比三图所示情景的能量转化情况可知,甲冲程的能量转化情况与乙图所示情景的能量转化相同。
[2]汽油机的一个工作循环中,经历四个冲程,飞轮转动两周,对外做功一次,因为该汽油机每秒内对外做功10次,所以飞轮每秒转动20周,则飞轮的转速为
v=20r/s=1200r/min
20. 2.52×107 70
【详解】
[1]完全燃烧2.1kg的干木柴所放出的热量
Q放=qm木柴=1.2×107J/kg×2.1kg=2.52×107J
[2]水吸收了燃烧干木柴放出的热量,上升的温度
而水在1标准大气压时,100摄氏度便沸腾了,所以升高的温度为
t1=t-t0=100℃-30℃=70℃
21. 内 机械 2.5×107W 1.875×103kg
【详解】
(1)[1][2]热机做功过程中,消耗内能,产生机械能,将内能转化为机械能。
(2)[3]已知大型运输机飞行速度
v=720km/h=200m/s
水平推力做功的功率
(3)[4]发动机所做的功
W=Fs=1.25×105N×360×103m=4.5×1010J
燃油完全燃烧放出的热量
完全燃烧燃油的质量
22. 固体火箭 液体火箭 见解析
【详解】
(1)[1][2]根据文中的内容“运载火箭这个大家伙还有固体火箭和液体火箭之分”可知,我国的运载火箭可以分为固体火箭和液体火箭。
(2)[3]液体火箭推进剂的燃烧效率更高一些,这说明完全燃烧相同质量的燃料,液体燃料放出的热量利用的多;液体燃料的热值大,根据Q=mq可知,在完全燃烧相同质量的液体燃料和固态燃料,液体燃料放出的热量多。
23. 化学 0.08 200
【详解】
(1)[1]蓄电池在充电的时候是把电能转化为化学能储存起来,然后在使用的时候再把储存的化学能释放出来转化为电能。
(2)[2]由可知,汽油燃烧需要放出的热量为
由可知,需要燃烧汽油的质量为
(3)[3][4]小明骑行过程中,小明和车的总质量为
由图乙可知,小明骑电动车过程中所受的摩擦力大小为
f=20N
骑行的最大速度为
骑行过程中克服摩擦力做功的功率为
由图乙可知,骑行过程中受到的摩擦力为
则该骑行过程中克服摩擦力所做的功为
24. 一切物质的分子都在不停地做无规则的运动 e 分子间有引力 化学 机械 做功
【详解】
(1)[1]图a中,开始界面清晰的浓硫酸铜与清水装在量筒中几天时间后,均匀混合,是硫酸铜和水的分子相互进入对方。图d的实验中,红墨水在水中扩散开来,是两种分子相互运动的结果。所以两个实验都表明:一切物质的分子都在做无规则的运动。
(2)[2][3]图b实验中,用弹簧测力计拉起下表面与水接触的玻璃板,比直接拉起玻璃板的示数大,这是因为分子之间的引力作用的结果。图c实验中,水和酒精充分混合后,总体积小于混合前的总体积,这是因为分子间有间隙。图e实验中,两个底面干净、平整的铜块紧压在一起,下面吊重物也不能拉开,也是分子引力作用的结果。所以图b和图e实验现象形成的原因相同,这都表明:分子间有相互作用的引力。
(3)[4]在(1)过程中,燃料燃烧时把储存的化学能转化水的内能。
(4)[5][6]图(3)过程中,高温高压水蒸气推动汽轮发电机,是水蒸气对汽轮机做功,将水蒸气的内能转化为汽轮机的机械能,于是水蒸气的内能减少。
25. B 做功
【详解】
(1)[1] 橡皮塞放入玻璃管并向下压缩气体时,气体的内能增大,温度升高,然后用电子点火器点火,产生高温高压的燃气,就会对橡皮塞做功而使它向上弹出。向下压橡皮塞时,是机械能转化为内能;
A.图A中,活塞向下运动,一个气门打开,这是吸气冲程,没有能量转化,故A不符合题意;
B.图B中,两个气门关闭,活塞向上运动压缩汽油和空气的混合物,是将机械能转化为内能,故B符合题意;
C.图C中,两个气门关闭,活塞向下运动,高温高压的燃气推动活塞做功,将内能转化为机械能,故C不符合题意;
D.图D中,一个气门打开,活塞向上运动,这是排气冲程,没有能量转化,故D不符合题意。
故选B。
(2)[2]点火后橡皮塞向上弹出,此时气体的内能转化塞子的机械能,是通过做功的方式改变气体的内能。
26. ① 油电混合汽车有部分能量储存起来了,故行驶的距离远
【详解】
(1)[1][2][3]该油电混合动力汽车以90km/h的速度匀速行驶时,牵引力为
由于匀速,故所受到的阻力为;
完全燃烧3kg燃油产生的热量为
完全燃烧3kg燃油产生的热量为;驱动汽车行驶所需的能量为9×107J,其中60%的能量来自于燃油燃烧,则发动机提供的能量
发动机的效率为
故发动机的效率为。
(2)[4][5]两车的摩擦力相同,起始动能相同,若只用于克服摩擦力做功,则行驶路程较远,该油电混合动力汽车在关闭发动机后,动能除用于克服与地面的摩擦力做功外,其余能量全部通过驱动电机反转为发电机给蓄电池充电,故行驶的路程较近,故而从图像可以看出,图像②的动能全部用于克服与地面的摩擦力做功,而①有一部分能量转换为电能储存起来了,故①为油电混合动力汽车进行测试的图线。
[6]普通汽车的摩擦力为
该油电混合动力汽车的克服摩擦力做功为
储能效率为
故储能效率为。
答案第1页,共2页
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