模块一 声、光、热
第05讲 内能、内能的利用【测试】(原卷版)
(试题分值:100分 测试时间:90分钟)
一、选择题(本题包括10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个正确答案)
1.关于扩散现象,下列说法中正确的是( )。
A.只有气体和液体才能发生扩散现象
B.扩散现象说明分子是很小的
C.气体、液体、固体都会发生扩散现象,其中气体扩散最显著
D.扩散现象使人们直接看到了分子的运动
2.用细线把干净的玻璃板挂在弹簧测力计的下面,读出弹簧测力计的读数。使玻璃板水平接触水面,然后用力向上拉玻璃板,而玻璃板未离开水面时,如图所示。弹簧测力计的读数( )。
A.不变,因为玻璃板受到的重力不变 B.变小,因为玻璃板受到浮力的作用
C.变大,因为玻璃板沾有水变重了 D.变大,因为玻璃板与水面间存在分子引力
3.下列关于内能、温度和热量的说法中,正确的是( )。
A.摩擦生热的“热”指的是温度
B.0℃的冰放进0℃的水不会发生热传递
C.冰的内能一定比水的内能小
D.物体的温度越高,所含的热量越多
4.描述的物理过程,说法正确的是( )。
A.用酒精灯加热试管中的水,是通过做功改变水的内能
B.抽去玻璃板,两瓶中气体逐渐混合均匀,说明空气的密度比二氧化氮的密度大
C.瓶内的空气推动塞子跳起来时,瓶内空气的内能减小
D.厚玻璃管中的空气被压缩时,管内空气的内能减小
5.水具有比热容大的特点,下列现象和应用与此特点无关的是( )。
A.海边昼夜温差比沙漠地区的小 B.空调房间里放盆水可以增加湿度
C.冬天暖气设备用热水供暖 D.用水制成汽车发动机冷却液
6.如图a,用相同的加热器给初温均为20℃的甲、乙液体加热();两种液体每秒吸收的热量相同,这两种液体的温度-加热时间的图线如图b,则( )。
A.b图中甲在60~120s温度不变,内能增大
B.0~90s内,乙吸收的热量比甲多
C.如果选一种液体作为冷却剂,甲比乙好
D.条件不足,无法比较两种液体比热容的大小
7.如图甲、乙、丙、丁是单缸内燃机一个工作循环有四个冲程,以下说法错误的是( )。
A.该内燃机一个工作循环有四个冲程正确的顺序是丁、甲、丙、乙
B.如图丙是做功冲程,内能转化为机械能
C.汽油机和柴油机的吸气冲程吸入的都只是空气
D.汽油机和柴油机的构造相似,柴油机在压缩冲程中对气体的压缩程度更高
8.如图所示是“探究不同物质吸热升温现象”和“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的实验,关于这两个实验,下列说法正确的是( )。
A.研究对象都是容器中被加热的物体
B.乙图是通过温度计示数的变化来比较燃料燃烧放出热量的多少
C.甲乙两实验中都要控制燃料的质量相同、被加热物体的质量相同
D.除了图中所示的测量器材,两个实验都要用到天平和秒表
9.下列关于能量的转化与守恒的相关描述,正确的是( )。
A.热量只能自发的从内能大的物体传递给内能小的
B.随着人类技术的发展,永动机是可以制成的
C.各种能量之间在一定条件下可以相互转化,且能量的总量保持不变
D.由于能量的转移与转化时能量是守恒的,所以我们不需要节约能源
10.下列关于热值的说法正确的是( )。
A.2 kg 煤的热值大于1kg煤的热值
B.燃料热值越大,燃烧放出的热量越多
C.燃料燃烧不完全时热值不变
D.燃料的热值是燃料本身的特性,与燃料的质量有关
二、多选题(6小题,每小题3分,共18分。每题有2个及以上答案,全对得3分,不全得2分,选错不得分)
11.【跨学科实践】(2024·河南·二模)人类对物质世界奥秘的探索从未停步,下列说法正确的是( )。
A.固体分子是静止不动的
B.电子的发现说明原子是由更小的微粒组成的
C.太阳是宇宙的中心
D.“中国天眼” 500米口径球面射电望远镜(简称FAST)使人类对宇宙的探索越来越深
12.下列情景对应的说法错误的是( )。
A.春天花香四溢,这是扩散现象
B.-200℃液态空气,它是没有内能的
C.水沸腾壶盖跳动,水蒸气对外做功
D.下滑时有灼热感觉,热传递改变物体内能
13.某同学用如图甲所示的实验装置比较不同物质的比热容。用铁夹将温度传感器及分别盛有水和食用油的两个试管固定在铁架台上,温度传感器的探头部分与试管内的水和食用油良好接触,两只温度传感器通过数据采集线与计算机相连接。同时打开红外加热器开关,对盛有水和食用油的试管进行加热,在计算机上可以得到相应的实验图线,如图乙所示。下列说法正确的是( )。
A.两个试管中必须盛有质量相同的水和食用油
B.用同一个红外加热器开关的目的是使水和食用油升高相同的温度
C.图线b表示食用油的温度随时间变化的规律
D.食用油的比热容为
14.如图所示,图中所描述的物理过程,下列分析中正确的是( )。
A.图甲中,硝化棉内能增大是通过做功的方式实现的
B.图乙中,瓶内的空气推动塞子跳起时,在瓶内出现“白雾”,是小液珠发生了扩散现象
C.图丙中,实验中塞子跳起时,能量转化过程为内能转化成机械能
D.图丁中,该冲程为做功冲程,四冲程内燃机的其余三个冲程均靠飞轮的惯性来完成
15.某汽油机的能量流向如图。在未来的汽车市场,零碳内燃机采用绿氢等零碳燃料,在全生命周期可实现零碳排放,未来可观。下列有关说法正确的是 ( )。
A.零碳内燃机比普通内燃机更环保
B.汽车尾气中的“汽油味”越浓,说明燃料燃烧得越不充分,会降低燃料的热值
C.冬天汽车利用尾气中的余热给车内供暖,提高了燃料的利用率
D.由图可知该汽油机的效率是28%
16.下列关于能量的说法中,正确的是( )。
A.植物光合作用时,是将光能转化为内能
B.燃气灶烧水时,燃料的化学能转化为内能
C.能量无论是转化还是转移,能量的总和保持不变
D.能量的转化和转移是没有方向性,任意能量之间都可以发生相互转化
三、填空题(本题6小题,每空1分,共24分)
17.(1)如图甲所示,探究气体扩散的实验中,应在集气瓶 (选填“A”或“B”)内充入二氧化氮气体,通过瓶内气体颜色变化反映气体扩散,运用的研究方法是 ;
(2)两个相同的烧杯内盛有质量 (选填“相同”或“不同”)、温度不同的纯净水,同时向两烧杯中滴入一滴碳素墨水,几分钟后观察到的现象如图乙所示,说明温度越高,分子热运动越 (选填“剧烈”或“缓慢”);
(3)如图丙所示,酒精燃烧时将 能转化为内能,加热一段时间后,软木塞飞出,试管口出现白雾,这是水蒸气 (填物态变化名称)形成的。
18.如图①②所示,其中用来说明气体对外做功,内能减少的是实验 (选填“①”或“②”)。小明同学将一小撮硝化棉放入厚壁玻璃筒底部,用力将活塞快速压下,厚壁玻璃筒里空气的内能 (选填“增大”、“减小”或“不变”),在此过程中,内能是由 转化而来的。
19.小红对质量为300g的冰加热,她根据冰熔化成水直到沸腾过程中记录的数据绘制了如图所示图像。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),则根据所绘图像(忽略热量散失)可知冰的比热容为 J/(kg·℃)。这300g冰在0~5min时间内共吸收热量 J,冰熔化过程中第10min时冰水混合物的内能 (选填“大于”、“小于”或“等于”)第6min时冰水混合物的内能。
20.如图是用热成像手机拍摄的老师擦黑板时的情景。从手机屏幕上看到,黑板擦过的地方又红又亮,其它地方较暗,说明擦黑板的过程,黑板的内能变 ;如图汽油机四个冲程中,图 的原理与其相同(选填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”)。已知某单缸汽油机的飞轮转速为2400r/min,则它在每秒对外做功 次。
21.如图是一台烤红薯机,加热方式可选择烧柴火、干草或者木炭等,已知木炭的热值为4×107J/kg。现有3kg木炭,取其中2kg木炭放到烤红薯机里面燃烧来加热红薯,则这2kg木炭燃烧放出的热量为6.4×107J;若该过程红薯吸收的热量为3.2×107J,则该过程烤红薯机的效率为 ;现燃烧剩余1kg的木炭,因氧气不足未完全燃烧,则它的的热值 4×107J/kg(选填“>”“<”或“=”);红薯被烤熟是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式改变其内能。
22.汽车是现代社会一个重要工具,也是科技的化身。发动机是汽车的心脏。汽油发动机是以汽油作为燃料,最终转化成机械能的发动机。汽油机的特点是转速高、结构简单、质量轻、造价低廉、运转平稳、使用维修方便。
(1)汽车发动机的一个工作循环包括如图1所示的四个冲程。请按一个工作循环的过程,将四个冲程图重新排序: ,图 所示的冲程是给汽车提供动力的;
(2)汽车刹车的过程中,机械能转化为 能散失到空气中。此过程能量的总和 (选填“增大”、“不变”或“缩小”);
(3)小明同学阅读了某型号汽车发动机的说明书后,将发动机的能量流向制成了如图2所示的图表,该汽油机的效率是 ;
(4)下列关于热机效率的描述中,正确的是______。
A.使燃料燃烧的更充分,可以提高热机效率
B.热机的功率越大,热机效率越高
C.使用热值大的燃料,可以提高热机效率
D.热机消耗的燃料越多,热机效率就越低
四、简答题(1小题,共6分)
23.【跨学科实践】阅读短文,回答问题。
冰壶赛场的奥秘
冰壶比赛是一项集技巧与智慧于一体的体育运动,被誉为冰上的“国际象棋”。
与速度滑冰、花样滑冰不同,冰壶赛道冰面非常奇特,并不是平整光滑的表面,而是还有一层薄薄的冰粒,如同细小的“鹅卵石”或“小疙瘩”。原来制冰师每次在制冰时,会在光滑如镜的冰面上喷洒水珠,这些水珠遇冷迅速凝固成冰粒,此过程被称之为“打点”。这些冰粒的作用是使冰壶在运行的时候底座不会与冰面完全接触,如果冰面做成光滑的平面,整个冰壶会如同吸盘一样“吸”在冰面上。所以“打点”是为了减小摩擦,使冰壶运动得更顺畅。
冰壶比赛中的擦地,实际叫做“刷冰”,是冰壶比赛的重要技术之一。刷冰的主目的在于,通过冰刷的摩擦,使冰面温度升高,造成冰面熔化,在冰表面形成一层水膜,减小冰壶受到的摩擦力,这样可以改变冰壶前进的方向、迷度和距离。刷冰的强弱程度决定冰壶停留在什么位置。
(1)运动员将冰壶掷出后,冰壶会继续沿着水平赛道向前滑行的原因是什么?
(2)制冰师在制冰时“打点”的目的是什么?
(3)冰壶比赛中刷冰是通过什么方式改变冰面的内能,使冰面温度升高?
五、实验题(2小题,每空1分,共14分)
24.【中考新考法】(6分)某实验小组利用酒精灯对1kg的某物质均匀加热,此物质每隔相同时间吸收的热量相同。他们每隔相同时间记录一次温度计的示数,并观察物质的状态,如下图是他们根据记录的数据绘制的该物质的“温度-时间”图像。请回答:
(1)该物质在AB段吸收的热量是4.2×104J,则该物质在AB段时的比热容是 J/(kg·℃);
(2)在BC段,该物质吸收的热量是 J,增加的内能是 J;
(3)该物质在加热过程中,其内能随时间变化的大致情况正确的是_________(选填以下对应的字母)。
A. B.
C. D.
(4)该物质在AB段的比热容 在CD段的比热容(选填“大于”“小于”“等于”),理由是 。
25.(8分)如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)实验时组装如图甲乙丙所示的装置时,正确的安装顺序是 (选填“自上而下”或“自下而上”);
(2)本实验要比较不同燃料的热值的大小,应选择 两图进行实验;实验中当燃料 (选填“燃烧相同时间”或“完全燃烧”)后,通过 的变化来比较燃料热值的大小。
(3)比较不同物质吸热升温的特点:
①应选择 两图进行实验;
②在燃烧同种燃料时还需要控制火力相同,所以该实验主要用 (选填“温度计示数”或“加热时间的长短”)来表示两种液体吸热的多少;
③如果质量和初始温度均相同的a、b两种液体,吸热后它们的温度随时间变化的图象如图2所示,由图可看出b液体的温度升高得较慢,则 (选填“a”或“b”)液体的比热容较大;
(4)某同学用图甲装置测燃料1的热值,假设燃料完全燃烧放出的热量全部供液体a吸收。假设加热前燃料1的质量为m1,加热一段时间后变为m2,烧杯中液体a的质量为m,初温为t1,末温为t2,液体a的比热容用c表示。用以上符号表示该同学测燃料1的热值的计算式:q= 。
六、综合题(2小题,共18分)
26.(8分)小爽学习热机知识后,研究了自家汽车的汽油机的情况,查阅资料得知:自家汽车使用的是92号汽油,油箱的可容纳最多42kg的汽油,,
(1)满箱汽油完全燃烧放出的热量是多少?
(2)发动机正常工作时,需要用冷却水在汽缸周围循环的流动给汽油机降温。若满箱汽油使用完冷却水吸收的热量全部用来给水加热,则可以使多少kg的水从20℃升高到80℃?
(3)满箱汽油完全燃烧,可使小汽车输出的有用功是多少?
27.(10分)目前大多数汽车刹车采用油压制动;其原理是驾驶员踩下刹车踏板,向刹车总泵中的刹车油施加压力,通过管路传递到每个车轮刹车卡钳的活塞上,卡钳夹紧刹车盘从而产生巨大摩擦力使车辆减速。从时速100公里到静止可能只需要几秒而已,油压制动刹车时消耗的动能最终被释放掉,造成了能源的浪费,为节约能源,现在的混合动力汽车采用再生制动器,它能把汽车刹车制动时消耗的动能部分转化为电能储存在蓄电池中,同时产生汽车所需的制动力,从而有效减少了汽车的燃油消耗和制动器摩擦片的磨损;储能效率是指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;
(1)汽车在行驶过程中,很多部位会发热,如:①发动机外壳发烫;②轮胎发热;③刹车片发热;④水箱中的水变热。其中主要属于通过做功改变内能的是_________;
A.①②③④ B.②④ C.②③ D.①③
(2)测试时,汽车在大小为1000N的牵引力作用下,以25m/s的速度正常行驶1000m;此过程中,汽车牵引力的功率为 W;如果汽车在制动时产生的刹车阻力恒为1.0×104N,该制动过程中汽车行驶的s-t的关系如图甲所示,则在0~0.5s内汽车克服刹车阻力所做的功为 J;
(3)若汽油发动机工作时每秒完成10个工作循环,则汽油发动机每分钟完成 个冲程。
(4)某次测试储能效率中,先让汽车正常行驶,然后关闭发动机,分别测出开启和关闭再生制动器两种情况下,汽车通过的路程s与对应的速度大小v,计算出动能Ek,画出Ek随s变化的图像如图乙所示;则图中表示开启再生制动器的图线是 ;
(5)在本次测试过程中,由图像可知本次测试的储能效率为 。
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第05讲 内能、内能的利用【测试】(解析版)
(试题分值:100分 测试时间:90分钟)
一、选择题(本题包括10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个正确答案)
1.关于扩散现象,下列说法中正确的是( )。
A.只有气体和液体才能发生扩散现象
B.扩散现象说明分子是很小的
C.气体、液体、固体都会发生扩散现象,其中气体扩散最显著
D.扩散现象使人们直接看到了分子的运动
【答案】C。
【解析】AC.不同的物质在相互接触时彼此进入对方的现象叫做扩散现象。一切物质的分子都在不停地做无规则运动,所以固体、液体和气体之间都会发生扩散现象,其中气体扩散最显著,故A错误,C正确;
B.扩散现象说明分子不停地做无规则运动,不能说明分子小,故B错误;
D.扩散现象并不能使人们直接看到分子的运动,分子是肉眼看不见的,故D错误。故选C。
2.用细线把干净的玻璃板挂在弹簧测力计的下面,读出弹簧测力计的读数。使玻璃板水平接触水面,然后用力向上拉玻璃板,而玻璃板未离开水面时,如图所示。弹簧测力计的读数( )。
A.不变,因为玻璃板受到的重力不变 B.变小,因为玻璃板受到浮力的作用
C.变大,因为玻璃板沾有水变重了 D.变大,因为玻璃板与水面间存在分子引力
【答案】D。
【解析】因为玻璃和水接触在一起,并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内,故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力,故向上拉玻璃板时,弹簧测力计的读数将变大。故选D。
3.下列关于内能、温度和热量的说法中,正确的是( )。
A.摩擦生热的“热”指的是温度
B.0℃的冰放进0℃的水不会发生热传递
C.冰的内能一定比水的内能小
D.物体的温度越高,所含的热量越多
【答案】B。
【解析】A.摩擦生热是通过做功的方式改变物体的内能,这里的“热”实际上是指内能增加,而不是温度。故A错误;
B.热传递的条件是物体之间存在温度差。由于0℃的冰和0℃的水温度相同,它们之间不会发生热传递。故B正确;
C.内能的大小不仅与物体的状态(固态、液态、气态)有关,还与物体的质量、温度等因素有关。因此,不能简单地说冰的内能一定比水的内能小。在没有明确质量和温度等条件的情况下,无法比较冰和水的内能大小。故C错误;
D.热量是一个过程量,它描述的是热传递过程中内能的转移量。我们不能说物体“含有”或“具有”多少热量,只能说物体在热传递过程中“吸收”或“放出”了多少热量。故D错误。故选B。
4.描述的物理过程,说法正确的是( )。
A.用酒精灯加热试管中的水,是通过做功改变水的内能
B.抽去玻璃板,两瓶中气体逐渐混合均匀,说明空气的密度比二氧化氮的密度大
C.瓶内的空气推动塞子跳起来时,瓶内空气的内能减小
D.厚玻璃管中的空气被压缩时,管内空气的内能减小
【答案】C。
【解析】A.用酒精灯加热试管中的水,水从外界吸收热量,是通过热传递改变水的内能,故A错误;
B.抽去玻璃板,两瓶中气体逐渐混合均匀,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则热运动,故B错误;
C.瓶内的空气推动塞子跳起来时,瓶内空气对塞子做功,将内能转化为机械能,瓶内空气的内能减小,故C正确;
D.厚玻璃管中的空气被压缩时,活塞对管内空气做功,机械能转化为内能,管内空气的内能增大,故D错误。故选C。
5.水具有比热容大的特点,下列现象和应用与此特点无关的是( )。
A.海边昼夜温差比沙漠地区的小 B.空调房间里放盆水可以增加湿度
C.冬天暖气设备用热水供暖 D.用水制成汽车发动机冷却液
【答案】B。
【解析】A.因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得昼夜的温差小,由此使得海边昼夜温差小,故A不符合题意;
B.空调房间放盆水增加湿度,是利用水的蒸发,增加水蒸气,与比热容无关,故B符合题意;
C.因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,所以冬天暖气设备用热水供暖,故C不符合题意;
D.因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以用水冷却汽车发动机,故D不符合题意。故选B。
6.如图a,用相同的加热器给初温均为20℃的甲、乙液体加热();两种液体每秒吸收的热量相同,这两种液体的温度-加热时间的图线如图b,则( )。
A.b图中甲在60~120s温度不变,内能增大
B.0~90s内,乙吸收的热量比甲多
C.如果选一种液体作为冷却剂,甲比乙好
D.条件不足,无法比较两种液体比热容的大小
【答案】C。
【解析】A.b图中甲在60~120s虽然温度不变,但需要继续吸收热量,因此内能变大,故A错误;
B.两种液体每秒吸收的热量相同,所以0~90s内,甲乙吸收的热量一样多,故B错误;
CD.由图可知,甲乙变化图象是重合的,升高相同的温度,吸收的热量相同,但由于甲液体的质量小于乙液体的质量,根据,甲的比热容大于乙的比热容,降低相同的温度,则甲放出的热量多,因此作为散热剂,甲比乙好,故C正确,D错误。故选C。
7.如图甲、乙、丙、丁是单缸内燃机一个工作循环有四个冲程,以下说法错误的是( )。
A.该内燃机一个工作循环有四个冲程正确的顺序是丁、甲、丙、乙
B.如图丙是做功冲程,内能转化为机械能
C.汽油机和柴油机的吸气冲程吸入的都只是空气
D.汽油机和柴油机的构造相似,柴油机在压缩冲程中对气体的压缩程度更高
【答案】C。
【解析】AB.甲图中气门都关闭,活塞上行,是压缩冲程,机械能转化为内能;乙图中进气门关闭,排气门打开,活塞上行,是排气冲程;丙图中气门都关闭,活塞下行,是做功冲程,内能转化为机械能;丁图中进气门打开,排气门关闭,活塞下行,是吸气冲程。所以该内燃机一个工作循环有四个冲程正确的顺序是丁、甲、丙、乙,故AB正确,不符合题意;
C.在吸气冲程中,汽油机吸入的是汽油和空气的混合物,柴油机吸入的只是空气,故C错误,符合题意;
D.汽油机和柴油机的构造相似,在压缩冲程末,柴油机在压缩冲程中对气体的压缩程度更高,柴油机汽缸内的温度比汽油机的高,故D正确,不符合题意。故选C。
8.如图所示是“探究不同物质吸热升温现象”和“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的实验,关于这两个实验,下列说法正确的是( )。
A.研究对象都是容器中被加热的物体
B.乙图是通过温度计示数的变化来比较燃料燃烧放出热量的多少
C.甲乙两实验中都要控制燃料的质量相同、被加热物体的质量相同
D.除了图中所示的测量器材,两个实验都要用到天平和秒表
【答案】B。
【解析】A.甲图中研究对象是水和沙子,乙图中研究对象是酒精和碎纸片,故A错误;
B.甲图是比较水和沙子的吸热能力,通过加热时间来反映物体吸收热量的多少;乙图是比较酒精和碎纸片热值的大小,通过温度计上升的示数来比较燃料燃烧放出热量的多少,故B正确;
C.甲图中实验需要燃烧相同的燃料,但质量不用相同,加热物体的质量相同,乙图中实验相同质量的不同燃料,让水的质量相同,故C错误;
D.乙图中实验不需要秒表,让燃料燃烧干净,比较水升高的温度,故D错误。故选B。
9.下列关于能量的转化与守恒的相关描述,正确的是( )。
A.热量只能自发的从内能大的物体传递给内能小的
B.随着人类技术的发展,永动机是可以制成的
C.各种能量之间在一定条件下可以相互转化,且能量的总量保持不变
D.由于能量的转移与转化时能量是守恒的,所以我们不需要节约能源
【答案】C。
【解析】A.热量只能自发的从温度高的物体传递给温度低的物体,故A错误;
B.根据能量守恒定律可知,永动机是不可以制成的,故B错误;
CD.根据能量守恒定律可知,各种能量之间在一定条件下可以相互转化,且具有方向性,能量的总量保持不变,因此我们需要节约每一种能源,故C正确,D错误。故选C。
10.下列关于热值的说法正确的是( )。
A.2 kg 煤的热值大于1kg煤的热值
B.燃料热值越大,燃烧放出的热量越多
C.燃料燃烧不完全时热值不变
D.燃料的热值是燃料本身的特性,与燃料的质量有关
【答案】C。
【解析】ACD.燃料的热值是燃料本身的特性,只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧状况等无关, 2kg 煤的热值等于1kg煤的热值,燃料燃烧不完全时热值不变,故AD错误,C正确;
B.燃料热值越大,质量未知,燃烧放出的热量不一定越多,故B错误。故选C。
二、多选题(6小题,每小题3分,共18分。每题有2个及以上答案,全对得3分,不全得2分,选错不得分)
11.【跨学科实践】(2024·河南·二模)人类对物质世界奥秘的探索从未停步,下列说法正确的是( )。
A.固体分子是静止不动的
B.电子的发现说明原子是由更小的微粒组成的
C.太阳是宇宙的中心
D.“中国天眼” 500米口径球面射电望远镜(简称FAST)使人类对宇宙的探索越来越深
【答案】BD。
【解析】A.物质是由分子组成的,组成物质的分子永不停息地做无规则运动,不是静止不动的,故A错误;
B.由于原子是由原子核和核外电子组成,因此电子的发现,说明原子是由更小的微粒组成,故B正确;
C.根据天文研究可知,太阳不是宇宙的中心,故C错误;
D.“中国天眼”射电望远镜能捕捉到远在百亿光年的射电信号,弄清宇宙结构是如何形成和演化的,揭示宇宙诞生演变的奥秘,因此使得人类对宇宙的探索越来越远,故D正确。故选BD。
12.下列情景对应的说法错误的是( )。
A.春天花香四溢,这是扩散现象
B.-200℃液态空气,它是没有内能的
C.水沸腾壶盖跳动,水蒸气对外做功
D.下滑时有灼热感觉,热传递改变物体内能
【答案】BD。
【解析】A.春天花香四溢,这是扩散现象,是由于分子不停做无规则热运动造成的,故A正确,不符合题意;
B.一切物体都具有内能,-200℃液态空气也具有内能,故B错误,符合题意;
C.水沸腾壶盖跳动,水蒸气推动壶盖对外做功,将内能转化为机械能,故C正确,不符合题意;
D.下滑时有灼热感觉,此过程中摩擦生热,通过做功改变物体内能,故D错误,符合题意。故选BD。
13.某同学用如图甲所示的实验装置比较不同物质的比热容。用铁夹将温度传感器及分别盛有水和食用油的两个试管固定在铁架台上,温度传感器的探头部分与试管内的水和食用油良好接触,两只温度传感器通过数据采集线与计算机相连接。同时打开红外加热器开关,对盛有水和食用油的试管进行加热,在计算机上可以得到相应的实验图线,如图乙所示。下列说法正确的是( )。
A.两个试管中必须盛有质量相同的水和食用油
B.用同一个红外加热器开关的目的是使水和食用油升高相同的温度
C.图线b表示食用油的温度随时间变化的规律
D.食用油的比热容为
【答案】AD。
【解析】A.根据比较不同物质吸热能力的不同方法和控制变量法,实验中要控制不同物质的质量相同,所以,两个试管中必须盛有质量相同的水和食用油,故A正确;
B.根据转换法,同时打开且同时关闭红外加热器开关即用同一个红外加热器开关的目的是使水和食用油吸热相同,故B错误;
C.水的比热容大,故升高相同的温度,水加热时间长,故图线b表示水的温度随时间变化的规律,故C错误;
D.由绘制出的两种液体温度随时间变化的关系图像,升高
60°C-10°C=50°Ca用时3min,b用时6min,根据Q=cmΔt,在质量和升高温度相同的情况下,比热容与吸热多少成正比,故食用油的比热容为
故D正确。故选AD。
14.如图所示,图中所描述的物理过程,下列分析中正确的是( )。
A.图甲中,硝化棉内能增大是通过做功的方式实现的
B.图乙中,瓶内的空气推动塞子跳起时,在瓶内出现“白雾”,是小液珠发生了扩散现象
C.图丙中,实验中塞子跳起时,能量转化过程为内能转化成机械能
D.图丁中,该冲程为做功冲程,四冲程内燃机的其余三个冲程均靠飞轮的惯性来完成
【答案】CD。
【解析】A.当把活塞迅速压下去后,活塞压缩气体做功,气体内能增加,温度也会随之升高,硝化棉会通过热传递的方式从气体中吸收热量,则硝化棉内能增大是通过热传递的方式实现的,故A错误;
B.图乙中,瓶内的空气推动塞子跳起时,空气的内能减小,温度降低,在瓶内出现“白雾”,是小液珠发生了液化现象,故B错误;
C.图中试管内的水蒸气推动了塞子冲出时,水蒸气对塞子做功,内能转化为机械能,故C正确;
D.两气门关闭,活塞向下运动,是做功冲程,四冲程内燃机的其余三个冲程均靠飞轮的惯性来完成,故D正确。故选CD。
15.某汽油机的能量流向如图。在未来的汽车市场,零碳内燃机采用绿氢等零碳燃料,在全生命周期可实现零碳排放,未来可观。下列有关说法正确的是 ( )。
A.零碳内燃机比普通内燃机更环保
B.汽车尾气中的“汽油味”越浓,说明燃料燃烧得越不充分,会降低燃料的热值
C.冬天汽车利用尾气中的余热给车内供暖,提高了燃料的利用率
D.由图可知该汽油机的效率是28%
【答案】ACD。
【解析】A.零碳内燃机采用绿氢等零碳燃料,在全生命周期可实现零碳排放,比普通内燃机更环保,故A正确;
B.汽车尾气中的“汽油味”越浓,说明燃料燃烧得越不充分,会降低燃料的利用率,但燃料的热值只与燃料的种类有关,与燃料是否完全燃烧无关,故B错误;
C.冬天汽车利用尾气中的余热给车内供暖,使汽车发动机产生的热量再利用,提高了燃料的利用率,故C正确;
D.由图可知该汽油机的效率为;
故D正确。故选ACD。
16.下列关于能量的说法中,正确的是( )。
A.植物光合作用时,是将光能转化为内能
B.燃气灶烧水时,燃料的化学能转化为内能
C.能量无论是转化还是转移,能量的总和保持不变
D.能量的转化和转移是没有方向性,任意能量之间都可以发生相互转化
【答案】BC。
【解析】A.植物光合作用时,吸收阳光,发生化学反应生成新物质,将光能转化为化学能,故A错误;
B.燃气灶烧水时,燃料燃烧放出热量,燃料的化学能转化为内能,故B正确;
C.根据能量守恒定律可知,能量在转化或转移的过程,其总量保持不变,不会凭空消失,也不会凭空产生,故C正确;
D.能量的转化具有方向性,比如克服摩擦,将机械能转化为内能,这部分内能很难被利用起来,故D错误。故选BC。
三、填空题(本题6小题,每空1分,共24分)
17.(1)如图甲所示,探究气体扩散的实验中,应在集气瓶 (选填“A”或“B”)内充入二氧化氮气体,通过瓶内气体颜色变化反映气体扩散,运用的研究方法是 ;
(2)两个相同的烧杯内盛有质量 (选填“相同”或“不同”)、温度不同的纯净水,同时向两烧杯中滴入一滴碳素墨水,几分钟后观察到的现象如图乙所示,说明温度越高,分子热运动越 (选填“剧烈”或“缓慢”);
(3)如图丙所示,酒精燃烧时将 能转化为内能,加热一段时间后,软木塞飞出,试管口出现白雾,这是水蒸气 (填物态变化名称)形成的。
【答案】(1)B;转换法;(2)相同;剧烈;(3)化学;液化。
【解析】(1)[1][2]探究气体扩散的实验中,为排除重力对实验的影响,应在集气瓶B内充入密度大于空气的二氧化氮气体;,通过瓶内气体颜色变化反映气体扩散,运用的研究方法是转换法。
(2)[1][2]根据控制变量法,两个相同的烧杯内盛有质量相同、温度不同的纯净水,同时向两烧杯中滴入一滴碳素墨水,几分钟后观察到的现象如图乙所示,墨水在热水中扩散快,说明温度越高,分子热运动越剧烈。
(3)[1]酒精燃烧时放出热量,化学能转化为内能。
[2]白雾是水蒸气遇冷液化形成的小水滴。
18.如图①②所示,其中用来说明气体对外做功,内能减少的是实验 (选填“①”或“②”)。小明同学将一小撮硝化棉放入厚壁玻璃筒底部,用力将活塞快速压下,厚壁玻璃筒里空气的内能 (选填“增大”、“减小”或“不变”),在此过程中,内能是由 转化而来的。
【答案】②;增大;机械能。
【解析】[1]①中活塞对空气做功,使空气内能增 大温度升高至筒内硝化棉的燃点,棉絮就会燃烧,这是对物体做功,物体内能增加;②瓶子里装有一些水,向瓶内打气,瓶内压强增大到一定程度时,瓶内气体将活塞冲出去,对活塞做了功,当瓶塞跳起时,观察到瓶内有白雾产生,说明瓶内气体对外做功时内能减小了,温度降低。这是气体对外做功,本身内能减小。两个实验都说明了做功可以改变内能,其中气体对外做功时内能减小了的是实验②。
[2][3]用力将活塞快速压下,活塞对筒内的空气做功,将机械能转化为内能,空气的内能增加,温度升高,从而使硝化棉燃烧。
19.小红对质量为300g的冰加热,她根据冰熔化成水直到沸腾过程中记录的数据绘制了如图所示图像。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),则根据所绘图像(忽略热量散失)可知冰的比热容为 J/(kg·℃)。这300g冰在0~5min时间内共吸收热量 J,冰熔化过程中第10min时冰水混合物的内能 (选填“大于”、“小于”或“等于”)第6min时冰水混合物的内能。
【答案】2.1×103;6.3×103;大于。
【解析】[1]由图像可知,当质量相同的冰和水都升高10℃时,水加热的时间为10min,冰加热时间为5min,相同时间内吸收热量相同,所以水吸收的热量是冰吸收热量的2倍,可表示为Q水吸=2Q冰吸
即c水mΔt=2c冰mΔt
解得
[2]这300g冰在0~5min时间内共吸收热量:
Q冰吸=c冰m冰Δt冰=2.1×103J/(kg·℃)×0.3kg×10℃=6.3×103J;
[3]冰是晶体,晶体有一定的熔化温度,熔化时温度不变,在熔化过程中持续吸热内能增大,所以冰熔化过程中第10分钟时冰水混合物的内能大于第6分钟时冰水混合物的内能。
20.如图是用热成像手机拍摄的老师擦黑板时的情景。从手机屏幕上看到,黑板擦过的地方又红又亮,其它地方较暗,说明擦黑板的过程,黑板的内能变 ;如图汽油机四个冲程中,图 的原理与其相同(选填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”)。已知某单缸汽油机的飞轮转速为2400r/min,则它在每秒对外做功 次。
【答案】大;乙;20。
【解析】[1]从手机屏幕上看到,黑板擦过的地方又红又亮,其它地方较暗,说明擦黑板的过程,黑板的内能变大,这是因为摩擦生热,机械能转化为了内能。
[2]图甲中,如图,进气门打开,排气门关闭,活塞下行,为吸气冲程,没有能量转化;图乙中,两气门关闭,活塞上行,为压缩冲程,活塞压缩缸内气体,对气体做功,机械能转化为内能;图丙中,两气门关闭,活塞下行,为做功冲程,缸内气体推动活塞做功,内能转化为机械能;图丁中,进气门关闭,排气门打开,为排气冲程,没有能量转化;所以,图乙的原理与擦黑板时的能量转化相同。
[3]汽油机的飞轮转速为2400r/min=40r/s
则它在每秒飞轮转40周,完成20个工作循环,对外做功20次。
21.如图是一台烤红薯机,加热方式可选择烧柴火、干草或者木炭等,已知木炭的热值为4×107J/kg。现有3kg木炭,取其中2kg木炭放到烤红薯机里面燃烧来加热红薯,则这2kg木炭燃烧放出的热量为6.4×107J;若该过程红薯吸收的热量为3.2×107J,则该过程烤红薯机的效率为 ;现燃烧剩余1kg的木炭,因氧气不足未完全燃烧,则它的的热值 4×107J/kg(选填“>”“<”或“=”);红薯被烤熟是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式改变其内能。
【答案】40%;=;热传递。
【解析】[1]木炭完全燃烧放出的热量
该过程烤红薯机的效率
[2]燃料的热值是燃料的一种属性,只与燃料的种类有关,与燃料的质量及燃烧状况无关,因此剩余1kg木炭的热值不变,仍是4×107J/kg。
[3]红薯被烤熟是燃料产生的热量传递给红薯,使红薯内能增加,故红薯被烤熟是通过热传递的方式改变其内能。
22.汽车是现代社会一个重要工具,也是科技的化身。发动机是汽车的心脏。汽油发动机是以汽油作为燃料,最终转化成机械能的发动机。汽油机的特点是转速高、结构简单、质量轻、造价低廉、运转平稳、使用维修方便。
(1)汽车发动机的一个工作循环包括如图1所示的四个冲程。请按一个工作循环的过程,将四个冲程图重新排序: ,图 所示的冲程是给汽车提供动力的;
(2)汽车刹车的过程中,机械能转化为 能散失到空气中。此过程能量的总和 (选填“增大”、“不变”或“缩小”);
(3)小明同学阅读了某型号汽车发动机的说明书后,将发动机的能量流向制成了如图2所示的图表,该汽油机的效率是 ;
(4)下列关于热机效率的描述中,正确的是______。
A.使燃料燃烧的更充分,可以提高热机效率
B.热机的功率越大,热机效率越高
C.使用热值大的燃料,可以提高热机效率
D.热机消耗的燃料越多,热机效率就越低
【答案】(1)丙、甲、丁、乙;丁;(2)内;不变;(3)30%;(4)A。
【解析】(1)[1]甲图中的两个阀门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程;乙图中的进气阀门关闭,活塞向上运动,是排气冲程;丙图中进气阀门打开,活塞向下运动,是吸气冲程;丁图中的两个阀门都关闭,活塞向下,火花塞点火,是做功冲程;故先后顺序为丙、甲、丁、乙。
[2]因为做功冲程将内能转化为机械能是丁图,所以给汽车提供动力的是丁图。
(2)[1][2]汽车刹车的过程,能量从机械能转化为内能。根据能量守恒定律可知此过程能量的总和不变。
(3)热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值,由图可知,该汽油机的效率
η=100%-33%-30%-7%=30%
(4)A.热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值,使燃料燃烧的更充分,可以提高燃料的利用率,故A正确;
B.热机的功率和热机效率是两个无关的物理量,故B错误;
C.使用热值大的燃料,热机所做的有用功不一定多,所以不一定会提高热机效率,故C错误;
D.热机消耗的燃料越多,由于不知道所做有用功的多少,因此不能判断热机效率的高低,故D错误。
故选A。
四、简答题(1小题,共6分)
23.【跨学科实践】阅读短文,回答问题。
冰壶赛场的奥秘
冰壶比赛是一项集技巧与智慧于一体的体育运动,被誉为冰上的“国际象棋”。
与速度滑冰、花样滑冰不同,冰壶赛道冰面非常奇特,并不是平整光滑的表面,而是还有一层薄薄的冰粒,如同细小的“鹅卵石”或“小疙瘩”。原来制冰师每次在制冰时,会在光滑如镜的冰面上喷洒水珠,这些水珠遇冷迅速凝固成冰粒,此过程被称之为“打点”。这些冰粒的作用是使冰壶在运行的时候底座不会与冰面完全接触,如果冰面做成光滑的平面,整个冰壶会如同吸盘一样“吸”在冰面上。所以“打点”是为了减小摩擦,使冰壶运动得更顺畅。
冰壶比赛中的擦地,实际叫做“刷冰”,是冰壶比赛的重要技术之一。刷冰的主目的在于,通过冰刷的摩擦,使冰面温度升高,造成冰面熔化,在冰表面形成一层水膜,减小冰壶受到的摩擦力,这样可以改变冰壶前进的方向、迷度和距离。刷冰的强弱程度决定冰壶停留在什么位置。
(1)运动员将冰壶掷出后,冰壶会继续沿着水平赛道向前滑行的原因是什么?
(2)制冰师在制冰时“打点”的目的是什么?
(3)冰壶比赛中刷冰是通过什么方式改变冰面的内能,使冰面温度升高?
【答案】见解析。
【解析】(1)运动员将冰壶掷出后,冰壶会继续沿着水平赛道向前滑行是因为冰壶具有惯性,具有保持原来运动状态的性质,故可以沿着员赛道继续滑行。
(2)“打点”的目的是使冰壶在运行的时候底座不会与冰面完全接触,通过使两接触面彼此分开的方式减小摩擦。
(3)“刷冰”是通过摩擦做功的方式来增大冰面的内能,使冰面熔化。
五、实验题(2小题,每空1分,共14分)
24.【中考新考法】(6分)某实验小组利用酒精灯对1kg的某物质均匀加热,此物质每隔相同时间吸收的热量相同。他们每隔相同时间记录一次温度计的示数,并观察物质的状态,如下图是他们根据记录的数据绘制的该物质的“温度-时间”图像。请回答:
(1)该物质在AB段吸收的热量是4.2×104J,则该物质在AB段时的比热容是 J/(kg·℃);
(2)在BC段,该物质吸收的热量是 J,增加的内能是 J;
(3)该物质在加热过程中,其内能随时间变化的大致情况正确的是_________(选填以下对应的字母)。
A. B.
C. D.
(4)该物质在AB段的比热容 在CD段的比热容(选填“大于”“小于”“等于”),理由是 。
【答案】(1)2.1×103;(2)3.36×105;3.36×105;(3)D;(4)小于;见解析。
【解析】(1)由图可知,物质在AB段温度由-20℃升高为0℃,其温度变化量为20℃,由公式可知,该物质在AB段时的比热容为
(2)[1][2]由图可知,AB段的加热时间为5min,BC段加热时间为
45min-5min=40minBC段加热时间是AB段的倍;由于此物质每隔相同时间吸收的热量相同,故在BC段,该物质吸收的热量为
故该物质在BC段增加的内能为
(3)该物质在加热过程中,不断吸收热量,整个过程内能都在增加,不会出现某一段时间内能不变的情况,且一切物体都具有内能,物体的内能大于零,故D正确,ABC错误。故选D。
(4)[1][2]由题意可知,利用酒精灯对该物质加热,此物质每隔相同时间吸收的热量相同,即在相同时间内该物质吸收热量相同,由图可知,物体在AB段加热时间为5min,温度升高了20℃,在CD段加热时间为10min,温度升高了20℃,由此可知,物体在AB段吸收的热量小于在CD段吸收的热量,AB段与CD段上升的温度相同,物质的质量不变,根据公式可知,物质在AB段的比热容小于在CD段的比热容。
25.(8分)如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)实验时组装如图甲乙丙所示的装置时,正确的安装顺序是 (选填“自上而下”或“自下而上”);
(2)本实验要比较不同燃料的热值的大小,应选择 两图进行实验;实验中当燃料 (选填“燃烧相同时间”或“完全燃烧”)后,通过 的变化来比较燃料热值的大小。
(3)比较不同物质吸热升温的特点:
①应选择 两图进行实验;
②在燃烧同种燃料时还需要控制火力相同,所以该实验主要用 (选填“温度计示数”或“加热时间的长短”)来表示两种液体吸热的多少;
③如果质量和初始温度均相同的a、b两种液体,吸热后它们的温度随时间变化的图象如图2所示,由图可看出b液体的温度升高得较慢,则 (选填“a”或“b”)液体的比热容较大;
(4)某同学用图甲装置测燃料1的热值,假设燃料完全燃烧放出的热量全部供液体a吸收。假设加热前燃料1的质量为m1,加热一段时间后变为m2,烧杯中液体a的质量为m,初温为t1,末温为t2,液体a的比热容用c表示。用以上符号表示该同学测燃料1的热值的计算式:q= 。
【答案】(1)自下而上;(2)甲、乙;完全燃烧;温度计示数;(3)甲、丙;加热时间长短;b;(4)。
【解析】(1)酒精灯需用外焰加热,所以要先放好酒精灯,再固定铁圈的高度;而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中,但不能碰到容器壁和容器底,所以放好烧杯后,再调节温度计的高度,即按照自下而上的顺序进行。
(2)[1]为了比较不同燃料的热值,应选择燃料不同但液体相同的装置,即甲、乙两图进行实验。
[2][3]热值是燃料完全燃烧放出的热量与燃料质量的比值,因此实验中需要当燃料完全燃烧后,通过比较温度计示数的变化来比较燃料热值的大小,用到了转换法。
(3)①[1]为了比较不同物质吸热升温的特点,应选择相同燃料但液体不同的实验装置,即甲、丙两图进行实验。
②[2]为了使两种液体在相同的时间内吸收相同的热量,在燃烧同种燃料时,还需要控制火力相同,所以,该实验主要用加热时间的长短来表示两种液体吸热的多少,这种方法是转换法。
③[3]吸热后它们的温度随时间变化的图像如图2所示,质量和初始温度均相同的a、b两种液体,温度升高慢的比热容大,所以,b液体的比热容较大。
(4)液体a吸收的热量为
燃料放出的热量为
燃烧燃料1的质量为
燃料1的热值为。
六、综合题(2小题,共18分)
26.(8分)小爽学习热机知识后,研究了自家汽车的汽油机的情况,查阅资料得知:自家汽车使用的是92号汽油,油箱的可容纳最多42kg的汽油,,
(1)满箱汽油完全燃烧放出的热量是多少?
(2)发动机正常工作时,需要用冷却水在汽缸周围循环的流动给汽油机降温。若满箱汽油使用完冷却水吸收的热量全部用来给水加热,则可以使多少kg的水从20℃升高到80℃?
(3)满箱汽油完全燃烧,可使小汽车输出的有用功是多少?
【答案】(1);(2)2250kg;(3)。
【解析】(1)满箱汽油完全燃烧放出的热量为
(2)由图示效率情况可知,冷却水吸收的热量为
冷却水从20℃升高到80℃,冷却水的质量为
(3)输出有用功的效率为
则可使小汽车输出的有用功为。
27.(10分)目前大多数汽车刹车采用油压制动;其原理是驾驶员踩下刹车踏板,向刹车总泵中的刹车油施加压力,通过管路传递到每个车轮刹车卡钳的活塞上,卡钳夹紧刹车盘从而产生巨大摩擦力使车辆减速。从时速100公里到静止可能只需要几秒而已,油压制动刹车时消耗的动能最终被释放掉,造成了能源的浪费,为节约能源,现在的混合动力汽车采用再生制动器,它能把汽车刹车制动时消耗的动能部分转化为电能储存在蓄电池中,同时产生汽车所需的制动力,从而有效减少了汽车的燃油消耗和制动器摩擦片的磨损;储能效率是指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;
(1)汽车在行驶过程中,很多部位会发热,如:①发动机外壳发烫;②轮胎发热;③刹车片发热;④水箱中的水变热。其中主要属于通过做功改变内能的是_________;
A.①②③④ B.②④ C.②③ D.①③
(2)测试时,汽车在大小为1000N的牵引力作用下,以25m/s的速度正常行驶1000m;此过程中,汽车牵引力的功率为 W;如果汽车在制动时产生的刹车阻力恒为1.0×104N,该制动过程中汽车行驶的s-t的关系如图甲所示,则在0~0.5s内汽车克服刹车阻力所做的功为 J;
(3)若汽油发动机工作时每秒完成10个工作循环,则汽油发动机每分钟完成 个冲程。
(4)某次测试储能效率中,先让汽车正常行驶,然后关闭发动机,分别测出开启和关闭再生制动器两种情况下,汽车通过的路程s与对应的速度大小v,计算出动能Ek,画出Ek随s变化的图像如图乙所示;则图中表示开启再生制动器的图线是 ;
(5)在本次测试过程中,由图像可知本次测试的储能效率为 。
【答案】(1)C;(2)2.5×104;1.0×105;(3)2400;(4)②;(5)40%。
【解析】(1)①发动机发烫,是发动机内部放出的热量传递到发动机外壳,使外壳的内能增加、温度升高,是通过热传递改变物体的内能;
②轮胎在发热,是轮胎克服摩擦做功,使轮胎的内能增加、温度升高,是通过做功途径改变物体内能;
③刹车片发热,是刹车片克服摩擦做功,使刹车片的内能增加、温度升高,是通过做功途径改变物体内能;
④水箱中的水变热,是发动机放出的热量传递给水箱中的水,使水的内能增大、温度升高,是通过热传递改变物体的内能。
故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
(2)[1]汽车牵引力的功率为
[2]由图像知道,0~0.5s内汽车行驶的距离为10m,克服刹车阻力所做的功
(3)汽油发动机工作时每秒完成10个工作循环,1个工作循环有4个冲程,则汽油发动机每分钟完成
(4)关闭发动机后,关闭再生制动器,汽车克服摩擦力做功,动能全部转化为内能,开启再生制动器,有部分动能转化为电能,克服摩擦力做功的能量减少,摩擦力大小不变,所以汽车运动的距离减小,所以汽车动能变化曲线是②。
(5)由图像知道,正常行驶的情况下,关闭发动机后行驶40m-30m=10m
开启再生制动器行驶的距离为36m-30m=6m
所以动能转化为内能的效率为
所以储能效率。
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