2022年中考物理复习之挑战压轴题(解答题）：内能（10题）.pdf

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1、2022年 中 考 物 理 复 习 之 挑 战 压 轴 题（解 答 题）：内 能（1 0题）一.计 算 题（共 10小 题）1.（2019秋 青 羊 区 校 级 月 考）如 图 甲 所 示，A、B 是 两 个 底 部 装 有 完 全 相 同 的 加 热 器 的 容 器，加 热 器 产 生 的 热 量 90%可 以 被 容 器 中 的 液 体 吸 收，已 知 加 热 器 每 秒 钟 放 出 热 量 1 0 0 0 J.现 将 甲、乙 两 种 液 体 分 别 倒 入 A、B 杯 中，其 中 甲 液 体 的 质 量 为 200g；让 两 个 加 热 器 同 时 开 始 工 作，6 0 s后 停 止

2、加 热，然 后 立 即 将 比 热 容 为 0.2X1（）3 J/（k g-C）的 合 金 球 迅 速 放 入 乙 液 体 中（从 球 放 入 到 达 到 热 平 衡 不 计 热 损 失），它 们 的 温 度 随 时 间 变 化 图 象 如 图 乙 所 示（部 分 图 象 未 画 出）。（1）加 热 6 0 s时，乙 液 体 吸 收 的 热 量 为 多 少；（2）甲 液 体 的 比 热 容 为 多 少；（3）合 金 球 的 质 量 为 多 少？2.（2021 武 进 区 模 拟）据 报 导，上 海 一 对 父 子 在 草 坪 上 做“聚 光”实 验，结 果 引 燃 大 片 草 坪，受 到 行

3、政 处 罚。当 时 气 温 15 阳 光 的 强 度 800W/m2枯 草 的 比 热 容 1.5X103J/(kg)枯 草 的 着 火 点 415 枯 草 的 热 值 7.5X106J/kg空 气 的 密 度 1.2kg/m3空 气 的 比 热 容 1.0X1031/(kg)（1）他 们 用 圆 面 积 为 SOcn?的 透 镜 正 对 阳 光，将 阳 光 聚 焦 在 0.1g的 枯 草 上，其 他 信 息 见 表，至 少 经 过 多 少 时 间 可 将 枯 草 点 燃？（2）若 每 In?的 草 坪 上 有 枯 草 40g,枯 草 燃 烧 产 生 的 热 量 有 10%被 近 地 面 5c

4、m内 的 空 气 吸 收，则 大 片 草 坪 燃 烧 后，近 地 面 的 这 层 空 气 的 平 均 气 温 可 达 多 少。C?（不 计 枯 草 所 占 体 积）3.（2019秋 安 徽 月 考）已 知 物 体 的 动 能 表 达 式 为 EK=1mv2,其 中 m 为 物 体 的 质 量，v 为 2物 体 的 运 动 速 度 如 图 所 示，质 量 mi=8kg的 平 顶 小 车 静 止 在 光 滑 的 水 平 轨 道 上，车 顶 与 左 侧 光 滑 平 台 等 高，平 台 上 放 置 质 量 m2=2kg的 小 物 块，小 物 块 以 5m/s的 初 速 度 向 右 运 动，滑 上 小

5、车。最 终 小 物 块 静 止 在 小 车 上，并 以 lm/s的 速 度 一 起 向 右 运 动。若 此 过 程 中 机 械 能 全 部 转 化 为 内 能，且 全 部 被 小 物 块 吸 收，则 能 使 小 物 块 的 温 度 升 高 多 少 摄 氏 度？小 物 块 的 比 热 容 为 2Xl（）3j/（k g.）V7 7 7 7 7、4.（2021 三 原 县 三 模）为 助 力 乡 村 振 兴，南 通 市 不 少 村 镇 利 用 水 乡 特 色，将 生 态 农 业 和 旅 游 观 光 相 结 合，打 造 美 丽 乡 村。如 图 是 某 村 使 用 的 观 光 艇，其 部 分 技 术 参

6、 数 如 表：（g=10N/kg,q 啖 汕=4.3Xl（）7j/kg,p 啖 汕=0.8X Kpkg/n?）空 船 质 量 800kg发 动 机 输 出 最 大 功 率 4.3X104W最 大 载 人 数 量 8 人 最 大 航 速 10m/s（1）若 每 位 游 客 的 平 均 质 量 为 60kg,求 观 光 艇 满 载 时，受 到 的 浮 力：（2）若 观 光 艇 以 最 大 速 度 匀 速 航 行 时，求 观 光 艇 受 到 水 的 平 均 阻 力；（3）某 次 以 最 大 航 速 游 玩 30min,消 耗 柴 油 5X I（T3m3,求 发 动 机 的 效 率。5.(2021秋

7、金 安 区 校 级 月 考)汽 车 已 进 入 百 姓 家 庭，汽 车 发 动 机 性 能 的 好 坏 倍 受 人 们 关 注。在 汽 车 发 动 机 的 设 计 过 程 中，既 要 考 虑 能 量 的 有 效 利 用，又 要 考 虑 发 动 机 的 冷 却 问 题。(汽 油 热 值 为 4.6 X 107J/kg,汽 油 密 度 为 0.7X103kg/m3)(1)为 了 防 止 发 动 机 过 热，汽 车 的 冷 却 系 统 常 用 水 的 循 环 来 降 低 发 动 机 的 温 度。5kg水 在 冷 却 系 统 中 温 度 升 高 50,所 吸 收 的 热 量 是 多 少？(2)10L汽

8、 油 在 汽 车 发 动 机 汽 缸 内 燃 烧 30min,可 以 释 放 出 多 少 能 量(假 设 汽 油 完 全 燃 烧)？若 发 动 机 输 出 的 功 率 是 6Xl()4w,则 此 汽 车 发 动 机 的 效 率 是 多 少？(汽 车 发 动 机 效 率 的 计 算 结 果 精 确 到 1%)6.(2020秋 唐 河 县 期 中)某 品 牌 小 轿 车 标 注 的“经 济 耗 油 量”为“90km/h、8L/100kmM：意 思 是 小 轿 车 以 90km/h的 速 度 行 驶 100km,消 耗 汽 油 为 8L,此 时 百 公 里 油 耗 最 少。若 以 该 速 度 行 驶

9、 时 轿 车 的 四 冲 程 发 动 机 输 出 功 率 为 23kW,飞 轮 转 速 是 3000r/min请 完 成 以 下 问 题：(1)轿 车 以 90km/h的 速 度 行 驶 时，发 动 机 每 秒 对 外 做 功 次；该 轿 车 的 仪 表 盘 上,有 一 个 显 示 汽 车 车 门 开 关 状 况 的 指 示 灯，只 要 四 个 车 门 中 有 一 个 没 关 闭(此 时 装 在 车 门 上 的 开 关 处 于 断 开)，指 示 灯 就 发 光 提 醒，以 下 能 体 现 该 装 置 原 理 的 是(选 填 A”、“B”、C”或 D”)图。(2)已 知 汽 油 的 密 度 为

10、0.75Xl()3kg/m3,热 值 为 4.6X 1(fj/kg,则 小 轿 车 行 驶 100km,消 耗 的 汽 油 完 全 燃 烧 放 出 的 热 量 有 多 少？(3)小 轿 车 行 驶 100km,发 动 机 所 做 的 功 有 多 少？（4）小 轿 车 发 动 机 的 效 率 为 多 少？7.（2020天 长 市 模 拟）新 冠 病 毒 使 2020年 春 的 中 国 成 为 了 一 个 没 有 硝 烟 的 战 场，负 压 救 护 车（如 图 所 示）则 是 众 多“逆 行 者”中 的 一 员。所 谓 负 压 就 是 利 用 技 术 手 段，使 车 内 气 压 低 于 外 界 大

11、 气 压，车 的 医 疗 舱 每 小 时 可 换 气 2 0次，能 过 滤 分 离 病 毒 率 达 9 9.9 7%,既 对 车 内 人 员 起 到 防 护 的 作 用，也 避 免 了 感 染 车 外 更 多 的 人。（1）若 车 内 气 压 为 外 界 标 准 大 气 压 的 9 0%,车 顶 的 面 积 大 约 为 4m2,车 顶 受 到 的 内 外 压 力 差 为 多 少？（标 准 大 气 为 1.01 X 105Pa）o（2）若 汽 车 的 效 率 为 25%,则 平 均 输 出 功 率 5 0kW下，速 度 90km/h,该 车 百 公 里（100km）消 耗 多 少 L 汽 油？（

12、结 果 保 留 一 位 小 数，汽 油 的 密 度 为 0.70X 103kg/m3,热 值 4.6X107J/kg）8.（2019秋 武 穴 市 月 考）汽 油 发 动 机 工 作 时，汽 油 必 须 和 吸 进 的 空 气 成 适 当 的 比 列，才 能 形 成 可 以 有 效 燃 烧 的 混 合 气，这 就 是 空 燃 比（可 燃 混 合 气 体 中 空 气 质 量 与 燃 油 质 量 之 比）。空 燃 比 是 发 动 机 运 转 时 的 一 个 重 要 参 数，它 对 尾 气 排 放、发 动 机 的 动 力 性 和 经 济 性 都 有 很 大 的 影 响。根 据 发 动 机 的 类 型

13、 等 因 素，每 种 发 动 机 的 空 燃 比 一 般 不 同。某 气 缸 总 排 量 为 2.0 L的 4 缸 发 动 机 所 需 的 空 燃 比 14：1,混 合 燃 气 的 密 度 为 1.35kg/n?,当 发 动 机 曲 轴 每 分 钟 转 速 为 2600转 时，输 出 功 率 为 65kW。（汽 油 的 热 值 为 S X lO,j/k g）求：（1）此 时 该 发 动 机 做 功 冲 程 燃 气 对 活 塞 的 平 均 压 强 为 多 少？（2）此 时 该 发 动 机 的 效 率 是 多 少？9.（2019秋 昆 明 期 中）一 台 单 缸 四 冲 程 汽 油 机，转 速 为

14、 n（r/min）,圆 柱 形 气 缸 内 活 塞 的 直 径 为 d（m）,一 个 冲 程 活 塞 在 气 缸 内 移 动 的 距 离 为 L（m）,满 负 荷 工 作 时 做 功 冲 程 燃 气 的 平 均 压 强 为 po（Pa）。（1）求 这 台 汽 油 机 的 功 率 是 多 少 瓦；（2）若 该 汽 油 机 lOm in消 耗 的 汽 油 体 积 为 V（m3）,汽 油 的 热 值 为 q（J/kg）,汽 油 的 密 度 为 p（kg/m3）,求 该 汽 油 机 的 工 作 效 率。（结 果 用 字 母 表 示，不 用 带 单 位）10.（2018秋 武 昌 区 期 中）.好 学

15、的 小 明 在 学 习 了 热 能 后，进 行 了 如 下 的 探 究 和 思 考。（1）他 家 的 汽 车 尾 部 上 标 有“3.0T”的 字 样，其 中“T”就 是“涡 轮 增 压”，是 利 用 高 温、高 压 的 废 气 去 冲 击“废 气 涡 轮”高 速 旋 转，来 带 动 同 轴 的“进 气 涡 轮”也 高 速 旋 转，从而 增 加 冲 程 的 进 气 量 并 增 大 进 气 气 压，使 汽 油 燃 烧 更 充 分，燃 气 压 强 更 大，同 时 也 减 少 了 废 气 中 的 有 害 物 质，达 到 提 高 发 动 机 效 率 和 减 少 废 气 污 染 的 目 的，这 辆 汽

16、车 的 最 低 油 耗 可 达 0.3kg/kW h,已 知 汽 油 的 热 值 为 4.6X1()7J7 kg。【提 示：最 低 油 耗 是 指 燃 烧 最 少 的 汽 油 获 得 最 大 有 用 功 的 能 量，0.3kg/kW h 表 示 获 得 lkW h能 量 消 耗 0.3kg汽 油。lkW h=3.6X 106J求：0.3kg的 汽 油 完 全 燃 烧 时 放 出 的 热 量 为 多 少？该 汽 车 发 动 机 的 效 率 最 高 可 达 多 少？(结 果 保 留 整 数)(2)近 几 年 全 球 汽 车 的 保 有 量 在 迅 速 增 长，他 在 网 上 查 知 截 至 2 0

17、 1 7年 底，全 球 处 于 使 用 状 态 的 汽 车 数 量 突 破 13亿 辆，每 辆 汽 车 每 年 平 均 耗 油 2 3 汽 车 内 燃 机 效 率 的 平 均 值 取 2 5%.如 果 能 把 内 燃 机 效 率 提 高 到 小 明 家 汽 车 发 动 机 的 效 率，请 计 算 全 球 每 年 可 以 节 约 多 少 燃 油？2022年 中 考 物 理 复 习 之 挑 战 压 轴 题（解 答 题）：内 能（1 0题）参 考 答 案 与 试 题 解 析 计 算 题（共 10小 题）1.（2019秋 青 羊 区 校 级 月 考）如 图 甲 所 示，A、B 是 两 个 底 部 装

18、有 完 全 相 同 的 加 热 器 的 容 器，加 热 器 产 生 的 热 量 90%可 以 被 容 器 中 的 液 体 吸 收，已 知 加 热 器 每 秒 钟 放 出 热 量 1000J.现 将 甲、乙 两 种 液 体 分 别 倒 入 A、B 杯 中，其 中 甲 液 体 的 质 量 为 200g；让 两 个 加 热 器 同 时 开 始 工 作，60s后 停 止 加 热，然 后 立 即 将 比 热 容 为 0.2 X 1（）3 J/（kg C）的 合 金 球 迅 速 放 入 乙 液 体 中（从 球 放 入 到 达 到 热 平 衡 不 计 热 损 失），它 们 的 温 度 随 时 间 变 化 图

19、 象 如 图 乙 所 示（部 分 图 象 未 画 出）。甲 乙（1）加 热 60s时，乙 液 体 吸 收 的 热 量 为 多 少；（2）甲 液 体 的 比 热 容 为 多 少：（3）合 金 球 的 质 量 为 多 少？【考 点】热 平 衡 方 程 的 应 用.【专 题】计 算 题；图 析 法；比 热 容、热 机、热 值.【分 析】（1）已 知 加 热 器 每 秒 钟 放 出 热 量、热 效 率 和 加 热 时 间，可 求 出 加 热 6 0 s乙 液 体 吸 收 的 热 量；（2）利 用 加 热 器 每 秒 钟 放 出 热 量、热 效 率 和 加 热 时 间，求 出 甲 液 体 在 20s内

20、吸 收 的 热 量;由 乙 图 可 知，加 热 20s甲 液 体 的 初 温 和 末 温，利 用 Q n c m（t-t o）求 出 甲 液 体 的 比 热 容；（3）由 乙 图 可 知，加 热 60s乙 液 体 的 初 温 和 末 温，利 用 吸 热 公 式 表 示 需 乙 液 体 吸 收 的 热量；从 图 象 中 找 出 合 金 球 放 入 乙 液 体 后 乙 液 体 的 初 温 和 末 温，利 用 放 热 公 式 表 示 出 乙 液 体 放 出 的 热 量；从 而 求 出 两 过 程 中 乙 液 体 放 出 的 热 量 与 其 吸 收 的 热 量 的 比 值，进 一 步 求 出 乙 液

21、体 放 出 的 热 量：从 图 象 中 找 出 合 金 球 放 入 乙 液 体 后 合 金 球 的 初 温 和 末 温，已 知 合 金 球 的 比 热 容，不 计 热 损 失，则 Q 球 吸=Q 乙 放，利 用 Q 吸=cmZt可 得 合 金 球 的 质 量。【解 答】解：(1)已 知 加 热 器 每 秒 钟 放 出 热 量 1000J,则 加 热 60s时,加 热 器 放 出 热 量：Q 放=1000J/sX60s=6Xl()4j；根 据 题 意 可 知，乙 液 体 吸 收 的 热 量：Q 4 吸=Q 放 X90%=6X 104JX90%=5.4X 104J；(2)由 乙 图 可 知，加 热

22、 20s时，甲 液 体 的 温 度 从 10 升 高 到 40,由 题 意 可 知，甲 液 体 在 20s内 吸 收 的 热 量：Q 中 吸=Q 放 X 90%=1000J/s X 20s X 90%=1.8 X 10打；根 据 Qj=cm(t-to)可 得，甲 液 体 的 比 热 容：Q甲 吸 m甲(t-t0)1.8X 1Q4J0.2kgX(4Q1C-101C)=3X1O3J/(kg)；(3)由 乙 图 可 知，加 热 60s时，乙 液 体 的 温 度 从 10 升 高 到 60,则 加 热 60s乙 液 体 升 高 的 温 度：Zt乙 升=60-10=50,加 热 60s乙 液 体 吸 收

23、 的 热 量：Q 乙 吸=c 乙 01乙 A t 乙 升-；合 金 球 放 入 乙 液 体 后，乙 液 体 的 温 度 从 60C降 低 到 40,则 乙 液 体 放 热 时 降 低 的 温 度：Zt乙 降=60-40=20；合 金 球 放 入 乙 液 体 后，乙 液 体 放 出 的 热 量：Q 4股=c 4 m C 乙 降-；、则 两 过 程 中 乙 液 体 放 出 的 热 量 与 其 吸 收 的 热 量 的 比 值：Q乙 放 _ c乙 m乙 a t 乙 降 Z it乙 降 _ 20寸=2.Q乙 吸 c乙 m乙 七 乙 升 乙 升 50七 5,所 以，Q 乙 放=2 Q 乙 吸=2 乂 5.

24、4义 104J=2.16X 104J；5 5从 球 放 入 到 达 到 热 平 衡 不 计 热 损 失，则 Q 球 吸=Q 乙 放=2.16X 104J,由 图 象 可 知，合 金 球 放 入 乙 液 体 后，合 金 球 的 温 度 从 20 升 高 到 40,则 合 金 球 升 高 的 温 度：A t 球 升=40-20=20,由 Q 吸=cm t可 得，合 金 球 的 质 量：_ Q 球 吸 _ 2.16X104；_ 八 m 球=-；-=-军 士 J-=5.4kg oc球 土 球 升 0.2X 103j/（kg.C）x20C答：（1）加 热 60s时，乙 液 体 吸 收 的 热 量 5.4

25、 X 1（）4J；（2）甲 液 体 的 比 热 容 为 3X 1（）3（kg c）；（3）合 金 球 的 质 量 为 5.4kg。【点 评】本 题 考 查 了 吸 热 和 放 热 的 公 式、热 平 衡 方 程，关 键 是 从 图 象 中 获 取 有 用 信 息，本 题 的 难 点 是 求 乙 液 体 放 出 的 热 量，需 要 用 到 比 例 法。2.（2021武 进 区 模 拟）据 报 导，上 海 一 对 父 子 在 草 坪 上 做“聚 光”实 验，结 果 引 燃 大 片 草 坪，受 到 行 政 处 罚。当 时 气 温 15 阳 光 的 强 度 800W/m2枯 草 的 比 热 容 1.5

26、X103J/(kgC)枯 草 的 着 火 点 415 枯 草 的 热 值 7.5X106J/kg空 气 的 密 度 1.2kg/m3空 气 的 比 热 容 LOX 103J/(kg)（1）他 们 用 圆 面 积 为 50cm2 的 透 镜 正 对 阳 光，将 阳 光 聚 焦 在 0.1g的 枯 草 上，其 他 信 息 见 表，至 少 经 过 多 少 时 间 可 将 枯 草 点 燃？（2）若 每 1 n?的 草 坪 上 有 枯 草 40g,枯 草 燃 烧 产 生 的 热 量 有 10%被 近 地 面 5cm内 的 空 气 吸 收，则 大 片 草 坪 燃 烧 后，近 地 面 的 这 层 空 气 的

27、 平 均 气 温 可 达 多 少 C?（不 计 枯 草 所 占 体 积）【考 点】热 量 的 计 算.【专 题】计 算 题；比 热 容、热 机、热 值；密 度 及 其 应 用；应 用 能 力.【分 析】（1）知 道 枯 草 的 质 量、比 热 容、初 温 和 末 温，利 用、吸=51（t2-ti）求 温 度 达 到 着 火 点 时 吸 收 的 热 量；知 道 阳 光 的 强 度，可 求 1s内 从 阳 光 吸 收 热 量，进 而 求 出 至 少 经 过 多 少 时 间 可 将 枯 草 点 燃；（2）利 用 Q JZ!=mq 求 40g枯 草 燃 烧 放 出 的 热 量，枯 草 燃 烧 产 生

28、的 热 量 有 10%被 近 地 面5cm内 的 空 气 吸 收，可 求 空 气 吸 收 的 热 量；利 用 m=p V求 In?近 地 空 间 空 气 的 质 量，再 利 用 Q w=c m A t求 近 地 空 气 的 温 度 变 化，进 而 求 出 空 气 末 温。【解 答】解：(1)枯 草 温 度 达 到 着 火 点 时 吸 收 热 量：Q 暝=c 卓 m 臬(t2-ti)=1.5X1()3J/(k g.)X 0.1X 10-3kgX(415-15)=60J；一=_ 3 X 1 0._=5 0,c空 气 m空 气 1.0 X 1()3(k g t)X 0.06kg空 气 末 温：t=t

29、o+A t=1 5+5OO=515 答：(1)至 少 经 过 15s的 时 间 可 将 枯 草 点 燃；(2)大 片 草 坪 燃 烧 后，近 地 面 的 这 层 空 气 的 平 均 气 温 可 达 515。【点 评】本 题 考 查 了 密 度 公 式、吸 热 公 式、放 热 公 式 的 应 用，由 于 本 题 的 研 究 对 象 是 草、空 气，要 细 心，利 用 好 表 格 中 的 信 息 是 关 键。3.(2019秋 安 徽 月 考)已 知 物 体 的 动 能 表 达 式 为 E K=1 m v 2,其 中 m 为 物 体 的 质 量，v 为 2物 体 的 运 动 速 度 如 图 所 示，

30、质 量 mi=8 k g的 平 顶 小 车 静 止 在 光 滑 的 水 平 轨 道 上，车 顶 与 左 侧 光 滑 平 台 等 高，平 台 上 放 置 质 量 m 2=2kg的 小 物 块，小 物 块 以 5m/s的 初 速 度 向 右 运 动，滑 上 小 车。最 终 小 物 块 静 止 在 小 车 上，并 以 lm/s的 速 度 一 起 向 右 运 动。若 此 过 程 中 机 械 能 全 部 转 化 为 内 能，且 全 部 被 小 物 块 吸 收，则 能 使 小 物 块 的 温 度 升 高 多 少 摄 氏 度？小 物 块 的 比 热 容 为 2 x d j/(kg C)I s 内 从 阳 光

31、 吸 收 热 量 为：800W/m*2X50X IO 4m2X ls=4J,至 少 所 需 时 间：T=L=1 5 S；4 J/s(2)40g枯 草 燃 烧 放 热：Q t t=m q=0.0 4 kg X 7.5 X 106J/kg=3X 105J,近 地 空 气 吸 热：Q 吸=Q(X10%=3X105jX10%=3X104jIn?近 地 空 间 空 气 的 质 量：m 空 气=p 空 气 V 空 气=1.2kg/m3x lm2x0.05m=0.06kg,由 Q=c m A t可 得 近 地 空 气 的 温 度 变 化：77777、/7/77777777【考 点】热 量 的 计 算.【专

32、题】计 算 题；信 息 给 予 题；定 量 思 想；推 理 法；热 和 能；机 械 能 及 其 转 化；应 用 能 力.【分 析】己 知 小 物 块 的 质 量 以 及 初 速 度 和 最 后 速 度，以 及 小 车 的 质 量 和 速 度，根 据 EK=I m v2可 求 出 小 物 块 动 能 的 减 少 量 和 小 车 动 能 的 增 加 量，两 者 之 和 即 为 小 物 块 增 加 的 内 2能，再 根 据 Q1S=c m A t 即 可 求 出 小 物 块 升 高 的 温 度。【解 答】解：小 物 块 原 来 的 动 能：EKi=Lm2V2=jLX2kgX(5m/s)2=25J,2

33、 1 2小 物 块 后 来 的 动 能：EK2=m2v2=jLX2kgX(Im/s)2=1J,2 2 2因 为 原 来 小 车 速 度 为 零，所 以 原 来 小 车 的 动 能 也 为 零，小 车 动 能 的 增 加 量：EK3miv2=Ax8kgX(lm/s)24J,2 2 2小 物 块 增 加 的 内 能：Q 吸=E KI-EK2-EK3=25J-1J-4J=20J,由 QucmZt可 得，小 物 块 升 高 的 温 度：t=_L=-？0J-=5 X10-3 c m2 2X 103J/(k g-D X 2 k g答：能 使 小 物 块 的 温 度 升 高 5X10-3摄 氏 度。【点 评

34、】本 题 考 查 能 量 的 转 化、能 量 守 恒 定 律 及 Q=cmZt的 运 用，求 出 减 小 的 机 械 能 即 为 增 加 的 内 能 是 正 确 解 题 的 关 键。4.(2021 三 原 县 三 模)为 助 力 乡 村 振 兴，南 通 市 不 少 村 镇 利 用 水 乡 特 色，将 生 态 农 业 和 旅 游 观 光 相 结 合，打 造 美 丽 乡 村。如 图 是 某 村 使 用 的 观 光 艇，其 部 分 技 术 参 数 如 表：(g=1 ON/kg,q%汕=4.3 X 107J/kg,P 柴 油=0.8X103kg/m3)空 船 质 量 800kg发 动 机 输 出 最

35、大 功 率 4.3 X IO4W最 大 载 人 数 量 8 人 最 大 航 速 10m/s（1）若 每 位 游 客 的 平 均 质 量 为 60kg,求 观 光 艇 满 载 时，受 到 的 浮 力：（2）若 观 光 艇 以 最 大 速 度 匀 速 航 行 时，求 观 光 艇 受 到 水 的 平 均 阻 力；（3）某 次 以 最 大 航 速 游 玩 30min,消 耗 柴 油 5X 10 3m3,求 发 动 机 的 效 率。【考 点】热 机 的 效 率；浮 力 大 小 的 计 算；功 率 计 算 公 式 的 应 用.【专 题】信 息 给 予 题；比 热 容、热 机、热 值；浮 力；功、功 率、机

36、 械 效 率；分 析、综 合 能 力.【分 析】（1）从 技 术 参 数 表 得 出 观 光 艇 和 满 载 8 人 时 的 总 质 量，利 用 重 力 公 式 求 人、观 光 艇 总 重 力，再 利 用 漂 浮 条 件 求 观 光 艇 满 载 时，所 受 水 的 浮 力；（2）从 技 术 参 数 表 得 出 发 动 机 的 最 大 功 率，利 用 P=*=2 亘=F v 的 变 形 公 式 F=E 求 t t V牵 引 力；又 因 为 观 光 艇 匀 速 行 驶，受 平 衡 力，据 此 求 受 到 水 的 平 均 阻 力；（3）知 道 发 动 机 的 最 大 功 率，利 用 公 式 P=的

37、变 形 公 式 W=P t 求 出 发 动 机 输 出 功（有 t用 功），利 用 Q 版 u m q 求 出 柴 油 完 全 燃 烧 放 出 的 热 量（总 能 量），利 用 效 率 公 式 n=-L _ XQ 放 100%求 柴 油 发 动 机 的 效 率。【解 答】解：（1）观 光 艇 满 载 时 观 光 艇 和 8 人 的 总 质 量 为:m=800kg+60kgX 8=1280kg,满 载 时 人、观 光 艇 和 8 人 的 总 重 力 为：G=mg=1280kg X 1 ON/kg=1.28 X 104N,观 光 艇 漂 浮，观 光 艇 受 到 的 浮 力 和 总 重 力 为 平

38、衡 力，观 光 艇 满 载 乘 客 时 所 受 浮 力 为：F?=G=1.28X104N；（2）V P=l-=I s=F v,t t.观 光 艇 受 到 的 牵 引 力 为：F P=4.3 X l Q h=4 3 X 1（）3 N,v 10m/s.观 光 艇 匀 速 行 驶，.观 光 艇 受 到 的 牵 引 力 和 水 的 阻 力 为 平 衡 力，观 光 艇 受 到 水 的 平 均 阻 力 为：f=F=4.3 X 1 03N；（3）t=30m in=1800s,3 0分 钟 发 动 机 输 出 有 用 功 为：W=P t=4.3 X 104WX 1800s=7.74 X 107J,柴 油 完

39、全 燃 烧 放 出 的 热 量（总 能 量）为：Q=m q=p V q=0.8 X 103kg/m3 X 5 X 10-3m3 X4.3 X 107J/kg=1.72 X 108J,柴 油 发 动 机 的 效 率：n=?-X 100%=乙 7 4 X l0 7 j X 100%=45%Q 放 1.72 X 1 08.T答:观 光 艇 满 载 时,所 受 浮 力 是 1.28 X ION；（2）观 光 艇 以 最 大 速 度 航 行 时，受 到 水 的 平 均 阻 力 是 4.3 X 1（）3N；（3）发 动 机 的 效 率 为 45%。【点 评】本 题 考 查 了 学 生 对 重 力 公 式、

40、漂 浮 条 件、功 率 公 式、力 的 平 衡、燃 料 完 全 燃 烧 放 热 公 式 Q ijn m q、效 率 公 式 的 掌 握 和 运 用，是 一 道 力 学 和 热 学 的 综 合 计 算 题。能 从 技 术 参 数 表 中 得 出 相 关 信 息 是 解 题 的 关 键。5.（2021秋 金 安 区 校 级 月 考）汽 车 已 进 入 百 姓 家 庭，汽 车 发 动 机 性 能 的 好 坏 倍 受 人 们 关 注。在 汽 车 发 动 机 的 设 计 过 程 中，既 要 考 虑 能 量 的 有 效 利 用，又 要 考 虑 发 动 机 的 冷 却 问 题。（汽 油 热 值 为 4.6

41、X 107J/k g,汽 油 密 度 为 0.7X103kg/m3）（1）为 了 防 止 发 动 机 过 热，汽 车 的 冷 却 系 统 常 用 水 的 循 环 来 降 低 发 动 机 的 温 度。5kg水 在 冷 却 系 统 中 温 度 升 高 50,所 吸 收 的 热 量 是 多 少？（2）10L汽 油 在 汽 车 发 动 机 汽 缸 内 燃 烧 3 0 m in,可 以 释 放 出 多 少 能 量（假 设 汽 油 完 全 燃 烧）？若 发 动 机 输 出 的 功 率 是 6X104W,则 此 汽 车 发 动 机 的 效 率 是 多 少？（汽 车 发 动 机 效 率 的 计 算 结 果 精

42、 确 到 1%）【考 点】热 机 的 效 率；密 度 公 式 的 应 用；热 量 的 计 算；燃 料 的 热 值 及 其 计 算.【专 题】计 算 题；比 热 容、热 机、热 值.【分 析】(1)已 知 水 的 质 量、比 热 容、温 度 的 变 化 量，求 吸 收 的 热 量，利 用 热 量 的 计 算 公 式 计 算；(2)利 用 消 耗 汽 油 的 体 积 求 出 质 量，根 据 Q 放=01计 算 出 放 的 能 量，利 用 功 率 的 公 式 可 以 计 算 出 总 功 率，然 后 利 用 机 械 效 率 的 公 式 计 算 效 率.【解 答】解：(1)水 吸 收 的 热 量：Q 吸

43、=(k m Z t=4.2 X l()3 j/(kg)X 5kgX 50=1.05X 106J；(2)燃 烧 汽 油 的 体 积：V=10L=10X l()3m3,由 p=得，汽 油 的 质 量：Vm 汽 油=p V=0.7 X 103kg/m3X IOX 10 3m3=7kg,燃 烧 汽 油 所 释 放 的 能 量：Q 放=1 1 1 汽 油 q=7kgX 4.6X 107J/kg=3.22X 108J,发 动 机 的 总 功 率：P 总=a 1=3.22 X 1 0叮=i78888.9W；t 3 0 X 60s发 动 机 的 效 率：输 出 X 100%=一 6 X lo fW-X 100

44、%=34%P心 a 178888.9V答：(1)所 吸 收 的 热 量 是 1.05 XI()6j；(2)10L汽 油 在 汽 车 发 动 机 汽 缸 内 燃 烧 3 0 m in,可 以 释 放 出 3.22X1()8J 能 量；此 汽 车 发 动 机 的 效 率 是 34%o【点 评】本 题 考 查 热 量 的 计 算 和 机 械 效 率 的 计 算，计 算 过 程 要 注 意 单 位 换 算。6.(2 0 2 0秋 唐 河 县 期 中)某 品 牌 小 轿 车 标 注 的“经 济 耗 油 量”为“90km/h、8L/100kmw；意 思 是 小 轿 车 以 90km/h的 速 度 行 驶

45、1 0 0 k m,消 耗 汽 油 为 8 L,此 时 百 公 里 油 耗 最 少。若 以 该 速 度 行 驶 时 轿 车 的 四 冲 程 发 动 机 输 出 功 率 为 2 3 k W,飞 轮 转 速 是 3000r/min请 完 成 以 下 问 题：(1)轿 车 以 90km/h的 速 度 行 驶 时，发 动 机 每 秒 对 外 做 功 2 5 次:该 轿 车 的 仪 表 盘 上,有 一 个 显 示 汽 车 车 门 开 关 状 况 的 指 示 灯，只 要 四 个 车 门 中 有 一 个 没 关 闭(此 时 装 在 车 门 上 的 开 关 处 于 断 开)，指 示 灯 就 发 光 提 醒，以

46、 下 能 体 现 该 装 置 原 理 的 是 B(选 填“A”、B”、C 或 D)图。1|-T L_c=C1!D(2)已 知 汽 油 的 密 度 为 0.75X l()3kg/m3,热 值 为 4.6X lO J/kg,则 小 轿 车 行 驶 100km,消 耗 的 汽 油 完 全 燃 烧 放 出 的 热 量 有 多 少？(3)小 轿 车 行 驶 100km,发 动 机 所 做 的 功 有 多 少？(4)小 轿 车 发 动 机 的 效 率 为 多 少？【考 点】热 机 的 效 率；有 关 热 机 的 计 算；燃 料 的 热 值 及 其 计 算.【专 题】计 算 题；其 他 综 合 题；分 析、

47、综 合 能 力.【分 析】(1)四 冲 程 发 动 机 完 成 一 个 工 作 循 环，要 经 过 4 个 冲 程，燃 气 对 外 做 功 1 次，活 塞 往 返 2 次，飞 轮 转 动 2 周；根 据 题 意 可 知，只 要 四 个 车 门 中 有 一 个 没 有 关 好(即 此 时 装 在 未 关 好 车 门 上 的 开 关 处 于 断 开 状 态)，指 示 灯 就 会 发 光，所 以 四 个 开 关 应 该 和 灯 泡 并 联，且 开 关 全 部 闭 合 后，会 把 灯 泡 短 路，所 以 灯 泡 不 亮；(2)先 根 据 密 度 公 式 求 出 汽 油 的 质 量，然 后 根 据 Q=

48、m q 求 出 消 耗 的 汽 油 完 全 燃 烧 放 出 的 热 量；(3)先 根 据 速 度 公 式 求 出 汽 车 的 行 驶 时 间，然 后 根 据 亚=口 求 出 发 动 机 所 做 的 功；(4)热 机 用 来 做 有 用 功 的 能 量 与 燃 料 完 全 燃 烧 放 出 的 热 量 之 比。【解 答】解：(1)若 飞 轮 转 速 是 3000r/min=50r/s,表 示 每 秒 飞 轮 转 动 50圈，要 经 过 100个 冲 程，对 外 做 功 25次；A、开 关 都 闭 合 时，灯 泡 发 光，故 A 不 符 合 题 意；B、开 关 都 闭 合 时，灯 泡 被 短 路，不

49、 发 光，当 任 何 一 个 断 开 时，灯 泡 不 会 被 短 路，灯 泡 发 光，故 B 符 合 题 意：C、只 要 一 个 开 关 闭 合，灯 泡 就 会 发 光，故 C 不 符 合 题 意；D、Si、S3、S4闭 合 时，灯 泡 才 发 光，有 一 个 不 闭 合，灯 泡 就 不 会 发 光，故 D 不 符 合 题iV-忌；故 选：B：(2)汽 车 百 公 里 耗 油 的 体 积:V=8L=8X 10 3m3,由 p=得，汽 油 的 质 量：Vm=pV=0.75X 103kg/m3X8 X 10-3m3=6kg,汽 油 完 全 燃 烧 放 出 的 能 量：Q=mq=6kgX4.6X 1

50、07J/kg=2.76X 108J(3)汽 车 的 速 度：v=90km/h=25m/s,由 丫=且 得，汽 车 的 行 驶 时 间：tt=旦=10X 13m=4 0 0 0 s,v 25m/s由 P=JL可 得，发 动 机 做 的 功：tW=Pt=2.3X 104W X 4000s=9.2 X 107J(4)发 动 机 的 效 率：-=1=9.2 X 1 0叮 X 100%比 33%。Q 2.76X 108J故 答 案 为：(1)25；B；(2)汽 油 完 全 燃 烧 放 出 的 热 量 是 2.76X 108J；(3)测 试 时 间 内 发 动 机 所 做 的 功 是 9.2X 107J；