2020-2021【物理】物理热学问题求解方法的专项培优易错试卷练习题(含答案)含答案

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8.旅游时,小华用“小米8”手机与同学联络,通话时声音信息在空中的传播速度是_______m/s;同学帮小华拍了一张照片,小华在水中的“倒影”清晰可见,拍照时水中的“倒影”是由于光的_________形成的,照片中小华的倒影部分____________(选填“是”或“不是”)实际光线进入手机镜头形成的;“小米8”手机的散热材料是石墨烯晶体,石墨烯________(选填“有”或“没有”)固定的熔点;石墨烯的比热容为 ,则200g的石墨烯温度升高 ,吸收的热量是__________J。
t-tA>t-tB,
所以
cA<cB.
6.如图所示,某单缸四冲程汽油机工作状态如图所示,此时的能量转化是__________;若飞轮的转速为 ,该汽油机每秒共经历了______________个冲程;汽油机工作时利用水循环将热量从高温的发动机自发转移到低温的水,这一现象说明_____________。
Q甲<Q乙;
[2]两金属块都从沸水中取出、初温t相同,对于金属块A来说有:
cAmA(t-tA)=c水m水(tA-t水初)…①
对于金属块B来说有:
cBmB(t-tB)=c水m水(tB-t水初)…②
因水的质量相同,由①②得到
tA<tB,
tA-t水初<tB-t水初,

cA(t-tA)<cB(t-tB),
由于
=5:1;
当将金属球放入乙容器中时,乙容器中的水放出的热量与金属球吸收的热量相等,即:Q水=Q金,由于甲乙容器中的水的质量相等,又是同一个金属球,设两者共同的温度为t℃,则:
Q水=m水×c水(100℃-t℃),
Q金=m金×c金(t℃-40℃),
即:
m水×c水(100℃-t℃)=m金×c金(t℃-40℃),
10.某工厂科研人员研制生产的四冲程汽车专用柴油发动机,采用了很多新技术,这种柴油发动机有8个气缸,活塞面积为12000mm2,活塞行程为135mm,当转速为2500r/min时,发动机功率为220kW,最低油耗可达260g/(kW·h),(1kW·h=3.6×106J),柴油的热值为4.3×107J/kg。请回答下列问题:
一、初中物分。水的三种状态分别是冰、水和水蒸气。以下关于水的说法错误的是()
A.相同质量0℃水的体积大于0℃冰的体积
B.相同质量0℃水的内能大于0℃冰的内能
C.水蒸气很容易被压缩,说明气体分子之间的距离很远,几乎没有作用力
D.今年12月11日我县第一次出现霜林尽染的美景,说明气温已经低于0℃
自动电压保护
(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%
加热时间(min)
0
3
水的温度(℃)
18
28
油的温度(℃)
18
43
A.因为这种油升温比较快,所以它的比热容比水大
B.这种油的比热容为
C.这种油的比热容为
D.加热效率没有达到100%,是因为有一部分能量消失了
【答案】B
【解析】
【详解】
ABC.取两种液体都加热了3分钟为研究对象,因为是用的两个相同的电加热器,且加热效率都为90%,所以
(2)根据 , , 得,汽油机的效率
则油箱的最小容积:
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
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%。
7.炎热的夏天,开了空调的房间窗户玻璃上常常会结一层水雾,则水雾是水蒸气_____(填物态变化)成小水珠附着在玻璃窗____侧,使玻璃变模糊,水蒸气变成水珠会____热量。东北地区寒冷的冬天,房间窗户上会结一层美丽的冰花,这是水蒸气______(填物态变化)形成的小冰晶附着在玻璃窗_____侧。
【答案】液化外放出凝华内
A.60℃B.70℃C.88℃D.90℃
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
当将金属球放入甲容器中时,金属球放出的热量与水吸收的热量相等,即:Q金=Q水,则:
Q金=m金×c金(100℃-40℃),
Q水=m水×c水(40℃-28℃),
所以:
m金×c金(100℃-40℃)=m水×c水(40℃-28℃)
化简得:
【答案】<<
【解析】
【详解】
[1]当甲、乙两杯水的温度不再升高时,达到热平衡,金属块的末温等于水的末温,因为此时甲杯水的温度低于乙杯水的温度,所以金属块A的末温比金属块B的末温低;两金属块使水温升高,甲杯水的温度低于乙杯水的温度,则甲杯水升高的温度小,而两杯水的质量相同,由Q吸=cmΔt可知甲杯里的水比乙杯里的水吸收的热量少,即
【答案】 反射是有
【解析】
【分析】
【详解】
[1]通话时声音信息是通过电磁波传播的,不是声波,所以它的传播速度是 。
[2][3]拍照时水中的“倒影”是由于光的反射形成的;照片中小华的倒影部分是由水面反射的光线进入手机镜头形成的,这是实际光线。
[4]石墨烯晶体是晶体,有固定的熔点。
[5]根据热量的计算公式可知,200g的石墨烯温度升高 ,吸收的热量是
C.口罩的中间层静电熔喷布能吸引小磁针D.佩戴口罩后内层潮湿是呼出的水蒸气升华形成
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A.潮湿环境中会失去静电,口罩潮湿后,会失去静电,中间层不可以阻挡细菌等微小颗粒,口罩防护能力降低,A正确;
B.由题意可知,内层要吸收佩戴者呼出的水汽、飞沫等,那么白色吸水无纺布应该是内层,有吸水能力,佩戴口罩时应该使白色吸水无纺布朝内,B错误;
【解析】
【详解】
[1][2][3]水雾是水蒸气液化成小水珠附着在玻璃窗的;这是因为玻璃窗外侧的水蒸气遇上冰冷的玻璃窗,液化成小水珠,是附着在玻璃窗外侧的;水蒸气变成水珠会放出热量;
[4][5]东北地区寒冷的冬天,房间窗户上会结一层美丽的冰花,这是水蒸气凝华形成的;这是房间内温度较高的水蒸气遇上冰冷的窗,凝华形成的,这是附着在玻璃窗内侧。
t=90℃.综上分析故选D.
5.质量相等的两金属块A和B长时间放在沸水中,将它们从沸水中取出后,立刻分别投入甲、乙两杯质量和温度都相同的冷水中.不计热量损失,当甲、乙两杯水的温度不再升高时,发现甲杯水的温度低于乙杯水的温度,两杯水吸收的热量Q甲____Q乙,两金属块比热容cA____cB(均选填“>”“<”或“=”)
故柴油发动机的效率最高可达:
(2)单缸四冲程柴油机一个工作循环包括四个冲程,飞轮转两周,对外做功一次,由于转速为2500r/min,合 ,则一个气缸每秒做功次数为:
则该柴油机每秒做功次数为:
该柴油机的功率:
所以,做功冲程中的平均压强为:
答:(1)柴油发动机的效率最高可达32.2%;
(2)在做功冲程中气缸内的平均压强是8.15×105Pa。
【答案】A
【解析】
【详解】
A.根据 和 得质量相同的0℃水的体积小于0℃冰的体积,故A错误,符合题意;
B.0℃水放热凝固成相同质量的0℃冰,所以相同质量0℃水的内能大于0℃冰的内能,故B正确,不符合题意;
C.水蒸气很容易被压缩,说明气体分子之间的距离很远,几乎没有作用力,故C正确,不符合题意;
D.霜是水蒸气遇冷凝华而成的,在标准大气压下水的凝固点是0℃,而霜的形成需要的温度更低,所以霜的形成,说明气温已经低于0℃,故D正确,不符合题意。
y=kx+b;
将y=97℃时,x=100℃和y=2℃时,x=0℃分别代入方程,得:
97=k×100+b;
2=k×0+b;
解方程组得:k= ,b=2,故方程可变为:

根据题意,它的读数恰好等于物体的实际温度可知,x=y,代入方程可得解为:
x=40℃;
[2]由图知,温度计10℃之间分成5等份,所以一等份代表2℃,也就是分度值为2℃;“20”在“10”的下端,说明温度低于0℃,为-22℃。
12.如图是一辆警车。空车质量为2.72t。某次执行任务时警车以108 km/h的速度沿水平路面匀速直线行驶时的输出功率为60kW(g取10 N/kg)。求:
(1)车上警察的总质量为280 kg,轮胎与路面接触的总面积为1 000 cm2,车静止时对水平路面的压强是多少?
(2)警车以108 km/h的速度水平匀速直线行驶时,所受阻力是多少?
9.一支刻度均匀但刻度线位置不准的温度计,把它放在标准大气压的沸水中,读数是97℃,把它放在冰水混合物中,读数是2℃,若用这支温度计去测量某物体的温度时,它的读数恰好等于物体的实际温度,则该物体的温度是_____.如下图所示,图甲的温度为_____。
【答案】40℃-22℃
【解析】
【详解】
[1]因读数不准确的温度计的刻度是均匀的,设不准确温度计示数y与真实温度x之间满足方程:
【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 的变式,可求发电机能够提供的电能;
(2)已知汽油的热值和效率,根据公式 可求消耗的汽油体积;
(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
故能够提供的电能是40度。

设它们的体积为V,则水的质量:
油的质量:
根据 有:
代入数据:
解得:
故AC项错误、B项正确;
D.由能量守恒定律可知,能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到别的物体;在转化和转移过程中其总量不变.故D项错误.
4.质量相等的28℃、100℃的水分别装在甲、乙两容器中,现将一个温度为100℃的金属球放入甲容器中,达到温度相同时,甲容器中水温升高到40℃,然后迅速取出金属球放入乙容器中,再次达到温度相同时,乙容器中水温是(设不计热量损失和水的质量损失)( )
(1)该柴油发动机的效率最高可达多少?
(2)在做功冲程中气缸内的平均压强是多少?
【答案】(1)32.2%;(2)8.15×105Pa。
【解析】
【详解】
(1)每1kW·h耗油260g,完全燃烧释放热量为:
Q放=mq=0.26kg×4.3×107J/kg=1.118×107J
W=1kW·h=3.6×106J
(3)若警车发动机的效率为40%,警车以60 kW的输出功率行驶10 min,消耗多少千克的柴油?(柴油的热值取4.0×107J/kg)
【答案】(1) 3×105Pa;(2) 2×103N;(3)2.25kg
11.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)
发电机
型号
XGQF5.0
型号
XGQF5.0
额定功率8.3kW
额定输出功率5kW
噪声
73db
额定输出电压220V
连续运行时间8h
额定频率
50Hz
强制水冷四冲程
2.受新型冠状病毒的影响,一“罩”难求。一般医用口罩至少要有三层,外层需要阻挡外界空气中的灰层、细菌、唾沫等飞溅物,中间层经过静电处理,可以阻挡细菌等微小颗粒(潮湿环境中会失去静电),内层要吸收佩戴者呼出的水汽、飞沫等。某口罩的构造如图所示。下列说法正确的是( )
A.口罩潮湿后防护能力降低B.佩戴口罩时应该使白色吸水无纺布朝外
【答案】机械能转化为内能60能量的转移具有方向性
【解析】
【分析】
【详解】
[1]从图中可看到,进气门、排气门都关闭,活塞向上运动,这是压缩冲程,能量转化是机械能转化为内能。
[2]由题意可知,飞轮每秒转数是
飞轮转两转,汽油机经历一个工作循环,即经历4个冲程,1s内转30r,经历的冲程数量是
[3]热量能够从高温的物体转移到低温的物体,汽油机工作时利用水循环将热量从高温的发动机自发转移到低温的水,这一现象说明能量的转移具有方向性。
C.带电体能吸引轻小物体,所以中间层静电熔喷布能吸引细菌等微小颗粒,但它不是磁体,不能吸引小磁针,C错误;
D.佩戴口罩后内层潮湿是呼出的水蒸气液化形成的,D错误。
故选A。
3.用两只相同的电加热器,分别给相同体积的水和某种油加热,在开始和加热3min时,分别记录的数据如下表所示.已知 , , ,加热的效率都为90%,油的末温没有达到它的沸点,下列说法正确的是( )
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