湘潭物理内能单元测试卷(含答案解析)

湘潭物理内能单元测试卷（含答案解析）

一、初三物理内能易错压轴题（难）

1．阅读短文，回答问题

“鲲龙”AG600

国产大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600成功实现水上起降，如图所示。“鲲龙”AG600是国家为满足森林灭火和水上救援的迫切需要，研制的大型特种用途民用飞机，既能在陆地上起降，又能在水面上起降，是一艘会飞的船。AG600可以在20秒内一次汲水12吨，单次投水救火面积可达4000余平方米，还可以在2米高海浪的复杂气象条件下实施水面救援行动，水上应急救援一次可救护50名遇险人员。“鲲龙”AG600 除了像普通飞机在陆上起降外，在任何江河湖泊，只要给它一片长1500米、宽200米、深2.5米的水域，它都能“说走就走”。最大巡航速度500公里/小时，最大航程4500公里，可从中国最北端黑龙江漠河直飞海南三亚，更可以从三亚往返中国最南端的曾母暗沙。“鲲龙”AG600作为当今世界最大一款水陆两栖飞机，AG600飞机的机身长37米、翼展达38.8米，个头儿与波音737相当，采用单船身、悬臂上单翼和前三点可收放式起落架布局，选装4台涡桨发动机。

飞机发动机的热效率和推进效率是反映飞机性能的重要指标。发动机的热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比，推进效率是指发动机传递给飞机的推进功(推力所做的功)与获得的机械能之比。

飞机的部分参数如下表所示：

WJ6发动机数量4台M最大起飞质量53.5t

最大巡航速度500km/h发动机巡航推力 4.6×104N

发动机的热效率40%发动机的推进效率……

(1)如图所示，机身下部制成“V”形，这样设计的目的还有______________；机翼设计成如图所示的截面图，当飞机水平飞行时，机翼上方空气速度大，压强________；

(2)“鲲龙”AG600在水面降落的过程中，重力势能________，动能________(选填“增大”、“减小”或“不变”)；

(3)若“鲲龙”AG600某次执行任务时该飞机的总质量为48t，总体积约5×103m3。该飞机停在水平地面时，起落架的触地总面积是1.2m2，对地面的压强_________Pa；停在水面上时，排开水的体积是_________m3；(g=10N/kg，ρ水=1×103kg/ m3)

(4)若“鲲龙”AG600空载时质量为40t，在水面滑行测试中，“鲲龙”AG600蓄一定质量

的水，发动机牵引力的实际总功率为2500kW ，飞机在水面上以36km/h 的速度匀速滑行了1min ，滑行过程中所受阻力为总重的0.5倍，则飞机受到的阻力为_________N ，所蓄水的质量为__________t ；

(5) “鲲龙”AG600 以最大速度满载巡航2h ，消耗燃油5000kg ，燃油完全燃烧获得的内能是_________J ，此过程中发动机的推进效率为__________。(燃油的热值q =4.6×107J/kg)

【答案】减小阻力 小 减小 减小 4×105 48 2.5×105 10 2.3×1011 50%

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1][2]机身下部制成“V ”形，这样设计的目的还有减小阻力的作用；当飞机水平飞行时，机翼上方空气速度大，根据流体流速与压强的关系，流速大的地方压强小，所以机翼上方压强小。

(2)[3][4]“鲲龙”AG600在水面降落的过程中，质量不变，但高度减小，重力势能减小；速度减小，动能减小。

(3)[5][6]若“鲲龙”AG600某次执行任务时该飞机的总质量为48t ，总体积约5×103m 3。该飞机停在水平地面时，起落架的触地总面积是1.2m 2，根据压强公式可得，对地面的压强为

4524.810kg 10N/kg 410Pa 1.2m

F mg P S S ⨯⨯====⨯ 停在水面上时，因为处于漂浮状态，所以浮力等于重力，可以得到此时飞机所受到的浮力为

45= 4.810kg 10N/kg 4.810N F G mg ==⨯⨯=⨯浮

根据浮力公式可得，此时排开水的体积为

53334.810N 48m 1.010kg/m 10N/kg

F V g ρ⨯===⨯⨯浮排液 (4)[7][8]根据题意可得，飞机在水面上的速度为

36km/h 10m/s v ==

由功率公式可得，飞机受到的牵引力为

652.510W 2.510N 10m/s

P F v ⨯===⨯ 因为飞机匀速滑行，所以飞机所受阻力为

52.510N f F ==⨯

根据题意可得

0.5f G =总

则此时飞机的总重力为

5522 2.510N=510N G f ==⨯⨯⨯总

此时飞机的总质量为

54510N =510kg=50t 10N/kg

G m g ⨯==⨯总总 则飞机所蓄水的质量为

50t 40t 10t m m m =-=-=蓄总机

(5)[9][10]燃油完全燃烧产生的内能为

7115000kg 4.610J/kg 2.310J Q mq ==⨯⨯=⨯放

发动机获得的机械能为

11102.310J 409.210J W Q η==⨯⨯%=⨯机放

飞机飞行的路程为

6500km/h 2h 1000km 110m s vt ==⨯==⨯

发动机在2h 内做的有用功为

46104.610N 110m 4.610J W Fs ==⨯⨯⨯=⨯有

此过程中发动机的推进效率为

10104.610J 100100509.210J W W η⨯=⨯%=⨯%=%⨯有

机

2．某班同学利用图甲所示的实验装置探究“水和煤油的吸热能力”。

（1）在图甲中除了所给的实验器材外，还需要的测量工具有______________；加热过程中，水和煤油吸收热量的多少是通过______________来判断的；

（2）实验中第1、2两个小组采用的研究对象都是初温为25℃的质量为200g 的水和煤油，加热不同时间使末温都达到40℃，记录的实验数据如表格所示，通过分析实验数据，能够得出的结论是：___________；

实验组别 液体

加热时间/min 1

水

13.5 煤油 6.5 2 水 12