2020-2021备战中考物理二模试题分类汇编——声现象综合附答案

一、初中物理声现象问题求解方法
1．下列说法中，正确的是（）
A．声音在真空中传播速度最快
B．汽车安装的倒车雷达是利用电磁波工作的
C．超声波清洗眼镜，是利用了声波传递能量的性质
D．声源的振幅越大，音调越高
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A. 声音的传播需要介质，声音不能在真空中传播，故A错误；
B. 汽车安装的倒车雷达是利用超声波工作的，故B错误；
C. 声波能够传递信息和能量，超声波清洗眼镜，是利用了声波传递能量的性质，故C正确；
D. 声源的振幅越大，响度越大，而音调由频率决定，故D错误；
故选C．
2．“教室外狂风暴雨，雷声大作”，这里的“雷声大作”指的是声音特征中的（）A．响度B．音调C．音色D．反射
【答案】A
【解析】
【分析】
声音的特征有音调、响度、音色；音调表示声音的高低，响度表示声音的大小，音色是声音的品质与特色。

【详解】
A．响度指声音的大小，与振幅有关，“教室外狂风暴雨，雷声大作”，这里的“雷声大作”指的是声音特征中的响度，故A正确；
B．音调指声音的高低，与发声体振动的频率有关，故B错误；
C．音色与发声体的结构和材料有关，故C错误；
D．反射指声音在传播过程中遇到障碍物又反射回来的现象，故D错误。

故选A。

3．在演示声音是由物体的振动发生的实验中，将正在发声的音叉紧靠悬线下的泡沫塑料球，球被多次弹开。

在此实验中，泡沫塑料球的作用是（）
A．使音叉的振动尽快停下来
B．使音叉的振动时间延长
C．将音叉的微小振动放大，便于观察
D．使声波多次反射，形成回声
【答案】C
【解析】
【分析】
声音是由物体振动产生的，但这种振动往往不易观察，需要将实验效果进行“放大”；“转换法”是中学物理中一种重要的研究方法，可以借助某些物体的特性来研究看不到或不易观察到物质，形象直观，据此判断。

【详解】
正在发声的音叉与不发声的音叉的区别在于：正在发声的音叉在振动，而不发声的音叉没有振动；由于音叉振动的幅度过小，人眼无法直接观察和区分，所以用“转换法”将这个实验效果进行放大；当把悬挂的泡沫塑料球紧靠在正在发声的音叉上时，音叉的振动将泡沫塑料球弹开，即把音叉的微小振动放大成泡沫塑料球的振动，以便于观察和进一步的研究；故选C。

4．在“哈夏音乐会”上，一男低音歌唱家小聪在放声歌唱时，一女高音歌唱家小明在轻声伴唱．下列声音波形图中能够正确反映上述男、女歌唱家歌唱时的声音特征的是(纵坐标表示振幅，横坐标表示时间)( )
A．B．
C．
D．
【答案】C
【解析】
【分析】
男低音歌唱家小聪在放声歌唱，低音指音调低，即频率低；放声歌唱，指响度大，则振幅大；
女高音歌唱家小明在轻声伴唱，高音指音调高，即频率高；轻声伴唱，指响度小，则振幅小；
【详解】
A．男低音振幅小，女高音振幅大，不正确；
B．男低音频率高，女高音频率低，不正确；
C．男低音振幅大、频率低，女高音振幅小、频率高，正确；
D．男低音振幅小、频率高，女高音振幅大、频率低，不正确；
故选C。

5．山西民歌具有悠久的发展历史和深厚的文化底蕴，伴随着历史的足迹代代传唱。

如图是
某歌手在台上演唱晋北河曲民歌《走西口》的情景，关于歌手的歌声，下列说法正确的是（）
A．歌手停止演唱时麦克风还会传出她的歌声
B．歌手使用麦克风是为了提高声音的音调
C．台下观众听到的歌声是通过空气传播到人耳中的
D．优美的歌声一定不会成为噪音
【答案】C
【解析】
【分析】
(1)声音是由物体的振动产生的，振动停止，发声停止；
(2)麦克风可将声音的响度扩大，但不能提高音调；
(3)声音的传播是需要介质的，它既可以在气体中传播，也可以在固体和液体中传播，但不能在真空中传播；
(4)凡是影响人们正常的学习、生活、休息等的一切声音，都称之为噪声。

【详解】
A．歌手停止演唱时，即声带振动停止，发声也停止，则麦克风不会再传出她的歌声，故A 错误；
B．歌手使用麦克风是为了提高声音的响度，但不能提高声音的音调，故B错误；
C．台下观众听到的歌声是通过空气传播到人耳中的，故C正确；
D．歌手们动听的歌声，如果影响了他人的休息或学习时，就属于噪声，故D错误。

故选C。

6．2013年6月20日，女航天员王亚平在中国首个目标飞行器“天宫一号”上为青少年授课．下列说法正确的是（）
A．王亚平讲课发出的声音是由她的声带振动产生的
B．王亚平讲课的声音很大是因为她的声音频率很高
C．王亚平讲课的声音是通过声波传回地球的
D．在太空讲话声带不振动也能发出声音
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
声音是由物体振动产生的，王亚平讲课发出的声音是由她的声带振动产生的，故A正确；
王亚平讲课的声音很大是因为她的声音响度很大，故B错；
声波不能在真空中传播，她的声音是通过电磁波传过来的，故C错；
声带不振动是不能发声的，故D错；
应选A．
7．下列关于声现象的说法中，不正确的是
A．我们听到的上课铃声是由铃的振动产生的
B．太空行走的宇航员之间可以直接对话
C．噪声监测装置可以防止噪声的产生
D．工人师傅们通过听机器产生的次声波来判断其工作状况
【答案】BCD
【解析】
【分析】
【详解】
A．铃的振动发出声音，所以我们听到的上课铃声是由铃的振动产生的，故A正确；A不符合题意；
B．太空行走的宇航员之间不可以直接对话，因为声音传播需要介质，太空中没有空气，声音不能传播，故B错误；B符合题意；
C．噪声监测装置不可以防止噪声的产生，只能测量出噪声的等级，故C错误；C符合题意；
D．工人师傅们通过听机器产生的声波来判断其工作状况，不是次声波，次声波是听不到的，故D错误；D符合题意。

故选BCD。

8．下列关于声音的说法错误的是（）
A．振动的物体都会发出声音
B．空气中声速跟音调有关
C．物体振动的次数叫频率
D．“低声细语”的低指的是音调低
【答案】BCD
【解析】
【分析】
声音是物体振动产生的，一切发声的物体都在振动；发声体1s振动的次数叫频率，单位是Hz；声音的传播需要介质，传播速度与介质种类和温度有关；声音的强弱叫响度，声音的高低叫音调。

【详解】
A．声音是物体振动产生的，所以振动的物体都能发出声音，故A正确，不符合题意；B．声速与介质种类及介质温度有关，与声音音调高低无关，故B错误，符合题意；C．物体在1s内振动的次数叫频率，故C错误，符合题意；
D ．“低声细语”中的“低”，指声音的响度小，故D 错误，符合题意。

故选BCD 。

【点睛】 此题考查了声音的产生、声速影响因素及声音的特性，正确理解概念是解答的基础。

9．阅读《从传声筒到移动通信》，回答问题。

从传声筒到移动通信
电话完全进入了我们的生活，我们每天都离不开它，你知道科学家们发明电话是受什么启发吗?是传声筒。

让我们去参观中国科技馆二层探索与发现主题展B 厅——声音之韵展，观察、研究一下传声筒，直观地去体验传声筒传递声音的过程吧。

装置简介:两个非常粗的传输声音的金属管在空中盘成螺旋状，布置在展区的两个不同位置，相距大约十几米长，图1左上角就是其螺旋状的管路之一。

两个传输声音的金属管分别为听筒管路和话筒管路，两个传输声音的金属管端口分别是听筒和话筒，如图2所示。

就像人打电话一样，用话筒说话，用听筒听声音，如图3所示。

声音是由物体振动所产生。

在振动介质（空气、液体或固体）中某一质点在平衡位置附近来回发生振动，并带动周围的质点也发生振动，逐渐向各方向扩展，这就是声波。

声波前进的过程是相邻空气粒子之间的接力赛，它们把波动形式向前传递，它们自己仍旧在原地振荡，也就是说空气粒子并不跟着声波前进!如图4所示，连续振动的音叉，使周围的空气分子形成疏密相间的连续波形。

声波是一种振动的机械波，它的基本参数是频率f 、波长λ和波速v 。

通过示波器可观测到可视化波形如图5所示。

频率是声源（或某一质点） 1秒内来回振动的次数（单位为赫兹Hz ）,而声源完成一次全振动经过的时间为一个周期T ,其单位为秒。

显然,1f T
=。

频率与人耳主观感觉声音的音调有关。

频率越高，音调也越高。

振幅与声音的强度有关。

波长是声波在一个周期内传播的距离，也是波形图中相邻波峰（或波谷）的距离。

这三者的关系是v f λ=。

人耳能感觉到的声波频率范围在20~20000Hz ，称为音频波。

在这个频率范围以外的振动
波，就其物理特性而言与声波相似，但在人类不引起声音感觉。

声速亦称音速，是声波通过介质传播的速度，它和介质的性质与状态（如温度）等因素有关。

在空气中声速为334. 8m/s （22°C时），水中声速为1440m/s，在钢铁中声速为5000m/s。

现实世界中充斥着各种各样的声波，但因为声波的能量随扩展的距离逐渐消耗，最后声音消失，一旦声源远离接受者就无法准确获得信息。

早在十八世纪欧洲已有“电话”一词，用来指用线串成的话筒（以线串起杯子）。

电话的出现要归功于贝尔，早期电话机的原理为:说话声音为空气里的复合振动，可传输到固体上，通过电脉冲于导电金属上传递。

随着现代移动通信技术的快速发展，声音信号的传递借助电磁波传送。

电磁波能够在真空中传播，不但传播速度快，而且频率范围广，但它在水中会被吸收而急剧衰减。

和我们关系最密切的就是手机这种移动通信工具，它兼具发射和接收这两种功能，在同步地球卫星的协助下能使通信范围几乎覆盖地球上的每个角落。

请根据上述材料和你学过的物理知识，回答下列问题:
（1）“传声筒”的展示项目，形象地向观众展示了:当一名观众在管路一侧发声，管路中的_________产生振荡，另一侧的观众能够听到传输的声音，两人可进行对话。

（2）以下应用或工具利用“传声筒”原理的是（___________）
A．超声波医学检查 B．水瓶琴
C．天坛回音壁 D．医生给病人看病用的听诊器
（3）下列说法中正确的是（_____________）
A．声音的传播速度一定是340 m/s B．空气粒子并不跟着声波前进
C．声和电磁波都能在真空中传播 D．潜入水中的潜艇通信使用电磁波
（4）一列声波从空气中传入水中，以下说法正确的是（___________）
A．波速变大，波长变长
B．波速变小，频率不变
C．波速变大，频率增大
D．波速变小，波长变长
【答案】空气 D B A
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]声音是由物体的振动产生的，声音的传播需要介质，空气可以传声，当一名观众在管路一侧发声，管路中的空气产生振荡，把声音往另一侧的观众传播；
(2)[2]“传声筒”的声音在管道内传播，使声音更加集中，声音的响度会更高，这样能够收到更清晰的声音信息；
A．超声波医学检查，只要是利用声音传递信息，A项不合题意；
B．水瓶琴强调液体振动可以发出声音，B项不合题意；
C．天坛回音壁只要是利用声音的反射，出现回声现象，C项不合题意；
D．医生给病人看病用的听诊器只要是利用声音在听诊器管道内传播，使声音更加集中，声音的响度会更高，这样能够收到更清晰的声音信息，这与“传声筒”原理一样，选项D符合题意；
(3)[3]A．从材料中可以看到，在空气中声速为334. 8m/s（22°C时），水中声速为
1440m/s，在钢铁中声速为5000m/s，声音的传播速度在不同介质中是不同的，所以说声音的传播速度不一定是340 m/s，A错误；
B．从材料中可以看到，声波前进的过程是相邻空气粒子之间的接力赛，它们把波动形式向前传递，它们自己仍旧在原地振荡，也就是说空气粒子并不跟着声波前进，B正确；C．声音不能在真空中传播，但电磁波可以在真空中传播，C错误；
D．潜入水中的潜艇通信不是使用电磁波，因为电磁波在水中会被吸收而急剧衰减，D错误；
=可知，波(4)[4]一列声波从空气中传入水中，声速会变大，但是其频率不变，根据v fλ
长会变长，故选A。

10．在人与山崖间有一条铁路穿过，一列火车在人与山之间拉响汽笛，人看见火车冒出烟1s后听到汽笛声，又经过2s后听到山崖反射回来的声音，则人与山距离多远？
【答案】680m
【解析】
【详解】
根据题意，如图所示，声音从鸣笛处→人，传播用时1s；声音从鸣笛处→山崖→人，传播用时：
(1+2)s＝3s
设人到山崖的距离为s，则：
2s＝340m/s×1s+340m/s×3s
得出：
s＝680m
答：人与山崖之间的距离是680m
11．为了监测车辆是否超过了规定值，公路上都安装了测速仪。

一辆从新洲开往武汉的小车经过刘集监测点时，测速仪从第一次发出超声波信号，到经汽车反射后收到反射信号用了0.4s；测速仪第一次发出信号1s后，第二次发出超声波信号。

测速仪从第二次发出超声波信号，到经汽车反射后收到反射信号用了0.2s；设超声波的速度为340m/s保持不变；
求：
（1）测速仪第一次发出的超声波信号和小车相遇时，测速仪到小车的距离；
（2）测速仪第二次发出的超声波信号和小车相遇时，测速仪到小车的距离；
（3）小车的速度。

【答案】(1) 68m；(2)34m；(3) 37.78m/s。

【解析】
【分析】
【详解】
(1) 第一次发出的超声波信号和小车相遇的时间
因为，所以测速仪到小车的距离
测速仪到小车的距离68m。

(2) 第二次发出的超声波信号和小车相遇的时间
因为，所以测速仪到小车的距离
第二次测速仪到小车的距离34m。

(3)汽车在两次与信号相遇过程中的路程
汽车的行驶时间
汽车的速度
小车的速度是37.78m/s。

答：(1)测速仪第一次发出的超声波信号和小车相遇时，测速仪到小车的距离为68m。

(2)测速仪第二次发出的超声波号和小车相遇时，测速仪到小车的距离34m。

(3)小车的速度为37.78m/s。

12．长沙市为了督促司机遵守限速规定，交管部门在公路上设置了固定测速仪。

如图所示，汽车向放置在路中的测速仪匀速驶来，测速仪向汽车发出两次超声波信号，第一次发出信号到接收到反射回来的信号用时0.5s，第二次发出信号到接收到反射回来的信号用时0.4s。

若测速仪发出两次信号的时间间隔是0.9s，超声波的速度是340m/s，求：
（1）汽车接收到第一次信号时，距测速仪多少米？
（2）汽车两次接收到信号时位置相距多少米？
（3）在该测速区内，汽车的速度是多少？
【答案】(1)85m；(2)17m；(3)20m/s
【解析】
【详解】
(1)第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.5s，所以第一次信号到达汽车的时间为0.25s，
由v=s
t
可得汽车接收到第一次信号时，汽车距测速仪：
s1=v声t1=340m/s×0.25s=85m；
(2)第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.4s，所以第二次信号到达汽车的时间为0.2s，
汽车接收到第二次信号时，汽车距测速仪：
s2=v声t2=340m/s×0.2s=68m；
汽车两次接收到信号时位置相距(即汽车行驶的距离):
s′=s1−s2=85m−68m=17m；
(3)汽车行驶这17m共用的时间：
t′=△t−t1+t2=0.9s−0.25s+0.2s=0.85s，
所以汽车的车速为：
v′=s
t
'
'
=
17m
0.85s
=20m/s。

答：(1)汽车接收到第一次信号时，距测速仪85米；
(2)汽车两次接收到信号时位置相距17米；
(3)在该测速区内，汽车的速度是20m/s。

13．小梦在探究声音高低与物体振动快慢的关系时，将钢尺的一端伸出桌面，用手拨动使其上下振动发出声音，如图所示．改变_____________，用同样大小的力再拨钢尺，并仔细观察____________，倾听并辨别钢尺振动时发出声音的高低有无变化．
【答案】钢尺伸出桌面的长度钢尺振动的快慢
【解析】
【分析】
【详解】
探究声音的高低与振动快慢的关系时，应在控制其它的变量保持不变的前提下，只改变振动的快慢，从而研究声音高低与振动快慢的关系；因此应改变尺伸出桌面的长度，用同样
大小的力拔动尺子，观察尺子振动的快慢，同时辨别所发出声音的高低.
14．下面是一组有关声的实验，请正确作答．
（1）如图甲，用发声的音叉接触水面时，水花四溅，此实验是用来探究_______(选填字母代号)；
A．声音产生的原因 B．决定音调的因素
C．声音能否在空气中传播 D．声音传播是否需要时间
（2）如图乙，将正在发声的手机悬挂在广口瓶内，再把瓶内的空气逐渐的抽出，声音逐_____，若瓶内已抽成真空，将听不到声音，说明：__________________________．
（3）如图丙，小明有节奏地敲击鼓面，鼓面发出低沉的咚咚声．用更大的力敲击鼓面，听到的声音变大，同时看到小纸片跳动的幅度_____（选填“变大”、“变小”或“不变”），表明鼓面振动的_____越大，声音的响度越大．
（4）如图丁，将一把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌面适当的长度，拨动钢尺，就可听到钢尺振动发出的声音．逐渐增加钢尺伸出桌面的长度，用同样的力拨动钢尺，发现钢尺振动的频率逐渐变_____（选填“大”或“小”），发出声音的音调逐渐变低，这表明声音的音调与发声体振动的_____有关．
【答案】A 减小真空不能传声变大幅度小频率
【解析】
【详解】
(1)[1]声音是由物体的振动产生的，用发声的音叉接触水面时，水花四溅，说明了发声体在振动，故选A；
(2)[2][3]声音的传播需要介质，把瓶内的空气逐渐的抽出，声音逐减小，若瓶内抽成真空，将听不到声音，说明真空不能传声；
(3)[4][5]用大小不同的力敲击鼓面，鼓面振幅不同，响度不同，用更大的力敲击鼓面，振幅大，小纸片跳动的幅度大，声音的响度大；
(4)[6][7]钢尺伸出越长，振动越慢，频率越低，音调越低，说明声音的音调与发声体振动的频率有关．
15．考场内翻阅试卷的声音是由纸张的_______产生的；“不敢高声语，恐惊天上人”中的“高”是指声音的_______（响度/音调/音色）；中考期间考场周围常常设有禁止鸣笛的标志，这是从_______减弱噪声的。

【答案】振动响度声源处
【解析】
【分析】 【详解】
[1]声音是由物体的振动产生的，所以考场内翻阅试卷的声音是由纸张的振动产生的。

[2]“不敢高声语，恐惊天上人”中的“高”是指声音的大小，即指声音的响度。

[3]中考期间考场周围常常设有禁止鸣笛的标志，这是指车辆禁止鸣笛，这是从声源处减弱噪声的。

二、初中物理热学问题求解方法
16．甲、乙两个相同的杯子中盛有质量和初温都相同的水，另有A 、B 两个金属球，其质量和初温也都相同，且都比水的温度高．现将A 、B 两球分别放入甲、乙两杯水中，热平衡后，甲杯水温升高了15℃，乙杯水温升高了8℃，则（ ） A ．A 球比热容大于B 球比热容 B ．A 球比热容小于B 球比热容 C ．A 球降低的温度更多些 D ．A 球放出的热量更少些 【答案】A 【解析】 【详解】
甲、乙两个杯子中水的质量m 相同，两球放入水中后，水吸收热量温度升高，甲杯的水温升高15℃，乙杯中水温升高8℃，即：t t ∆∆甲乙＞，水的比热容相同，不计热量损失，由
Q cm Δt =可知，Q Q ∆∆甲吸乙吸＞，由于Q Q ∆=∆甲吸A 放，Q Q ∆=∆乙吸B 放，所以
A B Q Q ∆∆放放＞；A 球放出的热量更多些；甲、乙水的初温t 相同，t t ∆∆甲乙＞，所以两杯
水的末温t t 甲乙＞，所以两个球的末温A B t t ＞，又由于球的初温t 初相同，所以：
A B t t t t --初初＜
质量相同、初温t 初相同的两球A 和B ，对于A 有：
A A A A Q c m t t ∆=-放初（）
① 对于B 有：
B B B B Q c m t t ∆=-放初（）
② 又因为A B Q Q ∆∆放放＞，A B m m =，①除以②得：
1A B Q Q 放放
＞
所以：
A A A
B B B c m t t c m t t --初初（）＞（）
又A B t t t t --初初＜，则有A B c c ＞． 故A 项符合题意、BCD 项不符合题意；
17．用体温计分别测甲、乙、丙三人的体温，先测得甲的体温正常。

用酒精消毒后，忘了拿着体温计用力向下甩，就直接依次去测乙和丙的体温，已知乙的体温是37.6℃，丙的体温为38.4℃，那么用此方法测得乙和丙的体温分别为( ) A ．37℃、38.4℃ B ．37℃、37.6℃ C ．37.6℃、38.4℃ D ．38.4℃、38.4℃
【答案】C 【解析】 【详解】
因为甲的体温正常，所以用体温计测完甲后，体温计的示数应该是37℃左右，不会是37.6℃，用酒精消毒后，忘了拿着体温计用力向下甩，那么液泡会收缩，液柱不会下降，还是37℃左右，依次去测乙和丙的体温时，乙的体温是37.6℃，这说明液柱上升了，乙的真实体温是37.6℃，丙的体温为38.4℃，这也说明液柱也上升了，丙的真实体温是38.4℃，所以用此方法测得乙和丙的体温分别为37.6℃、38.4℃，故选C 。

18．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)( ) 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：
c m c m 水水金金
=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℃）， t=90℃．综上分析故选D ．
19．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12000mm 2，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： (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 故柴油发动机的效率最高可达：
67
3.6101.1181J 100%0100%32.2%J
W Q η=⨯≈⨯=⨯⨯ (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
125
r /s 3
，则一个气缸每秒做功次数为： 1125125236
⨯= 则该柴油机每秒做功次数为：
125500863
n =⨯=
该柴油机的功率：
W npLS P t t
==总
所以，做功冲程中的平均压强为：
552
2.210W 1s
8.1510Pa
5000.135m 0.012m 3
Pt p nLS ⨯⨯==≈⨯⨯⨯ 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 。

20．随着人们生活水平的提高，轿车已逐步进入普通家庭．若某轿车以20kW 的功率在平直公路上以20m/s 的速度匀速行驶1000s ，消耗汽油2L ．[已知ρ油＝0.7×103kg/m 3、q 油＝4.6×107J/kg ，c 水=()3
4.210J/kg ⨯⋅℃]．求：
（1）轿车做的功；
（2）汽油机的效率；（保留一位小数）
（3）如果汽油完全燃烧产生的热量中有4.2%被水箱中的质量为7kg 初温为20℃的水吸收，能使水的温度大约升高多少℃（1个标准大气压）？ 【答案】(1)7210J ⨯；(2)31.1%；(3)80℃ 【解析】 【详解】
(1)由题意可知，轿车做的功为
720kW 1000s 210J W Pt ==⨯=⨯
(2)消耗汽油的质量为
33-330.710kg/210m 1.4k m g m V ρ==⨯=⨯⨯油油油
消耗汽油2L 放出的热量为
774.610J/kg 1.4kg 6.4410J Q q m ==⨯⨯=⨯油油放
汽油机的效率为
77
210J 100%100%31.1%6.4410J
W Q η⨯=⨯=⨯≈⨯放 (3)设能使水的温度大约升高t ∆，由题意可知
4.2%Q c m t =∆水水放
可求得
()734.2% 4.2% 6.4410J
924.210J/kg 7kg
Q t c m ⨯⨯∆=
==⨯⋅⨯放水水℃℃ 由于这是在1个标准大气压下，水的最高温度为100℃，所以能使水的温度大约升高
100-2080=℃℃℃
答：(1)轿车做的功为7210J ⨯；(2)汽油机的效率为31.1%；(3)如果汽油完全燃烧产生的热量中有4.2%被水箱中的质量为7kg 初温为20℃的水吸收，能使水的温度大约升高80℃．
21．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 cm 2，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？
(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。