初中物理热传递改变物体内能试题

将装有酒精的金属管固定在桌子上，并用塞子塞紧。快速来回拉动绕在管上的绳子，过一会儿塞子跳起来，如图所示。则

A．拉动绳子过程，金属管温度升高，内能增加

B．塞子跳起时，管内气体温度升高，内能增加

C．塞子跳起时，管内气体内能全部转化为塞子的机械能

D．塞子在上升的过程中，动能增大，势能减小，机械能总量不变

晓欣同学看到一些小汽车的尾部都标有“0.8”、“1.6”、“1.8”或“2.0”等字样，他上网查询得知这是汽车发动机“排气量”的数值．所谓排气量就是发动机气缸的工作容积，是指所有气缸内活塞从下止点到达上止点所扫过的容积之和．一般情况下发动机的“排气量”越大，功率越大．汽车发动机每一个工作循环要经历四个冲程，带动曲轴转动2周．现有一辆小轿车发动机排气量为1.8L，最大功率为74kW，当该发动机以最大功率工作时，曲轴的转速为5200r/min．汽油机工作时的最佳空燃比（即空气和燃油的质量比）为14：1，压缩比是10（即气缸总容积与燃烧室容积的比值），若发动机在最大功率时汽油和空气的混合密度为1.35kg/m³，汽油的热值为4.6×10⁷J/kg、密度为0.71×10³kg/m³．请计算：
（1）这台发动机在最大功率时的热机效率．
（2）发动机在最大功率时，汽车的最高时速为175km/h，计算在此情况下汽车每百公里油耗为多少升？

现代社会，“变废为宝”已成为节约能源的重要途径，例如“填埋”和“焚烧”垃圾都可发电，这样既处理了垃圾，又起到了节能减排的效果．经研究表明每焚烧1t垃圾可发电8.1×10⁸ J．请同学们计算一下1t垃圾发电产生的这些能量
（1）相当于完全燃烧多少kg的汽油放出的热量？（汽油的热值q=3×10⁷ J/kg）
（2）可使效率为30%的汽车匀速前进多少km？（汽车匀速前进受到的摩擦力f=648N）
（3）如果这些能量全部被水吸收，可将多少kg 10℃的水烧开？[c_水=4.2×10³ J/（kg•℃）在一个标准大气压下．结果保留整数]．

物理科研小组的同学做了下面的实验，取500g水放在烧杯中，测得水的温度为20℃，然后点燃酒精灯通过石棉网给烧杯里水加热，并将温度计插在水中观察水温的变化，当温度计的示数为70℃时，装有10g的酒精刚好烧完。（C_水=4.2×10³J/（Kg·℃））
(1)计算：实验中水吸收了多少热量？
(2)有的同学试图用水吸收的热量来计算酒精的热值，请你分析这种做法是否可行？
(3)如果从资料中查出酒精的热值，请计算出此次实验中的热效率？

一个电热器对某液体加热，如图所示是液体的温度随时间变化的图象(设电热器提供的热量全部被液体所吸收)。液体体积为1.5L，密度为0.8×10³kg/m³,则

(1) 该液体的质量为多少kg.？
(2) 由图可知，在5min时间内，液体的温度升高了多少℃？
(3) 若在5min时间内液体吸收的热量是6.3×10⁴J，则液体的比热容是多少？。

学习了热学知识后，小宇通过实验得知，用电热壶将20℃、15Kg的水加热到100℃，需要1.05元电费；用液化气灶做同样的实验，则需要消耗0.42元的液化气。已知水的比热C_水=4.2×10³J/Kg℃。
(1)如果使用煤炉做同样的实验，已知煤炉燃烧所用无烟煤的热值为3.4×10⁷J/Kg，假设煤炉的热能利用率为20%，无烟煤的价格是0.34元/Kg，则需花费多少钱？
(2)煤炉的热能利用率仅为20%，请分析无烟煤炉效率低的原因是什么？
(3)如果某地区可以同时提供电、液化气和煤，从经济和环保等角度综合分析，你会建议使用哪种燃料？请阐明理由

武汉等地生产的混合动力汽车曾服务于北京奥运。混合动力汽车启动时，内燃机并不工作，蓄电池通过某种方式向车轮输送能量；当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，也可以同时给蓄电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机和蓄电池还可以同时向车轮输送能量。
（1）根据以上描述，混合动力汽车高速行驶或蓄电池储存电能过低时的主要能量转化过程为：燃料的化学能转化为蓄电池储存的      能和汽车行驶的      能。
（2）图表是某台混合动力汽车所用的镍氢蓄电池组的部分参数，试求该蓄电池组最多可储存多少电能。

电压/v	300
功率/w	30
容量/Ah	100
质量/kg	320

 
（3）测试人员驾驶该车在平直公路上匀速行驶0.5h ，观察仪表盘，发现这段时间内汽车内燃机消耗燃油4.475kg，车速为50km/h，蓄电池组储存的电能由最大值的60%增加到80%。从汽车使用技术手册中，测试人员发现该车使用的燃油的热值为4.0×10⁷J/kg，汽车行驶时所受阻力 f和车速V的关系如右图所示。试计算该汽车内燃机的效率（不计内燃机外机械传动及充电过程中的能量损失）。

图所示的装置很有创意——它将比较耗水的洗衣机和同样耗水但不太讲究水质的马桶连在一起：上部是洗衣机（有关技术参数见铭牌），下部是马桶，中间设有贮水箱．洗衣机还设有加热功能，洗涤前先将水加热到适宜温度，可以提高洗涤效果。

××滚筒式洗衣机
电压/V	220
洗衣功率/W	200
脱水功率/W	330
最大洗涤容量/kg	5
水加热功率/W	2000

 
（1）冲一次马桶需要5L水，若一次洗衣服用的总水量是50kg，则可供冲马桶几次?
（2）求脱水时的正常工作电流
（3）某次洗衣时，首次进水量为15kg，正常加熟15min水温达到设定要求。求:
①加热过程消耗的电能；
②若加热时电能的80％转化为水的内能，求水升高的温度．[c_水=4.2× l0³J／(kg·℃)，g取10N/kg]

寒冷的冬天，人们的手常常会感到冷．从物理学的角度看，小丽和小亮改变手内能的途径分别是（　　）

A．做功、做功

B．做功、热传递

C．热传递、热传递

D．热传递、做功

小明学习了热学的有关知识后，他想估算一下自己家每天烧水、做饭需要的热量，于是小明仔细记录了他家每天烧水、煮饭、炒菜需要的时间，并把它折算成烧水时间，相当于每天将30 kg 20 ℃的水烧开(一个标准大气压下)。
(1)小明家每天烧水做饭需要多少热量？
(2)如果普通煤的燃烧值为3×10⁷ J/kg，从理论上讲小明家每天烧水做饭至少需要多少千克的煤？
(3)小明家实际平均每天需要烧4块蜂窝煤，按每块蜂窝煤含煤0.5 kg算，他家每天实际用煤2 kg，请你帮小明计算出他家煤炉的效率？

小明家安装了燃气热水器。已知水进入热水器前的温度是10℃，洗澡时热水器输出热水的温度设定为40℃；水的密度ρ_水=1.0×10³Kg／m³，水的比热容C_水=4.2×10³J／（kg·℃），如果小明洗一次澡用热水0.04．（天然气的热值q=4×10⁷J／）
求：（1）所用热水的质量为多少?
（2）水从热水器中吸收多少热量?
（3）若天然气完全燃烧释放热量的70％被水吸收，需要消耗多少的天然气?

阅读短文，解答问题．
如图甲所示是我国第一艘太阳能混合动力游船“尚德国盛号”。其最具特色的太阳翼采用高效晶硅异型太阳能电池板拼装而成，整艘船最多可容纳170位旅客，排水量为60吨．“尚德国盛号”驾驶室里有—个GPS(全球卫星定位系统)接收器装置，全船照明均采用节能型灯泡及LED灯，大大降低能源损耗，“尚德国盛号”年发电量可达1.7 ×10⁴ kW·h，相当于每年节约标准煤约6.2×10³kg，每年可减少二氧化碳排放量约15.7t．
（1）卫星通过发射      向GPS接收器传送信息．
（2）如果该船满载乘客从东海驶入黄浦江，游船所受到的浮力      ，船体排开水的体积将      (选填“减小”、“增大”或“不变”)．(已知ρ_海水>ρ_江水)．
（3）太阳能是      (选填“一次”或“二次”)能源、清洁无污染；LED灯可以将电能直接转化为光能，小明对LED灯很感兴趣，拆开了自己新买的LED节能手电筒，发现灯头里有2只相同规格的LED灯泡。请你帮小明判断一下2只LED灯泡是怎样连接的，写出判断方法。                。                      
（4）某次运行中游船以300kW的恒定功率启动并保持该恒定功率沿直线运行，行驶过程中所受阻力不变，速度由零逐渐增大至最大值而保持匀速直线运动．运动过程中牵引力F与速度的倒数(1/v)的关系图线如图乙中的实线所示，则游船运动的最大速度为
      m／s，游船运行过程中所受阻力为      N.

（5）若仅采用标准煤给“尚德国盛号”提供电能，为使其仍达到现行的年发电量，求完全燃烧标准煤产生的内能转化成电能的效率是多大?(已知标准煤的热值为3.0×10⁷J／kg)

海洋与人类密切相关，如何更好地利用和保护海洋成为科学家研究的课题．（1）许多深海海底附近存在热液区，由于受地球内部高温岩浆的加热作用，这些区域的海水温度可以高达90℃．这种改变海水内能的方法是　  　．
（2）在海底热液中溶有一些矿物质，冷却热液，这些矿物质就会不断结晶析出．由此可知，这些矿物质的溶解度随着温度的降低而　 　．
（3）科学家常用带有无线电转播器的浮筒对海洋进行观测（如图）．这种浮筒漂浮在海水中时，排开海水的体积为0.1米³，则它受到海水的浮力是多少牛？（写出计算过程，海水的密度取1.03×10³千克/米³，g取10牛/千克）

如图所示，是一种利用长江水为房间致冷的装置。其基本原理是在房间内和江水之间修建一条密闭的管道，用电动机带动水泵推动管道里的水，将长江中的冷水送到房间，冷水在房间内吸热后温度升高，然后排放到长江中。请找出一个与图示情景相关的物理现象，并指出对应的物理知识。（不得与示例重复）
示例：

物理现象：用电动机带动水泵推动管道里的水
物理知识：电能转化为机械能
物理现象：_____________________________________
物理知识：_______________________________________

空气流动形成风，风能够发电．风力发电机是将风能（气流的动能）转化为电能的装置，其主要部件包括风轮机、齿轮箱、发电机等（如图所示）．风力发电时，风轮机叶片受到风力的推动后转动，从而带动发电机发电．某地的一台风力发电机，其风轮正面迎风，当风速为8m/s时，每秒钟流向叶片旋转面积的空气质量是7200kg，该地的空气密度是1.2kg/m³．已知空气动能与空气质量成正比，且1kg空气在不同的速度（V）时的动能（E）如下表所示．

E（J）	2	8	18	32	50
V（m/s）	2	4	6	8	10

 
（1）当风速为8m/s时,每秒钟通过叶片旋转面积的空气体积是多少立方米？若煤的热值3.2×10⁷J/kg，那么这样的一台风力发电机在1h内获得的风能与完全燃烧多少千克的煤所产生的内能相当？
（2）当风速为10m/s时，1s钟流向叶片旋转面积的空气质量是多少千克？若在这种情况下，风力发电机能对外提供5.4×10⁴ J的电能，那么这台风力发电机的风能转化为电能的效率是多少？
（3）科学家认为，理想空气发电厂应建立在海拔4600m到10000m的空中，其原因是什么？