A.①做功冲程 ②内能转化为机械能
③压缩冲程 ④机械能转化为内能
B.①压缩冲程 ②内能转化为机械能
③做功冲程 ④机械能转化为内能
C.①做功冲程 ②机械能转化为内能
③压缩冲程 ④内能转化为机械能
D.①压缩冲程 ②机械能转化为内能
③做功冲程 ④内能转化为机械能
4.(2分)质量相同的甲、乙两种物质从固态开始加热,它们在相同时间内吸收的热量相等,加热时间都为6min,它们的温度随时间变化的图象如图所示.下列说法正确的是()
A.甲在0~3min内是液态
B.甲是晶体,乙是非晶体
C.在3min~6min内,甲的内能保持不变
D.在0~3min内,甲的比热容小于乙的比热容
5.(2分)为了改变一根导线电阻的大小,下列方法中肯定不能达到目的是()
A.将导线拉长后使用 B.将导线对折后使用
C.给导线加热 D.改变导线中的电流
6.(2分)如图所示,若闭合开关S,在下列判断中正确的是()
A.电压表被烧坏 B.电流表被烧坏 C.灯泡被烧坏 D.不会发生故障
8.(2分)在图所示电路中,电源电压保持不变,当开关 S1闭合,S2断开时,电压表的读数是3V;当开关S1断开,S2闭合时,电压表的示数是5V,则S2断开时,灯L1和L2两端的电压分别为()
A.2V和3V B.3V和2V C.2V和8V D.2V和5V
二、填空题(本大题5小题,每空1分,共10分)
9.(2分)两滴水银相互接近时,能自动地汇成一滴较大的水银,这表明水银分子间存在着 力;将50mL的水和50mL的酒精充分混合,混合后水与酒精的总体积将小于100mL,上述现象说明分子之间有 .
10.(2分)如图是我国最新研制的防空利器红旗﹣9防空导弹进行试射的场景.导弹在上升的过程中因为与空气摩擦,内能会 (填“增大、减少、不变”),这是利用 的方式改变物体的内能.
11.(2分)汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成,若飞轮转速是1800r/min,该汽油机每秒钟内完成 个冲程.下图是汽车发动机的能量流向图,根据图中的信息:计算该汽车发动机的效率 .
12.(2分)如图所示,已知电源为四节新的干电池串联而成,电压表V1的读数为3.8V,那么电压表V的读数是 V,V2的读数是 V.
13.(2分)如图是两幅变阻器的示意图,根据图中所接入的两个接线柱回答:当滑动片向右移动时,接入电路中的电阻值是如何变化的?图A连入电阻 ;图B连入电阻 (选填“变大”、“变小”或“不变”).
三、综合应用题(共36分.第13、14题3分,第15题5分,第16每题7分,第17题8分,第18题10分.)
14.(3分)根据电路图完成实物图.
15.(3分)根据实物图在虚线框内完成电路图,直接用虚线框做电路的不得分.
16.(5分)小明同学学习了燃料的热值后,自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系.他组装了如图所示的装置进行实验,记录结果见下表:
燃料 | 加热前的水温/℃ | 燃料燃尽后水温/℃ |
煤油 | 25 | 44 |
菜籽油 | 25 | 34 |
(1)为了保证实验结论的可靠,小明同学选择了两套相同装置,在实验中还应控制的相同的量有: 、 .
(2)你认为煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是 .
(3)小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值,那么小明还需要补充的实验仪器是: .利用此实验方法计算出的热值将比真实值 (偏大/偏小).
17.(7分)在做“探究决定电阻大小因素”的实验时,保持导体两端电压不变,换用不同的导体做实验时,得到如下几组电流数据:
导线代号 | A | B | C | D | E | F | G |
长度(m) | 1.0 | 0.5 | 1.5 | 1.0 | 1.0 | 1.5 | 0.5 |
截面(mm2) | 3.2 | 0.8 | 1.2 | 0.8 | 1.2 | 1.2 | 1.2 |
材料 | 锰铜 | 钨 | 镍铬 | 锰铜 | 钨 | 锰铜 | 镍铬 |
(1)为探究电阻与材料的关系,应选用导线 、导线 进行实验.
(2)为探究电阻与长度的关系,应选用导线 、导线 进行实验.
(3)为探究电阻与 有关系,应选用导线A和导线 进行实验.
(4)该实验中所用的探究方法是 .
18.(8分)质量为50kg的铜块,温度由30℃升高到50℃,需要吸收的热量是多少J?若是用燃烧焦炭给铜块加热,已知焦炭完全燃烧时放出的热量只有50%被铜块吸收,需要燃烧多少焦炭?[焦炭的热值是3.0×107J/kg,铜的比热是0.39×103 J/(kg•℃)].
19.(10分)节约能源是当今社会发展的重要标志,也得到了绝大多数人的认可,所以现代家庭做饭使用的大多是电磁炉或液化气灶.某物理学习小组的同学在学习过热学知识后,想进一步判断一下这两种做饭方式哪一个更节能.于是他们利用家里的电磁炉和液化气灶做了如下实验:用液化气灶将2kg的水从20℃加热到70℃,[液化气的热值q=4.9×107J/m3,c水=4.2×103J/(kg•℃)]
(1)将2kg的水从20℃加热到70℃,水吸收的热量是多少?
(2)实验过程中用去液化气0.01m3,试计算此次实验液化气灶的热效率是多少?
(3)学习小组的同学通过查阅资料得知,电磁炉的热效率一般为87.5%,试判断哪一种加热方式更节能.
2017-2018年河源市正德中学九年级第一次月考物理试题参考答案与试题解析
一、单项选择题(本大题7小题,每小题2分,共14分)在每小题列出的四个选项中,只有一个是正确的.请把答题卡上对应题目所选的选项涂黑.
1.(2分)下面的几个例子中,哪一个例子里有内能转化为机械能的过程()
A.热水加入冷水中 B.放爆竹,爆竹腾空飞起
C.冬天,人在户外晒太阳 D.用电饭煲煮饭
【分析】做功和热传递都可以改变物体的内能,做功是能量的转化,热传递是能量的转移.
克服摩擦做功可以使机械能转化为内能,使物体的内能增加、温度升高;气体膨胀对外做功,气体的内能减小,转化为机械能.
【解答】解:A、将热水和冷水混合,热水的内能转移到冷水,是内能的转移,不符合题意;
B、爆竹点燃后腾空升起,是爆炸产生的气体膨胀做功,将内能转化为爆竹的机械能,符合题意;
C、人在户外晒太阳,是通过热传递方式改变物体的内能,是能量的转移,不符合题意;
D、用电饭煲煮饭,消耗电能转化为饭的内能,不符合题意;
故选B.
【点评】生活中存在很多机械能和其他形式能的转化的现象.内燃机是内能转化为机械能、发电机是机械能转化为电能、电动机是电能转化为机械能、摩擦生热是机械能转化为内能等等.
2.(2分)下列说法不正确的是()
A.将两段表面平滑的熔丝紧密接触后,它们会“粘”在一起,是因为分子间有相互作用的引力
B.物体的温度越高,构成物体的大量分子做无规则运动越剧烈
C.飞船返回舱返回地面穿越大气层时,烧蚀层烧得通红是通过热传递方式增大内能
D.利用太阳能发电是将太阳能转化为电能
【分析】(1)组成物质的分子在不停地做无规则运动,分子间存在着相互作用的引力和斥力;
(2)分子的无规则运动与温度有关,称做热运动,温度越高,分子运动越剧烈;
(3)改变物体内能的方式有做功和热传递两种,做功是能量的转化过程,热传递是能量的转移过程;
(4)太阳能的利用:一是把太阳能转化成内能,二是把太阳能转化成电能.
【解答】解:A、将两段表面平滑的熔丝紧密接触后,它们会“粘”在一起,是因为分子间有相互作用的引力,该选项说法正确,不符合题意;
B、分子的运动与温度有关,物体的温度越高,构成物体的大量分子做无规则运动越剧烈,该选项说法正确,不符合题意;
C、飞船返回舱返回地面穿越大气层时,与空气摩擦生热,烧蚀层烧得通红是通过做功的方式增大了内能,该选项说法不正确,符合题意;
D、利用太阳能发电是将太阳能转化为电能,该选项说法正确,不符合题意.
故选C.
【点评】本题考查了分子引力、热运动、物体内能的改变和太阳能的利用,是热学基本知识的考查,相对比较简单.
3.(2分)下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况.关于对图中①②③④的补充正确的是()
A.①做功冲程 ②内能转化为机械能
③压缩冲程 ④机械能转化为内能
B.①压缩冲程 ②内能转化为机械能
③做功冲程 ④机械能转化为内能
C.①做功冲程 ②机械能转化为内能
③压缩冲程 ④内能转化为机械能
D.①压缩冲程 ②机械能转化为内能
③做功冲程 ④内能转化为机械能
【分析】内燃机的一个工作循环包括四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,这四个冲程的顺序是一定的,不能改变.
其中的压缩冲程和做功冲程进行了两次重要的能量转化:压缩冲程是机械能转化为内能;做功冲程是内能转化为机械能.
【解答】解:
根据内燃机的工作过程可知:
第二个冲程是压缩冲程,在此过程中活塞压缩气缸内的气体,将机械能转化为内能,气缸内的气体温度升高.
第三个冲程是做功冲程,此时燃料燃烧生成的高温高压的燃气推动活塞对外做功,将内能转化为机械能.
综上所述,D正确.
故选D.
【点评】明确内燃机的工作过程是由四个顺序不变的冲程组成的,并且知道每个冲程中的能量转化是解决此题的关键.
4.(2分)质量相同的甲、乙两种物质从固态开始加热,它们在相同时间内吸收的热量相等,加热时间都为6min,它们的温度随时间变化的图象如图所示.下列说法正确的是()
A.甲在0~3min内是液态
B.甲是晶体,乙是非晶体
C.在3min~6min内,甲的内能保持不变
D.在0~3min内,甲的比热容小于乙的比热容
【分析】(1)晶体有固定的熔化温度,非晶体没有,晶体在熔化的过程中,是固液共存状态的;物质吸收热量、内能增加,但温度保持不变.
(2)根据Q吸=cm(t﹣t 0)可知:在吸收的热量和时间一定时,物体的温度变化值越大,比热容就越小.
【解答】解:
A、甲在0~3min内还没有开始熔化,是固态,故A错误;
B、在加热一定时间后,甲的温度不变,故能判断甲是晶体.而乙虽然温度一直升高,可能还没达到熔点,也可能是非晶体,故甲可以判断但乙无法判断,故B错误;
C、在3~6min内,甲吸收热量,内能增加,故C错误;
D、在相同时间内吸收的热量相同,在0~3min时间里甲升高的温度为△t1=50℃﹣20℃=30℃,乙升高的温度为△t2<30℃,可知,当吸收的热量和质量都相同时,△t越大比热容C就越小.所以甲的比热容小于乙的比热容.故D正确.
故选D.
【点评】这是一道综合实验题,考查的知识点比较多,有熔点、晶体的熔化过程、内能的变化、温度变化量和物质比热容的关系.
5.(2分)为了改变一根导线电阻的大小,下列方法中肯定不能达到目的是()
A.将导线拉长后使用 B.将导线对折后使用
C.给导线加热 D.改变导线中的电流
【分析】由于导体电阻是导体本身的一种性质,其大小由导体的材料、长度、横截面积决定,还跟导体的温度有关,而跟导体两端的电压和通过导体的电流无关.
【解答】解:A、将导线拉长后使用,此时改变了导体的长度和横截面积,故电阻改变,故不符合题意;
B、将导线对折,即改变了导体的长度,同时也改变了导体的横截面积,故电阻改变,所以不符合题意;
C、给导线加热,改变了导体的温度,故能改变电阻值,所以该选项不符合题意;
D、只是改变导体的中的电流不能改变导体的电阻,故该选项错误;
故选D.
【点评】计算导体电阻的公式R=ρ,导体的电阻与导体长度L成正比,与横截面积(即粗细)S成反比,与导体的材料ρ有关.绝大多数导体的电阻随温度的升高而增大(例如灯丝的电阻),少数导体的电阻随温度的升高而减小.
6.(2分)如图所示,若闭合开关S,在下列判断中正确的是()
A.电压表被烧坏 B.电流表被烧坏 C.灯泡被烧坏 D.不会发生故障
【分析】(1)导线不经过任何用电器直接跟电源两端连接的电路叫短路,短路时,电流很大,电源、导线容易被烧坏.
(2)电流表的内阻很小,相当于导线.
【解答】解:由图可知:若闭合开关S,由于开关与灯泡和电压表并联,会对灯泡和电压表短路,灯泡和电压表不能工作;
而电流表会被开关和导线直接连接在电源的正、负两极上,因电流表的阻值很小,电路电流会很大,烧坏电流表.
故选B.
【点评】本题考查短路现象,注意电流表的内阻很小,若把电流表直接连在电源的正、负两极上,电路会短路,损坏电流表;所以绝不允许将电流表直接接在电源的正负两极上.
8.(2分)在图所示电路中,电源电压保持不变,当开关 S1闭合,S2断开时,电压表的读数是3V;当开关S1断开,S2闭合时,电压表的示数是5V,则S2断开时,灯L1和L2两端的电压分别为()
A.2V和3V B.3V和2V C.2V和8V D.2V和5V
【分析】当开关 S1闭合,S2断开时,两灯串联,电压表测L2的电压,当开关S1断开,S2闭合时,两灯还是串联,电压表测总电压,当S2断开时,不论S1是否闭合,两灯都串联,根据串联电路中总电压等于各部分电路电压之和来计算.
【解答】解:根据对题意的分析,L2两端的电压U2=3V,总电压U=5V.所以:
U1=U﹣U2=5V﹣3V=2V.
故选A.
【点评】本题首先分析电路的连接情况,再分析电压表的测量范围,最后根据电压规律计算.
二、填空题(本大题5小题,每空1分,共10分)
9.(2分)两滴水银相互接近时,能自动地汇成一滴较大的水银,这表明水银分子间存在着 引 力;将50mL的水和50mL的酒精充分混合,混合后水与酒精的总体积将小于100mL,上述现象说明分子之间有 间隙 .
【分析】分子热运动理论的内容:一是物质是由分子构成的;二是构成物质的分子都在不停地做无规则运动;三是分子间存在相互作用力﹣﹣引力和斥力.不同物体互相接触时彼此进入对方的现象叫扩散,扩散现象说明分子在不停的做无规则运动;间接说明分子间存在间隙.
【解答】解:两滴水银能够自动结合成一滴较大的水银,是由于分子之间存在吸引力的缘故.
将50mL的水和50mL的酒精充分混合,混合后水与酒精的总体积将小于100mL,正是由于酒精分子和水分子之间有间隙,才会导致混合合总体积变小.
故答案为:引;间隙.
【点评】此题考查的知识点有两个:一是分子热运动理论的内容;二是扩散现象说明分子在做永不停息地无规则运动.
10.(2分)如图是我国最新研制的防空利器红旗﹣9防空导弹进行试射的场景.导弹在上升的过程中因为与空气摩擦,内能会 增大 (填“增大、减少、不变”),这是利用 做功 的方式改变物体的内能.
【分析】做功和热传递都能改变物体的内能.做功改变内能属于能量的转化,而热传递改变内能属于能量的转移;
【解答】解:
导弹上升过程中,与空气摩擦做功,机械能转化为内能,机械能减小,内能增大,因此内能改变是通过做功的方式实现的.
故答案为:增大;做功.
【点评】此题考查的是改变物体内能的两种方法和热值的概念,做功和热传递.它们在改变物体内能上是等效的.
11.(2分)汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成,若飞轮转速是1800r/min,该汽油机每秒钟内完成 60 个冲程.下图是汽车发动机的能量流向图,根据图中的信息:计算该汽车发动机的效率 20% .
【分析】热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,根据这个比例关系可以求出答案.热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比.
【解答】解:若飞轮转速是1800r/min=30r/s,表示每秒飞轮转动30圈,要经过60个冲程;
有用功的能量为:W=3.0×109J﹣2.4×109J=0.6×109J;
则η===20%.
故答案为:60;20%.
【点评】此题主要考查了热机的效率的概念,关键要明白总能量等于用来做有用功的能量与浪费的能量之和.
12.(2分)如图所示,已知电源为四节新的干电池串联而成,电压表V1的读数为3.8V,那么电压表V的读数是 6 V,V2的读数是 2.2 V.
【分析】先分析电路的连接方式,然后根据电压表与被测用电器并联连接进行分析;再根据串联电路两端的电压等于各部分电压之和得出电压表V2的示数.
【解答】解:根据电路图可知,该电路是串联电路,V并联在电源两端;电压表V1并联在L1两端;电压表V2并联在L2两端;电源电压等于4×1.5V=6V,即V的示数为6V;
∵串联电路两端的电压等于各部分电压之和,
∴电压表V2的示数:U2=U﹣U1=6V﹣3.8V=2.2V.
故答案为:6;2.2.
【点评】本题考查电路连接方式的识别、电压表的正确使用方法和串联电路的电压规律.
13.(2分)如图是两幅变阻器的示意图,根据图中所接入的两个接线柱回答:当滑动片向右移动时,接入电路中的电阻值是如何变化的?图A连入电阻 变大 ;图B连入电阻 不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”).
【分析】滑动变阻器有四个接线柱,选择一上一下接线柱接入电路,滑动变阻器接入电路的部分取决于接入的下面接线柱.移动滑片时,改变连入电路的电阻丝的长度,改变连入电路电阻的大小.
【解答】解:A滑动变阻器接入了左半段,滑片右移,连入电路的电阻丝变长,电阻变大.
B滑动变阻器接了两个下接线柱,为定值电阻接入了电路,滑片移动,连入电路的电阻丝不变,电阻不变.
故答案为:变大;不变.
【点评】滑动变阻器连入电路的电阻取决于接入电路的下面接线柱,和上面接入电路的接线柱无关.
本题明确接入电路的部分,然后判断滑片移动时,连入电路的电阻丝长度的变化,来判断电阻的变化.
三、综合应用题(共36分.第13、14题3分,第15题5分,第16每题7分,第17题8分,第18题10分.)
14.(3分)根据电路图完成实物图.
【分析】分析电路的连接,根据电路图连接实物图,注意各元件顺序与电路图要一一对应.
【解答】解:由电路图可知,两灯串联,开关控制两灯,根据电路图连接实物图,如下所示:
【点评】本题考查根据电路图连接实物图,注意各元件顺序与电路图要一一对应,是学习电学的基础.
15.(3分)根据实物图在虚线框内完成电路图,直接用虚线框做电路的不得分.
【分析】由实物图可知,灯泡L2与L3并联再与L1串联,开关S1控制L3,S2控制整个电路,根据实物图完成电路图即可.
【解答】解:
根据电流的流向,电流从电源正极流出,通过灯泡L1后分成两支,一支通过S1、L3,一支通过L2,两支电流汇合后通过开关S2回到电源负极,由此画出电路图如图所示:
.
【点评】本题考查根据实物图画电路图,关键是知道电路中各个用电器的连接情况和开关作用,画电路图是初中物理的重点也是难点.
16.(5分)小明同学学习了燃料的热值后,自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系.他组装了如图所示的装置进行实验,记录结果见下表:
燃料 | 加热前的水温/℃ | 燃料燃尽后水温/℃ |
煤油 | 25 | 44 |
菜籽油 | 25 | 34 |
(1)为了保证实验结论的可靠,小明同学选择了两套相同装置,在实验中还应控制的相同的量有: 水的质量 、 燃料的质量等 .
(2)你认为煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是 煤油 .
(3)小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值,那么小明还需要补充的实验仪器是: 天平 .利用此实验方法计算出的热值将比真实值 偏小 (偏大/偏小).
【分析】本题主要考查利用控制变量法和转换法设计实验的能力,由于燃料的热值不能直接测量,所以通过水温升高的度数大小来体现燃料的热值大小,又由于燃料燃烧释放的热量既与燃料的质量多少有关,又与燃料的热值大小有关,所以在设计实验时应控制质量相同.
【解答】解:(1)由于燃料燃烧释放的热量既有燃料的质量多少有关,又与燃料的热值大小有关,所以在设计实验时应控制燃料的质量相同.由于水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响,所以在实验中还应控制水的质量相等.
(2)煤油和菜籽油两种燃料相比较,煤油的热值较大.
(3)想要利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值,还需要用天平称量水和燃料的质量,由于燃料燃烧释放的能量不可能全部被水吸收,所以利用此实验方法计算出的热值将比真实值偏小.
故答案为:(1)水的质量;燃料的质量.
(2)煤油.
(3)天平;偏小.
【点评】知道用控制变量法和转换法设计实验的思路是本题的解题关键.
17.(7分)在做“探究决定电阻大小因素”的实验时,保持导体两端电压不变,换用不同的导体做实验时,得到如下几组电流数据:
导线代号 | A | B | C | D | E | F | G |
长度(m) | 1.0 | 0.5 | 1.5 | 1.0 | 1.0 | 1.5 | 0.5 |
截面(mm2) | 3.2 | 0.8 | 1.2 | 0.8 | 1.2 | 1.2 | 1.2 |
材料 | 锰铜 | 钨 | 镍铬 | 锰铜 | 钨 | 锰铜 | 镍铬 |
(1)为探究电阻与材料的关系,应选用导线 C 、导线 F 进行实验.
(2)为探究电阻与长度的关系,应选用导线 C 、导线 G 进行实验.
(3)为探究电阻与 截面 有关系,应选用导线A和导线 D 进行实验.
(4)该实验中所用的探究方法是 控制变量法 .
【分析】此题中涉及到影响电阻大小的因素有:材料、长度、横截面积这三个.要研究电阻与某个决定因素的关系,就要根据控制变量法的思路,来选取合适符合条件的金属丝:即只有要研究的那个因素不同,其余的其他的几个因素相同.
【解答】解:(1)电阻的决定因素与长度、材料、横截面积有关,要研究导体的电阻和材料是否有关,就需要选取两根导体,它的长度、横截面积相同,只有材料不同,故选CF.
(2)电阻的决定因素与长度、材料、横截面积有关,要研究导体的电阻与长度是否有关,就需要选取两根导体,它的材料、横截面积相同,只有长度不同,故选CG.
(3)电阻的决定因素与长度、材料、横截面积有关,要研究导体的电阻与横截面积是否有关,就需要选取一根导体,它的材料、长度与A相同,只有材料与A不同,故选D.
(4)该实验中所用的探究方法是控制变量法.
故答案为:(1)C;F;(2)C;G;(3)截面;D;(4)控制变量法.
【点评】在控制变量法的考查中,导体电阻大小的决定因素、蒸发快慢的决定因素、电磁铁磁性强弱的决定因素等都是经常考查的知识点.其中导体电阻大小的决定因素、电磁铁磁性强弱的决定因素还同时考查到了转换法.
18.(8分)质量为50kg的铜块,温度由30℃升高到50℃,需要吸收的热量是多少J?若是用燃烧焦炭给铜块加热,已知焦炭完全燃烧时放出的热量只有50%被铜块吸收,需要燃烧多少焦炭?[焦炭的热值是3.0×107J/kg,铜的比热是0.39×103 J/(kg•℃)].
【分析】(1)已知铜块的比热容、质量和温度的变化,利用公式Q吸=cm(t﹣t0)求出铜块吸收的热量;
(2)根据Q吸=Q放η求出焦炭完全燃烧释放的热量,再根据Q放=mq求出需要燃烧焦炭的质量.
【解答】解:(1)铜块吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)
=0.39×103J/(kg•℃)×50kg×(50℃﹣30℃)
=3.9×105J;
(2)由η=可得,
Q吸=Q放η,
焦炭完全燃烧释放的热量:
Q放===7.8×105J,
由Q放=mq,
可得,需要燃烧焦炭的质量:
m′===0.026kg.
答:铜块吸收的热量为3.9×105J;需要燃烧0.026kg的焦炭.
【点评】本题考查了吸热公式和效率公式、燃料完全燃烧释放热量公式的应用,条件已给出,难度不是很大.
19.(10分)节约能源是当今社会发展的重要标志,也得到了绝大多数人的认可,所以现代家庭做饭使用的大多是电磁炉或液化气灶.某物理学习小组的同学在学习过热学知识后,想进一步判断一下这两种做饭方式哪一个更节能.于是他们利用家里的电磁炉和液化气灶做了如下实验:用液化气灶将2kg的水从20℃加热到70℃,[液化气的热值q=4.9×107J/m3,c水=4.2×103J/(kg•℃)]
(1)将2kg的水从20℃加热到70℃,水吸收的热量是多少?
(2)实验过程中用去液化气0.01m3,试计算此次实验液化气灶的热效率是多少?
(3)学习小组的同学通过查阅资料得知,电磁炉的热效率一般为87.5%,试判断哪一种加热方式更节能.
【分析】(1)知道水的质量、水的比热容、水温度的变化,利用吸热公式求水吸收的热量;
(2)计算出加热这些水需要的液化气消耗的总能量,利用效率公式求液化气灶的效率;
(3)通过分析液化气灶和电磁炉的效率,得出哪一种更节能.
【解答】解:
(1)将2kg的水从20℃加热到70℃,水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(70℃﹣20℃)=4.2×105J;
(2)液化气完全燃烧释放的热量:
Q放=Vq=0.01m3×4.9×107J/m3=4.9×105J,
液化气灶的热效率:
η=×100%=×100%=85.7%;
(3)因为液化气灶的热效率<87.5%,所以电磁炉更节能.
答:(1)水吸收的热量是4.2×105J;
(2)实验过程中用去液化气0.01m3,试计算此次实验液化气灶的热效率是85.7%;
(3)电磁炉更节能.
【点评】本题考查了热量的计算、效率的计算,使学生觉得学了物理有用,且加强了学生的节能意识.