题目内容
【题目】如图甲所示,1标准大气压下,普通煤炉把壶内20℃,5kg水烧开需完全燃烧一定质量的煤,此过程中,烧水效率为28%,为提高煤炉效率,浙江大学创意小组设计了双加热煤炉,如图乙所示,在消耗等量煤烧开壶内初温相同,等量水的过程中,还可额外把炉壁间10kg水从20℃加热至40℃,q煤=3×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg℃),以上过程中,
问:(1)普通煤炉完全燃烧煤的质量有多大?
(2)双加热煤炉的烧水效率有多大?
【答案】(1)0.2kg;(2)42%
【解析】
(1)知道水的质量、水的初温和末温、水的比热容,利用吸热公式求水吸收的热量;知道普通煤炉的烧水效率,利用可得煤完全燃烧放出的热量;已知煤的热值,利用Q放=mq可得普通煤炉完全燃烧煤的质量。
(2)由题知,双加热煤炉还可额外把炉壁间10kg水从20℃加热至40℃,根据吸热公式求出炉壁间水吸收的热量;由题意可知,壶内水吸收热量不变,则可求出双加热煤炉中水吸收的总热量(有用能量);由题意可知,双加热煤炉中煤完全燃烧放出的热量不变,根据求出双加热煤炉的烧水效率。
解答:(1)1标准大气压下水的沸点为100℃,把壶内20℃,5kg水烧开,水吸收的热量:Q吸=c水m水△t1=4.2×103J/(kg℃)×5kg×(100℃20℃)=1.68×106J,普通煤炉的烧水效率为28%,由η=可得煤完全燃烧放出的热量:Q放==6×106J,由Q放=mq可得普通煤炉完全燃烧煤的质量:m煤==0.2kg;(2)由题可知,双加热煤炉还可额外把炉壁间10kg水从20℃加热至40℃,则炉壁间水吸收的热量:Q′吸=c水m′水△t2=4.2×103J/(kg℃)×10kg×(40℃20℃)=8.4×105J,而壶内水的初温、末温以及质量均不变,则壶内水吸收热量不变,所以,双加热煤炉中水吸收的总热量:Q吸总=Q吸+Q′吸=1.68×106J+8.4×105J=2.52×106J,由题意可知,双加热煤炉与普通煤炉消耗煤的质量相等,则这些煤完全燃烧放出的热量不变,所以,双加热煤炉的烧水效率:η′==42%
答:(1)普通煤炉完全燃烧煤的质量为0.2kg;(2)双加热煤炉的烧水效率为42%.
【题目】某同学在探究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”的实验中,所用的实验器材有两节干电池串联组成的电池组,电流表(量程分别为0~0.6A、0~3A)和开关各一个,定值电阻三个(阻值分别为5Ω.10Ω.15Ω),导线若干。
(1)该同学选用两个电阻连接并联电路,在连接电流表时需要选择电流表的量程,请简单描述如何进行实验操作,如何选择量程_______。
(2)某次实验中,所用的两个电阻阻值分别为10Ω和15Ω,未连接完整的电路如图所示,请将电路连接完整,(要求:电流表测量10Ω电阻所在支路的电流)
(___________)
(3)该同学继续进行实验,记录的实验数据如表。
10Ω电阻所在支路的电流I1/A | 15Ω电阻所在支路的电流I2/A | 干路电流I/A |
0.28 | 0.18 | 0.46 |
分析实验数据得出的探究结论是______。
(4)为了验证该探究结论是否具有普遍性,该同学使用5Ω电阻分别与10Ω,15Ω电阻组成并联电路,重复上述实验,比较_____(填“测量的数据”或“得出的结论”)是否一致。
【题目】图1是探究什么情况下磁可以生电的装置。在蹄形磁体的磁场中放置一根导线AB,导线的两端跟电流计连接。
次数 | 磁杨方向 | 导线AB运动方向 | 电流计指针偏转方向 |
1 | 向上 | 向左、斜向左 | 向左 |
2 | 向右、斜向右 | 向右 | |
3 | 向下 | 向左、斜向左 | 向右 |
4 | 向右、斜向右 |
(1)让AB竖直向上运动,电流计的指针_____(填“偏转”或“不偏转”)。
(2)上表记录的是某小组同学观察到的部分实验现象,分析上表可以得出:闭合电路中的一部分导体在磁场中做_____运动时,导体中就产生电流
(3)如图2所示四幅图中实验或设备中应用了此原理的是_____。
(4)第4次实验中电流计指针偏转方向是_____。
(5)如果将蹄形磁体向左运动,电路中_____(填“能”或“不能”)产生电流。
【题目】如图为四缸发动机图,其工作原理为:四个气缸的活塞连在一根曲轴上,并使各气缸的做功过程错开,在飞轮转动的每半周里,都有一个气缸在做功,其他三个气缸分别在做吸气、压缩和排气工作。有一台四缸发动机,其主要技术指标如下表所示。其中排量等于四个气缸工作容积的总和,气缸工作容积指活塞从气缸顶部到底部所扫过的容积,又称单缸排量,它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离(即冲程长)。转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数。则:
排量 | 2L |
输出功率 | 120 kW |
转速 | 6 000 r/min |
(1)该汽车发动机的单缸排量为_____L,它的_____冲程是把内能转化为机械能,从而获得动力。
(2)该汽车发动机每分钟对外做功_____次,每分钟对外做功_____J。
(3)在每个做功冲程里,发动机做功W=_____J。在做功冲程里,燃气对活塞所做的功可表示为,式中p表示燃气对活塞的压强,则p=_____Pa(1L=10-3m3)。
【题目】为了探究物体动能的大小与哪些因素有关,某实验小组利用一个质量为100g的钢球进行了如图所示的实验,然后借助速度传感器和其他仪器进一步得出了下表中数据。
序号 | 钢球撞击速度v(cm/s) | 木块滑行距离s(cm) |
1 | 10 | 10 |
2 | 20 | 40 |
3 | 30 | 90 |
试完成下列有关问题:
(1)实验是通过___________方法来改变钢球速度大小的。
(2)分析表中第1、2、3次实验的数据,可以得到:物体动能的大小与物体的速度大小__________(填 “成正比”或“不成正比”)。
(3)完成上述实验后,该小组的同学换用质量不同的钢球从斜面同一高度自由滚下,并观察比较钢球推动木块滑行的距离,他们这是为了探究物体动能的大小与___________的关系。