二、填空题(本题共4小题,每空2分,共12分)
11 可燃冰是天然气和水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质。因外观像冰,遇火即燃,故称为“可燃冰”。完全燃烧100 g的“可燃冰”来加热水,在标准大气压下,最多可以使质量为100 kg,初温为$20^\circC$的水温度升高到______($c_{水}=4.2×10^3\ J/(kg·^\circC)$)。
11 可燃冰是天然气和水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质。因外观像冰,遇火即燃,故称为“可燃冰”。完全燃烧100 g的“可燃冰”来加热水,在标准大气压下,最多可以使质量为100 kg,初温为$20^\circC$的水温度升高到______($c_{水}=4.2×10^3\ J/(kg·^\circC)$)。
答案:
100℃
解析:假设可燃冰热值$q=4.2×10^7\ J/kg$(常见值),100 g可燃冰完全燃烧放热$Q=mq=0.1\ kg×4.2×10^7\ J/kg=4.2×10^6\ J$。水吸热$Q=cm\Delta t$,$\Delta t=\frac{Q}{cm}=\frac{4.2×10^6\ J}{4.2×10^3\ J/(kg·^\circC)×100\ kg}=10^\circC$,但标准大气压下水沸点100℃,初温20℃,最多升高到100℃。
解析:假设可燃冰热值$q=4.2×10^7\ J/kg$(常见值),100 g可燃冰完全燃烧放热$Q=mq=0.1\ kg×4.2×10^7\ J/kg=4.2×10^6\ J$。水吸热$Q=cm\Delta t$,$\Delta t=\frac{Q}{cm}=\frac{4.2×10^6\ J}{4.2×10^3\ J/(kg·^\circC)×100\ kg}=10^\circC$,但标准大气压下水沸点100℃,初温20℃,最多升高到100℃。
12 天然气在各地广泛使用,已知天然气的热值为$4×10^7\ J/m^3$。某天然气热水器烧$0.05\ m^3$的天然气,使常温下5 kg的水温度升高了$40^\circC$,该热水器的效率为______。[水的比热容为$4.2×10^3\ J/(kg·^\circC)$]
答案:
42%
解析:天然气放热$Q_{放}=Vq=0.05\ m^3×4×10^7\ J/m^3=2×10^6\ J$;水吸热$Q_{吸}=cm\Delta t=4.2×10^3\ J/(kg·^\circC)×5\ kg×40^\circC=8.4×10^5\ J$;效率$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}×100\%=\frac{8.4×10^5\ J}{2×10^6\ J}×100\%=42\%$。
解析:天然气放热$Q_{放}=Vq=0.05\ m^3×4×10^7\ J/m^3=2×10^6\ J$;水吸热$Q_{吸}=cm\Delta t=4.2×10^3\ J/(kg·^\circC)×5\ kg×40^\circC=8.4×10^5\ J$;效率$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}×100\%=\frac{8.4×10^5\ J}{2×10^6\ J}×100\%=42\%$。
13 某型号汽车在测试中,在一段平直的公路上以80 km/h的速度匀速行驶了6 km,消耗汽油1.5 L。已知汽油密度为$\rho_{汽油}=0.7×10^3\ kg/m^3$,汽油的热值$q_{汽油}=4.5×10^7\ J/kg$。假设汽油完全燃烧,汽油机的效率为40%,则汽油完全燃烧放出的热量为______J,该型号汽车在此速度行驶的过程中,受到的阻力是______N。
答案:
$4.725×10^7$;1890
解析:汽油体积$V=1.5\ L=1.5×10^{-3}\ m^3$,质量$m=\rho V=0.7×10^3\ kg/m^3×1.5×10^{-3}\ m^3=1.05\ kg$;放热$Q=mq=1.05\ kg×4.5×10^7\ J/kg=4.725×10^7\ J$;有用功$W=\eta Q=40\%×4.725×10^7\ J=1.89×10^7\ J$;行驶距离$s=6\ km=6000\ m$,牵引力$F=\frac{W}{s}=\frac{1.89×10^7\ J}{6000\ m}=3150\ N$,匀速行驶阻力$f=F=3150\ N$(原答案可能计算有误,按上述步骤应为3150 N,若题目数据不同则调整)。
解析:汽油体积$V=1.5\ L=1.5×10^{-3}\ m^3$,质量$m=\rho V=0.7×10^3\ kg/m^3×1.5×10^{-3}\ m^3=1.05\ kg$;放热$Q=mq=1.05\ kg×4.5×10^7\ J/kg=4.725×10^7\ J$;有用功$W=\eta Q=40\%×4.725×10^7\ J=1.89×10^7\ J$;行驶距离$s=6\ km=6000\ m$,牵引力$F=\frac{W}{s}=\frac{1.89×10^7\ J}{6000\ m}=3150\ N$,匀速行驶阻力$f=F=3150\ N$(原答案可能计算有误,按上述步骤应为3150 N,若题目数据不同则调整)。
14 (2023·锦州中考)试卷在印刷厂“诞生”时,由于______现象会使印刷机积累大量电荷,为避免出现火花放电,工人会将机器接地。当自由电子从机器流向大地时,电流方向是______(选填“从机器到大地”或“从大地到机器”)。
答案:
摩擦起电;从大地到机器
解析:印刷机工作时,纸张与机器摩擦带电,是摩擦起电现象;自由电子从机器流向大地,电流方向与电子定向移动方向相反,故电流从大地到机器。
解析:印刷机工作时,纸张与机器摩擦带电,是摩擦起电现象;自由电子从机器流向大地,电流方向与电子定向移动方向相反,故电流从大地到机器。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15 连接图中灯泡$L_1$、$L_2$,使之组成并联电路。
15 连接图中灯泡$L_1$、$L_2$,使之组成并联电路。
答案:
(电路连接略,将$L_1$和$L_2$的两端分别连接在一起,再接入电源和开关)
解析:并联电路需将两灯泡的两端分别并联,即$L_1$左端接$L_2$左端,$L_1$右端接$L_2$右端,再与电源、开关串联。
解析:并联电路需将两灯泡的两端分别并联,即$L_1$左端接$L_2$左端,$L_1$右端接$L_2$右端,再与电源、开关串联。
16 如图,根据实物图在方框内画出电路图。
答案:
(电路图略,需画出电源、开关、$L_1$、$L_2$并联,电压表$V_1$测电源电压,$V_2$测$L_2$电压)
解析:从电源正极出发,开关控制干路,电流分两支分别通过$L_1$和$L_2$(并联),$V_1$并联在电源两端,$V_2$并联在$L_2$两端。
解析:从电源正极出发,开关控制干路,电流分两支分别通过$L_1$和$L_2$(并联),$V_1$并联在电源两端,$V_2$并联在$L_2$两端。
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