【題目】某同學(xué)在研究“沙子和水誰的吸熱本領(lǐng)大”時(shí),選用了兩只完全相同的酒精燈用完全相同的方式分別給質(zhì)量都是200g的沙子和水加熱.他繪制出沙子與水的溫度隨加熱時(shí)間變化的圖象分別如圖a、圖b所示.已知酒精的熱值q=3.0×107J/kg,加熱時(shí)酒精燈平均每分鐘消耗2.8g酒精.已知水的比熱容c水=4.2×103J/(kg℃),求:
(1)加熱2min時(shí)間內(nèi)水吸收的熱量Q吸水;
(2)這2min時(shí)間內(nèi)酒精燈的加熱效率η;
(3)沙子的比熱容c沙 .
【答案】
(1)解:已知沙子和水的質(zhì)量相等,吸收相同熱量時(shí),因沙子的比熱容比水小,由△t= 可知,沙子的溫度升高得多,所以圖a表示的是沙子吸熱升溫的過程,圖b表示的是水吸熱升溫的過程.
由圖b可知,加熱2min水溫度升高△t水=70℃﹣20℃=50℃,
則加熱2min時(shí)間內(nèi)水吸收的熱量:
Q水吸=c水m水△t水=4.2×103J/(kg℃)×0.2kg×(70℃﹣20℃)=4.2×104J
(2)解:因?yàn)榫凭珶羝骄糠昼娤?.8g酒精,
加熱2min時(shí)間內(nèi)消耗酒精的質(zhì)量:m=2.8g/min×2min=5.6g=5.6×10﹣3kg,
則酒精完全燃燒放出的熱量:Q放=mq=5.6×10﹣3kg×3.0×107J/kg=1.68×105J.
酒精燈的加熱效率:
η= ×100%= ×100%=25%
(3)解:因?yàn)閮删凭珶敉耆嗤、加熱方式也相同,所以相同時(shí)間內(nèi)酒精燈燃燒放出相同的熱量,
則在2min的時(shí)間內(nèi),沙子吸收的熱量:
Q沙吸=Q水吸=4.2×104J,
由圖a可知加熱2min,沙子的溫度從20℃上升到250℃,
△t沙=250℃﹣20℃=230℃,m沙=200g=0.2kg.
由Q吸=cm△t可得,沙子的比熱容:
c沙= = ≈0.91×103J/(kg℃)
【解析】(1)用兩只完全相同的酒精燈,分別給水和沙子加熱,這樣做的目的是使水和沙子在相同時(shí)間吸收相同的熱量,利用公式△t= 分析圖a、圖b哪個(gè)圖是表示水的溫度隨加熱時(shí)間變化的圖象;從圖象可知,加熱2min,水的溫度變化,已知水的質(zhì)量和比熱容,可利用公式Q吸=cm△t計(jì)算水吸收的熱量.(2)已知酒精燈平均每分鐘消耗2.8g酒精,便可以計(jì)算出給水加熱2min時(shí)間消耗的酒精,已知酒精的熱值,可利用公式Q放=mq計(jì)算熱量;利用效率公式求加熱效率;(3)相同時(shí)間內(nèi)酒精燈燃燒放出相同的熱量,從(1)可知,加熱2min水吸收的熱量,可求沙子吸收的熱量,已知沙子的質(zhì)量和加熱2min沙子的溫度變化,可利用公式c= 計(jì)算沙子的比熱容.
【考點(diǎn)精析】關(guān)于本題考查的熱量的計(jì)算和燃料的熱值,需要了解熱量的計(jì)算: ① Q吸 = cm△t升=cm(t-t0) (Q吸是吸收熱量,單位是焦耳;c 是物體比熱,單位是:焦/(千克?℃);m是質(zhì)量;t0 是初始溫度;t 是后來的溫度. )② Q放 =cm△t降=cm(t0-t) ③ Q吸 = Q放;熱值(q ):1千克某種燃料完全燃燒放出的熱量,單位是:焦耳/千克.燃料燃燒放出熱量計(jì)算:Q放 =qm;(Q放 是熱量,單位是:焦耳;q是燃燒值,單位是:焦/千克;m 是質(zhì)量,單位是:千克才能得出正確答案.
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【題目】關(guān)于聲音的特性和利用,下列說法正確的是( )
A.“聲紋門鎖”是依據(jù)聲音的響度來識(shí)別的
B.鼓手打鼓用的力越大,鼓聲的音調(diào)就越高
C.“公共場(chǎng)合不要大聲喧嘩”是要求人們說話的音調(diào)要低一些
D.超聲波能夠粉碎體內(nèi)“結(jié)石”是因?yàn)槁暡軅鬟f能量
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【題目】我們可以用路程來描述物體的運(yùn)動(dòng),還可以從初位置到末位置作出一條線段來表示物體位置的變化.如圖,某物體分別沿兩條路徑從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn):第一次先從M到P,再從P到N;第二次直接從M到N.則物體的兩次運(yùn)動(dòng)
A. 路程相等,位置的變化相同
B. 路程不等,位置的變化相同
C. 路程相等,位置的變化不同
D. 路程不等,位置的變化不同
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【題目】2020新春之際,我國(guó)出現(xiàn)了罕見的“新冠”病毒,該病毒可通過空氣傳播。當(dāng)人吸氣時(shí),胸部擴(kuò)張,胸內(nèi)肺泡跟著擴(kuò)張,于是肺的容積增大,肺內(nèi)空氣壓強(qiáng)_____,_____使含病毒的空氣經(jīng)鼻腔、氣管進(jìn)入肺中;感染病毒的患者咳出痰液后,病毒等又通過痰液的_____又回到空氣中(填入物態(tài)變化名稱)。
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【題目】夏天打開空調(diào)時(shí)常常會(huì)看到白氣出現(xiàn),請(qǐng)你試著用學(xué)過的物理知識(shí)解釋這個(gè)現(xiàn)象。
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【題目】地球上的水處于不停的運(yùn)動(dòng)變化中。水蒸氣上升到高空中與冷空氣接觸,變成小水滴。這種物態(tài)變化屬于( )
A.凝固B.凝華C.液化D.汽化
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【題目】直升機(jī)在加速上升的過程中(忽略油箱內(nèi)燃油變化),直升機(jī)的動(dòng)能_____,重力勢(shì)能_____,機(jī)械能_____(選填“增大”、“減小”或“不變”)。
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【題目】閱讀短文,回答問題: 嫦娥三號(hào)探測(cè)器
嫦娥三號(hào)探測(cè)器于2013年12月2日在中國(guó)西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭送入太空,當(dāng)月14日成功軟著陸于月球雨海西北部,在接下來31個(gè)月的時(shí)間里,嫦娥三號(hào)搭載的設(shè)備根據(jù)需要在地面控制中心的指揮控制下開展后續(xù)探測(cè)工作,2016年8月4日,嫦娥三號(hào)正式退役.
嫦娥三號(hào)的諸多技術(shù)中,落月更為關(guān)鍵,成功實(shí)現(xiàn)軟著陸是中國(guó)向航天大國(guó)邁進(jìn)的重要一步.因?yàn)樵虑驔]有大氣層,不能使用降落傘減速,只能是一邊降落,一邊用變推力發(fā)動(dòng)機(jī)向下噴出熾熱氣體,把速度降下來,在距月面約100m時(shí),嫦娥三號(hào)能像直升機(jī)一樣懸停,實(shí)現(xiàn)自主避障,這是世界第一.著陸器的4條著陸腿上都設(shè)有液壓緩沖器,著陸時(shí)沖擊能量全部靠材料吸收.
(1)發(fā)射過程中,嫦娥三號(hào)加速上升,相對(duì)于長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭,它是(運(yùn)動(dòng)/靜止)的,它的機(jī)械能(增大/減小/不變).
(2)地面控制中心發(fā)出指令后,嫦娥三號(hào)大約需要1.28s才能接收到,則月球到地球的距離約為km.
(3)著落過程中,熾熱氣體對(duì)嫦娥三號(hào)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)向上的作用力,設(shè)“減速下降”和“懸!眱蓚(gè)階段的時(shí)候,該作用力的大小分別為F1和F2 , 則F1F2(>/</=),著陸時(shí),液壓緩沖器的內(nèi)能會(huì)升高,這是通過方式實(shí)現(xiàn)的.
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【題目】一輛載重卡車連同貨物一起的總質(zhì)量為4.5t,在4.0×103N的牽引力作用下在平直公路上做勻速直線運(yùn)動(dòng),1min內(nèi)行駛了900m,輪子與地面的總接觸面積為1500cm2 . ( g=10N/kg)求:
(1)卡車行駛的速度;
(2)卡車連同貨物受到重力及卡車對(duì)平直公路的壓強(qiáng);
(3)牽引力做功的功率.
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