1.(科学思维 模型建构)昼夜温差大有利于植物积累有机物。水果等农作物所积累的有机物在果实成熟时,大多会转化成蔗糖或葡萄糖等,进而增加水果的甜度。图中,昼夜温差最大的是(

A
)答案
1.A
2. 如图所示,将一个空易拉罐的底部钻一个小孔,从易拉罐开口端向罐内喷适量酒精喷雾,然后将一个空纸杯迅速套上。用细线将易拉罐水平悬挂在铁架台上,将点燃的打火枪靠近底部的小孔,纸杯就会“向前”飞出。纸杯飞出过程中,下列说法正确的是
(

A.罐内气体的内能增加
B.该过程机械能转化为内能
C.能量转化情况与内燃机的压缩冲程相同
D.能量转化情况与内燃机的做功冲程相同
(
D
)A.罐内气体的内能增加
B.该过程机械能转化为内能
C.能量转化情况与内燃机的压缩冲程相同
D.能量转化情况与内燃机的做功冲程相同
答案
2.D 【点拨】纸杯飞出时,易拉罐内的酒精气体对纸杯做功,气体的内能减小,故 A 错误;纸杯飞出过程中,内能转化为机械能,与内燃机的做功冲程相同,故 BC 错误,D 正确。故选 D。
3. ★★(新考法 构建思维导图)如图所示是汽油机的能量流向图。一段时间燃料完全燃烧放出$8×10^7$ J的热量,损失能量共$4.8×10^7$ J,下列说法错误的是(

A.汽油机的效率为40%
B.图中$E_7=3.2×10^7$ J
C.减少机械间的摩擦可以提高热机效率
D.随着科技进步,可以实现能量零损失
D
)A.汽油机的效率为40%
B.图中$E_7=3.2×10^7$ J
C.减少机械间的摩擦可以提高热机效率
D.随着科技进步,可以实现能量零损失
答案
3.D 【点拨】汽油机的效率 $\eta =\frac {{W}_{有用}}{{Q}_{放}}× 100\% =\frac {8× {10}^{7}\ \mathrm{J}-4.8× {10}^{7}\ \mathrm{J}}{8× {10}^{7}\ \mathrm{J}}× 100\% =40\%$,故 A 正确,不符合题意;由图可知$E_7=W_{有用}=Q_{放}-Q_{损失}=8× 10^7\ \mathrm{J}-4. 8× 10^7\ \mathrm{J}=3.2× 10^7\ \mathrm{J}$,故 B 正确,不符合题意;减少机械间的摩擦,使额外功占总功的比例减小,可以提高热机效率,故 C 正确,不符合题意;随着科技进步,总是存在机械摩擦和热量损失,不可以实现能量零损失,故 D 错误,符合题意。故选 D。
4. ★★ 易拉罐的拉环被拉断后很难打开,可拿圆珠笔的笔尾在罐口旁快速摩擦,拉环就可以被“炸开”。用圆珠笔摩擦时是通过
做功
的方式改变罐内气体的内能;拉环被“炸开”过程中的能量转化与内燃机的做功
冲程相似;某单缸四冲程内燃机每秒对外做功20次,则其飞轮转速为2 400
r/min。答案
4. 做功;做功;2 400
5. (前沿科技)中国工程师利用焦炉气中的氢气与工业尾气中的二氧化碳合成液态燃料,作为第19届亚洲运动会主火炬的燃料。工程师在科普馆用如图所示的装置为同学们演示模拟实验,测量该燃料的热值。
①在空酒精灯内加入适量该液态燃料,得到“燃料灯”;②在空烧杯内加入1 kg水,测得水的初温为31 ℃,点燃“燃料灯”开始加热;③当水恰好沸腾时,立即熄灭“燃料灯”,测得“燃料灯”消耗燃料30 g。
已知实验时气压为标准大气压,$c_{水}=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg·℃})$,用该装置加热水的效率为42%。求:
(1)此过程中,烧杯内水吸收的热量。
(2)该液态燃料的热值。

①在空酒精灯内加入适量该液态燃料,得到“燃料灯”;②在空烧杯内加入1 kg水,测得水的初温为31 ℃,点燃“燃料灯”开始加热;③当水恰好沸腾时,立即熄灭“燃料灯”,测得“燃料灯”消耗燃料30 g。
已知实验时气压为标准大气压,$c_{水}=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg·℃})$,用该装置加热水的效率为42%。求:
(1)此过程中,烧杯内水吸收的热量。
(2)该液态燃料的热值。
答案
5.【解】(1)烧杯内水吸收的热量 $Q_{吸}=c_{水}\ m_{水}\ \Delta t=4.2× 10^3\ \mathrm{J/(kg· ° C)}× 1\ \mathrm{kg}× (100\ ° \mathrm{C}-31\ ° \mathrm{C})=2.898× 10^5\ \mathrm{J}$。
(2)该液态燃料完全燃烧放出的热量 $Q_{放}=\frac {Q_{吸}}{\eta }=\frac {2.898× 10^5\ \mathrm{J}}{42\% }=6.9× 10^5\ \mathrm{J}$,
该液态燃料的热值 $q=\frac {Q_{放}}{m}=\frac {6.9× 10^5\ \mathrm{J}}{30× 10^{-3}\ \mathrm{kg}}=2.3× 10^7\ \mathrm{J/kg}$。
(2)该液态燃料完全燃烧放出的热量 $Q_{放}=\frac {Q_{吸}}{\eta }=\frac {2.898× 10^5\ \mathrm{J}}{42\% }=6.9× 10^5\ \mathrm{J}$,
该液态燃料的热值 $q=\frac {Q_{放}}{m}=\frac {6.9× 10^5\ \mathrm{J}}{30× 10^{-3}\ \mathrm{kg}}=2.3× 10^7\ \mathrm{J/kg}$。
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