初中物理内能计算题

如图所示是我国新装配的水陆两用坦克，总质量约为20吨，配备的是柴油发动机，输出功率为400kW，在水中最大行驶速度约为5m/S

（1）该坦克在河水中行驶时排开水的体积约为多少？
（2）当在水中以最大速度匀速行驶时其受到的阻力约为多少？
（3）如果该坦克匀速行驶半小时需要消耗120千克柴油，求该机的效率是多少？（柴油的热值为3×10⁷J/kg）

小张把一袋体积为200ml、温度为10℃的牛奶放进微波炉中，用高火加热1min，牛奶被加热至50℃，达到适宜饮用的温度，若小张家微波炉的部分技术参数如下表所示，牛奶的密度和比热容与水的密度和比热容接近。请计算：
（1）如果电价为0.5元/度，按上述条件加热10袋这样的牛奶需要多少电费？
（2）该微波炉在加热牛奶时的效率是多少？

KJ21B—AF（G）型微波炉
额定电压	220V
额定频率	50Hz
额定功率	1300W

(6分)电水壶能在较短的时间内提供沸水，正好与现代人的生活节奏合拍，是现代家庭中必备的电器．右表是某品牌电水壶的铭牌．
⑴从安全方面考虑,电水壶的插座应选用下图中的            ；

⑵电水壶的额定电流是多少？
⑶该电水壶装满水后正常工作，要将20℃的水加热至沸腾至少需要多长时间?（不计热量损失，水的比热容是4.2×10³J/（ kg·℃），水的密度是1.0×10³ kg／m³，外界气压为1标准大气压）

在一次课外活动中，小明同学对家用电磁炉进行了相关的观察和研究，并记录了电磁炉及他家电能表的有关数据，如下表：

观察对象	有关记录	研究活动
电磁炉的铭牌	U额=220V P额=1KW	①用电磁炉加热一壶水；（水的质量m=2Kg，初温是t=30℃） ②关闭家里其它用电器，只将该电磁炉接入电路烧水，观察电能表，表盘在5min内转了150r，此时用温度计测得水的温度为50℃
电能表的铭牌	220V 10(40)A 50HZ 2000r/KW·h

已知水的比热容为c=4.2×10³J/(Kg·℃)，吸热公式为Q=cm△t，请你根据小明同学在活动中获得的有关资料，求解在这段时间内：
水所吸收的热量；
电磁炉的实际功率；
电磁炉烧水的效率。

(8分)太阳能热水器具有安全、节能、经济和环保等优点．为有效利用太阳能，某研究性学习小组对“物体吸收太阳能的能力与表面颜色之间的关系”进行了实验研究：在两只相同的烧杯中装有质量和初温相同的水，烧杯外用一个黑色塑料袋和一个白色塑料袋密封，插入温度计(温度计的玻璃泡浸没在水中，大部分刻度露出可见)，放在阳光下曝晒．每隔相同的时间读出温度计的示数，数据记录如下：

塑料袋 颜色	水的质量(m/Kg)	初　温 (t/℃)	温　度 (t1/℃)	温　度 (t2/℃)	温　度 (t3/℃)	……
黑　色	1.0	15.0	22.3	27.8	31.5	……
白　色	1.0	15.0	16.5	17.8	19.0	……

根据上述数据回答下列问题：
(1)这次实验过程中，采用的科学研究方法是　　　　　　　
(2)通过上面的研究可以推断：太阳能热水器的集热管表面颜色以　　　　　　为宜；
(3)小明家使用的太阳能热水器的说明书如图，若在太阳能热水器的水箱中装满水，中午在太阳照晒下每小时温度升高10℃，则该热水器中的水每小时吸收的热量是多少？该热水器中午每秒钟每平方米的面积上获得的太阳能是多少？

容　　积	100L
集热箱的采光面积	1.5m^2
效　　率	40%
使　用　年　限	15年

 

如图所示，一轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动，A端用绳子系在竖直墙壁的B点，在杠杆的C点悬挂一重为20N的物体，杠杆处于水平静止状态．已知OA长为50cm，OC长为30cm，∠OAB=30º．
(1)请在图中画出绳子对杠杆拉力F的力臂．
(2)拉力F的大小是多少?

(8分)本题有两小题：
（1）图所示是“比较水和煤油吸热升温特点”的实验装置．
①加热过程中，用搅棒搅动的目的是_________________；水和煤油吸热的多少是通过_______________________来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）。
②关于该实验的变量控制，下列要求中不正确的是______________（填字母）
A．采用相同的加热方法(如酒精灯火焰的大小，与烧杯底的距离等)
B．烧杯中分别装入相同体积的水和煤油
C．使用相同的烧杯

（2）用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”

①图19所示压强计是通过U形管中液面的______________来反映被测压强大小的．使用前应检查装置是否漏气，方法是用手轻轻按压几下橡皮膜，如果U形管中的液体能灵活升降，则说明装置_________________（选填“漏气”或“不漏气”）。
②图20甲、乙、丙、表示探究过程中的三个情景．容器中的液体、金属盒插入的深度以及U形管中液面情况，都可以从图上看出．比较图_________________可知液体压强大小与深度有关；比较图______________可知液体压强大小还与液体的密度有关。

(10分)科技人员设计了一种可移动式太阳能水上漂浮房，它具有冬暖夏凉的优点，不仅为人们到海滨旅游提供了方便，而且节约了能源、减少了对环境的污染．某可移动式太阳能水上漂浮房的屋顶安装了太阳能电池板，接收太阳能的功率为9.0×10³W，能为该房供应热水和在水上移动等提供能量．
(1)漂浮房冬暖夏凉，利用了水的 ▲ 比较大的特性．
(2)太阳能电池板将太阳能转化为 ▲ 能．若只用来给水加热时，电池板两极的电压为200V，加热电阻丝的电阻为15Ω，设电阻丝产生的电热全部转化为水的内能，则加热5min，水的内能增加了 ▲ J．
(3)有5位中学生从岸上进入漂浮房参观，则水对漂浮房的浮力约增加 ▲ N．
(4)若电池板吸收的太阳能只用来提供推动漂浮房前进所需的能量，漂浮房在平静的水面上以恒定功率沿直线运动，运动过程中受到的阻力不变．从某一时刻开始，漂浮房受到承平方向的牵引力F随运动时间t的变化关系如图所示，t=50s后，漂浮房以2.5m/s的速度做匀速直线运动．则在整个运动过程中，漂浮房受到的阻力大小为 ▲ N，太阳能转化为机械能的效率为 ▲ ．

(9分)氢是地球上最丰富的元素之一，氢燃烧放出能量，产物是水，不产生污染．氢能源开发是解决能源危机和环境问题的理想途径．某实验室使用的氢燃料电池电压U=220V，给一照明电路供电，照明电路由若干个“220V  100W”的灯泡并联组成．
(1)已知氢气的热值q=1.43×10⁸J/kg，则完全燃烧m=0.20kg的氢气释放的热量是多少?
(2)每个灯泡正常发光时的阻值是多大?
(3)若照明电路中的总电流I=15A，且灯泡正常发光，则电路中所接灯泡的个数是多少?

(6分) 低碳经济成为全国“两会”“一号提案”，成为从中央到地方、从企业到消费者的焦点话题。低碳生活意味着节能环保，低耗高能，经济实惠，绿色健康。近年来，太阳能热水器的普及率越来越高，1台普通太阳能热水器1天能提供200 kg、80℃的热水，如果这些水从进水管进来时的初温是20℃，问：
(1)每天热水器吸收多少太阳能来加热水?
(2)使用这样的热水器，相当于每月(按30天算)节省多少千克的煤油?(煤油的热值是4.6×10⁷ J／kg)

红梅中学锅炉房每天要将3t水从20℃加热到100℃。问：
（1）这些水要吸收多少热量？[水的比热容为4.2×10³J/(kg·℃)]
（2）“西气东输”实现后，可用天然气作为燃料来烧水，设天然气完全燃烧释放热量的75%被水吸收，学校每天因烧水要消耗多少体积的天然气？（天然气的热值q=8.4×10⁷J/ m³。气体燃料完全燃烧放出热量的公式是Q=qV，其中V表示气体燃料的体积）

钢球的质量为10g，将它放在炉子里烧足够长时间，取出后立即放入50g温度为10℃的水中，水温升高到25℃，求炉子里的温度。（c_钢＝0.46×10³J/（kg·℃）），不计热损失）

质量为1千克的水，温度降低了20℃，求水放出的热量。[焦/（千克·℃）]