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    5．汽车已进入百姓家庭，汽车发动机性能的好坏倍受人们关注．在汽车发动机的设计过程中，既要考虑能量的有效利用，又要考虑发动机的冷却问题．[汽油热值为4.6×107 J/kg，汽油密度为0.7×103 kg/m3，水的比热容为4.2×103 J/（kg•℃）]
    （1）为了防止发动机过热，汽车的冷却系统常用水的循环来降低发动机的温度.6kg水在冷却系统中温度升高50℃，所吸收的热量是多少？
    （2）15L汽油在汽车发动机汽缸内燃烧40min，可以释放出多少能量（假设汽油完全燃烧）？若发动机输出的功率为6×104 W，则此汽车发动机的效率是多少？（汽车发动机效率的计算结果精确到0.1%）

    分析 （1）已知水的质量、比热容、温度的变化量，利用热量的计算公式计算吸收的热量；
    （2）已知时间和放出的能量，利用功率的公式可以计算出总功率，然后利用效率的公式计算汽车发动机的效率．

    解答 解：
    （1）水吸收的热量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×6kg×50℃=1.26×106J；
    （2）消耗汽油的体积V=15L=0.015m3，
    由ρ=$\frac{m}{V}$得，
    消耗汽油的质量：m=ρV=0.7×103kg/m3×0.015m3=10.5kg，
    汽油燃烧放出的热量：Q放=mq=10.5 kg×4.6×107 J/kg=4.83×108J，
    发动机做有用功：W=pt=6×104W×40×60s=1.44×108J，
    发动机的效率：η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{1.44×1{0}^{8}J}{4.83×1{0}^{8}J}$×100%=29.8%．
    答：（1）水吸收的热量为1.26×106J；
    （2）汽车发动机的效率是29.8%．

    点评 第二问还可以先计算出输出的能量，然后再利用效率公式计算效率．

    练习册系列答案
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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    15．如图所示，电路中电源两端电压保持不变，滑动变阻器的最大阻力为R3，将滑动变阻器滑片P置于B端．闭合开关S1、S2时．电压表V1的示数为U=6V，电流表的示数l=1.5A．
    （1）求R1的阻值；
    （2）当滑动变阳器的滑片P置于B端时，只闭倍开关S1，电压表V1的示数为U1，压表V2的示数为U2，且U1：U2=2：3：将滑动变阻器的滑片P置于A端．只闭合开关S1时，电压表V1的示数为U1′电压表V2的示数为U2′，且U1′：U2′=1：3，求滑动变阻器的总电阻R3．

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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    16．如图所示的电路中，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器．开关S闭合后，滑动变阻器的滑片P在a、b之间滑动的过程中，电压表的示数最大为4V，电阻R1的电流变化范围是0.4A～0.2A，则定值电阻R1的阻值为20Ω，电源电压为8V．

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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    13．如图所示，四支相同的试管内装有不同深度的水，用嘴贴着管口吹气，是空气柱振动发声，且发出的声音的音调由低到高的顺序是：ABCD．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    20．晴天正午，小健与同学从树荫下走过时，发现地面上有许多大小、形状不同的光斑，如图1所示．光斑的形状与什么要素有关呢？光斑又是如何形成的呢？对此他们马上进行了探究，他们猜想光斑的形状：
    a．与树叶形状有关，光斑是树叶的影子；
    b．与树叶间空隙形状有关；
    c．与树叶间空隙大小有关．
    （1）根据所学知识，可确定猜想a是不合理 （合理/不合理）的；
    （2）为了进行探究，他们制作了甲、乙、丙、丁四个带孔的卡片，如图2所示，其中甲、乙卡片中小孔的尺寸均为3mm，甲、丙、丁卡片中的大孔的尺寸均为2cm，且丙、丁卡片中大孔尺寸相同，在进行探究时，他们在地上铺上一张白纸，把带孔的卡片置于上方，让太阳光通过卡片上的孔，观察纸面上出现的光斑形状．

    若让你在甲、乙、丙、丁四张卡片中选择一张卡片用来验证光斑的形状与树叶间空隙形状有关，你选用丙卡片；在探究光斑形状与树叶间空隙大小是否有关时，小健选用甲卡片进行实验探究，发现白纸上得到四个圆形光斑，由此得出光斑的形状与树叶间空隙大小无关的结论，这结论不可靠（可靠/不可靠）．
    （3）小健的同桌为了研究孔的大小对光斑形状的影响，另外设计了四种开有不同形状孔的卡片甲，并用另一张卡片乙覆盖在甲上，如图3所示．接着，从图示位置沿箭头方向水平移动乙，观察光斑形状的变化情况．下列合乎要求的是A

    （4）小健知道了光斑的成因后，又动手制作简易的针孔相机，他在空易拉罐的底部中央戳个小圆孔，将顶部剪去后，蒙上一层塑料薄膜，如图4所示．

    小健用针孔相机观察校园内旗杆顶上的国旗，如图5所示．则他在塑料薄膜光屏上看到国旗的形状是图6中的A
    （5）小健把针孔相机靠近旗杆顶上的国旗进行观察，则塑料薄膜光屏上看到的国旗的像变大（变大/变小/不变）．
    （6）通过探究，他们得到了以下结论，其中错误的是C
    A．通过小孔形成的圆形光斑是像，通过大孔形成的光斑不是像
    B．小孔形成的光斑与小孔的形状无关，大孔形成的光斑与大孔的形状有关
    C．小孔和大孔所形成的光斑，其大小均与孔到地面的距离有关
    D．不管光斑是不是像，它们都是由光的直线传播形成的．

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    10．温度计的使用：
    （1）按照温度计的使用步骤，下面的操作次序依次为badcfe．
    a．取出适当的温度计
    b．估测被测物体的温度
    c．让温度计与被测液体接触一定的时间
    d．让温度计的玻璃泡全部浸入被测液体中
    e．从被测液体中取出温度计
    f．观察温度计的示数
    （2）图甲温度计的示数是36.7℃，乙的示数是-3℃．

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    17．如图所示电路中，电源电压为3V且保持不变，R1=10Ω，滑动变阻器的最大阻值R2=20Ω．当开关S闭合后，当滑动变阻器的滑片从最右端移动到最左端的过程中，电流表示数的变化范围是0.1A～0.3A．

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    14．根据如图实物图，请画出它的电路图；

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    15．汽油机在做功冲程将内能转化为机械能，如图所示的汽油机正处于吸气冲程．

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