《2024年5年中考3年模拟九年级物理全一册人教版》

7.（2024 广东揭阳榕城期中）建筑工地上有一台大型汽车吊，把100 t建筑材料从地面吊到15 m高处，汽车吊做的有用功为______J。在这过程中，汽车吊消耗柴油的质量为2.0 kg，则完全燃烧2.0 kg柴油释放的内能为______J，该过程中汽车吊的效率为______%。（柴油的热值为$q = 4.3×10^{7} J/kg$，g取10 N/kg）（P9303002）

答案： 答案 1.5×10⁷ 8.6×10⁷ 17.4
解析 m = 100 t = 1×10⁵ kg，h = 15 m，建筑材料的重力为G = mg = 1×10⁵ kg×10 N/kg = 1×10⁶ N，汽车吊做的有用功为W有用 = Gh = 1×10⁶ N×15 m = 1.5×10⁷ J；m柴油 = 2.0 kg，q = 4.3×10⁷ J/kg，柴油完全燃烧放出的热量为Q放 = m柴油q = 2.0 kg×4.3×10⁷ J/kg = 8.6×10⁷ J；汽车吊的效率为η = $\frac{W_{有用}}{Q_{放}}$×100% = $\frac{1.5×10^{7} J}{8.6×10^{7} J}$×100% ≈ 17.4%。

8.（2023 湖北鄂州中考）小勇同学购买了一款户外分体式燃气炉，准备去户外野炊。用该燃气炉烧水时，把初温为20℃的1 kg水加热到100℃，燃烧了$0.025 m^{3}$天然气。则水吸收的热量为______J，假设天然气完全燃烧，则燃气炉烧水的效率为______。［$c_{水}=4.2×10^{3} J/(kg·℃)$，天然气的热值取$4×10^{7} J/m^{3}$］

答案： 答案 3.36×10⁵ 33.6%
解析 水吸收的热量：Q吸 = c水m水(t - t₀) = 4.2×10³ J/(kg·℃)×1 kg×(100℃ - 20℃) = 3.36×10⁵ J；天然气完全燃烧放出的热量：Q放 = Vq = 0.025 m³×4×10⁷ J/m³ = 1×10⁶ J，燃气炉烧水的效率：η = $\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}$ = $\frac{3.36×10^{5} J}{1×10^{6} J}$ = 33.6%。

9.（2023 甘肃兰州中考）一辆燃油汽车沿平直公路匀速行驶了108 km，所用时间为1 h，消耗汽油10 kg，汽车在行驶过程中所受阻力恒为1 380 N（汽油的热值$q_{汽油}=4.6×10^{7} J/kg$）。求：（P9303002）
（1）汽车行驶的速度；
（2）牵引力的功率；
（3）汽车发动机的效率。

答案： D解析 （1）汽车行驶的速度v = $\frac{s}{t}$ = $\frac{108 km}{1 h}$ = 108 km/h；（2）汽车沿平直公路匀速行驶，受力平衡，根据二力平衡条件可知，牵引力F = f = 1 380 N，牵引力做的功：W = Fs = 1 380 N×108×10³ m = 1.490 4×10⁸ J，牵引力的功率为P = $\frac{W}{t}$ = $\frac{1.490 4×10^{8} J}{1×3 600 s}$ = 41 400 W；（3）消耗的汽油完全燃烧放出的热量Q放 = mq汽油 = 10 kg×4.6×10⁷ J/kg = 4.6×10⁸ J，汽车发动机的效率η = $\frac{W}{Q_{放}}$×100% = $\frac{1.490 4×10^{8} J}{4.6×10^{8} J}$×100% = 32.4%。

10.新情境·环境保护（2023 江西上饶模拟）天然气灶使用方便、经济环保。如图所示，在一个标准大气压下，天然气灶将1.5 L、温度为20℃的水加热至沸腾，大约需要5 min。已知水的比热容为$4.2×10^{3} J/(kg·℃)$，天然气的热值为$3.5×10^{7} J/m^{3}$，求：（P9303001）
（1）水吸收的热量；
（2）若天然气完全燃烧放出的热量50%被水吸收，烧开这壶水需要多少天然气。

答案： 解析 （1）由ρ = $\frac{m}{V}$可知，水的质量：m = ρV = 1.0×10³ kg/m³×1.5×10⁻³ m³ = 1.5 kg；在一个标准大气压下，水的沸点是100℃，水吸收的热量：Q吸 = cm(t - t₀) = 4.2×10³ J/(kg·℃)×1.5 kg×(100℃ - 20℃) = 5.04×10⁵ J；（2）根据题意可知，天然气完全燃烧放出的热量：Q放 = $\frac{Q_{吸}}{50\%}$ = $\frac{5.04×10^{5} J}{50\%}$ = 1.008×10⁶ J；由Q放 = Vq可知，消耗天然气的体积：V = $\frac{Q_{放}}{q}$ = $\frac{1.008×10^{6} J}{3.5×10^{7} J/m^{3}}$ = 0.028 8 m³。