《2024年海淀单元测试AB卷九年级物理全一册沪粤版》

19. (14 分)(素养题)如图甲所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验装置，小华将初温和质量相等的色拉油和水分别装在相同的烧杯中，用酒精灯加热并不断搅拌，每隔 0.5 min 测量一次温度，数据记录在下表中.

|加热时间/min|0|0.5|1|1.5|2|2.5|3|3.5|4|
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
|色拉油温度/℃|20.0|20.3|20.7|21.5|23.0|25.0|27.0|29.0|31.0|
|水温度/℃|20.0|20.2|20.5|21.0|22.0|23.0|24.0|25.0|26.0|
(1)选用相同的酒精灯，是为了使单位时间内色拉油和水________________相同，不断搅拌的目的是使色拉油和水________________.
(2)图乙中已经画出色拉油温度随时间变化的图象，开始部分并不是直线，导致此现象的原因是除色拉油外还有________吸收热量. 为尽量减小这种影响，写出一种改进方法：______________________________.
(3)根据上表实验数据，在图乙中画出水的温度随时间变化的图象. 分析图象可知，当色拉油和水升高相同温度时，________需要的时间短，________需要吸收的热量更多.
 

答案：

(1)吸收的热量　均匀受热　
(2)容器　提高容器的初温　
(3)如图所示.　色拉油　水

20. (12 分)一定气压下，某种晶体熔化成同温度液体时所吸收的热量与其质量之比叫该晶体的熔化热，用字母λ表示. 用一个酒精炉为热源，将 50 g 初温为 0 ℃的冰全部熔化为 0 ℃的水，共燃烧了 14 g 酒精，酒精的热值为 3×10⁷ J/kg. 已知在 1 个标准大气压下，冰的熔化热λ冰 = 3.36×10⁶ J/kg，求：
(1)14 g 酒精完全燃烧放出的热量.
(2)冰熔化过程中吸收的热量.
(3)酒精炉的热效率.

答案： 解:
(1)酒精完全燃烧放出的热量Qₑₓₚ = qm = 3×10⁷ J/kg×14×10⁻³ kg = 4.2×10⁵ J.
(2)冰吸收的热量Qₐₙ = mₕλₕ = 50×10⁻³ kg×3.36×10⁶ J/kg = 1.68×10⁵ J.
(3)酒精炉的热效率η = $\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}$×100% = $\frac{1.68×10^{5} J}{4.2×10^{5} J}$×100% = 40%.

21. (8 分)如图甲所示，1 个标准大气压下，普通煤炉把壶内 20 ℃、5 kg 水烧开需要完全燃烧一定质量的煤，此过程中，烧水效率为 28％. 为提高煤炉效率，某大学创意小组设计了双加热煤炉，如图乙所示，在消耗等量煤烧开壶内初温相同、质量相等的水的过程中，还可额外把炉壁间 10 kg 水从 20 ℃加热至 40 ℃，q煤 = 3×10⁷ J/kg，c水 = 4.2×10³ J/(kg·℃)，以上过程中：
(1)普通煤炉完全燃烧煤的质量有多大？
(2)双加热煤炉烧水的效率有多大？

答案： 解:
(1)壶内水吸收的热量Qₐₙ = cₕm(t₁ - t₀) = 4.2×10³ J/(kg·℃)×5 kg×(100℃ - 20℃) = 1.68×10⁶ J，煤燃烧放出的热量Qₑₓₚ = $\frac{Q_{吸}}{\eta}$ = $\frac{1.68×10^{6} J}{28\%}$ = 6×10⁶ J，普通煤炉完全燃烧煤的质量mₘₑₐₗ = $\frac{Q_{放}}{q_{煤}}$ = $\frac{6×10^{6} J}{3×10^{7} J/kg}$ = 0.2 kg.
(2)壶内水和炉壁间水吸收的热量Qₐₙ′ = Qₐₙ + cₕm′(t₂ - t₀) = 1.68×10⁶ J + 4.2×10³ J/(kg·℃)×10 kg×(40℃ - 20℃) = 2.52×10⁶ J，双加热煤炉烧水的效率η′ = $\frac{Q_{吸}'}{Q_{放}}$×100% = $\frac{2.52×10^{6} J}{6×10^{6} J}$×100% = 42%.