《2024年智学酷提优精练九年级物理全一册人教版广东专版》

9.释放化学能的过程不断地发生在人体内，食物也是一种“燃料”。营养成分在人体细胞里与氧结合提供细胞组织所需的能量。人体摄入的能量(营养师常称之为热量)过多或过少都有损健康。某种巧克力的营养成分表上标有“每100 g能量2 000 kJ”，该标识的含义与以下物理量含义类似的是 （ ）
A.热量 B.热值
C.内能 D.比热容

答案： B　解析:根据所标“每100g能量2000kJ”可得每克巧克力提供的能量，单位是kJ/g。热量是个过程量，表示在热传递过程中传递内能的多少，A错误;热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧时放出的热量，单位是J/kg，B正确;内能是物体内所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和，C错误;一定质量的某种物质，温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比，叫这种物质的比热容，D错误。

10.右图是甲、乙、丙三种燃料完全燃烧时所释放的热量与其质量的关系图像。该图像说明，同种燃料的热值________，不同燃料的热值______。

答案： 相同　一般是不同的　解析:热值是用来描述单位质量的某种燃料完全燃烧时释放热量大小的物理量，与物质的种类有关，该图像说明，对于同一种燃料，燃料完全燃烧放出的热量与燃料的质量的比值是不变的，即同种燃料的热值相同，不同燃料的热值一般是不同的。
技法点拨：在热量与质量的关系图像中，根据热值定义式$q = \frac{Q}{m}$可知，图像的斜率表示热值的大小。

11.(2023·南充)某单缸四冲程汽油机，飞轮每分钟转3 000转，则每秒对外做功_________次，每次对外做功115 J，该汽油机的效率为25％，连续工作1小时需消耗汽油_______kg。（$q_{汽油}=4.6×10^{7}\text{ J/kg}$，汽油完全燃烧）

答案： 25　0.9
解析:四冲程汽油机的飞轮转速$3000r/min = 50r/s$，即汽油机飞轮每秒转50圈，由于四冲程汽油机1个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次，所以该汽油机每秒对外做功25次；汽油机1小时对外所做的功$W_{总}=3600×25×115J = 1.035×10^{7}J$，由$\eta=\frac{W_{总}}{Q_{放}}$可知，汽油完全燃烧放出的热量$Q_{放}=\frac{W_{总}}{\eta}=\frac{1.035×10^{7}J}{25\%}=4.14×10^{7}J$，由$Q_{放}=mq$可知，消耗汽油的质量$m=\frac{Q_{放}}{q_{汽油}}=\frac{4.14×10^{7}J}{4.6×10^{7}J/kg}=0.9kg$。

12.国产055新型导弹驱逐舰的服役，使中国海军的装备又一次得到提升。该型号驱逐舰满载时质量为1.25×10^{4} t，在海面上以恒定功率做直线运动时，其牵引力F随时间t的变化关系如图甲所示，其运动速度v随时间t的变化关系如图乙所示，求该驱逐舰：($\rho_{柴油}=0.85×10^{3}\text{ kg/m}^{3}$，$q_{柴油}=4.0×10^{7}\text{ J/kg}$)

(1)在34～44 s内行驶的路程。
(2)在0～34 s内完全燃烧12.5 L柴油的过程中发动机的效率。

答案：
(1)50m　
(2)40%
解析:
(1)由图乙可知，驱逐舰在34～44s做匀速直线运动，速度为5m/s，驱逐舰在34～44s内行驶的路程$s = vt = 5m/s×(44s - 34s)=50m$。
(2)完全燃烧柴油的质量$m = \rho_{柴油}V = 0.85×10^{3}kg/m^{3}×12.5×10^{-3}m^{3}=10.625kg$；
柴油完全燃烧放出的热量$Q_{放}=mq_{柴油}=10.625kg×4×10^{7}J/kg = 4.25×10^{8}J$；
由图甲、乙可知，牵引力$F = 1×10^{6}N$时，速度$v = 5m/s$，所以发动机的恒定功率$P = Fv = 1×10^{6}N×5m/s = 5×10^{6}W$，
驱逐舰在0～34s内做的有用功$W_{有}=Pt' = 5×10^{6}W×34s = 1.7×10^{8}J$，
发动机的效率$\eta=\frac{W_{有}}{Q_{放}}=\frac{1.7×10^{8}J}{4.25×10^{8}J}=40\%$。

13.(信息类试题)某网站称新能源车的电池组能量密度(能量与质量的比值)还没有无烟煤高，更别提汽油了。已知某新能源车的电池组电容量为100 kW·h(1 kW·h = 3.6×10^{6} J)，由7 000多枚18650电池(如图所示)组成，电池组总质量约90 kg。已知汽油的能量密度为4.6×10^{7} J/kg，无烟煤的能量密度约为3.4×10^{7} J/kg。

(1)将100 kW·h换算约为_________J，新能源车电池组的“能量密度”是_________。
(2)“能量密度”相当于物理量_________（选填“密度”“热量”“功率”或“热值”）。
(3)某网站的说法“新能源车的电池组能量密度(能量与质量的比值)还没有无烟煤高，更别提汽油了”是_________（选填“正确”或“错误”）的。

答案：
(1)$3.6×10^{8}$ $4×10^{6}J/kg$
(2)热值
(3)正确
解析:
(1)因为$1kW·h = 3.6×10^{6}J$，所以$100kW·h = 3.6×10^{8}J$；新能源车电池组的“能量密度”为$\frac{3.6×10^{8}J}{90kg}=4×10^{6}J/kg$。
(2)由题意知，电池组能量密度(能量与质量的比值)的单位为J/kg，而热值的单位也是J/kg，所以“能量密度”相当于燃料的热值。
(3)电池组的能量密度为$4×10^{6}J/kg$，比无烟煤的热值$3.4×10^{7}J/kg$小，所以该网站的说法是正确的。