《2025年学霸题中题九年级物理上册苏科版》

8. (2025·泰州泰兴市期中)传统汽车由汽油发动机驱动,若某汽油机的飞轮转速是1800r/min,则该汽油机每秒钟对外做功15次.新能源车采用电池组提供能量,电池组提供的能量与其质量的比值称为新能源车的电池组能量密度,已知某新能源车的电池组电容量为$3.6× 10^{8}\ \text{J}$,电池组总质量约90kg.由此可知,能量密度相当于物理量热值(填“比热容”或“热值”),则该电池组的“能量密度”是4×10⁶J/kg.

答案： 8. 15 热值 4×10⁶ 解析:汽油机的飞轮转速是1 800 r/min,合30 r/s,由于飞轮转2 r,对外做1次功,所以该汽油机每秒钟对外做功15次.由题意知道,电池组能量密度,即能量与质量的比值,其单位为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.电池组电容量为3.6×10⁸ J,电池组总质量约90 kg,新能源车的“能量密度”q=3.6×10⁸ J/90 kg=4×10⁶ J/kg.

9. 新趋势 跨学科实践 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.某品牌饼干的营养成分表上标有“每100g能量1960kJ”,该标识的含义与热值相似,小华吃了一块15g的这种饼干,进入体内的化学能是2.94×10⁵J,进入体内的化学能如果用来烧水,可以让10kg的水温度升高7$^{\circ}\text{C}$.[$c_{\text{水}}= 4.2× 10^{3}\ \text{J/(kg·}^{\circ}\text{C})$]

答案： 9. 热值 2.94×10⁵ 7 解析:饼干的营养成分表上标有“每100 g能量1 960 kJ”,含义为每100 g饼干能够提供的能量为1 960 kJ,可表达为1.96×10⁷ J/kg;热值表示1 kg燃料完全燃烧时放出的热量,故其含义与热值相似.吃一块15 g的这种饼干获得的能量Q=1.96×10⁷ J/kg×15×10⁻³ kg=2.94×10⁵ J.根据题意,水吸收的热量Q吸=Q=2.94×10⁵ J,由Q=cmΔt知道,水升高的温度Δt=Q吸/c水m水=2.94×10⁵ J/4.2×10³ J/(kg·℃)×10 kg=7 ℃.

10. (2025·苏州四区期中)汽油发动机工作时,汽油必须和吸进的空气成适当比例,才能形成可以有效燃烧的混合气,这就是空燃比(可燃混合气中空气质量与燃油质量之比),某总排量为2.0L发动机的空燃比为22:1,混合燃气的密度为$1.5\ \text{kg/m}^{3}$,则发动机做一次功,燃料燃烧产生的热量为6000J,该四冲程发动机曲轴每分钟转速为3000转时,此时汽车输出的机械功率为50kW,此时该发动机的效率是33.3%.(最后一空结果保留一位小数,已知汽油的热值为$4.6× 10^{7}\ \text{J/kg}$)

答案： 10. 6 000 33.3 解析:一个工作循环吸入混合物的质量为m=ρV=1.5 kg/m³×2×10⁻³ m³=3×10⁻³ kg,则一个工作循环吸入汽油的质量为m汽油=1/(22+1)×3×10⁻³ kg=3/23×10⁻³ kg,则发动机做一次功,燃料燃烧产生的热量为Q=m汽油q=3/23×10⁻³ kg×4.6×10⁷ J/kg=6 000 J;汽油机一个工作循环飞轮转2圈,对外做功一次.该四冲程发动机曲轴每分钟转速为3 000转时,则每秒转50圈,对外做功25次,则1 s内汽油燃烧释放的热量为Q放=25Q=25×6 000 J=1.5×10⁵ J,发动机1 s内做功为W=Pt=50 000 W×1 s=5×10⁴ J,所以此时该发动机的效率为η=W/Q放=5×10⁴ J/1.5×10⁵ J×100%≈33.3%.

11. (2025·无锡滨湖区期末)如图甲所示,小明用该装置粗测花生米的热值,过程如下:用电子秤取30g水放入烧杯中,将温度传感器插入水中,并连接电脑;取0.7g花生米穿在细铁丝上,点燃花生米,立即移到烧杯正下方,给水加热,传感器获得温度—时间的图像如图乙所示.[$c_{\text{水}}= 4.2× 10^{3}\ \text{J/(kg·}^{\circ}\text{C})$]

(1)实验中花生米燃烧放出的热量是通过水升高的温度来显示.
(2)①实验过程中老师提醒小明要适当转动花生米,这样做的目的是使花生米燃烧充分.
②根据图乙,粗略测得花生米的热值为5.4×10⁶J/kg,在实验中小明看到花生米燃烧冒大量的黑烟,这会导致测得的热值小于真实值.

答案： 11.
(1)水升高的温度
(2)①使花生米燃烧充分 ②5.4×10⁶ 小于

12. (2024·泰州姜堰四中期中)小明利用如图装置,可完成以下两个探究实验:

实验一:“探究不同物质吸热升温的现象”.
实验二:“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”.

(1)“探究不同物质吸热升温的现象”的实验,甲、乙虚线框中应选择的器材组合是B、C(填字母),物质吸收热量的多少是通过比较加热时间的长短(填“温度计升高的示数”或“加热时间的长短”)来反映的,小明设计了两个方案比较不同物质吸热升温的性质,方案一:加热相同时间,比较升高的温度;方案二:升高相同的温度,比较加热的时间.你认为两方案都(填“方案一”“方案二”或“两方案都”)可行.
(2)“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”的实验,正确选择实验器材,燃料燃烧放出热量的多少是通过比较温度计升高的示数(填“温度计升高的示数”或“加热时间的长短”)来反映的,若实验过程中燃料还未燃尽时,某一烧杯内水就沸腾了,此时小明立即在该烧杯中添加了少量水继续实验,直至燃料燃尽后测量水温.这样操作是否可行?不可行,理由是实验中烧杯内水的质量应相同.

答案： 12.
(1)B、C 加热时间的长短 两方都
(2)温度计升高的示数 不可行 实验中烧杯内水的质量应相同 解析:
(1)为了比较不同物质的吸热本领的大小,需要燃烧相同的燃料,加热相同的时间,比较质量和初温相同的不同物质升高的温度,应选择B、C两套装置.因为实验所用的热源相同,即在相同时间内放出的热量相同,那么物质在相同时间内吸收的热量也相同,则加热时间越长,吸收的热量也越多.小明设计的两个方案都可行,因为不同物质在加热时间相同即吸收相同热量时,温度升高不同的话,说明吸热能力不同;而在升高相同温度时,吸收的热量即加热时间不同的话,也说明吸热能力不同.
(2)在比较不同燃料热值的实验中,应控制燃料燃烧的质量相同,燃料种类不同,通过比较温度计升高的示数反映燃料燃烧放出热量的多少.实验中,燃料未燃尽,烧杯中的液体便沸腾了,于是往烧杯中添加同种液体,这样的操作不可行,因为实验中要保持两个烧杯中的液体质量相同.