《2025年点拨训练九年级物理上册苏科版》

18. [2025·无锡期中]如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)比较不同燃料的热值,应选择甲、乙两图进行实验;燃料完全燃烧放出热量的多少,是通过温度计示数变化(选填“温度计示数变化”或“加热时间”)来反映的。
(2)实验完成后,画出被加热液体的温度随时间变化的关系图像如图丁所示。由此可知,燃料1燃烧2min放出的热量大于(选填“大于”“小于”或“等于”)燃料2燃烧3min放出的热量。
(3)(图像分析)忽略热量的散失,由图丁可知,燃料1的热值为燃料2热值的3倍。
(4)(图像分析)研究不同物质的吸热能力应选甲、丙两图进行比较,忽略热量的散失,由图戊可知,液体a的比热容为液体b的$\frac{2}{9}$倍。

答案：
(1) 甲、乙；温度计示数变化
(2) 大于
(3) 3
(4) 甲、丙；$ \frac{2}{9} $

19. 小星家的太阳能热水器,水箱容积是100L。小星进行了一次观察活动:某天早上,他用温度计测得自来水的温度为20℃,然后给热水器水箱送满水,中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为50℃。问:[ρ_水=1.0×10³kg/m³,q_天然气=4.4×10⁷J/kg,水的比热容c_水=4.2×10³J/(kg·℃)]
(1)水箱中水的质量是多少?
(2)在这段时间内,水吸收的热量是多少?
(3)如果水吸收的这些热量,由燃烧天然气来提供,而天然气灶的效率为42%,则至少需要燃烧多少千克的天然气?(保留两位小数)

答案： $(1)$ 解：已知水箱容积$V = 100L = 100dm^{3}=0.1m^{3}$，根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$，可得水的质量$m=\rho_{水}V$。
将$\rho_{水}=1.0× 10^{3}kg/m^{3}$，$V = 0.1m^{3}$代入公式得：
$m = 1.0× 10^{3}kg/m^{3}×0.1m^{3}=100kg$
$(2)$ 解：根据热量计算公式$Q_{吸}=c_{水}m(t - t_{0})$，其中$c_{水}=4.2× 10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)$，$m = 100kg$，$t = 50^{\circ}C$，$t_{0}=20^{\circ}C$。
则$Q_{吸}=4.2× 10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)×100kg×(50^{\circ}C - 20^{\circ}C)$
$=4.2× 10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)×100kg×30^{\circ}C$
$= 1.26× 10^{7}J$
$(3)$ 解：已知天然气灶的效率$\eta = 42\%$，由$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}$可得$Q_{放}=\frac{Q_{吸}}{\eta}$。
将$Q_{吸}=1.26× 10^{7}J$，$\eta = 42\%=0.42$代入得：
$Q_{放}=\frac{1.26× 10^{7}J}{0.42}=3× 10^{7}J$。
又因为$Q_{放}=mq_{天然气}$，所以$m_{天然气}=\frac{Q_{放}}{q_{天然气}}$。
将$Q_{放}=3× 10^{7}J$，$q_{天然气}=4.4× 10^{7}J/kg$代入得：
$m_{天然气}=\frac{3× 10^{7}J}{4.4× 10^{7}J/kg}\approx0.68kg$
综上，答案依次为：$(1)$$\boldsymbol{100kg}$；$(2)$$\boldsymbol{1.26× 10^{7}J}$；$(3)$$\boldsymbol{0.68kg}$ 。