《2025年点拨训练九年级物理上册苏科版》

1. (环保意识)[2025·日照月考改编]合理分类和利用垃圾可以保护环境、变废为宝,在一定条件下,分类后的1t垃圾能“榨”出140kg燃料油,则140kg燃料油完全燃烧释放的热量为4.2×10^{9}J;若这些热量完全被水吸收,可以将2×10^{4}kg的初温为20℃的水加热至70℃。[燃料油的热值为$3.0×10^7J/kg,$水的比热容为$4.2×10^3J/kg·℃]$

答案： $4.2×10^{9};2×10^{4}$

2. (结合日常生活)[2025·泰州二模]为估算家中一个月需要交多少天然气费,小明进行了如下操作:①查看家中的天然气表,示数为$7006.505m^3。$②将2kg的水倒入烧水壶中并测出水温为20℃,只打开天然气灶,在标准大气压下把水刚加热到100℃时,发现天然气表的示数为$7006.540m^3,$假设天然气完全燃烧。③查阅资料知:水的比热容为$4.2×10^3J/(kg·℃),$天然气的密度为$0.7kg/m^3,$天然气的热值为$4.0×10^7J/m^3,$该地主城区天然气第一阶梯销售价为2.98元$/m^3($本题取3元$/m^3)。$④估算家中平均每天煮饭、烧水、洗澡需要的热量大约相当于烧开20壶水。问:
(1)将2kg水烧开,水需要吸收多少热量?
(2)将2kg水烧开时,天然气完全燃烧放出了多少热量?
(3)小明家一个月大约需要支出天然气费用多少元(一个月按30天计算)?

答案： 解:
(1)水的初温$t_{0}=20^{\circ }C$,最终温度$t=100^{\circ }C$,将$2 kg$水烧开时,水吸收的热量$Q_{吸}=cm(t-t_{0})=4.2×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)×2kg×(100^{\circ }C-20^{\circ }C)=6.72×10^{5}J$
(2)烧开$2 kg$水消耗的天然气体积$V=7006.540m^{3}-7006.505m^{3}=0.035m^{3}$
天然气完全燃烧放出的热量$Q_{放}=Vq=0.035m^{3}×4.0×10^{7}J/m^{3}=1.4×10^{6}J$
(3)由
(2)可知烧开$2 kg$水需要完全燃烧天然气的体积为$0.035m^{3}$
由题意可知,小明家一个月需要天然气的体积$V_{总}=0.035m^{3}×20×30=21m^{3}$
一个月需要支出天然气的费用为$21m^{3}×3$元$/m^{3}=63$元

3. [2024·盐城二模]小明和小华家分别有A、B两款燃气灶,为了比较哪款更节能,他俩周末进行了研究,发现同样将1kg的水由常温(20℃)烧开(标准大气压下),A款燃气灶消耗了$2.1×10⁻^2m^3$的燃气,B款燃气灶消耗了$2.8×10⁻^2m^3$的燃气。通过比较发现A款燃气灶更节能,因为它的热效率高,其大小为40%。[水的比热容为$4.2×10^3J/(kg·℃)、$燃气的热值为$4.0×10^7J/m^3]$

答案： $A$;热效率;$40\%$

4. (环保意识)[2025·长春期中改编]生物质颗粒是利用农林废弃物为原材料制成的一种新型清洁燃料。燃烧1kg无烟煤可以产生16g的$SO_2,$生物质颗粒燃烧时不产生$SO_2,$因而可以减少对大气的污染以及酸雨的产生。若生物质颗粒烧水效率为30%,将200kg水从15℃加热至100℃,需要生物质颗粒的质量为14kg;这些生物质颗粒完全燃烧放出的热量如果由无烟煤提供,会产生0.112kgSO_2。[已知c水$= 4.2×10^3J/(kg·℃),q$无烟煤$= 3.4×10^7J/kg,q$生物质$= 1.7×10^7J/kg]$

答案： $14;0.112$

5. 如图所示的太阳能热水器,它的水箱储水量为120kg,热水器上的集热器对太阳能的能量利用效率为40%,在与阳光垂直的地球表面单位面积、单位时间获得的太阳辐射能量用$α= 1400J/(m^2·s)$表示。如果将整箱水的温度从20℃加热到70℃,需要阳光直射5h,那么:[c水$= 4.2×10^3J/(kg·℃)]$
(1)$α= 1400J/(m^2·s)$表示的物理意义是什么?
与阳光垂直的地球表面每平方米每秒得到的太阳辐射能量为1400 J

(2)一箱水吸收的热量是多少?太阳辐射的能量E为多少?
水吸收的热量$Q_{吸}=c_{水}m_{水}(t-t_{0})=4.2×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)×120kg×(70^{\circ }C-20^{\circ }C)=2.52×10^{7}J$
太阳辐射的能量$E=\frac {Q_{吸}}{\eta }=\frac {2.52×10^{7}J}{40\% }=6.3×10^{7}J$
(3)热水器上集热器的面积至少要多大?
在与阳光垂直的地球表面上每平方米每秒得到的太阳辐射能量为$1400 J$,将整箱水加热太阳辐射的能量$E=6.3×10^{7}J$,则热水器上集热器的面积至少为$S=\frac {6.3×10^{7}J}{5×3600s×1400J/(m^{2}\cdot s)}=2.5m^{2}$

答案：
(1)答:$\alpha =1400J/(m^{2}\cdot s)$表示的是与阳光垂直的地球表面每平方米每秒得到的太阳辐射能量为$1400 J$。
解:
(2)水吸收的热量$Q_{吸}=c_{水}m_{水}(t-t_{0})=4.2×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)×120kg×(70^{\circ }C-20^{\circ }C)=2.52×10^{7}J$
太阳辐射的能量$E=\frac {Q_{吸}}{\eta }=\frac {2.52×10^{7}J}{40\% }=6.3×10^{7}J$
(3)在与阳光垂直的地球表面上每平方米每秒得到的太阳辐射能量为$1400 J$,将整箱水加热太阳辐射的能量$E=6.3×10^{7}J$,则热水器上集热器的面积至少为$S=\frac {6.3×10^{7}J}{5×3600s×1400J/(m^{2}\cdot s)}=2.5m^{2}$