《2025年全品学练考九年级物理上册苏科版江苏专版》

1. (2024 泰州靖江模拟改编)月月参加了一次长跑,身体消耗的能量约为$8.4×10^{6}J$,这些能量相当于完全燃烧____$m^{3}$的天然气,若这些能量完全被水吸收,这些热量可将标准大气压下____kg、温度为$20^{\circ }C$的水烧开。$[c_{水}= 4.2×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C),q_{天然气}= 4×10^{7}J/m^{3}]$

答案： 0.21 25

2. (2024 泰州兴化月考)在标准大气压下,一质量为 2 kg 的金属块被加热到$500^{\circ }C$后,立即投入质量为1 kg,温度为$20^{\circ }C$的冷水中,不计热量损失,最终水的温度升高了$30^{\circ }C$。$[c_{水}= 4.2×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)]$
(1)求水吸收的热量。
(2)求金属块的比热容。
(3)取出金属块后,给水继续加热,水又吸收了$1.05×10^{5}J$的热量,求水的末温。

答案： （1）水吸收的热量：$Q_{吸}=c_{水}m_{水}\Delta t=4.2\times 10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ}C)\times 1kg\times 30^{\circ}C=1.26\times 10^{5}J$。（2）金属块的末温，即水的末温度：$t=\Delta t+t_{0水}=30^{\circ}C+20^{\circ}C=50^{\circ}C$，根据题意可知，金属块放出的热量与水吸收的热量相等，即$Q_{吸}=Q_{放}=1.26\times 10^{5}J$，由$Q_{放}=cm(t_{0}-t)$得金属块的比热容：$c_{金属}=\frac{Q_{放}}{m_{金属}(t_{0}-t)}=\frac{1.26\times 10^{5}J}{2kg\times (500^{\circ}C-50^{\circ}C)}=0.14\times 10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ}C)$。（3）由$Q_{吸}=cm\Delta t$可得水升高的温度：$\Delta t'=\frac{Q_{吸}'}{c_{水}m_{水}}=\frac{1.05\times 10^{5}J}{4.2\times 10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ}C)\times 1kg}=25^{\circ}C$，水的末温：$t_{水}=t+\Delta t'=50^{\circ}C+25^{\circ}C=75^{\circ}C$。

3. (2023 无锡江阴模拟)搭载“嫦娥五号”月球探测器的“长征五号”火箭成功发射,铍是一种高效率的火箭燃料,铍在燃烧时能释放出巨大的能量。求：[已知$c_{水}= 4.2×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C),q_{铍}= 6.3×10^{7}J/kg]$
(1)5 kg 铍完全燃烧放出的热量。
(2)若这些热量的 60%被水吸收,可以使多少千克的水温度升高$50^{\circ }C$。

答案： （1）5kg 铍完全燃烧放出的热量：$Q_{放}=m_{铍}q_{铍}=5kg\times 6.3\times 10^{7}J/kg=3.15\times 10^{8}J$。（2）由题知，水吸收的热量：$Q_{吸}=\eta Q_{放}=60\%\times 3.15\times 10^{8}J=1.89\times 10^{8}J$，由$Q_{吸}=cm\Delta t$得水的质量：$m_{水}=\frac{Q_{吸}}{c_{水}\Delta t}=\frac{1.89\times 10^{8}J}{4.2\times 10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ}C)\times 50^{\circ}C}=900kg$。

4. (2024 苏州工业园区校级二模)某物理兴趣小组的同学,用燃气给 10 kg 的水加热,同时绘制了如图 Z-3-1 所示的加热过程中水温随时间变化的图线,若在 6 min 内完全燃烧了 0.12 kg 的燃气(每分钟放热相同),问:[水的比热容为$4.2×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)$,燃气的热值为$5×10^{7}J/kg]$
(1)完全燃烧 0.12 kg 燃气释放的热量为多少?
(2)2~4 min 内水吸收的热量为多少?
(3)在烧水过程中,“0~2 min”“2~4 min”“4~6 min”哪个时间段热效率最高?最高热效率为多少?

答案： （1）$6\times 10^{6}J$ （2）$8.4\times 10^{5}J$（3）“0~2min” 63%

5. (2023 南京鼓楼区校级模拟)如图 Z-3-2 所示为汽车发动机的____冲程。若某单缸四冲程汽油机飞轮的转速为 2400 r/min,在 1 s 内,汽油机做功____次。若某汽车的总质量为 1.5 t,匀速直线行驶 9 km,所受阻力为车重的 0.1,完全燃烧汽油 1 L,则其发动机的工作效率是____%。$(ρ_{汽油}= 0.8×10^{3}kg/m^{3},q_{汽油}= 4.5×10^{7}J/kg$,g 取 10 N/kg)

答案： 压缩 20 37.5

6. (2024 盐城亭湖区校级一模)一辆氢气动力试验汽车,10 min 内汽车在平直路面上匀速行驶了$1.2×10^{4}m$,消耗了 0.15 kg 的氢气,汽车发动机提供的牵引力为$1.05×10^{3}N$,氢气的热值取$4×10^{8}J/kg$,g 取 10 N/kg。求：
(1)这些氢气完全燃烧放出的热量为多少。
(2)牵引力做功的功率。
(3)汽车发动机的效率。

答案： （1）0.15kg 氢气完全燃烧释放出的热量：$Q_{放}=qm=4\times 10^{8}J/kg\times 0.15kg=6\times 10^{7}J$。（2）此过程汽车发动机所做的功：$W=Fs=1.05\times 10^{3}N\times 1.2\times 10^{4}m=1.26\times 10^{7}J$，牵引力做功的功率：$P=\frac{W}{t}=\frac{1.26\times 10^{7}J}{10\times 60s}=2.1\times 10^{4}W$。（3）汽车发动机的效率：$\eta =\frac{W}{Q_{放}}\times 100\%=\frac{1.26\times 10^{7}J}{6\times 10^{7}J}\times 100\%=21\%$。