《2025年天府前沿课时同步培优训练九年级物理全一册教科版》

13. (广元中考)小红在家用天然气灶烧开水,在标准大气压下,5kg的水从$20^{\circ}C$加热至沸腾,完全燃烧了0.1m^{3}的天然气,此过程中,水吸收的热量是______J,天然气灶烧水的热效率为______\%。[水的比热容为$4.2× 10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ}C),$天然气的热值为4.0× 10^{7}J/m^{3}]

答案： 1.68×10^6
42

14. (通辽中考)用液化气灶把1.5kg、初温为$20^{\circ}C的水加热到100^{\circ}C,$需要吸收的热量为______J。若上述过程中完全燃烧0.021kg液化气且只有60\%的热量被水吸收,则液化气的热值为______J/kg。[已知$c_{水}= 4.2× 10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ}C)]$

答案： 解：水吸收的热量：
$Q_{吸}=c_{水}m_{水}(t-t_{0})=4.2×10^{3}\,J/(kg·^{\circ}C)×1.5\,kg×(100^{\circ}C-20^{\circ}C)=5.04×10^{5}\,J$
液化气完全燃烧放出的热量：
$Q_{放}=\frac{Q_{吸}}{\eta}=\frac{5.04×10^{5}\,J}{60\%}=8.4×10^{5}\,J$
液化气的热值：
$q=\frac{Q_{放}}{m_{液化气}}=\frac{8.4×10^{5}\,J}{0.021\,kg}=4×10^{7}\,J/kg$
$5.04×10^{5}$；$4×10^{7}$

15. (常德中考)某台四冲程汽油机的转速为1200r/min,在1s内汽油机对外做了______次功。如果汽油机在某段时间内消耗了400g汽油,则汽油完全燃烧可放出的热量为______J。(q_{汽}= 4.6× 10^{7}J/kg)

答案： 解：
1. 汽油机转速为1200r/min = 20r/s，四冲程汽油机每2r对外做功1次，1s内做功次数为20÷2 = 10次。
2. 汽油质量m = 400g = 0.4kg，完全燃烧放出热量Q = mq汽 = 0.4kg×4.6×10⁷J/kg = 1.84×10⁷J。
10；1.84×10⁷

16. (沈阳中考)校车在平直路面上匀速行驶,若在此过程中消耗1kg柴油,发动机输出有用的机械功为1.72× 10^{7}J,校车发动机的效率为______\%。(柴油的热值为4.3× 10^{7}J/kg)

答案： 解：柴油完全燃烧放出的热量：$Q_{放}=mq=1kg×4.3×10^{7}J/kg=4.3×10^{7}J$
发动机的效率：$\eta=\frac{W_{有用}}{Q_{放}}×100\%=\frac{1.72×10^{7}J}{4.3×10^{7}J}×100\% = 40\%$
40

17. (新编)小张驾驶一辆额定功率为35kW、效率为30\%的汽车在一段平直的公路上匀速行驶,在额定功率下行驶1小时至少需要______L汽油(汽油的热值为3.5× 10^{7}J/L)；若行驶的速度为72km/h,则汽车受到的阻力为______N。

答案： 解：
1. 汽车在额定功率下行驶1小时做的有用功：$W = Pt = 35×10^{3}W×3600s = 1.26×10^{8}J$
由$\eta=\frac{W}{Q_{放}}$得，汽油完全燃烧放出的热量：$Q_{放}=\frac{W}{\eta}=\frac{1.26×10^{8}J}{30\%}=4.2×10^{8}J$
需要汽油的体积：$V=\frac{Q_{放}}{q}=\frac{4.2×10^{8}J}{3.5×10^{7}J/L}=12L$
2. 汽车行驶速度$v = 72km/h = 20m/s$
由$P = Fv$得，汽车的牵引力：$F=\frac{P}{v}=\frac{35×10^{3}W}{20m/s}=1750N$
因为汽车匀速行驶，所以汽车受到的阻力$f = F = 1750N$
12；1750

18. (新编)已知天然气的热值为3.8× 10^{7}J/m^{3},水的比热容为$4.2× 10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ}C)。$
(1)完全燃烧1.4× 10^{-2}m^{3}天然气放出多少热量？
(2)若某天然气灶的效率为60\%,则这些天然气可将质量为3.8kg,初温为$25^{\circ}C$的水加热到多少摄氏度？(当地的大气压强为1个标准大气压)

答案：
(1) $5.32 × 10^{5} J$；
(2) 45C。

19. (新编)某物理小组的同学在社会实践活动中,通过实际调查和网上查询,绘制了一辆某种型号普通轿车行驶时的能量流向图,请你参与讨论有关问题。

(1)根据图中的能量流向,说出该轿车行驶时有哪几方面的能量损耗。
(2)若将机器输出的有用功与输入发动机的能量的比值定义为“能量转化效率”,由图中提供的数据可得,该轿车的能量转化效率在什么范围内？
(3)克服阻力做的功,在输出的有用功中占百分之几？

答案：
(1)废气、冷却水、摩擦与辐射、发电机风扇、变速齿轮、轴。
(2)解：输入发动机的能量为100%，能量损耗包括废气(33%~35%)、冷却水(30%~32%)、摩擦与辐射(7%~9%)，则能量转化效率范围为：100%-(35%+32%+9%)=24%至100%-(33%+30%+7%)=30%，即24%~30%。
(3)解：克服阻力做的功占比为克服车轮阻力(17%)+克服空气阻力(42%)+克服爬坡阻力(17%)=76%，故占输出有用功的76%。