《2025年一遍过九年级物理全一册沪科版》

9 [2024辽宁中考]汽油机在做功冲程中将内能转化为机械能。若某汽车的汽油机在一段时间内所做的有用功为$2.3×10^7J,$效率为25%,则该汽油机在这段时间内消耗2kg的汽油(汽油的热值取$4.6×10^7J/kg)。$

答案： 【答案】做功 2
【解析】汽油机在做功冲程中,燃料燃烧产生高温高压的燃气,燃气推动活塞,将内能转化为机械能。汽油完全燃烧放出的热量Q放=W有/η=2.3×10⁷J/25%=9.2×10⁷J,消耗汽油的质量m=Q放/q=9.2×10⁷J/4.6×10⁷J/kg=2 kg。

2024年4月,两辆氢能源汽车实现了从北京到上海1500千米长距离运输测试,这是中国氢能源车辆首次大范围、长距离、跨区域的实际运输测试。如图所示是某款氢能源汽车,该款氢能源汽车在公路上行驶30km用时0.4h,受到的牵引力为$1.4×10^3N,$消耗氢气0.8kg,则此过程中汽车行驶的平均速度为75km/h,氢气燃烧放出的热量为1.12×10⁸J,利用氢能的效率为37.5%。(q氢气$= 1.4×10^8J/kg)$

答案： 【答案】75 1.12×10⁸ 37.5
【解析】汽车行驶的平均速度v=s/t=30 km/0.4 h=75 km/h,氢气燃烧放出的热量Q放=mq氢气=0.8 kg×1.4×10⁸ J/kg=1.12×10⁸J,牵引力做功W=Fs=1.4×10³N×30000 m=4.2×10⁷J,则利用氢能的效率η=W/Q放×100%=4.2×10⁷J/1.12×10⁸J×100%=37.5%。

11 新考法[2024镇江中考]为比较A、B两保温杯的保温性能,小红在两个保温杯中分别倒入0.1kg相同温度的热水,用温度计测量其初温t₀,示数如图1所示,t₀=90℃。绘制水温随时间的变化图像如图2所示,A杯中水放出的热量为8.4×10³J。保温性能更好的是A(填“A”或“B”)杯。[c水$= 4.2×10^3J/(kg·℃)]$

答案： 【答案】
(1)质量
(2)A 3.15×10³
【解析】
(2)根据题图乙可知,水和豆浆的沸点都为99℃,所以豆浆的沸点比水低的猜想是错误的,故猜想A是错误的。实验中通过两套相同的实验装置进行探究,则相同时间内水和豆浆吸收 的热量相等,由题图乙可知,加热4 min,图像a升温快,图像b升温慢,所以图像b是水的温度变化图像,水由30℃升高到60℃,豆浆由30℃升高到70℃,则Q水吸=Q豆浆吸,即c水m水Δt水=c豆浆m豆浆Δt豆浆,代入数据可得c豆浆=c水m水Δt水/m豆浆Δt豆浆=c水Δt水/Δt豆浆=4.2×10³J/(kg·℃)×(60℃-30℃)/70℃-30℃=3.15×10³J/(kg·℃)。

(1)烧杯中装有初温和质量均相等的豆浆和水。
(2)小明根据实验数据绘制了豆浆和水的温度随时间变化的图像a、b,如图乙所示,通过比较a、b可知,猜想A是错误的,由图像可得,c豆浆=2.1×10³J/(kg·℃)[水的比热容是$4.2×10^3J/(kg·℃)]。$

答案：
(1)烧杯内水吸收的热量Q吸=c水m水(t₂-t₁)=4.2×10³J/(kg·℃)×1 kg×(100℃−31℃)=2898×10⁵J。
(2)该液态燃料完全燃烧放出的热量Q放=Q吸/η=2.898×10⁵J/42%=6.9×10⁵J,该液态燃料的热值q=Q放/m=6.9×10⁵J/0.03kg=2.3×10⁷J/kg。

13 [2024常州中考]中国工程师利用焦炉气中的氢气与工业尾气中的二氧化碳,合成液态燃料,作为第19届亚洲运动会主火炬的燃料。工程师在科普馆用如图所示的装置为同学们演示模拟实验,测量该燃料的热值。
①在空酒精灯内加入适量该液态燃料,得到“燃料灯”；
②在空烧杯内加入1kg水,测得水的初温为31℃,点燃“燃料灯”开始加热；
③当水恰好沸腾时,立即熄灭“燃料灯”,测得“燃料灯”消耗燃料30g。
已知实验时气压为1标准大气压,c水$= 4.2×10^3J/(kg·℃),$用该装置加热水的效率为42%。求：
(1)此过程中,烧杯内水吸收的热量；
(2)该液态燃料的热值。

答案：
(1)$2.898×10^{5}J$；
(2)$2.3×10^{7}J/kg$。