《2025年通城学典课时作业本九年级科学全一册浙教版》

8. 如图是我国古代发明的取火器的模型图,把木制推杆迅速推入套筒时,杆前端的艾绒立刻燃烧起来,这是通过做功的方式,使筒内空气的内能增大,温度升高,达到艾绒的着火点。艾绒热值约为 16000 J/g,若一次放入 5 g 艾绒,则完全燃烧能释放80000J 的热量。每次使用完毕后需将推杆拿出,再将套筒甩几下,此过程相当于内燃机的压缩冲程和进气冲程。

答案： 【解析】：本题主要考查了改变物体内能的方式、热量的计算以及内燃机的工作过程。
首先，把木制推杆迅速推入套筒时，杆前端的艾绒立刻燃烧起来，这是因为推杆对筒内空气做功，使筒内空气的内能增大，温度升高，达到艾绒的着火点，所以这是通过做功的方式改变物体的内能。
其次，根据热值的定义，燃料完全燃烧放出的热量$Q_{放} = mq$，其中$m$是燃料的质量，$q$是燃料的热值。题目中给出艾绒的热值约为$16000 J/g$，一次放入$5 g$艾绒，所以完全燃烧能释放的热量为$Q_{放} = 5× 16000= 80000 J$。
最后，每次使用完毕后需将推杆拿出，再将套筒甩几下，此过程中，活塞向上运动，压缩气体做功，将机械能转化为内能，此过程相当于内燃机的压缩冲程；然后打开进气门，让外界空气进入套筒，相当于内燃机的进气冲程。
【答案】：做功；$80000$ ；压缩冲程

9. 如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量相同,烧杯内的液体质量也相同。下列说法正确的是(A)
A.比较不同液体的比热容,可以选择甲、丙两图
B.比较不同液体的比热容,可以选择乙、丙两图
C.比较不同燃料的热值,可以选择乙、丙两图
D.比较不同燃料的热值,不可以选择甲、乙两图

答案： 【解析】：
本题主要考查了比较不同液体的比热容以及不同燃料的热值的方法。
对于选项A，甲、丙两图，燃料都是相同的燃料1，液体分别是$a$和$b$，即液体的种类不同。在燃烧相同燃料的情况下，通过比较两种液体升高的温度，可以利用公式$Q = cm\Delta t$（其中$Q$是吸收的热量，$c$是比热容，$m$是质量，$\Delta t$是温度变化量）来比较不同液体的比热容。因为燃料相同，所以液体吸收的热量相同，而液体质量也相同，那么升高的温度不同就反映了比热容的不同。故A选项正确。
对于选项B，乙、丙两图中，燃料不同，液体都是$a$。这里主要反映的是不同燃料燃烧释放的热量不同，而不是液体的比热容。故B选项错误。
对于选项C，乙、丙两图中，燃料不同，液体都是$a$。虽然液体相同，但由于燃料不同，无法直接比较燃料的热值，因为热值是比较相同质量的燃料完全燃烧时释放的热量。在这里，由于燃料不同，无法确保两种燃料都完全燃烧，也无法准确测量它们释放的热量。故C选项错误。
对于选项D，甲、乙两图中，燃料分别是1和2，液体都是$a$。这里可以通过比较相同质量的两种燃料完全燃烧时液体升高的温度来比较燃料的热值。因为液体相同，所以吸收的热量与燃料的热值成正比，而液体质量也相同，那么温度的变化就反映了燃料热值的大小。故D选项错误，因为实际上可以选择甲、乙两图来比较不同燃料的热值，只是需要确保燃料完全燃烧并准确测量温度的变化。但题目中的表述是“不可以选择甲、乙两图”，所以D选项的表述是错误的。
【答案】：A

10. 某品牌汽车以 80 km/h 的速度匀速行驶时,仪表盘显示发动机转速是 1800 r/min,若做功冲程每次做功 6000 J,则下列有关该汽车发动机的说法,正确的是(D)
A.每秒曲轴转 60 r
B.1 min 完成 900 个冲程
C.每秒对外做功 60 次
D.发动机 的输出功率是 90 kW

答案： 解：
A. 发动机转速1800 r/min，每秒转数：1800 r/min ÷ 60 s/min = 30 r/s，A错误。
B. 四冲程内燃机曲轴转2r完成4个冲程，1 min转1800 r，冲程数：1800 r × (4冲程/2r) = 3600个，B错误。
C. 曲轴转2r对外做功1次，每秒转30 r，做功次数：30 r ÷ 2r/次 = 15次，C错误。
D. 每秒对外做功15次，每次做功6000 J，功率P = W/t = 15次×6000 J/次 ÷ 1 s = 90000 W = 90 kW，D正确。
答案：D

11.$[c_{\text{水}}= 4\ldotp \text{J}/(\text{kg}\cdot {\hspace{0pt}}^{\circ }\text{C})]$氢燃料具有清洁无污染效率高等优点被认为是2世纪最理想能源[$c_{\text{水}}= 4.2× {0}^{-7}\space \text{J/kg}$]
(1)求质量为0$0.3\space \text{kg}$的氢燃料完全燃烧放出热量
(2)若(1)中氢燃料完全燃烧放出热量全部被质量为$00\space \text{kg}温度为15\space {}^{\circ }C$的水吸收则水升高温度多少?
(3如图所示的氢能源汽车以$40\space \text{kW}恒定功率匀速行驶若0.3\space \text{kg}$氢燃料完全燃烧放出热量和汽车所做功相等则这些热量能让该汽车匀速行驶多长时间?

答案： 【解析】
(1)氢燃料完全燃烧放出的热量：根据公式$Q_{放}=mq$，其中$m = 0.3kg$，氢的热值$q=1.4×10^{8}J/kg$，则$Q_{放}=0.3kg×1.4×10^{8}J/kg = 4.2×10^{7}J$。
(2)水吸收的热量$Q_{吸}=Q_{放}=4.2×10^{7}J$，由$Q_{吸}=cm\Delta t$可得，水升高的温度$\Delta t=\frac{Q_{吸}}{cm}$，其中$c = 4.2×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)$，$m = 500kg$，则$\Delta t=\frac{4.2×10^{7}J}{4.2×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)×500kg}=20^{\circ}C$。
(3)已知汽车的功率$P = 40kW = 4×10^{4}W$，$W = Q_{放}=4.2×10^{7}J$，根据$P=\frac{W}{t}$，可得$t=\frac{W}{P}=\frac{4.2×10^{7}J}{4×10^{4}W}=1050s$。
【答案】
(1)$4.2×10^{7}J$；
(2)$20^{\circ}C$；
(3)$1050s$

12. 单位质量气体物质体积不变条件下温度升高$1\space {}^{\circ }C所吸收热量称为该气体的定容比热已知氦气的定容比热为3100\space \text{J}/(\text{kg}\cdot {}^{\circ }C)如图所示质量为0.02\space \text{kg}$的氦气被密封在圆柱体汽缸内汽缸内氦气压与外界大气压相同用力把活塞AB固定当氦气温度从$20\space {}^{\circ }C升高到30\space {}^{\circ }C$时氦气吸收热量是620J撒去力氦气推动活塞做功这过程的能量转化形式为内能转化为机械能这与四冲程汽油机的做功冲程相同

答案： 【解析】：
本题可根据定容比热的定义求出氦气吸收的热量，再根据能量转化的知识分析氦气推动活塞做功过程的能量转化形式以及对应的汽油机冲程。
计算氦气吸收的热量：
已知单位质量气体物质体积不变条件下温度升高$1^{\circ}C$所吸收热量称为该气体的定容比热，氦气的定容比热为$3100J/(kg\cdot^{\circ}C)$，质量为$0.02kg$的氦气温度从$20^{\circ}C$升高到$30^{\circ}C$，根据热量计算公式$Q = cm\Delta t$（其中$Q$为吸收的热量，$c$为定容比热，$m$为质量，$\Delta t$为温度变化量）可得：
$Q = 3100J/(kg\cdot^{\circ}C)×0.02kg×(30^{\circ}C - 20^{\circ}C)= 620J$。
分析氦气推动活塞做功过程的能量转化形式：
氦气推动活塞做功，是氦气的内能转化为活塞的机械能。
分析与四冲程汽油机哪个冲程相同：
四冲程汽油机的做功冲程中，燃料燃烧产生的高温高压燃气推动活塞做功，也是将内能转化为机械能，所以氦气推动活塞做功的过程与四冲程汽油机的做功冲程相同。
【答案】：
620；内能转化为机械能；做功