《2025年学霸提优大试卷九年级物理上册苏科版》

22. (18 分)如图甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是 $10g$.

(1)比较不同燃料的热值,应选择甲、乙两图进行实验,燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过温度计上升的示数(填“温度计上升的示数”或“加热时间”)来反映的.若已知液体 $a$ 是水,计算出水吸收的热量,再计算出燃料的热值,他的计算结果是偏小(填“不变”“偏大”或“偏小”)的,理由是燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收.
(2)比较不同物质的比热容,应选择在两只烧杯中分别装入质量相等(填“相等”或“不相等”)的液体;通过观察加热时间来反映液体吸收热量的多少.初始温度相同的 $a$、$b$ 两种液体吸热后,它们的温度随时间变化的图像如图丁所示,则 $a$、$b$ 两种液体的比热容之比为2:1.
(3)有一种“涡轮增压”($T$ 型)轿车,通过给发动机更足量的空气使汽油更充分地燃烧,比普通轿车($L$ 型)更节能,排气更清洁.同样的汽油加在 $T$ 型轿车内比加在 $L$ 型轿车内热值一样大(填“更大”“一样大”或“更小”).
(4)如图戊是某一沿海城市和某一内陆城市年气温变化曲线,根据上面探究过程中所获得的知识可知,曲线 $C$ 表示的是内陆(填“沿海”或“内陆”)城市.

答案：
(1)甲、乙；温度计上升的示数；偏小；燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收。
(2)相等；加热时间；2:1。
(3)一样大。
(4)内陆。

23. (10 分)如图甲所示,为了提倡环保型新能源开发,减少现有能源的消耗,某学校学生宿舍使用太阳能电热水器.天气晴朗时,只吸收太阳能就可以使水温升至足够高(最高可达 $100^{\circ}C$);阴雨天时,在吸收太阳能的同时还可以利用电辅助加热使水温达到我们的需求.已知无论什么天气条件下,水箱中水温不低于 $20^{\circ}C$.表格所示是该学校物理兴趣小组在某个晴天获得的相关信息,其中太阳辐射功率是指 $1h$ 内投射到 $1m^{2}$ 面积上的太阳能.
|太阳照射时间|装水量|吸热板面积|冷水温度|热水温度|太阳辐射功率|
|$10h$|$10000kg$|$250m^{2}$|$20^{\circ}C$|$70^{\circ}C$|$1.68× 10^{6}J/(m^{2}\cdot h)$|
请你根据表格数据求:
(1)该热水器中的水从 $20^{\circ}C$ 升高到 $70^{\circ}C$ 吸收的热量;
(2)晴天时该太阳能电热水器能量的转化效率;
(3)由于晴天热水器产生水温过高不可直接洗浴,所以安装了如图乙所示的混水阀.当天晚上某同学洗澡时调节热水流量是 $0.06L/s$,冷水流量是 $0.065L/s$,则该同学洗澡时的水温为多少? (不计热损失)

答案：
(1)解：$Q_{吸}=cm(t-t_{0})=4.2×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)×10000kg×(70^{\circ}C - 20^{\circ}C)=2.1×10^{9}J$
(2)解：$E=PSt=1.68×10^{6}J/(m^{2}\cdot h)×250m^{2}×10h=4.2×10^{9}J$
$\eta=\frac{Q_{吸}}{E}×100\%=\frac{2.1×10^{9}J}{4.2×10^{9}J}×100\%=50\%$
(3)解：设时间为$t$，热水质量$m_{热}=\rho V_{热}=1kg/L×0.06L/s×t=0.06t kg$
冷水质量$m_{冷}=\rho V_{冷}=1kg/L×0.065L/s×t=0.065t kg$
$Q_{热放}=Q_{冷吸}$
$cm_{热}(t_{热}-t)=cm_{冷}(t-t_{冷})$
$0.06t×(70^{\circ}C - t)=0.065t×(t - 20^{\circ}C)$
$t=43.6^{\circ}C$
(1)$2.1×10^{9}J$
(2)$50\%$
(3)$43.6^{\circ}C$