《2025年拔尖特训九年级物理上册苏科版》

3.(2024.南通)《天工开物》记载了古人炒蒸油
料的场景,如图所示,下列过程与物理知识对应不正确的是 ( )

A.加热--木炭燃烧时热值不变
B.蒸煮 油料含有的热量增加
C.翻炒--使油料受热均匀
D.飘香--分子在做无规则运动

答案： B　解析:热值是燃料的一种属性，与燃料的种类有关，木炭燃烧时热值不变，A正确；热量是过程量，不能说“含有热量”，B错误；加热过程中，翻炒是为了使油料受热均匀，C正确；炒蒸油料时闻到香味，是因为分子在做无规则运动，D正确。

4.如图所示,在盛水的容器中,用力将一木块浸
没在水底,撤去力后,木块在水中上浮且能跳出水面,忽略水的阻力,木块在水中上浮过程中,重力势能______,机械能______,从木块上表面露出水面到完全跳出水面的过程中木块的动能将______。

答案： 增大　增大　先增大后减小　解析:木块在水中上浮的过程中，重力势能增大，动能增大，机械能增大。从木块上表面露出水面到完全跳出水面的过程中，开始浮力大于重力，木块做加速运动；木块露出水面的过程中，排开水的体积减小，浮力逐渐变小，当浮力等于木块的重力时，木块运动的速度最大，当浮力小于重力时，木块会做减速运动，故木块的速度先变大后变小，动能先增大后减小。

5.如图所示为两个光滑的圆弧槽和一
段粗糙的水平面相连接的装置。将
质量为m的物体从左侧圆弧槽的A答案讲解点由静止释放,最高到达右侧圆弧槽的B点处;然后再次滑下,最高到达左侧圆弧槽的C 点处。其中A、B两点距离水平面的高度分别为H、h(忽略空气阻力,g为已知常量)。

(1)物体从A点滑到水平面时,重力所做的功为______。
(2)物体从A点滑到B点的过程中,损失的
机械能转化为物体内能的效率为η,则物体
到达B点时温度升高______。(物体的比
热容用c表示)
(3)C点距离水平面的高度为______。

答案： （1）mgH　（2）$\frac{g(H - h)η}{c}$　（3）2h - H　解析:
(1)质量为m的物体的重力G=mg，物体从A点滑到水平面时，重力做的功W=GH=mgH。
(2)A、B两点距离水平面的高度分别为H、h，物体从A点滑到B点的过程中，损失的机械能（重力势能的减少量）ΔE=GΔh=mg(H - h)，损失的机械能转化为物体内能的效率为η，则物体增加的内能（吸收的热量）Q吸=ΔEη=mg(H - h)η，物体到达B点时温度升高Δt=$\frac{Q_{吸}}{cm}$=$\frac{mg(H - h)η}{cm}$=$\frac{g(H - h)η}{c}$。
(3)再次滑下的过程中，水平面的粗糙程度不变，长度也不变，即物体克服摩擦力做的功不变，即损失的机械能不变，所以到达C点时物体的机械能（此时只有重力势能）E₁=E₂ - ΔE=mgh - mg(H - h)=mg(2h - H)，由W=Gh可得C点距离水平面的高度h₁=$\frac{W_{C}}{G}$=$\frac{E_{C}}{G}$=$\frac{mg(2h - H)}{mg}$=2h - H。

6.如图甲所示,标准大气压下,普通煤炉把壶内
20℃、5kg的水烧开需完全燃烧一定质量的
煤,此过程中,烧水效率为28%。为提高煤炉
效率,创意小组设计了双加热煤炉,如图乙所
示,在消耗等量煤烧开壶内初温相同、等量水
的过程中,还可额外把炉壁间的10kg水从
20℃加热至40℃。已知q煤取3×10”J/kg,
C水= 4.2×103J/(kg.℃),以上过程中,求:

(1)普通煤炉完全燃烧煤的质量。
(2)双加热煤炉的烧水效率。

答案： （1）标准大气压下，水的沸点t=100℃，Q吸=c水m水(t - t₀)=4.2×10³J/(kg·℃)×5kg×(100℃ - 20℃)=1.68×10⁶J，Q放=$\frac{Q_{吸}}{η}$=$\frac{1.68×10⁶J}{28\%}$=6×10⁶J，m煤=$\frac{Q_{放}}{q_{煤}}$=$\frac{6×10⁶J}{3×10⁷J/kg}$=0.2kg　（2）Q'吸=c水m'水(t' - t₀)=4.2×10³J/(kg·℃)×10kg×(40℃ - 20℃)=8.4×10⁵J，Q总吸=Q吸+Q'吸=1.68×10⁶J+8.4×10⁵J=2.52×10⁶J，η'=$\frac{Q_{总吸}}{Q_{放}}$×100%=$\frac{2.52×10⁶J}{6×10⁶J}$×100%=42%