《2025年小题狂做九年级物理上册苏科版巅峰版》

6. (2024·南京江宁期中)某实验小组用如图甲所示的装置比较水和某液体的吸热本领,所用的电加热器完全相同。

(1)加热前,在一个烧杯中倒入质量为240 g的水,为了完成实验,需要在另一个相同烧杯中倒入质量等于(填“大于”“小于”或“等于”)240 g的某液体。
(2)假设电加热器放出的热量全部被液体吸收,并用图像对实验数据进行了处理(图乙)。实验过程0~4 min内,水吸收的热量等于(填“大于”“小于”或“等于”)某液体吸收的热量。进一步分析图像可以得出：该液体的比热容为1.75×10³J/(kg·°C)。[$c_{水}= 4.2×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)$]

答案：
(1)等于
(2)等于 $1.75×10^{3}$ 提示:
(1)实验中需控制被加热物质的质量相同。
(2)0~4 min内,电加热器相同,被加热物质吸热相同;升高到相同温度时,$Q_{水吸}:Q_{液吸}=4:5,Q_{水吸}=c_{水}m_{水}(t_{水}-$$t_{0水})=4.2×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)×0.24kg×(40^{\circ }C-30^{\circ }C)=$$1.008×10^{4}J,Q_{液吸}=c_{液}m_{液}(t_{液}-t_{0液})=\frac {5}{4}Q_{水吸}$,解得$c_{液}=$$\frac {5Q_{水吸}}{4m_{液}(t_{液}-t_{0液})}=\frac {5×1.008×10^{4}J}{4×0.24kg×(40^{\circ }C-10^{\circ }C)}=1.75×$$10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)$。

7. (2024·淮安洪泽期末)为了比较水和食用油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如图甲的实验。实验数据记录如表：


(1)在设计实验方案时,需要确定以下控制的装置,你认为其中多余的是B。
A. 采用完全相同的加热方式
B. 酒精灯里所加酒精量相同
C. 取相同质量的水和另一种液体
D. 盛放水和另一种液体的容器相同
(2)由表中数据可知,要使水和食用油的最后升高温度相同,则要继续给水加热一段时间,待两者升高的温度相同时,水吸收的热量大于食用油吸收的热量。这表明水吸热能力强。
(3)若小明实验前用温度计测出初温不同的水和食用油的温度,然后加热相同的时间,用温度计测出水和食用油末温也不同,则能得出水和食用油的比热容大小关系。
(4)同组小华又探究物质的放热能力,分别用质量均为1 kg的水和另一种液体进行对比实验,已知$c_{水}＞c_{液}$,并画出温度随时间变化的图像如图乙,实验过程中,水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,分析图像可以得出：水10 min放出的热量为$4.2×10^{4}$J,另一种液体的比热容为$1.8×10^{3}$J/(kg·°C)。[$c_{水}= 4.2×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)$]

答案：
(1)B
(2)水 大于 水
(3)能
(4)$4.2×10^{4}$ $1.8×10^{3}$ 提示:
(2)要使水和油升高相同温度,给水加热时间长,即$Q_{水吸}＞Q_{油吸}$,表明水的吸热能力强。
(3)若水和油的初温和末温都不同,$Q_{吸}$相同,$\Delta t$小的吸热能力强,故能比较水和油的比热容大小。
(4)因$c_{水}$大,放热降温慢,故上面的直线为水的图像,10 min内,$Q_{水放}=c_{水}m_{水}(t_{0}-t_{水})=4.2×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)×$$1kg×(50^{\circ }C-40^{\circ }C)=4.2×10^{4}J$;水从$50^{\circ }C$到$30^{\circ }C$用时20 min,另一种液体从$50^{\circ }C$到$15^{\circ }C$用时15 min,即$Q_{水放}=\frac {4}{3}Q_{液放},c_{水}m\Delta t_{水}=\frac {4}{3}×c_{液}m\Delta t_{液},4.2×$$10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)×(50^{\circ }C-30^{\circ }C)=\frac {4}{3}×c_{液}×(50^{\circ }C-$$15^{\circ }C)$,解得$c_{液}=1.8×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)$。

8. 如图所示是某太阳能热水器,水容量为100 L,该热水器在冬季有效日照时段里,平均每平方米的面积上每小时接收的太阳能约为$2.8×10^{6}J$。若该热水器接收太阳能的有效面积为$1.5m^{2}$,每天日照时间按8 h计算,这些太阳能能使装满水的热水器中的水温从20°C升高到60°C,水的比热容为$4.2×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)$,水的密度为$1.0×10^{3}kg/m^{3}$。求：

(1)热水器中水的质量。
(2)一天内热水器中的水吸收的热量。
(3)热水器在冬季的效率。

答案：
(1)100 kg
(2)$1.68×10^{7}J$
(3)50% 提示:
(1)热水器中水的体积$V=100L=100dm^{3}=$$0.1m^{3}$,水的质量$m=ρV=1.0×10^{3}kg/m^{3}×0.1m^{3}=$$100kg$。
(2)一天内热水器中的水吸收的热量$Q_{吸}=$$c_{水}m\Delta t=4.2×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)×100kg×(60^{\circ }C-$$20^{\circ }C)=1.68×10^{7}J$。
(3)一天内热水器接收的太阳能$E=2.8×10^{6}J/(m^{2}\cdot h)×1.5m^{2}×8h=3.36×10^{7}J,$热水器在冬季的效率$η=\frac {Q_{吸}}{E}×100\% =\frac {1.68×10^{7}J}{3.36×10^{7}J}×$$100\% =50\% $。