《2025年亮点给力大试卷九年级物理上册苏科版》

6. 亮点原创“吐鲁番的葡萄哈密的瓜,库尔勒的香梨没有渣”,新疆地区昼夜温差大、光照时间长,使水果的糖分含量高、口感非常好,而砂石的比热容较小是新疆地区昼夜温差大的原因之一.已知砂石和水的比热容之比为1:4,炎热的夏季,新疆地区和沿海地区每天的日照时长之比约为3:2,则一个白昼内两地区升高的温度之比约为______.

答案： 6:1

7. (2024·山东日照)有一种小型单缸四冲程汽油机,每个工作循环做功500 J,曲轴的转速是300 r/min,每分钟消耗汽油5 g.则该内燃机的功率是______W,机械效率是______.(q汽油$= 4.6×10^7J/kg)$

答案： 1250 32.6\%

8. 新素养科学思维用20 N的水平拉力拉着5 kg的铝块在水平地面上运动,其s-t图像如图,若克服摩擦力所做的功全部转化为内能并有44%被铝块吸收,则铝块在10 s内温度升高______℃.若用质量、初温和表面粗糙程度都相同的铜块代替铝块,则运动相同时间后______的温度更高.[c铝$= 0.88×10^3J/(kg·℃),c$铜$= 0.39×10^3J/(kg·℃)]$

答案： 0.001 铜块 解析:由图可知,铝块做匀速直线运动,处于平衡状态,故f=F=20N,铝块10s内运动的路程s=50cm=0.5m,克服摩擦力做功W=fs=20N×0.5m=10J,由题意知,铝块吸收的热量Q_{吸}=44\% ×10J=4.4J,由Q_{吸}=cmΔt可得,铝块在10s内温度升高$Δt=\frac{Q_{吸}}{c_{铝}m}=\frac{4.4J}{0.88×10^{3}J/(kg·^{\circ}C)×5kg}=0.001^{\circ}C.$若用质量、初温和表面粗糙程度都相同的铜块代替铝块,铜的比热容更小,运动相同时间后吸收相等的热量,铜块温度变化量更大,温度更高.

9. (2024·四川达州)在1个标准大气压下,小明用天然气灶将质量1 kg的水从20℃加热到沸腾,水吸收的热量是______J.他家天然气热水器的热效率是70%,他某次洗澡,耗水20 kg,热水器进水温度是22℃,出水温度是42℃,他这次洗澡消耗天然气$______m^3.[$已知水的比热容是$4.2×10^3J/(kg·℃),$天然气的热值是$3.2×10^7J/m^3]$

答案： 3.36×10^{5} 0.075 解析:1标准大气压下水的沸点为$100^{\circ}C,$故1kg水吸收的热量$Q=cmΔt=4.2×10^{3}J/(kg·^{\circ}C)×1kg×(100^{\circ}C-20^{\circ}C)=3.36×10^{5}J.$小明本次用水升温$Δt=42^{\circ}C-22^{\circ}C=20^{\circ}C,$水需吸热$Q_{吸}=cm'Δt=4.2×10^{3}J/(kg·^{\circ}C)×20kg×20^{\circ}C=1.68×10^{6}J,$热水器效率为70\%,则需要天然气放热$Q_{放}=\frac{Q_{吸}}{η}=\frac{1.68×10^{6}J}{70\%}=2.4×10^{6}J,$消耗的天然气体积$V=\frac{Q_{放}}{q}=\frac{2.4×10^{6}J}{3.2×10^{7}J/m^{3}}=0.075m^{3}.$

10. 如图所示是我国自行设计研制的AG600全状态新型灭火飞机.若该飞机以270 km/h的速度匀速直线航行20 min,消耗航空燃油1.35 t,飞机发动机的功率为$2.25×10^7W.$则飞机飞过的路程为______m;消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量为______J;飞机在航行过程中所受的阻力为______N;发动机的效率为______.(航空燃油的热值为$4×10^7J/kg)$

答案： 9×10^{4} 5.4×10^{10} 3×10^{5} 50\% 解析:飞机匀速直线航行20min飞过的路程$s=vt=270km/h×\frac{1}{3}h=90km=9×10^{4}m;$消耗航空燃油的质量m=1.35t=1350kg,这些燃油完全燃烧放出的热量Q_{放}=mq=1350kg×4×10^{7}J/kg=5.4×10^{10}J;飞机匀速航行的速度v=270km/h=75m/s,由P=Fv可得,飞机航行过程中所受的牵引力$F=\frac{P}{v}=\frac{2.25×10^{7}W}{75m/s}=3×10^{5}N,$由二力平衡的条件可知,飞机航行过程中所受的阻力f=F=3×10^{5}N;飞机发动机做的功W=Pt=2.25×10^{7}W×20×60s=2.7×10^{10}J,则发动机的效率$η=\frac{W}{Q_{放}}×100\%=\frac{2.7×10^{10}J}{5.4×10^{10}J}×100\% =50\%.$

11. 对0.5 kg的某固体均匀加热(假设被加热物质在单位时间内吸收的热量相同,不考虑质量的影响),其温度随时间变化的图像如图所示.由图像可知,它在AB段和CD段对应物质的比热容之比是______;已知该物质固态时的比热容为$2×10^3J/(kg·℃),$则它在熔化过程中吸收的热量为______J.

答案： 1:4 3×10^{4} 解析:AB段和CD段物质的质量m相同,由图可知,AB段和CD段物质升高的温度之比为2:1,加热时间之比为1:2,所以吸收的热量之比为1:2,则AB段和CD段对应物质的比热容之比$c_{AB}:c_{CD}=\frac{Q_{AB}}{mΔt_{AB}}:\frac{Q_{CD}}{mΔt_{CD}}=\frac{Q_{AB}}{Q_{CD}}:\frac{Δt_{AB}}{Δt_{CD}}=\frac{1}{2}:\frac{2}{1}=1:4;$由图可知,该物质在AB段的加热时间为2min,温度升高了$10^{\circ}C,$则该物质在AB段吸收的热量$Q_{AB}=c_{AB}mΔt_{AB}=2×10^{3}J/(kg·^{\circ}C)×0.5kg×10^{\circ}C=1×10^{4}J,$由题意知该物质在相同的时间内吸收的热量是相同的,该物质的熔化过程用时8min-2min=6min,是AB段加热时间的3倍,所以该物质熔化过程中吸收的热量Q_{BC}=3Q_{AB}=3×1×10^{4}J=3×10^{4}J.

12. (9分)(2025·福建漳州期中)在“探究水和沙子吸热能力”的实验中,选用两个完全相同的酒精灯给质量均为200 g的水和沙子加热,并画出水和沙子的温度随时间变化的图像,如图所示.已知酒精的热值是$3.0×10^7J/kg,$水的比热容为$4.2×10^3J/(kg·℃),$酒精灯每分钟消耗1.2 g酒精,求:
(1)0~2 min内水吸收的热量.
(2)0~2 min内酒精完全燃烧放出的热量.
(3)若用酒精灯加热水和沙子时热量的利用效率相同,沙子的比热容.

答案： $(1)4.2×10^{4}J (2)7.2×10^{4}J (3)0.84×10^{3}J/(kg·^{\circ}C) $解析:
(1)由题意可知,水的质量m_{水}=200g=0.2kg,因为一个标准大气压下水的沸点为$100^{\circ}C,$所以图a是沙子的温度随时间变化的图像,图b是水的温度随时间变化的图像.由图可知,0~2min水的温度变化量$Δt_{水}=70^{\circ}C-20^{\circ}C=50^{\circ}C,$此过程中水吸收的热量$Q_{水}=c_{水}m_{水}Δt=4.2×10^{3}J/(kg·^{\circ}C)×0.2kg×50^{\circ}C=4.2×10^{4}J.(2)$由题意可知,0~2min内消耗的酒精的质量m_{酒精}=1.2g×2=2.4g=2.4×10^{-3}kg,这些酒精完全燃烧释放的热量Q_{放}=m_{酒精}q_{酒精}=2.4×10^{-3}kg×3.0×10^{7}J/kg=7.2×10^{4}J.
(3)因两酒精灯完全相同,则相同时间内酒精灯释放的热量相同,若用酒精灯加热水和沙子时热量的利用效率相同,则由$η=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}×100\%$可知0~2min内沙子和水吸收的热量相同,即Q_{沙}=Q_{水}=4.2×10^{4}J,由图可知,0~2min沙子的温度变化量$Δt_{沙}=270^{\circ}C-20^{\circ}C=250^{\circ}C,$由Q_{吸}=cmΔt可得,沙子的比热容$c_{沙}=\frac{Q_{沙}}{m_{沙}Δt_{沙}}=\frac{4.2×10^{4}J}{0.2kg×250^{\circ}C}=0.84×10^{3}J/(kg·^{\circ}C).$