《2025年亮点给力大试卷九年级物理上册苏科版》

13. (9分)某北方城市冬季供暖要求室内温度达到24℃,暖气片一次进回水温差为25℃.为满足采暖要求,某家庭暖气片装满100 kg热水.[水的密度为$1.0×10^3kg/m^3、$比热容为$4.2×10^3J/(kg·℃)]$则:
(1)该家庭暖气片中的热水一次进回水放出多少热量?
(2)若暖气片中换用另一种液体,该液体密度为$0.8×10^3kg/m^3,$则该家庭暖气片中可以装满多少千克这种液体?
(3)要达到供暖要求,该液体一次进回的初温应该是多少摄氏度?用这种液体供暖是否可行,请用计算结果说明原因.[回水时液体温度与室温达标温度一致,该液体比热容为$2.1×10^3J/(kg·℃),$该液体在暖气片内的沸点为78℃]

答案： $(1)1.05×10^{7}J (2)80kg (3)86.5^{\circ}C $不可行,初温超过了液体的沸点 解析:
(1)该家庭暖气片巾的热水一次进回水放出的热量$Q_{水}=c_{水}m_{水}Δt=4.2×10^{3}J/(kg·^{\circ}C)×100kg×25^{\circ}C=1.05×10^{7}J.(2)$暖气片的容积$V_{容}=V_{水}=\frac{m_{水}}{ρ_{水}}=\frac{100kg}{1.0×10^{3}kg/m^{3}}=0.1m^{3},$由题意知V_{液}=V_{容}=0.1m^{3},则该家庭暖气片可装满这种液体的质量m_{液}=ρ_{液}V_{液}=0.8×10^{3}kg/m^{3}×0.1m^{3}=80kg.
(3)由
(1)可知,为满足采暖要求,暖气片巾液体一次进回需要放出的热量Q_{放}=Q_{水}=1.05×10^{7}J,由题意知,回水时液体温度与室温达标温度一致,说明液体的末温$t_{末}=24^{\circ}C,$由Q=cmΔt可得,用该液体供暖一次进回液体的温度差$Δt_{液}=\frac{Q_{放}}{c_{液}m_{液}}=\frac{1.05×10^{7}J}{2.1×10^{3}J/(kg·^{\circ}C)×80kg}=62.5^{\circ}C,$则该液体的初温$t_{初}=t_{末}+Δt_{液}=24^{\circ}C+62.5^{\circ}C=86.5^{\circ}C＞78^{\circ}C,$即液体的初温超过了液体的沸点,所以用这种液体供暖不可行.

14. (9分)百公里油耗指的是汽车在道路上行驶100 km时的平均燃料消耗量,是汽车耗油量的一个衡量指标.由于多数车辆在90 km/h接近经济车速,因此对外公布的理论油耗通常为90 km/h的百公里匀速油耗.经出厂测试,某品牌汽车百公里理论油耗为8 L,汽车发动机的输出功率为25 kW.(已知汽油的密度为$0.75×10^3kg/m^3、$热值为$4.5×10^7J/kg)$求:
(1)8 L汽油完全燃烧放出的热量.
(2)测试时间内发动机所做的功.
(3)该品牌汽车发动机的效率.(结果精确至0.1%)

答案：
(1)2.7×10^{8}J
(2)1×10^{8}J
(3)37.0\% 解析:
(1)消耗汽油的体积V=8L=8dm^{3}=8×10^{-3}m^{3},消耗汽油的质量m=ρ_{汽油}V=0.75×10^{3}kg/m^{3}×8×10^{-3}m^{3}=6kg,8L汽油完全燃烧放出的热量Q_{放}=mq_{汽油}=6kg×4.5×10^{7}J/kg=2.7×10^{8}J.
(2)汽车行驶100km所用的时间$t=\frac{s}{v}=\frac{100km}{90km/h}=\frac{10}{9}h=4000s,$测试时间内发动机所做的功W=Pt=25×10^{3}W×4000s=1×10^{8}J.
(3)该品牌汽车发动机的效率$η=\frac{W}{Q_{放}}×100\%=\frac{1×10^{8}J}{2.7×10^{8}J}×100\%≈37.0\%.$