《2025年亮点给力大试卷九年级物理上册苏科版》

27. 新素养 科学态度与责任 (6分)二甲醚若作为民用燃气,必须使用特殊的钢瓶和灶具,且相比液化气更容易达到爆炸极限,因此国家明令禁止民用液化气掺混二甲醚.靖江市相关部门对某液化气站销售的瓶装燃气进行检测:将质量为100kg、初始温度为20℃的水装入容器内,用高效炉灶燃烧瓶内燃气,加热容器中的水直至80℃,瓶内燃气消耗了0.84kg.通过高效炉灶,水能吸收燃气完全燃烧释放热量的80%.已知c水$= 4.2×10^3J/(kg·℃),$液化气的热值为$4.6×10^7J/kg,$二甲醚的热值为$2.9×10^7J/kg.$则:
(1)检测过程中,水吸收的热量是多少? (2)请通过计算瓶内燃气的热值,判断本次被检测的液化气是否掺混二甲醚.

答案： （1）2.52×10⁷ J （2）本次被检测的液化气掺混了二甲醚 解析:（1）检测过程中,水吸收的热量Q吸=c水m水(t-t₀)=4.2×10³ J/(kg·℃)×100 kg×(80℃-20℃)=2.52×10⁷ J.（2）由η=Q吸/Q放×100%可得,燃气完全燃烧放出的热量Q放=Q吸/η=2.52×10⁷ J/80%=3.15×10⁷ J,燃气的热值q=Q放/m=3.15×10⁷ J/0.84 kg=3.75×10⁷ J/kg,因2.9×10⁷ J/kg＜3.75×10⁷ J/kg＜4.6×10⁷ J/kg,所以本次被检测的液化气掺混了二甲醚.

28. (12分)某混合能源轿车发动机采用氢气和汽油两种燃料工作,可进行自由切换,氢气和汽油的热值分别为q氢气$= 1.5×10^8J/kg、$q汽油$= 4.5×10^7J/kg.$某司机驾驶该型号轿车沿平直公路行驶,设燃料在汽缸内均完全燃烧,该轿车匀速行驶过程中所受阻力为900N恒定不变,发动机输出的能量全部用来驱动轿车行驶.
(1)轿车从甲地出发,使用汽油为燃料匀速行驶300km到达乙地,共消耗汽油20kg.求:
①20kg汽油完全燃烧放出的热量.
②使用汽油时发动机的效率.
(2)原路返程时改用氢气为燃料匀速行驶,若返程时发动机的效率为50%,每加注1kg汽油所需的费用为12元,每加注1kg氢燃料所需的费用为30元,则:
①需要消耗氢气多少千克?
②可比使用汽油节约多少元?

答案： （1）①9×10⁸ J ②30% （2）①3.6 kg②132 元 解析:（1）①20 kg 汽油完全燃烧放出的热量Q放=m汽油q汽油=20 kg×4.5×10⁷ J/kg=9×10⁸ J.②轿车做匀速直线运动,由二力平衡的条件可知,轿车的牵引力F=f=900 N,牵引力做的功W=Fs=900 N×300×10³ m=2.7×10⁸ J,则使用汽油时发动机的效率η=W/Q放×100%=2.7×10⁸ J/9×10⁸ J×100%=30%.（2）①由η=W/Q放×100%可知,氢气完全燃烧放出的热量Q放'=W/η'=2.7×10⁸ J/50%=5.4×10⁸ J,需要消耗氢气的质量m氢气=Q放'/q氢气=5.4×10⁸ J/1.5×10⁸ J/kg=3.6 kg.②由题意可知,轿车通过这段路程,使用汽油的费用为20 千克×12 元/千克=240 元,使用氢气的费用为3.6 千克×30 元/千克=108 元,则使用氢气比使用汽油节约的费用为240 元-108 元=132 元.