《2025年5年中考3年模拟九年级物理全一册苏科版》

9. 跨学科 社会发展 [2024 江苏常州中考] 中国工程师利用焦炉气中的氢气与工业尾气中的二氧化碳,合成液态燃料,作为第 19 届亚洲运动会主火炬的燃料。工程师在科普馆用如图所示的装置为同学们演示模拟实验,测量该燃料的热值。
①在空酒精灯内加入适量该液态燃料,得到“燃料灯”；
②在空烧杯内加入 1 kg 水,测得水的初温为 $31^{\circ }C$,点燃“燃料灯”开始加热；
③当水恰好沸腾时,立即熄灭“燃料灯”,测得“燃料灯”消耗燃料 30 g。
已知实验时气压为 1 标准大气压,$c_{水}= 4.2×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)$,用该装置加热水的效率为 42%。求：
(1)此过程中,烧杯内水吸收的热量；
(2)该液态燃料的热值。

答案： 解析 （1）水吸收的热量Q吸=c水m(t-t₀)=4.2×10³ J/(kg·℃)×1 kg×(100 ℃-31 ℃)=2.898×10⁵ J。
（2）该液态燃料完全燃烧放出的热量Q放=Q吸/η=2.898×10⁵ J/42%=6.9×10⁵ J;该液态燃料的热值q液=Q放/m液=6.9×10⁵ J/0.03 kg=2.3×10⁷ J/kg。

10. [2024 江苏南京一模] 如图甲、乙所示,相同烧杯装有质量相等的水,分别用 a、b 两种燃料进行加热,燃料完全燃烧的质量分别为 $m_{a}$、$m_{b}$且 $m_{a}:m_{b}= 2:1$。此过程中,图甲、乙烧杯中水的温度与加热时间的关系如图丙所示,若同一杯水单位时间内吸收的热量相同,不计热量损失和水质量的变化,则下列说法正确的 ( D )
A.图甲、乙烧杯中的水从开始加热至刚沸腾时吸收的热量之比为 3:5
B..整个过程中,燃料 a、b 完全燃烧放出的热量之比为 5:3
C.图甲、乙烧杯中的水在相同时间内吸收热量之比为 10:9
D.燃料 a、b 的热值之比为 5:9

答案： D 由题意和图像可知,图甲、乙两烧杯中水的质量相等,水的初温相同,其末温也相同,则两杯水升高的温度相同,所以根据Q吸=cmΔt可知,图甲、乙烧杯中的水从开始加热至刚沸腾时吸收的热量相等,即吸收的热量之比为1:1,故A错误;设每杯水从开始加热至刚沸腾时吸收的热量为Q,由图像和题意可知,图甲、乙烧杯中的水从开始加热到刚沸腾时,图甲烧杯中的水用时3 min,图乙烧杯中的水用时5 min,且同一杯水单位时间内吸收的热量相同,则图甲烧杯中的水每分钟吸收热量为1/3 Q,图乙烧杯中的水每分钟吸收热量为1/5 Q,由此可知,图甲、乙烧杯中的水在相同时间内吸收热量之比为1/3 Q:1/5 Q=5:3,故C错误;又由图像可知,整个过程中,图甲烧杯中的水被加热4 min,图乙烧杯中的水被加热6 min,则整个过程中,两杯水吸收热量之比为Q甲总吸:Q乙总吸=(1/3 Q×4)/(1/5 Q×6)=10:9,不计热量损失和水质量的变化,则燃料完全燃烧放出的热量等于水吸收的热量,所以整个过程中,燃料a、b完全燃烧放出的热量之比Q放a:Q放b=10:9,已知mₐ:mᵦ=2:1,则燃料a、b的热值之比为qₐ/qᵦ=(Q放a/mₐ):(Q放b/mᵦ)=Q放a/Q放b×mᵦ/mₐ=10/9×1/2=5:9,故B错误,D正确。