《2025年名校作业九年级物理上册人教版山西专版》

5.【科学态度与责任】近年来,由于城市人口集中、工业发达、交通拥堵,因此大气污染严重。城市中的建筑大多是由石头和混凝土建成的,在温度的空间分布上,城市犹如一个温暖的岛屿,从而形成城市“热岛效应”。
(1)请你运用所学知识解释造成城市“热岛效应”的原因。
(2)为缓解城市“热岛效应”,请你提出两条合理的建议。
①建议一:______;
②建议二:______。

答案：
(1)答:城市中的建筑大多是由石头和混凝土建成的,石头和混凝土的比热容小,根据$Q=cm\Delta t$可知,在质量和吸收的热量一定时,比热容越小,温度变化越快,所以城市地区升温较快,气温高于周围郊区,形成“热岛效应”。
(2)①修建人工湖 ②加大城市绿化面积(合理即可)

6.阅读短文,回答问题。
扎染
扎染起源于黄河流域,有着悠久历史。它是通过纱、线、绳等工具,对织物进行扎、缝、缚、缀、夹等多种形式组合后进行染色。染色时,织物扎结部分不能着色,而未被扎结部分均匀受染。从而形成深浅不同、层次丰富的色晕和皱印。
扎染分为扎花和浸染。浸染时将扎好“疙瘩”的织物先用清水浸泡一下,再放入染缸里,或浸泡冷染,或加温热染,经一定时间后捞出晾干,然后再将布料放入染缸浸染。如此反复浸染,每浸一次色深一层,即“青出于蓝”。缝了线的部分,因染料浸染不到,自然成了好看的花纹图案,又因为人们在缝扎时针脚不一、染料浸染的程度不一,带有一定的随意性,染出的成品很少一模一样,其艺术意味也就多了一些。
(1)浸染可以将白色织物染成各种花色,说明染料分子在______。
(2)加温热染比浸泡冷染更容易上色,是因为______。
(3)加温热染时,首先要将染液加热到一定温度,但加热时间较长,是因为水的______较大。将100 kg的染液从$20^{\circ }C加热至70^{\circ }C$,吸收的热量为______J。[$c_{染液}= 4× 10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)$]

答案：
(1)不停地做无规则的运动
(2)温度越高,分子热运动越剧烈
(3)比热容 $2× 10^{7}$
解析
(3)水的比热容较大,所以加热时温度变化较慢,所需的时间较长;将100kg的染液从20℃加热至70℃,吸收的热量$Q=c_{染液}m\Delta t=4× 10^{3}\ J/(kg·℃)× 100\ kg×(70℃ - 20℃)=2× 10^{7}\ J$。

7.工匠用钢铁打制刀具时,有一个重要流程叫“淬火”,把刚打制成型的刀具放到炉火中充分煅烧,然后将其迅速放入水中骤冷。现有一成型的合金钢刀具的质量为1 kg,温度为$20^{\circ }C$,放入$930^{\circ }C$的炉火中煅烧足够长时间,迅速取出放入质量为9 kg、温度为$20^{\circ }C$的水中冷却,最后与水达到共同的温度。求:[不计热量损失,$c_{水}= 4.2× 10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)$,$c_{合}= 0.42× 10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)$]
(1)此刀具在炉火中吸收的热量;
(2)淬火后,水的温度。

答案： 解:
(1)刀具在炉火中吸收的热量$Q_{吸}=c_{铁}m\Delta t_{铁}=0.42× 10^{3}\ J/(kg·℃)× 1\ kg×(930℃ - 20℃)=3.822× 10^{5}\ J$。
(2)刀具和水发生热传递,不计热量损失,由$Q_{合放}=Q_{水吸}$得,$c_{合}m_{合}(t_{合}-t)=c_{水}m_{水}(t - t_{0水})$,代入数据有$0.42× 10^{3}\ J/(kg·℃)× 1\ kg×(930℃ - t)=4.2× 10^{3}\ J/(kg·℃)× 9\ kg×(t - 20℃)$,解得$t = 30℃$。