《2025年5年中考3年模拟九年级物理全一册沪科版》

13.如图所示为比较a、b两种液体的比热容及两种燃料的热值的探究实验,甲、乙、丙三图中的实验装置均相同,燃料的质量均为10g,烧杯内的液体初温相同。不计热量损失,当燃料燃尽时,立即读取相应温度计的示数,读数分别为$t_{甲}$、$t_{乙}$、$t_{丙}$,且$t_{甲}＞t_{乙}＞t_{丙}$。

(1)在实验中,三个烧杯中a、b液体的______应该保持相同;
(2)比较a、b两种液体的比热容,应选择______两图进行实验,通过比较______(选填“升高的温度”或“加热时间”)来判断比热容大小;液体a的比热容$c_{a}$与液体b的比热容$c_{b}$相比,$c_{a}$______(选填“＞”“=”或“＜”)$c_{b}$;
(3)比较1、2两种燃料的热值,应选择______两图进行实验,燃料1的热值$q_{1}$与燃料2的热值$q_{2}$相比,$q_{1}$______(选填“＞”“=”或“＜”)$q_{2}$;
(4)在甲装置中,若燃料为酒精,烧杯内的液体为水,测出水的质量和酒精烧尽时水升高的温度,再结合酒精的质量计算出燃料的热值,得出的热值与实际相比______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。

答案： （1）质量 （2）甲、丙 升高的温度 $＜$ （3）甲、乙 $＞$ （4）偏小

14.「2025安徽阜南期中」如图甲所示,把凉牛奶放在热水中加热,经过一段时间,它们的温度随时间变化的图像如图乙所示。奶瓶的质量忽略不计,牛奶的质量为700g,热水的质量是250g。[不计热量损失,$c_{水}= 4.2×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)$]求：
(1)牛奶在加热过程中获得的内能;
(2)牛奶的比热容是多少。

答案： （1）不计热量损失，牛奶吸收的热量等于水放出的热量，由图乙可知热水的初温为$80\ ^{\circ}\text{C}$末温为$40\ ^{\circ}\text{C}$，所以牛奶吸收的热量$Q_{\text{吸}}=Q_{\text{放}}=c_{\text{水}}m_{\text{水}}\Delta t=4.2× 10^{3}\ \text{J}/(\text{kg}\cdot^{\circ}\text{C})× 250× 10^{-3}\ \text{kg}×(80\ ^{\circ}\text{C}-40\ ^{\circ}\text{C})=4.2× 10^{4}\ \text{J}$，即牛奶在加热过程中获得的内能是$4.2× \text{10}^{4}\ \text{J}$。（2）由图乙可知，牛奶的初始温度为$20\ ^{\circ}\text{C}$，末温为$40\ ^{\circ}\text{C}$，根据$Q_{\text{吸}}=cm\Delta t$可知，牛奶的比热容$c_{\text{牛奶}}=\frac{Q_{\text{吸}}}{m_{\text{奶}}\Delta t'}=\frac{4.2× 10^{4}\ \text{J}}{700× 10^{-3}\ \text{kg}×(40\ ^{\circ}\text{C}-20\ ^{\circ}\text{C})}=3× 10^{3}\ \text{J}/(\text{kg}\cdot^{\circ}\text{C})$。

15.「2025山东高唐期中」一款远程无人驾驶清扫车自动驾驶时使用雷达传感器以及激光测距器来了解周围的交通状况,该款车以10m/s的速度在一段平直的公路上匀速行驶5min,消耗汽油0.3kg。已知清扫车行驶过程中的牵引力为1350N,汽油的热值为$4.5×10^{7}J/kg$。求：
(1)0.3kg汽油完全燃烧放出的热量;
(2)在此过程中清扫车发动机的效率;
(3)假设此过程中,汽油完全燃烧,除了做有用功外,其余能量全部用来加热水。在不考虑其他热损失的情况下,可使初温为$20^{\circ }C$、质量45kg的水升高的温度。[$c_{水}= 4.2×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)$]

答案： （1）0.3 kg汽油完全燃烧放出的热量$Q_{\text{放}}=m_{\text{汽油}}q=0.3\ \text{kg}× 4.5× 10^{7}\ \text{J/kg}=1.35× 10^{7}\ \text{J}$。（2）该清扫车5 min行驶的路程$s=vt=10\ \text{m/s}× 300\ \text{s}=3\ 000\ \text{m}$。该清扫车发动机做的有用功$W_{\text{有}}=Fs=1\ 350\ \text{N}× 3\ 000\ \text{m}=4.05× 10^{6}\ \text{J}$。在此过程中清扫车发动机的效率$\eta=\frac{W_{\text{有}}}{Q_{\text{放}}}× 100\%=\frac{4.05× 10^{6}\ \text{J}}{1.35× 10^{7}\ \text{J}}× 100\%=30\%$。（3）在此过程中，发动机所做额外功$W_{\text{额}}=Q_{\text{放}}-W_{\text{有}}=1.35× 10^{7}\ \text{J}-4.05× 10^{6}\ \text{J}=9.45× 10^{6}\ \text{J}$。水吸收的热量$Q_{\text{吸}}=W_{\text{额}}=9.45× 10^{6}\ \text{J}$，水升高的温度$\Delta t=\frac{Q_{\text{吸}}}{c_{\text{水}}m_{\text{水}}}=\frac{9.45× 10^{6}\ \text{J}}{4.2× 10^{3}\ \text{J}/(\text{kg}\cdot^{\circ}\text{C})× 45\ \text{kg}}=50\ ^{\circ}\text{C}$，则水的末温为$t=t_{0}+\Delta t=20\ ^{\circ}\text{C}+50\ ^{\circ}\text{C}=70\ ^{\circ}\text{C}$。