《2025年高分突破课时达标讲练测九年级物理全一册沪科版》

8. (2025·西附)2024年中国摩托艇公开赛由国家体育总局水上运动管理中心主办。在某场比赛中摩托艇的参数如表所示,在赛前摩托艇加满燃油,燃油的密度ρ燃油$= 0.8×10^3kg/m^3,$燃油的热值q燃油$= 4.5×10^7J/kg,g$取10N/kg。求:
|油箱容积V|20L|
|额定功率P|$4×10^4W$|

(1)摩托艇一满箱燃油完全燃烧放出的热量;
(2)一满箱燃油完全燃烧能使该摩托艇以额定功率匀速行驶2h,则摩托艇发动机的机械效率是多少?

答案： 【解析】：
（1）题目考查了燃料完全燃烧放出热量的计算，需要先根据油箱容积和燃油密度求出燃油质量，再利用燃油热值计算放出的热量。
根据公式$m = \rho V$，其中$V=20L = 20×10^{-3}m^{3}$，$\rho_{燃油}=0.8×10^{3}kg/m^{3}$，可得燃油质量$m$。
再根据公式$Q_{放}=mq$，其中$q_{燃油}=4.5×10^{7}J/kg$，可求出燃油完全燃烧放出的热量$Q_{放}$。
（2）题目考查了发动机机械效率的计算，需要先根据额定功率和行驶时间求出有用功，再结合（1）中求出的总功，利用机械效率公式计算。
根据公式$W = Pt$，其中$P = 4×10^{4}W$，$t = 2h=2×3600s$，可求出有用功$W$。
再根据机械效率公式$\eta=\frac{W}{Q_{放}}×100\%$，可求出摩托艇发动机的机械效率$\eta$。
【答案】：
（1）油箱容积$V = 20L = 20×10^{-3}m^{3}$，根据$m = \rho V$可得，燃油的质量：
$m=\rho_{燃油}V=0.8×10^{3}kg/m^{3}×20×10^{-3}m^{3}=16kg$。
这些燃油完全燃烧放出的热量：
$Q_{放}=mq_{燃油}=16kg×4.5×10^{7}J/kg = 7.2×10^{8}J$。
（2）由$P=\frac{W}{t}$可得，摩托艇以额定功率匀速行驶$2h$做的有用功：
$W = Pt=4×10^{4}W×2×3600s = 2.88×10^{8}J$。
则摩托艇发动机的机械效率：
$\eta=\frac{W}{Q_{放}}×100\%=\frac{2.88×10^{8}J}{7.2×10^{8}J}×100\% = 40\%$。

9. 一袋饼干的营养成分表上标有“2361kJ/100g”,该标识的含义与以下物理量的含义类似的是(B)
A.热量
B.热值
C.比热容
D.内能

答案： 【解析】：
本题主要考查对营养成分表上能量标识的理解，以及与物理学中相关物理量的类比。
首先，我们来分析题目中的关键信息。营养成分表上标有“$2361kJ/100g$”，这表示每$100$克饼干含有$2361$千焦的能量。这是一个能量密度或者单位质量所含能量的表示方式。
接下来，我们逐一分析选项：
A. 热量：热量是能量的一种形式，但它通常用来描述物体在热交换过程中吸收或放出的能量，不直接表示单位质量的能量。
B. 热值：热值是指单位质量的燃料完全燃烧时所释放的热量。在这里，“$2361kJ/100g$”可以看作是饼干（一种“燃料”）的“热值”，即单位质量饼干所含的能量。
C. 比热容：比热容是描述物质吸热或放热能力的物理量，与单位质量所含能量无关。
D. 内能：内能是物体内部所有分子动能和势能的总和，不直接表示单位质量的能量。
通过类比，我们可以看出，“$2361kJ/100g$”这个标识最接近于热值的概念，因为它表示的是单位质量饼干所含的能量。
【答案】：
B

10. (2025·巴蜀)国庆假期,小明一家驱车外出旅游。若汽车以108km/h的速度在高速公路上匀速直线行驶时,受到的阻力是1200N,汽车仪表盘显示百公里耗油6.0L(汽油热值取$4.0×10^7J/L)。$求:
(1)汽车以108km/h的速度在高速公路上匀速直线行驶时,牵引力做功的功率;
(2)6.0L的汽油完全燃烧放出的热量;
(3)这辆汽车以108km/h的速度在高速公路上匀速直线行驶时的效率。(汽车的效率是指汽车行驶时牵引力所做的功与汽油完全燃烧放出的热量之比)

答案： 解：
(1)汽车速度$v = 108km/h=108×\frac{1000m}{3600s}=30m/s$，因汽车匀速行驶，牵引力$F = f = 1200N$，牵引力做功的功率$P=Fv=1200N×30m/s = 3.6×10^{4}W$。
(2)汽油完全燃烧放出的热量$Q_{放}=Vq=6.0L×4.0×10^{7}J/L = 2.4×10^{8}J$。
(3)汽车行驶100km牵引力做的功$W=Fs=1200N×100×10^{3}m = 1.2×10^{8}J$，汽车的效率$\eta=\frac{W}{Q_{放}}×100\%=\frac{1.2×10^{8}J}{2.4×10^{8}J}×100\% = 50\%$。
答：
(1)牵引力做功的功率为$3.6×10^{4}W$；
(2)汽油完全燃烧放出的热量为$2.4×10^{8}J$；
(3)汽车的效率为50%。