《2025年新编基础训练九年级物理上册通用版Y》

1. 在 1 个标准大气压下,将质量为 1.0 kg 的水从 20℃加热到沸腾,水吸收的热量是3.36×10⁵J。小明家天然气热水器的热效率是 84%,他某次洗澡,耗水 40 kg,自来水进热水器的温度是 24℃,出热水器的温度是 40℃,小明这次洗澡消耗天然气0.08$m^3。$[已知水的比热容是$ 4.2×10^3 J/(kg·℃),$天然气的热值是$ 4.0×10^7 J/m^3]$

答案： 3.36×10⁵ 0.08

2. 物理学中有热容的概念：一定质量的物体,温度升高(或降低)1℃时吸收(或放出)的热量称为该物体的热容,用 C 表示,某物体吸收的热量与其升高的温度之比即为该物体的热容。热容表示的是不同物体的容热能力。一个热水袋内装有 2 kg 的水,水的温度是 90℃,已知水的比热容为$ c_{水}= 4.2×10^3 J/(kg·℃)。$则：
(1)热水袋内的水放出$ 1.68×10^5 J $的热量后,水的末温是多少？
(2)该热水袋中的水的热容是多少？

答案： 2.
(1)70 ℃
(2)8.4×10³ J/℃

3. (物理学与工程实践)(2024·湖北中考)据统计,每燃烧 1 kg 燃油约排放 3.3 kg 二氧化碳。为实现碳达峰、碳中和的目标,氢能作为一种绿色低碳的清洁能源在我国交通领域的应用场景不断扩大,使用氢燃料电池的交通工具不断丰富,其应用流程如下。

(1)氢燃料电池将化学能直接转化为电能。
(2)当储氢瓶内气体压强为$ 3.5×10^7 Pa $时,求瓶内壁$ 1 cm^2 $的面积上受到的压力。
3.5×10³ N
(3)以氢燃料电池卡车为例,若卡车在水平路面上匀速行驶 72 km 用时 1 h,功率为 172 kW。
①求卡车的行驶速度；
20 m/s
②求卡车所受的牵引力；
8.6×10³ N
③与燃油卡车相比,氢燃料电池卡车行驶 72 km 可减排二氧化碳的质量为多少？(燃油机的效率取 36%,燃油的热值 q 取$ 4.3×10^7 J/kg)$
132 kg

答案： 3.
(1)电
(2)3.5×10³ N
(3)①20 m/s ②8.6×10³ N ③132 kg 解析:
(1)由图可知,氢燃料电池是将氢的化学能直接转化为电能。
(2)根据$ p=\frac{F}{S} $可知,当储氢瓶内气体压强为3.5×10⁷ Pa时,瓶内壁1 cm²的面积上受到的压力为$ F=pS=3.5×10⁷\ Pa×1×10^{-4}\ m^2=3.5×10^3\ N $。
(3)①卡车的行驶速度为$ v=\frac{s}{t}=\frac{72\ km}{1\ h}=72\ km/h=20\ m/s $;②卡车所做的机械功为$ W=Pt=172×10^3\ W×3600\ s=6.192×10^8\ J $,根据$ W=Fs $可知,卡车所受牵引力为$ F=\frac{W}{s}=\frac{6.192×10^8\ J}{72×10^3\ m}=8.6×10^3\ N $;③根据$ \eta=\frac{W_{有用}}{Q_{放}}×100\% $可知,燃料完全燃烧放出的热量为$ Q_{放}=\frac{W_{有用}}{\eta}=\frac{6.192×10^8\ J}{36\%}=1.72×10^9\ J $,消耗燃油的质量为$ m=\frac{Q_{放}}{q}=\frac{1.72×10^9\ J}{4.3×10^7\ J/kg}=40\ kg $,则减排二氧化碳的质量为$ m'=3.3m=3.3×40\ kg=132\ kg $。