《2025年同步学习目标与检测九年级物理全一册人教版》

11. 中国航天正在迈向“诗和远方”。神舟系列飞船接连升空,运载飞船的火箭一般用液氢来做燃料,这主要是因为液氢具有______的优点。返回舱进入大气层的机械能转化为舱体、空气等的内能,能量的总量______(选填“变化”或“不变”)。

答案： 热值大 不变
解析 发射飞船的火箭采用液氢来做燃料,原因是液氢具有较高的热值,完全燃烧时,可以释放出更多的热量;返回舱穿越大气层时,克服摩擦力做功,机械能转化为内能,内能增加,但能量的总量保持不变。

12. 《宋史·兵志》记载：“又造突火枪,以巨竹为筒,内安子窠(弹丸),如烧放焰绝,然后子窠发出如炮声,远闻百五十余步。”如图所示,弹丸被喷出的过程主要发生的能量转化是内能转化为______能,该能量转化与四冲程汽油机的______冲程相同。

答案： 机械 做功
解析 弹丸被喷出的过程中,气体对弹丸做功,气体的内能减少,气体的内能转化为弹丸的机械能,与汽油机的做功冲程的能量转化形式相同。

13. 小明在户外露营时,用一个家用酒精炉将质量为 450 g、温度为 20℃的水加热至沸腾后,立即停止加热,测得酒精质量减少了 8.4 g。则减少的酒精完全燃烧能放出______J 的热量,该酒精炉的加热效率为______%。[当时气压为标准大气压,已知$ c_{水}= 4.2×10^{3} J/(kg·℃),酒精的热值为 3.0×10^{7} J/kg]$

答案： 2.52×10⁵ 60
解析 酒精完全燃烧放出的热量$Q_{放}=m_{酒精}q_{酒精}=8.4×10⁻³kg×3.0×10⁷J/kg=2.52×10⁵J$
在标准大气压下水的沸点为100℃,即水的末温为100℃,水吸收的热量$Q_{吸}=c_{水}m_{水}(t-t₀)=4.2×10³J/(kg·℃)×450×10⁻³kg×(100℃-20℃)=1.512×10⁵J$
该酒精炉的加热效率$η=Q_{吸}/Q_{放}=1.512×10⁵J/2.52×10⁵J×100%=60%。$

14. 乙醇汽油燃烧的过程是______能转化为内能的过程。理论上,完全燃烧 25 g 乙醇汽油可以产生$ 8.4×10^{5} J $的热量,则乙醇汽油的热值是______J/kg；如果这些热量完全被水吸收,在标准大气压下,可以将质量为______kg、初温为 20℃的水加热到沸腾。[水的比热容为$ 4.2×10^{3} J/(kg·℃)]$

答案： 化学 3.36×10⁷ 2.5
解析 乙醇汽油在燃烧时,将乙醇汽油的化学能转化为内能。乙醇汽油的热值$q=Q_{放}/m=8.4×10⁵J/25×10⁻³kg=3.36×10⁷J/kg。$标准大气压下水的沸点为100℃,由题意知$,Q_{吸}=Q_{放}=8.4×10⁵J,$根据$Q_{吸}=cmΔt$可知,加热水的质量为$m_{水}=Q_{吸}/c_{水}Δt=8.4×10⁵J/4.2×10³J/(kg·℃)×(100℃-20℃)=2.5kg。$

15. (9 分)为比较酒精和汽油热值的大小,小林制订了以下实验方案：
①取质量相同的酒精和汽油制成酒精灯和汽油灯；
②两灯同时点燃后分别给两杯质量和初温都相同的水加热(两烧杯完全相同,如图所示)；
③观察水温的变化,由此判断两种燃料热值的大小。

请根据上面的实验方案回答问题。
(1)甲装置中温度计的示数是______℃；当两灯的燃料______(选填“燃烧相同时间”或“全部燃烧完”),甲装置中温度计的示数是 80℃,而乙装置中温度计的示数是 90℃,由此判断______的热值比较大。
(2)小林在进行此实验时发现,某燃料还未燃尽,烧杯内水就沸腾了,于是小林立即向该烧杯中添加了少量水继续实验,燃料燃尽后,两烧杯内水都未沸腾。请对小林的操作进行评估并给出理由：______。

答案：
(1)56 全部燃烧完 汽油
(2)小林的操作不可行,因为他没有控制两烧杯中水的质量相同
解析
(1)如题图甲所示,温度计的分度值为1℃,此时温度计的示数是56℃。使燃料全部燃烧完后,乙装置中水升高的温度较多,水的初温和质量相同,由Q=cmΔt得,乙装置中水吸收的热量较多,乙装置燃料放出的热量较多,酒精与汽油的质量相同,由$Q_{放}=mq$得,汽油的热值较大。
(2)在比较不同燃料热值的实验中,应控制燃料燃烧的质量相同、燃料的种类不同,通过比较温度计升高的示数知道燃料燃烧放出热量的多少。实验中,燃料未燃尽,烧杯中的液体便沸腾了,于是往烧杯中添加少量的水,这样的操作不可行,因为没有控制两个烧杯中水的质量相同。