《2025年综合应用创新题典中点九年级物理全一册沪粤版》

8. [2025·张家口月考]某物理实验小组在做“探究不同物质吸热情况”的实验。

(1)在组装实验器材的过程中,需要(填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯,如图甲、乙所示是小明组装好的实验装置,将初温、体积相同的水和食用油分别装在两个相同的烧杯中,用两个相同的酒精灯加热,其中存在的错误是没有控制水和食用油的质量相同。
(2)改正错误后继续实验,在此实验中,用相同的酒精灯加热,通过加热时间(填“加热时间”或“温度计示数的变化”)来反映食用油和水吸收热量的多少,实验测得的数据如下表所示,根据表中的数据可知,食用油的温度升高较快,水的吸热能力较强。

(3)实验过程中,不计热量损失$,c_1＝4.2×10^3J/(kg·℃),$利用实验数据可以粗略计算出食用油的比热容为$2.1×10^{3}$J/(kg·℃)。
(4)实验后同学们进行了交流,对图甲、乙的装置进行了改进,将分别装有水和食用油的试管放在同一个烧杯中加热,如图丙所示,这样做的好处是相同时间内水和食用油吸收的热量一定相同(或节约能源)(填写一个即可)。

答案：
(1)需要；没有控制水和食用油的质量相同
(2)加热时间；食用油；水
(3)$2.1×10^{3}$
(4)相同时间内水和食用油吸收的热量一定相同(或节约能源)
【点拨】
(1)组装实验器材时，应先调整烧杯的位置，因为烧杯的位置需要根据酒精灯外焰的高度来确定，所以需要点燃酒精灯。根据控制变量法，应加热初温和质量相同的水和食用油，图甲中水和图乙中食用油的密度不同，体积相同，由$m=\rho V$可知它们的质量不同。
(2)根据转换法，通过加热时间的长短来反映食用油和水吸收热量的多少；由表中数据可知，加热相同的时间，即吸收相同的热量，水升高温度较慢，食用油升高温度较快，说明水的吸热能力较强。
(3)由表中数据可知，水和食用油的质量和升高的温度相同时，水的加热时间为食用油加热时间的2倍，可知水吸收热量为食用油吸收热量的2倍，即$Q_{水}=2Q_{油}$，$c_{水}m\Delta t=2c_{油}m\Delta t$，食用油的比热容$c_{油}=\frac {1}{2}c_{水}=\frac {1}{2}×4.2×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)=2.1×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)$。
(4)将分别装有水和食用油的试管放在同一个烧杯中加热，而不是用两个酒精灯分别加热，可使相同时间内水和食用油吸收的热量一定相同且节约能源。

9. (新考法 新定义)熔化热是指单位质量的晶体在熔化时变成同温度的液态物质时需要吸收的热量,用字母λ表示,单位是焦耳每千克。已知冰的比热容为$c_1＝2.1×10^3J/(kg·℃),λ_1＝3.35×10^5J/kg。$1个标准大气压下100g冰从－20℃到全部熔化成0℃的水,需要吸收的热量是多少？

答案： 【解】冰从$-20^{\circ }C$升高到$0^{\circ }C$吸收的热量$Q_{吸1}=c_{冰}m\Delta t=2.1×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)×100×10^{-3}kg×[0^{\circ }C-(-20^{\circ }C)]=4.2×10^{3}J$，
100g冰全部熔化成相同温度的水需要吸收的热量$Q_{吸2}=\lambda _{冰}m=3.35×10^{5}J/kg×100×10^{-3}kg=3.35×10^{4}J$，
总共吸收的热量$Q_{吸}=Q_{吸1}+Q_{吸2}=4.2×10^{3}J+3.35×10^{4}J=3.77×10^{4}J$。

10. (跨学科 工程实践)如图甲为航母上简化的蒸汽弹射装置,能带动舰载机在2s内达到起飞速度,如图乙为汽油机的工作冲程。下列判断不正确的是(A)

A.气缸内的蒸汽推动活塞后,内能增加
B.舰载机获得牵引力是因为气缸内的蒸汽体积膨胀,从而推动活塞
C.从能量转化角度讲,蒸汽弹射装置工作时与图乙中(3)所示的原理相似
D.从能量转化角度讲,图乙中(2)冲程是把机械能转化为内能
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答案： A 【点拨】气缸内的蒸汽推动活塞后，内能转化为机械能，蒸汽内能减小；舰载机获得牵引力是因为气缸内的蒸汽体积膨胀，从而推动活塞，内能转化为机械能；从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时与图乙中
(3)所示的做功冲程原理相似；从能量转化角度讲，图乙中
(2)冲程为压缩冲程，将机械能转化为内能。