《2025年万唯中考大小卷九年级物理全一册人教版安徽专版》

21. 如图为某款舰载机滑跃式起飞的轨道简化图，已知舰载机最大载油量约为10t，发动机燃油完全燃烧的能量转化为飞机机械能的效率约为40%，舰载机所用燃油热值为$4.2×10^{7}J/kg$。求：
（1）舰载机油箱满油时，所有燃油完全燃烧放出的热量是多少？
（2）在油箱中加满燃油，若以$1×10^{5}N$的巡航动力水平匀速飞行时，舰载机能飞行的最远距离约是多少千米？

答案： 21.(4分)解:
(1)舰载机最大载油量约为10t,即燃油的质量m=10t=1×10⁴kg
根据Q=mq可得,满油时所有燃油完全燃烧放出的热量Q放=mq=1×10⁴kg×4.2×10⁷J/kg=4.2×10¹¹J (2分)
(2)由η=W/Q放可知,一满箱油完全燃烧转化的机械能W=ηQ放=40%×4.2×10¹¹J=1.68×10¹¹J
则舰载机水平匀速飞行的最远距离s=W/F动=1.68×10¹¹J/1×10⁵N=1.68×10⁶m=1680km (1分)

22. 小楠同学研究将一壶水烧开需要多少天然气。他利用天然气灶将1kg、初温为20℃的水刚加热到100℃，他了解到烧水过程中的热效率为30%[$q_{天然气}=4.0×10^{7}J/m^{3}$，$c_{水}=4.2×10^{3}J/(kg·℃)$]。试求：
（1）该加热过程中水吸收了多少热量？
（2）烧开这壶水至少需要燃烧多少天然气？
（3）请写出一种烧水过程中提高效率的方法。（合理即给分）

答案： 22.(5分)解:
(1)水吸收的热量Q吸=c水m水(t−t₀)=4.2×10³J/(kg·℃)×1kg×(100℃−20℃)=3.36×10⁵J (1分)
(2)由η=Q吸/Q放得,完全燃烧天然气放出的热量Q放=Q吸/η=3.36×10⁵J/30%=1.12×10⁶J (1分)
由Q放=Vq得,需要燃烧天然气的体积V=Q放/q=1.12×10⁶J/4.0×10⁷J/m³=0.028m³ (2分)
(3)使用火焰外焰加热(或及时清除烧水壶水垢等,合理即可).(1分)