第十四章 内能的利用 仿真检测卷-【众相原创】2024-2025学年九年级全一册物理分层练（人教版）广西专版

３７　 　 ６．解：（１）根据Ｉ＝ＵＲ知，电烘箱的电阻Ｒ＝ Ｕ Ｉ＝ ２２０Ｖ ５Ａ ＝４４Ω； （２）电烘箱消耗的电功率Ｐ＝ＵＩ＝２２０Ｖ×５Ａ＝１１００Ｗ； （３）每分钟可产生的热量Ｑ＝Ｗ＝ＵＩｔ＝２２０Ｖ×５Ａ×６０ｓ＝６．６×１０４Ｊ。 第十九章　生活用电 第１节　家庭电路 １．Ｃ　２．Ｄ　３．Ｂ　４．Ｅ　ｂ　不会　５．火　并　地　６．如答图所示 第２节　家庭电路中电流过大的原因 １．Ｄ　２．Ａ　３．Ｃ　４．Ｂ　５．Ｂ　６．短路　变大　７．短路　空气开关　总功率　８．热　短路　火 第３节　安全用电 １．Ｄ　２．Ｂ　３．Ｂ　４．Ｃ　５．Ｄ　６．冰箱的金属外壳未接地线　会　７．并　会　不符合　８．雨水是导体　电弧　跨步 第二十章　电与磁 第１节　磁现象　磁场 １．Ａ　２．Ｄ　３．Ａ　４．Ｃ　５．Ｂ　６．Ｃ　７．如答图所示 第２节　电生磁 １．Ｂ　２．Ｃ　３．磁场　电流方向　４．Ｓ　左　５．如答图所示 ６．（１）条形磁体　（２）电池的正负极对调　电流方向　小磁针北极的指向 第３节　电磁铁　电磁继电器 １．Ｄ　２．Ａ　３．Ｂ　４．Ｃ　５．Ｄ　６．（１）增加　大　（２）线圈匝数越多　Ｓ 第４节　电动机 １．Ｄ　２．Ａ　３．磁场对电流的作用　换向器　是　惯性　４．（１）电流　（２）控制电流的方向不变，把磁体 Ｎ、Ｓ极对调　（３）控制变 量法　滑动变阻器　磁性更强的磁体　（４）把电源换成交流电源 第５节　磁生电 １．Ｃ　２．Ｂ　３．Ａ　４．会　变化　５．电磁感应　机械　电　６．电磁感应现象　法拉第 第二十一章　信息与传递 第１、２节　现代顺风耳———电话　电磁波的海洋 １．Ｃ　２．Ｂ　３．Ｂ　４．Ｃ　５．Ｂ　６．电话　听筒　７．电磁波　３×１０８　８．乙　丙 第３、４节　广播、电视和移动通信　越来越宽的信息之路 １．Ａ　２．Ｄ　３．Ｂ　４．Ｄ　５．Ｃ　６．Ｂ　７．Ｃ　８．Ｄ　９．Ｄ　１０．反射 第二十二章　能源与可持续发展 第１、２节　能源　核能 １．Ｂ　２．Ｃ　３．Ｂ　４．Ａ 第３、４节　太阳能　能源与可持续发展 １．Ｃ　２．Ｄ　３．Ｄ　４．聚变　裂变　５．可再生　电源　化学能 实验操作册 实验１：０．０２　０．１　处处相等　实验２：并联电路中干路电流等于各支路电流之和 实验３：０．１　０．５　串联电路中总电压等于各部分电压之和　实验４：０．１　０．５　并联电路中各支路两端电压等于电源电压 实验５：断开　最大处　正比　实验６：断开　最大处　反比 实验７：小灯泡的电阻受温度的影响　实验８：实际功率　亮 实验９：条形磁体　电流方向　实验１０：线圈匝数　电流大小　匝数　强　大　强 实验１１：闭合　切割磁感线　导体切割磁感线方向　磁场方向 仿真检测卷 第十三章　内能 １．Ｂ　２．Ｂ　３．Ｄ　４．Ｃ　５．Ｄ　６．Ｃ　７．Ｃ　８．Ｄ　９．Ｄ　１０．Ｄ　１１．Ｃ　１２．Ｃ　１３．Ａ　１４．ＢＤ　１５．ＡＣ　１６．ＡＣ １７．温度　分子热运动　１８．分子在不停地做无规则运动　增加　１９．斥力　间隙　２０．增加　做功　２１．做功　热传递 ２２．比热容较大　引力　２３．（１）Ｂ　（２）温度　（３）引力　（４）间隙 ２４．（１）相同　相同　（２）便于比较　（３）电加热器　（４）单位质量　１℃ ２５．（１）相同　质量　（２）３９　（３）加热时间　（４）沙子　水　水　（５）相等　相等 ２６．解：（１）绝热容器中水的体积Ｖ水 ＝５Ｌ＝５×１０ －３ｍ３，由ρ＝ｍＶ得， 绝热容器中水的质量ｍ水 ＝ρ水Ｖ水 ＝１．０×１０ ３ｋｇ／ｍ３×５×１０－３ｍ３＝５ｋｇ； （２）水吸收的热量Ｑ吸 ＝ｃ水ｍ水（ｔ－ｔ水）＝４．２×１０ ３Ｊ／（ｋｇ·℃）×５ｋｇ×（４４℃－４０℃）＝８．４×１０４Ｊ； （３）不计热量损失，金属块放出的热量等于水吸收的热量，即Ｑ放 ＝Ｑ吸 ＝８．４×１０ ４Ｊ， 由题意可知，金属块的初温为９２℃，末温为４４℃， 则该金属的比热容ｃ金 ＝ Ｑ放 ｍ金（ｔ金 －ｔ） ＝ ８．４×１０ ４Ｊ ２ｋｇ×（９２℃－４４℃）＝０．８７５×１０ ３Ｊ／（ｋｇ·℃）。 ２７．解：（１）由于该物质在熔化过程中不断吸热、内能增大，所以在第４ｍｉｎ时具有的内能小于第８ｍｉｎ时的内能； （２）该物质从第１０ｍｉｎ至第１４ｍｉｎ吸收的热量Ｑ＝ｃ１ｍΔｔ＝４．２×１０ ３Ｊ／（ｋｇ·℃）×１ｋｇ×２０℃＝８．４×１０４Ｊ； （３）该物质在０到２ｍｉｎ内的过程中，加热时间ｔ＝２ｍｉｎ，在相同时间内物质吸收的热量相同，则前２ｍｉｎ吸收的热量 Ｑ′＝１２Ｑ＝ １ ２×８．４×１０ ４Ｊ＝４．２×１０４Ｊ； 该物质在此过程中为固体，质量ｍ＝１ｋｇ，温度的变化量Δｔ１＝２０℃， 所以该物质在固态下的比热容ｃ２＝ Ｑ′ ｍΔｔ ＝４．２×１０ ４Ｊ １ｋｇ×２０℃＝２．１×１０ ３Ｊ／（ｋｇ·℃）。 ２８．解：（１）因为沙子和水的质量相等，沙子的比热容比水小，吸收相同热量时（加热相同时间），由Ｑ吸 ＝ｃｍΔｔ可知，沙子的温度升高 得多；则图ａ表示的是沙子吸热升温的过程； （２）由题意和图像可知，ｃ水 ＝４．２×１０ ３Ｊ／（ｋｇ·℃），ｍ水 ＝２０ｇ＝０．０２ｋｇ，Δｔ水 ＝７０℃－２０℃＝５０℃； 则水吸收的热量Ｑ水吸 ＝ｃ水ｍ水Δｔ水 ＝４．２×１０ ３Ｊ／（ｋｇ·℃）×０．０２ｋｇ×５０℃＝４．２×１０３Ｊ； （３）相同时间内酒精燃烧放出的热量相同，在２分钟的时间内，Ｑ沙吸 ＝Ｑ水吸 ＝４．２×１０ ３Ｊ，由图知，加热满２ｍｉｎ，沙子的温度从 ２０℃上升到２５０℃，则Δｔ沙 ＝２５０℃－２０℃＝２３０℃，ｍ沙 ＝２０ｇ＝０．０２ｋｇ； 由Ｑ吸 ＝ｃｍΔｔ可得，沙子的比热容ｃ沙 ＝ Ｑ沙吸 ｍ沙Δｔ沙 ＝ ４．２×１０ ３Ｊ ０．０２ｋｇ×２３０℃≈０．９１×１０ ３Ｊ／（ｋｇ·℃）。 第十四章　内能的利用 １．Ｂ　２．Ｂ　３．Ｄ　４．Ａ　５．Ｄ　６．Ｃ　７．Ｃ　８．Ａ　９．Ｄ　１０．Ｄ　１１．Ｄ　１２．Ｃ　１３．Ｃ　１４．ＢＤ　１５．ＡＤ　１６．ＡＤ １７．内　机械　１８．热值　不变　１９．不变　做功　２０．机械　做功　２１．压缩　２５　２２．８．４×１０４　２．１×１０７ ２３．（１）乙、丙　甲、乙　控制变量　（２）示数的变化　转换　（３）不可靠　燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收 ２４．（１）相等　相等　控制变量法　（２）温度计示数的变化　转换法　（３）燃料对液体进行加热时，会有部分热量损失，没有全部被 液体吸收　（４）不能　水在沸腾过程中，继续加热，温度保持不变 ２５．（１）气压　ＢＥ　（２）质量　乘积　（３）无　７．５％　Ｄ ２６．解：（１）天然气完全燃烧放出的热量Ｑ放 ＝Ｖｑ＝１ｍ ３×３．２×１０７Ｊ／ｍ３＝３．２×１０７Ｊ； （２）水吸收的热量Ｑ吸 ＝ｃｍ（ｔ－ｔ０）＝４．２×１０ ３Ｊ／（ｋｇ·℃）×１００ｋｇ×（５０℃－２５℃）＝１．０５×１０７Ｊ； （３）该热水器工作时的效率η＝ Ｑ吸 Ｑ放 ×１００％＝１．０５×１０ ７Ｊ ３．２×１０７Ｊ ×１００％≈３２．８％。 ２７．解：（１）锅炉内３００ｋｇ的水吸收的热量Ｑ吸 ＝ｃ水 ｍ（ｔ′－ｔ０）＝４．２×１０ ３Ｊ／（ｋｇ·℃）×３００ｋｇ×（１００℃－２０℃）＝１．００８×１０８Ｊ； （２）煤完全燃烧放出的热量Ｑ放 ＝ｑｍ煤 ＝３×１０ ７Ｊ／ｋｇ×１１．２ｋｇ＝３．３６×１０８Ｊ， 此锅炉的效率η＝ Ｑ吸 Ｑ放 ×１００％＝１．００８×１０ ８Ｊ ３．３６×１０８Ｊ ×１００％＝３０％； （３）不计热损失，Ｑ吸 ＝Ｑ放，即ｃ水 ｍ１（ｔ－ｔ１）＝ｃ水 ｍ２（ｔ２－ｔ）， 即４．２×１０３Ｊ／（ｋｇ·℃）×５ｋｇ×（ｔ－２０℃）＝４．２×１０３Ｊ／（ｋｇ·℃）×３ｋｇ×（１００℃－ｔ），解得ｔ＝５０℃。 ２８．解：（１）在一个标准大气压下，水的沸点是１００℃，所以将２ｋｇ、２０℃的水烧开，水的末温是１００℃，水烧开需要吸收的热量Ｑ吸 ＝ ｃ水ｍ水Δｔ＝４．２×１０ ３Ｊ／（ｋｇ·℃）×２ｋｇ×（１００℃－２０℃）＝６．７２×１０５Ｊ； （２）由η＝ Ｑ吸 Ｑ放 ×１００％可知，丁烷燃烧放出的热量Ｑ放 ＝ Ｑ吸 η ＝６．７２×１０ ５Ｊ ６０％ ＝１．１２×１０ ６Ｊ， 由Ｑ放 ＝ｍｑ可知，完全燃烧丁烷的质量ｍ丁烷 ＝ Ｑ放 ｑ丁烷 ＝１．１２×１０ ６Ｊ ５．０×１０７Ｊ／ｋｇ ＝０．０２２４ｋｇ； （３）最大火力时的功率Ｐ＝２．５ｋＷ＝２５００Ｗ，由Ｑ＝Ｗ＝Ｐｔ可知，则加热所需要的时间ｔ＝ Ｑ放 Ｐ＝ １．１２×１０６Ｊ ２５００Ｗ ＝４４８ｓ。 第十五章　电流和电路 １．Ｂ　２．Ｂ　３．Ｄ　４．Ｄ　５．Ｄ　６．Ｃ　７．Ｄ　８．Ｂ　９．Ｂ　１０．Ａ　１１．Ｄ　１２．Ａ　１３．Ｂ　１４．ＢＣ　１５．ＡＣ　１６．ＢＤ １７．０．２Ａ　１Ａ　１８．摩擦起电　吸引轻小物体　１９．导体　同　２０．电荷发生转移　负　会　会　２２．Ｌ１　０．９ ２３．（１）如答图所示 （２）如答图所示 　 第２３（１）题答图 第２３（２）题答图 ２４．（１）电　（２）异种　（３）正　得到　（４）同种电荷相互排斥　２５．（１）负　（２）弱　（３）能　负　（４）电子的转移 ２６．（１）不相同　连接电路时，开关未断开　（２）１．５　电流表接了小量程，但按大量程读数　（３）Ｃ　（４）电流表正、负接线柱接反了 电流表所接量程太大了 ２７．（１）不相同　（２）如答图所示　（３）断开　（４）灯Ｌ１断路　（５）０．２　１　Ｉ３＝Ｉ１＋Ｉ２　（６）只做一次实验，结论具有偶然性 乙 ２８．解：（１）由电路图可知，两灯泡并联，电流表Ａ１测灯Ｌ１所在支路电流，电流表Ａ测干路电流；已知电流表Ａ１的示数为０．４Ａ，则 通过灯泡Ｌ１的电流Ｉ１＝０．４Ａ； （２）由并联电路的电流特点可知，Ａ的示数应大于Ａ１的示数， 已知两电流表指针偏转的角度相同，所以，Ａ选用的是大量程，Ａ１选用的是小量程， 指针在同一位置时，电流表大量程示数是小量程示数的５倍，所以，电流表Ａ的示数（即干路电流）Ｉ＝５Ｉ１＝５×０．４Ａ＝２Ａ； （３）根据并联电路电流的规律可知，通过灯泡Ｌ２的电流Ｉ２＝Ｉ－Ｉ１＝２Ａ－０．４Ａ＝１．６Ａ。 参考答案 参考答案 参考答案 ３　　 第十四章　内能的利用 　 （全卷满分：１００分　考试时间：９０分钟） 一、单项选择题（本大题共１３小题，每小题２分，共２６分。在给出的四个备选项中，只有一个选项符合题目 要求。） １．下列交通工具用热机获得动力的是 （Ｂ） Ａ．纯电动汽车　　　　Ｂ．双燃料汽车　　　　Ｃ．电动平衡车　　　　Ｄ．自行车 ２．“钻木取火”的发明来源于中国古代的神话传说，钻木取火时能量的转化过程与热机的哪个工作冲程中的 能量转化过程相似 （Ｂ） Ａ．吸气冲程 Ｂ．压缩冲程 Ｃ．做功冲程 Ｄ．排气冲程 ３．关于燃料的热值，下列说法正确的是 （Ｄ） Ａ．燃料燃烧越充分，燃料的热值越大 Ｂ．燃料质量越大，热值越大 Ｃ．燃料燃烧时放出的热量越多，热值越大 Ｄ．燃料的热值与燃料的种类有关 ４．小明元宵节去观赏花灯后自制了一个“走马灯”（如图所示），下面纸杯内的蜡烛点燃后，热气上升，形成气 流，从而推动上面的纸杯转动。此过程中的能量转化情况与四冲程汽油机的哪一个冲程相同 （Ａ） 　　　　 ５．把一杯酒精倒掉一半，则剩下的酒精 （Ｄ） Ａ．质量变小，比热容变小，密度不变，热值不变 Ｂ．质量变小，比热容变小，密度不变，热值变为原来的一半 Ｃ．质量、比热容、密度、热值都变为原来的一半 Ｄ．质量变小，比热容、密度、热值都不变 ６．如图所示是四冲程汽油机的剖面图，关于其工作过程分析正确的是 （Ｃ） Ａ．压缩冲程中，通过做功的方式使汽缸内气体的内能减小 Ｂ．排气冲程中，两气门打开，活塞向上运动将废气排出 Ｃ．吸气冲程中，汽油和空气的混合物进入汽缸 Ｄ．做功冲程中，燃料释放的能量绝大部分转化为机械能 第６题图 　　　　 第７题图 ７．世界上很多发明都是受到生活现象的启示而萌发的创意。如图所示，下列说法正确的是 （Ｃ） Ａ．汽油机的工作原理与图甲相同 Ｂ．蒸汽机的工作原理与图乙相同 Ｃ．图甲、乙都把内能转化为机械能 Ｄ．柴油机的工作原理与甲、乙都不同 ８．提高热机效率不但能节约能源，还能减小污染。关于提高热机的效率，下列措施正确的是 （Ａ） Ａ．尽量减少废气带走的热量 Ｂ．尽量增加燃料的质量 Ｃ．尽量增加热机的工作时间 Ｄ．尽量使用功率大的热机 ９．砖的制作工艺流传数千年，从晒制到烧制，从青砖到红砖，小小的砖块见证了人类迈向文明的历程，下列说 法正确的是 （Ｄ） Ａ．晒制泥坯时，泥坯温度越高含有的热量越多 Ｂ．浇水冷却时，砖的温度降低，比热容变小 Ｃ．烧制红砖时，燃料燃烧越充分，其热值越大 Ｄ．高温烧制时，通过热传递的方式改变砖块的内能 １０．下列关于汽油机和柴油机的主要区别，说法正确的是 （Ｄ） Ａ．构造上，汽油机汽缸顶部有喷油嘴，柴油机汽缸顶部有火花塞 Ｂ．吸气冲程中，柴油机吸入汽缸的是柴油和空气的混合物，汽油机吸入汽缸的是空气 Ｃ．在压缩冲程末，柴油机的点火方式是点燃式，汽油机的点火方式是压燃式 Ｄ．在做功冲程中，柴油机的燃气温度和压强比汽油机里的高 １１．下列关于能量转化及能量守恒定律的说法正确的是 （Ｄ） Ａ．能量守恒定律只适用于能量转化的过程 Ｂ．植物进行光合作用，是将化学能转化为光能 Ｃ．用打气筒打气，气筒壁发热，是将内能转化为机械能 Ｄ．根据能量守恒定律，能量无论是转化还是转移，能量的总和保持不变 １２．如图所示是自制教具，他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔，把电火花发生器紧紧塞进孔中，实验时从瓶口喷 入酒精并盖上锥形纸筒，按动电火花发生器的按钮，点燃瓶内酒精后，纸筒即刻飞出。关于此 实验，分析不正确的是 （Ｃ） Ａ．如果纸筒内的酒精不完全燃烧，其热值不变 Ｂ．酒精燃烧时将化学能转化为内能 Ｃ．燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程 Ｄ．纸筒飞出过程是通过做功的方式改变了瓶内气体的内能 １３．如图是小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法中正确的是 （Ｃ） Ａ．小球弹起的高度越来越小，说明在此过程中能量不守恒 Ｂ．根据能量守恒定律，在此过程中小球的机械能总量是保持不变的 Ｃ．在小球的运动中，有一部分机械能转化成了内能 Ｄ．小球最终会静止，这说明小球具有的机械能凭空消失了 二、多项选择题（本大题共３小题，每小题３分，共９分。在每小题列出的四个备选项中，有多个选项符合题目 要求，全部选对得３分，选对但不全得２分，有选错得０分。） １４．茶文化在中国已经有几千年的历史，在寒冷的冬季，人们回到家中，泡上一壶茶，闻着浓浓的茶香，品一杯 热茶，浑身上下感觉暖暖的。在品茶过程中涉及的物理知识，下列说法正确的是 （Ｂ） Ａ．茶水是热的，说明茶水含有的热量多 Ｂ．开水能很快泡出茶香，是因为温度越高，分子热运动越剧烈 Ｃ．喝茶时身体感觉变暖了，是通过做功的方式改变了内能 Ｄ．烧水时水蒸气将壶盖顶起的能量转化过程与汽油机的做功冲程相同 第１４题图 　　　 第１５题图 　　　 第１６题图 １５．为了保护环境，城区内禁放烟花爆竹，“礼花筒”便成为一些喜庆场合烘托气氛的必备用品，如图所示，“礼 花筒”使用时，利用筒内高压的空气膨胀，将彩带喷向空中。下列对使用过程分析正确的是 （Ｂ） Ａ．筒内气体的内能减少 Ｂ．筒内气体通过热传递方式改变了其内能 Ｃ．筒内气体分子热运动加剧 Ｄ．筒内气体的内能转化为彩带的机械能 １６．如图所示，清扫车在创建文明城市中大显身手。关于清扫车，下列说法正确的是 （Ｂ） Ａ．汽油机的做功冲程将内能转化为机械能 Ｂ．通过改进技术，可以使汽油机的效率达到１００％ Ｃ．清扫车工作过程中，油箱中汽油的热值逐渐变小 Ｄ．刹车时通过做功的方式增加了刹车片的内能 三、填空题（本大题共６小题，每空１分，共１２分） １７．如图所示，小明在校园科技节中展示了自己的作品。塑料瓶内装入少量的液态乙醚，待乙醚充满整个塑料 瓶后，启动电子打火器，活塞瞬间向前飞出一段距离。在此作品中应用的能量转化有乙醚的　内　能转化 为活塞的　机械　能。 第１７题图 　 第１９题图 　 第２０题图 　 第２２题图 １８．火箭用液态氢作为燃料，是因为液态氢具有较大的　热值　，燃料燃烧过程中，燃料的热值　不变　（选 填“变大”“变小”或“不变”）。 １９．如图所示为丁俊晖比赛时的情形。打台球时，运动的甲球撞击乙球后，甲球速度变慢，这是由于甲球的动 能转移到乙球上，这些能量在转化和转移的过程中，总量保持　不变　。在球与球相互撞击过程中还会因 为摩擦而产生热量，这是通过　做功　的方式改变了球的内能。 ２０．如图所示为氢气爆炸实验装置，向纸杯中通入适量的氢气与空气混合，用火柴点燃气体，发生爆炸，纸杯被 崩起。在氢气爆炸实验中，将氢气燃烧释放的内能转化为纸杯的　机械　能，此过程与汽油机的　做功　 冲程相同。 ２１．神舟十七号飞船目前正在太空中遨游，计划将在２０２４年４月返回我国东风着陆场。按照以往经验，神舟 飞船在穿越大气层返回地面时，与大气层摩擦，将机械能转化为内能，这与单缸四冲程汽油机的　　　　 （填冲程名称）冲程的能量转化一致。若一单缸四冲程汽油机的飞轮转速为３０００ｒ／ｍｉｎ，则１ｓ内汽油机 对外做功　２５　次。 众相原创 分层练·广西物理（ＲＪ） 众相原创 分层练·广西物理（ＲＪ） 众相原创 分层练·广西物理（ＲＪ） ４　 ２２．小王利用如图所示装置来测算酒精的热值，他测得燃烧皿中酒精的质量为４ｇ，烧杯中水的质量为５００ｇ，初温 为２３℃，点燃酒精，当酒精燃烧完时，测得水温升高到６３℃时。该过程水吸收的热量Ｑ＝　８．４×１０４　Ｊ。 他利用以上数据计算出酒精的热值为　２．１×１０７　Ｊ／ｋｇ。［ｃ水 ＝４．２×１０ ３Ｊ／（ｋｇ·℃）］ 四、实验探究题（本大题共３小题，共２２分） ２３．（７分）如图所示，甲、乙、丙三个实验装置完全相同，燃料的质量都为１０ｇ，烧杯内液体的质量都相同。 甲 　　 乙 　　 丙 （１）比较不同燃料的热值应选择　乙、丙　两个装置，比较不同物质的比热容应选择　甲、乙　两个装置 （前两空均选填甲、乙、丙），选择的理由是物理中研究问题常用到的　控制变量　法。 （２）在“比较不同燃料的热值”的实验中，通过观察温度计　示数的变化　比较燃料燃烧放出热量的多少， 这种研究问题的方法叫做　转换　法。 （３）若根据实验数据算出了水吸收的热量，结合１０ｇ燃料这一数据算出燃料的热值，这样算出的热值是否 可靠？　不可靠　，理由是　燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收　。 ２４．（８分）学习了热值之后，小聪设计了一个实验来比较煤油和菜籽油的热值大小，如图所示。 甲 　　 乙 　　 丙 （１）为了保证实验结论的可靠性，实验过程中燃料的质量　相等　（选填“相等”或“不相等”），两个烧杯 中水的质量　相等　（选填“相等”或“不相等”），此种物理实验方法是　控制变量法　。 （２）实验过程中，点燃两盏灯直至燃料完全燃烧后，通过比较　温度计示数的变化　（选填“加热时间”或 “温度计示数的变化”）来比较燃料燃烧放出的热量的多少，从而比较两种燃料热值的大小。此过程用了 　转换法　（填物理实验方法）。 （３）通过实验测得的燃料热值比真实值偏小，是因为　燃料对液体进行加热时，会有部分热量损失，没有 全部被液体吸收　。 （４）实验时，在燃料燃烧过程中，水已经沸腾了，此实验　不能　（选填“能”或“不能”）达到目的，理由是 　水在沸腾过程中，继续加热，温度保持不变　。 ２５．（７分）汽缸效率是热机优劣的重要指标。小明认为在忽略摩擦的情况下，汽缸效率还可能与汽缸内密封 气体的“体积”和“气压”有关。为此，他设计了如图甲所示的实验装置。汽缸的上部开口，轻质活塞可以 在气缸中上下运动，活塞下方封闭着一定量的空气，活塞上方放置配重，每个配重的质量相同。燃烧皿放 置在电子台秤上，点燃燃烧皿内燃料加热封闭空气推动活塞和配重匀速上升，上升过程汽缸内密封气体的 气压不变。汽缸效率是指活塞对配重做的功与燃料完全燃烧所放出热量的比值。 甲 　　 乙 （１）如图乙所示，小明设计了五组汽缸，Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｅ四组汽缸底面积相同，Ｄ汽缸底面积较小。其中Ａ、Ｂ、Ｃ 三组汽缸是为了探究汽缸效率与密封气体的　气压　关系。为了探究另一个猜想因素，他应选择　ＢＥ　（选填 “ＡＤ”或“ＢＥ”）汽缸进行对比实验。 （２）实验中，小明通过计算燃料燃烧相同的　质量　时，活塞上升高度和配重个数的　乘积　（选填“比 值”或“乘积”）来快速比较不同汽缸效率的高低。 （３）分别加热五组汽缸，当活塞均上升０．６ｍ时，小明记录加热时间和消耗燃料的质量见下表。分析表格 数据可知： 汽缸类型 Ａ Ｂ Ｃ Ｄ Ｅ 加热时间／ｓ １２ ２０ ２５ １８ ２２ 消耗燃料质量／ｇ ０．２ ０．４ ０．６ ０．１５ ０．５ ①分析Ａ、Ｂ、Ｃ可知，汽缸效率与汽缸内密封气体的气压　无　（选填“有”或“无”）关。 ②已知每个配重的质量为３０ｋｇ，燃料的热值ｑ＝１．２×１０７Ｊ／ｋｇ，ｇ取１０Ｎ／ｋｇ，则Ａ汽缸的效率为　７．５％　； 五个汽缸中，　Ｄ　汽缸效率最高。 五、综合应用题（本大题共３小题，共３１分。解答时要求在相应的答题区域内写出必要的文字说明、计算公式 和重要的演算步骤，只写出最后答案，未写出主要计算过程的，不得分） ２６．（９分）现在家庭普遍使用天然气供能。已知某家庭用天然气热水器将质量为１００ｋｇ、温度为２５℃的自来 水加热到５０℃，消耗的天然气体积为１ｍ３（假设天然气完全燃烧）。已知水的比热容为４．２×１０３Ｊ／（ｋｇ·℃）， 天然气的热值为３．２×１０７Ｊ／ｍ３。求： （１）天然气完全燃烧放出的热量； （２）水吸收的热量； （３）该热水器工作时的效率。（精确到０．１％） 解：（１）天然气完全燃烧放出的热量Ｑ放 ＝Ｖｑ＝１ｍ ３×３．２×１０７Ｊ／ｍ３＝３．２×１０７Ｊ； （２）水吸收的热量Ｑ吸 ＝ｃｍ（ｔ－ｔ０）＝４．２×１０ ３Ｊ／（ｋｇ·℃）×１００ｋｇ×（５０℃－２５℃）＝１．０５×１０７Ｊ； （３）该热水器工作时的效率η＝ Ｑ吸 Ｑ放 ×１００％＝１．０５×１０ ７Ｊ ３．２×１０７Ｊ ×１００％≈３２．８％。 ２７．（１０分）冬天即将来临，学校积极创造条件为学生供应开水。在这个过程中，若用锅炉将３００ｋｇ的水从 ２０℃加热到１００℃，燃烧了１１．２ｋｇ的煤［ｃ水 ＝４．２×１０ ３Ｊ／（ｋｇ·℃），煤的热值为３×１０７Ｊ／ｋｇ］，则： （１）锅炉内３００ｋｇ的水吸收的热量是多少？ （２）此锅炉的效率是多少？ （３）某同学从开水房打了３ｋｇ的１００℃的开水，为了便于使用，他将这１００℃的开水和质量为５ｋｇ的２０℃ 的冷水混合，若不计混合过程的热损失，则混合后温水的温度为多少？ 解：（１）锅炉内３００ｋｇ的水吸收的热量Ｑ吸 ＝ｃ水 ｍ（ｔ′－ｔ０）＝４．２×１０ ３Ｊ／（ｋｇ·℃）×３００ｋｇ×（１００℃－２０℃）＝ １．００８×１０８Ｊ； （２）煤完全燃烧放出的热量Ｑ放 ＝ｑｍ煤 ＝３×１０ ７Ｊ／ｋｇ×１１．２ｋｇ＝３．３６×１０８Ｊ， 此锅炉的效率η＝ Ｑ吸 Ｑ放 ×１００％＝１．００８×１０ ８Ｊ ３．３６×１０８Ｊ ×１００％＝３０％； （３）不计热损失，Ｑ吸 ＝Ｑ放，即ｃ水 ｍ１（ｔ－ｔ１）＝ｃ水 ｍ２（ｔ２－ｔ）， 即４．２×１０３Ｊ／（ｋｇ·℃）×５ｋｇ×（ｔ－２０℃）＝４．２×１０３Ｊ／（ｋｇ·℃）×３ｋｇ×（１００℃－ｔ）， 解得ｔ＝５０℃。 ２８．（１２分）在冬天的时候一家人聚在一起吃上一顿美美的火锅是一件很让人舒心的事情。爱吃火锅的细心 食客不难发现，现在市里一些火锅店、饭店、酒店等都选用了一种配备丁烷气罐的新型便携式的燃气炉。 丁烷气罐外形小巧，火力也很大，最重要的是方便干净，适用于短时间内吃火锅的顾客，也适用于野外郊游 野炊用。如图所示为某品牌便携式丁烷气炉，其相关参数如表所示。某次在标准大气压下用该燃气炉最 大火力将锅内２０℃、２ｋｇ的水烧开，已知ｑ丁烷 ＝５．０×１０ ７Ｊ／ｋｇ，ｃ水 ＝４．２×１０ ３Ｊ／（ｋｇ·℃），求： 　 最大火力 热效率 产品净重 产品毛重 ２．５ｋＷ ６０％ １．５ｋｇ ２．０ｋｇ （１）水吸收的热量； （２）消耗丁烷气体的质量； （３）加热所需要的时间。 解：（１）在一个标准大气压下，水的沸点是１００℃，所以将２ｋｇ、２０℃的水烧开，水的末温是１００℃，水烧开需要 吸收的热量Ｑ吸 ＝ｃ水ｍ水Δｔ＝４．２×１０ ３Ｊ／（ｋｇ·℃）×２ｋｇ×（１００℃－２０℃）＝６．７２×１０５Ｊ； （２）由η＝ Ｑ吸 Ｑ放 ×１００％可知，丁烷燃烧放出的热量Ｑ放 ＝ Ｑ吸 η ＝６．７２×１０ ５Ｊ ６０％ ＝１．１２×１０ ６Ｊ， 由Ｑ放 ＝ｍｑ可知，完全燃烧丁烷的质量ｍ丁烷 ＝ Ｑ放 ｑ丁烷 ＝１．１２×１０ ６Ｊ ５．０×１０７Ｊ／ｋｇ ＝０．０２２４ｋｇ； （３）最大火力时的功率Ｐ＝２．５ｋＷ＝２５００Ｗ，由Ｑ＝Ｗ＝Ｐｔ可知，则加热所需要的时间 ｔ＝ Ｑ放 Ｐ ＝ １．１２×１０６Ｊ ２５００Ｗ ＝４４８ｓ。 众相原创 分层练·广西物理（ＲＪ） 众相原创 分层练·广西物理（ＲＪ） 众相原创 分层练·广西物理（ＲＪ）