第十三章 内能【B卷·培优卷】-2024-2025学年九年级物理全一册单元速记·巧练（安徽专用 人教版）

2024-2025学年九年级物理上单元测试卷（人教版） 第十三章 内能（B卷•培优卷） （考试时间：70分钟 试卷满分：70分） 注意事项： 1．测试范围：人教版九年级全一册第13章。 一、填空题（每小题2分，共20分） 1．（2024·安徽合肥·二模）合肥地区春节接待客人有煮茶叶蛋的习俗。将鸡蛋放进陈年的茶叶水中煮较长时间，剥开蛋壳发现蛋白变色，如图所示，这是_________现象。 2．（2024·安徽芜湖·三模）安徽盛产茶叶，黄山毛峰、六安瓜片、祁门红茶等享有盛誉。泡茶时，开水温度越高，水中茶色就越容易变浓，这说明_____________________________________________。 3．（2024·安徽合肥·三模）从微观看，由于分子在做永不停息的无规则运动，所以分子具有动能，固体表面有一些动能较大的分子在一些条件下可以克服邻近分子对它的束缚而逸出固体表面，直接跑到空气中去，其宏观表现就是 现象（填物态变化的名称）。 4．（2024·安徽合肥·二模）如图甲是用粗铜丝做成的框，乙是一段细铁丝，两端弯成环状，把铁环套在铜丝上，并沾上肥皂膜，如图丙。轻轻晃动铜框，铁丝会向上升，这是因为肥皂膜分子间存在着_________。 5．（2024·安徽芜湖·二模）涂料的比热容大小主要影响着材料的散热性能和干燥速度。某种8kg非膨胀防火涂料吸收的热量，温度可以从15℃升高到20℃，则该防火涂料的比热容是_________。 6．（2024·安徽·二模）“卡路里”简称“卡”，是热量的另一个单位，常用于营差计量中。“卡”是这样规定的：1卡等于在1个标准大气乐下，1g水温度升高1℃吸收的热量。若一个中学生某次跳绳时身体消耗的能量约63J，相当于消耗_________卡。 7．（2024·安徽阜阳·二模）已知铜的比热容小于铝的比热容，相同质量、初温相同的铜块和铝块吸收相同热量后再相互接触，则内能会从___________________________（选填“铜块转移给铝块”或“铝块转移给铜块”）。 8．（2024·安徽·二模）空气中的分子在不停的发生碰撞，在一个标准大气压下、0℃时，分子连续发生两次碰撞之间经过的平均路程约为7×10-5m，若分子平均速度按500m/s计，则空气中的分子平均每隔_________s就要发生一次碰撞。 9．（2024·安徽六安·一模）食物也是一种“燃料”，其释放的能量供给细胞生命活动的需求。每千克米饭可提供的能量为5×106J，如果210g米饭释放的能量全部被质量为5kg、温度为25℃的水吸收，可使这些水的温度升高到_________℃。[水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）] 10．（2024·安徽马鞍山·一模）由某晶体熔化时的“温度——时间”图像可知：该晶体的熔点为50℃。但初三的我们还能分析出：该物质处于液态与固态时的比热容之比为_________。 二、选择题（每小题2分，共14分；每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的） 11．（2024·广东真题）如图是古代省油灯的示意图。它下层盛水，能减慢上层油的消耗。点灯后，水在升温的过程中（　　） A．吸热，内能增加 B．吸热，内能减少 C．放热，内能增加 D．放热，内能减少 12．（2024·安徽阜阳·二模）夏天，长时间使用空调会使室内的空气变得十分干燥。因此人们常在室内放上一盆清水以增加空气的湿度，这种方法可以说明（     ） A．水分子由原子构成 B．水分子的体积变大 C．水分子间有相互作用力 D．水分子在不断运动 13．（2024·安徽滁州·二模）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　） A．温度不同的物体接触后会发生热传递现象 B．发生热传递时，内能大的物体一定放出热量 C．物体的内能减小时，物体一定放出热量 D．海波在熔化过程中温度不变，内能不变 14．（2024·安徽安庆·三模）在“探究物质的吸热能力”实验中，用相同的电加热器给质量相等的水和食用油加热，发现食用油温度升高的较快，不考虑热量损失，则下列判断正确的是（     ） A．电加热器温度升高是通过热传递的方式使其内能增加 B．食用油温度升高的快，说明食用油吸热能力较强 C．相同时间内食用油温度升高较多，但水和食用油内能增加的一样多 D．电热器发热管将热量传递给液体说明电热器发热管具有的内能较多 15．（2024·安徽淮北·二模）在物理学习过程中，需要用规范的物理语言表述物理问题和准确的分析物理过程。例如在烧杯中的冰块熔化过程中，下列选项中表述正确的是（　　） A．冰化为水的过程中内能不变 B．冰化为水的过程中惯性大小不变 C．烧杯中冰块的重力约为600g D．冰块中分子间的作用力比水中分子间的作用力弱 16．（2024·安徽合肥·二模）如图所示，为晶体熔化时的分子运动模型，结合相关知识，判断下列说法不正确的是（　　） A．晶体刚被加热时，其分子运动更加剧烈 B．晶体熔化中，吸热用于减少分子间束缚 C．晶体熔化时，其温度保持不变 D．晶体熔化时，其内能保持不变 17．（2023·山东泰安真题）质量均为0.5kg的水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等，它们温度随时间变化的关系如图所示．已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)，c水>c液．下列说法中（　　） ① 甲液体是水 ② 0~12min乙温度降低了20℃ ③ 0~12min甲放出了8.4×104J的热量 ④ 乙液体的比热容为2.1×103J/(kg·℃) A．只有①②正确 B．只有②④正确 C．只有①③正确 D．只有①④正确 三、实验题（第18小题4分，第19小题4分，第20小题8分，共16分） 18．（23-24九年级上·安徽宿州·期中）图甲是“比较不同物质的吸热能力”的实验装置。 （1）该实验应该控制两支试管里水和煤油的_________（选填“质量”或“体积”）相同； （2）相同时间内，水吸收的热量_________（选填“大于”、“等于”或“小于”）煤油吸收的热量。 19．（22-23九年级上·安徽宣城·期末）在探究不同物质吸热情况的实验中； 实验中得到如下一组数据； 烧杯号 液体 质量m/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间t/min 1 水 300 20 30 12.3 2 水 120 20 30 6.2 3 煤油 300 20 30 6.1 4 煤油 300 20 25 3.1 （1）图b中能合理反映质量相同的两物质温度和加热时间关系的图像是_________（选填“甲”、“乙”或“丙”）； （2）实验中，物质吸热的多少是通过___________________________（选填“温度升高的高低”或“加热时间的长短”）来反映的。 20．（2024·陕西·中考真题）某高校科研人员根据西藏地区太阳辐射强、供暖周期长等特点，为藏区某县设计了太阳能供暖蓄热系统。该系统由集热、蓄热和供暖三部分组成，其基本工作过程如图所示。集热板白天接收太阳辐射时，其内部水温升高，然后通过热交换器，使蓄水箱内水温升高，再通过水泵将热水送入用户。集热板无法供热时，蓄水箱与热交换器之间阀门关闭。晴天时，集热板获得的内能不仅能满足县城用户全天24小时的取暖需求，同时富余的内能可储存在蓄水箱中，用以解决阴雨天集热板无法供热的问题，实现“不用煤，不用气，不用电，温暖整个县城千家万户！” 同学们用所学初中物理知识对该系统某一天的数据进行了简单的分析，为便于计算，工作过程和相关数值均做了简化处理，如下表所示。不计集热板到蓄水箱之间的管道、热交换器的热损失。[水的比热容为，水的密度为] 集热板每小时、每平方米接收的太阳辐射能量 集热板面积 蓄水箱全天持续供暖输出能量（含用户得到的内能、蓄水箱和供暖管道的热损失） （1）同学们查阅资料了解到，在西藏地区选用该系统供热的原因之一是：藏区海拔高，大气压强_________（选填“大”或“小”），空气密度小，蓄水箱对流散热慢； （2）若这一天光照时长为10h，集热板的光热转化效率为60％，则集热板中的水获得的内能是多少？_________；这些内能，一方面通过蓄水箱对用户全天持续供暖，另一方面使得蓄水箱内水的温度最终升高了10℃。请分析计算该蓄水箱的容积至少是多少？_________； （3）假设该县城用户均采用地暖供热。根据地暖供热标准，用户的进水温度不低于40℃。若这一天持续供暖结束后，蓄水箱水温为48℃，接下来为连续阴雨天气，请你通过计算分析，蓄水箱储存的内能是否还能为县城用户按标准持续供暖3天？（计算结果保留一位小数）_________。 四、计算与推导题（第21小题6分，第22小题6分，第23小题8分，共20分；解答有必要的公式和过程） 21．（23-24九年级上·安徽合肥·期中）小红在实验室利用电热器加热。完成了冰的熔化实验，并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图线如图所示。实验时，冰的质量为0.5kg。水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）提示： 相同时间被加热物质吸收的热量相同。求： （1）CD段水吸收的热量： （2）则冰的比热容为多少？ 22．（23-24九年级上·安徽马鞍山·期中）为了开展全民健身运动，第一届马鞍山市半程马拉松比赛将于2023年11月5日在采石矶举行。科学研究表明，运动员长跑时每千克体重跑1公里消耗的能量约为1大卡。已知大卡是医学上常用的热量单位，1大卡=1千卡，1卡=4.2焦，试求 （1）质为50kg的运动员跑20km消耗的能量E约为多少J？ （2）这些能量，若被20kg温度20℃的水完全吸收，可以使水温升高多少摄氏度？ 23．（23-24九年级上·安徽合肥·期中）小奇同学测量天然气灶火焰中心温度时，把一枚150g的金属块放在火焰中心加热足够长的时间后，立即投入到盛有200g、20℃水的绝热容器中（容器内部不与容器外部发生热传递），水温最高升到80℃。已知，，不计热量损失。求： （1）水温升高到80℃时，水吸收的热量是多少？ （2）天然气灶火焰中心的温度是多少？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年九年级物理上单元测试卷（人教版） 第十三章 内能（B卷•培优卷） （考试时间：70分钟 试卷满分：70分） 注意事项： 1．测试范围：人教版九年级全一册第13章。 一、填空题（每小题2分，共20分） 1．（2024·安徽合肥·二模）合肥地区春节接待客人有煮茶叶蛋的习俗。将鸡蛋放进陈年的茶叶水中煮较长时间，剥开蛋壳发现蛋白变色，如图所示，这是_________现象。 【答案】扩散 【解析】将鸡蛋放进陈年的茶叶水中煮较长时间，剥开蛋壳发现蛋白变色，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。 2．（2024·安徽芜湖·三模）安徽盛产茶叶，黄山毛峰、六安瓜片、祁门红茶等享有盛誉。泡茶时，开水温度越高，水中茶色就越容易变浓，这说明_____________________________________________。 【答案】温度越高，分子运动越剧烈 【解析】泡茶时，茶分子会运动到水中，这是一种扩散现象，温度越高茶分子运动越剧烈，扩散越快，故茶色越容易变浓。 3．（2024·安徽合肥·三模）从微观看，由于分子在做永不停息的无规则运动，所以分子具有动能，固体表面有一些动能较大的分子在一些条件下可以克服邻近分子对它的束缚而逸出固体表面，直接跑到空气中去，其宏观表现就是 现象（填物态变化的名称）。 【答案】升华 【解析】因为分子间存在引力和斥力，所以固体分子要脱离固体表面跑到空气中去，需克服分子间相互作用的引力，需要具有较大的能量；该过程物质从固体变为了气体，因此固体发生了升华现象。 4．（2024·安徽合肥·二模）如图甲是用粗铜丝做成的框，乙是一段细铁丝，两端弯成环状，把铁环套在铜丝上，并沾上肥皂膜，如图丙。轻轻晃动铜框，铁丝会向上升，这是因为肥皂膜分子间存在着_________。 【答案】引力 【解析】分子间既存在引力又存在斥力，轻轻晃动铜框，铁丝会向上升，这是分子间存在着引力的缘故。 5．（2024·安徽芜湖·二模）涂料的比热容大小主要影响着材料的散热性能和干燥速度。某种8kg非膨胀防火涂料吸收的热量，温度可以从15℃升高到20℃，则该防火涂料的比热容是_________。 【答案】 【解析】由得，该防火涂料的比热容是 6．（2024·安徽·二模）“卡路里”简称“卡”，是热量的另一个单位，常用于营差计量中。“卡”是这样规定的：1卡等于在1个标准大气乐下，1g水温度升高1℃吸收的热量。若一个中学生某次跳绳时身体消耗的能量约63J，相当于消耗_________卡。 【答案】15 【解析】1卡的热量 Q=cmΔt=4.2×103J/（kg·℃）×0.001kg×1℃=4.2J 消耗的能量约63J，相当于 =15卡 7．（2024·安徽阜阳·二模）已知铜的比热容小于铝的比热容，相同质量、初温相同的铜块和铝块吸收相同热量后再相互接触，则内能会从___________________________（选填“铜块转移给铝块”或“铝块转移给铜块”）。 【答案】铜块转移给铝块 【解析】根据的变形式可知，铝块和铜块的质量相同，初温相同，吸收相同的热量后，铝的比热容较大，则铝升高的温度较小，所以铝的末温低；铜的比热容较小，则铜升高的温度较大，所以铜的末温高，二者相互接触，热量（内能）将从铜块转移给铝块。 8．（2024·安徽·二模）空气中的分子在不停的发生碰撞，在一个标准大气压下、0℃时，分子连续发生两次碰撞之间经过的平均路程约为7×10-5m，若分子平均速度按500m/s计，则空气中的分子平均每隔_________s就要发生一次碰撞。 【答案】1.4×10-7s 【解析】由题，在一个标准大气压下、0℃时，分子连续发生两次碰撞之间经过的平均路程约为7×10-5m，若分子平均速度按500m/s计，则分子发生一次碰撞的平均时间间隔为 9．（2024·安徽六安·一模）食物也是一种“燃料”，其释放的能量供给细胞生命活动的需求。每千克米饭可提供的能量为5×106J，如果210g米饭释放的能量全部被质量为5kg、温度为25℃的水吸收，可使这些水的温度升高到_________℃。[水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）] 【答案】75 【解析】米饭释放出的能量为 水的末温为 10．（2024·安徽马鞍山·一模）由某晶体熔化时的“温度——时间”图像可知：该晶体的熔点为50℃。但初三的我们还能分析出：该物质处于液态与固态时的比热容之比为_________。 【答案】5∶2 【解析】晶体熔化过程中质量保持不变。由图像可知，给该晶体的固体加热4分钟升高的温度为，给该晶体的液体加热4分钟升高的温度为 用相同的加热设备加热相同的时间，吸收的热量相同，根据公式可知，该物质处于液态与固态时的比热容之比为 二、选择题（每小题2分，共14分；每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的） 11．（2024·广东真题）如图是古代省油灯的示意图。它下层盛水，能减慢上层油的消耗。点灯后，水在升温的过程中（　　） A．吸热，内能增加 B．吸热，内能减少 C．放热，内能增加 D．放热，内能减少 【答案】A 【解析】改变物体内能的方式有两种：做功和热传递。点灯后，水在升温的过程中，水吸收热量，内能增加，是通过热传递的方式改变水的内能。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 12．（2024·安徽阜阳·二模）夏天，长时间使用空调会使室内的空气变得十分干燥。因此人们常在室内放上一盆清水以增加空气的湿度，这种方法可以说明（     ） A．水分子由原子构成 B．水分子的体积变大 C．水分子间有相互作用力 D．水分子在不断运动 【答案】D 【解析】在室内放上一盆清水，构成水的水分子每时每刻都在不停的运动，一部分水分子运动到空气中，就会增大空气的湿度，因此这种方法可以说明水分子在不断运动，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 13．（2024·安徽滁州·二模）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　） A．温度不同的物体接触后会发生热传递现象 B．发生热传递时，内能大的物体一定放出热量 C．物体的内能减小时，物体一定放出热量 D．海波在熔化过程中温度不变，内能不变 【答案】A 【解析】A．热传递的条件是物体之间存在温度差，当两个温度不同的物体接触时，热量会从温度高的物体传向温度低的物体，直到两者温度相同为止，故A正确； B．热传递的实质是内能的转移，而不是由物体内能的大小决定的。内能大的物体，其温度不一定高，因此不一定放出热量，故B错误； C．物体的内能减小，可能是通过热传递的方式放出了热量，也可能是通过做功的方式（如气体对外做功）使内能减小，因此，不能单纯地说内能减小就一定放出热量，故C错误； D．海波是晶体，在熔化过程中虽然温度保持不变（即熔点温度），但它需要吸收热量来完成从固态到液态的转变。这个过程中，海波的内能是增加的（因为吸收了热量），故D错误。 故选A。 14．（2024·安徽安庆·三模）在“探究物质的吸热能力”实验中，用相同的电加热器给质量相等的水和食用油加热，发现食用油温度升高的较快，不考虑热量损失，则下列判断正确的是（     ） A．电加热器温度升高是通过热传递的方式使其内能增加 B．食用油温度升高的快，说明食用油吸热能力较强 C．相同时间内食用油温度升高较多，但水和食用油内能增加的一样多 D．电热器发热管将热量传递给液体说明电热器发热管具有的内能较多 【答案】C 【解析】A．电加热器温度升高是通过电流做功的方式使其内能增加，故A错误； B．质量相等的水和食用油，吸收相同的热量，食用油温度升高的快，说明食用油的吸热能力较弱，故B错误； C．用相同的电加热器给质量相等的水和食用油加热，相同时间内食用油温度升高较多，但水和食用油吸收的热量相同，即水和食用油内能增加的一样多，故C正确； D．电热器发热管将热量传递给液体说明电热器发热管放出的热量多，但电热器发热管具有的内能不一定多，故D错误。 故选C。 15．（2024·安徽淮北·二模）在物理学习过程中，需要用规范的物理语言表述物理问题和准确的分析物理过程。例如在烧杯中的冰块熔化过程中，下列选项中表述正确的是（　　） A．冰化为水的过程中内能不变 B．冰化为水的过程中惯性大小不变 C．烧杯中冰块的重力约为600g D．冰块中分子间的作用力比水中分子间的作用力弱 【答案】B 【解析】A．冰化为水的过程中会吸收热量，内能增大，故A错误； B．惯性与物体的状态和所处的位置无关，与物体的质量有关；冰化为水的过程中质量不变，所以惯性也不变，故B正确； C．重力的单位是牛顿，符号表示为N，而选项中的“g”是质量的单位，故C错误； D．固态物质与液态物质相比，固态物质分子间距离小，液态物质分子间的距离大，因此固态物质分子之间的作用力大，所以冰块中分子间的作用力比水中分子间的作用力强，故D错误。 故选B。 16．（2024·安徽合肥·二模）如图所示，为晶体熔化时的分子运动模型，结合相关知识，判断下列说法不正确的是（　　） A．晶体刚被加热时，其分子运动更加剧烈 B．晶体熔化中，吸热用于减少分子间束缚 C．晶体熔化时，其温度保持不变 D．晶体熔化时，其内能保持不变 【答案】D 【解析】A．晶体刚被加热时，温度升高，其分子运动更加剧烈，故A正确，不符合题意； B．晶体熔化中，吸热用于减少分子间束缚，让分子运动更加剧烈，故B正确，不符合题意； C．晶体熔化时，吸收热量，其温度保持不变，故C正确，不符合题意； D．物体吸收热量时内能增加，晶体熔化时，吸热但温度不变，内能增加，故D错误，符合题意。 故选D。 17．（2023·山东泰安真题）质量均为0.5kg的水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等，它们温度随时间变化的关系如图所示．已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)，c水>c液．下列说法中（　　） ① 甲液体是水 ② 0~12min乙温度降低了20℃ ③ 0~12min甲放出了8.4×104J的热量 ④ 乙液体的比热容为2.1×103J/(kg·℃) A．只有①②正确 B．只有②④正确 C．只有①③正确 D．只有①④正确 【答案】D 【解析】时间相等时，两种液体放出的热量相等，由图示可以看出，乙液体的温度降低得快，甲液体温度降低得慢，根据热量的计算公式Q放=cmΔt可知，在质量相等、初温相同、放热也相同的情况下，谁的温度降低得快，谁的比热容小，所以，甲液体的比热容大，所以若甲、乙两种液体中有一种液体是水，则一定是甲液体，故①正确;由图可知，乙液体的初温是60℃，放热12min后乙液体的末温是20℃，乙液体的温度降低了40℃，故②错误;读图可得，甲在12min内由60℃降低到40℃，降低的温度是60℃-40℃=20℃，甲液体已判断出是水，所以甲放出的热量Q放水=c水m水Δt水=4.2×103J/(kg·℃)×0.5kg×20℃=4.2×104J，故③错误;由③知，0~12min水放出的热量Q放水=4.2×104J，0~12min乙液体放出的热量Q放液=Q放水，即c液m乙Δt乙=Q放水，c液×0.5kg×40℃=4.2×104J，解得c液=2.1×103J/(kg·℃)，故④正确。 故选D。 三、实验题（第18小题4分，第19小题4分，第20小题8分，共16分） 18．（23-24九年级上·安徽宿州·期中）图甲是“比较不同物质的吸热能力”的实验装置。 （1）该实验应该控制两支试管里水和煤油的_________（选填“质量”或“体积”）相同； （2）相同时间内，水吸收的热量_________（选填“大于”、“等于”或“小于”）煤油吸收的热量。 【答案】质量；等于。 【解析】（1）[1]根据控制变量法，比较不同物质的吸热能力实验中，需用相同的加热装置，对质量相同、初温相同的水和煤油进行加热。 （2）[2]比较不同物质的吸热能力实验中，物质吸收热量的多少不易观察，转化成相同的加热器，用加热时间的长短来比较物质吸收热量的多少，所以相同时间内，水吸收的热量等于煤油吸收的热量。 19．（22-23九年级上·安徽宣城·期末）在探究不同物质吸热情况的实验中； 实验中得到如下一组数据； 烧杯号 液体 质量m/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间t/min 1 水 300 20 30 12.3 2 水 120 20 30 6.2 3 煤油 300 20 30 6.1 4 煤油 300 20 25 3.1 （1）图b中能合理反映质量相同的两物质温度和加热时间关系的图像是_________（选填“甲”、“乙”或“丙”）； （2）实验中，物质吸热的多少是通过___________________________（选填“温度升高的高低”或“加热时间的长短”）来反映的。 【答案】乙；加热时间的长短。 【解析】（1）[1]由实验数据可知，相同质量的水和煤油升高相同的温度，水需要加热时间长，水吸收的热量多，水的吸热能力强，所以乙图符合题意，故选乙。 （2）[2]实验中用相同的加热器加热，加热时间长，液体吸收热量多，所以实验中运用转换法，通过加热时间的长短来比较物质吸热多少。 20．（2024·陕西·中考真题）某高校科研人员根据西藏地区太阳辐射强、供暖周期长等特点，为藏区某县设计了太阳能供暖蓄热系统。该系统由集热、蓄热和供暖三部分组成，其基本工作过程如图所示。集热板白天接收太阳辐射时，其内部水温升高，然后通过热交换器，使蓄水箱内水温升高，再通过水泵将热水送入用户。集热板无法供热时，蓄水箱与热交换器之间阀门关闭。晴天时，集热板获得的内能不仅能满足县城用户全天24小时的取暖需求，同时富余的内能可储存在蓄水箱中，用以解决阴雨天集热板无法供热的问题，实现“不用煤，不用气，不用电，温暖整个县城千家万户！” 同学们用所学初中物理知识对该系统某一天的数据进行了简单的分析，为便于计算，工作过程和相关数值均做了简化处理，如下表所示。不计集热板到蓄水箱之间的管道、热交换器的热损失。[水的比热容为，水的密度为] 集热板每小时、每平方米接收的太阳辐射能量 集热板面积 蓄水箱全天持续供暖输出能量（含用户得到的内能、蓄水箱和供暖管道的热损失） （1）同学们查阅资料了解到，在西藏地区选用该系统供热的原因之一是：藏区海拔高，大气压强_________（选填“大”或“小”），空气密度小，蓄水箱对流散热慢； （2）若这一天光照时长为10h，集热板的光热转化效率为60％，则集热板中的水获得的内能是多少？_________；这些内能，一方面通过蓄水箱对用户全天持续供暖，另一方面使得蓄水箱内水的温度最终升高了10℃。请分析计算该蓄水箱的容积至少是多少？_________； （3）假设该县城用户均采用地暖供热。根据地暖供热标准，用户的进水温度不低于40℃。若这一天持续供暖结束后，蓄水箱水温为48℃，接下来为连续阴雨天气，请你通过计算分析，蓄水箱储存的内能是否还能为县城用户按标准持续供暖3天？（计算结果保留一位小数）_________。 【答案】小；7.2×1011J；1.3×104m3；见解析。 【解析】（1）[1]因为大气压强随海拔高度的增加而减小，所以藏区海拔高，大气压强小。 （2）[2][3]集热板接收的太阳辐射能量 W=Pt=3×106J/(m2⋅h)×4×104m2×10h=1.2×1012J由可得，集热板中的水获得的内能 Q吸=ηW=60%×1.2×1012J=7.2×1011J通过蓄水箱对用户全天持续供暖后剩余 Q吸剩=7.2×1011J-1.74×1011J=5.46×1011J由Q吸=cmΔt可得，蓄水箱内水的质量 由可得，蓄水箱的容积 （3）[4]蓄水箱储存的内能 Q'吸​=cmΔt=4.2×103J/(kg⋅℃)×1.3×107kg×(48℃-40℃)=4.368×1011J3天需要的热量 Q'放=3×1.74×1011J=5.22×1011J因为Q'放＞Q'吸，所以蓄水箱储存的内不能为县城用户按标准持续供暖3天。 四、计算与推导题（第21小题6分，第22小题6分，第23小题8分，共20分；解答有必要的公式和过程） 21．（23-24九年级上·安徽合肥·期中）小红在实验室利用电热器加热。完成了冰的熔化实验，并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图线如图所示。实验时，冰的质量为0.5kg。水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）提示： 相同时间被加热物质吸收的热量相同。求： （1）CD段水吸收的热量： （2）则冰的比热容为多少？ 【答案】（1）4.2×104 J；（2）2.1×103 J/(kg⋅°C) 【解析】解：（1） CD段水从0℃升高到 20℃，所以， CD段水吸收的热量为 （2）由图象知， CD段水从0℃升高到20℃，用了 10min的时间； AB段冰从-20℃吸收热量升高到0℃，需要5min。因为相同加热时间内被加热物质吸收热量是相同的，则冰吸收的热量为 冰的比热容为 22．（23-24九年级上·安徽马鞍山·期中）为了开展全民健身运动，第一届马鞍山市半程马拉松比赛将于2023年11月5日在采石矶举行。科学研究表明，运动员长跑时每千克体重跑1公里消耗的能量约为1大卡。已知大卡是医学上常用的热量单位，1大卡=1千卡，1卡=4.2焦，试求 （1）质为50kg的运动员跑20km消耗的能量E约为多少J？ （2）这些能量，若被20kg温度20℃的水完全吸收，可以使水温升高多少摄氏度？ 【答案】（1）4.2×106J；（2）50℃ 【解析】解：（1）依题意 1大卡＝1千卡＝1000×4.2J＝4.2×103J 质量为50kg的运动员跑20km消耗的能量为 E＝50kg×20km×4.2×103J/(kg·km)＝4.2×106J （2）水吸收的热量为 Q＝E＝4.2×106J 水升高的温度为 答：（1）质为50kg的运动员跑20km消耗的能量E约为4.2×106J； （2）这些能量，若被20kg温度20℃的水完全吸收，可以使水温升高50℃。 23．（23-24九年级上·安徽合肥·期中）小奇同学测量天然气灶火焰中心温度时，把一枚150g的金属块放在火焰中心加热足够长的时间后，立即投入到盛有200g、20℃水的绝热容器中（容器内部不与容器外部发生热传递），水温最高升到80℃。已知，，不计热量损失。求： （1）水温升高到80℃时，水吸收的热量是多少？ （2）天然气灶火焰中心的温度是多少？ 【答案】（1）；（2）。 【解析】解：（1）水吸收的热量 （2）容器内部不与容器外部发生热传递，金属块放出的热量 达到热平衡后，金属块的温度与水的温度相同，金属块的质量 由可知，金属块的初温 ， 金属块放在火焰中心加热足够长的时间后，金属块的温度与火焰中心的温度相同，所以火焰中心的温度为。 答：（1）水温升高到80℃时，水吸收的热量是； （2）天然气灶火焰中心的温度是。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$