第十三章 内能与热机 整合与提升-2024-2025学年沪科版物理九年级全一册

第十三章　内能与热机 整合与提升 1. 某同学用如下图所示的实验装置，比较不同物质的比热容。将分别盛有50 g水和食用油的两个试管固定在铁架台上，温度传感器的探头与水和食用油良好接触，将温度传感器与计算机相连。计算机上显示温度随时间变化的图线如图所示。下列说法正确是(　　) 3 A．加热2 min，水吸收的热量大于食用油吸收的热量 B．食用油的比热容为2.1×103 J/(kg·℃) C．2～3 min内，食用油吸收的热量为1 400 J D．另一小组用同样的器材进行实验，得到的两种物质温度随时间变化图像均为图中的A所示，若已知该小组所用水的质量为75 g，则食用油的质量为100 g 返回 【答案】C 4 2. 让质量相等、初温相同的铜块和铅块吸收相等的热量，则铜块和铅块升高的温度之比为________。再相互接触，则热量__________(填“从铜传到铅”“从铅传到铜”或“无传递”)。[c铜＝0.39×103 J/(kg·℃)，c铅＝0.13×103 J/(kg·℃)] 返回 【点拨】因为铜和铅的质量相等，又吸收了相等的热量，由Q＝cmΔt可得：Δt与c成反比，故Δt铜:Δt铅＝c铅: c铜＝[0.13×103 J/(kg· ℃)] :[0.39×103 J/(kg· ℃)]＝1 : 3，所以质量相同的铅块和铜块吸收相同的热量后铅块升高的温度高，由两者的初温相等可知，铅块的末温高，两者相互接触后，热量由铅块传给铜块。 【答案】1:3；从铅传到铜 3. 小明用如图所示的装置比较酒精和碎纸片的热值。 燃料 ① ② 10 g酒精     10 g碎纸片     (1)对于此实验的器材要求，下列需要控制的是_______ (填序号)。 A．烧杯中水的初温相同 B．烧杯中水的质量相等 B 8 (2)小明设计了一张记录实验数据的表格，其中①②两项内容漏写了，请你帮他补充完整。 ①____________________； ②____________________。 (3)用图中的实验装置来估测碎纸片的热值，实际测量值与碎纸片的真实热值进行比较________(填“偏大”或“偏小”)。 燃料 ① ② 10 g酒精     10 g碎纸片     返回 加热前的水温/℃ 加热后的水温/℃　 偏小 9 4. 甲、乙两物体的质量之比为2∶3，当甲物体温度升高10 ℃，乙物体温度降低15 ℃时，甲物体吸收的热量与乙物体放出的热量相等，则甲、乙两物体的比热容之比为(　　) A．2∶3 B．9∶4 C．4∶9 D．3∶2 返回 B 10 5. 如图甲所示的是一辆太阳能玩具车，在阳光的照射下，小车从静止开始沿直线运动，运动过程中，速度v与时间t的关系如图乙所示，设运动过程中玩具车的功率始终不变，受到的阻力恒为3 N。 11 (1)太阳能玩具车运动的功率； (2)在0～5 s内，太阳能玩具车做的功； 解：在0～5 s内，太阳能玩具车运动过程中功率始终不变，则太阳能玩具车做的功W＝P1t＝12 W×5 s＝60 J； (3)太阳能玩具车太阳能转化为机械能的效率。 返回 6. 内燃机一个工作循环有四个冲程，实现将内能转化为机械能的是______冲程。某品牌汽车行驶100 km耗油7 kg，这些汽油完全燃烧放出的热量最多能使质量为________kg的水上升30 ℃。[水的比热容c＝4.2×103 J/(kg·℃)，汽油的热值q＝4.5×107 J/kg] 6. 内燃机一个工作循环有四个冲程，实现将内能转化为机械能的是______冲程。某品牌汽车行驶100 km耗油7 kg，这些汽油完全燃烧放出的热量最多能使质量为________kg的水上升30 ℃。[水的比热容c＝4.2×103 J/(kg·℃)，汽油的热值q＝4.5×107 J/kg] 返回 【点拨】内燃机的四个冲程中，实现将内能转化成机械能的是做功冲程；7 kg汽油完全燃烧放出的热量Q放＝mq＝7 kg×4.5×107 J/kg＝3.15×108 J；由Q＝cmΔt可得， 【答案】做功；2 500 7. (创新题)周末，小明用热水为家人热盒装牛奶，他把3盒牛奶放入装有温度是90 ℃、质量是2 kg热水的盆中，经过一段时间，3盒牛奶的温度都从10 ℃变成45 ℃，这段时间内每盒牛奶从水中吸收________J 的热量；若盆中热水对牛奶加热的效率是50%，则此时盆中水的温度是________℃。已知：每盒牛奶的质量为0.25 kg，牛奶的比热容为4.0×103 J/(kg·℃)，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。 7. (创新题)周末，小明用热水为家人热盒装牛奶，他把3盒牛奶放入装有温度是90 ℃、质量是2 kg热水的盆中，经过一段时间，3盒牛奶的温度都从10 ℃变成45 ℃，这段时间内每盒牛奶从水中吸收________J 的热量；若盆中热水对牛奶加热的效率是50%，则此时盆中水的温度是________℃。已知：每盒牛奶的质量为0.25 kg，牛奶的比热容为4.0×103 J/(kg·℃)，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。 【点拨】这段时间内每盒牛奶从水中吸收的热量Q吸＝c牛奶mΔt＝4.0×103 J/(kg·℃)×0.25 kg×(45 ℃－10 ℃)＝3.5×104 J；三盒牛奶吸收的能量为Q吸总＝3Q吸＝3×3.5 ×104 J＝1.05×105 J，水放出的热量 【答案】3.5×104；65 返回 此时盆中水的温度是t末＝t0－Δt＝90 ℃－25 ℃＝65 ℃。 解：由图乙可知，物体匀速运动时的速度为4 m/s，太阳能玩具车运动过程中玩具车的功率始终不变，受到的阻力恒为3 N。则太阳能玩具车匀速运动时所受牵引力F＝f＝3 N。太阳能玩具车运动的功率 P1＝＝＝Fv＝3 N×4 m/s＝12 W； 解：由题意知，在0～5 s内，太阳能玩具车吸收的太阳能W总＝PSt＝6×104J/(m2·s)×5×10－4 m2×5 s＝150 J， 太阳能玩具车太阳能转化为机械能的效率η＝×100%＝×100%＝40%。 m水＝＝＝2 500 kg。 Q放＝＝＝2.1×105 J，水降低的温度Δt＝＝＝25 ℃， $$