2024五四制鲁教版物理九年级下学期课时练--第十九章 素养综合检测（有解析）
文档属性
| 名称 | 2024五四制鲁教版物理九年级下学期课时练--第十九章 素养综合检测（有解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 459.0KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（五四制） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-12-08 10:22:19 | ||
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文档简介
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2024五四制鲁教版物理九年级下学期
第十九章 素养综合检测
(满分100分,限时45分钟)
一、选择题(每小题5分,共40分)
1.(2023贵州遵义模拟)20世纪初,科学家在探索物质结构的历程中取得了突破性进展。最终卢瑟福通过α粒子散射实验验证了以下哪个原子结构模型( )
A.实心球模型 B.西瓜模型
C.原子核式结构模型 D.枣糕模型
2.(2023山东威海环翠期末)下列关于分子动理论的说法中,正确的是 ( )
A.组成物质的分子可以用肉眼看到
B.瑞雪飘飘说明分子在不停地做无规则运动
C.温度高低反映了分子热运动的剧烈程度
D.固态物质的分子排列有规律,分子间的作用力较小
3.【跨学科·物理学与日常生活】(2022山东招远期末)随着人民生活水平的不断提高,小汽车已进入了千家万户,小汽车的发动机一般是四冲程汽油机。以下是四冲程汽油机工作示意图,其中做功冲程是 ( )
4.【实验探究·分析论证】(2023山东淄博五中期末)
如图,烧瓶内水上方存在着水蒸气,瓶口用软木塞塞住,用小打气筒缓慢向瓶内加压,达到一定程度时软木塞跳起来,瓶内出现白雾。下列说法正确的是 ( )
A.瓶内出现白雾,是因为瓶子外部温度低
B.出现白雾的过程是一个吸热的物态变化过程
C.该实验能说明气体膨胀对外做功,内能减小
D.这个实验展示了蒸汽机的工作原理
5.(2021山东泰安六中模拟)下列关于温度、热量和内能的说法,正确的是 ( )
①发生热传递时,温度总是从高温物体传递给低温物体
②在相同温度下,1 kg的水比1 kg的冰含有的热量多
③一块0 ℃的冰熔化成0 ℃的水,内能增大
④物体温度升高,内能不一定增加,但一定要吸收热量
⑤古人钻木取火,是通过做功的方式使物体内能增加的
A.①⑤ B.②③ C.②④ D.③⑤
6.【中华优秀传统文化】(2020 山东烟台中考)中国的传统节日往往和美食有关,如图所示。下列对应各种美食的说法错误的是 ( )
A.甲图:煮饺子时锅中冒出大量的“白气”,是锅里的水汽化成的水蒸气
B.乙图:煮汤圆的汤沸腾后继续用猛火加热,锅中汤的温度仍保持不变
C.丙图:粽子出锅时会闻到浓浓的粽香,说明分子在不停地运动
D.丁图:烤箱将电能转化为内能,使烤箱内的月饼被烤熟
7.【物理跨地理】(2023江苏苏州中考)在沿海地区,炎热、晴朗的天气里常常出现“海陆风”,当出现如图所示风向时,通常 ( )
A.发生在白天,且陆地温度较高
B.发生在白天,且海水温度较高
C.发生在夜晚,且陆地温度较高
D.发生在夜晚,且海水温度较高
8.(2023山东东营实验中学期末改编)(多选)如图所示,对实验中的热现象解释正确的是 ( )
A.图甲所示说明分子之间只存在引力
B.图乙所示木塞冲出时,试管口出现“白雾”,是一种液化现象
C.图丙所示是汽油机的做功冲程,内能转化为机械能
D.图丁所示二氧化氮的密度大于空气的密度,因此撤去玻璃板后不能发生扩散现象
二、填空题(每空2分,共20分)
9.【新独家原创试题】北京时间2023年5月30日9时31分,搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,约10分钟后,神舟十六号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,航天员乘组状态良好,发射取得圆满成功。火箭发动机属于 (选填“热机”或“电动机”);其工作过程中,把 能转化为 能;发动机用液态氢作为燃料的原因是液态氢的 大。
10.(2023山东淄博张店一模)烤肉时空气中弥漫着肉的香味,这是 现象;肉烤熟是通过 的方式改变其内能的。烧烤的主要燃料是木炭,已知它的热值是3.4×107 J/kg,200 g木炭完全燃烧放出的热量是 J。
11.【节能减排】现代电动汽车为了节能,安装了能量回收装置,汽车在刹车时由于 不能马上停下来,可带动发电机将汽车的 能转化为电能,为汽车提供后续运动的能量。有人认为,只要不断改进,这种汽车就可以一边行驶,一边发电,永远运动下去,这种观念违背了 定律。
三、实验探究题(14分)
12.【实验探究·设计实验】(2023山东威海文登期末)如图甲所示是“比较不同物质吸热的情况”的实验装置,小华将色拉油和水分别装在相同的烧杯中,用酒精灯加热并不断搅拌,每隔0.5 min测量一次温度,数据记录在表中。
加热时 间/min 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
色拉油 温度/℃ 20.0 20.3 20.7 21.5 23.0 25.0 27.0 29.0 31.0
水 温度/℃ 20.0 20.2 20.5 21.0 22.0 23.0 24.0 25.0 26.0
(1)为方便比较不同物质吸热的情况,装入烧杯中的色拉油和水的 和初温相等。
(2)选用相同的酒精灯,是为了使单位时间内色拉油和水 相同。不断搅拌的目的是使色拉油和水 。
(3)图乙中已经画出色拉油温度随时间变化的图象,开始部分并不是直线,导致此现象的原因是除色拉油外还有 吸收热量,为尽量减小这种影响,写出一种改进方法: 。
(4)根据表中实验数据可知,当色拉油和水升高相同温度时, 需要的时间短, 需要吸收的热量更多。
四、计算题(共26分)
13.【学科素养·科学探究】(2022山东淄博周村期末)(12分)在比较不同物质吸热情况的实验中,用额定功率为250 W的电加热器分别对质量是200 g的水和食用油加热相同时间,电加热器的加热效率均为84%,水和食用油温度变化如表。求:[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
物质 初温/℃ 末温/℃
水 18 38
食用油 18 60
(1)水吸收的热量;
(2)电加热器加热的时间;
(3)食用油的比热容。
14.【跨学科·物理学与社会发展】(2023山东德州陵城期末)(14分)一款无人驾驶汽车以某速度在一段平直的公路上匀速行驶了一段距离后,消耗汽油4 kg。汽油机的效率为30%,那么,在这段运动过程中,求:[汽油的热值为4.6×107 J/kg,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
(1)汽油完全燃烧放出的热量;
(2)假设该汽车在这次行驶过程中,发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出热量的42%,标准大气压下,若这些废气的能量全部被初温20 ℃、质量200 kg的水吸收,则水升高的温度;
(3)如果汽油机的效率不变,汽车匀速运动时受到的阻力为900 N,消耗4 kg汽油汽车通过的路程。
答案全解全析
1.C 卢瑟福核式结构模型:原子是由位于原子中心的原子核和核外绕原子核运动的电子组成的。故选C。
2.C 组成物质的分子体积很小,用肉眼看不到,故A错误;瑞雪飘飘是物体的机械运动,不是分子的热运动,故B错误;温度高低反映了分子热运动的剧烈程度,故C正确;固态物质的分子排列有规律,分子间的作用力较大,故D错误。
3.C A图中进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,是吸气冲程;B图中进气门和排气门都是关闭的,活塞向上运动,是压缩冲程;C图中进气门和排气门都是关闭的,火花塞点火,活塞向下运动,是做功冲程;D图中进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,是排气冲程。故选C。
4.C 瓶口软木塞跳起来的过程中,水蒸气对软木塞做功,水蒸气的内能减少,温度降低,液化成小水珠,即白雾,液化放热,故A、B错误,C正确;实验中向瓶内充气,瓶内气体压强增大,气体对软木塞做功,将内能转化为机械能;蒸汽机是通过燃烧燃料加热水,利用高温高压的水蒸气推动活塞做功,将内能转化为机械能,图中实验不能展示蒸汽机的工作原理,故D错误。
5.D ①发生热传递时,传递的是热量而不是温度;②热量是一个过程量,不能说含有或者具有热量;③一块0 ℃的冰熔化成0 ℃的水,吸收热量,温度不变,内能增加;④物体温度升高,内能一定增加,可能是从外界吸收了热量,也可能是外界对该物体做了功;古⑤人钻木取火,是通过做功的方式使物体内能增加的。故选D。
6.A 煮饺子时锅中冒出大量的“白气”,是水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故A错误。
7.D 水的比热容比泥土、砂石大,白天太阳照射时,水面温度上升得慢,陆地温度上升得快,热空气上升,冷空气补充,风从海面吹向陆地,形成海风;晚上,气温下降,水面温度下降得慢,温度高一些,热空气上升,风从陆地吹向海面,形成陆风,由图可知,此时地面附近的空气从陆地吹向海洋,形成陆风,故出现如图所示风向时,通常发生在夜晚,且海水温度较高,故选D。
8.BC 图甲所示说明分子之间存在引力,而分子间也存在斥力,只是此时的引力大于斥力,故A错误;图乙所示木塞冲出时,试管口出现“白雾”,是水蒸气的液化现象,故B正确;图丙所示是汽油机的做功冲程,此过程中内能转化为机械能,故C正确;构成物质的分子总在不停地做无规则运动,图丁所示二氧化氮的密度大于空气的密度,撤去玻璃板后仍能发生扩散现象,故D错误。
9.热机 内 机械 热值
解析 火箭发动机利用的是喷气式发动机,喷气式发动机属于热机,发动机工作的时候把内能转化为机械能;火箭采用液态氢作为燃料,是因为液态氢具有较大的热值,与其他物质相比,完全燃烧相同质量的液态氢时,可以释放出更多的热量。
10.扩散 热传递 6.8×106
解析 在烤肉时空气中弥漫着肉的香味,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动;改变物体内能的方式有热传递和做功,食物烤熟是通过热传递方式增加了食物的内能。木炭完全燃烧放出的热量为Q放=mq=0.2 kg×3.4×107 J/kg=6.8×106 J。
11.惯性 机械 能量守恒
解析 汽车在刹车时由于惯性不能马上停下来;汽车刹车时带动发电机将机械能转化为电能储存起来;在能量的转化过程中,汽车需要克服地面摩擦阻力做功,消耗能量,所以汽车不能永远运动下去,汽车可以一边行驶,一边发电,永远运动下去的观念违背了能量守恒定律。
12.(1)质量 (2)吸收的热量 受热均匀 (3)烧杯(或石棉网,或烧杯和石棉网) 将装置先预热或者加热一会儿后再计时 (4)色拉油 水
解析 (1)为方便比较不同物质吸热的情况,要控制不同物质的质量相同,故装入烧杯中的色拉油和水的质量和初温相等;(2)根据转换法,选用相同的酒精灯,是为了使单位时间内色拉油和水吸收的热量相同;不断搅拌的目的是使色拉油和水受热均匀;(3)加热过程中,石棉网和烧杯会吸收热量,所以图象开始部分不是直线;为了减少这种影响,可以将装置先预热或者加热一会儿后再计时;(4)根据表中实验数据可知,当色拉油和水需要的相同的时间时,水升温慢,若使色拉油和水升高相同温度,色拉油需要的时间短,水需要的时间长;由转换法,水需要吸收的热量更多。
13.解析 (1)水吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×200×10-3 kg×(38 ℃-18 ℃)=1.68×104 J;
(2)由η=可得,电加热器消耗的电能W===2×104 J,由W=Pt可得,电加热器加热的时间t===80 s;
(3)根据转换法可知,加热相同时间水和食用油吸收的热量相同,即Q吸'=1.68×104 J,由Q吸=cmΔt可得,食用油的比热容c食用油===2×103 J/(kg·℃)。
14.解析 (1)4 kg汽油完全燃烧放出的热量为Q放=qm=4.6×107 J/kg×4 kg=1.84×108 J;
(2)由题可知废气带走的能量为Q=Q放η=1.84×108 J×42%=7.728×107 J,即水吸收的热量为Q吸=Q=7.728×107 J,由Q吸=cmΔt可知水升高的温度为Δt===92 ℃,标准大气压下水的沸点为100 ℃,而92 ℃+20 ℃>100 ℃,因此水实际升高的温度为Δt'=100 ℃-20 ℃=80 ℃;
(3)已知汽油机的效率为η=30%,由η=可知,汽车做的有用功为W=Q放η=1.84×108 J×30%=5.52×107 J,汽车匀速运动时受到的阻力与汽车的牵引力是一对平衡力,由二力平衡的条件可知,汽车的牵引力为F=f=900 N,根据W=Fs可知汽车通过的路程为s==≈61.33 km。
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第十九章 素养综合检测
(满分100分,限时45分钟)
一、选择题(每小题5分,共40分)
1.(2023贵州遵义模拟)20世纪初,科学家在探索物质结构的历程中取得了突破性进展。最终卢瑟福通过α粒子散射实验验证了以下哪个原子结构模型( )
A.实心球模型 B.西瓜模型
C.原子核式结构模型 D.枣糕模型
2.(2023山东威海环翠期末)下列关于分子动理论的说法中,正确的是 ( )
A.组成物质的分子可以用肉眼看到
B.瑞雪飘飘说明分子在不停地做无规则运动
C.温度高低反映了分子热运动的剧烈程度
D.固态物质的分子排列有规律,分子间的作用力较小
3.【跨学科·物理学与日常生活】(2022山东招远期末)随着人民生活水平的不断提高,小汽车已进入了千家万户,小汽车的发动机一般是四冲程汽油机。以下是四冲程汽油机工作示意图,其中做功冲程是 ( )
4.【实验探究·分析论证】(2023山东淄博五中期末)
如图,烧瓶内水上方存在着水蒸气,瓶口用软木塞塞住,用小打气筒缓慢向瓶内加压,达到一定程度时软木塞跳起来,瓶内出现白雾。下列说法正确的是 ( )
A.瓶内出现白雾,是因为瓶子外部温度低
B.出现白雾的过程是一个吸热的物态变化过程
C.该实验能说明气体膨胀对外做功,内能减小
D.这个实验展示了蒸汽机的工作原理
5.(2021山东泰安六中模拟)下列关于温度、热量和内能的说法,正确的是 ( )
①发生热传递时,温度总是从高温物体传递给低温物体
②在相同温度下,1 kg的水比1 kg的冰含有的热量多
③一块0 ℃的冰熔化成0 ℃的水,内能增大
④物体温度升高,内能不一定增加,但一定要吸收热量
⑤古人钻木取火,是通过做功的方式使物体内能增加的
A.①⑤ B.②③ C.②④ D.③⑤
6.【中华优秀传统文化】(2020 山东烟台中考)中国的传统节日往往和美食有关,如图所示。下列对应各种美食的说法错误的是 ( )
A.甲图:煮饺子时锅中冒出大量的“白气”,是锅里的水汽化成的水蒸气
B.乙图:煮汤圆的汤沸腾后继续用猛火加热,锅中汤的温度仍保持不变
C.丙图:粽子出锅时会闻到浓浓的粽香,说明分子在不停地运动
D.丁图:烤箱将电能转化为内能,使烤箱内的月饼被烤熟
7.【物理跨地理】(2023江苏苏州中考)在沿海地区,炎热、晴朗的天气里常常出现“海陆风”,当出现如图所示风向时,通常 ( )
A.发生在白天,且陆地温度较高
B.发生在白天,且海水温度较高
C.发生在夜晚,且陆地温度较高
D.发生在夜晚,且海水温度较高
8.(2023山东东营实验中学期末改编)(多选)如图所示,对实验中的热现象解释正确的是 ( )
A.图甲所示说明分子之间只存在引力
B.图乙所示木塞冲出时,试管口出现“白雾”,是一种液化现象
C.图丙所示是汽油机的做功冲程,内能转化为机械能
D.图丁所示二氧化氮的密度大于空气的密度,因此撤去玻璃板后不能发生扩散现象
二、填空题(每空2分,共20分)
9.【新独家原创试题】北京时间2023年5月30日9时31分,搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,约10分钟后,神舟十六号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,航天员乘组状态良好,发射取得圆满成功。火箭发动机属于 (选填“热机”或“电动机”);其工作过程中,把 能转化为 能;发动机用液态氢作为燃料的原因是液态氢的 大。
10.(2023山东淄博张店一模)烤肉时空气中弥漫着肉的香味,这是 现象;肉烤熟是通过 的方式改变其内能的。烧烤的主要燃料是木炭,已知它的热值是3.4×107 J/kg,200 g木炭完全燃烧放出的热量是 J。
11.【节能减排】现代电动汽车为了节能,安装了能量回收装置,汽车在刹车时由于 不能马上停下来,可带动发电机将汽车的 能转化为电能,为汽车提供后续运动的能量。有人认为,只要不断改进,这种汽车就可以一边行驶,一边发电,永远运动下去,这种观念违背了 定律。
三、实验探究题(14分)
12.【实验探究·设计实验】(2023山东威海文登期末)如图甲所示是“比较不同物质吸热的情况”的实验装置,小华将色拉油和水分别装在相同的烧杯中,用酒精灯加热并不断搅拌,每隔0.5 min测量一次温度,数据记录在表中。
加热时 间/min 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
色拉油 温度/℃ 20.0 20.3 20.7 21.5 23.0 25.0 27.0 29.0 31.0
水 温度/℃ 20.0 20.2 20.5 21.0 22.0 23.0 24.0 25.0 26.0
(1)为方便比较不同物质吸热的情况,装入烧杯中的色拉油和水的 和初温相等。
(2)选用相同的酒精灯,是为了使单位时间内色拉油和水 相同。不断搅拌的目的是使色拉油和水 。
(3)图乙中已经画出色拉油温度随时间变化的图象,开始部分并不是直线,导致此现象的原因是除色拉油外还有 吸收热量,为尽量减小这种影响,写出一种改进方法: 。
(4)根据表中实验数据可知,当色拉油和水升高相同温度时, 需要的时间短, 需要吸收的热量更多。
四、计算题(共26分)
13.【学科素养·科学探究】(2022山东淄博周村期末)(12分)在比较不同物质吸热情况的实验中,用额定功率为250 W的电加热器分别对质量是200 g的水和食用油加热相同时间,电加热器的加热效率均为84%,水和食用油温度变化如表。求:[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
物质 初温/℃ 末温/℃
水 18 38
食用油 18 60
(1)水吸收的热量;
(2)电加热器加热的时间;
(3)食用油的比热容。
14.【跨学科·物理学与社会发展】(2023山东德州陵城期末)(14分)一款无人驾驶汽车以某速度在一段平直的公路上匀速行驶了一段距离后,消耗汽油4 kg。汽油机的效率为30%,那么,在这段运动过程中,求:[汽油的热值为4.6×107 J/kg,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
(1)汽油完全燃烧放出的热量;
(2)假设该汽车在这次行驶过程中,发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出热量的42%,标准大气压下,若这些废气的能量全部被初温20 ℃、质量200 kg的水吸收,则水升高的温度;
(3)如果汽油机的效率不变,汽车匀速运动时受到的阻力为900 N,消耗4 kg汽油汽车通过的路程。
答案全解全析
1.C 卢瑟福核式结构模型:原子是由位于原子中心的原子核和核外绕原子核运动的电子组成的。故选C。
2.C 组成物质的分子体积很小,用肉眼看不到,故A错误;瑞雪飘飘是物体的机械运动,不是分子的热运动,故B错误;温度高低反映了分子热运动的剧烈程度,故C正确;固态物质的分子排列有规律,分子间的作用力较大,故D错误。
3.C A图中进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,是吸气冲程;B图中进气门和排气门都是关闭的,活塞向上运动,是压缩冲程;C图中进气门和排气门都是关闭的,火花塞点火,活塞向下运动,是做功冲程;D图中进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,是排气冲程。故选C。
4.C 瓶口软木塞跳起来的过程中,水蒸气对软木塞做功,水蒸气的内能减少,温度降低,液化成小水珠,即白雾,液化放热,故A、B错误,C正确;实验中向瓶内充气,瓶内气体压强增大,气体对软木塞做功,将内能转化为机械能;蒸汽机是通过燃烧燃料加热水,利用高温高压的水蒸气推动活塞做功,将内能转化为机械能,图中实验不能展示蒸汽机的工作原理,故D错误。
5.D ①发生热传递时,传递的是热量而不是温度;②热量是一个过程量,不能说含有或者具有热量;③一块0 ℃的冰熔化成0 ℃的水,吸收热量,温度不变,内能增加;④物体温度升高,内能一定增加,可能是从外界吸收了热量,也可能是外界对该物体做了功;古⑤人钻木取火,是通过做功的方式使物体内能增加的。故选D。
6.A 煮饺子时锅中冒出大量的“白气”,是水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故A错误。
7.D 水的比热容比泥土、砂石大,白天太阳照射时,水面温度上升得慢,陆地温度上升得快,热空气上升,冷空气补充,风从海面吹向陆地,形成海风;晚上,气温下降,水面温度下降得慢,温度高一些,热空气上升,风从陆地吹向海面,形成陆风,由图可知,此时地面附近的空气从陆地吹向海洋,形成陆风,故出现如图所示风向时,通常发生在夜晚,且海水温度较高,故选D。
8.BC 图甲所示说明分子之间存在引力,而分子间也存在斥力,只是此时的引力大于斥力,故A错误;图乙所示木塞冲出时,试管口出现“白雾”,是水蒸气的液化现象,故B正确;图丙所示是汽油机的做功冲程,此过程中内能转化为机械能,故C正确;构成物质的分子总在不停地做无规则运动,图丁所示二氧化氮的密度大于空气的密度,撤去玻璃板后仍能发生扩散现象,故D错误。
9.热机 内 机械 热值
解析 火箭发动机利用的是喷气式发动机,喷气式发动机属于热机,发动机工作的时候把内能转化为机械能;火箭采用液态氢作为燃料,是因为液态氢具有较大的热值,与其他物质相比,完全燃烧相同质量的液态氢时,可以释放出更多的热量。
10.扩散 热传递 6.8×106
解析 在烤肉时空气中弥漫着肉的香味,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动;改变物体内能的方式有热传递和做功,食物烤熟是通过热传递方式增加了食物的内能。木炭完全燃烧放出的热量为Q放=mq=0.2 kg×3.4×107 J/kg=6.8×106 J。
11.惯性 机械 能量守恒
解析 汽车在刹车时由于惯性不能马上停下来;汽车刹车时带动发电机将机械能转化为电能储存起来;在能量的转化过程中,汽车需要克服地面摩擦阻力做功,消耗能量,所以汽车不能永远运动下去,汽车可以一边行驶,一边发电,永远运动下去的观念违背了能量守恒定律。
12.(1)质量 (2)吸收的热量 受热均匀 (3)烧杯(或石棉网,或烧杯和石棉网) 将装置先预热或者加热一会儿后再计时 (4)色拉油 水
解析 (1)为方便比较不同物质吸热的情况,要控制不同物质的质量相同,故装入烧杯中的色拉油和水的质量和初温相等;(2)根据转换法,选用相同的酒精灯,是为了使单位时间内色拉油和水吸收的热量相同;不断搅拌的目的是使色拉油和水受热均匀;(3)加热过程中,石棉网和烧杯会吸收热量,所以图象开始部分不是直线;为了减少这种影响,可以将装置先预热或者加热一会儿后再计时;(4)根据表中实验数据可知,当色拉油和水需要的相同的时间时,水升温慢,若使色拉油和水升高相同温度,色拉油需要的时间短,水需要的时间长;由转换法,水需要吸收的热量更多。
13.解析 (1)水吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×200×10-3 kg×(38 ℃-18 ℃)=1.68×104 J;
(2)由η=可得,电加热器消耗的电能W===2×104 J,由W=Pt可得,电加热器加热的时间t===80 s;
(3)根据转换法可知,加热相同时间水和食用油吸收的热量相同,即Q吸'=1.68×104 J,由Q吸=cmΔt可得,食用油的比热容c食用油===2×103 J/(kg·℃)。
14.解析 (1)4 kg汽油完全燃烧放出的热量为Q放=qm=4.6×107 J/kg×4 kg=1.84×108 J;
(2)由题可知废气带走的能量为Q=Q放η=1.84×108 J×42%=7.728×107 J,即水吸收的热量为Q吸=Q=7.728×107 J,由Q吸=cmΔt可知水升高的温度为Δt===92 ℃,标准大气压下水的沸点为100 ℃,而92 ℃+20 ℃>100 ℃,因此水实际升高的温度为Δt'=100 ℃-20 ℃=80 ℃;
(3)已知汽油机的效率为η=30%,由η=可知,汽车做的有用功为W=Q放η=1.84×108 J×30%=5.52×107 J,汽车匀速运动时受到的阻力与汽车的牵引力是一对平衡力,由二力平衡的条件可知,汽车的牵引力为F=f=900 N,根据W=Fs可知汽车通过的路程为s==≈61.33 km。
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