人教版九年級(jí)物理全一冊(cè)《第十三、十四章》綜合測試卷(附帶答案)

人教版九年級(jí)物理全一冊(cè)《第十三、十四章》綜合測試卷（附帶答案）

（考試時(shí)間：90分鐘試卷滿分：100分）

注意事項(xiàng)：

1.測試范圍：人教版八年級(jí)下冊(cè)第13-14章。

2.本卷平均難度系數(shù)0.2。

第I卷選擇題

一、選擇題（本題共12小題，每小題3分，共36分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有

一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.下列關(guān)于燒開水、泡茶、喝茶的物理知識(shí)不正確的是（）

A.從冰箱中拿出的茶葉放置一段時(shí)間會(huì)變得“濕潤”和揭開杯蓋茶杯上方冒“白氣”的

實(shí)質(zhì)不一樣

B.用沸水才能很快泡出茶香、茶色、茶味，這是因?yàn)闇囟仍礁撸瑪U(kuò)散現(xiàn)象越明顯

C.用沸水泡了茶的玻璃杯“燙手”是通過熱傳遞改變物體的內(nèi)能

D.用電熱水壺?zé)_水，可說明能量既可以發(fā)生轉(zhuǎn)化也可以發(fā)生轉(zhuǎn)移

【答案】Ao

【解答】解：A、從冰箱中拿出的茶葉放置一段時(shí)間會(huì)變得“濕潤”，是因?yàn)榭諝庵械乃?/p>

蒸氣遇冷液化形成的，茶杯上方的“白氣”是溫度較高的水蒸氣遇冷液化形成的小水滴，

二者實(shí)質(zhì)一樣，故A錯(cuò)誤；

B、溫度越高分子運(yùn)動(dòng)越快，故泡茶時(shí)，用開水浸泡是因?yàn)樗臏囟仍礁撸肿舆\(yùn)動(dòng)越激

烈，擴(kuò)散現(xiàn)象越明顯，故B正確；

C、用沸水泡了茶的玻璃杯“燙手”是通過熱傳遞改變物體的內(nèi)能，故C正確；

D、用電熱水壺?zé)_水，通過電流做功使壺的內(nèi)能增加，溫度升高，然后通過熱傳遞的方

式將內(nèi)能傳遞給水，使水的內(nèi)能增加，溫度升高，故可說明能量既可以發(fā)生轉(zhuǎn)化也可以

發(fā)生轉(zhuǎn)移，故D正確。

故選：Ao

2.下列選項(xiàng)可能符合汽車熱機(jī)能量流向的是（）

A.

第1頁共20頁

3（）0J機(jī)械能

電能

B.

內(nèi)能

C.

內(nèi)能

D.

【答案】D。

【解答】解：（1）熱機(jī)是利用內(nèi)能來做功的機(jī)器，故B錯(cuò)誤；

ACD、汽車熱機(jī)的效率通常為20%?30%左右，只有D選項(xiàng)中汽車熱機(jī)工作時(shí)，有30%

的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故AC錯(cuò)誤、D正確。

故選：D。

3.如圖是用兩個(gè)電加熱器對(duì)甲、乙兩杯液體加熱后它們的溫度隨時(shí)間的變化關(guān)系圖像。假

設(shè)加熱過程中熱量損失相同，根據(jù)圖像下列說法正確的是（）

B.加熱相同時(shí)間，甲、乙液體吸收熱量一樣多，增加的內(nèi)能一樣多

C.若甲、乙液體都是同種液體且質(zhì)量相同，則甲液體中的電加熱器功率大

D.若兩個(gè)電加熱器相同且甲乙都是同種液體，則甲的質(zhì)量大

【答案】Co

【解答】解：A、題意中沒有明確兩種液體的質(zhì)量關(guān)系和兩種電加熱器的功率關(guān)系，由c

=_^不能比較二者的比熱容大小，故A錯(cuò)誤；

mAt

B、題意中沒有明確兩種電加熱器完全相同，所以在相同時(shí)間內(nèi)兩種液體吸收的熱量不一

第2頁共20頁

定相同，故B錯(cuò)誤；

C、若甲、乙液體都是同種液體且質(zhì)量相同，由圖像可知，在相同時(shí)間內(nèi)甲液體升高的溫

度高，說明甲吸收的熱量多，甲液體中的電加熱器的功率P=t&大，故C正確；

tt

D、若兩個(gè)電加熱器相同且甲乙都是同種液體，由。=——可知，m=^^,在c、Q

mAtcAt

相同的情況下，溫差越大，則該液體的質(zhì)量越小，即甲液體的質(zhì)量小，故D錯(cuò)誤。

故選：Co

4.如圖所示，對(duì)于圖片的描述，下列分析中正確的是（）

A.圖甲,厚玻璃內(nèi)的空氣被壓縮時(shí),空氣的內(nèi)能減少

B.圖乙，瓶子內(nèi)的空氣推動(dòng)塞子跳起時(shí)，空氣的內(nèi)能增大

C.圖丙，試管內(nèi)的水蒸氣推動(dòng)了塞子沖出時(shí)，水蒸氣的內(nèi)能減少

D.圖丁，古人鍛造鐵器，淬火的過程水的內(nèi)能減少

【答案】Co

【解答】解：A、圖甲，厚玻璃內(nèi)的空氣被壓縮時(shí)，活塞對(duì)空氣做功，瓶內(nèi)空氣溫度升高,

空氣的內(nèi)能增加，故A錯(cuò)誤;

B、圖乙，瓶子內(nèi)的空氣推動(dòng)塞子跳起時(shí)，空氣對(duì)活塞做功，空氣的內(nèi)能減小，故B錯(cuò)

誤；

C、圖丙，試管內(nèi)的水蒸氣推動(dòng)了塞子沖出時(shí)，水蒸氣對(duì)塞子做功，水蒸氣的內(nèi)能減少,

故C正確；

D、圖丁，把燒紅的鐵器放到冷水中“淬火”，鐵器放出熱量，內(nèi)能減小，水吸收熱量，

內(nèi)能增加，故D錯(cuò)誤。

故選：Co

5.已知水銀的比熱是0.14X103焦/（千克?。。），則下面說法中正確的是（）

A.體積相同的水和水銀，溫度都升高1℃,水吸收的熱量是水銀的30倍

第3頁共20頁

B.質(zhì)量相同的水和水銀，降低相同的溫度，水銀放出的熱量是水的」—

30

C.質(zhì)量相同的水和水銀，吸收相同的熱量，若水銀升高1℃,則水要升高30℃

D.若1千克的水溫度降低放出的熱量全部被30千克的水銀所吸收，則水銀的溫度

升高2℃

【答案】Bo

【解答】解：A、體積相同的水和水銀，質(zhì)量之比為：m水：m水銀=p水V：p水銀V=p

水：P水銀

升高相同的溫度，水和水銀吸收的熱量分別為：Q水=^:水111水At,Q水銀=c水銀m水銀

At

熱量之比：Q水：Q水銀=(c水m水At)：(c水銀m水銀At)=c水m水：c水銀m水銀=c水

333

c「n_4.2X10J/(kg-°C)X1.0X10kg/m_30用人

P水：c水銀p水銀---------------------------------------------------------------------------——---------<30,改A

0.14X10JJ/(kg-°C)X13.6X10Jkg/mJ以6

錯(cuò)誤；

B、質(zhì)量相同的水和水銀，降低相同的溫度，水和水銀放出的熱量分別為：Q水

△t,Q水銀=c水銀mAt

熱重之比：Q水銀：(^水=(c水銀mAt)：(c水m△t)=c水銀：<^水=

4.2X103j/(kg,℃)=1；30)故B正確；

0.14X103J/(kg'°C)

C、質(zhì)量相同的水和水銀，吸收相同的熱量Q水=(2水銀，即c水mAt水=?水銀mAt水銀，

…_c水銀mAt水銀_c水銀水銀_o.i4Xl()3j/(kg?°c)x1°C_

3

C水mc水4,2X1QJ/(kg.°C)

—0c

30

故c錯(cuò)誤；

3

D、水放出的熱量：Qffi=c水m水At水=4.2Xl()3j/(kg?℃)XIkgXPC=4.2X10J；

Q吸=?水銀m水銀At水銀=Q放

At*Q放=---------------t2X1°3j----------------=rc,故D錯(cuò)誤。

c水銀m水銀o.14Xl()3j/(kg?°c)X30kg

故選：Bo

6.如圖所示，規(guī)格相同的甲、乙兩容器中分別裝有3kg和4kg的純凈水，并用不同加熱器

第4頁共20頁

同時(shí)對(duì)其加熱,根據(jù)所記錄的數(shù)據(jù)分別得到圖丙的水溫與加熱時(shí)間的關(guān)系圖像A和B(不

計(jì)熱量損失)。則下列說法正確的是()

加

加

熱

熱

器

器

1

甲

乙

A.乙杯中水每分鐘吸收的熱量為1.2X1()5J

B.加熱時(shí)間相同，甲、乙兩杯水升高的溫度之比為3：2

C.甲、乙兩杯中的加熱器每分鐘放出的熱量之比為3：4

D.將甲、乙兩容器中的液體從20C加熱至沸騰所需要的時(shí)間之比是3：4

【答案】Bo

【解答】解：A、由圖丙的乙圖線可知，加熱3min時(shí)，乙容器中水升高的溫度：

△t乙=40℃-20℃=20℃；

由圖象還可知，水的溫度變化隨時(shí)間的增加而均勻升高

所以，加熱Imin時(shí)，乙容器中水升高的溫度：

△t乙'=AAt2i=Ax2o℃=-22℃；

333

此時(shí)乙容器中的水吸收熱量：

35

Q吸乙'=cm乙Atj=4.2X10J/(kg*℃)X4kgX20℃=1.12X10J,故A錯(cuò)誤;

3

BC、由圖丙可知，水的溫度從20℃升高到40℃時(shí)，甲的加熱時(shí)間為2min

此時(shí)甲容器中的水吸收熱量：

35

Q甲吸=cm甲At￥=4.2X10J/(kg*℃)X3kgX(40℃-20℃)=2.52X10J

甲容器中的水每分鐘吸收熱量為：

=55

Q吸甲'-Q甲吸=AX2.52X10J=1.26X10J；

22

不計(jì)熱損失，兩加熱器每分鐘放出的熱量與水每分鐘吸收的熱量相同

則加熱器每分鐘放出的熱量之比為：

==

Q甲放：Q乙放=Q吸甲'：Q吸乙'1.26X1()^J：1.12X105J9：8；

第5頁共20頁

相同時(shí)間內(nèi)，兩杯水吸收的熱量之比為Q甲：Q乙=9：8

根據(jù)At=g畛可得兩杯水升高的溫度之比為:

cm

Q甲Q乙

△1甲：41乙=——：—-9"=3：2,故B正確、C錯(cuò)誤;

cm甲cm乙cX3cX4

D、甲、乙兩容器中的水從20℃加熱至沸騰，升高的溫度相同，比熱容相同，由Q吸=

cmAt可得所需熱量之比:

Q甲吸：Qm甲：m乙=3kg：4kg=3：4

加熱時(shí)間之比為:

Q甲吸Q乙吸

t甲：t乙34=2：3,故D錯(cuò)誤。

Q甲放/minQ乙吸/min9/min8/min

故選：Bo

7.將質(zhì)量為mo的一小杯熱水倒入盛有質(zhì)量為m的冷水的保溫容器中，使得冷水溫度升高

了3℃,然后又向保溫容器中倒入一小杯同質(zhì)量同溫度的熱水，水溫又上升了2.8℃.不

計(jì)熱量的損失，則可判斷（）

A.熱水和冷水的溫度差為87℃,mo：m=l：28

B.熱水和冷水的溫度差為69℃,mo：m=l：32

C.熱水和冷水的溫度差為54℃,mo：m=l：24

D.熱水和冷水的溫度差為48℃,mo：m=l：20

【答案】Ao

【解答】解：設(shè)熱水和冷水的溫度差為t

;質(zhì)量為mo的一小杯熱水倒入盛有質(zhì)量為m的冷水的保溫容器中，使得冷水溫度升高

了3℃

Q吸=、放

從而可知，cmX3℃=cmo(t-3℃),①

又向保溫容器中倒入一小杯同質(zhì)量為mo同溫度的熱水，水溫又上升了2.8℃

六（2吸=（2放

從而可知，c(m+mo)X2.8℃=cmo(t-3℃-2.8℃),②

則①-②得:

2.8℃emo—3℃cm-2.8℃cm-2.8℃emo

第6頁共20頁

整理得：5.6℃cmo=O.2℃cm

?m=o.2lC=1

o即m=28mo

?m5.61c28

把它代入①式得：

emo（t-3℃）=cX28m0X3℃

解得：t=87℃。

故選：Ao

8.在能的轉(zhuǎn)化過程中（）

A.機(jī)械能一定守恒B.各種形式的能都守恒

C.各種形式的能量的總和一定守恒D.內(nèi)能一定守恒

【答案】Co

【解答】解：

各種能量形式互相轉(zhuǎn)換是有方向和條件限制的，能量互相轉(zhuǎn)換時(shí)其量值不變，表明能量

是不能被創(chuàng)造或消滅的。因此各種形式能的總量一定守恒，單一的某一種形式的能或幾

種能不一定守恒，故C選項(xiàng)說法正確。

故選：Co

9.質(zhì)量和初溫相同的甲、乙兩種金屬塊，同時(shí)分別放入兩杯完全相同的水中，達(dá)到熱平衡

后，放入甲的杯中水溫降低了5℃,放入乙的杯中水溫降低了10℃,假設(shè)熱傳遞過程中

沒有能量損耗，則甲、乙金屬塊比熱容的關(guān)系是（）

A.cEP>Cz,B.cE?<c乙C.c甲=（:乙D.無法判斷

【答案】Bo

【解答】解：兩個(gè)杯子中水的質(zhì)量m相同

金屬塊放入水中后，水放出熱量溫度降低

甲杯的水溫降低5℃,乙杯中水溫降低KTC,即：△t,<Ati,水的比熱容相同

不計(jì)熱量損失，由Q=cm△t可知

所以AQ甲吸<z\Q乙吸

水的初溫t相同，降低的溫度關(guān)系為：At甲<4t乙

所以熱平衡后水的溫度關(guān)系為：t甲〉t乙

即兩金屬塊的溫度關(guān)系為：t甲>1乙

第7頁共20頁

金屬塊的初溫t初相同

所以t甲-t初＞1乙-t初；

質(zhì)量相同、初溫t初相同的兩金屬塊甲和乙

對(duì)于甲有：A1Q甲吸=c甲m甲（t甲—t初）…①

對(duì)于乙有：乙吸=（:乙111乙（t乙-t初）…②

mQ甲口B

已知：Z^Q甲吸乙吸，ma—mb，上得：不~-＜1

②Q乙吸

所以c甲m甲（t甲-t初）＜c乙m乙（t乙-t初）；

因?yàn)閠甲-t^＞t乙-t初

則有c甲＜c乙。

故選：Bo

10.將一杯熱水倒入容器內(nèi)的冷水中，冷水溫度升高10℃,又向容器中倒入同樣一杯熱水，

冷水溫度升高7℃,若在向容器內(nèi)倒入同樣一杯熱水，則冷水溫度將會(huì)升高（不計(jì)熱損失）

（）

A.10℃B.4℃C.6℃以上D.6℃以下

【答案】D?

【解答】解：設(shè)熱水和冷水的溫度差為t,一小杯熱水的質(zhì)量為mo,容器中冷水的質(zhì)量

為m

當(dāng)質(zhì)量為mo的一小杯熱水倒入盛有質(zhì)量為m的冷水的保溫容器中，使得冷水溫度升高

了10℃

則有：（2吸=（2放，即：emo（t-10℃）=cmX10℃-------------①

又向保溫容器中倒入一小杯同質(zhì)量為mo同溫度的熱水，水溫又上升了7℃

則有：（2吸=（2放，即：emo（t-10℃-7℃）=c（m+mo）X7℃-------------②

將①-②得：7℃Xcmo=10℃Xcm-7℃Xcm-7℃Xcmo

整理得：14℃Xcmo=3℃Xcm

解得：m=-l￡mo；

3

代入①式可得，t=3℃；

3

假設(shè)我們將全部熱水一次性注入，則由熱平衡方程可知：

第8頁共20頁

3moc(I"℃-At)=mc/\t,m=-H.mo；

33

聯(lián)立兩式解得：41=9四℃"22.17℃；

23

則注入后3杯水后，水溫還會(huì)上升：22.17℃-10℃-7℃=5.17℃o

故選：D。

11.根據(jù)表判斷，下列說法正確的是:

物質(zhì)鐵水銀冰酒精煤油銅鋁

p/(kg?m3)7.9X10313.6X1030.9X1030.8X1030.8X1038.9X1032.7X103

c/[J(kg?℃)-1]0.46X1030.14X1032.1X1032.4X1032.1X1030.39X1030.88X103

△t

A.兩個(gè)相同的燒杯分別裝有等質(zhì)量的水銀和煤油，水銀對(duì)燒杯底部的壓強(qiáng)較大

B.用相同的熱源加熱等質(zhì)量的煤油和酒精，它們升高的溫度與加熱時(shí)間的關(guān)系可用如圖

圖像表示，其中圖線b表示煤油的溫度變化情況

C.將質(zhì)量相等的鐵塊和冰塊放在水中，冰塊所受浮力較小

D.分別將體積相同的銅塊和鋁塊勻速提升相同高度，所用時(shí)間之比是2：1,則功率之

比是89：54

【答案】Do

【解答】解：A、相同的燒杯分別裝有等質(zhì)量的水銀和煤油，即水銀和煤油的重力相同，

由于燒杯相同，即受力面積相同，據(jù)p=￡可知，杯底所受的壓強(qiáng)相同，故A錯(cuò)誤；

S

B、用相同的熱源加熱等質(zhì)量的煤油和酒精時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)它們吸收的熱量相等，由表格

數(shù)據(jù)可知c酒精＞c煤油，由Q吸=cm△t可知酒精CAd煤油；由圖像可知，圖線a應(yīng)表示煤

油的溫度變化情況，圖線b表示酒精的溫度變化情況，故B錯(cuò)誤；

C、由表格數(shù)據(jù)可知，p鐵＞「水＞「冰，將質(zhì)量相等的實(shí)心鐵塊和冰塊放在水中后，冰塊

漂浮，鐵塊沉入水底；

則有：冰塊受到的浮力F浮冰=G=mg,鐵塊受到的浮力F浮鐵＜G=mg,所以F浮冰＞F浮

鐵，故C錯(cuò)誤；

D、將體積相同的銅塊和鋁塊勻速舉高相同的高度，則做功之比Wi：W2=-」=

G2h

第9頁共20頁

P洞Vgh_”

P鋁Vgh27

做功的功率之比：—=-^-=—X-l^-=-§2.X_L=^.,故D正確。

P2"”如22754

t2

故選：D。

12.現(xiàn)有兩個(gè)使用同一種燃料的加熱器，用它們分別對(duì)甲、乙兩種不同的物質(zhì)加熱。已知甲

物質(zhì)的比熱是乙物質(zhì)的2倍，甲物質(zhì)的質(zhì)量是乙物質(zhì)的工，當(dāng)甲物質(zhì)升高的溫度是乙物

3

質(zhì)的旦時(shí)（甲、乙物質(zhì)的物態(tài)都不發(fā)生改變），加熱甲物質(zhì)所用燃料是加熱乙物質(zhì)的工，

42

則兩加熱器利用熱能的效率之比是（）

A.3：4B.1：1C.3：2D.2：1

【答案】Bo

【解答】解：由題意可知，c甲=2c乙，m甲=1m乙，Attp=—Atz,,m甲'=Am

342

由Q吸=cm△t可得，甲乙物質(zhì)吸收的熱量之比：

13

Q吸甲_c甲m甲甲_2c乙Xg-m乙t乙_】

Q吸乙。乙m乙△t乙。乙m乙At乙2

由Q放=0^可得，兩加熱器消耗燃料完全燃燒釋放的熱量之比：

Q放甲_m甲，q_m甲，乙，

Q放乙以乙'qm乙'm乙’2

由n=曬xioo%可得，兩加熱器利用熱能的效率之比：

Q放

Q吸甲

1n甲Q放甲Q吸甲4Q放乙

n乙Q吸乙Q吸乙Q放甲211°

Q放乙

故選：Bo

第n卷非選擇題

二.填空題（本題共6小題，每題3分，共18分）

13.在完全隔熱裝置內(nèi)，用同一熱源給500g水和500g油分別加熱，其溫度變化隨加熱時(shí)間

第10頁共20頁

變化的關(guān)系如圖所示，則水每分鐘吸熱5.25X103J,油每分鐘吸熱5.25X1Q3J,

油的比熱容與水的比熱容之比c油：c#=1：2。[c水=4.2Xl()3j/(kg?℃)]

【答案】5.25義1()3；5.25X103；1：2。

【解答】解：(1)12min時(shí)，水吸收的熱量為：

Q水吸=c水m水(t-to)=4.2X103J/(kg'℃)X0.5kgX(50℃-20℃)-6.3X104J

所以水吸收的熱量為：水吸'

IminQ=￡jMg=6.3XIQJI=525X103J.

1212

(2)因同一熱源放熱一樣，故二者在相同時(shí)間吸熱相同，即Q油吸'=Q水吸'=5.25X103J；

(3)由圖知水和油溫度升高20℃,油的加熱時(shí)間為4min,水的加熱時(shí)間為8min,所以

水吸收的熱量是油吸收熱量的2倍，即Q水吸"=2Q油吸"，則c水mAt=2c油mAt

故油的比熱容與水的比熱容之比為：—

c水2

故答案為：5.25X103；5.25X103；1：2。

14.某品牌汽車汽油機(jī)的能量流程圖如圖所示，若汽車行駛過程中消耗汽油0.2kg,已知汽

油的熱值為4.2Xl()7j/kg,水的比熱容為4.2X1()3J/(kg?℃),假如這些汽油完全燃燒，

將釋放8.4X106j的熱量,牽引力做的功是2.94X1Q6J?

輸

出

有

用

功

【答案】8.4X106；2.94X106O

【解答】解：汽油完全燃燒放出的熱量：

Q放=口111=4.2*107J/kgX0.2kg=8.4X106J；

汽油機(jī)輸出的有用功的效率：

第11頁共20頁

T1=l-33%-25%-7%=35%

則牽引力做的功是：

W有用=nQ放=35%X8.4X106J=2.94X1()6J；

故答案為：8.4X106；2.94X106O

15.在探究“物質(zhì)的放熱能力與哪些因素有關(guān)”時(shí)，分別用質(zhì)量相等的水和某種液體(注:

c水〉c液體)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中，水和該液體在相同時(shí)間內(nèi)放出的熱量相等。兩種液體

的溫度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示。分析圖像可以得出甲(選填“甲”、“乙“)物

3

質(zhì)為水，另一種液體的比熱容為2.1X1QJ/(kg-℃)o[水的比熱容為4.2Xl()3j/(kg

?℃)]

甲

'時(shí)間/min

【答案】甲；2.1X103。

【解答】解：

(1)時(shí)間相等時(shí)，兩種液體放出的熱量相等，由圖像可知，乙液體的溫度降低的快，甲

液體溫度降低慢；根據(jù)Q放=cm△t可知，在質(zhì)量相等、放熱也相同的情況下，誰的溫度

降低得快，它的比熱容?。凰?，甲液體的比熱容大，若甲、乙兩種液體中，一種液體

是水，則一定是甲液體；

(2)由題知，而水和液體的質(zhì)量相同，即m水=m乙，而水和另種液體在相同時(shí)間內(nèi)放

出的熱量相等

即Q水放=Q乙放，貝Uc水m水At=c乙m乙At'

結(jié)合圖像(15min以內(nèi))可得：

4.2X103J/(kg?℃)Xm水X(60℃-40℃)=cz,m乙(60℃-20℃)

解得：CZ.=2.1X103J/(kg?℃)o

故答案為：甲；2.1X103O

16.一臺(tái)單缸四沖程汽油機(jī)，飛輪轉(zhuǎn)速為3600r/min,該柴油機(jī)Is對(duì)外做功30次。若某

車勻速行駛2h消耗的汽油為5kg,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出的功率為12kW,則汽車發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)

外做功864X1()7j,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為37.6%(q汽油=4.6X為7j/kg,留一位小

數(shù))。

第12頁共20頁

【答案】30；8.64X107；37.6%o

【解答】解：(1)若飛輪轉(zhuǎn)速是3600r/min=60r/s,表示每秒飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)60圈，由于熱機(jī)

完成一個(gè)工作循環(huán)，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)2周，經(jīng)過4個(gè)沖程，燃?xì)鈱?duì)外做功1次，所以轉(zhuǎn)動(dòng)60圈

經(jīng)過30個(gè)工作循環(huán)，對(duì)外做功30次；

(2)由P=必得汽車的有用功：

t

37

Ww=Pt=12X10WX2X3600S=8.64X10J；

釋放的能量：

Q=qm,=4.6X107J/kgX5kg=2.3X108J；

發(fā)動(dòng)機(jī)的效率：

n=2^g=8.64*xi00%^37.6%o

Q2.3X108J

故答案為：30；8.64X107；37.6%o

17.將50克、0℃的雪(可看成是冰水混合物)投入到裝有450克、40℃水的絕熱容器中，

發(fā)現(xiàn)水溫下降5℃.那么在剛才已經(jīng)降溫的容器中再投入100克上述同樣的雪，容器中的

水溫將又要下降7.5℃o

【答案】7.5o

【解答】解：熱水原來的溫度ti=40℃,熱水和質(zhì)量50g的冰水混合后的溫度為t'=40℃

-5℃=35℃

不計(jì)熱量損失，則Q放=(2熔化吸+Q吸1

設(shè)lkgO℃的這種可看成是冰水混合物的雪，熔化成0℃的水時(shí)需吸收的熱量為q熔化

則第一次，質(zhì)量為mi、溫度為0℃的雪與質(zhì)量為450g的熱水混合后

cMZ\ti=miq熔化+cmi(t'-0℃)

33

即：4.2X10J/(kg-℃)X0.45kgX5℃=0.05kgXqjgtt+4.2X10J/(kg?℃)X0.05kgX

35℃

解得：qm=4.2X104J/kg；

第二次質(zhì)量為m2、溫度為O℃的雪與質(zhì)量為(M+mi)的熱水混合后，水溫又要下降的

溫度為At

則：c(M+mi)△tunuq熔化+cm2[(t‘-At)-0℃]

即：c(M+mi)△t=m2q熔化+cm2(t'-At)

第13頁共20頁

帶入數(shù)據(jù)得：4.2X103J/(kg?℃)X(0.45kg+0.05kg)XAt=0.1kgX4.2X104J/kg+4.2X

103J/(kg*℃)XO.lkgX(35℃-At)

解得：At=7.5℃o

故答案為：7.5。

18.汽油發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，汽油必須和吸進(jìn)的空氣成適當(dāng)?shù)谋壤?，才能形成可以有效燃燒的?/p>

合氣，這就是空燃比(可燃混合氣中空氣質(zhì)量與燃油質(zhì)量之比)，某總排量為2.0L的發(fā)

動(dòng)機(jī)的空燃比為22：1,混合燃?xì)獾拿芏葹?.5kg/m3,則發(fā)動(dòng)機(jī)做一次功，燃料燃燒產(chǎn)生

的熱量為6X1()3j,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸每分鐘轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)時(shí)，此時(shí)汽車輸出的機(jī)械功

率為90kW.則該發(fā)動(dòng)機(jī)每秒鐘做功25次,此時(shí)該發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是機(jī)％(汽油的

熱值為4.6Xl()7j/kg)

【答案】6X103；25；60o

【解答】解：

(1)一個(gè)工作循環(huán)吸入混合物的體積：V=2L=2Xl(f3m3；

一個(gè)工作循環(huán)吸入混合物的質(zhì)量：

m?g=p-aV=1,5kg/m3X2X103m3=3X103kg；

一個(gè)工作循環(huán)吸入汽油的質(zhì)量

m油=―--m混=」^X3Xl()-3kg==LX103kg；

1+222323

發(fā)動(dòng)機(jī)做一次功，燃料燃燒產(chǎn)生的熱量為：

Qs(=qm油=4.6XlO,j/kgxaX103kg=6X103J；

23

(2)汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速為3000r/min,說明Is內(nèi)汽油機(jī)曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)等于50次，一個(gè)工

作循環(huán)中，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)兩周，對(duì)外做功一次，1s內(nèi)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)50次，對(duì)外做功25次；

(3)1s內(nèi)高溫高壓的燃?xì)馔苿?dòng)活塞做功25次

1s內(nèi)汽油燃燒釋放的熱量：

Q放總=25Q放=25X6Xj=1$義105J

根據(jù)公式P=I■可知，發(fā)動(dòng)機(jī)1s做功為：

t

W=Pt=9X104WXls=9X104J；

該車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率：

T1=——=9XX100%=60%?

Q放總1.5X1()5J

第14頁共20頁

故答案為：6X103；25；600

三.解答題（本題共6小題，共46分）

19.（3分）如圖所示，瓶中裝少量的水，水上方有水蒸氣，塞緊瓶塞，用打氣筒向瓶內(nèi)打

氣，當(dāng)塞子從瓶口跳起時(shí)：

（1）觀察到的現(xiàn)象是瓶口出現(xiàn)了白霧。

（2）產(chǎn)生的原因是瓶內(nèi)空氣推動(dòng)活塞做功時(shí)內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

（3）通過大量類似的實(shí)驗(yàn)表明：做功可以改變物體的內(nèi)能。

【答案】（1）瓶口出現(xiàn)了白霧；（2）內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；（3）做功可以改變物體的內(nèi)能。

【解答】解：

給瓶內(nèi)打氣，瓶內(nèi)氣壓增大，當(dāng)氣壓把瓶塞從瓶口推出時(shí)，瓶內(nèi)氣體對(duì)瓶塞做功，瓶內(nèi)

氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為瓶塞的機(jī)械能，使氣體自身的內(nèi)能減少，溫度降低，受溫度減低的影

響，瓶口周圍的水蒸氣液化成小水滴飄散在空中，因此瓶口出現(xiàn)了白霧。

故答案為：（1）瓶口出現(xiàn)了白霧；（2）內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；（3）做功可以改變物體的內(nèi)

能。

20.（8分）在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，完全燃燒了6L的天然氣加熱質(zhì)量為500g,初溫為20℃的水。

若天然氣放出的熱量完全被水吸收。水的比熱容是4.2X103〃（kg-c）,天然氣的熱值約

為3.15XK）7j/m3.試求：

（1）6L的天然氣完全燃燒放出的熱量是多少J?

（2）水的溫度升高了多少。C?

【解答】解：

（1）完全燃燒6L的天然氣放出的熱量：

33735

QiJt=Vq=6X10-mX3.15X10J/m=1.89X10J；

（2）不計(jì)熱量損失，Q吸=Q放=1.89）＜l（）5j

由、=?11（t-to）可得，水吸收熱量后升高到的溫度：

二_________L89X1°5J________+2or=]]0Q

cm4.2X103J/（kg'DXQ.5kg

第15頁共20頁

因一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)為100℃,且水沸騰以后溫度不再升高

所以，水吸收熱量后溫度的實(shí)際變化量：△t=100℃-20℃=80℃。

答：

(1)6L的天然氣完全燃燒放出的熱量為1.89X1()5J；

(2)水的溫度升高了80℃o

21.(9分)煤、石油、天然氣的過量開采使人類面臨能源危機(jī)。某縣在冬季利用地?zé)崮転?/p>

用戶取暖?？h內(nèi)有一口自噴狀態(tài)地?zé)峋?，出水溫度?0℃,出水流量為150m3/h。

(1)每小時(shí)流出的水是多少kg?

(2)求每小時(shí)流出的地?zé)崴疁囟冉档偷?0℃,所放出的熱量。

(3)這些熱量如果用天然氣蒸汽鍋爐供熱，且天然氣蒸汽鍋爐的熱效率為90%,則利用

上述地?zé)崮芄┡恍r(shí)可以節(jié)約多少天然氣？[p水=1.0Xl()3kg/m3,c水=4.2X1()3J/(kg

?℃),天然氣的熱值為4Xl()7j/m3]

【解答】解：(1)出水流量為150m3/h

由p=■得：水的質(zhì)量m=pV=1.0Xl()3kg/m3x150m3=1.5義lO^kg

(2)水放出的熱量Q*is=cmAt=4.2X103J/(kg?℃)X1.5X105kgX(90℃-50℃)

=2.52X1010J；

(3)這些熱量如果用天然氣蒸汽鍋爐供熱，則Q有用=Q水放=2.52X10叫

由『誓得：

Q放

1

天然氣需要放出的熱量Q52XIQJ=28XloiOj

T190%

由Qit=Vq得:天然氣的體積V=—=2-8X^O10J=700m3□

73

q4XlQJ/m

答：CD每小時(shí)流出的水是L5Xl()5kg；

(2)每小時(shí)流出的地?zé)崴疁囟冉档偷?0℃所放出的熱量為2.52X1010J；

(3)利用上述地?zé)崮芄┡恍r(shí)可以節(jié)約700m3的天然氣。

22.(10分)某物理興趣小組的同學(xué)，用煤爐給10L的水加熱，在6min內(nèi)完全燃燒了2kg

的煤，同時(shí)他們繪制了如圖所示的加熱過程中水溫隨時(shí)間變化的圖象。[水的比熱容為4.2

X103J/(kg?℃),煤的熱值約為3Xl()7j/kg]求：

第16頁共20頁

(1)煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量；

(2)經(jīng)過6min時(shí)間加熱，水所吸收的熱量;

77

(1)煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量：QSJ(=mq=2kgX3X10J/kg=6X10J；

(2)10L水的質(zhì)量為：m=pv=lX103kg/m3X10X103m3=10kg；

由圖知，經(jīng)過6min時(shí)間加熱，水升高的溫度值△t=80℃-20℃=60℃

水所吸收的熱量：QIR=cmZ\t=4.2X103j/(kg?℃)X10kgX60℃=2.52X106J；

煤爐燒水時(shí)的熱效率：

(3)n=3fg.=2.52X10^Jx10Q%=42%q

Q放6X107J

答：(1)煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量為6Xl()7j；

(2)經(jīng)過6min時(shí)間加熱，水所吸收的熱量為2.52Xl()6j；

(3)煤爐燒水時(shí)的熱效率為4.2%。

23.(4分)貴陽濕地公園建成后。水域面積大大增加，不僅起到了美化綠化作用，提升了

城市形象，而且改善了周邊生態(tài)環(huán)境，附近居民明顯感覺到晝夜溫差變小了。請(qǐng)你運(yùn)用

所學(xué)物理知識(shí)，做出簡要的解釋。

【解答】答：水域面積增大，蓄水量增多，因?yàn)樗谋葻崛葺^大，白天，相同質(zhì)量的水

和陸地比較，吸收相同的熱量，水的溫度升高的少，沙石泥土溫度升