人教版九年级物理全一册《第十三、十四章》综合测试卷(附带答案)

人教版九年级物理全一册《第十三、十四章》综合测试卷（附带答案）

（考试时间：90分钟试卷满分：100分）

注意事项：

1.测试范围：人教版八年级下册第13-14章。

2.本卷平均难度系数0.2。

第I卷选择题

一、选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有

一项是符合题目要求的）

1.下列关于烧开水、泡茶、喝茶的物理知识不正确的是（）

A.从冰箱中拿出的茶叶放置一段时间会变得“湿润”和揭开杯盖茶杯上方冒“白气”的

实质不一样

B.用沸水才能很快泡出茶香、茶色、茶味，这是因为温度越高，扩散现象越明显

C.用沸水泡了茶的玻璃杯“烫手”是通过热传递改变物体的内能

D.用电热水壶烧开水，可说明能量既可以发生转化也可以发生转移

【答案】Ao

【解答】解：A、从冰箱中拿出的茶叶放置一段时间会变得“湿润”，是因为空气中的水

蒸气遇冷液化形成的，茶杯上方的“白气”是温度较高的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，

二者实质一样，故A错误；

B、温度越高分子运动越快，故泡茶时，用开水浸泡是因为水的温度越高，分子运动越激

烈，扩散现象越明显，故B正确；

C、用沸水泡了茶的玻璃杯“烫手”是通过热传递改变物体的内能，故C正确；

D、用电热水壶烧开水，通过电流做功使壶的内能增加，温度升高，然后通过热传递的方

式将内能传递给水，使水的内能增加，温度升高，故可说明能量既可以发生转化也可以

发生转移，故D正确。

故选：Ao

2.下列选项可能符合汽车热机能量流向的是（）

A.

第1页共20页

3（）0J机械能

电能

B.

内能

C.

内能

D.

【答案】D。

【解答】解：（1）热机是利用内能来做功的机器，故B错误；

ACD、汽车热机的效率通常为20%〜30%左右，只有D选项中汽车热机工作时，有30%

的内能转化为机械能，故AC错误、D正确。

故选：D。

3.如图是用两个电加热器对甲、乙两杯液体加热后它们的温度随时间的变化关系图像。假

设加热过程中热量损失相同，根据图像下列说法正确的是（）

B.加热相同时间，甲、乙液体吸收热量一样多，增加的内能一样多

C.若甲、乙液体都是同种液体且质量相同，则甲液体中的电加热器功率大

D.若两个电加热器相同且甲乙都是同种液体，则甲的质量大

【答案】Co

【解答】解：A、题意中没有明确两种液体的质量关系和两种电加热器的功率关系，由c

=_^不能比较二者的比热容大小，故A错误；

mAt

B、题意中没有明确两种电加热器完全相同，所以在相同时间内两种液体吸收的热量不一

第2页共20页

定相同，故B错误；

C、若甲、乙液体都是同种液体且质量相同，由图像可知，在相同时间内甲液体升高的温

度高，说明甲吸收的热量多，甲液体中的电加热器的功率P=t&大，故C正确；

tt

D、若两个电加热器相同且甲乙都是同种液体，由。=——可知，m=^^,在c、Q

mAtcAt

相同的情况下，温差越大，则该液体的质量越小，即甲液体的质量小，故D错误。

故选：Co

4.如图所示，对于图片的描述，下列分析中正确的是（）

A.图甲,厚玻璃内的空气被压缩时,空气的内能减少

B.图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气的内能增大

C.图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气的内能减少

D.图丁，古人锻造铁器，淬火的过程水的内能减少

【答案】Co

【解答】解：A、图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高,

空气的内能增加，故A错误;

B、图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气对活塞做功，空气的内能减小，故B错

误；

C、图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减少,

故C正确；

D、图丁，把烧红的铁器放到冷水中“淬火”，铁器放出热量，内能减小，水吸收热量，

内能增加，故D错误。

故选：Co

5.已知水银的比热是0.14X103焦/（千克・。。），则下面说法中正确的是（）

A.体积相同的水和水银，温度都升高1℃,水吸收的热量是水银的30倍

第3页共20页

B.质量相同的水和水银，降低相同的温度，水银放出的热量是水的」—

30

C.质量相同的水和水银，吸收相同的热量，若水银升高1℃,则水要升高30℃

D.若1千克的水温度降低放出的热量全部被30千克的水银所吸收，则水银的温度

升高2℃

【答案】Bo

【解答】解：A、体积相同的水和水银，质量之比为：m水：m水银=p水V：p水银V=p

水：P水银

升高相同的温度，水和水银吸收的热量分别为：Q水=^:水111水At,Q水银=c水银m水银

At

热量之比：Q水：Q水银=(c水m水At)：(c水银m水银At)=c水m水：c水银m水银=c水

333

c「n_4.2X10J/(kg-°C)X1.0X10kg/m_30用人

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

0.14X10JJ/(kg-°C)X13.6X10Jkg/mJ以6

错误；

B、质量相同的水和水银，降低相同的温度，水和水银放出的热量分别为：Q水

△t,Q水银=c水银mAt

热重之比：Q水银：(^水=(c水银mAt)：(c水m△t)=c水银：<^水=

4.2X103j/(kg,℃)=1；30)故B正确；

0.14X103J/(kg'°C)

C、质量相同的水和水银，吸收相同的热量Q水=(2水银，即c水mAt水=©水银mAt水银，

…_c水银mAt水银_c水银水银_o.i4Xl()3j/(kg・°c)x1°C_

3

C水mc水4,2X1QJ/(kg.°C)

—0c

30

故c错误；

3

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

Q吸=©水银m水银At水银=Q放

At*Q放=---------------t2X1°3j----------------=rc,故D错误。

c水银m水银o.14Xl()3j/(kg・°c)X30kg

故选：Bo

6.如图所示，规格相同的甲、乙两容器中分别装有3kg和4kg的纯净水，并用不同加热器

第4页共20页

同时对其加热,根据所记录的数据分别得到图丙的水温与加热时间的关系图像A和B(不

计热量损失)。则下列说法正确的是()

加

加

热

热

器

器

1

甲

乙

A.乙杯中水每分钟吸收的热量为1.2X1()5J

B.加热时间相同，甲、乙两杯水升高的温度之比为3：2

C.甲、乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比为3：4

D.将甲、乙两容器中的液体从20C加热至沸腾所需要的时间之比是3：4

【答案】Bo

【解答】解：A、由图丙的乙图线可知，加热3min时，乙容器中水升高的温度：

△t乙=40℃-20℃=20℃；

由图象还可知，水的温度变化随时间的增加而均匀升高

所以，加热Imin时，乙容器中水升高的温度：

△t乙'=AAt2i=Ax2o℃=-22℃；

333

此时乙容器中的水吸收热量：

35

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

3

BC、由图丙可知，水的温度从20℃升高到40℃时，甲的加热时间为2min

此时甲容器中的水吸收热量：

35

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

甲容器中的水每分钟吸收热量为：

=55

Q吸甲'-Q甲吸=AX2.52X10J=1.26X10J；

22

不计热损失，两加热器每分钟放出的热量与水每分钟吸收的热量相同

则加热器每分钟放出的热量之比为：

==

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

第5页共20页

相同时间内，两杯水吸收的热量之比为Q甲：Q乙=9：8

根据At=g畛可得两杯水升高的温度之比为:

cm

Q甲Q乙

△1甲：41乙=——：—-9"=3：2,故B正确、C错误;

cm甲cm乙cX3cX4

D、甲、乙两容器中的水从20℃加热至沸腾，升高的温度相同，比热容相同，由Q吸=

cmAt可得所需热量之比:

Q甲吸：Qm甲：m乙=3kg：4kg=3：4

加热时间之比为:

Q甲吸Q乙吸

t甲：t乙34=2：3,故D错误。

Q甲放/minQ乙吸/min9/min8/min

故选：Bo

7.将质量为mo的一小杯热水倒入盛有质量为m的冷水的保温容器中，使得冷水温度升高

了3℃,然后又向保温容器中倒入一小杯同质量同温度的热水，水温又上升了2.8℃.不

计热量的损失，则可判断（）

A.热水和冷水的温度差为87℃,mo：m=l：28

B.热水和冷水的温度差为69℃,mo：m=l：32

C.热水和冷水的温度差为54℃,mo：m=l：24

D.热水和冷水的温度差为48℃,mo：m=l：20

【答案】Ao

【解答】解：设热水和冷水的温度差为t

;质量为mo的一小杯热水倒入盛有质量为m的冷水的保温容器中，使得冷水温度升高

了3℃

Q吸=、放

从而可知，cmX3℃=cmo(t-3℃),①

又向保温容器中倒入一小杯同质量为mo同温度的热水，水温又上升了2.8℃

六（2吸=（2放

从而可知，c(m+mo)X2.8℃=cmo(t-3℃-2.8℃),②

则①-②得:

2.8℃emo—3℃cm-2.8℃cm-2.8℃emo

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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℃。

故选：Ao

8.在能的转化过程中（）

A.机械能一定守恒B.各种形式的能都守恒

C.各种形式的能量的总和一定守恒D.内能一定守恒

【答案】Co

【解答】解：

各种能量形式互相转换是有方向和条件限制的，能量互相转换时其量值不变，表明能量

是不能被创造或消灭的。因此各种形式能的总量一定守恒，单一的某一种形式的能或几

种能不一定守恒，故C选项说法正确。

故选：Co

9.质量和初温相同的甲、乙两种金属块，同时分别放入两杯完全相同的水中，达到热平衡

后，放入甲的杯中水温降低了5℃,放入乙的杯中水温降低了10℃,假设热传递过程中

没有能量损耗，则甲、乙金属块比热容的关系是（）

A.cEP>Cz,B.cE?<c乙C.c甲=（:乙D.无法判断

【答案】Bo

【解答】解：两个杯子中水的质量m相同

金属块放入水中后，水放出热量温度降低

甲杯的水温降低5℃,乙杯中水温降低KTC,即：△t,<Ati,水的比热容相同

不计热量损失，由Q=cm△t可知

所以AQ甲吸<z\Q乙吸

水的初温t相同，降低的温度关系为：At甲<4t乙

所以热平衡后水的温度关系为：t甲〉t乙

即两金属块的温度关系为：t甲>1乙

第7页共20页

金属块的初温t初相同

所以t甲-t初＞1乙-t初；

质量相同、初温t初相同的两金属块甲和乙

对于甲有：A1Q甲吸=c甲m甲（t甲—t初）…①

对于乙有：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）；

因为t甲-t^＞t乙-t初

则有c甲＜c乙。

故选：Bo

10.将一杯热水倒入容器内的冷水中，冷水温度升高10℃,又向容器中倒入同样一杯热水，

冷水温度升高7℃,若在向容器内倒入同样一杯热水，则冷水温度将会升高（不计热损失）

（）

A.10℃B.4℃C.6℃以上D.6℃以下

【答案】D„

【解答】解：设热水和冷水的温度差为t,一小杯热水的质量为mo,容器中冷水的质量

为m

当质量为mo的一小杯热水倒入盛有质量为m的冷水的保温容器中，使得冷水温度升高

了10℃

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

又向保温容器中倒入一小杯同质量为mo同温度的热水，水温又上升了7℃

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

将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

假设我们将全部热水一次性注入，则由热平衡方程可知：

第8页共20页

3moc(I"℃-At)=mc/\t,m=-H.mo；

33

联立两式解得：41=9四℃"22.17℃；

23

则注入后3杯水后，水温还会上升：22.17℃-10℃-7℃=5.17℃o

故选：D。

11.根据表判断，下列说法正确的是:

物质铁水银冰酒精煤油铜铝

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.两个相同的烧杯分别装有等质量的水银和煤油，水银对烧杯底部的压强较大

B.用相同的热源加热等质量的煤油和酒精，它们升高的温度与加热时间的关系可用如图

图像表示，其中图线b表示煤油的温度变化情况

C.将质量相等的铁块和冰块放在水中，冰块所受浮力较小

D.分别将体积相同的铜块和铝块匀速提升相同高度，所用时间之比是2：1,则功率之

比是89：54

【答案】Do

【解答】解：A、相同的烧杯分别装有等质量的水银和煤油，即水银和煤油的重力相同，

由于烧杯相同，即受力面积相同，据p=£可知，杯底所受的压强相同，故A错误；

S

B、用相同的热源加热等质量的煤油和酒精时，相同时间内它们吸收的热量相等，由表格

数据可知c酒精＞c煤油，由Q吸=cm△t可知酒精CAd煤油；由图像可知，图线a应表示煤

油的温度变化情况，图线b表示酒精的温度变化情况，故B错误；

C、由表格数据可知，p铁＞「水＞「冰，将质量相等的实心铁块和冰块放在水中后，冰块

漂浮，铁块沉入水底；

则有：冰块受到的浮力F浮冰=G=mg,铁块受到的浮力F浮铁＜G=mg,所以F浮冰＞F浮

铁，故C错误；

D、将体积相同的铜块和铝块匀速举高相同的高度，则做功之比Wi：W2=-」=

G2h

第9页共20页

P洞Vgh_”

P铝Vgh27

做功的功率之比：—=-^-=—X-l^-=-§2.X_L=^.,故D正确。

P2"”如22754

t2

故选：D。

12.现有两个使用同一种燃料的加热器，用它们分别对甲、乙两种不同的物质加热。已知甲

物质的比热是乙物质的2倍，甲物质的质量是乙物质的工，当甲物质升高的温度是乙物

3

质的旦时（甲、乙物质的物态都不发生改变），加热甲物质所用燃料是加热乙物质的工，

42

则两加热器利用热能的效率之比是（）

A.3：4B.1：1C.3：2D.2：1

【答案】Bo

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

342

由Q吸=cm△t可得，甲乙物质吸收的热量之比：

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，两加热器消耗燃料完全燃烧释放的热量之比：

Q放甲_m甲，q_m甲，乙，

Q放乙以乙'qm乙'm乙’2

由n=晒xioo%可得，两加热器利用热能的效率之比：

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

故选：Bo

第n卷非选择题

二.填空题（本题共6小题，每题3分，共18分）

13.在完全隔热装置内，用同一热源给500g水和500g油分别加热，其温度变化随加热时间

第10页共20页

变化的关系如图所示，则水每分钟吸热5.25X103J,油每分钟吸热5.25X1Q3J,

油的比热容与水的比热容之比c油：c#=1：2。[c水=4.2Xl()3j/(kg«℃)]

【答案】5.25义1()3；5.25X103；1：2。

【解答】解：(1)12min时，水吸收的热量为：

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

所以水吸收的热量为：水吸'

IminQ=£jMg=6.3XIQJI=525X103J.

1212

(2)因同一热源放热一样，故二者在相同时间吸热相同，即Q油吸'=Q水吸'=5.25X103J；

(3)由图知水和油温度升高20℃,油的加热时间为4min,水的加热时间为8min,所以

水吸收的热量是油吸收热量的2倍，即Q水吸"=2Q油吸"，则c水mAt=2c油mAt

故油的比热容与水的比热容之比为：—

c水2

故答案为：5.25X103；5.25X103；1：2。

14.某品牌汽车汽油机的能量流程图如图所示，若汽车行驶过程中消耗汽油0.2kg,已知汽

油的热值为4.2Xl()7j/kg,水的比热容为4.2X1()3J/(kg・℃),假如这些汽油完全燃烧，

将释放8.4X106j的热量,牵引力做的功是2.94X1Q6J„

输

出

有

用

功

【答案】8.4X106；2.94X106O

【解答】解：汽油完全燃烧放出的热量：

Q放=口111=4.2*107J/kgX0.2kg=8.4X106J；

汽油机输出的有用功的效率：

第11页共20页

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

则牵引力做的功是：

W有用=nQ放=35%X8.4X106J=2.94X1()6J；

故答案为：8.4X106；2.94X106O

15.在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量相等的水和某种液体(注:

c水〉c液体)进行了实验，实验中，水和该液体在相同时间内放出的热量相等。两种液体

的温度随时间的变化关系如图所示。分析图像可以得出甲(选填“甲”、“乙“)物

3

质为水，另一种液体的比热容为2.1X1QJ/(kg-℃)o[水的比热容为4.2Xl()3j/(kg

•℃)]

甲

'时间/min

【答案】甲；2.1X103。

【解答】解：

(1)时间相等时，两种液体放出的热量相等，由图像可知，乙液体的温度降低的快，甲

液体温度降低慢；根据Q放=cm△t可知，在质量相等、放热也相同的情况下，谁的温度

降低得快，它的比热容小；所以，甲液体的比热容大，若甲、乙两种液体中，一种液体

是水，则一定是甲液体；

(2)由题知，而水和液体的质量相同，即m水=m乙，而水和另种液体在相同时间内放

出的热量相等

即Q水放=Q乙放，贝Uc水m水At=c乙m乙At'

结合图像(15min以内)可得：

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

解得：CZ.=2.1X103J/(kg«℃)o

故答案为：甲；2.1X103O

16.一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速为3600r/min,该柴油机Is对外做功30次。若某

车匀速行驶2h消耗的汽油为5kg,汽车发动机的输出的功率为12kW,则汽车发动机对

外做功864X1()7j,汽车发动机的效率为37.6%(q汽油=4.6X为7j/kg,留一位小

数)。

第12页共20页

【答案】30；8.64X107；37.6%o

【解答】解：(1)若飞轮转速是3600r/min=60r/s,表示每秒飞轮转动60圈，由于热机

完成一个工作循环，飞轮转动2周，经过4个冲程，燃气对外做功1次，所以转动60圈

经过30个工作循环，对外做功30次；

(2)由P=必得汽车的有用功：

t

37

Ww=Pt=12X10WX2X3600S=8.64X10J；

释放的能量：

Q=qm,=4.6X107J/kgX5kg=2.3X108J；

发动机的效率：

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

Q2.3X108J

故答案为：30；8.64X107；37.6%o

17.将50克、0℃的雪(可看成是冰水混合物)投入到装有450克、40℃水的绝热容器中，

发现水温下降5℃.那么在刚才已经降温的容器中再投入100克上述同样的雪，容器中的

水温将又要下降7.5℃o

【答案】7.5o

【解答】解：热水原来的温度ti=40℃,热水和质量50g的冰水混合后的温度为t'=40℃

-5℃=35℃

不计热量损失，则Q放=(2熔化吸+Q吸1

设lkgO℃的这种可看成是冰水混合物的雪，熔化成0℃的水时需吸收的热量为q熔化

则第一次，质量为mi、温度为0℃的雪与质量为450g的热水混合后

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；

第二次质量为m2、温度为O℃的雪与质量为(M+mi)的热水混合后，水温又要下降的

温度为At

则：c(M+mi)△tunuq熔化+cm2[(t‘-At)-0℃]

即：c(M+mi)△t=m2q熔化+cm2(t'-At)

第13页共20页

带入数据得：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

故答案为：7.5。

18.汽油发动机工作时，汽油必须和吸进的空气成适当的比例，才能形成可以有效燃烧的混

合气，这就是空燃比(可燃混合气中空气质量与燃油质量之比)，某总排量为2.0L的发

动机的空燃比为22：1,混合燃气的密度为1.5kg/m3,则发动机做一次功，燃料燃烧产生

的热量为6X1()3j,当发动机曲轴每分钟转速为3000转时，此时汽车输出的机械功

率为90kW.则该发动机每秒钟做功25次,此时该发动机的效率是机％(汽油的

热值为4.6Xl()7j/kg)

【答案】6X103；25；60o

【解答】解：

(1)一个工作循环吸入混合物的体积：V=2L=2Xl(f3m3；

一个工作循环吸入混合物的质量：

m?g=p-aV=1,5kg/m3X2X103m3=3X103kg；

一个工作循环吸入汽油的质量

m油=―--m混=」^X3Xl()-3kg==LX103kg；

1+222323

发动机做一次功，燃料燃烧产生的热量为：

Qs(=qm油=4.6XlO,j/kgxaX103kg=6X103J；

23

(2)汽油机的转速为3000r/min,说明Is内汽油机曲轴的转动次数等于50次，一个工

作循环中，曲轴转动两周，对外做功一次，1s内曲轴转动50次，对外做功25次；

(3)1s内高温高压的燃气推动活塞做功25次

1s内汽油燃烧释放的热量：

Q放总=25Q放=25X6Xj=1$义105J

根据公式P=I■可知，发动机1s做功为：

t

W=Pt=9X104WXls=9X104J；

该车发动机的效率：

T1=——=9XX100%=60%„

Q放总1.5X1()5J

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故答案为：6X103；25；600

三.解答题（本题共6小题，共46分）

19.（3分）如图所示，瓶中装少量的水，水上方有水蒸气，塞紧瓶塞，用打气筒向瓶内打

气，当塞子从瓶口跳起时：

（1）观察到的现象是瓶口出现了白雾。

（2）产生的原因是瓶内空气推动活塞做功时内能转化为机械能。

（3）通过大量类似的实验表明：做功可以改变物体的内能。

【答案】（1）瓶口出现了白雾；（2）内能转化为机械能；（3）做功可以改变物体的内能。

【解答】解：

给瓶内打气，瓶内气压增大，当气压把瓶塞从瓶口推出时，瓶内气体对瓶塞做功，瓶内

气体的内能转化为瓶塞的机械能，使气体自身的内能减少，温度降低，受温度减低的影

响，瓶口周围的水蒸气液化成小水滴飘散在空中，因此瓶口出现了白雾。

故答案为：（1）瓶口出现了白雾；（2）内能转化为机械能；（3）做功可以改变物体的内

能。

20.（8分）在标准大气压下，完全燃烧了6L的天然气加热质量为500g,初温为20℃的水。

若天然气放出的热量完全被水吸收。水的比热容是4.2X103〃（kg-c）,天然气的热值约

为3.15XK）7j/m3.试求：

（1）6L的天然气完全燃烧放出的热量是多少J?

（2）水的温度升高了多少。C?

【解答】解：

（1）完全燃烧6L的天然气放出的热量：

33735

QiJt=Vq=6X10-mX3.15X10J/m=1.89X10J；

（2）不计热量损失，Q吸=Q放=1.89）＜l（）5j

由、=«11（t-to）可得，水吸收热量后升高到的温度：

二_________L89X1°5J________+2or=]]0Q

cm4.2X103J/（kg'DXQ.5kg

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因一标准大气压下水的沸点为100℃,且水沸腾以后温度不再升高

所以，水吸收热量后温度的实际变化量：△t=100℃-20℃=80℃。

答：

(1)6L的天然气完全燃烧放出的热量为1.89X1()5J；

(2)水的温度升高了80℃o

21.(9分)煤、石油、天然气的过量开采使人类面临能源危机。某县在冬季利用地热能为

用户取暖。县内有一口自喷状态地热井，出水温度为90℃,出水流量为150m3/h。

(1)每小时流出的水是多少kg?

(2)求每小时流出的地热水温度降低到50℃,所放出的热量。

(3)这些热量如果用天然气蒸汽锅炉供热，且天然气蒸汽锅炉的热效率为90%,则利用

上述地热能供暖一小时可以节约多少天然气？[p水=1.0Xl()3kg/m3,c水=4.2X1()3J/(kg

•℃),天然气的热值为4Xl()7j/m3]

【解答】解：(1)出水流量为150m3/h

由p=■得：水的质量m=pV=1.0Xl()3kg/m3x150m3=1.5义lO^kg

(2)水放出的热量Q*is=cmAt=4.2X103J/(kg«℃)X1.5X105kgX(90℃-50℃)

=2.52X1010J；

(3)这些热量如果用天然气蒸汽锅炉供热，则Q有用=Q水放=2.52X10叫

由『誓得：

Q放

1

天然气需要放出的热量Q52XIQJ=28XloiOj

T190%

由Qit=Vq得:天然气的体积V=—=2-8X^O10J=700m3□

73

q4XlQJ/m

答：CD每小时流出的水是L5Xl()5kg；

(2)每小时流出的地热水温度降低到50℃所放出的热量为2.52X1010J；

(3)利用上述地热能供暖一小时可以节约700m3的天然气。

22.(10分)某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10L的水加热，在6min内完全燃烧了2kg

的煤，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图象。[水的比热容为4.2

X103J/(kg«℃),煤的热值约为3Xl()7j/kg]求：

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(1)煤完全燃烧产生的热量；

(2)经过6min时间加热，水所吸收的热量;

77

(1)煤完全燃烧产生的热量：QSJ(=mq=2kgX3X10J/kg=6X10J；

(2)10L水的质量为：m=pv=lX103kg/m3X10X103m3=10kg；

由图知，经过6min时间加热，水升高的温度值△t=80℃-20℃=60℃

水所吸收的热量：QIR=cmZ\t=4.2X103j/(kg・℃)X10kgX60℃=2.52X106J；

煤炉烧水时的热效率：

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

Q放6X107J

答：(1)煤完全燃烧产生的热量为6Xl()7j；

(2)经过6min时间加热，水所吸收的热量为2.52Xl()6j；

(3)煤炉烧水时的热效率为4.2%。

23.(4分)贵阳湿地公园建成后。水域面积大大增加，不仅起到了美化绿化作用，提升了

城市形象，而且改善了周边生态环境，附近居民明显感觉到昼夜温差变小了。请你运用

所学物理知识，做出简要的解释。

【解答】答：水域面积增大，蓄水量增多，因为水的比热容较大，白天，相同质量的水

和陆地比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少，沙石泥土温度升