6 九上物理期中复习 第12章《机械能和内能》计算题10题 科普阅读题10题（江苏专用）（原卷版+解析版）

九上物理期中复习 第12章《机械能和内能》 计算题10题 科普阅读题10题（江苏专用） 一、计算物体温度变化时的吸放热 1．（23-24九年级上·江苏常州·期中）如图所示的太阳能热水器，它的水箱储水质量为120kg，热水器上的集热器对太阳能的利用效率为40%，在与阳光垂直的地球表面上每平方米在1秒钟内得到的太阳辐射能量约为1400J，如果将整箱水的温度从20℃加热到70℃，需要阳光照射5h。求： （1）一箱水需要吸收的热量是多少？ （2）太阳辐射的能量E为多少？ （3）热水器上集热器的面积至少要多大？[水的比热容是4.2×103J/(kg℃)] 【答案】（1）2.52×107J；（2）6.3×107J；（3）2.5m2 【详解】解：（1）一箱水需要吸收的热量 Q吸=c水m水(t﹣t0)=4.2×103J/(kg℃)×120kg×(70℃-20℃)=2.52×107J （2）由 η=×100% 可知 E===6.3×107J （3）在与阳光垂直的地球表面上每平方米在1秒钟内得到的太阳辐射能量约为1400J，那么每平方米在5小时内得到的太阳辐射能量 E0=1400J/s×5×3600s=2.52×107J 而将水加热所需的太阳辐射能量E=6.3×107J；则热水器上集热器的面积 S===2.5m2 答：（1）一箱水需要吸收的热量是2.52×107J； （2）太阳辐射的能量E为6.3×107J； （3）热水器上集热器的面积至少要2.5 m2。 2．（23-24九年级上·江苏镇江·期中）正午，小明对水面获取太阳的能量情况进行研究，他将装有500g水的盘子放在室外平台上，经阳光照射10min，水温升高了2℃。忽略水的蒸发。 （1）该过程水吸收的热量是多少？ （2）若已知照射到盘中水面上太阳能的功率为25W，水获取太阳能的效率是多大？ 【答案】（1）；（2）28% 【详解】 解：（1）水吸收的热量 （2）由 知道，照射到水面上的太阳能 水获取太阳能的效率 答：（1）该过程水吸收的热量是4.2×103J； （2）水获取太阳能的效率是28%。 3．（23-24九年级上·江苏连云港·期中）小明在研究“物质的吸热本领大小”时，选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的沙子和水加热。他绘制出沙子和水的温度随加热时间变化的图像如图所示。（已知水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），牛奶的比热容为2.5×103J/（kg·℃），不计热量损失），请问： （1）哪个图是沙子吸热升温的图像？ （2）加热2min时，水吸收了多少热量？ （3）吃早饭时，小明用热水加热质量为250g的袋装牛奶，为了使这袋牛奶的温度由12℃升高到42℃，小明至少要用60℃的热水多少千克？ 【答案】（1）甲图；（2）4.2×104J；（3）0.25kg 【详解】解：（1）因为沙子和水的质量相等，吸收相同热量时，沙子的比热容比水小，由可知，沙子温度升得多，所以甲图表示沙子吸热升温的过程。 （2）图乙是水吸热升温的过程，由图乙可知，加热2min时，水的温度由20℃升高到70℃，所以水吸收的热量为 （3）牛奶吸收的热量为 牛奶吸收的热量正好等于热水放出的热量，60℃的热水温度刚好降到42℃，因此水放出的热量为 需要热水的质量为 答：（1）甲图表示沙子吸热升温的过程； （2）加热2min时，水吸收了4.2×104J； （3）小明至少要用60℃的热水0.25千克。 二、热值的公式及相关计算 4．（23-24九年级上·江苏宿迁·期中）今年上初三的小雨同学对物理非常感兴趣，在学习了效率相关知识后她想测量家用燃气灶效率，上周末她和爸爸在家对燃气灶烧水的效率展开研究。通过测量发现：将2kg的水，从25℃加热到75℃的过程中，消耗天燃气0.01m3，已知天然气的热值为，求： （1）此次消耗的天然气完全燃烧放出的热量； （2）此次实验中燃气灶烧水的效率； （3）实验后爸爸提出，高效燃气灶不仅可以节约燃料，还可以减少气体排放，有利于环境保护。小雨想通过技术改进来提高燃气灶的热效率，请你结合所学知识给她提供一些建议。 【答案】（1 ... ...