甘肃省定西市临洮县2022-2023学年九年级上学期期末物理试卷

这是一份甘肃省定西市临洮县2022-2023学年九年级上学期期末物理试卷，共22页。试卷主要包含了选择题，填空题，识图，实验探究题，简答及计算题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题（本大题共6小题，每小题2分，满分12分）
1．关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（ ）
A．物体吸收热量，温度不一定升高
B．热值大的燃料燃烧时放出的热量一定多
C．物体温度越高，所含热量越多
D．热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
2．实验小组的同学连接了四个电路（如图）来探究开关的控制作用，下列判断正确的是（ ）
A．甲电路中，开关S只控制L1
B．乙电路中，闭合开关S，两灯都亮
C．丙电路中，闭合开关S，L1亮，L2不亮
D．丁电路中，断开开关S，L1不亮，L2亮
3．如图所示，在探究影响导体电阻大小因素的实验中，导线a、b、c粗细相同，b、d粗细不同，a、b、d长度相同（忽略温度的影响）。能探究导体电阻大小与导体横截面积有关的是（ ）
A．a和bB．b和cC．c和dD．b和d
4．检测体温和戴口罩是防控疫情的重要措施。如图甲所示的红外测温仪是通过接收身体辐射的红外线来显示被测人的体温的。图乙是它的工作原理图，其中电源电压保持不变，R是热敏电阻，R0定值电阻，显示仪是由电流表或电压表改装而成的，在测量人的体温时，显示仪的示数会随被测者体温的升高而变大。下列说法正确的是（ ）
A．测温仪工作时电池将化学能全部转化为电能
B．热敏电阻R的阻值随着温度的升高而减小
C．口罩中间层熔喷布始终带有静电，可知喷熔布属于绝缘体
D．显示仪是由电流表改装而来的
5．如图甲所示，电源电压为12V，电流表量程为0～3A，滑动变阻器标有“30Ω 1A”，当开关S闭合，滑动变阻器滑片P滑至中点时，电压表的示数如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．定值电阻R的阻值为10Ω
B．滑动变阻器滑片在中点时，定值电阻R在10s内产生的热量是162J
C．滑动变阻器可接入电路的阻值范围为1～30Ω
D．滑动变阻器的最大电功率为7W
6．如图的电路中，闭合开关，电压表V1的示数为6V，电压表V2的示数为3.4V．那么下列说法中不正确的是（ ）
A．可知电源电压为6V
B．可知L1两端电压为2.6V
C．将电压表V2换成电流表，则L1亮，L2不亮
D．将电压表V2换成电流表，则L1与L2并联，电流表测干路上的电流
二、填空题（本大题共7小题，每空1分，共18分）
7．“酒香不怕巷子深”说明 ；物体之所以能被压缩，是因为分子间有 。
8．有甲、乙两物体，质量m甲：m乙之比为5：3，比热容c甲：c乙之比为2：1．如果它们放出相同的热量，则它们降低温度之比为 。
9．2018年4月25日上午，习近平总书记来到荆州港码头乘船，沿江察看荆江两岸生态环境和发展建设情况，强调长江经济带建设要“共抓大保护，不搞大开发”。合理分类和利用垃圾可以保护环境、变废为宝。在一定条件下，1t生活垃圾能“榨”出140kg燃料油。若燃料油的热值为4.0×107J/kg，某城镇每天产生50t生活垃圾，则这些垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出的热量为 J．在一个标准大气压下，这些热量的30%被500m330℃的水吸收，则水温能升高 ℃。[c水＝4.2×103J/（kg•℃），ρ水＝1.0×103kg/m3]
10．如图所示电路中，要使电灯L1和L2接成串联电路，应闭合开关 ；若要使电灯L1和L2接成并联电路，应闭合开关 ；若同时闭合开关 ，电路处于短路状态，这是绝对不允许的。
11．瑞瑞同学在中考物理实验时，对串联电路电压规律进行了探究。
【猜想与假设】串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和
【设计与进行实验】
（1）按如图所示的电路图连接电路；
（2）闭合开关，用电压表测出L1两端的电压；
（3）在测L2两端的电压时，瑞瑞同学为了节省实验时间，采用以下方法：电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并改接到C接点上；
（4）测出AC间的电压。
【交流与评估】
（1）在拆接电路时，开关必须 。
（2）瑞瑞同学用上面第（3）步骤的方法 （填“能”或“不能”）测出L2两端的电压，理由是： 。
（3）方法改正后，所测出AB、BC、AC间的电压记录在表格中。瑞瑞同学分析实验数据得出的结论是：串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和，且各用电器两端电压相等。瑞瑞的结论是 的（填“正确”或“错误”）．造成错误的原因主要是瑞瑞实验中所选用的两只灯泡的规格是 的（填“相同”或“不同”）。
（4）这个实验在设计方案上还存在的不足之处是： 。
12．有一小灯泡，正常发光时灯丝的电阻是10Ω，正常工作时所需电压是2.5V，如果我们手边只有电压是6V的电源，要使小灯泡正常工作，需要 联（填“串”或“并”）一个阻值是 Ω的电阻。
13．如图所示是“探究电流通过导体产生热量与导体电阻关系”的实验装置，两阻值分别为R和2R的电阻丝浸在相同质量和相同初温的煤油中，每一烧瓶里各插一支温度计，则闭合开关，经过一段时间，两电阻丝产生热量的多少是通过 反映出来的；采用这种连接方式的目的是 。
三、识图、作图题（本大题共4小题，共8分）
14．（2分）请根据如图1的实物图，在如图2的框内画出相应的电路图
15．（2分）根据如图所示的实物连线图，在虚框内画出对应的电路图。（要求连线要横平竖直，尽量使电路图简洁美观）
16．（2分）在图甲中，闭合开关后，通过灯泡Ll的电流为0.5A，通过灯泡L2的电流为0.4A．试根据图甲将图乙中的实物用铅笔线表示导线连接起来。
17．（2分）实验室里有一个电池组，有两个开关、两个小灯泡、一个电动机，它们各自直接接在电池组上恰能正常发光，另有若干导线，请按要求设计电路：闭合开关S1，灯和电动机不工作；闭合开关S2，电动机工作；同时闭合S1、S2，电动机工作，亮灯均正常发光。
四、实验探究题（本大题共2小题，每空1分，共10分）
18．（6分）某同学在做“比较不同物质吸热能力”的实验时，使用相同的电加热器给水和食用油加热，他得到如下数据。
（1）选用两个相同规格的电加热器加热，目的是使水和食用油在相等的时间内 。
（2）从表中数据可知，要控制水和食用油的 相同，为了达到该目的，实验时应该选用的测量器材是 。
（3）分析以上实验数据可得：相同质量的不同种物质，升高相同的温度，吸收的热量 （选填“相同”或“不同”）， 的吸热本领更强（选填“水”或“煤油”）。
（4）根据以上表格的数据计算，当加热时间为12min时，这些水吸收的热量是 J。[水的比热容4.2×103J/（kg•℃）]
19．（4分）汽车刹车的过程中，伴随着能量从机械能转化为内能，内能散失到空气中，此过程能量的总和 （选填“增加”、“减少”或“不变”），散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动汽车，这是因为能量的转化和转移具有 。完全燃烧0.1kg汽油释放的热量为 J，若这些热量的42%被水吸收，可以将100kg的水由20℃加热到 ℃．【q汽油＝4.6×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃）】
五、简答及计算题（本大题共3小题，共22分）
20．（4分）质量为2kg，初温为20℃的水，当吸收了2.1×105J的热量后，温度升高到多少摄氏度？
21．（8分）某公交汽车以天然气为燃料，该车在平直公路上以15m/s的速度匀速行驶10min，消耗的天然气为4.5m3，汽车发动机提供的牵引力为6000N。已知天然气的热值是4×107J/m3，试求：
（1）汽车发动机做的功是多少J？
（2）所消耗的天然气完全燃烧所放出的热量是多少J？
（3）发动机工作时将天然气完全燃烧获得的内能转化为机械能的效率是多大？
22．（10分）如图所示，是最新一款无人驾驶汽车原型图。该款车以某速度在一段平直的公路上匀速行驶了一段距离，消耗汽油2kg。汽油机的效率为10%，汽油的热值为4.2×107J/kg，那么，在这段运动过程中，求：
（1）汽油完全燃烧放出的热量是多少？
（2）在这次行驶中，汽油机输出的有用功是多少？
（3）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的热量的50%，在1标准大气压下，这些废气带走的能量全部被质量为200kg，初温为20℃的水吸收，则水的温度将升高到多少℃？
参考答案与解析
一．选择题（共6小题）
1．关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（ ）
A．物体吸收热量，温度不一定升高
B．热值大的燃料燃烧时放出的热量一定多
C．物体温度越高，所含热量越多
D．热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
【解答】解：A．物体吸收热量后温度不一定升高，比如晶体熔化过程中，继续吸热，但是温度不变，故A正确；
B．根据燃料完全燃烧放热公式Q放＝mq（Vq）可知，然后完全燃烧放出的热量的多少与热值、燃料的质量或体积有关，只根据热值无法判定放热的多少，故B错误；
C．热量是过程量，不能搭配“含有”、“具有”，故C错误；
D．热量从温度高的物体传递给温度低的物体的，内能多的物体的温度不一定高，故D错误。
故选：A。
2．实验小组的同学连接了四个电路（如图）来探究开关的控制作用，下列判断正确的是（ ）
A．甲电路中，开关S只控制L1
B．乙电路中，闭合开关S，两灯都亮
C．丙电路中，闭合开关S，L1亮，L2不亮
D．丁电路中，断开开关S，L1不亮，L2亮
【解答】解：A、甲中，两灯泡串联接入电路，开关可控制两个灯泡，故A错误；
B、乙中，开关断开，两灯泡串联接入电路，开关闭合，L1短路，L2亮，故B错误；
C、丙中，闭合开关，两灯泡短路，都不亮，故C错误；
D、丁中，闭合开关，两灯泡并联接入电路，断开开关，电路为灯泡L2的简单电路，故D正确。
故选：D。
3．如图所示，在探究影响导体电阻大小因素的实验中，导线a、b、c粗细相同，b、d粗细不同，a、b、d长度相同（忽略温度的影响）。能探究导体电阻大小与导体横截面积有关的是（ ）
A．a和bB．b和cC．c和dD．b和d
【解答】解：导体的电阻与导体的长度、材料、横截面积和温度有关，探究导体的电阻可能与导体的横截面积有关，应控制导体材料与长度相同而横截面积不同，由图可知，应选编号为b、d的两根电阻丝进行实验。
故选：D。
4．检测体温和戴口罩是防控疫情的重要措施。如图甲所示的红外测温仪是通过接收身体辐射的红外线来显示被测人的体温的。图乙是它的工作原理图，其中电源电压保持不变，R是热敏电阻，R0定值电阻，显示仪是由电流表或电压表改装而成的，在测量人的体温时，显示仪的示数会随被测者体温的升高而变大。下列说法正确的是（ ）
A．测温仪工作时电池将化学能全部转化为电能
B．热敏电阻R的阻值随着温度的升高而减小
C．口罩中间层熔喷布始终带有静电，可知喷熔布属于绝缘体
D．显示仪是由电流表改装而来的
【解答】解：（1）闭合开关，两电阻串联接入电路，显示仪与热敏电阻并联接入电路，所以显示仪是由电压表改装而成的，故D错误；
显示仪的示数会随被测者体温的升高而变大，串联电路总电压等于各部分电压之和，所以被测者体温的升高时定值电阻两端的电压变小，根据欧姆定律可知通过电路的电流变小，根据R＝可知电路总电阻变大，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，所以热敏电阻接入电路的阻值变大，则热敏电阻R的阻值随着温度的升高而增大，故B错误；
（2）测温仪工作时电池将化学能主要转化为电能，还有一部分转化为内能，故A错误；
（3）口罩中间层熔喷布始终带有静电，但熔喷布不容易导电，属于绝缘体，故C正确。
故选：C。
5．如图甲所示，电源电压为12V，电流表量程为0～3A，滑动变阻器标有“30Ω 1A”，当开关S闭合，滑动变阻器滑片P滑至中点时，电压表的示数如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．定值电阻R的阻值为10Ω
B．滑动变阻器滑片在中点时，定值电阻R在10s内产生的热量是162J
C．滑动变阻器可接入电路的阻值范围为1～30Ω
D．滑动变阻器的最大电功率为7W
【解答】解：由电路图知两电阻串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路的电流，
AB、当开关S闭合，滑动变阻器滑片P滑至中点时，电压表的示数如图乙所示，电压表的量程为0～15V，分度值为0.5V，示数为9V，
此时电路的电流为：I＝＝＝0.6A，
根据串联电路电压的规律知，定值电阻两端的电压为：UR＝U﹣UR中＝12V﹣9V＝3V，
定值电阻R的阻值为：R＝＝＝5Ω，故A错误；
定值电阻R在10s内产生的热量：Q＝W＝URIt＝3V×0.6A×10s＝18J，故B错误；
C、因串联电路处处电流相等，且电流表量程为0～3A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，所以允许的最大电流为1A，
由I＝可知，此时电路的总电阻：R总＝＝＝12Ω，
因串联电路的总电阻等于各部分电阻之和，所以滑动变阻器接入电路的最小阻值：R小＝R总﹣R＝12Ω﹣5Ω＝7Ω，
又因为电源电压为12V，电压表量程为0～15V，所以当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电压表的示数一定小于15V，因此滑动变阻器接入电路的阻值范围为7Ω～30Ω，故C错误；
D、滑动变阻器消耗的功率：
P＝I2R滑＝（）2R滑＝×R滑＝×R滑＝，
所以，在理论上，当R滑＝R＝5Ω时，滑动变阻器的电功率最大，且P﹣R滑的大致图像如下：
但是，根据C项解答，变阻器接入电路的最小阻值为7Ω，故结合上面图像可知，当R滑小＝7Ω时，滑动变阻器的电功率最大，且此时电流最大为1A，
则滑动变阻器的最大功率：P最大＝I大2R滑小＝（1A）2×7Ω＝7W，故D正确。
故选：D。
6．如图的电路中，闭合开关，电压表V1的示数为6V，电压表V2的示数为3.4V．那么下列说法中不正确的是（ ）
A．可知电源电压为6V
B．可知L1两端电压为2.6V
C．将电压表V2换成电流表，则L1亮，L2不亮
D．将电压表V2换成电流表，则L1与L2并联，电流表测干路上的电流
【解答】解：A、由图可知，电压表V1测量的是灯泡L1和L2组成的串联电路的总电压，电压表V1的示数为6V，即电源电压为6V，所以选项A的说法是正确的，但不符合题意。
B、电压表V1测量的是电源电压，电压表V2测量的是灯泡L2两端的电压。电压表V1的示数为6V，电压表V2的示数为3.4V，因此L1两端电压为2.6V，所以选项B的说法是正确的，但不符合题意。
C、将电压表V2换成电流表，则灯泡L2被短路，因此灯泡L1亮，L2不亮，所以选项C的说法是正确的，但不符合题意。
D、将电压表V2换成电流表，则灯泡L2被短路，电流表测L1的电流，所以选项D的 说法不正确，符合题意。
故选：D。
二．填空题（共7小题）
7．“酒香不怕巷子深”说明 分子在不停做无规则运动 ；物体之所以能被压缩，是因为分子间有 间隙 。
【解答】解：
“酒香不怕巷子深”说明组成物质的分子在不停地做无规则运动；
物体之所以能被压缩，是因为分子间有间隙。
故答案为：分子在不停地做无规则运动；间隙。
8．有甲、乙两物体，质量m甲：m乙之比为5：3，比热容c甲：c乙之比为2：1．如果它们放出相同的热量，则它们降低温度之比为 3：10 。
【解答】解：已知＝，放出热量之比Q甲：Q乙＝1：1，比热容之比＝，
由Q放＝cmΔt得，它们降低温度之比：＝＝＝＝。
故答案为：3：10。
9．2018年4月25日上午，习近平总书记来到荆州港码头乘船，沿江察看荆江两岸生态环境和发展建设情况，强调长江经济带建设要“共抓大保护，不搞大开发”。合理分类和利用垃圾可以保护环境、变废为宝。在一定条件下，1t生活垃圾能“榨”出140kg燃料油。若燃料油的热值为4.0×107J/kg，某城镇每天产生50t生活垃圾，则这些垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出的热量为 2.8×1011 J．在一个标准大气压下，这些热量的30%被500m330℃的水吸收，则水温能升高 40 ℃。[c水＝4.2×103J/（kg•℃），ρ水＝1.0×103kg/m3]
【解答】解：（1）50t生活垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出的热量：
Q放＝mq＝50×140kg×4.0×107J/kg＝2.8×1011J；
（2）由ρ＝得，水的质量：
m′＝ρV＝1.0×103kg/m3×500m3＝5×105kg，
水吸收的热量：
Q吸＝30%Q放＝30%×2.8×1011J＝8.4×1010J，
由Q吸＝cmΔt得，水升高的温度：
Δt＝＝＝40℃。
故答案为：2.8×1011；40。
10．如图所示电路中，要使电灯L1和L2接成串联电路，应闭合开关 S2 ；若要使电灯L1和L2接成并联电路，应闭合开关 S1和S3 ；若同时闭合开关 S1、S2、S3 ，电路处于短路状态，这是绝对不允许的。
【解答】解：要使灯L1和L2串联，由图可知只能闭合S2；这样电流从电源正极流出，经灯泡L1、开关S2、灯泡L2回到负极；
若要使L1和L2并联在电路中，则应将两灯首首相接、尾尾相接连接到电源两端，由图可知，需要闭合开S1和S3；
同时闭合开关S1、S2、S3时，会形成电源短路，将烧坏电源，因此绝对不允许同时闭合开关S1、S2、S3。
故答案为：S2；S1和S3；S1、S2、S3。
11．瑞瑞同学在中考物理实验时，对串联电路电压规律进行了探究。
【猜想与假设】串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和
【设计与进行实验】
（1）按如图所示的电路图连接电路；
（2）闭合开关，用电压表测出L1两端的电压；
（3）在测L2两端的电压时，瑞瑞同学为了节省实验时间，采用以下方法：电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并改接到C接点上；
（4）测出AC间的电压。
【交流与评估】
（1）在拆接电路时，开关必须 断开 。
（2）瑞瑞同学用上面第（3）步骤的方法 不能 （填“能”或“不能”）测出L2两端的电压，理由是： 电压表正负接线柱接反了 。
（3）方法改正后，所测出AB、BC、AC间的电压记录在表格中。瑞瑞同学分析实验数据得出的结论是：串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和，且各用电器两端电压相等。瑞瑞的结论是 错误 的（填“正确”或“错误”）．造成错误的原因主要是瑞瑞实验中所选用的两只灯泡的规格是 相同 的（填“相同”或“不同”）。
（4）这个实验在设计方案上还存在的不足之处是： 没有多做几次实验，使实验结果具有偶然性 。
【解答】解：（1）在拆接电路时，开关必须断开；
（2）当电压表B点不动，只断开A点，并改接到C点上时，虽然电压表此时与L2并联，但电压表的正负接线柱却是反的，闭合开关后，指针会反向偏转，所以不能测出L2两端的电压；
（3）由表中数据可知：UAB+UBC＝UAC，但串联电路中各用电器两端电压不一定相等，结论错误的原因是他选用了相同规格的灯泡进行实验；
（4）不足之处是：他只做了一次实验，而没有进行多次测量，只凭一组实验数据得出结论带有偶然性，不能得出正确规律。
故答案为：（1）断开；（2）不能；电压表正负接线柱接反了；（3）错误；相同；（4）没有多做几次实验，使实验结果具有偶然性。
12．有一小灯泡，正常发光时灯丝的电阻是10Ω，正常工作时所需电压是2.5V，如果我们手边只有电压是6V的电源，要使小灯泡正常工作，需要 串 联（填“串”或“并”）一个阻值是 14 Ω的电阻。
【解答】解：
根据串联电路的分压特点可知，要使该灯泡在6V的电源上正常发光应串联一个电阻，
此时小灯泡两端的电压为2.5V，则灯泡正常工作时的电流为：
IL＝＝＝0.25A；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
则电阻两端的电压：
UR＝U﹣UL＝6V﹣2.5V＝3.5V，
根据串联电路各处的电流相等和欧姆定律可得该电阻的阻值：
R＝＝＝14Ω。
故答案为：串；14。
13．如图所示是“探究电流通过导体产生热量与导体电阻关系”的实验装置，两阻值分别为R和2R的电阻丝浸在相同质量和相同初温的煤油中，每一烧瓶里各插一支温度计，则闭合开关，经过一段时间，两电阻丝产生热量的多少是通过 温度计的示数变化 反映出来的；采用这种连接方式的目的是 控制电流和通电时间相同 。
【解答】解：“探究电流通过导体产生热量与导体电阻关系”的实验装置，通电导体放出热量，煤油吸收热量，而吸收热量多少无法捕捉，但是质量相等的煤油吸收的热量越多，煤油升高的温度就越多；所以可以采用“转换法”，通过温度计的示数变化反映通电导体产生热量的多少。
根据控制变量法可知：要观察煤油升高温度的多少，应只改变煤油吸热的多少，控制两个烧瓶装相同质量和相同初温的煤油中；而“探究电流通过导体产生热量与导体电阻关系”的实验，应只改变导体的电阻，控制两个烧瓶中的导体的电流和通电时间相同，所以两个烧瓶中的导体，采取串联连接在同一个电路里。
故答案为：温度计的示数变化；控制电流和通电时间相同。
三．作图题（共4小题）
14．请根据如图1的实物图，在如图2的框内画出相应的电路图
【解答】解：
由实物图可知，电流从电源的正极流出，经开关S后分为两条支路分别通过两个灯泡，汇合后回到电源负极，所以两盏灯并联，电路图如图所示：
。
15．根据如图所示的实物连线图，在虚框内画出对应的电路图。（要求连线要横平竖直，尽量使电路图简洁美观）
【解答】解：电流从正极开始分支，一支经灯泡L1，另一支经开关S2、灯泡L2，然后两支汇合共同经过开关S1回到电源负极。如图所示：
16．在图甲中，闭合开关后，通过灯泡Ll的电流为0.5A，通过灯泡L2的电流为0.4A．试根据图甲将图乙中的实物用铅笔线表示导线连接起来。
【解答】解：
由电路图可知：L1与L2并联，开关控制干路，电流表A1在干路上，同并联电路电流特点知：干路中的电流等于0.5A+0.4A＝0.9A，故应选0﹣3A量程，电流表A2在L2的支路，使用﹣0.6量程。实物连接如图所示：
17．实验室里有一个电池组，有两个开关、两个小灯泡、一个电动机，它们各自直接接在电池组上恰能正常发光，另有若干导线，请按要求设计电路：闭合开关S1，灯和电动机不工作；闭合开关S2，电动机工作；同时闭合S1、S2，电动机工作，亮灯均正常发光。
【解答】解：由题意可知，闭合开关S1，灯和电动机不工作，说明开关S1不在总干路；
闭合开关S2，电动机工作，说明开关S2在干路，可以直接控制电动机；
同时闭合S1、S2，电动机工作，亮灯均正常发光，说明两灯并联，且由开关S1控制，
故电路图如下图所示。
四．实验探究题（共2小题）
18．某同学在做“比较不同物质吸热能力”的实验时，使用相同的电加热器给水和食用油加热，他得到如下数据。
（1）选用两个相同规格的电加热器加热，目的是使水和食用油在相等的时间内 吸热相同 。
（2）从表中数据可知，要控制水和食用油的 质量和初温 相同，为了达到该目的，实验时应该选用的测量器材是 天平 。
（3）分析以上实验数据可得：相同质量的不同种物质，升高相同的温度，吸收的热量 不同 （选填“相同”或“不同”）， 水 的吸热本领更强（选填“水”或“煤油”）。
（4）根据以上表格的数据计算，当加热时间为12min时，这些水吸收的热量是 2.52×104 J。[水的比热容4.2×103J/（kg•℃）]
【解答】解：（1）根据转换法，选用两个相同规格的电加热器加热，目的是使水和食用油在相等的时间内吸热相同；
（2）从表中数据可知，要控制水和食用油的质量和初温相同，为了达到该目的，实验时应该选用的测量器材是天平；
（3）分析以上实验数据可得：相同质量的不同种物质，升高相同的温度，加热时间不相同，吸收的热量不同，水的加热时间长，吸收热量多，水吸热本领更强；
（4）由表中数据，水的质量m＝0.2kg，从50℃升高到20℃，这些水吸收的热量：
Q＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×0.2kg×（50℃﹣20℃）＝2.52×104J。
故答案为：（1）吸热相同；（2）质量和初温；天平；（3）不同；水；（4）2.52×104。
19．汽车刹车的过程中，伴随着能量从机械能转化为内能，内能散失到空气中，此过程能量的总和 不变 （选填“增加”、“减少”或“不变”），散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动汽车，这是因为能量的转化和转移具有 方向性 。完全燃烧0.1kg汽油释放的热量为 4.6×106 J，若这些热量的42%被水吸收，可以将100kg的水由20℃加热到 24.6 ℃．【q汽油＝4.6×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃）】
【解答】解：
（1）汽车刹车的过程中，能量从机械能转化为内能，内能散失到空气中，但由能量守恒定律可知，此过程能量的总和不变；
散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动汽车，这是因为能量的转化和转移具有方向性。
（2）完全燃烧0.1kg汽油放出的热量：
Q放＝qm汽油＝4.6×107J/kg×0.1kg＝4.6×106J；
这些热量的42%被水吸收，则有Q吸＝cmΔt＝ηQ放，
所以水升高的温度：
Δt＝＝＝＝4.6℃。
则水升高到的温度（末温）：t＝t0+Δt＝20℃+4.6℃＝24.6℃。
故答案为：不变；方向性；4.6×106；24.6。
五．计算题（共3小题）
20．质量为2kg，初温为20℃的水，当吸收了2.1×105J的热量后，温度升高到多少摄氏度？
【解答】解：
由Q吸＝cm（t﹣t0）可得，水的末温：
t＝+t0＝+20℃＝45℃。
答：吸收热量后温度升高到45℃。
21．某公交汽车以天然气为燃料，该车在平直公路上以15m/s的速度匀速行驶10min，消耗的天然气为4.5m3，汽车发动机提供的牵引力为6000N。已知天然气的热值是4×107J/m3，试求：
（1）汽车发动机做的功是多少J？
（2）所消耗的天然气完全燃烧所放出的热量是多少J？
（3）发动机工作时将天然气完全燃烧获得的内能转化为机械能的效率是多大？
【解答】解：（1）由v＝可得，该车在平直公路上行驶的路程
s＝vt＝15m/s×10×60s＝9000m，
汽车发动机做的功W＝Fs＝6000N×9000m＝5.4×107J；
（2）天然气完全燃烧所放出的热量Q＝Vq＝4.5m3×4×107J/m3＝1.8×108J；
（3）天然气完全燃烧获得的内能转化为机械能的效率
η＝×100%＝×100%＝30%。
答：（1）汽车发动机做的功是5.4×107J；
（2）所消耗的天然气完全燃烧所放出的热量是1.8×108J；
（3）发动机工作时将天然气完全燃烧获得的内能转化为机械能的效率是30%。
22．如图所示，是最新一款无人驾驶汽车原型图。该款车以某速度在一段平直的公路上匀速行驶了一段距离，消耗汽油2kg。汽油机的效率为10%，汽油的热值为4.2×107J/kg，那么，在这段运动过程中，求：
（1）汽油完全燃烧放出的热量是多少？
（2）在这次行驶中，汽油机输出的有用功是多少？
（3）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的热量的50%，在1标准大气压下，这些废气带走的能量全部被质量为200kg，初温为20℃的水吸收，则水的温度将升高到多少℃？
【解答】解：（1）汽油完全燃烧放出的热量：
Q放＝mq＝2kg×4.2×107J/kg＝8.4×107J，
（2）由η＝可知，汽油机输出的有用功为：
W＝ηQ放＝10%×8.4×107J＝8.4×106J；
（3）水吸收的热量为：Q吸＝50%Q放＝50%×8.4×107J＝4.2×107J；
由Q吸＝cmΔt得水升高的温度：
Δt＝＝＝50℃；
水的末温：t＝Δt+t0＝20℃+50℃＝70℃。
答：（1）汽油完全燃烧放出的热量为8.4×107J；
（2）汽油机输出的有用功是8.4×106J；
（3）水温度升高到70℃。UAB/V
UBC/V
UAC/V
1.5
1.5
3
物质
质量/g
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
水
200
20
50
12
食用油
200
20
50
6
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1.5
1.5
3
物质
质量/g
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
水
200
20
50
12
食用油
200
20
50
6