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九年级物理填空题一般
题目
运用知识解决问题
(1)(1)小明为了研究液体的扩散现象,先在量筒里装一半清水,再向水下面注入硫酸铜溶液.如图11所示是小明观察到的溶液在"实验开始时""静放1010日后""静放3030日后"所呈现的现象,如果室温越高,出现丙图所示现象所用的时间将______(填"缩短"或"延长")(填"缩短"或"延长"),原因是______.
(2)(2)如图22所示,取一个配有活塞的厚玻璃筒,筒内放一小团浸有少量乙醚的棉花,快速压下活塞,此实验可观察到浸有乙醚的棉花着火燃烧,说明对物体做功,物体内能______(填"变大""变小"或"不变")(填"变大""变小"或"不变"),在这一过程中,棉花获得的内能______(填"大于""小于"或"等于"）人做的机械功.
(3)(3)对0.5kg0.5kg的某固体均匀加热（假设被加热物质在单位时间内吸收的热量相同,不考虑质量的影响）,其温度随时间变化图像如题图33所示.由图可知,它在ABAB段和CDCD段对应物质的比热容之比是______；已知该物质固态时的比热容为2×103J/(kg⋅∘C)2\times 10^{3}J/\left(kg\cdot ^{\circ}\mathrm{C}\right),则它在BCBC过程中吸收的热量为______JJ.
(4)(4)若汽车油箱的容积为60dm360dm^{3},油箱内装的是密度为0.71×103kg/m30.71\times 10^{3}kg/m^{3}、热值为4.6×107J/kg4.6\times 10^{7}J/kg的汽油,当该车以20m/s20m/s的速度匀速行驶100km100km时所消耗的汽油为5kg5kg,汽车发动机的输出的功率为12kW12kW,则汽车发动机的效率为______(保留整数)(保留整数),汽车尾气带走的能量不能自动汇集回来转化成燃料的化学能,这反映了能量的转化具有______.
知识点：分子的运动、扩散现象章节：第11章 热和能 / 11.2 分子热运动

答案与解析

答案

（1）因为温度越高，分子的无规则运动越剧烈，扩散越快，所以如果室温越高，出现丙图所示现象所用的时间将缩短；
(2)(2)快速压下活塞，活塞对玻璃筒内的气体做功，将机械能转化内能，气体的内能变在，再将内能传递给棉花，即对物体做功，物体的内能变大；热传递过程中，由于存在热损失，棉花获得的内能小于人做的机械功；
(3)(3)由图33可知，该物体在固态，即ABAB段时，
升高的温度为Δt固=−10∘C−(−20)∘C=10∘C\Delta t_{固}=-10^{\circ}\mathrm{C}-\left(-20\right)^{\circ}\mathrm{C}=10^{\circ}\mathrm{C}，吸热的时间为t固=2min⁡t_{固}=2\min；
在液态，即CDCD段时，升高的温度为Δt液=−5∘C−(−10)∘C=5∘C\Delta t_{液}=-5^{\circ}\mathrm{C}-\left(-10\right)^{\circ}\mathrm{C}=5^{\circ}\mathrm{C}，吸热时间为t液=4min⁡t_{液}=4\min。
由于被加热物质在单位时间内吸收的热量相同，
故两种状态下物体吸收的热量Q吸固Q_{吸固}：Q吸液=t固Q_{吸液}=t_{固}：t液=2min⁡:4min⁡=1:2t_{液}=2\min :4\min =1:2，
质量不变，根据Q吸=cmΔtQ_{吸}=cm\Delta t可得，在ABAB段和CDCD段对应物质的比热容之比：
c固c_{固}：c液=Q吸固mΔt固c_{液}=\frac{{Q}_{吸固}}{mΔ{t}_{固}}：Q吸液mΔt液=11×10℃\frac{{Q}_{吸液}}{mΔ{t}_{液}}=\frac{1}{1×10℃}：21×5℃=1:4\frac{2}{1×5℃}=1:4；
它在ABAB段吸收的热量：Q吸固=c固mΔt固=2×103J/(kg⋅∘C)×0.5kg×10∘C=1×104JQ_{吸固}=c_{固}m\Delta t_{固}=2\times 10^{3}J/\left(kg\cdot ^{\circ}\mathrm{C}\right)\times 0.5kg\times 10^{\circ}\mathrm{C}=1\times 10^{4}J，
由图可知BCBC的加热时间为6min⁡6\min，则BCBC段吸收的热量为ABAB段吸收热量的33倍，
即：QBC=3Q吸固=3×1×104J=3×104JQ_{BC}=3Q_{吸固}=3\times 1\times 10^{4}J=3\times 10^{4}J；
(4)(4)该车以20m/s20m/s的速度匀速行驶100km100km时所用的时间：t=sv=100×103m20m/s=5000st=\frac{s}{v}=\frac{100×1{0}^{3}m}{20m/s}=5000s，
发动机做的有用功：W=Pt=12×103W×5000s=6×107JW=Pt=12\times 10^{3}W\times 5000s=6\times 10^{7}J，
5kg5kg汽油完全燃烧放出的热量：Q放=m汽油q=5kg×4.6×107J/kg=2.3×108JQ_{放}=m_{汽油}q=5kg\times 4.6\times 10^{7}J/kg=2.3\times 10^{8}J，
汽车发动机的效率：η=WQ放=6×107J2.3×108J≈26%\eta =\frac{W}{{Q}_{放}}=\frac{6×1{0}^{7}J}{2.3×1{0}^{8}J}\approx 26\%；
汽车尾气带走的能量不能自动汇集回来转化成燃料的化学能，这反映了能量的转化具有方向性。
故答案为：（1）缩短；温度越高，分子的无规则运动越剧烈，扩散越快；(2)\left(2\right)变大；小于；(3)1:4\left(3\right)1:4；3×1043\times 10^{4}；(4)26%\left(4\right)26\%；方向性。

解析

（1）因为温度越高，分子的无规则运动越剧烈，扩散越快，所以如果室温越高，出现丙图所示现象所用的时间将缩短；
(2)(2)快速压下活塞，活塞对玻璃筒内的气体做功，将机械能转化内能，气体的内能变在，再将内能传递给棉花，即对物体做功，物体的内能变大；热传递过程中，由于存在热损失，棉花获得的内能小于人做的机械功；
(3)(3)由图33可知，该物体在固态，即ABAB段时，
升高的温度为Δt固=−10∘C−(−20)∘C=10∘C\Delta t_{固}=-10^{\circ}\mathrm{C}-\left(-20\right)^{\circ}\mathrm{C}=10^{\circ}\mathrm{C}，吸热的时间为t固=2min⁡t_{固}=2\min；
在液态，即CDCD段时，升高的温度为Δt液=−5∘C−(−10)∘C=5∘C\Delta t_{液}=-5^{\circ}\mathrm{C}-\left(-10\right)^{\circ}\mathrm{C}=5^{\circ}\mathrm{C}，吸热时间为t液=4min⁡t_{液}=4\min。
由于被加热物质在单位时间内吸收的热量相同，
故两种状态下物体吸收的热量Q吸固Q_{吸固}：Q吸液=t固Q_{吸液}=t_{固}：t液=2min⁡:4min⁡=1:2t_{液}=2\min :4\min =1:2，
质量不变，根据Q吸=cmΔtQ_{吸}=cm\Delta t可得，在ABAB段和CDCD段对应物质的比热容之比：
c固c_{固}：c液=Q吸固mΔt固c_{液}=\frac{{Q}_{吸固}}{mΔ{t}_{固}}：Q吸液mΔt液=11×10℃\frac{{Q}_{吸液}}{mΔ{t}_{液}}=\frac{1}{1×10℃}：21×5℃=1:4\frac{2}{1×5℃}=1:4；
它在ABAB段吸收的热量：Q吸固=c固mΔt固=2×103J/(kg⋅∘C)×0.5kg×10∘C=1×104JQ_{吸固}=c_{固}m\Delta t_{固}=2\times 10^{3}J/\left(kg\cdot ^{\circ}\mathrm{C}\right)\times 0.5kg\times 10^{\circ}\mathrm{C}=1\times 10^{4}J，
由图可知BCBC的加热时间为6min⁡6\min，则BCBC段吸收的热量为ABAB段吸收热量的33倍，
即：QBC=3Q吸固=3×1×104J=3×104JQ_{BC}=3Q_{吸固}=3\times 1\times 10^{4}J=3\times 10^{4}J；
(4)(4)该车以20m/s20m/s的速度匀速行驶100km100km时所用的时间：t=sv=100×103m20m/s=5000st=\frac{s}{v}=\frac{100×1{0}^{3}m}{20m/s}=5000s，
发动机做的有用功：W=Pt=12×103W×5000s=6×107JW=Pt=12\times 10^{3}W\times 5000s=6\times 10^{7}J，
5kg5kg汽油完全燃烧放出的热量：Q放=m汽油q=5kg×4.6×107J/kg=2.3×108JQ_{放}=m_{汽油}q=5kg\times 4.6\times 10^{7}J/kg=2.3\times 10^{8}J，
汽车发动机的效率：η=WQ放=6×107J2.3×108J≈26%\eta =\frac{W}{{Q}_{放}}=\frac{6×1{0}^{7}J}{2.3×1{0}^{8}J}\approx 26\%；
汽车尾气带走的能量不能自动汇集回来转化成燃料的化学能，这反映了能量的转化具有方向性。
故答案为：（1）缩短；温度越高，分子的无规则运动越剧烈，扩散越快；(2)\left(2\right)变大；小于；(3)1:4\left(3\right)1:4；3×1043\times 10^{4}；(4)26%\left(4\right)26\%；方向性。

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