河南省新乡市长垣县蒲东街道中心学校2023-2024学年九年级上学期10月月考物理试卷

这是一份河南省新乡市长垣县蒲东街道中心学校2023-2024学年九年级上学期10月月考物理试卷，共3页。试卷主要包含了填空题，选择题，作图题，实验探究题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。

1．（4分）冬天，可以通过“哈气”或“搓手”，都能使手变“热” 改变内能，“搓手”是把 能转化 能，与内燃机的 冲程相同。
2．（2分）投出去的篮球继续向上运动的过程中，篮球的 能减小， 能增大。
3．（1分）鞭炮响过以后，人们能闻到刺鼻的火药味，这是由于 。
4．（3分）如图所示，是内燃机工作时的 冲程；若一单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min，则汽油机一分钟内燃气对外做功 次。在汽车的发动机中常用水作为冷却剂，这是因为水的 。
5．（2分）如图所示实验中，我们看到塞子从试管口跳出，这是由于水蒸气对塞子 ，水蒸气的 能转化成塞子的机械能。
6．（2分）有一台汽油机在一个工作循环中消耗了10g汽油（汽油的热值是4.6×107J/kg）。这些汽油完全燃烧产生的热量是 J．若这台汽油机的效率为30%，则一个工作循环中输出的有用机械能为 J。
二、选择题（本题共计9小题，每题2分，共计18分，7～13题每小题只有一个选项符合题目要求，第14～15题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分）
7．（2分）对静止的石块来说，其具有的能量不可能等于零的是（ ）
A．内能B．动能C．势能D．机械能
8．（2分）冰在熔化过程中，下列判断正确的是（ ）
A．内能不变，比热容不变
B．比热容变大，内能增加，温度升高
C．比热容、内能、温度都不变
D．吸收热量，温度不变
9．（2分）把一杯酒精倒掉一半，则酒精的（ ）
A．比热不变，燃烧值变为原来的一半
B．比热和燃烧值均不变
C．比热变为原来的一半，燃烧值保持不变
D．比热和燃烧值均变为原来的一半
10．（2分）如图所示，足球以初速度沿着凹凸不平的草地从a运动到d。下列分析正确的是（ ）
A．在b、d两点动能相等
B．在a、d两点机械能相等
C．从b到c的过程机械能减少
D．从c到d的过程重力势能减少
11．（2分）小强同学对观察到的一些生活中的现象做了以下解释，其中正确的是（ ）
A．泉州昼夜温差比三明小，是由于水的比热容比泥土、砂石的小
B．小明站在匀速上升的自动扶梯上，小明的动能不变，势能增大
C．电动机工作时把机械能转化为电能
D．消防车继续向火已经被扑灭的油罐喷水，是利用做功的方式来减少油罐的内能
12．（2分）结合图中的实验情景，判断下列说法正确的是（ ）
A．图A中让同一小球A从不同高度由静止开始滚下，是为了探究小球的动能大小与高度的关系
B．图B中让干净玻璃板的下表面接触水面，稍稍用力向上拉，发现弹簧测力计读数变大，是由于玻璃板与水的接触面之间存在引力
C．图C中若断开S3、闭合S1和S2，则L1与L2都亮
D．图D中对钨丝加热，灯泡亮度变暗，说明金属导体的电阻随温度的升高而减小
13．（2分）如图是电冰箱的简化电路图，图中“”是电冰箱压缩机内的电动机，L是电冰箱内的照明灯，下列判断正确的是（ ）
A．S1闭合、S2断开时，照明灯与电动机并联
B．S1、S2都闭合时，照明灯与电动机串联
C．打开冰箱门时，S2自动闭合，使得照明灯亮
D．冰箱内温度降低到设定温度时，S2自动断开，电动机停止工作
（多选）14．（2分）下列说法正确的是（ ）
A．一杯水的比热容比一桶水的比热容小
B．组成物质的分子之间，只存在引力，不存在斥力
C．晶体在熔化过程中吸收热量，温度不变
D．长时间压在一起的铅板和金板互相渗入，这种现象是扩散现象
（多选）15．（2分）下列关于汽车的说法中，表述不正确的是（ ）
A．与其他液体相比，水的比热容比较大，适合作汽车的冷却剂
B．精心保养可使汽车效率达到100%
C．汽车尾气对环境无污染，但会加剧全球气候变暖
D．汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能
三、作图题（共4分）
16．（4分）请根据实物电路，在方框内画出电路图。
四、实验探究题（每空1分，共14分）
17．（7分）在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，实验装置如图所示。
（1）实验中应量取质量 的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中，用相同的电加热器加热。当它们吸收相同热量时 来判断吸热能力的强弱。
（2）通过实验，记录数据如表格所示。从开始加热到42℃，甲、乙两种液体吸收热量的关系为Q甲 Q乙（填“＜”“＞”或“＝”）。
（3）分析实验数据可知 物质的吸热能力强。
18．（7分）（1）按照电学实验的基本操作规则，连接电路前，小明应该将开关 （选填“闭合”或“断开”）。
（2）小明将开关S断开，然后把灯泡L2两端的接线柱用一根导线相连接，小明再次闭合开关S，灯泡L2将 （选填“发光”或“不发光”），灯泡L1 （选填“发光”或“不发光”）。
（3）受上面实验现象启发，为了让两盏灯同时熄灭，小明认为可以不断开开关2左端和灯泡L1的右端接线柱即可。根据所学知识，我们应该告诉小明 （选填“能”或“不能”）这样操作，具体原因是 。
五、综合应用题（本题共2小题，第19题8分，第20题12分，共20分）
19．（8分）某中学锅炉房每天要将3t水从20℃加热到100℃．问：
（1）这些水要吸收热量为多少？
（2）“西气东输”实现后，可用天然气作为燃料来烧水，设天然气完全燃烧释放热量的75%被水吸收3？（天然气的热值q＝8.4×107J/m3．气体完全燃烧放出热量的公式是Q＝qV，式中V表示气体燃烧的体积）
20．（12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？
参考答案与试题解析
一、填空题（本题共计14小题，每题1分，共计14分）
1．（4分）冬天，可以通过“哈气”或“搓手”，都能使手变“热” 热传递 改变内能，“搓手”是把 机械 能转化 内 能，与内燃机的 压缩 冲程相同。
【分析】改变物体内能的方法有做功和热传递；在内燃机的压缩冲程中，将机械能转化为内能。
【解答】解：“哈气”是通过热传递的方式改变物体的内能，“搓手”是把机械能转化内能。
故答案为：热传递；机械；内。
【点评】本题考查改变内能的方式以及内燃机四冲程中的能量转化，属于基础题目。
2．（2分）投出去的篮球继续向上运动的过程中，篮球的 动 能减小， 重力势 能增大。
【分析】此题涉及到影响动能大小的因素和影响重力势能大小的因素两个知识点。
【解答】解：（1）质量不变时，速度越大动能越大，速度减小；
（2）质量不变时，位置越高重力势能越大，位置越来越高；
故答案为：动，重力势。
【点评】此题考查学生对基本知识的掌握能力，运用物理规律解答问题的思维能力。
3．（1分）鞭炮响过以后，人们能闻到刺鼻的火药味，这是由于 分子不停地做无规则的运动的结果 。
【分析】两种不同的物质相互接触时，彼此进入对方的现象叫扩散现象，扩散现象表明分子不停地做无规则的运动，温度越高，分子的无规则运动越剧烈。
【解答】解：鞭炮响过以后，人们能闻到刺鼻的火药味，属于扩散现象。
故答案为：分子不停地做无规则的运动的结果。
【点评】扩散现象表明分子不停地做无规则的运动，能用扩散现象解释生活中的问题。
4．（3分）如图所示，是内燃机工作时的 做功 冲程；若一单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min，则汽油机一分钟内燃气对外做功 900 次。在汽车的发动机中常用水作为冷却剂，这是因为水的 比热容大 。
【分析】根据气门的闭合情况和活塞的运动情况判定是哪个冲程；
在四冲程内燃机曲轴转一圈，完成2个冲程，1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次；
水具有较大的比热容是它常被用做冷却剂的原因。
【解答】解：根据图示可知，两个气门关闭，为做功冲程；
已知冲程汽油机的飞轮转速是1800r/min，即每分钟转1800圈，即对外做功900次；
汽车的发动机用水做冷却剂，是因为水的比热容较大，水吸收的热量多。
故答案为：做功；900。
【点评】本题考查了是会的比热容大的应用、内燃机的工作过程，属于基础题。
5．（2分）如图所示实验中，我们看到塞子从试管口跳出，这是由于水蒸气对塞子 做功 ，水蒸气的 内 能转化成塞子的机械能。
【分析】解决此题要知道做功可以改变物体的内能：当对物体做功时，机械能转化为内能，当物体对外做功时，内能转化为机械能。
【解答】解：由图可知，当试管内的水用酒精灯加热到一定程度时，水蒸气会对塞子做功。
故答案为：做功；内。
【点评】此题是考查对做功和热传递改变物体内能的辨别，是中考热点，属于易错题目。
6．（2分）有一台汽油机在一个工作循环中消耗了10g汽油（汽油的热值是4.6×107J/kg）。这些汽油完全燃烧产生的热量是 4.6×105 J．若这台汽油机的效率为30%，则一个工作循环中输出的有用机械能为 1.38×105 J。
【分析】（1）欲求汽油完全燃烧产生的热量，就需要知道燃料放出热量的计算公式Q＝qm，代入数值即可求得；
（2）求有用机械能，首先要考虑用到机械效率的公式，代入数值即可求得。
【解答】解：（1）已知m＝10g＝0.01kg，Q＝qm＝4.2×107J/kg×0.01kg＝8.6×105J，
（2）燃料放出的总热量相当于机械做的总功，即Q＝W总，
由机械效率公式η＝，得，
W有＝η×W总＝30%×4.6×105J＝2.38×105J
故答案为 4.4×105，1.38×106。
【点评】本题重点考查了燃料完全燃烧放出的热量的计算和机械效率的计算，很多学生容易忽略有用功和总功的差别，是个易错点。
二、选择题（本题共计9小题，每题2分，共计18分，7～13题每小题只有一个选项符合题目要求，第14～15题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分）
7．（2分）对静止的石块来说，其具有的能量不可能等于零的是（ ）
A．内能B．动能C．势能D．机械能
【分析】（1）物体由于运动而具有的能叫做动能，由于被举高而具有的能叫重力势能，由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能，动能和势能统称为机械能。
（2）物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的和叫做内能，内能是不同于机械能的另一种形式的能。
【解答】解：
（1）如果石块在水平地面上静止，则该物体只具有内能；
（2）如果石块在一定高度上静止，则物体具有重力势能。
由此可见，对静止的石块来说。故A正确。
故选：A。
【点评】解决本题的关键是把握住对机械能和内能的理解，一个物体可以没有机械能，但一定具有内能，任何物体都具有内能。
8．（2分）冰在熔化过程中，下列判断正确的是（ ）
A．内能不变，比热容不变
B．比热容变大，内能增加，温度升高
C．比热容、内能、温度都不变
D．吸收热量，温度不变
【分析】冰在熔化过程温度不变，但需要继续吸热，所以内能增加，水的比热容比冰的比热容大，所以比热容变化。
【解答】解：冰在熔化过程中，吸收热量，但温度保持不变；
由于比热容与物质的种类和物质所处的状态有关，当冰熔化成水后；
故ABC错误，D正确。
故选：D。
【点评】解决此类问题要知道熔化过程的特点及不同物质比热容不同。
9．（2分）把一杯酒精倒掉一半，则酒精的（ ）
A．比热不变，燃烧值变为原来的一半
B．比热和燃烧值均不变
C．比热变为原来的一半，燃烧值保持不变
D．比热和燃烧值均变为原来的一半
【分析】比热容、燃烧值值和密度都是物质的一种特性，不随物体的质量体积的大小而变化。
【解答】解：把一杯酒精倒掉一半，质量和体积均减小一半、热值，是物质的一种特性。
故选：B。
【点评】此题主要考查物质的几种特性，特性表示这种物质特有的，可用于区别其他物质的，一般是不变化的。
10．（2分）如图所示，足球以初速度沿着凹凸不平的草地从a运动到d。下列分析正确的是（ ）
A．在b、d两点动能相等
B．在a、d两点机械能相等
C．从b到c的过程机械能减少
D．从c到d的过程重力势能减少
【分析】（1）动能大小跟质量、速度有关，质量一定时，速度越大，动能越大；速度一定时，质量越大，动能越大；
（2）足球和草地之间存在摩擦力，克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能不断减小，内能增大；
（3）重力势能大小跟质量、高度有关，质量一定时，高度越高，重力势能越大；高度一定时，质量越大，重力势能越大。
【解答】解：A、足球在 b点时，足球具有一定的动能；足球在d 点时，足球动能为零。
B、由于草地存在摩擦力，一部分机械能转化成内能，该选项说法不正确；
C、足球从b到c的过程中，克服摩擦做功，机械能不断减小；
D、足球从c到d的过程中，高度增大，该选项说法不正确。
故选：C。
【点评】本题考查了机械能大小变化的分析，抓住影响动能、重力势能大小的因素是解决此类题目的关键。
11．（2分）小强同学对观察到的一些生活中的现象做了以下解释，其中正确的是（ ）
A．泉州昼夜温差比三明小，是由于水的比热容比泥土、砂石的小
B．小明站在匀速上升的自动扶梯上，小明的动能不变，势能增大
C．电动机工作时把机械能转化为电能
D．消防车继续向火已经被扑灭的油罐喷水，是利用做功的方式来减少油罐的内能
【分析】A、了解一些常见的比热容，知道水的比热容大于砂石、泥土的比热容。
B、要判断小明动能和势能的变化，需要判断小明的速度、质量及高度的变化情况。
C、知道电动机在工作过程中将电能转化为机械能。
D、喷水降温的过程，是热量传递的过程，据此判断。
【解答】解：A、泉州沿海，由于水的比热容大于砂石，从而造成泉州昼夜温差比三明小。
B、小明站在匀速上升的自动扶梯上，所以动能不变，所以势能增大。
C、电动机工作时消耗电能，所以C说法错误。
D、消防车继续向火已经被扑灭的油罐喷水。所以D说法错误。
故选：B。
【点评】此题通过一些生活中常见的现象考查了比热容的知识、动能和势能大小的判断、电动机的能量转化情况、热传递的应用等，考查得很全面，也体现了物理与生活的联系。
12．（2分）结合图中的实验情景，判断下列说法正确的是（ ）
A．图A中让同一小球A从不同高度由静止开始滚下，是为了探究小球的动能大小与高度的关系
B．图B中让干净玻璃板的下表面接触水面，稍稍用力向上拉，发现弹簧测力计读数变大，是由于玻璃板与水的接触面之间存在引力
C．图C中若断开S3、闭合S1和S2，则L1与L2都亮
D．图D中对钨丝加热，灯泡亮度变暗，说明金属导体的电阻随温度的升高而减小
【分析】（1）小球从不同的高度滚下，到达水平面的速度不同；
（2）分子之间存在着相互作用的引力和斥力；
（3）根据开关的闭合情况判定电路的连接方式；
（4）电阻的大小与温度有关。
【解答】解：
A、让小球从不同的高度由静止开始滚下，是为了研究小球动能的大小是否与速度有关；
B、因为玻璃和水接触在一起，故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力，弹簧测力计的读数将变大；
C、断开S3、闭合S1和S8，则灯泡L1被短路，不发光2发光，故C错误；
D、对钨丝加热，说明通过灯泡的电流是减小的，钨丝的电阻是变大的，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了动能、分子动理论、电路的辨别、影响电阻大小的因素，难度不大，要掌握。
13．（2分）如图是电冰箱的简化电路图，图中“”是电冰箱压缩机内的电动机，L是电冰箱内的照明灯，下列判断正确的是（ ）
A．S1闭合、S2断开时，照明灯与电动机并联
B．S1、S2都闭合时，照明灯与电动机串联
C．打开冰箱门时，S2自动闭合，使得照明灯亮
D．冰箱内温度降低到设定温度时，S2自动断开，电动机停止工作
【分析】（1）电冰箱中电灯与压缩机是并联关系，并联电路的特点是相互不影响工作。
（2）冰箱门在电路中相当于一个开关，和照明灯串联，控制照明灯的工作。
【解答】解：
A、开关S1闭合、S2断开时，电动机连接在电源的两极之间，只有电动机工作；
B、开关S8、S2都闭合时，照明灯L与电动机M并列连接在电源的两极之间，故B错误；
C、S2控制照明灯，故关上冰箱门时，S3自动断开，照明灯熄灭，S2自动闭合，照明灯亮；
C、S1控制电动机，冰箱内温度降低到设定温度时，S7自动断开，电动机停止工作，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了电冰箱的工作电路。电冰箱中电灯与压缩机是并联关系，能够独立工作，互不影响。
（多选）14．（2分）下列说法正确的是（ ）
A．一杯水的比热容比一桶水的比热容小
B．组成物质的分子之间，只存在引力，不存在斥力
C．晶体在熔化过程中吸收热量，温度不变
D．长时间压在一起的铅板和金板互相渗入，这种现象是扩散现象
【分析】（1）单位质量的某种物质温度升高1℃所吸收的热量叫做这种物质的比热容；比热容是物质的一种特性，和物体吸收热量的多少、温度的高低、质量的大小都没有关系，只与物质的种类、状态有关；
（2）分子间的引力和斥力是同时存在的；
（3）晶体熔化吸热，但温度不变；
（4）两种物质相互接触时，彼此进入对方的现象叫扩散，扩散表明分子不停的做无规则的运动。
【解答】解：
A．比热容是物质的一种特性，都是水，所以比热容也是保持不变的；
B．组成物质的分子之间，故B错误；
C．晶体在熔化过程中吸收热量，故C正确；
D．物质的分子是不停地做无规则运动的，由于分子的无规则运动彼此进入对方的现象属于扩散现象。
故选：CD。
【点评】本题考查了学生对比热容、分子之间的作用力、晶体的熔化特点和扩散现象的理解与掌握，是一道基础题目。
（多选）15．（2分）下列关于汽车的说法中，表述不正确的是（ ）
A．与其他液体相比，水的比热容比较大，适合作汽车的冷却剂
B．精心保养可使汽车效率达到100%
C．汽车尾气对环境无污染，但会加剧全球气候变暖
D．汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能
【分析】（1）水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多；
（2）汽车发动机工作过程中总是会有能量的损失，效率永远小于100%；
（3）汽车尾气中可以对环境造成污染的物质为一氧化碳，碳氢化合物，氮氧化物，二氧化硫，含铅化合物，以及一些颗粒物；汽车尾气不仅对环境造成污染，还会造成温室效应，进而导致全球变暖；
（4）汽油机的压缩冲程中将机械能转化为内能。
【解答】解：A、因为水的比热容较大，升高相同的温度时，所以适合做汽车的冷却剂；
B、汽车发动机工作过程中总是会有能量的损失，故B错误；
C、汽车尾气中可以对环境造成污染的物质为一氧化碳，氮氧化物，含铅化合物；汽车尾气不仅对环境造成污染，进而导致全球变暖；
D、汽油机的压缩冲程是将机械能转化为内能。
故选：BC。
【点评】本题通过与实际相结合，考查了比热容、汽油机的工作原理与过程和环保等，考查内容有一定的综合性，但都难度不大，属应该掌握的基础知识。
三、作图题（共4分）
16．（4分）请根据实物电路，在方框内画出电路图。
【分析】分析电路结构，明确电路元件的连接方式，然后根据实物电路图作出电路图。
【解答】解：由实物电路图可知，电流从正极出发经开关S1分支，一支经灯泡L1，另一支经灯泡L3、开关S2，然后汇合共同回到负极，电路图如下图所示。
【点评】本题考查了根据实物电路图作电路图，分析电路结构，明确各电路元件的连接方式是正确作图的前提与关键。
四、实验探究题（每空1分，共14分）
17．（7分）在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，实验装置如图所示。
（1）实验中应量取质量 相同 的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中，用相同的电加热器加热。当它们吸收相同热量时 升高的温度 来判断吸热能力的强弱。
（2）通过实验，记录数据如表格所示。从开始加热到42℃，甲、乙两种液体吸收热量的关系为Q甲 ＜ Q乙（填“＜”“＞”或“＝”）。
（3）分析实验数据可知 甲 物质的吸热能力强。
【分析】（1）我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；
比较物质吸热能力的2种方法：使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强；或使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；
（2）根据记录的数据可知，从开始加热到42℃，甲、乙两种液体的加热时间分别为3、4分钟，由转换法回答；
（3）分析实验数据，比较从34℃升高到42℃甲、乙所用的时间大小，由比较吸热能力的方法回答。
【解答】解：（1）根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同、乙两种液体，用相同的电加热器加热，通过比较升高的温度来判断吸热能力的强弱。
（2）根据记录的数据可知，从开始加热到42℃，甲、4分钟，吸收热量的关系为Q甲＜Q乙。
（3）分析实验数据可知，从34℃升高到42℃，甲，由比较吸热能力的方法。
故答案为：（1）相同；升高的温度；（3）甲。
【点评】本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法和Q＝cmΔt的运用，为热学中的重要实验。
18．（7分）（1）按照电学实验的基本操作规则，连接电路前，小明应该将开关 断开 （选填“闭合”或“断开”）。
（2）小明将开关S断开，然后把灯泡L2两端的接线柱用一根导线相连接，小明再次闭合开关S，灯泡L2将 不发光 （选填“发光”或“不发光”），灯泡L1 发光 （选填“发光”或“不发光”）。
（3）受上面实验现象启发，为了让两盏灯同时熄灭，小明认为可以不断开开关2左端和灯泡L1的右端接线柱即可。根据所学知识，我们应该告诉小明 不能 （选填“能”或“不能”）这样操作，具体原因是 会造成电源短路 。
【分析】（1）为了保护电路，连接电路前，开关应该断开；
（2）（3）导线与用电器并联，将用电器短路，用电器不能工作；用导线将电源的正负极直接相连会造成电源短路。
【解答】解：（1）为了保护电路，连接电路前；
（2）将开关S断开，然后把灯泡L2两端的接线柱用一根导线相连接，小明再次闭合开关S2短路，灯泡L3不发光，灯泡L1发光；
（3）用一根导线同时将灯泡L2左端和灯泡L5的右端接线柱连接起来，此时两灯泡被短路，同时也造成电源短路，故不能这样操作。
故答案为：（1）断开；（2）不发光；（4）不能。
【点评】本题考查了电路的连接、电路的状态的判断，是一道综合题，但难度不大。
五、综合应用题（本题共2小题，第19题8分，第20题12分，共20分）
19．（8分）某中学锅炉房每天要将3t水从20℃加热到100℃．问：
（1）这些水要吸收热量为多少？
（2）“西气东输”实现后，可用天然气作为燃料来烧水，设天然气完全燃烧释放热量的75%被水吸收3？（天然气的热值q＝8.4×107J/m3．气体完全燃烧放出热量的公式是Q＝qV，式中V表示气体燃烧的体积）
【分析】（1）知道水的比热容、质量和温度变化，可利用公式Q吸＝CmΔt计算水吸收的热量。
（2）知道水吸收的热量和热效率，可利用公式Q放＝计算天然气需要放出的热量，又知道天然气的热值，可利用公式根据Q＝qV的公式变形计算烧水要消耗多少体积的天然气。
【解答】解：
（1）∵c＝4.2×104J/（kg•℃），m＝3t＝3000kg0＝100℃﹣20℃＝80℃，
∴水吸收的热量为：Q吸＝cmΔt＝3.2×103J/（kg•℃）×3000kg×（100℃﹣20℃）＝2.008×109J。
答：这些水要吸收1.008×103J热量。
（2）∵η＝，
∴天然气需要放出的热量为：Q放＝＝＝4.344×109J；
∵Q放＝qV，
∴消耗天然气的体积为：V＝＝＝16m3。
答：学校每天因烧水要消耗天然气的体积是16m3。
【点评】本题考查了学生对热传递过程中吸热公式、热效率公式、燃料燃烧放出热量公式的综合运用，关键是对公式和公式变形的理解和应用。
20．（12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？
【分析】（1）已知该车在平直公路上以15m/s的速度匀速行驶10min，由速度公式变形可求得路程，由W＝Fs可求得汽车发动机做的功；
（2）已知消耗的天然气为4.5m3，天然气的热值是4×107J/m3，与Q＝Vq可求得天然气完全燃烧所放出的热量；
（3）由η＝×100%可求得内能转化为机械能的效率。
【解答】解：（1）由v＝可得
s＝vt＝15m/s×10×60s＝9000m，
汽车发动机做的功W＝Fs＝6000N×9000m＝5.4×104J；
（2）天然气完全燃烧所放出的热量Q＝Vq＝4.5m5×4×107J/m4＝1.8×102J；
（3）天然气完全燃烧获得的内能转化为机械能的效率
η＝×100%＝。
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1.5×108J；
（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%。
【点评】本题为力学和热学综合计算题，考查了速度公式、功的公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的应用，是一道综合性较强的题目。
加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
30
34
38
42
46
乙的温度/℃
10
18
26
34
42
加热时间/min
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甲的温度/℃
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乙的温度/℃
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