13.如图所示,在估测薯片热值的实验中,小军设计了两种对水加热的方式.
方式一:薯片在小烧杯中燃烧;
方式二:薯片在燃烧皿中燃烧.
两种加热方式中合理的是.在进行实验时,要让薯片充分燃烧,操作是.
用天平量取100g水,并测出一片薯片的质量,用以上选取的方式燃尽薯片,并用温度计测出水升高的温度,所测出的薯片热值偏,原因是.

13. 方式二 加快薯片周围的空气流动速度 小 薯片燃烧放出的热量不能完全被水吸收

【分析】
要判断两种加热方式的合理性，需考虑热量的有效利用：方式一中薯片在小烧杯内燃烧，热量易散失且难以有效传递给外部的水；方式二中薯片在燃烧皿中燃烧，火焰直接加热烧杯内的水，热量更易被水吸收，因此合理的是方式二。让薯片充分燃烧需要充足氧气，可通过加快空气流动补充氧气。测量热值时，薯片燃烧放出的热量会部分散失，无法完全被水吸收，导致计算出的热值偏小。
【解析】
1. 选择合理加热方式：方式一的薯片在小烧杯内燃烧，热量传递效率低，大量热量散失；方式二的薯片在燃烧皿中燃烧，直接加热烧杯内的水，热量利用率更高，故合理的是方式二。
2. 使薯片充分燃烧的操作：燃料充分燃烧需要充足氧气，因此可加快薯片周围的空气流动速度，提供足够氧气让薯片充分燃烧。
3. 热值测量偏差分析：实验中，薯片燃烧放出的热量除被水吸收外，还会散失到周围环境、被实验装置吸收，水吸收的热量小于薯片实际燃烧放出的总热量。根据热值公式$ q=\frac{Q_{放}}{m} $，计算时使用偏小的热量值，因此测出的薯片热值偏小。
【答案】
方式二；加快薯片周围的空气流动速度；小；薯片燃烧放出的热量不能完全被水吸收
【知识点】
燃料的热值；热量散失；燃料充分燃烧条件
【点评】
本题通过估测薯片热值的实验，考查实验方案评价、燃料充分燃烧条件及热值测量的误差分析，需结合热值概念和热量传递规律分析，难度中等。
【难度系数】
0.5

14.如图(a)所示为“观察不同物质吸热升温现象”的装置.将质量相同的甲、乙两液体分别放在两个瓷盘中,用红外灯均匀照射两个瓷盘,再用温度计分别测出甲、乙两液体的温度.记录相关数据,并绘制出如图(b)所示的图像.
(1)实验中,除了图(a)中所展示的实验器材外,还必须用到的测量工具有秒表、天平和.
(2)同时开始加热到第4min,从图(b)可以看到,甲液体升温比乙液体快,在这段时间内,甲液体吸收的热量(填“大于”“等于”或“小于”)乙液体吸收的热量.
(3)实验中,给相同质量的不同物质加热相同的时间,通过比较可以判断它们吸热能力的强弱.从图(b)可知,液体吸热能力更强.
(4)甲、乙两种液体的比热容之比是.
(5)同时开始加热到第4min,甲液体的比热容与升高温度的乘积(填“大于”“等于”或“小于”)乙液体的比热容与升高温度的乘积.

14.(1)温度计 (2)等于
(3)升高的温度 乙
(4)1:2 (5)等于

【分析】
本题围绕“不同物质吸热升温现象”的实验展开，需结合实验原理和图像信息分析各问题：
1. 第(1)问：实验需测量时间、质量、温度，已有秒表（测时间）、天平（测质量），还需测量温度的工具；
2. 第(2)问：相同红外灯照射相同时间，两液体吸收的热量由热源决定，相同时间提供热量相同；
3. 第(3)问：相同质量的不同物质，加热相同时间（吸收热量相同），通过升高温度判断吸热能力，升温越小吸热能力越强；
4. 第(4)问：根据热量公式Q=cmΔt，相同Q和m时，比热容与升高温度成反比，结合图像温度变化计算比值；
5. 第(5)问：由Q=cmΔt，相同时间吸收热量Q相等，故cmΔt相等。
【解析】
(1) 实验中需要测量液体的温度，除秒表、天平外，还需温度计，故填温度计。
(2) 用相同红外灯照射，相同时间内甲、乙吸收的热量相等，因此填等于。
(3) 相同质量的不同物质加热相同时间，吸收热量相同，通过比较升高的温度判断吸热能力；由图(b)可知，乙升温更小，故乙吸热能力更强，依次填升高的温度、乙。
(4) 根据Q=cmΔt，加热4min时Q甲=Q乙，m甲=m乙，得c甲/c乙=Δt乙/Δt甲。甲Δt甲=60℃-20℃=40℃，乙Δt乙=30℃-10℃=20℃，故c甲:c乙=20:40=1:2。
(5) 由Q=cmΔt，相同时间Q相等，故cmΔt相等，填等于。
【答案】
(1)温度计 (2)等于 (3)升高的温度；乙 (4)1:2 (5)等于
【知识点】
比热容、热量计算、实验探究：吸热能力
【点评】
本题是比热容实验的典型题，结合图像分析是关键，需掌握Q=cmΔt的应用，理解吸热能力的判断方法，难度适中。
【难度系数】
0.5

15.某型号汽车重为$5× 10^{4}\mathrm{N}$，在平直的公路上以$108\mathrm{km/h}$的速度匀速行驶，汽车受到的阻力为$2300\mathrm{N}$，已知汽油的热值为$4.6× 10^{7}\mathrm{J/kg}$，$g$取$10\mathrm{N/kg}$.则：
(1)汽车匀速行驶$9000\mathrm{m}$所用的时间是多少？
(2)汽车以$108\mathrm{km/h}$的速度匀速行驶时，牵引力的功率是多少？
(3)若该汽车发动机的效率为$25\%$，它匀速行驶$9000\mathrm{m}$消耗多少汽油？

15. 解:(1)$v=108km/h=30m/s,s=9000m,$
根据 $v=\frac{s}{t},$得汽车匀速行驶 9000m 所用的时间
$t=\frac{s}{v}=\frac{9000m}{30m/s}=300s.$
(2)汽车做匀速直线运动,牵引力和阻力是一对平衡力,
汽车受到的阻力为 2300N,则牵引力 $F=f=2300N,$
牵引力的功率
$P=\frac{W}{t}=\frac{Fs}{t}=Fv=2300N×30m/s=69000W.$
(3)根据 $P=\frac{W}{t}$可知发动机在这段时间内对外所做的功
$W=Pt=69000W×300s=2.07×10^7J.$
由热机效率 $\eta=\frac{W}{Q}×100\%$可知,在这段时间内所消耗的
汽油完全燃烧所产生的热量 $Q=\frac{W}{\eta}=\frac{2.07×10^7J}{25\%}=$
$8.28×10^7J,$已知汽油的热值为 $4.6×10^7J/kg,$即 $q=$
$4.6×10^7J/kg,$
则消耗汽油的质量 $m=\frac{Q}{q}=\frac{8.28×10^7J}{4.6×10^7J/kg}=1.8kg.$

【分析】
本题分三个小问逐步求解：
1. 第一问求行驶时间，需先将速度单位统一为m/s，再利用速度公式$v=\frac{s}{t}$变形计算时间；
2. 第二问求牵引力功率，汽车匀速行驶时牵引力与阻力平衡，先确定牵引力大小，再用功率公式$P=Fv$计算；
3. 第三问求消耗汽油质量，先计算牵引力做的功，再根据热机效率求出汽油完全燃烧释放的热量，最后利用热值公式$Q=mq$计算汽油质量。
【解析】
解：(1) 先统一速度单位：$v=108\mathrm{km/h}=30\mathrm{m/s}$，已知行驶路程$s=9000\mathrm{m}$，根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，可得所用时间：
$t=\frac{s}{v}=\frac{9000\mathrm{m}}{30\mathrm{m/s}}=300\mathrm{s}$。
(2) 汽车匀速行驶时，牵引力与阻力是一对平衡力，故牵引力$F=f=2300\mathrm{N}$；根据功率公式$P=Fv$，可得牵引力的功率：
$P=Fv=2300\mathrm{N}×30\mathrm{m/s}=69000\mathrm{W}$。
(3) 先计算牵引力做的功：$W=Pt=69000\mathrm{W}×300\mathrm{s}=2.07×10^7\mathrm{J}$；
根据热机效率公式$\eta=\frac{W}{Q}$，可得汽油完全燃烧释放的热量：
$Q=\frac{W}{\eta}=\frac{2.07×10^7\mathrm{J}}{25\%}=8.28×10^7\mathrm{J}$；
再根据热值公式$Q=mq$，可得消耗汽油的质量：
$m=\frac{Q}{q}=\frac{8.28×10^7\mathrm{J}}{4.6×10^7\mathrm{J/kg}}=1.8\mathrm{kg}$。
【答案】
(1) $300\mathrm{s}$；(2) $69000\mathrm{W}$；(3) $1.8\mathrm{kg}$
【知识点】
速度公式应用、功率计算、热机效率与热值计算
【点评】
本题为力学与热学结合的综合题，考查了匀速直线运动的速度公式、平衡力的应用、功率计算、热机效率及热值的相关知识，需要学生熟练掌握公式变形和单位换算，属于中等难度的常规题型，侧重基础公式的运用。
【难度系数】
0.6