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河南省商丘市永城市部分校2022-2023学年九年级上学期第一次月考物理试卷(含答案)
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这是一份河南省商丘市永城市部分校2022-2023学年九年级上学期第一次月考物理试卷(含答案)，共23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。
2022-2023学年河南省商丘市永城市部分校九年级（上）
第一次月考物理试卷
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．（2分）现代科学研究发现，常见的物质是由极其微小的粒子—— 、原子构成的。 的发明及广泛应用，使人类迈入了工业化社会，对人类社会的发展起到了重要的作用。
2．（3分）河南烩面是中国五大面之一，以其味道鲜美、经济实惠，享誉中原，遍及全国。烧制高汤时，汤的内能是通过 的方式增加的。热气腾腾的烩面，香味扑鼻而来，这是 现象，说明分子在不停地做 。
3．（2分）我国航天事业快速发展，长征系列火箭做出了巨大贡献！火箭的发动机 （选填“属于”或“不属于”）热机。火箭发射时，向发射塔喷射大量的水，利用水的 较大的性质带走大量的热量，防止发射塔被烧坏。
4．（2分）如图所示，这是单缸四冲程汽油机工作循环的 冲程。完全燃烧5kg的汽油放出的热量是 J。（q汽油＝4.6×107J/kg）
5．（3分）小聪查阅资料得知家中太阳能热水器的光热转换效率为50%。热水器内装有100kg、温度为20℃的水，在阳光照射后，升高到70℃，则热水器内的水吸收了 J热量，热水器接收了 J太阳能，这些太阳能相当于完全燃烧 kg木炭放出的热量。【c水＝4.2×103J/（kg•℃），q木炭＝3.0×107J/kg】
6．（2分）在通常情况下，物质的基本属性是稳定不变的，如物质的比热容、燃料的热值是稳定不变的。假如物质的基本属性发生了改变，我们生产、生活中的许多现象就会发生变化。请仿照示例，从比热容、热值中选择一个量发生改变，提出一个相关物理问题，并做出合理的猜想。不要与示例重复。
（示例）问题：如果水的沸点变高了，煮熟食物的时间将如何变化；猜想：煮熟食物的时间将变短。
问题： ；
猜想： 。
二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分。第7～12题每小题只有一个选项符合题目要求，第13～14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，有错选或不选的得0分）
7．（2分）下列电器在正常工作过程中，机械能转化为电能的是（ ）
A．电动机 B．发电机 C．电饭锅 D．电烙铁
8．（2分）2022年7月24日，我国在文昌航天发射场成功发射搭载“问天”实验舱的“长征五号B”遥三运载火箭。“长征五号B”遥三运载火箭用液氢作为燃料是利用液氢具有（ ）
A．较小的密度 B．较大的比热容
C．较高的热值 D．较低的沸点
9．（2分）在下列实例中，用做功的方式来改变物体内能的是（ ）
A．热水倒入茶杯，茶杯的温度升高
B．锯木头时的锯条温度升高
C．加入冰块的饮料温度降低
D．刚煮熟的鸡蛋放在冷水中，鸡蛋的温度降低
10．（2分）关于物体的温度和内能，下列说法正确的是（ ）
A．0℃的冰的内能为0
B．物体的温度不变，内能一定不变
C．物体的温度升高，内能一定增大
D．温度总是从内能大的物体传递给内能小的物体
11．（2分）甲、乙两物体相互接触，甲物体的内能转移给乙物体，则甲物体的温度比乙物体的温度（ ）
A．一定低 B．一定高 C．一定相等 D．无法比较
12．（2分）甲、乙两个相同的杯子中盛有质量和初温都相同的水，另有A、B两个金属球，其质量和初温也都相同，且都比水的温度高。现将A、B两球分别浸没在甲、乙两杯水中，水无溢出，热平衡后甲杯水温升高了15℃，乙杯水温升高了8℃，不计热量损失，则（ ）
A．A球比热容大于B球比热容
B．A球比热容小于B球比热容
C．A球降低的温度更大些
D．A球放出的热量更少些
（多选）13．（2分）随着科技的发展和人们生活水平的提高，家用小汽车已成为人们重要的一种出行交通工具。下列说法正确的是（ ）
A．小汽车行驶过程中，油箱内剩余汽油的热值不变
B．小汽车行驶过程中，能量守恒
C．使用热值更大的燃料一定可以提高汽车的热机效率
D．随着技术的提高，汽油机的热机效率可以达到100%
（多选）14．（2分）在物理实践活动中，“创新”小组的同学将一个残留有部分水的矿泉水瓶盖好盖子，然后不断用力扭转瓶身，突然盖子飞出去了，伴随着响声的同时发现瓶内有白雾产生，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．扭转瓶身时，其能量转化与汽油机做功冲程中的能量转化相同
B．盖子飞出时，其能量转化与汽油机压缩冲程中的能量转化相同
C．扭转瓶身时，瓶内气体温度升高，内能增大
D．盖子飞出时，瓶内白雾的产生说明瓶内气体内能减小
三、作图题（本题共2小题，每题2分，共4分）
15．（2分）如图甲所示，这是四冲程汽油机的吸气冲程示意图，请在图乙中画出做功冲程中活塞和曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况。
16．（2分）如图甲所示，用相同的电加热器给初温及质量均相同的两种不同的液体加热，图乙中作出了液体1的温度与加热时间的关系图像，请在图乙中作出液体2的温度与加热时间的关系图像（已知c液体1＝2c液体2）。
四、实验探究题（本题共3小题，第17题4分，第18题6分，第19题9分，共19分）
17．（4分）实验小组进行了如图所示的实验探究。
（1）如图甲所示，将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起，两个铅块就会结合在一起，下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开。这说明分子间存在 ；
（2）如图乙所示，在一端开口的玻璃管内装有一半的酒精，再沿管壁慢慢地注入带颜色的水，这时可以清楚地看见水和酒精的分界面。然后堵住管口，上下颠倒几次，使水和酒精充分混合，可以看见混合液的体积 （选填“大于”、“小于”或“等于”）混合前水和酒精的总体积，这说明分子间存在 ；
（3）如图丙所示，将红墨水滴入热水中比滴入冷水中扩散得更快，说明温度越高，分子的热运动越 （选填“剧烈”或“缓慢”）。
18．（6分）小聪设计了如图所示的装置探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。
（1）为了保证实验结论的可靠，小聪选择了两套相同装置，在实验中还应控制煤油和菜籽油的 相同， 相同。
（2）正确实验，小聪记录的实验数据如表，分析实验数据可得出煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是 。
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后水温/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
（3）小聪还想利用该实验方案计算出煤油和菜籽油的热值，除图中所示的器材外，还需要补充的测量工具是 。利用该实验方案计算出的热值将比真实值 （选填“偏大”或“偏小”），造成这种偏差的原因可能是 （合理即可）。
19．（9分）实验小组组装了如图甲所示的装置探究“水和煤油的吸热能力”。
（1）在组装如图甲所示的装置时，两个相同的酒精灯 （选填“需要”或“不需要”）点燃，且应按 （选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序安装。
（2）实验时，要在两个相同的烧杯中分别装入初温相等且 相同的煤油和水。
（3）实验中，通过比较 来间接反映煤油和水吸收热量的多少，这种实验方法在物理学中称为 （选填“转换法”或“控制变量法”）。
（4）小组同学根据实验数据作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像如图乙所示，分析图像可知加热10min，水吸收的热量 （选填“大于”、“小于”或“等于”）煤油吸收的热量。
五、综合应用题（本题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17分）
20．（8分）小明为了估测家中天然气热水器的效率，观察到热水器把40kg的水从20℃加热到50℃，消耗的天然气为0.09m3。【c水＝4.2×103J/（kg•℃），q天然气＝7.0×107J/m3】
（1）水吸收的热量是多少；
（2）天然气热水器的加热效率是多少；
（3）请说出两个使用天然气的优点。
21．（9分）“运﹣20”飞机是我国研究制造的新一代大型运输机，具有航程远、载重大、飞行速度快、巡航高度高、低速性能佳等特点。如图所示，“运﹣20”飞机的发动机通过航空煤油在气室中燃烧，使发动机获得向前的动力。若“运﹣20”飞机在恒定的水平推力F的作用下，沿水平方向以720km/h的速度匀速航行1h需要燃烧航空煤油5000kg，飞行时发动机提供的机械功率是3×107W。（q航空媒油＝4×107J/kg）
（1）“运﹣20”飞机的发动机将航空煤油燃烧获得的 能转化为 能。
（2）水平推力F的大小是多少？
（3）“运﹣20”飞机发动机的热机效率是多少？
2022-2023学年河南省商丘市永城市部分校九年级（上）
第一次月考物理试卷
参考答案与试题解析
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．（2分）现代科学研究发现，常见的物质是由极其微小的粒子—— 分子 、原子构成的。 热机 的发明及广泛应用，使人类迈入了工业化社会，对人类社会的发展起到了重要的作用。
【分析】物质是由大量分子或原子构成的，热机的发明和使用，使人类进入了工业化社会。
【解答】解：现代科学研究发现，常见的物质是由极其微小的粒子——分子、原子构成的。热机的发明及广泛应用，使人类迈入了工业化社会，对人类社会的发展起到了重要的作用。
故答案为：分子；热机。
【点评】本题考查了微粒的认识和热机的历史，属于基础题。
2．（3分）河南烩面是中国五大面之一，以其味道鲜美、经济实惠，享誉中原，遍及全国。烧制高汤时，汤的内能是通过 热传递 的方式增加的。热气腾腾的烩面，香味扑鼻而来，这是 扩散 现象，说明分子在不停地做 无规则运动 。
【分析】（1）改变内能的方式有做功和热传递，做功是通过能量转化的方式改变物体内能的，热传递是能量的转移；
（2）组成物质的分子永不停息地做无规则运动。
【解答】解：烧制高汤时，汤从吸收热量，内能增加，是通过热传递的方式使内能增加；
热气腾腾的烩面，香味扑鼻而来，是扩散现象，说明分子不停地做无规则运动。
故答案为：热传递；扩散；无规则运动。
【点评】本题考查了分子动理论、改变物体内能的方式，难度不大，熟练掌握基础知识即可正确解题。
3．（2分）我国航天事业快速发展，长征系列火箭做出了巨大贡献！火箭的发动机 属于 （选填“属于”或“不属于”）热机。火箭发射时，向发射塔喷射大量的水，利用水的 比热容 较大的性质带走大量的热量，防止发射塔被烧坏。
【分析】（1）火箭发动机是热机的一种，热机是利用燃料燃烧获取内能再通过做功的方式转化为机械能的装置；
（2）物质的比热容越大，在质量和升高温度相同时，吸收热量多。
【解答】解：火箭发动机利用燃料燃烧获取内能再通过做功的方式转化为机械能，是热机的一种；
因为水的比热容比较大，在质量相同、升高相同的温度相同时，可以吸收更多的热量，防止发射塔被烧坏。
故答案为：属于；比热容。
【点评】此题主要考查了学生对热机工作原理、水的比热容较大的理解和应用，难度不大。
4．（2分）如图所示，这是单缸四冲程汽油机工作循环的 压缩 冲程。完全燃烧5kg的汽油放出的热量是 2.3×108 J。（q汽油＝4.6×107J/kg）
【分析】（1）汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、做功、压缩和排气，根据气门关闭、活塞移动方向确定是哪一个冲程；
（2）利用Q放＝mq求该汽油机完全燃烧5kg汽油能放出的热量。
【解答】解：
（1）从图中可以看出，两个气门都关闭，活塞上行，为压缩冲程；
（2）该汽油机完全燃烧5kg汽油能放出的热量：Q放＝mq汽油＝5kg×4.6×107J/kg＝2.3×108J。
故答案为：压缩；2.3×108。
【点评】本题考查了汽油机四冲程的特点、燃料完全燃烧放热公式的应用，难度不大。
5．（3分）小聪查阅资料得知家中太阳能热水器的光热转换效率为50%。热水器内装有100kg、温度为20℃的水，在阳光照射后，升高到70℃，则热水器内的水吸收了 2.1×107 J热量，热水器接收了 4.2×107 J太阳能，这些太阳能相当于完全燃烧 1.4 kg木炭放出的热量。【c水＝4.2×103J/（kg•℃），q木炭＝3.0×107J/kg】
【分析】（1）知道水的质量、水的初温和末温、水的比热容，利用吸热公式Q吸＝cmΔt求热水器内的水吸收的热量；
（2）又知道光热转换效率，利用η＝求接收到的太阳能E；
（3）由题知Q放＝E，再利用Q放＝mq求天然气的质量。
【解答】解：（1）水吸收的热量：
Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（70℃﹣20℃）＝2.1×107J；
（2）由η＝得热水器接收的太阳能：
E＝＝＝4.2×107J；
（3）由题知Q放＝E＝4.2×107J，
由Q放＝mq得需要木炭的质量；
m＝＝＝1.4kg。
故答案为：2.1×107；4.2×107；1.4。
【点评】本题考查了学生对吸热公式Q吸＝cmΔt、燃料完全放热公式Q放＝mq以及效率公式的掌握和运用。
6．（2分）在通常情况下，物质的基本属性是稳定不变的，如物质的比热容、燃料的热值是稳定不变的。假如物质的基本属性发生了改变，我们生产、生活中的许多现象就会发生变化。请仿照示例，从比热容、热值中选择一个量发生改变，提出一个相关物理问题，并做出合理的猜想。不要与示例重复。
（示例）问题：如果水的沸点变高了，煮熟食物的时间将如何变化；猜想：煮熟食物的时间将变短。
问题： 如果在城市建人工湖，会对城市有作用吗？ ；
猜想： 水的比热容较大，能起到调节气温的作用 。
【分析】不同物质的比热容是不同的，根据比热容的变化提出问题。
【解答】解：问题：如果在城市建人工湖，会对城市有作用吗？
猜想：水的比热容较大，能起到调节气温的作用。
故答案为：如果在城市建人工湖，会对城市有作用吗？水的比热容较大，能起到调节气温的作用。
【点评】本题考查了物质的物理属性实际应用，属于基础题。
二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分。第7～12题每小题只有一个选项符合题目要求，第13～14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，有错选或不选的得0分）
7．（2分）下列电器在正常工作过程中，机械能转化为电能的是（ ）
A．电动机 B．发电机 C．电饭锅 D．电烙铁
【分析】机械能转化为电能，则电器在正常工作过程中消耗了机械能，获得了电能，据此结合各电器在使用过程中的能量转化分析解答。
【解答】解：
A、电动机工作时，消耗了电能，得到机械能，所以是将电能转化为机械能，故A错误；
B、发电机发电时，消耗机械能，得到电能，所以是将机械能转化为电能，故B正确；
C、电饭锅工作时，消耗了电能，得到内能，所以是将电能转化为内能，故C错误；
D、电烙铁工作时，消耗了电能，得到内能，所以是将电能转化为内能，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了电能与其它能量的转化，属于基础知识，比较简单。
8．（2分）2022年7月24日，我国在文昌航天发射场成功发射搭载“问天”实验舱的“长征五号B”遥三运载火箭。“长征五号B”遥三运载火箭用液氢作为燃料是利用液氢具有（ ）
A．较小的密度 B．较大的比热容
C．较高的热值 D．较低的沸点
【分析】单位质量的某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值，燃料的热值越高，在质量相同时，完全燃烧时放出的热量越多。
【解答】解：火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的液态氢时，可以放出更多的热量。
故选：C。
【点评】本题考查了燃料热值特性，属于基础题目。
9．（2分）在下列实例中，用做功的方式来改变物体内能的是（ ）
A．热水倒入茶杯，茶杯的温度升高
B．锯木头时的锯条温度升高
C．加入冰块的饮料温度降低
D．刚煮熟的鸡蛋放在冷水中，鸡蛋的温度降低
【分析】改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，而做功过程是能量的转化过程。
【解答】解：A、热水倒入茶杯，茶杯从热水中吸收热量、温度升高，是热传递改变了物体的内能，故A错误；
B、锯木头时，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，属于做功增加物体的内能，故B正确；
C、将冰块加入饮料中，水放出热量、温度降低，属于热传递改变物体的内能，故C错误；
D、刚煮熟的鸡蛋放在冷水中，鸡蛋放出热量、温度降低，属于热传递增加物体的内能，故D错误。
故选：B。
【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。
10．（2分）关于物体的温度和内能，下列说法正确的是（ ）
A．0℃的冰的内能为0
B．物体的温度不变，内能一定不变
C．物体的温度升高，内能一定增大
D．温度总是从内能大的物体传递给内能小的物体
【分析】（1）一切物体都有内能；
（2）物体的内能与物体的温度、状态和质量等因素有关；
（3）同一物体的温度升高，内能一定增大；
（4）热传递的条件是有温度差，热量由高温物体传递给低温物体，或由物体的高温部分传递到低温部分。
【解答】解：A、一切物体都有内能，所以温度为0℃的物体也有内能，故A错误；
B、物体温度不变，它的内能可能改变，如晶体的熔化过程，温度不变，状态改变，内能增加，故B错误；
C、同一物体的温度升高，内能一定增大，故C正确；
D、发生热传递时，热量总是从高温物体传到低温物体，而不是从内能大的物体传递给内能小的物体，故D错误。
故选：C。
【点评】此题主要考查了对温度、热量和内能的理解以及对它们之间联系的认识，相对比较简单。
11．（2分）甲、乙两物体相互接触，甲物体的内能转移给乙物体，则甲物体的温度比乙物体的温度（ ）
A．一定低 B．一定高 C．一定相等 D．无法比较
【分析】解决此题要知道发生热传递的条件是有温度差，热量由高温物体传向低温物体。
【解答】解：热传递的本质是能量的转移，发生热传递时，高温物体放出热量，内能减少，温度降低，低温物体吸收热量，内能增加，温度升高，甲、乙两物体相互接触时，甲物体的内能转移给乙物体，说明甲物体的温度高，乙物体的温度低，故B正确，ACD错误。
故选：B。
【点评】解决此题要知道热传递的条件，并会分析热传递的方向。
12．（2分）甲、乙两个相同的杯子中盛有质量和初温都相同的水，另有A、B两个金属球，其质量和初温也都相同，且都比水的温度高。现将A、B两球分别浸没在甲、乙两杯水中，水无溢出，热平衡后甲杯水温升高了15℃，乙杯水温升高了8℃，不计热量损失，则（ ）
A．A球比热容大于B球比热容
B．A球比热容小于B球比热容
C．A球降低的温度更大些
D．A球放出的热量更少些
【分析】金属球放在水中，放出热量，温度降低。水吸收热量，温度升高，当水的温度不再升高时，每个杯中都达到了热平衡，水的温度与球的温度相等；每个金属球放出的热量等于各自杯中水吸收的热量，根据水的温度关系可以判断球放出的热量关系，然后由热量公式可以判断出球的比热关系。
【解答】解：（1）甲、乙两个杯子中水的质量m相同，两球放入水中后，水吸收热量温度升高，
甲杯的水温升高15℃，乙杯中水温升高8℃，即：Δt甲＞Δt乙，
水的比热c相同，由Q＝cmΔt可知，甲吸收的热量大于乙吸收的热量，即ΔQ甲吸＞ΔQ乙吸，
不计热量损失，则ΔQ甲吸＝ΔQA放，ΔQ乙吸＝ΔQB放，
所以，ΔQA放＞ΔQB放，即A球放出的热量更多些；
（2）甲、乙两个杯子中水的初温t相同，热平衡后甲杯水温升高了15℃，乙杯水温升高了8℃，
则甲、乙两个杯子中水的末温t甲＞t乙，
达到热平衡后，球和杯中水的温度相同，则A、B两球的末温tA＞tB，
由于球的初温t初相同，则有t初﹣tA＜t初﹣tB；
质量相同、初温t初相同的两球A和B，
对于A有：ΔQA放＝cAmA（tA﹣t初）……①
对于b有：ΔQB放＝cBmB（tB﹣t初）……②
已知：ΔQA放＞ΔQB放，mA＝mB，
联立①②得：＞1，
所以cAmA（tA﹣t初）＞cBmB（tB﹣t初）；
由以上分析可知t初﹣tA＜t初﹣tB，
则有cA＞cB，即A球比热容大于B球比热容；
综合以上分析可知，A正确、BCD错误。
故选：A。
【点评】本题难度较大，知道水吸收的热量等于球放出的热量，熟练应用热量公式，充分利用已知量之间的关系，是正确解题的关键。
（多选）13．（2分）随着科技的发展和人们生活水平的提高，家用小汽车已成为人们重要的一种出行交通工具。下列说法正确的是（ ）
A．小汽车行驶过程中，油箱内剩余汽油的热值不变
B．小汽车行驶过程中，能量守恒
C．使用热值更大的燃料一定可以提高汽车的热机效率
D．随着技术的提高，汽油机的热机效率可以达到100%
【分析】（1）热值是燃料的一种特性，与燃料的种类有关，而与燃料的质量无关；
（2）能量既不会消灭，也不会创生，只能从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体上，在能量转化和转移过程中，能量的总量保持不变；
（3）热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率，在工作过程中，损失的能量越少，用来做有用功的能量越多，热机的效率越高；
（4）热机工作时，要散失热量、要克服摩擦做功，热机效率总小于1。
【解答】解：A、小汽车行驶过程中，油箱内汽油的质量变小，但燃料种类不变，而热值是燃料的一种特性，与质量大小无关，所以剩下汽油的热值不变，故A正确；
B、能量守恒定律适用于自然界中任何形式能的相互转化，小汽车行驶过程中也遵循能量守恒定律，故B正确；
C、热机效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，与燃料的热值无关，故C错误；
D、热机工作时，要散失热量、要克服摩擦做功，使得燃料完全燃烧放出的热量并不能全用来做有用功，所以热机的效率总小于100%，故D错误。
故选：AB。
【点评】本题考查了学生对热机工作过程中能量的转化、热值、热机效率的了解与掌握，是一道基础题目。
（多选）14．（2分）在物理实践活动中，“创新”小组的同学将一个残留有部分水的矿泉水瓶盖好盖子，然后不断用力扭转瓶身，突然盖子飞出去了，伴随着响声的同时发现瓶内有白雾产生，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．扭转瓶身时，其能量转化与汽油机做功冲程中的能量转化相同
B．盖子飞出时，其能量转化与汽油机压缩冲程中的能量转化相同
C．扭转瓶身时，瓶内气体温度升高，内能增大
D．盖子飞出时，瓶内白雾的产生说明瓶内气体内能减小
【分析】（1）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。
（2）汽油机的压缩冲程是机械能转化为内能；做功冲程是内能转化为机械能。
（3）液化是物质由气态变为液态的过程，液化放热。
【解答】解：AC、扭转矿泉水瓶时，瓶子压缩瓶内空气做功，瓶内气体内能增大，将机械能转化为内能；汽油机的做功冲程是瓶内燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能；二者能量转化形式不同；故A错误，C正确；
B、盖子飞出时，瓶内空气对盖子做功，内能转化为机械能；汽油机的压缩冲程是活塞压缩气缸内物质做功，将机械能转化为内能；二者能量转化形式不同；故B错误；
D、盖子冲出时，瓶内空气对塞子做功，空气内能转化为盖子的机械能，空气内能减少，温度降低，空气中水蒸气放出热量，发生液化，所以瓶口出现白雾；故D正确。
故选：CD。
【点评】本题考查了做功改变物体内能和热机的工作原理；要明确：对物体做功，物体内能会增加，物体对外做功，物体内能会减小。
三、作图题（本题共2小题，每题2分，共4分）
15．（2分）如图甲所示，这是四冲程汽油机的吸气冲程示意图，请在图乙中画出做功冲程中活塞和曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况。
【分析】四冲程内燃机一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程；在做功冲程中，两个气门都关闭，活塞向下运动，据此作图。
【解答】解：图甲为吸气冲程，此时进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动；
在做功冲程中，两个气门都关闭，活塞也向下运动，因此，活塞和曲轴的位置与甲图相同。如下图所示：
故答案为：见上图。
【点评】熟悉每个冲程的特点是作图的关键，本题的难点是判断曲轴的位置。
16．（2分）如图甲所示，用相同的电加热器给初温及质量均相同的两种不同的液体加热，图乙中作出了液体1的温度与加热时间的关系图像，请在图乙中作出液体2的温度与加热时间的关系图像（已知c液体1＝2c液体2）。
【分析】应用Δt＝可分析温度变化的快慢，进而画出液体2的温度与加热时间的关系图像。
【解答】解：两种液体的质量、初温度相同，用相同的加热器加热，在相同时间内，两种液体吸收的热量相同，由题意c液体1＝2c液体2知c液体1＞c液体2，根据Δt＝可知液体2的温度变化比液体1温度变化快，如下图所示：
。
【点评】本题考查了比较不同物质的吸热能力，掌握吸热公式是解题的关键。
四、实验探究题（本题共3小题，第17题4分，第18题6分，第19题9分，共19分）
17．（4分）实验小组进行了如图所示的实验探究。
（1）如图甲所示，将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起，两个铅块就会结合在一起，下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开。这说明分子间存在 引力 ；
（2）如图乙所示，在一端开口的玻璃管内装有一半的酒精，再沿管壁慢慢地注入带颜色的水，这时可以清楚地看见水和酒精的分界面。然后堵住管口，上下颠倒几次，使水和酒精充分混合，可以看见混合液的体积 小于 （选填“大于”、“小于”或“等于”）混合前水和酒精的总体积，这说明分子间存在 间隙 ；
（3）如图丙所示，将红墨水滴入热水中比滴入冷水中扩散得更快，说明温度越高，分子的热运动越 剧烈 （选填“剧烈”或“缓慢”）。
【分析】分子动理论的基本观点：物质是由分子或原子组成的，分子质量很小，分子不停地做无规则运动，分子间存在着相互作用的斥力和引力，分子间有间隙。据此分析回答。
【解答】解：
（1）将两个底面平整、干净的铅柱紧压后，两个铅柱的底面分子之间的距离比较大，表现为引力，使两个铅柱结合在一起，即使下面吊一个重物也不会将它们拉开；
（2）因为分子间存在着空隙，水和酒精充分混合后，酒精分子和水分子分别进入了对方分子的空隙中，使得水和酒精混合后的总体积变小了；
（3）将两滴相同的红墨水分别同时缓慢滴入冷水和热水中，过一段时间热水中的红墨水先变得均匀，说明热水中的墨水扩散的快，扩散现象是分子运动的结果，所以这个现象说明温度越高，分子运动越烈。
故答案为：（1）引力；（2）小于；间隙；（3）剧烈。
【点评】本题考查了学生对分子动理论的了解与掌握，属于基础内容。
18．（6分）小聪设计了如图所示的装置探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。
（1）为了保证实验结论的可靠，小聪选择了两套相同装置，在实验中还应控制煤油和菜籽油的 质量 相同， 水的质量 相同。
（2）正确实验，小聪记录的实验数据如表，分析实验数据可得出煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是 煤油 。
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后水温/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
（3）小聪还想利用该实验方案计算出煤油和菜籽油的热值，除图中所示的器材外，还需要补充的测量工具是 天平 。利用该实验方案计算出的热值将比真实值 偏小 （选填“偏大”或“偏小”），造成这种偏差的原因可能是 实验过程中存在热损失 （合理即可）。
【分析】（1）（2）本题主要考查利用控制变量法和转换法设计实验的能力，由于燃料的热值不能直接测量，所以通过水温升高的度数大小来体现燃料的热值大小，又由于燃料燃烧释放的热量既与燃料的质量多少有关，又与燃料的热值大小有关，所以在设计实验时应控制燃料的质量相同，以及水的质量相同；
（3）燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失，所以直接计算得出的热值比实际值要小。
【解答】解：（1）因燃料放出的热量与质量有关，必须控制燃料的质量相等，由于水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响，所以在实验中应控制水的质量相等；
（2）由图表数据可知在燃料燃尽后，甲杯中的水温度升高的快，所以煤油的热值较大；
（3）要控制质量相等，需要用天平来测量；
由于燃料不可能完全燃烧且燃烧放出的热会散失到空气中，又被烧杯等实验装置吸了热，使得燃料燃烧放出的热并不能完全被水吸收，因此计算出热值比实际要偏小些。
故答案为：（1）质量；水的质量；（2）煤油；（3）天平；偏小；实验过程中存在热损失。
【点评】此类实验问题，要结合控制变量法进行分析研究，通过观察温度的变化判断燃料热值的大小，考查了学生的实验探究能力。
19．（9分）实验小组组装了如图甲所示的装置探究“水和煤油的吸热能力”。
（1）在组装如图甲所示的装置时，两个相同的酒精灯 需要 （选填“需要”或“不需要”）点燃，且应按 自下而上 （选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序安装。
（2）实验时，要在两个相同的烧杯中分别装入初温相等且 质量 相同的煤油和水。
（3）实验中，通过比较 加热时间 来间接反映煤油和水吸收热量的多少，这种实验方法在物理学中称为 转换法 （选填“转换法”或“控制变量法”）。
（4）小组同学根据实验数据作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像如图乙所示，分析图像可知加热10min，水吸收的热量 等于 （选填“大于”、“小于”或“等于”）煤油吸收的热量。
【分析】实验时，需用酒精灯的外焰加热，所以要调整好铁圈的高度，然后根据温度计的使用规则固定好其位置；
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：
①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；
②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。
【解答】解：（1）实验中应该用相同的酒精灯加热，相同时间内物质吸收的热量相同；酒精灯需用外焰加热，所以要放好酒精灯，再固定铁圈的高度，安装实验器材应按照自下而上顺序进行；按规范要求，调节酒精灯上方摆放着石棉网和烧杯的铁圈的高度时，需要点燃酒精灯；
（2）根据控制变量法可知，实验时，要在两个相同的烧杯中分别装入初温相等且质量相同的煤油和水；
（3）用相同的酒精灯加热，实验中，通过比较加热时间来间接反映煤油和水吸收热量的多少，这种实验方法在物理学中称为转换法；
（4）加热时间相同，吸收的热量相同，所以加热10min，水吸收的热量等于煤油吸收的热量。
故答案为：（1）需要；自下而上；（2）质量；（3）加热时间；转换法；（4）等于。
【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，为热学中的重要实验。
五、综合应用题（本题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17分）
20．（8分）小明为了估测家中天然气热水器的效率，观察到热水器把40kg的水从20℃加热到50℃，消耗的天然气为0.09m3。【c水＝4.2×103J/（kg•℃），q天然气＝7.0×107J/m3】
（1）水吸收的热量是多少；
（2）天然气热水器的加热效率是多少；
（3）请说出两个使用天然气的优点。
【分析】（1）知道水的质量、比热容、初温和末温，利用Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量；
（2）利用Q放＝Vq求天然气完全燃烧放出的热量；该热水器的加热效率等于水吸收的热量与天然气完全燃烧放出的热量之比；
（3）天然气的热值大于煤的热值，燃烧相同质量的天然气和煤时，天然气放出的热量更多一些；而且燃烧天然气比烧煤污染要小一些。
【解答】解：（1）水吸收的热量：
Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×40kg×（50℃﹣20℃）＝5.04×106J；
（2）消耗的天然气V＝0.09m3；
天然气完全燃烧放出的热量：
Q放＝Vq＝0.09m3×7.0×107J/m3＝6.3×106J；
该热水器的加热效率：
η＝×100%＝×100%＝80%。
（3）天然气的热值大于煤的热值，燃烧相同质量的天然气和煤时，天然气放出的热量更多一些；而且燃烧天然气比烧煤污染要小一些。所以使用天然气的优点是：节能，污染小。
答：（1）水吸收的热量为5.04×106J；
（2）该热水器的效率为80%；
（3）使用天然气的优点是：节能，污染小。
【点评】本题为热量的综合计算题，考查了学生对吸热公式、燃料完全燃烧放热公式、热效率公式的理解和灵活运用，属于中档题。
21．（9分）“运﹣20”飞机是我国研究制造的新一代大型运输机，具有航程远、载重大、飞行速度快、巡航高度高、低速性能佳等特点。如图所示，“运﹣20”飞机的发动机通过航空煤油在气室中燃烧，使发动机获得向前的动力。若“运﹣20”飞机在恒定的水平推力F的作用下，沿水平方向以720km/h的速度匀速航行1h需要燃烧航空煤油5000kg，飞行时发动机提供的机械功率是3×107W。（q航空媒油＝4×107J/kg）
（1）“运﹣20”飞机的发动机将航空煤油燃烧获得的 内 能转化为 机械 能。
（2）水平推力F的大小是多少？
（3）“运﹣20”飞机发动机的热机效率是多少？
【分析】（1）热机的工作是通过燃料燃烧，将内能转化为机械能，从而对外做功；
（2）由发动机的功率3×107W和飞行1h，根据功率公式P＝可求出发动机推力所做的功；根据W＝Fs可求出发动机获得的水平推力F的大小；
（3）根据η＝×100%可求出飞机发动机的热机效率。
【解答】解：（1）热机是将内能转化为机械能的机器；
（2）发动机推力所做的功W＝Pt＝3×107W×1×3600s＝1.08×1011J；
飞机的速度是720km/h，飞机飞行1h，所通过的距离s＝vt＝720km/h×1h＝720km＝7.2×105m，
发动机获得的水平推力F＝＝＝1.5×105N；
（3）5000kg航空煤油完全燃烧放出的热量Q放＝mq＝5000kg×4×107J/kg＝2×1011J；
飞机发动机的热机效率η＝×100%＝×100%＝54%。
答：（1）内；机械；
（2）发动机获得的水平推力是1.5×105N；
（3）飞机发动机的热机效率是54%。
【点评】本题主要考查热机效率公式的应用，功和功率公式的应用，燃料燃烧放出热量的计算公式的应用，本题属于基础题，难度不大。
2022-2023学年河南省商丘市永城市部分校九年级（上）
第一次月考物理试卷
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．（2分）现代科学研究发现，常见的物质是由极其微小的粒子—— 、原子构成的。 的发明及广泛应用，使人类迈入了工业化社会，对人类社会的发展起到了重要的作用。
2．（3分）河南烩面是中国五大面之一，以其味道鲜美、经济实惠，享誉中原，遍及全国。烧制高汤时，汤的内能是通过 的方式增加的。热气腾腾的烩面，香味扑鼻而来，这是 现象，说明分子在不停地做 。
3．（2分）我国航天事业快速发展，长征系列火箭做出了巨大贡献！火箭的发动机 （选填“属于”或“不属于”）热机。火箭发射时，向发射塔喷射大量的水，利用水的 较大的性质带走大量的热量，防止发射塔被烧坏。
4．（2分）如图所示，这是单缸四冲程汽油机工作循环的 冲程。完全燃烧5kg的汽油放出的热量是 J。（q汽油＝4.6×107J/kg）
5．（3分）小聪查阅资料得知家中太阳能热水器的光热转换效率为50%。热水器内装有100kg、温度为20℃的水，在阳光照射后，升高到70℃，则热水器内的水吸收了 J热量，热水器接收了 J太阳能，这些太阳能相当于完全燃烧 kg木炭放出的热量。【c水＝4.2×103J/（kg•℃），q木炭＝3.0×107J/kg】
6．（2分）在通常情况下，物质的基本属性是稳定不变的，如物质的比热容、燃料的热值是稳定不变的。假如物质的基本属性发生了改变，我们生产、生活中的许多现象就会发生变化。请仿照示例，从比热容、热值中选择一个量发生改变，提出一个相关物理问题，并做出合理的猜想。不要与示例重复。
（示例）问题：如果水的沸点变高了，煮熟食物的时间将如何变化；猜想：煮熟食物的时间将变短。
问题： ；
猜想： 。
二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分。第7～12题每小题只有一个选项符合题目要求，第13～14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，有错选或不选的得0分）
7．（2分）下列电器在正常工作过程中，机械能转化为电能的是（ ）
A．电动机 B．发电机 C．电饭锅 D．电烙铁
8．（2分）2022年7月24日，我国在文昌航天发射场成功发射搭载“问天”实验舱的“长征五号B”遥三运载火箭。“长征五号B”遥三运载火箭用液氢作为燃料是利用液氢具有（ ）
A．较小的密度 B．较大的比热容
C．较高的热值 D．较低的沸点
9．（2分）在下列实例中，用做功的方式来改变物体内能的是（ ）
A．热水倒入茶杯，茶杯的温度升高
B．锯木头时的锯条温度升高
C．加入冰块的饮料温度降低
D．刚煮熟的鸡蛋放在冷水中，鸡蛋的温度降低
10．（2分）关于物体的温度和内能，下列说法正确的是（ ）
A．0℃的冰的内能为0
B．物体的温度不变，内能一定不变
C．物体的温度升高，内能一定增大
D．温度总是从内能大的物体传递给内能小的物体
11．（2分）甲、乙两物体相互接触，甲物体的内能转移给乙物体，则甲物体的温度比乙物体的温度（ ）
A．一定低 B．一定高 C．一定相等 D．无法比较
12．（2分）甲、乙两个相同的杯子中盛有质量和初温都相同的水，另有A、B两个金属球，其质量和初温也都相同，且都比水的温度高。现将A、B两球分别浸没在甲、乙两杯水中，水无溢出，热平衡后甲杯水温升高了15℃，乙杯水温升高了8℃，不计热量损失，则（ ）
A．A球比热容大于B球比热容
B．A球比热容小于B球比热容
C．A球降低的温度更大些
D．A球放出的热量更少些
（多选）13．（2分）随着科技的发展和人们生活水平的提高，家用小汽车已成为人们重要的一种出行交通工具。下列说法正确的是（ ）
A．小汽车行驶过程中，油箱内剩余汽油的热值不变
B．小汽车行驶过程中，能量守恒
C．使用热值更大的燃料一定可以提高汽车的热机效率
D．随着技术的提高，汽油机的热机效率可以达到100%
（多选）14．（2分）在物理实践活动中，“创新”小组的同学将一个残留有部分水的矿泉水瓶盖好盖子，然后不断用力扭转瓶身，突然盖子飞出去了，伴随着响声的同时发现瓶内有白雾产生，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．扭转瓶身时，其能量转化与汽油机做功冲程中的能量转化相同
B．盖子飞出时，其能量转化与汽油机压缩冲程中的能量转化相同
C．扭转瓶身时，瓶内气体温度升高，内能增大
D．盖子飞出时，瓶内白雾的产生说明瓶内气体内能减小
三、作图题（本题共2小题，每题2分，共4分）
15．（2分）如图甲所示，这是四冲程汽油机的吸气冲程示意图，请在图乙中画出做功冲程中活塞和曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况。
16．（2分）如图甲所示，用相同的电加热器给初温及质量均相同的两种不同的液体加热，图乙中作出了液体1的温度与加热时间的关系图像，请在图乙中作出液体2的温度与加热时间的关系图像（已知c液体1＝2c液体2）。
四、实验探究题（本题共3小题，第17题4分，第18题6分，第19题9分，共19分）
17．（4分）实验小组进行了如图所示的实验探究。
（1）如图甲所示，将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起，两个铅块就会结合在一起，下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开。这说明分子间存在 ；
（2）如图乙所示，在一端开口的玻璃管内装有一半的酒精，再沿管壁慢慢地注入带颜色的水，这时可以清楚地看见水和酒精的分界面。然后堵住管口，上下颠倒几次，使水和酒精充分混合，可以看见混合液的体积 （选填“大于”、“小于”或“等于”）混合前水和酒精的总体积，这说明分子间存在 ；
（3）如图丙所示，将红墨水滴入热水中比滴入冷水中扩散得更快，说明温度越高，分子的热运动越 （选填“剧烈”或“缓慢”）。
18．（6分）小聪设计了如图所示的装置探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。
（1）为了保证实验结论的可靠，小聪选择了两套相同装置，在实验中还应控制煤油和菜籽油的 相同， 相同。
（2）正确实验，小聪记录的实验数据如表，分析实验数据可得出煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是 。
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后水温/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
（3）小聪还想利用该实验方案计算出煤油和菜籽油的热值，除图中所示的器材外，还需要补充的测量工具是 。利用该实验方案计算出的热值将比真实值 （选填“偏大”或“偏小”），造成这种偏差的原因可能是 （合理即可）。
19．（9分）实验小组组装了如图甲所示的装置探究“水和煤油的吸热能力”。
（1）在组装如图甲所示的装置时，两个相同的酒精灯 （选填“需要”或“不需要”）点燃，且应按 （选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序安装。
（2）实验时，要在两个相同的烧杯中分别装入初温相等且 相同的煤油和水。
（3）实验中，通过比较 来间接反映煤油和水吸收热量的多少，这种实验方法在物理学中称为 （选填“转换法”或“控制变量法”）。
（4）小组同学根据实验数据作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像如图乙所示，分析图像可知加热10min，水吸收的热量 （选填“大于”、“小于”或“等于”）煤油吸收的热量。
五、综合应用题（本题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17分）
20．（8分）小明为了估测家中天然气热水器的效率，观察到热水器把40kg的水从20℃加热到50℃，消耗的天然气为0.09m3。【c水＝4.2×103J/（kg•℃），q天然气＝7.0×107J/m3】
（1）水吸收的热量是多少；
（2）天然气热水器的加热效率是多少；
（3）请说出两个使用天然气的优点。
21．（9分）“运﹣20”飞机是我国研究制造的新一代大型运输机，具有航程远、载重大、飞行速度快、巡航高度高、低速性能佳等特点。如图所示，“运﹣20”飞机的发动机通过航空煤油在气室中燃烧，使发动机获得向前的动力。若“运﹣20”飞机在恒定的水平推力F的作用下，沿水平方向以720km/h的速度匀速航行1h需要燃烧航空煤油5000kg，飞行时发动机提供的机械功率是3×107W。（q航空媒油＝4×107J/kg）
（1）“运﹣20”飞机的发动机将航空煤油燃烧获得的 能转化为 能。
（2）水平推力F的大小是多少？
（3）“运﹣20”飞机发动机的热机效率是多少？
2022-2023学年河南省商丘市永城市部分校九年级（上）
第一次月考物理试卷
参考答案与试题解析
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．（2分）现代科学研究发现，常见的物质是由极其微小的粒子—— 分子 、原子构成的。 热机 的发明及广泛应用，使人类迈入了工业化社会，对人类社会的发展起到了重要的作用。
【分析】物质是由大量分子或原子构成的，热机的发明和使用，使人类进入了工业化社会。
【解答】解：现代科学研究发现，常见的物质是由极其微小的粒子——分子、原子构成的。热机的发明及广泛应用，使人类迈入了工业化社会，对人类社会的发展起到了重要的作用。
故答案为：分子；热机。
【点评】本题考查了微粒的认识和热机的历史，属于基础题。
2．（3分）河南烩面是中国五大面之一，以其味道鲜美、经济实惠，享誉中原，遍及全国。烧制高汤时，汤的内能是通过 热传递 的方式增加的。热气腾腾的烩面，香味扑鼻而来，这是 扩散 现象，说明分子在不停地做 无规则运动 。
【分析】（1）改变内能的方式有做功和热传递，做功是通过能量转化的方式改变物体内能的，热传递是能量的转移；
（2）组成物质的分子永不停息地做无规则运动。
【解答】解：烧制高汤时，汤从吸收热量，内能增加，是通过热传递的方式使内能增加；
热气腾腾的烩面，香味扑鼻而来，是扩散现象，说明分子不停地做无规则运动。
故答案为：热传递；扩散；无规则运动。
【点评】本题考查了分子动理论、改变物体内能的方式，难度不大，熟练掌握基础知识即可正确解题。
3．（2分）我国航天事业快速发展，长征系列火箭做出了巨大贡献！火箭的发动机 属于 （选填“属于”或“不属于”）热机。火箭发射时，向发射塔喷射大量的水，利用水的 比热容 较大的性质带走大量的热量，防止发射塔被烧坏。
【分析】（1）火箭发动机是热机的一种，热机是利用燃料燃烧获取内能再通过做功的方式转化为机械能的装置；
（2）物质的比热容越大，在质量和升高温度相同时，吸收热量多。
【解答】解：火箭发动机利用燃料燃烧获取内能再通过做功的方式转化为机械能，是热机的一种；
因为水的比热容比较大，在质量相同、升高相同的温度相同时，可以吸收更多的热量，防止发射塔被烧坏。
故答案为：属于；比热容。
【点评】此题主要考查了学生对热机工作原理、水的比热容较大的理解和应用，难度不大。
4．（2分）如图所示，这是单缸四冲程汽油机工作循环的 压缩 冲程。完全燃烧5kg的汽油放出的热量是 2.3×108 J。（q汽油＝4.6×107J/kg）
【分析】（1）汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、做功、压缩和排气，根据气门关闭、活塞移动方向确定是哪一个冲程；
（2）利用Q放＝mq求该汽油机完全燃烧5kg汽油能放出的热量。
【解答】解：
（1）从图中可以看出，两个气门都关闭，活塞上行，为压缩冲程；
（2）该汽油机完全燃烧5kg汽油能放出的热量：Q放＝mq汽油＝5kg×4.6×107J/kg＝2.3×108J。
故答案为：压缩；2.3×108。
【点评】本题考查了汽油机四冲程的特点、燃料完全燃烧放热公式的应用，难度不大。
5．（3分）小聪查阅资料得知家中太阳能热水器的光热转换效率为50%。热水器内装有100kg、温度为20℃的水，在阳光照射后，升高到70℃，则热水器内的水吸收了 2.1×107 J热量，热水器接收了 4.2×107 J太阳能，这些太阳能相当于完全燃烧 1.4 kg木炭放出的热量。【c水＝4.2×103J/（kg•℃），q木炭＝3.0×107J/kg】
【分析】（1）知道水的质量、水的初温和末温、水的比热容，利用吸热公式Q吸＝cmΔt求热水器内的水吸收的热量；
（2）又知道光热转换效率，利用η＝求接收到的太阳能E；
（3）由题知Q放＝E，再利用Q放＝mq求天然气的质量。
【解答】解：（1）水吸收的热量：
Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（70℃﹣20℃）＝2.1×107J；
（2）由η＝得热水器接收的太阳能：
E＝＝＝4.2×107J；
（3）由题知Q放＝E＝4.2×107J，
由Q放＝mq得需要木炭的质量；
m＝＝＝1.4kg。
故答案为：2.1×107；4.2×107；1.4。
【点评】本题考查了学生对吸热公式Q吸＝cmΔt、燃料完全放热公式Q放＝mq以及效率公式的掌握和运用。
6．（2分）在通常情况下，物质的基本属性是稳定不变的，如物质的比热容、燃料的热值是稳定不变的。假如物质的基本属性发生了改变，我们生产、生活中的许多现象就会发生变化。请仿照示例，从比热容、热值中选择一个量发生改变，提出一个相关物理问题，并做出合理的猜想。不要与示例重复。
（示例）问题：如果水的沸点变高了，煮熟食物的时间将如何变化；猜想：煮熟食物的时间将变短。
问题： 如果在城市建人工湖，会对城市有作用吗？ ；
猜想： 水的比热容较大，能起到调节气温的作用 。
【分析】不同物质的比热容是不同的，根据比热容的变化提出问题。
【解答】解：问题：如果在城市建人工湖，会对城市有作用吗？
猜想：水的比热容较大，能起到调节气温的作用。
故答案为：如果在城市建人工湖，会对城市有作用吗？水的比热容较大，能起到调节气温的作用。
【点评】本题考查了物质的物理属性实际应用，属于基础题。
二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分。第7～12题每小题只有一个选项符合题目要求，第13～14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，有错选或不选的得0分）
7．（2分）下列电器在正常工作过程中，机械能转化为电能的是（ ）
A．电动机 B．发电机 C．电饭锅 D．电烙铁
【分析】机械能转化为电能，则电器在正常工作过程中消耗了机械能，获得了电能，据此结合各电器在使用过程中的能量转化分析解答。
【解答】解：
A、电动机工作时，消耗了电能，得到机械能，所以是将电能转化为机械能，故A错误；
B、发电机发电时，消耗机械能，得到电能，所以是将机械能转化为电能，故B正确；
C、电饭锅工作时，消耗了电能，得到内能，所以是将电能转化为内能，故C错误；
D、电烙铁工作时，消耗了电能，得到内能，所以是将电能转化为内能，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了电能与其它能量的转化，属于基础知识，比较简单。
8．（2分）2022年7月24日，我国在文昌航天发射场成功发射搭载“问天”实验舱的“长征五号B”遥三运载火箭。“长征五号B”遥三运载火箭用液氢作为燃料是利用液氢具有（ ）
A．较小的密度 B．较大的比热容
C．较高的热值 D．较低的沸点
【分析】单位质量的某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值，燃料的热值越高，在质量相同时，完全燃烧时放出的热量越多。
【解答】解：火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的液态氢时，可以放出更多的热量。
故选：C。
【点评】本题考查了燃料热值特性，属于基础题目。
9．（2分）在下列实例中，用做功的方式来改变物体内能的是（ ）
A．热水倒入茶杯，茶杯的温度升高
B．锯木头时的锯条温度升高
C．加入冰块的饮料温度降低
D．刚煮熟的鸡蛋放在冷水中，鸡蛋的温度降低
【分析】改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，而做功过程是能量的转化过程。
【解答】解：A、热水倒入茶杯，茶杯从热水中吸收热量、温度升高，是热传递改变了物体的内能，故A错误；
B、锯木头时，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，属于做功增加物体的内能，故B正确；
C、将冰块加入饮料中，水放出热量、温度降低，属于热传递改变物体的内能，故C错误；
D、刚煮熟的鸡蛋放在冷水中，鸡蛋放出热量、温度降低，属于热传递增加物体的内能，故D错误。
故选：B。
【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。
10．（2分）关于物体的温度和内能，下列说法正确的是（ ）
A．0℃的冰的内能为0
B．物体的温度不变，内能一定不变
C．物体的温度升高，内能一定增大
D．温度总是从内能大的物体传递给内能小的物体
【分析】（1）一切物体都有内能；
（2）物体的内能与物体的温度、状态和质量等因素有关；
（3）同一物体的温度升高，内能一定增大；
（4）热传递的条件是有温度差，热量由高温物体传递给低温物体，或由物体的高温部分传递到低温部分。
【解答】解：A、一切物体都有内能，所以温度为0℃的物体也有内能，故A错误；
B、物体温度不变，它的内能可能改变，如晶体的熔化过程，温度不变，状态改变，内能增加，故B错误；
C、同一物体的温度升高，内能一定增大，故C正确；
D、发生热传递时，热量总是从高温物体传到低温物体，而不是从内能大的物体传递给内能小的物体，故D错误。
故选：C。
【点评】此题主要考查了对温度、热量和内能的理解以及对它们之间联系的认识，相对比较简单。
11．（2分）甲、乙两物体相互接触，甲物体的内能转移给乙物体，则甲物体的温度比乙物体的温度（ ）
A．一定低 B．一定高 C．一定相等 D．无法比较
【分析】解决此题要知道发生热传递的条件是有温度差，热量由高温物体传向低温物体。
【解答】解：热传递的本质是能量的转移，发生热传递时，高温物体放出热量，内能减少，温度降低，低温物体吸收热量，内能增加，温度升高，甲、乙两物体相互接触时，甲物体的内能转移给乙物体，说明甲物体的温度高，乙物体的温度低，故B正确，ACD错误。
故选：B。
【点评】解决此题要知道热传递的条件，并会分析热传递的方向。
12．（2分）甲、乙两个相同的杯子中盛有质量和初温都相同的水，另有A、B两个金属球，其质量和初温也都相同，且都比水的温度高。现将A、B两球分别浸没在甲、乙两杯水中，水无溢出，热平衡后甲杯水温升高了15℃，乙杯水温升高了8℃，不计热量损失，则（ ）
A．A球比热容大于B球比热容
B．A球比热容小于B球比热容
C．A球降低的温度更大些
D．A球放出的热量更少些
【分析】金属球放在水中，放出热量，温度降低。水吸收热量，温度升高，当水的温度不再升高时，每个杯中都达到了热平衡，水的温度与球的温度相等；每个金属球放出的热量等于各自杯中水吸收的热量，根据水的温度关系可以判断球放出的热量关系，然后由热量公式可以判断出球的比热关系。
【解答】解：（1）甲、乙两个杯子中水的质量m相同，两球放入水中后，水吸收热量温度升高，
甲杯的水温升高15℃，乙杯中水温升高8℃，即：Δt甲＞Δt乙，
水的比热c相同，由Q＝cmΔt可知，甲吸收的热量大于乙吸收的热量，即ΔQ甲吸＞ΔQ乙吸，
不计热量损失，则ΔQ甲吸＝ΔQA放，ΔQ乙吸＝ΔQB放，
所以，ΔQA放＞ΔQB放，即A球放出的热量更多些；
（2）甲、乙两个杯子中水的初温t相同，热平衡后甲杯水温升高了15℃，乙杯水温升高了8℃，
则甲、乙两个杯子中水的末温t甲＞t乙，
达到热平衡后，球和杯中水的温度相同，则A、B两球的末温tA＞tB，
由于球的初温t初相同，则有t初﹣tA＜t初﹣tB；
质量相同、初温t初相同的两球A和B，
对于A有：ΔQA放＝cAmA（tA﹣t初）……①
对于b有：ΔQB放＝cBmB（tB﹣t初）……②
已知：ΔQA放＞ΔQB放，mA＝mB，
联立①②得：＞1，
所以cAmA（tA﹣t初）＞cBmB（tB﹣t初）；
由以上分析可知t初﹣tA＜t初﹣tB，
则有cA＞cB，即A球比热容大于B球比热容；
综合以上分析可知，A正确、BCD错误。
故选：A。
【点评】本题难度较大，知道水吸收的热量等于球放出的热量，熟练应用热量公式，充分利用已知量之间的关系，是正确解题的关键。
（多选）13．（2分）随着科技的发展和人们生活水平的提高，家用小汽车已成为人们重要的一种出行交通工具。下列说法正确的是（ ）
A．小汽车行驶过程中，油箱内剩余汽油的热值不变
B．小汽车行驶过程中，能量守恒
C．使用热值更大的燃料一定可以提高汽车的热机效率
D．随着技术的提高，汽油机的热机效率可以达到100%
【分析】（1）热值是燃料的一种特性，与燃料的种类有关，而与燃料的质量无关；
（2）能量既不会消灭，也不会创生，只能从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体上，在能量转化和转移过程中，能量的总量保持不变；
（3）热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率，在工作过程中，损失的能量越少，用来做有用功的能量越多，热机的效率越高；
（4）热机工作时，要散失热量、要克服摩擦做功，热机效率总小于1。
【解答】解：A、小汽车行驶过程中，油箱内汽油的质量变小，但燃料种类不变，而热值是燃料的一种特性，与质量大小无关，所以剩下汽油的热值不变，故A正确；
B、能量守恒定律适用于自然界中任何形式能的相互转化，小汽车行驶过程中也遵循能量守恒定律，故B正确；
C、热机效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，与燃料的热值无关，故C错误；
D、热机工作时，要散失热量、要克服摩擦做功，使得燃料完全燃烧放出的热量并不能全用来做有用功，所以热机的效率总小于100%，故D错误。
故选：AB。
【点评】本题考查了学生对热机工作过程中能量的转化、热值、热机效率的了解与掌握，是一道基础题目。
（多选）14．（2分）在物理实践活动中，“创新”小组的同学将一个残留有部分水的矿泉水瓶盖好盖子，然后不断用力扭转瓶身，突然盖子飞出去了，伴随着响声的同时发现瓶内有白雾产生，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．扭转瓶身时，其能量转化与汽油机做功冲程中的能量转化相同
B．盖子飞出时，其能量转化与汽油机压缩冲程中的能量转化相同
C．扭转瓶身时，瓶内气体温度升高，内能增大
D．盖子飞出时，瓶内白雾的产生说明瓶内气体内能减小
【分析】（1）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。
（2）汽油机的压缩冲程是机械能转化为内能；做功冲程是内能转化为机械能。
（3）液化是物质由气态变为液态的过程，液化放热。
【解答】解：AC、扭转矿泉水瓶时，瓶子压缩瓶内空气做功，瓶内气体内能增大，将机械能转化为内能；汽油机的做功冲程是瓶内燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能；二者能量转化形式不同；故A错误，C正确；
B、盖子飞出时，瓶内空气对盖子做功，内能转化为机械能；汽油机的压缩冲程是活塞压缩气缸内物质做功，将机械能转化为内能；二者能量转化形式不同；故B错误；
D、盖子冲出时，瓶内空气对塞子做功，空气内能转化为盖子的机械能，空气内能减少，温度降低，空气中水蒸气放出热量，发生液化，所以瓶口出现白雾；故D正确。
故选：CD。
【点评】本题考查了做功改变物体内能和热机的工作原理；要明确：对物体做功，物体内能会增加，物体对外做功，物体内能会减小。
三、作图题（本题共2小题，每题2分，共4分）
15．（2分）如图甲所示，这是四冲程汽油机的吸气冲程示意图，请在图乙中画出做功冲程中活塞和曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况。
【分析】四冲程内燃机一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程；在做功冲程中，两个气门都关闭，活塞向下运动，据此作图。
【解答】解：图甲为吸气冲程，此时进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动；
在做功冲程中，两个气门都关闭，活塞也向下运动，因此，活塞和曲轴的位置与甲图相同。如下图所示：
故答案为：见上图。
【点评】熟悉每个冲程的特点是作图的关键，本题的难点是判断曲轴的位置。
16．（2分）如图甲所示，用相同的电加热器给初温及质量均相同的两种不同的液体加热，图乙中作出了液体1的温度与加热时间的关系图像，请在图乙中作出液体2的温度与加热时间的关系图像（已知c液体1＝2c液体2）。
【分析】应用Δt＝可分析温度变化的快慢，进而画出液体2的温度与加热时间的关系图像。
【解答】解：两种液体的质量、初温度相同，用相同的加热器加热，在相同时间内，两种液体吸收的热量相同，由题意c液体1＝2c液体2知c液体1＞c液体2，根据Δt＝可知液体2的温度变化比液体1温度变化快，如下图所示：
。
【点评】本题考查了比较不同物质的吸热能力，掌握吸热公式是解题的关键。
四、实验探究题（本题共3小题，第17题4分，第18题6分，第19题9分，共19分）
17．（4分）实验小组进行了如图所示的实验探究。
（1）如图甲所示，将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起，两个铅块就会结合在一起，下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开。这说明分子间存在 引力 ；
（2）如图乙所示，在一端开口的玻璃管内装有一半的酒精，再沿管壁慢慢地注入带颜色的水，这时可以清楚地看见水和酒精的分界面。然后堵住管口，上下颠倒几次，使水和酒精充分混合，可以看见混合液的体积 小于 （选填“大于”、“小于”或“等于”）混合前水和酒精的总体积，这说明分子间存在 间隙 ；
（3）如图丙所示，将红墨水滴入热水中比滴入冷水中扩散得更快，说明温度越高，分子的热运动越 剧烈 （选填“剧烈”或“缓慢”）。
【分析】分子动理论的基本观点：物质是由分子或原子组成的，分子质量很小，分子不停地做无规则运动，分子间存在着相互作用的斥力和引力，分子间有间隙。据此分析回答。
【解答】解：
（1）将两个底面平整、干净的铅柱紧压后，两个铅柱的底面分子之间的距离比较大，表现为引力，使两个铅柱结合在一起，即使下面吊一个重物也不会将它们拉开；
（2）因为分子间存在着空隙，水和酒精充分混合后，酒精分子和水分子分别进入了对方分子的空隙中，使得水和酒精混合后的总体积变小了；
（3）将两滴相同的红墨水分别同时缓慢滴入冷水和热水中，过一段时间热水中的红墨水先变得均匀，说明热水中的墨水扩散的快，扩散现象是分子运动的结果，所以这个现象说明温度越高，分子运动越烈。
故答案为：（1）引力；（2）小于；间隙；（3）剧烈。
【点评】本题考查了学生对分子动理论的了解与掌握，属于基础内容。
18．（6分）小聪设计了如图所示的装置探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。
（1）为了保证实验结论的可靠，小聪选择了两套相同装置，在实验中还应控制煤油和菜籽油的 质量 相同， 水的质量 相同。
（2）正确实验，小聪记录的实验数据如表，分析实验数据可得出煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是 煤油 。
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后水温/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
（3）小聪还想利用该实验方案计算出煤油和菜籽油的热值，除图中所示的器材外，还需要补充的测量工具是 天平 。利用该实验方案计算出的热值将比真实值 偏小 （选填“偏大”或“偏小”），造成这种偏差的原因可能是 实验过程中存在热损失 （合理即可）。
【分析】（1）（2）本题主要考查利用控制变量法和转换法设计实验的能力，由于燃料的热值不能直接测量，所以通过水温升高的度数大小来体现燃料的热值大小，又由于燃料燃烧释放的热量既与燃料的质量多少有关，又与燃料的热值大小有关，所以在设计实验时应控制燃料的质量相同，以及水的质量相同；
（3）燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失，所以直接计算得出的热值比实际值要小。
【解答】解：（1）因燃料放出的热量与质量有关，必须控制燃料的质量相等，由于水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响，所以在实验中应控制水的质量相等；
（2）由图表数据可知在燃料燃尽后，甲杯中的水温度升高的快，所以煤油的热值较大；
（3）要控制质量相等，需要用天平来测量；
由于燃料不可能完全燃烧且燃烧放出的热会散失到空气中，又被烧杯等实验装置吸了热，使得燃料燃烧放出的热并不能完全被水吸收，因此计算出热值比实际要偏小些。
故答案为：（1）质量；水的质量；（2）煤油；（3）天平；偏小；实验过程中存在热损失。
【点评】此类实验问题，要结合控制变量法进行分析研究，通过观察温度的变化判断燃料热值的大小，考查了学生的实验探究能力。
19．（9分）实验小组组装了如图甲所示的装置探究“水和煤油的吸热能力”。
（1）在组装如图甲所示的装置时，两个相同的酒精灯 需要 （选填“需要”或“不需要”）点燃，且应按 自下而上 （选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序安装。
（2）实验时，要在两个相同的烧杯中分别装入初温相等且 质量 相同的煤油和水。
（3）实验中，通过比较 加热时间 来间接反映煤油和水吸收热量的多少，这种实验方法在物理学中称为 转换法 （选填“转换法”或“控制变量法”）。
（4）小组同学根据实验数据作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像如图乙所示，分析图像可知加热10min，水吸收的热量 等于 （选填“大于”、“小于”或“等于”）煤油吸收的热量。
【分析】实验时，需用酒精灯的外焰加热，所以要调整好铁圈的高度，然后根据温度计的使用规则固定好其位置；
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：
①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；
②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。
【解答】解：（1）实验中应该用相同的酒精灯加热，相同时间内物质吸收的热量相同；酒精灯需用外焰加热，所以要放好酒精灯，再固定铁圈的高度，安装实验器材应按照自下而上顺序进行；按规范要求，调节酒精灯上方摆放着石棉网和烧杯的铁圈的高度时，需要点燃酒精灯；
（2）根据控制变量法可知，实验时，要在两个相同的烧杯中分别装入初温相等且质量相同的煤油和水；
（3）用相同的酒精灯加热，实验中，通过比较加热时间来间接反映煤油和水吸收热量的多少，这种实验方法在物理学中称为转换法；
（4）加热时间相同，吸收的热量相同，所以加热10min，水吸收的热量等于煤油吸收的热量。
故答案为：（1）需要；自下而上；（2）质量；（3）加热时间；转换法；（4）等于。
【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，为热学中的重要实验。
五、综合应用题（本题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17分）
20．（8分）小明为了估测家中天然气热水器的效率，观察到热水器把40kg的水从20℃加热到50℃，消耗的天然气为0.09m3。【c水＝4.2×103J/（kg•℃），q天然气＝7.0×107J/m3】
（1）水吸收的热量是多少；
（2）天然气热水器的加热效率是多少；
（3）请说出两个使用天然气的优点。
【分析】（1）知道水的质量、比热容、初温和末温，利用Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量；
（2）利用Q放＝Vq求天然气完全燃烧放出的热量；该热水器的加热效率等于水吸收的热量与天然气完全燃烧放出的热量之比；
（3）天然气的热值大于煤的热值，燃烧相同质量的天然气和煤时，天然气放出的热量更多一些；而且燃烧天然气比烧煤污染要小一些。
【解答】解：（1）水吸收的热量：
Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×40kg×（50℃﹣20℃）＝5.04×106J；
（2）消耗的天然气V＝0.09m3；
天然气完全燃烧放出的热量：
Q放＝Vq＝0.09m3×7.0×107J/m3＝6.3×106J；
该热水器的加热效率：
η＝×100%＝×100%＝80%。
（3）天然气的热值大于煤的热值，燃烧相同质量的天然气和煤时，天然气放出的热量更多一些；而且燃烧天然气比烧煤污染要小一些。所以使用天然气的优点是：节能，污染小。
答：（1）水吸收的热量为5.04×106J；
（2）该热水器的效率为80%；
（3）使用天然气的优点是：节能，污染小。
【点评】本题为热量的综合计算题，考查了学生对吸热公式、燃料完全燃烧放热公式、热效率公式的理解和灵活运用，属于中档题。
21．（9分）“运﹣20”飞机是我国研究制造的新一代大型运输机，具有航程远、载重大、飞行速度快、巡航高度高、低速性能佳等特点。如图所示，“运﹣20”飞机的发动机通过航空煤油在气室中燃烧，使发动机获得向前的动力。若“运﹣20”飞机在恒定的水平推力F的作用下，沿水平方向以720km/h的速度匀速航行1h需要燃烧航空煤油5000kg，飞行时发动机提供的机械功率是3×107W。（q航空媒油＝4×107J/kg）
（1）“运﹣20”飞机的发动机将航空煤油燃烧获得的 内 能转化为 机械 能。
（2）水平推力F的大小是多少？
（3）“运﹣20”飞机发动机的热机效率是多少？
【分析】（1）热机的工作是通过燃料燃烧，将内能转化为机械能，从而对外做功；
（2）由发动机的功率3×107W和飞行1h，根据功率公式P＝可求出发动机推力所做的功；根据W＝Fs可求出发动机获得的水平推力F的大小；
（3）根据η＝×100%可求出飞机发动机的热机效率。
【解答】解：（1）热机是将内能转化为机械能的机器；
（2）发动机推力所做的功W＝Pt＝3×107W×1×3600s＝1.08×1011J；
飞机的速度是720km/h，飞机飞行1h，所通过的距离s＝vt＝720km/h×1h＝720km＝7.2×105m，
发动机获得的水平推力F＝＝＝1.5×105N；
（3）5000kg航空煤油完全燃烧放出的热量Q放＝mq＝5000kg×4×107J/kg＝2×1011J；
飞机发动机的热机效率η＝×100%＝×100%＝54%。
答：（1）内；机械；
（2）发动机获得的水平推力是1.5×105N；
（3）飞机发动机的热机效率是54%。
【点评】本题主要考查热机效率公式的应用，功和功率公式的应用，燃料燃烧放出热量的计算公式的应用，本题属于基础题，难度不大。
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