广东省深圳市龙岗区华中师大附属龙园学校2023-2024学年九年级上学期月考物理试卷(10月份)
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这是一份广东省深圳市龙岗区华中师大附属龙园学校2023-2024学年九年级上学期月考物理试卷(10月份),共23页。
2023-2024学年广东省深圳市龙岗区华中师大附属龙园学校九年级(上)月考物理试卷(10月份)
一.选择题(共15小题,每小题2分,共30分)
1.(2分)山西太原是一座四季分明的美丽城市。下列自然现象中,能用分子热运动知识解释的是( )
A.春天柳絮飞舞 B.夏天荷叶露珠
C.秋天桂花飘香 D.冬天雪花飞舞
2.(2分)如图所示,将两个底面平整、干净的铅柱紧压后,两个铅柱就会结合在一起( )
A.分子间存在引力 B.分子间存在斥力
C.分子间有间隙 D.分子在永不停息地运动
3.(2分)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.温度相同的物体,内能不一定相同
B.物体的温度越高,所含热量越多
C.物体吸收热量,温度一定升高
D.物体内能增加,一定是从外界吸收了热量
4.(2分)小华同学用如图甲所示的装置给冰加热。根据实验记录的数据,他绘制了如图乙所示冰熔化时温度随时间变化的图像。小华又继续加热一段时间,观察到水沸腾时温度计的示数如图丙所示。下列说法正确的是( )
A.BC段表示冰的熔化过程,继续吸热温度保持不变,内能增大
B.比较AB段和CD段可知,AB段的比热容是CD段比热容的2倍
C.水的沸点是98℃,由此可以判断此时的大气压高于一个标准大气压
D.水沸腾时烧杯上方出现大量的“白气”,“白气”的形成属于汽化现象
5.(2分)下列现象中,通过做功改变物体内能的是( )
A.两手相互摩擦,手发热
B.用火炉烧水,水的温度升高
C.阳光照射石板,石板温度升高
D.用热水泡脚,脚感觉暖和
6.(2分)关于四冲程内燃机,下列说法正确的是( )
A.汽油机和柴油机都是内燃机,但吸入汽缸的物质不相同
B.汽油机和柴油机都是通过火花塞点火的
C.燃料在汽缸内猛烈燃烧,燃料热值迅速减小
D.压缩冲程主要是通过做功的方式减小缸内气体的内能
7.(2分)下列关于热机效率的说法正确的是( )
A.热机的功率越大,效率越高
B.热机消耗的燃料越少,效率越高
C.燃料的热值越大,效率越高
D.完成相同的有用功,所用的同种燃料越少,效率越高
8.(2分)如图是汽油机工作时的四个冲程,下列说法正确的是( )
A.汽油机吸气冲程汽缸吸进物质是汽油
B.甲是压缩冲程是将内能转化为机械能,丁是做功冲程是将机械能转化为内能
C.该车内燃机的四个冲程正确的工作顺序是乙→甲→丁→丙
D.活塞在汽缸内往复运动一次,该汽油机对外做功一次
9.(2分)根据表中几种物质的比热容,判断下列说法中不正确的是( )
物质
比热容[J/(kg•℃)]
物质
比热容[J/(kg•℃)]
水银
0.14×103
沙石
0.92×103
水
4.2×103
冰
2.1×103
A.制作体温计常用水银做介质,原因之一是水银的比热容小
B.北方楼房中的暖气用水做介质,利用了水的比热容大的特性
C.由于水比沙石的比热容大,所以内陆地区的昼夜温差比沿海地区大
D.由于水比冰的比热容大,所以冷却食品时0℃的水比0℃的冰效果好
10.(2分)小田学习科学后,对抽烟的爸爸说:“吸烟有害健康,我和妈妈都在被动抽烟。”小田这样说的科学依据是( )
A.分子间存在引力
B.分子在不停息地做无规则运动
C.分子之间有间隙
D.分子间存在斥力
11.(2分)如图所示,用完全相同的装置利用燃料加热液体。已知燃料的质量、烧杯内的液体质量、加热方式等均相同,不计热量损失,甲、乙、丙三套装置的烧杯中液体升高的温度随时间变化的图像如图丁所示,则下列说法错误的是( )
A.选择甲、乙两图可比较不同燃料的热值
B.选择甲、丙两图可比较不同液体的比热容
C.实验过程中,液体的比热容不变,燃料的热值不变
D.由丁得,燃料1和燃料2的热值之比为3:4
12.(2分)如图所示是“风光互补”景观照明灯,它“头顶”小风扇,“肩扛”电池板,“脚踩”蓄电池。下列解释错误的是( )
A.小风扇是风力发电机,工作时将电能转化为机械能
B.光电池板是将光能转化为电能的装置
C.蓄电池在夜晚供电时,将化学能转化为电能
D.照明灯工作时将电能转化为光能
13.(2分)下列实例中的能量转化属于机械能转化为内能的是( )
A.四冲程中内燃机的做功冲程
B.沸腾的水使茶壶盖“跳动”
C.钻孔一段时间后,钻头变烫
D.夏天广场上的石凳被晒得发烫
14.(2分)液态氢通常被用作运载火箭燃料之一,主要是因为液态氢具有较大的( )
A.热值 B.密度 C.沸点 D.比热容
15.(2分)下列各种情况下比热容会发生变化的是( )
A.一杯水倒去一半 B.水凝结成冰
C.一块铁加工成铁屑 D.15℃的水变成45℃的水
二.作图题(共2个小题,共计4分)
16.(2分)酒精的热值q为3.0×107J/kg,请在图中坐标定性画出酒精的热值q与其完全燃烧所放出的热量Q的关系图象。
17.(2分)用相同的电加热器分别对质量和初温均相等的A和B两种液体进行加热(不计热量损失,两液体均未沸腾),如图给出了A液体的温度随加热时间变化的关系图像,试在图中画出B液体的温度随加热时间变化的大致关系图像。(已知cA>cB)
三、填空题(共4小题,每空1分,共15分)
18.(6分)在“比较不同物质吸热升温情况”的实验中:
(1)小丽和小明用一套器材做加热水和煤油的实验,如图甲所示,在组装器材时应先调节 (选填“A”或“B”)的高度,调节它的高度是为了方便用酒精灯 加热。
(2)本实验中,通过比较 的多少来反映物质吸收热量的多少。
(3)要完成该实验,除图甲所示器材外,还需要的一个测量工具是 。
(4)为了比较不同物质的吸热能力,物理学中引入 来表示不同物质在这种性质上的差异。
(5)在对实验进行反思时,他们认为原方案有需要两次加热耗时长等缺点,因此改进方案并设计了图乙所示的装置。与原方案相比 。(答出一个即可)
19.(3分)一台四冲程汽油机的转速为3000r/min,则1s内活塞往复 次,对外做功 次,完成 个冲程。
20.(3分)如图是荡秋千的简化模型,摆球从A点由静止释放,到达D点后返回,这一过程摆球的 能转化为内能, (选填“遵循”或“不遵循”)能量守恒定律。B、C两点等高,则小球在B位置的速度 (选填“大于”“小于”或“等于”)在C位置的速度。
21.(3分)两个铁块的质量之比为4:1,升高的温度之比是1:2,则两铁块的比热容之比为 ,吸收的热量之比为 ;汽油的热值是4.6×107J/kg,现有500g汽油,若完全燃烧一半 J的热量。
四、计算题(共2小题,共计15分,将答案写在答题卡相应位置上,只有计算结果而无公式
22.(7分)吃早饭的时候,妈妈想用热水给小进加热如图所示的盒装牛奶,使牛奶的温度由22℃升高到42℃。[已知:c水=4.2×103焦/(千克•℃),c牛奶=2.5×103焦/(千克•℃)]
求:(1)牛奶吸收的热量?
(2)若不考虑热量损失,热水放出的热量全部被牛奶吸收,妈妈至少要用52℃的热水多少千克?(计算结果保留1位小数)
23.(8分)用炉子烧水时,将10kg的水从20℃加热到100℃,燃烧了0.5kg的焦炭。水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),焦炭的热值是3.0×107J/kg。试求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量是多少?
(3)炉子烧水的效率是多少?
五、综合分析题(每空1分,6分)
24.(6分)如图中甲图所示,将装有热奶的奶瓶放入水中冷却;根据测得的数据,如图乙所示。根据图象回答下列问题:
(1)表示热奶的温度随时间变化的曲线是图乙中的 ;
(2)温度随时间变化比较缓慢的曲线是图乙中的 ;
(3)水的初温是 ℃;热奶的末温是 ℃。
(4)热奶和水会发生热传递,是因为它们具有不同的 。
2023-2024学年广东省深圳市龙岗区华中师大附属龙园学校九年级(上)月考物理试卷(10月份)
参考答案与试题解析
一.选择题(共15小题,每小题2分,共30分)
1.(2分)山西太原是一座四季分明的美丽城市。下列自然现象中,能用分子热运动知识解释的是( )
A.春天柳絮飞舞 B.夏天荷叶露珠
C.秋天桂花飘香 D.冬天雪花飞舞
【答案】C
【分析】分子非常小,直接用肉眼看不到。
【解答】解:ABD、柳絮飞舞,它们不属于分子运动;
C、桂花飘香是分子运动。
故选:C。
2.(2分)如图所示,将两个底面平整、干净的铅柱紧压后,两个铅柱就会结合在一起( )
A.分子间存在引力 B.分子间存在斥力
C.分子间有间隙 D.分子在永不停息地运动
【答案】A
【分析】构成物体的分子之间存在相互作用的引力和斥力,当分子间的距离大于平衡距离时,表现为斥力。据此作出判断。
【解答】解:将两个底面平整、干净的铅柱紧压后,表现为引力,即使下面吊一个重物也不会将它们拉开。
故选:A。
3.(2分)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.温度相同的物体,内能不一定相同
B.物体的温度越高,所含热量越多
C.物体吸收热量,温度一定升高
D.物体内能增加,一定是从外界吸收了热量
【答案】A
【分析】(1)内能的大小与质量、温度、状态等因素有关;
(2)热量是指热传递过程中传递能量的多少,是过程量;
(3)晶体熔化的过程中吸收热量,温度不变;
(4)改变物体内能的方式有做功和热传递。
【解答】解:A、内能的大小与质量、状态等因素有关,故A正确;
B、热量是过程量,故B错误;
C、物体吸收热量,例如晶体的熔化过程;
D、物体的内能增加,也可能是外界对物体做功。
故选:A。
4.(2分)小华同学用如图甲所示的装置给冰加热。根据实验记录的数据,他绘制了如图乙所示冰熔化时温度随时间变化的图像。小华又继续加热一段时间,观察到水沸腾时温度计的示数如图丙所示。下列说法正确的是( )
A.BC段表示冰的熔化过程,继续吸热温度保持不变,内能增大
B.比较AB段和CD段可知,AB段的比热容是CD段比热容的2倍
C.水的沸点是98℃,由此可以判断此时的大气压高于一个标准大气压
D.水沸腾时烧杯上方出现大量的“白气”,“白气”的形成属于汽化现象
【答案】A
【分析】(1)BC段是冰水混合物,是冰的熔化过程,晶体熔化过程中,温度保持不变,需要继续吸热;
(2)用相同的加热源,在相同时间内吸收相同的热量,利用公式Q=cmΔt可计算;
(3)液体的沸点随大气压的增大而升高;
(4)白气是液态小水珠,物质由气态变为液态叫液化。
【解答】解:A、BC段表示冰的熔化过程,处于固液共存状态,故A正确;
B、CD段加热时间是AB段加热时间的两倍,CD段温度变化10℃,被加热物质的质量不变,
根据Q=cmΔt可知,===,即CD段的比热容是AB段比热容的4倍;
C、水的沸点为98℃,说明当地气压低于标准大气压;
D、水沸腾时烧杯上方出现大量的“白气”,这些“白气”的形成属于液化现象。
故选:A。
5.(2分)下列现象中,通过做功改变物体内能的是( )
A.两手相互摩擦,手发热
B.用火炉烧水,水的温度升高
C.阳光照射石板,石板温度升高
D.用热水泡脚,脚感觉暖和
【答案】A
【分析】解决此题要知道做功可以改变物体内能,当外界对物体做功时,物体的内能增大,温度升高;当物体对外界做功时,物体的内能就会减小,温度降低。
【解答】解:两手相互摩擦做功,机械能转化为内能,温度升高;
用火炉烧水,阳光照射石板和用热水泡脚都是通过热传递的方式改变物体的内能、C、D不符合题意;
故选:A。
6.(2分)关于四冲程内燃机,下列说法正确的是( )
A.汽油机和柴油机都是内燃机,但吸入汽缸的物质不相同
B.汽油机和柴油机都是通过火花塞点火的
C.燃料在汽缸内猛烈燃烧,燃料热值迅速减小
D.压缩冲程主要是通过做功的方式减小缸内气体的内能
【答案】A
【分析】(1)柴油机和汽油机都是利用内能做功的机器,都是热机,因为燃料都是在气缸内燃烧,又都叫做内燃机,工作过程中,汽油机吸入的是空气和汽油的混合物,柴油机吸入的是空气;
(2)在点火方式上,汽油机是点燃式,柴油机是压燃式;
(3)某种质量物质完全燃烧放出的热量和质量的比值叫热值;热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关;
(4)改变内能的方法有两个:做功和热传递。
【解答】解:
A、柴油机和汽油机都属于内燃机,汽油机吸入的是空气和汽油的混合物,故A正确;
B、汽油机是通过火花塞点火的,故B错误;
C、燃料在汽缸内猛烈燃烧,故C错误;
D、压缩冲程中,对气体做功,故D错误。
故选:A。
7.(2分)下列关于热机效率的说法正确的是( )
A.热机的功率越大,效率越高
B.热机消耗的燃料越少,效率越高
C.燃料的热值越大,效率越高
D.完成相同的有用功,所用的同种燃料越少,效率越高
【答案】D
【分析】热机效率是指有效利用的能量(有用功)与燃料完全燃烧放出的热量(总功)的比值,比值越大,效率越高;
功率是指单位时间内做功的多少,反映的是做功的快慢。
燃料的热值是燃料的一种性质,只与燃料的种类和状态有关,热量的热值越大,同等质量的燃料完全燃烧放出的热量越多。
【解答】解:A、功率是反映物体做功快慢的物理量,故A错误;
B,热机消耗的燃料少,但不知道有用功,故B错误;
C、用热值大的燃料,但用来做有用功的能量不一定多,热机效率不一定高;
D、有用功一定,即放出的热量少,即效率就越高。
故选:D。
8.(2分)如图是汽油机工作时的四个冲程,下列说法正确的是( )
A.汽油机吸气冲程汽缸吸进物质是汽油
B.甲是压缩冲程是将内能转化为机械能,丁是做功冲程是将机械能转化为内能
C.该车内燃机的四个冲程正确的工作顺序是乙→甲→丁→丙
D.活塞在汽缸内往复运动一次,该汽油机对外做功一次
【答案】C
【分析】内燃机的四个冲程:吸气、压缩、做功、排气冲程;
吸气冲程是活塞向下运动,进气门开,排气门关闭;
压缩冲程是活塞向上运动,两个气门全关闭,将机械能转化为内能;
做功冲程是两个气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,将内能转化为机械能;
排气冲程是活塞向上运动,进气门关闭,排气门开启;
在内燃机的一个工作循环中,曲轴转动2周,活塞往复运动2次,对外做功1次。
【解答】解:
甲中的两个气门都关闭,活塞向上运动,将机械能转化为内能;
乙中的进气门打开,活塞向下运动,是第一冲程;
丙中的排气门打开,活塞向上运动,是第四冲程;
丁中的两个气门都关闭,活塞下运动,将内能转化为机械能;
在内燃机的一个工作循环中,曲轴转动2周,对外做功1次;
A、汽油机吸气冲程汽缸吸进物质是汽油和空气的混合物;
B、甲冲程中将机械能转化为内能,故B错误;
C、四个冲程的正确顺序是乙→甲→丁→丙;
D、在内燃机的一个工作循环中,活塞往复运动4次,故D错误。
故选:C。
9.(2分)根据表中几种物质的比热容,判断下列说法中不正确的是( )
物质
比热容[J/(kg•℃)]
物质
比热容[J/(kg•℃)]
水银
0.14×103
沙石
0.92×103
水
4.2×103
冰
2.1×103
A.制作体温计常用水银做介质,原因之一是水银的比热容小
B.北方楼房中的暖气用水做介质,利用了水的比热容大的特性
C.由于水比沙石的比热容大,所以内陆地区的昼夜温差比沿海地区大
D.由于水比冰的比热容大,所以冷却食品时0℃的水比0℃的冰效果好
【答案】D
【分析】(1)液体温度计的原理是液体的热胀冷缩性质,水银的比热容小,吸收相同的热量时,温度变化得更明显;
(2)暖气中的传热介质,要求在降低相同的温度时放出更多的热量,就需要比热容较大的水;
(3)沙石的比热容比较小,在同样受热和受冷的情况下,沙石的温度变化值比较大,所以内陆地区的昼夜温差大;
(4)冷却食品时,冰的效果好一些,因为冰在熔化的过程中要从物体吸收热量。
【解答】解:A、水银的比热容比较小,可以更准确地测量物体的温度;
B、水的比热容比较大,取暖效果更好;
C、因为水比沙石的比热容大,水的温度变化值更小,所以内陆地区比沿海地区的昼夜温差大;
D、虽然水比冰的比热容大,所以冷却的效果会更好。
故选:D。
10.(2分)小田学习科学后,对抽烟的爸爸说:“吸烟有害健康,我和妈妈都在被动抽烟。”小田这样说的科学依据是( )
A.分子间存在引力
B.分子在不停息地做无规则运动
C.分子之间有间隙
D.分子间存在斥力
【答案】B
【分析】(1)分子间存在相互作用的引力和斥力。
(2)分子在不停息地做无规则运动。
(3)分子间存在间隙。
【解答】解:“吸烟有害健康,我和妈妈都在被动抽烟,故B符合题意。
故选:B。
11.(2分)如图所示,用完全相同的装置利用燃料加热液体。已知燃料的质量、烧杯内的液体质量、加热方式等均相同,不计热量损失,甲、乙、丙三套装置的烧杯中液体升高的温度随时间变化的图像如图丁所示,则下列说法错误的是( )
A.选择甲、乙两图可比较不同燃料的热值
B.选择甲、丙两图可比较不同液体的比热容
C.实验过程中,液体的比热容不变,燃料的热值不变
D.由丁得,燃料1和燃料2的热值之比为3:4
【答案】D
【分析】(1)根据控制变量法的应用规则,要比较不同燃料的热值,必须取不同种类的燃料;要比较不同物质的比热,就要取不同种类的液体;
(2)比较不同物质的吸热能力时,需要控制两种物质的质量和初温相同;比较不同燃料的热值时,需要控制两种燃料的质量相同;
(3)根据比热值和燃料的热值的概念分析,这两个物理量都是物质的特性,均与体积无关;
(4)从图丁中读出数据,运用公式Q=qm和Q=cmΔt可求出两燃料的热值之比。
【解答】解:A.为了比较热值大小要用不同的燃料,让液体的质量相同,进而判断热值大小、乙两图进行实验;
B.为了比较两种液体的吸热能力的大小,加热不同的液体,在加热时间相同时,通过温度计的示数高低进而判断两种比热容的大小关系、丙两图进行实验;
C.比热容是物质的一种特性,某种物质的比热容与物质的质量和体积大小无关,与燃料的质量和体积V无关;
D.根据图丁可知,燃料1燃烧了tmin,且甲图中液体温度变化量为2T8,乙图中液体温度变化量为1.5T2,不计热量损失,且两杯液体的质量,根据公式Q=cmΔt可知====;燃料的质量相同,燃料1与燃料4的热值之比为q1:q2=Q7:Q2=4:6,故D错误。
故选:D。
12.(2分)如图所示是“风光互补”景观照明灯,它“头顶”小风扇,“肩扛”电池板,“脚踩”蓄电池。下列解释错误的是( )
A.小风扇是风力发电机,工作时将电能转化为机械能
B.光电池板是将光能转化为电能的装置
C.蓄电池在夜晚供电时,将化学能转化为电能
D.照明灯工作时将电能转化为光能
【答案】A
【分析】分析小风扇、电池板、照明灯、蓄电池工作时消耗和获得的能量是什么,可逐一作出判断。
【解答】解:A、小风扇利用风力发电,获得了电能,故A错误;
B、光电池板工作时,获得了电能,故B正确;
C、蓄电池在夜晚放电,故C正确;
D、照明灯工作时,获得了光能,故D正确。
故选:A。
13.(2分)下列实例中的能量转化属于机械能转化为内能的是( )
A.四冲程中内燃机的做功冲程
B.沸腾的水使茶壶盖“跳动”
C.钻孔一段时间后,钻头变烫
D.夏天广场上的石凳被晒得发烫
【答案】C
【分析】分析选项中的实例,找出消耗的能量和获得的能量分别是什么,可逐一做出判断。
【解答】解:A、四冲程内燃机的做功冲程中,故A不合题意;
B、沸腾的水使茶壶盖跳动,故B不合题意;
C、钻孔一段时间后,是将机械能转化为内能;
D、夏天广场上的石凳被晒的发烫,是热传递改变了物体的内能。
故选:C。
14.(2分)液态氢通常被用作运载火箭燃料之一,主要是因为液态氢具有较大的( )
A.热值 B.密度 C.沸点 D.比热容
【答案】A
【分析】热值是指1千克的某种燃料完全燃烧后释放的能量,质量相同的不同燃料,热值越大,在完全燃烧时,释放出的热量越多,所以在选择火箭燃料时首先应该考虑燃料热值的大小。
【解答】解:发射卫星的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,可以释放出更多的热量。
故选:A。
15.(2分)下列各种情况下比热容会发生变化的是( )
A.一杯水倒去一半 B.水凝结成冰
C.一块铁加工成铁屑 D.15℃的水变成45℃的水
【答案】B
【分析】本题考查物质的比热容是物质本身的一种特性。与质量大小,温度高低,形状无关。水凝固成冰。状态发生改变。比热容也会发生改变。
【解答】A、一杯水倒掉一半,但比热容不变。
B、水凝固成冰。
C一块铁加工成铁屑,形状改变。
D、15℃的水变成45℃的水,但比热容不变。
故选:B。
二.作图题(共2个小题,共计4分)
16.(2分)酒精的热值q为3.0×107J/kg,请在图中坐标定性画出酒精的热值q与其完全燃烧所放出的热量Q的关系图象。
【答案】见解答
【分析】热值是指1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,是燃料的一种特性,它和燃料的质量、放出热量的多少无关,只与燃料的种类和状态有关。
【解答】解:热值是燃料的一种特性,它和燃料的质量,只与燃料的种类和状态有关,如图所示:
17.(2分)用相同的电加热器分别对质量和初温均相等的A和B两种液体进行加热(不计热量损失,两液体均未沸腾),如图给出了A液体的温度随加热时间变化的关系图像,试在图中画出B液体的温度随加热时间变化的大致关系图像。(已知cA>cB)
【答案】。
【分析】根据比热容的相关公式Q=cmΔt,当物体吸收的热量相同,质量相同,比热容越小,温度变化越大。
【解答】解:相同的电加热器分别对质量和初温均相等的A和B两种液体,说明吸收的热量和质量相同,A和B吸收的热量相同,cA>cB,所以B的温度变化比较大。故B液体的温度随加热时间变化的大致关系图像如下:
。
三、填空题(共4小题,每空1分,共15分)
18.(6分)在“比较不同物质吸热升温情况”的实验中:
(1)小丽和小明用一套器材做加热水和煤油的实验,如图甲所示,在组装器材时应先调节 A (选填“A”或“B”)的高度,调节它的高度是为了方便用酒精灯 外焰 加热。
(2)本实验中,通过比较 加热时间 的多少来反映物质吸收热量的多少。
(3)要完成该实验,除图甲所示器材外,还需要的一个测量工具是 秒表 。
(4)为了比较不同物质的吸热能力,物理学中引入 比热容 来表示不同物质在这种性质上的差异。
(5)在对实验进行反思时,他们认为原方案有需要两次加热耗时长等缺点,因此改进方案并设计了图乙所示的装置。与原方案相比 该方案避免两次加热,用同一热源加热确保在相等时间内吸收的热量相等 。(答出一个即可)
【答案】(1)A;外焰;(2)加热时间;(3)秒表;(4)比热容;(5)该方案避免两次加热,用同一热源加热确保在相等时间内吸收的热量相等。
【分析】(1)组装实验仪器是实验中的一个重要环节,应从最优化的角度去考虑,避免重复调整。
(2)用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少,运用了转换法的思想。
(3)实验需要测量水与煤油的加热时间,需要用到秒表;液体吸收相等的热量,升高的温度越高,液体的吸热能力越弱;
(4)为了比较不同物质的吸热能力,物理学中引入比热容;
(5)分析图示实验,根据图示实验装置分析答题。
【解答】解:(1)组装实验仪器时,应根据酒精灯及其火焰的高度先固定图中的A部分,然后再固定图中的B部分;
(2)实验中用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少;
(3)在同一个烧杯中称出质量相等的水和煤油,分别加热相同的时间,得出结论,需要用到秒表;
(4)为了比较不同物质的吸热能力,物理学中引入比热容;
(4)由图乙所示实验可知,实验用同一烧杯用“水浴法”对水与煤油同时加热,用同一热源加热确保在相等时间内吸收的热量相等;
故答案为:(1)A;外焰;(3)秒表;(5)该方案避免两次加热。
19.(3分)一台四冲程汽油机的转速为3000r/min,则1s内活塞往复 50 次,对外做功 25 次,完成 100 个冲程。
【答案】50;25;100
【分析】汽油机完成一个工作循环,要经过4个冲程,燃气对外做功1次,活塞往返2次,飞轮转动2周,根据这个比例关系可以求出答案
【解答】解:汽油机的飞轮转速为:3000r/min=50r/s,即每秒飞轮转动50周,
由于汽油机完成一个工作循环,要经过4个冲程,活塞往返2次,
所以2s内汽油机的活塞往复50次,对外做功25次。
故答案为:50;25。
20.(3分)如图是荡秋千的简化模型,摆球从A点由静止释放,到达D点后返回,这一过程摆球的 机械 能转化为内能, 遵循 (选填“遵循”或“不遵循”)能量守恒定律。B、C两点等高,则小球在B位置的速度 大于 (选填“大于”“小于”或“等于”)在C位置的速度。
【答案】机械;遵循;大于。
【分析】(1)自然界中能量是守恒的,但在秋千运动的过程中,克服空气阻力做功,所以机械能不守恒。
(2)影响动能大小的因素:质量和速度;影响重力势能大小的因素:质量和高度;机械能是动能和重力势能的和。
【解答】解:由于存在空气的摩擦,秋千在摆动的过程中,机械能会逐渐减小;
球在B、C两点高度相同,B的机械能大于C的机械能,说明小球在B位置的速度大于在C位置的速度。
故答案为:机械;遵循。
21.(3分)两个铁块的质量之比为4:1,升高的温度之比是1:2,则两铁块的比热容之比为 1:1 ,吸收的热量之比为 2:1 ;汽油的热值是4.6×107J/kg,现有500g汽油,若完全燃烧一半 1.15×107 J的热量。
【答案】1:1;2:1;1.15×107。
【分析】都是铁块,比热容相同,知道两块铁块的质量之比和升高的温度之比,根据公式Q吸=cmΔt可求吸收的热量之比;从题可知燃烧汽油的质量,知道燃料的热值,可利用公式Q放=mq计算燃料完全燃烧放出的热量。
【解答】解:因为都是铁块,比热容相同;
吸收的热量之比:
;
从题可知,燃烧汽油的质量为:m=250g=0.25kg5J/kg,
汽油完全燃烧一半放出的热量为:Q放=mq=0.25kg×4.3×107J/kg=1.15×102J。
故答案为:1:1;6:17。
四、计算题(共2小题,共计15分,将答案写在答题卡相应位置上,只有计算结果而无公式
22.(7分)吃早饭的时候,妈妈想用热水给小进加热如图所示的盒装牛奶,使牛奶的温度由22℃升高到42℃。[已知:c水=4.2×103焦/(千克•℃),c牛奶=2.5×103焦/(千克•℃)]
求:(1)牛奶吸收的热量?
(2)若不考虑热量损失,热水放出的热量全部被牛奶吸收,妈妈至少要用52℃的热水多少千克?(计算结果保留1位小数)
【答案】(1)牛奶吸收的热量为1.25×104J;
(2)若不考虑热量损失,热水放出的热量全部被牛奶吸收,妈妈至少要用52℃的热水0.3kg。
【分析】(1)知道牛奶的质量、比热容、初温和末温,利用Q吸=cm(t﹣t0)求出牛奶吸收的热量;
(2)若不考虑热量损失,热水放出的热量等于牛奶吸收的热量,利用Q放=cm(t水﹣t)求出水的质量。
【解答】解:(1)牛奶吸收的热量:Q吸=c牛奶m牛奶(t﹣t0)=2.5×103J/(kg•℃)×250×10﹣3kg×(42℃﹣22℃)=4.25×104J;
(2)若不考虑热量损失,热水放出的热量:Q放=Q吸=1.25×104J,
由Q放=cm(t水﹣t)可知,热水的质量:m水==≈0.3kg。
答:(1)牛奶吸收的热量为5.25×104J;
(2)若不考虑热量损失,热水放出的热量全部被牛奶吸收。
23.(8分)用炉子烧水时,将10kg的水从20℃加热到100℃,燃烧了0.5kg的焦炭。水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),焦炭的热值是3.0×107J/kg。试求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量是多少?
(3)炉子烧水的效率是多少?
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)知道水的质量、水的比热容和水的温度变化,根据Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量;
(2)知道焦炭的热值和质量,根据Q放=mq求出焦炭完全燃烧释放的热量;
(3)水吸收的热量和焦炭完全燃烧放出热量的比值即为炉子烧水的效率。
【解答】解:(1)水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)
=4.3×103J/(kg•℃)×10kg×(100℃﹣20℃)
=3.36×104J;
(2)0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量:
Q放=mq=6.5kg×3.8×107J/kg=1.6×107J;
(3)炉子烧水的效率:
η=×100%=。
答:(1)水吸收的热量是3.36×108J;
(2)0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量是6.5×107J;
(3)炉子烧水的效率是22.7%。
五、综合分析题(每空1分,6分)
24.(6分)如图中甲图所示,将装有热奶的奶瓶放入水中冷却;根据测得的数据,如图乙所示。根据图象回答下列问题:
(1)表示热奶的温度随时间变化的曲线是图乙中的 A ;
(2)温度随时间变化比较缓慢的曲线是图乙中的 B ;
(3)水的初温是 20 ℃;热奶的末温是 40 ℃。
(4)热奶和水会发生热传递,是因为它们具有不同的 温度 。
【答案】见试题解答内容
【分析】当温度不同的物体相互接触时,物体间将发生热传递,热量从高温物体传到低温物体,高温物体放出热量,温度减低,低温物体吸收热量,温度升高;分析图象,根据图象信息答题。
【解答】解:
(1)装有热奶的奶瓶放在冷水中要放出热量,温度降低,A的温度不断降低;
(2)由图乙所示图象可知,图象A比较陡峭,图象B比较平缓,由此可知;
(3)由图乙所示图象可知,水的初温是20℃,热奶的末温是40℃;
(4)由于热奶与水具不同的温度,它们间存在温度差。
故答案为:(1)A;(2)B;40。
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