湖北省武汉市部分学校2023-2024学年九年级上学期月考物理试卷（9月份）

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湖北省武汉市部分学校2023-2024学年九年级上学期月考物理试卷（9月份）(解析版)
一、选择题。（下列各题中只有一个选项是正确的，请将正确选项序号填在答题卡上。共12小题,每小题3分,共60分。)
1．（3分）世界上的一切物体，无论是一粒沙、一缕烟、还是一朵花…都是由大量分子组成的，下列现象能说明分子在不停息运动的是（　　）
A．沙尘暴起，飞沙满天 B．微风拂过，炊烟袅袅
C．阳春三月，花香袭人 D．丰收季节，麦浪起伏
2．（3分）如图所示是组成金条的金原子，下列有关金原子的说法正确的是（　　）

A．人们可以用光学显微镜观察它们
B．金是否处于固态可以从其原子的排列方式上进行推断
C．这些金原子是保持静止不动的
D．金原子之间有间隙，说明金原子间只有斥力
3．（3分）下列各图所列举的事例中，属于热传递改变物体内能的是（　　）
A．对试管加热，管内水温升高
B．冬天搓手，手会变暖
C．从滑梯滑下，臀部发热
D．迅速压下活塞，筒内气温升高
4．（3分）下列有关热和能的说法中正确的是（　　）
A．物体内能增大，一定从外界吸收热量，温度一定升高
B．物体吸收热量，温度一定升高，内能一定增大
C．物体的温度升高，一定是从外界吸收热量，内能一定增大
D．物体内能增大，不一定是从外界吸收热量，温度也不一定升高
5．（3分）两块纯净的铅压紧后会结合在一起，而将一块打破的玻璃细心地按原样拼凑，且施加一定的压力，其原因是（　　）
A．玻璃分子间不存在引力
B．对接处玻璃分子间距离较大，引力很小
C．玻璃一旦破了就相互排斥
D．玻璃分子间的斥力大于引力
6．（3分）有两块金属块，它们的质量之比为1：3，吸收相同的热量后，那么它们的比热容之比为（　　）
A．2：1 B．2：9 C．1：2 D．1：9
7．（3分）如图是四冲程汽油机的工作示意图，下列说法正确的是（　　）

A．图甲是压缩冲程，内能转化为机械能
B．该内燃机一个工作循环有四个冲程正确的顺序是乙、丁、甲、丙
C．丁是做功冲程，把绝大部分的内能转化为机械能
D．靠惯性完成的冲程是甲、乙、丙
8．（3分）单缸四冲程内燃机，飞轮的转速是1200r/min，下列说法中正确的是（　　）
A．热机效率越高，所做的有用功就越多
B．汽油机在吸气冲程中吸入汽缸的是空气
C．内燃机的压缩冲程，主要通过热传递增加了汽缸内物质的内能
D．1秒钟内燃机对外做功10次
9．（3分）如图所示为内燃机能量流向图，以下有关热机相关知识说法正确的是（　　）

A．增大该热机工作时间，热机效率会增加
B．燃烧高热值的燃料，可以提高热机的机械效率
C．“1”处应该填“燃料的化学能”
D．“2”处应该填“废气带走的能量”
10．（3分）下列关于热值和热机效率的说法中正确的是（　　）
A．使燃料充分燃烧，可以增大热值
B．设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施
C．柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大
D．效率越高的热机，消耗的燃料越少，从而节约能源，减少污染
11．（3分）如图是某地使用的“风光互补”景观照明灯。它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯（　　）

A．光电池板是将电能转化为光能
B．小风扇利用风力发电，将机械能转化为电能
C．照明灯是将内能转化为电能
D．蓄电池夜晚放电，将电能转化为化学能
12．（3分）
某实验小组利用酒精灯对容器中500g冰均匀加热，他们每隔相同时间记录一次温度计的示数，并观察物质的状态。如图是他们根据记录的数据绘制的“温度﹣﹣时间”图象冰＝2.1×103J/（kg•℃），c水＝4.2×103J/（kg•℃），由图象可知（　　）
A．在BC段，容器中物质吸收的热量是1.68×105J
B．冰在熔化过程中温度保持不变，内能不变
C．冰在熔化前内能增加4.2×104J
D．水升温比冰慢，说明水的比热容比冰小
二、非选择题（本题共7小题，计60分）
13．（3分）进入刚装修完的房屋，我们常常会闻到一种刺鼻的气味，这是 　 　现象，这气味主要是来自装修材料的甲醛，这是对人体有害的化学物质。这说明甲醛分子在 　 　运动。石油液化气是通过压缩体积方法装入钢瓶的，若在烈日下暴晒会使其内能 　 　，具有一定的危险性，因此液化气钢瓶禁止暴晒。
14．（3分）学校物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的沙子和水加热。他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图象如图所示。水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），那么请问：
（1）图中 　 　（“a”或“b”）是水吸热升温的图象；
（2）加热满2min时，水吸收了多少热量？
（3）试求出沙子的比热容。

15．（4分）如图所示是同种物质的三种不同状态下的分子结构，分子距离最大的是 　 　图，分子间作用力最大的是 　 　图，有固定体积的是 　 　图，有固定形状的是 　 　图。

16．（4分）如图所示，在用塞子密封的瓶子内装有少量的水，用打气筒往瓶内打气　 　（选填“增多”或“减少”），当瓶塞跳起来时，可以看到瓶子中出现 　 　，原因是瓶内空气内能 　 　（选填“增多”或“减少”），水蒸气遇冷 　 　（填物态变化）。

17．（5分）（1）如图所示，2020年11月24日4时30分，我国在文昌航天发射场，开启我国首次地外天体采样返回之旅。长征5号运载火箭的芯级助推器上采用液氢——液氧发动机，用氢作为燃料　 　高，完全燃烧100kg的液态氢放出的热量是 　 　。火箭中的燃料燃烧时，将 　 　能转化为燃气的 　 　能。（氢的热值为1.4×108J/kg）
（2）武汉汽车保有量在迅速增长，消耗燃油量也就迅速增长，每辆汽车每年耗油1.8t，如果能把内燃机效率提高2%，武汉城区汽车数量按160万辆来计算　 　t燃油。

18．（6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，实验中记录的数据如表所示。
加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
30
34
38
42
46
乙的温度/℃
30
36
42
48
54
（1）实验中应量取相等质量的甲、乙两种液体，分别倒入相同烧杯中；用 　 　的电加热器对液体加热，并且实验中要让电加热器的发热体 　 　在液体中；
（2）通过实验，记录数据如表格所示，从开始加热到42摄氏度　 　（选填“大于”、“等于”或“小于”）乙吸收的热量；
（3）实验结果表明：不同物质，在 　 　、　 　时，吸收的热量不同；
（4）如果甲物质是水，根据表格中的实验数据可知，乙物质的比热容为 　 　J/（kg•℃）。

19．（9分）图甲是李华家新装的天然气热水器。某次李华洗澡时将燃气热水器的温度设定在45℃（即水从热水器流出的温度），热水器热水管出水量为6kg/min，洗澡用时15min3和165.30m3。已知冷水温度为10℃[水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值q＝7.0×107J/m3]，求：
（1）消耗的天然气完全燃烧放出的热量。
（2）该款天然气热水器烧水时的效率。
（3）洗澡过程中，李华感到水温过高，于是通过调节花洒前端的混水阀（图乙），从而使混合后从花洒出来的水温为38℃。若在此过程中，热水管的出水量和出水温度保持6kg/min和45℃不变（不计热量损失）


参考答案与试题解析
一、选择题。（下列各题中只有一个选项是正确的，请将正确选项序号填在答题卡上。共12小题,每小题3分,共60分。)
1．（3分）世界上的一切物体，无论是一粒沙、一缕烟、还是一朵花…都是由大量分子组成的，下列现象能说明分子在不停息运动的是（　　）
A．沙尘暴起，飞沙满天 B．微风拂过，炊烟袅袅
C．阳春三月，花香袭人 D．丰收季节，麦浪起伏
【分析】（1）物质是由大量分子组成的，组成物质的分子永不停息地做无规则的运动，扩散现象证明分子作无规则的运动。
（2）在物理学中，把物体位置的变化叫机械运动。
【解答】解：分子运动属于扩散现象，是肉眼看不见的运动，是宏观上的运动；
A、B、D选项中的现象都是肉眼看的见的运动。而香气扑鼻是微观上的分子运动。
故选：C。
【点评】本题主要考查学生对：扩散现象的认识，以及对分子运动和机械运动区别的了解和掌握，是一道基础题。
2．（3分）如图所示是组成金条的金原子，下列有关金原子的说法正确的是（　　）

A．人们可以用光学显微镜观察它们
B．金是否处于固态可以从其原子的排列方式上进行推断
C．这些金原子是保持静止不动的
D．金原子之间有间隙，说明金原子间只有斥力
【分析】①物质是由分子或原子组成的，分子或原子的直径非常小，肉眼不能直接观察；
②分子之间同时存在相互作用的引力和斥力。固体中分子作用力比较强，固体有一定的体积和形状；液体中分子作用力较弱，液体没有确定的形状，但占有一定的体积；气体中分子作用力更弱，气体没有固定的形状、也没有确定的体积；
③分子（或原子）永不停息地做无规则运动。
【解答】解：A、金原子的直径非常小。故A错误；
B、金原子排列规则，我们据此可以得到固态物质的宏观特征：有一定的形状和体积。故B正确；
C、金原子时刻处于运动状态；
D、金原子之间既有引力也有斥力。
故选：B。
【点评】此题考查的是我们对分子结构及分子动理论的掌握和应用，是一道基础题，难度不大。
3．（3分）下列各图所列举的事例中，属于热传递改变物体内能的是（　　）
A．对试管加热，管内水温升高
B．冬天搓手，手会变暖
C．从滑梯滑下，臀部发热
D．迅速压下活塞，筒内气温升高
【分析】做功与热传递是改变物体内能的两种方式，做功过程是能量的转化过程，热传递是能量的转移过程。
【解答】解：
A、对试管加热，是通过热传递的方式改变水的内能；
B、冬天搓手，是克服摩擦做功机械能转化为内能的，故B错误；
C、从滑梯滑下，机械能转化为内能，摩擦生热这是利用做功来改变物体内能的；
D、迅速压下活塞时，机械能转化为内能，因此是通过做功改变物体的内能。
故选：A。
【点评】本题考查了改变物体内能方式的判断，知道内能改变过程中发生的是能量的转化还是能量的转移是正确解题的关键。
4．（3分）下列有关热和能的说法中正确的是（　　）
A．物体内能增大，一定从外界吸收热量，温度一定升高
B．物体吸收热量，温度一定升高，内能一定增大
C．物体的温度升高，一定是从外界吸收热量，内能一定增大
D．物体内能增大，不一定是从外界吸收热量，温度也不一定升高
【分析】改变内能的方式有做功和热传递；外界对物体做功物体内能增大；物体对外做功，物体内能减小；物体吸热放热也会改变内能。温度变化可以反映物体内能变化。
【解答】解：
A、因为做功和热传递都可以改变物体的内能，可能是从外界吸收热量。内能变大，故A错误；
B、物体吸收热量，但温度不一定升高，故B错误；
C、物体的温度升高，可能是从外界吸收热量，故C错误；
D、物体的内能变大，也可能是外界对物体做了功，温度也不一定升高，但温度不变。
故选：D。
【点评】此题考查学生对于物体内能改变方式的理解，以及内能、热量和温度的关系的理解。
5．（3分）两块纯净的铅压紧后会结合在一起，而将一块打破的玻璃细心地按原样拼凑，且施加一定的压力，其原因是（　　）
A．玻璃分子间不存在引力
B．对接处玻璃分子间距离较大，引力很小
C．玻璃一旦破了就相互排斥
D．玻璃分子间的斥力大于引力
【分析】要解答本题需掌握：分子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，表现为引力；分子间的距离小于平衡距离时，表现为斥力。当分子间距离较大，大于分子直径的10倍，故分子间的作用力就十分微弱，几乎为0。
【解答】解：一切物质的分子间都有相互作用的引力和斥力，但分子间的作用力是有范围的，使两个铅块的距离接近分子间引力发生作用的距离；由于玻璃之间的绝大多数分子间距离较大，故分子间的作用力就十分微弱。
故选：B。
【点评】本题主要考查学生对分子间的作用力以及分子间能够发生作用力的距离的知识点。
6．（3分）有两块金属块，它们的质量之比为1：3，吸收相同的热量后，那么它们的比热容之比为（　　）
A．2：1 B．2：9 C．1：2 D．1：9
【分析】根据c＝求出金属块的比热容之比。
【解答】解：它们的比热容之比为＝＝＝×＝×＝＝4：1。
故选：A。
【点评】此题考查了热量公式的应用，难度不大，属基础题。
7．（3分）如图是四冲程汽油机的工作示意图，下列说法正确的是（　　）

A．图甲是压缩冲程，内能转化为机械能
B．该内燃机一个工作循环有四个冲程正确的顺序是乙、丁、甲、丙
C．丁是做功冲程，把绝大部分的内能转化为机械能
D．靠惯性完成的冲程是甲、乙、丙
【分析】（1）内燃机的四个冲程依次是吸气、压缩、做功和排气冲程；根据气门的关闭情况和活塞的运动方向判断是哪一个冲程；
（2）内燃机工作过程中有两个冲程发生能量转化，一是压缩冲程中机械能转化为内能；二是做功冲程中内能转化为机械能
（3）工作循环有四个冲程，只有在做功冲程中使机动车获得动力，内能转化为机械能，其它三个冲程均为辅助冲程，依靠惯性完成。
【解答】解：甲图中两气门都关闭，活塞上行，是压缩冲程，一气门打开，汽缸容积变大；丙图中排气门开启，是排气冲程，火花塞点燃，汽缸容积变大；
A、图甲是压缩冲程，故A错误；
B、内燃机的四个冲程依次是吸气、做功和排气冲程、甲、丁、丙，故B错误；
C、汽油机的效率约为20%，燃料燃烧放出的热量中，一部分由机件直接向外散热，带走了大部分的热量；
D、内燃机的一个工作循环有四个冲程，内能转化为机械能，依靠惯性完成、乙、丙，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查内燃机的工作过程以及能量转化等知识，综合性较强。
8．（3分）单缸四冲程内燃机，飞轮的转速是1200r/min，下列说法中正确的是（　　）
A．热机效率越高，所做的有用功就越多
B．汽油机在吸气冲程中吸入汽缸的是空气
C．内燃机的压缩冲程，主要通过热传递增加了汽缸内物质的内能
D．1秒钟内燃机对外做功10次
【分析】（1）热机效率的高低，只能反映有用功在燃料完全燃烧释放的总能量中所占比例的多少，热机效率高低和有用功大小之间没有关系；
（2）汽油机在吸气冲程中吸入了汽油和空气的混合气体；柴油机在吸气冲程吸入汽缸的是空气；
（3）做功和热传递都可以改变物体的内能；做功改变物体内能的实质是能量的转化，热传递改变物体内能的实质是内能的转移；
（4）内燃机一个工作循环完成4个冲程，飞轮获取曲轴转2圈，对外做功1次。
【解答】解：A、燃料释放相同的能量时，所做的有用功就越多；
B、汽油机在吸气冲程中吸入了汽油和空气的混合气体；
C、内燃机的压缩冲程中，这是通过做功的方式增加了汽缸内物质的内能；
D、四冲程内燃机的飞轮的转速是1200r/min＝20r/s，由于内燃机一个工作循环完成4个冲程，对外做功1次，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查热机的工作过程、内能的改变方式以及热机的有关计算，难度不大。
9．（3分）如图所示为内燃机能量流向图，以下有关热机相关知识说法正确的是（　　）

A．增大该热机工作时间，热机效率会增加
B．燃烧高热值的燃料，可以提高热机的机械效率
C．“1”处应该填“燃料的化学能”
D．“2”处应该填“废气带走的能量”
【分析】（1）用来做有用功的能量和燃料完全燃烧放出的热量的比值叫热机效率，比值越大，效率越高；
（2）内燃机的能量转化过程：燃料在汽缸中燃烧时，将存储的化学能转变为高温高压的燃气，又通过燃气推动活塞做功，由内能转变为机械能；
（3）在热机的能量损失中，废气带走了大部分的热量，充分利用了废气带走的热量，提高了热机的效率。
【解答】解：A、增加热机的工作时间，所以不能提高热机的效率；
B、热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧时放出的能量的比值，故B错误；
C、燃料在汽缸中燃烧时，因此“1”处应该填“燃料的化学能”；
D、在热机的能量损失中，还有部分因克服机械之间的摩擦而消耗，2处应该填“克服机械之间的摩擦消耗的能量”。
故选：C。
【点评】本题主要考查了热机的效率以及内燃机能量流向图的了解与掌握，属于基础题型，题目难度不大。
10．（3分）下列关于热值和热机效率的说法中正确的是（　　）
A．使燃料充分燃烧，可以增大热值
B．设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施
C．柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大
D．效率越高的热机，消耗的燃料越少，从而节约能源，减少污染
【分析】（1）热值是指单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量，是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与其他因素无关；
（2）热机效率是有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的总能量之比，热机工作过程中存在的各种形式的能量损失，包括热机排出的废气损失能量、克服摩擦做功损失的能量和机械吸收的能量等。
【解答】解：A、热值是燃料的一种特性，与燃料是否充分燃烧无关，不会改变热值；
B、在热机的各种损失中，设法利用废气的能量是提高燃料利用率的重要措施；
C、热机效率是指有用能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，故C错误；
D、效率越高的热机，即效率高的热机做相同的有用功消耗的燃料少，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了学生对热值和热机效率的理解，属于基础题，难度不大。
11．（3分）如图是某地使用的“风光互补”景观照明灯。它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯（　　）

A．光电池板是将电能转化为光能
B．小风扇利用风力发电，将机械能转化为电能
C．照明灯是将内能转化为电能
D．蓄电池夜晚放电，将电能转化为化学能
【分析】自然界中的风能和太阳能是能量巨大的资源，现在科学家都在设计装置利用它们的能量；
风扇式发电机可以通过风吹动扇片转动，把风能转化为电能；
太阳能电池可以把太阳能转化为电能。
【解答】解：A、这种新能源的路灯，故A说法错误；
B、“头顶”的小风扇可以把风能转化为电能，故B说法正确；
C、照明灯工作时，故C说法错误；
D、蓄电池夜晚放电，而不是将电能转化为化学能。
故选：B。
【点评】风能和太阳能都是清洁能源，且能量取之不尽用之不竭，能够巧妙的设计利用是关键。本题重点掌握其能量的转化。
12．（3分）
某实验小组利用酒精灯对容器中500g冰均匀加热，他们每隔相同时间记录一次温度计的示数，并观察物质的状态。如图是他们根据记录的数据绘制的“温度﹣﹣时间”图象冰＝2.1×103J/（kg•℃），c水＝4.2×103J/（kg•℃），由图象可知（　　）
A．在BC段，容器中物质吸收的热量是1.68×105J
B．冰在熔化过程中温度保持不变，内能不变
C．冰在熔化前内能增加4.2×104J
D．水升温比冰慢，说明水的比热容比冰小
【分析】（1）利用Q＝cm（t﹣t0）求得AB阶段晶体吸收的热量，因为相同时间内物质吸收的热量相同，则BC阶段为40min，由此可知在BC段，容器中物质吸收的热量；
（2）晶体在熔化过程中，吸收热量、内能增加，但温度不变；
（3）知道冰的质量，由图得出熔化前温度变化Δt，则在熔化前内能增加ΔE＝Q吸＝cmΔt；
（4）利用酒精灯对冰均匀加热，即在相同时间内冰吸热相同，分析图象得出，冰和水温度都升高20℃吸热多少关系，进而得出吸收相同的热量，温度变化大小关系；而冰化水质量不变，利用Q＝cmΔt得出比热容大小关系。
【解答】解：A、冰的质量为500g＝0.5kg，AB阶段8min物质吸收的热量：Q吸＝c冰mΔt＝2.1×102J/（kg•℃）×0.5kg×20℃＝3.1×104J；因为相同时间内物质吸收的热量相同3J＝1.68×105J的热量；故A正确；
B、冰在熔化过程中、内能增加，故B错；
C、在熔化前内能增加：ΔE＝Q吸＝c冰mΔt＝5.1×103J/（kg•℃）×8.5kg×20℃＝2.2×104J，故C错；
D、由题知，即在相同时间内冰吸热相同，冰在前5min内温度升高了20℃，可见升高相同的温度；则吸收相同的热量，而冰化水质量不变，故D错。
故选：A。
【点评】本题考查了比热容的概念、晶体熔化特点和吸热公式的应用，能从晶体熔化图象得出相关信息是关键。
二、非选择题（本题共7小题，计60分）
13．（3分）进入刚装修完的房屋，我们常常会闻到一种刺鼻的气味，这是 　扩散　现象，这气味主要是来自装修材料的甲醛，这是对人体有害的化学物质。这说明甲醛分子在 　不停地做无规则　运动。石油液化气是通过压缩体积方法装入钢瓶的，若在烈日下暴晒会使其内能 　增加　，具有一定的危险性，因此液化气钢瓶禁止暴晒。
【分析】（1）一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动，即扩散，温度越高，分子运动越剧烈；
（2）改变内能的方法有做功和热传递两种。
【解答】解：（1）进入刚装修的房间，就会闻到甲醛的气味，说明分子都在不停地做无规则运动；
（2）液化气钢瓶放在烈日下曝晒，通过太阳光的照射使液化气的内能增加，钢瓶内的气压增大。
故答案为：扩散；不停地做无规则。
【点评】本题主要考查学生对扩散现象和改变内能方式的了解和掌握，要知道温度越高，分子运动越剧烈，相对比较简单，是一道基础题。
14．（3分）学校物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的沙子和水加热。他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图象如图所示。水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），那么请问：
（1）图中 　b　（“a”或“b”）是水吸热升温的图象；
（2）加热满2min时，水吸收了多少热量？
（3）试求出沙子的比热容。

【分析】（1）知道相同质量的不同物质，在同样受热的情况下，比热容越大，吸热本领越强，温度变化越慢；否则越快；
（2）首先根据图象，得出加热2分钟时水的温度，然后根据公式Q＝cm•Δt进行计算；
（3）同时加热2分钟，水和沙子吸收的热量是相同的，然后根据公式Q＝cmΔt，代入吸收的热量、质量及升高的温度，从而计算出沙子的比热容。
【解答】解：
（1）由图象知，在相同时间里，根据水的比热容比沙子大，水的温度升高得少；
（2）由图b可知，水加热满2分钟时的温度为70℃，
则水吸收的热量：
Q吸＝cmΔt＝4.5×103J/（kg•℃）×0.5kg×（70℃﹣20℃）＝4.2×105J；
（3）由图a知，在2分钟的时间内；
由于是两只完全相同的酒精灯，则相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量。
所以，在2分钟的时间内，Q沙吸＝Q水吸，即：c沙×m沙Δt沙＝Q水吸，
代入数据有：c沙×2.2kg×（250℃﹣20℃）＝4.4×104J，
解得：c沙＝0.91×106J/（kg•℃）。
故答案为：
（1）b；（2）水吸收了4.2×108J的热量；（3）沙子的比热容是0.91×103J/（kg•℃）。
【点评】考查了学生对比热容概念的理解，同时考查了学生根据图象分析问题的能力，同时考查了有关热量的计算及公式的变形运用。
15．（4分）如图所示是同种物质的三种不同状态下的分子结构，分子距离最大的是 　乙　图，分子间作用力最大的是 　甲　图，有固定体积的是 　甲丙　图，有固定形状的是 　甲　图。

【分析】固态物质的分子排列规则，就像坐在座位上的学生，如图甲，固态物质中，分子的排列十分紧密，分子间有强大的作用力，因而，固体具有一定的体积和形状；液体物质的分子可以移动，就像课间教室中的学生，如图丙，液态物质中，分子没有固定的位置，运动比较自由，粒子间的作用力比固体的小，因而，液体没有确定的形状，具有流动性；气态物质的分子几乎不受力的约束，就像操场上乱跑的学生，如图乙，气态物质中，分子极度散乱，间距很大，并以高速向四面八方运动，粒子间的作用力极小，容易被压缩，因而，气体具有流动性。
【解答】解：由图知，甲为固态物质的分子结构，丙为液态物质的分子结构；
分子距离最大的是乙图，分子间作用力最大的是甲图，有固定形状的是甲图。
故答案为：乙；甲；甲丙；甲。
【点评】本题考查了分子间的作用力和固体、液体、气体物质的微观模型，属于基础知识。
16．（4分）如图所示，在用塞子密封的瓶子内装有少量的水，用打气筒往瓶内打气　增多　（选填“增多”或“减少”），当瓶塞跳起来时，可以看到瓶子中出现 　白气　，原因是瓶内空气内能 　减少　（选填“增多”或“减少”），水蒸气遇冷 　液化　（填物态变化）。

【分析】（1）做功可以改变物体的内能，外界对物体做功，物体的内能增大，其它形式的能转化为内能；物体对外界做功，物体本身的内能减小，内能转化为机械能；
（2）液化是由气态变成液态的过程。
【解答】解：
用打气筒往瓶里打气，压缩气体做功，当瓶塞跳起来时，瓶内空气的内能减少；空气中的水蒸气遇冷液化形成小水滴。
故答案为：增多；白气；液化。
【点评】此题主要考查的知识点有两个：一是做功可以改变物体的内能；二是液化的定义和液化的两种方法﹣﹣降低温度和压缩体积；
17．（5分）（1）如图所示，2020年11月24日4时30分，我国在文昌航天发射场，开启我国首次地外天体采样返回之旅。长征5号运载火箭的芯级助推器上采用液氢——液氧发动机，用氢作为燃料　热值　高，完全燃烧100kg的液态氢放出的热量是 　1.4×1010J　。火箭中的燃料燃烧时，将 　化学　能转化为燃气的 　内　能。（氢的热值为1.4×108J/kg）
（2）武汉汽车保有量在迅速增长，消耗燃油量也就迅速增长，每辆汽车每年耗油1.8t，如果能把内燃机效率提高2%，武汉城区汽车数量按160万辆来计算　1.8×105　t燃油。

【分析】（1）热值是燃料的一种特性，热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时，释放出的热量越多；
知道氢气的热值和氢气的质量，利用燃料完全燃烧放热公式Q放＝mq求氢气完全燃烧放出的热量；
燃料燃烧的过程，是将化学能转化为内能的过程；
（2）由于内燃机效率提高后有用功是相同的，因为η＝，所以可得η1qm1＝η2qm2，知道每辆汽车每年耗油1.8t，可求每辆汽车每年节约燃油，继而根据武汉城区汽车数量可求共可以节约的燃油。
【解答】解：（1）运载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；
根据Q放＝mq可知，
100kg氢气完全燃烧放出的热量：
Q放＝m氢q氢＝100kg×1.4×104J/kg＝1.4×1010J；
燃料燃烧将化学能转化为燃气的内能；
（2）内燃机效率提高4%，
此时内燃机的效率：η2＝η1+7%＝30%+2%＝32%，
由η＝＝可得W有用＝ηqm，
因为内燃机效率提高后有用功是相同的，
所以每辆汽车的有用功：η1qm8＝η2qm2，
则m4＝m6，
则每辆汽车每年节约燃油的质量：
Δm＝m1﹣m2＝m6﹣m3＝m1（1﹣）＝1.5t×（1﹣，
160万辆车每年节约燃油的质量：1.2×106×0.1125 t＝5.8×105t。
故答案为：（1）热值；4.4×1010J；化学；内5。
【点评】本题考查了学生对燃料热值的了解、燃烧放热公式Q放＝mq和效率公式的掌握和运用，因条件已给出，难度不大。
18．（6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，实验中记录的数据如表所示。
加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
30
34
38
42
46
乙的温度/℃
30
36
42
48
54
（1）实验中应量取相等质量的甲、乙两种液体，分别倒入相同烧杯中；用 　相同　的电加热器对液体加热，并且实验中要让电加热器的发热体 　浸没　在液体中；
（2）通过实验，记录数据如表格所示，从开始加热到42摄氏度　大于　（选填“大于”、“等于”或“小于”）乙吸收的热量；
（3）实验结果表明：不同物质，在 　质量相同　、　升高的温度相同　时，吸收的热量不同；
（4）如果甲物质是水，根据表格中的实验数据可知，乙物质的比热容为 　2.8×103　J/（kg•℃）。

【分析】（1）本实验采用控制变量法，在探究“不同物质吸热能力”的实验中应控制的物理量有：质量、吸收的热量。
（2）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；
（3）根据表中数据可知，加热相同时间，甲、乙升高的温度不变，据此推理回答；
（4）根据表中数据可知，从开始加热到42摄氏度甲乙的加热时间，由转换法可知乙、甲的吸热之比，根据Q＝cmΔt可知，在质量和升高的温度相同的情况下，吸热与比热容成正比，据此得出乙物质的比热容。
【解答】解：（1）实验中应量取相等质量的甲、乙两种液体；根据转换法，并且实验中要让电加热器的发热体浸没在液体中；
（2）根据表中数据可知，从开始加热到42摄氏度，甲，故甲吸收的热量大于乙吸收的热量；
（3）根据表中数据可知，加热相同时间，甲、乙升高的温度不同，不同物质、升高的温度时；
（4）从开始加热到42摄氏度，甲、乙的加热时间分别为3分钟和2分钟，乙、甲的吸热之比为4：3，在质量和升高的温度相同的情况下，乙物质的比热容为：
c＝×4.2×107J/（kg•℃）＝2.8×107J/（kg•℃）。
故答案为：（1）相同；浸没；（3）质量相同；（4）2.8×106。
【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。
19．（9分）图甲是李华家新装的天然气热水器。某次李华洗澡时将燃气热水器的温度设定在45℃（即水从热水器流出的温度），热水器热水管出水量为6kg/min，洗澡用时15min3和165.30m3。已知冷水温度为10℃[水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值q＝7.0×107J/m3]，求：
（1）消耗的天然气完全燃烧放出的热量。
（2）该款天然气热水器烧水时的效率。
（3）洗澡过程中，李华感到水温过高，于是通过调节花洒前端的混水阀（图乙），从而使混合后从花洒出来的水温为38℃。若在此过程中，热水管的出水量和出水温度保持6kg/min和45℃不变（不计热量损失）

【分析】（1）根据题意求出消耗天然气的体积，已知天然气的热值，根据Q放＝qV可求出这些天然气完全燃烧放出的热量；
（2）根据热水管出水量求出15min花洒流出热水的质量，即洗澡用水的质量；根据Q吸＝cm水Δt求出洗澡时进入热水器的水吸收的热量；再根据η＝×100%求出热水器的效率；
（3）不计热损失时，热量放出的热量和冷水吸收的热量相等，根据Q＝cmΔt得出等式，据此求出需要冷水的质量，然后得出混合后花洒的出水量。
【解答】解：（1）由题可知消耗的天然气的体积：V＝165.51m3﹣165.30m3＝2.21m3，
则这些天然气完全燃烧放出的热量：Q放＝q气V＝7.4×107J/m3×2.21m3＝1.47×104J；
（2）由题知，洗澡时热水管出水量6kg/min，
则洗澡用水的质量：m水＝6kg/min×15min＝90kg；
洗澡时进入热水器的水吸收的热量：Q吸＝c水m水Δt＝8.2×103J/（kg•℃）×90kg×（45℃﹣10℃）＝8.323×107J，
热水器的热效率：η＝×100%＝；
（3）因不计热损失时，热水放出的热量和冷水吸收的热量相等，
所以，Q放′＝Q吸′，即c水m热（t0热﹣t热）＝c水m冷（t冷﹣t0冷），
则＝＝＝，
热水管的出水量和出水温度保持6kg/min和45℃不变，则冷水每分钟的质量为：
m冷＝m热＝×3kg＝1.5kg，
故混合后花洒的出水量为：
m＝m热+m冷＝8kg+1.5kg＝3.5kg，即混合后花洒的出水量为7.7kg/min。
答：（1）消耗的天然气完全燃烧放出的热量为1.47×107J；
（2）该款天然气热水器烧水时的效率为90%；
（3）混合后花洒的出水量为3.5kg/min。
【点评】本题考查了吸热公式、燃料完全燃烧释放热量公式、效率公式的应用，利用好最后一问中“热水管的出水量和出水温度保持6kg/min和45℃不变”是关键。