内容正文:
2023-2024学年安徽省淮南市凤台县九年级(上)月考物理试卷(10月份)
一、单选题:本大题共7小题,共14分。
1.从分子的角度分析,下列解释不合理的是( )
A. 热胀冷缩——分子的间隔随温度变化而改变
B. 湿衣服在太阳光下更容易晒干——温度越高,分子运动越剧烈
C. 水壶烧开水,壶盖顶开——分子间空隙变大,分子体积膨胀
D. 预防新冠肺炎,喷洒消毒液后公共场所充满气味——分子在不停地运动
2.关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A. 温度越高的物体所含的热量越多
B. 物体温度为时内能为零
C. 物体温度升高,可能是从外界吸收了热量
D. 热量可以自动地从内能低的物体转移到内能高的物体
3.甲、乙两保温杯装有初温相同、等质量的同种液体,在恒温的室内静置,两杯液体的温度-时间变化图像如图所示.下列说法正确的是( )
A. 甲杯内液体的比热容等于乙杯内液体 B. 甲杯内液体的比热容小于乙杯内液体
C. 甲杯内液体放出的热量比乙杯多 D. 乙杯内液体放出的热量比甲杯多
4.人们通常用砖砌成炉灶烧煤来加热水如图甲,小明同学将这些普通的炉灶壁改装成装水的容器,这样在给水壶内的水加热的同时,也加热了炉灶壁内的水如图乙。这样做有利于( )
A. 提高煤的热值 B. 煤的充分燃烧 C. 提高炉子的效率 D. 水壶内水吸收热量
5.关于比热容和热值的说法正确的是( )
A. 酒精燃烧时放出的热量为,则此酒精的热值是
B. 煤油的热值是,如果将煤油倒去一半,剩下煤油的热值为
C. 由,当吸收热量Q增大一倍,比热容也会增大一倍
D. 沿海地区昼夜温差比内陆地区小,是由于水的比热容比干泥土的比热容大
6.如图,小华坐在充满空气的房间里,突然这些空气自行聚拢到某一个角落,使人窒息。关于这个情境下列说法合理的是( )
A. 它违反了能量守恒定律,但可能发生
B. 它不违反能量守恒定律,但不可能发生
C. 它违反了能量守恒定律,但不可能发生
D. 它不违反能量守恒定律,但可能发生
7.某四冲程汽油机的效率是,如图为该汽油机工作的四个冲程示意图。汽油的热值为,下列说法错误的是( )
A. 该汽油机的四个冲程正确的工作顺序是乙甲丁丙
B. 汽油机吸气冲程吸入汽缸的物质是空气
C. 该汽油机的各项能量损失中排出的废气带走的能量最多
D. 该汽油机工作时吸入100g汽油可输出的有用功
二、填空题:本大题共10小题,共20分。
8.象限仪座流星雨是2023年开年的第一个重要天象。流星体穿越大气层时,温度急剧升高,这是通过______的方式使流星体的内能发生了改变。
9.如图所示,两个相同瓶子的瓶口相对,之间用一块玻璃板隔开,上面的瓶中装有空气,下面的瓶中装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体。抽掉玻璃板后,可以看到:______,这属于扩散现象。
10.为了满足我国航天事业发展的需要,我国科研人员正在进行大推力的液氧煤油发动机的研制。该发动机推动火箭升空时与单缸四冲程内燃机的______冲程中能量的转化相同。
11.如图所示是质量相等的甲、乙两种液体温度随加热时间要化的关系图象。由图可知甲、乙两种液体的比热容,______选填大于““小于”或“等于“
12.如图所示,玻璃板下表面与水面恰好接触。用弹簧测力计向上提起玻璃板,离开水面时的示数大于玻璃板的重力,原因是______。
13.我国科学家和工程师们在南海成功试采新型能源——“可燃冰”,新型能源“可燃冰”的热值为,在这里“”所表示的物理含义是:______。
14.电动自行车给我们出行带来方便,给电动车充电时,电动车蓄电池中能量转化情况是______。
15.甲、乙两种金属的比热容之比是2:3,质量之比是3:5。当它们吸收相同的热量,甲物体的温度升高了,则乙物体的温度升高了______。
16.已知某品牌的卡式炉在一次加热水的过程中其热效率为,在此过程中,完全燃烧的丁烷气能将60kg初温为的水加热到,则丁烷气的热值为______。
17.小华用家中的燃气灶烧水,已知水的质量是,把水从加热到沸腾个标准大气压下,共消耗了的天然气,该燃气灶的效率为______。
三、实验探究题:本大题共3小题,共18分。
18.如图甲所示,是“探究某种固体物质熔化特点”的实验装置,图乙是根据实验数据描绘出的该物质在熔化过程中温度随时间变化的图像。
①由图乙可知,该物质是______选填“晶体”或“非晶体”。
②在图乙中,该物质在时刻具有的内能______在时刻的内能选填“大于”、“等于”或“小于”,这种物质的固态吸热能力比液态的吸热能力______选填“强”或“弱”。
19.在探究“比较不同物质吸热的情况”实验中:
在两个相同的烧杯中加入初温相同、______相同的水和食用油;实验中记录下两种物质温度随时间变化的图象,观察图像并思考:用相同的电加热器对两杯液体同时加热6分钟,A、B两种液体吸收的热量______选填“>”“<”或“=”。
由图可知:______是食用油选填“A”或“B”。
20.如图所示,甲、乙、丙三个实验装置完全相同,燃料的质量都为20g,烧杯内液体的质量都相同。
比较不同燃料的热值应选择______两个装置。
在三种燃料燃烧尽之后,发现三个温度计的示数,则燃料a的热值______选填“>”或“<”燃料b的热值。
如果认为酒精燃烧放出的热量全部被水吸收,这样计算出的热值和实际值相比将______选填“偏大”“偏小”或“相同”。
四、计算题:本大题共3小题,共18分。
21.有甲、乙两种不同的液体,甲液体的质量、比热容、初温度为,乙液体的质量、比热容、初温度为,且。如果不计热量损失,求:甲、乙两种液体混合后的共同温度。用题中所给字母符号表示
22.某家庭需要将40kg、初温为的水加热到作为生活用水,他们利用煤气灶烧水,需要燃烧的煤气。
这些水从加热到需要吸收的热量为多少?
的煤气完全燃烧放出的热量为多少?
煤气灶烧水的效率为多少?
23.现有一台单缸四冲程汽油机,其主要技术指标如下表。不计克服摩擦消耗的能量,汽油热值取求:
排量
输出功率
6kW
转速
效率
汽油机一次做功冲程对外做功W;
消耗的汽油质量m;
排量是指发动机汽缸的工作容积,等于活塞的面积与活塞上下运动的距离即冲程长的乘积。若燃气对活塞压强看作恒压,则燃气压强p为多少?
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:A、热胀冷缩是因为微粒的间隔随温度变化而改变的缘故,故A正确。
B、湿衣服在太阳光下更容易晒干是因为温度越高,分子运动越剧烈,蒸发越快,故B正确。
C、水烧开后,壶盖被顶开,是因为水分子间的间隔变大了,但分子体积不变,故C错误。
D、喷洒消毒液后公共场所充满气味,是因为分子在不停地做无规则运动的缘故,故D正确。
故选:C。
根据分子的基本特征:分子质量和体积都很小;分子之间有间隔;分子是在不断运动的;同种的分子性质相同,不同种的分子性质不同,可以简记为:“两小运间,同同不不”,结合事实进行分析判断即可。
本题难度不大,掌握分子的基本性质可以简记为:“两小运间,同同不不”及利用分子的基本性质分析和解决问题的方法是解答此类题的关键。
2.【答案】C
【解析】解:热量总是从温度高的物体传递到温度低的物体,热量不是状态量,不能说含有或者具有热量,故A错误;
B.物体的温度为时,物体内部的分子仍然在做无规则运动,其内能不为零,故B错误;
C.物体的温度升高,可能是从外界吸收了热量,也可能是外界对它做了功,故C正确;
D.当物体或物体的不同部分之间存在温度差时,就会发生热传递。热传递时,能量从高温处转移到低温处,直至温度相同,所以热量总是从温度高的物体转移到温度低的物体,故D错误。
故选:C。
热量是物体通过热传递方式改变的内能,是一个过程量;
一切物体都有内能;
改变内能的两种方式:热传递和做功;
热传递时,能量从高温处转移到低温处,直至温度相同。
本题主要考查学生对内能、温度、热传递的理解,是中考的热点,热学的难点。要特别注意:温度升高,内能一定增加;但是,内能增加,温度不一定升高。
3.【答案】A
【解析】解:根据题意可知两杯都是同种液体,所以两杯液体的比热容相等,故A正确,B错误;
如图,0h两杯液体的温度相等,第4h时甲杯液体的温度是,乙杯液体的温度是,第20h时两杯液体的温度相等,利用可知乙杯放出的热量多,两杯放出的热量相同,故CD错误。
故选:A。
比热容是物质的一种特性,同种物质、同种状态的比热容相同;
甲、乙杯中的质量相同、比热容相同,确定、内的温度变化,利用比较放热多少。
本题考查比热容的概念和热量的计算,正确判断液体的温度关系是关键。
4.【答案】C
【解析】解:A、热值是燃料的特性,只与燃料的种类有关,所以其热值不变,故A错误;
BCD、由题意可知,双加热煤炉相对于普通煤炉,在给壶内水加热的同时,还可将炉壁间的水加热,减少了热量的损失,提高了炉子的效率;对煤的充分燃烧和水壶内水吸收热量没有影响;故C正确;BD错误。
故选:C。
某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值;热值是燃料的特性,决定于燃料的种类,与质量无关。
炉子烧水的效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧释放的热量之比。
本题考查了对炉子的效率、热值等知识的理解和掌握,难度不大。
5.【答案】D
【解析】解:某种燃料完全燃烧放出的能量,叫做这种燃料的热值;由于不知道酒精是否完全燃烧,所以无法求出其热值,故A错误;
B.热值是燃料的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料的质量和体积无关,故将煤油倒去一半,剩下煤油的热值不变,故B错误;
C.比热容是物质本身的一种特性,只跟物质的种类和状态有关,与物质质量、温度高低、吸收或放出热量的多少均无关,故C错误;
D.沿海地区昼夜温差比内陆地区小,是由于水的比热容比干泥土的比热容大,同样受热或冷却的情况下吸收或放出相同热量,水的温度变化较小,故D正确。
故选:D。
某种燃料完全燃烧放出的能量,叫做这种燃料的热值。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。
比热容是物质本身的一种特性;水的比热容较大,质量相同的水与其它物质相比,吸收或放出相同热量,水的温度变化小。
本题考查了学生对热值概念的了解与掌握,明确热值是燃料的一种特性只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等无关是本题的关键。
6.【答案】B
【解析】解:空气均匀充满房间,如果突然这些空气聚拢到某一个角落,一定是能量发生了转化或转移,而能量的转化和转移是具有方向性的,因此,空气不会自行聚拢到房间的角落。
即此现象不违反能量守恒定律,但却不可能发生。
故选:B。
能量可以发生转化和转移,但能量的转移和转化是有方向性的。据此做出判断。
本题主要考查学生对:能量守恒以及能量的转化和转移是有方向性的掌握和理解,较为抽象。
7.【答案】B
【解析】解:A、甲中的两个气阀都关闭,活塞向上运动,所以为压缩冲程,是机械能转化为内能,是第二冲程;乙中的一个气阀打开,活塞向下运动,所以为吸气冲程,是第一冲程;丙中的一个气阀打开,活塞向上运动,所以为排气冲程,是第四冲程;丁中的两个气阀都关闭,活塞下运动,所以为做功冲程,是内能转化机械能,是第三冲程;故个冲程正确的工作顺序是乙甲丁丙,故A正确;
B、汽油机吸气冲程中,吸入气缸的是空气和汽油的混合物,故B错误;
C、燃料燃烧放出的热量中,一部分用来克服机件摩擦,一部分由机件直接向外散热,一部分废气的温度很高,所以废气带走了大量的热量,故C正确;
D、100g汽油完全燃烧放出的热量为,汽油机的效率是,则所做的有用功为:,故D正确。
故选:B。
内燃机的四个冲程:吸气、压缩、做功、排气冲程,同时需要掌握内燃机四冲程的特点;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;做功冲程是两个气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动;排气冲程是活塞向上运动,进气门关闭,排气门开启;
汽油机吸气冲程中,吸入气缸的是空气和汽油的混合物;
废气具有较大的能量;
根据热量公式和效率公式求解。
此题主要考查了内燃机四个冲程的特点;要掌握通过气阀的关闭情况和活塞的运动情况来判断是哪一个冲程。
8.【答案】做功
【解析】解:流星体穿越大气层时,克服摩擦做功,温度急剧升高,是通过做功的方式使流星体的内能发生了改变。
故答案为:做功。
改变内能的方式包括做功和热传递。
本题考查了改变内能的方法,属于基础题。
9.【答案】两个瓶子内的气体逐渐混合,颜色变得均匀
【解析】解:分子永不停息地做无规则运动,抽掉玻璃板后,可以看到:两个瓶子内的气体逐渐混合,颜色变得均匀。
故答案为:两个瓶子内的气体逐渐混合,颜色变得均匀。
不同物质互相接触时彼此进入对方的现象叫扩散。
此题考查扩散现象,属于基础题目,难度不大。
10.【答案】做功
【解析】解:发动机推动火箭升空时,燃料燃烧的内能对外做功,内能转化为火箭的机械能;内燃机的做功冲程中,燃料燃烧的内能转化为机械能,故发动机推动火箭升空时与单缸四冲程内燃机的做功冲程中能量的转化相同。
故答案为:做功。
内燃机一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成,压缩冲程中机械能转化成内能,做功冲程中内能转化成机械能。
本题考查了火箭发动机的原理、内燃机的工作过程,属于基础知识,要熟记。
11.【答案】小于
【解析】解:由图象可知:给质量、初温都相同的甲、乙两种液体同时加热,加热相同的时间,会吸收相同的热量,图中所示甲升高的温度高,说明甲的比热容比乙的比热容小。
故答案为:小于。
由题目给出的信息和图象可知:根据公式可知,质量和初温都相同的液体,吸收相同的热量,比热容越大,温度变化越小。
此题主要考查的是我们对于图象的分析能力,图象的分析是初中学生必须掌握的一种能力;
近几年的中考,图象分析题的比例是越来越大,这类题要引起注意。
12.【答案】分子间存在引力
【解析】解:用弹簧测力计向上提起玻璃板离开水面时的示数大于玻璃板的重力,原因是玻璃板与水的分子之间存在引力。
故答案为:分子间存在引力。
分子之间存在相互作用的引力和斥力。
本题考查了分子动理论的内容,属于基础题。
13.【答案】可燃冰完全燃烧时所放出的热量是
【解析】解:热值表示单位质量或体积的燃料完全燃烧时所放出的热量,因此“”所表示的物理含义是:可燃冰完全燃烧时所放出的热量是。
故答案为:可燃冰完全燃烧时所放出的热量是。
根据热值定义单位质量或单位体积的某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值可知某种燃料热值的物理意义。
此题考查的是学生对热值概念及其物理意义的理解和掌握,基础性题目。
14.【答案】电能转化为化学能
【解析】解:电动自行车给我们出行带来方便,给电动车充电时,电动车蓄电池中能量转化情况是:电能转化为化学能。
故答案为:电能转化为化学能。
电源放电时化学能转化电能;电源充电时电能转化为化学能。
知道电动车蓄电池充电和放电时的能量转化。本题属于基础性题目。
15.【答案】2
【解析】解:由得两物体升高温度之比为:
,
由题知,,所以。
故答案为:2。
知道甲、乙两金属质量、比热容、吸收热量的关系,利用吸热公式求两物体升高温度的比值;知道甲物体的温度升高值,可求乙物体的温度升高值。
本题考查了吸热公式的应用,代入比值时要细心,不要因颠倒出错!
16.【答案】
【解析】解:水吸收的热量为:;
热效率为,则丁烷气完全燃烧放出的热量为:;
丁烷气的热值为:。
故答案为:。
知道水的质量、比热容、初温和末温,利用计算出水吸收的热量;利用效率公式计算出丁烷完全燃烧放出的热量;利用计算出丁烷的热值。
本题考查吸热公式、效率公式以及燃料热值的计算,是一道热学常考题。
17.【答案】
【解析】解:1个大气压下水的沸点为,水吸收的热量是;
天然气完全燃烧放出的热量:,
该燃气灶效率为。
故答案为:。
知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温,利用吸热公式求水吸收的热量;
利用可求出天然气完全燃烧放出的热量;
水吸收的热量跟天然气完全燃烧放出的热量之比等于燃气灶的效率。
本题考查了燃料完全燃烧放热公式、、效率公式的应用,属于基础题目。
18.【答案】晶体 小于 弱
【解析】解:①由图像知,该物质在熔化过程中温度保持不变,所以是晶体;
②晶体在熔化过程中不断吸热,温度保持不变,内能增大;所以该物质在时刻具有的内能小于在时刻的内能;
根据公式可以知道,当质量和升高温度相同时,比热容和吸收热量成正比,根据图像可知,在熔化前固态物质升高温度升高用了,在熔化结束后液态物质升高用了,所以这种物质的固态吸热能力比液态的吸热能力弱。
故答案为:①晶体;②小于;弱。
①晶体在熔化过程中的特点:不断吸热,温度保持不变,内能增大;
②运用公式可以知道,当质量和吸收的热量相同时,比热容和升高的温度成反比。
本题是物质熔化的探究实验,关键是要从曲线变化中判断物质是否有一定的熔点,从而确定是否属于晶体,再明确不同时间段时物质所处的状态。
19.【答案】质量;=;。
【解析】解:根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,故在两个相同的烧杯中加入初温相同、质量相同的水和食用油;实验中记录下两种物质温度随时间变化的图象,观察图像并思考:用相同的电加热器对两杯液体同时加热6分钟,由转换法,A、B两种液体吸收的热量。
由图可知,升高相同的温度,B加热时间长,B吸热多,B的吸热能力强,B是水,A是食用油。
故答案为:质量;=;。
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。
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。
20.【答案】甲、乙 偏小
【解析】解:为了比较热值大小要用不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量、初温相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断热值大小,应选择甲、乙两图进行实验;
甲、乙两装置中,燃料a和燃料b的质量相等,两液体的种类和质量都相同,由题知,在燃料燃烧尽之后,发现温度计的示数,说明乙装置中液体吸收的热量多,则燃料b放出的热量多,说明燃料a的热值<燃料 b的热值;
由于酒精燃烧过程中有热量损失,且不可能完全燃烧等情况,所以会导致测得的热值偏小。
故答案为:甲、乙;;偏小。
燃料燃烧放出热量大小不能直接测量,需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少,而液体吸收热量的多少跟液体的质量和升高的温度有关,因此为了比较热值大小要用不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量、初温相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断热值大小;
比较不同物质的吸热能力,需要燃烧相同的燃料,当燃料燃烧尽时相同,加热质量相同的不同液体,比较升高的温度,进而判断两种液体吸热能力的关系升高温度少的,其吸热能力强;
由于酒精燃烧过程中有热量损失且不可能完全燃烧等情况,所以会导致所测的热值偏小。
本题是一道关于比较燃料热值和物质吸热能力的探究实验,实验中应用了控制变量法和转换法,熟练应用控制变量法、熟练应用吸热公式和燃料完全燃烧放热公式即可正确解题。
21.【答案】解:假设混合后的共同温度为t;由于;
则甲放热,降低的温度为;乙吸热升高的温度为,
甲放出的热量:
乙吸收的热量:;
根据热平衡方程:
;
得。
答:甲、乙两种液体混合后的共同温度为。
【解析】不计热量损失时,根据热平衡方程:,结合热量的公式列出方程计算。
本题考查热平衡方程的应用,用字母进行运算是本题的难点。
22.【答案】解:这些水从加热到需要吸收的热量:
;
的煤气完全燃烧放出的热量:
;
煤气灶烧水的效率:
。
答:这些水从加热到需要吸收的热量为;
的煤气完全燃烧放出的热量是;
煤气灶烧水的效率为。
【解析】知道水的比热容、水的质量、初温和末温,根据求出水吸收的热量;
知道煤气的质量和煤气的热值,根据求出煤气完全燃烧放出的热量;
根据求出煤气灶烧水的效率。
本题考查了学生对吸热公式、燃料燃烧放热公式、效率公式的掌握和运用,因条件已给出,难度不大。
23.【答案】解:根据知,汽油机内做的总功为:
;
因为飞轮每转两圈对外做功一次,所以飞轮转动3600圈,要对外做功1800次,
汽油机一次做功冲程对外做功为:
;
根据知汽油完全燃烧放出的热量为:
,
根据得消耗汽油的质量为:
;
设运动长度为L,活塞的横截面积为S,则气缸的容积为,
由可知,燃气的压力:
,
则燃气压强为:
。
答:汽油机一次做功冲程对外做功W为200J;
消耗的汽油质量m为;
燃气压强p为。
【解析】根据算出汽油机内做的总功,因为飞轮每转两圈对外做功一次,所以飞轮转动3600周,要对外做功1800次,进而算出汽油机一次做功冲程对外做的功;
根据知汽油完全燃烧放出的热量,由算出消耗汽油的质量;
设运动长度为L,活塞的横截面积为S,则气缸的容积为,根据求出燃气的压力,根据求出燃气压强。
此题考查热机中压强、功、功率的计算,关键是对公式和公式变形的理解和应用,题目有一定的难度。
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