精品解析:河南省许昌市建安区魏风路中学2024-2025学年九年级上学期开学考试物理试题
2024-09-20
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版(2012)九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 河南省 |
| 地区(市) | 许昌市 |
| 地区(区县) | 建安区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 10.18 MB |
| 发布时间 | 2024-09-20 |
| 更新时间 | 2024-09-20 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-09-20 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47492153.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
人教版2024-2025学年九年级物理上学期第一次月考试卷
一、填空题(每空1分,共14分)
1. 烤肉时,香气四溢属于________现象,木炭在燃烧过程中将_______转化为内能。
2. 小红对质量为300g的冰加热,她根据冰熔化成水直到沸腾过程中记录的数据绘制了如图所示图像。已知水的比热容为,则根据所绘图像可知冰的比热容为___________。冰熔化过程中第10分钟时冰水混合物的内能___________(选填“大于”、“小于”或“等于”)第5分钟时冰水混合物的内能。
3. 小明利用图示装置进行实验,加热试管使水沸腾是通过___________(选填“热传递”或“做功”)的方式改变水的内能,在水蒸气驱动下叶轮转动起来,这个实验体现了___________(选填“热机”或“电动机”)的原理。
4. 在标准大气压下,使用煤气灶将2kg的水从20℃加热到100℃,水吸收的热量是__________,若不计热量损失,此过程需要完全燃烧__________kg的煤气,未使用完的煤气的热值__________。(填“增大”或“减小”或“不变”)[水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃),煤气的热值q煤气=4.2×107J/kg)]
5. 汽车在刹车过程中,机械能转化为地面和轮胎的内能,这些内能将无法自动地转化为汽车的机械能,这种现象说明自发的能量转化过程是有一定___________性的,但在能量的转化和转移过程中,能的总量___________(选填“不断减少”、“保持不变”或“不断增加”)。
6. 汽油机工作时,在_________冲程获得动力,其它三个冲程依靠飞轮_______来完成。某汽油机飞轮的转速为3000r/min,则1s内汽油机对外做功_________次。
二、选择题(本题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,选对单不全的得一分,有选错的得0分)
7. 下列有关热和能的说法中,正确的是( )
A. 一块0℃的冰熔化成0℃的水时,内能不变
B. 在四冲程内燃机中,做功冲程将内能转化为机械能
C. 发生热传递时,温度总是从高温物体传递给低温物体
D. 夏天在室内洒水降温,主要利用了水的比热容较大的性质
8. 一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为每分钟1200r/min,则汽油机2秒内( )
A. 完成20个冲程,做功20次
B. 完成40个冲程,做功40次
C. 完成40个冲程,做功10次
D. 完成80个冲程,做功20次
9. 如图所示是四冲程汽油机工作示意图,下列说法中错误的是( )
A. 甲图吸气冲程中汽油和空气混合物进入汽缸
B. 乙图压缩冲程中雾状汽油被压缩
C. 丙图做功冲程中高温高压气体推动活塞向下运动,带动曲轴转动,对外做功
D. 丁图排气冲程中废气排出汽缸
10. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 0℃的冰块内能为0 B. 温度高的物体含有的热量多
C. 汽油机做功冲程汽缸内燃气的内能增加 D. 两个发生热传递的物体之间一定存在温度差
11. 氢发动机是用气态氢作为燃料,代替传统以汽油、柴油为燃料的内燃机,氢气燃烧的生成物为水。如图所示,这是氢发动机汽车,它的四冲程内燃机转速为1200r/min。该车在平直路面上以36km/h的速度匀速行驶,所受的阻力为800N,行驶5min消耗氢气0.15m3。(q氢气=4×107J/m3)下列说法正确的是( )
A. 氢气燃烧的生成物为水,所以氢发动机的效率可达100%
B. 该汽车氢发动机1s对外做功20次
C. 该过程汽车牵引力做功的功率为8000W
D. 该氢发动机汽车热机效率为80%
12. 温度相同的甲、乙两种金属块放出相等热量后,将其接触后,热量由甲传给乙。关于两种金属块的质量m甲、m乙及比热容c甲、c乙,下列关系式中可能成立的是( )
A. m甲<m乙,c甲<c乙 B. m甲=m乙,c甲<c乙
C. m甲<m乙,c甲=c乙 D. m甲>m乙,c甲<c乙
13. 随着机械化的进程,机器的改进和操作为我们的经济建设起到了不可磨灭的作用。如图所示为某市建设高架桥时,起重机工作的画面。工人用吊车把的材料从地面吊到高处,此过程履带车消耗柴油的质量为,已知,下列说法正确的是( )
A. 吊车所做的额外功为
B. 的柴油完全燃烧放出的热量为
C. 如果柴油没有完全燃烧,排出的废气不会造成污染,而且效率可能达到
D. 该吊车的效率约为
14. 汽车是现代生活中最常见的一种交通工具,如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是( )
A. 甲图是压缩冲程,活塞对气缸内的气体做功,气体的温度升高
B. 由乙图可知该汽油机的效率是28%
C. 汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分,这会降低燃料的热值
D. 为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖,该举措大大提高了燃料的热值
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15. 如图,某沿海地区形成海陆风,请在虚框内用一根箭头表示白天的风向。
16. 如图甲所示,把干净的玻璃板吊在测力计下面,读出示数。使玻璃板水平接触水面,稍稍用力向上拉玻璃板,测力计示数发生了变化。请在图乙中作出玻璃板在测力计示数发生变化时的受力示意图。
四、实验探究题(本题共3小题,第17题4分,第18题 7分,第19题 8分,共19分)
17. 如图是四个热学实验。请在下面空格处用字母表示相关实验:
(1)说明做功可以改变物体内能的是________ ;说明研究热机原理的是________ 。
(2)在C实验中应该把装有二氧化氮气体的瓶子放在______(选填“上”或“下”);这样做的目的是:______ 。
18. 如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量也相同。
(1)比较不同物质的吸热能力,应选择 ___________两图进行实验; 需要的测量器材如图所示:还需秒表和___________;不同物质吸热的多少是通过___________来反映的(选填“温度计示数的变化量”或“加热时间”);
(2)根据实验测得的数据,分别描绘出a、b两种液体的温度随加热时间变化的图像,则a、b两种液体的比热容之比ca∶cb=____________;
(3)为了比较燃料1和燃料2的热值,应该在燃料完全燃烧后,通过比较___________来得出结论(选填“温度计示数的变化量”或“加热时间”);
(4)在图甲装置中,若燃料为酒精,烧杯内的液体为水,先测出水的质量和酒精烧尽时水升高的温度,再结合酒精的质量(不考虑酒精的蒸发)这一数据,计算出酒精的热值。通过实验算出的热值与实际相比___________ (选填“偏大”或“偏小”), 理由是 ___________。
19. 为了比较水和食用油的吸热能力,小楠用两个相同的装置做了如图所示的实验。用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值,并用钟表记录加热时间.实验数据记录如下表。
加热时间/s
0
10
20
30
40
水的温度/oC
20
23
26
29
32
加热时间/s
0
5
10
15
20
食用油温度/oC
20
23
26
29
32
(1)实验中水与食用油的______(填:质量或体积)相同。
(2)在实验过程中控制升高温度相同,通过比较加热的______来研究水和食用油吸热能力的差异,这是运用了______法。
(3)在此实验中,如果要使水和食用油的加热时间相同,则______的温度升得高,此时水吸收的热量______(选填“大于”或“小于”或“等于”)食用油吸收的热量。
(4)通过实验可以得到不同的物质吸热能力不同,物质的这种特性用______这个物理量来描述。
(5)图乙是小楠根据实验数据画出的图线,则______(“A”或“B”)是反映油的吸热升温情况。
(6)实验中若发现水温度升高得比食用油还快,请你指出其可能的原因是______。
(7)利用表格中的实验数据(水与食用油的质量均为200克)还可计算出食用油加热20s内吸收的热量是______J,食用油的比热容是______J/(kg·℃)(C水=4.2×103J/(kg·℃)。
五、计算题(本题共2小题,第20题8分,第21题9分,17共)
20. 如图是一定质量的冰升温熔化的过程,已知单位时间内物体吸收热量多少相同。若0~4min冰吸收了4.2×103J的热量。不计热量损失。[c冰=2.1×103J/(kg·℃)]求:
(1)冰的质量;
(2)0~12min对物体加热的过程中,物体吸收热量为多少?
21. 小芳在家利用热水加热冷牛奶,用质量为1kg、初温为95℃的热水,加热质量为0.84kg、初温为25℃的牛奶。加热一段时间后,热水和牛奶的共同温中度为75℃。[c水=4.2103J/(kg·℃), q天然气=4.2107J/m3]
(1)求水放出的热量;
(2)若加热过程无热量散失,求牛奶的比热容;
(3)若用加热效率为50%的天然气灶将质量为0.84kg、初温为25℃的牛奶加热到75℃,求需要完全燃烧天然气的体积。
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人教版2024-2025学年九年级物理上学期第一次月考试卷
一、填空题(每空1分,共14分)
1. 烤肉时,香气四溢属于________现象,木炭在燃烧过程中将_______转化为内能。
【答案】 ①. 扩散 ②. 化学能
【解析】
【详解】[1]烤肉时,香气四溢是因为分子在不停地做无规则运动,属于扩散现象。
[2]木炭在燃烧过程中发生化学变化,将化学能转化为内能。
2. 小红对质量为300g的冰加热,她根据冰熔化成水直到沸腾过程中记录的数据绘制了如图所示图像。已知水的比热容为,则根据所绘图像可知冰的比热容为___________。冰熔化过程中第10分钟时冰水混合物的内能___________(选填“大于”、“小于”或“等于”)第5分钟时冰水混合物的内能。
【答案】 ①. 2.1×103 ②. 大于
【解析】
【详解】[1]由图像可以看出,当质量相同的冰和水都升高10℃时,水加热的时间为10min,冰加热时间为5min,相同时间内吸收热量相同,所以水吸收的热量是冰吸收热量的2倍,可表示为
即
解得
[2]冰是晶体,晶体有一定的熔化温度,熔化时温度不变,在熔化过程中持续吸热内能增大,所以冰熔化过程中第10分钟时冰水混合物的内能大于第5分钟时冰水混合物的内能。
3. 小明利用图示装置进行实验,加热试管使水沸腾是通过___________(选填“热传递”或“做功”)的方式改变水的内能,在水蒸气驱动下叶轮转动起来,这个实验体现了___________(选填“热机”或“电动机”)的原理。
【答案】 ①. 热传递 ②. 热机
【解析】
【详解】[1]给试管中的水加热,水吸收热量,内能增大,这是通过热传递来改变水的内能。
[2]水沸腾汽化为水蒸气,高温的水蒸气可以驱动叶轮转动,将内能转化为机械能,与热机的原理相同。
4. 在标准大气压下,使用煤气灶将2kg的水从20℃加热到100℃,水吸收的热量是__________,若不计热量损失,此过程需要完全燃烧__________kg的煤气,未使用完的煤气的热值__________。(填“增大”或“减小”或“不变”)[水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃),煤气的热值q煤气=4.2×107J/kg)]
【答案】 ① 6.72×105J ②. 0.016 ③. 不变
【解析】
【详解】[1] 水吸收的热量为
[2] 不计热量损失,则
所以需要完全燃烧煤气的质量为
[3] 热值是燃料的一种特性,其大小取决于物质的种类,与质量和燃烧情况等无关,即未使用完的煤气的热值不变。
5. 汽车在刹车过程中,机械能转化为地面和轮胎的内能,这些内能将无法自动地转化为汽车的机械能,这种现象说明自发的能量转化过程是有一定___________性的,但在能量的转化和转移过程中,能的总量___________(选填“不断减少”、“保持不变”或“不断增加”)。
【答案】 ①. 方向 ②. 保持不变
【解析】
【详解】[1]汽车在刹车过程中,机械能可以自发地转化为地面和轮胎的内能,但这些内能将无法自发地转化为汽车的机械能,这说明自发的能量转化过程是有一定方向性的。
[2]由能量守恒定律可知,在能量的转化和转移过程中,能的总量保持不变。
6. 汽油机工作时,在_________冲程获得动力,其它三个冲程依靠飞轮_______来完成。某汽油机飞轮的转速为3000r/min,则1s内汽油机对外做功_________次。
【答案】 ①. 做功 ②. 惯性 ③. 25
【解析】
【详解】[1]汽油机工作时,在做功冲程中缸内气体推动活塞做功,将内能转化为机械能,获得动力。
[2]其它三个冲程,吸气冲程、压缩冲程、排气冲程没有动力推动,都是依靠飞轮惯性来完成。
[3]一个工作循环中包含四个冲程,其中只有一个冲程对外做功,飞轮转两周。某汽油机飞轮的转速为
3000r/min=50r/s
则1s内汽油机对外做功25次。
二、选择题(本题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,选对单不全的得一分,有选错的得0分)
7. 下列有关热和能的说法中,正确的是( )
A. 一块0℃的冰熔化成0℃的水时,内能不变
B. 在四冲程内燃机中,做功冲程将内能转化为机械能
C. 发生热传递时,温度总是从高温物体传递给低温物体
D. 夏天在室内洒水降温,主要利用了水的比热容较大的性质
【答案】B
【解析】
【详解】A.一块0℃的冰熔化成0℃的水后,吸收热量,温度不变,内能增加,故A错误;
B.内燃机的压缩冲程,是机械能转化为内能,做功冲程是内能转化为机械能,故B正确;
C.发生热传递时,传递的是热量而不是温度,故C错误;
D.夏天在室内洒水,水汽化(蒸发)吸收热量,起到降温的作用,不是利用了水的比热容较大的性质,故D错误。
故选B。
8. 一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为每分钟1200r/min,则汽油机2秒内( )
A. 完成20个冲程,做功20次
B. 完成40个冲程,做功40次
C. 完成40个冲程,做功10次
D. 完成80个冲程,做功20次
【答案】D
【解析】
【详解】四冲程汽油机一个工作循环飞轮转2圈,完成4个冲程,做功一次。一台单缸四冲程汽油机飞轮转速为每分钟1200r/min,则汽油机每秒飞轮转20圈,做功10次,完成40个冲程。则汽油机2秒内做功20次,完成80个冲程。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
9. 如图所示是四冲程汽油机工作示意图,下列说法中错误的是( )
A. 甲图吸气冲程中汽油和空气混合物进入汽缸
B. 乙图压缩冲程中雾状汽油被压缩
C. 丙图做功冲程中高温高压的气体推动活塞向下运动,带动曲轴转动,对外做功
D. 丁图排气冲程中废气排出汽缸
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲图,进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,汽油和空气的混合物进入汽缸,是吸气冲程,故A正确,不符合题意;
B.乙图,进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,汽油和空气的混合物被压缩,是压缩冲程,此过程是机械能转化为内能的过程,故B错误,符合题意;
C.丙图,进气门和排气门都关闭,高温高压的气体推动活塞向下运动,带动曲轴转动,对外做功,是做功冲程,此过程中内能转化为机械能,故C正确,不符合题意;
D.丁图,进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,把废气排出汽缸,是排气冲程,故D正确,不符合题意。
故选B。
10. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 0℃的冰块内能为0 B. 温度高的物体含有的热量多
C. 汽油机做功冲程汽缸内燃气的内能增加 D. 两个发生热传递的物体之间一定存在温度差
【答案】D
【解析】
【详解】A.一切的物体都有内能,0℃的冰块内能不为0,故A错误;
B.热量是一个过程量,不能说含有热量,故B错误;
C.汽油机做功冲程汽缸内燃气的内能转化为机械能,内能减少,故C错误;
D.热量从高温物体传给低温物体,两个发生热传递的物体之间一定存在温度差,故D正确。
故选D。
11. 氢发动机是用气态氢作为燃料,代替传统以汽油、柴油为燃料的内燃机,氢气燃烧的生成物为水。如图所示,这是氢发动机汽车,它的四冲程内燃机转速为1200r/min。该车在平直路面上以36km/h的速度匀速行驶,所受的阻力为800N,行驶5min消耗氢气0.15m3。(q氢气=4×107J/m3)下列说法正确的是( )
A. 氢气燃烧的生成物为水,所以氢发动机的效率可达100%
B. 该汽车氢发动机1s对外做功20次
C. 该过程汽车牵引力做功的功率为8000W
D. 该氢发动机汽车的热机效率为80%
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于存在能量的损失,所有的机器效率都会小于100%,所以氢发动机的效率不可能达到100%,故A错误;
B.四冲程内燃机转速1200r/min,合20r/s,即内燃机飞轮每秒转20圈,由于发动机一个工作循环完成4个冲程,飞轮和曲轴转2圈,对外做功1次,所以该汽车氢发动机1s对外做功10次,故B错误;
C.汽车匀速行驶时,汽车的牵引力与受到的阻力是一对平衡力,根据二力平衡条件可知,汽车的牵引力
F=f=800N
汽车的速度
v=36km/h=10m/s
则该过程汽车牵引力做功的功率
故C正确;
D.消耗的氢气完全燃烧放出的热量
Q放=Vq氢气=015m3×4×107J/m3=6×106J
汽车所做的有用功
W=Pt=8000W×5×60s=2.4×106J
发动机的热机效率
故D错误。
故选C。
12. 温度相同的甲、乙两种金属块放出相等热量后,将其接触后,热量由甲传给乙。关于两种金属块的质量m甲、m乙及比热容c甲、c乙,下列关系式中可能成立的是( )
A. m甲<m乙,c甲<c乙 B. m甲=m乙,c甲<c乙
C. m甲<m乙,c甲=c乙 D. m甲>m乙,c甲<c乙
【答案】D
【解析】
【详解】温度相同的甲、乙两种金属块放出相等热量后,将其接触后,热量由甲传给乙,则甲的末温高,甲的温度变化较小,根据可得
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
13. 随着机械化的进程,机器的改进和操作为我们的经济建设起到了不可磨灭的作用。如图所示为某市建设高架桥时,起重机工作的画面。工人用吊车把的材料从地面吊到高处,此过程履带车消耗柴油的质量为,已知,下列说法正确的是( )
A. 吊车所做的额外功为
B. 的柴油完全燃烧放出的热量为
C. 如果柴油没有完全燃烧,排出的废气不会造成污染,而且效率可能达到
D. 该吊车的效率约为
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.,,柴油完全燃烧放出的热量为
材料的质量
材料的重力为
起重机对材料做的有用功为
吊车所做的额外功为
故A错误,B正确;
C.柴油燃烧释放出内能,起重机将内能转化为机械能,效率不可能达到,故C错误;
D.该过程中吊车的效率为
故D正确。
故选BD。
14. 汽车是现代生活中最常见的一种交通工具,如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是( )
A. 甲图是压缩冲程,活塞对气缸内的气体做功,气体的温度升高
B. 由乙图可知该汽油机的效率是28%
C. 汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分,这会降低燃料的热值
D. 为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖,该举措大大提高了燃料的热值
【答案】AB
【解析】
【详解】A.甲图两气阀关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,活塞对气缸内的气体做功,气体的内能增大,温度升高,故A正确;
B.由乙图可知该汽油机的效率是
η=1-6%-30%-36%=28%
故B正确;
C.汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分,而热值是燃料的一种特性,与燃料燃烧充分与否无关,所以不会降低热值,故C错误;
D.热值是燃料的一种特性,为了节能,冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖,此过程中燃料的热值不变,故D错误。
故选AB。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15. 如图,某沿海地区形成海陆风,请在虚框内用一根箭头表示白天的风向。
【答案】
【解析】
【详解】因为水的比热容比泥土、沙石的比热容大,白天,在太阳照射下陆地和海水吸收相同的热量,海水温度上升慢,陆地升温快;陆地吸热后,温度上升快,热空气上升,风从海面吹向陆地,形成海风。如下图所示:
16. 如图甲所示,把干净的玻璃板吊在测力计下面,读出示数。使玻璃板水平接触水面,稍稍用力向上拉玻璃板,测力计示数发生了变化。请在图乙中作出玻璃板在测力计示数发生变化时的受力示意图。
【答案】
【解析】
【详解】玻璃板受到地球引力,故先画出竖直向下的重力G;弹簧测力计将玻璃棒向上拉,玻璃板受到竖直向上的拉力F拉;水和玻璃板之间存在引力,玻璃板受到水竖直向下的引力,如图所示
四、实验探究题(本题共3小题,第17题4分,第18题 7分,第19题 8分,共19分)
17. 如图是四个热学实验。请在下面空格处用字母表示相关实验:
(1)说明做功可以改变物体内能的是________ ;说明研究热机原理的是________ 。
(2)在C实验中应该把装有二氧化氮气体的瓶子放在______(选填“上”或“下”);这样做的目的是:______ 。
【答案】(1) ①. D ②. B
(2) ①. 下 ②. 避免重力对实验结果的影响
【解析】
【小问1详解】
[1]图D中,绳子摩擦使钢管内乙醚沸腾,该过程摩擦是做功过程,乙醚沸腾说明乙醚的内能增加,说明做功可以改变物体内能。
[2]图B中,水蒸气冲起软木塞,内能转化为机械能,和热机的工作原理相同。
【小问2详解】
[1][2]由于二氧化氮的密度大于空气密度,为了避免重力对实验结果的影响,所以把装有二氧化氮气体的瓶子放在下。
18. 如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量也相同。
(1)比较不同物质的吸热能力,应选择 ___________两图进行实验; 需要的测量器材如图所示:还需秒表和___________;不同物质吸热的多少是通过___________来反映的(选填“温度计示数的变化量”或“加热时间”);
(2)根据实验测得的数据,分别描绘出a、b两种液体的温度随加热时间变化的图像,则a、b两种液体的比热容之比ca∶cb=____________;
(3)为了比较燃料1和燃料2的热值,应该在燃料完全燃烧后,通过比较___________来得出结论(选填“温度计示数的变化量”或“加热时间”);
(4)在图甲装置中,若燃料为酒精,烧杯内的液体为水,先测出水的质量和酒精烧尽时水升高的温度,再结合酒精的质量(不考虑酒精的蒸发)这一数据,计算出酒精的热值。通过实验算出的热值与实际相比___________ (选填“偏大”或“偏小”), 理由是 ___________。
【答案】(1) ①. 甲、丙 ②. 天平 ③. 加热时间
(2)2:1 (3)温度计示数的变化量
(4) ①. 偏小 ②. 见解析
【解析】
【小问1详解】
[1]为了比较不同物质的吸热能力,需要控制热源相同,即燃料的质量和种类相同,同时还需要控制被加热物质的质量和初温也相同,选用两种不同的液体吸热。因此,应该选择甲和丙两图进行实验。
[2]实验中需要秒表来记录加热时间,天平来测量燃料和被加热物质的质量。
[3]热源相同,不同物质吸热的多少是通过加热时间来反映的,加热时间越长,说明物质吸收的热量越多。
【小问2详解】
根据实验测得的数据,分别描绘出a、b两种液体的温度随加热时间变化的图像。由于两种液体在相同时间内吸收的热量相同,且它们的质量也相同,因此可以通过比较它们升高的温度来比较它们的比热容。根据公式 ,可以得出a、b两种液体的比热容之比等于它们温度变化量的反比,即
【小问3详解】
燃料燃烧放出的热量是通过液体吸收的热量来确定的。液体的种类和质量相同,由Q=cmΔt可知,实验时应比较相同质量的燃料1和燃料2完全燃尽后,通过比较温度计上升的示数来比较燃料热值的大小。
【小问4详解】
[1][2]在图甲装置中,若燃料为酒精,烧杯内的液体为水,通过实验算出的酒精热值可能会偏小。这是因为在实验过程中,酒精燃烧放出的热量并没有完全被水吸收,有一部分热量散失到了空气中。同时,烧杯也会吸收一部分热量。因此,测量得到的水吸收的热量会小于酒精实际放出的热量,从而导致计算出的酒精热值偏小。
19. 为了比较水和食用油的吸热能力,小楠用两个相同的装置做了如图所示的实验。用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值,并用钟表记录加热时间.实验数据记录如下表。
加热时间/s
0
10
20
30
40
水的温度/oC
20
23
26
29
32
加热时间/s
0
5
10
15
20
食用油的温度/oC
20
23
26
29
32
(1)实验中水与食用油的______(填:质量或体积)相同。
(2)在实验过程中控制升高温度相同,通过比较加热的______来研究水和食用油吸热能力的差异,这是运用了______法。
(3)在此实验中,如果要使水和食用油的加热时间相同,则______的温度升得高,此时水吸收的热量______(选填“大于”或“小于”或“等于”)食用油吸收的热量。
(4)通过实验可以得到不同的物质吸热能力不同,物质的这种特性用______这个物理量来描述。
(5)图乙是小楠根据实验数据画出的图线,则______(“A”或“B”)是反映油的吸热升温情况。
(6)实验中若发现水的温度升高得比食用油还快,请你指出其可能的原因是______。
(7)利用表格中的实验数据(水与食用油的质量均为200克)还可计算出食用油加热20s内吸收的热量是______J,食用油的比热容是______J/(kg·℃)(C水=4.2×103J/(kg·℃)。
【答案】(1)质量 (2) ①. 时间 ②. 转换
(3) ①. 食用油 ②. 等于
(4)比热容 (5)A
(6)温度计玻璃泡接触了电加热器
(7) ①. 5.04103 ②. 2.1103
【解析】
【小问1详解】
比较物质吸热能力的方法: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。根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同。
【小问2详解】
[1][2]在实验过程中控制升高温度相同,通过比较加热的时间来研究水和食用油吸热能力的差异,选用规格相同的电加热器,为了使两种液体在相同的时间内吸收的热量相同,这是运用了转换法。
【小问3详解】
[1][2]由表中数据知,使水和食用油的加热时间相同,油温度升高的多,在此实验中,加热相同时间,水升温慢,故如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给水加热更长的时间,此时水吸收的热量大于食用油吸收的热量。
【小问4详解】
过实验可以得到不同的物质吸热能力不同,物质的这种特性用比热容这个物理量来描述。
【小问5详解】
由表中数据可知,食用油温度升高的比水要快,所以是A图像。
【小问6详解】
实验中若发现水的温度升高得比食用油还快,可能是因为操作错误导致,其可能的原因是温度计玻璃泡接触了电加热器。
【小问7详解】
[1]利用表格中的实验数据(水与食用油的质量均为200克)还可计算出食用油加热20s内吸收的热量是
[2]由图可以看出,加热时间20s,水升高
食用油升高
根据,在质量和吸热相同的情况下,升高的温度与比热容c成反比,故则食用油的比热容为
所以
五、计算题(本题共2小题,第20题8分,第21题9分,17共)
20. 如图是一定质量的冰升温熔化的过程,已知单位时间内物体吸收热量多少相同。若0~4min冰吸收了4.2×103J的热量。不计热量损失。[c冰=2.1×103J/(kg·℃)]求:
(1)冰的质量;
(2)0~12min对物体加热的过程中,物体吸收热量为多少?
【答案】(1)0.2kg;(2)1.26×104J
【解析】
【详解】解:(1)由图可知,冰在0~4min内的升高的温度
Δt=0-(-10℃)=10℃
由Q吸=cmΔt可知,冰的质量
(2)根据题意可知,单位时间内物体吸收热量多少相同,所以0~12min对物体加热的过程中,物体吸收热量
Q=3Q吸=3×4.2×103J=1.26×104J
答:(1)冰的质量为0.2kg;
(2)0~12min对物体加热的过程中,物体吸收热量为1.26×104J。
21. 小芳在家利用热水加热冷牛奶,用质量为1kg、初温为95℃的热水,加热质量为0.84kg、初温为25℃的牛奶。加热一段时间后,热水和牛奶的共同温中度为75℃。[c水=4.2103J/(kg·℃), q天然气=4.2107J/m3]
(1)求水放出的热量;
(2)若加热过程无热量散失,求牛奶的比热容;
(3)若用加热效率为50%的天然气灶将质量为0.84kg、初温为25℃的牛奶加热到75℃,求需要完全燃烧天然气的体积。
【答案】(1)8.4×104J;(2)2103J/(kg·℃);(3)0.004m3
【解析】
【详解】解:(1)水放出的热量
Q放=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(95℃-75℃)=8.4×104J
(2)由题意可得,热平衡方程
Q放=Q吸
8.4×104J=c牛奶×0.84kg×(75℃-25℃)油
解得
c牛奶=2×103J/(kg·℃)
(3)由题意得,此时牛奶吸收的热量Q吸'=8.4×104J,则完全燃烧天然气放出的热量
由Q放=Vq得,需要完全燃烧天然气的体积
答:(1)水放出的热量为8.4×104J;
(2)牛奶的比热容为2103J/(kg·℃);
(3)需要完全燃烧天然气的体积为0.004m3。
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