内容正文:
湖北省当阳市实验初级中学2024-2025学年
9月学情监测九年级物理试题
一、选择题(共12题,每题2分,共24分,在每题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 茅台酒享誉海内外.打开酒瓶盖整间屋子都能闻到扑鼻的酒香,这说明了( )
A. 分子之间有间隙 B. 分子不停地做无规则运动
C. 分子之间有相互作用力 D. 分子有一定的质量
【答案】B
【解析】
【详解】人们能闻到洒香是因为洒香的分子运动到空气中,进入人们的鼻孔,使人感觉到了香味,说明了分子不停地做无规则运动。
故选B。
2. 小丽为妈妈的生日做了一桌美食(如图所示),下列对美食制作过程说法正确的是( )
A. 锅中冒出的“白气”是水蒸气液化形成的
B. 砂锅煲汤是通过热传递的方式减小内能
C. 冰冻食物在解冻过程中温度不断降低
D. 食物香气四溢是因为分子之间存在引力
【答案】A
【解析】
【详解】A.“白气”是锅中出来的热的水蒸气遇冷的空气放热液化而成,故A正确;
B.砂锅煲汤是通过热传递的方式增大内能,故B错误;
C.冰是晶体,冰冻食物在解冻的过程中温度保持不变,故C错误;
D.食物香气四溢是因为分子在做无规则运动,故D错误。
故选A。
3. 将冰块放在泡沫箱中可制成简易“冰箱”,把一瓶饮料放入“冰箱”后,冰块和饮料的温度随时间变化的曲线如图所示,在两物体温度达到相同之前,下列说法正确的是( )
A. 甲是冰块 B. 乙吸收热量
C. 甲内能增加 D. 图像不符合实际,甲、乙温度应同时达到0℃
【答案】B
【解析】
【详解】A.冰块和饮料相比,冰块的初始温度低,低于0摄氏度,饮料的初始温度高于0摄氏度,所以甲是饮料,乙是冰块,故A错误;
B.由图像可知,乙随着时间的增加温度升高,所以乙吸收了热量,故B正确;
C.有图像可知,甲随着时间的增加温度降低,因此甲放出热量,内能减少,故C错误;
D.乙是冰块,冰块达到熔点后继续吸热而温度不变,甲乙发生热传递,在理想情况下,甲放出的热量等于乙吸收的热量,最后甲乙温度相同不再发生热传递,不能说明甲乙同时到达末温,它们到达末温的时间受质量、初温等因素影响,故D错误。
故选B。
4. 如图中有关能量转化说法正确的是( )
A. 甲是把机械能转为内能,内能在增加
B. 乙是把机械能转化为内能,内能在减少
C. 甲与丁都是内能转化为机械能
D. 甲与丙都是内能转化为机械能
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲:对试管内的水加热,使其温度升高,内能增大,当内能增大到一定程度,就把塞子推出来,即内能转化成机械能,故A错误;
B.乙:活塞压缩棉花做功,使其内能增大,机械能转化成内能,故B错误;
CD.丙:汽油瞬间燃烧,产生高温高压燃气,燃气推动活塞做功,内能转化成机械能;丁:内燃机的压缩冲程中,压缩气体对气体做功,气体内能增加,该过程中机械能转化为内能,故D正确,C错误。
故选D。
5. 如图是古代省油灯的示意图。它下层盛水,能减慢上层油的消耗。点灯后,水在升温的过程中( )
A. 吸热,内能增加 B. 吸热,内能减少 C. 放热,内能增加 D. 放热,内能减少
【答案】A
【解析】
【详解】改变物体内能的方式有两种:做功和热传递。点灯后,水在升温的过程中,水吸收热量,内能增加,是通过热传递的方式改变水的内能。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6. 下列关于燃料的热值说法正确的是( )
A. 燃料燃烧越充分,其热值越大
B. 燃料的热值越小,完全燃烧放出的热量越少
C. 一瓶酒精用去三分之一,剩余酒精的热值将减小
D. 焦炭热值是,完全燃烧1kg焦炭能放出的热量
【答案】D
【解析】
【详解】A.燃料的热值仅与燃料的种类有关,而与燃料的燃烧程度无关,故A错误;
B.根据Q=mq可知,放出的热量与热值、质量有关,故B错误;
C.一瓶酒精用去三分之一后,质量变化、热值不变,故C错误;
D.焦炭的热值是3.0×107J/kg,它表示的意思是1kg的焦炭完全燃烧时放出的热量是3.0×107J,故D正确。
故选D。
7. 质量和温度都相同的甲、乙两种物质,用同样的加热器进行加热,它们的温度随时间变化的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 0~6 min甲比乙吸收的热量多
B. 6~8 min甲物质吸热,乙物质不吸热
C. 8~10 min甲和乙继续吸热,但甲和乙温度保持不变
D. 甲的比热容大于乙的比热容
【答案】C
【解析】
【详解】A.用相同的电加热器加热,相同的时间内,吸收的热量相同,则0~6 min甲与乙吸收的热量相同,故A错误;
B.6~8 min甲物质、乙物质都吸热,故B错误;
C.8~10 min甲和乙继续吸热,甲保持80℃不变,乙保持40℃不变,故C正确;
D.0~6 min甲与乙吸收的热量相同,质量相同,甲物质温度升的比乙高,故甲的比热容小于乙的比热容,故D错误。
故选C。
8. 如图是小明煮的一碗冒着“白气”的面条。他将木筷和金属勺同时放入其中,过一会感觉金属勺烫手而木筷不烫手。下列说法正确的是( )
A. 木材的导热性比金属好 B. 木筷不烫手其内能不变
C. 金属勺通过热传递变烫 D. “白气”是由汽化形成的
【答案】C
【解析】
【详解】A.一般情况下,金属的导热性能比非金属的好,所以金属勺比木筷导热性好,故A错误;
B.木筷放入热水中也会吸收热量,内能增加,故B错误;
C.金属勺变烫,是因为面条的温度高于金属勺的温度,面条向金属勺传递热量,故C正确;
D.“白气”是面条中冒出的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故D错误。
故选C。
9. 2024年4月25日,搭载着神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭(如图)在酒泉卫星发射中心成功发射。下列说法正确的是( )
A. 火箭的燃料燃烧得越充分,热值越大
B. 火箭发动机工作过程中的热机效率是100%
C. 火箭“体内”的液氢燃料温度低至-253℃,内能为零
D. 火箭搭载着飞船升空的过程中,飞船的重力势能越来越大
【答案】D
【解析】
【详解】A.热值是燃料的特性,与燃烧情况无关,所以火箭的燃料燃烧得越充分,热值不变,故A错误;
B.火箭发动机在工作过程中,其热机效率并不能达到100%。这是因为火箭发动机在工作时,不可避免地会产生一些能量损失。故B错误;
C.一切物体在任何情况下都具有内能,所以火箭“体内”的液氢燃料温度低至-253℃,内能不为零,故C错误;
D.火箭搭载着飞船升空的过程中,飞船的质量不变,高度不断增大,重力势能越来越大。故D正确。
故选D。
10. 有关能量的转移、转化和利用,下列说法正确的是( )
A. 电烤炉取暖,是电能转移到人体
B. 钻木取火,是内能转化为机械能
C. 中医提倡的热水泡脚,是通过热传递的方式增大脚部的内能
D. 用嘴对着手哈气取暖,主要是通过做功的方式增大手的内能
【答案】C
【解析】
【详解】A.电烤炉取暖,电烤炉消耗电能转化为内能,然后内能转移到人体,故A错误;
B.钻木取火,是通过做功的方式,将机械能转化为内能,故B错误;
C.中医提倡的热水泡脚,脚从热水中吸收热量,因此是通过热传递的方式增大脚部的内能,故C正确;
D.用嘴对着手哈气取暖,手从哈气中吸收热量,因此主要是通过热传递的方式增大手的内能,故D错误。
故选C。
11. 二氧化碳(CO2)爆破技术是现代工程建设中非常环保的技术。起爆前高压泵将CO2压缩成高压气体,液化后输入爆破筒内。如图所示,爆破时电加热管发热,使筒内的液态CO2迅速汽化,形成的高压气体从泄气孔中喷出,实施爆破。下列说法正确的是( )
A. 高压泵压缩CO2,气体内能增大,温度降低
B. 高压泵压缩CO2,气体内能减小,温度升高
C. 高压CO2气体喷出时,内能增大,温度升高
D. 高压CO2气体喷出时,内能减小,温度降低
【答案】D
【解析】
【详解】AB.高压泵压缩CO2,此时对气体做功,因此气体内能增大,温度升高,故AB错误;
CD.高压CO2气体喷出时,气体对外做功,内能减小,温度降低,故C错误,D正确。
故选D。
12. 涡轴9“玉龙”是我国完全自主研发的航空涡轴发动机,其大致工作过程是:空气通过进气道进入压气机,被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合,燃料在燃烧室燃烧后,产生的高温高压气体推动涡轮转动,从而输出动力。该发动机工作过程中的相关说法正确的是( )
A. 燃烧室中燃料燃烧越充分,发动机效率越高
B. 燃料和压缩空气混合后,燃料的热值增大
C. 压气机压缩空气,空气的内能减小
D. 高温高压气体推动涡轮转动时,将机械能转化为内能
【答案】A
【解析】
【详解】A.使燃料燃烧越充分,可以增大有效利用的能量,提高热机的效率,故A正确;
B.热值是燃料的一种特性,大小取决于燃料的种类,与其它因素无关,燃料和压缩空气混合后,燃料的热值不变,故B错误;
C.压气机压缩空气,压气机对空气做功,空气的内能增大,故C错误;
D.高温高压气体推动涡轮转动时,消耗内能,将内能转化为机械能,故D错误。
故选A。
二、填空题(共4题,每空1分,共10分)
13. 美食给人们的生活带来了变化,夏天人们一边品尝“油焖大虾”,一边喝着免费啤酒,十分惬意。一个热气腾腾的“油焖大虾”香气喷鼻,这是______现象,放入口中,舌尖上除了感觉到美味外,舌尖的温度也升高了,舌尖的内能增大,这是通过________的方法改变了舌尖的内能。当打开易拉罐拉环时,会听到嘭的一声,这一过程是内能转化为______能。
【答案】 ①. 扩散 ②. 热传递 ③. 机械
【解析】
【详解】[1]香气喷鼻是香味分子进入鼻子的扩散现象。
[2]舌尖吸收了热量,温度升高,是通过热传递的方式改变内能。
[2]打开易拉罐时,罐内的气体对外做功,将内能转化为机械能。
14. 熨斗古代亦称“火斗”,最早出现于西汉,以青铜质地为主,用高温熨平衣物,是通过_________方式改变物体内能的。宋元时期,出现了如图所示带木把的熨斗,相比金属把,使用更安全,是由于木头具有_________的物理属性。
【答案】 ①. 热传递 ②. 隔热性好/导热性差
【解析】
【详解】[1]用高温熨平衣物,是通过热传递的方式改变物体内能的。
[2]木头具有导热性差的物理属性,所以相比金属把,使用更安全。
15. 利用先进工艺和科学方法,可以使垃圾变废为宝.若从1吨垃圾中能提炼出140kg燃料油,燃料油的热值为4.5×107J/kg,则这些燃料油完全燃烧时释放出的热量为_____J,这些热量可以使_____kg的水温度升高50℃.[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]
【答案】 ①. 6.3×109 ②. 30000
【解析】
【详解】第一空.完全燃烧140kg这种燃料油放出的热量:
Q放=mq=140kg×4.5×107J/kg=6.3×109J,
第二空.由题知,水吸收的热量Q吸=Q放=6.3×109J,
由可得:
.
16. 2024年4月30日,全球最大的压缩空气储能项目在我国并网发电,工作原理如图。在用电低谷时段利用电网多余电能驱动压缩机压缩空气,使空气______增大(填能量形式);在用电高峰时段高压空气被释放,膨胀对外______,使膨胀机转动,将内能转化为______,带动发电机产生电能输送至电网。
【答案】 ①. 内能 ②. 做功 ③. 机械能
【解析】
【详解】[1] 在用电低谷时段利用电网多余电能驱动压缩机压缩空气,对空气做功,使空气内能增大。
[2][3] 在用电高峰时段高压空气被释放,膨胀对膨胀机做功,使膨胀机转动,将内能转化为机械能,带动发电机产生电能输送至电网。
三、探究实践题(共5题,共19分)
17. 请在图中虚线框内用箭头表示出白天海陆风的吹拂方向___________。如果你大晴天的白天在森林里迷失了方向,如果你想走出森林,应该沿着___________(选填“顺风”或“逆风”)的方向行走。
【答案】 ①. ②. 顺风
【解析】
【详解】[1]由于海水的比热容大于泥土、砂石的比热容,白天在同样太阳光的照射下,地面比海水升温快,地面热空气密度较小,热空气上升,海面较冷的空气就会来补充,于是冷空气沿海面吹向陆地,形成海风,如下图所示:
[2]森林内水分较多,白天在阳光的照射下,森林升温慢气压高,空气由森林向气压低的外边吹,故要走出森林要顺风而行。
18. 如图甲所示是内燃机的吸气冲程的示意图,图甲中画出了吸气冲程进气门、排气门的开闭情况与活塞的运动情况。请在图乙中用“”表示阀门,画出压缩冲程进气门、排气门的开闭情况,用“↑”或“↓”表示活塞运动方向,画出压缩冲程活塞的运动情况。
【答案】
【解析】
【详解】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,吸气冲程,进气门打开,排气门关闭;压缩冲程,两个气门都关闭,活塞向上运动;做功冲程,两个气门都关闭,活塞向下运动;排气冲程,进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,如图所示:
19. 在“比较不同物质吸热能力”的实验中,用铁夹将温度传感器及分别盛有水和色拉油的两个试管固定在铁架台上,温度传感器的探头部分与试管内的水和色拉油良好接触,两个温度传感器通过数据采集线与计算机相连接,红外加热器可以同时对两试管中的液体加热,如图所示。
物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
末温/℃
水
200
20
6
45
色拉油
200
20
6
75
(1)试管中加入的水和色拉油除初温相同外,还应保证___________(填“体积”或“质量”)相同。
(2)实验中物质吸热的多少是通过___________来反映的。物质吸热能力的强弱通过___________来反映的。
(3)根据表中数据算出加热6min,水吸收的热量为___________J。[c水=4.2×103J(/kg•℃)]
(4)色拉油的比热容是___________J/(kg•℃)。(用科学记数法表示)
【答案】(1)质量 (2) ①. 加热时间 ②. 升高的温度
(3)2.1×104 (4)1.9×103
【解析】
【小问1详解】
根据比较不同物质吸热能力的方法,要控制不同物质质量相同,故实验除让水和色拉油的初温相同外,实验前还必须控制水和色拉油的质量相同。
【小问2详解】
[1]本实验使用到了转换法,实验中加热装置相同,则物质每分钟吸收的热量相同,故物质吸热的多少是通过加热时间的长短来反映的。
[2]加热相同的时间,吸收相同的热量时,温度升高的越小,吸热能力越强,故物质吸热能力的强弱是通过升高的温度来反映的。
【小问3详解】
根据表格中的数据可知,加热6min时,水吸收的热量为
【小问4详解】
根据可知,在质量和吸热相同的情况下,升高的温度与比热容成反比,即
所以色拉油比热容为
20. 为了比较两种燃料热值,小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验,烧杯内水的初温和质量相同,实验中忽略热量损失。
(1)实验前调整铁夹A的位置,其目的是使______(选填“石棉网”或“温度计”)处于适当的高度。
(2)实验中应控制燃料燃烧的______(选填“时间”或“质量”)相同,根据______比较燃料燃烧放出热量的多少。
(3)小明选用了燃料a和燃料b进行实验。当燃料燃尽后,小明根据各个时刻烧杯中的水温,绘制了如图乙所示的图像,则可初步判断燃料______的热值大。
(4)另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验,并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水,在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙所示,根据丙图像,燃料1和燃料2的热值之比为______。
【答案】 ①. 石棉网 ②. 质量 ③. 温度计上升的示数 ④. b ⑤. 8∶3
【解析】
【详解】(1)[1]实验时要用火焰的外焰加热;调整铁夹A的位置,其目的是使石棉网处于适当的高度,方便用外焰加热。
(2)[2][3]比较两种燃料的热值,实验中应控制燃料燃烧的质量、水的初温和质量相同,通过比较温度计上升的示数来比较燃料燃烧放出热量的多少。
(3)[4]由图乙知,当燃料燃尽时,图线b的温度变化大,说明相同质量的a、b燃料完全燃烧时b放出的热量多,则b的热值大。
(4)[5]对于燃料来说,同种燃料在相同的时间内放出的热量是相同的,根据图丙可知,燃料1用5min让水从20℃升高到100℃,自5min到10min吸收相同的热量,根据公式Q放=qm、Q吸=cmΔt可知
2c水m水Δt1=mq1
对于燃料2来说,燃料2用15min让水从20℃升高到80℃,根据公式Q放=qm、Q吸=cmΔt可知
c水m水Δt2=mq2
解得,两种燃料热值之比为
21. 为了探究做功与物体内能变化的关系,小明同学利用气压式喷水壶(水壶的内部没有水)、数字式温度计、小风力发电机等器材做了如下实验:
如图,将数字温度计的探头插入壶中,并将插孔密封,通过手柄向壶内打气,观察数字温度计的示数变化情况;将水壶喷嘴对准发电机扇叶,打开手柄处的阀门,从喷嘴迅速排出气体,扇叶转动。
(1)该实验通过___________的变化来反映气体内能的变化。
(2)向壶中打气时,温度计示数会___________,说明壶内气体的内能___________了;打开阀门小风扇转动时,小灯泡发光了,此时还需要观察___________,气体的___________最终通过发电机转化为___________能。
(3)本实验可以说明的结论是___________
【答案】(1)温度计示数
(2) ①. 增大 ②. 增大 ③. 温度计的示数 ④. 内 ⑤. 电
(3)做功可以改变物体的内能
【解析】
【小问1详解】
实验中有数字式温度计,可以测量气体的温度,该实验通过温度计示数的变化来反映气体内能的变化,这是转换法。
【小问2详解】
[1][2]向壶中打气时,对气体做功,气体的内能增大,温度升高,温度计示数增大。
[3][4][5]打开阀门小风扇转动,气体对外做功,内能转化为机械能,小风扇转动再带动发电机发电,机械能转化为电能,此过程中气体的内能减小,温度下降,气体的内能最终通过发电机转化为电能;实验时通过温度计示数变化可以反映气体内能的变化,故此时还需要观察温度计示数。
【小问3详解】
对气体做功时,气体的温度升高,即内能变大;气体对外做功时,气体的温度降低,即内能减小,因此可以得出结论:做功可以改变物体的内能。
四、综合应用题(共2题,共15分)
22. 三峡水电站有“照亮半个中国”的美誉,它的年平均发电量约为3.06×1017 J,相当于一座年消耗5×1010 kg标准煤的火力发电站的发电量.
(1)标准煤的热值为2.9×107 J/kg,完全燃烧5×1010 kg标准煤能放出多少热量?
(2)以三峡水力发电代替同等的火力发电,每年会少排CO2气体1.2×1011 kg,这些气体的体积是多少米3(通常情况下CO2气体的密度为2 kg/m3)?
(3)根据本题中的数据,计算火力发电的效率.
【答案】(1) 1.45×1018 J;(2) 6×1010 m3;(3) 21.1%.
【解析】
【详解】(1)Q=qm=2.9×107J/kg×5×1010kg=1.45×1018J
(2)由ρ=可得,V== =6×1010m3
(3)已知E=8.5×1010kW⋅h=8.5×1010×1000×3600J=3.06×1017J
Q=1.45×1018J,η===21.1%
23. 山西拥有丰富的历史文化遗产。暑假期间小明一家从平遥古城自驾前往五台山,进行古建筑研学旅行。平遥古城到五台山全程约360km,驾车前往大约需要4h。(汽油的热值q取4.5×107J/kg,汽油的密度ρ取0.8×103kg/m3)
(1)求汽车的平均速度。
(2)汽车全程消耗汽油25L,求汽油完全燃烧放出的热量Q。
(3)若汽车发动机全程的平均功率为25kW,求汽车发动机的效率。
【答案】(1)90km/h;(2)9×108J;(3)40%
【解析】
【详解】解:(1)汽车的平均速度
(2)全程消耗汽油的体积为
V=25L=0.025m3
汽油的质量为
m=ρV=0.8×103kg/m3×0.025m3=20kg
汽油完全燃烧放出的热量
Q=mq=20kg×4.5×107J/kg=9×108J
(3)汽车全程所做的有用功为
W=Pt=25×103W×4×3600s=3.6×108J
则汽车发动机效率
答:(1)汽车的平均速度为90km/h;
(2)汽汽油完全燃烧放出的热量为9×108J;
(3)汽车发动机的效率为40%。
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湖北省当阳市实验初级中学2024-2025学年
9月学情监测九年级物理试题
一、选择题(共12题,每题2分,共24分,在每题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 茅台酒享誉海内外.打开酒瓶盖整间屋子都能闻到扑鼻的酒香,这说明了( )
A. 分子之间有间隙 B. 分子不停地做无规则运动
C. 分子之间有相互作用力 D. 分子有一定的质量
2. 小丽为妈妈的生日做了一桌美食(如图所示),下列对美食制作过程说法正确的是( )
A. 锅中冒出的“白气”是水蒸气液化形成的
B. 砂锅煲汤是通过热传递的方式减小内能
C. 冰冻食物在解冻的过程中温度不断降低
D. 食物香气四溢因为分子之间存在引力
3. 将冰块放在泡沫箱中可制成简易“冰箱”,把一瓶饮料放入“冰箱”后,冰块和饮料的温度随时间变化的曲线如图所示,在两物体温度达到相同之前,下列说法正确的是( )
A. 甲冰块 B. 乙吸收热量
C. 甲内能增加 D. 图像不符合实际,甲、乙温度应同时达到0℃
4. 如图中有关能量转化说法正确的是( )
A. 甲是把机械能转为内能,内能在增加
B. 乙把机械能转化为内能,内能在减少
C. 甲与丁都是内能转化为机械能
D. 甲与丙都是内能转化为机械能
5. 如图是古代省油灯的示意图。它下层盛水,能减慢上层油的消耗。点灯后,水在升温的过程中( )
A. 吸热,内能增加 B. 吸热,内能减少 C. 放热,内能增加 D. 放热,内能减少
6. 下列关于燃料的热值说法正确的是( )
A. 燃料燃烧越充分,其热值越大
B. 燃料的热值越小,完全燃烧放出的热量越少
C. 一瓶酒精用去三分之一,剩余酒精的热值将减小
D. 焦炭的热值是,完全燃烧1kg焦炭能放出的热量
7. 质量和温度都相同的甲、乙两种物质,用同样的加热器进行加热,它们的温度随时间变化的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 0~6 min甲比乙吸收的热量多
B. 6~8 min甲物质吸热,乙物质不吸热
C. 8~10 min甲和乙继续吸热,但甲和乙温度保持不变
D. 甲的比热容大于乙的比热容
8. 如图是小明煮的一碗冒着“白气”的面条。他将木筷和金属勺同时放入其中,过一会感觉金属勺烫手而木筷不烫手。下列说法正确的是( )
A. 木材的导热性比金属好 B. 木筷不烫手其内能不变
C. 金属勺通过热传递变烫 D. “白气”是由汽化形成的
9. 2024年4月25日,搭载着神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭(如图)在酒泉卫星发射中心成功发射。下列说法正确的是( )
A. 火箭的燃料燃烧得越充分,热值越大
B. 火箭发动机工作过程中的热机效率是100%
C. 火箭“体内”的液氢燃料温度低至-253℃,内能为零
D. 火箭搭载着飞船升空的过程中,飞船的重力势能越来越大
10. 有关能量的转移、转化和利用,下列说法正确的是( )
A. 电烤炉取暖,是电能转移到人体
B. 钻木取火,是内能转化为机械能
C. 中医提倡的热水泡脚,是通过热传递的方式增大脚部的内能
D. 用嘴对着手哈气取暖,主要是通过做功的方式增大手的内能
11. 二氧化碳(CO2)爆破技术是现代工程建设中非常环保的技术。起爆前高压泵将CO2压缩成高压气体,液化后输入爆破筒内。如图所示,爆破时电加热管发热,使筒内的液态CO2迅速汽化,形成的高压气体从泄气孔中喷出,实施爆破。下列说法正确的是( )
A. 高压泵压缩CO2,气体内能增大,温度降低
B. 高压泵压缩CO2,气体内能减小,温度升高
C. 高压CO2气体喷出时,内能增大,温度升高
D. 高压CO2气体喷出时,内能减小,温度降低
12. 涡轴9“玉龙”是我国完全自主研发的航空涡轴发动机,其大致工作过程是:空气通过进气道进入压气机,被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合,燃料在燃烧室燃烧后,产生的高温高压气体推动涡轮转动,从而输出动力。该发动机工作过程中的相关说法正确的是( )
A. 燃烧室中燃料燃烧越充分,发动机效率越高
B. 燃料和压缩空气混合后,燃料的热值增大
C. 压气机压缩空气,空气的内能减小
D. 高温高压气体推动涡轮转动时,将机械能转化为内能
二、填空题(共4题,每空1分,共10分)
13. 美食给人们的生活带来了变化,夏天人们一边品尝“油焖大虾”,一边喝着免费啤酒,十分惬意。一个热气腾腾的“油焖大虾”香气喷鼻,这是______现象,放入口中,舌尖上除了感觉到美味外,舌尖的温度也升高了,舌尖的内能增大,这是通过________的方法改变了舌尖的内能。当打开易拉罐拉环时,会听到嘭的一声,这一过程是内能转化为______能。
14. 熨斗古代亦称“火斗”,最早出现于西汉,以青铜质地为主,用高温熨平衣物,是通过_________方式改变物体内能的。宋元时期,出现了如图所示带木把的熨斗,相比金属把,使用更安全,是由于木头具有_________的物理属性。
15. 利用先进工艺和科学方法,可以使垃圾变废为宝.若从1吨垃圾中能提炼出140kg燃料油,燃料油的热值为4.5×107J/kg,则这些燃料油完全燃烧时释放出的热量为_____J,这些热量可以使_____kg的水温度升高50℃.[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]
16. 2024年4月30日,全球最大的压缩空气储能项目在我国并网发电,工作原理如图。在用电低谷时段利用电网多余电能驱动压缩机压缩空气,使空气______增大(填能量形式);在用电高峰时段高压空气被释放,膨胀对外______,使膨胀机转动,将内能转化为______,带动发电机产生电能输送至电网。
三、探究实践题(共5题,共19分)
17. 请在图中虚线框内用箭头表示出白天海陆风的吹拂方向___________。如果你大晴天的白天在森林里迷失了方向,如果你想走出森林,应该沿着___________(选填“顺风”或“逆风”)的方向行走。
18. 如图甲所示是内燃机的吸气冲程的示意图,图甲中画出了吸气冲程进气门、排气门的开闭情况与活塞的运动情况。请在图乙中用“”表示阀门,画出压缩冲程进气门、排气门的开闭情况,用“↑”或“↓”表示活塞运动方向,画出压缩冲程活塞的运动情况。
19. 在“比较不同物质吸热能力”的实验中,用铁夹将温度传感器及分别盛有水和色拉油的两个试管固定在铁架台上,温度传感器的探头部分与试管内的水和色拉油良好接触,两个温度传感器通过数据采集线与计算机相连接,红外加热器可以同时对两试管中的液体加热,如图所示。
物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
末温/℃
水
200
20
6
45
色拉油
200
20
6
75
(1)试管中加入的水和色拉油除初温相同外,还应保证___________(填“体积”或“质量”)相同。
(2)实验中物质吸热的多少是通过___________来反映的。物质吸热能力的强弱通过___________来反映的。
(3)根据表中数据算出加热6min,水吸收的热量为___________J。[c水=4.2×103J(/kg•℃)]
(4)色拉油的比热容是___________J/(kg•℃)。(用科学记数法表示)
20. 为了比较两种燃料的热值,小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验,烧杯内水的初温和质量相同,实验中忽略热量损失。
(1)实验前调整铁夹A的位置,其目的是使______(选填“石棉网”或“温度计”)处于适当的高度。
(2)实验中应控制燃料燃烧______(选填“时间”或“质量”)相同,根据______比较燃料燃烧放出热量的多少。
(3)小明选用了燃料a和燃料b进行实验。当燃料燃尽后,小明根据各个时刻烧杯中的水温,绘制了如图乙所示的图像,则可初步判断燃料______的热值大。
(4)另一组小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验,并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水,在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙所示,根据丙图像,燃料1和燃料2的热值之比为______。
21. 为了探究做功与物体内能变化的关系,小明同学利用气压式喷水壶(水壶的内部没有水)、数字式温度计、小风力发电机等器材做了如下实验:
如图,将数字温度计的探头插入壶中,并将插孔密封,通过手柄向壶内打气,观察数字温度计的示数变化情况;将水壶喷嘴对准发电机扇叶,打开手柄处的阀门,从喷嘴迅速排出气体,扇叶转动。
(1)该实验通过___________的变化来反映气体内能的变化。
(2)向壶中打气时,温度计示数会___________,说明壶内气体的内能___________了;打开阀门小风扇转动时,小灯泡发光了,此时还需要观察___________,气体的___________最终通过发电机转化为___________能。
(3)本实验可以说明的结论是___________
四、综合应用题(共2题,共15分)
22. 三峡水电站有“照亮半个中国”的美誉,它的年平均发电量约为3.06×1017 J,相当于一座年消耗5×1010 kg标准煤的火力发电站的发电量.
(1)标准煤的热值为2.9×107 J/kg,完全燃烧5×1010 kg标准煤能放出多少热量?
(2)以三峡水力发电代替同等的火力发电,每年会少排CO2气体1.2×1011 kg,这些气体的体积是多少米3(通常情况下CO2气体的密度为2 kg/m3)?
(3)根据本题中的数据,计算火力发电的效率.
23. 山西拥有丰富的历史文化遗产。暑假期间小明一家从平遥古城自驾前往五台山,进行古建筑研学旅行。平遥古城到五台山全程约360km,驾车前往大约需要4h。(汽油的热值q取4.5×107J/kg,汽油的密度ρ取0.8×103kg/m3)
(1)求汽车的平均速度。
(2)汽车全程消耗汽油25L,求汽油完全燃烧放出的热量Q。
(3)若汽车发动机全程的平均功率为25kW,求汽车发动机的效率。
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