精品解析:福建省福州市第十九中学2024-2025学年九年级上学期10月月考物理试题
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内容正文:
福州第十九中学2024-2025学年第一学期10月份校本练习
九年级物理试题
友情提示:1.请把所有解答填写到答题卡上!请不要错位、越界答题!
2.全卷
一、选择题:本大题有14小题,每小题2分,共28分。每小题只有一个选项正确。
1. 以下温度中,最接近25℃的是( )
A. 南阳市冬季最冷的室外温度
B. 健康成年人的体温
C. 冰水混合物的温度
D. 让人感觉温暖而舒适的房间温度
2. 下列现象中属于扩散现象的是( )
A. 擦黑板时,粉笔灰在空中飞舞
B. 冬天,雪花漫天飞舞
C. 粉笔蹭到衣服上,在衣服上留下粉笔痕迹
D. 打开一盒香皂,很快就会闻到香味
3. 大量中华诗词蕴含物理知识,下列说法正确的是( )
A. “沾衣欲湿杏花雨,吹面不寒杨柳风。”“雨”的形成是汽化现象
B. “窗含西岭千秋雪,门泊东吴万里船。”“雪”的形成是凝固现象
C. “可怜九月初三夜,露似珍珠月似弓。”“露”的形成是液化现象
D. “月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠。”“霜”的形成是升华现象
4. 如下图所示的四个实例中,与搓手取暖改变物体内能的方式相同的是( )
A. 扬汤止沸 B. 釜底抽薪
C. 钻木取火 D. 炙手可热
5. 国家级非物质文化遗产“打铁花”是流传在豫晋地区的民间传统烟火。“打铁花”是在高温下将生铁化成铁水,然后用力将铁水泼洒出去,铁水最后形成铁屑。在“打铁花”的过程中,下列分析正确的是( )
A. “打铁花”时,铁水温度一直上升
B. “将铁水泼洒出去”时,铁水在持续吸热
C. “打铁花”表演伴随着液化物态变化过程
D. “打铁花”表演伴随着凝固物态变化过程
6. 小华用甲、乙两种物质做凝固实验,得到温度—时间图像如图所示,下列分析错误的是( )
A. 乙是非晶体 B. 甲凝固过程持续了4min
C. 甲在ab段吸热 D. 甲在第2min时是液态
7. 在“霜的形成”模拟实验的过程中,往金属罐中装入大半罐的碎冰块,再向冰块中撒入适量食盐。静置一段时间后,发现金属罐下部和底部形成了霜,如图所示,下列有关“霜的形成”的说法正确的是( )
A. 撒盐的目的是为了提高冰的熔点 B. 金属罐下端形成的霜是空气遇冷凝华形成的
C. 如果不加盐,则罐底会出现小水珠而不是白霜 D. 在干燥的环境中更容易形成霜
8. 下列关于热量、内能、温度的说法中正确的是( )
A. 升高相同温度时,比热容大的物体一定吸收的热量多
B. 物体的温度不变时,内能一定不变
C. 温度升高越多的物体吸收的热量越多
D. 温度相同的两个物体间不会发生热传递
9. 如图所示的一种自热火锅。该自热火锅配有发热包,发热包的主要成分包括生石灰、活性炭、硅藻土和铝粉等。将发热包放到冷水中,生石灰与水产生化学反应,生成氢氧化钙,并放出大量的热,从而加热上层食物。下列有关自热火锅的说法正确的是( )
A. 食物加热时是通过做功的方式使其内能增加的
B. 食物在被加热的过程中,食物中所含有的热量增加
C. 打开盒盖时会冒出“白气”,这是水汽化形成的水蒸气
D. 食物被加热后的香味更浓郁,是因为分子热运动快慢与温度有关
10. 固态、液态和气态是物质常见的三种状态,某物质通过放热、吸热在甲、乙、丙三种物态之间转化,如图所示,下列分析正确的是( )
A. 甲为固态,甲至乙是熔化过程 B. 乙为气态,乙至丙是凝华过程
C. 丙为液态,乙至丙是熔化过程 D. 丙为气态,丙至甲是液化过程
11. 2024年4月30日,神舟十七号载人飞船轨道舱与返回舱成功分离之后,选取液态氢作为燃料的返回舱返回火箭发动机点火,神舟十七号穿过大气层时会进入黑障区(如下图),然后返回舱着陆。下列有关说法正确的是( )
A. 返回舱的火箭选用液态氢作燃料,主要是因为液氢具有较大的比热容
B. 飞船返回地球经过大气层时外侧温度升高是通过做功的方式改变内能
C. 火箭使用的燃料燃烧释放的热量越多,热机效率越高
D. 返回舱进入大气层时宛如一颗“火流星”,在此过程中内能转化为机械能
12. 甲、乙两物体质量都为1kg,丙物体质量为2kg,三个物体温度都升高1℃,吸收热量如图所示。以下说法正确的是( )
A. 甲的温度升高2℃,需吸收4000J的热量 B. 甲、乙的温度都降低1℃,乙比甲放出的热量多
C. 甲的比热容比乙的大 D. 乙的比热容与丙的相等
13. 如图所示,为了解白纸和黑纸的吸热性能,小明将质量都是1kg、初温相同的水分别倒入两个完全相同的瓶中,再用大小、形状和厚薄相同的白纸和黑纸将瓶包起来,然后将两个瓶子放在太阳光下。在30min内,小明每隔3min测一次水的温度,记录在下面的表格中。根据小明的实验和记录可知[水的比热容。]( )
日照时间t/min
0
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
白纸瓶水温/℃
23
24
25
25
26
27
27
28
29
29
30
黑纸瓶水温/℃
23
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
A. 相同的条件下,黑纸的吸热性能与白纸相同 B. 相同的条件下,黑纸的吸热性能比白纸差
C. 30min内,白纸瓶中的水内能增加了 D. 30min内,黑纸瓶中的水内能增加了
14. 如图所示,规格相同的甲、乙两容器中分别装有3kg和2kg的纯净水,并用不同加热器加热,不计热损失,得到如图丙所示的水温与加热时间的关系图,则下列说法正确的是( )
[已知:]
A. 甲、乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比为3∶2
B. 甲杯水中每分钟吸收的热量为
C. 加热相同的时间,甲、乙两杯水升高的温度之比3∶2
D. 将甲、乙两容器中的液体从20℃加热至沸腾所需要的时间之比为4∶9
二、填空题:本大题有6小题,每空1分,共12分。
15. 如图,小铭用小药瓶、吸管、橡胶塞和微红色的水完成的自制温度计,若想让温度的变化反映得更明显,应尽量选择较________(选填“粗”或“细”)的吸管。将自制温度计放入热水中,液柱的位置会________。(选填“上升”、“不变”或“下降”)
16. 密封的锤形玻璃泡内有少量碘颗粒。如图所示,将玻璃泡浸入热水中,玻璃泡内碘颗粒逐渐消失,同时出现紫红色碘蒸气,这是______过程。已知一标准大气下碘的熔点为113.7℃,碘的沸点为184.35℃,这个方案可以防止碘颗粒发生______现象(均填物态变化名称)。
17. 易拉罐的拉环被拉断后很难打开,可拿圆珠笔的笔尾在罐口旁快速摩擦,拉环就可以被“炸开”,如图所示。拉环被“炸开”的过程中能量转化与图中四冲程汽油机的______(填字母)冲程相似;若飞轮转速是1800r/min,该汽油机工作时每秒对外做功______次。
18. 天气预报中常提到“来自西伯利亚地区的寒流南下,预计在某地与来自太平洋向北移动的暖湿气流相遇,届时会形成大到暴雨……”暖湿气流携带较多的水分,但不一定带来降雨,当与冷空气相遇时,暖湿气流中的水蒸气遇冷会___________(填物态变化名称)成小水珠,形成降雨。有时只有暖湿气流,暖湿气流前进受地形阻挡被迫抬升也能形成降雨,这说明地形高处的温度较___________(选填“高”或“低”)。
19. 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•℃)]
20. A物体质量为0.3kg,B物体质量为0.6kg,温度均为20℃。甲、乙两杯水质量相等,温度均为50℃,现将A放入甲杯、B放入乙杯,热平衡后甲杯水温降低了5℃,乙杯水温降低了8℃,不考虑热损失,则A、B两物体吸收的热量之比为______,A、B两物体的比热容之比为______。
三、简答题:本题共1小题,共4分。
21. 如图是《天工开物》中记录的“生熟炼铁”情景,其中提及到我国的“淬火”工艺:工匠将高温工件浸入冷水中,可以使其快速冷却以提高工件硬度;在淬火过程中,水面上会出现大量“白气”。请用物理知识说明使用水进行冷却和“白气”出现的原因。
四、实验题:本题共5小题,共32分,每空1分。
22. 小明利用如图甲所示的实验装置来探究水在沸腾前后温度变化的特点,他在两支试管中都装入水,同时放置在红外加热器中,用温度传感器记录下两支试管中水的温度随时间变化图像如图乙所示。
(1)由图乙可知:实验中水的沸点为___________℃,说明当地大气压可能___________一个标准大气压;沸腾过程中水的温度___________;
(2)实验过程中,___________(选填“①”或“②”)号试管首先可以观察到沸腾现象,造成这个差异的原因是两支试管中水的___________不一样;
(3)小明同学为进一步探究液体沸腾规律,设计了如图丙所示的实验装置,使用甲、乙温度计分别测量烧杯和试管中水的温度;
①当甲温度计的示数达到100℃时,烧杯中的水开始沸腾,当乙温度计示数达到100℃后,示数保持不变,但试管中的水始终没有沸腾,其原因是___________;
②当小红在烧杯的水中加入少量的食盐后,发现试管中的水能够沸腾,说明加入食盐后水的沸点___________(选填“升高”、“降低”或“不变”)。
23. 如图所示,某地大雪过后路面结冰,环卫工人会在公路上撒盐,使路面的冰及时熔化、确保了行人和车辆的出行安全。为了弄清其中缘由,小张做了一组关于冰熔化的实验。
(1)实验采用甲图中方法给试管中的冰块加热,目的是使冰块___________,组装器材时应当___________(选填“自下而上”或“自上而下”)组装;
(2)冰熔化过程中温度随时间变化的图像如图乙所示,第4分钟时的内能___________(选填“大于”、“等于”或“小于”)第6分钟时的内能;已知实验中冰的质量为100g,由图乙可知冰熔化过程持续了___________min,熔化过程中吸收了___________J热量;[已知水的比热容为];
(3)完成上述实验后,小张又取了适量淡盐水制成的碎冰再次加热,得到的图像如图丙。由以上实验可知,加入盐后冰的熔点将会___________(选填“升高”、“降低”或“不变”);
(4)小张又将一装有冰水混合物的试管放入正在熔化的盐冰水混合物中,如图丁所示,烧杯中含盐的冰未完全熔化前,试管中的冰会___________(选填“变多”、“变少”或“不变”)。
24. 小明准备3个相同的空烧杯A、B、C,在烧杯C中倒入适量的热水,小华找来4张相同餐巾纸,把其中一张纸对折后撕去一半,分别标记为1、2、3、4,并把它们喷同样多的水,然后将4张湿纸分别贴在烧杯的外壁,如图所示。
(1)用电吹风只正对1号湿纸吹微风(常温),比较1、2两张湿纸,先落下的是_________号纸片;
(2)比较_________两张湿纸落下的先后情况,可以得到液体蒸发快慢和液体温度的关系;
(3)比较2、4两张湿纸能否得出表面积对蒸发快慢的影响?_________(能/不能),理由是:_________。
25. 小明了解到有种说法“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”。他采用如图的装置进行实验:在甲、乙两个相同的瓶子中装入等体积的热水,用两层灰色薄棉布包裹着甲瓶(内层紧贴,外层相对宽松),用一层灰色厚棉布紧贴包裹着乙瓶,用数显温度计测量瓶中热水的温度,测得有关数据如下表所示(已知此时室温为25.0℃)。
时间/min
0
20
40
60
80
甲瓶水温/℃
61.0
56.6
53.4
50.8
48.5
乙瓶水温/℃
61.0
55.6
52.3
49.4
46.8
(1)这个过程中,甲、乙两瓶热水都会___________(选填“吸热”或“放热”),两瓶水的温度下降至___________℃不再变化,___________瓶水所需时间更长;
(2)如果把瓶中的热水换成冰块,___________瓶中的冰块熔化较慢;
(3)分析实验结果,可猜想“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”的原因可能是两件薄衣服中间有___________;
(4)由实验数据可知水温下降的特点是:温度越高时,水温下降得越___________(选填“快”或“慢”)。
26. 物理小组的同学们组装了如图甲、乙、丙所示的装置,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,在完全相同的烧杯中分别装有质量相同的a、b两种液体,在完全相同的燃料盒中分别装有质量相同的燃料1、燃料2两种燃料。不考虑热量损失,燃料点燃直至燃尽,三装置烧杯中液体升高的温度随时间变化的图像如图丁所示。
(1)若要比较液体的吸热本领:
①应选______(在“甲、乙、丙”中选填)两图的实验装置进行实验;
②实验通过______来判断液体吸收热量的多少;
③由图丁可知:液体a与液体b比热容之比为______;
④若在时把甲丙两个装置中的液体a、液体b两种液体混合(两液体与外界没有热量交换),则下列说法正确的是______;
A.混合后热量从液体b传递到液体a
B.液体a的内能增加,液体b的内能减少
C.液体a降低的温度一定等于液体b升高的温度
D.当两种液体的温度相同时,液体a放出的热量一定等于液体b吸收的热量
(2)若要比较两种燃料的热值:
①应该在燃料完全燃烧后,通过比较______(温度计的示数变化/加热时间)来得出结论;
②如果将液体吸收的热量作为燃料燃烧放出的热量,那么,通过实验得到的燃料热值与实际相比会偏______(选填“大”或“小”);
③燃料燃尽时乙中液体a吸收的热量______(请填写“大小关系”)丙中液体b吸收的热量;
(3)做完上面实验,小冰想起在吃小炒肉这道经典菜时,碗的下方有点燃的蜡烛在给菜加热,于是想用如图所示装置测出蜡的热值。B为下部开了许多通气孔的罩子,A桶中水的质量为,水的初温为,末温为,蜡烛燃烧前的质量为。燃烧后的质量为,A桶吸收的热量经测量后计算为,已知水的比热容为,则蜡的热值______(不计热损失,用题中给定的物理量符号表示)。
四、计算题:本题共3小题,共24分。
27. 新能源的开发利用为我们日常生活带来了极大的方便,如下图所示是某学校在暑假中安装的空气能热水器,其工作原理是通过少量的电量来驱动压缩机工作,把空气中的热量转移到水中,使水变热。外界气温为20℃时它每小时能将400kg水从15℃升高到55℃,已知,,求:
(1)这些水吸收的热量是多少?
(2)若这些热量用效率为75%的锅炉为其加热,需要完全燃烧多少无烟煤?
28. 一辆氢气动力试验汽车,10min内汽车在平直路面上匀速行驶了,消耗了0.15kg的氢气,汽车发动机提供的牵引力为,氢气的热值取。求:
(1)氢气完全燃烧放出的热量为多少;
(2)牵引力所做的功;
(3)汽车发动机的效率。
29. 如图甲所示,A、B是两个底部装有完全相同的加热器的容器,加热器产生的热量80%可以被容器中的液体吸收,已知加热器每秒钟放出热量1500J。现将甲、乙两种液体分别倒入A、B杯中,其中甲液体的质量为400g;让两个加热器同时开始工作,60s后停止加热,然后立即将比热容为的合金球迅速放入乙液体中(从球放入到达到热平衡不计热损失),它们的温度随时间变化图像如图乙所示(部分图像未画出)。求:
(1)加热15s时,甲液体吸收的热量为多少?
(2)甲液体的比热容为多少?
(3)合金球的质量为多少?
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福州第十九中学2024-2025学年第一学期10月份校本练习
九年级物理试题
友情提示:1.请把所有解答填写到答题卡上!请不要错位、越界答题!
2.全卷
一、选择题:本大题有14小题,每小题2分,共28分。每小题只有一个选项正确。
1. 以下温度中,最接近25℃的是( )
A. 南阳市冬季最冷的室外温度
B. 健康成年人的体温
C. 冰水混合物的温度
D. 让人感觉温暖而舒适的房间温度
【答案】D
【解析】
【详解】A.南阳市冬季最冷的室外温度在0℃以下,故A不符合题意;
B.健康成年人的体温是37℃,故B不符合题意;
C.冰水混合物的温度是0℃,故C不符合题意;
D.让人感觉温暖而舒适的房间温度是25℃左右,故D符合题意。
故选D。
2. 下列现象中属于扩散现象的是( )
A. 擦黑板时,粉笔灰在空中飞舞
B. 冬天,雪花漫天飞舞
C. 粉笔蹭到衣服上,在衣服上留下粉笔痕迹
D. 打开一盒香皂,很快就会闻到香味
【答案】D
【解析】
【详解】A.擦黑板时,粉笔灰四处飞扬,这是物质的运动,属于机械运动,故A不符合题意;
B.下雪时,漫天飞舞的雪花,是雪花的运动,属于机械运动,故B不符合题意;
C.粉笔蹭到衣服上,在衣服上留下粉笔痕迹,不是分子运动,不属于扩散现象,故C不符合题意;
D.打开一盒香皂,很快就会闻到香味,是香气分子在运动,属于扩散现象,故D符合题意。
故选D。
3. 大量中华诗词蕴含物理知识,下列说法正确的是( )
A. “沾衣欲湿杏花雨,吹面不寒杨柳风。”“雨”的形成是汽化现象
B. “窗含西岭千秋雪,门泊东吴万里船。”“雪”的形成是凝固现象
C. “可怜九月初三夜,露似珍珠月似弓。”“露”的形成是液化现象
D. “月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠。”“霜”的形成是升华现象
【答案】C
【解析】
【详解】A.雨是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,液化是放热过程,故A错误;
B.雪是空气中的水蒸气遇冷形成的小冰晶,属于凝华现象,凝华放热,故B错误;
C.露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,液化是放热过程,故C正确;
D.霜是空气中的水蒸气遇冷形成的小冰晶,属于凝华现象,故D错误。
故选 C。
4. 如下图所示的四个实例中,与搓手取暖改变物体内能的方式相同的是( )
A. 扬汤止沸 B. 釜底抽薪
C. 钻木取火 D. 炙手可热
【答案】C
【解析】
【详解】搓手取暖是通过做功的方式改变内能;
A.扬汤止沸是通过热传递的方式改变内能,故A不符合题意;
B.釜底抽薪是通过热传递的方式改变内能,故B不符合题意;
C.钻木取火需要克服摩擦力做功,故是通过做功的方式改变内能的,故C符合题意;
D.炙手可热是通过热传递的方式改变内能,故D不符合题意。
故选C。
5. 国家级非物质文化遗产“打铁花”是流传在豫晋地区的民间传统烟火。“打铁花”是在高温下将生铁化成铁水,然后用力将铁水泼洒出去,铁水最后形成铁屑。在“打铁花”的过程中,下列分析正确的是( )
A. “打铁花”时,铁水温度一直上升
B. “将铁水泼洒出去”时,铁水在持续吸热
C. “打铁花”表演伴随着液化物态变化过程
D. “打铁花”表演伴随着凝固物态变化过程
【答案】D
【解析】
【详解】“打铁花”时,将铁水泼洒出去,铁水遇冷放出热量,铁水最后形成铁屑,由液态变成固态,是凝固现象,由于晶体凝固过程中,温度不变,所以铁水温度保持不变,故ABC错误,D正确。
故选D。
6. 小华用甲、乙两种物质做凝固实验,得到温度—时间图像如图所示,下列分析错误的是( )
A. 乙是非晶体 B. 甲凝固过程持续了4min
C. 甲在ab段吸热 D. 甲在第2min时是液态
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,乙在凝固过程中,温度一直在下降,没有固定的熔点,是非晶体,故A正确,不符合题意;
B.由图可知,甲凝固过程温度保持不变,从第4分钟开始凝固,第8分钟凝固结束,所以甲凝固过程持续了4min,故B正确,不符合题意;
C.ab段是晶体物质甲的凝固过程,凝固过程是放热,不是吸热,故C错误,符合题意;
D.图中是甲、乙两物质的凝固实验,初状态为液态,第2分钟时,甲未开始凝固,所以是液态,故D正确,不符合题意。
故选C。
7. 在“霜的形成”模拟实验的过程中,往金属罐中装入大半罐的碎冰块,再向冰块中撒入适量食盐。静置一段时间后,发现金属罐下部和底部形成了霜,如图所示,下列有关“霜的形成”的说法正确的是( )
A. 撒盐的目的是为了提高冰的熔点 B. 金属罐下端形成的霜是空气遇冷凝华形成的
C. 如果不加盐,则罐底会出现小水珠而不是白霜 D. 在干燥的环境中更容易形成霜
【答案】C
【解析】
【详解】A.冰中加盐形成了混合物,降低了冰的熔点,故A错误;
B.霜是周围空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶,故B错误;
C.加盐后,混合物的熔点降低,水蒸气遇到温度更低的罐底会凝华为小冰晶;如果不加盐,冰水混合物的温度仍为0℃,则水蒸气遇到罐底会液化为小水珠而不是白霜,故C正确;
D.在干燥的环境中,水蒸气少,不容易形成霜,故D错误。
故选C。
8. 下列关于热量、内能、温度的说法中正确的是( )
A. 升高相同温度时,比热容大的物体一定吸收的热量多
B. 物体的温度不变时,内能一定不变
C. 温度升高越多的物体吸收的热量越多
D. 温度相同的两个物体间不会发生热传递
【答案】D
【解析】
【详解】A.由可知,质量未知,升高相同温度时,比热容大的物体不一定吸收的热量多,故A错误;
B.内能跟质量和温度有关,物体的温度不变时,内能不一定不变,故B错误;
C.由可知,比热容大小未知,质量未知,所以温度升高越多的物体吸收的热量不一定越多,故C错误;
D.发生热传递的条件是存在温度差,温度相同的两个物体间不会发生热传递,故D正确。
故选D。
9. 如图所示的一种自热火锅。该自热火锅配有发热包,发热包的主要成分包括生石灰、活性炭、硅藻土和铝粉等。将发热包放到冷水中,生石灰与水产生化学反应,生成氢氧化钙,并放出大量的热,从而加热上层食物。下列有关自热火锅的说法正确的是( )
A. 食物加热时是通过做功的方式使其内能增加的
B. 食物在被加热的过程中,食物中所含有的热量增加
C. 打开盒盖时会冒出“白气”,这是水汽化形成的水蒸气
D. 食物被加热后的香味更浓郁,是因为分子热运动快慢与温度有关
【答案】D
【解析】
【详解】A.食物被加热的过程中,食物吸收热量,内能增加,是通过热传递的方式使其内能增加,故A错误;
B.热量是过程量,不能说含有,食物在被加热的过程中,食物中所含有的内能增加,故B错误;
C.“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水珠,故C错误;
D.食物被加热后,香味更浓郁,这是因为分子热运动快慢与温度有关,温度越高,分子的热运动越剧烈,故D正确。
故选D。
10. 固态、液态和气态是物质常见的三种状态,某物质通过放热、吸热在甲、乙、丙三种物态之间转化,如图所示,下列分析正确的是( )
A. 甲为固态,甲至乙是熔化过程 B. 乙为气态,乙至丙是凝华过程
C. 丙为液态,乙至丙是熔化过程 D. 丙为气态,丙至甲是液化过程
【答案】B
【解析】
【详解】由图知:丙到甲吸热,甲到乙吸热,所以丙为固态,甲为液态,乙为气态;甲到乙是汽化过程,需要吸热;乙到丙是凝华,会放热;丙到甲是熔化,需要吸热,故B正确,ACD错误。
故选B。
11. 2024年4月30日,神舟十七号载人飞船轨道舱与返回舱成功分离之后,选取液态氢作为燃料的返回舱返回火箭发动机点火,神舟十七号穿过大气层时会进入黑障区(如下图),然后返回舱着陆。下列有关说法正确的是( )
A. 返回舱的火箭选用液态氢作燃料,主要是因为液氢具有较大的比热容
B. 飞船返回地球经过大气层时外侧温度升高是通过做功的方式改变内能
C. 火箭使用的燃料燃烧释放的热量越多,热机效率越高
D. 返回舱进入大气层时宛如一颗“火流星”,在此过程中内能转化为机械能
【答案】B
【解析】
【详解】A.火箭发射过程中使用了液态氢燃料,是因为液态氢的热值较大,在质量相同时,完全燃烧放出的 热量多,故A错误;
B.飞船返回地球经过大气层时,与空气摩擦,克服摩擦做功,机械能转化为内能,使飞船外壳温度 升高,内能增加,是通过做功的方式改变物体的内能,故B正确;
C.根据效率的计算公式可知,还需输出的有用功有关,故C错误;
D.返回舱进入大气层时宛如一颗“火流星",是克服摩擦做功,机械能转化为内能,故D错误。
故选B。
12. 甲、乙两物体质量都为1kg,丙物体质量为2kg,三个物体温度都升高1℃,吸收热量如图所示。以下说法正确的是( )
A. 甲的温度升高2℃,需吸收4000J的热量 B. 甲、乙的温度都降低1℃,乙比甲放出的热量多
C. 甲的比热容比乙的大 D. 乙的比热容与丙的相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图示知,1kg的甲物体温度升高1摄氏度时,吸收的热量为3000J,即甲的比热容为,则甲的温度升高2℃,需吸收热量为
故A错误;
BC.由图示知,1kg的甲乙物体温度升高1摄氏度时,甲吸收的热量大于乙,则甲的比热容大于乙,所以甲、乙的温度都降低1℃,乙比甲放出的热量少,故B错误,C正确;
D.由图示知,1kg的乙物体温度升高1摄氏度时吸收的热量与2kg的丙物体温度升高1摄氏度时吸收的热量相同,所以乙的比热容与丙的不相等,故D错误。
故选C。
13. 如图所示,为了解白纸和黑纸的吸热性能,小明将质量都是1kg、初温相同的水分别倒入两个完全相同的瓶中,再用大小、形状和厚薄相同的白纸和黑纸将瓶包起来,然后将两个瓶子放在太阳光下。在30min内,小明每隔3min测一次水的温度,记录在下面的表格中。根据小明的实验和记录可知[水的比热容。]( )
日照时间t/min
0
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
白纸瓶水温/℃
23
24
25
25
26
27
27
28
29
29
30
黑纸瓶水温/℃
23
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
A. 相同的条件下,黑纸的吸热性能与白纸相同 B. 相同的条件下,黑纸的吸热性能比白纸差
C. 30min内,白纸瓶中的水内能增加了 D. 30min内,黑纸瓶中的水内能增加了
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由题意可知,两瓶内水的质量相同、初温相同,由于Q吸=cmΔt,在相同的时间内,白纸瓶水温升高的少,即水吸热少,所以黑纸的吸热性能好于白纸,故AB不符合题意;
C.30min内,白纸瓶水温由23℃升高到30℃,则白纸瓶中的水吸热
Q吸=cm(t1-t)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(30℃-23℃)=2.94×104J
则30min内,白纸瓶中的水内能增加了2.94×104J,故C不符合题意;
D.30min内,白纸瓶水温由23℃升高到34℃,则黑纸瓶中的水吸热
Q吸′=cm(t2-t)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(34℃-23℃)=4.62×104J
则30min内,黑纸瓶中的水内能增加了4.62×104J,故D符合题意。
故选D。
14. 如图所示,规格相同的甲、乙两容器中分别装有3kg和2kg的纯净水,并用不同加热器加热,不计热损失,得到如图丙所示的水温与加热时间的关系图,则下列说法正确的是( )
[已知:]
A. 甲、乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比为3∶2
B. 甲杯水中每分钟吸收的热量为
C. 加热相同的时间,甲、乙两杯水升高的温度之比3∶2
D. 将甲、乙两容器中的液体从20℃加热至沸腾所需要的时间之比为4∶9
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲、乙两杯水温度升高到40℃时,分别吸收的热量为
此时甲加热的时间为2min,乙加热的时间为3min,则甲乙两加热器每分钟放出的热量之比为
故A错误;
B.甲杯水中每分钟吸收的热量为
故B错误;
C.加热相同的时间,甲、乙两杯水升高的温度之比为
故C正确;
D.将甲、乙两容器中的液体从20℃加热至沸腾所需要的时间之比仍为2:3,故D错误。
故选C。
二、填空题:本大题有6小题,每空1分,共12分。
15. 如图,小铭用小药瓶、吸管、橡胶塞和微红色的水完成的自制温度计,若想让温度的变化反映得更明显,应尽量选择较________(选填“粗”或“细”)的吸管。将自制温度计放入热水中,液柱的位置会________。(选填“上升”、“不变”或“下降”)
【答案】 ①. 细 ②. 上升
【解析】
【详解】[1]常用的液体温度计都是利用液体的热胀冷缩制成的,用较细的吸管,液面变化明显,便于观察。
[2]把自制温度计放入热水中,瓶内的水因遇热体积变大,瓶中液柱的位置会升高。
16. 密封的锤形玻璃泡内有少量碘颗粒。如图所示,将玻璃泡浸入热水中,玻璃泡内碘颗粒逐渐消失,同时出现紫红色碘蒸气,这是______过程。已知一标准大气下碘的熔点为113.7℃,碘的沸点为184.35℃,这个方案可以防止碘颗粒发生______现象(均填物态变化名称)。
【答案】 ①. 升华 ②. 熔化
【解析】
【详解】[1][2]将玻璃泡浸入热水中,玻璃泡内碘颗粒吸收玻璃泡传递的热量逐渐消失、变成紫红色碘蒸气,这是升华过程;一标准大气下碘的熔点为113.7℃,碘的沸点为184.35℃,均高于水的沸点,所以这个方案可以防止碘颗粒发生熔化现象。
17. 易拉罐的拉环被拉断后很难打开,可拿圆珠笔的笔尾在罐口旁快速摩擦,拉环就可以被“炸开”,如图所示。拉环被“炸开”的过程中能量转化与图中四冲程汽油机的______(填字母)冲程相似;若飞轮转速是1800r/min,该汽油机工作时每秒对外做功______次。
【答案】 ①. B ②. 15
【解析】
【详解】[1]拉环被“炸开”向上运动,是因为罐内气体对拉环做功,内能转化为机械能,能量转化与汽油机的做功冲程一致,内能转化为机械能。A图中进气门打开,排气门关闭,活塞下行,是吸气冲程;B图中气门都关闭,活塞下行,是做功冲程,内能转化为机械能;C图中气门都关闭,活塞上行,是压缩冲程,机械能转化为内能; D图中进气门关闭,排气门打开,活塞上行,是排气冲程。所以拉环被“炸开”的过程中能量转化与图中四冲程汽油机的B冲程相似。
[2]四冲程内燃机曲轴转一圈,完成2个冲程,1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次。飞轮转速是1800r/min,即每秒钟转30圈,完成60个冲程,做功15次。
18. 天气预报中常提到“来自西伯利亚地区的寒流南下,预计在某地与来自太平洋向北移动的暖湿气流相遇,届时会形成大到暴雨……”暖湿气流携带较多的水分,但不一定带来降雨,当与冷空气相遇时,暖湿气流中的水蒸气遇冷会___________(填物态变化名称)成小水珠,形成降雨。有时只有暖湿气流,暖湿气流前进受地形阻挡被迫抬升也能形成降雨,这说明地形高处的温度较___________(选填“高”或“低”)。
【答案】 ①. 液化 ②. 低
【解析】
【详解】[1]暖湿气流中的水蒸气遇冷变成小水珠,由气态变成液态,是液化现象。
[2]暖湿气流前进受地形阻挡被迫抬升也能形成降雨,说明暖湿气流中的水蒸气在高处液化成小水珠,由于液化需要放热,所以高处的温度较低。
19. 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:
.
20. A物体质量为0.3kg,B物体质量为0.6kg,温度均为20℃。甲、乙两杯水质量相等,温度均为50℃,现将A放入甲杯、B放入乙杯,热平衡后甲杯水温降低了5℃,乙杯水温降低了8℃,不考虑热损失,则A、B两物体吸收的热量之比为______,A、B两物体的比热容之比为______。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]甲、乙两杯水质量相等,热平衡后甲杯水温降低了5℃,乙杯水温降低了8℃,根据可知放出的热量与温度变化量成正比,则甲、乙两杯水放出的热量之比为,不考虑热损失,则A、B两物体吸收的热量之比为。
[2]热平衡后甲杯水温降低了5℃,则水温变为45℃,乙杯水温降低了8℃,水温变为42℃,则A、B两物体温度变化量之比为
根据,A、B两物体的比热容之比为
三、简答题:本题共1小题,共4分。
21. 如图是《天工开物》中记录的“生熟炼铁”情景,其中提及到我国的“淬火”工艺:工匠将高温工件浸入冷水中,可以使其快速冷却以提高工件硬度;在淬火过程中,水面上会出现大量“白气”。请用物理知识说明使用水进行冷却和“白气”出现的原因。
【答案】将金属工件加热到很高的温度,然后迅速浸在冷水中,水的温度会升高,汽化出大量的水蒸气,水蒸气上升遇冷液化形成液态的小水珠,就是“白气”。
【解析】
【21题详解】
略。
四、实验题:本题共5小题,共32分,每空1分。
22. 小明利用如图甲所示的实验装置来探究水在沸腾前后温度变化的特点,他在两支试管中都装入水,同时放置在红外加热器中,用温度传感器记录下两支试管中水的温度随时间变化图像如图乙所示。
(1)由图乙可知:实验中水的沸点为___________℃,说明当地大气压可能___________一个标准大气压;沸腾过程中水的温度___________;
(2)实验过程中,___________(选填“①”或“②”)号试管首先可以观察到沸腾现象,造成这个差异的原因是两支试管中水的___________不一样;
(3)小明同学为进一步探究液体沸腾规律,设计了如图丙所示的实验装置,使用甲、乙温度计分别测量烧杯和试管中水的温度;
①当甲温度计的示数达到100℃时,烧杯中的水开始沸腾,当乙温度计示数达到100℃后,示数保持不变,但试管中的水始终没有沸腾,其原因是___________;
②当小红在烧杯的水中加入少量的食盐后,发现试管中的水能够沸腾,说明加入食盐后水的沸点___________(选填“升高”、“降低”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 100 ②. 等于 ③. 保持不变
(2) ①. ① ②. 质量
(3) ①. 不满足持续吸热 ②. 升高
【解析】
【小问1详解】
[1]由乙图可知,两试管内的水温度为100℃时保持不变面,说明此时水在沸腾,因此实验中水的沸点为100℃。
[2][3]由于标准气压下水的沸点为100℃,则此时当地大气压可能等于一个标准大气压,且水在沸腾过程中,温度保持不变,
【小问2详解】
[1]乙图中①号试管沸腾时需要的时间短,因此①号试管先沸腾。
[2]两只试管沸腾的时间不相同,是由于质量不同,质量越多的水需要沸腾的时间长。
【小问3详解】
[1]丙图中,试管内的水与外界气压相同,说明烧杯和试管上方的气压相同,即沸点相同,当烧杯内的水沸腾时,温度保持不变,试管内的水能够达到沸点,但不满足持续吸热,因此不沸腾。
[2]加入少量的食盐后,发现试管中的水能够沸腾,说明此时烧杯内的水的温度高于试管内的温度,说明加入食盐后水的沸点升高。
23. 如图所示,某地大雪过后路面结冰,环卫工人会在公路上撒盐,使路面的冰及时熔化、确保了行人和车辆的出行安全。为了弄清其中缘由,小张做了一组关于冰熔化的实验。
(1)实验采用甲图中方法给试管中的冰块加热,目的是使冰块___________,组装器材时应当___________(选填“自下而上”或“自上而下”)组装;
(2)冰熔化过程中温度随时间变化的图像如图乙所示,第4分钟时的内能___________(选填“大于”、“等于”或“小于”)第6分钟时的内能;已知实验中冰的质量为100g,由图乙可知冰熔化过程持续了___________min,熔化过程中吸收了___________J热量;[已知水的比热容为];
(3)完成上述实验后,小张又取了适量淡盐水制成的碎冰再次加热,得到的图像如图丙。由以上实验可知,加入盐后冰的熔点将会___________(选填“升高”、“降低”或“不变”);
(4)小张又将一装有冰水混合物的试管放入正在熔化的盐冰水混合物中,如图丁所示,烧杯中含盐的冰未完全熔化前,试管中的冰会___________(选填“变多”、“变少”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 受热均匀,且温度变化缓慢 ②. 自下而上
(2) ①. 小于 ②. 6 ③. 2520
(3)降低 (4)变多
【解析】
【小问1详解】
[1]由图甲可知,将冰块装在试管中,再放入热水中加热,使用的是水浴法加热,可以使冰块受热均匀,且温度变化缓慢。
[2]为了用酒精灯外焰加热,组装器材时应自下而上组装。
【小问2详解】
[1]冰熔化过程中,不断吸收热量,加热时间越长,水吸收热量越多,所以第4分钟时,水的内能小于第6分钟时水的内能。
[2]由乙图可知,冰熔化时由固定的熔点,第2分钟时,冰达到熔点,开始熔化,第8分钟时,熔化完成,所以冰熔化过程持续了6min。
[3]由乙图可知,从第8分钟到第10分钟,2min内水升高2℃,则水吸收的热量
由于水和冰在相同时间吸收热量相同,所以冰熔化持续6min吸收的热量
【小问3详解】
由图乙可知,冰的熔点为0℃;由丙图可知,淡盐水制成的碎冰熔化时,温度保持在-2℃,所以淡盐水制成的碎冰的熔点为-2℃,故加入盐后冰的熔点将会降低。
【小问4详解】
由于淡盐水制成的碎冰的熔点为-2℃,所以烧杯中含盐的冰未完全熔化前,温度始终保持在-2℃,水的凝固点为0℃,所以装有冰水混合物的试管放入正在熔化的盐冰水混合物中,水不断放热,则试管中的冰会变多。
24. 小明准备3个相同的空烧杯A、B、C,在烧杯C中倒入适量的热水,小华找来4张相同餐巾纸,把其中一张纸对折后撕去一半,分别标记为1、2、3、4,并把它们喷同样多的水,然后将4张湿纸分别贴在烧杯的外壁,如图所示。
(1)用电吹风只正对1号湿纸吹微风(常温),比较1、2两张湿纸,先落下的是_________号纸片;
(2)比较_________两张湿纸落下的先后情况,可以得到液体蒸发快慢和液体温度的关系;
(3)比较2、4两张湿纸能否得出表面积对蒸发快慢的影响?_________(能/不能),理由是:_________。
【答案】 ①. 1 ②. 2,3 ③. 不能 ④. 没有控制其它的因素不变
【解析】
【详解】(1)[1]1,2两张湿纸表面积大小一样,温度一样,但是1号湿纸表面空气流速快,液体蒸发快,所以先掉落。
(2)[2]2,3两张湿纸表面积大小一样,空气流动速度一样,但是3号湿纸的温度高,比较2,3两张湿纸落下的先后情况,可以得到液体蒸发快慢和液体温度的关系。
(3)[3][4]2,4两张湿纸的表面积和温度不一样,有两个不相同的量,没有控制其它的因素不变,所以不能探究表面积对蒸发快慢的影响。
25. 小明了解到有种说法“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”。他采用如图的装置进行实验:在甲、乙两个相同的瓶子中装入等体积的热水,用两层灰色薄棉布包裹着甲瓶(内层紧贴,外层相对宽松),用一层灰色厚棉布紧贴包裹着乙瓶,用数显温度计测量瓶中热水的温度,测得有关数据如下表所示(已知此时室温为25.0℃)。
时间/min
0
20
40
60
80
甲瓶水温/℃
61.0
56.6
53.4
50.8
48.5
乙瓶水温/℃
61.0
55.6
52.3
49.4
46.8
(1)这个过程中,甲、乙两瓶热水都会___________(选填“吸热”或“放热”),两瓶水的温度下降至___________℃不再变化,___________瓶水所需时间更长;
(2)如果把瓶中的热水换成冰块,___________瓶中的冰块熔化较慢;
(3)分析实验结果,可猜想“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”的原因可能是两件薄衣服中间有___________;
(4)由实验数据可知水温下降的特点是:温度越高时,水温下降得越___________(选填“快”或“慢”)。
【答案】(1) ①. 放热 ②. 25.0 ③. 甲 (2)甲 (3)空气
(4)快
【解析】
【小问1详解】
[1]由于甲、乙两瓶热水的温度都高于室温,有温度差,所以会发生热传递,故甲、乙两瓶热水都会放热。
[2]由于没有温度差时,热传递会停止,所以两瓶水的温度下降至与室温相同时,温度不再下降,所以两瓶水的温度下降至25.0℃不再变化。
[3]由表中数据可知,甲瓶中的水温下降较慢,所以甲瓶中水降温所需时间更长。
【小问2详解】
由表中数据可知,甲瓶中的水温下降较慢,所以甲瓶的保温效果更好,所以把瓶中的热水换成冰块,甲瓶中的冰块熔化较慢。
【小问3详解】
在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖,由于空气是热的不良导体,所以两件薄衣服中间有空气,可能是在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖的原因。
【小问4详解】
由表格数据知,甲瓶水温在0min到20min时,温差为
61.0℃-56.6℃=4.4℃
在60min到80min时,温差为
50.8℃-48.5℃=2.3℃
所以温度越高时,水温下降得越快。
26. 物理小组的同学们组装了如图甲、乙、丙所示的装置,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,在完全相同的烧杯中分别装有质量相同的a、b两种液体,在完全相同的燃料盒中分别装有质量相同的燃料1、燃料2两种燃料。不考虑热量损失,燃料点燃直至燃尽,三装置烧杯中液体升高的温度随时间变化的图像如图丁所示。
(1)若要比较液体的吸热本领:
①应选______(在“甲、乙、丙”中选填)两图的实验装置进行实验;
②实验通过______来判断液体吸收热量的多少;
③由图丁可知:液体a与液体b比热容之比为______;
④若在时把甲丙两个装置中的液体a、液体b两种液体混合(两液体与外界没有热量交换),则下列说法正确的是______;
A.混合后热量从液体b传递到液体a
B.液体a的内能增加,液体b的内能减少
C.液体a降低的温度一定等于液体b升高的温度
D.当两种液体的温度相同时,液体a放出的热量一定等于液体b吸收的热量
(2)若要比较两种燃料的热值:
①应该在燃料完全燃烧后,通过比较______(温度计的示数变化/加热时间)来得出结论;
②如果将液体吸收的热量作为燃料燃烧放出的热量,那么,通过实验得到的燃料热值与实际相比会偏______(选填“大”或“小”);
③燃料燃尽时乙中液体a吸收的热量______(请填写“大小关系”)丙中液体b吸收的热量;
(3)做完上面实验,小冰想起在吃小炒肉这道经典菜时,碗的下方有点燃的蜡烛在给菜加热,于是想用如图所示装置测出蜡的热值。B为下部开了许多通气孔的罩子,A桶中水的质量为,水的初温为,末温为,蜡烛燃烧前的质量为。燃烧后的质量为,A桶吸收的热量经测量后计算为,已知水的比热容为,则蜡的热值______(不计热损失,用题中给定的物理量符号表示)。
【答案】(1) ①. 甲、丙 ②. 加热时间 ③. ④. D
(2) ①. 温度计的示数变化 ②. 小 ③. 小于
(3)
【解析】
【小问1详解】
[1]为了比较两种液体的吸热本领,需要燃烧同种燃料,且液体的质量相同,通过温度计的示数高低进而判断两种比热容的大小关系,应选择甲、丙两图进行实验。
[2]因燃料相同,燃烧相同时间放出的热量相同。根据转换法,实验通过加热时间来判断液体吸收热量的多少。
[3]由丁图可知,时刻时,相同质量的液体a和液体b,被加热相同的时间,吸收相同的热量,a、b温度变化量之比为,根据,吸收的热量相同时,比热容和温度变化量成反比,所以液体a与液体b比热容之比为。
[4]AB.由图丁可知,在时a液体温度较高,所以把甲丙两个装置中的液体a、液体b两种液体混合,则热量从液体a传递到液体b,液体a的内能减少,液体b的内能增加,故AB错误;
C.液体a、液体b两种液体比热容不同,在质量和吸收(或放出)的热量相同时,根据可知液体a降低的温度一定不等于液体b升高的温度,故C错误;
D.两液体与外界没有热量交换,不存在热损失,所以当两种液体的温度相同时,液体a放出的热量一定等于液体b吸收的热量,故D正确。
故选D。
【小问2详解】
[1]为了比较热值大小,需要用不同的燃料,加热同一种液体,在燃料完全燃烧后,通过比较温度计的示数变化来得出结论,升温多的,对应燃料的热值大。
[2]因为燃料不可能完全燃烧,存在热损失,所以通过实验得到的燃料热值与实际相比会偏小。
[3] 由丁图可知,燃料燃尽时,甲中a液体升温比乙多,所以甲中a液体吸收热量大于乙中液体a吸收的热量;甲丙中,燃料相同,则燃料燃尽时,甲中a液体与丙中b液体吸收热量相同,所以燃料燃尽时乙中液体a吸收的热量小于丙中b液体吸收热量。
【小问3详解】
A桶中水吸收的热量为
不计热损失,则蜡烛燃烧放出的热量为
则蜡的热值为
四、计算题:本题共3小题,共24分。
27. 新能源的开发利用为我们日常生活带来了极大的方便,如下图所示是某学校在暑假中安装的空气能热水器,其工作原理是通过少量的电量来驱动压缩机工作,把空气中的热量转移到水中,使水变热。外界气温为20℃时它每小时能将400kg水从15℃升高到55℃,已知,,求:
(1)这些水吸收的热量是多少?
(2)若这些热量用效率为75%的锅炉为其加热,需要完全燃烧多少无烟煤?
【答案】(1)6.72×107J (2)3.2kg
【解析】
【小问1详解】
将400kg水从15℃升高到55℃,水吸收的热量
【小问2详解】
这些热量用效率为75%的锅炉为其加热,则完全燃烧无烟煤放出热量
需要完全燃烧无烟煤质量
28. 一辆氢气动力试验汽车,10min内汽车在平直路面上匀速行驶了,消耗了0.15kg的氢气,汽车发动机提供的牵引力为,氢气的热值取。求:
(1)氢气完全燃烧放出的热量为多少;
(2)牵引力所做的功;
(3)汽车发动机的效率。
【答案】(1)
(2) (3)60%
【解析】
【小问1详解】
氢气完全燃烧放出的热量
【小问2详解】
牵引力所做的功
【小问3详解】
汽车发动机的效率
29. 如图甲所示,A、B是两个底部装有完全相同的加热器的容器,加热器产生的热量80%可以被容器中的液体吸收,已知加热器每秒钟放出热量1500J。现将甲、乙两种液体分别倒入A、B杯中,其中甲液体的质量为400g;让两个加热器同时开始工作,60s后停止加热,然后立即将比热容为的合金球迅速放入乙液体中(从球放入到达到热平衡不计热损失),它们的温度随时间变化图像如图乙所示(部分图像未画出)。求:
(1)加热15s时,甲液体吸收的热量为多少?
(2)甲液体的比热容为多少?
(3)合金球的质量为多少?
【答案】(1)18000J
(2) (3)9.6kg
【解析】
【小问1详解】
加热器每秒钟放出热量1500J,加热器产生的热量80%可以被容器中的液体吸收,加热15s时,甲液体吸收的热量
【小问2详解】
甲液体的质量为400g,加热15s时,甲液体的温度由10℃升高到30℃,则甲液体的比热容
【小问3详解】
则加热60s时,乙液体吸收的热量
Q乙=1500J/s×60s×80%=7.2×104J
由乙图可知,加热60s时,乙液体的温度从10℃升高到60℃,则加热60s乙液体升高的温度
Δt乙升=60℃-10℃=50℃
加热60s乙液体吸收的热量
Q乙吸=c乙m乙Δt乙升①
合金球放入乙液体后,乙液体的温度从60℃降低到40℃,则乙液体放热时降低的温度
Δt乙降=60℃-40℃=20℃
合金球放入乙液体后,乙液体放出的热量
Q乙放=c乙m乙Δt乙降②
则两过程中乙液体放出的热量与其吸收的热量的比值
所以
从球放入到达到热平衡不计热损失,则
Q球吸=Q乙放=2.88×104J
由图象可知,合金球放入乙液体后,合金球的温度从30℃升高到40℃,则合金球升高的温度
Δt球升=40℃-30℃=10℃
由Q吸=cmΔt可得,合金球的质量
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