精品解析：江西省上饶市余干县第五中学2024-2025学年九年级上学期第一次月考物理试题

九年级训练（一） 物 理 说明： 1.范围：第十三章~第十四章。 2.满分80分；时间85 分钟。 3.请将答案写在答题卡上。 一、填空题（本大题共8小题，每空1分，共16分） 1. 大量的研究表明，自然界的能量是守恒的，科学家们将研究的结果概括为能量守恒定律，即：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式______________为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而能的总量_____________。 2. 如图是某同学在复习内能知识时所作的部分知识网络图，完成下列填空： ①处表示改变内能的方法：①______； ②处填写热量计算的公式：②______。 3. 暑假小梅来到美丽的海滨城市青岛。她发现，在这里白天和夜晚的风向往往不同，或是从海面吹向陆地，或是从陆地吹向海面。她利用学过的物理知识进行分析，并画出陆地和海面之间空气流动情况的示意图，如图所示。形成这一现象的原因是海水和陆地的______不同。图中______（选填“A”或是“B”）是夜晚的空气流动情况。 4. 学习物理概念要注意条件。氢气的热值是1.4×108J/kg，表示1kg的氢气___________燃烧放出的热量是1.4×108J；1kg的氢气燃烧一半后剩下氢气的热值为__________J/kg。 5. 将质量都为1kg，初始温度都为15℃的铁、铝、铜三个金属块（比热容），浸没于沸水中煮足够长的时间后，三个金属块的温度_________（选填“相同”或“不相同”），从沸水吸收热量最少的是________金属块。 6. 图中是某四冲程内燃机工作循环中的______冲程，此内燃机1秒内对外做功20次，则飞轮转速是______r/min。 7. 如图是我国古代发明的取火器模型图，把推杆迅速推入牛角套筒时，套筒内空气被压缩，推杆前端的艾绒立刻燃烧起来，此过程中机械能转化为________能，内燃机工作的________冲程原理与该过程相同。 8. 某品牌汽车燃油机的能量流程图如图所示，若汽车行驶过程中消耗燃油5L。（燃油的热值为，密度为），该热机的效率约为______，假如这些燃油完全燃烧，牵引力做的功是______J。 二、选择题（本大题共6小题，第9~12小题，每小题只有一个正确选项，每小题2分；第13、14小题为多项选择，每小题至少有两个正确选项，每小题3分，全部选择正确得3分，选择正确但不全得1分，不选、多选或错选得0分，共14分） 9. 图是某物质由液态变为固态过程温度随时间变化的图像，下列说法正确的是（ ） A. t4时刻物体内能为零 B. t2、t3时刻物体内能相等 C. t2时刻物体内能比 t3小 D. t1时刻物体分子动能比 t2时大 10. 下列实例中属于做功改变物体内能的是（　　） A. 图甲中，炉火烧水 B. 图乙中，搓手取暖 C. 图丙中，用暖手宝暖手 D. 图丁中，热鸡蛋放在冷水中冷却 11. 如图所示，是一种在阳光下能不断摇摆的塑料小花。花盆表面的太阳能电板在光照下，产生电流驱动电动机，使小花左右摆动。下列有关该小花摆动过程中能量转化的描述正确的是（　　） A. 叶片将光能转化为化学能进行储存 B. 电流驱动电动机过程，是将电能转化为机械能 C. 太阳能电板将太阳能转化为化学能 D. 小花摆动，是将机械能转化为电能 12. 在学习内能有关知识时，要注意区分温度、内能和热量的区别和联系。下列关于温度、内能和热量，说法正确的是（ ） A. 物体放出热量，温度一定会降低 B. 物体运动得越快，内能越大 C. 内能小的物体可以将热量传递给内能大的物体 D. 1kg 50℃的水比1kg 30℃的水所含有的热量越多 13. 如图所示，北京时间2024年8月16日15时35分，长征四号乙运载火箭在西昌卫星发射中心一飞冲天，成功将遥感四十三号01组卫星送入预定轨道，发射任务取得圆满成功，本次发射是长征系列运载火箭第531次发射。下列关于火箭发射的说法正确的是（ ） A. 火箭升空过程中，遥感卫星与运载火箭保持相对静止 B. 火箭点火加速升空时，动能转化为重力势能 C. 火箭燃料燃烧时，质量减小，热值不变 D. 燃料充分燃烧时，火箭发动机的效率可以达到100% 14. 端午节是中国古老的传统节日，在农历的五月初五这天庆祝，最应景的活动就是吃粽子和赛龙舟，据说这是为了纪念伟大的诗人屈原。要吃到好吃的粽子一般要经历包一煮一蒸一剥四个过程（如图所示），下列说法正确的是（ ） A. 包粽子时，粽叶不易破裂，是因为粽叶的分子间没有斥力 B. 煮粽子时，水吸收热量沸腾过程中，温度不变 C. 蒸粽子时，通过热传递的方式增加了粽子的内能 D. 剥开粽子，香气四溢是因为分子在不停地做无规则运动 三、计算题（本大题共3小题，第15、16 小题各 7 分，第 17小题8分，共22分） 15. 小红在实验室利用电热器加热（电热器相同时间放出的热量相同），完成了冰的熔化实验，并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图像如图所示。实验时，冰的质量为0.5kg，相同时间冰和水吸收的热量相同。[水的比热容为 4.2×103J/(kg·℃)]求： （1）CD段水吸收的热量； （2）冰的比热容。 16. 一曲“燃烧我的卡路里”让健身悄然兴起，速度、力量、“马甲线”成为人们的健身追求。 【新定义】热量的单位有两种，一种是国际单位焦耳，简称“焦”，符号J；另一种是“卡路里”，简称“卡”，符号 cal，由英文 Calorie 音译而来，这个单位被广泛使用在营养计量和健身手册上。“卡”是这样规定的：在1个标准大气压下，将1g水温度升高1℃所需要吸收的热量。[水的比热容为 4.2×103J/(kg·℃)] （1）1卡合多少焦耳？ （2）李明同学每天健步走消耗的能量约 5.46×105J相当于消耗能量多少卡？ （3）食物也是一种“燃料”，其不断在人体内释放化学能，提供细胞所需的能量。人体摄入的能量（营养师常称之为热量）过多或过少，都会给健康带来损伤。某种油炸食品，每100g提供的能量约为3×105卡，假设这些能量全部被质量为5kg、温度为25℃的水吸收，可使这些水的温度升高到多少摄氏度？ 17. 近期油价持续变化，人们越来越关心汽车的油耗。百公里油耗指的是汽车在道路上行驶时每百千米平均燃料消耗量，是汽车耗油量的一个指标。一辆汽车以20m/s的速度在某段水平公路上匀速行驶了15min，消耗汽油5L，已知此过程汽车发动机的输出功率为60kW，若汽油的密度为0.8×103kg/m3，汽油的热值为4.5×107J/kg。求： （1）此时该辆汽车的油耗大约为每百公里多少升？ （结果保留整数） （2）汽油完全燃烧放出的热量； （3）汽车发动机的效率。 （4）汽车行驶过程中所受的阻力。 四、实验与探究题（本大题共4 小题，每小题7分，共28分） 18. 亲爱的同学，请你用所学的物理知识回答下列问题。 （1）图甲所示的是小云同学在电子显微镜下观察到的物质在三种状态下的内部结构，可以说明物质是由大量的分子构成的，观察到的A、B、C三幅图中，所处的状态为气态的是图 ； （2）图乙所示的装置中，一个瓶子装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体，另一个瓶子装有空气，在探究扩散现象时应该把装有二氧化氮气体的瓶子放在_____________（选填“上”或“下”）方，其原因是______________。当把中间的玻璃板拿走后，发现两个瓶中气体逐渐变为均匀的浅棕色，这个实验可以说明：_________________________； （3）如图丙所示，把两块表面干净的铅块压在一起就很难再分开，说明分子间存在____________，通过铅块很难被压缩说明分子间存在____________； （4）如图丁所示，分别在质量相同的冷水和热水中同时滴入等量的墨水，可以看到：热水变色快；该现象表明扩散的快慢与_____________有关。 19. 学习分子动理论时，为了便于学生了解分子模型，李老师做了如下的实验(如图)： （1）在容器中先后注入25mL的水和 25 mL染成红色的酒精，两种液体完全混合之后的总体积_____________（选填“大于”“小于”或“等于”）50mL，这是因为分子之间有_____________，该实验选择图甲中的______________（选填“a”或“b”）容器现象更明显。将酒精染成红色，目的是____________； （2）李老师再分别用细颗粒小米和大颗粒鹰嘴豆分别装满两个杯子（如图乙），接着将小米和鹰嘴豆混合后再分装，发现装不满两杯（如图丙），该实验______________（选填“模拟”或“证明”）了分子之间有空隙，这里李老师运用了______________（选填“控制变量”“转换”或“类比”）的实验方法，由此我们猜想酒精分子和水分子的大小____________（选填“相等”或“不相等”）。 20. 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。 （1）比较不同燃料的热值，应选择_____________两图进行实验；比较不同物质的吸热能力，应选择__________两图进行实验； （2）在“比较不同燃料的热值”的实验中，通过观察______________比较燃料燃烧放出热量的多少； （3）为了比较液体a和液体b的吸热能力，在设计实验方案时，需要确定以下需要控制的变量，你认为多余的是 ； A. 燃料的质量 B. 采用的加热方式 C. 液体a和液体b的质量 D. 盛放液体a和液体b的容器 （4）烧杯中液体a为240mL的水，则液体b的体积应该为______________mL；（ρa=1.0×103kg/m3，ρb=0.8×103kg/m3） （5）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，如图丁所示，分析图像可知液体______________（选填“a”或“b”）的吸热能力更强。若加热过程中无热量损失，则a、b两种液体的比热容之比ca︰cb=______________。 21. 炎热的夏天，小谢同学看到身边不同颜色着装的行人，她不禁想到：不同颜色的物体吸热能力是否相同呢? 为此，她和小白同学进行了如下探究： （1）根据实验，所需的测量工具除了温度计，还需要______________； （2）用如图所示的6个完全相同的塑料瓶装入质量______________的水，再加入质量相同、颜色_____________的丙烯颜料；（均选填“相同”或“不同”） （3）将准备好的塑料瓶放在阳光下曝晒，并每隔半小时记录一次温度。实验数据如下表所示； 时间 t/h 0 0.5 1.0 1.5 2.0 黄色瓶温t1/℃ 27.2 41.7 47.2 46.1 46.0 绿色瓶温t2/℃ 27.2 43.2 52.2 48.6 48.8 黑色瓶温t3/℃ 27.2 44.3 53.3 49.1 49.7 蓝色瓶温t4/℃ 27.2 42.5 48.5 47.5 47.5 红色瓶温t5/℃ 27.2 42.1 48.1 47.5 47.5 白色瓶温t6/℃ 27.2 40.0 46.1 44.6 45.0 （4）分析实验数据可知：不同颜色的水，经过相同时间太阳的照射，吸收的热量_____________（选填“相同”或“不同”）。其中______________色物体吸热能力最强，___________色物体吸热能力最弱； （5）本次实验结论在实际生活中的应用非常广泛，请你列举一个实例_________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 九年级训练（一） 物 理 说明： 1.范围：第十三章~第十四章。 2.满分80分；时间85 分钟。 3.请将答案写在答题卡上。 一、填空题（本大题共8小题，每空1分，共16分） 1. 大量的研究表明，自然界的能量是守恒的，科学家们将研究的结果概括为能量守恒定律，即：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式______________为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而能的总量_____________。 【答案】 ①. 转化 ②. 不变 【解析】 【详解】[1][2]根据能量守恒定律可知：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体上，在转移和转化过程中，能的总量保持不变。 2. 如图是某同学在复习内能知识时所作的部分知识网络图，完成下列填空： ①处表示改变内能的方法：①______； ②处填写热量计算的公式：②______。 【答案】 ①. 热传递 ②. 【解析】 【详解】[1]改变内能的方式有两种，分别为做功和热传递，做功是通过能量转化的方式改变内能，热传递是通过能量转移的方式改变内能，故①处表示改变内能的方法为热传递。 [2]通过热传递改变内能时，热量计算的公式为，故②处填写热量计算的公式为。 3. 暑假小梅来到美丽的海滨城市青岛。她发现，在这里白天和夜晚的风向往往不同，或是从海面吹向陆地，或是从陆地吹向海面。她利用学过的物理知识进行分析，并画出陆地和海面之间空气流动情况的示意图，如图所示。形成这一现象的原因是海水和陆地的______不同。图中______（选填“A”或是“B”）是夜晚的空气流动情况。 【答案】 ①. 比热容 ②. B 【解析】 【详解】[1][2]海水的比热容大于陆地上沙石的比热容，白天，在相同的日晒情况下，陆地沙石上方的空气温度会升得较快，其密度也变得较小而上升，海面上温度较低密度较大的空气会补充过来，从而形成海面吹向陆地的风，而晚上，沙石上方的空气温度下降得较快，其密度也变得较大而下降，海面上温度下降慢且温度较高、密度较小、空气上升，陆地的空气会补充过来，从而形成陆地吹向海面的风。故形成这一现象的原因是海水和陆地的比热容不同，图A是白天的空气流动情况，图B是夜晚的空气流动情况。 4. 学习物理概念要注意条件。氢气的热值是1.4×108J/kg，表示1kg的氢气___________燃烧放出的热量是1.4×108J；1kg的氢气燃烧一半后剩下氢气的热值为__________J/kg。 【答案】 ①. 完全 ②. 1.4×108 【解析】 【详解】[1]根据热值的定义可知，氢气的热值为1.4×108J/kg，它表示的意思是1千克的氢气完全燃烧放出的热量是1.4×108J。 [2]热值是燃料的特性，不随质量改变而改变，因此用掉一半，剩下氢气的热值仍然不变，仍为1.4×108J/kg。 5. 将质量都为1kg，初始温度都为15℃的铁、铝、铜三个金属块（比热容），浸没于沸水中煮足够长的时间后，三个金属块的温度_________（选填“相同”或“不相同”），从沸水吸收热量最少的是________金属块。 【答案】 ①. 相同 ②. 铜 【解析】 【详解】[1][2]由于热传递的结果是温度相等，所以煮较长的一段时间后三个金属块的温度都与沸水温度相同；根据热量公式Q=cmΔt分析可知，三种质量和初温相同的物质升高相同的温度，比热容大的吸收的热量多，比热容小的吸收的热量少，铝的比热容最大，铜的比热容最小，铝块吸收的热量最多，铜块吸收的热量最少。 6. 图中是某四冲程内燃机工作循环中的______冲程，此内燃机1秒内对外做功20次，则飞轮转速是______r/min。 【答案】 ①. 做功 ②. 2400 【解析】 【详解】[1]图中进气门和排气门都关闭，活塞下行，是燃气推着活塞运动，为做功冲程。 [2]四冲程内燃机一个工作循环做功一次、飞轮转2转，此内燃机1秒内对外做功20次，则飞轮转40转，故飞轮转速是40r/s，即2400r/min。 7. 如图是我国古代发明的取火器模型图，把推杆迅速推入牛角套筒时，套筒内空气被压缩，推杆前端的艾绒立刻燃烧起来，此过程中机械能转化为________能，内燃机工作的________冲程原理与该过程相同。 【答案】 ①. 内 ②. 压缩 【解析】 【详解】[1][2]把推杆迅速推入牛角套筒时，套筒内空气被压缩，推杆前端的艾绒立刻燃烧起来，此过程中压缩套筒内空气做功，使套筒内气体的内能增加，达到艾绒的着火点。在该实验中，活塞的机械能转化为筒内空气的内能，与汽油机的压缩冲程的能量转化相同。 8. 某品牌汽车燃油机的能量流程图如图所示，若汽车行驶过程中消耗燃油5L。（燃油的热值为，密度为），该热机的效率约为______，假如这些燃油完全燃烧，牵引力做的功是______J。 【答案】 ①. 35% ②. 【解析】 【详解】[1]由图可得该热机的效率约为 [2]这些燃油完全燃烧，释放的热量为 牵引力做的功为 二、选择题（本大题共6小题，第9~12小题，每小题只有一个正确选项，每小题2分；第13、14小题为多项选择，每小题至少有两个正确选项，每小题3分，全部选择正确得3分，选择正确但不全得1分，不选、多选或错选得0分，共14分） 9. 图是某物质由液态变为固态过程温度随时间变化的图像，下列说法正确的是（ ） A. t4时刻物体内能为零 B. t2、t3时刻物体内能相等 C. t2时刻物体内能比 t3小 D. t1时刻物体分子动能比 t2时大 【答案】D 【解析】 【详解】试题分析：此处考察物态变化中凝固图像中的能量变化．晶体在凝固过程中，不断放出热量，内能减少，物体内能不为零，因此答案为 D 10. 下列实例中属于做功改变物体内能的是（　　） A. 图甲中，炉火烧水 B. 图乙中，搓手取暖 C. 图丙中，用暖手宝暖手 D. 图丁中，热鸡蛋放在冷水中冷却 【答案】B 【解析】 【详解】ACD．炉火烧水、用暖手宝暖手、热鸡蛋放在冷水中冷却是通过热传递改变物体的内能；故ACD不符合题意； B．搓手取暖是克服摩擦做功，使物体的内能增大，温度升高，是通过做功改变物体的内能，故B符合题意。 故选B。 11. 如图所示，是一种在阳光下能不断摇摆的塑料小花。花盆表面的太阳能电板在光照下，产生电流驱动电动机，使小花左右摆动。下列有关该小花摆动过程中能量转化的描述正确的是（　　） A. 叶片将光能转化为化学能进行储存 B. 电流驱动电动机过程，是将电能转化为机械能 C. 太阳能电板将太阳能转化为化学能 D. 小花摆动，是将机械能转化为电能 【答案】B 【解析】 【详解】A．塑料小花不是真正的植物，不能将光能转化为化学能，故A错误； BD．电流驱动电动机使小花左右摆动时，将电能转化为机械能，故B正确，D错误； C．花盆表面的太阳能电板在光照下产生电流，将太阳能转化为电能，故C错误。 故选B。 12. 在学习内能有关知识时，要注意区分温度、内能和热量的区别和联系。下列关于温度、内能和热量，说法正确的是（ ） A. 物体放出热量，温度一定会降低 B. 物体运动得越快，内能越大 C. 内能小的物体可以将热量传递给内能大的物体 D. 1kg 50℃的水比1kg 30℃的水所含有的热量越多 【答案】C 【解析】 【详解】A．物体放出热量，温度不一定会降低，比如晶体的凝固过程，温度保持不变，故A错误； B．物体运动得越快，动能越大，与内能无关，故B错误； C．发生热传递的条件是存在温度差，高温物体将内能传递给低温物体，所以内能小的物体可以将热量传递给内能大的物体，故C正确； D．热量为过程量，描述时要说吸收、放出多少热量，而不能说具有或含有，故D错误。 故选C。 13. 如图所示，北京时间2024年8月16日15时35分，长征四号乙运载火箭在西昌卫星发射中心一飞冲天，成功将遥感四十三号01组卫星送入预定轨道，发射任务取得圆满成功，本次发射是长征系列运载火箭第531次发射。下列关于火箭发射的说法正确的是（ ） A. 火箭升空过程中，遥感卫星与运载火箭保持相对静止 B. 火箭点火加速升空时，动能转化为重力势能 C. 火箭燃料燃烧时，质量减小，热值不变 D. 燃料充分燃烧时，火箭发动机的效率可以达到100% 【答案】AC 【解析】 【详解】A．火箭升空过程中，遥感卫星相对于运载火箭位置没有发生变化，是静止的，故A正确； B．火箭加速升空过程中质量不变，速度和高度都增加，动能和重力势能都增大，故机械能增大，不是动能转化为重力势能，故B错误； C．燃料的热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关，因此火箭的燃料燃烧时，质量减小，热值不变，故C正确； D．火箭发动机在工作时不可避免的有能量损失，而且要克服机械部件间的摩擦做额外功，效率一定小于100%，故D错误。 故选AC。 14. 端午节是中国古老的传统节日，在农历的五月初五这天庆祝，最应景的活动就是吃粽子和赛龙舟，据说这是为了纪念伟大的诗人屈原。要吃到好吃的粽子一般要经历包一煮一蒸一剥四个过程（如图所示），下列说法正确的是（ ） A. 包粽子时，粽叶不易破裂，是因为粽叶的分子间没有斥力 B. 煮粽子时，水吸收热量沸腾过程中，温度不变 C. 蒸粽子时，通过热传递的方式增加了粽子的内能 D. 剥开粽子，香气四溢是因为分子在不停地做无规则运动 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．包粽子时，粽叶不易破裂，是因为分子间存在引力，但同时也存在斥力，故A错误； B．水沸腾时，吸收热量，温度不变；所以煮粽子时，水吸收热量，温度不变，故B正确； C．蒸粽子时，粽子吸收热量，通过热传递的方式增加了粽子的内能，故C正确； D．剥开粽子，带香味分子在空气中不停地做无规则运动，所以出现香气四溢的现象，故D正确。 故选BCD。 三、计算题（本大题共3小题，第15、16 小题各 7 分，第 17小题8分，共22分） 15. 小红在实验室利用电热器加热（电热器相同时间放出的热量相同），完成了冰的熔化实验，并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图像如图所示。实验时，冰的质量为0.5kg，相同时间冰和水吸收的热量相同。[水的比热容为 4.2×103J/(kg·℃)]求： （1）CD段水吸收的热量； （2）冰的比热容。 【答案】（1）4.2×104J； （2）2.1×103J/(kg·℃) 【解析】 【小问1详解】 由题意知，冰的质量为0.5kg，熔化为水后质量不变，CD段水升高的温度为20℃，则水吸收的热量为 Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×0.5kg×20℃=4.2×104J 【小问2详解】 由题意知，相同时间冰和水吸收的热量相同，而AB段冰吸热时间为CD段水吸热时间的一半，所以AB段吸收的热量为CD段水吸收热量的一半，即 AB段冰升高的温度为20℃，则冰的比热容 16. 一曲“燃烧我的卡路里”让健身悄然兴起，速度、力量、“马甲线”成为人们的健身追求。 【新定义】热量的单位有两种，一种是国际单位焦耳，简称“焦”，符号J；另一种是“卡路里”，简称“卡”，符号 cal，由英文 Calorie 音译而来，这个单位被广泛使用在营养计量和健身手册上。“卡”是这样规定的：在1个标准大气压下，将1g水温度升高1℃所需要吸收的热量。[水的比热容为 4.2×103J/(kg·℃)] （1）1卡合多少焦耳？ （2）李明同学每天健步走消耗的能量约 5.46×105J相当于消耗能量多少卡？ （3）食物也是一种“燃料”，其不断在人体内释放化学能，提供细胞所需的能量。人体摄入的能量（营养师常称之为热量）过多或过少，都会给健康带来损伤。某种油炸食品，每100g提供的能量约为3×105卡，假设这些能量全部被质量为5kg、温度为25℃的水吸收，可使这些水的温度升高到多少摄氏度？ 【答案】（1）4.2J （2）1.3×105卡 （3）85℃ 【解析】 【小问1详解】 由题意知，“卡”是这样规定的：在1个标准大气压下，将1g水温度升高1℃所需要吸收的热量。因此1卡的热量为 Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×0.001kg×1℃=4.2J 【小问2详解】 已知1卡的热量为4.2J，5.46×105J相当于消耗能量 【小问3详解】 每100g提供的能量约为3×105卡，即 Q吸=3×105卡=1.26×106J 假设这些能量全部被质量为5kg、温度为25℃的水吸收，可使这些水的温度升高的温度为 则水的末温为 t=t0+Δt=25℃+60℃=85℃ 17. 近期油价持续变化，人们越来越关心汽车的油耗。百公里油耗指的是汽车在道路上行驶时每百千米平均燃料消耗量，是汽车耗油量的一个指标。一辆汽车以20m/s的速度在某段水平公路上匀速行驶了15min，消耗汽油5L，已知此过程汽车发动机的输出功率为60kW，若汽油的密度为0.8×103kg/m3，汽油的热值为4.5×107J/kg。求： （1）此时该辆汽车的油耗大约为每百公里多少升？ （结果保留整数） （2）汽油完全燃烧放出的热量； （3）汽车发动机的效率。 （4）汽车行驶过程中所受的阻力。 【答案】（1）28L （2）1.8×108J （3）30% （4）3000N 【解析】 【小问1详解】 汽车以20m/s的速度在某段水平公路上匀速行驶了15min，行驶的路程为 s=vt=20m/s×15×60s=18000m=18km 消耗汽油5L，因此该辆汽车的每百公里油耗大约为 【小问2详解】 消耗汽油的体积为 V=5L=0.005m3 消耗汽油的质量为 m汽油=ρ汽油V=0.8×103kg/m3×0.005m3=4kg 汽油完全燃烧放出的热量 Q放=mq=4kg×4.5×107J/kg=1.8×108J 【小问3详解】 汽车发动机所做的有用功为 W=Pt=60×103W×15×60s=5.4×107J 汽车发动机的效率 【小问4详解】 根据P=Fv可知，汽车行驶时的牵引力为 由于汽车在做匀速运动，处于平衡状态，根据二力平衡可知，受到的阻力 f=F牵=3000N 四、实验与探究题（本大题共4 小题，每小题7分，共28分） 18. 亲爱的同学，请你用所学的物理知识回答下列问题。 （1）图甲所示的是小云同学在电子显微镜下观察到的物质在三种状态下的内部结构，可以说明物质是由大量的分子构成的，观察到的A、B、C三幅图中，所处的状态为气态的是图 ； （2）图乙所示的装置中，一个瓶子装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体，另一个瓶子装有空气，在探究扩散现象时应该把装有二氧化氮气体的瓶子放在_____________（选填“上”或“下”）方，其原因是______________。当把中间的玻璃板拿走后，发现两个瓶中气体逐渐变为均匀的浅棕色，这个实验可以说明：_________________________； （3）如图丙所示，把两块表面干净的铅块压在一起就很难再分开，说明分子间存在____________，通过铅块很难被压缩说明分子间存在____________； （4）如图丁所示，分别在质量相同的冷水和热水中同时滴入等量的墨水，可以看到：热水变色快；该现象表明扩散的快慢与_____________有关。 【答案】（1）A （2） ①. 下 ②. 避免二氧化氮自重对实验结果产生影响 ③. 分子在不停地做无规则运动 （3） ①. 引力 ②. 斥力 （4）温度 【解析】 【小问1详解】 物质的状态与分子间作用力有关，气体分子作用力很小，间距大，如图A，固体物分子间作用力最大，排列规则，如图C，液体分子间作用力处于前两者之间，有一定的体积，具有流动性，故A、B、C三幅图中，所处的状态为液态的是图B。 【小问2详解】 [1][2][3]扩散是分子热运动结果，为避免其它因素干扰，在探究扩散现象时应该把装有密度大的二氧化氮气体的瓶子放在下方，当把中间的玻璃板拿走后，发现两个瓶中的气体逐渐变为均匀的浅棕色，表明二氧化氮与空气相互进入对方，这个实验可以说明分子在不停地做无规则运动。 【小问3详解】 [1][2]分子间存在相互作用的引力和斥力，如图丙所示，把两块表面干净的铅块压在一起就很难再分开，是分子间相互吸引造成的，说明分子间存在引力，但铅块也很难被压缩，说明分子间存在斥力。 【小问4详解】 分子热运动的剧烈程度与温度有关。分别在质量相同的冷水和热水中同时滴入等量的墨水，可以看到：热水变色快，该现象表明扩散的快慢与温度有关。 19. 学习分子动理论时，为了便于学生了解分子模型，李老师做了如下的实验(如图)： （1）在容器中先后注入25mL的水和 25 mL染成红色的酒精，两种液体完全混合之后的总体积_____________（选填“大于”“小于”或“等于”）50mL，这是因为分子之间有_____________，该实验选择图甲中的______________（选填“a”或“b”）容器现象更明显。将酒精染成红色，目的是____________； （2）李老师再分别用细颗粒小米和大颗粒鹰嘴豆分别装满两个杯子（如图乙），接着将小米和鹰嘴豆混合后再分装，发现装不满两杯（如图丙），该实验______________（选填“模拟”或“证明”）了分子之间有空隙，这里李老师运用了______________（选填“控制变量”“转换”或“类比”）的实验方法，由此我们猜想酒精分子和水分子的大小____________（选填“相等”或“不相等”）。 【答案】（1） ①. 小于 ②. 间隙 ③. a ④. 便于观察实验现象 （2） ①. 模拟 ②. 类比 ③. 不相等 【解析】 【小问1详解】 [1][2]根据分子动理论可知，分子间有间隙，所以25mL的水和25mL的酒精完全混合之后的总体积小于50mL。 [3]为了使体积变化更明显，可以使用更细的玻璃管观察，液面变化幅度会更大，便于观察，所以应该选取内径较小的a容器。 [4]将酒精染成红色，这样做的目的是为了便于观察实验现象。 【小问2详解】 [1][2]分子用肉眼是看不到的，李老师分别用细颗粒小米和大颗粒鹰嘴豆分别装满两个杯子（如图乙），接着将小米和鹰嘴豆混合后再分装，发现装不满两杯（如图丙），该实验模拟了分子之间有空隙，这里李老师运用了类比的实验方法。 [3]根据实验可知，两种情况下的体积不同，由此我们猜想酒精分子和水分子的大小是不相等。 20. 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。 （1）比较不同燃料的热值，应选择_____________两图进行实验；比较不同物质的吸热能力，应选择__________两图进行实验； （2）在“比较不同燃料的热值”的实验中，通过观察______________比较燃料燃烧放出热量的多少； （3）为了比较液体a和液体b的吸热能力，在设计实验方案时，需要确定以下需要控制的变量，你认为多余的是 ； A. 燃料的质量 B. 采用的加热方式 C. 液体a和液体b的质量 D. 盛放液体a和液体b的容器 （4）烧杯中液体a为240mL的水，则液体b的体积应该为______________mL；（ρa=1.0×103kg/m3，ρb=0.8×103kg/m3） （5）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，如图丁所示，分析图像可知液体______________（选填“a”或“b”）的吸热能力更强。若加热过程中无热量损失，则a、b两种液体的比热容之比ca︰cb=______________。 【答案】（1） ①. 甲、乙 ②. 甲、丙 （2）被加热液体的温度变化 （3）A （4）300 （5） ①. a ②. 2︰1 【解析】 【小问1详解】 [1][2]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；为了比较两种液体的比热容，需要燃烧同种燃料，加热不同的液体，且液体的质量相同，在加热时间相同时，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。 【小问2详解】 根据转换法，比较不同的燃料热值，要加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小。 【小问3详解】 A．控制燃料的质量没有必要，因无论燃料多少，相同时间内放出的热量是相同的，故A符合题意； BD．采用完全相同的加热方式，是为了使热源放出相同的热量；盛放a液体和b液体的容器相同，目的使a和b两种液体在相同的时间吸收相同的热量，有必要，故BD不符合题意； C．根据比较吸热能力的2种方法，要控制不同物质的质量相同，有必要，故C不符合题意。 故选A。 【小问4详解】 为了比较两种液体的比热容，需要燃烧同种燃料，加热不同的液体，且液体的质量相同，液体a为240mL即240cm3的水，则水的质量为 ma=ρaVa=1.0g/cm3×240cm3=240g 因此液体b的质量也为240g，则液体b的体积应该为 【小问5详解】 [1]由图乙可知，相同质量的a、b液体，被加热相同的时间（吸收相同的热量），a液体升温慢，b液体升温快，说明a液体的吸热本领强。 [2]根据图乙可知，a、b都加热5min，a温度变化量为20℃，b温度变化量为40℃，由 Qa=Qb=cmΔt 可得 camΔta=cbmΔtb 则 ca︰cb=Δtb︰Δta=40℃︰20℃=2︰1 21. 炎热的夏天，小谢同学看到身边不同颜色着装的行人，她不禁想到：不同颜色的物体吸热能力是否相同呢? 为此，她和小白同学进行了如下探究： （1）根据实验，所需的测量工具除了温度计，还需要______________； （2）用如图所示的6个完全相同的塑料瓶装入质量______________的水，再加入质量相同、颜色_____________的丙烯颜料；（均选填“相同”或“不同”） （3）将准备好的塑料瓶放在阳光下曝晒，并每隔半小时记录一次温度。实验数据如下表所示； 时间 t/h 0 0.5 1.0 1.5 2.0 黄色瓶温t1/℃ 27.2 41.7 47.2 46.1 46.0 绿色瓶温t2/℃ 27.2 43.2 52.2 48.6 48.8 黑色瓶温t3/℃ 27.2 44.3 53.3 49.1 49.7 蓝色瓶温t4/℃ 27.2 42.5 48.5 47.5 47.5 红色瓶温t5/℃ 27.2 42.1 48.1 47.5 47.5 白色瓶温t6/℃ 27.2 40.0 46.1 44.6 45.0 （4）分析实验数据可知：不同颜色的水，经过相同时间太阳的照射，吸收的热量_____________（选填“相同”或“不同”）。其中______________色物体吸热能力最强，___________色物体吸热能力最弱； （5）本次实验结论在实际生活中的应用非常广泛，请你列举一个实例_________________。 【答案】 ①. 秒表 ②. 相同 ③. 不同 ④. 相同 ⑤. 黑 ⑥. 白 ⑦. 在寒冷的冬天，人穿黑色的衣服更暖和一些 【解析】 【详解】（1）[1]由实验数据可知，需要测量温度和时间，用到温度计和秒表。 （2）[2][3]根据控制变量法，6个完全相同的塑料瓶装入质量相同的水，探究不同颜色的物体吸热能力是否相同，需要再加入质量相同，颜色不同的丙烯颜料。 （4）[4][5][6]由表中数据可知，水的质量和初温相同，不同颜色的水，经过相同时间太阳的照射，吸收的热量相同，黑色瓶内温度升高得最高，说明黑色物体吸热能力最强；白色瓶内温度升高得最低，说明白色物体吸热能力最弱。 （5）[7]在寒冷的冬天，人穿黑色的衣服更暖和一些；制作太阳能光电板用黑色最好。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $