河南省南阳市宛城区2024-2025学年九年级上学期第一次月考物理试卷

2024-2025学年河南省南阳市宛城区九年级（上）第一次月考物理试卷 一、填空题（（每空1分，共6小题） 1．（3分）十一假期小明和爸爸去成都旅游，成都别称芙蓉城、蓉城，这座以花为名的城市自古与花结缘，青羊宫到浣花溪”依旧是成都一道靓丽的风景线，诗人闻到花香属于 　 　现象，此现象说明 　 　；诗句“花气袭人知骤暖”所蕴藏的物理知识是：分子做无规则运动的剧烈程度与 　 　有关。 2．（2分）体温计是根据 　 　的规律制成的，如图体温计的示数为 　 　。 3．（3分）寒冷的冬天，居民楼的玻璃窗的 　 　（填“内表面”或“外表面”）会起“雾”或结“冰花”，玻璃窗上的“冰花”是水蒸气 　 　（填物态变化名称）形成的。同样是水蒸气形成的，为什么有时候是“雾”有时候是“冰花”？你的猜想是：室外的 　 　不同。 4．（2分）2019年5月17日，我国用火箭将第45颗北斗导航卫星成功发射。火箭有穿越大气层时剧烈升温，通过　 　（选填“热传递”或“做功”）的方式增大了它的内能；在载荷一定的情况下，为使火箭获得足够大的升空飞行能量　 　（选填“比热容”或“热值”）。 5．（2分）在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量相等的水和某种液体（注：c水＞c液体）进行了实验，实验中，水和该液体在相同时间内放出的热量相等。两种液体的温度随时间的变化关系如图所示。分析图像可以得出 　 　（选填“甲”、“乙”）物质为水，另一种液体的比热容为 　 　J/（kg•℃）。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）] 6．（2分）验电器A、B不带电，用带正电的小棒接触验电器A的金属球，再用一根带绝缘柄的金属棒b将两个验电器A、B的金属球连接起来。连接后，则接触瞬间金属棒ab中的电流方向是 　 　（选填“由a到b”或“由b到a”），你的判断依据是 　 　。 二、选择题（每小题2分，共8小题；7-12为单选，13-14为双选） 7．（2分）关于温度、热量和内能。下列说法正确的是（　　） A．温度越高的物体，内能越大 B．一切物体都具有内能 C．我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多 D．内能小的物体不可能将热量传递给内能大的物体 8．（2分）火锅，古称“古董羹”，因食物投入沸水时发出的“咕咚”声而得名，使得众口可调、老少皆宜。下列说法错误的是（　　） A．“冰冻肥牛卷”放置一段时间会变软，该过程需要吸热 B．汤汁沸腾后，改用更大火加热，汤汁温度继续升高 C．手不能太靠近蒸气，因为蒸气液化放热会烫伤皮肤 D．在煮食物的过程中，汤汁会越来越少，该过程需要不断吸热 9．（2分）用刻度不清的温度计，可以作如下测量，将它插入冰水混合物中；将它插入1标准大气压下的沸水中，测得水银柱的长度是24cm，测得水银柱的长度为9cm，则该待测液体的温度是（　　） A．29.2℃ B．20℃ C．25℃ D．23.6℃ 10．（2分）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（　　） A．甲为固态，由甲到乙是凝华过程 B．乙为液态，由乙到丙是汽化过程 C．丙为气态，由丙到甲是液化过程 D．丙为液态，由乙到丙是熔化过程 11．（2分）甲、乙两金属质量和初温都相等，先把甲金属放入一杯热水中，热平衡时，把甲从水中取出，立即将乙金属投入这杯水中，（不考虑热散失），则甲、乙两金属的比热容大小（　　） A．c乙＞c甲 B．c乙＜c甲 C．c乙＝c甲 D．条件不够，不能确定 12．（2分）关于下面四幅图的说法正确的是（　　） A．甲图：发生热传递时，热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体 B．乙图：一块0℃的冰熔化成0℃的水后，温度不变，内能不变 C．丙图：瓶内空气推开瓶塞的演示实验与热机的如图冲程原理相同，都是机械能转化为内能 D．丁图：通过做功的方式增加内能 （多选）13．（2分）对下列图中现象，解释错误的是（　　） A．甲图：被丝绸摩擦过的玻璃棒会带上正电荷，在这个过程中玻璃棒失去了电子 B．乙图：A中正电荷可以通过金属棒流向B，使B中的金属箔带同种电荷而张开 C．丙图：摩擦后的气球能够吸引细水流，是因为异种电荷具有相互吸引的性质 D．丁图：用细绳悬挂的轻质泡沫塑料小球相互排斥，则两小球一定带有同种电荷 （多选）14．（2分）某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均气压为9.0×105Pa，飞轮转速为1800转/min，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），汽油的密度ρ＝0.8×103kg/m3，汽油的热值为4.6×107J/kg。则下列计算正确的是（　　） A．做功冲程中燃气对活塞的平均压力 2700N B．一个做功冲程中，燃气对活塞做的功 165J C．汽油机的功率 2025W D．汽油机的效率为 36% 三、作图题（每小题2分，共4分） 15．（2分）观察手电筒的结构图请画出手电筒的相应电路图。 16．（2分）请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙所示的实物图连接起来。（导线不能交叉） 四、实验探究题（第17题4分，第18题7分，第19题7分；共18分） 17．（4分）某同学做探究“冰和蜡烛熔化特点”的实验，装置分别如图1、图2所示。 （1）图1装置缺少酒精灯加热是　 　（选填“可行”或“不可行”）的； （2）图2装置中采用“水浴法”加热的优点是　 　； （3）根据记录的数据，该同学描绘出如图3所示的图象，根据该图象可知道该物质是　 　（选填“晶体”或“非晶体”）。 （5）如图3所示的图象，在相同的加热条件下，AB段与CD段的倾斜程度不同　 　。 18．（7分）探究“水沸腾前后温度变化的特点”的实验装置如图甲所示。 （1）按图甲所示的实验装置组装器材，先调整铁圈 　 　（选填“A”或“B”）的位置，调整该铁圈位置时酒精灯应该 　 　（选填“点燃”或“不点燃”）。 （2）如图甲，在安装实验器材时，固定夹A和B的高度都要适当　 　。 （3）实验中观察到的实验现象如图丙所示，此时烧杯中的水是在沸腾 　 　（选填“前”或“时”）。 （4）小组中两名同学均采用如图甲所示的装置进行实验，根据实验数据绘制的“温度﹣时间”图象如图丁所示，由此可知　 　；两名同学实验中水的质量ma　 　（选填“＞”、“＜”或“＝”）mb。 （5）实验时，要得出水沸腾过程中需要吸热这个结论，需要进行的实验操作是 　 　。 19．（7分）在探究“不同物质吸热能力”的实验中，实验装置如图甲、乙所示。 （1）实验中应取 　 　（选填“质量”或“体积”）相同的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中，使用规格 　 　（选填“相同”或“不同”）的电加热器加热。实验中通过 　 　（选填“升高的温度”或“加热时间”）来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少； 加热时间/min 0 1 2 3 4 甲的温度/℃ 30 34 38 42 46 乙的温度/℃ 10 18 26 34 42 （2）实验数据如表所示，　 　（选填“甲”或“乙”）液体的吸热能力强。如果要在甲、乙两种液体中选择一种液体做为冷却剂，你认为 　 　（选填“甲”或“乙”）液体较为合理。 （3）图丙中①是 　 　（选填“甲”或“乙”）加热时温度随时间变化的图线，如果将初温相同的该物质质量增加到原来的2倍，不考虑热损失，再绘制出一条温度随时间变化的图线，则为图中的第 　 　（选填”①”“②”或“③”）条。 五、综合应用题（第20题9分，21题9分，共18分） 20．（9分）煤、石油、天然气的过量开采使人类面临能源危机。某县在冬季利用地热能为用户取暖。县内有一口自喷状态地热井，出水温度为90℃，出水流量为150m3/h。 （1）每小时流出的水是多少kg？ （2）求每小时流出的地热水温度降低到50℃，所放出的热量。 （3）这些热量如果用天然气蒸汽锅炉供热，且天然气蒸汽锅炉的热效率为90%，则利用上述地热能供暖一小时可以节约多少天然气？[ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为4×107J/m3] 21．（9分）我国自主研制的某型新一代战斗机，它具备超音速巡航、电磁隐身、超机动性、超视距攻击等优异性能，该飞机最大起飞质量为37t，最大航行速度达2.5倍声速（合3060km/h），最大载油量为10t 速度v/（m/s） 100 200 300 400 500 阻力f/N 0.3×104 1.2×104 2.7×104 4.8×104 7.5×104 已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是40%，飞机使用的航空燃油的热值为5×107J/kg，求： （1）飞机发动机完全燃烧5t燃油获得的热量是多少焦？ （2）若飞机油箱中加满燃油且燃油完全燃烧放出热量的84%被水吸收，这箱燃油完全燃烧可将多少吨水从20℃加热到70℃？ （3）若在飞机油箱中加满燃油，并且以500m/s的速度巡航时，飞机的最大航程约是多少？（小数点后保留一位小数） 2024-2025学年河南省南阳市宛城区九年级（上）第一次月考物理试卷 参考答案与试题解析 一、填空题（（每空1分，共6小题） 1．（3分）十一假期小明和爸爸去成都旅游，成都别称芙蓉城、蓉城，这座以花为名的城市自古与花结缘，青羊宫到浣花溪”依旧是成都一道靓丽的风景线，诗人闻到花香属于 　扩散　现象，此现象说明 　分子不停地做无规则运动　；诗句“花气袭人知骤暖”所蕴藏的物理知识是：分子做无规则运动的剧烈程度与 　温度　有关。 【分析】不同物质接触时分子彼此进入对方的现象叫扩散，扩散现象说明分子在不停地做无规则运动；温度越高，分子无规则运动越剧烈。 【解答】解：诗人闻到花香是由于花的香味分子不停地做无规则运动，属于扩散现象，说明分子做无规则运动的剧烈程度与温度有关。 故答案为：扩散；分子不停地做无规则运动。 【点评】本题考查了扩散现象、分子运动与温度的关系，是一道基础题。 2．（2分）体温计是根据 　液体热胀冷缩　的规律制成的，如图体温计的示数为 　37℃　。 【分析】体温计的测温原理，观察量程、分度值及读数。 【解答】解：体温计是根据液体热胀冷缩的原理制成的，分度值为0.1℃。 故答案为：液体热胀冷缩；37℃。 【点评】考查体温计的测温原理，观察量程、分度值及读数。 3．（3分）寒冷的冬天，居民楼的玻璃窗的 　内表面　（填“内表面”或“外表面”）会起“雾”或结“冰花”，玻璃窗上的“冰花”是水蒸气 　凝华　（填物态变化名称）形成的。同样是水蒸气形成的，为什么有时候是“雾”有时候是“冰花”？你的猜想是：室外的 　温度　不同。 【分析】液化是物质由气态变成液态，水蒸气液化在温度越低的环境下越容易发生； 凝华是气态直接变为固态；冰花形成在玻璃的哪个表面，取决于室内外的气温情况。 【解答】解：寒冷的冬天，玻璃窗上的雾是屋内温度较高的水蒸气遇到冷的玻璃液化形成的小水珠； 冰花是室内较温暖的水蒸气遇到温度很低的玻璃，发生了凝华现象，且出现在玻璃的内表面，水蒸气才会遇冷凝华。 故答案为：内表面；凝华。 【点评】该题主要考查物态变化中凝华现象和凝固现象，物态变化知识是中考必考的知识点，需要好好掌握。 4．（2分）2019年5月17日，我国用火箭将第45颗北斗导航卫星成功发射。火箭有穿越大气层时剧烈升温，通过　做功　（选填“热传递”或“做功”）的方式增大了它的内能；在载荷一定的情况下，为使火箭获得足够大的升空飞行能量　热值　（选填“比热容”或“热值”）。 【分析】（1）做功和热传递都可以改变物体的内能，做功是能量的转化，热传递是能量的转移； （2）热值是燃料的一种特性，热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时，放出的热量越多，所以在选择火箭燃料时首先应该考虑燃料热值的大小。 【解答】解： 火箭在穿过大气层时，要克服摩擦做功，使火箭的内能增大； 为使火箭获得足够大的升空飞行能量，选用的燃料应具有较大的热值。 故答案为：做功；热值。 【点评】本题主要考查学生对燃料热值的特性和改变内能方式的掌握和应用，属基础知识的考查。 5．（2分）在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量相等的水和某种液体（注：c水＞c液体）进行了实验，实验中，水和该液体在相同时间内放出的热量相等。两种液体的温度随时间的变化关系如图所示。分析图像可以得出 　甲　（选填“甲”、“乙”）物质为水，另一种液体的比热容为 　2.1×103　J/（kg•℃）。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）] 【分析】（1）选同样的放热时间，甲和乙放热相同，根据温度变化的多少判断，温度变化多的比热容小，温度变化少的比热容大，据此分析判断。 （2）由题知，分别用质量相等的水和另一种液体进行了实验，相同时间水和液体放出的热量相同。而水和液体的质量相同，根据放热公式求液体的比热容。 【解答】解： （1）时间相等时，两种液体放出的热量相等，乙液体的温度降低的快；根据Q放＝cmΔt可知，在质量相等，谁的温度降低得快；所以，若甲，一种液体是水； （2）由题知，而水和液体的质量相同水＝m乙，而水和另种液体在相同时间内放出的热量相等， 即Q水放＝Q乙放，则c水m水Δt＝c乙m乙Δt′， 结合图像（15min以内）可得： 4.2×108J/（kg•℃）×m水×（60℃﹣40℃）＝c乙m乙（60℃﹣20℃）， 解得：c乙＝2.1×103J/（kg•℃）。 故答案为：甲；2.1×103。 【点评】本题考查了学生对吸热公式的掌握和运用，能从温度﹣时间图像得出相关信息是本题的关键。本题考查了学生对比热容了解与掌握，注意要学会看图形（取相同的时间比较甲乙温度变化的高低）。 6．（2分）验电器A、B不带电，用带正电的小棒接触验电器A的金属球，再用一根带绝缘柄的金属棒b将两个验电器A、B的金属球连接起来。连接后，则接触瞬间金属棒ab中的电流方向是 　由a到b　（选填“由a到b”或“由b到a”），你的判断依据是 　用带正电的小棒接触不带电的验电器A的金属球后，验电器A带正电；金属棒ab将验电器A、B的金属球连接后，接触瞬间验电器B的部分电子会转移到验电器A上，电流方向与电子定向移动方向相反，故电流方向为由a到b　。 【分析】正电荷定向移动的方向是电流的方向，自由电子的定向移动方向与电流方向相反。 【解答】解：用带正电的小棒接触不带电的验电器A的金属球后，验电器A带正电、B的金属球连接后，电流方向与电子定向移动方向相反。 故答案为：由a到b；用带正电的小棒接触不带电的验电器A的金属球后；金属棒ab将验电器A，接触瞬间验电器B的部分电子会转移到验电器A上，故电流方向为由a到b。 【点评】本题考查的是对电流方向的理解，属于基础题。 二、选择题（每小题2分，共8小题；7-12为单选，13-14为双选） 7．（2分）关于温度、热量和内能。下列说法正确的是（　　） A．温度越高的物体，内能越大 B．一切物体都具有内能 C．我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多 D．内能小的物体不可能将热量传递给内能大的物体 【分析】（1）内能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和，内能的大小与温度有关，同时分子越多，其内能也会越大； （2）一切物体都具有内能； （3）热量是个过程量，区别于状态量，只是在热传递这个过程中才有热量这个物理量，当两物体的温度相等时，热传递就停止。所以只能说某物体吸收了多少热量，放出了多少热量，而不能说含有多少热量； （4）热传递的条件是：物体之间存在着温度差。 【解答】解：A、物体的内能与温度有关，分子运动越剧烈，故A错误； B、一切物体都具有内能； C、我们不敢大口地喝热气腾腾的汤；热量是一个过程量，故C错误； D、内能小的物体温度可能高，故内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体。 故选：B。 【点评】本题考查温度、热量、内能之间的关系以及热传递现象，是一道综合题。 8．（2分）火锅，古称“古董羹”，因食物投入沸水时发出的“咕咚”声而得名，使得众口可调、老少皆宜。下列说法错误的是（　　） A．“冰冻肥牛卷”放置一段时间会变软，该过程需要吸热 B．汤汁沸腾后，改用更大火加热，汤汁温度继续升高 C．手不能太靠近蒸气，因为蒸气液化放热会烫伤皮肤 D．在煮食物的过程中，汤汁会越来越少，该过程需要不断吸热 【分析】（1）熔化是指物质由固态转变为液态的过程，需要吸热； （2）液体沸腾的特点：达到沸点，继续吸热，温度不变。 （3）物质由气态变为液态的过程是液化，液化需要放热； （4）汽化指物质由液态转变成气态的过程。 【解答】解：A、“冰冻肥牛肉卷”放置一段时间会变软，同时吸收热量； B、把火锅中的汤汁加热至沸腾后，汤汁温度不变； C、高温的水蒸气遇到温度低的人体皮肤时，液化放热，故C正确； D、在煮食物的过程中，是因为汤汁中的水吸热汽化成为水蒸气。 故选：B。 【点评】此题考查了生活中的物态变化及其吸放热情况及液体沸腾的条件，是一道联系实际的应用题。 9．（2分）用刻度不清的温度计，可以作如下测量，将它插入冰水混合物中；将它插入1标准大气压下的沸水中，测得水银柱的长度是24cm，测得水银柱的长度为9cm，则该待测液体的温度是（　　） A．29.2℃ B．20℃ C．25℃ D．23.6℃ 【分析】冰水混合物的温度是0℃，一个标准大气压下沸水温度是100℃．此温度计上用20cm（24cm﹣4cm）表示，即1cm表示5℃，再根据温度计在液体中的实际长度10cm得出液体的温度。 【解答】解： 水银柱4cm时的温度是0℃，24cm时的温度是100℃＝5℃； 在液体中水银柱的长度上升了9cm﹣7cm＝5cm，液体的温度＝5cm×2℃/cm＝25℃。 故选：C。 【点评】此题考查温度的计算，关键是标准大气压下的冰水混合物的温度、沸水的温度应当记准确，本题有一定的难度。 10．（2分）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（　　） A．甲为固态，由甲到乙是凝华过程 B．乙为液态，由乙到丙是汽化过程 C．丙为气态，由丙到甲是液化过程 D．丙为液态，由乙到丙是熔化过程 【分析】（1）物质由气态直接变为固态叫凝华，物质由固态直接变为气态叫升华；由气态变为液态叫液化，由液态变为气态叫汽化；由固态变为液态叫熔化，由液态变为固态叫凝固。 （2）六种物态变化过程中，都伴随着吸热或放热；其中放出热量的物态变化有：凝固、液化、凝华；吸热的有：熔化、汽化、升华。 【解答】解：由图象可知，丙放热变为甲，故甲是液态、丙是气态，乙到丙是升华。故ABD错误。 故选：C。 【点评】解决此类题目要知道物态变化前后物质存在状态，并且知道物态变化过程是吸热还是放热。 11．（2分）甲、乙两金属质量和初温都相等，先把甲金属放入一杯热水中，热平衡时，把甲从水中取出，立即将乙金属投入这杯水中，（不考虑热散失），则甲、乙两金属的比热容大小（　　） A．c乙＞c甲 B．c乙＜c甲 C．c乙＝c甲 D．条件不够，不能确定 【分析】甲、乙两金属块，先后投入到同一杯热水中，甲乙金属吸收热量、温度升高，水放出热量、温度降低； 由题知，两次水降低的温度相同，也就是水放出的热量相同，因为不计热量损失，由热平衡方程可知，甲、乙两金属吸收的热量相同； 而甲、乙两金属的质量相等、初温相同，经吸热后，乙金属的末温比甲物体的末温低10℃； 由上述分析可知，质量相同的甲、乙两金属，吸收相同的热量，乙金属升高的温度少，所以乙金属的比热容大。 【解答】解：先后将甲、乙两金属投入到同一杯水中，水放出的热量相同， ∵不计热量损失， ∴Q吸＝Q放， ∴甲、乙两金属吸收的热量相同； 由题知，乙金属比甲金属少升高了10℃； 由上述分析可知，质量相同的甲，吸收相同的热量，所以乙金属的比热容大乙＞c甲。 故选：A。 【点评】本题考查了比热容的概念、热平衡方程的应用、吸热公式的应用，能确定甲、乙两金属的末温关系是本题的关键。 12．（2分）关于下面四幅图的说法正确的是（　　） A．甲图：发生热传递时，热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体 B．乙图：一块0℃的冰熔化成0℃的水后，温度不变，内能不变 C．丙图：瓶内空气推开瓶塞的演示实验与热机的如图冲程原理相同，都是机械能转化为内能 D．丁图：通过做功的方式增加内能 【分析】（1）发生热传递时，热量总是从温度高的物体传向温度低的物体或从物体的高温部分传向低温部分； （2）内能的大小跟物质的种类、质量、温度、状态有关；晶体熔化过程吸收热量，温度不变，内能增加； （3）对物体做功，物体的内能会增加，物体对外做功，其内能会减小；四冲程汽油机的做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；压缩冲程有能量转化，将机械能转化为内能； （4）改变物体内能的方式有两种：做功和热传递。 【解答】解： A、热量总是从温度高的物体传向温度低的物体或者从物体的高温部分传向物体的低温部分； B、一块0℃的冰熔化成0℃的水后，温度不变，故B错误； C、瓶内空气推开瓶塞，瓶内气体内能减少，活塞压缩气体做功，瓶内空气推开瓶塞的演示实验与热机的如图冲程原理不同； D、两手相互摩擦，是克服摩擦力做功，属于做功增加物体的内能。 故选：D。 【点评】本题综合考查了热传递的条件、物体内能的影响因素以及改变内能的两种方式等有关知识，是一道综合题。 （多选）13．（2分）对下列图中现象，解释错误的是（　　） A．甲图：被丝绸摩擦过的玻璃棒会带上正电荷，在这个过程中玻璃棒失去了电子 B．乙图：A中正电荷可以通过金属棒流向B，使B中的金属箔带同种电荷而张开 C．丙图：摩擦后的气球能够吸引细水流，是因为异种电荷具有相互吸引的性质 D．丁图：用细绳悬挂的轻质泡沫塑料小球相互排斥，则两小球一定带有同种电荷 【分析】（1）摩擦起电的实质是电子的转移； （2）金属导体中，能够移动的是自由电子，正电荷不能自由移动； （3）带电体可以吸引轻小物体。 【解答】解：A、丝绸摩擦过的玻璃棒会带上正电荷，丝绸得到电子而带上负电； B、金属导体中，故B错误； C、摩擦后的气球带了电，所以气球能够吸引细水流； D、用绝缘细绳悬挂的轻质泡沫塑料小球相互排斥，故D正确。 故选：BC。 【点评】本题考查了电荷间的相互作用和摩擦起电的实质，是一道基础题。 （多选）14．（2分）某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均气压为9.0×105Pa，飞轮转速为1800转/min，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），汽油的密度ρ＝0.8×103kg/m3，汽油的热值为4.6×107J/kg。则下列计算正确的是（　　） A．做功冲程中燃气对活塞的平均压力 2700N B．一个做功冲程中，燃气对活塞做的功 165J C．汽油机的功率 2025W D．汽油机的效率为 36% 【分析】A、已知活塞面积和燃气的平均气压，根据F＝pS计算平均压力； B、根据A算出的压力和活塞移动的距离，结合公式W＝Fs计算活塞做的功； C、先确定好是计算1min钟还是1s钟内活塞对外做了多少次功，在这里先理解清楚飞轮转2转，是一个工作循环，一个工作循环只对外做功一次，所以飞轮转速1800转/min就相当于对外做功900次/min，再根据B选项一次做功数值计算出1min内做的总功，最后由功率计算公式得出答案； D、利用1min中活塞做的功除以汽油在1min中内燃烧汽油放出的热量计算出效率。 【解答】解：A、做功冲程中燃气对活塞的平均压力：F＝pS＝9×105pa×30×10﹣7m2＝2700N，故A正确； B、一个做功冲程中﹣3m＝135J，故B错误； C、6min钟飞轮转1800转， 活塞在1min钟里对外做的功：W＝135J×900＝1.215×108J， 汽油机的功率：，故C正确； D、1min钟里燃烧汽油的质量：m＝ρV＝4.8×103kg/m2×0.06×10﹣3m4＝0.048kg， 1min钟里燃烧汽油放出的热量：Q＝mq＝7.048kg×4.6×102J/kg＝2.208×106J， 汽油机的效率：η＝，故D错误。 故选：AC。 【点评】本题以汽油机为载体，涉及的知识点多，选项中考查了压力、功、功率、效率的计算；中间还穿插着飞轮转速与对外做功关系的理解，密度、热值的相关计算，综合能力强，对学生的逻辑思维能力、迁移能力和计算能力要求高。 三、作图题（每小题2分，共4分） 15．（2分）观察手电筒的结构图请画出手电筒的相应电路图。 【分析】手电筒电路为基本电路，即用导线将电源、开关以及灯泡顺次连接起来即可。 【解答】解：用导线将电源、开关以及灯泡顺次连接起来 【点评】会识别串并联电路，会根据实物图画出正确的电路图。 16．（2分）请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙所示的实物图连接起来。（导线不能交叉） 【分析】分析电路的连接，根据电路图连接对应的实物图。 【解答】解：根据甲图可知，两灯串联，实物图连接如图所示： 。 【点评】本题考查根据电路图连接被实物图，注意各元件与电路图一一对应。 四、实验探究题（第17题4分，第18题7分，第19题7分；共18分） 17．（4分）某同学做探究“冰和蜡烛熔化特点”的实验，装置分别如图1、图2所示。 （1）图1装置缺少酒精灯加热是　可行　（选填“可行”或“不可行”）的； （2）图2装置中采用“水浴法”加热的优点是　使蜡的受热更均匀　； （3）根据记录的数据，该同学描绘出如图3所示的图象，根据该图象可知道该物质是　晶体　（选填“晶体”或“非晶体”）。 （5）如图3所示的图象，在相同的加热条件下，AB段与CD段的倾斜程度不同　比热容不同　。 【分析】（1）冰在常温下就可以熔化，如果使用酒精灯加热，会使熔化的时间加快，现象不容易观察； （2）用酒精灯对固体进行加热，一定要注意使加热均匀，而图2案为水浴加热，可以使加热比较均匀。 （3）晶体熔化时的温度叫做熔点，晶体在熔化过程中，吸收热量，但温度保持不变。晶体在熔化过程中有固定熔化温度，非晶体在熔化过程中没有固定的熔化温度。 （4）冰和水的比热容不同，同种情况下，温度变化不同； 【解答】解：（1）由于冰在常温下就可以熔化，因此在实验过程中，可以仔细观察实验中的现象； （2）图2装置的水浴法，能使固体均匀受热。 （3）从图中可以看出，该物质在BC段温度保持不变。 （4）冰化成水质量不变，但比热容发生了变化，温度变化快慢不同； 故答案为：（1）可行；（2）使蜡的受热更均匀；（4）比热容不同。 【点评】此题通过对图象的分析，考查了对晶体熔化过程中的特点，从图中找出相关的信息：熔点、熔化过程中的特点。 18．（7分）探究“水沸腾前后温度变化的特点”的实验装置如图甲所示。 （1）按图甲所示的实验装置组装器材，先调整铁圈 　B　（选填“A”或“B”）的位置，调整该铁圈位置时酒精灯应该 　点燃　（选填“点燃”或“不点燃”）。 （2）如图甲，在安装实验器材时，固定夹A和B的高度都要适当　不能让温度计的玻璃泡碰到烧杯底　。 （3）实验中观察到的实验现象如图丙所示，此时烧杯中的水是在沸腾 　前　（选填“前”或“时”）。 （4）小组中两名同学均采用如图甲所示的装置进行实验，根据实验数据绘制的“温度﹣时间”图象如图丁所示，由此可知　不变　；两名同学实验中水的质量ma　＜　（选填“＞”、“＜”或“＝”）mb。 （5）实验时，要得出水沸腾过程中需要吸热这个结论，需要进行的实验操作是 　撤去热源，观察水是否能够继续沸腾　。 【分析】（1）组装实验装置时，应先调整烧杯的位置，因为烧杯的位置需要根据酒精灯外焰的高度来确定； （2）根据温度计的使用规则来分析； （3）水在沸腾前气泡上升变小，水在沸腾时气泡上升变大，放出里面的水蒸气； （4）温度变化相同，吸收的热量越多，质量越大； （5）为了说明水沸腾过程中需要吸热，可以撤去酒精灯，观察水能否继续沸腾即可得出结论。 【解答】解：（1）组装实验装置时，应先调整烧杯的位置。所以应先固定铁圈的位置； （2）固定夹A高度适当的标准是保证能够用酒精灯外焰加热，那么固定夹B高度“适当”的标准是：不能让温度计的玻璃泡碰到烧杯底； （3）水在沸腾前气泡上升变小，水在沸腾时气泡上升变大，所以图丙所示烧杯中的水是在沸腾前的现象； （4）水在沸腾时温度相同；水从开始加热到沸腾，b所用的时间更长，可以判断b的质量更大a＜mb； （5）水沸腾后，若撤去加热源，也就不能维持沸腾状态，观察水是否能够继续沸腾。 故答案为：（1）B；点燃；（3）前；＜；（5）撤去热源。 【点评】本题考查了探究水沸腾的实验，考查水沸腾时的现象和特点等多个知识点，考查的比较全面。 19．（7分）在探究“不同物质吸热能力”的实验中，实验装置如图甲、乙所示。 （1）实验中应取 　质量　（选填“质量”或“体积”）相同的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中，使用规格 　相同　（选填“相同”或“不同”）的电加热器加热。实验中通过 　加热时间　（选填“升高的温度”或“加热时间”）来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少； 加热时间/min 0 1 2 3 4 甲的温度/℃ 30 34 38 42 46 乙的温度/℃ 10 18 26 34 42 （2）实验数据如表所示，　甲　（选填“甲”或“乙”）液体的吸热能力强。如果要在甲、乙两种液体中选择一种液体做为冷却剂，你认为 　甲　（选填“甲”或“乙”）液体较为合理。 （3）图丙中①是 　乙　（选填“甲”或“乙”）加热时温度随时间变化的图线，如果将初温相同的该物质质量增加到原来的2倍，不考虑热损失，再绘制出一条温度随时间变化的图线，则为图中的第 　③　（选填”①”“②”或“③”）条。 【分析】（1）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； （2）根据表中数据，结合比较吸热能力的方法回答； 根据Q＝cmΔt分析； （3）由已知条件，根据Q＝cmΔt结合图丙分析回答。 【解答】解：（1）根据比较不同物质吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同、乙两种液体，使用规格相同的电加热器加热，实验中通过加热时间来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少； （2）分析表中数据可知，从34℃升高到42℃，乙用1分钟，故甲液体的吸热能力强； 因甲的比热容大，根据Q＝cmΔt可知、乙两种液体升高相同的温度，故如果要在甲，甲液体较为合理； （3）图丙中①是乙加热时温度随时间变化的图线，如果将初温相同的乙物质质量增加到原来的2倍，用相同的加热器加热（相同时间放出的热量相同），升高相同温度时吸收热量将是原来的8倍，则图2中的③符合题意。 故答案为：（1）质量；相同；（2）甲；甲；③。 【点评】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及Q＝cmΔt的运用，为热学中的重要实验。 五、综合应用题（第20题9分，21题9分，共18分） 20．（9分）煤、石油、天然气的过量开采使人类面临能源危机。某县在冬季利用地热能为用户取暖。县内有一口自喷状态地热井，出水温度为90℃，出水流量为150m3/h。 （1）每小时流出的水是多少kg？ （2）求每小时流出的地热水温度降低到50℃，所放出的热量。 （3）这些热量如果用天然气蒸汽锅炉供热，且天然气蒸汽锅炉的热效率为90%，则利用上述地热能供暖一小时可以节约多少天然气？[ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为4×107J/m3] 【分析】（1）已知水的体积，由密度公式的变形公式可以求出水的质量； （2）已知水的初、末温度和水的比热容，由放热公式可以求出水所释放的热量。 （3）已知效率先求出天然气需要放出的热量，由Q＝Vq的变形公式可以求出天然气的体积。 【解答】解：（1）出水流量为150m3/h， 由ρ＝得：水的质量m＝ρV＝1.7×103kg/m3×150m8＝1.5×105kg， （2）水放出的热量Q水放＝cmΔt＝4.2×105J/（kg•℃）×1.5×106kg×（90℃﹣50℃）＝2.52×1010J； （3）这些热量如果用天然气蒸汽锅炉供热，则Q有用＝Q水放＝2.52×1010J， 由η＝得： 天然气需要放出的热量Q放＝＝＝6.8×1010J， 由Q放＝Vq得：天然气的体积V＝＝＝700m3。 答：（1）每小时流出的水是6.5×105kg； （2）每小时流出的地热水温度降低到50℃所放出的热量为3.52×1010J； （3）利用上述地热能供暖一小时可以节约700m3的天然气。 【点评】本题考查了热量的计算和燃烧值公式的应用，先由密度公式的变形公式求出水的质量，然后由热量公式即可求出水释放的热量，注意单位的统一。 21．（9分）我国自主研制的某型新一代战斗机，它具备超音速巡航、电磁隐身、超机动性、超视距攻击等优异性能，该飞机最大起飞质量为37t，最大航行速度达2.5倍声速（合3060km/h），最大载油量为10t 速度v/（m/s） 100 200 300 400 500 阻力f/N 0.3×104 1.2×104 2.7×104 4.8×104 7.5×104 已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是40%，飞机使用的航空燃油的热值为5×107J/kg，求： （1）飞机发动机完全燃烧5t燃油获得的热量是多少焦？ （2）若飞机油箱中加满燃油且燃油完全燃烧放出热量的84%被水吸收，这箱燃油完全燃烧可将多少吨水从20℃加热到70℃？ （3）若在飞机油箱中加满燃油，并且以500m/s的速度巡航时，飞机的最大航程约是多少？（小数点后保留一位小数） 【分析】（1）已知燃油的质量，根据Q放＝mq求出放出的热量； （2）由题知Q吸＝84%Q放，求出水吸收的热量；再根据Q吸＝cm△t公式变形可求得烧水的质量； （3）已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是40%，求得机械能，从表中查到500m/s时的阻力，利用W＝fs可求得飞机的最大航程。 【解答】解： （1）完全燃烧10t燃油获得的能量： Q＝mq＝5×103kg×5×107J/kg＝2.4×1011J； （2）由题知，水吸收的热量：Q吸＝84%Q放＝84%×2.5×1011J＝8.1×1011J； 由Q吸＝cm（t﹣t0）可得加热水的质量： m＝＝＝1×106kg＝6×103t； （3）已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是40%， 则有用功：W＝40%×Q放＝40%×2.2×1011J＝1×1011J， 根据表格查出500m/s时的阻力为7.7×104N， 则由W＝fs可得飞机的最大航程： s＝＝≈1.3×108m＝1300km。 答： （1）飞机发动机完全燃烧5t燃油获得的能量是2.5×1011J； （2）5t燃油完全燃烧可将1×107吨水从20℃加热到70℃； （3）若在飞机油箱中加满燃油，并且以500m/s的速度巡航时。 【点评】新一代战斗机是一项高科技的研究成果，它包含了众多与物理学相关的知识，我们应该学会通过分析材料找出里面所包含的物理信息，并解答相关的疑问。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2024/10/19 14:13:55；用户：李佳琳；邮箱：19523779563；学号：55883986 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$