内容正文:
塘市镇中学2024年下学期第一次月考试题
九年级物理
注意:本学科试卷共4道大题,满分100分,考试时量60分钟。第4大题要求写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。各题中要求解答的物理量,必须写出数值和单位,只写数值而无单位的不能得分。
一、单项选择题(本题12个小题,每小题3分,共36分。在每小题给出的四个选项中,只有一个是正确的,把正确的答案按要求填入答题卡上相应位置。)
1. 关于扩散现象,下列说法中正确的是( )
A. 只有气体和液体才能发生扩散现象
B. 扩散现象说明分子是很小的
C. 气体、液体、固体都会发生扩散现象,其中气体扩散最显著
D. 扩散现象使人们直接看到了分子的运动
2. 把装满空气的瓶子倒扣在装满棕色二氧化氮气体的瓶子上,瓶口间先用玻璃隔开.当抽掉它们之间的玻璃片后,可以看到棕色的二氧化氮气体颜色渐渐变淡,最后两瓶中气体的颜色变得完全相同.这是因为
A. 二氧化氮比空气密度大
B. 两种气体之间形成了对流
C. 二氧化氮分子很小
D. 气体的分子在不停地运动
3. 水烧开时产生的水蒸气将壶盖顶起,汽油机的四个冲程中,能量转化与之相同的是( )
A. B.
C. D.
4. 把一瓶酒精倒去一半,则剩下的酒精( )
A. 比热容和热值均变为原来的一半
B. 比热容和热值均不变
C. 热值变为原来的一半,比热容不变
D. 比热容变为原来的一半,热值不变
5. 阳光下石板路热的烫脚,而踩在旁边的水洼中却觉得很凉爽,这主要是因为水和石板具有不同的( )
A. 热量 B. 质量
C. 内能 D. 比热容
6. 在学习了内能及能量的转化和守恒后,同学们在一起梳理知识时交流了以下想法,你认为其中不正确的是( )
A. 做功可以改变物体的内能
B. 热传递改变物体内能是不同形式的能量在相互转化
C. 在一定条件下各种形式的能量都可以相互转化
D. 能量在转移和转化的过程中总会有损耗,但能量的总量保持不变
7. 一台内燃机的转速是1440转/分,那么在每秒钟内( )
A. 曲轴转动24转,燃气对活塞做功24次,活塞完成24个冲程
B. 曲轴转动24转,燃气对活塞做功12次,活塞完成48个冲程
C. 曲轴转动1440转,燃气对活塞做功720次,活塞完成2880个冲程
D. 曲轴转动1440转,燃气对活塞做功1440次,活塞完成1440个冲程
8. 关于内能、热量和温度,下列说法正确的是( )
A. 物体温度升高,内能一定增大 B. 物体内能增大,温度一定升高
C. 热量一定是从内能大的物体传向内能小的物体 D. 物体温度越高,含有的热量越多
9. 如图所列举的事例中,改变物体内能的方式与其他三个不同的是( )
A. 对试管加热,管内水温升高
B. 冬天搓手,手会变暖
C. 从滑梯滑下,臀部发热
D. 迅速压下活塞,筒内气温升高
10. 甲、乙两个物体间发生热传递,甲物体温度升高,乙物体温度降低,结果甲、乙两物体温度相同,在这一过程中甲物体内能增加了100J,则
A. 甲物体的热量也增加了100J
B. 乙物体放出100J内能,热量减少100J
C. 乙物体的内能减少了100J
D. 热传递后,甲、乙两个物体的内能相等
11. 下列关于能量的转化和守恒的说法中错误的是( )
A. 钻木取火是将机械能转化成内能 B. 酒精燃烧时,将化学能转化为内能
C. 发电机发电时,将机械能转化为电能 D. 人们对太阳能的开发和利用,说明能量可以凭空产生
12. 在两个相同的杯子内盛有质量相等的热水和冷水,将一半热水倒入冷水杯内,冷水杯内的温度升高21℃,若再将热水杯内剩余热水的一半再次倒入冷水杯内,冷水杯内的水温会升高( )
A. 9℃ B. 8℃ C. 6℃ D. 5℃
二、填空题(每空1分,共20分)
13. 把红墨水滴入一杯冷水里,不搅动,经过一段时间后,水全变红了,这是_______现象,它说明一切物体的分子都在_________________,同时也表明分子间有__________.如果红墨水滴入一杯热水中,水很快就变红了,这又说明了_________________________.
14. 利用内能的主要途径是______和______,日常生活中生火煮饭是通过______的方式利用内能的,而喷气式飞机是通过______的方式利用内能的。
15. 能量既不会凭空________,也不会凭空________,它只会从一种形式________为另一种形式,或者从一个物体________到其它物体,而能量的总量________。
16. 某发动机水箱内装有质量为4kg的水,刚开始工作时水的初温为25℃,在冷却过程中水吸收了的热量,这是通过________的方式改变发动机的内能,水的温度升高________℃。
17. 冰糖葫芦(如图)是许多同学的最爱。其制作方法如下:将洗净的山楂穿在竹签上,然后将一定量的白糖放入锅中加热,利用_________的方法增加糖的内能,待白糖熔化成糖浆后,在山楂上蘸上糖浆,等糖浆_________热量(填“吸收”或“放出”)变成固态,冰糖葫芦就做好了。
18. “花气袭人知骤暖,鹊声穿树喜新晴”,这是南宋诗人陆游《村居书喜》中的两句诗。对于前一句,从物理学角度可以理解为:花朵分泌的芳香油分子_______加快,说明当时周边的气温突然_______。夏天,雨后天晴,池塘里荷叶上的水珠随荷叶拂动而滚动不止,当两滴滚动的水珠相遇时,会汇合变成一滴较大的水滴,这说明:____________。
三、实验,探究题(每空2分,共22分)
19. 为了探究物体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关,实验室中准备了以下仪器:两个规格相同的电加热器,两个相同的酒精灯,两个相同的烧杯,两支温度计,铁架台,火柴,适量的水和煤油.
(1)为了完成实验,还需要的仪器有_____、_____;
(2)为了准确地控制物体吸收热量的多少,在上述提供的热源中,选_____比较合理. 实验中通过_____来确定吸收热量的多少;
(3)某小组实验中记录了实验数据(见下表),分析第1、2 次或第3、4次实验数据可看出;同种物质升高相同温度时,吸收的热量与物质的_____有关;分析第1、3 次或第2、4 次实验数据可看出:质量相同的水和煤油升高相同的温度,吸收的热量与物质的_____有关.
物质
次数
质量m/kg
升高的温度△t/℃
加热的时间t/min
水
1
0.1
10
2
2
0.2
10
4
煤油
3
0.1
10
1
4
0.2
10
2
20. 小明同学学习了燃料的热值后,考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收,而水的比热已知。自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了图所示的装置进行实验,记录结果见下表:
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后水温/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
(1)取质量______(选填 “相等”或“不相等”)的煤油和菜籽油做燃料,制成煤油灯和菜籽油灯。
(2)安装实验器材时,应按照______(选填 “自下而上”或“自上而下”)的顺序安装。为了保证实验结论的可靠,小明同学应该选择两套完全相同的装置,在实验中还应控制两杯水的初温和______相等。
(3)分析得出煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是______。
(4)实验中是通过______的方式使水的内能增大(选填“做功”或“热传递”)。
(5)小明同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量m及煤油灯中煤油的质量m油。记录的数据,利用公式Q吸=cmΔt计算出了水吸收的热量,进而用公式q=算出煤油的热值,你认为他算出来的热值会比真实值______(选填“大”、“小”或“一样”)。
四、计算题(本题共2小题,21题10分,22题12分,共22分。要求写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤,只写出最终答案不能计分)
21. 某中学为学生供应开水,用锅炉将200kg的水从25℃加热到100℃,燃烧了6kg的无烟煤。则:[,]
(1)锅炉内200kg的水吸收的热量是多少?
(2)6kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少?
(3)此锅炉的效率是多少?(结果保留到小数点后两位)
22. 把一质量为50g的某金属球在1080℃的炉火中加热足够长的时间,然后迅速投入100g的初温为30℃的某种液体中,温度不再变化时金属球的温度变为80℃,已知金属球的比热容为,不计热量损失。求:
(1)此过程中,金属球放出的热量;
(2)该液体的比热容;
(3)若该液体再吸收的热量,求该液体的末温(在标准大气压下)。
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塘市镇中学2024年下学期第一次月考试题
九年级物理
注意:本学科试卷共4道大题,满分100分,考试时量60分钟。第4大题要求写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。各题中要求解答的物理量,必须写出数值和单位,只写数值而无单位的不能得分。
一、单项选择题(本题12个小题,每小题3分,共36分。在每小题给出的四个选项中,只有一个是正确的,把正确的答案按要求填入答题卡上相应位置。)
1. 关于扩散现象,下列说法中正确的是( )
A. 只有气体和液体才能发生扩散现象
B. 扩散现象说明分子是很小的
C. 气体、液体、固体都会发生扩散现象,其中气体扩散最显著
D. 扩散现象使人们直接看到了分子的运动
【答案】C
【解析】
【详解】AC.不同的物质在相互接触时彼此进入对方的现象叫做扩散现象。一切物质的分子都在不停地做无规则运动,所以固体、液体和气体之间都会发生扩散现象,其中气体扩散最显著,故A错误,C正确;
B.扩散现象说明分子不停地做无规则运动,不能说明分子小,故B错误;
D.扩散现象并不能使人们直接看到分子的运动,分子是肉眼看不见的,故D错误。
故选C。
2. 把装满空气的瓶子倒扣在装满棕色二氧化氮气体的瓶子上,瓶口间先用玻璃隔开.当抽掉它们之间的玻璃片后,可以看到棕色的二氧化氮气体颜色渐渐变淡,最后两瓶中气体的颜色变得完全相同.这是因为
A. 二氧化氮比空气密度大
B. 两种气体之间形成了对流
C. 二氧化氮分子很小
D. 气体的分子在不停地运动
【答案】D
【解析】
【分析】由于分子运动,不同物质在相互接触时,彼此进入对方的现象,叫做扩散.根据扩散的概念进行分析解答.
【详解】因为分子在永不停息地做无规则运动,所以分子的运动无方向性,分子是向各个方向运动的,
当抽掉两瓶之间的玻璃片后,空气分子向下扩散,二氧化氮分子也会向上扩散,空气和二氧化氮将同时向对方扩散,最后两瓶中气体的颜色变得完全相同.故D符合题意为答案.
3. 水烧开时产生的水蒸气将壶盖顶起,汽油机的四个冲程中,能量转化与之相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】水烧开时产生的水蒸气将壶盖顶起,水蒸气的内能会转化为壶盖的机械能;
A.汽油机进气门和排气门均关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,此冲程机械能转化为内能,故A不符合题意;
B.汽油机进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,是吸气冲程,此冲程没有能量转化,故B不符合题意;
C.汽油机进气门和排气门均关闭,活塞向下运动,是做功冲程,此冲程内能转化为机械能,故C符合题意;
D.汽油机进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,是排气冲程,此冲程没有能量转化,故D不符合题意。
故选C。
4. 把一瓶酒精倒去一半,则剩下的酒精( )
A. 比热容和热值均变为原来的一半
B. 比热容和热值均不变
C. 热值变为原来的一半,比热容不变
D. 比热容变为原来的一半,热值不变
【答案】B
【解析】
【详解】酒精倒去一半,质量减半,但种类不变,所以比热容及热值均不变,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
5. 阳光下石板路热的烫脚,而踩在旁边的水洼中却觉得很凉爽,这主要是因为水和石板具有不同的( )
A. 热量 B. 质量
C. 内能 D. 比热容
【答案】D
【解析】
【详解】阳光下石板路热得烫脚, 而踩在旁边的水洼里却感觉很凉爽, 这主要是因为水和石板具有不同的比热容,在相同时间内吸收相同的热量,而石板的比热容小,升温快,所以石板路热的烫脚,而踩在旁边的水洼里却感觉很凉爽,故ABC错误,不符合题意,D正确,符合题意。
故选D。
6. 在学习了内能及能量的转化和守恒后,同学们在一起梳理知识时交流了以下想法,你认为其中不正确的是( )
A. 做功可以改变物体的内能
B. 热传递改变物体内能是不同形式的能量在相互转化
C. 在一定条件下各种形式的能量都可以相互转化
D. 能量在转移和转化的过程中总会有损耗,但能量的总量保持不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.做功和热传递都可以改变物体的内能,故A正确,A不符合题意;
B.热传递是能量的转移,是能量从高温物体转移到了低温物体,能量的形式没变,故B错误,B符合题意;
CD.由能量守恒定律可知:能量既不会创生,也不会消失,只能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,并且在转化或转移的过程中,能量的总量保持不变,故CD正确,CD不符合题意。
故选B。
7. 一台内燃机的转速是1440转/分,那么在每秒钟内( )
A. 曲轴转动24转,燃气对活塞做功24次,活塞完成24个冲程
B. 曲轴转动24转,燃气对活塞做功12次,活塞完成48个冲程
C. 曲轴转动1440转,燃气对活塞做功720次,活塞完成2880个冲程
D. 曲轴转动1440转,燃气对活塞做功1440次,活塞完成1440个冲程
【答案】B
【解析】
【详解】已知内燃机转速是1440转/分,先将其换算为每秒的转速
即每秒钟曲轴转动24转,因为一个工作循环曲轴转动2转,燃气对活塞做功1次,完成4个冲程,所以每秒钟内做功12次,活塞完成48个冲程。
故选B。
8. 关于内能、热量和温度,下列说法正确的是( )
A. 物体温度升高,内能一定增大 B. 物体内能增大,温度一定升高
C. 热量一定是从内能大的物体传向内能小的物体 D. 物体温度越高,含有的热量越多
【答案】A
【解析】
【详解】A.物体温度升高,内能增大,可能是吸收了热量,也可能是由于外界物体对它做了功,故A正确;
B.物体内能增大,温度不一定升高,比如晶体熔化过程中,吸热内能增加,但温度不变,故B错误;
C.热传递的定义可知,热量总是从温度高的物体向温度低的物体转移,不能说是从内能大的物体传向内能小物体,故C错误;
D.在热传递过程中传递内能的多少叫热量,热量是个过程量,不能说含有,故D错误。
故选A。
9. 如图所列举的事例中,改变物体内能的方式与其他三个不同的是( )
A. 对试管加热,管内水温升高
B. 冬天搓手,手会变暖
C. 从滑梯滑下,臀部发热
D. 迅速压下活塞,筒内气温升高
【答案】A
【解析】
【详解】A.对试管加热,水吸收热量,管内水温升高,内能增加,是通过热传递使水的内能增加;
B.冬天搓手,手克服摩擦力做功,机械能转化为内能,手会变暖,属于做功改变物体的内能;
C.从滑梯滑下,臀部发热,克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,是通过做功的方式改变物体的内能;
D.迅速压下活塞,活塞对筒内气体做功,机械能转化为内能,筒内气体温度升高,是通过做功的方式改变物体内能的。
由此可知,A选项与其它三个选项在改变物体内能的方式上是不同的。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
10. 甲、乙两个物体间发生热传递,甲物体温度升高,乙物体温度降低,结果甲、乙两物体温度相同,在这一过程中甲物体内能增加了100J,则
A. 甲物体的热量也增加了100J
B. 乙物体放出100J内能,热量减少100J
C. 乙物体的内能减少了100J
D. 热传递后,甲、乙两个物体的内能相等
【答案】C
【解析】
【详解】热传递传递的是内能而不是温度,能的形式没有发生变化;甲物体内能增加了100 J,则乙物体的内能就减少了100 J.
故选C.
点睛:热量是过程量,只能用吸收或放出来形容,内能是状态量,要用具有或含有来形容,一定要注意说法的问题.
11. 下列关于能量的转化和守恒的说法中错误的是( )
A. 钻木取火是将机械能转化成内能 B. 酒精燃烧时,将化学能转化为内能
C. 发电机发电时,将机械能转化为电能 D. 人们对太阳能的开发和利用,说明能量可以凭空产生
【答案】D
【解析】
【详解】A.钻木取火是通过做功的方式改变内能的,是将机械能转化成内能,故A正确,不符合题意;
B.酒精燃烧时,消耗化学能,产生内能,把化学能转化为内能,故B正确,不符合题意;
C.发电机发电时,消耗机械能,产生电能,将机械能转化为电能,故C正确,不符合题意;
D.能量是不能凭空产生的,此说法违背了能量守恒定律,故D错误,符合题意。
故选D。
12. 在两个相同的杯子内盛有质量相等的热水和冷水,将一半热水倒入冷水杯内,冷水杯内的温度升高21℃,若再将热水杯内剩余热水的一半再次倒入冷水杯内,冷水杯内的水温会升高( )
A. 9℃ B. 8℃ C. 6℃ D. 5℃
【答案】C
【解析】
【详解】设一杯水的质量为m,热水的初温为t热,冷水的初温t冷,将一半的热水倒入容器中后共同的温度为t,因不计热损失,所以,由Q=cm△t可得:Q放=Q吸,即:
cm△t热=cm△t冷,
解得:
△t热=2△t冷=2×21℃=42℃,
据此可设t冷=0℃,则t=21℃,
t热=21℃+42℃=63℃,
若再将热水杯内剩余热水的一半再次倒入冷水杯内时,相当于同时向冷水中倒杯热水,则:
cm(t热-t′)=cm(t′-t冷)
即(63℃-t′)=t′-0
解得:
t′=27℃,
所以,冷水温度将再升高:
△t=t′-t=27℃-21℃=6℃.
故C符合题意.
二、填空题(每空1分,共20分)
13. 把红墨水滴入一杯冷水里,不搅动,经过一段时间后,水全变红了,这是_______现象,它说明一切物体的分子都在_________________,同时也表明分子间有__________.如果红墨水滴入一杯热水中,水很快就变红了,这又说明了_________________________.
【答案】 ①. 扩散 ②. 永不停息地做无规则运动 ③. 空隙 ④. 温度越高分子无规则运动越激烈.
【解析】
【详解】解:把红墨水滴入一杯冷水里,不搅动,一段时间后水全变红了,这是扩散现象,它说明一切物体的分子都在不停地做无规则运动,同时也表明分子间有空隙.
红墨水滴入一杯热水中,水很快就变红了,这说明扩散现象加快,可得温度越高,分子运动越剧烈.
故答案为扩散;无规则运动;空隙;温度越高,分子运动越剧烈.
【点评】本题考查学生对分子动理论知识的理解,掌握物质是由分子组成的,分子在不停的做无规则运动.
14. 利用内能的主要途径是______和______,日常生活中生火煮饭是通过______的方式利用内能的,而喷气式飞机是通过______的方式利用内能的。
【答案】 ①. 做功 ②. 加热 ③. 加热 ④. 做功
【解析】
【详解】[1][2][3]利用内能的主要途径是做功和热传递;日常生活中生火煮饭是将火的内能转移到锅和饭,通过热传递的方式利用内能的。
[4]喷气式飞机是将内能转化为机械能,是通过做功方式利用内能的。
15. 能量既不会凭空________,也不会凭空________,它只会从一种形式________为另一种形式,或者从一个物体________到其它物体,而能量的总量________。
【答案】 ①. 消失 ②. 产生 ③. 转化 ④. 转移 ⑤. 不变
【解析】
【详解】[1][2][3][4][5]由能量守恒定律的内容可知:能量既不会凭空消失,也不会凭空产生,它只会从一种形式转化为其它形式,或从一个物体转移到另一个物体,而能量的总量保持不变。
16. 某发动机水箱内装有质量为4kg的水,刚开始工作时水的初温为25℃,在冷却过程中水吸收了的热量,这是通过________的方式改变发动机的内能,水的温度升高________℃。
【答案】 ①. 热传递 ②. 60
【解析】
【详解】[1]发动机工作过程中会产生热量,热量传递到水,水吸收热量,内能增大,属于热传递改变内能的大小。
[2]由Q=cmΔt可知,水温升高
17. 冰糖葫芦(如图)是许多同学的最爱。其制作方法如下:将洗净的山楂穿在竹签上,然后将一定量的白糖放入锅中加热,利用_________的方法增加糖的内能,待白糖熔化成糖浆后,在山楂上蘸上糖浆,等糖浆_________热量(填“吸收”或“放出”)变成固态,冰糖葫芦就做好了。
【答案】 ①. 热传递 ②. 放出
【解析】
【详解】[1]冰糖葫芦是小朋友喜爱的零食,制作时,先将洗净的山楂穿在竹签上,然后将适量的白糖放入锅中加热,利用热传递的方法增加了内能。
[2]让白糖变成糖浆,即由固态变为液态,故是熔化,该过程是吸热的;在山楂上蘸上糖浆,等糖浆放出热量凝固成固态,这样就做好了冰糖葫芦。
18. “花气袭人知骤暖,鹊声穿树喜新晴”,这是南宋诗人陆游《村居书喜》中的两句诗。对于前一句,从物理学角度可以理解为:花朵分泌的芳香油分子_______加快,说明当时周边的气温突然_______。夏天,雨后天晴,池塘里荷叶上的水珠随荷叶拂动而滚动不止,当两滴滚动的水珠相遇时,会汇合变成一滴较大的水滴,这说明:____________。
【答案】 ①. 扩散 ②. 升高 ③. 分子间有吸引力
【解析】
【详解】[1][2]春晴天暖,空气温度升高,花朵分泌的芳香油分子分子在空中做无规则运动的速度加快,分子的扩散加快,从而使人可以闻到浓浓的花香。
[3]两滴滚动的水珠相遇后之所以会合成一滴是因为当分子相互靠近时分子间存在着相互作用的引力,将两滴水珠合成了一滴。
三、实验,探究题(每空2分,共22分)
19. 为了探究物体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关,实验室中准备了以下仪器:两个规格相同的电加热器,两个相同的酒精灯,两个相同的烧杯,两支温度计,铁架台,火柴,适量的水和煤油.
(1)为了完成实验,还需要的仪器有_____、_____;
(2)为了准确地控制物体吸收热量的多少,在上述提供的热源中,选_____比较合理. 实验中通过_____来确定吸收热量的多少;
(3)某小组实验中记录了实验数据(见下表),分析第1、2 次或第3、4次实验数据可看出;同种物质升高相同温度时,吸收的热量与物质的_____有关;分析第1、3 次或第2、4 次实验数据可看出:质量相同的水和煤油升高相同的温度,吸收的热量与物质的_____有关.
物质
次数
质量m/kg
升高的温度△t/℃
加热的时间t/min
水
1
0.1
10
2
2
0.2
10
4
煤油
3
0.1
10
1
4
0.2
10
2
【答案】 ①. 天平 ②. 停表 ③. 两个规格相同的电加热器 ④. 控制加热时间 ⑤. 质量 ⑥. 种类
【解析】
【详解】(1)[1][2] 由热量公式Q=cm△t可知,实验时需要测出水和煤油的质量,还需要记录加热时间,所以还需要的器材为:天平和停表;
(2)[3] 电加热器易于控制产生热量的多少,因此为了准确地控制物体吸收热量的多少,应选电加热器作为热源;
[4] 用相同的电热器给液体加热,相等时间内液体吸收的热量相等,因此实验中通过控制加热时间来控制吸收热量的多少;
(3)[5] 由表中第1、2 次或第3、4次实验数据可知,液体的种类和升高的温度相同而液体的质量不同,加热时间不同(即液体吸收的热量不同),由此可知:同种物质升高相同温度时,吸收的热量与物质的质量有关;
[6] 由第1、3 次或第2、4 次实验数据可知,液体的质量和升高的温度相同而液体种类不同,加热时间不同(即液体吸收的热量不同),由此可知:质量相同的水和煤油升高相同的温度,吸收的热量与物质的种类有关.
20. 小明同学学习了燃料的热值后,考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收,而水的比热已知。自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了图所示的装置进行实验,记录结果见下表:
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后水温/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
(1)取质量______(选填 “相等”或“不相等”)的煤油和菜籽油做燃料,制成煤油灯和菜籽油灯。
(2)安装实验器材时,应按照______(选填 “自下而上”或“自上而下”)的顺序安装。为了保证实验结论的可靠,小明同学应该选择两套完全相同的装置,在实验中还应控制两杯水的初温和______相等。
(3)分析得出煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是______。
(4)实验中是通过______的方式使水的内能增大(选填“做功”或“热传递”)。
(5)小明同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量m及煤油灯中煤油的质量m油。记录的数据,利用公式Q吸=cmΔt计算出了水吸收的热量,进而用公式q=算出煤油的热值,你认为他算出来的热值会比真实值______(选填“大”、“小”或“一样”)。
【答案】 ①. 相等 ②. 自下而上 ③. 质量 ④. 煤油 ⑤. 热传递 ⑥. 小
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]为比较煤油和菜籽油热值的大小,实验过程中应采用控制变量法,需要控制煤油和菜籽油的质量相同。
(2)[2]为保证用火焰的外焰加热,且温度计的玻璃泡不能接触容器底和容器壁,所以先安装下面器材,再安装上面器材,便于调节器材间的距离。
[3]由于水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响,所以在实验中还应控制水的质量和初温相等。
(3)[4]用相同质量的煤油和菜籽油燃烧后加热相同的水,由表中数据可知,用煤油加热的水温度升的高,则说明煤油燃烧放出的热量多,煤油的热值大。
(4)[5]燃料燃烧放出的热量,通过热传递的方式使物体的内能增大。
(5)[6]因为燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失,所以直接计算得出的热值比实际值要小。
四、计算题(本题共2小题,21题10分,22题12分,共22分。要求写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤,只写出最终答案不能计分)
21. 某中学为学生供应开水,用锅炉将200kg的水从25℃加热到100℃,燃烧了6kg的无烟煤。则:[,]
(1)锅炉内200kg的水吸收的热量是多少?
(2)6kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少?
(3)此锅炉的效率是多少?(结果保留到小数点后两位)
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
锅炉内200kg的水吸收的热量是
【小问2详解】
6kg无烟煤完全燃烧放出的热量是
【小问3详解】
锅炉的效率是
22. 把一质量为50g的某金属球在1080℃的炉火中加热足够长的时间,然后迅速投入100g的初温为30℃的某种液体中,温度不再变化时金属球的温度变为80℃,已知金属球的比热容为,不计热量损失。求:
(1)此过程中,金属球放出的热量;
(2)该液体的比热容;
(3)若该液体再吸收的热量,求该液体的末温(在标准大气压下)。
【答案】(1)2.1×104J
(2)4.2×103J/(kg·℃)
(3)100℃
【解析】
【小问1详解】
从开始投入水中到温度不再变化过程中,金属球放出的热量
Q放=c球m球(t球-t)=0.42×103J/(kg·℃)×0.05kg×(1080℃-80℃)=2.1×104J
【小问2详解】
液体吸收的热量
Q吸=Q放=2.1×104J
则该液体的比热容
【小问3详解】
由上问该液体的比热容可知,该液体是水。若该液体再吸收2.52×104J的热量,则该液体升高的温度
该液体的末温
t´=80℃+60℃=140℃
在标准大气压下,水的沸点为100℃,水沸腾后吸收热量温度不变,故该液体的末温为100℃。
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