内容正文:
揭阳市立才中英文学校2024—2025第一学期第一次月考
九年级物理科试卷
一、单项选择题(本题共7小题,每小题3分,共21分。)
1. 从物理学角度,对下列自然现象的解读,正确的是( )
A. “阳春三月,鸟语花香”:温度高时,分子才会做无规则运动
B. “夏荷轻摇,珠露合聚”:露珠聚在一起,说明分子间存在引力
C. “秋高气爽,落叶飘扬”:分子在不停地做无规则运动
D. “数九严冬,银装素裹”:积雪间存在孔洞,说明分子间存在间隙
【答案】B
【解析】
【详解】A.不论温度高低,一切分子都在做无规则运动,故A错误;
B.分子间存在相互作用的引力和斥力。露珠靠很近之后就会聚在一起,是因为水分子之间存在引力,故B正确;
C.分子是肉眼看不到的,落叶不是分子,落叶飘扬是宏观物体的机械运动。故C错误;
D.积雪间的孔洞是物体间的空隙,不能说明分子间有间隙,故D错误。
故选B。
2. 关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A. 对物体做功,其温度不一定升高 B. 物体的内能改变时,温度一定改变
C. 物体的内能增加,一定吸收了热量 D. 0℃的物体没有内能
【答案】A
【解析】
【详解】A.对物体做功,物体的内能会增加,则其温度不一定升高,故A正确;
B.物体的内能改变时,温度不一定改变,例如晶体的熔化过程,故B错误;
C.物体的内能增加,可以通过热传递的方式,还可以通过做功的方式,故C错误;
D.分子不停地做无规则运动,即一切分子都具有动能,因此一切物体都具有内能,故D错误。
故选A。
3. 湿地公园对城市居民的生活有很重要的意义,其中它可以有效地调节气温,主要是因为水的( )
A. 比热容大 B. 密度大 C. 流动性大 D. 热值大
【答案】A
【解析】
【详解】湿地含水分多,水的比热容较大,由知道,白天,相同质量的水和土壤、沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得昼夜的温差小,能有效调节周围环境的气温,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4. 关于导体和绝缘体,下列说法正确的是( )
A. 一般条件下,汽油、炭、大地、陶瓷是导体
B. 绝缘体不容易导电,是因为在绝缘体中没有电荷
C. 导体容易导电,是因为导体中有大量的自由电子
D. 导体与绝缘体没有绝对界限
【答案】D
【解析】
【详解】容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体。
A.通常情况下,大地、炭是导体,汽油、陶瓷属于绝缘体,故A错误;
B.绝缘体不容易导电,是因为绝缘体中能自由移动的电荷很少,故B错误;
C.导体容易导电,是因为导体中有大量能够移动的自由电荷,故C错误;
D.导体与绝缘体没有绝对界限,在一定条件下可以相互转化,故D正确。
故选D。
5. 下图甲是单缸汽油机工作时其中一个冲程,乙图中四种情景与甲图能量转化相同的选项是( )
A. 在图a中,寒冷的天气,人们通过搓手来“取暖御寒”
B. 在图b中,小孩从滑梯上滑下来,感觉臀部发热
C. 在图c中,试管中加热的水蒸气将试管口的活塞“冲”出去
D. 在图d中,手下压活塞,使密闭圆筒内的棉花发生燃烧
【答案】C
【解析】
【详解】A.图甲中有电火花,为做功冲程,将内能转化为机械能,搓手取暖是将机械能转化为内能,故A不符合题意;
B.小孩从滑梯上滑下来,感觉臀部发热,是将机械能转化为内能,故B不符合题意;
C.试管中加热的水蒸气将试管口的活塞“冲”出去, 将气体的内能转化为活塞的机械能,故C符合题意;
D.下压活塞,使密闭圆筒内的棉花发生燃烧,是对密闭圆筒内的气体做功,是将机械能转化为内能,故D不符合题意。
故选C。
6. 下列有关能量的转化和守恒的说法中,正确的是( )
A. 来回迅速摩擦双手,手掌变热,机械能转化为内能
B. 黑塑料袋内盛有水,插入温度计后系好袋口,放在阳光下,水的温度上升,内能转化为太阳能
C. 将钢笔杆在头发或毛皮上摩擦后靠近细碎的纸片,发现钢笔杆能吸引纸片,电能转化为机械能
D. 随着科技的进步和发展,如图所示的永动机是可以制造出来的
【答案】A
【解析】
【详解】A.来回迅速摩擦双手,手掌变热,是克服摩擦做功,将机械能转化为内能,故A正确;
B.黑塑料袋内盛有水,插入温度计后系好袋口,放在阳光下,水的温度上升,是太阳能转化为内能,故B错误;
C.将钢笔杆在头发或毛皮上摩擦后靠近细碎的纸片,发现钢笔杆能吸引纸片,是摩擦起电现象,将机械能转化为电能,故C错误;
D.机械能在转化的过程中一定会有损耗,永动机违背了能量守恒定律,不可能制造出来,故D错误。
故选A。
7. 验电器A、B原本均不带电,如图所示,先用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器A,A的金属箔张开;再用金属棒同时接触验电器A、B的金属球,发现A的金属箔张角变小,B的金属箔张开,下列说法中错误的是( )
A. 连接的瞬间,金属棒中电子的定向移动方向是由A到B
B. 连接的瞬间,金属棒中瞬间电流的方向是由A到B
C. 丝绸摩擦玻璃棒的过程中,电子由玻璃棒转移到丝绸
D. 验电器的原理是同种电荷相互排斥
【答案】A
【解析】
【详解】C.丝绸摩擦玻璃棒的过程中,电子由玻璃棒转移到丝绸,玻璃棒失去电子带正电,丝绸得到电子带负电,故C正确,不符合题意;
AB.用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器A,验电器A也带上正电。再用金属棒同时接触验电器A、B的金属球,B验电器上自由电子向验电器A转移,负电荷移动的方向与电流方向相反,故产生的电流方向为A到B,故A错误,符合题意,B正确,不符合题意;
D.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。验电器的原理是同种电荷相互排斥,所以金属箔张开。故D正确,不符合题意。
故选A。
二、填空题(本题共7小题,每空1分,共21分)
8. 原子是由位于中心的原子核和核外高速运动的______组成的,小原子核是由带正电的______和不带电的______组成。
【答案】 ①. 电子 ②. 质子 ③. 中子
【解析】
【详解】[1]物质是由分子或者原子构成的,原子是由位于中心的原子核和核外电子组成的,并且原子是可以再分的。
[2][3]原子核是由带正电的质子和不带电的中子组成,一般物体不带电是因为质子的正电荷量大小等于核外电子所带的负电荷量。
9. 如图所示,在厚玻璃瓶内装入少量的水,然后再向密闭的瓶内打气,当瓶塞跳起来时,瓶内会出现白雾,这是因为瓶内的空气推动瓶塞时,空气的内能___________(选填“增大”“减小”或“不变”),温度___________ (选填“升高”“降低”或“不变”),使水蒸气液化成小水珠,这是通过___________的方式改变了空气的内能
【答案】 ①. 减小 ②. 降低 ③. 做功
【解析】
【详解】[1][2][3]当瓶内的空气推动瓶塞做功时,其内能转化为机械能,气体对外做功,气体的内能减小,温度降低,这种改变内能的方式是做功。
10. 中华艺术“烙画”相传源于秦朝,即用火烧铁杆(现代发展为电烙铁)在物体上熨出烙痕作画。电烙铁通电升温的过程是能量的________过程,“画布”升温的过程是能量的_______(前两空均选填“转化”或“转移”)过程。整个过程中,能量________(选填“是”或“不是”)守恒的。
【答案】 ①. 转化 ②. 转移 ③. 是
【解析】
【详解】[1]电烙铁通电升温的过程是电能到热能,属于能量可以在不同形式之间转换,因此属于转化。
[2]“画布”升温的过程是热能从电烙铁到了“画布”,属于从一个物体转移到另一个物体,因此属于转移。
[3]能量的转化和转移是物理现象,它们遵循能量守恒定律,即在一个封闭系统中,能量的总量保持不变。
11. 如图所示是演示点火爆炸的实验装置。按动电火花发生器的按钮,点燃盒内酒精,盒盖被打出去。这与四冲程汽油机的________冲程的能量转化相同。某单缸四冲程汽油机的转速为1 800 r/min,则该汽油机1 s内完成________个工作循环,对外做功________次。
【答案】 ①. 做功 ②. 15 ③. 15
【解析】
【详解】[1]点燃盒内酒精,盒盖被打出去,是将内能转化为机械能的过程,这与四冲程汽油机的做功冲程的能量转化相同。
[2]某单缸四冲程汽油机的转速为1 800 r/min,则该汽油机1 s内飞轮转动次数为30r,又一个工作循环飞轮转动两次,那么1 s内完成15个工作循环。
[3]1 s内完成15个工作循环,一个工作循环对外做一次功,因此该汽油机1 s内对外做功15次。
12. 为了积极响应党和国家号召,践行绿色发展理念,某企业引进静电除尘设备,治理生产中的空气污染.启动静电除尘设备,混浊空气进入除尘腔即被电离成离子和电子,由于异种电荷互相________,其中的电子会向设备的阳极板(带正电)运动,在运动过程中遇到尘粒,使尘粒带上________(选填“正”或“负”)电荷,带了电的尘粒继续运动,碰到阳极板失去电性,在_______的作用下,落向底部的集尘板.
【答案】 ①. 吸引 ②. 负 ③. 重力
【解析】
【详解】当启动静电除尘设备时,混浊空气进入除尘腔即被电离成离子和电子,由于电子带负电,而阳极板带正电,又因为异种电荷互相吸引,所以电子会向设备的阳极板运动;在运动过程中电子遇到尘粒容易被吸附,通过接触带电使尘粒带负电,带了电的尘粒继续运动,碰到阳极板失去电性,就会发生电中和,于是在重力的作用下,落向底部的集尘板.
点睛:本题考查的是电荷间的相互作用、静电产生及现象,涉及静电除尘的原理,解题的关键是知道电子容易被吸附到灰尘上,使灰尘会吸附电子而带负电.
13. 如图所示是由一个小灯泡、一个发光二极管(LED)、两节干电池、一个开关和若干导线组成的电路。闭合开关,小灯泡和LED发光,说明LED的正极是________(选填“较长的引脚”或“较短的引脚”),此时导线中电荷定向移动的方向为________(选填“从A到B”或“从B到A”)。如果将电源两极的接线对调,闭合开关后,LED和小灯泡都不亮,这是因为发光二极管具有_________。
【答案】 ①. 较长的引脚 ②. 从B到A ③. 单向导电性
【解析】
【详解】[1][2]如图小灯泡和LED都发光,电路是通路,故LED的正极是较长的引脚,此时导线中是电子在定向移动,方向与电流方向相反,故是从B到A。
[3]调换电源两极,电路不是通路,说明发光二极管具有单向导电性。
14. 如图所示,当两个开关都闭合时,能发光的是灯泡________;要使灯泡L1、L2都发光,则应闭合开关________,断开开关________。
【答案】 ①. L1 ②. S2 ③. S1
【解析】
【详解】[1]由图知道,当两个开关都闭合时,是灯泡L1的简单电路,灯泡L1的能发光,灯泡L2短路,没有电流通过,灯泡L2不发光。
[2][3]要使灯泡L1、L2都发光,由图知道,应闭合开关S2,断开开关S1,形成灯泡L1、L2的串联电路。
三、画图题(本题共2小题,3分+4分,共7分)
15.
(1)请根据如图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整;(导线不能交叉)
(2)如图所示,闭合开关后,小电动机能转动。请根据实物电路在虚线框中画出对应的电路图。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
由电路图可知,灯泡与二极管串联接入电路中,所以从正极出发,依次连接开关、灯和二极管,注意电流从二极管的正极流入,负极流出,连接电路图如下
【小问2详解】
由实物图可知,电流从电源正极出发,经过灯泡、开关、电动机,最后回到电源负极,电路图如下
四、实验题(本题共3小题,每空1分,共19分)
16. 如图所示是同学们学习“内能”时所做的一些小实验:
(1)图甲所示的气体扩散实验中,装红棕色二氧化氮气体的应是___________(选填“A”或“B”)瓶;(已知二氧化氮的密度比空气的大)
(2)如图乙所示,红墨水在热水中比在冷水中扩散得快,说明分子做无规则运动的剧烈程度与___________有关;
(3)如图丙所示,用力压紧接触面磨平的两块铅柱可以使它们结合在一起,而且在铅柱下面悬吊一定的重物也不会使它们分开,这说明分子间存在___________;
(4)如图丁所示,在一配有活塞的厚壁玻璃筒底部,放入一小团干燥的硝化棉,用力将活塞迅速下压,空气的内能___________(选填“增大”或“减小”),该过程中___________能转化为___________能。
【答案】 ①. B ②. 温度 ③. 引力 ④. 增大 ⑤. 机械 ⑥. 内
【解析】
【详解】(1)[1]已知二氧化氮的密度比空气的大,观察气体扩散实验,密度大的需要放在下面,避免重力对实验的影响,故二氧化氮需要放在B瓶中。
(2)[2]红墨水在热水中比在冷水中扩散得快,温度越高,扩散得约快,说明温度越高,分子运动越剧烈,分子做无规则运动的剧烈程度与温度有关。
(3)[3]分子间具有引力和斥力,铅柱下面悬吊一定的重物,它们也不会分开,说明铅块之间存在某种相互作用力,这个力就是分子之间的引力。
(4)[4][5][6]用力将活塞迅速下压,压缩气体,对气体做功,瓶内空气的内能增加;该过程中用力压活塞时,是外界对物体做功,机械能转化为了空气的内能。
17. 为了比较A、B两种液体比热容的大小,物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验,在两个相同的试管中,分别装入质量相等的A、B两种液体,将两个试管放入盛有水的同一烧杯中,用酒精灯加热。
(1)将两个试管放入盛有水的同一烧杯中加热,这样做的好处是_____。
(2)实验后绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示,可见:质量相等的A和B两种液体,在吸收相同热量时,________液体升温较高;质量相等的A和B两种液体,在升高相同温度时,_________液体吸收的热量较多。(均选填“A”或“B”)
(3)B液体在第10 min的内能_______在第20 min的内能;A液体的比热容_______B液体的比热容。(均选填“大于”“等于”或“小于”)
(4)若只能从A或B中选一种液体作为汽车冷却剂,则应选择________ (选填“A”或“B”)液体。假如B液体是水,则A液体的比热容为________J/(kg·℃)。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
【答案】(1)能更好地控制相等时间内,两物质吸收的热量相同
(2) ①. A ②. B
(3) ①. 小于 ②. 小于
(4) ①. B ②. 2.1×103
【解析】
【小问1详解】
两试管放在同一杯热水中加热,能使液体在相同时间内吸收同样多的热量。
【小问2详解】
[1]如图乙所示,质量相等的A和B两种液体,在吸收相同热量时即在同一烧杯中加热相同时间时,例如10min,A比B升温快;
[2]如图乙所示,质量相等的A和B两种液体,在升高相同温度时,如都从0℃到80℃,B需要加热的时间比A长,因此B吸热多。
【小问3详解】
[1]B液体在第10 min到20 min期间一直吸热,因此内能一直在增加,因此B液体在第10 min的内能小于在第20 min的内能。
[2]质量相等的A和B两种液体,在升高相同温度时,B需要加热的时间比A长,因此B吸热多,因此A液体的比热容下小于B液体的比热容。
【小问4详解】
[1]因质量相等的A和B两种液体,在升高相同温度时,B吸热多,所以B的吸热能力强,若只能从A或B中选一种液体作为汽车冷却剂,则应选择B。
[2]从图中可以看到,当温度都升高60℃时,A的加热时间为10min,B的加热时间为20min,B的加热时间是A的加热时间的2倍,则B吸收的热量为A吸收的热量的2倍;在质量、升高的温度相同时,又可知物质吸收的热量与物质的比热容成正比,所以假如B液体是水,则A液体的比热容为。
18. 小明同学学习了燃料的热值后,自己设计了一个实验,探究煤油和菜籽油的热值大小。他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的实验装置,记录结果见下表
燃料
加热前水温/℃
燃料燃尽后水温/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
(1)在安装、调整实验器材时,应先调整、固定(图甲中)____________(选填A或B)的位置。
(2)为了保证实验结论的可靠,小明在实验中应控制煤油和菜籽油的________相同,及水的初温和______________________相同
(3)通过表中记录的数据,你认为煤油和菜籽油中,热值较大的是______________________。实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两灯中燃料的质量,并根据记录的数据,利用式Q吸=cm(t-t0)计算出了水吸收的热量,然后再利用这个热量计算出煤油的热值,发现结果与课本中给出的煤油热值相比______________________(选填偏大、偏小或相等),你认为原因是___________
【答案】 ①. B ②. 质量 ③. 质量 ④. 煤油 ⑤. 偏小 ⑥. 有热量损失
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]实验前,首先调整好实验装备,根据酒精灯外焰的高度调整铁架台的高度,根据烧杯和烧杯中水的高度调整温度计的高度,因此是先固定B,再固定A。
(2)[2][3]探究两种燃料的热值时,应控制煤油和菜籽油的质量相同,水的初温和质量相同。
(3)[4]分析表格数据可知,甲杯水的温度升高的较快,即甲灯燃烧产生的热量多,所以煤油的热值大。
[5][6]由于给水加热时有热损失,因此根据Q吸=cm(t-t0)计算出水吸收的热量要比煤油完全燃烧放出的热量小,利用这个热量计算出煤油的热值,要比课本中给出的煤油热值偏小。
五、计算题(7分+6分,共13分)
19. 吃早饭的时候,妈妈用热水给小青加热一袋体积为200 mL的牛奶。为了使这袋牛奶的温度由10 ℃升高到50 ℃,妈妈用60 ℃的热水给牛奶加热。已知c牛奶=2.1×103 J/(kg·℃),ρ牛奶=1.25×103 kg/m3,c水=4.2×103 J/(kg·℃),则:
(1)牛奶的质量为多少?
(2)在加热过程中,牛奶吸收的热量为多少?
(3)不计热量损失,至少要用多少千克的热水给牛奶加热?
【答案】(1)0.25 kg
(2)2.1×104 J
(3)0.5 kg
【解析】
【小问1详解】
牛奶的体积
V=200 mL=2×10-4 m3
牛奶的质量
【小问2详解】
牛奶吸收的热量
【小问3详解】
由题意热水由60 ℃降低到50 ℃放出的热量
Q放=Q吸=2.1×104 J
所以至少需要热水的质量
20. 力争2030年前实现碳达峰,努力争取2060年前实现碳中和是我国向世界的庄严承诺。减少碳排放,提高热效率是大势所趋。一款新型汽车的发动机以23kW的恒定功率工作了0.5h,消耗汽油的质量为2.5kg。(汽油的热值为4.6×107J/kg)求:
(1)该段时间汽车发动机做的功;
(2)2.5 kg汽油完全燃烧释放的热量;
(3)该汽车发动机的效率。
【答案】(1)4.14×107 J
(2)1.15×108 J
(3)36%
【解析】
【小问1详解】
根据题意可知
P=23kW=23000W
t=0.5h=1800s
汽车发动机做的功为
W=Pt=23000W×1800s=4.14×107J
【小问2详解】
根据题意可知,2.5kg汽油完全燃烧释放的热量为
Q放=mq=2.5kg×4.6×107J/kg=1.15×108J
【小问3详解】
根据可得,该汽车发动机的效率:
六、综合能力题题(8分+5分+6分,共18分)
21. 汽车给我们的生活提供了便利,促进了社会的发展。请你解答:
(1)当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”,这时发动机的效率会________(选填“升高”“降低”或“不变”);
(2)汽车发动机的一个工作循环包括如图所示的四个冲程。请按一个工作循环的过程,将四个冲程图重新排序:_________,其中图________所示的冲程是给汽车提供动力的;其他三个冲程要靠飞轮的________完成;
(3)汽车刹车的过程中,________能转化为________能,内能散失到空气中,此过程中能量的总和________(选填“增大”“不变”或“减小”);
(4)小明同学阅读了某型号汽车发动机的说明书后,将发动机的能量流向制成了如图所示的图表,请根据给出的信息计算:完全燃烧0.2kg的汽油能够获得的这能量能产生________J的有用功。(汽油的热值为4.6×107J/kg)
【答案】(1)降低 (2) ①. 丙、甲、丁、乙 ②. 丁 ③. 惯性
(3) ①. 机械 ②. 内 ③. 不变
(4)2.76×106
【解析】
【小问1详解】
汽车发动机工作时将内能转化为机械能,冒“黑烟”说明燃烧不充分,说明做相同的有用功,消耗的燃料增多,用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出的总能量的比值变小,所以效率降低。
【小问2详解】
[1]甲中的两个气阀都关闭,活塞向上运动, 所以为压缩冲程,是第二个冲程;乙中的排气阀打开,活塞向上运动,所以为排气冲程,是第四个冲程;丙中的进气阀打开,活塞向下运动,所以为吸气冲程,是第一个冲程;丁中的两个气阀都关闭,火花塞点火,活塞下运动,所以为做功冲程,是第 三个冲程;故先后顺序为:丙、甲、丁、乙。
[2][3]其中做功冲程,即丁冲程,该冲程将内能转化为机械能,给汽车提供动力。其他冲程是靠飞轮的惯性使活塞运动的。
【小问3详解】
[1][2][3]汽车刹车的过程,克服摩擦做功,能量从机械能转化为内能,内能散失到空气中,但能量总是守恒的,故此过程能量的总和不变。
【小问4详解】
完全燃烧0.2kg的汽油能够获得的热量为
能产生的有用功为
22. 用两种不同材料的导线(铁丝和铜丝)组成如图所示的闭合回路,当A、B两端存在温度差时,回路中就会有电流通过,这就是塞贝克效应,这种电路叫热电偶电路。实验表明:热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关;跟A、B间的温度差的大小有关,温度差越大,回路中电流越大。请回答下列问题:
(1)如图所示,若其他条件不变,只将A处杯中的冰水混合物换为沸水,电路电流________;若其他条件不变,移去酒精灯,将B放入另一杯冰水混合物中,稳定后,电路电流________。(均选填“变大”“变小”“不变”或“变为零”)
(2)这样的热电偶实际上是一个电源,它的电能是由________能转化而来的。
(3)热电偶电路可以把温度信号转换成________(选填“光”或“电”)信号,利用这种性质可以把热电偶做成________(填字母)。
A.光强度测量仪 B.温度计 C.湿度测量仪
【答案】(1) ①. 变小 ②. 变为零
(2)内 (3) ①. 电 ②. B
【解析】
【小问1详解】
[1]热电偶电路中电流的大小跟A、B间的温度差的大小有关,温度差越大,回路中电流越大;其它条件不变,只将A处杯中的冰水混合物换为沸水,则AB两处的温度差减小,电流变小。
[2]其它条件不变,移去酒精灯,将B放入另一杯冰水混合物中,则AB两端没有温度差,电流变为零。
【小问2详解】
要产生电流,两接点间必须存在温度差,A、B两点存在热传递,说明热电偶是将内能转化为电能的装置。
【小问3详解】
[1][2]根据热电偶电路中电流的特点及产生条件可知,电流的大小直接反映了两接点间温度差的大小,即热电偶电路可以把温度信号转换成电信号;因此,我们可以从中得到启示:可将电流表改装成温度计,控制两接点中的一个点的温度不变,将另一个点的温度作为被测温度,即可通过电流表示数反映出其温度值的大小,所以其可行的应用为温度计。
23. 阅读短文,回答下列问题。
喷气发动机
随着航空和航天事业的发展,普通的内燃机已经不能提供足够的动力,人们迫切需要大功率的发动机以提高飞行器的飞行速度,因此喷气发动机就应运而生。喷气发动机是指靠喷管高速喷出的气流直接产生反作用推力的发动机,广泛用做飞行器的动力装置。
如图甲为涡轮喷气发动机,压缩后的混合气体在燃烧室燃烧,燃烧后剧烈膨胀的气体从尾部高速喷出,其巨大的反冲推力直接成为飞机的推进力;减小发动机的体积和质量,使用高能燃料,可以获得更大的推进力。如图乙为火箭发动机的工作原理图,同涡轮喷气发动机相比较,火箭发动机的最大特点是它自身既带燃料,又带氧化剂,靠氧化剂来助燃,不需要从周围大气层中汲取氧气,所以它不但能在大气层内工作,也可以在大气层之外的宇宙真空中工作。火箭发动机可用于航天器推进,也可用于导弹等在大气层内飞行。迄今为止发射的人造卫星、月球飞船等各种太空飞行器所用的推进装置,都是火箭发动机。
2020年7月23日,长征五号运载火箭在中国文昌航天发射场点火起飞,成功将天问一号火星探测器送入预定轨道,中国迈出了行星探测的第一步——奔向火星。
(1)为了获得更大的推进力,可以减小发动机的体积和质量,或_______。喷气发动机工作过程中燃料的_________能先转化为内能,内能再转化为_________能,从而提供动力。
(2)长征五号遥四运载火箭使用的燃料主要是液态氢,2t液态氢完全燃烧释放出来的热量为________J。(q液态氢 = 1.4×108 J/kg)
(3)喷气发动机使压缩后的混合气体在燃烧室燃烧,剧烈膨胀的气体再从尾部高速喷出,下列能大致反映这个过程中燃气温度随时间变化情况的图像是_______。
A. B. C. D.
(4)假设我国500 t级重型运载火箭某次发射时,发动机的平均推力约为8×106 N,在20 s内将火箭推到约1.2×104 m的高度,则火箭发动机推力的平均功率约为________W。
【答案】(1) ①. 使用高能燃料 ②. 化学 ③. 机械
(2)2.8×1011
(3)C (4)4.8×109
【解析】
【小问1详解】
[1]根据短文知道“减小发动机的体积和质量,使用高能燃料,可以获得更大的推进力。”
[2][3]内燃机工作过程中燃料的化学能先转化为内能,内能再转化为机械能。
【小问2详解】
2t液态氢完全燃烧释放出来的热量为
【小问3详解】
从能量转化的角度看,内燃机在压缩冲程中,将机械能转化为内能,所以燃气的温度升高;在做功冲程中,气体推动活塞对外做功,将气体的内能转化为活塞的机械能,燃气温度降低,所以能大致反应燃气温度随时间而变化的是C,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【小问4详解】
推力做功为
推力的平均功率约为
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揭阳市立才中英文学校2024—2025第一学期第一次月考
九年级物理科试卷
一、单项选择题(本题共7小题,每小题3分,共21分。)
1. 从物理学角度,对下列自然现象的解读,正确的是( )
A. “阳春三月,鸟语花香”:温度高时,分子才会做无规则运动
B. “夏荷轻摇,珠露合聚”:露珠聚在一起,说明分子间存在引力
C. “秋高气爽,落叶飘扬”:分子在不停地做无规则运动
D. “数九严冬,银装素裹”:积雪间存在孔洞,说明分子间存在间隙
2. 关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A. 对物体做功,其温度不一定升高 B. 物体的内能改变时,温度一定改变
C. 物体的内能增加,一定吸收了热量 D. 0℃的物体没有内能
3. 湿地公园对城市居民的生活有很重要的意义,其中它可以有效地调节气温,主要是因为水的( )
A. 比热容大 B. 密度大 C. 流动性大 D. 热值大
4. 关于导体和绝缘体,下列说法正确的是( )
A. 一般条件下,汽油、炭、大地、陶瓷是导体
B. 绝缘体不容易导电,是因为在绝缘体中没有电荷
C. 导体容易导电,是因为导体中有大量的自由电子
D. 导体与绝缘体没有绝对界限
5. 下图甲是单缸汽油机工作时其中一个冲程,乙图中四种情景与甲图能量转化相同的选项是( )
A. 在图a中,寒冷的天气,人们通过搓手来“取暖御寒”
B. 在图b中,小孩从滑梯上滑下来,感觉臀部发热
C. 在图c中,试管中加热的水蒸气将试管口的活塞“冲”出去
D. 在图d中,手下压活塞,使密闭圆筒内的棉花发生燃烧
6. 下列有关能量的转化和守恒的说法中,正确的是( )
A. 来回迅速摩擦双手,手掌变热,机械能转化为内能
B. 黑塑料袋内盛有水,插入温度计后系好袋口,放在阳光下,水的温度上升,内能转化为太阳能
C. 将钢笔杆在头发或毛皮上摩擦后靠近细碎的纸片,发现钢笔杆能吸引纸片,电能转化为机械能
D. 随着科技的进步和发展,如图所示的永动机是可以制造出来的
7. 验电器A、B原本均不带电,如图所示,先用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器A,A的金属箔张开;再用金属棒同时接触验电器A、B的金属球,发现A的金属箔张角变小,B的金属箔张开,下列说法中错误的是( )
A. 连接的瞬间,金属棒中电子的定向移动方向是由A到B
B. 连接的瞬间,金属棒中瞬间电流的方向是由A到B
C. 丝绸摩擦玻璃棒的过程中,电子由玻璃棒转移到丝绸
D. 验电器的原理是同种电荷相互排斥
二、填空题(本题共7小题,每空1分,共21分)
8. 原子是由位于中心的原子核和核外高速运动的______组成的,小原子核是由带正电的______和不带电的______组成。
9. 如图所示,在厚玻璃瓶内装入少量的水,然后再向密闭的瓶内打气,当瓶塞跳起来时,瓶内会出现白雾,这是因为瓶内的空气推动瓶塞时,空气的内能___________(选填“增大”“减小”或“不变”),温度___________ (选填“升高”“降低”或“不变”),使水蒸气液化成小水珠,这是通过___________的方式改变了空气的内能
10. 中华艺术“烙画”相传源于秦朝,即用火烧铁杆(现代发展为电烙铁)在物体上熨出烙痕作画。电烙铁通电升温的过程是能量的________过程,“画布”升温的过程是能量的_______(前两空均选填“转化”或“转移”)过程。整个过程中,能量________(选填“是”或“不是”)守恒的。
11. 如图所示是演示点火爆炸的实验装置。按动电火花发生器的按钮,点燃盒内酒精,盒盖被打出去。这与四冲程汽油机的________冲程的能量转化相同。某单缸四冲程汽油机的转速为1 800 r/min,则该汽油机1 s内完成________个工作循环,对外做功________次。
12. 为了积极响应党和国家号召,践行绿色发展理念,某企业引进静电除尘设备,治理生产中的空气污染.启动静电除尘设备,混浊空气进入除尘腔即被电离成离子和电子,由于异种电荷互相________,其中的电子会向设备的阳极板(带正电)运动,在运动过程中遇到尘粒,使尘粒带上________(选填“正”或“负”)电荷,带了电的尘粒继续运动,碰到阳极板失去电性,在_______的作用下,落向底部的集尘板.
13. 如图所示是由一个小灯泡、一个发光二极管(LED)、两节干电池、一个开关和若干导线组成的电路。闭合开关,小灯泡和LED发光,说明LED的正极是________(选填“较长的引脚”或“较短的引脚”),此时导线中电荷定向移动的方向为________(选填“从A到B”或“从B到A”)。如果将电源两极的接线对调,闭合开关后,LED和小灯泡都不亮,这是因为发光二极管具有_________。
14. 如图所示,当两个开关都闭合时,能发光的是灯泡________;要使灯泡L1、L2都发光,则应闭合开关________,断开开关________。
三、画图题(本题共2小题,3分+4分,共7分)
15.
(1)请根据如图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整;(导线不能交叉)
(2)如图所示,闭合开关后,小电动机能转动。请根据实物电路在虚线框中画出对应的电路图。
四、实验题(本题共3小题,每空1分,共19分)
16. 如图所示是同学们学习“内能”时所做的一些小实验:
(1)图甲所示的气体扩散实验中,装红棕色二氧化氮气体的应是___________(选填“A”或“B”)瓶;(已知二氧化氮的密度比空气的大)
(2)如图乙所示,红墨水在热水中比在冷水中扩散得快,说明分子做无规则运动的剧烈程度与___________有关;
(3)如图丙所示,用力压紧接触面磨平的两块铅柱可以使它们结合在一起,而且在铅柱下面悬吊一定的重物也不会使它们分开,这说明分子间存在___________;
(4)如图丁所示,在一配有活塞的厚壁玻璃筒底部,放入一小团干燥的硝化棉,用力将活塞迅速下压,空气的内能___________(选填“增大”或“减小”),该过程中___________能转化为___________能。
17. 为了比较A、B两种液体比热容的大小,物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验,在两个相同的试管中,分别装入质量相等的A、B两种液体,将两个试管放入盛有水的同一烧杯中,用酒精灯加热。
(1)将两个试管放入盛有水的同一烧杯中加热,这样做的好处是_____。
(2)实验后绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示,可见:质量相等的A和B两种液体,在吸收相同热量时,________液体升温较高;质量相等的A和B两种液体,在升高相同温度时,_________液体吸收的热量较多。(均选填“A”或“B”)
(3)B液体在第10 min的内能_______在第20 min的内能;A液体的比热容_______B液体的比热容。(均选填“大于”“等于”或“小于”)
(4)若只能从A或B中选一种液体作为汽车冷却剂,则应选择________ (选填“A”或“B”)液体。假如B液体是水,则A液体的比热容为________J/(kg·℃)。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
18. 小明同学学习了燃料的热值后,自己设计了一个实验,探究煤油和菜籽油的热值大小。他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的实验装置,记录结果见下表
燃料
加热前水温/℃
燃料燃尽后水温/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
(1)在安装、调整实验器材时,应先调整、固定(图甲中)____________(选填A或B)的位置。
(2)为了保证实验结论的可靠,小明在实验中应控制煤油和菜籽油的________相同,及水的初温和______________________相同
(3)通过表中记录的数据,你认为煤油和菜籽油中,热值较大的是______________________。实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两灯中燃料的质量,并根据记录的数据,利用式Q吸=cm(t-t0)计算出了水吸收的热量,然后再利用这个热量计算出煤油的热值,发现结果与课本中给出的煤油热值相比______________________(选填偏大、偏小或相等),你认为原因是___________
五、计算题(7分+6分,共13分)
19. 吃早饭的时候,妈妈用热水给小青加热一袋体积为200 mL的牛奶。为了使这袋牛奶的温度由10 ℃升高到50 ℃,妈妈用60 ℃的热水给牛奶加热。已知c牛奶=2.1×103 J/(kg·℃),ρ牛奶=1.25×103 kg/m3,c水=4.2×103 J/(kg·℃),则:
(1)牛奶的质量为多少?
(2)在加热过程中,牛奶吸收的热量为多少?
(3)不计热量损失,至少要用多少千克的热水给牛奶加热?
20. 力争2030年前实现碳达峰,努力争取2060年前实现碳中和是我国向世界的庄严承诺。减少碳排放,提高热效率是大势所趋。一款新型汽车的发动机以23kW的恒定功率工作了0.5h,消耗汽油的质量为2.5kg。(汽油的热值为4.6×107J/kg)求:
(1)该段时间汽车发动机做的功;
(2)2.5 kg汽油完全燃烧释放的热量;
(3)该汽车发动机的效率。
六、综合能力题题(8分+5分+6分,共18分)
21. 汽车给我们的生活提供了便利,促进了社会的发展。请你解答:
(1)当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”,这时发动机的效率会________(选填“升高”“降低”或“不变”);
(2)汽车发动机的一个工作循环包括如图所示的四个冲程。请按一个工作循环的过程,将四个冲程图重新排序:_________,其中图________所示的冲程是给汽车提供动力的;其他三个冲程要靠飞轮的________完成;
(3)汽车刹车的过程中,________能转化为________能,内能散失到空气中,此过程中能量的总和________(选填“增大”“不变”或“减小”);
(4)小明同学阅读了某型号汽车发动机的说明书后,将发动机的能量流向制成了如图所示的图表,请根据给出的信息计算:完全燃烧0.2kg的汽油能够获得的这能量能产生________J的有用功。(汽油的热值为4.6×107J/kg)
22. 用两种不同材料的导线(铁丝和铜丝)组成如图所示的闭合回路,当A、B两端存在温度差时,回路中就会有电流通过,这就是塞贝克效应,这种电路叫热电偶电路。实验表明:热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关;跟A、B间的温度差的大小有关,温度差越大,回路中电流越大。请回答下列问题:
(1)如图所示,若其他条件不变,只将A处杯中的冰水混合物换为沸水,电路电流________;若其他条件不变,移去酒精灯,将B放入另一杯冰水混合物中,稳定后,电路电流________。(均选填“变大”“变小”“不变”或“变为零”)
(2)这样的热电偶实际上是一个电源,它的电能是由________能转化而来的。
(3)热电偶电路可以把温度信号转换成________(选填“光”或“电”)信号,利用这种性质可以把热电偶做成________(填字母)。
A.光强度测量仪 B.温度计 C.湿度测量仪
23. 阅读短文,回答下列问题。
喷气发动机
随着航空和航天事业的发展,普通的内燃机已经不能提供足够的动力,人们迫切需要大功率的发动机以提高飞行器的飞行速度,因此喷气发动机就应运而生。喷气发动机是指靠喷管高速喷出的气流直接产生反作用推力的发动机,广泛用做飞行器的动力装置。
如图甲为涡轮喷气发动机,压缩后的混合气体在燃烧室燃烧,燃烧后剧烈膨胀的气体从尾部高速喷出,其巨大的反冲推力直接成为飞机的推进力;减小发动机的体积和质量,使用高能燃料,可以获得更大的推进力。如图乙为火箭发动机的工作原理图,同涡轮喷气发动机相比较,火箭发动机的最大特点是它自身既带燃料,又带氧化剂,靠氧化剂来助燃,不需要从周围大气层中汲取氧气,所以它不但能在大气层内工作,也可以在大气层之外的宇宙真空中工作。火箭发动机可用于航天器推进,也可用于导弹等在大气层内飞行。迄今为止发射的人造卫星、月球飞船等各种太空飞行器所用的推进装置,都是火箭发动机。
2020年7月23日,长征五号运载火箭在中国文昌航天发射场点火起飞,成功将天问一号火星探测器送入预定轨道,中国迈出了行星探测的第一步——奔向火星。
(1)为了获得更大的推进力,可以减小发动机的体积和质量,或_______。喷气发动机工作过程中燃料的_________能先转化为内能,内能再转化为_________能,从而提供动力。
(2)长征五号遥四运载火箭使用的燃料主要是液态氢,2t液态氢完全燃烧释放出来的热量为________J。(q液态氢 = 1.4×108 J/kg)
(3)喷气发动机使压缩后的混合气体在燃烧室燃烧,剧烈膨胀的气体再从尾部高速喷出,下列能大致反映这个过程中燃气温度随时间变化情况的图像是_______。
A. B. C. D.
(4)假设我国500 t级重型运载火箭某次发射时,发动机的平均推力约为8×106 N,在20 s内将火箭推到约1.2×104 m的高度,则火箭发动机推力的平均功率约为________W。
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