精品解析:内蒙古赤峰市第三中学2024-2025学年九年级上学期10月月考物理试题
2024-11-08
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内容正文:
赤峰三中2024——2025学年上学期九年级阶段综合评估
物理试题
试卷总分:60分
一、选择题(每题2分,共20分)
1. 下列现象中,不属于扩散现象的是( )
A. 花气袭人知骤暖 B. 滴入红墨水的清水变红
C. 扫地时尘土飞扬 D. 黑板上的粉笔字,时间久了难以擦掉
2. 对下列现象的解释,正确的是( )
A. “破镜难圆”说明分子间有斥力
B. 鲜花盛开后,能闻到香味,说明分子间有斥力
C. 用手捏海绵,海绵的体积变小了,说明分子间有间隙
D. 封闭在容器内的液体很难被压缩,说明分子间有斥力
3. 火锅(如图),古称“古董羹”,因食物投入沸水时发出的“咕咚”声而得名,是中国独创的美食之一。下列说法正确的是( )
A. 食物煮熟是通过热传递的方式改变食物的内能
B. 汤汁沸腾后,仍然持续加热,汤汁温度会升高
C. 用燃气灶加热火锅时,调大火力可以提高燃气的热值
D. 不敢大口喝热气腾腾的汤,因为汤里含有的热量多
4. 有关能量守恒定律,下列说法中正确的是( )
A. 能量守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化
B. 能量守恒定律只适用于能量转化过程
C. “摩擦生热”是创造了热,它不符合能量守恒定律
D. 按照能量守恒定律,宇宙中的能量总和永远不会增减
5. 关于下列热学实验说法正确的是( )
A. 甲图气体扩散实验中只有二氧化氮分子在不停地做无规则运动
B. 乙图两个紧压在一起的铅柱没有被重物拉开,是大气压的作用
C. 丙图用电加热器给食用油加热,随着温度的升高,食用油的内能增加
D. 丁图水蒸气的压力把塞子推出去,它与汽油机压缩冲程的能量转化相同
6. 如图是汽油机工作时的四个冲程,下列说法正确的是( )
A. 活塞在气缸内往复运动一次,该汽油机对外做功一次
B. 甲是将内能转化为机械能,丁是将机械能转化为内能
C. 该内燃机的四个冲程正确的工作顺序是乙→甲→丁→丙
D. 汽油机吸气冲程气缸吸进的物质只有汽油
7. 关于如图所示的四个情境,下列说法中正确的是( )
A. 图甲,用丝绸擦过的两根玻璃棒靠近时,会相互吸引
B. 图乙,自由电子的定向移动方向为电流方向
C. 图丙,用金属棒把带正电的验电器A和不带电的验电器B连接起来,B的金属箔张开
D. 图丁,用毛皮擦过的橡胶棒接触验电器的金属球,金属箔由于带正电荷而张开一定的角度
8. 电路和水路有许多相似之处,下列说法类比不正确的是( )
A. 水轮机类比为电源 B. 阀门类比为开关
C. 水管类比为导线 D. 水流类比为电流
9. 如图所示,下面描述中不正确的是( )
A. 开关S1、S2都闭合时,三个灯泡并联
B. 只闭合开关S1时,灯泡L2、L3并联
C. 开关S1、S2都断开时,三个灯泡串联
D. 只闭合开关S2时,灯泡L1、L2都不能发光
10. 南方回南天,家庭使用简易烘干机(如图所示)时发现:烘干机发热时必须同时吹风,仅闭合定时开关时产生冷风,同时闭合定时开关和温控开关时产生热风,则其电路可能是( )
A. B.
C. D.
二、填空题(每空1分,共12分)
11. 将塑料绳的一端扎紧,尽可能将其撕成更多的细丝,用干燥的手从上向下捋几下,观察到如图所示的现象。这是因为塑料丝带了______(填“同种”或“异种”)电荷,摩擦起电的实质是______的转移或得失。
12. 今年我国北方部分地区采用了一种节能环保的采暖方式——空气能采暖。它的原理是将空气吸进压缩机,然后利用_______的方式使空气内能_______(填“增大”或“减小”)成为高温高压气体,高温高压气体再利用_______的方式给冷水加热,然后通过循环系统,将热水转移到建筑物内,满足用户的采暖需求。
13. 有A、B、C三个轻质小球,分别用绝缘细线悬挂起来,它们之间的相互作用情况如图所示,已知A球带正电荷,则B球________带正电荷,C球________带负电荷(一定/可能/不可能).
14. 一台柴油机飞轮转速为2400r/min,则每秒做功______次。把质量与初温都相同的铜块和铁块,同时浸没在同一杯热水中较长一段时间后,两金属块吸收的热量______,温度变化______(选填“相同”或“不相同”)。
15. 某汽车在一段平直的公路上匀速行驶4.8km,受到的阻力是3000N,消耗汽油1.2kg(假设汽油完全燃烧)。汽油的热值为4×107J/kg,则完全燃烧1.2kg汽油所放出的热量是_________J,该型号汽车的热机效率___________。
三、作图题(每题2分,共4分)
16. 根据实物图在方框内画出电路图。
17. 将图中的各器材连成电路,要求:开关S1控制两只灯泡的亮灭,S2只控制L2的亮灭。
四、实验题(每空1分,共18分)
18. 在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中,加热水和煤油,使它们升高相同的温度,比较它们吸收热量的多少,看看这两种物质的吸热能力是否存在差异。(如图甲、乙)
(1)实验中,器材的安装顺序是______;
(2)在两个完全相同的烧杯中分别装入______(选填“质量”或“体积”)、初温都相同的水和煤油;
(3)在相同条件下用相同的酒精灯分别给水和煤油加热,通过______(填“升高的温度”或“加热时间”)来比较水和煤油吸收热量的多少;
(4)根据实验数据,同学们做出了水和煤油的温度随时间变化的图像如图乙所示,由乙图可知,水的温度随时间变化的图像是______(填“a”或“b”),煤油的比热容为______J/(kg·℃);[水的比热容(]
(5)烧杯中的水第3min的内能______(填“大于”、“等于”或“小于”)第2min时水的内能;
(6)烧杯中的煤油在第2min时的比热容______(填“大于”、“等于”或“小于”)第1min时的比热容。
19. 小明和小辉学习了燃料的热值后,他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系,他们组装了如图甲和乙所示的装置进行实验,记录结果如表:
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)为了保证实验结论的可靠性,小明和小辉选择了两套完全相同的装置,并且控制油的质量以及水的质量______。但对于两杯水的初温他们的看法却不同,请将下列他们的想法补充完整;
①小辉认为实验中是直接用______来表示煤油和菜籽油放出热量的多少,所以,实验中两杯水的初温可以不同;
②小明认为因为探究过程中他们采用了______法,所以只有燃料的种类不同,其他因素都必须控制相同。如果两杯水的初温不同,那么水的蒸发快慢以及水与周围环境的温差都不相同,于是两杯水的______就不相同,就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多,而水吸收的热量少、水温变化低的情况,所以实验时必须控制水的初温相同;
③你认为______(选填“小明”或“小辉”)的想法更合理;
(2)根据他们的实验记录,你认为煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大是______;
(3)小明和小辉在实验前用天平分别测出了烧杯中水的质量以及燃油的质量。并由记录的数据,利用公式Q吸=cm(t﹣t0)计算出了水吸收的热量。小辉他想通过这些数据计算出煤油和菜籽油的热值。你认为他的计算结果与真实值相比______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”),理由是:______。
20. 在“连接并联电路”的实验中,小红同学用两个不同的小灯泡组成了如图所示的电路。
(1)连接电路时,开关S应该处于_____状态;
(2)她将所有开关闭合,发现S1支路的灯不亮,S2支路的灯发光。于是她断开所有开关,交换两灯位置后,再闭合所有开关,发现仍然是S1支路的灯不亮,S2支路的灯发光。故障的原因可能是______支路某根导线断路;
(3)她排除故障后,继续进行实验,为了探究开关S1的作用,在观察灯泡发光情况时,她应该______(选填“同时观察两个”、“只观察S1所在”或“只观察S2所在”)支路上的灯泡。
五、计算题(每问2分,共6分)
21. 小红观察到家里的迷你燃气炉外包装上印有“体积小方便携带、高火力效率高”等字样,她内心产生了疑问:“该款燃气炉的效率到底有多高? ”于是她准备实际测试一下炉子的效率,她测量了2kg的水倒入锅中,测得初温为20℃,当水温加热到100℃时停止加热,测得燃烧了0.032kg的丁烷气体,水的比热容是 ,这种丁烷气体的热值是3.5×10⁷J/ kg。试求:
(1)0.032kg丁烷气体完全燃烧放出的热量是多少?
(2)水吸收的热量是多少?
(3)炉子烧水的效率是多少?
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赤峰三中2024——2025学年上学期九年级阶段综合评估
物理试题
试卷总分:60分
一、选择题(每题2分,共20分)
1. 下列现象中,不属于扩散现象的是( )
A. 花气袭人知骤暖 B. 滴入红墨水的清水变红
C. 扫地时尘土飞扬 D. 黑板上的粉笔字,时间久了难以擦掉
【答案】C
【解析】
【详解】A.花香知骤暖是花的香气分子进入了空气中,属于扩散现象,故A不符合题意;
B.红墨水滴入清水时整杯水变红,是墨水分子进入到了水中,属于扩散现象,故B不符合题意;
C.尘土飞扬属于宏观物体的机械运动,不属于扩散现象,故C符合题意;
D.用粉笔在黑板上写字,能在黑板上留下字迹,是分子间引力作用的结果,说明分子间存在引力。时间长了很难擦掉,原因是粉笔与黑板之间发生了扩散现象,时间越长,粉笔的分子进入黑板里越多、越深,故D不符合题意。
故选C。
2. 对下列现象的解释,正确的是( )
A. “破镜难圆”说明分子间有斥力
B. 鲜花盛开后,能闻到香味,说明分子间有斥力
C. 用手捏海绵,海绵的体积变小了,说明分子间有间隙
D. 封闭在容器内的液体很难被压缩,说明分子间有斥力
【答案】D
【解析】
【详解】A.“破镜难圆”是因为分子间距大,分子间作用力微弱,故A错误;
B.鲜花盛开后,能闻到香味,说明分子在不停的做无规则运动,故B错误;
C.用手捏海绵,海绵的体积变小了,是物质间的距离变小了,不是分子间有间隙,故C错误;
D.封闭在容器内的液体很难被压缩,说明分子间有斥力,故D正确。
故选D。
3. 火锅(如图),古称“古董羹”,因食物投入沸水时发出的“咕咚”声而得名,是中国独创的美食之一。下列说法正确的是( )
A. 食物煮熟是通过热传递的方式改变食物的内能
B. 汤汁沸腾后,仍然持续加热,汤汁温度会升高
C. 用燃气灶加热火锅时,调大火力可以提高燃气的热值
D. 不敢大口喝热气腾腾的汤,因为汤里含有的热量多
【答案】A
【解析】
【详解】A.食物煮熟是通过热传递的方式改变食物的内能,故A正确;
B.液体沸腾时继续吸热,但温度保持不变,所以汤汁沸腾后,仍然持续加热,汤汁温度保持不变,故B错误;
C.热值是燃料的一种特性,与其质量、是否完全燃烧等无关,因此用燃气灶加热火锅时,调大火力,燃气的热值不变,故C错误;
D.不敢大口喝热气腾腾的汤,因为汤的温度较高,热量是过程量,不能说含有,故 D错误。
故选A。
4. 有关能量守恒定律,下列说法中正确的是( )
A. 能量守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化
B. 能量守恒定律只适用于能量转化过程
C. “摩擦生热”是创造了热,它不符合能量守恒定律
D. 按照能量守恒定律,宇宙中的能量总和永远不会增减
【答案】D
【解析】
【详解】A.能量守恒定律适用于自然界中任何形式能的相互转化,故A错误;
B.能量守恒定律既适用能量转化过程,又适用于能量的转移过程,故B错误;
C.“摩擦生热”是将机械转化为内能的过程,所以它也是符合能量守恒定律的,故C错误;
D.据能量守恒定律,宇宙中的能量总和不变,故D正确。
故选D。
5. 关于下列热学实验说法正确的是( )
A. 甲图气体扩散实验中只有二氧化氮分子在不停地做无规则运动
B. 乙图两个紧压在一起的铅柱没有被重物拉开,是大气压的作用
C. 丙图用电加热器给食用油加热,随着温度的升高,食用油的内能增加
D. 丁图水蒸气的压力把塞子推出去,它与汽油机压缩冲程的能量转化相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲图气体扩散实验中,二氧化氮分子和空气分子均在不停地做无规则运动,故A错误;
B.乙图两个紧压在一起的铅柱没有被重物拉开,是由于分子之间有引力,使得两个铅柱被吸在一起,故B错误;
C.丙图用电加热器给食用油加热,食用油吸收热量,温度逐渐升高,质量不变,故食用油的内能增加,这是通过热传递改变了物体的内能,故C正确;
D.丁图水蒸气的压力把塞子推出去,水蒸气的内能转化为塞子的机械能,它与汽油机做功冲程的能量转化相同,故D错误。
故选C。
6. 如图是汽油机工作时的四个冲程,下列说法正确的是( )
A. 活塞在气缸内往复运动一次,该汽油机对外做功一次
B. 甲是将内能转化为机械能,丁是将机械能转化为内能
C. 该内燃机的四个冲程正确的工作顺序是乙→甲→丁→丙
D. 汽油机吸气冲程气缸吸进的物质只有汽油
【答案】C
【解析】
【详解】甲中的两个气门都关闭,活塞向上运动,所以为压缩冲程,将机械能转化为内能,是压缩冲程;
乙中的进气门打开,活塞向下运动,所以为吸气冲程,是吸气冲程;
丙中的排气门打开,活塞向上运动,所以为排气冲程,是排气冲程;
丁中的两个气门都关闭,活塞下运动,所以为做功冲程,将内能转化为机械能,是做功冲程;
在内燃机的一个工作循环中,曲轴转动2周,活塞往复运动2次,对外做功1次。
A.在内燃机的一个工作循环中,曲轴转动2周,活塞往复运动2次,对外做功1次,故A错误;
B.甲冲程中将机械能转化为内能,丁冲程中将内能转化为机械能,故B错误;
C.甲是压缩冲程,乙是吸气冲程,丙是排气冲程,丁是做功冲程,四个冲程的正确顺序是乙→甲→丁→丙,故C正确;
D.汽油机吸气冲程汽缸吸进物质是汽油和空气的混合物,故D错误。
故选 C。
7. 关于如图所示的四个情境,下列说法中正确的是( )
A. 图甲,用丝绸擦过的两根玻璃棒靠近时,会相互吸引
B. 图乙,自由电子的定向移动方向为电流方向
C. 图丙,用金属棒把带正电的验电器A和不带电的验电器B连接起来,B的金属箔张开
D. 图丁,用毛皮擦过的橡胶棒接触验电器的金属球,金属箔由于带正电荷而张开一定的角度
【答案】C
【解析】
【详解】A.用丝绸擦过的两根玻璃棒靠近时,由于带同种电荷而相互排斥,故A错误;
B.物理学规定正电荷定向移动方向为电流方向,自由电子的定向移动方向与电流方向相反,故B错误;
C.用金属棒把带正电的验电器A和不带电的验电器B连接起来,验电器B的负电荷转移到验电器A,验电器B金属箔带有同种电荷,验电器B的金属箔张开,故C正确;
D.用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,接触验电器的金属球后,验电器金属箔带负电而张开一定角度,故D错误。
故选C。
8. 电路和水路有许多相似之处,下列说法类比不正确的是( )
A. 水轮机类比为电源 B. 阀门类比为开关
C. 水管类比为导线 D. 水流类比为电流
【答案】A
【解析】
【详解】A.水轮机被水流推动旋转,消耗能量,用电器在电流的作用下工作,消耗能量,故水轮机类比为用电器,故A错误,符合题意;
B.开关作用与阀门作用相似,开关控制电路的通断,阀门控制水路的通断,故B正确,不符合题意;
C.导线与水管作用相似,导线是电流的通道,水管是水流的通道,故C正确,不符合题意;
D.电流与水流相似,电流在导线中通过,水流在水管中通过,故D正确,不符合题意。
故选A。
9. 如图所示,下面描述中不正确的是( )
A. 开关S1、S2都闭合时,三个灯泡并联
B. 只闭合开关S1时,灯泡L2、L3并联
C. 开关S1、S2都断开时,三个灯泡串联
D. 只闭合开关S2时,灯泡L1、L2都不能发光
【答案】B
【解析】
【详解】A.开关S1、S2都闭合时,电流从电源正极出发,分别流入三个灯泡回到电源负极,则三个灯泡并联,故A正确,不符合题意;
B.只闭合开关S1时,电路为灯泡L1的简单电路,故B错误,符合题意;
C.开关S1、S2都断开时,电流会依次经过三个灯泡,则三个灯泡串联,故C正确,不符合题意;
D.只闭合开关S2时,电路是灯泡L3的简单电路,灯泡L1、L2被S2短路,灯泡L1、L2都不能发光,故D正确,不符合题意。
故选B。
10. 南方回南天,家庭使用简易烘干机(如图所示)时发现:烘干机发热时必须同时吹风,仅闭合定时开关时产生冷风,同时闭合定时开关和温控开关时产生热风,则其电路可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.闭合定时开关,发热管和电动机串联,同时工作,产生热风,同时闭合定时开关和温控开关时,电动机被短路,只有发热管工作,故A不符合题意;
B.仅闭合定时开关时,电动机工作,产生冷风,只闭合温控开关时,发热管工作,没有满足“烘干机发热时必须同时吹风”,同时闭合定时开关和温控开关时产生热风,故B不符合题意;
C.仅闭合定时开关时,电动机不工作,只闭合温控开关时,发热管工作,故C不符合题意;
D.仅闭合定时开关时,电动机不工作,产生冷风,只闭合温控开关时,发热管不工作,只有同时闭合定时开关和温控开关时,发热管和电动机工作,产生热风,故D符合题意。
故选D。
二、填空题(每空1分,共12分)
11. 将塑料绳的一端扎紧,尽可能将其撕成更多的细丝,用干燥的手从上向下捋几下,观察到如图所示的现象。这是因为塑料丝带了______(填“同种”或“异种”)电荷,摩擦起电的实质是______的转移或得失。
【答案】 ①. 同种 ②. 电子
【解析】
【详解】[1][2]手捋塑料绳时,两者之间摩擦生电,则塑料丝带了同种电荷而相互排斥。而这个摩擦生电的过程是电子的转移过程。
12. 今年我国北方部分地区采用了一种节能环保的采暖方式——空气能采暖。它的原理是将空气吸进压缩机,然后利用_______的方式使空气内能_______(填“增大”或“减小”)成为高温高压气体,高温高压气体再利用_______的方式给冷水加热,然后通过循环系统,将热水转移到建筑物内,满足用户的采暖需求。
【答案】 ①. 做功 ②. 增大 ③. 热传递
【解析】
【详解】[1][2]将空气吸进压缩机后,压缩机对空气做功,使得空气的体积减小,内能增大,温度升高。
[3]高温高压气体与冷水之间进行热传递,使得冷水的温度升高。
13. 有A、B、C三个轻质小球,分别用绝缘细线悬挂起来,它们之间的相互作用情况如图所示,已知A球带正电荷,则B球________带正电荷,C球________带负电荷(一定/可能/不可能).
【答案】 ①. 一定 ②. 可能
【解析】
【详解】根据电荷间的相互作用规律解答.
如图,A、B相互排斥,且A球带正电荷,则B球也一定带正电;
异种电荷相互吸引,且带电体有吸引轻小物体的性质,如图BC吸引,则C可能带负电,也可能不带电.
14. 一台柴油机飞轮转速为2400r/min,则每秒做功______次。把质量与初温都相同的铜块和铁块,同时浸没在同一杯热水中较长一段时间后,两金属块吸收的热量______,温度变化______(选填“相同”或“不相同”)。
【答案】 ①. 20 ②. 不相同 ③. 相同
【解析】
【详解】[1]四冲程柴油机的飞轮转速为2400r/min,则该飞轮每秒钟转40圈。因为一个工作循环飞轮转2圈,完成四个工作冲程,做功1次,所以飞轮转40圈,共20个工作循环,共80个冲程,共做功20次。
[2][3]把质量与初温都相同的铜块和铁块,同时浸没在同一杯热水中较长一段时间后,二者的温度一定是一样的,由题知,铜块和铁块两金属块质量相同、升高相同的温度,由热量公式可知,比热容大的吸收的热量多,比热容小的吸收的热量少,所以铁块吸收的热量多,铜块吸收的热量少。
15. 某汽车在一段平直的公路上匀速行驶4.8km,受到的阻力是3000N,消耗汽油1.2kg(假设汽油完全燃烧)。汽油的热值为4×107J/kg,则完全燃烧1.2kg汽油所放出的热量是_________J,该型号汽车的热机效率___________。
【答案】 ①. 4.8×107 ②. 30%
【解析】
【详解】[1]完全燃烧1.2kg汽油所放出的热量
Q放=qm=4×107J/kg×1.2kg=4.8×107J
[2]汽车匀速行驶,牵引力和阻力是平衡力,牵引力
F=f=3000N
牵引力做的功
W=Fs=3000N×4.8×1000m=1.44×107J
该型号汽车的热机效率
三、作图题(每题2分,共4分)
16. 根据实物图在方框内画出电路图。
【答案】
【解析】
【详解】由实物图知,电路为并联电路,开关S1在干路上,灯泡L和开关S2在一条支路,电铃单独在另一条支路上,作图如下所示:
17. 将图中的各器材连成电路,要求:开关S1控制两只灯泡的亮灭,S2只控制L2的亮灭。
【答案】
【解析】
【详解】由题知,开关S1控制两只灯泡的亮灭,S2只控制L2的亮灭,说明两灯互不影响,是并联的,开关S1在干路上,S2在L2支路上,如图所示。
四、实验题(每空1分,共18分)
18. 在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中,加热水和煤油,使它们升高相同的温度,比较它们吸收热量的多少,看看这两种物质的吸热能力是否存在差异。(如图甲、乙)
(1)实验中,器材的安装顺序是______;
(2)在两个完全相同的烧杯中分别装入______(选填“质量”或“体积”)、初温都相同的水和煤油;
(3)在相同条件下用相同的酒精灯分别给水和煤油加热,通过______(填“升高的温度”或“加热时间”)来比较水和煤油吸收热量的多少;
(4)根据实验数据,同学们做出了水和煤油的温度随时间变化的图像如图乙所示,由乙图可知,水的温度随时间变化的图像是______(填“a”或“b”),煤油的比热容为______J/(kg·℃);[水的比热容(]
(5)烧杯中的水第3min的内能______(填“大于”、“等于”或“小于”)第2min时水的内能;
(6)烧杯中的煤油在第2min时的比热容______(填“大于”、“等于”或“小于”)第1min时的比热容。
【答案】(1)自下而上
(2)质量 (3)加热时间
(4) ①. a ②.
(5)大于 (6)等于
【解析】
【小问1详解】
为确保用酒精灯的外焰加热,同时温度计的玻璃泡不碰到杯壁或杯底,应自下而上安装器材。
【小问2详解】
比较“不同物质吸热能力”的实验中,采用的是控制变量法,需要控制两种液体的质量是相同的。
【小问3详解】
实验中在相同条件下用相同的酒精灯分别给水和煤油加热,比较吸热多少时采用了转换法,根据加热时间的长短来反映液体吸热的多少。
【小问4详解】
[1]由图乙中知,升高相同的温度,a需要加热的时间更长,说明a吸收的热量更多,所以a是吸热能力更强的水的图像,b是煤油的图像。
[2]由图乙中知,升高相同的温度(20℃),煤油和水的加热时间之比为,即吸收热量之比为,根据,质量相同时,比热容和吸收热量成正比,所以煤油和水的比热容之比为,则煤油的比热容为
【小问5详解】
实验中烧杯中的水一直在吸收热量,温度不断升高,内能不断增大,所以第3min的内能大于第2min时水的内能。
【小问6详解】
比热容是物质的一种特性,与物质的种类和状态有关,与温度变化无关,实验中煤油的物质种类和状态均不变,故在第2min时的比热容等于第1min时的比热容。
19. 小明和小辉学习了燃料的热值后,他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系,他们组装了如图甲和乙所示的装置进行实验,记录结果如表:
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)为了保证实验结论的可靠性,小明和小辉选择了两套完全相同的装置,并且控制油的质量以及水的质量______。但对于两杯水的初温他们的看法却不同,请将下列他们的想法补充完整;
①小辉认为实验中是直接用______来表示煤油和菜籽油放出热量的多少,所以,实验中两杯水的初温可以不同;
②小明认为因为探究过程中他们采用了______法,所以只有燃料的种类不同,其他因素都必须控制相同。如果两杯水的初温不同,那么水的蒸发快慢以及水与周围环境的温差都不相同,于是两杯水的______就不相同,就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多,而水吸收的热量少、水温变化低的情况,所以实验时必须控制水的初温相同;
③你认为______(选填“小明”或“小辉”)的想法更合理;
(2)根据他们的实验记录,你认为煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大是______;
(3)小明和小辉在实验前用天平分别测出了烧杯中水的质量以及燃油的质量。并由记录的数据,利用公式Q吸=cm(t﹣t0)计算出了水吸收的热量。小辉他想通过这些数据计算出煤油和菜籽油的热值。你认为他的计算结果与真实值相比______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”),理由是:______。
【答案】 ①. 相等 ②. 水温升高的多少 ③. 控制变量 ④. 散热 ⑤. 小明 ⑥. 煤油 ⑦. 偏小 ⑧. 燃油不可能完全燃烧且燃油燃烧放出的热量不能完全被水吸收
【解析】
【详解】(1)[1]根据Q放=mq,燃料燃烧放出热量的多少与物体的质量和热值有关,所以要探究热值的大小,需使菜籽油和煤油的质量相等;水吸收热量后温度的变化,与吸热的多少及质量有关,所以还要控制两杯水的质量相等。
[2]质量相同的水,温度变化越大,说明吸收热量越多,所以实验中通过水温升高的多少来表示煤油和菜籽油放出热量的多少。
[3]要探究不同燃料热值的大小,应使其它条件相同,只有燃料的种类不同,即用到控制变量法。
[4][5]根据热传递的条件,水温与周围环境温度相差越大,越容易发生热传递,若水的初温不同,便可造成水的散热情况不同,所以实验中应控制水的初温相同;由上分析知,小明的分析更加合理。
(2)[6]根据表格中数据,相同质量的两种燃料燃烧完后,煤油的水温升高较大,说明煤油放出的热量较多,即煤油的热值较大。
(3)[7][8]在实验过程中,燃油不可能完全燃烧,且燃料燃烧放出的热量一部分直接散失掉、一部分被烧杯吸收,同时水也会向外散热,所以不能通过水温的变化得出燃料燃烧放出的热量,计算结果不准确。
20. 在“连接并联电路”的实验中,小红同学用两个不同的小灯泡组成了如图所示的电路。
(1)连接电路时,开关S应该处于_____状态;
(2)她将所有开关闭合,发现S1支路的灯不亮,S2支路的灯发光。于是她断开所有开关,交换两灯位置后,再闭合所有开关,发现仍然是S1支路的灯不亮,S2支路的灯发光。故障的原因可能是______支路某根导线断路;
(3)她排除故障后,继续进行实验,为了探究开关S1的作用,在观察灯泡发光情况时,她应该______(选填“同时观察两个”、“只观察S1所在”或“只观察S2所在”)支路上的灯泡。
【答案】 ①. 断开 ②. S1 ③. 同时观察两个
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]由电路图知两灯并联在电路中,开关S控制干路的通断,S1、S2分别控制两个支路的通断,连接电路时,总开关S应处于断开状态,才能起到保护电路的作用。
(2)[2]闭合所有开关,S1支路的灯不亮,S2支路的灯发光,将两灯位置互换后,S1支路的灯仍不亮,S2支路的灯仍发光,则说明两灯及S2支路都正常,出现故障的是S1支路某处断路。
(3)[3]为了探究开关S1的作用,进行实验时,应同时观察两个支路上的灯泡,才能确定S1只是控制所在支路的通断,还是能控制所有支路的通断。
五、计算题(每问2分,共6分)
21. 小红观察到家里的迷你燃气炉外包装上印有“体积小方便携带、高火力效率高”等字样,她内心产生了疑问:“该款燃气炉的效率到底有多高? ”于是她准备实际测试一下炉子的效率,她测量了2kg的水倒入锅中,测得初温为20℃,当水温加热到100℃时停止加热,测得燃烧了0.032kg的丁烷气体,水的比热容是 ,这种丁烷气体的热值是3.5×10⁷J/ kg。试求:
(1)0.032kg丁烷气体完全燃烧放出的热量是多少?
(2)水吸收的热量是多少?
(3)炉子烧水的效率是多少?
【答案】(1)1.12×106J
(2)6.72×105J (3)60%
【解析】
【小问1详解】
0.032kg丁烷气体完全燃烧放出的热量是
【小问2详解】
水吸收的热量是
【小问3详解】
炉子烧水的效率是
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