内容正文:
泉州实验中学2024—2025学年度上学期第一次阶段考
初三年物理试卷
(满分100分 考试时间:90分钟)
一、单项选择题(共14小题,每小题两分,共28分)
1. 从微观世界到无垠的宇宙,存在着各种各样的物质,科学家一直在探索.下列科学家中,在实验基础上提出“原子核式结构模型”的是( )
A. 阿伏伽德罗 B. 道尔顿 C. 汤姆孙 D. 卢瑟福
【答案】D
【解析】
【详解】A.1811年,意大利物理学家阿伏加德罗将组成物质的仍能保持其化学性质不变的最小微粒命名为分子;故A错误;
B.1808年,道尔顿继承古希腊朴素原子论和牛顿微粒说,提出原子学说;故B错误
C.英国物理学家汤姆孙发现了电子;故C错误;
D.1909年,著名科学家卢瑟福在进行了α粒子散射实验后,提出了“原子核式结构模型”;故D正确.
2. 下列自然现象 的形成过程中,属于凝华的是( )
A. 春天缥缈的雾
B. 夏天晶莹的露
C. 秋天轻柔的霜
D. 冬天凝重的冰
【答案】C
【解析】
【详解】A.雾是水蒸气遇冷液化形成的,故A不符合题意;
B.露是水蒸气液化形成的,故B不符合题意;
C.“霜”是固态的,是由空气中的水蒸气遇冷形成的,由气态变为固态,是凝华,故C不符合题意;
D.冰是液态水凝固形成的,故D不符合题意。
故选C。
3. 下列过程中,改变内能的方式与其他三个不同的是( )
A. 反复锤打铁片,铁片变热 B. 用柴火把壶中的水烧开
C. 用砂轮磨刀,有火星迸出 D. 爬竿时从竿上滑下,手有点发热
【答案】B
【解析】
【详解】反复锤打铁片,是通过做功的方式改变铁片的内能,让铁片的内能增大,温度升高;用柴火把壶中的水烧开,是水吸收了热量,温度升高,通过热传递的方式改变水的内能;用砂轮磨刀,需要克服摩擦做功,是通过做功来改变物体内能的;爬竿时,从竿上滑下,手需要克服摩擦做功,通过做功改变手的内能。所以不同是B,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4. 如图所示表示四冲程内燃机工作时各冲程的示意图,它们正确的排列顺序为( )
A. 甲、乙、丙、丁 B. 丁、丙、乙、甲
C. 丙、甲、丁、乙 D. 甲、丁、乙、丙
【答案】C
【解析】
【详解】甲图中两个气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程;乙图中进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,是排气冲程;丙图中进气门打开,排气门关闭,是吸气冲程;丁图中两个气门都关闭,活塞向下运动,因此是做功冲程。故正确顺序是:丙、甲、丁、乙,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
5. 俗话说“被 100℃水蒸气烫伤比被相同温度的开水烫伤会更严重”,是因为( )
A. 沸腾时水蒸气有冲击力
B. 0℃的水蒸气比 100℃的开水温度高
C. 水蒸气会汽化,汽化过程中会吸收大量的热
D. 水蒸气会液化,液化过程中会放出大量的热
【答案】D
【解析】
【详解】100℃的水蒸气液化时要放出热量,变成100℃的水,由于多了水蒸气液化放热这个过程,所以,100℃水蒸气烫伤比被100℃的开水烫伤更严重,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
6. 如图是教材中的几个物理实验插图,下列有关这几个实验的说法错误的是( )
A. 甲图中的实验装置可以探究气体的扩散现象
B. 乙图中重物不掉落,说明分子间存在引力
C. 丙图中瓶塞跳起的过程中,瓶内气体内能不断增加
D. 丁图中塞子受到水蒸气的压力而冲出去,与热机的做功冲程相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.二氧化氮气体的密度大于空气,当撤去玻璃板后,两者混合在一起,使装空气的瓶子也变成了红棕色,可以探究气体分子的扩散现象,故A正确,不符合题意;
B.分子间具有引力和斥力,乙图中重物不掉落,说明分子间存在引力,故B正确,不符合题意;
C.丙图中瓶塞跳起的过程中,瓶内气体对外做功,内能减少,故C错误,符合题意;
D.丁图塞子受到水蒸气的压力而冲出去,试管内水蒸气内能转化为活塞机械能,与热机做功冲程的能量转化相同,故D正确,不符合题意。
故选C。
7. 生活中常把碗放在大锅内的水中蒸食物,碗与锅底不接触,如图所示.当锅里的水沸腾以后,碗中的汤将( )
A. 同时沸腾
B. 不会沸腾,汤的温度总是低于水的沸点
C. 稍后沸腾
D. 不会沸腾,汤的温度能够达到水的沸点
【答案】D
【解析】
【详解】锅里的水沸腾后,碗中的水可以吸热达到与锅中水相同温度,即达到沸点,此时不能继续吸热,不满足沸腾的条件,即达到沸点,不会沸腾。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
8. 如图所示,是不用火不插电,只用一杯冷水就可以加热食物的发热包。将发热包放到水中,会放出大量的热,从而加热食物。下列说法正确的是( )
A. 发热包将温度传递给盒中的水
B. 被加热的食物吸收热量后自身所含热量增大
C. 食物温度升高的过程伴随着能量的转移
D. 当加热包和水的温度相同时,它们的内能一定相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.发热包将热量传递给盒中的水,故A错误;
B.热量是过程量,不能说所含热量,故B错误;
C.食物温度升高的过程伴随着内能的转移,故C正确;
D.内能与物体的温度、质量、状态等有关,只知道温度高低,不能判断内能的大小,故D错误。
故选C。
9. 对下列各图中的物理现象描述正确的是( )
A. 甲图中所示的温度计读数方式会导致读数偏小
B. 乙图中水刚停止沸腾后往瓶底浇上冷水,水又重新沸腾,说明液体的沸点随气压降低而升高
C. 丙图中注射器里面装有乙醚蒸气,向左推动活塞会出现液态乙醚,说明利用压缩体积的方法可以使气体液化
D. 丁图中蜡烛熔化的过程中温度保持不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲图中所示的温度计读数是俯视,此时读数偏大,故A错误;
B.乙图中装有刚停止沸腾的水的烧瓶底部被浇上冷水后,液体表面的气压减小,说明水的沸点在气压减小后降低了,故B错误;
C.丙图中注射器里面装有乙醚蒸气,蒸气被压缩时,会出现液态乙醚,说明利用压缩体积可以使气体液化,故C正确;
D.丁图中蜡烛是非晶体,没有固定的熔点,所以熔化过程温度一直升高,故D错误。
故选C。
10. 下列说法中正确的是( )
A. 把一瓶柴油倒去一半,则剩下的柴油比热容变小
B. 热传递中,温度总是从内能大的物体传递给内能小的物体
C. 在柴油机的压缩冲程中,机械能转化为柴油和空气混合物的内能
D. 燃料燃烧得很充分,它的热值也不变
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.比热容只和物质的种类和状态有关,与质量和体积无关;所以,柴油用去了一半,质量和体积均减小一半,而比热容不变,故A错误;
B.热传递中传递的是热量(能量),不能说传递温度,故B错误;
C.因为柴油机吸入汽缸的只有空气,在柴油机的压缩冲程中,机械能转化为空气的内能,故C错误;
D.单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量叫做热值,热值与质量和是否完全燃烧无关,只与燃料种类有关,故D正确。
故选D。
11. 在2023年慕尼黑车展上,一半是欧洲车,一半是中国车,下列与小汽车有关的说法错误的是( )
A. 汽油机顶部有喷油嘴,柴油机顶部有火花塞
B. 使燃料燃烧更充分,可以提高热机效率
C. 如果四冲程内燃机的转速是600r/min,那么它每秒做功5次,共有20个冲程
D. 无论科技如何进步与发展,内燃机的效率都不可能到达100%
【答案】A
【解析】
【详解】A.汽油机的顶端是火花塞,柴油机顶部有喷油嘴,故A错误,符合题意;
B.热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值,使燃料燃烧更充分,可以提高燃料的利用率,故B正确,不符合题意;
C.如果四冲程内燃机的转速是600r/min=10r/s,内燃机每转两转做功一次,完成4个冲程,那么它每秒做功5次,共有5×4=20个冲程,故C正确,不符合题意;
D.无论技术怎么进步,总存在能量损失,所以热机效率都不能到达100%,故D正确,不符合题意。
故选A。
12. 质量相等甲、乙两种不同液体,装在相同的容器中,用相同的电加热器加热,其温度随时间变化的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 乙物质在加热1min后可能处于固液共存态 B. 甲、乙两种液体的比热容之比为
C. 升高相同温度,甲吸收的热量更少 D. 加热3min后甲不再吸收热量
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙是液体,对乙液体加热过程中,不可能出现固液共存态,故A错误;
B.由图可知,加热1min,吸收相同的热量,甲升高的温度
Δt甲=50℃-25℃=25℃
乙升高的温度
Δt乙=75℃-25℃=50℃
甲乙的质量相等,由可知,比热容和升高的温度成反比,甲、乙的比热容之比
故B正确;
C.用相同的加热器加热时,加热时间相同,吸收的热量相同,由图可知,升高相同的温度,甲加热的时间较长,甲吸收的热量较多,故C错误;
D.3min后甲液体仍吸收热量,温度不变,故D错误。
故选B。
13. A、B两种物质组成的物体,已知,,,当它们吸收热量时,它们温度变化量分别为和.则在不计热量损失的前提下应为( )
A. 1:1 B. 4:27 C. 4:3 D. 9:4
【答案】C
【解析】
【详解】根据得,两个物体的质量比为
根据得,因为,所以两物体温度变化量之比为
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【点睛】重点是吸热公式和密度公式的应用,类似这样题中给的条件为数据的比,只要将比的前、后项分别代入公式计算即可.
14. 有一支温度计,表面刻有150格均匀的刻度,将该温度计的玻璃泡放在冰水混合物中,温度计内液面上升到第30格处,将它放到标准大气压的沸水中,液面上升到第80格处,则下列说法正确的是( )
A. 该温度计的分度值是
B. 该温度计的测量范围是
C. 第100格处表示的温度是
D. 测量实际温度为的液体,此温度计液面上升至40格处
【答案】D
【解析】
【详解】A.在标准大气压下,冰水混合物的温度为,沸水的温度为。题目中给出,温度计在冰水混合物中液面上升到第30格,在沸水中液面上升到第80格。因此,温度计上用于表示0℃到100℃的刻度范围是。所以,每一格代表的温度(即分度值)为,故A错误;
B.温度计上总共有150格,已知对应第30格,对应第80格。因此,温度计能测量的最低温度为,能测量的最高温度为,所以,温度计的测量范围是,故B错误;
C.第100格温度为,故C错误;
D.测量实际温度为的液体时,液面上升格数,故D正确。
故选D。
二、填空题(共6小题,每空一分,共12分)
15. “出淤泥而不染”出自周敦颐的《爱莲说》。荷花之所以出淤泥而不染,就在于荷花的外表有一层蜡质的小突起,具有自洁的功能。若如图的荷叶上小水珠晃动后会合成更大的一滴,这表明分子间存在__________;文中还有“香远益清”,意思是香气远播,越发显得清新芳香。这是____________现象。
【答案】 ①. 引力 ②. 扩散
【解析】
【详解】[1]分子间存在相互作用的引力和斥力,荷叶上小水珠晃动后会合成更大的一滴,这表明分子间存在引力。
[2]“香远益清”是由于分子的无规则运动产生的,是扩散现象。
16. 体温计是根据液体______________的规律制成的。当用图中的体温计直接去测量一个体温只有36℃人时,其示数是______________℃。
【答案】 ①. 热胀冷缩 ②. 36.5
【解析】
【详解】[1]液体具有热胀冷缩的性质,体温计就是利用这个性质制成的。
[2]图中体温计分度值为0.1℃,示数为36.5℃,用图中的体温计直接去测量一个体温只有36℃的人时,因为体温计有一个缩口,所以在不甩动的情况下,液柱不能回流,因此此时的示数仍为36.5℃。
17. 密封的锤形玻璃泡内有少量碘颗粒。如图所示,将玻璃泡浸入热水中,玻璃泡内碘颗粒逐渐消失、同时出现紫红色碘蒸气,这是______(物态变化名称)过程。将玻璃泡从水中取出后,碘蒸气逐渐消失、同时出现碘颗粒,这过程需要______热。
【答案】 ①. 升华 ②. 放
【解析】
【详解】[1]如图所示,将玻璃泡浸入热水中,玻璃泡内碘颗粒吸收玻璃泡传递的热量逐渐消失、变成紫红色碘蒸气,这是升华过程,此过程需要吸热。
[2]将玻璃泡从水中取出后,玻璃泡温度降低,放出热量,碘蒸气逐渐消失变成碘颗粒,这是凝华现象,此过程需要放热。
18. 如图是我国古代发明的取火器模型图,把木制推杆迅速推入牛角套筒,杆前端的艾绒就会立刻燃烧,这是通过______(选填“做功”或“热传递”)的方式,使筒内空气内能增加,温度升高,达到艾绒的着火点,此过程把机械能转化为______。
【答案】 ①. 做功 ②. 内能
【解析】
【详解】[1]把木制推杆迅速推入牛角套筒,克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,筒内空气的内能增加,这是通过热传递的方式改变物体的内能。
[2]把木制推杆迅速推入牛角套筒,筒内空气内能增加,温度升高,达到艾绒的着火点,此过程消耗了机械能,故能量转化把机械能转化为内能。
19. 如图所示是单缸四冲程汽油机某一冲程工作示意图,该冲程是______冲程。若该汽油机的飞轮转速为1800r/min,则汽油机1s对外做功______次。
【答案】 ①. 压缩 ②. 15
【解析】
【详解】[1]图中两个气门都关闭,活塞向上运动,为压缩冲程。
[2]四冲程汽油机的飞轮转速是
1800r/min=30r/s
即汽油机飞轮每秒转30圈,对外做功15次。
20. 如图所示,同时将同样的红墨水滴入质量相等的甲、乙两杯水中,相同时间后两杯水中墨水扩散情况如图所示,则 ___________(选填“甲”或“乙”)具有的内能多。若甲杯内水的温度为20℃,乙杯内水的温度为65℃,将两杯水混合,混合过程中热水放出的热量有80%被冷水吸收,则混合后的水的温度为 ___________℃。【水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)
【答案】 ①. 乙 ②. 40
【解析】
【详解】[1]分子的热运动与温度有关,红墨水在乙杯水中扩散得快,说明乙杯水的温度高,乙杯水的分子运动较剧烈;在甲、乙两杯质量相同,乙杯水的温度高,内能较大。
[2]假设混合后水的温度为t,甲、乙两杯内水的质量相同,比热容相等,则甲杯内的水吸收的热量
Q吸=cm(t﹣t0甲)=cm(t﹣20℃)
乙杯内水放出的热量
Q放=cm(t0乙﹣t)=cm(65℃﹣t)
根据题意可知,甲吸收的热量等于乙放出热量的80%,即
Q吸=80%Q放
cm(t﹣20℃)=80%×cm(65℃﹣t)
混合后的水的温度
t=40℃
三、作图题(共2小题,每小题2分,共4分)
21. 如图所示,请在虚线框内画一条带箭头的线段,表示夜间地面附近空气流动方向。
【答案】
【解析】
【详解】由图可知此时为晚上,气温降低,因水的比热容比泥土、沙石的比热容大,陆地和海水放出相同的热量时,海水温度下降的慢,陆地温度下降的快,即海面上方空气的温度较高,陆地上方空气的温度较低;海面上热空气上升,陆地上冷空气下降,所以空气从陆地吹向海面,形成风,如图所示:
22. 如图所示,在常温环境中的甲、乙两烧杯内分别放入一些冰块和适量沸水,均用玻璃片盖住烧杯。一会儿,两烧杯上的玻璃片在不同表面附着了大量小水珠。请用“○”表示小水珠,分别在两玻璃片上画出其表面附着的小水珠。(画在每片玻璃上的水珠不少于5个)
【答案】
【解析】
【详解】甲杯中放的是冰块,杯外的水蒸气遇冷液化成小水珠附着在玻璃的外表面(上侧),乙杯中装的是沸水,杯内温度高,杯内的水蒸气遇冷液化成小水珠附着在玻璃的内表面(下侧),如下图所示:
四、简答题(共1小题,共4分)
23. “早穿棉袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”反映了沙漠地区气候变化的特点,请你简要回答产生这种气候的原因.
【答案】因为沙子的比热容较小,白天吸收热量后,沙子的温度升高得多;夜晚,放出热量后,沙子的温度下降的多,由此可知沙漠地区气候特点是昼夜温差大,产生了“早穿棉袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”的现象.
【解析】
【分析】本题考查比热容的应用
【详解】本题是比热容知识的应用,由于沙子的比热容较小,吸收(放出)热量,温度的变化量较大,从而形成了沙漠地区特殊的气候特点.解答如下:因为沙子的比热容较小,白天吸收热量后,沙子的温度升高得多;夜晚,放出热量后,沙子的温度下降的多,由此可知沙漠地区气候特点是昼夜温差大,产生了“早穿棉袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”的现象。
五、实验探究题(共5小题,每空1分,共30分)
24. 用如图甲所示装置探究萘熔化时温度的变化规律。将装有萘的试管放入热水中加热,每隔一定时间记录一次温度。请回答下列问题:
(1)实验中除了图甲的器材之外,还需要的测量工具是______。
(2)图乙是萘熔化时温度随时间变化的图象。从图象看出:萘属于______(选填“晶体”或“非晶体”);从开始熔化到完全熔化,大约持续了______min;加热到第15min时萘的状态为______(选填“固态”“液态”或“固液共存态”)。
(3)由实验可得出,萘凝固点为______,萘在熔化过程有什么特点______。
【答案】(1)秒表 (2) ①. 晶体 ②. 15 ③. 固液共存
(3) ①. 80℃ ②. 温度保持不变,继续吸热
【解析】
【小问1详解】
从图像知,记录的数据有温度和时间,测量温度需要温度计,测量时间需要秒表,所以实验器材还缺少秒表。
【小问2详解】
[1][2][3]图乙是萘熔化时温度随时间变化的图象,从图象中可看出,萘是晶体,因为在熔化过程中,温度保持不变;萘在第10min到第25min时,不断吸收热量,温度保持不变,所以这段时间是萘的熔化过程,大约持续时间为t=25min-10min=15min
所以加热到第15min时,该物质处于固液共存态
【小问3详解】
[1]由图像可知,萘在第10min到第25min时,不断吸收热量,温度保持80℃不变,所以萘的熔点是80℃,则萘的凝固点也为80℃。
[2]由图像可知,萘在熔化过程中,温度保持不变,不断吸热。
25. 小明和小红分别利用图甲装置探究水沸腾时温度变化的特点。当水温接近90℃时,他们每隔0.5min各自记录一次温度并观察水中气泡情况。分别在第3min和第7min时,水开始发生剧烈的汽化现象。加热到第9min时,撤掉酒精灯,水温逐渐下降,同时水中剧烈的汽化现象也消失了。图乙是他们绘制的水温与时间关系的图像。由实验可知:
(1)水的沸点是________℃;
(2)把水加热至沸腾,小红比小明多用了4min,原因可能是________;
(3)撤掉酒精灯,水沸腾停止,表明水沸腾时仍需要________;
(4)图丙是计时到第5min时,其中一个装置内的气泡情况,这是________观察到的现象(选填“小明”或“小红”);
(5)生活处处有物理,小明发现妈妈将饺子放入沸水中,水________沸腾(选填“继续”或“停止”),原因是___________。
【答案】 ①. 100 ②. 小红实验中所用水质量比小明的多 ③. 吸收热量 ④. 小红 ⑤. 停止 ⑥. 饺子从沸水中吸热,使水的温度低于沸点
【解析】
【详解】(1)[1]水沸腾时的温度叫沸点,由乙图可知,从8~12分钟,水的温度保持100℃不变,所以水的沸点是100℃。
(2)[2]给水开始加热到水沸腾需要的时间比较长,可能是水太多。
(3)[3]由图乙可知,加热到第9min时,撤掉了酒精灯,发现水停止沸腾,说明液体沸腾时需要吸热。
(4)[4]由图丙可知,计时到第5min时,看到在水中形成大量的气泡,气泡在上升过程中逐渐变小,说明水还没有开始沸腾,这是小红观察到的现象,因为小明在第3min时水已沸腾。
(5)[5][6]将饺子放入沸水中,饺子从沸水中吸收一定热量,使水的温度低于沸点,导致水会停止沸腾。
26. 物理老师带领同学们进行探究液体蒸发快慢的影响因素实验,老师将等量的温水和热水分别倒入三个相同的锥形瓶中并密封,又找来常温下3张完全相同的湿巾,把其中的一张对折,将它们贴在三个锥形瓶的外壁,分别标记为1、2、3,并将它们放在电子秤上,三只电子秤的示数相同。一段时间后,电子秤的示数如图甲A、B、C所示。
(1)通过A、B两图的对比,可以验证液体蒸发的快慢与液体的_________有关;
(2)通过_________两图的对比,可以验证液体蒸发的快慢与液体的表面积有关;
(3)实验中根据__________________变化判断液体蒸发的快慢;
(4)老师还想测定液体蒸发时吸放热的情况,他将湿巾平铺在薄铁片上,如图乙,用电子温度计实时监测足够长时间内薄铁片底部的温度变化情况,下列各图能比较正确反映温度计示数随时间变化的是_________,说明了液体蒸发时要_________(吸/放)热;
A. B.
C. D.
(5)做完实验后,同学们猜想液体蒸发的快慢还可能与__________________有关。
【答案】 ①. 温度 ②. BC ③. 质量 ④. A ⑤. 吸 ⑥. 液体表面空气流速
【解析】
【详解】(1)[1]通过A、B两图的对比,表面积和空气流速度相同,温度不同,温度高的质量减少的快,根据控制法,可以验证液体蒸发的快慢与液体的温度有关。
(2)[2]为探究液体蒸发的快慢与液体的表面积有关,根据控制变量法,应在温度和空气流动速度相同时,改变表面积的大小,观察实验现象,故符合要求的是BC。
(3)[3]蒸发是缓慢的汽化现象,观察难度较大,实验中利用转换法,通过质量的变化判断液体蒸发的快慢。
(4)[4] [5]液体蒸发属于汽化的一种,在汽化过程中要吸热,温度会降低,全部蒸发完成后,薄铁片的温度会恢复到常温,即初始温度,所以温度是先下降,后上升,直到恢复到初始温度,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
(5)[6]液体蒸发的快慢与液体表面积、温度、表面空气流动的速度及液体的种类等因素有关,除了上述探究外,还可能与液体上方空气的流动速度、种类、环境的湿度等有关。
27. 学完热值以后,小金同学想利用如图所示的实验装置粗略测量蜡烛的热值,图中A为穿有小木棍的容器(内装有水),B为下部开了许多通气孔的罩子。
物理量
测量值
容器中水的质量m/g
150
容器中水的初温
25
容器中水的末温t/℃
40
燃烧前蜡烛的质量
20.6
燃烧后蜡烛的质量
20
(1)观察实验装置可知,要间接测量蜡烛燃烧放出的热量。小金同学除了测量A容器中水的质量还需要测量______。
(2)要完成本实验,除了图中的实验器材,还必须有的测量工具是天平和______。
(3)某次实验测得的数据如下表,则粗略测得这支蜡烛的热值q=______J/kg。【】
(4)本实验测出的热值会比真实值______(填“偏大”“偏小”或“不变”),造成这一偏差的原因可能是______。(写出一条即可)
【答案】(1)水升高的温度
(2)温度计 (3)
(4) ①. 偏小 ②. 实验过程中蜡烛燃烧放出的热量会有一部分逸散到周围环境中而不能全部被水吸收,因此水吸收的热量小于蜡烛燃烧释放出的热量
【解析】
【小问1详解】
由实验装置可知,蜡烛燃烧释放热量给水加热,通过测量A容器中水升高的温度和水的质量可以间接测量蜡烛燃烧放出的热量。
【小问2详解】
要完成本实验,需要测量水质量和加热前后的温度差,蜡烛燃烧前后的质量差,测量质量需用天平,测量温度需用温度计。
【小问3详解】
由表中数据及公式Q放=m蜡烛q,Q吸=c水m水t可得,这支蜡烛的热值为
【小问4详解】
[1][2]实验过程中蜡烛燃烧放出的热量会有一部分逸散到周围环境中而不能全部被水吸收,因此水吸收的热量小于蜡烛燃烧释放出的热量,所以实验测出的热值比真实值偏小。
28. 实验室现有a、b、c三种液体,以及1、2、3三种燃料,需要完成如下两个实验:
实验一是比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量
实验二是探究不同物质吸热升温的现象;如图所示,小明设计了甲、乙、丙三套装置。
(1)实验装置的组装顺序应该是______(选填“由上到下”或“由下到上”),实验除用到如图所示的器材外,还需要用到的测量仪器有天平和秒表;
(2)为完成实验一,应选用______两套装置,实验时通过比较______(选填“燃料燃烧时间”或“液体升高的温度”)来反映燃料燃烧放热多少,这里采用了______的物理方法。
(3)为了两个实验都能完成,须对图中器材进行调整,以下方案可行的是______;
A. 将甲图中的液体换成c
B. 将乙图中的液体换成c
C. 将甲图中的燃料换成3
D. 将乙图中的燃料换成1
(4)小明使用未调整的甲、乙图示装置进行实验,收集数据并作出液体a、b的温度随加热时间的变化图线如图丁所示(两燃料充分燃烧均用时5分钟)。若燃料充分燃烧放出的热量全部被液体吸收,燃料1热值是燃料2的0.2倍,则液体a比热容是液体b的______倍。
(5)小明将体积相等的水和酒精,密度分别为、,(物体密度公式为),比热容分别为、,充分将它们混合成为一种酒精溶液,求这种酒精溶液的比热容为c=______。(用、、、表示)
【答案】(1)由下到上
(2) ①. 甲和丙 ②. 液体升高的温度 ③. 转换法
(3)D (4)
(5)
【解析】
【小问1详解】
酒精灯需用外焰加热,所以要放好酒精灯,再固定铁圈的高度;而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中,但不能碰到容器壁和容器底,所以放好烧杯后,再调节温度计的高度,因此必须按照自下而上的顺序进行。
【小问2详解】
[1][2][3]实验一是比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量,要保证选取相同质量的相同液体和相同质量的不同燃料进行实验,所以,为了完成实验一,应选用甲、丙两套装置;根据转换法可知,实验时通过比较液体升高的温度来反映燃料燃烧放热多少。
【小问3详解】
实验一是探究不同物质吸热升温现象,需要选取相同质量的相同燃料、相同质量的不同物质进行实验; 实验二是比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量,需要选取相同质量的相同液体和相同质量的不同燃料进行实验。
A.将甲图中的液体换成c,甲、 乙、丙三套装置的燃料都不相同,不能完成实验一,故A不符合题意;
B.将乙图中的液体换成c,甲、丙两套装置中,燃料的质量相同、种类不同,液体的质量、种类相同,可以完成实验一;甲、乙、丙三套装置的燃料都不相同,不能完成实验二,故B不符合题意;
C.将甲图中的燃料换成3,甲、丙两套装置中,燃料的质量相同、种类不同,液体的质量、种类相同,可以完成实验一;乙、丙两套装置中,燃料的质量相同、种类不同,液体的种类不同,不能完成实验二,故C不符合题意;
D.将乙图中的燃料换成1,甲、乙两套装置中,燃料的质量相同、种类相同,液体的种类不同,可以完成实验二;甲、丙两套装置中,燃料的质量相同、种类不同,液体的质量、种类相同,可以完成实验一,故D符合题意。
故选D。
【小问4详解】
由于燃料1和燃料2充分燃烧均用时5分钟,且放出的热量全部被液体吸收,所以有,所以图甲,得;图乙,得,所以有
即液体a比热容是液体b的0.4倍。
【小问5详解】
水和酒精的体积相等,设体积为。 水的质量,酒精的质量,混合后溶液的总质量
假设混合过程中没有热量损失,混合后溶液的比热容可以通过以下公式计算
因此,混合后酒精溶液的比热容为。
六、计算题(共3小题,共22分)
29. 某物理兴趣小组的同学,用煤炉给10kg的水加热,同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线若在6min内完全燃烧了2kg的煤,水的比热容为,煤的热值约为求:
(1)煤完全燃烧产生的热量_______
(2)经过6min时间加热,水所吸收的热量_________;
【答案】 ①. 6×107J ②.
【解析】
【详解】(1)[1]煤完全燃烧产生的热量
Q放=mq=2kg×3×107J/kg=6×107J
(2)[2]水吸收的热量
Q吸=cm水(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×10kg×(80℃-20℃)=2.52×106J
30. 由于天气寒冷,吃早饭时妈妈要用热水给小明加热250g瓶装牛奶,如图所示,要使这瓶牛奶的温度由10℃最终升高到50℃,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),牛奶的比热容为2.1×103J(kg•℃),不计热量损失,求:
(1)牛奶需要吸收多少热量?
(2)妈妈至少需要60℃的热水多少千克?
(3)若小明家燃气灶的热效率是25%,妈妈将质量为1kg,温度为10℃的水加热到60℃.需消耗多少千克燃气?(燃气的热值为4.2×107J/kg)
【答案】(1)2.1×104J;(2)0.5kg;(3)0.02kg.
【解析】
【详解】(1)牛奶吸收的热量:
Q吸=c1m1(t-t01)=2.1×103J/(kg•℃)×0.25kg×(50℃-10℃)=2.1×104J;
(2)不计热量损失因此
Q吸=Q放=2.1×104J,
即
Q放=c水m水(t02-t),
则
;
(3)水需要吸收的热量:
Q吸′=cm′(t′-t0′)=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(60℃-10℃)=2.1×105J;
燃气完全燃烧放出的热量:
;
根据Q放′=m″q可得,需要燃气的质量:
.
答:(1)牛奶吸收的热量2.1×104J;
(2)妈妈至少需要60℃的热水0.5kg;
(3)需消耗0.02kg燃气.
31. 液化石油气的热值高达一些不法商贩为谋取暴利,常将液化石油气与价格低廉、热值仅为的二甲醚混合装入钢瓶内销售给客户.小李家使用的是液化气热水器,该热水器的铭牌标明了它的热效率为75%,表示该热水器工作时,天然气完全燃烧所消耗的化学能有多大比例转化成水的内能。为测定家中瓶装液化石油气是否掺混的二甲醚,小李把家里的自动洗衣机的水量设置为,用热水器输出的热水注入洗衣机,当注入水的体积达到时,洗衣机便会自动停止注水,已知当时自来水的温度是20℃,热水器输出热水的温度是48℃,这次测定实验共消耗瓶内液化石油气的质量为。请用以上数据求:
(1)加热水共吸收多少热量?
(2)该瓶装液化石油气的热值是多少?
(3)通过计算后说明,该瓶装液化石油气掺混的二甲醚质量百分比是多少?
【答案】(1)6.468×106J;(2)4.312×107J/kg;(3)16.5%
【解析】
【详解】解:(1)水的体积
V水=55L=55dm3=0.055m3
水的质量
m水=ρ水V水=1×103kg/m3×0.055m3=55kg
水吸收的热量
Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×55kg×(48℃-20℃)=6.468×106J
(2)液化石油气释放的热量
瓶内液化石油气的热值
(3)0.2kg液化石油气中含有液化石油气和二甲醚,即0.2kg的瓶内液化石油气总质量
m=m石油+m二甲醚=0.2kg①
0.2kg的液化石油气释放的热量
Q放=m石油q石油+m二甲q二甲醚=m石油×4.6×107J/kg+m二甲醚×2.9×107J/kg=8.642×106J②
解①②可得m二甲醚≈0.033kg,则该瓶装液化石油气掺混的二甲醚质量百分比
答:(1)加热55L水共吸收6.468×106J的热量;
(2)该瓶装液化石油气的热值是4.312×107J/kg;
(3)该瓶装液化石油气掺混的二甲醚质量百分比是16.5%。
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泉州实验中学2024—2025学年度上学期第一次阶段考
初三年物理试卷
(满分100分 考试时间:90分钟)
一、单项选择题(共14小题,每小题两分,共28分)
1. 从微观世界到无垠的宇宙,存在着各种各样的物质,科学家一直在探索.下列科学家中,在实验基础上提出“原子核式结构模型”的是( )
A. 阿伏伽德罗 B. 道尔顿 C. 汤姆孙 D. 卢瑟福
2. 下列自然现象 的形成过程中,属于凝华的是( )
A. 春天缥缈的雾
B. 夏天晶莹的露
C. 秋天轻柔的霜
D. 冬天凝重的冰
3. 下列过程中,改变内能的方式与其他三个不同的是( )
A. 反复锤打铁片,铁片变热 B. 用柴火把壶中的水烧开
C. 用砂轮磨刀,有火星迸出 D. 爬竿时从竿上滑下,手有点发热
4. 如图所示表示四冲程内燃机工作时各冲程的示意图,它们正确的排列顺序为( )
A. 甲、乙、丙、丁 B. 丁、丙、乙、甲
C. 丙、甲、丁、乙 D. 甲、丁、乙、丙
5. 俗话说“被 100℃水蒸气烫伤比被相同温度的开水烫伤会更严重”,是因为( )
A. 沸腾时水蒸气有冲击力
B. 0℃的水蒸气比 100℃的开水温度高
C. 水蒸气会汽化,汽化过程中会吸收大量的热
D. 水蒸气会液化,液化过程中会放出大量的热
6. 如图是教材中的几个物理实验插图,下列有关这几个实验的说法错误的是( )
A. 甲图中的实验装置可以探究气体的扩散现象
B. 乙图中重物不掉落,说明分子间存在引力
C. 丙图中瓶塞跳起的过程中,瓶内气体内能不断增加
D. 丁图中塞子受到水蒸气的压力而冲出去,与热机的做功冲程相同
7. 生活中常把碗放在大锅内的水中蒸食物,碗与锅底不接触,如图所示.当锅里的水沸腾以后,碗中的汤将( )
A. 同时沸腾
B. 不会沸腾,汤的温度总是低于水的沸点
C. 稍后沸腾
D. 不会沸腾,汤的温度能够达到水的沸点
8. 如图所示,是不用火不插电,只用一杯冷水就可以加热食物的发热包。将发热包放到水中,会放出大量的热,从而加热食物。下列说法正确的是( )
A. 发热包将温度传递给盒中水
B. 被加热的食物吸收热量后自身所含热量增大
C. 食物温度升高的过程伴随着能量的转移
D. 当加热包和水的温度相同时,它们的内能一定相等
9. 对下列各图中的物理现象描述正确的是( )
A. 甲图中所示的温度计读数方式会导致读数偏小
B. 乙图中水刚停止沸腾后往瓶底浇上冷水,水又重新沸腾,说明液体的沸点随气压降低而升高
C. 丙图中注射器里面装有乙醚蒸气,向左推动活塞会出现液态乙醚,说明利用压缩体积的方法可以使气体液化
D. 丁图中蜡烛熔化的过程中温度保持不变
10. 下列说法中正确是( )
A. 把一瓶柴油倒去一半,则剩下的柴油比热容变小
B. 热传递中,温度总是从内能大的物体传递给内能小的物体
C. 在柴油机的压缩冲程中,机械能转化为柴油和空气混合物的内能
D. 燃料燃烧得很充分,它的热值也不变
11. 在2023年慕尼黑车展上,一半是欧洲车,一半是中国车,下列与小汽车有关的说法错误的是( )
A. 汽油机顶部有喷油嘴,柴油机顶部有火花塞
B. 使燃料燃烧更充分,可以提高热机效率
C. 如果四冲程内燃机的转速是600r/min,那么它每秒做功5次,共有20个冲程
D. 无论科技如何进步与发展,内燃机的效率都不可能到达100%
12. 质量相等的甲、乙两种不同液体,装在相同的容器中,用相同的电加热器加热,其温度随时间变化的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 乙物质在加热1min后可能处于固液共存态 B. 甲、乙两种液体的比热容之比为
C. 升高相同温度,甲吸收的热量更少 D. 加热3min后甲不再吸收热量
13. A、B两种物质组成的物体,已知,,,当它们吸收热量时,它们温度变化量分别为和.则在不计热量损失的前提下应为( )
A. 1:1 B. 4:27 C. 4:3 D. 9:4
14. 有一支温度计,表面刻有150格均匀的刻度,将该温度计的玻璃泡放在冰水混合物中,温度计内液面上升到第30格处,将它放到标准大气压的沸水中,液面上升到第80格处,则下列说法正确的是( )
A. 该温度计的分度值是
B. 该温度计的测量范围是
C. 第100格处表示的温度是
D. 测量实际温度为的液体,此温度计液面上升至40格处
二、填空题(共6小题,每空一分,共12分)
15. “出淤泥而不染”出自周敦颐的《爱莲说》。荷花之所以出淤泥而不染,就在于荷花的外表有一层蜡质的小突起,具有自洁的功能。若如图的荷叶上小水珠晃动后会合成更大的一滴,这表明分子间存在__________;文中还有“香远益清”,意思是香气远播,越发显得清新芳香。这是____________现象。
16. 体温计是根据液体______________的规律制成的。当用图中的体温计直接去测量一个体温只有36℃人时,其示数是______________℃。
17. 密封的锤形玻璃泡内有少量碘颗粒。如图所示,将玻璃泡浸入热水中,玻璃泡内碘颗粒逐渐消失、同时出现紫红色碘蒸气,这是______(物态变化名称)过程。将玻璃泡从水中取出后,碘蒸气逐渐消失、同时出现碘颗粒,这过程需要______热。
18. 如图是我国古代发明的取火器模型图,把木制推杆迅速推入牛角套筒,杆前端的艾绒就会立刻燃烧,这是通过______(选填“做功”或“热传递”)的方式,使筒内空气内能增加,温度升高,达到艾绒的着火点,此过程把机械能转化为______。
19. 如图所示是单缸四冲程汽油机某一冲程工作示意图,该冲程是______冲程。若该汽油机的飞轮转速为1800r/min,则汽油机1s对外做功______次。
20. 如图所示,同时将同样的红墨水滴入质量相等的甲、乙两杯水中,相同时间后两杯水中墨水扩散情况如图所示,则 ___________(选填“甲”或“乙”)具有的内能多。若甲杯内水的温度为20℃,乙杯内水的温度为65℃,将两杯水混合,混合过程中热水放出的热量有80%被冷水吸收,则混合后的水的温度为 ___________℃。【水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)
三、作图题(共2小题,每小题2分,共4分)
21. 如图所示,请在虚线框内画一条带箭头的线段,表示夜间地面附近空气流动方向。
22. 如图所示,在常温环境中的甲、乙两烧杯内分别放入一些冰块和适量沸水,均用玻璃片盖住烧杯。一会儿,两烧杯上的玻璃片在不同表面附着了大量小水珠。请用“○”表示小水珠,分别在两玻璃片上画出其表面附着的小水珠。(画在每片玻璃上的水珠不少于5个)
四、简答题(共1小题,共4分)
23. “早穿棉袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”反映了沙漠地区气候变化的特点,请你简要回答产生这种气候的原因.
五、实验探究题(共5小题,每空1分,共30分)
24. 用如图甲所示装置探究萘熔化时温度的变化规律。将装有萘的试管放入热水中加热,每隔一定时间记录一次温度。请回答下列问题:
(1)实验中除了图甲的器材之外,还需要的测量工具是______。
(2)图乙是萘熔化时温度随时间变化的图象。从图象看出:萘属于______(选填“晶体”或“非晶体”);从开始熔化到完全熔化,大约持续了______min;加热到第15min时萘的状态为______(选填“固态”“液态”或“固液共存态”)。
(3)由实验可得出,萘的凝固点为______,萘在熔化过程有什么特点______。
25. 小明和小红分别利用图甲装置探究水沸腾时温度变化特点。当水温接近90℃时,他们每隔0.5min各自记录一次温度并观察水中气泡情况。分别在第3min和第7min时,水开始发生剧烈的汽化现象。加热到第9min时,撤掉酒精灯,水温逐渐下降,同时水中剧烈的汽化现象也消失了。图乙是他们绘制的水温与时间关系的图像。由实验可知:
(1)水的沸点是________℃;
(2)把水加热至沸腾,小红比小明多用了4min,原因可能是________;
(3)撤掉酒精灯,水沸腾停止,表明水沸腾时仍需要________;
(4)图丙是计时到第5min时,其中一个装置内的气泡情况,这是________观察到的现象(选填“小明”或“小红”);
(5)生活处处有物理,小明发现妈妈将饺子放入沸水中,水________沸腾(选填“继续”或“停止”),原因是___________。
26. 物理老师带领同学们进行探究液体蒸发快慢的影响因素实验,老师将等量的温水和热水分别倒入三个相同的锥形瓶中并密封,又找来常温下3张完全相同的湿巾,把其中的一张对折,将它们贴在三个锥形瓶的外壁,分别标记为1、2、3,并将它们放在电子秤上,三只电子秤的示数相同。一段时间后,电子秤的示数如图甲A、B、C所示。
(1)通过A、B两图的对比,可以验证液体蒸发的快慢与液体的_________有关;
(2)通过_________两图的对比,可以验证液体蒸发的快慢与液体的表面积有关;
(3)实验中根据__________________变化判断液体蒸发的快慢;
(4)老师还想测定液体蒸发时吸放热的情况,他将湿巾平铺在薄铁片上,如图乙,用电子温度计实时监测足够长时间内薄铁片底部的温度变化情况,下列各图能比较正确反映温度计示数随时间变化的是_________,说明了液体蒸发时要_________(吸/放)热;
A. B.
C. D.
(5)做完实验后,同学们猜想液体蒸发的快慢还可能与__________________有关。
27. 学完热值以后,小金同学想利用如图所示的实验装置粗略测量蜡烛的热值,图中A为穿有小木棍的容器(内装有水),B为下部开了许多通气孔的罩子。
物理量
测量值
容器中水的质量m/g
150
容器中水的初温
25
容器中水的末温t/℃
40
燃烧前蜡烛的质量
20.6
燃烧后蜡烛的质量
20
(1)观察实验装置可知,要间接测量蜡烛燃烧放出的热量。小金同学除了测量A容器中水的质量还需要测量______。
(2)要完成本实验,除了图中的实验器材,还必须有的测量工具是天平和______。
(3)某次实验测得的数据如下表,则粗略测得这支蜡烛的热值q=______J/kg。【】
(4)本实验测出的热值会比真实值______(填“偏大”“偏小”或“不变”),造成这一偏差的原因可能是______。(写出一条即可)
28. 实验室现有a、b、c三种液体,以及1、2、3三种燃料,需要完成如下两个实验:
实验一是比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量
实验二是探究不同物质吸热升温的现象;如图所示,小明设计了甲、乙、丙三套装置。
(1)实验装置的组装顺序应该是______(选填“由上到下”或“由下到上”),实验除用到如图所示的器材外,还需要用到的测量仪器有天平和秒表;
(2)为完成实验一,应选用______两套装置,实验时通过比较______(选填“燃料燃烧时间”或“液体升高的温度”)来反映燃料燃烧放热多少,这里采用了______的物理方法。
(3)为了两个实验都能完成,须对图中器材进行调整,以下方案可行的是______;
A. 将甲图中液体换成c
B. 将乙图中的液体换成c
C. 将甲图中的燃料换成3
D. 将乙图中的燃料换成1
(4)小明使用未调整的甲、乙图示装置进行实验,收集数据并作出液体a、b的温度随加热时间的变化图线如图丁所示(两燃料充分燃烧均用时5分钟)。若燃料充分燃烧放出的热量全部被液体吸收,燃料1热值是燃料2的0.2倍,则液体a比热容是液体b的______倍。
(5)小明将体积相等的水和酒精,密度分别为、,(物体密度公式为),比热容分别为、,充分将它们混合成为一种酒精溶液,求这种酒精溶液的比热容为c=______。(用、、、表示)
六、计算题(共3小题,共22分)
29. 某物理兴趣小组的同学,用煤炉给10kg的水加热,同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线若在6min内完全燃烧了2kg的煤,水的比热容为,煤的热值约为求:
(1)煤完全燃烧产生热量_______
(2)经过6min时间加热,水所吸收的热量_________;
30. 由于天气寒冷,吃早饭时妈妈要用热水给小明加热250g瓶装牛奶,如图所示,要使这瓶牛奶的温度由10℃最终升高到50℃,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),牛奶的比热容为2.1×103J(kg•℃),不计热量损失,求:
(1)牛奶需要吸收多少热量?
(2)妈妈至少需要60℃的热水多少千克?
(3)若小明家燃气灶的热效率是25%,妈妈将质量为1kg,温度为10℃的水加热到60℃.需消耗多少千克燃气?(燃气的热值为4.2×107J/kg)
31. 液化石油气的热值高达一些不法商贩为谋取暴利,常将液化石油气与价格低廉、热值仅为的二甲醚混合装入钢瓶内销售给客户.小李家使用的是液化气热水器,该热水器的铭牌标明了它的热效率为75%,表示该热水器工作时,天然气完全燃烧所消耗的化学能有多大比例转化成水的内能。为测定家中瓶装液化石油气是否掺混的二甲醚,小李把家里的自动洗衣机的水量设置为,用热水器输出的热水注入洗衣机,当注入水的体积达到时,洗衣机便会自动停止注水,已知当时自来水的温度是20℃,热水器输出热水的温度是48℃,这次测定实验共消耗瓶内液化石油气的质量为。请用以上数据求:
(1)加热水共吸收多少热量?
(2)该瓶装液化石油气的热值是多少?
(3)通过计算后说明,该瓶装液化石油气掺混的二甲醚质量百分比是多少?
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