专题02 热学(4大考点)(辽宁专用)-【好题汇编】2025年中考物理二模试题分类汇编
2025-08-04
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内容正文:
专题02 热学
物态变化
1.(2025•于洪区二模)关于诗仙李白在《行路难》中的诗句“欲渡黄河冰塞川,将登太行雪满山”中涉及的物理知识,说法正确的是( )
A.“冰”和“雪”的形成过程都是凝固
B.“冰”和“雪”的形成过程都是凝华
C.“冰”和“雪”的形成过程都需要放热
D.“冰”和“雪”都是非晶体
2.(2025•于洪区二模)小明同学在学习了热学的相关知识后做了一系列“加热液体”的实验。
(1)如图甲所示,利用酒精灯对烧杯中的水加热,当水中的气泡如图乙所示时,说明此时烧杯中的水 (选填“没有”或“已经”)沸腾,小明同学从水温为89℃开始记录水的温度,每隔1min记录一次数据,并将数据记录在表中。
时间/min
0
1
2
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5
6
7
温度/℃
89
90
91
92
93
93
93
93
分析表中的数据可知,当地大气压 1个标准大气压(选填“低于”“等于”或“高于”)。
(2)小明取来一张光滑的厚纸,折成一个小纸锅,如图丙所示,小纸锅里装入一些水,放到火上加热,纸的着火点约为183℃,则小纸锅 (选填“会”或“不会”)被烧破。
(3)如图丁所示,用铁夹将温度传感器及分别装有 相同的水和色拉油的两个试管固定在铁架台上,温度传感器的探头部分要与试管内的液体接触良好,两只温度传感器通过数据采集线与计算机相连,得到的图像如图戊所示,分析图像可知,图像A反映的是 (选填“水”或“色拉油”)温度随时间变化的关系图像。
3.(2025•双台子区校级二模)如图所示,在冬季,壶口瀑布飞溅的浪花和弥天水雾在两岸的岩石和护栏上凝结成晶莹剔透的“冰挂”,吸引了众多游客。“冰挂”形成过程中涉及的物态变化是( )
A.汽化 B.液化 C.凝华 D.凝固
4.(2025•双台子区校级二模)小明组装了如图﹣1所示的装置,探究水沸腾的特点。
(1)图﹣1装置中温度计的使用存在错误,请指出: 。
(2)改正错误后进行实验,某时刻温度计的示数如图﹣2所示,此时水的温度为 ℃。
(3)根据实验数据绘制了温度随时间变化的图像,如图﹣3所示,其中图线的 段表示水的沸腾过程。水在沸腾时 (选填“需要”或“不需要”)吸热。
(4)在探究了“水在沸腾时温度变化的特点”实验后,小明又探究了“盐水在沸腾时温度变化的规律。小明用相同热源对质量和初温均相同的盐水和纯水(ρ盐水>ρ水)进行加热,其温度随加热时间变化的规律如图﹣4所示。由图可知:盐水和纯水从相同初温加热至刚好沸腾, 吸收的热量更多。结合本实验推理可知:如果内陆地区一个水量不变的咸水湖,其对周围地区气温的调节作用相比淡水湖会变 (选填“强”或“弱”)。
5.(2025•双塔区校级二模)图甲是自制温度计的设计图纸,为挑选合适的液体装入自制温度计内,实践小组对备选液体a和b的吸热性能进行测试,用图乙的实验装置分别加热质量相等的液体a和b,测得的温度随时间变化的图线如图丙。
(1)图甲中温度计是根据液体的 原理制成的;图乙中温度计的示数为 ℃。
(2)分析图像可知:液体b在沸腾过程,吸收热量,温度 。实验过程中液体a没有出现沸腾现象,原因是 。
(3)经过分析与讨论,实践小组决定选择液体a制作温度计,原因是选择液体a制作温度计,量程较大;且液体a的 ,温度变化较快。
6.(2025•双塔区校级二模)古诗词是中华优秀传统文化中的一块瑰宝,有着极其丰富的内涵,深受诗人的喜爱,诗词中有关物态变化的分析,正确的是( )
A.白露秋分夜,一夜凉一夜——露是液化形成的,需要吸热
B.塞外悲风切,交河冰已结——冰是凝固形成的,需要放热
C.鸡声茅店月,人迹板桥霜——霜是凝华形成的,需要吸热
D.岚雾今朝重,江山此地深——雾是汽化形成的,需要吸热
7.(2025•鞍山二模)小明利用图甲的实验装置“探究水在沸腾前后温度变化特点”。
(1)在安装器材时出现如图甲的情形,应调整 (填“铁杆a”或“铁圈b”)。
(2)安装好器材,用酒精灯给烧杯中的水加热,当水温接近90℃时每隔1min记录一次温度,并观察水沸腾前后的现象。如表是小明记录的实验数据,分析表中数据可知,水沸腾时的温度特点: 。
时间/min
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1
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3
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5
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8
水的温度/℃
90
92
94
96
98
98
98
98
98
(3)如图乙是小明加热到第 (填“1”或“7”)min时气泡的变化情况。
(4)小明又做了图丙的实验,将烧瓶内的水加热至沸腾后,移走酒精灯,烧瓶中的水停止沸腾,说明 ;用橡皮塞塞住烧瓶口并将其倒置,向烧瓶底部浇冷水,会出现水重新沸腾的现象,如图丁,原因是 。
8.(2025•兴隆台区校级二模)某同学利用如图甲所示的装置探究水在沸腾前后温度变化的特点。
(1)该同学实验过程中记录的实验数据如表格所示,请你把表格中的数据在坐标系中所描点连线;
(2)根据对实验数据的整理和分析,总结水在沸腾时温度变化的特点: ;
时间/min
0
1
2
3
4
5
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温度/℃
95
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98
98
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98
98
98
(3)该同学观察到沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程中的两种情况如图丙所示,其中图 是沸腾时的情况,气泡中的物质是 (选填“水蒸气”或“空气”);
(4)如图丁所示,该同学使用水壶烧水时,观察到壶嘴附近出现了“白气”;夏天,我们也会在冰激凌周围看到“白气”。关于这两种“白气”的形成过程,下列说法正确的是 (填序号)。
①靠近壶嘴的地方,看不见“白气”,是由于在壶嘴附近温度较高
②两种“白气”都是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠
③两种“白气”形成过程中都向外放热
9.(2025•兴隆台区校级二模)“大山之西,晋善晋美。”关于下列自然风景中涉及的物态变化,说法正确的是( )
A.春天,雁门关冰雪消融——雪的熔化需要吸热
B.夏天,太原西山雾气环绕——雾是汽化现象,需要吸热
C.秋天,太行山大峡谷霜打枝头——霜是凝固现象,需要放热
D.冬天,壶口布结水成冰——冰是凝华现象,需要吸热
扩散、分子热运动、分子间作用力、内能、热量、机械能、机械能转化和守恒
1.(2025•本溪二模)将一滴蓝色墨水分别滴入一杯冷水和一杯热水中,观察到热水更快变蓝。此现象说明( )
A.分子间存在引力
B.分子质量非常小
C.热水具有更强的流动性
D.温度越高,分子热运动越剧烈
2.(2025•大东区二模)星期天,小明在家帮妈妈煮饺子。下列关于煮饺子过程中的物理知识说法正确的是( )
A.饺子刚下锅时沉入水底,其内能为零
B.煮饺子时,在温度升高的过程中其含有的热量越来越多
C.煮饺子时,其内能增大是通过热传递的方式来实现的
D.煮熟的饺子漂浮在水面时浮力大于重力
3.(2025•大连二模)2025年元旦,大连老虎滩公园进行了以“海洋+光影”为主题的无人机表演。则无人机( )
A.加速上升时,机械能不变
B.匀速上升时,动能变大
C.减速下降时,重力势能变小
D.匀速下降时,重力势能转化为动能
(多选)4.(2025•沈河区二模)《齐民要术》中对醋的制作工艺有记载:“作大豆千岁苦酒(醋)法:用大豆一斗,熟汰之,渍令泽炊。暴极燥,以酒酷灌之。任性多少,以此为率。”蒸煮是酿醋过程中的一个重要工序。如图是将大豆进行蒸煮的过程,下列说法中正确的是( )
A.煮大豆是通过做功的方式增加内能的
B.将木柴架空一些,火能燃烧更旺,可以提高木柴的热值
C.蒸煮时,水温会升高至沸点,但水的比热容基本不变
D.蒸煮的过程中,能闻到大豆的味道是发生了扩散现象
(多选)5.(2025•和平区二模)如图,是利用天然气灶煮饺子的情景。关于其中涉及的物理知识,说法正确的是( )
A.面粉中加水后能和成面团,是因为分子间仅存在引力
B.闻到饺子香是因为分子在不停地做无规则运动
C.饺子煮熟的过程中,是通过热传递的方式改变内能
D.煮熟的饺子浮在水面静止时,浮力等于重力
比热容、热值、内燃机
1.(2025•本溪二模)汽车是我们常用的交通工具,汽车中的汽油机工作时在 冲程将内能转化为机械能。若某汽车消耗了1kg汽油,发动机输出了1.15×107J的有用功,此过程汽油机的效率为 。(汽油的热值取4.6×107J/kg)
2.(2025•连山区二模)中国航空涡扇﹣15发动机选用航空煤油作为燃料,航空煤油是 (填“可再生”或“不可再生”)能源。若航空煤油的热值取4.6×107J/kg,则完全燃烧30kg航空煤油放出的热量为 J。
3.(2025•浑南区二模)北京时间2025年13时15分,我国在太原卫星发射中心使用长征六号改运载火箭,成功将千帆极轨06组卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功,这次发射标志着我国在航天领域又攀新高峰。图1所示为火箭喷出高温燃气获得升空动力的情景,此过程中的能量转化和图2所示内燃机冲程中的 (选填“甲”或“乙”)的能量转化相同。航天器发动机用氢做燃料,这是因为氢的 很大。
4.(2025•锦州二模)如图所示的某国产摩托车的发动机是一台单缸四冲程汽油机,甲图为汽油机的 冲程;该汽油机工作时的能量流向图如图乙,则完全燃烧20g汽油(热值为4.6×107J/kg)获得的机械能是 J。
5.(2025•大连二模)大连海洋岛地处长山群岛最东端,气候温润,少有酷暑严寒,是因为海水的比热容较 。海洋岛战略位置非常重要,有“黄海前哨”之称,边防战士和岛上民兵在这里操练,响亮的口号声通过 传播向四方,唤醒每天的清晨。
质量、密度
1.(2025•双塔区校级二模)“盎司”属于英制计量单位,可以作为质量单位,也可以作为容积单位。作为质量单位时,如图一个普通鸡蛋大约2盎司,请你估计1盎司与以下哪个质量最为接近( )
A.28t B.28g C.28kg D.28mg
2.(2025•兴隆台区校级二模)下列描述与事实相符的是( )
A.一个鸡蛋的质量约为500g
B.人的脉搏1min跳动的次数约为7次
C.一名八年级学生的身高约为165cm
D.八年级学生跑步的速度约为20m/s
3.(2025•丹东二模)产自辽宁省鞍山市岫岩满族自治县的岫岩玉是中国历史上的四大名玉之一。一块质地均匀的玉石在匠人精雕细刻过程中,玉石没有发生变化的是( )
A.密度 B.质量 C.体积 D.形状
4.(2025•锦州二模)学校食堂为师生提供了一种季节性水果——沃柑,一个沃柑质量约是一枚鸡蛋质量的三倍,则一个沃柑的质量约为( )
A.150mg B.150g C.1.5kg D.150kg
物态变化
1.(2025•沈河区二模)在“水在沸腾前后温度变化的特点”实验中,按照图(a)正确安装好器材后,用酒精灯给水加热,每隔0.5min记录一次水温,请回答下列问题:
(1)图(a)实验装置加了中心有孔的硬纸板,目的是 ,加快水的沸腾,缩短实验时间。
(2)用酒精灯持续加热,在沸腾前水的温度升高。在沸腾的过程中,水的温度 。
(3)实验还发现:刚开始加热,水升温快,快要沸腾时水升温变慢了,原因之一是水的温度越高,水蒸发得越快, ,所以水的散热越快。
(4)某小组完成水沸腾实验后,增加了浓度较低的盐水a和浓度较高的盐水b继续实验。
①用相同的装置分别加热质量和初温都相同的水、浓度较低的盐水a和浓度较高的盐水b,如图(a)所示。根据实验数据绘制的水和盐水温度随时间变化的图像如图(b)所示。某同学经过分析推理认为如果对正在沸腾的三种液体持续加热一段时间,在保证容器中的液体没被烧干且盐水无晶体析出前提下,应该只有水中温度计的示数保持不变,而其他两组温度计的示数会略有上升。请你结合图(b)中的图像信息,写出该同学对“两组温度计示数会略有上升”原因的分析推理过程: 。
②接着再取适量的盐水a、盐水b,用图(a)装置分别加热至沸腾,绘制图像如图(c)所示,再参考图(b),分析可知,图(c)中盐水a与盐水b的质量关系是: 。
2.(2025•沈河区二模)我国辽源广阔,“五一”假期东北多个地区突降大雪,一夜封门。下列现象中与雪形成时的吸、放热情况相同的是( )
A.雾绕山峦 B.冰雪消融 C.湖泊干涸 D.干冰变少
3.(2025•大连二模)某小组同学探究“水凝固时温度的变化特点”,所用器材有电子数显式温度计A和B、大试管、烧杯、水、食盐水等,实验装置如图所示。
(1)实验中需要用﹣18℃食盐水作为降温物质,那么配置的食盐水应放在冰箱 (选填“冷冻室”或“冷藏室”)一段时间后再使用。
(2)实验中,若温度计A的探头接触试管底,测量的温度会偏 。
(3)记录的实验数据如表。
时间t/min
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
盐水的温度T1/℃
﹣16.9
﹣16.7
﹣16.6
﹣16.5
﹣15.8
﹣14.8
﹣13.9
﹣13.1
﹣12.4
﹣12.2
水的温度T2/℃
3.5
2.2
1.0
0.1
0
0
0
0
﹣2.5
﹣4.5
水的状态
液态
固液共存态
固态
①根据实验信息,得出的探究结论是:水凝固时,温度 。
②假设盐水升温过程中,单位时间内从空气中吸收的热量相同。由实验数据可看出:5∼8min与1∼4min相比,盐水升高的温度多,说明水凝固放出的热量 水降温放出的热量。
③5~8min,试管中的物质内能 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)北方的冬天,在存放蔬菜的地窖里放几桶水,可以防止蔬菜冻坏。请写出其物理原理。
4.(2025•大连二模)“朝来庭下,飞英如霰(xiàn)”,古人喜欢用“霰”来比喻落花。霰实际是高空中的水蒸气遇到冷空气形成的白色小冰粒,形成霰的物态变化是( )
A.凝华 B.液化 C.升华 D.熔化
5.(2025•丹东二模)在研究“冰熔化时温度随时间变化规律”的实验中,实验装置如图甲所示。
(1)试管中装有适量的碎冰,按图甲组装器材时应将温度计的玻璃泡与碎冰充分接触,但不要碰到试管底部,考虑到碎冰之间有空隙且冰的密度小于水的密度,温度计的玻璃泡要处在碎冰内 (选填“偏上”或“偏下”)位置。实验中判断碎冰是否熔化的依据: ;
(2)某时刻温度计的示数如图乙所示,则温度为 ℃。图丙是根据冰熔化实验记录的数据绘制的温度随时间变化图像,小明观察到加热相同时间,冰和水的温度变化不同,是因为水的 比冰大;
(3)实验结束后,有同学直接用此装置进行“水在沸腾前后温度变化的特点”实验,发现试管内的水不能沸腾,于是改用如图丁的装置进行实验,小明指出烧杯上的纸板没有气孔会使测得的沸点比实际 。完善装置后完成实验,经同学们讨论利用图甲装置试管内水不沸腾是因为水能达到沸点,但 。
6.(2025•丹东二模)我国北魏时期开创了世界上最早的“晒盐法”,先将海水引入盐田,再通过日晒风吹去除盐田中的水从而析出盐分。如图现象中与上述除水过程物态变化相同的是( )
A.皮肤上的酒精消失 B.变水为冰
C.冷饮罐“冒汗” D.消失的干冰
7.(2025•锦州二模)火星的昼夜温差有时可达到一百多摄氏度。如图,“祝融号”火星车在集热窗中利用“正十一烷”材料进行保温。早上,该材料吸热,状态发生变化,晚上,该材料放热,状态发生变化,整个过程中基本没有气态物质出现,则该材料发生的物态变化过程是( )
A.先汽化后液化 B.先熔化后凝固
C.先液化后汽化 D.先升华后凝华
8.(2025•铁岭县二模)在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中:
(1)在组装器材时,出现如图甲所示的情形,其中存在的错误是 ,此时应对 (选填“A”或“B”)处进行调整。
(2)器材调整好后,用酒精灯给烧杯中的水加热,某一时刻温度计的示数如图乙所示,此时水的温度为 ℃。
(3)继续加热,当水温达到90℃时,每隔0.5min记录一次温度,根据记录的数据绘制了如图丙所示的图象。由图象可知此次实验中水的沸点是 ℃,由此可知当地当时的大气压 (选填“高于”“低于”或“等于”)标准大气压。
(4)为探究水沸腾的过程中是否需要吸热,应 ,观察水是否继续沸腾。
9.(2025•铁岭县二模)春满华夏,万物复苏,冰雪消融。冰雪消融发生的物态变化是( )
A.熔化 B.凝固 C.凝华 D.液化
10.(2025•浑南区二模)物理学习小组利用如图甲所示的实验装置探究水沸腾前后温度变化的特点。
(1)组装器材时,应先固定 (选填“A”或“B”)的位置,目的是 ;
(2)实验过程中某一时刻水温如图甲所示,此时水的温度为 ℃,烧杯里水中气泡的变化情况是图乙中的 (选填“A”或“B”);
(3)小王和小李用相同的装置分别做了1次实验,并根据测得的数据绘制出如图丙所示的两条图线,由图可知此时的气压 1标准大气压;在第7分钟时小王实验用水的内能 小李实验用水的内能。(两空均选填“>”、“<”或“=”)
11.(2025•浑南区二模)“万里舒霜合,一条江练横”出自唐代诗人李白的《雨后望月》,这句诗描绘了一幅壮阔的雨后月夜景象。其中霜的形成属于( )
A.汽化 B.液化 C.凝固 D.凝华
12.(2025•大东区二模)利用如图甲装置“探究固体熔化时温度的变化规律”,用温度计分别测量a、b两种物质的温度随时间变化的关系图像如图乙所示。
(1)将物质放入内有温度计的试管中,再把试管放入盛水的烧杯中。点燃酒精灯,加热。这种加热方法的好处是 。
(2)由实验可知,a物质是 (填“晶体”或“非晶体”)。
(3)在第7min时;a物质的状态是 (填“固态”、“液态”或“固液共存状态”)。
(4)在0~4min加热过程中,a物质的内能 (填“增加”、“减少”或“保持不变”)。
(5)某时刻测量b物质的温度计示数如图丙所示,则示数为 ℃。
13.(2025•连山区二模)综合实践课上,某同学发现用纸锅能将水烧开而纸不会燃烧,如图(a)所示。该同学带着问题,探究水沸腾前后温度变化特点。
【证据】
(1)如图(b),组装实验装置时,应先调整 (填“烧杯”或“温度计”)位置;
(2)调整好器材后,用酒精灯给水加热,当水温升高到90℃后,每隔1min记录一次温度,直到水沸腾并持续一段时间,将测得的数据记录在下表中。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
温度/℃
92
94
96
98
98
98
98
①某时刻温度计的示数如图(c)所示,此时水的温度为 ℃;
②根据表中数据画出的图像,如图(e)甲所示。
【解释】
(1)如图(d),该同学观察到的水 (填“已经”或“没有”)沸腾;
(2)分析图(e)甲可知:用纸锅烧水,水能烧开而纸不会燃烧的原因是: ,使纸杯的温度低于着火点。
(3)实验数据中所测水的沸点低于100℃,说明当地气压 标准大气压。
【交流】
如图(e),是另一同学绘制的水温随时间变化的图像,两名同学选用的实验装置相同,则甲、乙两图像不同的原因是 。
14.(2025•连山区二模)语文阅读中有这样一段话:“福哥为捕捉雾中山路的美景,雾起即起身,可等赶到了,雾还是散了。”。文中“雾散了”所发生的物态变化是( )
A.熔化 B.液化 C.汽化 D.升华
15.(2025•沈阳二模)小明利用如图甲所示的实验装置“探究冰熔化时温度的变化规律”,得到了如图乙所示的温度随时间变化的图象,实验中要控制好烧杯中的水温。
(1)如图甲所示,小明采用“水浴法”加热试管中的冰,这样做的优点是 。
(2)根据图乙所示的图象,BC段温度的变化特点可知冰是晶体,在这段时间内,物质处于 态。
(3)做完上述实验后,小明又将水中试管拿出,并在烧杯口加了一个中心有孔的纸盖继续加热,如图丙。利用此装置“探究水在沸腾时温度变化的特点”,他加纸盖的目的是 ;如图丁是小明实验过程中某时刻温度计的示数,应记录为 ℃。
(4)小明用相同的装置先后做了两次实验,绘制出如图戊所示的a、b两条图线。由图可知:沸腾过程中水的温度 ;若两次实验所用水的质量分别为m1、m2,则m1 m2(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
扩散、分子热运动、分子间作用力、内能、热量、机械能、机械能转化和守恒
1.(2025•于洪区二模)如图为我国传统的休闲食品——“糖炒板栗”,离板栗摊很远就能闻到香味,这是 现象,在炒制板栗的过程中,主要是通过 方式增加了板栗的内能。
2.(2025•双台子区校级二模)刷车工人给汽车打蜡时,会闻到一股香味,这是因为发生了 现象。打蜡时使用过的海绵会发热,这是通过 方式增加海绵的内能。
3.(2025•双塔区校级二模)世界上第一个准确测量大气压数值的实验是 ;春晴天暖,鸟语花香,游客闻到花香,是 现象。
4.(2025•丹东二模)端午节是中国的传统节日,承载着丰富的文化内涵和历史意义。端午节挂艾草时会闻到艾草的气味,这属于 现象;煮粽子时,随着温度的升高粽子的内能会 。
5.(2025•铁岭县二模)历史悠久的小河沿早市吸引了大量游客,街道两边弥漫着各种美食的香气,这是 现象。路边商贩们叫卖声是通过 传入人耳的。
6.(2025•铁岭县二模)夏季,在高速公路服务区内,一些重型汽车停在有水的坑里,这是因为汽车在高速行驶过程中,通过 方式增加轮胎的内能,使轮胎的温度升高;轮胎停在水中,通过 方式减少内能,降低温度,以保行车安全。
7.(2025•沈阳二模)茶是中华民族的传统饮品,最早发现于神农氏,繁盛于唐宋时期。泡茶时,茶香四溢,说明分子在不停地做 ;冬天泡茶时,杯口会冒“白气”,这是 现象(填物态变化名称)。
比热容、热值、内燃机
1.(2025•鞍山二模)如图是某轿车的单缸四冲程汽油机的 冲程;在设计制造时,汽缸外有一个水套,用水来冷却汽缸,这是因为水的 较大。
2.(2025•双塔区校级二模)2024年4月25日,搭载神舟十八号载人飞船的长征二号运载火箭在酒泉成功发射,运载火箭使用液态氢作燃料,是因为氢的 大,火箭升空时,火箭喷射气体时要对气体施力,根据 ,同时气体对火箭也有力的作用,从而使火箭获得动力。
3.(2025•双塔区校级二模)如图甲所示的某国产摩托车的发动机是一台单缸四冲程汽油机,汽油机工作时的能量流向图如图乙所示,则完全燃烧20g汽油(热值为4.6×107J/kg)获得的机械能是 J。如果发动机转速为1800r/min,则发动机每秒钟对外做 次功。
4.(2025•双台子区校级二模)柴油机的工作循环中, 冲程是机械能转化为内能的过程;柴油的热值为4.3×107J/kg,则完全燃烧2kg柴油放出热量 J。
5.(2025•于洪区二模)如图所示,一人手持杯子,竖直静止在水龙头下方接水,在接水的过程中,杯子所受摩擦力 ,这杯水的重力势能 (以上两空均选填“增大”“减小”或“不变”)。(杯子距离地面有一定高度且不变)
6.(2025•锦州二模)寒冷的冬季,某同学发现厨房的花生油已经凝固。将其取出,想研究花生油的熔化情况,于是他将等质量的花生油和冰放在如图甲所示的装置上加热,观察比较二者的熔化过程。
(1)要完成该实验探究,除了秒表和温度计,还需要的测量工具是 。完成实验后绘制了图乙所示的图像,其中 图像(选填“甲”或“乙”)是花生油的熔化图像。乙图像对应的物体在B点的内能 在C点的内能(选填“大于”、“小于”或“等于”);
t/min
0
5
10
15
20
25
水温/℃
20
27
34
41
48
55
油温/℃
20
30
40
50
60
70
(2)该同学看到已经成为液态的花生油和水,又想比较它们吸热能力的强弱。于是对二者继续加热,并记录它们的温度随时间变化的数据,如上表所示。他是通过观察比较 (选填“加热时间”或“温度计示数变化量”)来比较水和花生油吸收热量的多少,这种研究问题的方法叫 。根据表格可知 (选填“花生油”或“水”)的吸热能力更强。
质量、密度
1.(2025•铁岭县二模)物理课上小明做了“测量小石块密度”的实验,以下是他的操作过程:
(1)首先将天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端的“0”刻度线上,发现指针的位置如图甲所示,则需将平衡螺母向 调节;
(2)用调节好的天平测量小石块质量时,通过加减砝码后,天平的指针仍如图甲所示,此时小凯应 ,使天平横梁平衡;
(3)天平平衡时所用的砝码和游码的位置如图乙所示,则小石块质量为 g;
(4)将石块放入盛水的量筒中,量筒前后液面如图丙、丁所示,则小石块的体积为 cm3;
(5)小石块的密度为 g/cm3;
(6)实验完毕,小凯在整理器材时发现20g的砝码沾有油污,则他测量的小石块的密度比真实值 (选填“偏大”或“偏小”)。
2.(2025•大连二模)学习密度知识后,同学们想测量生活中一些物品的密度。甲小组同学要测量一元硬币的密度;乙小组同学要测量一枚鸭蛋的密度。
(1)甲小组同学利用天平和量筒测量硬币密度。在调节天平平衡时,将游码移动到标尺左端的零刻度线后,发现指针向左偏,则接下来应向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母。
(2)甲小组同学选用了10枚相同的一元硬币进行实验,用天平测量硬币的质量,操作情况如图(a)所示,请指出错误之处: 。
(3)他们改正错误后,进行测量,当横梁再次平衡时,右盘中砝码和游码的位置如图(b)所示,则10枚硬币的质量m= g;量筒里装有30mL水,放入10枚硬币后水的体积如图(c)所示,则10枚硬币的体积为V= mL,一元硬币的密度ρ= kg/m3。
(4)乙小组同学发现鸭蛋放入水中会沉底,而妈妈在家里用浓盐水腌制鸭蛋时,鸭蛋会漂浮在液面。于是他们想到利用密度计、装有适量水的烧杯和食盐测量鸭蛋的密度,请写出他们的实验思路。
3.(2025•兴隆台区校级二模)小明为了测量不规则矿石的密度,做了如下实验。
(1)将天平放在水平桌面上,移动游码至标尺左端 处,发现指针位置如图甲所示,此时应将横梁右端的平衡螺母向 侧调节,直至横梁水平平衡;
(2)图乙是小明测量时的一个场景,他操作上的错误是: ;
(3)小明把20g砝码加入托盘后,继续添加砝码。当把10g的砝码加入托盘后,指针静止时指针偏向分度盘的右侧;取出10g的砝码,将5g的砝码加入托盘后,指针静止时偏向分度盘的左侧。小明接下来的操作是 (选填“取出”或“不取出”)5g的砝码,然后 ,直到天平平衡,结果如图丙所示,小明最终测得矿石的质量为 g;
(4)在量筒中注入15mL水,将矿石系上细线后放入量筒,水面位置如图丁所示,矿石的体积为 cm3,矿石的密度为 kg/m3;
(5)若矿石有吸水性,则所测密度偏 (选填“大”或“小”)。
4.(2025•和平区二模)学校布置了一项实践作业:利用身边的器材测量家中某个物品的密度。于是某同学测量了家中石头摆件和饮料的密度,以下是他的实验过程。
(1)测量石头摆件的密度
①将天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端的零刻度线处,发现指针如图1(a)所示,接下来的操作应是 。
②正确操作后,测出石头的质量如图1(b)所示。
③如图1(c),在量筒中装入适量水,用细线拴住石头摆件将其缓慢浸没在水中,液面稳定后如图1(d)所示,则石头摆件的密度为 g/cm3。
(2)测量饮料的密度
①方案一:利用自制密度计测量
找来一根30cm长的吸管,用热熔胶封住吸管一端,装入适量细沙,制成了一支密度计。将吸管分别放入水和饮料中静止,发现浸入深度的差异不大,为便于测量可以 (填“增加”或“减少”)吸管中细沙的质量。
改进后,将吸管放入水中竖直漂浮,测得浸入深度h1为10cm。取出擦干,再将吸管浸入饮料中竖直漂浮,测得浸入深度h2为9.6cm,则饮料的密度约为 g/cm3(结果保留两位小数,已知。
②方案二:利用电子秤测量
先用电子秤测量一杯水的质量,如图2(a)所示;用细线系住物块浸没于水中,如图2(b)所示;再测得一杯饮料的质量,如图2(c)所示;将物块浸没于饮料,测力计示数为1N,如图2(d)所示,则图2(b)测力计示数为 N,饮料的密度为 g/cm3。
5.(2025•双塔区校级二模)请完成下列填空。
(1)如图甲所示的装置“探究影响滑动摩擦力大小的因素”,水平传送带的速度可以调节,定滑轮摩擦忽略不计。
①启动传送带,当弹簧测力计的示数稳定后,木块相对于地面 ,此时弹簧测力计的示数等于木块所受滑动摩擦力的大小,木块所受滑动摩擦力的方向沿水平向 ;
②某次实验中,减小传送带的速度,当弹簧测力计的示数稳定后,小敏发现弹簧测力计的示数 (选填“变小”、“不变”、“变大”)。
(2)如图乙所示,瓶内装有少量的水,用塞子塞紧,并用打气筒向瓶内打气,当塞子跳起时,瓶内出现白雾,这说明气体对外做功时,内能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)如图丙所示,在“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验中,让同一小钢球从斜面不同高度由静止下滑至水平面上,是为了探究动能与 的关系。
(4)如图丁所示,“测量小石块密度”的实验中,若用量筒先测其体积,接着用天平测其质量,则密度的测量值将 (选填“偏大”“偏小”或“无偏差”)。
6.(2025•双台子区校级二模)暑期,小伟在科技创新大赛中获奖,他想知道所获奖牌的材质。为此,他设计如下实验方案。
物质
密度/(kg•m﹣3)
铜
8.9×103
铁
7.9×103
铝
2.7×103
(1)把天平放在水平桌面上,把游码放到标尺左端的零刻度线处,横梁静止时,指针指在如图甲所示位置,接下来的操作是 ,直至横梁在水平位置平衡;
(2)用调好的天平测量该物块的质量时,当在右盘放入最小砝码后,指针偏在分度盘中线右侧,则接下来的操作应该是 ;
A.向左调平衡螺母
B.向左移动游码
C.取下砝码,继续向右盘中加其他砝码
D.取下砝码,向右移动游码
(3)测量过程中,当天平重新平衡时,右盘中所加砝码和标尺上游码的位置如图乙所示,则奖牌的质量为 g;
(4)在测量奖牌体积时,由于量筒口径较小,奖牌无法放入。经过思考,小伟采取了以下步骤测出了奖牌的密度。
①向烧杯中加入适量的水,用细线系住奖牌使其浸没在水中,并在烧杯壁上水面到达的位置作出标记,如图丙所示;
②把奖牌从水中取出后,将量筒中的水(体积是40mL)缓慢加入烧杯中至标记处,量筒中剩余水的体积如图丁所示,测出奖牌的密度是 kg/m3。
(5)小伟将测得的密度和表中数据进行对比,推测奖牌可能是 制成的。并猜想测量过程中可能是什么原因导致奖牌比这种物质的密度要小 。
7.(2025•本溪二模)近一段时间,市政府要对老旧小区楼房进行改造,统一加装外墙保温层。物理实践小组的同学们对此很感兴趣。在综合实践活动中,他们对如何选择保温材料进行了研究。
任务一:研究保温材料的各种性能。
同学们从市场上购买了三种常用的保温材料样品(如图甲),并在互联网上查阅材料的相关性能参数信息如表所示:
性能参数
1号
2号
3号
聚氨酯泡沫
聚苯乙烯泡沫
岩棉
传热系数W/(m•K)
0.033
0.042
0.065
防火性能
阻燃B1级
阻燃B1级
阻燃A级
吸水性%
≤0.8
≤0.2
≤5
隔音性
好
好
一般
Z/(kg/m2)
1.4
1.0
2.4
任务二:分析外墙保温对材料的需求。
(一)对轻便性的需求
(1)外墙保温材料如果脱落会造成危险,所以应该选密度较 的材料。
(2)同学们观察表格,发现其中缺少密度信息,于是选取了上表中的一种材料进行密度测量:
①将一小块某材料的样品放在电子秤上,测出它的质量为0.56g;
②如图乙所示,在量筒中倒入适量的水,再用铁丝将保温材料压入水中使其浸没,先后读出量筒中水面所对的刻度;
③通过计算,该材料的密度为 g/cm3;
(3)同学们观察表格中的Z,分析后认为,它与材料密度有一定关系;
经测量三种材料厚度均为5cm,请利用上述实验中测出的密度值及材料的Z值,推断出所测量的是 号材料;
(二)对保温性的需求
(4)保温材料的保温性能与导热性有什么关系呢?小组同学将三种材料分别做成三个封闭盒子:取三支相同的温度计,三个相同的大烧杯中装入初温相同、 相等的热水,组装成如丙所示的装置。然后,在相同的室温环境下同时开始实验。30min后根据实验测得的数据绘得图丁所示的温度一时间图像。由图像可知 号材料保温性能好;结合参数信息表中的传热系数分析可知,材料的保温性能与传热系数的关系是: 。
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专题02 热学
物态变化
1.(2025•于洪区二模)关于诗仙李白在《行路难》中的诗句“欲渡黄河冰塞川,将登太行雪满山”中涉及的物理知识,说法正确的是( )
A.“冰”和“雪”的形成过程都是凝固
B.“冰”和“雪”的形成过程都是凝华
C.“冰”和“雪”的形成过程都需要放热
D.“冰”和“雪”都是非晶体
【答案】C
【解答】解:千里冰封,是指水变成冰,物质从液态变成固态是凝固,需要放热,万里雪飘,是空气中的水蒸气遇冷直接变成雪花,物质从气态直接变成固态是凝华,需要放热,“冰”和“雪”都是晶体,故选项C正确。
故选:C。
2.(2025•于洪区二模)小明同学在学习了热学的相关知识后做了一系列“加热液体”的实验。
(1)如图甲所示,利用酒精灯对烧杯中的水加热,当水中的气泡如图乙所示时,说明此时烧杯中的水 (选填“没有”或“已经”)沸腾,小明同学从水温为89℃开始记录水的温度,每隔1min记录一次数据,并将数据记录在表中。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
温度/℃
89
90
91
92
93
93
93
93
分析表中的数据可知,当地大气压 1个标准大气压(选填“低于”“等于”或“高于”)。
(2)小明取来一张光滑的厚纸,折成一个小纸锅,如图丙所示,小纸锅里装入一些水,放到火上加热,纸的着火点约为183℃,则小纸锅 (选填“会”或“不会”)被烧破。
(3)如图丁所示,用铁夹将温度传感器及分别装有 相同的水和色拉油的两个试管固定在铁架台上,温度传感器的探头部分要与试管内的液体接触良好,两只温度传感器通过数据采集线与计算机相连,得到的图像如图戊所示,分析图像可知,图像A反映的是 (选填“水”或“色拉油”)温度随时间变化的关系图像。
【答案】(1)没有;低于;(2)不会;(3)质量;色拉油。
【解答】解:(1)水沸腾时,气泡在上升过程中体积逐渐变大;沸腾前,气泡在上升过程中体积逐渐变小。图乙中气泡在上升过程中体积逐渐变小,说明此时烧杯中的水没有沸腾。根据表格数据可知,水的沸点是93℃,而标准大气压下水的沸点是100℃,液体的沸点随气压的降低而降低,所以当地大气压低于1个标准大气压。
(2)纸锅烧水时,水吸收热量温度升高,当水达到沸点后,继续吸热但温度保持不变。因为水的沸点(100℃)低于纸的着火点(183℃),纸锅受水的影响,温度不会超过100℃,所以小纸锅不会被烧破。
(3)探究水和色拉油吸热能力实验中,要保证水和色拉油的质量相同。由于水的比热容大于色拉油的比热容,根据Q=cmΔt,在质量和吸收热量相同的情况下,比热容小的物质温度升高得多,所以色拉油温度升高比水快。观察图戊,相同时间内图像A温度升高快,所以图像A反映的是色拉油温度随时间变化的关系图像。
故答案为:(1)没有;低于;(2)不会;(3)质量;色拉油。
3.(2025•双台子区校级二模)如图所示,在冬季,壶口瀑布飞溅的浪花和弥天水雾在两岸的岩石和护栏上凝结成晶莹剔透的“冰挂”,吸引了众多游客。“冰挂”形成过程中涉及的物态变化是( )
A. 汽化 B.液化 C.凝华 D.凝固
【答案】D
【解答】解:壶口瀑布飞溅的浪花和弥天水雾在两岸的岩石和护栏上凝结成美丽壮观的“冰挂”,是由液体变为固体,是凝固现象。
故选:D。
4.(2025•双台子区校级二模)小明组装了如图﹣1所示的装置,探究水沸腾的特点。
(1)图﹣1装置中温度计的使用存在错误,请指出: 。
(2)改正错误后进行实验,某时刻温度计的示数如图﹣2所示,此时水的温度为 ℃。
(3)根据实验数据绘制了温度随时间变化的图像,如图﹣3所示,其中图线的 段表示水的沸腾过程。水在沸腾时 (选填“需要”或“不需要”)吸热。
(4)在探究了“水在沸腾时温度变化的特点”实验后,小明又探究了“盐水在沸腾时温度变化的规律。小明用相同热源对质量和初温均相同的盐水和纯水(ρ盐水>ρ水)进行加热,其温度随加热时间变化的规律如图﹣4所示。由图可知:盐水和纯水从相同初温加热至刚好沸腾, 吸收的热量更多。结合本实验推理可知:如果内陆地区一个水量不变的咸水湖,其对周围地区气温的调节作用相比淡水湖会变 (选填“强”或“弱”)。
【答案】(1)温度计的玻璃泡接触到烧杯侧壁;(2)92;(3)BC;需要;(4)纯水;弱。
【解答】解:(1)温度计在使用过程中,玻璃泡不能接触到容器侧壁和容器底部,图中温度计的玻璃泡接触到烧杯侧壁;
(2)图乙温度计的分度值是1℃,根据图示可知,温度计的读数时92℃;
(3)题中图线的BC段达到水的沸点,表示水的沸腾过程,水沸腾时,温度不变,持续吸热;
(4)由图﹣4可知,水加热至沸腾所用的时间比盐水长,因此水吸收的热量更多;根据吸热公式Q吸=cmΔt可知,在吸收热量和质量一定时,温度变化越大,比热容越小。由图可知,在其他条件相同时,盐水温度变化比水温度变化大,所以盐水的比热容比水的比热容小,因此可知内陆地区一个水量不变的咸水湖,其对周围地区气温的调节作用相比淡水湖会变弱。
故答案为:(1)温度计的玻璃泡接触到烧杯侧壁;(2)92;(3)BC;需要;(4)纯水;弱。
5.(2025•双塔区校级二模)图甲是自制温度计的设计图纸,为挑选合适的液体装入自制温度计内,实践小组对备选液体a和b的吸热性能进行测试,用图乙的实验装置分别加热质量相等的液体a和b,测得的温度随时间变化的图线如图丙。
(1)图甲中温度计是根据液体的 原理制成的;图乙中温度计的示数为 ℃。
(2)分析图像可知:液体b在沸腾过程,吸收热量,温度 。实验过程中液体a没有出现沸腾现象,原因是 。
(3)经过分析与讨论,实践小组决定选择液体a制作温度计,原因是选择液体a制作温度计,量程较大;且液体a的 ,温度变化较快。
【答案】(1)热胀冷缩;98;(2)不变;其温度没有达到沸点;(3)比热容较小。
【解答】解:(1)图1中温度计的原理是液体的热胀冷缩。
图2中温度计的分度值为1℃,示数为98℃。
(2)分析图象可知:液体b在沸腾过程,吸收热量,温度不变。沸腾的条件是达到沸点,继续吸热,实验过程中液体a没有出现沸腾现象,原因是其温度没有达到沸点。
(3)由图3可知,加热相同时间,a升温快,a的比热容较小;经过分析与讨论,实践小组决定选择液体a制作温度计,原因是选择液体a制作温度计,量程较大;且液体a比热容较小,根据Δt温度变化较快。
故答案为:(1)热胀冷缩;98;(2)不变;其温度没有达到沸点;(3)比热容较小。
6.(2025•双塔区校级二模)古诗词是中华优秀传统文化中的一块瑰宝,有着极其丰富的内涵,深受诗人的喜爱,诗词中有关物态变化的分析,正确的是( )
A.白露秋分夜,一夜凉一夜——露是液化形成的,需要吸热
B.塞外悲风切,交河冰已结——冰是凝固形成的,需要放热
C.鸡声茅店月,人迹板桥霜——霜是凝华形成的,需要吸热
D.岚雾今朝重,江山此地深——雾是汽化形成的,需要吸热
【答案】B
【解答】解:A、露的形成是空气中的水蒸气遇冷形成的小水珠,是液化现象,需要放热,故A错误;
B、冰是水凝固形成的,是凝固现象,需要放热,故B正确;
C、霜是水蒸气直接变为固态的小冰晶,是凝华现象,需要放热,故C错误;
D、雾是空气中的水蒸气遇冷形成的小水珠,是液化现象,需要放热,故D错误。
故选:B。
7.(2025•鞍山二模)小明利用图甲的实验装置“探究水在沸腾前后温度变化特点”。
(1)在安装器材时出现如图甲的情形,应调整 (填“铁杆a”或“铁圈b”)。
(2)安装好器材,用酒精灯给烧杯中的水加热,当水温接近90℃时每隔1min记录一次温度,并观察水沸腾前后的现象。如表是小明记录的实验数据,分析表中数据可知,水沸腾时的温度特点: 。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
水的温度/℃
90
92
94
96
98
98
98
98
98
(3)如图乙是小明加热到第 (填“1”或“7”)min时气泡的变化情况。
(4)小明又做了图丙的实验,将烧瓶内的水加热至沸腾后,移走酒精灯,烧瓶中的水停止沸腾,说明 ;用橡皮塞塞住烧瓶口并将其倒置,向烧瓶底部浇冷水,会出现水重新沸腾的现象,如图丁,原因是 。
【答案】(1)铁杆a;(2)温度不变;(3)1;(4)沸腾需要持续吸热;气压减小,沸点降低。
【解答】解:(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外焰的高度来确定。(图中已经是外焰加热)为了保证温度计的液泡不碰到烧杯底部,温度计的位置根据烧杯的位置来确定。故调节铁杆a更合理;
(2)分析表中数据可知,水达到沸点后继续吸收热量,温度不变;
(3)液体在沸腾前气泡由大变小上升,故图乙是1min时气泡的变化情况;
(4)移走酒精灯,烧瓶中的水停止沸腾,说明沸腾需要持续吸热;水的沸点与大气压有关,气压越低,水的沸点越低。
故答案为:(1)铁杆a;(2)温度不变;(3)1;(4)沸腾需要持续吸热;气压减小,沸点降低。
8.(2025•兴隆台区校级二模)某同学利用如图甲所示的装置探究水在沸腾前后温度变化的特点。
(1)该同学实验过程中记录的实验数据如表格所示,请你把表格中的数据在坐标系中所描点连线;
(2)根据对实验数据的整理和分析,总结水在沸腾时温度变化的特点: ;
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
温度/℃
95
96
97
98
98
98
98
98
98
98
(3)该同学观察到沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程中的两种情况如图丙所示,其中图 是沸腾时的情况,气泡中的物质是 (选填“水蒸气”或“空气”);
(4)如图丁所示,该同学使用水壶烧水时,观察到壶嘴附近出现了“白气”;夏天,我们也会在冰激凌周围看到“白气”。关于这两种“白气”的形成过程,下列说法正确的是 (填序号)。
①靠近壶嘴的地方,看不见“白气”,是由于在壶嘴附近温度较高
②两种“白气”都是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠
③两种“白气”形成过程中都向外放热
【答案】(1)见解析;(2)温度保持不变;(3)a;水蒸气;(4)①③。
【解答】解:(1)先将表格中的数据在坐标系中描出来,然后再依次连接,如下图所示:
(2)由表格数据可知,水在第3min钟开始,温度不再变化,所以水在沸腾时温度保持不变。
(3)图a是沸腾时的情况,因为水在沸腾时,烧杯中上下水温相同,水中产生的气泡在上升过程中,不断有水汽化进入气泡,所以气泡越来越大,气泡中的物质是水汽化形成的水蒸气。
(4)①“白气”是热的水蒸气遇冷液化形成的,所以靠近壶嘴的地方,看不见“白气”,是由于在壶嘴附近温度较高,故①正确;
②烧水壶烧水时,“白气”是壶中的水汽化形成的高温水蒸气遇冷液化形成的小水珠,故②错误;
③两种“白气”都是液化形成的小水珠,液化放热,所以两种“白气”形成过程中都向外放热,故③正确。
故选①③。
故答案为:(1)见解析;(2)温度保持不变;(3)a;水蒸气;(4)①③。
9.(2025•兴隆台区校级二模)“大山之西,晋善晋美。”关于下列自然风景中涉及的物态变化,说法正确的是( )
A.春天,雁门关冰雪消融——雪的熔化需要吸热
B.夏天,太原西山雾气环绕——雾是汽化现象,需要吸热
C.秋天,太行山大峡谷霜打枝头——霜是凝固现象,需要放热
D.冬天,壶口布结水成冰——冰是凝华现象,需要吸热
【答案】A
【解答】解:A.冰从固态变为液态是熔化,此过程需要吸热,故A正确,符合题意;
B.雾是空气中水蒸气遇冷液化形成的,需要放热,故B错误,不符合题意;
C.霜是空气中水蒸气遇冷凝华形成的,需要放热,故C错误,不符合题意;
D.冰是凝固现象,需要放热,故D错误,不符合题意。
故选:A。
扩散、分子热运动、分子间作用力、内能、热量、机械能、机械能转化和守恒
1.(2025•本溪二模)将一滴蓝色墨水分别滴入一杯冷水和一杯热水中,观察到热水更快变蓝。此现象说明( )
A.分子间存在引力
B.分子质量非常小
C.热水具有更强的流动性
D.温度越高,分子热运动越剧烈
【答案】D
【解答】解:将蓝色墨水分别滴入冷水和热水中,热水更快变蓝,这是扩散现象。扩散现象表明分子在永不停息地做无规则运动,且温度越高,分子的无规则运动越剧烈,墨水在热水中扩散就越快,所以热水更快变蓝。该现象与分子间引力、分子质量无关,也不是因为热水流动性更强,故 ABC 错误,D正确。故选:D。
2.(2025•大东区二模)星期天,小明在家帮妈妈煮饺子。下列关于煮饺子过程中的物理知识说法正确的是( )
A.饺子刚下锅时沉入水底,其内能为零
B.煮饺子时,在温度升高的过程中其含有的热量越来越多
C.煮饺子时,其内能增大是通过热传递的方式来实现的
D.煮熟的饺子漂浮在水面时浮力大于重力
【答案】C
【解答】解:A、任何物体都具有内能,饺子刚下锅时,其内能不为零,故A错误;
B、物体吸收热量,内能增加,但物体本身并不“含有”热量,故B错误;
C、煮饺子过程中,饺子温度升高,内能增加,这是通过水向饺子传递热量实现的,故C正确;
D、漂浮时浮力等于重力,所以煮熟的饺子漂浮在水面时浮力等于重力,故D错误。
故选:C。
3.(2025•大连二模)2025年元旦,大连老虎滩公园进行了以“海洋+光影”为主题的无人机表演。则无人机( )
A.加速上升时,机械能不变
B.匀速上升时,动能变大
C.减速下降时,重力势能变小
D.匀速下降时,重力势能转化为动能
【答案】C
【解答】解:A.飞机加速上升,飞机的质量不变,速度变大,高度变大,动能增大,重力势能增大,机械能增大,故A错误;
B.飞机匀速上升,飞机的质量不变,速度不变,动能不变,故B错误;
C.飞机减速下降,飞机的质量不变,速度、高度均减小,动能减小,重力势能减小,故C正确;
D.飞机匀速下降,飞机的质量不变,速度不变,高度减小,动能不变,重力势能减小,故D错误。
故选:C。
(多选)4.(2025•沈河区二模)《齐民要术》中对醋的制作工艺有记载:“作大豆千岁苦酒(醋)法:用大豆一斗,熟汰之,渍令泽炊。暴极燥,以酒酷灌之。任性多少,以此为率。”蒸煮是酿醋过程中的一个重要工序。如图是将大豆进行蒸煮的过程,下列说法中正确的是( )
A.煮大豆是通过做功的方式增加内能的
B.将木柴架空一些,火能燃烧更旺,可以提高木柴的热值
C.蒸煮时,水温会升高至沸点,但水的比热容基本不变
D.蒸煮的过程中,能闻到大豆的味道是发生了扩散现象
【答案】CD
【解答】解:A、煮大豆时,大豆吸收热量,是通过热传递的方式增加内能,故A错误;
B、热值是燃料的一种特性,只决定于燃料的种类,与质量和燃烧情况等无关,将木柴架空一些,火能燃烧更旺时,木材的热值不变,故B错误;
C、比热容是物质的一种特性,它不仅与物质的种类有关,还与物质的状态有关,与温度无关,所以当水温升高后,水的比热容不变,故C正确;
D、蒸煮的过程中,能闻到大豆的味道是发生了扩散现象,说明物质的分子在不停地做无规则运动,故D正确。
故选:CD。
(多选)5.(2025•和平区二模)如图,是利用天然气灶煮饺子的情景。关于其中涉及的物理知识,说法正确的是( )
A.面粉中加水后能和成面团,是因为分子间仅存在引力
B.闻到饺子香是因为分子在不停地做无规则运动
C.饺子煮熟的过程中,是通过热传递的方式改变内能
D.煮熟的饺子浮在水面静止时,浮力等于重力
【答案】BCD
【解答】解:A、分子间引力和斥力是同时存在的,故A错误;
B、闻到饺子香属于扩散现象,表明分子在不停地做无规则运动,故B正确;
C、饺子煮熟的过程中,饺子从热水中吸收热量,内能增加,是通过热传递的方式改变内能,故C正确;
D、煮熟的饺子浮在水面静止时,处于漂浮状态,根据物体浮沉条件可知,浮力等于重力,故D正确。
故选:BCD。
比热容、热值、内燃机
1. (2025•本溪二模)汽车是我们常用的交通工具,汽车中的汽油机工作时在 冲程将内能转化为机械能。若某汽车消耗了1kg汽油,发动机输出了1.15×107J的有用功,此过程汽油机的效率为 。(汽油的热值取4.6×107J/kg)
【答案】做功;25%。
【解答】解:汽油机的做功冲程将内能转化为机械能;
汽油完全燃烧放出的热量:Q放=m汽油q=1kg×4.6×107J/kg=4.6×107J;
该汽油发动机的效率:η100%100%=25%。
故答案为:做功;25%。
2. (2025•连山区二模)中国航空涡扇﹣15发动机选用航空煤油作为燃料,航空煤油是 (填“可再生”或“不可再生”)能源。若航空煤油的热值取4.6×107J/kg,则完全燃烧30kg航空煤油放出的热量为 J。
【答案】不可再生;1.38×109
【解答】解:飞机的发动机选用航空煤油作为燃料,航空煤油是不可再生能源。
完全燃烧30kg航空煤油放出的热量为:
Q放=mq=30kg×4.6×107J/kg=1.38×109J。
故答案为:不可再生;1.38×109。
3.(2025•浑南区二模)北京时间2025年13时15分,我国在太原卫星发射中心使用长征六号改运载火箭,成功将千帆极轨06组卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功,这次发射标志着我国在航天领域又攀新高峰。图1所示为火箭喷出高温燃气获得升空动力的情景,此过程中的能量转化和图2所示内燃机冲程中的 (选填“甲”或“乙”)的能量转化相同。航天器发动机用氢做燃料,这是因为氢的 很大。
【答案】乙;热值。
【解答】解:
火箭喷出高温燃气获得升空动力,此过程是内能转化为机械能。在内燃机的四个冲程中,做功冲程是内能转化为机械能。通常情况下,内燃机做功冲程的示意图是两个气阀关闭,活塞向下运动。和图2所示内燃机冲程中的 乙的能量转化相同。
航天器发动机用氢做燃料,这是因为氢的热值很大。热值是指单位质量(或体积)的燃料完全燃烧时所放出的热量,氢气的热值高,完全燃烧相同质量的氢和其他燃料相比,氢能够释放出更多的热量,从而为航天器提供更大的能量和推力。
故答案为:乙;热值。
4.(2025•锦州二模)如图所示的某国产摩托车的发动机是一台单缸四冲程汽油机,甲图为汽油机的 冲程;该汽油机工作时的能量流向图如图乙,则完全燃烧20g汽油(热值为4.6×107J/kg)获得的机械能是 J。
【答案】压缩;2.3×105。
【解答】解:在单缸四冲程汽油机的压缩冲程中,活塞向上运动,压缩气缸内的混合气体,使气体的内能增大,此过程是将机械能转化为内能。
根据图乙可知该汽油机的效率为:η=100%﹣35%﹣30%﹣10%=25%,
20g=0.02kg汽油完全燃烧产生的热量为:Q=mq=0.02kg×4.6×107J/kg=9.2×105J,
则可得获得的机械能为:W=Qη=9.2×105J×25%=2.3×105J。
故答案为:压缩;2.3×105。
5.(2025•大连二模)大连海洋岛地处长山群岛最东端,气候温润,少有酷暑严寒,是因为海水的比热容较 。海洋岛战略位置非常重要,有“黄海前哨”之称,边防战士和岛上民兵在这里操练,响亮的口号声通过 传播向四方,唤醒每天的清晨。
【答案】大;空气。
【解答】解:(1)海岛周围全是水,由于海水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少,所以气候温润,少有酷暑严寒;
(2)响亮的口号声通过空气传播向四方的。
故答案为:大;空气。
质量、密度
1.(2025•双塔区校级二模)“盎司”属于英制计量单位,可以作为质量单位,也可以作为容积单位。作为质量单位时,如图一个普通鸡蛋大约2盎司,请你估计1盎司与以下哪个质量最为接近( )
A.28t B.28g C.28kg D.28mg
【答案】B
【解答】解:一个普通鸡蛋大约2盎司,一个鸡蛋的质量约为50g,则1盎司的质量约为25g,接近28g。
故B正确,ACD不正确。
故选:B。
2.(2025•兴隆台区校级二模)下列描述与事实相符的是( )
A.一个鸡蛋的质量约为500g
B.人的脉搏1min跳动的次数约为7次
C.一名八年级学生的身高约为165cm
D.八年级学生跑步的速度约为20m/s
【答案】C
【解答】解:A、一个鸡蛋的质量约为60g,故A不符合题意;
B、人的脉搏1min跳动的次数与心跳次数大致相同,约为60~70次,故B不符合题意;
C、一名八年级学生的身高约为160cm~170cm,故C符合题意;
D、八年级学生百米赛跑的时间约为15s,速度约为,故D不符合题意。
故选C。
3.(2025•丹东二模)产自辽宁省鞍山市岫岩满族自治县的岫岩玉是中国历史上的四大名玉之一。一块质地均匀的玉石在匠人精雕细刻过程中,玉石没有发生变化的是( )
A.密度 B.质量 C.体积 D.形状
【答案】A
【解答】解:在加工过程中,质量与体积发生变化,所含物质的多少发生变化,但密度不变,故A正确,BCD错误;
故选:A。
4.(2025•锦州二模)学校食堂为师生提供了一种季节性水果——沃柑,一个沃柑质量约是一枚鸡蛋质量的三倍,则一个沃柑的质量约为( )
A.150mg B.150g C.1.5kg D.150kg
【答案】B
【解答】解:一枚鸡蛋的质量约为50g,一个沃柑质量约是一枚鸡蛋质量的三倍,则一个沃柑的质量约为50g×3=150g=0.15kg=1.5×105mg,故B正确。
故选:B。
物态变化
1.(2025•沈河区二模)在“水在沸腾前后温度变化的特点”实验中,按照图(a)正确安装好器材后,用酒精灯给水加热,每隔0.5min记录一次水温,请回答下列问题:
(1)图(a)实验装置加了中心有孔的硬纸板,目的是 ,加快水的沸腾,缩短实验时间。
(2)用酒精灯持续加热,在沸腾前水的温度升高。在沸腾的过程中,水的温度 。
(3)实验还发现:刚开始加热,水升温快,快要沸腾时水升温变慢了,原因之一是水的温度越高,水蒸发得越快, ,所以水的散热越快。
(4)某小组完成水沸腾实验后,增加了浓度较低的盐水a和浓度较高的盐水b继续实验。
①用相同的装置分别加热质量和初温都相同的水、浓度较低的盐水a和浓度较高的盐水b,如图(a)所示。根据实验数据绘制的水和盐水温度随时间变化的图像如图(b)所示。某同学经过分析推理认为如果对正在沸腾的三种液体持续加热一段时间,在保证容器中的液体没被烧干且盐水无晶体析出前提下,应该只有水中温度计的示数保持不变,而其他两组温度计的示数会略有上升。请你结合图(b)中的图像信息,写出该同学对“两组温度计示数会略有上升”原因的分析推理过程: 。
②接着再取适量的盐水a、盐水b,用图(a)装置分别加热至沸腾,绘制图像如图(c)所示,再参考图(b),分析可知,图(c)中盐水a与盐水b的质量关系是: 。
【答案】(1)减少热量散失;(2)不变;(3)吸收热量越快;(4)①水蒸发,盐水浓度变大,沸点升高;②盐水a的质量小于盐水b的质量。
【解答】解:
(1)在烧杯上覆盖的中心有孔的硬纸板的主要作用是减少热量散失;
(2)水在沸腾过程,吸收热量,温度保持不变;
(3)刚开始加热,水升温快,快要沸腾时水升温变慢了,原因之一是水的温度越高,蒸发越快,吸收热量越快;
(4)由图(b)知道,盐水的沸点比水的沸点更高,测出液体的沸点后,又继续加热一段时间后,则导致水蒸发,盐水浓度变大,所以沸点升高,故其他两组温度计示数会略有上升;
(5)由图(b)与图(c)中盐水a与盐水b沸点和加热图像可知,盐水a与盐水b的质量关系是:盐水a的质量小于盐水b的质量。
故答案为:(1)减少热量散失;(2)不变;(3)吸收热量越快;(4)①水蒸发,盐水浓度变大,沸点升高;②盐水a的质量小于盐水b的质量。
2.(2025•沈河区二模)我国辽源广阔,“五一”假期东北多个地区突降大雪,一夜封门。下列现象中与雪形成时的吸、放热情况相同的是( )
A.雾绕山峦 B.冰雪消融 C.湖泊干涸 D.干冰变少
【答案】A
【解答】解:雪是空气中水蒸气凝华形成的,凝华放热;
A、雾是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴,液化放热,故A符合题意;
B、冰雪消融是熔化现象,汽化吸热,故B不符合题意;
C、湖泊干涸是汽化现象,汽化吸热,故C不符合题意;
D、干冰变少是升华现象,升华吸热,故D不符合题意。
故选:A。
3.(2025•大连二模)某小组同学探究“水凝固时温度的变化特点”,所用器材有电子数显式温度计A和B、大试管、烧杯、水、食盐水等,实验装置如图所示。
(1)实验中需要用﹣18℃食盐水作为降温物质,那么配置的食盐水应放在冰箱 (选填“冷冻室”或“冷藏室”)一段时间后再使用。
(2)实验中,若温度计A的探头接触试管底,测量的温度会偏 。
(3)记录的实验数据如表。
时间t/min
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
盐水的温度T1/℃
﹣16.9
﹣16.7
﹣16.6
﹣16.5
﹣15.8
﹣14.8
﹣13.9
﹣13.1
﹣12.4
﹣12.2
水的温度T2/℃
3.5
2.2
1.0
0.1
0
0
0
0
﹣2.5
﹣4.5
水的状态
液态
固液共存态
固态
①根据实验信息,得出的探究结论是:水凝固时,温度 。
②假设盐水升温过程中,单位时间内从空气中吸收的热量相同。由实验数据可看出:5∼8min与1∼4min相比,盐水升高的温度多,说明水凝固放出的热量 水降温放出的热量。
③5~8min,试管中的物质内能 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)北方的冬天,在存放蔬菜的地窖里放几桶水,可以防止蔬菜冻坏。请写出其物理原理。
【答案】(1)冷冻室;(2)低;(3)①不变;②大于;③变小;(4)水凝固放热防止蔬菜被冻坏。
【解答】解:(1)冰箱冷藏室的温度为零上几度,需要用﹣18℃食盐水作为降温物质,那么配置的食盐水应放在冰箱冷冻室一段时间后再使用;
(2)若温度计A的探头接触试管底,因为盐水的温度低于水的温度,测量的温度会偏低;
(3)①根据实验信息可以得出的结论是:水凝固时,随时间的增加,温度不变;
②5∼8min与1∼4min相比,盐水升高的温度多,说明水凝固放出的热量大于水降温放出的热量;
③放出热量内能减小;5~8min,试管中的物质内能变小;
(4)人们常在存放蔬菜的地窖里放几桶水,是利用水凝固放热防止蔬菜被冻坏。
故答案为:(1)冷冻室;(2)低;(3)①不变;②大于;③变小;(4)水凝固放热防止蔬菜被冻坏。
4.(2025•大连二模)“朝来庭下,飞英如霰(xiàn)”,古人喜欢用“霰”来比喻落花。霰实际是高空中的水蒸气遇到冷空气形成的白色小冰粒,形成霰的物态变化是( )
A.凝华 B.液化 C.升华 D.熔化
【答案】A
【解答】解:“朝来庭下,飞英如霰(xiàn)”,古人喜欢用“霰”来比喻落花。霰实际是高空中的水蒸气遇到冷空气形成的白色小冰粒,形成霰的物态变化是凝华,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选:A。
5.(2025•丹东二模)在研究“冰熔化时温度随时间变化规律”的实验中,实验装置如图甲所示。
(1)试管中装有适量的碎冰,按图甲组装器材时应将温度计的玻璃泡与碎冰充分接触,但不要碰到试管底部,考虑到碎冰之间有空隙且冰的密度小于水的密度,温度计的玻璃泡要处在碎冰内 (选填“偏上”或“偏下”)位置。实验中判断碎冰是否熔化的依据: ;
(2)某时刻温度计的示数如图乙所示,则温度为 ℃。图丙是根据冰熔化实验记录的数据绘制的温度随时间变化图像,小明观察到加热相同时间,冰和水的温度变化不同,是因为水的 比冰大;
(3)实验结束后,有同学直接用此装置进行“水在沸腾前后温度变化的特点”实验,发现试管内的水不能沸腾,于是改用如图丁的装置进行实验,小明指出烧杯上的纸板没有气孔会使测得的沸点比实际 。完善装置后完成实验,经同学们讨论利用图甲装置试管内水不沸腾是因为水能达到沸点,但 。
【答案】(1)偏上;出现液态水;(2)﹣4;比热容;(3)高;吸不到热。
【解答】解:(1)测量试管中碎冰的温度,应使温度计的玻璃泡与碎冰充分接触,且不要碰到容器底或容器壁,故温度计的玻璃泡要处在碎冰内偏上位置;
实验过程中,依据观察到的试管中开始出现液态水,说明固态的冰开始熔化;
(2)分度值是1℃,此时是零下,液柱上表面对准了0℃下面第4个小格处,读作−4℃;
由图象可以看出,AB段与CD段的倾斜程度不同,可知升高相同的温度,水比冰用的时间长,吸热多。由Q=cmΔt,质量和升高温度相同时,水的比热容比冰的比热容大;(3)因为沸点跟气压有关,气压越高,沸点越高。盖上盖子,水面上方的压强增大,水的沸点升高;
烧杯中的水沸腾后,温度不再升高,所以试管中的水达到沸点,但由于吸不到热,所以不能沸腾。故答案为:(1)偏上;出现液态水;(2)﹣4;比热容;(3)高;吸不到热。
6.(2025•丹东二模)我国北魏时期开创了世界上最早的“晒盐法”,先将海水引入盐田,再通过日晒风吹去除盐田中的水从而析出盐分。如图现象中与上述除水过程物态变化相同的是( )
A.皮肤上的酒精消失 B.变水为冰
C.冷饮罐“冒汗” D.消失的干冰
【答案】A
【解答】解:将海水引入盐田,再通过日晒风吹去除盐田中的水从而析出盐分,这是汽化现象:
A、皮肤上的酒精消失,这是汽化现象,故A正确;
B、变水为冰,这是凝固现象,故B错误;
C、冷饮罐“冒汗”,这是液化现象,故C错误;
D、消失的干冰,这是升华现象,故D错误。
故选:A。
7.(2025•锦州二模)火星的昼夜温差有时可达到一百多摄氏度。如图,“祝融号”火星车在集热窗中利用“正十一烷”材料进行保温。早上,该材料吸热,状态发生变化,晚上,该材料放热,状态发生变化,整个过程中基本没有气态物质出现,则该材料发生的物态变化过程是( )
A.先汽化后液化 B.先熔化后凝固
C.先液化后汽化 D.先升华后凝华
【答案】B
【解答】解:由题意可知,“祝融号”火星车中的正十一烷的物质.这种物质在白天温度高熔化为液态,吸收热量;夜间温度低时会由液态变成固态,凝固放热,从而起到控温作用。故B正确,ACD错误。
故选:B。
8.(2025•铁岭县二模)在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中:
(1)在组装器材时,出现如图甲所示的情形,其中存在的错误是 ,此时应对 (选填“A”或“B”)处进行调整。
(2)器材调整好后,用酒精灯给烧杯中的水加热,某一时刻温度计的示数如图乙所示,此时水的温度为 ℃。
(3)继续加热,当水温达到90℃时,每隔0.5min记录一次温度,根据记录的数据绘制了如图丙所示的图象。由图象可知此次实验中水的沸点是 ℃,由此可知当地当时的大气压 (选填“高于”“低于”或“等于”)标准大气压。
(4)为探究水沸腾的过程中是否需要吸热,应 ,观察水是否继续沸腾。
【答案】(1)温度计的玻璃泡碰到容器底;A;(2)76;(3)99;低于;(4)停止加热。
【解答】解:(1)实验组装过程中,要采用自下而上的方法组装,图甲中温度计的玻璃泡接触了烧杯底部,应调整A;
(2)确定温度计的分度值为1℃,在0刻度线以上,示数为76℃;
(3)从图象可以看出水在沸腾过程中保持99℃不变,所以沸点为99℃;沸腾时,温度保持不变,1标准大气压时水的沸点为100℃,气压越小沸点越低,由此可知当地当时的大气压低于标准大气压;
(4)为探究水沸腾的过程中是否需要吸热,应停止加热,观察水是否继续沸腾。
故答案为:(1)温度计的玻璃泡碰到容器底;A;(2)76;(3)99;低于;(4)停止加热。
9.(2025•铁岭县二模)春满华夏,万物复苏,冰雪消融。冰雪消融发生的物态变化是( )
A.熔化 B.凝固 C.凝华 D.液化
【答案】A
【解答】解:冰雪消融是从固态转化为液态的过程,属于熔化过程。故A正确,BCD不正确。
故选:A。
10.(2025•浑南区二模)物理学习小组利用如图甲所示的实验装置探究水沸腾前后温度变化的特点。
(1)组装器材时,应先固定 (选填“A”或“B”)的位置,目的是 ;
(2)实验过程中某一时刻水温如图甲所示,此时水的温度为 ℃,烧杯里水中气泡的变化情况是图乙中的 (选填“A”或“B”);
(3)小王和小李用相同的装置分别做了1次实验,并根据测得的数据绘制出如图丙所示的两条图线,由图可知此时的气压 1标准大气压;在第7分钟时小王实验用水的内能 小李实验用水的内能。(两空均选填“>”、“<”或“=”)
【答案】(1)B;确保酒精灯外焰加热;(2)96;B;(3)低于;<。
【解答】解:(1)为确保酒精灯外焰加热,组装实验装置时,应自下而上,故线固定铁圈B。
(2)温度计的分度值为1℃,示数为96℃;
水沸腾时,温度不变,故凸丙可知,沸腾时温度为98℃;此时水还没有沸腾,故气泡上升过程逐渐变次小,故选B;
(3)根据沸点随气压升高而升高的规律,结合标准气压下水的沸点为100℃,可知此时当地气压低于1个标准气压;
由丙图可知,小王所用水的质量较小,故在第7分钟时都已经沸腾,温度相同,内能还和质量有关,故小王实验用水的内能 小于小李实验用水的内能。
故答案为:(1)B;确保酒精灯外焰加热;(2)96;B;(3)低于;<。
11.(2025•浑南区二模)“万里舒霜合,一条江练横”出自唐代诗人李白的《雨后望月》,这句诗描绘了一幅壮阔的雨后月夜景象。其中霜的形成属于( )
A.汽化 B.液化 C.凝固 D.凝华
【答案】D
【解答】解:霜是空气中的水蒸气遇冷形成的小冰晶,属于凝华现象,故ABC错误,D正确。
故选:D。
12.(2025•大东区二模)利用如图甲装置“探究固体熔化时温度的变化规律”,用温度计分别测量a、b两种物质的温度随时间变化的关系图像如图乙所示。
(1)将物质放入内有温度计的试管中,再把试管放入盛水的烧杯中。点燃酒精灯,加热。这种加热方法的好处是 。
(2)由实验可知,a物质是 (填“晶体”或“非晶体”)。
(3)在第7min时;a物质的状态是 (填“固态”、“液态”或“固液共存状态”)。
(4)在0~4min加热过程中,a物质的内能 (填“增加”、“减少”或“保持不变”)。
(5)某时刻测量b物质的温度计示数如图丙所示,则示数为 ℃。
【答案】(1)使物质受热均匀;(2)晶体;(3)固液共存态;(4)增加;(5)43。
【解答】解:(1)用的水浴加热法使物质受热均匀;
(2)由图乙可知,a物质熔化过程温度不变,故a物质是晶体;
(3)在第7min时;a物质处于熔化过程,故为固液共存态;
(4)在0~4min加热过程中,需要吸热,a物质的内能增大;
(5)由图丙可知,温度计每10℃内有10小格,即每小格代表1℃,即该温度计的分度值为1℃,示数为43℃。
故答案为:(1)使物质受热均匀;(2)晶体;(3)固液共存态;(4)增加;(5)43。
13.(2025•连山区二模)综合实践课上,某同学发现用纸锅能将水烧开而纸不会燃烧,如图(a)所示。该同学带着问题,探究水沸腾前后温度变化特点。
【证据】
(1)如图(b),组装实验装置时,应先调整 (填“烧杯”或“温度计”)位置;
(2)调整好器材后,用酒精灯给水加热,当水温升高到90℃后,每隔1min记录一次温度,直到水沸腾并持续一段时间,将测得的数据记录在下表中。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
温度/℃
92
94
96
98
98
98
98
①某时刻温度计的示数如图(c)所示,此时水的温度为 ℃;
②根据表中数据画出的图像,如图(e)甲所示。
【解释】
(1)如图(d),该同学观察到的水 (填“已经”或“没有”)沸腾;
(2)分析图(e)甲可知:用纸锅烧水,水能烧开而纸不会燃烧的原因是: ,使纸杯的温度低于着火点。
(3)实验数据中所测水的沸点低于100℃,说明当地气压 标准大气压。
【交流】
如图(e),是另一同学绘制的水温随时间变化的图像,两名同学选用的实验装置相同,则甲、乙两图像不同的原因是 。
【答案】【证据】(1)烧杯;(2)①98;【解释】(1)已经;(2)水沸腾时温度保持不变,纸吸收的热量用于水的升温与沸腾;(3)低于;【交流】水的初温不同。
【解答】解:【证据】
(1)组装实验装置时,应按照自下而上的顺序,因为酒精灯需用外焰加热,要先放好酒精灯,再固定铁圈的高度来确定烧杯位置,最后调节温度计的高度,使其玻璃泡全部浸没到液体中且不碰到容器壁和容器底,所以应先调整烧杯位置。
(2)①温度计读数时,视线要与液柱上表面相平,图(c)中温度计分度值为1℃,根据温度计刻度可知此时水的温度为98℃。
【解释】
(1)水沸腾时的现象是水中有大量气泡产生,气泡在上升过程中体积逐渐变大,到达水面处破裂。图(d)中呈现此现象,则水已经沸腾。
(2)在标准大气压下,水的沸点是100℃,而普通纸的着火点大约是183℃。用纸锅烧水时,水会从纸锅上吸收热量,水沸腾后温度保持不变,使得纸的温度不会超过100℃,即纸的温度达不到着火点,所以纸锅不会燃烧。故原因是水沸腾时温度保持不变,纸吸收的热量用于水的升温与沸腾,使纸杯的温度低于着火点。
(3)根据液体沸点与气压的关系,气压越低,沸点越低。标准大气压下水的沸点是100℃,实验中所测水的沸点低于100℃,说明当地气压低于标准大气压。
【交流】
根据吸热公式Q=cm△t,在实验装置相同,即加热条件相同的情况下,两图像的升温比例相同(即升温过程是平行线),说明它们的质量相同,初温不同。所以甲、乙两图像不同的原因是水的初温不同。
故答案为:【证据】(1)烧杯;(2)①98;【解释】(1)已经;(2)水沸腾时温度保持不变,纸吸收的热量用于水的升温与沸腾;(3)低于;【交流】水的初温不同。
14.(2025•连山区二模)语文阅读中有这样一段话:“福哥为捕捉雾中山路的美景,雾起即起身,可等赶到了,雾还是散了。”。文中“雾散了”所发生的物态变化是( )
A.熔化 B.液化 C.汽化 D.升华
【答案】C
【解答】解:文中“雾散了”所发生的物态变化是汽化,即物质由液态转变成气态,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选:C。
15.(2025•沈阳二模)小明利用如图甲所示的实验装置“探究冰熔化时温度的变化规律”,得到了如图乙所示的温度随时间变化的图象,实验中要控制好烧杯中的水温。
(1)如图甲所示,小明采用“水浴法”加热试管中的冰,这样做的优点是 。
(2)根据图乙所示的图象,BC段温度的变化特点可知冰是晶体,在这段时间内,物质处于 态。
(3)做完上述实验后,小明又将水中试管拿出,并在烧杯口加了一个中心有孔的纸盖继续加热,如图丙。利用此装置“探究水在沸腾时温度变化的特点”,他加纸盖的目的是 ;如图丁是小明实验过程中某时刻温度计的示数,应记录为 ℃。
(4)小明用相同的装置先后做了两次实验,绘制出如图戊所示的a、b两条图线。由图可知:沸腾过程中水的温度 ;若两次实验所用水的质量分别为m1、m2,则m1 m2(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】(1)使试管内的物质受热均匀;(2)固液共存;(3)防止热量散失,可以缩短实验时间;71;(4)保持不变;小于。
【解答】解:(1)实验中采用水浴法加热,使试管内的物质受热均匀,从而使试管内物质的温度变化比较均匀,并且温度变化比较慢,便于记录实验温度。
(2)据乙图可知,BC段冰的温度保持不变,有固定的熔点,说明冰是晶体。
BC段物质处于熔化过程,物质状态是固液共存态。
(3)给试管加纸盖是为了防止热量散失,可以缩短实验时间。
(4)丙图中温度计的分度值是1℃,读数为71℃。
(5)据戊图可知,水温先升高后不变,水在沸腾过程温度保持不变。
图中b图像沸腾前需要加热的时间长,说明水的质量多,即m<m2。
故答案为:(1)使试管内的物质受热均匀;(2)固液共存;(3)防止热量散失,可以缩短实验时间;71;(4)保持不变;小于。
扩散、分子热运动、分子间作用力、内能、热量、机械能、机械能转化和守恒
1.(2025•于洪区二模)如图为我国传统的休闲食品——“糖炒板栗”,离板栗摊很远就能闻到香味,这是 现象,在炒制板栗的过程中,主要是通过 方式增加了板栗的内能。
【答案】扩散;热传递。
【解答】解:离板栗摊很远就能闻到香味这是扩散现象;炒制过程中,主要是通过热传递的方式增加板栗的内能。
故答案为:扩散;热传递。
2. (2025•双台子区校级二模)刷车工人给汽车打蜡时,会闻到一股香味,这是因为发生了 现象。打蜡时使用过的海绵会发热,这是通过 方式增加海绵的内能。
【答案】扩散;做功。
【解答】解:刷车工人给汽车打蜡时,会闻到一股香味,属于扩散现象,表明分子不停地做无规则的运动;
打蜡时使用过的海绵会发热,克服摩擦做功,内能增大,通过做功的方式增加海绵的内能。
故答案为:扩散;做功。
3. (2025•双塔区校级二模)世界上第一个准确测量大气压数值的实验是 ;春晴天暖,鸟语花香,游客闻到花香,是 现象。
【答案】托里拆利实验;扩散。
【解答】解:世界上第一个准确测量大气压数值的实验是托里拆利实验;春晴天暖,鸟语花香,游客闻到花香,是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动。
故答案为:托里拆利实验;扩散。
4. (2025•丹东二模)端午节是中国的传统节日,承载着丰富的文化内涵和历史意义。端午节挂艾草时会闻到艾草的气味,这属于 现象;煮粽子时,随着温度的升高粽子的内能会 。
【答案】扩散;增大。
【解答】解:端午节挂艾草时会闻到艾草的气味,这属于扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动;煮粽子时,随着温度的升高,分子运动加快,粽子的内能会增大。
故答案为:扩散;增大。
5. (2025•铁岭县二模)历史悠久的小河沿早市吸引了大量游客,街道两边弥漫着各种美食的香气,这是 现象。路边商贩们叫卖声是通过 传入人耳的。
【答案】扩散;空气。
【解答】解:街道两边弥漫着各种美食的香气,这是扩散现象。路边商贩们叫卖声是通过空气传入人耳的。
故答案为:扩散;空气。
6. (2025•铁岭县二模)夏季,在高速公路服务区内,一些重型汽车停在有水的坑里,这是因为汽车在高速行驶过程中,通过 方式增加轮胎的内能,使轮胎的温度升高;轮胎停在水中,通过 方式减少内能,降低温度,以保行车安全。
【答案】做功;热传递
【解答】解:汽车在高速行驶过程中,通过做功的方式增加轮胎的内能,使轮胎的温度升高;轮胎停在水中,通过热传递的方式减少内能,降低温度,以保行车安全。
故答案为:做功;热传递。
7.(2025•沈阳二模)茶是中华民族的传统饮品,最早发现于神农氏,繁盛于唐宋时期。泡茶时,茶香四溢,说明分子在不停地做 ;冬天泡茶时,杯口会冒“白气”,这是 现象(填物态变化名称)。
【答案】无规则运动;液化。
【解答】解:泡茶时,茶香四溢,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动。
杯口冒“白气”是温度高的水蒸气遇冷液化变成的小水珠。
故答案为:无规则运动;液化。
比热容、热值、内燃机
1.(2025•鞍山二模)如图是某轿车的单缸四冲程汽油机的 冲程;在设计制造时,汽缸外有一个水套,用水来冷却汽缸,这是因为水的 较大。
【答案】压缩;比热容。
【解答】解:由图可知,进气门和排气门都是关闭的,活塞上行,因此可知图中汽油机处于压缩冲程;
水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以用水来冷却汽缸,能更好地吸收发动机产生的热量,使发动机温度不会升得太高。
故答案为:压缩;比热容。
3. (2025•双塔区校级二模)2024年4月25日,搭载神舟十八号载人飞船的长征二号运载火箭在酒泉成功发射,运载火箭使用液态氢作燃料,是因为氢的 大,火箭升空时,火箭喷射气体时要对气体施力,根据 ,同时气体对火箭也有力的作用,从而使火箭获得动力。
【答案】热值;力的作用的相互性。
【解答】解:运载火箭使用液态氢作燃料,是因为氢的热值大,燃烧相同的质量时,氢气能放出更多的热量;火箭喷射气体时要对气体施力,根据力的作用的相互性,同时气体对火箭也有力的作用,从而使火箭获得动力。
故答案为:热值;力的作用的相互性。
3.(2025•双塔区校级二模)如图甲所示的某国产摩托车的发动机是一台单缸四冲程汽油机,汽油机工作时的能量流向图如图乙所示,则完全燃烧20g汽油(热值为4.6×107J/kg)获得的机械能是 J。如果发动机转速为1800r/min,则发动机每秒钟对外做 次功。
【答案】2.3×105;15。
【解答】解:(1)完全燃烧20g汽油放出的热量:Q放=qm=20×10﹣3kg×4.6×107J/kg=9.2×105J;
(2)η=100%﹣10%﹣30%﹣35%=25%,获得的机械能是;
W有=Q放η=9.2×105J×25%=2.3×105J;
(3)发动机转速为1800r/min,则1s内发动机转30r,因为发动机转2r发动机做功一次,故1s之内发动机做功15r。
故答案为:2.3×105;15。
4. (2025•双台子区校级二模)柴油机的工作循环中, 冲程是机械能转化为内能的过程;柴油的热值为4.3×107J/kg,则完全燃烧2kg柴油放出热量 J。
【答案】压缩;8.6×107。
【解答】解:柴油机的工作过程分为吸气、压缩、做功和排气四个冲程。其中压缩冲程中,活塞向上运动,进、排气门均关闭,活塞对气缸内的空气进行压缩,活塞的机械能转化为空气的内能,使空气内能增大,温度升高。
完全燃烧 2kg 柴油放出的热量Q=mq=2kg×4.3×107J/kg=8.6×107J。
故答案为:压缩;8.6×107。
5.(2025•于洪区二模)如图所示,一人手持杯子,竖直静止在水龙头下方接水,在接水的过程中,杯子所受摩擦力 ,这杯水的重力势能 (以上两空均选填“增大”“减小”或“不变”)。(杯子距离地面有一定高度且不变)
【答案】增大;增大。
【解答】解:(1)人手持杯子,竖直静止在水龙头下方接水时,水杯处于平衡状态,竖直方向上受到的重力和摩擦力是一对平衡力,大小相等。在接水的过程中,水杯仍静止在手中,其重力在增大,则在接水过程中杯子受到的摩擦力将会增大。
(2)在接水的过程中,水杯的高度没变,但质量变大,所以这杯水的重力势能增大。
故答案为:增大;增大。
6.(2025•锦州二模)寒冷的冬季,某同学发现厨房的花生油已经凝固。将其取出,想研究花生油的熔化情况,于是他将等质量的花生油和冰放在如图甲所示的装置上加热,观察比较二者的熔化过程。
(1)要完成该实验探究,除了秒表和温度计,还需要的测量工具是 。完成实验后绘制了图乙所示的图像,其中 图像(选填“甲”或“乙”)是花生油的熔化图像。乙图像对应的物体在B点的内能 在C点的内能(选填“大于”、“小于”或“等于”);
t/min
0
5
10
15
20
25
水温/℃
20
27
34
41
48
55
油温/℃
20
30
40
50
60
70
(2)该同学看到已经成为液态的花生油和水,又想比较它们吸热能力的强弱。于是对二者继续加热,并记录它们的温度随时间变化的数据,如上表所示。他是通过观察比较 (选填“加热时间”或“温度计示数变化量”)来比较水和花生油吸收热量的多少,这种研究问题的方法叫 。根据表格可知 (选填“花生油”或“水”)的吸热能力更强。
【答案】(1)天平;甲;小于;(2)加热时间;转换法;水。
【解答】解:(1)实验中需要取等质量的花生油和冰,因此还需要的测量工具是天平。
冰是晶体,熔化时温度保持不变(有固定熔点);花生油是非晶体,熔化时温度持续上升(无固定熔点)。图乙中,乙图像有温度不变的阶段(晶体熔化特征),甲图像温度持续上升(非晶体熔化特征),因此甲图像是花生油的熔化图像。
乙图像对应的花生油在熔化过程中持续吸热,内能不断增加。B点位于熔化过程起始阶段,C点位于熔化过程后期,因此B点的内能小于C点的内能。
(2)实验中通过加热时间来比较水和花生油吸收热量的多少(加热时间越长,吸收热量越多),这种研究方法叫转换法。
根据表格数据,相同加热时间内(如5分钟),花生油温度升高量(10℃)大于水的温度升高量(7℃)。根据吸热能力(比热容)的定义,质量相同的不同物质,吸收相同热量时,温度升高量越小,吸热能力越强,因此水的吸热能力更强。
故答案为:(1)天平;甲;小于;(2)加热时间;转换法;水。
质量、密度
1.(2025•铁岭县二模)物理课上小明做了“测量小石块密度”的实验,以下是他的操作过程:
(1)首先将天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端的“0”刻度线上,发现指针的位置如图甲所示,则需将平衡螺母向 调节;
(2)用调节好的天平测量小石块质量时,通过加减砝码后,天平的指针仍如图甲所示,此时小凯应 ,使天平横梁平衡;
(3)天平平衡时所用的砝码和游码的位置如图乙所示,则小石块质量为 g;
(4)将石块放入盛水的量筒中,量筒前后液面如图丙、丁所示,则小石块的体积为 cm3;
(5)小石块的密度为 g/cm3;
(6)实验完毕,小凯在整理器材时发现20g的砝码沾有油污,则他测量的小石块的密度比真实值 (选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1)右;(2)向右拨动游码;(3)51.4;(4)20;(5)2.57;(6)偏小。
【解答】解:(1)由甲图可知分度盘指针向左偏,故应向右调节平衡螺母,使天平水平平衡;
(2)称量过程中通过加减砝码不能使天平平衡时,故需要向右拨动游码使天平重新平衡;
(3)由乙图可知,砝码的质量为:30g+20g=50g,游码的最小刻度为0.2g,读数为1.4g,故石块的质量为:50g+1.4g=51.4g
(4)由丙丁可知,丙中水的体积为40cm3,丁中石块和水的总体积为60cm3,故石块的体积为:60cm3﹣40cm3=20cm3;
(5)石块的密度:ρ2.57g/cm3;
(6)砝码沾有油污,砝码偏重,测量值小于真实值,故导致石块的质量偏小,测得密度偏小。
故答案为:(1)右;(2)向右拨动游码;(3)51.4;(4)20;(5)2.57;(6)偏小。
2.(2025•大连二模)学习密度知识后,同学们想测量生活中一些物品的密度。甲小组同学要测量一元硬币的密度;乙小组同学要测量一枚鸭蛋的密度。
(1)甲小组同学利用天平和量筒测量硬币密度。在调节天平平衡时,将游码移动到标尺左端的零刻度线后,发现指针向左偏,则接下来应向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母。
(2)甲小组同学选用了10枚相同的一元硬币进行实验,用天平测量硬币的质量,操作情况如图(a)所示,请指出错误之处: 。
(3)他们改正错误后,进行测量,当横梁再次平衡时,右盘中砝码和游码的位置如图(b)所示,则10枚硬币的质量m= g;量筒里装有30mL水,放入10枚硬币后水的体积如图(c)所示,则10枚硬币的体积为V= mL,一元硬币的密度ρ= kg/m3。
(4)乙小组同学发现鸭蛋放入水中会沉底,而妈妈在家里用浓盐水腌制鸭蛋时,鸭蛋会漂浮在液面。于是他们想到利用密度计、装有适量水的烧杯和食盐测量鸭蛋的密度,请写出他们的实验思路。
【答案】(1)右;(2)用手取砝码;(3)61.2;9;6.8×103;见解析。
【解答】解:(1)甲小组同学利用天平和量筒测量硬币密度。在调节天平平衡时,将游码移动到标尺左端的零刻度线后,发现指针向左偏,则接下来应向右调节平衡螺母。
(2)甲小组同学选用了10枚相同的一元硬币进行实验,用天平测量硬币的质量,操作情况如图(a)所示,错误之处:用手取砝码。
(3)他们改正错误后,进行测量,当横梁再次平衡时,右盘中砝码和游码的位置如图(b)所示,游码在标尺上示数为1.2g,则10枚硬币的质量
m=50g+10g+1.2g=61.2g
量筒里装有30mL水,放入10枚硬币后水的体积如图(c)所示,分度值值为1mL,对应的示数为39mL,则10枚硬币的体积为
V=39mL﹣30mL=9mL=9cm3
硬币的密度为
ρ6.8g/cm3=6.8×103kg/m3
(4)将鸭蛋放入盛有适量水的烧杯中,往水中加入盐,直至鸭蛋悬浮;再将密度计放入 装有盐水的容器中,使其竖直漂浮在盐水中,测出盐水的密度为ρ′,根据悬浮时,物体的密度等于液体的密度,故鸭蛋的密度为ρ′。
故答案为:(1)右;(2)用手取砝码;(3)61.2;9;6.8×103;见解析。
3.(2025•兴隆台区校级二模)小明为了测量不规则矿石的密度,做了如下实验。
(1)将天平放在水平桌面上,移动游码至标尺左端 处,发现指针位置如图甲所示,此时应将横梁右端的平衡螺母向 侧调节,直至横梁水平平衡;
(2)图乙是小明测量时的一个场景,他操作上的错误是: ;
(3)小明把20g砝码加入托盘后,继续添加砝码。当把10g的砝码加入托盘后,指针静止时指针偏向分度盘的右侧;取出10g的砝码,将5g的砝码加入托盘后,指针静止时偏向分度盘的左侧。小明接下来的操作是 (选填“取出”或“不取出”)5g的砝码,然后 ,直到天平平衡,结果如图丙所示,小明最终测得矿石的质量为 g;
(4)在量筒中注入15mL水,将矿石系上细线后放入量筒,水面位置如图丁所示,矿石的体积为 cm3,矿石的密度为 kg/m3;
(5)若矿石有吸水性,则所测密度偏 (选填“大”或“小”)。
【答案】(1)零刻度线;右;(2)用手拿砝码;(3)不取出;向右移动游码;27;
(4)10;2.7×103;(5)大。
【解答】解:(1)使用天平时,将天平放在水平桌面上,移动游码至标尺左端零刻度线处,若指针不在分度盘的中央时,按照指针左偏右调,右偏左调的方法,调节平衡螺母,直到天平平衡,图甲中,指针左偏,故向右调节平衡螺母;
(2)使用天平称量物体质量时,应用镊子加减砝码,所以图乙中的错误是用直接用手拿砝码。
(3)取出10g的砝码,将5g的砝码加入托盘后,指针静止时偏向分度盘的左侧,说明物体较重,此时应不取出5g的砝码,然后向右移动游码,直到天平平衡;
如图丙中矿石的质量为m=20g+5g+2g=27g
(4)量筒分度值为1mL,量筒中水和矿石的体积是25mL,根据排水法,矿石的体积为V=25mL﹣15mL=10mL=10cm3
矿石的密度为
(5)若矿石有吸水性,则所测体积偏小,根据,所测密度偏大。
故答案为:(1)零刻度线;右;(2)用手拿砝码;(3)不取出;向右移动游码;27;
(4)10;2.7×103;(5)大。
4.(2025•和平区二模)学校布置了一项实践作业:利用身边的器材测量家中某个物品的密度。于是某同学测量了家中石头摆件和饮料的密度,以下是他的实验过程。
(1)测量石头摆件的密度
①将天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端的零刻度线处,发现指针如图1(a)所示,接下来的操作应是 。
②正确操作后,测出石头的质量如图1(b)所示。
③如图1(c),在量筒中装入适量水,用细线拴住石头摆件将其缓慢浸没在水中,液面稳定后如图1(d)所示,则石头摆件的密度为 g/cm3。
(2)测量饮料的密度
①方案一:利用自制密度计测量
找来一根30cm长的吸管,用热熔胶封住吸管一端,装入适量细沙,制成了一支密度计。将吸管分别放入水和饮料中静止,发现浸入深度的差异不大,为便于测量可以 (填“增加”或“减少”)吸管中细沙的质量。
改进后,将吸管放入水中竖直漂浮,测得浸入深度h1为10cm。取出擦干,再将吸管浸入饮料中竖直漂浮,测得浸入深度h2为9.6cm,则饮料的密度约为 g/cm3(结果保留两位小数,已知。
②方案二:利用电子秤测量
先用电子秤测量一杯水的质量,如图2(a)所示;用细线系住物块浸没于水中,如图2(b)所示;再测得一杯饮料的质量,如图2(c)所示;将物块浸没于饮料,测力计示数为1N,如图2(d)所示,则图2(b)测力计示数为 N,饮料的密度为 g/cm3。
【答案】(1)①将平衡螺母向左调节;③2.7;(2)①增加;1.04;②1.1;1.1。
【解答】解:(1)①用托盘天平测量物体质量时,应把天平放置在水平桌面上,在调节天平平衡时,先将游码移到标尺左端的零刻度处,然后调节平衡螺母。由于指针静止时指在分度盘中央刻度线的右侧,说明右边沉,所以应将平衡螺母向左调节;
②由图乙可知,天平横梁标尺的最小分度值是0.2g,石头的质量等于砝码的质量加上游码的示数,所以石头的质量为m=50g+4g=54g;
③石头的体积为V=40mL﹣20mL=20mL=20cm3,
石头的密度为ρ2.7g/cm3;
(2)①增加吸管浸入的深度差异,就是增加两刻度线之间的距离,可以增大密度计的重量,使密度计浸入的深度增加,因此为便于测量可以增加吸管中细沙的质量;
密度计在不同液体中都是漂浮的,浮力都等于重力,F水=F饮料,由阿基米德原理可得,ρ水gV排=ρ饮料gV排′,即ρ水gSh=ρ饮料gSh′,则ρ饮料,
将吸管放入水中,浸入的深度恰好为10cm,将吸管取出擦干,再浸入饮料中,浸入深度约为9.6cm,则ρ饮料1g/cm3≈1.04g/cm3;
②Ⅰ、由a、b图可知物体排开水的质量m排水=296.5g﹣196.5g=100g,
因物体浸没在水中,则物体的体积:V=V排水100cm3,
物块在水中所受浮力为:F浮=G排=m排水g=100×10﹣3kg×10N/kg=1N;
由c、d图可知,物块浸没时排开饮料的质量:m排饮料=271.2g﹣161.2g=110g,
物体在饮料中受到的浮力:F浮′=G排′=m排饮料g=110×10﹣3kg×10N/kg=1.1N,
已知图d中测力计示数为1N,由称重法F浮′=G﹣F示可得物体受到的重力:G=F浮′+F示=1.1N+1N=2.1N,
图(b)中物体浸没在水中,由称重法F浮=G﹣F示得,测力计的示数:F示=G﹣F浮=2.1N﹣1N=1.1N;
Ⅱ、物体浸没时排开饮料的体积等于物体的体积,
则饮料的密度:ρ饮料1.1g/cm3。
故答案为:(1)①将平衡螺母向左调节;③2.7;(2)①增加;1.04;②1.1;1.1。
5.(2025•双塔区校级二模)请完成下列填空。
(1)如图甲所示的装置“探究影响滑动摩擦力大小的因素”,水平传送带的速度可以调节,定滑轮摩擦忽略不计。
①启动传送带,当弹簧测力计的示数稳定后,木块相对于地面 ,此时弹簧测力计的示数等于木块所受滑动摩擦力的大小,木块所受滑动摩擦力的方向沿水平向 ;
②某次实验中,减小传送带的速度,当弹簧测力计的示数稳定后,小敏发现弹簧测力计的示数 (选填“变小”、“不变”、“变大”)。
(2)如图乙所示,瓶内装有少量的水,用塞子塞紧,并用打气筒向瓶内打气,当塞子跳起时,瓶内出现白雾,这说明气体对外做功时,内能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)如图丙所示,在“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验中,让同一小钢球从斜面不同高度由静止下滑至水平面上,是为了探究动能与 的关系。
(4)如图丁所示,“测量小石块密度”的实验中,若用量筒先测其体积,接着用天平测其质量,则密度的测量值将 (选填“偏大”“偏小”或“无偏差”)。
【答案】(1)①静止;左;②不变;(2)减小;(3)速度;(4)偏大。
【解答】解:(1)①启动传送带,当弹簧测力计的示数稳定后,木块与地面之间没有位置的变化,相对于地面处于静止状态,此时弹簧测力计(绳子)对木块的拉力(水平向右)与木块所受滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等,方向相反,木块所受滑动摩擦力的方向沿水平向左。
②某次实验中,减小传送带的速度,当弹簧测力计的示数稳定后,由于压力和接触面的粗糙程度不变,滑动摩擦力不变,所以弹簧测力计示数不变。
(2)给瓶内打气,当瓶塞跳起时,可以看到,瓶内出现白雾,说明水蒸气液化成了小水滴,这个过程中,气体膨胀对外做功,内能减少,温度降低。
(3)实验中让同一小钢球从斜面不同高度由静止下滑至水平面上,小钢球的质量不变,到达平面时的速度不同,是为了探究动能和速度的关系。
(4)根据密度公式ρ,若用量筒先测其体积,接着用天平测其质量,石块会沾水,将石块和水的总质量当做石块的质量,会导致石块质量测量偏大,则密度的测量值将偏大。
故答案为:(1)①静止;左;②不变;(2)减小;(3)速度;(4)偏大。
6.(2025•双台子区校级二模)暑期,小伟在科技创新大赛中获奖,他想知道所获奖牌的材质。为此,他设计如下实验方案。
物质
密度/(kg•m﹣3)
铜
8.9×103
铁
7.9×103
铝
2.7×103
(1)把天平放在水平桌面上,把游码放到标尺左端的零刻度线处,横梁静止时,指针指在如图甲所示位置,接下来的操作是 ,直至横梁在水平位置平衡;
(2)用调好的天平测量该物块的质量时,当在右盘放入最小砝码后,指针偏在分度盘中线右侧,则接下来的操作应该是 ;
A.向左调平衡螺母
B.向左移动游码
C.取下砝码,继续向右盘中加其他砝码
D.取下砝码,向右移动游码
(3)测量过程中,当天平重新平衡时,右盘中所加砝码和标尺上游码的位置如图乙所示,则奖牌的质量为 g;
(4)在测量奖牌体积时,由于量筒口径较小,奖牌无法放入。经过思考,小伟采取了以下步骤测出了奖牌的密度。
①向烧杯中加入适量的水,用细线系住奖牌使其浸没在水中,并在烧杯壁上水面到达的位置作出标记,如图丙所示;
②把奖牌从水中取出后,将量筒中的水(体积是40mL)缓慢加入烧杯中至标记处,量筒中剩余水的体积如图丁所示,测出奖牌的密度是 kg/m3。
(5) 小伟将测得的密度和表中数据进行对比,推测奖牌可能是 制成的。并猜想测量过程中可能是什么原因导致奖牌比这种物质的密度要小 。
【答案】(1)将平衡螺母向右调节;(2)D;(3)70.4;(4)8.8×103;(5)铜;当将奖牌从水中拿出时,奖牌上会沾有水,量筒缓慢倒入烧杯中水会偏多,因此倒入水的体积大于奖牌的体积,体积测量偏大,由ρ可知,测量结果偏小。
【解答】解:(1)使用天平时,将托盘天平放在水平桌面上,把游码移到标尺左端的零刻度线处。由图甲知,指针静止时偏左,则应将平衡螺母向右调节使横梁平衡。
(2)用调好的天平测量该物块的质量时,当在右盘放入最小砝码后,指针偏在分度盘中线右侧,此时说明右盘砝码质量偏大,所以接下来应该:取走最小砝码,向右移动游码,故选:D;
(3)由图乙可知,标尺的分度值为0.2g,奖牌的质量m=50g+20g+0.4g=70.4g;
(4)图丁中量筒的分度值为2mL,奖牌的体积V=V2﹣V1=40mL﹣32mL=8mL=8cm3;
奖牌的密度:ρ8.8g/cm3=8.8×103kg/m3;
(5)从表中可知:奖牌的密度和铜的密度基本相同,故奖牌的材质是铜;
当将奖牌从水中拿出时,奖牌上会沾有水,量筒缓慢倒入烧杯中水会偏多,因此倒入水的体积大于奖牌的体积,体积测量偏大,由ρ可知,测量结果偏小,测量值小于真实值。
故答案为:(1)将平衡螺母向右调节;(2)D;(3)70.4;(4)8.8×103;(5)铜;当将奖牌从水中拿出时,奖牌上会沾有水,量筒缓慢倒入烧杯中水会偏多,因此倒入水的体积大于奖牌的体积,体积测量偏大,由ρ可知,测量结果偏小。
7.(2025•本溪二模)近一段时间,市政府要对老旧小区楼房进行改造,统一加装外墙保温层。物理实践小组的同学们对此很感兴趣。在综合实践活动中,他们对如何选择保温材料进行了研究。
任务一:研究保温材料的各种性能。
同学们从市场上购买了三种常用的保温材料样品(如图甲),并在互联网上查阅材料的相关性能参数信息如表所示:
性能参数
1号
2号
3号
聚氨酯泡沫
聚苯乙烯泡沫
岩棉
传热系数W/(m•K)
0.033
0.042
0.065
防火性能
阻燃B1级
阻燃B1级
阻燃A级
吸水性%
≤0.8
≤0.2
≤5
隔音性
好
好
一般
Z/(kg/m2)
1.4
1.0
2.4
任务二:分析外墙保温对材料的需求。
(一)对轻便性的需求
(1)外墙保温材料如果脱落会造成危险,所以应该选密度较 的材料。
(2)同学们观察表格,发现其中缺少密度信息,于是选取了上表中的一种材料进行密度测量:
①将一小块某材料的样品放在电子秤上,测出它的质量为0.56g;
②如图乙所示,在量筒中倒入适量的水,再用铁丝将保温材料压入水中使其浸没,先后读出量筒中水面所对的刻度;
③通过计算,该材料的密度为 g/cm3;
(3)同学们观察表格中的Z,分析后认为,它与材料密度有一定关系;
经测量三种材料厚度均为5cm,请利用上述实验中测出的密度值及材料的Z值,推断出所测量的是 号材料;
(二)对保温性的需求
(4)保温材料的保温性能与导热性有什么关系呢?小组同学将三种材料分别做成三个封闭盒子:取三支相同的温度计,三个相同的大烧杯中装入初温相同、 相等的热水,组装成如丙所示的装置。然后,在相同的室温环境下同时开始实验。30min后根据实验测得的数据绘得图丁所示的温度一时间图像。由图像可知 号材料保温性能好;结合参数信息表中的传热系数分析可知,材料的保温性能与传热系数的关系是: 。
【答案】(1)小;(2)③0.028;(3)1;(4)质量;1;传热系数越小,材料的保温性能越好。
【解答】解:(一)对轻便性的需求
(1)外墙保温材料如果脱落会造成危险,所以应该选密度较小的材料。因为密度小的材料质量轻,安装后整体重量小,脱落风险更低。
(2)③量筒的分度值为2mL,则材料体积 V=80mL﹣60mL=20mL=20cm3,
密度为:ρ0.028 g/cm3。
(3)已知三种材料厚度均为5cm(0.05m),Z的单位为 kg/m2(质量面密度),则:Z=ρ×h=28kg/m3×0.05m=1.4,
对比表格中Z值:1号(1.4)、2号(1.0)、3号(2.4),测量值与1号材料的Z值(1.4)相等,故推断为1号材料。
(二)对保温性的需求
(4)实验中应控制大烧杯中热水的质量相等。
由图丁可知,1号材料保温性能好(30 min 后温度下降最少)。
因为传热系数反映材料导热能力,系数越小,导热性越差,保温效果越优。1号材料传热系数(0.033 W/(m・K))最小,对应保温性能最佳,与实验结果一致。
故答案为:(1)小;(2)③0.028;(3)1;(4)质量;1;传热系数越小,材料的保温性能越好。
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