内容正文:
九年级物理试题
总分:80分 考试时间:与化学共用120分钟
一、选择题(本题共8个小题,每小题只有一个选项最符合题意,每小题3分,共24分。)
1. 下列全是导体的一组是( )
A. 铜勺、铁锅、干木头 B. 酱油、菜籽油、塑料
C. 自来水、矿泉水、蒸馏水 D. 石墨、人体、大地
【答案】D
【解析】
【详解】容易导电的物体叫做导体,金属、大地、人体、石墨、酸碱盐的水溶液等都是导体;不容易导电的物体是绝缘体,橡胶、塑料、石蜡、陶瓷、蒸馏水、沥青等都是绝缘体。
A.铜、铁是导体,但干木头是绝缘体,故A不符合题意;
B.酱油是导体,菜籽油、塑料是绝缘体,故B不符合题意;
C.自来水、矿泉水含电解质是导体,蒸馏水几乎不含杂质是绝缘体,故C不符合题意;
D.石墨、人体、大地均能导电,全是导体,故D符合题意。
故选D。
2. 如图所示的四个热现象实验,下列说法正确的是( )
A. 图甲,铅块下挂上钩码也不能使铅块分开,说明两铅块分子之间有间隙
B. 图乙,红墨水在热水中比在冷水中扩散快,说明分子热运动与温度有关
C. 图丙,抽去玻璃板后,两瓶中的气体逐渐混合均匀,说明分子间有引力
D. 图丁,塞子被试管内的水蒸气推动冲出去,塞子的机械能转化为内能
【答案】B
【解析】
【详解】A.图甲中,铅块下挂上钩码也不能使铅块分开,说明分子间存在着引力,故A错误;
B.图乙中,红墨水在热水中比在冷水中扩散快,是因为分子的热运动受温度影响,温度越高,分子热运动越剧烈,故B正确;
C.图丙中,抽去玻璃板后,两瓶中的气体逐渐混合均匀,说明分子在不停地做无规则运动,故C错误;
D.图丁中,塞子被试管内的水蒸气推动冲出去,水蒸气的内能转化为塞子的机械能,故D错误。
故选 B。
3. A、B是两个轻质泡沫小球,C是用毛皮摩擦过的橡胶棒,A、B、C三者之间相互作用时的场景如图所示,由此判断( )
A. 小球A一定带正电 B. 小球B可能带正电
C. 小球B可能不带电 D. 小球A可能不带电
【答案】D
【解析】
【详解】C是用毛皮摩擦过的橡胶棒,故C带负电;当C靠近A小球时,相互吸引,即说明A可能带正电,也可能不带电;C靠近B时,发现排斥,即说明B一定带负电,故将AB靠近时,AB吸引,B一定是带电的,所以A可能带正电,也可能不带电,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
4. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 物体的内能越大,含有的热量越多
B. 物体的内能与温度有关,只要温度不变,物体的内能就一定不变
C. 内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
D. 物体对外做功,内能一定减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.热量是一个过程量,不能说物体含有多少热量,故A错误;
B.内能与物体的质量、温度、状态有关,因此物体的温度不变,内能不一定不变。例如:晶体熔化过程中吸收热量,温度不变,内能增加,故B错误;
C.热量传递的条件是存在温度差,内能与物体的质量、温度、状态有关,内能小的物体温度可能高,内能大的物体温度可能低,所以内能小的物体可能将热量传递给内能大的物体,故C正确;
D.做功和热传递都可以改变物体的内能,如果物体对外做功,同时吸收热量,内能不一定减小,故D错误。
故选C。
5. 如图所示,当开关S闭合时,两只小灯泡只有一个灯泡能发光的正确电路是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.在开关S闭合时,两灯泡串联,两灯泡都会发光,故A不符合题意;
B.在开关S闭合时,右端的灯被短路,只有左端的灯亮,故B符合题意;
C.电路中没有电源,闭合开关后电灯不会发光,故C不符合题意;
D.开关不闭合,两灯泡都发光,闭合开关后两灯泡都被短路,都不会发光,故D不符合题意。
故选B。
6. 图1甲为注射器,在室温恒为T1的环境中,老师快速向下推动活塞压缩针筒内的气体后松手,活塞即刻被向上弹起,此过程中针筒内均处于密封,针筒内物质均处于气态,针筒内气体温度随时间变化图像如图1乙,(由于气体分子间距比较大,此实验过程不考虑分子势能的变化),则说法正确的个数是( )
①活塞下压时,是通过做功改变针筒内气体的内能
②t1~t2过程的能量转化与图2中丙相同
③密封气体在t2时刻的内能小于t3时刻的内能
④活塞静止后,密封气体的温度最终保持在T2
⑤图2丙存在化学能转化成内能的过程
⑥若图2内燃机飞轮转动速度为3600r/min,则每秒完成涉及内能和机械能相互转化的冲程有30次
A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个
【答案】A
【解析】
【详解】①活塞下压时,压缩气体做功,机械能转化为内能,是通过做功改变针筒内气体的内能,故①正确;
②由图1乙可知,t1~t2过程密封空气的温度升高,内能增加,应为活塞下压过程,机械能转化为内能,图2中丙是内燃机的做功冲程,该冲程中发生的能量转化是内能转为机械能,故②错误;
③由图知道,密闭气体的质量不变,此实验过程不考虑分子势能的变化,t2时刻温度比t3时刻的高,分子动能更大,因此t2时刻气体内能更大,故③错误;
④装置会与周围的空气发生热传递,最终会与室温平衡,温度相等,所以最终温度为T1,故④错误;
⑤图2丙中,火花塞打火使燃料燃烧,燃料燃烧将化学能转化为内能,所以图2丙存在化学能转化成内能的过程,故⑤正确;
⑥若图2内燃机飞轮转动速度为3600r/min=60r/s,表示每秒飞轮转动60周,完成30个工作循环,对外做功30次,由于做功冲程将内能转化为机械能、压缩冲程将机械能转化为内能,即一个工作循环有两次内能和机械能相互转化的冲程,则每秒完成内能和机械能相互转化的冲程有60次,故⑥错误。
所以正确的有①和⑤;
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7. 标准大气压下,用相同的电加热器分别对物质甲和水持续加热(不计热量损失),如图是它们的温度随时间的变化图象,已知水的比热容为,下列说法正确的是( )
A. 水的比热容表示水的温度升高吸收的热量为
B. 甲物质的熔点是
C. ,甲物质的比热容为
D. ,甲物质的内能增加了
【答案】D
【解析】
【详解】A.水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃),表示的是质量为1kg的水温度升高(或降低)1℃吸收(或放出)的热量为4.2×103J,题中仅说“水的温度升高吸收的热量为”而未限定1kg,表述不完整,故A错误。
B.由图可知,温度达到60℃后A温度不再上升,标准大气压下水的沸点为100℃,因此B是水的温度-时间图象,A是甲的温度-时间图象。
因为不能确定甲物质的状态,不知道是晶体的熔化还是液体的沸腾,故不能确定是熔点还是沸点,故B错误;
C.用相同的电加热器加热,相同时间内甲和水吸收的热量相同(不计热量损失)。
5−15min,水升高的温度
水的质量
水吸收的热量
0−10min,甲升高的温度
甲物质的质量
因为,甲的比热容
故C错误;
D.用相同的电加热器加热,相同时间内甲和水吸收的热量相同(不计热量损失)。,甲物质的内能增加了
故D正确。
故选D。
8. 如图所示,在一根横跨长江两岸的硬塑料管内穿有三根完全相同的电线,为了辨别哪两个线头为同一根电线的两端,连接A和B,将测通器的m连接在D上,当n连接E时小灯泡不发光,n连接F时小灯泡仍不发光。由此可以确定为同一导线的两端是( )
A. AE B. BF C. CD D. CF
【答案】C
【解析】
【详解】连接A和B,将测通器的m连接在D上,当n连接E时小灯泡不发光,说明ABDE不连通,说明不能形成一根导线;将n连接F时小灯泡仍不发光,说明ABDF不连通,也不能形成一根导线,所以CD为一根导线,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
二、填空题(每空1分,共16分)
9. “金秋十月,丹桂飘香”,我们走在美丽的校园中,阵阵桂花香气迎面扑来,这是_________现象,树叶上的两滴小水珠接触后合成更大的一滴,这表明分子间存在________。
【答案】 ①.
扩散 ②.
引力
【解析】
【详解】[1]“丹桂飘香” 是桂花的香气分子通过空气不断向四周运动,最终被人闻到,这种不同物质的分子彼此进入对方的现象,属于扩散现象,扩散现象能直接证明分子在永不停息地做无规则运动。
[2]树叶上的两滴小水珠接触后会合成更大的一滴,是因为水分子之间存在相互吸引的力,即分子间的引力,使得两滴水珠能够聚合在一起。
10. 国产比亚迪电动汽车,给汽车蓄电池充电时,蓄电池相当于________(选填“用电器”或“电源”);刚擦完车玻璃的干毛巾很容易吸附灰尘,这是因为带电体具有________的性质。
【答案】 ①. 用电器 ②. 吸引轻小物体
【解析】
【详解】[1][2]给汽车蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,所以此时蓄电池相当于用电器;干毛巾与汽车玻璃摩擦后,毛巾带了电,带电体具有吸引轻小物体的性质,所以能吸引轻小物体。
11. 在学习电学时,老师先让同学们观察了小灯泡的结构,如图甲所示;再让同学们只用一根导线来“点亮”小灯泡,同学们设计如图乙的三种电路,其中能让小灯泡发光的是_______图,造成短路的是______图。(选填序号)
【答案】 ①. C ②. B
【解析】
【详解】[1][2]A图中电流不能流回负极,处于断开状态;B图中电流没有经过灯泡的灯丝,而是直接沿导线流回负极,形成短路;C图中从电池的正极流出的电流能经灯丝,沿导线回负极,形成通路,灯泡能发光。
12. 如图所示是神舟十三号在返回地而过程中的一个瞬间,它像个“火球”,是因为返回舱与大气摩擦,通过______的方式,使返回舱的内能______。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
【答案】 ①. 做功 ②. 增大
【解析】
【详解】[1]是因为返回舱与大气摩擦,克服摩擦力做功,将机械能转换为内能,故做功改变内能。
[2]克服摩擦力做功,机械能转化为内能,内能增大。
13. 如图所示,A和B是两个验电器,验电器工作的原理是 ___________;用带有绝缘手柄的金属棒把A和B两个验电器的金属球连接起来,若瞬间电流的方向由B到A,则A验电器带 ___________(选填“正”或“负”)电。
【答案】 ①. 同种电荷相互排斥 ②. 负
【解析】
【详解】[1]验电器是根据同种电荷相互排斥的原理制成的。
[2]物理学规定正电荷定向移动的方向为电流方向,已知瞬间电流的方向由B到A,所以A验电器带负电。
14. 甲物体的质量是乙物体的4倍,当甲物体的温度从10℃升高到50℃,乙物体的温度从30℃升高到60℃时,甲、乙两物体吸收热量之比为3:1,则甲物体与乙物体的比热容之比是______,然后让甲乙吸收相同热量后再将它们相互接触,______(选填“甲”或“乙”)把热量传给另一物体。
【答案】 ①. 9:16 ②. 乙
【解析】
【详解】[1]由题知,甲物体与乙物体升高的质量之比为
m甲:m乙=4:1
甲物体与乙物体的温度之比为
甲物体与乙物体吸收热量之比为
Q甲:Q乙=3:1
则甲物体与乙物体的比热容之比:
[2]吸收相同的热量后,甲升高的温度之比为
由题意可知,最终乙的温度高于甲的温度,当它们接触后,温度高的乙会向温度低的甲传递热量。
15. 体育课后,小龙用两个相同的大杯子从饮水机分别接了部分热水和部分冷水,准备用两杯水混合来得到温度适宜的饮用水,已知热水的初温为93℃.他先将冷水杯内一半的冷水倒入热水杯内,摇匀且稳定后,热水杯内水的温度降低到63℃;他再将冷水杯内剩余冷水的一半倒入热水杯内,摇匀且稳定后,热水杯内水的温度降低到57℃.则混合前,两杯子内最初的热水和冷水的质量之比为_________.小龙最后将冷水杯内剩余的冷水全部倒入热水杯内,摇匀且稳定后,热水杯内水的温度将降低到_________℃.(不计水的质量变化、状态变化和热量损失)
【答案】 ①. 1∶2 ②. 53
【解析】
【详解】[1][2]设热水的质量为m1,冷水的质量为m2 ,冷水的初始温度为t0,将冷水杯内一半的冷水倒入热水杯内,摇匀且稳定后,热水杯内水的温度降低到63℃,根据热平衡公式Q吸=Q放得·····①
再将冷水杯内的剩余冷水的一半倒入热水杯中,摇匀且稳定后,热水杯内水的温度降低到57℃,得······②
由①②解得t0=33°,=,设当最后将冷水杯内剩余的冷水全部倒入热水杯内后的最终温度是t:则有······③
因为2m1=m2 ,t0=33°C把以上数据代入③解得t=53℃
16.
(1)如图1所示,根据实物电路图在方框内画出对应的电路图。
(2)图2是连接的电路图,在接错的那根导线上打一个“×”,表示这根导线不要,再把正确接法的导线画出来。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
根据实物图可知,电流从电源的正极依次经过灯泡L1、开关、灯泡L2回到电源的负极,电路图如下图所示:
【小问2详解】
原电路中,没有将电源连入电路中,故闭合开关后小电动机不能转动,需要将电源连入电路中,电流从电源的正极流出,经过开关、电动机后回到电源的负极,如下图所示:
三、实验题(每空1分,共18分)
17. 小北在家里学习烧饭做菜的过程中,经常要加热食用油和水。因此,她对一些物理现象有了一定的认识,她猜想食用油的比热容比水的小。
(1)下列能够支持她这一猜想的一个事实是______________(填字母)。
A. 食用油能把食物炸得焦黄,而水不能
B. 食用油能漂在水面上
C. 食用油比水难蒸发
D. 相同条件下,加热时食用油比水热得快
(2)为了验证自己的猜想,小北进行如下探究:将水和食用油分别装在两个相同的烧杯中,用两个相同的酒精灯加热,每隔记录一次温度。
① 图甲是小北的实验装置,其中有一处明显错误,请指出错误之处:_____。
② 纠正错误后继续实验,实验中用_______表示物质吸热的多少。
③ 小北根据记录的实验数据,绘制了如图乙所示的温度随时间变化的关系图像,由图像可知___的吸热能力较强。
④ 实验结束后,小北评估实验时认为用图丙中的实验装置进行实验更好,你认为选择电加热器加热的优点是_____(写出一个即可)。
【答案】(1)D (2) ①. 没有控制水和食用油的质量相同 ②. 加热时间 ③. 水 ④. 容易控制水和食用油吸收的热量相同
【解析】
【小问1详解】
比热容是反映物质吸热能力的物理量,比热容越小,物质吸收相同热量时温度升高越快,或升高相同温度时吸收的热量越少。
A.食用油能把食物炸焦黄而水不能,是因为食用油的沸点远高于水的沸点(标准大气压下水沸点 100℃,食用油沸点通常 200℃以上),与比热容无关,故A不符合题意;
B.食用油漂在水面上,是因为食用油的密度小于水的密度,属于密度特性,与比热容无关,故B不符合题意;
C.食用油比水难蒸发,是因为食用油的分子间作用力较大、挥发性较弱,与比热容无关,故C不符合题意;
D.相同条件下加热时食用油比水热得快,说明在吸收相同热量(相同加热条件)时,食用油的温度升高更快,根据比热容的物理意义,这表明食用油的吸热能力较弱,即比热容比水小,能支持小北的猜想,故D符合题意。
故选D。
【小问2详解】
[1]探究不同物质的比热容大小,需根据控制变量法保证除物质种类不同外,其他影响实验的因素均相同,包括物质的质量、初温、加热源规格、烧杯规格等。图甲装置中,两个烧杯内的水和食用油体积相同,由于水和食用油的密度不同,则烧杯中水和食用油的质量不相等,因此明显错误是没有控制水和食用油的质量相同。
[2]实验中使用两个相同的酒精灯加热,相同规格的酒精灯在相同时间内释放的热量相同(不考虑热量损失时),物质吸收的热量等于酒精灯释放的热量。因此,加热时间越长,物质吸收的热量越多,可用加热时间表示物质吸热的多少,采用了转换法。
[3]由温度随时间变化的图像可知,水和食用油从20℃升高到60℃,升高相同温度,水的加热时间为8min,食用油的加热时间为4min。由于加热时间反映吸热多少,说明水吸收的热量是食用油的2倍,水的吸热能力较强。
[4]图丙装置使用电加热器加热,与酒精灯相比,电加热器的优点在于:电加热器可以精确控制在相同时间内释放的热量完全相同,能更准确地保证水和食用油吸收的热量相同,避免了酒精灯火焰大小不稳定导致的热量供应不均匀问题,减少实验误差。
18. 图甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是。
(1)比较不同燃料的热值,应选择_____________两图进行实验,燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过____________(选填“温度计上升的示数”或“加热时间”)来反映的。若已知液体a是水,计算出水吸收的热量,再计算出燃料的热值,他的计算结果是__________的(选填“不变”“偏大”或“偏小”),理由是________;
(2)比较不同物质的比热容,在两只烧杯中分别装入质量相等的液体a、b。初始温度相同的a、b吸热后,它们的温度随时间变化的图像如图丁所示,则a、b两种液体的比热容之比为_________;
(3)有一种“涡轮增压”(T型)轿车,通过给发动机更足量的空气使汽油更充分地燃烧,比普通轿车(L型)更节能,排气更清洁,同样的汽油(如95#)加在T型轿车内比加在L型轿车内热值______(填“更大”、“一样大”或“更小”);
(4)如图戊是某一沿海城市和某一内陆城市年气温变化曲线,根据上面探究过程中所获得的知识可知,曲线C表示的是_______(选填“沿海”或“内陆”)城市。
【答案】(1) ①. 甲乙 ②. 温度计上升的示数 ③. 偏小 ④. 因为燃料燃烧放出的热量并没有全部被水吸收,存在热损失,所以计算出的热值偏小。 (2)1:2
(3)一样大 (4)内陆
【解析】
【小问1详解】
[1][2]比较不同燃料热值的实验中,应让相同质量的不同燃料充分燃烧,通过观察相同质量的同种液体升高温度的不同来比较两种燃料热值的大小,液体升高温度越高,燃料热值越大。故选择只有燃料不同的甲乙两图进行实验。
[3][4]略。
【小问2详解】
如图丁所示,a、b两种液体都升温60℃,a液体需要加热10min,b液体需要20min,即吸收的热量之比为1:2,根据,质量和温度变化量相同时,比热容和吸收的热量成正比,所以a、b两种液体的比热容之比也为1:2。
【小问3详解】
热值是燃料的一种特性,和燃料是否充分燃烧无关,所以同样的汽油加在T型轿车内与加在L型轿车内热值是一样大的。
【小问4详解】
水的比热容要大于砂石的比热容,吸收或者放出相同的热量温度变化不明显,所以沿海城市的气温年较差要比内陆城市的小,所以曲线C表示的是内陆城市。
19. 阅读短文,回答问题
热电偶
把两种不同材料的导体(如铁丝和铜丝)组成如甲图所示的闭合回路,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;跟接点A和B间温度差的大小有关,温度差越大,回路电流越大。热电偶所产生的热电压由接触电压和温差电压两部分组成。请根据短文回答下列问题:
(1)以下材料组合中。可以制作热电偶电路的是( )
A. 玻璃片、铝薄片 B. 铝薄片、锌薄片 C. 锌薄片、锌薄片
(2)热电偶相当于一个_________(选填“用电器”或“电源”),它的电能是由___________能转化而来;若其它条件不变,只将A处杯中的冰水混合物换为沸水,则电路中的电流_________(选填“变大”、“变小”、“不变”)。
(3)利用热电偶电路可以把温度信号转化成电信号,做成温度计。热电偶温度计不受液体的沸点、凝固点等因素的影响,测量范围大。因此,在选用适当的金属做热电偶材料时,主要考虑金属材料的( )
A. 熔点 B. 密度 C. 比热容
(4)如图乙所示,热电偶的温差电压与J1、J2两点间的温度差成正比。当热、冷两点间的温度差为100℃时,产生的温差电压为;若低温J1处的温度为-20℃,热、冷两点间产生的温差电压为,则高温处的温度为____________℃。
【答案】(1)B (2) ①. 电源 ②. 内 ③. 变小
(3)A (4)980
【解析】
【小问1详解】
根据文中“把两种不同材料的导体组成闭合回路,可形成热电偶电路”。
A.玻璃片是绝缘体,铝薄片是导体,故A不符合题意;
B.铝薄片和锌薄片是两种不同的导体,可以制作热电偶电路,故B符合题意;
C.两种相同的锌薄片,不符合要求,故C不符合题意。
故选B。
【小问2详解】
[1][2][3]热电偶电路能产生电流,相当于电源,其电能是由内能(温度差导致的热能)转化而来。原来A处是冰水混合物,温度为0℃,B处温度高于0℃,当把A处换为沸水,温度变为100℃,此时A、B间温度差变小,根据“温度差越大,回路电流越大”可知,电路中的电流变小。
【小问3详解】
因为热电偶温度计测量范围大,需要能应用于较宽的温度范围,所以在选用金属做热电偶材料时,主要考虑金属材料的熔点,熔点高才能在高温环境下使用,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
【小问4详解】
已知温差电压与温度差成正比,当温差为100℃时,温差电压为1.5mV。设高温处温度为t,则
解得t=980℃。
四、计算题(第20题6分,21题8分,22题8分,共22分)
20. 一个成年人参加一次长跑,身体消耗的能量为8.4×106J,这能量相当于完全燃烧0.7kg的干木柴才能得到.
(1)则干木柴的热值为多少焦/千克?
(2)如果这些能量全部被质量为40kg初温为25℃的水吸收,可以使这些水温度升高多少摄氏度?
【答案】(1)1.2×107J/kg;(2)50摄氏度.
【解析】
【详解】(1)由Q放=mq可得,干木柴的热值:
q===1.2×107J/kg;
(2)如果这些能量全部被水吸收,即Q吸=Q放=8.4×106J,
根据Q=cm△t可得,水升高的温度:
△t===50℃.
21. 如图甲所示,A、B是两个底部装有完全相同的加热器的容器,加热器产生的热量90%可以被容器中的液体吸收,已知加热器每秒钟放出热量1000J。现将甲、乙两种液体分别倒入A、B杯中,其中甲液体的比热容3×103J/(kg•℃);让两个加热器同时开始工作,60s后停止加热,然后立即将质量为5.4千克的合金球迅速放入乙液体中(从球放入到达到热平衡不计热损失),它们的温度随时间变化图象如图乙所示。
(1)加热60s时,乙液体吸收的热量为多少;
(2)甲液体的质量多少;
(3)合金球的比热容为多少?
【答案】(1)5.4×104J;(2)0.2kg;(3)200J/(kg•℃)
【解析】
【详解】解:(1)因加热器每秒钟放出热量1000J,则加热器加热60s放出的热量
因为加热器产生的热量90%可以被容器中的液体吸收,所以,加热60s时,乙液体吸收的热量
(2)同理可得,加热器加热20s放出的热量
由题意可知,加热器加热20s时甲液体吸收的热量
则根据可得甲液体的质量
(3)加热60s乙液体吸收的热量乙液体温度升高60℃-10℃=50℃,所以根据可得,乙液体的比热容与其质量的乘积
将质量为5.4千克的合金球迅速放入乙液体中,达到热平衡时,乙液体降低的温度60℃-40℃=20℃,则乙液体放出的热量
由于没有热量损失,所以合金球吸收的热量
则合金球的比热容
答:(1)加热60s时,乙液体吸收的热量为5.4×104J;
(2)甲液体的质量是0.2kg;
(3)合金球的比热容是200J/(kg•℃)。
22. 某单缸四冲程汽油机的活塞横截面积为,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为,汽缸总排量为(发动机每个工作循环吸入或排出气体的体积为汽缸排气量),曲轴转速为。当汽油机满负荷工作,受地面阻力时,能保持的速度匀速行驶。求:
(1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力;
(2)汽油机的功率;
(3)若汽油机在吸气冲程中吸入的空气质量与燃油质量之比为14:1,吸入的油气混合物的平均密度为,汽油的热值取,则该汽油机的效率为多大(结果精确到0.1%)。
【答案】(1)
5400N (2)
54000W (3)
33.3%
【解析】
【小问1详解】
活塞横截面积为,做功冲程燃气的平均压强为,燃气对活塞的平均压力
【小问2详解】
汽缸排量,活塞行程
曲轴转速,每转两圈做功一次,每秒做功次数
单次做功
汽油机的功率
【小问3详解】
混合物体积:每个工作循环吸入体积,密度,总质量
燃油质量:空气与燃油质量比14∶1,燃油质量
热量计算:
该汽油机的效率为:
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九年级物理试题
总分:80分 考试时间:与化学共用120分钟
一、选择题(本题共8个小题,每小题只有一个选项最符合题意,每小题3分,共24分。)
1. 下列全是导体的一组是( )
A. 铜勺、铁锅、干木头 B. 酱油、菜籽油、塑料
C. 自来水、矿泉水、蒸馏水 D. 石墨、人体、大地
2. 如图所示的四个热现象实验,下列说法正确的是( )
A. 图甲,铅块下挂上钩码也不能使铅块分开,说明两铅块分子之间有间隙
B. 图乙,红墨水在热水中比在冷水中扩散快,说明分子热运动与温度有关
C. 图丙,抽去玻璃板后,两瓶中的气体逐渐混合均匀,说明分子间有引力
D. 图丁,塞子被试管内的水蒸气推动冲出去,塞子的机械能转化为内能
3. A、B是两个轻质泡沫小球,C是用毛皮摩擦过的橡胶棒,A、B、C三者之间相互作用时的场景如图所示,由此判断( )
A. 小球A一定带正电 B. 小球B可能带正电
C. 小球B可能不带电 D. 小球A可能不带电
4. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 物体的内能越大,含有的热量越多
B. 物体的内能与温度有关,只要温度不变,物体的内能就一定不变
C. 内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
D. 物体对外做功,内能一定减小
5. 如图所示,当开关S闭合时,两只小灯泡只有一个灯泡能发光的正确电路是( )
A.
B.
C.
D.
6. 图1甲为注射器,在室温恒为T1的环境中,老师快速向下推动活塞压缩针筒内的气体后松手,活塞即刻被向上弹起,此过程中针筒内均处于密封,针筒内物质均处于气态,针筒内气体温度随时间变化图像如图1乙,(由于气体分子间距比较大,此实验过程不考虑分子势能的变化),则说法正确的个数是( )
①活塞下压时,是通过做功改变针筒内气体的内能
②t1~t2过程的能量转化与图2中丙相同
③密封气体在t2时刻的内能小于t3时刻的内能
④活塞静止后,密封气体的温度最终保持在T2
⑤图2丙存在化学能转化成内能的过程
⑥若图2内燃机飞轮转动速度为3600r/min,则每秒完成涉及内能和机械能相互转化的冲程有30次
A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个
7. 标准大气压下,用相同的电加热器分别对物质甲和水持续加热(不计热量损失),如图是它们的温度随时间的变化图象,已知水的比热容为,下列说法正确的是( )
A. 水的比热容表示水的温度升高吸收的热量为
B. 甲物质的熔点是
C. ,甲物质的比热容为
D. ,甲物质的内能增加了
8. 如图所示,在一根横跨长江两岸的硬塑料管内穿有三根完全相同的电线,为了辨别哪两个线头为同一根电线的两端,连接A和B,将测通器的m连接在D上,当n连接E时小灯泡不发光,n连接F时小灯泡仍不发光。由此可以确定为同一导线的两端是( )
A. AE B. BF C. CD D. CF
二、填空题(每空1分,共16分)
9. “金秋十月,丹桂飘香”,我们走在美丽的校园中,阵阵桂花香气迎面扑来,这是_________现象,树叶上的两滴小水珠接触后合成更大的一滴,这表明分子间存在________。
10. 国产比亚迪电动汽车,给汽车蓄电池充电时,蓄电池相当于________(选填“用电器”或“电源”);刚擦完车玻璃的干毛巾很容易吸附灰尘,这是因为带电体具有________的性质。
11. 在学习电学时,老师先让同学们观察了小灯泡的结构,如图甲所示;再让同学们只用一根导线来“点亮”小灯泡,同学们设计如图乙的三种电路,其中能让小灯泡发光的是_______图,造成短路的是______图。(选填序号)
12. 如图所示是神舟十三号在返回地而过程中的一个瞬间,它像个“火球”,是因为返回舱与大气摩擦,通过______的方式,使返回舱的内能______。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
13. 如图所示,A和B是两个验电器,验电器工作的原理是 ___________;用带有绝缘手柄的金属棒把A和B两个验电器的金属球连接起来,若瞬间电流的方向由B到A,则A验电器带 ___________(选填“正”或“负”)电。
14. 甲物体的质量是乙物体的4倍,当甲物体的温度从10℃升高到50℃,乙物体的温度从30℃升高到60℃时,甲、乙两物体吸收热量之比为3:1,则甲物体与乙物体的比热容之比是______,然后让甲乙吸收相同热量后再将它们相互接触,______(选填“甲”或“乙”)把热量传给另一物体。
15. 体育课后,小龙用两个相同的大杯子从饮水机分别接了部分热水和部分冷水,准备用两杯水混合来得到温度适宜的饮用水,已知热水的初温为93℃.他先将冷水杯内一半的冷水倒入热水杯内,摇匀且稳定后,热水杯内水的温度降低到63℃;他再将冷水杯内剩余冷水的一半倒入热水杯内,摇匀且稳定后,热水杯内水的温度降低到57℃.则混合前,两杯子内最初的热水和冷水的质量之比为_________.小龙最后将冷水杯内剩余的冷水全部倒入热水杯内,摇匀且稳定后,热水杯内水的温度将降低到_________℃.(不计水的质量变化、状态变化和热量损失)
16.
(1)如图1所示,根据实物电路图在方框内画出对应的电路图。
(2)图2是连接的电路图,在接错的那根导线上打一个“×”,表示这根导线不要,再把正确接法的导线画出来。
三、实验题(每空1分,共18分)
17. 小北在家里学习烧饭做菜的过程中,经常要加热食用油和水。因此,她对一些物理现象有了一定的认识,她猜想食用油的比热容比水的小。
(1)下列能够支持她这一猜想的一个事实是______________(填字母)。
A. 食用油能把食物炸得焦黄,而水不能
B. 食用油能漂在水面上
C. 食用油比水难蒸发
D. 相同条件下,加热时食用油比水热得快
(2)为了验证自己的猜想,小北进行如下探究:将水和食用油分别装在两个相同的烧杯中,用两个相同的酒精灯加热,每隔记录一次温度。
① 图甲是小北的实验装置,其中有一处明显错误,请指出错误之处:_____。
② 纠正错误后继续实验,实验中用_______表示物质吸热的多少。
③ 小北根据记录的实验数据,绘制了如图乙所示的温度随时间变化的关系图像,由图像可知___的吸热能力较强。
④ 实验结束后,小北评估实验时认为用图丙中的实验装置进行实验更好,你认为选择电加热器加热的优点是_____(写出一个即可)。
18. 图甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是。
(1)比较不同燃料的热值,应选择_____________两图进行实验,燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过____________(选填“温度计上升的示数”或“加热时间”)来反映的。若已知液体a是水,计算出水吸收的热量,再计算出燃料的热值,他的计算结果是__________的(选填“不变”“偏大”或“偏小”),理由是________;
(2)比较不同物质的比热容,在两只烧杯中分别装入质量相等的液体a、b。初始温度相同的a、b吸热后,它们的温度随时间变化的图像如图丁所示,则a、b两种液体的比热容之比为_________;
(3)有一种“涡轮增压”(T型)轿车,通过给发动机更足量的空气使汽油更充分地燃烧,比普通轿车(L型)更节能,排气更清洁,同样的汽油(如95#)加在T型轿车内比加在L型轿车内热值______(填“更大”、“一样大”或“更小”);
(4)如图戊是某一沿海城市和某一内陆城市年气温变化曲线,根据上面探究过程中所获得的知识可知,曲线C表示的是_______(选填“沿海”或“内陆”)城市。
19. 阅读短文,回答问题
热电偶
把两种不同材料的导体(如铁丝和铜丝)组成如甲图所示的闭合回路,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;跟接点A和B间温度差的大小有关,温度差越大,回路电流越大。热电偶所产生的热电压由接触电压和温差电压两部分组成。请根据短文回答下列问题:
(1)以下材料组合中。可以制作热电偶电路的是( )
A. 玻璃片、铝薄片 B. 铝薄片、锌薄片 C. 锌薄片、锌薄片
(2)热电偶相当于一个_________(选填“用电器”或“电源”),它的电能是由___________能转化而来;若其它条件不变,只将A处杯中的冰水混合物换为沸水,则电路中的电流_________(选填“变大”、“变小”、“不变”)。
(3)利用热电偶电路可以把温度信号转化成电信号,做成温度计。热电偶温度计不受液体的沸点、凝固点等因素的影响,测量范围大。因此,在选用适当的金属做热电偶材料时,主要考虑金属材料的( )
A. 熔点 B. 密度 C. 比热容
(4)如图乙所示,热电偶的温差电压与J1、J2两点间的温度差成正比。当热、冷两点间的温度差为100℃时,产生的温差电压为;若低温J1处的温度为-20℃,热、冷两点间产生的温差电压为,则高温处的温度为____________℃。
四、计算题(第20题6分,21题8分,22题8分,共22分)
20. 一个成年人参加一次长跑,身体消耗的能量为8.4×106J,这能量相当于完全燃烧0.7kg的干木柴才能得到.
(1)则干木柴的热值为多少焦/千克?
(2)如果这些能量全部被质量为40kg初温为25℃的水吸收,可以使这些水温度升高多少摄氏度?
21. 如图甲所示,A、B是两个底部装有完全相同的加热器的容器,加热器产生的热量90%可以被容器中的液体吸收,已知加热器每秒钟放出热量1000J。现将甲、乙两种液体分别倒入A、B杯中,其中甲液体的比热容3×103J/(kg•℃);让两个加热器同时开始工作,60s后停止加热,然后立即将质量为5.4千克的合金球迅速放入乙液体中(从球放入到达到热平衡不计热损失),它们的温度随时间变化图象如图乙所示。
(1)加热60s时,乙液体吸收的热量为多少;
(2)甲液体的质量多少;
(3)合金球的比热容为多少?
22. 某单缸四冲程汽油机的活塞横截面积为,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为,汽缸总排量为(发动机每个工作循环吸入或排出气体的体积为汽缸排气量),曲轴转速为。当汽油机满负荷工作,受地面阻力时,能保持的速度匀速行驶。求:
(1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力;
(2)汽油机的功率;
(3)若汽油机在吸气冲程中吸入的空气质量与燃油质量之比为14:1,吸入的油气混合物的平均密度为,汽油的热值取,则该汽油机的效率为多大(结果精确到0.1%)。
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