精品解析:陕西省榆林市2025-2026学年九年级上学期第一次阶段性作业A物理试卷
2025-09-30
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内容正文:
2025~2026学年度第一学期第一次阶段性作业九年级物理
(建议完成时间:80分钟 满分:80分)
一、选择题(本大题共10小题,每小题2分,计20分。每小题只有一个选项是符合题目要求的)
1. 下列现象中属于扩散现象的是( )
A. 水中放糖后变甜 B. 下雪时雪花飘飘
C. 暴雨后河水浑浊 D. 起风后灰尘满天飞
2. 如图所示,电暖气通电后,电热元件将其内部的导热油加热,导热油可以迅速吸热升温提高室内温度。这主要利用了导热油具有较小的( )
A. 比热容 B. 热值 C. 密度 D. 内能
3. 我们常吃的月饼是在烤箱里“烤”的,根据南宋《武林旧事》记载,最早的月饼是在笼屉里“蒸”的。下列情境中,改变物体内能的方式与“蒸”“烤”相同的是( )
A. 擦燃火柴 B. 钻木取火 C. 围炉烤火 D. 搓手取暖
4. 歼-10C战斗机(如图)是我国自主研发的第三代改进型超音速多用途战斗机,当歼-10C战斗机加速升空时(忽略燃油质量的变化),下列说法正确的是( )
A. 歼-10C的机械能不变 B. 歼-10C的重力势能增大
C. 歼-10C的重力势能转化为动能 D. 歼-10C的动能转化为重力势能
5. 关于热值,下列说法正确的是( )
A. 燃料燃烧放出的热量越多,热值越大
B. 热值大的燃料,完全燃烧释放的热量多
C. 燃料不完全燃烧时比完全燃烧时热值小
D. 燃料的热值与燃料的种类有关,与燃料的质量和燃烧情况无关
6. 科技小组自制了一个如图所示的火箭模型,空瓶的内侧壁安装了一个遥控电火花发生器。演示时从瓶口喷入雾状酒精并盖上锥形纸筒,按动电火花发生器的遥控器,纸筒立即飞出。燃气推动纸筒飞出的过程类似于热机的哪个工作冲程( )
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
7. 下列关于能量的转化和守恒的说法正确的是( )
A. 能量守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化
B. 按照能量守恒定律,永动机是不存在的
C. 能量在转化或转移的过程中,总量会减少
D. 机械能和电能可以相互转化,所以能量转化没有方向性
8. 冬至,又称“冬节”、“贺冬”,是二十四节气之一,在我国北方有冬至吃饺子的习俗。如图是煮饺子的情景,下列说法正确的是( )
A. 水在加热的过程中比热容变小
B. 饺子入锅后,温度由沸水向饺子传递
C. 热气腾腾的饺子入嘴时很烫,是因为饺子含有的热量多
D. 出锅后的饺子温度降低时,内能减小
9. 如图所示是汽油机的能量流向图。一段时间燃料完全燃烧放出8×107J的热量,损失能量共4.8×107J,下列说法错误的是( )
A. 汽油机的效率为40%
B. 图中E7=3.2×107J
C. 减少机械间的摩擦可以提高热机效率
D. 随着科技进步,可以实现能量零损失
10. 如图所示是一种新型的金属冰块,既经济又耐用。现将质量为0.3kg、温度为-20°C的冷冻金属冰块放入质量为0.2kg的水中,最终水温从30°C下降到20°C。若不计热量损失,下列说法正确的是 []( )
A. 金属冰块和水达到相同温度后,它们之间仍能发生热传递
B. 金属冰块吸收的热量为1.26×104J
C. 金属冰块与水的比热容之比为1︰6
D. 只将金属冰块的质量增加到 0.4kg,水温可以下降到 10°C
二、填空题(本大题共7小题,计22分)
11. 汤在我国饮食文化中占据着重要的地位。如图所示,这是小华在厨房炖排骨汤的场景,炖好的排骨汤香气四溢,是因为分子在不停地做__________运动。在用勺子盛汤时,最后一滴汤汁总是悬而未滴,这是因为分子间存在__________。水很难被压缩,表明分子间存在__________。
12. “热”字有多种含义,有时表示热量,有时表示内能,有时表示温度。小明生病发“热”了是指______;用温水擦拭额头后水蒸发吸“热”是指______。
13. 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__________的方式使轮胎的内能增加、温度升高;轮胎停在水中,通过__________的方式减小内能,降低温度,以保证行车安全。日常生活中,用水作为汽车发动机的冷却液,是因为水的__________较大。
14. 我国一直在研究导弹拦截系统,利用燃料助推拦截弹,燃料的化学能最终转化为拦截弹的________能和其与空气摩擦而产生的内能,但能量的总量________。
15. 如图甲、乙是四冲程汽油机的两个冲程的示意图,其中___________(选填“甲”或“乙”)图所示的冲程为汽车提供动力。甲图所示冲程将___________能转化为___________能。若某四冲程汽油机1s内对外做功15次,则其曲轴的转速为___________r/min。
16. 2025年8月4日,我国在海南商业航天发射场使用长征十二号运载火箭,成功将卫星互联网低轨07组卫星发射升空,如图所示。火箭发动机___________(选填“属于”或“不属于”)热机;火箭采用液氢做燃料是因为其___________较大;若火箭携带了30t液氢燃料,这些燃料完全燃烧后产生热量为___________J,这些热量的60%被水吸收,能使___________kg的水温度从20°C升高到80°C。[,]
17. 有甲、乙两个物体,它们的质量之比是3:1,吸收的热量之比是2:1,升高的温度之比是5:3,则甲、乙两物质的比热容之比是___________。质量和初温都相同的铁块和铜块(c铁>c铜),分别___________(选填“吸收”或“放出”)相同的热量后立即接触,热量由铁传给铜。两台汽油机,相同时间内甲做的有用功是乙的1.5倍,甲的效率是25%,乙的效率是30%,那么甲与乙消耗的汽油的质量之比是___________。
三、实验与探究题(本大题共4小题,计22分)
18. 请完成下列填空。
(1)如图甲所示,将50mL的水和50mL的酒精充分混合后,混合液的总体积小于100mL,这说明分子间有___________。
(2)如图乙所示,竖直向上提升玻璃板,在玻璃板将要离开水面时,由于分子间存在引力,能观察到弹簧测力计的示数变___________。
(3)如图丙、丁所示,有两只集气瓶A和B,A瓶装有无色透明的空气,B瓶装有红棕色的二氧化氮气体(二氧化氮的密度比空气的密度大)。为了研究扩散现象,应选择___________(选填“丙”或“丁”)图所示的方案。相比冬天,在夏天做实验,能更快看到两瓶内气体颜色基本相同,原因是___________越高,扩散越快。
19. 在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中,小林设计了如图所示的实验。实验中让钢球从斜面上某一高度由静止沿斜面滚下,与静止在水平面上的木块发生碰撞,木块沿水平方向向右运动直至停止;其中h2>h1,m2>m1, 不考虑空气阻力。
(1)钢球沿斜面滚下的过程中,钢球的重力势能转化为___________能。
(2)分析甲、丙两图可知,运动速度相同的物体,质量越大,动能越___________。
(3)用来研究超速安全隐患时,应选择___________两图进行比较。
(4)若水平面绝对光滑,本实验将___________(选填“能”或“不能”)达到探究目的。
20. 为比较不同燃料的热值大小,小林同学设计了如图甲、乙所示的两组对比实验,甲、乙实验装置完全相同,烧杯内水的初温、质量均相同,且两种燃料燃烧时均匀放热。
(1)实验中,应控制两种燃料的______(选填“燃烧时间”“初温”或“质量”)相同。本实验除了图中所示器材,还需要的测量工具是天平和______。
(2)实验时,可以通过比较______(选填“加热时间”和“水升高的温度”)来比较两种燃料燃烧时放出热量的多少,用到的实验探究方法是______。
(3)燃料燃烧过程中,记录燃烧时间和对应的水温,燃料燃烧完后,画出水的温度随时间变化的关系图像如图丙所示,由图像可知,热值较大的是燃料______(选填“1”或“2”)。
(4)小林同学想利用公式先计算出水吸收的热量,然后利用该热量计算出燃料的热值,利用此实验方法计算出的热值将比真实值______(选填“偏大”或“偏小”),其原因是______(写出一种即可)。
21. 板鸭是一道客家名菜,被誉为腊味之王。立冬到立春期间昼夜温差大,是制作板鸭的最佳时期。小林同学实地参观某板鸭晾晒场,如图甲所示,发现晾晒区的地面上铺了厚厚的一层砂石。技术人员告诉他,沙子比土壤更易增大昼夜间的温度差,于是小林收集了该处的砂石和土壤用于探究它们的吸热、放热性能实验。
(1)小林组装如图乙所示装置进行探究,其组装顺序是______(选填“自上而下”或“自下而上”),在固定夹子B的高度时,______(选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯。
(2)如图乙所示装置中,用相同的酒精灯分别给初温相同且______相等的砂石和土壤加热。
(3)实验中,通过比较______(选填“升高的温度”或“加热的时间”)来比较砂石和土壤吸收热量的多少。
(4)根据实验数据,小林绘制了砂石和土壤的温度-时间图像如图丙所示。由图像可知,砂石和土壤吸收相同的热量时,温度升高较多的是______,可以得出______的吸热能力更强。(均选填“砂石”或“土壤”)
(5)小林查阅了有关土壤比热容的相关资料,整理出如下表所示的数据:
土壤湿度
干土壤
土壤湿度10%
土壤湿度15%
土壤湿度20%
比热容/[J/(kg⋅℃)]
分析数据可知,土壤的比热容并不是固定值,还受______的影响。
四、综合题(本大题共2小题,计16分)
22. 为保卫祖国边防安全,边防战士们每天驾驶科技元素满满的新式国产边防巡逻车在边境巡逻,如图所示。某次巡逻时,该巡逻车匀速行驶20km消耗燃油8kg,行驶过程中所受牵引力恒为8×103N ,燃油的热值为5×107J/kg 。求:
(1)燃油燃烧过程中将___________能转化为___________能;
(2)所消耗的燃油完全燃烧放出的热量;
(3)该过程中巡逻车的热机效率。
23. 小文家新装的天然气热水器如图所示,其加热效率为90%。某次洗澡时,小文将燃气热水器的温度设定在40℃(即水从热水器流出的温度),他家所用的花洒出水量为6kg/min,洗澡时连续出水15 min,已知进入热水器的冷水温度为15℃,,天然气的热值为。求:
(1)洗澡所用水吸收的热量是多少J?
(2)若天然气完全燃烧,则该次洗澡消耗天然气的体积是多少m3?
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2025~2026学年度第一学期第一次阶段性作业九年级物理
(建议完成时间:80分钟 满分:80分)
一、选择题(本大题共10小题,每小题2分,计20分。每小题只有一个选项是符合题目要求的)
1. 下列现象中属于扩散现象的是( )
A. 水中放糖后变甜 B. 下雪时雪花飘飘
C. 暴雨后河水浑浊 D. 起风后灰尘满天飞
【答案】A
【解析】
【详解】A.水中放糖后变甜,是因为糖分子在水中不停地做无规则运动,进入到水分子的间隙中,属于扩散现象, 故A 符合题意;
B.下雪时雪花飘飘,雪花是宏观物体,其运动属于机械运动,不是扩散现象, 故B 不符合题意;
C.暴雨后河水浑浊,是泥沙等宏观颗粒在水中的运动,属于机械运动,不是扩散现象,故 C 不符合题意;
D.起风后灰尘满天飞,灰尘是宏观物体,其运动属于机械运动,不是扩散现象, 故D 不符合题意。
故选 A。
2. 如图所示,电暖气通电后,电热元件将其内部的导热油加热,导热油可以迅速吸热升温提高室内温度。这主要利用了导热油具有较小的( )
A. 比热容 B. 热值 C. 密度 D. 内能
【答案】A
【解析】
【详解】通电后电热元件将内部的导热油加热,导热油迅速升温后提高室内温度,其主要原因是导热油的比热容比水小,在加热时间相同的情况下,温度升高得快。故BCD不符合题意,A符合题意;
故选A。
3. 我们常吃的月饼是在烤箱里“烤”的,根据南宋《武林旧事》记载,最早的月饼是在笼屉里“蒸”的。下列情境中,改变物体内能的方式与“蒸”“烤”相同的是( )
A. 擦燃火柴 B. 钻木取火 C. 围炉烤火 D. 搓手取暖
【答案】C
【解析】
【详解】“蒸”“烤” 月饼是通过热传递的方式改变物体内能。
A.擦燃火柴是通过做功的方式改变物体内能,故A不符合题意;
B.钻木取火是通过做功的方式改变物体内能, 故B不符合题意;
C.围炉烤火是通过热传递的方式改变物体内能,与 “蒸”“烤” 改变物体内能的方式相同, 故C符合题意;
D.搓手取暖是通过做功的方式改变物体内能, 故D不符合题意。
故选C。
4. 歼-10C战斗机(如图)是我国自主研发的第三代改进型超音速多用途战斗机,当歼-10C战斗机加速升空时(忽略燃油质量的变化),下列说法正确的是( )
A. 歼-10C的机械能不变 B. 歼-10C的重力势能增大
C. 歼-10C的重力势能转化为动能 D. 歼-10C的动能转化为重力势能
【答案】B
【解析】
【详解】A.歼 - 10C 加速升空时,速度增大,动能增大;高度升高,重力势能增大。机械能等于动能与重力势能之和,所以机械能增大, 故A 错误;
B.歼 - 10C 高度升高,质量不变,重力势能增大,故 B 正确;
C.歼 - 10C 是加速升空,动能和重力势能都增大,不是重力势能转化为动能,故 C 错误;
D.歼 - 10C 是加速升空,动能和重力势能都增大,不是动能转化为重力势能, 故D 错误;
故选 B。
5. 关于热值,下列说法正确的是( )
A. 燃料燃烧放出的热量越多,热值越大
B. 热值大的燃料,完全燃烧释放的热量多
C. 燃料不完全燃烧时比完全燃烧时热值小
D. 燃料的热值与燃料的种类有关,与燃料的质量和燃烧情况无关
【答案】D
【解析】
【详解】ACD.热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度和放出热量等均无关,故AC错误,D正确;
B.由Q=mq可知,燃料完全燃烧释放的热量多少不仅与燃料的热值有关,还与燃料的质量有关,故B错误。
故选D。
6. 科技小组自制了一个如图所示的火箭模型,空瓶的内侧壁安装了一个遥控电火花发生器。演示时从瓶口喷入雾状酒精并盖上锥形纸筒,按动电火花发生器的遥控器,纸筒立即飞出。燃气推动纸筒飞出的过程类似于热机的哪个工作冲程( )
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
【答案】C
【解析】
【详解】燃气推动纸筒飞出去,将内能转化为机械能,而内燃机的做功冲程也将内能转化机械能,因此燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的做功冲程。
故选C。
7. 下列关于能量的转化和守恒的说法正确的是( )
A. 能量守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化
B. 按照能量守恒定律,永动机是不存在的
C. 能量在转化或转移的过程中,总量会减少
D. 机械能和电能可以相互转化,所以能量转化没有方向性
【答案】B
【解析】
【详解】A.能量守恒定律适用于所有形式的能量相互转化,故A错误;
B.自然界中的能量是守恒的,它既不会消灭,也不会创生,但由于能量的转化或转移具有方向性,所以永动机是不存在的,故B正确;
C.根据能量守恒定律可知,能量在转化或转移的过程中具有方向性,而且总量是不变的,故C错误;
D.机械能和电能虽然可以相互转化,但能量转化具有方向性,故D错误。
故选B。
8. 冬至,又称“冬节”、“贺冬”,是二十四节气之一,在我国北方有冬至吃饺子的习俗。如图是煮饺子的情景,下列说法正确的是( )
A. 水在加热的过程中比热容变小
B. 饺子入锅后,温度由沸水向饺子传递
C. 热气腾腾的饺子入嘴时很烫,是因为饺子含有的热量多
D. 出锅后的饺子温度降低时,内能减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.比热容是物质的一种特性,它只与物质的种类和状态有关,与温度等因素无关。水在加热过程中,物质种类和状态都没有改变,所以水的比热容不变,故A错误;
B.热传递过程中,传递的是热量,而不是温度。饺子入锅后,是沸水的热量传递给饺子,故B错误;
C.热量是一个过程量,不能说物体“含有”多少热量,只能说“吸收”或“放出”多少热量。热气腾腾的饺子入嘴时很烫,是因为饺子的温度高,故C错误;
D.内能的大小与物体的温度、质量、状态等因素有关。出锅后的饺子温度降低时,质量和状态不变,温度降低,所以内能减小,故D正确。
故选D。
9. 如图所示是汽油机的能量流向图。一段时间燃料完全燃烧放出8×107J的热量,损失能量共4.8×107J,下列说法错误的是( )
A. 汽油机的效率为40%
B. 图中E7=3.2×107J
C. 减少机械间的摩擦可以提高热机效率
D. 随着科技进步,可以实现能量零损失
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据效率公式可知汽油机的效率为,故A正确,不符合题意;
B.由图可知,故B正确,不符合题意;
C.减少机械间的摩擦,使额外功占总功的比例减小,可以提高热机效率,故C正确,不符合题意;
D.由于生活中总是存在摩擦,不可以实现能量零损失,有用功一定小于总功,故D错误,符合题意。
故选D。
10. 如图所示是一种新型的金属冰块,既经济又耐用。现将质量为0.3kg、温度为-20°C的冷冻金属冰块放入质量为0.2kg的水中,最终水温从30°C下降到20°C。若不计热量损失,下列说法正确的是 []( )
A. 金属冰块和水达到相同温度后,它们之间仍能发生热传递
B. 金属冰块吸收的热量为1.26×104J
C. 金属冰块与水的比热容之比为1︰6
D. 只将金属冰块的质量增加到 0.4kg,水温可以下降到 10°C
【答案】C
【解析】
【详解】A.两个物体间发生热传递的条件是存在温度差,所以当金属冰块和水达到相同温度后,两物体不再有温度差,它们之间就不能发生热传递,故A错误;
B.水放出的热量
若不计热量损失,金属冰块吸收的热量等于水放出的热量,即,故B错误;
C.金属冰块与水的比热容之比
故C正确;
D.金属冰块的质量增加到0.4kg后,温度最终变为10℃,吸收的热量
水温下降到10℃放出的热量
由于,所以只将金属冰块的质量增加到0.4kg,水温不会下降到10℃,故D错误。
故选C。
二、填空题(本大题共7小题,计22分)
11. 汤在我国饮食文化中占据着重要的地位。如图所示,这是小华在厨房炖排骨汤的场景,炖好的排骨汤香气四溢,是因为分子在不停地做__________运动。在用勺子盛汤时,最后一滴汤汁总是悬而未滴,这是因为分子间存在__________。水很难被压缩,表明分子间存在__________。
【答案】 ①. 无规则 ②. 引力 ③. 斥力
【解析】
【详解】[1]炖好的排骨汤香气四溢,是因为分子在不停地做无规则运动,属于扩散现象。
[2]当勺子舀起汤汁时,最后一滴汤汁之所以不会直接掉落,是因为汤汁分子与勺子表面的分子之间存在 “分子引力”, 勺子表面的分子会对汤汁分子产生吸引力,同时汤汁内部的分子之间也存在相互吸引的力。这两种引力共同 “拉住” 了汤汁,抵消了汤汁自身的重力,使得汤汁暂时悬在勺子边缘,呈现 “悬而未滴” 的状态。
[3]分子间存在斥力,当斥力增大到足以抵消我们施加的压力时,水就无法再被进一步压缩,因此我们会感觉到 “水很难被压缩”。
12. “热”字有多种含义,有时表示热量,有时表示内能,有时表示温度。小明生病发“热”了是指______;用温水擦拭额头后水蒸发吸“热”是指______。
【答案】 ①. 温度 ②. 热量
【解析】
【详解】[1]小明生病发“热”这里的热指体温高,即指的是温度。
[2]水蒸发吸“热”,指发生汽化现象是需要吸收热量,这里的热指的是热量。
13. 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__________的方式使轮胎的内能增加、温度升高;轮胎停在水中,通过__________的方式减小内能,降低温度,以保证行车安全。日常生活中,用水作为汽车发动机的冷却液,是因为水的__________较大。
【答案】 ①. 做功 ②. 热传递 ③. 比热容
【解析】
【详解】[1]汽车在高速行驶过程中,轮胎与地面摩擦,通过做功的方式使轮胎的内能增加、温度升高。
[2]轮胎停在水中,通过热传递的方式,将热量传递给水,从而减少内能,降低温度。
[3]日常生活中,用水作为汽车发动机的冷却液,是因为水的比热容较大,相同质量的水和其他物质相比,升高相同的温度,水吸收的热量更多,冷却效果更好。
14. 我国一直在研究导弹拦截系统,利用燃料助推拦截弹,燃料的化学能最终转化为拦截弹的________能和其与空气摩擦而产生的内能,但能量的总量________。
【答案】 ①. 机械 ②. 不变
【解析】
【详解】[1]燃料燃烧发生化学反应,将储存的化学能释放出来,在整个过程中,燃料燃烧产生的高温高压气体推动拦截弹运动,拦截弹运动过程中克服空气摩擦做功,则此过程中燃料的化学能最终转化为拦截弹的机械能和其与空气摩擦而产生的内能。
[2]能量不会凭空消失,也不会产生,根据能量守恒定律,该过程能量的总量不变。
15. 如图甲、乙是四冲程汽油机的两个冲程的示意图,其中___________(选填“甲”或“乙”)图所示的冲程为汽车提供动力。甲图所示冲程将___________能转化为___________能。若某四冲程汽油机1s内对外做功15次,则其曲轴的转速为___________r/min。
【答案】 ①. 乙 ②. 机械 ③. 内 ④. 1800
【解析】
【详解】[1]由图可知,甲图中两个气门都关闭,活塞上行,为压缩冲程,图乙中,两个气门关闭,活塞下行,为做功冲程,为汽车提供动力的冲程是做功冲程,故图乙是正确的。
[2][3]由图甲可知,两个气门都关闭,活塞向上运动,因此是压缩冲程,此过程中机械能转化为内能。
[4]四冲程内燃机的曲轴转2圈,完成4个冲程,并对外做功1次;汽油机每秒内对外做功15次,曲轴转30圈,则每分钟对外做功900次,曲轴转1800圈,因此曲轴的转速为1800r/min。
16. 2025年8月4日,我国在海南商业航天发射场使用长征十二号运载火箭,成功将卫星互联网低轨07组卫星发射升空,如图所示。火箭发动机___________(选填“属于”或“不属于”)热机;火箭采用液氢做燃料是因为其___________较大;若火箭携带了30t液氢燃料,这些燃料完全燃烧后产生热量为___________J,这些热量的60%被水吸收,能使___________kg的水温度从20°C升高到80°C。[,]
【答案】 ①. 属于 ②. 热值 ③. 4.2×1012 ④. 1×107
【解析】
【详解】[1]火箭发动机用氢作为火箭燃料,发动机在工作时的能量转化是化学能转化为内能,然后内能转化为机械能,所以火箭发动机属于热机。
[2]火箭发动机采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的液氢时,可以放出更多的热量。
[3]30t液氢完全燃烧放出的热量
[4]由公式可知,水的质量为
17. 有甲、乙两个物体,它们的质量之比是3:1,吸收的热量之比是2:1,升高的温度之比是5:3,则甲、乙两物质的比热容之比是___________。质量和初温都相同的铁块和铜块(c铁>c铜),分别___________(选填“吸收”或“放出”)相同的热量后立即接触,热量由铁传给铜。两台汽油机,相同时间内甲做的有用功是乙的1.5倍,甲的效率是25%,乙的效率是30%,那么甲与乙消耗的汽油的质量之比是___________。
【答案】 ①. 2:5 ②. 放出 ③. 9:5
【解析】
【详解】[1]有甲、乙两个物体,它们的质量之比是3:1,吸收的热量之比是2:1,升高的温度之比是5:3,由得,甲、乙两物质的比热容之比是
[2]质量和初温都相同的铁块和铜块,由于c铁>c铜,由得,铁块和铜块吸收或放出的热量相同时,铁块升高或降低的温度较小;铁块和铜块吸收或放出的热量相同后立即接触,热量由铁传给铜,说明铁的末温高于铜的末温;若铁块和铜块吸收热量,温度升高,由于铁块升高的温度较小,则铁块的末温较低,不符合题意;若铁块和铜块放出热量,温度降低,由于铁块降低的温度较小,则铁块的末温较高,符合题意。
[3]两台汽油机,相同时间内甲做的有用功是乙的1.5倍,甲的效率是25%,乙的效率是30%,由得,甲与乙消耗的汽油完全燃烧释放的热量比为
三、实验与探究题(本大题共4小题,计22分)
18. 请完成下列填空。
(1)如图甲所示,将50mL的水和50mL的酒精充分混合后,混合液的总体积小于100mL,这说明分子间有___________。
(2)如图乙所示,竖直向上提升玻璃板,在玻璃板将要离开水面时,由于分子间存在引力,能观察到弹簧测力计的示数变___________。
(3)如图丙、丁所示,有两只集气瓶A和B,A瓶装有无色透明的空气,B瓶装有红棕色的二氧化氮气体(二氧化氮的密度比空气的密度大)。为了研究扩散现象,应选择___________(选填“丙”或“丁”)图所示的方案。相比冬天,在夏天做实验,能更快看到两瓶内气体颜色基本相同,原因是___________越高,扩散越快。
【答案】(1)间隙 (2)大
(3) ①. 丁 ②. 温度
【解析】
【小问1详解】
将50mL的水和50mL的酒精充分混合后,混合液的总体积小于100mL,正是由于酒精分子和水分子之间有间隙,才会导致混合总体积变小。
【小问2详解】
在玻璃板离开水面时,弹簧测力计的读数等于玻璃板的重力加上分子间的引力,能观察到弹簧测力计的示数变大。
【小问3详解】
[1]二氧化氮的密度大于空气的密度,若把二氧化氮气体放到上方,由于自身密度大,二氧化氮分子会下沉到下方的空气瓶子中,故选丁图所示方案。
[2]分子无规则运动的速度与温度有关,而且温度越高,运动速度越快,所以相比冬天,夏天扩散快的原因是温度越高,扩散越快。
19. 在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中,小林设计了如图所示的实验。实验中让钢球从斜面上某一高度由静止沿斜面滚下,与静止在水平面上的木块发生碰撞,木块沿水平方向向右运动直至停止;其中h2>h1,m2>m1, 不考虑空气阻力。
(1)钢球沿斜面滚下的过程中,钢球的重力势能转化为___________能。
(2)分析甲、丙两图可知,运动速度相同的物体,质量越大,动能越___________。
(3)用来研究超速安全隐患时,应选择___________两图进行比较。
(4)若水平面绝对光滑,本实验将___________(选填“能”或“不能”)达到探究目的。
【答案】(1)动 (2)大
(3)甲、乙 (4)不能
【解析】
【小问1详解】
钢球沿斜面滚下的过程中,质量不变,高度降低,速度增大,钢球的重力势能转化为动能。
【小问2详解】
由图甲和丙可知,钢球的质量不同,丙图中钢球质量更大,钢球下落的高度相同,故其落到水平面的初速度相同,而丙图中木块沿水平方向向右运动的距离更远,故运动速度相同的物体,质量越大,动能越大。
【小问3详解】
用来研究超速安全隐患时,这里的单一变量必定是速度(即钢球下落的高度),要控制钢球的质量相同,甲、乙两图中钢球质量相同,钢球下落的高度不同,应选择甲、乙两图进行比较。
【小问4详解】
若水平面绝对光滑,钢球撞击木块后,木块在水平方向上不受力的作用,由牛顿第一定律,木块将做匀速直线运动,本实验将不能达到探究目的。
20. 为比较不同燃料的热值大小,小林同学设计了如图甲、乙所示的两组对比实验,甲、乙实验装置完全相同,烧杯内水的初温、质量均相同,且两种燃料燃烧时均匀放热。
(1)实验中,应控制两种燃料的______(选填“燃烧时间”“初温”或“质量”)相同。本实验除了图中所示器材,还需要的测量工具是天平和______。
(2)实验时,可以通过比较______(选填“加热时间”和“水升高的温度”)来比较两种燃料燃烧时放出热量的多少,用到的实验探究方法是______。
(3)燃料燃烧过程中,记录燃烧时间和对应的水温,燃料燃烧完后,画出水的温度随时间变化的关系图像如图丙所示,由图像可知,热值较大的是燃料______(选填“1”或“2”)。
(4)小林同学想利用公式先计算出水吸收的热量,然后利用该热量计算出燃料的热值,利用此实验方法计算出的热值将比真实值______(选填“偏大”或“偏小”),其原因是______(写出一种即可)。
【答案】(1) ①. 质量 ②. 秒表
(2) ①. 水升高的温度 ②. 转换法
(3)1 (4) ①. 偏小 ②. 燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收,有热量损失(或燃料未完全燃烧)
【解析】
【小问1详解】
[1]探究不同燃料燃烧放热能力的差异的实验中,应控制燃料燃烧的质量相同。
[2]实验中,需要测量水的温度变化以及加热时间等,需要称量燃料燃烧的质量,图中已有测量温度的温度计,故还需要天平和秒表。
【小问2详解】
[1][2]实验中,用两种燃料燃烧给水加热,根据转换法可知,可通过水升高的温度来比较两种燃料放出的热量多少。
【小问3详解】
读图丙可知,燃料燃烧完时,燃料1燃烧了5min,燃料2燃烧了15min,甲图中水升高的温度
乙图中水升高的温度
所以甲图中水升温更多,说明燃料1放出的热量大于燃料2放出的热量,两种燃料燃烧的质量相同,完全燃烧,热值较大的是燃料1。
【小问4详解】
[1][2]根据公式先计算出水吸收的热量,再根据计算热值,测量值比真实值小很多,原因是燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收,有热量损失(或燃料未完全燃烧)。
21. 板鸭是一道客家名菜,被誉为腊味之王。立冬到立春期间昼夜温差大,是制作板鸭的最佳时期。小林同学实地参观某板鸭晾晒场,如图甲所示,发现晾晒区的地面上铺了厚厚的一层砂石。技术人员告诉他,沙子比土壤更易增大昼夜间的温度差,于是小林收集了该处的砂石和土壤用于探究它们的吸热、放热性能实验。
(1)小林组装如图乙所示装置进行探究,其组装顺序是______(选填“自上而下”或“自下而上”),在固定夹子B的高度时,______(选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯。
(2)如图乙所示装置中,用相同的酒精灯分别给初温相同且______相等的砂石和土壤加热。
(3)实验中,通过比较______(选填“升高的温度”或“加热的时间”)来比较砂石和土壤吸收热量的多少。
(4)根据实验数据,小林绘制了砂石和土壤的温度-时间图像如图丙所示。由图像可知,砂石和土壤吸收相同的热量时,温度升高较多的是______,可以得出______的吸热能力更强。(均选填“砂石”或“土壤”)
(5)小林查阅了有关土壤比热容的相关资料,整理出如下表所示的数据:
土壤湿度
干土壤
土壤湿度10%
土壤湿度15%
土壤湿度20%
比热容/[J/(kg⋅℃)]
分析数据可知,土壤的比热容并不是固定值,还受______的影响。
【答案】(1) ①. 自下而上 ②. 需要 (2)质量
(3)加热的时间 (4) ①. 砂石 ②. 土壤 (5)土壤湿度
【解析】
【小问1详解】
[1][2]实验装置组装时,为了利用酒精灯外焰加热,且使温度计位置合适,要按照自下而上的顺序。固定夹子B高度时,需要点燃酒精灯,根据火焰高度来确定,这样能保证用外焰加热。
【小问2详解】
探究不同物质(砂石和土壤)的吸热性能,需控制变量,除物质种类不同外,初温相同、质量也要相等,这样才能保证实验的科学性,只研究物质种类对吸热性能的影响。
【小问3详解】
选用相同的酒精灯加热,根据转换法,其目的是为了使砂石和土壤在相同时间内吸热相同。实验中,是通过比较加热时间来间接反映砂石和土壤所吸收的热量。
【小问4详解】
[1]从图丙图像可知,当砂石和土壤吸收相同热量(加热相同时间)时,砂石的温度升高得更多。
[2]根据比热容的定义,质量相同的不同物质,吸收相同热量时,温度升高慢的物质,吸热能力强。所以土壤的吸热能力更强。
【小问5详解】
观察表格数据,随着土壤湿度的变化,土壤的比热容数值也发生改变,这表明土壤的比热容不是固定值,还受土壤湿度的影响。
四、综合题(本大题共2小题,计16分)
22. 为保卫祖国边防安全,边防战士们每天驾驶科技元素满满的新式国产边防巡逻车在边境巡逻,如图所示。某次巡逻时,该巡逻车匀速行驶20km消耗燃油8kg,行驶过程中所受牵引力恒为8×103N ,燃油的热值为5×107J/kg 。求:
(1)燃油燃烧过程中将___________能转化为___________能;
(2)所消耗的燃油完全燃烧放出的热量;
(3)该过程中巡逻车的热机效率。
【答案】(1) ①. 化学 ②. 内
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
[1][2]燃油燃烧过程中,消耗化学能,温度升高,将化学能转化为内能。
【小问2详解】
燃油完全燃烧释放的热量
【小问3详解】
该过程中牵引力做的功
巡逻车的热机效率
23. 小文家新装的天然气热水器如图所示,其加热效率为90%。某次洗澡时,小文将燃气热水器的温度设定在40℃(即水从热水器流出的温度),他家所用的花洒出水量为6kg/min,洗澡时连续出水15 min,已知进入热水器的冷水温度为15℃,,天然气的热值为。求:
(1)洗澡所用水吸收的热量是多少J?
(2)若天然气完全燃烧,则该次洗澡消耗天然气的体积是多少m3?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
出水量6 kg/min,洗澡时出水时间15 min,使用的水量为m = 6 kg/min × 15 min = 90 kg
水温升为Δt= 40℃ - 15℃= 25℃
水吸收的热量
【小问2详解】
由得,天然气完全燃烧释放的热量为
由得,该次洗澡消耗天然气的体积是
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