内容正文:
济宁市第十五中学“启·合”学科竞赛
物理试卷
时间:60分钟 满分:60分
第I卷选择题(共24分)
一、选择题(每小题2分,共24分。)
1. 如图所示,对下列四幅图所描述的物理现象解释正确的是
A. 凝重的霜的形成是凝固现象,放热
B. 洁白的雪的形成是凝华现象,吸热
C. 飘渺的雾的形成是液化现象,吸热
D. 晶莹的露的形成是液化现象,放热
2. 以下与物态变化相关的说法正确的是( )
A. 衣柜里放樟脑片,利用了汽化
B. 气温低于水银熔点的地方,不能使用水银温度计
C. 北方的冬天,在菜窖里放几桶水,是为了利用水的汽化吸热
D. 电冰箱使用的制冷物质工作时,在冷冻室要液化,在冷凝器要汽化
3. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 温度高的物体内能一定大,温度低的物体内能一定小
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. 物体的温度越高,所含热量越多
D. 内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
4. 下列说法中正确的是( )
A. 物体在发生物态变化时一定吸热
B. 热量总是从内能大的物体传给内能小的物体
C. 物质的比热容与物体的质量有关
D. 高温物体内部分子运动速度比低温物体剧烈
5. 为了提高热机效率,可采取的措施是
A. 采用热值高的燃料
B. 降低热机功率
C. 保证良好的润滑,减小摩擦
D. 以上措施都可以
6. 初温相同,质量也相同的水和铜块,吸收相等的热量后,再将铜块投入水中,则会出现(水的比热容大于铜的比热容)( )
A. 铜块放热,水吸热 B. 铜块吸热,水放热
C. 铜块与水之间不发生热传递 D. 水的内能传递到铜块上
7. 如图是海波的熔化图象,从图象中获得的信息正确的是( )
A. 在B点的内能比C点的小 B. 海波在BC段没有吸热
C. 海波在CD段是气态 D. 6min时海波已全部熔化
8. 下面关于热值和比热容的说法错误的是( )
A. 发动机用水来冷却是因为水的比热容大
B. 热值和比热容都是物质的特性,只与物质种类有关
C. 比热容描述的是内能的转移,热值描述的是化学能转化为内能
D. 若燃料没有完全燃烧,热值会变小
9. 下列四幅图中,属于利用热传递改变物体内能的是( )
A. 双手摩擦能发热 B. 烧水时水温升高
C. 锯木材时锯子发烫 D. 钻木取火
10. 开启啤酒瓶盖瞬间伴有“嘭”的一声,瓶口有一股“白烟”,下列说法正确的是( )
A. 瓶内外温度相等,啤酒内能不变 B. 瓶内气体对外做功,啤酒内能增加
C. 瓶口“白烟”是瓶内CO2液化形成的 D. 瓶口“白烟”是瓶口水蒸气液化形成的
11. 如图所示是内燃机的四个冲程,其中属于内能转化为机械能的是( )
A. B. C. D.
12. 甲、乙两物体的比热容之比为,质量之比为,若升温相同,则甲乙的吸热之比为( )
A. B. C. 3:1 D.
第II卷非选择题(共36分)
二、填空题(每空1分,共11分。)
13. 夏季,农户家常用一种没有烧过的粘土做的茶壶。观察发现,装水后,壶的外壁总是潮湿的。请分析:这种茶壶能使里面的凉水变得更凉些得原因是__________。你认为茶壶放在__________地方变凉效果会更好。
14. 在物理学中,“热”是个多义词。下面四句话里的“热”字各表示什么意思?
(1)天气真热___________;
(2)摩擦生热___________。
15. 小夏用质量相等的两种液体进行了实验,已知甲、乙两种液体在相同时间内放出的热量相等。两种液体的温度随时间变化的图象如图所示,已知乙液体的比热容为,则甲液体的比热容是_____。
16. 汽油的热值是,它表示的物理意义是______。
17. 一台单缸四冲程汽油机,飞轮转速是2400r/min,该汽油机每秒钟内做功_____次,做功冲程将______能转化为______能。
三、实验探究题(18小题2分,19小题6分,20小题5分,21小题4分,共17分。)
18. 图中体温计的分度值是_____℃,示数是_____℃。
19. 在探究“沸腾的规律”的实验中,
(1)如图(a)(b)所示,图______是水沸腾时的情况。气泡中的气体是______。
(2)当水温上升到90℃时,每隔30s记录一次温度,然后作出温度与时间的图像,如图(c)所示。从图像可知,水沸腾时的温度是______℃,由此可以判断出当地的大气压的______1标准大气压(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)实验即将结束,细心的李利同学发现:移开酒精灯,水马上停止沸腾。这说明沸腾过程中需要继续______,但温度______。
20. 图甲是“探究海波熔化时温度的变化规律”的实验装置°
(1)图甲所示的加热方式叫做______,优点是______;
(2)图丙是根据实验数据描绘出的海波温度随时间变化的图象。海波熔化过程对应图线中的______段(选填“AB”或“BC”)其熔点为______℃。
(3)用质量为m1的海波做实验,绘制的海波的温度随时间变化的图线如图丁中的a。若用质量为m2(m2>m1)的海波做实验,得到的图线可能是图丁中的______(选填“b”“c”或“d”)。
21. 探究物质的吸热能力,通常有两种方案:
方案一:取相同质量的两种物质,吸收相等的热量,比较温度的变化;
方案二:取相同质量的两种物质,升高相同的温度,比较吸收的热量。
(1)实验探究中我们用相同的热源分别加热两种物质,通过___________来反映吸收热量的多少;
(2)下表是小明探究甲、乙两种液体的吸热能力时记录的实验数据。
液体名称
液体质量m/g
初温t1/℃
末温t2/℃
加热时间t/min
吸热情况:“多”或“少”
甲
10
30
40
6
多
乙
10
30
40
3
少
分析表中信息,小明采用的是___________(选填“方案一”或“方案二”);
分析表中数据,可得出的结论:___________;
如果甲、乙两种液体都可作为发动机冷却液,从物质吸热能力角度考虑,应选________液体作发动机冷却液。
四、综合计算题(第1问3分,第2问2分,第3问3分,共8分)
22. 火锅是大家都爱吃的美食,有一种火锅炉使用酒精作为燃料。
(1)锅内装有1000毫升的水,将这些水由20℃加热至沸腾(气压为一个标准大气压),水吸收多少热量?
(2)若这些热量由热值为3.0×107J/kg的酒精提供,至少需要多少酒精?
(3)若这些酒精烧完水温只升高到50℃,则该酒精火锅的效率是多少?
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济宁市第十五中学“启·合”学科竞赛
物理试卷
时间:60分钟 满分:60分
第I卷选择题(共24分)
一、选择题(每小题2分,共24分。)
1. 如图所示,对下列四幅图所描述的物理现象解释正确的是
A. 凝重的霜的形成是凝固现象,放热
B. 洁白的雪的形成是凝华现象,吸热
C. 飘渺的雾的形成是液化现象,吸热
D. 晶莹的露的形成是液化现象,放热
【答案】D
【解析】
【分析】(1)物态变化有六种类型:物质从固态到液态的过程叫做熔化,物质从液态变成固态的过程叫做凝固;物质从液态变为气态叫做汽化,物质从气态变为液态叫做液化;物质从固态直接变成气态叫升华,物质从气态直接变成固态叫凝华.
(2)吸热的有:熔化、汽化、升华;放热的有:凝固、液化、凝华.
【详解】A、凝重的霜的形成是凝华现象,放热,故该选项说法不正确;
B、洁白的雪的形成是凝华现象,放热,故该选项说法不正确;
C、飘渺的雾的形成是液化现象,放热,故该选项说法不正确;
D、晶莹的露的形成是液化现象,放热,故该选项说法正确.
故选D.
【点睛】本题考查三种物质三种状态之间六种物态变化,都是基础性的,要求学生在今后的学习中加强对所学的基础知识的储备,以便能够灵活应用.
2. 以下与物态变化相关的说法正确的是( )
A. 衣柜里放樟脑片,利用了汽化
B. 气温低于水银熔点的地方,不能使用水银温度计
C. 北方的冬天,在菜窖里放几桶水,是为了利用水的汽化吸热
D. 电冰箱使用的制冷物质工作时,在冷冻室要液化,在冷凝器要汽化
【答案】B
【解析】
【详解】A.大衣柜里放樟脑片,利用了升华的原理,故A错误;
B.气温低于水银熔点的地方,水银将会凝固成固态,所以测气温不能使用水银温度计,故B正确;
C.在菜窖里放几桶水,是为了利用水凝固时会向外放热的原理,避免菜窖温度降得过低,故C错误;
D.电冰箱使用的制冷物质工作时,在冷冻室要汽化吸热,在冷凝器要液化放热,故D错误。
故选B。
3. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 温度高的物体内能一定大,温度低的物体内能一定小
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. 物体的温度越高,所含热量越多
D. 内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
【答案】D
【解析】
【详解】AB.内能的多少与物体的质量、温度、状态有关,温度不是决定物体内能大小的唯一因素,温度高的物体内能不一定大,温度低的物体内能不一定小,故AB错误;
C.热量是一个过程量,不能说“所含热量”,故C错误;
D.发生热传递的条件是温度的高低,不是内能的大小。内能小的物体也可能是温度高的物体,内能大的物体也可能是温度低的物体,所以内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体,故D正确。
故选D。
4. 下列说法中正确的是( )
A. 物体在发生物态变化时一定吸热
B. 热量总是从内能大的物体传给内能小的物体
C. 物质的比热容与物体的质量有关
D. 高温物体内部分子运动速度比低温物体剧烈
【答案】D
【解析】
【详解】A.六种物态变化中,熔化、汽化和升华需要吸热;凝固、液化和凝华会向外放热,故A错误;
B.热量总是从温度高的物体传给温度低的物体,高温物体内能不一定大,故B错误;
C.比热容是物质的一种特性,与体积无关,与质量无关,故C错误;
D.温度越高,分子的热运动越剧烈,所以高温物体内分子的无规则运动比低温物体剧烈,故D正确。
故选D。
5. 为了提高热机效率,可采取的措施是
A. 采用热值高的燃料
B. 降低热机功率
C. 保证良好的润滑,减小摩擦
D. 以上措施都可以
【答案】C
【解析】
【详解】试题分析:热机效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比,要提高热机的效率,就要提高燃料的利用率,减少热损失.
解:采取热值高的燃料,其利用率不一定高,所以不一定能提高热机的效率;
降低热机的功率,减少热机在单位时间内做的功,其效率不一定提高.
保证良好的润滑,减小摩擦,可以减少因摩擦损失的能量,所以可以提高热机的效率.
故选C.
【点评】此题主要考查了提高热机效率的方法即怎样提高燃料的利用率,是一道很好的题目.
6. 初温相同,质量也相同的水和铜块,吸收相等的热量后,再将铜块投入水中,则会出现(水的比热容大于铜的比热容)( )
A. 铜块放热,水吸热 B. 铜块吸热,水放热
C. 铜块与水之间不发生热传递 D. 水的内能传递到铜块上
【答案】A
【解析】
【详解】水的比热容比铜块的比热容大,水和铜块的初温相同,质量也相同,吸收热量相等,根据可知,铜块的升高的温度比水升高的温度高,则铜块的末温高,而热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体,因此将铜块投入水中,铜块放热,水吸热,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7. 如图是海波的熔化图象,从图象中获得的信息正确的是( )
A. 在B点的内能比C点的小 B. 海波在BC段没有吸热
C. 海波在CD段是气态 D. 6min时海波已全部熔化
【答案】A
【解析】
【详解】A.从图象上看,BC段是物质的熔化过程,吸收热量,温度不变,在B点内能比C点小,故A正确;
B.熔化的过程是吸热的过程,虽然BC段的温度没有变化,但仍在吸热,故B错误;
C.在AB段,海波处于固态;在BC段,海波处于固态或液态或固液共存态;在CD段,海波处于液态;故C错误;
D.从图象上看,BC段是物质的熔化过程,在第6min开始熔化,故D错误。
故选A。
8. 下面关于热值和比热容的说法错误的是( )
A. 发动机用水来冷却是因为水的比热容大
B. 热值和比热容都是物质的特性,只与物质种类有关
C. 比热容描述的是内能的转移,热值描述的是化学能转化为内能
D. 若燃料没有完全燃烧,热值会变小
【答案】D
【解析】
【详解】A.发动机用水来冷却是因为水的比热容大,即在相同条件下,与其它物质相比,水吸收的热量多,冷却效果好,故A正确,不符合题意;
B.比热容是物质的一种特性,它的大小与物质种类有关,热值是表示燃料燃烧放热能力的物理量,热值越大,燃料燃烧时放热能力越强;热值是物质的一种特性,其大小与燃料的质量、燃烧程度等均无关,与物质种类有关,故B正确,不符合题意;
C.比热容是热传递中的物理量,描述的是内能的转移;热值是燃料燃烧放热能力的物理量,热值描述的是化学能转化为内能,故C正确,不符合题意;
D.热值是燃料的一种特性,其大小只与燃料的种类有关,与燃料是否充分燃烧无关,故D错误,符合题意。
故选D。
9. 下列四幅图中,属于利用热传递改变物体内能的是( )
A. 双手摩擦能发热 B. 烧水时水温升高
C. 锯木材时锯子发烫 D. 钻木取火
【答案】B
【解析】
【详解】A.搓手取暖时两手相互摩擦做功,机械能转化为内能,是通过做功改变手的内能,故A不符合题意;
B.烧水时,火焰温度高,水的温度低,水通过水壶从火焰吸收热量,温度升高,这是热传递改变了水的内能,故B符合题意;
C.锯木头时锯子和木头相互摩擦做功,机械能转化为内能,锯条温度升高,所以锯子发热,此过程是通过做功改变了锯子的内能,故C不符合题意;
D.古人钻木取火是通过做功,摩擦生热,使机械能转化为内能,这是通过做功改变了木头的内能,故D不符合题意。
故选B。
10. 开启啤酒瓶盖瞬间伴有“嘭”的一声,瓶口有一股“白烟”,下列说法正确的是( )
A. 瓶内外温度相等,啤酒内能不变 B. 瓶内气体对外做功,啤酒内能增加
C. 瓶口“白烟”是瓶内CO2液化形成的 D. 瓶口“白烟”是瓶口水蒸气液化形成的
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】开启啤酒瓶时伴有嘭的一声,是瓶内空气迅速膨胀发出响声,同时对瓶盖做功,瓶内空气的内能转化为瓶盖动能,瓶内空气内能减小,温度降低,空气中的水蒸气由于温度降低而液化成小水珠,于是在瓶口周围形成白烟,故ABC错误,D正确。
故选D。
11. 如图所示是内燃机的四个冲程,其中属于内能转化为机械能的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,是吸气冲程,无能量转化,故A不符合题意;
B.两气门全部关闭,火花塞点火,活塞向下运动是做功冲程,燃料燃烧释放内能,推动活塞做功,内能转化为机械能,故B符合题意;
C.排气门打开,进气门关闭,活塞向上运动,是排气冲程,无能量转化,故C不符合题意;
D.两气门全部关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,活塞压缩气体做功,机械能转化为内能,故D不符合题意。
故选B。
12. 甲、乙两物体的比热容之比为,质量之比为,若升温相同,则甲乙的吸热之比为( )
A. B. C. 3:1 D.
【答案】D
【解析】
【详解】甲、乙两物体的比热容之比为,质量之比为,若升温相同,则甲乙的吸热之比为
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
第II卷非选择题(共36分)
二、填空题(每空1分,共11分。)
13. 夏季,农户家常用一种没有烧过的粘土做的茶壶。观察发现,装水后,壶的外壁总是潮湿的。请分析:这种茶壶能使里面的凉水变得更凉些得原因是__________。你认为茶壶放在__________地方变凉效果会更好。
【答案】 ①. 见解析 ②. 通风阴凉
【解析】
【详解】[1]由于壶外是潮湿的,所以当水蒸发时会吸收热量,这种茶壶能使里面的凉水变得更凉些。
[2]蒸发会带走热量,降低温度,因此要想使效果好些,因此可以通过加大表面空气流速来加快蒸发速度。
14. 在物理学中,“热”是个多义词。下面四句话里的“热”字各表示什么意思?
(1)天气真热___________;
(2)摩擦生热___________。
【答案】 ①. 温度高 ②. 内能
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]天气热是指温度高。
(2)[2]摩擦生热是内能增大,在克服摩擦做功时,将机械能转化为内能,通过做功改变内能。
15. 小夏用质量相等的两种液体进行了实验,已知甲、乙两种液体在相同时间内放出的热量相等。两种液体的温度随时间变化的图象如图所示,已知乙液体的比热容为,则甲液体的比热容是_____。
【答案】
【解析】
【详解】由图可知,当放热均为15min,即放出热量相等时,甲液体温度变化量为
乙液体温度变化量为
两种液体放出的热量相同,即
由于,可得
两种液体的质量相等,可得
16. 汽油的热值是,它表示的物理意义是______。
【答案】1kg汽油完全燃烧时放出的热量是
【解析】
【详解】由燃料热值的定义可知,汽油的热值是,其物理意义是:1kg汽油完全燃烧时放出的热量是。
17. 一台单缸四冲程汽油机,飞轮转速是2400r/min,该汽油机每秒钟内做功_____次,做功冲程将______能转化为______能。
【答案】 ①. 20 ②. 内 ③. 机械
【解析】
【详解】[1]四冲程汽油机一个工作循环飞轮转2周,对外做功1次,根据题意,飞轮每分钟转2400转,则每秒飞轮转40转,对外做功20次。
[2][3]汽油机的做功冲程将内能转化为机械能。
三、实验探究题(18小题2分,19小题6分,20小题5分,21小题4分,共17分。)
18. 图中体温计的分度值是_____℃,示数是_____℃。
【答案】 ①. 0.1 ②. 38.5
【解析】
【详解】[1][2]由图可知体温计上1℃又分成了10份所以分度值是0.1℃,此时体温计的液柱最末端所超过38又多出了5个小格所以读数是38.5℃。
19. 在探究“沸腾的规律”的实验中,
(1)如图(a)(b)所示,图______是水沸腾时的情况。气泡中的气体是______。
(2)当水温上升到90℃时,每隔30s记录一次温度,然后作出温度与时间的图像,如图(c)所示。从图像可知,水沸腾时的温度是______℃,由此可以判断出当地的大气压的______1标准大气压(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)实验即将结束,细心的李利同学发现:移开酒精灯,水马上停止沸腾。这说明沸腾过程中需要继续______,但温度______。
【答案】 ①. (a) ②. 水蒸气 ③. 98 ④. 小于 ⑤. 吸收热量 ⑥. 不变
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1][2]水沸腾时,气泡中的水蒸气在上升的过程中越来越多,气泡的体积越来越大,故图(a)是水沸腾时的情况。
(2)[3]由图(c)可知,水在120s以后不断吸收热量,温度保持98℃不变,所以水沸腾时的温度是98C。
[4]1标准大气压下,水的沸点是100℃。98℃低于100℃,气压越低,沸点越低,此时气压小于1个标准大气压。
(3)[5][6]移开酒精灯,水马上停止沸腾,说明水沸腾时需要继续吸收热量的,但是温度保持不变。
20. 图甲是“探究海波熔化时温度的变化规律”的实验装置°
(1)图甲所示的加热方式叫做______,优点是______;
(2)图丙是根据实验数据描绘出的海波温度随时间变化的图象。海波熔化过程对应图线中的______段(选填“AB”或“BC”)其熔点为______℃。
(3)用质量为m1的海波做实验,绘制的海波的温度随时间变化的图线如图丁中的a。若用质量为m2(m2>m1)的海波做实验,得到的图线可能是图丁中的______(选填“b”“c”或“d”)。
【答案】 ①. 水浴加热 ②. 使试管内物质受热均匀 ③. BC ④. 48 ⑤. c
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]图甲酒精灯对装有水的烧杯加热,间接给试管内物质加热,这种加热方式是水浴加热。
[2]水浴加热法不直接用酒精灯对被加热物质进行加热,目的是使试管内物质受热均匀。
(2)[3][4]晶体熔化时温度保持不变,图中BC段为该物质熔化过程,且由图可知,其熔点为48℃。
(3)[5]同种晶体具有相同的熔点,图丁中a、c为海波,熔点都为48℃,质量变大,达到熔点需要加热的时间变长,所以得到的图线可能是图丁中的是c。
21. 探究物质的吸热能力,通常有两种方案:
方案一:取相同质量的两种物质,吸收相等的热量,比较温度的变化;
方案二:取相同质量的两种物质,升高相同的温度,比较吸收的热量。
(1)实验探究中我们用相同的热源分别加热两种物质,通过___________来反映吸收热量的多少;
(2)下表是小明探究甲、乙两种液体的吸热能力时记录的实验数据。
液体名称
液体质量m/g
初温t1/℃
末温t2/℃
加热时间t/min
吸热情况:“多”或“少”
甲
10
30
40
6
多
乙
10
30
40
3
少
分析表中信息,小明采用的是___________(选填“方案一”或“方案二”);
分析表中数据,可得出的结论:___________;
如果甲、乙两种液体都可作为发动机冷却液,从物质吸热能力角度考虑,应选________液体作发动机冷却液。
【答案】 ①. 加热时间 ②. 方案二 ③. 甲物质的吸热能力更强 ④. 甲
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]实验中用相同热源来加热两种物质,通过加热时间来反映吸收热量的多少,因为相同的热源在相同的时间内放出的热量相同,物质吸收的热量也相同,而时间不同,吸收的热量也不同。
(2)[2]由表格数据可知,质量相同的甲、乙两种液体,在温度变化相同时,加热时间不同,所以是采用方案二进行探究。
[3][4]由表格数据知,升高相同温度,甲物质加热需要更长的时间,即需要吸收更多的热量,所以甲的吸热能力更强。那么从物质吸热能力角度考虑,应选择甲液体作为冷却液,因为在质量相同、吸收相同热量时,甲升温不明显。
四、综合计算题(第1问3分,第2问2分,第3问3分,共8分)
22. 火锅是大家都爱吃的美食,有一种火锅炉使用酒精作为燃料。
(1)锅内装有1000毫升的水,将这些水由20℃加热至沸腾(气压为一个标准大气压),水吸收多少热量?
(2)若这些热量由热值为3.0×107J/kg的酒精提供,至少需要多少酒精?
(3)若这些酒精烧完水温只升高到50℃,则该酒精火锅的效率是多少?
【答案】(1)3.36×105J;(2)11.2g;(3)37.5%
【解析】
【详解】解:(1)水的体积
由可得,水的质量
一个标准大气压下,水的沸点是100℃,水吸收的热量
(2)由题知,酒精完全燃烧放出的热量
由可得,至少需要酒精的质量
(3)水只升高到50℃,吸收的热量
酒精完全燃烧放出的热量
该酒精火锅的效率
答:(1)水吸收3.36×105J的热量;
(2)若这些热量由热值为3.8×107J/kg的酒精提供,至少需要11.2g酒精;
(3)该酒精火锅的效率是37.5%。
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