精品解析:江西省宜春市丰城市第九中学2025-2026学年九年级上学期第一次质量监测物理试题
2025-10-21
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内容正文:
丰城九中初三年级物理第一次质量监测考试
一、填空题(每空1分,共16分)
1. “酒香不怕巷子深”可以用所学物理知识中______现象进行解释;诗句“花气袭人知骤暖”所蕴藏的物理知识是:分子做无规则运动的剧烈程度与______有关。
2. 内能是物体内部所有的分子动能和分子势能的总和。压缩空气时,空气体积明显减小,内能中发生变化的主要是______;物体温度升高时内能______(选填“增加”或“减少”)。
3. 若汽油机飞轮转速为2400r/min,则汽油机活塞1s内完成______个冲程,对外做功一次约为1000J,这台汽油机的功率为______。
4. “花气袭人知骤暖,鹊声穿树喜新晴”,这是南宋诗人陆游《村居书喜》中的两句诗.对于前一句,从物理学角度可以理解为:花朵分泌的芳香油分子由于气温上升______加快。夏天,雨后天晴,池塘里荷叶上的水珠随荷叶拂动而滚动不止,当两滴滚动的水珠相遇时,会汇合变成一滴较大的水滴,这说明分子间存在相互作用的______。
5. 现在很多电动汽车为了节能安装了一套“能量回收装置”。在刹车时该装置可带动发电机发电,将机械能转化为电能储存起来,但轮胎与地面摩擦会产生大量内能,这些内能是无法自动转化成机械能供汽车运动的,这是因为能量的转移和转化具有_____。此种“能量回收装置”工作时_____(选填“遵循”或“不遵循”)能量守恒定律。
6. 用稳定的热源给一个0.5kg物体均匀加热,得到它的熔化图象如图所示,已知该物体在固态时的比热容为 则该物质在液态时的比热容为___________J/(kg⋅°C):物体在 BC段熔化过程中吸收的热量为___________J。
7. 热量的单位有两种,一种是国际单位焦耳,简称“焦”,符号J;另一种是“卡路里”,简称“卡”,符号Cal,这个单位被广泛使用在营养计量和健身手册上。“卡”是这样规定的:在1个大气压下,将1g水温度升高1℃所需要吸收的热量。则:
(1)1卡=___________焦;
(2)某种油炸食品,每100g提供的能量约为卡,假设这些能量全部被质量为5kg、温度为25℃的水吸收,可使这些水的温度升高到___________℃。(水的比热容为)
8. 2023年5月30日9时31分,搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空,航天员乘组状态良好,发射取得圆满成功。如图所示,火箭加速上升过程中,火箭燃料的化学能转化为燃气的________能,再转化为火箭的机械能,“神舟十六号载人飞船”的机械能________(选填“增大”、“减小”或“不变”)
二、选择题(9-12单选题,每题2分,13、14题为不定项选择,正确但不全1分,不选、错选或多选得0分,全部正确3分,共14分)
9. 用丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近一个轻质小球,小球被吸引过来,则这个小球( )
A. 一定带负电 B. 一定带正电 C. 可能不带电 D. 可能带正电
10. 下列事件中,能表明分子在不停地做无规则运动的是( )
A. 打扫教室地面时,在阳光下看到灰尘在空中飞舞
B. 在水果店里闻到水果的香味
C. 用显微镜观察水滴,有细菌在活动
D. 下雪时,天空中雪花飘飘
11. 下列关于热现象,下列说法正确的是( )
A. 夏天的中午时分,海边沙子比海水温度高,是因为沙子吸热多,海水吸热少
B. 夏天在地面上洒水会使人感到凉快,原因是水的比热容大
C. 物质的比热容跟物质的种类和物质的状态有关
D. 在盛夏的夜晚,微风一般从海面吹向沙滩
12. 如图所示为汽油机的四个冲程示意图,按照吸气、压缩、做功、排气的顺序工作时的正确排序为( )
A. 甲、丁、丙、乙 B. 乙、丙、甲、丁
C. 丁、乙、丙、甲 D. 甲、丙、乙、丁
13. 丝绸摩擦过的玻璃棒能“粘”纸屑,其中“粘”字蕴含的物理道理,与下列现象中的“粘”原理相同的是( )
A. 吸盘式挂衣钩能够“粘”在墙上
B. 将气球在头发上摩擦,气球“粘”头发
C. 穿在身上的化纤衣服易“粘”毛
D. 表面平滑的铅块紧压后会“粘”在一起
14. 关于内能、温度和热量,下列说法正确的是( )
A. 物体的内能跟物体的温度和物质状态都有关系
B. 不同燃料燃烧时,放出热量越多的热值越大
C. 质量和初温相同的水和煤油,放出相同热量时煤油温度降低得多
D. 内能总是从内能多的物体向内能少的物体转移
三、简答与计算题(第15题6分,第16题7分,第17题8分,共22分)
15. 某校物理兴趣小组的同学在探究“沙子和水谁的吸热本领大”时,选用了两只完全一样的酒精灯分别给质量是的沙子和水加热,如图所示是沙子与水的温度随加热时间变化的图象。
(1)比较分析可知:图a是___________(选填“水”或“沙子”)吸热升温的图象,这说明___________(选填“水”或“沙子”)吸热本领大。
(2)加热水吸收的热量________;
(3)沙子的比热容__________。
16. 如图甲所示,为了提倡环保型新能源开发,某学校学生宿舍使用太阳能热水器。由于晴天热水器产生的水温过高不可直接洗浴,所以浴室安装了如图乙所示的混水阀。通过混水阀可以将冷水管中的20℃的冷水与储存的80℃热水按照一定比例混合,得到一定温度的温水(不计冷热水混合过程的热损失)。下表所示的是物理兴趣小组在某个晴天获得的相关信息。比热容为c=4.2×10³ J/(kg∙℃),求:
热水器装水量/t
冷水温度/℃
热水温度/℃
10
20
80
(1)该热水器中的水在晴天吸收的热量是多少焦?
(2)某次洗澡过程中,热水管流入3kg热水,冷水管流入5kg冷水,则混合后的温水温度为多少摄氏度?
(3)若调节混合后的温水温度为40℃,当热水器储存的热水全部用完,可为全体学生提供多少吨40℃温水?
17. 郑州市727路公交车为氢气动力汽车,该汽车10min内在平直路面上匀速直线行驶了12km,消耗了0.15kg的氢气,假设氢气完全燃烧,此过程中汽车受到的牵引力为求:(氢气的热值取)
(1)氢气完全燃烧产生的热量。
(2)汽车牵引力做的功。
(3)汽车发动机的效率。(结果保留到1%)
(4)氢气动力汽车与燃油汽车相比有什么优点(写出一条)?
四、实验题(共4小题,每题7分,共28分)
18. 下列关于下图所示现象的说法均不完整,请你利用所学知识将其补充完整:
(1)甲图:抽取玻璃隔板后,两瓶中的气体逐渐混合,这是气体的__________现象,此现象表明分子在________;
(2)乙图:滴在热水中的墨水比滴在冷水中更快使水变色,说明液体扩散的快慢跟__________有关;
(3)丙图:把端面磨平的铅块压紧后能够吊住大钩码,此现象表明__________;
(4)丁图:用气筒向装有少量酒精的瓶内用力打气的过程中,瓶盖内气体的内能会________(选填“增大”或“减小”)。当向瓶中继续打气,瓶塞从瓶口处跳出时,观察到瓶内有“白气”产生。这是由于瓶内的气体对外做功使其内能_________(选填“增大”或“减小”),温度降低而________(填物态变化)。
19. 如图所示,小红准备了甲、乙、丙三个相同的装置,来探究不同物质的吸热能力和不同燃料的放热能力,其中液体质量、燃料质量均相等。
(1)探究不同物质的吸热能力时:
①选择甲、丙两图进行实验,实验时不同物质吸热的多少是通过________(选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的;
②小红根据测得的实验数据,画出了a、b两种液体温度随时间变化的图像(如图丁所示),由图可判断液体________(选填“a”或“b”)的吸热能力强。若a的比热容是,b的比热容是,则________。
(2)探究不同燃料的放热能力时:
①选择甲、乙两图进行实验,实验时不同燃料的放热的多少是通过________(选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的;燃料1在燃烧过程中,其热值________(选填“变大”“变小”或“不变”);
②若图甲烧杯中为50mL的水,若10g酒精燃烧后放出的热量被水吸收,温度计示数升高了,则可以计算出酒精的热值________J/kg。这种方法测算的热值和热值表中的“标准值”相比________(选填“偏大”“偏小”或“一样”)[,]
20. 设计制作简易热机模型
【项目分析】(1)热机的工作原理是什么?
(2)热机包含哪些主要装置?
【项目实施】某小组同学制作了如图所示的“汽轮机”。
(1)制作叶轮:将两个塑料瓶盖口对口粘在一起,用小刀在瓶盖侧边切几个对称的小缝,将铝片插在小缝中;在两瓶盖中心用锥子钻一个小孔,将铁丝穿过小孔,使瓶盖能在铁丝上自由转动。
(2)组装“汽轮机”:用铁丝将制作的“叶轮”固定在底座上,并按照如图所示组装器材,调整“叶轮”的位置,使导管的管口正对着“叶轮”上方的铝片。
(3)“汽轮机”工作:点燃酒精灯给烧瓶中的水加热直至沸腾,当大量的“白气”从导管口喷出时可以看到叶轮转了起来。
【交流】
(1)根据所学的知识判断,该“汽轮机”属于_______(选填“内燃机”或“蒸汽机”);
(2)该“汽轮机”的燃料是_________,工作时燃料的化学能转化为水和水蒸气的_________能,高温水蒸气由导管喷出对叶轮做功,又将_________能转化为_________能;
(3)“汽轮机”工作时,水蒸气不易推动叶轮转动,则可进行的改进措施有:
①将叶轮__________(选填“靠近”或“远离”)导管口;②__________________。
21. 如表是几位科学家研究摩擦起电得出的物体带电次序,表格中任何两种物体相互摩擦时,次序在前的带正电,次序在后的带负电。
来自西尔斯资料
石棉
玻璃
云母
羊毛
毛皮
铅
绢
纸
木棉
蜡
来自蒙科马利资料
羊毛
尼龙
粘胶丝
木棉
酸碱盐
炳烯树脂
聚乙烯醇
﹣﹣﹣﹣
﹣﹣﹣﹣
﹣﹣﹣﹣
(1)物理学中把与丝绸摩擦过的 _____带的电荷叫正电荷,把与毛皮摩擦过的 _____带的电荷叫负电荷;
(2)由表中可知玻璃与石棉摩擦后,玻璃带 _____电;
(3)羊毛对电子的束缚能力要比纸 _____ ;(选填“强”或“弱”)
(4)由表中 _____判断毛皮和尼龙摩擦后两者带电情况;(选填“能”或“不能”)
(5)A、B、C、D是四个带电小球,将它们用细线吊起来后静止时的情况如图所示,已知B球带负电,则A球带 _____电,C球带 _____电,D球带 _____电。
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丰城九中初三年级物理第一次质量监测考试
一、填空题(每空1分,共16分)
1. “酒香不怕巷子深”可以用所学物理知识中______现象进行解释;诗句“花气袭人知骤暖”所蕴藏的物理知识是:分子做无规则运动的剧烈程度与______有关。
【答案】 ①. 扩散 ②. 温度
【解析】
【详解】[1]“酒香不怕巷子深”是扩散现象,一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动,酒精分子可以从深巷扩散到很远的地方,使人闻得见。
[2]诗句“花气袭人知骤暖”所蕴藏的物理知识是:分子做无规则运动的剧烈程度与温度有关。温度越高,分子无规则运动的速率越大,扩散得也就越快。
2. 内能是物体内部所有的分子动能和分子势能的总和。压缩空气时,空气体积明显减小,内能中发生变化的主要是______;物体温度升高时内能______(选填“增加”或“减少”)。
【答案】 ①. 分子势能 ②. 增加
【解析】
【分析】
【详解】[1]压缩空气时,空气体积明显减小,分子间距离变化明显,内能中发生变化的主要是分子势能。
[2]一定质量的物体,温度越高,分子热运动越剧烈,物体具有的内能就越大,故选填增加。
【点睛】
3. 若汽油机飞轮转速为2400r/min,则汽油机活塞1s内完成______个冲程,对外做功一次约为1000J,这台汽油机的功率为______。
【答案】 ①. 80 ②.
【解析】
【详解】[1]汽油机飞轮转速2400r/min=40r/s,2r完成一个工作循环,所以1s内完成20个工作循环,一个工作循环完成4个冲程,所以20个工作循环完成80个冲程,即汽油机活塞1s内完成80个冲程。
[2]1s内完成20个工作循环,一个工作循环所用时间为,一个工作循环对外做功一次,所以对外做功一次所用时间也为,由可知,这台汽油机的功率为
4. “花气袭人知骤暖,鹊声穿树喜新晴”,这是南宋诗人陆游《村居书喜》中的两句诗.对于前一句,从物理学角度可以理解为:花朵分泌的芳香油分子由于气温上升______加快。夏天,雨后天晴,池塘里荷叶上的水珠随荷叶拂动而滚动不止,当两滴滚动的水珠相遇时,会汇合变成一滴较大的水滴,这说明分子间存在相互作用的______。
【答案】 ①. 无规则运动 ②. 引力
【解析】
【详解】[1]一切物质的分子都在不停地做无规则运动,且温度越高,分子的无规则运动越剧烈 。花朵分泌的芳香油分子会扩散到空气中,人就闻到了花香。“花气袭人知骤暖”,气温上升,芳香油分子的无规则运动加快,所以人会明显感觉到花香浓郁。
[2]当两滴滚动的水珠相遇时,会汇合变成一滴较大的水滴 ,这是因为分子间存在相互作用的引力。分子间的引力使得水分子彼此吸引,从而结合在一起形成较大的水滴。
5. 现在很多电动汽车为了节能安装了一套“能量回收装置”。在刹车时该装置可带动发电机发电,将机械能转化为电能储存起来,但轮胎与地面摩擦会产生大量内能,这些内能是无法自动转化成机械能供汽车运动的,这是因为能量的转移和转化具有_____。此种“能量回收装置”工作时_____(选填“遵循”或“不遵循”)能量守恒定律。
【答案】 ①. 方向性 ②. 遵循
【解析】
【详解】[1]在刹车时该装置可带动发电机发电,将机械能转化为电能储存起来,但轮胎与地面摩擦会产生大量内能,这些内能是无法自动转化成机械能供汽车运动的,即能量只能朝一个方向自动转化,而不能反方向进行,这是因为能量的转移和转化具有方向性。
[2]自然界的物理现象都遵循能量守恒定律,所以,此种“能量回收装置”工作时也遵循能量守恒定律。
6. 用稳定的热源给一个0.5kg物体均匀加热,得到它的熔化图象如图所示,已知该物体在固态时的比热容为 则该物质在液态时的比热容为___________J/(kg⋅°C):物体在 BC段熔化过程中吸收的热量为___________J。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]由图知物体在AB段和BC段的吸热大小关系以及升高的温度大小关系,然后根据公式Q=cmΔt可得在AB段和BC段的比热容的大小关系,进而求出液体时的比热容,从图上可以看出,AB段为固态,CD段为液态,在质量不变的前提下,AB段温度升高40℃,CD段温度升高20℃,温度升高之比为2∶1,CD段加热时间是AB段加热时间的3倍,吸收热量之比为1∶3,根据Q=cmΔt知,固态与液态物质比热容之比为
所以该物体在固态时的比热容与液态时的比热容之比是1∶6,所以液态时的比热容为c液=6×0.2×103J/(kg·℃)=1.2×103J/(kg·℃)
[2]先根据吸热公式求出AB段吸收的热量,因为是供热稳定的热源,相同时间内供热相同、物体吸热相同,据此求熔化过程吸收的热量。AB段吸收的热量为
因为是供热稳定的热源,所以相同时间内供热相同、物体吸热相同,则该物体在BC段吸收的热量是AB段吸收热量的2倍,即
7. 热量的单位有两种,一种是国际单位焦耳,简称“焦”,符号J;另一种是“卡路里”,简称“卡”,符号Cal,这个单位被广泛使用在营养计量和健身手册上。“卡”是这样规定的:在1个大气压下,将1g水温度升高1℃所需要吸收的热量。则:
(1)1卡=___________焦;
(2)某种油炸食品,每100g提供的能量约为卡,假设这些能量全部被质量为5kg、温度为25℃的水吸收,可使这些水的温度升高到___________℃。(水的比热容为)
【答案】(1)4.2 (2)85
【解析】
【小问1详解】
由题意可知,
【小问2详解】
100g该食品提供的能量为
这些能量可使这些水升高的温度为
则水的末温为
8. 2023年5月30日9时31分,搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空,航天员乘组状态良好,发射取得圆满成功。如图所示,火箭加速上升过程中,火箭燃料的化学能转化为燃气的________能,再转化为火箭的机械能,“神舟十六号载人飞船”的机械能________(选填“增大”、“减小”或“不变”)
【答案】 ①. 内 ②. 增大
【解析】
【详解】[1]火箭燃料燃烧时,化学能转化为燃气的内能。
[2]火箭加速上升过程中,速度增大、高度升高,动能和重力势能都增大,因此机械能增大。
二、选择题(9-12单选题,每题2分,13、14题为不定项选择,正确但不全1分,不选、错选或多选得0分,全部正确3分,共14分)
9. 用丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近一个轻质小球,小球被吸引过来,则这个小球( )
A. 一定带负电 B. 一定带正电 C. 可能不带电 D. 可能带正电
【答案】C
【解析】
【详解】用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电。 当带正电的玻璃棒靠近轻质小球时,小球被吸引,有两种可能: 小球带负电,因为异种电荷相互吸引; 小球不带电,因为带电体能够吸引轻小物体。 所以小球可能带负电,也可能不带电。
10. 下列事件中,能表明分子在不停地做无规则运动的是( )
A. 打扫教室地面时,在阳光下看到灰尘在空中飞舞
B. 在水果店里闻到水果的香味
C. 用显微镜观察水滴,有细菌在活动
D. 下雪时,天空中雪花飘飘
【答案】B
【解析】
【详解】A.灰尘不是微观粒子,不能说明分子在不停地做无规则运动,故A不符合题意;
B.在水果店里闻到水果的香味,属于扩散现象,是香味分子扩散到人的鼻子里,说明分子在不停地做无规则运动,故B符合题意;
C.细菌是微小生物体,其活动属于宏观运动,与分子运动无关,故C不符合题意;
D.雪花漫天飞舞,是雪花的机械运动,不是分子的运动,故D不符合题意。
故选B。
11. 下列关于热现象,下列说法正确的是( )
A. 夏天的中午时分,海边沙子比海水温度高,是因为沙子吸热多,海水吸热少
B. 夏天在地面上洒水会使人感到凉快,原因是水的比热容大
C. 物质的比热容跟物质的种类和物质的状态有关
D. 在盛夏的夜晚,微风一般从海面吹向沙滩
【答案】C
【解析】
【详解】A.夏天海边沙子比海水热,是因为在吸收相同热量时,沙子的比热容小,温度变化大,故A错误;
B.夏天在地面上洒水,感觉到凉快主要是因为水汽化时吸收热量,故B错误;
C.物质的比热容跟物质的种类和物质的状态有关,例如冰和水的比热容不同,故C正确;
D.在盛夏的夜晚,同样放热的情况下,因海水的比热容大于陆地的比热容,水的温度降低的少,海洋上空气温高,气压低,微风从陆地吹向海洋,故D错误。
故选 C。
12. 如图所示为汽油机的四个冲程示意图,按照吸气、压缩、做功、排气的顺序工作时的正确排序为( )
A. 甲、丁、丙、乙 B. 乙、丙、甲、丁
C. 丁、乙、丙、甲 D. 甲、丙、乙、丁
【答案】D
【解析】
【详解】根据每个冲程的气门状态、活塞运动方向判断冲程类型:
甲图:进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,判断为吸气冲程;
乙图:两个气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,判断为做功冲程;
丙图:两个气门都关闭,活塞向上运动,判断为压缩冲程;
丁图:排气门打开,进气门关闭,活塞向上运动,判断为排气冲程;
因此,按照“吸气、压缩、做功、排气”的顺序,正确排序为甲、丙、乙、丁,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
13. 丝绸摩擦过的玻璃棒能“粘”纸屑,其中“粘”字蕴含的物理道理,与下列现象中的“粘”原理相同的是( )
A. 吸盘式挂衣钩能够“粘”在墙上
B. 将气球在头发上摩擦,气球“粘”头发
C. 穿在身上的化纤衣服易“粘”毛
D. 表面平滑的铅块紧压后会“粘”在一起
【答案】BC
【解析】
【详解】丝绸摩擦过的玻璃棒能“粘”纸屑,是因为摩擦起电使玻璃棒上带上了电荷,玻璃棒是带电体,带电体能够吸引轻小的物体。
A.吸盘式挂衣钩能够“粘”在墙上是因为大气压强,故A不符合题意;
B.气球在头发上摩擦带上了电荷,所以能够吸引轻小的物体,故B符合题意;
C.穿在身上的化纤衣服和皮肤摩擦带上了电荷,所以能够吸引轻小的物体,故C符合题意;
D.表面平滑的铅块紧压后会“粘”在一起是因为分子间存在引力,故D不符合题意。
故选BC。
14. 关于内能、温度和热量,下列说法正确的是( )
A. 物体的内能跟物体的温度和物质状态都有关系
B. 不同燃料燃烧时,放出热量越多的热值越大
C. 质量和初温相同的水和煤油,放出相同热量时煤油温度降低得多
D. 内能总是从内能多的物体向内能少的物体转移
【答案】AC
【解析】
【详解】A.内能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和。内能的大小与物体的质量、温度和状态有关,故A正确;
B.1kg的某种燃料完全燃烧放出的热量,叫这种燃料的热值,比较热值时,要同时考虑燃料完全燃烧放出的热量、燃料的质量,不同燃料燃烧时,放出热量越多的热值不一定越大,故B错误;
C.质量相同、初温相同的水和煤油,放出相同的热量,因为水的比热容较大,所以水的温度变化小,煤油的温度变化大,故煤油的末温比水的末温降低得多,故C正确;
D.内能总是从温度高的物体向温度低的物体转移,而不是从内能多的物体向内能少的物体转移,故D错误。
故选AC。
三、简答与计算题(第15题6分,第16题7分,第17题8分,共22分)
15. 某校物理兴趣小组的同学在探究“沙子和水谁的吸热本领大”时,选用了两只完全一样的酒精灯分别给质量是的沙子和水加热,如图所示是沙子与水的温度随加热时间变化的图象。
(1)比较分析可知:图a是___________(选填“水”或“沙子”)吸热升温的图象,这说明___________(选填“水”或“沙子”)吸热本领大。
(2)加热水吸收的热量________;
(3)沙子的比热容__________。
【答案】(1) ①. 沙子 ②. 水
(2)8.4×104J
(3)0.84×103J/(kg·℃)
【解析】
【小问1详解】
[1][2]由图象可见,曲线a 升温较快,说明其温度变化大、比热容较小,故可判断图a 对应沙子;而水升温较慢、比热容较大,吸热本领更强。
【小问2详解】
根据图象可知,加热2min水的温度由20℃升高到70℃,即温度变化量
已知水的质量,则水吸收的热量为
【小问3详解】
已知沙子的质量,因为沙子和水在2min内吸收的热量相同,所以沙子在2min吸收的热量。根据图象可知,加热2min沙子的温度由20℃升高到270℃,即温度变化量
由比热容公式,可得沙子的比热容为
16. 如图甲所示,为了提倡环保型新能源开发,某学校学生宿舍使用太阳能热水器。由于晴天热水器产生的水温过高不可直接洗浴,所以浴室安装了如图乙所示的混水阀。通过混水阀可以将冷水管中的20℃的冷水与储存的80℃热水按照一定比例混合,得到一定温度的温水(不计冷热水混合过程的热损失)。下表所示的是物理兴趣小组在某个晴天获得的相关信息。比热容为c=4.2×10³ J/(kg∙℃),求:
热水器装水量/t
冷水温度/℃
热水温度/℃
10
20
80
(1)该热水器中的水在晴天吸收的热量是多少焦?
(2)某次洗澡过程中,热水管流入3kg热水,冷水管流入5kg冷水,则混合后的温水温度为多少摄氏度?
(3)若调节混合后的温水温度为40℃,当热水器储存的热水全部用完,可为全体学生提供多少吨40℃温水?
【答案】(1)
2.52×10⁹ J (2)
42.5 ℃ (3)
30 t
【解析】
【小问1详解】
热水器内水的质量m=10 t=1.0×104 kg
该热水器中的水在晴天吸收的热量是Q=(1.0×104kg)×(4.2×103 J/(kg∙℃))×(60 ℃)=2.52×109 J
【小问2详解】
设混合后温度为t。根据热量平衡,则
解得混合后的温水温度为t=42.5 ℃。
【小问3详解】
当热水与冷水混合成40 ℃时,根据热量平衡,则
解得需要的冷水为
当热水器储存的热水全部用完,可为全体学生提供的温水为
17. 郑州市727路公交车为氢气动力汽车,该汽车10min内在平直路面上匀速直线行驶了12km,消耗了0.15kg的氢气,假设氢气完全燃烧,此过程中汽车受到的牵引力为求:(氢气的热值取)
(1)氢气完全燃烧产生的热量。
(2)汽车牵引力做的功。
(3)汽车发动机的效率。(结果保留到1%)
(4)氢气动力汽车与燃油汽车相比有什么优点(写出一条)?
【答案】(1)2.1×107J
(2)1.2×107J (3)57% (4)见解析
【解析】
【小问1详解】
氢气完全燃烧产生的热量Q放=mq=0.15kg×1.4×108J/kg=2.1×107J
【小问2详解】
汽车匀速直线运动,牵引力和阻力是平衡力,牵引力F=f=1.0×103N
牵引力所做的功W=Fs=1.0×103N×1.2×104m=1.2×107J
【小问3详解】
汽车发动机的效率
【小问4详解】
氢气动力汽车与燃油汽车相比,具有以下优点:环保性卓越、能源可再生、燃烧效率高。
四、实验题(共4小题,每题7分,共28分)
18. 下列关于下图所示现象的说法均不完整,请你利用所学知识将其补充完整:
(1)甲图:抽取玻璃隔板后,两瓶中的气体逐渐混合,这是气体的__________现象,此现象表明分子在________;
(2)乙图:滴在热水中的墨水比滴在冷水中更快使水变色,说明液体扩散的快慢跟__________有关;
(3)丙图:把端面磨平的铅块压紧后能够吊住大钩码,此现象表明__________;
(4)丁图:用气筒向装有少量酒精的瓶内用力打气的过程中,瓶盖内气体的内能会________(选填“增大”或“减小”)。当向瓶中继续打气,瓶塞从瓶口处跳出时,观察到瓶内有“白气”产生。这是由于瓶内的气体对外做功使其内能_________(选填“增大”或“减小”),温度降低而________(填物态变化)。
【答案】(1) ①. 扩散 ②. 做无规则运动
(2)温度 (3)分子间存在引力
(4) ①. 增大 ②. 减小 ③. 液化
【解析】
【小问1详解】
[1][2]抽取玻璃隔板后,两瓶中的气体逐渐混合,即部分空气运动到下面的瓶子中,部分二氧化氮运动到上面的瓶子中,这是气体的扩散现象,此现象表明分子在做无规则运动。
【小问2详解】
热水的温度比冷水的温度高,滴在热水中的墨水比滴在冷水中更快使水变色,即墨水在热水中比在冷水中扩散得更快,说明液体扩散的快慢跟温度有关。
【小问3详解】
分子间存在相互作用的引力和斥力,把端面磨平的铅块压紧后能够吊住大钩码,此现象表明分子间存在引力。
【小问4详解】
[1][2][3]做功可以改变物体的内能,瓶子里装有一些酒精,用力打气,在瓶塞未跳起前,压缩瓶内的气体做功,瓶内气体的内能增加;继续打气,当瓶塞跳起时,瓶内气体对瓶塞做功,瓶内气体的内能减少,温度降低,使瓶内的水蒸气液化成小水珠,出现白气。
19. 如图所示,小红准备了甲、乙、丙三个相同的装置,来探究不同物质的吸热能力和不同燃料的放热能力,其中液体质量、燃料质量均相等。
(1)探究不同物质的吸热能力时:
①选择甲、丙两图进行实验,实验时不同物质吸热的多少是通过________(选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的;
②小红根据测得的实验数据,画出了a、b两种液体温度随时间变化的图像(如图丁所示),由图可判断液体________(选填“a”或“b”)的吸热能力强。若a的比热容是,b的比热容是,则________。
(2)探究不同燃料的放热能力时:
①选择甲、乙两图进行实验,实验时不同燃料的放热的多少是通过________(选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的;燃料1在燃烧过程中,其热值________(选填“变大”“变小”或“不变”);
②若图甲烧杯中为50mL的水,若10g酒精燃烧后放出的热量被水吸收,温度计示数升高了,则可以计算出酒精的热值________J/kg。这种方法测算的热值和热值表中的“标准值”相比________(选填“偏大”“偏小”或“一样”)[,]
【答案】(1) ①. 加热时间 ②. b ③. 1:2
(2) ①. 温度计示数 ②. 不变 ③. ④. 偏小
【解析】
【小问1详解】
[1]在探究不同物质的吸热能力实验中,使用相同的装置加热,相同时间内放出的热量相同,所以不同物质吸热的多少是通过加热时间来反映的。
[2]由图丁可知,质量相同的a 、b两种液体,吸收相同热量(加热相同时间)时,液体b升高的温度低,说明液体b的吸热能力强。
[3]由图丁可知,升高相同的温度时,因为b的加热时间是a的2倍,所以b吸收的热量是a的2倍,即
由题意,液体a和b的质量相同,设为m,液体a和b升高相同的温度,设为,由比热容公式得
【小问2详解】
[1][2]探究不同燃料的放热能力时,选择甲、乙两图,通过温度计示数来反映不同燃料放热的多少;热值是燃料的特性,与燃料的质量等无关,燃料 1 在燃烧过程中,其热值不变。
[3]水的体积
水的质量
水吸收的热量
由题意,酒精燃烧放出的热量
燃烧10g酒精,根据热值的定义,酒精的热值
[4]因为实际上酒精燃烧放出的热量不能完全被水吸收,所以这种方法测算的热值比热值表中的 “标准值”相比偏小。
20. 设计制作简易热机模型
【项目分析】(1)热机的工作原理是什么?
(2)热机包含哪些主要装置?
【项目实施】某小组同学制作了如图所示的“汽轮机”。
(1)制作叶轮:将两个塑料瓶盖口对口粘在一起,用小刀在瓶盖侧边切几个对称的小缝,将铝片插在小缝中;在两瓶盖中心用锥子钻一个小孔,将铁丝穿过小孔,使瓶盖能在铁丝上自由转动。
(2)组装“汽轮机”:用铁丝将制作的“叶轮”固定在底座上,并按照如图所示组装器材,调整“叶轮”的位置,使导管的管口正对着“叶轮”上方的铝片。
(3)“汽轮机”工作:点燃酒精灯给烧瓶中的水加热直至沸腾,当大量的“白气”从导管口喷出时可以看到叶轮转了起来。
【交流】
(1)根据所学的知识判断,该“汽轮机”属于_______(选填“内燃机”或“蒸汽机”);
(2)该“汽轮机”的燃料是_________,工作时燃料的化学能转化为水和水蒸气的_________能,高温水蒸气由导管喷出对叶轮做功,又将_________能转化为_________能;
(3)“汽轮机”工作时,水蒸气不易推动叶轮转动,则可进行的改进措施有:
①将叶轮__________(选填“靠近”或“远离”)导管口;②__________________。
【答案】(1)蒸汽机 (2) ①. 酒精 ②. 内 ③. 内 ④. 机械
(3) ①. 靠近 ②. 减小铁丝与瓶盖之间的摩擦##提高蒸汽的温度
【解析】
【小问1详解】
由题意可知,“汽轮机”工作时,酒精灯给烧瓶中的水加热,大量的“白气”喷出带动叶轮转动,这说明该“汽轮机”属于蒸汽机。
【小问2详解】
[1]由题意可知,制作的“汽轮机”是利用酒精灯加热的,该“汽轮机”的燃料是酒精。
[2]酒精燃烧,消耗燃料的化学能,得到水和水蒸气的内能,所以是将燃料燃烧的化学能转化为水和水蒸气的内能。
[3][4]汽轮机工作时,水蒸气推动叶轮转动,水蒸气对叶轮做功,消耗水蒸气的内能,得到叶轮的机械能,因此是将水蒸气的内能转化为叶轮的机械能。
【小问3详解】
[1]“汽轮机”工作时,水蒸气不易推动叶轮转动,改进的措施有将叶轮靠近导管口,提高蒸汽的利用率。
[2]换用火焰更大的酒精灯,能使水更快、更剧烈地汽化,产生更多、流速更快的水蒸气,从而对叶轮产生更大的推力;还可以提高蒸汽的温度;还可以减小瓶盖和铁丝之间的摩擦,加润滑剂等减少叶轮转动阻力。
21. 如表是几位科学家研究摩擦起电得出的物体带电次序,表格中任何两种物体相互摩擦时,次序在前的带正电,次序在后的带负电。
来自西尔斯资料
石棉
玻璃
云母
羊毛
毛皮
铅
绢
纸
木棉
蜡
来自蒙科马利资料
羊毛
尼龙
粘胶丝
木棉
酸碱盐
炳烯树脂
聚乙烯醇
﹣﹣﹣﹣
﹣﹣﹣﹣
﹣﹣﹣﹣
(1)物理学中把与丝绸摩擦过的 _____带的电荷叫正电荷,把与毛皮摩擦过的 _____带的电荷叫负电荷;
(2)由表中可知玻璃与石棉摩擦后,玻璃带 _____电;
(3)羊毛对电子的束缚能力要比纸 _____ ;(选填“强”或“弱”)
(4)由表中 _____判断毛皮和尼龙摩擦后两者带电情况;(选填“能”或“不能”)
(5)A、B、C、D是四个带电小球,将它们用细线吊起来后静止时的情况如图所示,已知B球带负电,则A球带 _____电,C球带 _____电,D球带 _____电。
【答案】 ①. 玻璃棒 ②. 橡胶棒 ③. 负 ④. 弱 ⑤. 不能 ⑥. 负 ⑦. 正 ⑧. 正
【解析】
【详解】(1)[1][2]物理学中把与丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫正电荷;把与毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫负电荷。
(2)[3]因为表格中任意两种物质相互摩擦时,次序在前的带正电,次序在后的带负电,所以石棉和玻璃摩擦后,石棉带正电,玻璃带负电。
(3)[4]按照题意,可知所给出的材料中次序越后的其原子核对电子的束缚能力越强。羊毛与纸摩擦后,羊毛带正电,所以羊毛对电子的束缚能力要弱。
(4)[5]由西尔斯资料可知,毛皮对电子的束缚能量比羊毛强,由蒙科马利资料可知,尼龙对电子的束缚能量比羊毛强,故不能判断毛皮和尼龙摩擦后两者带电情况。
(5)[6][7][8]已知B球带负电,由图可知:A排斥B,说明B与A带同种电荷,即A带负电;B吸引C,说明B与C带异种电荷,即C带正电;C排斥D,说明C与D带同种电荷,即D带正电。
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