精品解析:山东省济宁市附中2025-2026学年九年级上学期第一次月考物理试题
2025-10-27
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内容正文:
2025—2026学年第一学期第一次月考
初四物理试题
第Ⅰ卷(选择题 共20分)
一、选择题(每题2分,共20分)
1. 谚语是劳动人民智慧的结晶,下列分析正确的是( )
A. “十月打了霜,来年粮满仓”,如图甲,霜的形成是凝华现象,需要吸热
B. “大雾不过响,过响听雨响”,如图乙,雾的形成是汽化现象,需要放热
C. “草上露水凝,天气一定晴”,如图丙,露的形成是液化现象,需要放热
D. “大雪河封住,冬至不行船”,如图丁,冰的形成是凝固现象,需要吸热
2. 运用物理知识可以解决生活实际问题,如图所示所蕴含物理知识解释正确的是( )
A. 甲图:寒冬撒盐熔雪,是为了提高雪的熔点
B. 乙图:持续加热,碗与锅底不接触,当锅里水沸腾后碗中的水稍后也沸腾了
C. 丙图:利用干冰进行人工降雨,利用了干冰温度较低且汽化吸热
D. 丁图:电冰箱工作时,制冷剂发生的物态变化有汽化和液化
3. 下列图中相关物理知识的运用,不正确的是( )
A. 压缩空气做功,使玻璃筒内气体温度升高,内能变大
B. 火箭利用液态氢作为燃料,主要是液氢的热值大
C. 相同质量的热水比冷水含有的热量多
D. 冬天,地窖放桶水防止菜冻坏,利用水凝固放热
4. 如图为一位同学用自制“空气炮”进行实验时的情景:在一个空易拉罐的底部钻一个小孔,从易拉罐开口端向罐内喷适量酒精喷雾,将点燃的打火机靠近易拉罐底部的小孔,然后将一个空纸杯迅速套上,纸杯会向上飞出。以下说法正确的是( )
A. 酒精燃烧越充分,其热值越大
B. 纸杯向上飞出的过程中,易拉罐对纸杯做了功
C. 纸杯向上飞出的过程中,易拉罐内气体的内能减小
D. 纸杯飞出过程中的能量转化,与丙图相同
5. 下列说法正确的是( )
A. 热值越大,完全燃烧放出的热量越多
B. 热机效率越高,对外输出的有用功越多
C. 摩擦生热和熔化吸热中的“热”指的都是热量
D. 热传递过程中,实质是内能的转移
6. 如图所示,将一块透明玻璃板架在两本书之间,在下方撒上小纸屑,用干燥的丝绸在玻璃板上摩擦,会观察到下方的小纸屑上下飞舞,跳跃不停。下列说法正确的是( )
A. 丝绸在和玻璃板摩擦的过程中创造出了电荷
B. 小纸屑向上运动是因为异种电荷相互吸引
C. 小纸屑在接触玻璃板后迅速被弹开是由于同种电荷相互排斥
D. 被丝绸摩擦过的玻璃板会带上正电荷,说明玻璃板束缚电子的能力强
7. 将某物质加热,其温度随时间变化的关系如图所示。关于该物质,下列说法中正确的是( )
A. 质量相同的该物质d点的内能跟c点一样大
B. 50℃时该物质可能处于液态
C. 该物质是晶体,熔点为80℃
D. 用该物质制成的液体温度计能测量沸水的温度
8. 水具有比热容比较大的特点,如图所示,下列现象中与此特点无关的是( )
A. 海边的昼夜温差较小
B. 房间里放盆水可以增加湿度
C. 暖气设备用热水供暖
D. 用水冷却汽车发动机
9. 为了合理利用能源,人们一直在努力提高热机的效率,以下是一些提高热机的效率的方法:①提高热机的功率;②尽量减少各种热损;③加润滑油减少机器各部件之间的摩擦;④使用热值高的燃料。其中合理的一组是( )
A. ①④ B. ②③ C. ②④ D. ①③
10. 如图所示用同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体(其中一种是水),用测得的数据绘制了温度随时间变化的图线。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等。已知c水=4.2×103J/(kg·℃)下列说法中( )
①c乙=2.1×103J/(kg·℃)
②乙的吸热能力大于甲的吸热能力
③乙每分钟吸收的热量为0.42×104J
④加热相同时间,两杯液体吸收的热量相同
A. 只有①③正确 B. 只有②③正确 C. 只有③④正确 D. 只有①③④正确
第Ⅱ卷(非选择题 共40分)
二、填空题(每空1分,共12分)
11. 常用温度计的测温原理是__________,验电器的工作原理是_______,热机实质上是利用________做功的机器。
12. “冻干草莓”是工人把含有大量水分的新鲜草莓温度降到以下,使草莓的水分________(填物态变化名称),再将其放置在温度低于0℃的环境中实现脱水,此时,发生的物态变化是________,使新鲜草莓变成了几乎不含水分的草莓干。
13. 在“航天日”主题活动中,小明用塑料瓶自制了“水火箭”,如图所示。用打气筒向瓶内打气,瓶内压强足够大时,“水火箭”向下喷水从而获得升空的动力,打气过程是以__________的方式改变瓶内气体内能,“水火箭”飞出后,瓶内气体温度降低,内能__________。水火箭被发射出时的能量转化情况与四冲程汽油机工作过程中的__________冲程相同。
14. 如图所示,甲、乙两个房间里相同的电炉上;同时烧开相同的两壶水,壶嘴喷出的“白气”是________现象(填物态变化名称)。仔细观察比较还能发现:________房间的气温较高(选填“甲”或“乙”)。
15. 某四冲程汽油机正常工作时它每秒对外做功20次,则该汽油机的飞轮转速为_______r/min。若该汽油机的效率为30%,完全燃烧10kg汽油放出的热量可以对外做功_______J。(汽油的热值为4.6×107J/kg)
三、作图与实验题(各题每问1分,共22分)
16. 如图所示,是小明探究“冰熔化特点”的实验装置。请回答下列问题:
(1)如图甲,在组装实验器材时,________(选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯。
(2)实验完成后,小明根据实验数据绘制了冰熔化过程中温度随时间变化关系的图像如图乙所示,分析图像可知:
①冰是一种晶体,其在熔化过程中的特点是_________,若将第10min时的冰水混合物放入0℃的房间里待上足够时间后,物质中所含的冰的质量将________。(选填“增加”“减少”或“不变”)
②小明发现图像中AB段和CD段倾斜的程度不一样,造成这个现象的原因是水的________比冰的大。
17. 如图在标准大气压下做“观察水的沸腾”的实验时,甲、乙、丙三个实验小组的同学分别从图中A、B两套实验装置中任选一套来完成实验。
(1)甲组同学从水温升高到90℃开始记录数据,以后每隔1min记录一次水的温度,直到水沸腾5min为止。实验数据如表所示,分析表中的数据可知:甲组同学选择的是______(选填“A”或“B”)套装置;
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
温度℃
90
92
94
96
98
100
101
102
102
102
102
102
(2)乙、丙两组同学都选择了另外一套实验装置,并都绘制了沸腾图象,由图像C可知,沸腾的条件是______,造成他们图像不同的原因可能是______不同;
A. 酒精灯火焰的温度 B. 水的初温
C. 水的质量不同 D. 酒精的热值不同
(3)水沸腾前和沸腾时均会产生大量气泡,沸腾时的气泡在上升过程中逐渐变______(选填“大”或“小”),直到水面破裂开来,可知气泡里面充满了______(选填“水蒸气”、“空气”);
(4)如图F甲容器内装有水,乙试管内也装有水,并通过甲容器密封盖上的孔插入甲容器的水中,且乙试管与密封盖紧密接触。现给甲容器加热,经过一段时间后,则______。
A. 甲容器内的水先沸腾 B. 甲容器、乙试管内的水同时沸腾
C. 乙试管内的水先沸腾 D. 甲容器内的水沸腾,乙试管内的水不会沸腾
18. 物理小组的同学们探究“物质吸热多少与哪些因素有关”。
(1)为完成该实验,还要用到的测量工具有天平和______;
(2)实验中用到的科学方法有______和______;
(3)实验装置如图甲所示,此时温度计示数为______;图中有一处错误,会导致温度计的示数与液体的实际温度相比______(选填“偏高”或“偏低”);
(4)纠正错误后,同学们分别用表格中的液体做了四组实验:均将液体加热至沸腾并持续一段时间,并将记录的数据绘制成四个图象(顺序已经打乱),如图乙所示;
序号
物质种类
质量
初温
1
酒精
200g
20℃
2
水
200g
20℃
3
水
100g
20℃
4
水
200g
40℃
①该实验中,物质吸收热量的多少可以通过_______来反映;
②比较图象A、B可得结论:________相同的同种物质,升温越高,吸收的热量越多;
③比较图象________可得结论:水的吸热本领比酒精强。
19. 小雨利用甲、乙两套完全相同的装置,做“比较不同燃料燃烧时放出的热量”实验,两个烧杯中都装有质量为100g、温度为20℃的水。
(1)实验前,量取酒精和碎纸片时,必须控制两种燃料的________相等;
(2)实验中,通过________(选填“加热时间”或“温度计示数”)来反映燃料放出热量的多少;
(3)根据表格中的实验数据,可以得出两种燃料热值________(选填“>”“=”或“<”);实验测出的燃料热值和理论值有较大偏差,请说出造成偏差的一条原因:________。
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后的水温/℃
酒精
20
35
碎纸片
20
25
四、计算题(每问2分,共6分)
20. 由于天气寒冷,吃早饭时,妈妈用热水给小雪加热一包250克的袋装牛奶,要使袋装牛奶的温度由10℃升高到50℃,牛奶的比热容c=2.1×103J/(kg·℃),水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃),求:
(1)牛奶需要吸收多少热量?
(2)假设在该过程中,不计热量散失,妈妈至少要用60℃的热水多少千克?
(3)如果牛奶吸收的这些热量,由燃气灶来提供,而燃气灶的效率为25%,求至少需要燃烧多少燃气。(燃气的热值为q=4.2×107/m3)
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2025—2026学年第一学期第一次月考
初四物理试题
第Ⅰ卷(选择题 共20分)
一、选择题(每题2分,共20分)
1. 谚语是劳动人民智慧的结晶,下列分析正确的是( )
A. “十月打了霜,来年粮满仓”,如图甲,霜的形成是凝华现象,需要吸热
B. “大雾不过响,过响听雨响”,如图乙,雾的形成是汽化现象,需要放热
C. “草上露水凝,天气一定晴”,如图丙,露的形成是液化现象,需要放热
D. “大雪河封住,冬至不行船”,如图丁,冰的形成是凝固现象,需要吸热
【答案】C
【解析】
【详解】A.霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成固态的小冰晶,凝华过程需要放热,故A错误;
BC.雾和露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小液滴,液化过程需要放热,故B错误,C正确;
D.物体由液态变成固态的过程叫凝固,冰是水凝固形成的,凝固过程需要放热,故D错误。
故选C。
2. 运用物理知识可以解决生活实际问题,如图所示所蕴含物理知识解释正确的是( )
A. 甲图:寒冬撒盐熔雪,是为了提高雪的熔点
B. 乙图:持续加热,碗与锅底不接触,当锅里水沸腾后碗中的水稍后也沸腾了
C. 丙图:利用干冰进行人工降雨,利用了干冰温度较低且汽化吸热
D. 丁图:电冰箱工作时,制冷剂发生的物态变化有汽化和液化
【答案】D
【解析】
【详解】A.寒冬撒盐熔雪,实际上是盐降低了雪的熔点,使得雪在更低的温度下就能熔化,而不是提高雪的熔点,故A错误;
B.持续加热,炖盅内外的水温度相同,炖盅内的水由于吸收不到热量,不会沸腾,炖盅外的水可以吸收到热量,故可以沸腾,故B错误;
C.干冰进行人工降雨,是利用干冰升华吸热导致周围空气温度降低,空气中的水蒸气遇冷液化形成降雨,故C错误;
D.丁图中,气态制冷剂通过冷凝管液化成液体制冷剂,液体制冷剂在冷冻室汽化吸热变成气态,最后电动压缩机把气体抽出,达到制冷的目的,故D正确。
故选D。
3. 下列图中相关物理知识的运用,不正确的是( )
A. 压缩空气做功,使玻璃筒内气体温度升高,内能变大
B. 火箭利用液态氢作为燃料,主要是液氢的热值大
C. 相同质量的热水比冷水含有的热量多
D. 冬天,地窖放桶水防止菜冻坏,利用水凝固放热
【答案】C
【解析】
【详解】A.当对物体做功时,物体的内能会增加,温度可能升高。在压缩空气的过程中,外界对玻璃筒内的空气做功,空气的内能增加,温度升高。例如,在打气筒打气时,打气筒的筒壁会发热,就是因为压缩空气做功,使空气的内能增加,温度升高,通过热传递使筒壁温度也升高,故A正确,不符合题意;
B.热值是指单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量。火箭需要携带大量的燃料来获得足够的能量以克服地球引力并进入太空。液态氢的热值很大,相同质量的液态氢和其他燃料相比,完全燃烧时液态氢放出的热量更多,这样可以在相同质量的燃料下获得更多的能量,从而使火箭获得更大的推力,故B正确,不符合题意;
C.热量是一个过程量,它表示在热传递过程中传递的能量的多少,不能说物体“含有”多少热量。只能说在热传递过程中,高温物体放出热量,低温物体吸收热量。所以不能说相同质量的热水比冷水含有的热量多,故C错误,符合题意;
D.物质由液态变为固态的过程叫凝固,凝固过程要放出热量。冬天在地窖里放一桶水,当气温降低时,水会凝固成冰,在凝固过程中会放出热量,使地窖内的温度不会降得太低,从而可以防止菜被冻坏,故D正确,不符合题意。
故选C。
4. 如图为一位同学用自制“空气炮”进行实验时的情景:在一个空易拉罐的底部钻一个小孔,从易拉罐开口端向罐内喷适量酒精喷雾,将点燃的打火机靠近易拉罐底部的小孔,然后将一个空纸杯迅速套上,纸杯会向上飞出。以下说法正确的是( )
A. 酒精燃烧越充分,其热值越大
B. 纸杯向上飞出的过程中,易拉罐对纸杯做了功
C. 纸杯向上飞出的过程中,易拉罐内气体的内能减小
D. 纸杯飞出过程中的能量转化,与丙图相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.热值是物体本身的一种属性,与燃烧程度无关,故A错误;
BC.纸杯向上飞出的过程中,易拉罐内的气体对纸杯做功,气体内能减小,故B错误,C正确;
D.纸杯飞出过程中的能量转化气体的内能转化为纸杯的机械能,丙是压缩冲程,是将机械能转化为内能,两者能量转化不同,故D错误。
故选C。
5. 下列说法正确的是( )
A. 热值越大,完全燃烧放出的热量越多
B. 热机效率越高,对外输出的有用功越多
C. 摩擦生热和熔化吸热中的“热”指的都是热量
D. 热传递过程中,实质是内能的转移
【答案】D
【解析】
【详解】A.热值(q)是燃料的特性,表示单位质量燃料完全燃烧放出的热量()。若燃料质量(m)不确定,仅热值大无法确定总放出的热量多少,故A错误;
B.热机效率()表示有用功占总放热量的比例。若总放热量未知,效率高不一定有用功多,故B错误;
C.“摩擦生热”的“热”指通过做功将机械能转化为内能,“熔化吸热”的“热”指热量,二者含义不同,故C错误;
D.热传递的实质是内能从高温物体转移到低温物体,属于能量的转移,故D正确。
故选 D。
6. 如图所示,将一块透明玻璃板架在两本书之间,在下方撒上小纸屑,用干燥的丝绸在玻璃板上摩擦,会观察到下方的小纸屑上下飞舞,跳跃不停。下列说法正确的是( )
A. 丝绸在和玻璃板摩擦的过程中创造出了电荷
B. 小纸屑向上运动是因为异种电荷相互吸引
C. 小纸屑在接触玻璃板后迅速被弹开是由于同种电荷相互排斥
D. 被丝绸摩擦过的玻璃板会带上正电荷,说明玻璃板束缚电子的能力强
【答案】C
【解析】
【详解】A.摩擦起电的实质是电子的转移,而不是创造了电荷。在丝绸和玻璃摩擦的过程中,电子从一个物体转移到另一个物体,使两个物体分别带上了等量的异种电荷,故A错误;
B.用干燥的丝绸在玻璃板上摩擦,玻璃板会带上电荷。由于带电体具有吸引轻小物体的性质,所以玻璃板能够吸引下方的小纸屑,使小纸屑向上运动。而不是因为异种电荷相互吸引,此时小纸屑并没有带上与玻璃板异种的电荷,故B错误;
C.小纸屑接触玻璃板后,会带上与玻璃板相同的电荷。根据电荷间的相互作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,所以小纸屑会因带上了与玻璃板相同的电荷而迅速被弹开,故C正确;
D.被丝绸摩擦过的玻璃板会带上正电荷,是因为在摩擦过程中,玻璃板上的电子转移到了丝绸上,玻璃板因失去电子而带正电。这说明玻璃板束缚电子的能力较弱,丝绸束缚电子的能力较强,故D错误。
故选C。
7. 将某物质加热,其温度随时间变化的关系如图所示。关于该物质,下列说法中正确的是( )
A. 质量相同的该物质d点的内能跟c点一样大
B. 50℃时该物质可能处于液态
C. 该物质是晶体,熔点为80℃
D. 用该物质制成的液体温度计能测量沸水的温度
【答案】B
【解析】
【详解】A.由于物质在不断的吸收热量,故质量相同的该物质d点的内能大于c点,故A错误;
B.该物质从第4min开始熔化,第11min结束,熔点为50℃,故50℃时该物质可能处于液态,也可以处于固态,也可以是固液共存态,故B正确;
C.该物质有固定的熔化温度,为晶体,晶体的熔点为50℃,故C错误;
D.该物质在80℃就沸腾了,而水的沸点为100℃,用该物质制成的液体温度计此时会涨破,无法读数,故D错误。
故选B。
8. 水具有比热容比较大的特点,如图所示,下列现象中与此特点无关的是( )
A. 海边的昼夜温差较小
B. 房间里放盆水可以增加湿度
C. 暖气设备用热水供暖
D. 用水冷却汽车发动机
【答案】B
【解析】
【详解】A.水的比热容较大,质量相同的水和沙石比较,在吸收或放出相同的热量时,根据Q=cmΔt,水升高或降低的温度较小。 在海边,白天海水吸收大量的热量,温度升高得比较慢;夜晚海水放出大量的热量,温度降低得也比较慢。而沙石等陆地物质比热容小,昼夜温度变化较大。所以海边的昼夜温差较小,该现象与水的比热容大的特点有关,故A不符合题意;
B.房间里放盆水,水会不断地蒸发,由液态变为气态,从而使空气中的水蒸气含量增加,进而增加了房间内空气的湿度。这一过程主要利用的是水的蒸发特性,与水的比热容大小无关,故B符合题意;
C.因为水的比热容较大,在质量相同、降低相同的温度时,根据Q=cmΔt,水放出的热量较多。所以暖气设备中用水作为传热介质,能为房间提供较多的热量,达到较好的供暖效果,该现象与水的比热容大的特点有关,故C不符合题意;
D.水的比热容大,质量相同的水和其他物质比较,升高相同的温度时,根据Q=cmΔt,水吸收的热量较多。所以汽车发动机工作时产生大量的热量,用水来冷却发动机,能吸收较多的热量,从而使发动机的温度不会升得太高,起到较好的冷却效果,该现象与水的比热容大的特点有关,故D不符合题意。
故选B。
9. 为了合理利用能源,人们一直在努力提高热机的效率,以下是一些提高热机的效率的方法:①提高热机的功率;②尽量减少各种热损;③加润滑油减少机器各部件之间的摩擦;④使用热值高的燃料。其中合理的一组是( )
A. ①④ B. ②③ C. ②④ D. ①③
【答案】B
【解析】
【详解】热机效率是指热机工作时,有用功与燃料完全燃烧释放出热量之比,与热机的功率无关,功率是表示物体做功快慢的物理量,同样的,燃料的热值高低也不能影响热机的效率;而通过减少各种热损、加润滑油等可以减少能量损失,增大有用功与燃料完全燃烧释放出热量之比,从而提高热机效率。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
10. 如图所示用同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体(其中一种是水),用测得的数据绘制了温度随时间变化的图线。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等。已知c水=4.2×103J/(kg·℃)下列说法中( )
①c乙=2.1×103J/(kg·℃)
②乙的吸热能力大于甲的吸热能力
③乙每分钟吸收的热量为0.42×104J
④加热相同时间,两杯液体吸收的热量相同
A. 只有①③正确 B. 只有②③正确 C. 只有③④正确 D. 只有①③④正确
【答案】D
【解析】
【详解】①②由图2可知,升高相同的温度(由20℃升高到100℃),甲所需时间为8min,乙所需时间为4min,时间之比为,则吸收热量之比为。甲吸收的热量比乙大,则甲的吸热能力比乙的强,甲的比热容比乙大,所以甲是水。根据,质量相同时,比热容和吸收热量成正比,所以甲和乙比热容之比为,则乙的比热容为,故①正确,②错误;
③④实验中用相同的实验装置加热,单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等,则加热相同时间,两杯液体吸收的热量相同。乙4min吸收的热量为
则乙每分钟吸收的热量为,故③④正确;
综上所述,正确的有①③④,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
第Ⅱ卷(非选择题 共40分)
二、填空题(每空1分,共12分)
11. 常用温度计的测温原理是__________,验电器的工作原理是_______,热机实质上是利用________做功的机器。
【答案】 ①.
液体的热胀冷缩 ②.
同种电荷相互排斥 ③.
内能
【解析】
【详解】[1]液体具有热胀冷缩的性质,液体温度计就是利用测温液体的这个性质工作的。
[2]当带电体接触验电器金属球时,使两片金属箔带同种电荷,根据同种电荷相互排斥而张开,所以验电器工作原理是同种电荷相互排斥。
[3]热机工作时消耗内能,将内能转化为机械能,即是利用内能做功的机器。
12. “冻干草莓”是工人把含有大量水分的新鲜草莓温度降到以下,使草莓的水分________(填物态变化名称),再将其放置在温度低于0℃的环境中实现脱水,此时,发生的物态变化是________,使新鲜草莓变成了几乎不含水分的草莓干。
【答案】 ①.
凝固 ②.
升华
【解析】
【详解】[1][2]把含有大量水分的新鲜草莓温度降到以下,使草莓的水分由液态变为固态的小冰晶,这是凝固现象。再将其放置在温度低于0℃的环境中实现脱水,是冰直接变成水蒸气,发生的物态变化是升华,使新鲜草莓变成了几乎不含水分的草莓干。
13. 在“航天日”主题活动中,小明用塑料瓶自制了“水火箭”,如图所示。用打气筒向瓶内打气,瓶内压强足够大时,“水火箭”向下喷水从而获得升空的动力,打气过程是以__________的方式改变瓶内气体内能,“水火箭”飞出后,瓶内气体温度降低,内能__________。水火箭被发射出时的能量转化情况与四冲程汽油机工作过程中的__________冲程相同。
【答案】 ①. 做功 ②. 减小 ③. 做功
【解析】
【详解】[1]用打气筒向瓶内打气,是通过压缩气体体积的方法对气体做功,使瓶内气体内能增大。
[2]“水火箭”飞出后,瓶内气体体积膨胀对外做功,气体内能减小,温度降低。
[3]汽油机的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;水火箭被发射出时,是瓶内气体的内能转化为水火箭的机械能,这与四冲程汽油机工作过程中的做功冲程能量转化情况相同。
14. 如图所示,甲、乙两个房间里相同的电炉上;同时烧开相同的两壶水,壶嘴喷出的“白气”是________现象(填物态变化名称)。仔细观察比较还能发现:________房间的气温较高(选填“甲”或“乙”)。
【答案】 ①. 液化 ②. 乙
【解析】
【详解】[1][2]由图可知:甲房间壶嘴的上方“白气”较多,而乙房间壶嘴的上方“白气”较少。“白气”是由水蒸气遇冷液化形成的小水珠,“白气”多,表明房间温度低;“白气”少,表明房间温度高,由此可以判断出乙房间的气温较高。
15. 某四冲程汽油机正常工作时它每秒对外做功20次,则该汽油机的飞轮转速为_______r/min。若该汽油机的效率为30%,完全燃烧10kg汽油放出的热量可以对外做功_______J。(汽油的热值为4.6×107J/kg)
【答案】 ①. 2400 ②. 1.38×108
【解析】
【详解】[1]汽油机一个工作循环,飞轮和曲轴转2圈,完成4个冲程,对外做功1次,因此若汽油机每秒对外做功20次,则每秒飞轮转40圈,每分钟飞轮转2400圈,因此该汽油机的飞轮转速为2400r/min。
[2]完全燃烧10kg汽油放出的热量Q放=mq=10kg×4.6×107J/kg=4.6×108J
该汽油机的效率为30%,则可以对外做功W=ηQ放=30%×4.6×108J=1.38×108J
三、作图与实验题(各题每问1分,共22分)
16. 如图所示,是小明探究“冰熔化特点”的实验装置。请回答下列问题:
(1)如图甲,在组装实验器材时,________(选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯。
(2)实验完成后,小明根据实验数据绘制了冰熔化过程中温度随时间变化关系的图像如图乙所示,分析图像可知:
①冰是一种晶体,其在熔化过程中的特点是_________,若将第10min时的冰水混合物放入0℃的房间里待上足够时间后,物质中所含的冰的质量将________。(选填“增加”“减少”或“不变”)
②小明发现图像中AB段和CD段倾斜的程度不一样,造成这个现象的原因是水的________比冰的大。
【答案】(1)需要 (2) ①. 持续吸热,但温度保持不变 ②. 不变 ③. 比热容
【解析】
【小问1详解】
在组装实验器材时,需要点燃酒精灯,因为实验中要用酒精灯的外焰加热,所以组装器材时需要点燃酒精灯,根据火焰的高度来调整铁圈等器材的高度,确保用外焰加热。
【小问2详解】
[1]分析图像可知,冰是晶体,晶体熔化的特点是持续吸热,但温度保持不变。
[2]将第 10min 时的冰水混合物放入0℃的房间里,此时冰水混合物的温度和房间温度相同,不会发生热传递,冰不能继续吸热熔化,水也不能继续放热凝固,所以物质中所含冰的质量将不变。
[3]图像中AB段是冰吸热升温过程,CD段是水吸热升温过程,根据,在质量相同、吸收热量相同(相同加热装置,相同时间内供热相同)时,水的温度变化比冰小,所以水的比热容比冰大。
17. 如图在标准大气压下做“观察水的沸腾”的实验时,甲、乙、丙三个实验小组的同学分别从图中A、B两套实验装置中任选一套来完成实验。
(1)甲组同学从水温升高到90℃开始记录数据,以后每隔1min记录一次水的温度,直到水沸腾5min为止。实验数据如表所示,分析表中的数据可知:甲组同学选择的是______(选填“A”或“B”)套装置;
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
温度℃
90
92
94
96
98
100
101
102
102
102
102
102
(2)乙、丙两组同学都选择了另外一套实验装置,并都绘制了沸腾图象,由图像C可知,沸腾的条件是______,造成他们图像不同的原因可能是______不同;
A. 酒精灯火焰的温度 B. 水的初温
C. 水的质量不同 D. 酒精的热值不同
(3)水沸腾前和沸腾时均会产生大量气泡,沸腾时的气泡在上升过程中逐渐变______(选填“大”或“小”),直到水面破裂开来,可知气泡里面充满了______(选填“水蒸气”、“空气”);
(4)如图F甲容器内装有水,乙试管内也装有水,并通过甲容器密封盖上的孔插入甲容器的水中,且乙试管与密封盖紧密接触。现给甲容器加热,经过一段时间后,则______。
A. 甲容器内的水先沸腾 B. 甲容器、乙试管内的水同时沸腾
C. 乙试管内的水先沸腾 D. 甲容器内的水沸腾,乙试管内的水不会沸腾
【答案】(1)B (2) ①. 持续吸热,温度达到沸点 ②. C
(3) ①. 大 ②. 水蒸气
(4)C
【解析】
【小问1详解】
由表中数据可知,水的温度达到102℃时不再升高,说明水的沸点为102℃,高于1标准大气压下水的沸点。而沸点和气压的关系是:气压越大,液体沸点越高。B装置加了盖子,会提高水面上的气压,从而提高水的沸点,故可知甲组同学选择的是B装置。
【小问2详解】
[1]由图像C可知,水持续吸热,温度到达沸点后开始沸腾。所以沸腾的条件是持续吸热,温度达到沸点。
[2]由图像C可知,乙、丙组同学加热的水的初温相同,用相同的装置加热,所以酒精灯火焰的温度相同,酒精的热值相同,但达到沸腾所用的时间不同,有可能是他们所用的水的质量不同,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【小问3详解】
[1][2]沸腾时,水大量汽化,水蒸气不断进入气泡,所以气泡变大,直到水面时破裂开来。
【小问4详解】
由于甲容器水面上方气体密封,加热后,气压高于外界大气压,即高于试管内水面上方的气压,因此甲容器内水的沸点较高,乙试管内水达到100℃继续吸热就可沸腾,此时甲容器内水还未达到沸点,故试管内水先沸腾。继续加热,当甲容器内水温也达到沸点后,甲容器内水也会沸腾起来,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
18. 物理小组的同学们探究“物质吸热多少与哪些因素有关”。
(1)为完成该实验,还要用到的测量工具有天平和______;
(2)实验中用到的科学方法有______和______;
(3)实验装置如图甲所示,此时温度计示数为______;图中有一处错误,会导致温度计的示数与液体的实际温度相比______(选填“偏高”或“偏低”);
(4)纠正错误后,同学们分别用表格中的液体做了四组实验:均将液体加热至沸腾并持续一段时间,并将记录的数据绘制成四个图象(顺序已经打乱),如图乙所示;
序号
物质种类
质量
初温
1
酒精
200g
20℃
2
水
200g
20℃
3
水
100g
20℃
4
水
200g
40℃
①该实验中,物质吸收热量的多少可以通过_______来反映;
②比较图象A、B可得结论:________相同的同种物质,升温越高,吸收的热量越多;
③比较图象________可得结论:水的吸热本领比酒精强。
【答案】(1)停表 (2) ①. 控制变量法 ②. 转换法
(3) ①. 46℃ ②. 偏高
(4) ①. 加热时间 ②. 质量 ③. A、C
【解析】
【小问1详解】
探究 “物质吸热多少与哪些因素有关”,需要测量质量(天平)、温度(温度计)和加热时间(停表),所以还需要停表。
【小问2详解】
[1][2]控制变量法:因为物质吸热多少与物质种类、质量、升高的温度等因素有关,研究时控制其他因素不变,只改变一个因素,所以用到控制变量法。
转换法:通过加热时间的长短来反映物质吸收热量的多少,将不易测量的热量转换为易测量的加热时间,所以用到转换法。
【小问3详解】
[1]由图甲可知,温度计的分度值是1℃,此时温度计的示数为46℃。
[2]图甲中温度计的玻璃泡接触了容器底,由于容器底直接受热,温度较高,会导致温度计的示数与液体的实际温度相比偏高。
【小问4详解】
[1]该实验中,用相同的装置加热,相同时间内放出的热量相同,物质吸收的热量也相同,所以物质吸收热量的多少可以通过加热时间来反映,这是转换法的应用。
[2]]图像B液体的初温为40℃,结合表中数据可知,图像B为实验序号4的图像;
图像C的液体沸点为78℃,说明该液体是酒精,故图像C为实验序号1的图像;
图像A、D中,A中水升温较慢,说明水的质量较大,为实验序号2的图像;
D中水升温较快,说明水的质量较小,为实验序号3的图像;
比较图像A、B,即比较2、4两次实验,水的质量相同,实验2中水温度升高多,加热时间长,吸收热量多,所以可得结论是质量相同的同种物质, 升温越多,吸收的热量越多。
[3]探究水的吸热本领比酒精强,由控制变量法可知,需要水和酒精的温度升高相同、质量相同,故应选1、2两次实验对比,即比较图像A、C。
19. 小雨利用甲、乙两套完全相同的装置,做“比较不同燃料燃烧时放出的热量”实验,两个烧杯中都装有质量为100g、温度为20℃的水。
(1)实验前,量取酒精和碎纸片时,必须控制两种燃料的________相等;
(2)实验中,通过________(选填“加热时间”或“温度计示数”)来反映燃料放出热量的多少;
(3)根据表格中的实验数据,可以得出两种燃料热值________(选填“>”“=”或“<”);实验测出的燃料热值和理论值有较大偏差,请说出造成偏差的一条原因:________。
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后的水温/℃
酒精
20
35
碎纸片
20
25
【答案】(1)质量 (2)温度计示数
(3) ①. > ②. 燃料燃烧放出的热量没有完全被水吸收
【解析】
【小问1详解】
由于燃料燃烧放出的热量与燃料的质量和种类有关,所以要比较酒精和碎纸片的放热多少,根据控制变量法可知,应控制其它条件相同,只改变燃料的种类不同,即控制两种燃料的质量相等。
【小问2详解】
实验中利用燃烧燃料放出的热量给水加热,因此通过观察水温度升高多少,即温度计示数来反映燃料放出热量的多少。
【小问3详解】
[1]据表格数据可知,燃烧质量、初温相同的酒精和碎纸片,酒精使水温度升高的多,说明燃烧酒精放出的热量多,根据可知,酒精的热值大于碎纸片的热值,即。
[2]因为燃料燃烧放出的热量不能完全被水吸收,故实验测出的燃料热值和理论值有较大偏差。
四、计算题(每问2分,共6分)
20. 由于天气寒冷,吃早饭时,妈妈用热水给小雪加热一包250克的袋装牛奶,要使袋装牛奶的温度由10℃升高到50℃,牛奶的比热容c=2.1×103J/(kg·℃),水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃),求:
(1)牛奶需要吸收多少热量?
(2)假设在该过程中,不计热量散失,妈妈至少要用60℃的热水多少千克?
(3)如果牛奶吸收的这些热量,由燃气灶来提供,而燃气灶的效率为25%,求至少需要燃烧多少燃气。(燃气的热值为q=4.2×107/m3)
【答案】(1)
2.1×104 J (2)
0.5 kg (3)
0.002 m3
【解析】
【小问1详解】
牛奶吸收的热量
【小问2详解】
不计热量散失,热水放出的热量等于牛奶吸收的热量,则
【小问3详解】
燃气灶效率 ,则总热量 。则至少需要燃烧燃气体积为
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