精品解析:内蒙古兴安盟乌兰浩特市五中联盟校2025-2026学年九年级上学期10月月考物理试题
2025-12-15
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内容正文:
五中联盟校九年级物理试题
一、单选题(每题3分共24分)
1. 下列现象和诗句不能用分子动理论解释的是( )
①一滴水大约有1.5×1022个水分子;②为有暗香来;③千里冰封,万里雪飘;④海绵很容易被压缩;⑤长期放煤的墙角,泥土是黑的;⑥水和酒精混合后体积变小;⑦尘土飞扬;⑧两铅柱压紧后下端可吊起重物
A. ①③⑤ B. ①⑤⑥ C. ②④⑧ D. ③④⑦
2. 如图所示,规格相同的甲、乙两容器中分别装有3kg和4kg的纯净水,并用不同加热器同时对其加热,根据所记录的数据绘制出如图丙所示的水温与加热时间的关系图像(不计热量损失)。下列说法正确的是( )
A. 乙杯中水每分钟吸收的热量为
B. 加热时间相同,甲、乙两杯水升高的温度之比为5:4
C. 甲、乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比为3:4
D. 将甲、乙两容器中的纯净水从20℃加热至100℃所需要的时间之比是2:3
3. 如图A是四冲程汽油机的工作示意图,如图B是我国古代曾发明一种点火器,以牛角为套筒,把艾绒黏附在木质推杆前端。取火时一只手握住套筒,另一只手向内猛推推杆,推杆前端的艾绒就会被点燃。下列说法错误的是( )
A. 做功冲程中,燃料释放的能量一部分转化为机械能
B. 汽油机和柴油机的构造类似,柴油机在压缩冲程中对气体的压缩程度更高
C. 图A丁冲程中存在着化学能转化为内能的过程;甲、乙、丙冲程靠飞轮惯性完成
D. 图B把推杆推入牛角套筒内时能量转化过程与热机中的图丁冲程相同
4. 2023年慕尼黑车展,一半是欧洲车,一半是中国车,中国车大放异彩,下列与小汽车有关的说法错误的是( )
A. 如果四冲程内燃机的转速是1800r/min,那么它每秒做功15次,共有60个冲程
B. 汽油机汽缸顶部有火花塞,柴油机汽缸顶部有喷油嘴
C. 使燃料燃烧更充分,可以提高热机效率
D. 热机的效率越高,消耗的燃料越少
5. 如图甲所示,取两个相同的验电器和,使带负电,不带电,用带有绝缘柄的金属棒把和连接起来。如图乙所示,闭合开关,灯泡发光。以下说法正确的是( )
A. 甲图中,金属棒中瞬间电流的方向是从到
B. 甲图中,金属棒中电荷定向移动的方向是从到
C. 乙图中,开关中电荷定向移动的方向是从到
D. 乙图中,电池中电流方向是从电池负极流到电池正极
6. 如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关,灯泡都不发光。若只有一个灯泡的灯丝发生了断路,现用一根导线(如图中虚线所示)连接a、b点,三只灯泡仍都不亮,则( )
A. 灯泡一定断路
B. 灯泡一定断路
C. 若再将导线连接c、d点,三个灯泡仍都不亮,则一定断路
D. 若再将导线连接c、d点,三个灯泡仍都不亮,则一定断路
7. 关于如图所示的电路图,下列说法正确的是( )
A. 当闭合开关S1和S2时,灯泡L2被短路
B. 当只闭合开关S2时,灯泡L2和L3会发光
C. 当开关S1、S2和S3都闭合时,灯泡L1和L3会发光
D. 当开关S1、S2和S3都闭合时,灯泡L2会发光
8. 求胜心切的他在最后一投时慌乱没有把握好力道,铅球出手后自己摔倒在地,同学们把他送到了医院,在医院里,李飞扬看到护士值班室墙上有一个病人呼叫器面板,他迅速脑补出了对应的电路,可以让同住一个病房的两个病人单独控制同一只电铃,且能让值班室的护士在铃响时根据不同的灯亮区分出哪个病人在按铃呼叫,他想到的电路应该是下图中的( )
A. B. C. D.
二、实验题(每空1分共17分)
9. 小刚和小强在连接串、并联电路的实验中。
(1)在连接电路过程中,开关应该是______(选填“断开”或“闭合”)的;
(2)小刚连接了如图所示的电路,闭合开关后却发现两灯都不发光。小强认为只需拆除c这一根导线,就能成为两灯______(选填“串联”或“并联”)的正确电路;
(3)小强认为,在小刚连接的电路中,若将导线e的一端移接到另一位置______(选填“A”“B”“C”或“D”),电路就能成为两灯并联的正确电路了;
(4)小刚连接了一个由两个灯泡组成的电路,闭合开关两灯都亮,但连线比较杂乱一时难以看清,要想简单迅速地判断两灯的连接方式,可采取的办法:______。
10. 小华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,小华进行如下探究: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2min记录一次温度。
①图甲是小华的实验装置,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小华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。已知水的比热容为,则食用油的比热容为________。
④实验结束后,小华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)。
11. 为探究不同燃料燃烧放热能力的差异,小华设计了如图甲、乙所示的两组对比实验,实验装置完全相同,燃料的质量都是10g。
(1)实验中应按照______(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序安装实验器材;
(2)实验中需要控制______和______均相同;
(3)本实验中通过观察______来比较燃料燃烧放出热量的多少;
(4)实验数据如下表,燃料2的热值为______J/kg[c水=4.2×10³J/(kg•℃)];
燃料
加热前水的温度/℃
燃料燃尽时水的温度/℃
燃料的热值/(J·kg⁻¹)
1
15
45
3.6×106
2
15
35
(5)通过实验得到的燃料热值与实际值相比偏______,出现这种情况的主要原因是______。
三、简答题(4分)
12. 冬天的早晨,小丽洗漱后,在倒掉刷牙杯中的水后,将杯口朝下快速甩动数次,杯子里残留的水就会被甩出。随后,她用干燥的塑料梳子梳理头发,发现头发被梳子吸引。请从物理学角度回答下列问题:
(1)为什么快速甩动数次,杯子里残留的水会被甩出?
(2)为什么头发会被梳子吸引?
四、计算题(每问3分共15分)
13. 小文家新装的天然气热水器如图所示,它的铭牌如下表,国家规定能效等级为2级的热水器,其热效率不低于88%,小文想通过洗澡来估测这款天然气热水器的能效等级是否达标,于是他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,洗澡用时15min,洗澡前后查看燃气表上显示的余气量分别为和,已知进入热水器的冷水温度为5℃(天然气的热值)求:
型号
气源
额定产热水能力
能效等级
净重量
容积
XDFZNO1
天然气
2级
38kg
40L以下
(1)消耗的天然气完全燃烧放出的热量;
(2)通过计算判定该款热水器能效等级是否达标;
14. 氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点。国家发改委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划2021-2035年》。明确氢能是未来国家能源体系的重要组成部分。2024年4月,据中国石化消息,两辆以氢为燃料的汽车,实现了北京到上海1500km长距离运输测试,这是中国氢能车辆首次大范围、长距离、跨区域的实际运输测试。某氢燃料电池大巴车如图所示。
(1)质量为的氢燃料完全燃烧放出的热量为多少?
(2)若这些热量全部被质量为、温度为的水吸收,能使水的温度升高多少?(在1标准大气压下)
(3)氢燃料可供该型号氢燃料电池大巴车以的恒定功率匀速行驶,则该氢燃料电池大巴车的效率为多少?
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五中联盟校九年级物理试题
一、单选题(每题3分共24分)
1. 下列现象和诗句不能用分子动理论解释的是( )
①一滴水大约有1.5×1022个水分子;②为有暗香来;③千里冰封,万里雪飘;④海绵很容易被压缩;⑤长期放煤的墙角,泥土是黑的;⑥水和酒精混合后体积变小;⑦尘土飞扬;⑧两铅柱压紧后下端可吊起重物
A. ①③⑤ B. ①⑤⑥ C. ②④⑧ D. ③④⑦
【答案】D
【解析】
【详解】①一滴水大约有1.5×1022个水分子,说明分子很小,物质是由大量分子组成的,故①不符合题意;
②为有暗香来,是分子在永不停息地做无规则运动的结果,故②不符合题意;
③千里冰封,万里雪飘,雪是一个物体,雪飘是物体机械运动,故③符合题意;
④海绵很容易被压缩,海绵中间的孔是物体间的距离,不是分子间隙,故④符合题意;
⑤长期放煤的墙角,泥土是黑的,这是分子在永不停息地做无规则运动的结果,故⑤不符合题意;
⑥水和酒精混合后体积变小,是由于分子存在间隙,故⑥不符合题意;
⑦尘土飞扬,尘土很小,但肉眼可见,尘土飞扬是物体的机械运动,故⑦符合题意;
⑧两铅柱压紧后下端可吊起重物,是分子间存在着相互的引力现象,故⑧不符合题意。故③④⑦不能用分子动理论解释。
故选D。
2. 如图所示,规格相同的甲、乙两容器中分别装有3kg和4kg的纯净水,并用不同加热器同时对其加热,根据所记录的数据绘制出如图丙所示的水温与加热时间的关系图像(不计热量损失)。下列说法正确的是( )
A. 乙杯中水每分钟吸收的热量为
B. 加热时间相同,甲、乙两杯水升高的温度之比为5:4
C. 甲、乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比为3:4
D. 将甲、乙两容器中的纯净水从20℃加热至100℃所需要的时间之比是2:3
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图象可知,乙杯中水吸收的热量
乙杯水加热时间为3min,则乙杯中水每分钟吸收的热量
故A错误;
B.由图象可知,甲中的水加热2min,温度升高20℃,则甲中的水每分钟升高的温度为10℃;乙中的水3min内升高了20℃,则乙中的水每分钟升高的温度为,则加热时间相同,甲、乙两杯水升高的温度之比为
故B错误;
C.由图象可知,甲杯水吸收的热量
甲杯水加热时间为2min,则甲杯中水每分钟吸收的热量
由于不计热量损失,即Q吸=Q放,则甲、乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比为
故C错误;
D.将甲容器中的纯净水从20℃加热至100℃所需要的时间为
将乙容器中的纯净水从20℃加热至100℃所需要的时间为
则将甲、乙两容器中的纯净水从20℃加热至100℃所需要的时间之比是
故D正确。
故选D。
3. 如图A是四冲程汽油机的工作示意图,如图B是我国古代曾发明一种点火器,以牛角为套筒,把艾绒黏附在木质推杆前端。取火时一只手握住套筒,另一只手向内猛推推杆,推杆前端的艾绒就会被点燃。下列说法错误的是( )
A. 做功冲程中,燃料释放的能量一部分转化为机械能
B. 汽油机和柴油机的构造类似,柴油机在压缩冲程中对气体的压缩程度更高
C. 图A丁冲程中存在着化学能转化为内能的过程;甲、乙、丙冲程靠飞轮惯性完成
D. 图B把推杆推入牛角套筒内时能量转化过程与热机中的图丁冲程相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.做功冲程中,燃料释放的能量少部分转化为机械能,大部分以尾气形式排放,故A正确,不符合题意;
B.柴油机在压缩冲程中对气体的压缩程度更高,体积更小,内能更大,故B正确,不符合题意;
C.图A甲中两个气门关闭,活塞向上运动,机械能转化为内能,是压缩冲程;图A乙中进气门打开,活塞向下运动,是吸气冲程;图A丙中排气门打开,活塞向上运动,是排气冲程,图A丁中两个气门关闭,活塞向下运动,是做功冲程,高温气体燃烧,先将化学能转化为内能,再将内能转化为机械能,甲、乙、丙冲程靠飞轮惯性完成,故C正确,不符合题意;
D.图B把推杆推入牛角套筒内时,套筒内的温度升高,内能增大,是由机械能转化为内能,能量转化过程与热机中的压缩冲程相同,即与图甲相同,故D错误,符合题意。
故选D。
4. 2023年慕尼黑车展,一半是欧洲车,一半是中国车,中国车大放异彩,下列与小汽车有关的说法错误的是( )
A. 如果四冲程内燃机的转速是1800r/min,那么它每秒做功15次,共有60个冲程
B. 汽油机汽缸顶部有火花塞,柴油机汽缸顶部有喷油嘴
C. 使燃料燃烧更充分,可以提高热机效率
D. 热机的效率越高,消耗的燃料越少
【答案】D
【解析】
【详解】A.内燃机完成一个工作循环,飞轮转两转,经历四个冲程,做功一次。如果四冲程内燃机的转速是1800r/min=1800r/60s=30r/s
那么它每秒做功15次,共有60个冲程,故A正确,不符合题意;
B.汽油机是靠汽缸顶部的火花塞来点火的,而柴油机的顶部是喷油嘴,其点火方式是压燃式,故B正确,不符合题意;
C.热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值,使燃料燃烧更充分,可以提高燃料的利用率,故C正确,不符合题意;
D.根据热机效率的公式,在做功相同的情况下,热机的效率越高,Q值越小,消耗的燃料越少,故D错误,符合题意。
故选D。
5. 如图甲所示,取两个相同的验电器和,使带负电,不带电,用带有绝缘柄的金属棒把和连接起来。如图乙所示,闭合开关,灯泡发光。以下说法正确的是( )
A. 甲图中,金属棒中瞬间电流的方向是从到
B. 甲图中,金属棒中电荷定向移动的方向是从到
C. 乙图中,开关中电荷定向移动的方向是从到
D. 乙图中,电池中电流方向是从电池负极流到电池正极
【答案】D
【解析】
【详解】AB.A带负电,B不带电,用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来后,负电荷(电子)会从A向B定向移动,故金属棒中电荷定向移动的方向是从A到B,又因电流的方向与负电荷定向移动的方向相反,故金属棒中电流的方向是从B到A,故AB错误;
C.在电源外部,电流从电源正极流向负极。乙图中,开关S中电流的方向是从d到c,因为电流方向与负电荷的定向移动方向相反,所以开关S中电荷定向移动的方向是从c到d,故C错误;
D.在电池内部,电流方向是从电池负极流到电池正极;但在电源外部,电流从正极流向负极。所以电池中电流方向应从电池负极流到电池正极,故D正确。
故选D。
6. 如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关,灯泡都不发光。若只有一个灯泡的灯丝发生了断路,现用一根导线(如图中虚线所示)连接a、b点,三只灯泡仍都不亮,则( )
A. 灯泡一定断路
B. 灯泡一定断路
C. 若再将导线连接c、d点,三个灯泡仍都不亮,则一定断路
D. 若再将导线连接c、d点,三个灯泡仍都不亮,则一定断路
【答案】C
【解析】
【详解】AB.若灯泡L1断路,用一根导线连接a、b点时,电路会形成通路,两只灯泡都会发光,与题目中三只灯泡仍都不亮的条件矛盾,所以灯泡L1一定没有断路;也说明断路可能发生在bc或cd之间,即灯泡L2可能断路,不是一定断路,故AB不符合题意;
CD.若再将导线连接c、d点,三个灯泡仍都不亮,则说明L3一定没有发生断路;也就说明断路一定发生在bc之间的L2上,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
7. 关于如图所示的电路图,下列说法正确的是( )
A. 当闭合开关S1和S2时,灯泡L2被短路
B. 当只闭合开关S2时,灯泡L2和L3会发光
C. 当开关S1、S2和S3都闭合时,灯泡L1和L3会发光
D. 当开关S1、S2和S3都闭合时,灯泡L2会发光
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.当闭合开关S1和S2时,S1所在的导线直接接在L2两端,电流绕过L2流入L3,灯泡L2被短路,故A正确;
B.当只闭合开关S2时,电流依次流经L2和L3,灯泡L2和L3串联,故B正确;
CD.当开关S1、S2和S3都闭合时,灯泡L2被短路,不会发光,灯泡L1和L3并列连接,即并联接入电路,都会发光,故C正确,D错误。
故选ABC。
8. 求胜心切的他在最后一投时慌乱没有把握好力道,铅球出手后自己摔倒在地,同学们把他送到了医院,在医院里,李飞扬看到护士值班室墙上有一个病人呼叫器面板,他迅速脑补出了对应的电路,可以让同住一个病房的两个病人单独控制同一只电铃,且能让值班室的护士在铃响时根据不同的灯亮区分出哪个病人在按铃呼叫,他想到的电路应该是下图中的( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.图中,两个开关并联控制电铃,任一开关闭合,电铃响,但不能区分哪个病人呼叫,故A不符合题意;
B.图中,S2与电铃串联,闭合铃响,而另一开关闭合时,将电铃及电源短路,故B不符合题意;
C.图中,两开关分别控制灯,再与同一电铃串联,不同的开关闭合时,铃都响,且不同的灯亮,能区分哪个病人呼叫,故C符合题意;
D.图中,两开关分别控制灯和电铃,S1闭合时,电铃不会响,故D不符合题意。
故选C。
二、实验题(每空1分共17分)
9. 小刚和小强在连接串、并联电路的实验中。
(1)在连接电路过程中,开关应该是______(选填“断开”或“闭合”)的;
(2)小刚连接了如图所示的电路,闭合开关后却发现两灯都不发光。小强认为只需拆除c这一根导线,就能成为两灯______(选填“串联”或“并联”)的正确电路;
(3)小强认为,在小刚连接的电路中,若将导线e的一端移接到另一位置______(选填“A”“B”“C”或“D”),电路就能成为两灯并联的正确电路了;
(4)小刚连接了一个由两个灯泡组成的电路,闭合开关两灯都亮,但连线比较杂乱一时难以看清,要想简单迅速地判断两灯的连接方式,可采取的办法:______。
【答案】(1)断开 (2)串联 (3)C
(4)取下其中一个灯泡,若另一个灯泡仍发光,则为并联;若不发光,则为串联
【解析】
【小问1详解】
在连接电路的过程中,为了防止短路或错误连接导致元件损坏,开关应该是断开的。
【小问2详解】
由图可知,闭合开关后却发现两灯都不发光是因为两灯被短路了,因此为了使两灯能发光,应该将导线的连接更改一下,若将c导线拆除后,电流从电源正极出发,将依次经过开关、灯L1、L2后回到负极,从而组成串联电路。
【小问3详解】
由图,要使两灯并联,需使电路有两条路径,分别通过灯L1、L2后,因此可以将导线e的右端移到C接线柱上。
【小问4详解】
串联电路中,各用电器工作互相影响,而并联电路中各用电器工作互不影响,能独立工作,因此要想简单迅速地判断两灯的连接方式,可以拧掉其中一个灯泡,如果另一个灯泡熄灭,则是串联;如果另一个灯泡仍然亮,则是并联。
10. 小华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,小华进行如下探究: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2min记录一次温度。
①图甲是小华的实验装置,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小华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。已知水的比热容为,则食用油的比热容为________。
④实验结束后,小华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. ⑤. 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,能支持小华的猜想,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,水的吸热能量较强。对于水来说,对于食用油来说,故,整理得
[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
11. 为探究不同燃料燃烧放热能力的差异,小华设计了如图甲、乙所示的两组对比实验,实验装置完全相同,燃料的质量都是10g。
(1)实验中应按照______(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序安装实验器材;
(2)实验中需要控制______和______均相同;
(3)本实验中通过观察______来比较燃料燃烧放出热量的多少;
(4)实验数据如下表,燃料2的热值为______J/kg[c水=4.2×10³J/(kg•℃)];
燃料
加热前水的温度/℃
燃料燃尽时水的温度/℃
燃料的热值/(J·kg⁻¹)
1
15
45
3.6×106
2
15
35
(5)通过实验得到的燃料热值与实际值相比偏______,出现这种情况的主要原因是______。
【答案】(1)自下而上
(2) ①. 水的质量 ②. 水的初温
(3)温度计示数的变化
(4)
(5) ①. 小 ②. 燃料燃烧放出的热量没有完全被水吸收(或存在热量损失)
【解析】
【小问1详解】
这类用酒精灯等加热的实验,为了使用酒精灯外焰加热,且防止已安装好的器材被碰倒,并确保安全,应自下而上安装。
【小问2详解】
[1][2]对比不同燃料的放热能力,除了燃料种类不同,其他影响水吸热的因素都应相同,即燃料质量(已保持相同),水的初温,水的质量,以及装置(已保持相同)等。
【小问3详解】
燃料燃烧放出的热量被水吸收,同种情况下,水温上升越高,说明放热越多。所以是通过水升高的温度即温度计示数的变化来比较燃料放热多少。
【小问4详解】
由表可知,对燃料1:
水吸收的热量,
燃料1热值为,则
联立两式可得水的质量①
对燃料2:
水吸收的热量②
根据可得燃料2热值③
联立①②③可得燃料2的热值为。
【小问5详解】
[1][2]燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收,有一部分散失到空气中,一部分被容器吸收等,从而使水吸收的热量小于燃料放出的热量,所以测得的热值会比实际的燃料热值偏小。
三、简答题(4分)
12. 冬天的早晨,小丽洗漱后,在倒掉刷牙杯中的水后,将杯口朝下快速甩动数次,杯子里残留的水就会被甩出。随后,她用干燥的塑料梳子梳理头发,发现头发被梳子吸引。请从物理学角度回答下列问题:
(1)为什么快速甩动数次,杯子里残留的水会被甩出?
(2)为什么头发会被梳子吸引?
【答案】(1)快速甩动杯子时,杯子和里面的水一起运动,当杯子突然停止运动时,杯子里的水由于惯性要保持原来的运动状态,所以会被甩出。
(2)用干燥的塑料梳子梳理头发时,梳子和头发摩擦,梳子和头发带了异种电荷,异种电荷相互吸引,所以头发会被梳子吸引。
【解析】
【小问1详解】
略。
【小问2详解】
略。
四、计算题(每问3分共15分)
13. 小文家新装的天然气热水器如图所示,它的铭牌如下表,国家规定能效等级为2级的热水器,其热效率不低于88%,小文想通过洗澡来估测这款天然气热水器的能效等级是否达标,于是他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,洗澡用时15min,洗澡前后查看燃气表上显示的余气量分别为和,已知进入热水器的冷水温度为5℃(天然气的热值)求:
型号
气源
额定产热水能力
能效等级
净重量
容积
XDFZNO1
天然气
2级
38kg
40L以下
(1)消耗的天然气完全燃烧放出的热量;
(2)通过计算判定该款热水器能效等级是否达标;
【答案】(1)
(2)见解析
【解析】
【小问1详解】
消耗的天然气的体积为
则消耗的天然气完全燃烧放出的热量
【小问2详解】
洗澡用水质量为
则水吸收的热量为
则热水器热效率
所以该款热水器能效等级达标,能效等级达到2级。
14. 氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点。国家发改委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划2021-2035年》。明确氢能是未来国家能源体系的重要组成部分。2024年4月,据中国石化消息,两辆以氢为燃料的汽车,实现了北京到上海1500km长距离运输测试,这是中国氢能车辆首次大范围、长距离、跨区域的实际运输测试。某氢燃料电池大巴车如图所示。
(1)质量为的氢燃料完全燃烧放出的热量为多少?
(2)若这些热量全部被质量为、温度为的水吸收,能使水的温度升高多少?(在1标准大气压下)
(3)氢燃料可供该型号氢燃料电池大巴车以的恒定功率匀速行驶,则该氢燃料电池大巴车的效率为多少?
【答案】(1)8.4×107J (2)35℃ (3)50%
【解析】
【小问1详解】
质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为Q放=m氢q氢=0.6kg×1.4×108J/kg=8.4×107J
【小问2详解】
水吸收的热量为Q吸=Q放=8.4×107J
水升高的温度为
根据上述计算结果得到水的末温为t=t0+Δt=65℃+50℃=115℃>100℃
而标准大气压下水的沸点为100℃,所以水的末温为100℃,水升高的温度为Δt'=100℃-65℃=35℃
【小问3详解】
该氢燃料电池大巴车消耗0.6kg氢燃料输出的有用功为W=Pt=140×103W×300s=4.2×107J
该氢燃料电池大巴车的效率为
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