内容正文:
“冬日暖阳·热学探秘”科学探索营
——九年级物态变化与内能综合复习试卷(加量版)
第一章:冰雪奇缘——物态变化探秘
情景:探索营的第一天,小明来到冰雪体验区。这里的气温是-5℃,有各种冰雪景观和体验项目。
1. 小明看到树枝上挂着晶莹的“雾凇”,这是空气中的水蒸气遇冷直接变成了固态,这种物态变化叫做( )。
A. 凝固 B. 凝华 C. 液化 D. 升华
2. 他从户外进入温暖的室内,眼镜片立刻蒙上一层水雾,这是室内空气中的水蒸气遇冷( )形成的。
A. 凝固 B. 凝华 C. 液化 D. 升华
3. 小明用手握住一块冰,感觉手很冷,这是因为( )。
A. 冰的温度比手低,冰从手吸热 B. 手的热量传给了冰,手的内能减少
C. 冰发生熔化需要吸热 D. 以上都是
4. 关于冰雪体验区中的现象,下列说法正确的是( )。
A. 雪是水蒸气凝华形成的,放热 B. 冰是水凝固形成的,吸热
C. 霜是露水凝固形成的,放热 D. 雾是水汽化形成的,吸热
5. 物态变化中需要吸热的是:______、______、______。(写出三个)
6. 冬天,冰冻的衣服也能晾干,这是______现象;清晨,草叶上的露珠是______现象;深秋,瓦片上的白霜是______现象。
7. 小明用温度计测量了一块冰的温度,质量为0.1kg,温度显示为-10℃。他将这块冰放入一个装有适量水的烧杯中,放在电加热器上加热,记录了温度随时间的变化,绘制成如图所示的图像。
(1)AB段表示冰吸热______;BC段表示冰水混合物吸热,温度______,此过程持续了6分钟;CD段表示水吸热______。
(2)若加热器的热量全部被冰和水吸收,求BC段冰吸收热量。
(3) 实验结束后,小明发现烧杯外壁有小水珠,这是什么现象?是如何形成的?
8. 为了探究不同物质的熔化特点,小明用相同的装置分别加热海波和石蜡,记录数据并绘制了如图所示的熔化图像。
(1)海波是______(选填“晶体”或“非晶体”),它在熔化过程中温度______;石蜡是______(选填“晶体”或“非晶体”),它在熔化过程中温度______。
第二章:温暖传递——内能与热量
情景:探索营的第二天,小明来到“温暖传递”实验区,学习内能与热量的传递规律。
9. 冬天,小明用热水袋取暖,这是通过______的方式改变内能;搓手也可以使手暖和,这是通过______的方式改变内能。两种方式在改变内能上是______的。
A. 热传递;做功;等效 B. 做功;热传递;不等效
C. 热传递;做功;不等效 D. 做功;热传递;等效
10. 关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )。
A. 物体的温度越高,含有的热量越多
B. 物体吸收热量,温度一定升高
C. 热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
D. 物体的内能增加,可能是外界对物体做了功
11. 质量和初温都相同的铁块和铝块(c铁<c铝),吸收相同的热量后接触,则( )。
A. 热量从铁块传给铝块 B. 热量从铝块传给铁块
C. 两者之间不发生热传递 D. 条件不足,无法判断
12. 下列现象中,通过热传递改变内能的是( )。
A. 冬天搓手取暖 B. 压缩空气温度升高
C. 烧水时水变热 D. 锯木头时锯条发烫
13. 水的比热容是4.2×10³ J/(kg·℃),表示______。沿海地区昼夜温差比内陆地区小,是因为______。
14. 小明将一杯热水放在空气中,热水会慢慢变凉,这是因为热水通过______和______的方式减少了内能。
15. 小明想比较水和食用油的吸热能力,设计了如图所示的实验装置。
(1)实验中,取相同______的水和食用油,用相同的酒精灯
加热,通过比较______来比较吸收热量的多少。
(2)实验数据如下表所示:
物质
质量/g
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
水
100
20
40
5
食用油
100
20
40
3
分析数据可知,______的吸热能力强,其比热容较______。
A. 水;大 B. 水;小 C. 食用油;大 D. 食用油;小
(3)求实验中水吸收的热量。
(4)小明发现,用相同的加热器加热水和食用油,要使它们升高相同的温度,水需要的时间更长。请解释原因。
16. 小明设计了一个“暖手宝”,内部装有质量为0.5kg、温度为80℃的热水。当水温降到40℃时,它释放的热量是多少?这些热量如果全部被一个质量为50kg、初温为10℃的人吸收,人的体温能升高多少?[c水=4.2×10³ J/(kg·℃),c人=3.5×10³ J/(kg·℃)]
(1)计算热水放出的热量。
(2)计算人的体温升高值。
(3)实际使用时,人的体温升高值比计算值小,请分析可能的原因。
第三章:动力之源——热机与效率
情景:探索营的第三天,小明来到“动力之源”展区,学习热机的工作原理和效率。
17. 如图是四冲程汽油机的示意图,其中将机械能转化为内能的冲程是( )冲程;做功冲程中,气体的内能______,温度______。
A. 压缩;减小;降低 B. 做功;减小;降低
C. 压缩;增加;升高 D. 做功;增加;升高
18. 关于热机效率,下列说法正确的是( )。
A. 热机效率越高,做的有用功越多 B. 热机效率越高,燃料完全燃烧放出的热量越少
C. 热机效率越高,能量利用率越高 D. 热机效率可以达到100%
19. 下列措施中,不能提高热机效率的是( )。
A. 使燃料充分燃烧 B. 减少各种热损失
C. 增加热机的工作时间 D. 保持良好的润滑
20. 柴油机与汽油机相比,下列叙述错误的是( )。
A. 柴油机气缸顶部有一个喷油嘴,没有火花塞
B. 柴油机吸气冲程吸入的是空气和柴油的混合物
C. 柴油机的效率一般比汽油机高
D. 柴油机比汽油机笨重
21. 汽油机的一个工作循环包括______、______、______、______四个冲程。
22. 热机工作时,燃料燃烧将______能转化为______能,再通过做功将内能转化为______能。
23. 某汽油机的飞轮转速为3000r/min,气缸活塞面积为50cm²,一个冲程活塞在气缸中移动的距离为25cm,做功冲程中燃气的平均压强为8×10⁵ Pa。
(1)该汽油机每秒完成______个工作循环,对外做功______次。
(2)求一个做功冲程中燃气对活塞做的功。
(3)若该汽油机的效率为30%,求它每分钟消耗的汽油质量。(汽油的热值q=4.6×10⁷ J/kg)
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“冬日暖阳·热学探秘”科学探索营
——九年级物态变化与内能综合复习试卷(加量版)
第一章:冰雪奇缘——物态变化探秘
情景:探索营的第一天,小明来到冰雪体验区。这里的气温是-5℃,有各种冰雪景观和体验项目。
1. 小明看到树枝上挂着晶莹的“雾凇”,这是空气中的水蒸气遇冷直接变成了固态,这种物态变化叫做( )。
A. 凝固 B. 凝华 C. 液化 D. 升华
2. 他从户外进入温暖的室内,眼镜片立刻蒙上一层水雾,这是室内空气中的水蒸气遇冷( )形成的。
A. 凝固 B. 凝华 C. 液化 D. 升华
3. 小明用手握住一块冰,感觉手很冷,这是因为( )。
A. 冰的温度比手低,冰从手吸热 B. 手的热量传给了冰,手的内能减少
C. 冰发生熔化需要吸热 D. 以上都是
4. 关于冰雪体验区中的现象,下列说法正确的是( )。
A. 雪是水蒸气凝华形成的,放热 B. 冰是水凝固形成的,吸热
C. 霜是露水凝固形成的,放热 D. 雾是水汽化形成的,吸热
5. 物态变化中需要吸热的是:______、______、______。(写出三个)
6. 冬天,冰冻的衣服也能晾干,这是______现象;清晨,草叶上的露珠是______现象;深秋,瓦片上的白霜是______现象。
7. 小明用温度计测量了一块冰的温度,质量为0.1kg,温度显示为-10℃。他将这块冰放入一个装有适量水的烧杯中,放在电加热器上加热,记录了温度随时间的变化,绘制成如图所示的图像。
(1)AB段表示冰吸热______;BC段表示冰水混合物吸热,温度______,此过程持续了6分钟;CD段表示水吸热______。
(2)若加热器的热量全部被冰和水吸收,求BC段冰吸收热量。
(3) 实验结束后,小明发现烧杯外壁有小水珠,这是什么现象?是如何形成的?
8. 为了探究不同物质的熔化特点,小明用相同的装置分别加热海波和石蜡,记录数据并绘制了如图所示的熔化图像。
(1)海波是______(选填“晶体”或“非晶体”),它在熔化过程中温度______;石蜡是______(选填“晶体”或“非晶体”),它在熔化过程中温度______。
第二章:温暖传递——内能与热量
情景:探索营的第二天,小明来到“温暖传递”实验区,学习内能与热量的传递规律。
9. 冬天,小明用热水袋取暖,这是通过______的方式改变内能;搓手也可以使手暖和,这是通过______的方式改变内能。两种方式在改变内能上是______的。
A. 热传递;做功;等效 B. 做功;热传递;不等效
C. 热传递;做功;不等效 D. 做功;热传递;等效
10. 关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )。
A. 物体的温度越高,含有的热量越多
B. 物体吸收热量,温度一定升高
C. 热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
D. 物体的内能增加,可能是外界对物体做了功
11. 质量和初温都相同的铁块和铝块(c铁<c铝),吸收相同的热量后接触,则( )。
A. 热量从铁块传给铝块 B. 热量从铝块传给铁块
C. 两者之间不发生热传递 D. 条件不足,无法判断
12. 下列现象中,通过热传递改变内能的是( )。
A. 冬天搓手取暖 B. 压缩空气温度升高
C. 烧水时水变热 D. 锯木头时锯条发烫
13. 水的比热容是4.2×10³ J/(kg·℃),表示______。沿海地区昼夜温差比内陆地区小,是因为______。
14. 小明将一杯热水放在空气中,热水会慢慢变凉,这是因为热水通过______和______的方式减少了内能。
15. 小明想比较水和食用油的吸热能力,设计了如图所示的实验装置。
(1)实验中,取相同______的水和食用油,用相同的酒精灯
加热,通过比较______来比较吸收热量的多少。
(2)实验数据如下表所示:
物质
质量/g
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
水
100
20
40
5
食用油
100
20
40
3
分析数据可知,______的吸热能力强,其比热容较______。
A. 水;大 B. 水;小 C. 食用油;大 D. 食用油;小
(3)求实验中水吸收的热量。
(4)小明发现,用相同的加热器加热水和食用油,要使它们升高相同的温度,水需要的时间更长。请解释原因。
16. 小明设计了一个“暖手宝”,内部装有质量为0.5kg、温度为80℃的热水。当水温降到40℃时,它释放的热量是多少?这些热量如果全部被一个质量为50kg、初温为10℃的人吸收,人的体温能升高多少?[c水=4.2×10³ J/(kg·℃),c人=3.5×10³ J/(kg·℃)]
(1)计算热水放出的热量。
(2)计算人的体温升高值。
(3)实际使用时,人的体温升高值比计算值小,请分析可能的原因。
第三章:动力之源——热机与效率
情景:探索营的第三天,小明来到“动力之源”展区,学习热机的工作原理和效率。
17. 如图是四冲程汽油机的示意图,其中将机械能转化为内能的冲程是( )冲程;做功冲程中,气体的内能______,温度______。
A. 压缩;减小;降低 B. 做功;减小;降低
C. 压缩;增加;升高 D. 做功;增加;升高
18. 关于热机效率,下列说法正确的是( )。
A. 热机效率越高,做的有用功越多 B. 热机效率越高,燃料完全燃烧放出的热量越少
C. 热机效率越高,能量利用率越高 D. 热机效率可以达到100%
19. 下列措施中,不能提高热机效率的是( )。
A. 使燃料充分燃烧 B. 减少各种热损失
C. 增加热机的工作时间 D. 保持良好的润滑
20. 柴油机与汽油机相比,下列叙述错误的是( )。
A. 柴油机气缸顶部有一个喷油嘴,没有火花塞
B. 柴油机吸气冲程吸入的是空气和柴油的混合物
C. 柴油机的效率一般比汽油机高
D. 柴油机比汽油机笨重
21. 汽油机的一个工作循环包括______、______、______、______四个冲程。
22. 热机工作时,燃料燃烧将______能转化为______能,再通过做功将内能转化为______能。
23. 某汽油机的飞轮转速为3000r/min,气缸活塞面积为50cm²,一个冲程活塞在气缸中移动的距离为25cm,做功冲程中燃气的平均压强为8×10⁵ Pa。
(1)该汽油机每秒完成______个工作循环,对外做功______次。
(2)求一个做功冲程中燃气对活塞做的功。
(3)若该汽油机的效率为30%,求它每分钟消耗的汽油质量。(汽油的热值q=4.6×10⁷ J/kg)
参考答案与解析
第一章:冰雪奇缘——物态变化探秘
1. B 解析:雾凇是水蒸气直接变成固态,是凝华。
2. C 解析:眼镜片上的水雾是水蒸气变成液态,是液化。
3. D 解析:手感觉冷是因为热传递,冰从手吸热,手的内能减少;同时冰吸热可能熔化。综合来看,A、B、C都正确,故选D。
4. A 解析:雪是凝华,放热;冰是凝固,放热;霜是凝华,放热;雾是液化,放热。B、C、D错误。
5. 熔化;汽化;升华 解析:物态变化中吸热的有熔化、汽化、升华。
6. 升华;液化;凝华 解析:冰冻的衣服晾干是冰直接变成水蒸气,升华;露珠是液化;白霜是凝华。
7. (1)升温;不变;升温
(2)A
(3)AB段Q=cmΔt=4200J/(kg.℃)×0.1℃×(0℃-(-10℃))=4200J
QBC=1.5QAB=1.5×4200J=6300J
(4)液化;烧杯外壁温度较低,空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠。
8. (1)晶体;保持不变;非晶体;不断升高
第二章:温暖传递——内能与热量
9. A 解析:改变内能的方式有两种,热传递和做功,它们在改变内能上是等效的。
10. D 解析:热量是过程量,不能说含有;晶体熔化时吸热但温度不变;热量从温度高的物体传向温度低的物体;内能增加可能是吸热或做功。
11. B 解析:吸收相同热量,比热容小的温度升高多,所以铁块末温高,热量从铁块传向铝块。
12. C 解析:A、B、D都是通过做功改变内能,C是通过热传递。
13. 质量1kg水温度升高(或降低)1℃吸收(或放出)的热量为4.2×10³ J;水的比热容大,在同样吸热或放热的情况下,温度变化小。
14. 热传递;蒸发(或汽化)
15. (1)质量;加热时间
(2)A
(3)Q吸=cmΔt=4.2×10³ J/(kg·℃)×0.1kg×20℃=8.4×10³ J
(4)水的比热容大,升高相同温度需要吸收更多的热量,所以加热时间更长。
16. (1)Q放=c水m水Δt=4.2×103×0.5×40=8.4×104 J
(2)Δt人=Q吸/(c人m人)=8.4×104/(3.5×103×50)≈0.48℃
(3)因为暖手宝放出的热量没有全部被人吸收,有热量散失到空气中。
第三章:动力之源——热机与效率
17. D 解析:压缩冲程机械能转化为内能,气体内能增加,温度升高;做功冲程内能转化为机械能,气体内能减小,温度降低。
18. C 解析:效率高表示有用功占总功的比例高,能量利用率高。
19. C 解析:增加工作时间不能提高效率。
20. B 解析:柴油机吸气冲程只吸入空气,汽油机吸入空气和汽油的混合物。
21. 吸气;压缩;做功;排气
22. 化学;内;机械
23. (1)25;25
(2)W=Fs=pSs=8×105 Pa×50×10-4m²×0.25m=1000J
(3)每分钟做功W总=1000J×25×60=1.5×106J
Q放=W总/η=1.5×106/0.3=5×106J
m=Q放/q=5×106/(4.6×107)≈0.109 kg
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