内容正文:
九年级物理第一次质量检测试卷
一、单项选择题:(每小题2分,共32分。)
1. 以下温度中最接近25℃的是( )
A. 让人感觉温暖而舒适的房间温度 B. 厦门市冬季最冷的室外温度
C. 健康成年人的体温 D. 冰熔化时的温度
2. 下列属于凝华现象的是( )
A. 积雪融化 B. 雾的形成 C. 霜的形成 D. 露的形成
3. 炒菜时,碘盐不宜与油同时加热,这是因为碘在高温下很容易( )
A. 凝华 B. 汽化 C. 升华 D. 熔化
4. 下列现象中属于汽化的是( )
A. 烧水时,壶嘴喷出的“白气”
B. 加在饮料中的冰块不见了
C. 洒在地上的水一会儿没有了
D. 放在衣柜里的樟脑丸越来越小
5. 现代火箭用液态氢作燃料,是因为它具有( )
A. 较小的密度 B. 较低的沸点
C. 较大的比热容 D. 较大的热值
6. 如图所示中,描述晶体凝固的图像是( )
A. B. C. D.
7. 下列关于燃料热值的说法中,正确的是( )
A. 燃料燃烧时,燃料的质量越大,热值越大
B. 燃料燃烧后放出的热量多,热值就一定大
C. 不同燃料的热值一般不同
D. 当燃料未燃烧时,其热值为零
8. 小德吃雪糕时,看到雪糕周围冒“冷气”,由此他联想到了煮面时锅里冒“热气”的情景。以下是他对“冷气”和“热气”的思考,其中正确的是( )
A. “冷气”和“热气”本质是相同,都是汽化形成的水蒸气
B. “冷气”和“热气”本质是相同,都是液化形成的小水珠
C. “冷气”和“热气”本质是不同,前者是小水珠,后者是水蒸气
D. “冷气”和“热气”本质是不同,前者是液化形成,后者是汽化形成
9. 已知酒精、煤油、水银的熔点分别是-117℃、-30℃、-39℃,南极的最低气温达-89.2℃,要测量南极气温,应选用( )
A. 酒精温度计 B. 煤油温度计 C. 水银温度计 D. 三种温度计都可以
10. 如图所示为内燃机工作时的某冲程示意图,该冲程是( )
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
11. 柴油机与汽油机在结构上和点火方式上的区别是( )
A. 柴油机上有喷油嘴,汽油机上有火花塞
B. 柴油机上有火花塞,汽油机上有喷油嘴
C. 柴油机是点燃式点火,汽油机是压燃式点火
D. 柴油机和汽油机都是点燃式点火
12. 火箭在大气中飞行时,它的头部跟空气摩擦发热,温度可达几千摄氏度。在火箭上涂一层特殊材料,这种材料在高温下熔化并且汽化,能起到防止烧坏火箭头部的作用,这是因为( )
A. 熔化和汽化都吸热
B. 熔化和汽化都放热
C. 熔化放热,汽化吸热
D. 熔化吸热,汽化放热
13. 两个物体相互接触,却没有发生热传递,那么它们一定具有相同的( )
A. 比热容 B. 热值 C. 内能 D. 温度
14. 水的比热容比煤油的大. 如图,用规格相同的两试管分别装上质量相同的煤油和水,隔着石棉网同时对两试管加热. 图7中的哪一图线能反映该实验情况
A. B.
C. D.
15. 一台柴油机飞轮的转速为1800转/分,则此柴油机每秒内( )
A. 完成60个冲程,做功15次 B. 活塞往复120次,做功30次
C. 完成30个冲程,做功15次 D. 曲轴转60周,做功30次
16. 甲、乙两金属球质量之比是5:3,吸收热量后,升高的温度之比是1:5,若它们的比热容之比是3:1,则它们吸收的热量Q甲:Q乙为
A. 1:1 B. 1:3 C. 3:1 D. 9:25
二、填空题(最后一空2分,其余每空1分,共14分)
17. 施行人工降雨时,是飞机在云层里撒干冰(固态二氧化碳),干冰迅速_____而吸热,使云层中水蒸气急剧遇冷而_____成小冰晶,小冰晶逐渐变大,在下落过程中又熔化成小水滴落下来。
18. 市场上销售的蜜柚常用保鲜袋包装着,这主要是为了减少蜜柚中的水分______;冬天,当出现较重的霜冻天气后,芭乐园的果农们大清早就要到园里,把果树上的霜摇落,这是怕霜熔化时______(填“吸热”或“放热”),把果树冻死.
19. 日光灯管用久了两端会发黑,是因为管内钨丝中的钨先_____、后_____(选填“升华”、“凝华”、“汽化”或“液化”)而形成的。
20. 汽车散热器常用水作为冷却剂,这是利用了水的_____较大的性质;当汽车散热器散热时,通过______方式改变了水的内能。
21. 火柴可以擦燃,也可以放在火上点燃,前者是用___________的方法使火柴燃烧,后者是用___________的方法使火柴燃烧,两种方法都可以改变物体的内能。
22. 如图所示,向装有少量水的烧瓶内打气。当瓶塞跳起来时,瓶内气体内能______(选填“增大”或“减小”),温度______(选填“升高”或“降低”)。
23. 有一台汽油机在一个工作循环中消耗了10g汽油(汽油的热值是4.6×107J/kg)。若这台汽油机的效率为30%,则一个工作循环中输出的有用机械能为________J。
三、简答题(共4分)
24. 人们晾衣服时,常常把衣服尽可能地展开,并充分利用阳光和通风,以便尽快晾干衣服,请用相关物理知识解释其中的道理。
四、实验与探究题:(每格1分,共26分)
25. 某小组在做“探究水的沸腾”实验时,实验装置如图甲所示。
(1)图甲中A、B、C三种读温度计示数的方法,其中______方法会造成读数偏大;图乙中,表示水在沸腾时的现象是其中的______(选填“左”或“右”)图。
(2)根据实验记录的数据,作出了水的温度随时间变化的图像,如图丙所示,由图像可知,水的沸点是______℃,当时的气压______于一标准大气压。为了说明水沸腾过程中是否需要吸热,应____________,观察水是否继续沸腾。
26. 用如图甲所示装置探究萘熔化时温度的变化规律。请回答下列问题。
(1)除图甲所示的实验器材外,还需要的实验器材有火柴和______,安装该装置时应______(选填“自下而上”或“自上而下”)
(2)将装有萘的试管放入水中加热,而不是用酒精灯直接对试管加热,这样做不但能使试管受热______,而且萘的温度上升速度较______(选填“快”或“慢”)。
(3)将温度计插入试管中时,温度计的玻璃泡不能碰到______。
(4)图乙是萘熔化时温度随时间变化的图像。从图像中可看出,萘是______(选填“晶体”或“非晶体”),从图像中可知80℃是萘的______。
27. 小华同学利用图甲所示装置对100g冰加热,他每隔相同时间记录一次温度计的示数,并观察物质的状态。图乙是他根据记录的数据绘制的温度-时间图像,根据图像可知:
(1)______段属于冰的熔化过程;
(2)在BC阶段物质处于______状态(选填“固体”、“液体”或“固液共存”);
(3)设相同时间内物质吸收的热量相同,则BC阶段物质共吸收了______J的热量(c冰=2.1×103J/kg·℃,c水=4.2×103J/kg·℃);
(4)图丙是另一位同学在完成同一实验时绘制的温度-时间图象,老师认为他的CD段数据有问题,老师做出这样的判断的依据是___________。
28. 小林为了比较两种液体的比热容的大小,组装了如图所示装置,他用完全相同的玻璃瓶、电热丝R甲和R乙、温度计进行实验.
(1)实验应控制两个玻璃瓶中所装的两种液体的初温、________相等地.
(2)加热相同时间,观察温度计a和b,发现a温度计的温度升高较多,则可以判断甲、乙两种液体吸收的热量Q甲___Q乙,甲、乙两种液体的比热容c甲______c乙(选填“小于”“大于”或“等于”)
(3)利用本实验装置,还可以通过观察___________相同时,对比______不同,来判断两种液体比热容的大小.
29. 下表列出了几种燃料的热值,单位是J/kg
燃料种类
无烟煤
酒精
煤油
干木柴
氢气
热值
3.4×107
3.0×107
4.6×107
1.2×107
1.4×108
(1)完全燃烧1g的酒精可放出热量______J;完全燃烧干木柴与氢气,当它们放出相同的热量时,则它们的质量比是______;
(2)为了探究燃料燃烧时放出热量的多少是否与燃料的种类有关,某同学设计了如图装置进行实验:
①该同学在实验时所选用的燃料种类应________,质量应_______;(选填“相同”或“不同”)
②通过比较_______,可以得出燃料燃烧放出的热量与燃料的种类有关。
五、计算题(30题6分,第31、32题各8分,共24分)
30. 某中学为学生供应开水,用锅炉将200kg的水由25℃加热到100℃,燃烧了6kg的无烟煤。水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),无烟煤热值是3.4×107J/kg。
(1)锅炉中的水吸收的热量是多少?
(2)无烟煤完全燃烧放出的热量是多少?
31. 某汽车的最低油耗是 0.2 kg/( kW·h),表示该汽车获得 1 kW·h 的能量至少消耗 0.2kg 汽油.已知汽油的热值为 4.6×107 J/kg.求:
(1) 0.2 kg 的汽油完全燃烧时放出的热量.
(2)该汽车发动机的最高效率.
32. 天然气灶使用方便、经济环保。如图所示,在一个标准大气压下,天然气灶将一壶质量为3kg、温度为20℃的水加热至沸腾,需要10min,(已知水的比热容为,天然气的热值为)求:
(1)水吸收的热量;
(2)若天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收,烧开这壶水需要多少天然气?
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九年级物理第一次质量检测试卷
一、单项选择题:(每小题2分,共32分。)
1. 以下温度中最接近25℃的是( )
A. 让人感觉温暖而舒适的房间温度 B. 厦门市冬季最冷的室外温度
C. 健康成年人的体温 D. 冰熔化时的温度
【答案】A
【解析】
【详解】A. 人感觉温暖舒适的房间温度约为24~26℃,最接近25℃,故A正确;
B. 厦门市冬季最冷室外温度约为10℃,与25℃差值较大,故B错误;
C. 健康成年人正常体温约为37℃,与25℃差值较大,故C错误;
D. 标准大气压下冰熔化时的温度为0℃,与25℃差值较大,故D错误。
故选A。
2. 下列属于凝华现象的是( )
A. 积雪融化 B. 雾的形成 C. 霜的形成 D. 露的形成
【答案】C
【解析】
【详解】A.积雪融化属于熔化现象;故A错误;
B.雾是水蒸气液化形成的小液滴;故B错误;
C.霜是空气中的水蒸气遇冷凝华为固体的小冰晶,附着在建筑物或植被表面;故C正确;
D.露是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴,附着在植被表面;故D错误.
3. 炒菜时,碘盐不宜与油同时加热,这是因为碘在高温下很容易( )
A. 凝华 B. 汽化 C. 升华 D. 熔化
【答案】C
【解析】
【详解】碘在加热时,直接由固态变为碘蒸气,属于升华现象.
4. 下列现象中属于汽化的是( )
A. 烧水时,壶嘴喷出的“白气”
B. 加在饮料中的冰块不见了
C. 洒在地上的水一会儿没有了
D. 放在衣柜里的樟脑丸越来越小
【答案】C
【解析】
【详解】A.壶嘴喷出的高温水蒸气遇冷形成的“白气”,是气态变为液态的小水滴,属于液化现象,故A不符合题意;
B.饮料中的冰块消失,是固态冰变为液态水,属于熔化现象,故B不符合题意;
C.洒在地上的水消失,是液态水变为气态的水蒸气扩散到空气中,属于汽化现象,故C符合题意;
D.衣柜里的樟脑丸变小,是固态樟脑直接变为气态扩散,属于升华现象,故D不符合题意。
故选 C。
5. 现代火箭用液态氢作燃料,是因为它具有( )
A. 较小的密度 B. 较低的沸点
C. 较大的比热容 D. 较大的热值
【答案】D
【解析】
【详解】由于液态氢的热值比较大,燃烧相同质量的燃料时,液态氢放出的热量更多,所以现代火箭使用液态氢作燃料,与密度、沸点、凝固点无关,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
6. 如图所示中,描述晶体凝固的图像是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】凝固是放热过程,整体温度随时间推移呈下降趋势。晶体有固定的凝固点,凝固过程中温度保持不变,图像会出现一段水平线段。
A.整体温度上升,且有温度不变的水平段,属于晶体熔化图像,故A不符合题意;
B.整体温度持续上升,没有固定不变的温度段,属于非晶体熔化图像,故B不符合题意;
C.整体温度下降,且存在一段温度不变的水平段,符合晶体凝固的特征,故C符合题意;
D.整体温度持续下降,没有固定不变的温度段,属于非晶体凝固图像,故D不符合题意。
故选 C。
7. 下列关于燃料热值的说法中,正确的是( )
A. 燃料燃烧时,燃料的质量越大,热值越大
B. 燃料燃烧后放出的热量多,热值就一定大
C. 不同燃料的热值一般不同
D. 当燃料未燃烧时,其热值为零
【答案】C
【解析】
【详解】热值是燃料的固有特性,它只和燃料的种类有关,和燃料的质量、实际燃烧放出的热量多少、是否燃烧都没有关系,故C正确,ABD错误。
故选 C。
8. 小德吃雪糕时,看到雪糕周围冒“冷气”,由此他联想到了煮面时锅里冒“热气”的情景。以下是他对“冷气”和“热气”的思考,其中正确的是( )
A. “冷气”和“热气”本质是相同,都是汽化形成的水蒸气
B. “冷气”和“热气”本质是相同,都是液化形成的小水珠
C. “冷气”和“热气”本质是不同,前者是小水珠,后者是水蒸气
D. “冷气”和“热气”本质是不同,前者是液化形成,后者是汽化形成
【答案】B
【解析】
【详解】雪糕周围的“冷气”,是空气中温度较高的水蒸气遇到较冷的雪糕周围的冷空气液化形成的小水珠;煮面时的“热气”,是温度较高的水蒸气遇到常温的空气温度降低液体形成的小水珠。都是气体液化形成的。故ACD错误,B正确。
故选B。
9. 已知酒精、煤油、水银的熔点分别是-117℃、-30℃、-39℃,南极的最低气温达-89.2℃,要测量南极气温,应选用( )
A. 酒精温度计 B. 煤油温度计 C. 水银温度计 D. 三种温度计都可以
【答案】A
【解析】
【详解】同种晶体的熔点和凝固点相同,由此可知酒精、煤油、水银的凝固点分别是-117℃、-30℃、-39℃。-89.2℃低于煤油、水银的凝固点,此时煤油、水银都变为固态,无法完成温度的测量,而-89.2℃高于-117℃,因此用酒精能完成温度的测量。
故选 A。
10. 如图所示为内燃机工作时的某冲程示意图,该冲程是( )
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
【答案】D
【解析】
【详解】ABCD.图中进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,为排气冲程,故D正确,ABC错误。
故选D。
11. 柴油机与汽油机在结构上和点火方式上的区别是( )
A. 柴油机上有喷油嘴,汽油机上有火花塞
B. 柴油机上有火花塞,汽油机上有喷油嘴
C. 柴油机是点燃式点火,汽油机是压燃式点火
D. 柴油机和汽油机都是点燃式点火
【答案】A
【解析】
【详解】AB.柴油机顶部结构为喷油嘴,汽油机顶部结构为火花塞,符合二者结构区别,故A符合题意,B不符合题意;
CD.柴油机为压燃式点火,汽油机为点燃式点火,描述与事实相反,故CD不符合题意。
故选A。
12. 火箭在大气中飞行时,它的头部跟空气摩擦发热,温度可达几千摄氏度。在火箭上涂一层特殊材料,这种材料在高温下熔化并且汽化,能起到防止烧坏火箭头部的作用,这是因为( )
A. 熔化和汽化都吸热
B. 熔化和汽化都放热
C. 熔化放热,汽化吸热
D. 熔化吸热,汽化放热
【答案】A
【解析】
【详解】在物态变化中存在着吸、放热的问题。熔化:固态→液态(吸热);凝固:液态→固态 (放热);汽化(分蒸发和沸腾):液态→气态 (吸热);液化:气态→液态 (放热);升华:固态→气态 (吸热);凝华:气态→固态 (放热)。熔化是物质由固态变为液态的过程,需要吸热;汽化是物质由液态变为气态的过程,需要吸热。
故选A。
【点睛】此题主要考查物态变化过程中的吸、放热问题,只要记住常见的物态变化过程是吸热还是放热就可。
13. 两个物体相互接触,却没有发生热传递,那么它们一定具有相同的( )
A. 比热容 B. 热值 C. 内能 D. 温度
【答案】D
【解析】
【详解】两物体之间发生热传递的条件是有温差,两个物体相互接触,却没有发生热传递,那么它们一定具有相同的温度。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
14. 水的比热容比煤油的大. 如图,用规格相同的两试管分别装上质量相同的煤油和水,隔着石棉网同时对两试管加热. 图7中的哪一图线能反映该实验情况
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】从实验装置有可看出,两试管的加热情况相同,所以同样时间内,炼油和水吸收的热量相同.因为煤油的比热容小于水的比热容,所以煤油的温度升得比水高.故选C.
15. 一台柴油机飞轮的转速为1800转/分,则此柴油机每秒内( )
A. 完成60个冲程,做功15次 B. 活塞往复120次,做功30次
C. 完成30个冲程,做功15次 D. 曲轴转60周,做功30次
【答案】A
【解析】
【详解】四冲程柴油机,1个完整工作循环的规律是:飞轮转2圈、曲轴同步转2圈,活塞往复2次,完成4个冲程,对外做功1次。飞轮转速,即每秒飞轮转30圈。对应完成的工作循环数为 个,因此每秒总冲程数为个,对外做功15次;同时活塞往复30次,曲轴转30周。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选 A。
16. 甲、乙两金属球质量之比是5:3,吸收热量后,升高的温度之比是1:5,若它们的比热容之比是3:1,则它们吸收的热量Q甲:Q乙为
A. 1:1 B. 1:3 C. 3:1 D. 9:25
【答案】A
【解析】
【分析】已知甲、乙两金属球质量之比和升高的温度之比以及比热容之比,根据Q=cm△t求出吸收的热量之比.
【详解】根据Q=cm△t可得:==××=××=. 故选A.
二、填空题(最后一空2分,其余每空1分,共14分)
17. 施行人工降雨时,是飞机在云层里撒干冰(固态二氧化碳),干冰迅速_____而吸热,使云层中水蒸气急剧遇冷而_____成小冰晶,小冰晶逐渐变大,在下落过程中又熔化成小水滴落下来。
【答案】 ①. 升华 ②. 凝华
【解析】
【详解】[1][2]干冰即固态的二氧化碳,在常温下,干冰很易升华为气态,此过程中吸热,从而起到降温作用,水蒸气遇冷会凝华为小冰晶,小冰晶下落后熔化为水即形成雨。
18. 市场上销售的蜜柚常用保鲜袋包装着,这主要是为了减少蜜柚中的水分______;冬天,当出现较重的霜冻天气后,芭乐园的果农们大清早就要到园里,把果树上的霜摇落,这是怕霜熔化时______(填“吸热”或“放热”),把果树冻死.
【答案】 ①. 蒸发(汽化) ②. 吸热
【解析】
【详解】[1]用保鲜袋包装蜜柚,可以减少蜜柚中的水分蒸发,使蜜柚保持新鲜;
[2]物质熔化过程需要吸热,霜熔化过程中吸收热量,会把苹果冻死,所以把果树上的霜摇落.
19. 日光灯管用久了两端会发黑,是因为管内钨丝中的钨先_____、后_____(选填“升华”、“凝华”、“汽化”或“液化”)而形成的。
【答案】 ①. 升华 ②. 凝华
【解析】
【详解】[1][2] 日光灯管用久了两端会发黑,是因为管内钨丝中的钨丝在高温下,升华为钨蒸气,钨蒸气遇到冷的玻璃又凝华为固态的钨附着在灯泡的内壁上形成的。
20. 汽车散热器常用水作为冷却剂,这是利用了水的_____较大的性质;当汽车散热器散热时,通过______方式改变了水的内能。
【答案】 ①. 比热容 ②. 热传递
【解析】
【详解】[1]水的比热容大,说明相同质量的水和其它物质比较,吸收相同的热量,水的温度升高少,所以汽车散热器常用水作为冷却剂。
[2]改变内能的方法:一是做功,二是热传递。散热时,在发动机和水之间发生了热传递,改变了水的内能,是通过热传递的方式改变的。
21. 火柴可以擦燃,也可以放在火上点燃,前者是用___________的方法使火柴燃烧,后者是用___________的方法使火柴燃烧,两种方法都可以改变物体的内能。
【答案】 ①. 做功 ②. 热传递
【解析】
【详解】[1]火柴可以擦燃是克服摩擦做功,使火柴的内能增加、温度升高,达到火柴的着火点而燃烧,属于做功来改变物体的内能;
[2]放在火上点燃是火柴从火吸收热量,使火柴的内能增加、温度升高,达到火柴的着火点而燃烧,是通过热传递来改变物体内能的。
22. 如图所示,向装有少量水的烧瓶内打气。当瓶塞跳起来时,瓶内气体内能______(选填“增大”或“减小”),温度______(选填“升高”或“降低”)。
【答案】 ①. 减小 ②. 降低
【解析】
【详解】当瓶塞跳起来时,瓶内的气体推动瓶塞对外做功。根据初中物理的做功改变内能的规律:物体对外做功,自身的内能会减小;而物体的内能和温度相关,内能减小的过程中,气体的温度也会随之降低。
23. 有一台汽油机在一个工作循环中消耗了10g汽油(汽油的热值是4.6×107J/kg)。若这台汽油机的效率为30%,则一个工作循环中输出的有用机械能为________J。
【答案】1.38×105
【解析】
【详解】汽油燃烧放出的热量
Q放=mq=0.01kg×4.6×107J/kg=4.6×105J
输出的机械能为
E=ηQ放=30%×4.6×105J=1.38×105J
三、简答题(共4分)
24. 人们晾衣服时,常常把衣服尽可能地展开,并充分利用阳光和通风,以便尽快晾干衣服,请用相关物理知识解释其中的道理。
【答案】
把衣服展开可增大水的表面积,利用阳光可提高水的温度,通风可加快衣服表面上方空气的流动速度,这三个因素都能加快水的蒸发,从而使衣服尽快晾干。
【解析】
【详解】略
四、实验与探究题:(每格1分,共26分)
25. 某小组在做“探究水的沸腾”实验时,实验装置如图甲所示。
(1)图甲中A、B、C三种读温度计示数的方法,其中______方法会造成读数偏大;图乙中,表示水在沸腾时的现象是其中的______(选填“左”或“右”)图。
(2)根据实验记录的数据,作出了水的温度随时间变化的图像,如图丙所示,由图像可知,水的沸点是______℃,当时的气压______于一标准大气压。为了说明水沸腾过程中是否需要吸热,应____________,观察水是否继续沸腾。
【答案】(1) ①. A ②. 左
(2) ①. 99 ②. 小 ③. 撤去酒精灯
【解析】
【小问1详解】
温度计读数时,A方法为俯视会让视线从上方斜看向刻度,误将液面上方的刻度当作液面位置,造成读数偏大。
水沸腾时,整个容器内水温一致,气泡上升过程中周围的水不断汽化补充到气泡中,同时水的压强随深度减小而降低,气泡会越往上体积越大,对应乙图的左图。
【小问2详解】
从图丙的温度变化曲线可知,水升温到99℃后保持温度不变,因此水的沸点是99℃。标准大气压下纯水的沸点为100℃,气压越低液体沸点越低,因此当时气压小于一标准大气压。 要验证水沸腾是否需要吸热,只需停止对水加热,即撤去酒精灯,观察水是否还能维持沸腾状态即可。
26. 用如图甲所示装置探究萘熔化时温度的变化规律。请回答下列问题。
(1)除图甲所示的实验器材外,还需要的实验器材有火柴和______,安装该装置时应______(选填“自下而上”或“自上而下”)
(2)将装有萘的试管放入水中加热,而不是用酒精灯直接对试管加热,这样做不但能使试管受热______,而且萘的温度上升速度较______(选填“快”或“慢”)。
(3)将温度计插入试管中时,温度计的玻璃泡不能碰到______。
(4)图乙是萘熔化时温度随时间变化的图像。从图像中可看出,萘是______(选填“晶体”或“非晶体”),从图像中可知80℃是萘的______。
【答案】(1) ①. 秒表 ②. 自下而上
(2) ①. 均匀 ②. 慢 (3)试管壁和试管底
(4) ①. 晶体 ②. 熔点
【解析】
【小问1详解】
实验中既要测量温度随时间的变化规律,图中已有温度计测温度,还需要秒表来记录加热时间;
安装实验装置时,需先根据酒精灯外焰的高度确定铁圈位置,再依次向上调整烧杯、试管、温度计的高度,因此要自下而上组装,避免后续调整酒精灯位置时无法用外焰加热。
【小问2详解】
这种水浴加热法的特点是让试管被水完全包裹,使萘受热均匀;同时在水中加热,萘的温度上升速度也更慢,便于我们记录各个时刻的温度数据。
【小问3详解】
温度计的正确使用要求玻璃泡要完全浸没在被测物质中,不能碰到试管底或试管壁,否则测量的温度会受试管温度干扰,导致读数不准确。
【小问4详解】
从温度—时间图像能看出,萘加热到80℃后有一段温度保持不变的熔化阶段,具备固定的熔化温度,因此萘属于晶体;晶体熔化时保持不变的温度就是它的熔点,所以80℃是萘的熔点。
27. 小华同学利用图甲所示装置对100g冰加热,他每隔相同时间记录一次温度计的示数,并观察物质的状态。图乙是他根据记录的数据绘制的温度-时间图像,根据图像可知:
(1)______段属于冰的熔化过程;
(2)在BC阶段物质处于______状态(选填“固体”、“液体”或“固液共存”);
(3)设相同时间内物质吸收的热量相同,则BC阶段物质共吸收了______J的热量(c冰=2.1×103J/kg·℃,c水=4.2×103J/kg·℃);
(4)图丙是另一位同学在完成同一实验时绘制的温度-时间图象,老师认为他的CD段数据有问题,老师做出这样的判断的依据是___________。
【答案】(1)BC (2) 固液共存
(3)##4200
(4)水的比热容比冰大,质量相同的水和冰吸收相同热量时,水升温速度应该比冰慢,而图丙中CD段和AB段的倾斜程度相同,说明水的升温速度与冰的升温速度相同,不符合该物理规律。
【解析】
【小问1详解】
冰是晶体,熔化的特点是吸热但温度保持不变,对应图像中温度恒定的水平段,也就是BC段。
【小问2详解】
晶体熔化过程中,既有尚未熔化的固态冰,也有已经熔化生成的液态水,因此处于固液共存状态。
【小问3详解】
由图乙,冰的质量,AB段温度变化
AB段冰吸收的热量
AB段耗时,BC段耗时,BC段吸热时间为AB段的2倍,因此BC段总吸热
【小问4详解】
见答案。
28. 小林为了比较两种液体的比热容的大小,组装了如图所示装置,他用完全相同的玻璃瓶、电热丝R甲和R乙、温度计进行实验.
(1)实验应控制两个玻璃瓶中所装的两种液体的初温、________相等地.
(2)加热相同时间,观察温度计a和b,发现a温度计的温度升高较多,则可以判断甲、乙两种液体吸收的热量Q甲___Q乙,甲、乙两种液体的比热容c甲______c乙(选填“小于”“大于”或“等于”)
(3)利用本实验装置,还可以通过观察___________相同时,对比______不同,来判断两种液体比热容的大小.
【答案】 ①. 质量 ②. 等于 ③. 小于 ④. 升高的温度 ⑤. 加热时间
【解析】
【分析】(1)使用温度计测量温度时,首先要明确温度计的分度值,读数时视线与液柱最高处相平,并注意区分零上或零下;
(2)电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关,图中两电热丝相同,并且串联在同一电路中,两电热丝在相同时间内产生的热量相同;相同质量的物质吸收相等的热量,温度升高越快,吸热能力越弱,比热容越小.
(3)根据甲乙液体升高相同温度时加热时间的长短,得出吸收热量的大小关系;从而可判断出二者吸热能力的高低及比热容的大小.
【详解】在甲乙两瓶内装入质量和初始温度相同的不同液体,电阻丝的电阻时且两电阻丝串联在同一电路中,根据Q=Rt可知,在相同的时间两电阻丝上产生的热量相同,即,a温度计的温度升高较多,说明甲的比热容小于乙的比热容.利用本实验装置,还可以通过观察液体升高的温度相同时,对比加热时间的长短,来观察两种液体比热容的大小,用时长的吸热能力更强,比热容更大.
故答案为(1).质量;(2).等于;小于;(3).升高的温度;加热时间
29. 下表列出了几种燃料的热值,单位是J/kg
燃料种类
无烟煤
酒精
煤油
干木柴
氢气
热值
3.4×107
3.0×107
4.6×107
1.2×107
1.4×108
(1)完全燃烧1g的酒精可放出热量______J;完全燃烧干木柴与氢气,当它们放出相同的热量时,则它们的质量比是______;
(2)为了探究燃料燃烧时放出热量的多少是否与燃料的种类有关,某同学设计了如图装置进行实验:
①该同学在实验时所选用的燃料种类应________,质量应_______;(选填“相同”或“不同”)
②通过比较_______,可以得出燃料燃烧放出的热量与燃料的种类有关。
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. 不同 ②. 相同 ③. 温度计示数的变化量
【解析】
【小问1详解】
酒精质量
放出热量
当放出热量相同时,由可知,因此质量比
【小问2详解】
本实验是探究燃料放热与燃料种类的关系,使用控制变量法: 探究燃料种类的影响时,只能改变燃料种类这一变量,必须控制燃料的质量完全相同;
燃料燃烧放出的热量被烧杯内的水吸收,在水的质量、初温都相同的前提下,燃料放热越多,水升高的温度就越大,因此可以通过比较温度计示数的变化量(水升高的温度),判断燃料放出热量的多少,得出实验结论。
五、计算题(30题6分,第31、32题各8分,共24分)
30. 某中学为学生供应开水,用锅炉将200kg的水由25℃加热到100℃,燃烧了6kg的无烟煤。水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),无烟煤热值是3.4×107J/kg。
(1)锅炉中的水吸收的热量是多少?
(2)无烟煤完全燃烧放出的热量是多少?
【答案】(1)6.3×107J;(2)2.04×108J
【解析】
【详解】解:(1)锅炉中的水吸收的热量
Q吸=cm水(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×200kg×(100℃-25℃)=6.3×107J
(2)无烟煤完全燃烧放出的热量
Q放=m煤q=6kg×3.4×107J/kg=2.04×108J
答:(1)锅炉中的水吸收的热量是6.3×107J;
(2)无烟煤完全燃烧放出的热量是2.04×108J。
31. 某汽车的最低油耗是 0.2 kg/( kW·h),表示该汽车获得 1 kW·h 的能量至少消耗 0.2kg 汽油.已知汽油的热值为 4.6×107 J/kg.求:
(1) 0.2 kg 的汽油完全燃烧时放出的热量.
(2)该汽车发动机的最高效率.
【答案】(1)9.2×106J (2)39.1%
【解析】
【详解】解答:(1)0.2kg的汽油完全燃烧时放出的热量Q =mq =0.2kg×4.6×107J/kg =9.2×106J,
(2)根据题意可知,完全燃烧0.2kg汽油获得最大有用功的能量为W =1kW⋅h =3.6×106J,
汽车发动机的效率:η =≈39.1%.
32. 天然气灶使用方便、经济环保。如图所示,在一个标准大气压下,天然气灶将一壶质量为3kg、温度为20℃的水加热至沸腾,需要10min,(已知水的比热容为,天然气的热值为)求:
(1)水吸收的热量;
(2)若天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收,烧开这壶水需要多少天然气?
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】解:(1)水吸收的热量
(2)若天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收,则天然气燃烧释放的热量为
由可知,需要的天然气的体积为
答:(1)水吸收的热量为;
(2)若天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收,烧开这壶水需要天然气。
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