内容正文:
2025—2026学年第一学期九年级第一次教学反馈
物理试卷
注意事项∶
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在题卡上
一、单选题(本题共计10题,共计30分)
1. 炎热的夏天,小明打着赤脚在烈日当空的小河边游玩时发现:岸上的石头热得烫脚,而河水却比较凉,其主要原因是
A. 石头的吸热能力强,因此石头升温快
B. 水吸收的热量少,因此河水比岸上石头的温度低
C. 这是小明的错觉造成的,实际上岸上石头与水的温度相同
D. 水的比热容比石头的大,在受到太阳同样照射的情况下,水升高的温度少
2. 有关温度、热量、内能的说法,正确的是( )
A. 物体的内能跟物体的运动速度、物体的温度和物质状态都有关系
B. 物体吸收热量,内能一定增加,同时温度一定升高
C. 物体温度升高,不一定吸收热量,但内能一定增加
D. 发生热传递时,热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
3. 关于四冲程内燃机,下列说法中错误的是( )
A. 热机效率越高,所做的有用功就越多
B. 柴油机在吸气冲程中吸入气缸的是空气
C. 一个工作循环中曲轴转动2周
D. 只有做功冲程是将内能转化为机械能
4. 如图所示,是载有“天问一号”的火箭发射升空时的情景,下列描述正确的是( )
A. 火箭发射时出现的大量“白气”是汽化现象
B. 火箭点火升空过程中是由机械能转化为内能
C. 火箭喷出燃气后周围空气分子的热运动减缓
D. 燃气主要通过热传递使周围的空气内能增大
5. 小马同学对“内能及其利用”的知识进行了总结和梳理,下列说法正确的是( )
A. 水的流速越快,水分子的热运动就越剧烈
B. 在汽油机的压缩冲程中,机械能转化为内能
C. 烧水是通过做功的方式改变水的内能
D. 火箭使用液态氢作燃料,是因为液态氢含有的热量多
6. 下列实例中,用热传递的方式来改变物体内能的是( )
A. 用热水袋暖手,手的温度升高
B. 用锯条锯木板,锯条的温度升高
C. 两手相互摩擦,手的温度升高
D. 用手反复弯折铁丝,弯折处铁丝的温度升高
7. 现代的热机广泛使用在汽车、火车、轮船、飞机、火箭上。下列有关热机的说法正确的是( )
①柴油机汽缸顶部是喷油嘴,吸气冲程吸入的是空气
②热机的工作原理是将内能转化为机械能
③内燃机压缩冲程时内能增大,温度升高
④热机效率可以达到100%
A. ①②③ B. ②③④ C. ①③④ D. ①②④
8. 关于分子运动理论的知识,下列说法中不正确的是( )
A. 加盐时,炒菜比腌菜咸得快,说明分子运动的快慢与温度有关
B. 0℃的冰块中的分子是静止的
C. 50ml酒精和50ml水充分混合总体积小于100ml
D. 手中的笔杆不易被压缩或拉伸,说明分子间既有斥力,又有引力
9. 根据表中数据,下列判断正确的是( )
一些物质的比热容[J/(kg·℃)]
水
4.2×103
铝
0.88×103
煤油、冰
2.1×103
干泥土
0.84×103
沙石
0.92×103
铜
0.39×103
A. 物质的比热容与物质的状态无关
B. 汽车水箱用水做冷却液,是因为水的比热容较小
C. 质量相等铝块和铜块升高相同的温度后,铝块吸收的热量多
D. 一块干泥土变湿后,在同样光照条件下其升温速度将变快
10. 月球表面是真空环境,如图甲所示,嫦娥5号在月球上成功进行了月壤钻掘打包。月壤快速到家后,假如用质量均为1g的地岩甲和样品月岩乙进行对比实验,如图乙是这两种岩石温度随放热时间变化的图像,若它们在相同的时间内放出的热量相等(已知),下列说法正确的是( )
A. 机械臂在钻掘时,主要是以热传递的方式改变了月壤的内能
B. 嫦娥5号在月球工作时用汽油发动机提供动力,做功冲程中内能不可能全部转化为机械能
C. 1g地岩甲在20min内放出的热量为
D. 月岩乙的比热容为
二、填空题(每空1分,共21分)
11. 把磨得很光滑的铅片和金片紧压在一起,在室温下放置5年后再将它们切开,可以看到它们互相渗入约1mm深,表明固体之间也能发生_______现象,这种现象说明了分子在不停地_______;将两个铅柱的底面削平、削干净,然后紧压在一起,两个铅柱就会结合在一起,甚至下面吊一个重物都不能把它们拉开,主要是因为铅柱的分子之间存在________。
12. 一台柴油机飞轮的转速为2400r/min,则在1s内,柴油机完成___________个冲程;对外做功的次数是___________。它完成吸气冲程时,吸入汽缸里的物质是___________。
13. 加热烧杯内的冰使其熔化,其内能________(选填“增大”、“减小”、“不变”),这是通过________的方式改变冰的内能。根据该实验现象可知,物体内能变化时,其温度________变化。(选填“一定”或“不一定”)。
14. 如图为火箭发射的场景,火箭的燃料使用了液态氢,主要是因为它的______大,火箭发射升空时,燃料的化学能转化为______能,再转化为火箭的机械能,这个过程中火箭的机械能______(选填“守恒”或“不守恒”)。
15. 俗语常言“不是省油的灯”,古时候真有“省油的灯”。陆游《老学庵笔记》中记载∶“蜀中有夹瓷盏,注水于盏后窍中,可省油之半。”它是一个有夹层的灯盏,其构造如右图所示。省油的原因是灯点燃后会加热灯盘,灯盘的热量可以通过____________的方式转移给油,使油的内能增大,温度____________(选填“升高”或“降低”);若在夹层中加水,在油燃烧的时候这些水就可以吸收油的____________(选填“热量”或“内能”),使油的温度升高得慢些,所以相对耗油量就少些。
16. 有如图所示的两套相同装置,分别在两个燃烧皿中放入质量相同的不同燃料,点燃后加热质量相等的同种液体,通过比较燃料_____(选填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”)后温度计示数的变化,来判断两种燃料的热值的大小.燃料燃烧,_____转化为内能,用比热容_____的液体可以使实验现象更明显.(实验中液体没有沸腾)
17. 如图是汽油机的能量流向图,根据图中给出的信息,该内燃机的效率为___________。已知汽油的热值是4.6×107J/kg,完全燃烧0.5kg的汽油放出的热量是___________J,按该内燃机的工作效率计算,该汽车获得的机械能是___________J。
三、实验题(本题2小题,共15分)
18. 如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)比较不同燃料的热值,应选择_______两图进行实验,实验时要观察________比较两种燃料的热值大小;比较不同物质的比热容,应选择_________两图进行实验,实验通过___________反映物体吸热的多少;
(2)比较不同物质的比热容,选用上图合适装置加热相同一段时间后,绘制出温度-时间图像(如上图戊 ),由图像可看出液体a的比热容_________(选填“大于”、“小于”或“等于”)液体b的比热容;
(3)若图甲烧杯中为50 mL的水,若10g酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收时,温度计示数升高了20℃,则酒精的热值是_______,实际由于酒精未完全燃烧及热量散失,这种方法测出的热值比”标准值”________(选填“偏大”“偏小”或“一样”);
(4)小东同学觉得在”探究两种不同物质的吸热能力”时,应对实验装置进行改进(如上图丁), 他实验中选用两个完全相同的电加热器加热液体,这样可以认为相同时间内两种液体吸收的热量____(选填“相同”或“不相同”),这种方法比用酒精灯加热液体更科学、更精确。
19. 如图甲所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验装置,小华用两个相同的容器(图中用虚线框表示)分别装入质量相等的 A、B 两种液体,用相同的装置加热。
(1)实验前,按________(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序组装器材。
(2)从实验效果考虑,本实验选择________(选填“烧杯”或“易拉罐”)作为盛放液体的容器较好,实验中使用玻璃棒的目的是_______。·
(3)实验中两种液体吸收热量的多少可通过________(选填“液体升高的温度”或“加热时间”)比较。
(4)根据实验数据绘制的温度与时间的关系图象如图乙所示,分析图象可知:质量相等的A和B两种液体,在升高相同温度时,________液体吸收的热量较多;质量相等的A和B两种液体,在吸收相同热量时,________液体升温较高。
(5)冬天,小华想自制一个暖手袋,若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供暖物质,则应选择___________液体。
四、计算题(本题共2题,共计13分)
20. 小明家煮饭、烧水使用的是管道天然气,用天然气炉燃烧0.03m3的天然气刚好能把2kg的水从初温25℃加热到100℃。(q天然气=4.5×107J/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃))
(1)水吸收的热量是多少J?
(2)天然气放出的热量是多少?
(3)此过程中天然气炉的热效率是多少?
21. 可燃冰是一种新型能源,主要分布在深海沉积物里或陆地的永久冻土中,可燃冰形似冰块却能燃烧,燃烧后几乎不产生任何残渣,1m3的可燃冰分解后可释放出约0.8m3的水和164m3的天然气,[c水=4.2×103J(kg·℃),天然气的热值取4.2×107J/m3]
(1)体积为5m3的可燃冰分解后,其中的天然气完全燃烧能放出多少热量?
(2)在1标准大气压下,以上热量最多可以将多大质量的温度为20℃的水加热至沸腾?
五、综合题(本题共4小题,共计21分)
22. 阅读短文并填空:
热岛效应,指由于人为原因改变了城市地表的局部温度、湿度、空气对流等因素,进而引起的城市小气候变化现象,该现象属于城市气候最明显的特征之一。
(1)在相同的日照情况下,城市地区比郊区升温较______(选填“快”或“慢”);其主要原因是城市建筑群密集、柏油路和水泥路比郊区的土壤、植被具有更大的吸热率和______的比热容(选“更大”或“更小”);
(2)减弱热岛效应的措施之一:保护并增大城区的绿地、水体面积,多植树,城区的水体、绿地对减弱夏季城市热岛效应起着十分可观的作用,这主要是利用了水的_______的特性;
(3)减弱热岛效应的措施之二:人工蒸发补偿。解决城市大气热污染的首要办法是增大蒸发量,受城市安装条件的限制,采用喷雾系统是一种高效且经济的办法,这是利用了水______(填某一物态变化)有______的作用(选填“吸热”或“放热”)。
23. 汽车是常见的交通工具,随着人们生活水平的提高,汽车也走进了寻常百姓家。
(1)如图甲所示,汽油机一个工作循环包括四个冲程,一个气缸正常工作四个冲程的顺序是_____(对图甲中A、B、C、D重新排序);
(2)一台单缸四冲程汽油机,飞轮的转速为1800r/min,该汽油机每分钟做功_______次,图甲中D所示的汽油机冲程是通过_____的方式改变燃气内能的。除此之外,通过_________也可改变物体内能;
(3)图乙所示为某汽油机的能流图,若E=1000J,E1=350J,E2=250J,E3=300J,则E4=_______J,则该汽油机的效率为η=_____。
24. 阅读短文,回答问题。
汽油机
单缸四冲程汽油机工作原理:汽油机是将空气与汽油以一定的比例混合成良好的混合气,在吸气冲程中被吸入汽缸,混合气体经压缩点火燃烧而产生内能,高温高压的气体作用于活塞顶部,推动活塞作往复直线运动,通过连杆、曲轴飞轮机构对外输出机械能。四冲程汽油机一个工作循环在包括吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。
科学家在四冲程发动机的基础上发明了“六冲程引擎”发动机。这种引擎在完成四冲程工作后,会把水注入汽缸,使水瞬间变成水蒸气,从而带动活塞运动,产生第五冲程,为汽车提供动力。第六冲程是让水蒸气进入冷凝器,变成可再次注入汽缸的水。“六冲程引擎”发动机的优点是环保、效率高。
工程师还制造了四缸四冲程汽油机。制造时通过连杆把四个四冲程汽油机的活塞连在一根曲轴上如图所示。四缸四冲程汽油机分为两种:一种是同步汽油机,一种是异步汽油机。同步汽油机,四个汽缸在同一时间都是做的相同工作: 吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。异步汽油机,各汽缸的做功过程错开,在飞轮转动的每半周里,都有一个汽缸在做功,其他三个汽缸分别做吸气、压缩和排气工作。
Q195型汽油机的部分技术规格如下表所示
汽缸数
单缸排量
额定功率
转速
燃气气压
1
0.5×10-3m3
2400 R/min
5×106Pa
其中,“额定功率”是指汽油机正常工作时对外所做机械功的功率;“单缸排量”是活塞从上止点到下止点所扫过的容积; “燃气气压”是指汽油机在做功冲程中燃气对活塞的平均压强。
(1)汽油机在做功冲程里,高温、高压的燃气推动活塞向下运动,对外做功,同时将内能转化为_____能。
(2)“六冲程引擎”中第五冲程相当于四冲程热机的_____冲程。
(3)有关四缸四冲程同步汽油机和异步汽油机说法正确的是( )
A. 四缸四冲程同步汽油机,飞轮转动的每半周里,都有一个汽缸在做功
B. 四缸四冲程异步汽油机,四个汽缸在同一时间都是做的相同工作
C. 若每个汽缸做功功率相同,同步汽油机的平均功率大于异步汽油机平均功率
D. 异步机各汽缸的做功冲程错开,机械能输出更平稳
(4)在做功冲程里,燃气对活塞所做的功可表示为W=pV,式中p表示燃气对活塞的平均压强,则单缸Q195型汽油机的额定功率_____W(不考虑机械能的损失)。
25. 小明了解到有种说法“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”。他采用题图的装置进行实验:在甲、乙两个相同的瓶子中装入等体积的热水,用两层灰色薄棉布包裹着甲瓶(内层紧贴,外层相对宽松),用一层灰色厚棉布紧贴包裹着乙瓶,用数显温度计测量瓶中热水的温度,测得有关数据如题表所示。
题表
室温:25.0℃
时间/min
0
20
40
60
80
甲瓶水温/℃
61.0
56.6
62.5
50.9
48.5
乙瓶水温/℃
61.0
55.6
52.3
49.0
45.7
(1)题表中有一个温度值记录错误,该错误的温度值是___________℃。水温会先降到41.0℃的是___________瓶。已知瓶中水的体积是350mL,该瓶中水的温度降至41.0℃时,其放出的热量是___________J。[,]
(2)如果把瓶中的热水换成冰块,___________瓶中的冰块熔化较慢。分析实验结果,可猜想“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”的原因可能是两件薄衣服中间有___________。
(3)请写出一个生活中与你的猜想相符合的例子:___________。
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物理试卷
注意事项∶
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在题卡上
一、单选题(本题共计10题,共计30分)
1. 炎热的夏天,小明打着赤脚在烈日当空的小河边游玩时发现:岸上的石头热得烫脚,而河水却比较凉,其主要原因是
A. 石头的吸热能力强,因此石头升温快
B. 水吸收的热量少,因此河水比岸上石头的温度低
C. 这是小明的错觉造成的,实际上岸上石头与水的温度相同
D. 水的比热容比石头的大,在受到太阳同样照射的情况下,水升高的温度少
【答案】D
【解析】
【详解】试题分析:对水的比热容大的理解:相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多,据此分析.
解:因为水的比热容比石头的大,相同质量的水和石头比较,吸收相同的热量(都在太阳照射下),水的温度升高的少,故河水是凉凉的,而石头的温度升高的多,热得烫脚.
故选D.
【点评】本题主要考查了学生对水的比热容大的特点及应用的了解和掌握,应用好“质量、吸收的热量相同时,比热越大温度升高的越小”是本题的关键,可以借助Q=cm△t帮助记忆.
2. 有关温度、热量、内能的说法,正确的是( )
A. 物体的内能跟物体的运动速度、物体的温度和物质状态都有关系
B. 物体吸收热量,内能一定增加,同时温度一定升高
C. 物体温度升高,不一定吸收热量,但内能一定增加
D. 发生热传递时,热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.物体内能的大小与质量、温度、状态有关系,与物体的运动速度无关,故A错误;
B.物体吸收热量,内能一定增加,但温度不一定升高。如冰在熔化过程中,吸收热量,温度保持不变,故B错误;
C.物体温度升高,可能是对物体做功,也可能是吸收热量,但物体的内能都增加,故C正确;
D.发生热传递时,热量是从温度高的物体传递给温度低的物体,内能大的物体温度不一定高,故D错误。
故选C。
3. 关于四冲程内燃机,下列说法中错误的是( )
A. 热机效率越高,所做的有用功就越多
B. 柴油机在吸气冲程中吸入气缸的是空气
C. 一个工作循环中曲轴转动2周
D. 只有做功冲程是将内能转化为机械能
【答案】A
【解析】
【详解】A.热机效率表示有用功占燃料完全燃烧放出热量的比例,有用功的多少还与燃料完全燃烧放出的热量有关,不能只根据热机效率判断有用功的多少,故A错误;
B.柴油机在吸气冲程中吸入气缸的只有空气,故B正确;
C.四冲程内燃机完成一个工作循环,曲轴转动2周,故C正确;
D.做功冲程中,高温高压燃气推动活塞做功,将内能转化为机械能,故D正确。
由于题目要求选择错误的,故选A
4. 如图所示,是载有“天问一号”的火箭发射升空时的情景,下列描述正确的是( )
A. 火箭发射时出现的大量“白气”是汽化现象
B. 火箭点火升空过程中是由机械能转化为内能
C. 火箭喷出燃气后周围空气分子的热运动减缓
D. 燃气主要通过热传递使周围的空气内能增大
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.火箭发射时,高温的火焰向下喷射,大量的“白气”从发射台底部的大水池中涌出,这些“白气”产生的原因是:水池内的水汽化形成高温的水蒸气,水蒸气遇冷液化形成,故A错误;
B.火箭上升过程中,速度增大、高度增大,则火箭的动能增大,重力势能增大,机械能增大,将燃料的化学能转化为机械能,故B错误;
C.火箭喷出燃气后周围空气温度升高,分子的热运动加剧,故C错误;
D.燃气主要通过热传递使周围的空气温度升高,内能增大,故D正确。
故选D。
5. 小马同学对“内能及其利用”的知识进行了总结和梳理,下列说法正确的是( )
A. 水的流速越快,水分子的热运动就越剧烈
B. 在汽油机的压缩冲程中,机械能转化为内能
C. 烧水是通过做功的方式改变水的内能
D. 火箭使用液态氢作燃料,是因为液态氢含有的热量多
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.分子的热运动是内部分子的无规则运动,只与温度有关,与水流速度无关,故A错误;
B.汽油机的压缩冲程中能量转化是机械能转化为内能,故B正确;
C.烧水是通过热传递的方式改变水的内能,故C错误;
D.火箭使用液态氢作燃料,是因为液态氢热值大,故D错误。
故选B。
6. 下列实例中,用热传递的方式来改变物体内能的是( )
A. 用热水袋暖手,手的温度升高
B. 用锯条锯木板,锯条的温度升高
C. 两手相互摩擦,手的温度升高
D. 用手反复弯折铁丝,弯折处铁丝的温度升高
【答案】A
【解析】
【详解】A.用热水袋暖手,热水袋温度高,内能由热水袋转移到手,手的内能增加,温度升高,属于用热传递的方式来改变物体内能,故A符合题意.
B.用锯条锯木板时,克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,属于做功改变物体的内能,故B不符合题意.
C.两手互相摩擦时,克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,手的温度升高,属于做功改变物体的内能,故C不符合题意.
D.用手反复弯折铁丝,弯折处铁丝的温度升高,内能增加,属于做功改变物体的内能,故D不符合题意.
7. 现代的热机广泛使用在汽车、火车、轮船、飞机、火箭上。下列有关热机的说法正确的是( )
①柴油机汽缸顶部是喷油嘴,吸气冲程吸入的是空气
②热机的工作原理是将内能转化为机械能
③内燃机压缩冲程时内能增大,温度升高
④热机效率可以达到100%
A. ①②③ B. ②③④ C. ①③④ D. ①②④
【答案】A
【解析】
【详解】①柴油机与汽油机结构上存在差异,柴油机顶部是喷油嘴,吸气冲程吸入的是空气,故①正确;
②热机是将燃料燃烧释放出的内能转化为活塞机械能的机器,故②正确;
③在内燃机的压缩冲程,活塞压缩燃气,对燃气做功,使燃气的内能增加,温度升高,体积减小,压强增大,故③正确;
④热机工作过程中,尾气带走大量的热量,另外燃料不可能完全燃烧,克服机械摩擦及机械散热损失能量等,所以热机获得的有用机械能很少,机械效率远小于1,故④错误,故A正确,BCD错误。
故选A。
8. 关于分子运动理论的知识,下列说法中不正确的是( )
A. 加盐时,炒菜比腌菜咸得快,说明分子运动的快慢与温度有关
B. 0℃的冰块中的分子是静止的
C. 50ml酒精和50ml水充分混合总体积小于100ml
D. 手中的笔杆不易被压缩或拉伸,说明分子间既有斥力,又有引力
【答案】B
【解析】
【详解】A.炒菜时温度较高,炒菜加盐比腌菜咸得快,说明分子运动快慢与温度有关,故A正确,不符合题意;
B.分子在不断的做无规则运动,0℃时分子也在运动,故B错误,符合题意;
C.分子间有间隙,因此酒精与水混合后总体积小于两体积之和,故C正确,不符合题意;
D.笔杆不易被压缩说明分子间有斥力,不易拉伸说明分子间有引力,故D正确,不符合题意。
9. 根据表中数据,下列判断正确的是( )
一些物质的比热容[J/(kg·℃)]
水
4.2×103
铝
0.88×103
煤油、冰
2.1×103
干泥土
0.84×103
沙石
0.92×103
铜
0.39×103
A. 物质的比热容与物质的状态无关
B. 汽车水箱用水做冷却液,是因为水的比热容较小
C. 质量相等铝块和铜块升高相同的温度后,铝块吸收的热量多
D. 一块干泥土变湿后,在同样光照条件下其升温速度将变快
【答案】C
【解析】
【详解】A.由表格可知,冰和水是同种物质存在的不同状态,它们的比热容不同,因此物质的比热容与物质的状态有关,故A错误;
B.汽车水箱用水做冷却液,是因为水的比热容较大的原因,故B错误;
C.由表格数据可知,铝的比热容大于铜,所以质量相等铝块和铜块升高相同的温度后,铝块吸收的热量多,故C正确;
D.一块干泥土变湿后,比热容会变大,在同样光照条件下其升温速度将变慢,故D错误。
故选C。
10. 月球表面是真空环境,如图甲所示,嫦娥5号在月球上成功进行了月壤钻掘打包。月壤快速到家后,假如用质量均为1g的地岩甲和样品月岩乙进行对比实验,如图乙是这两种岩石温度随放热时间变化的图像,若它们在相同的时间内放出的热量相等(已知),下列说法正确的是( )
A. 机械臂在钻掘时,主要是以热传递的方式改变了月壤的内能
B. 嫦娥5号在月球工作时用汽油发动机提供动力,做功冲程中内能不可能全部转化为机械能
C. 1g地岩甲在20min内放出的热量为
D. 月岩乙的比热容为
【答案】D
【解析】
【详解】A.机械臂在钻掘时,要克服摩擦做功,机械能转化为内能,是以做功的方式改变了月壤的内能,故A错误;
B.热机的效率小于100%,故发动机不可以把内能全部转化为机械能;月球周围是真空,所以在月球上汽油不能燃烧,则汽油发动机不能工作,故B错误;
C.地岩质量
,由图可知20min内的温度变化量
故放出的热量为
故C错误;
D.从0到20min,地岩甲和月岩乙样品相同的时间内放出的热量相等,即
质量也相等,即
温度变化了,,即
故根据可知,
即
故D正确。
故选D。
二、填空题(每空1分,共21分)
11. 把磨得很光滑的铅片和金片紧压在一起,在室温下放置5年后再将它们切开,可以看到它们互相渗入约1mm深,表明固体之间也能发生_______现象,这种现象说明了分子在不停地_______;将两个铅柱的底面削平、削干净,然后紧压在一起,两个铅柱就会结合在一起,甚至下面吊一个重物都不能把它们拉开,主要是因为铅柱的分子之间存在________。
【答案】 ①. 扩散 ②. 做无规则运动 ③. 引力
【解析】
【详解】[1][2]扩散现象表明:一切物质的分子都在不停地做无规则运动;把磨得很光滑的铅片和金片紧压在一起,在室温下放置5年后再将它们切开,可以看到它们互相渗入约1mm深,它们的分子互相进入对方,表明固体之间也能发生扩散现象;这种现象说明了分子在不停地做无规则运动。
[3]分子间存在引力和斥力;将两个铅柱的底面削平、削干净,然后紧压在一起,两个铅柱就会结合在一起,甚至下面吊一个重物都不能把它们拉开,主要是因为铅柱的分子之间存在引力。
12. 一台柴油机飞轮的转速为2400r/min,则在1s内,柴油机完成___________个冲程;对外做功的次数是___________。它完成吸气冲程时,吸入汽缸里的物质是___________。
【答案】 ①. 80 ②. 20 ③. 空气
【解析】
【详解】[1][2]内燃机的一个工作循环有四个冲程,飞轮转2圈。单缸四冲程内燃机飞轮的转速为
2400r/min=40r/s
则该柴油机每秒钟转40圈,完成20个工作循环,完成80个冲程,对外做功20次。
[3]柴油机的吸气冲程中,只将空气吸入汽缸里。
13. 加热烧杯内的冰使其熔化,其内能________(选填“增大”、“减小”、“不变”),这是通过________的方式改变冰的内能。根据该实验现象可知,物体内能变化时,其温度________变化。(选填“一定”或“不一定”)。
【答案】 ①. 增大 ②. 热传递 ③. 不一定
【解析】
【详解】 冰在熔化过程中持续吸收热量,内能随吸收热量而增大。
加热过程中,热量从热源转移到冰上,这种通过内能转移改变物体内能的方式属于热传递。
冰是晶体,熔化时吸收热量、内能增大,但温度保持不变,这说明物体内能变化时,温度不一定发生变化。
14. 如图为火箭发射的场景,火箭的燃料使用了液态氢,主要是因为它的______大,火箭发射升空时,燃料的化学能转化为______能,再转化为火箭的机械能,这个过程中火箭的机械能______(选填“守恒”或“不守恒”)。
【答案】 ①. 热值 ②. 内 ③. 不守恒
【解析】
【分析】
【详解】[1]利用液态氢作为燃料,主要是因为液态氢的热值大,相同质量的液态氢完全燃烧产生的热量多。
[2]燃料燃烧时将化学能转化为内能。
[3]火箭发射升空时,高度和速度都增大,所以重力势能和动能增大,机械能增大,机械能不守恒。
15. 俗语常言“不是省油的灯”,古时候真有“省油的灯”。陆游《老学庵笔记》中记载∶“蜀中有夹瓷盏,注水于盏后窍中,可省油之半。”它是一个有夹层的灯盏,其构造如右图所示。省油的原因是灯点燃后会加热灯盘,灯盘的热量可以通过____________的方式转移给油,使油的内能增大,温度____________(选填“升高”或“降低”);若在夹层中加水,在油燃烧的时候这些水就可以吸收油的____________(选填“热量”或“内能”),使油的温度升高得慢些,所以相对耗油量就少些。
【答案】 ①. 热传递 ②. 升高 ③. 热量
【解析】
【详解】灯盘和油存在温度差,热量通过直接接触的方式从高温的灯盘转移给油,属于热传递的过程。
油吸收灯盘传递的热量,内能增大,温度会升高。
在热传递过程中,转移的能量被称为热量,夹层的水可以吸收油的热量,减缓油的升温速度,避免油温度过高快速蒸发,从而达到省油的效果。
16. 有如图所示的两套相同装置,分别在两个燃烧皿中放入质量相同的不同燃料,点燃后加热质量相等的同种液体,通过比较燃料_____(选填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”)后温度计示数的变化,来判断两种燃料的热值的大小.燃料燃烧,_____转化为内能,用比热容_____的液体可以使实验现象更明显.(实验中液体没有沸腾)
【答案】 ①. 全部燃烧 ②. 化学能 ③. 小
【解析】
【详解】分析:(1)比较不同燃料的燃烧值,应控制被加热液体的种类相同而燃料不同;质量相同的不同燃料完全燃烧释放的热量被相同质量的同种液体吸收,根据,可以通过液体温度计示数变化来反应放出热量多少;
(2)燃料在燃烧过程中将化学能转化为内能;
(3)吸收相同的热量比热容小的温度变化大,据此进行分析.
解答:(1)比较不同燃料热值的实验中,同时点燃料后,需等待燃料充分燃烧,通过观察温度计示数的示数上升来比较两种燃料热值大小;
(2)燃料燃烧时将化学能转化为内能;
(3)在吸收相同热量的情况下,比热容小的物质温度要升的高,所以用比热容小的液体可以使实验现象更明显.
故答案为全部燃烧;化学能;小.
【点睛】本题研究燃料的热值和比较不同物质的吸热能力,考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法,为热学中的重要实验.
17. 如图是汽油机的能量流向图,根据图中给出的信息,该内燃机的效率为___________。已知汽油的热值是4.6×107J/kg,完全燃烧0.5kg的汽油放出的热量是___________J,按该内燃机的工作效率计算,该汽车获得的机械能是___________J。
【答案】 ①. 30% ②. 2.3×107 ③. 6.9×106
【解析】
【详解】[1]内燃机的效率为
100%-33%-30%-7%=30%
[2]完全燃烧0.5kg汽油放出的热量为
[3] 汽车获得的机械能是
三、实验题(本题2小题,共15分)
18. 如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)比较不同燃料的热值,应选择_______两图进行实验,实验时要观察________比较两种燃料的热值大小;比较不同物质的比热容,应选择_________两图进行实验,实验通过___________反映物体吸热的多少;
(2)比较不同物质的比热容,选用上图合适装置加热相同一段时间后,绘制出温度-时间图像(如上图戊 ),由图像可看出液体a的比热容_________(选填“大于”、“小于”或“等于”)液体b的比热容;
(3)若图甲烧杯中为50 mL的水,若10g酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收时,温度计示数升高了20℃,则酒精的热值是_______,实际由于酒精未完全燃烧及热量散失,这种方法测出的热值比”标准值”________(选填“偏大”“偏小”或“一样”);
(4)小东同学觉得在”探究两种不同物质的吸热能力”时,应对实验装置进行改进(如上图丁), 他实验中选用两个完全相同的电加热器加热液体,这样可以认为相同时间内两种液体吸收的热量____(选填“相同”或“不相同”),这种方法比用酒精灯加热液体更科学、更精确。
【答案】 ①. 甲乙 ②. 温度计的示数(液体升高的温度) ③. 甲丙 ④. 加热时间的长短 ⑤. 小于 ⑥. 4.2×105J/kg ⑦. 偏小 ⑧. 相同
【解析】
【详解】(1)[1]根据控制变量法的思路,要比较不同燃料的热值,应选择相同的液体进行加热,燃料不同,所以选择甲乙两图进行实验。
[2]实验时若燃料释放的热量越多,液体升高的温度越高,所以观察温度计的示数,即液体升高的温度来比较两种燃料的热值大小。
[3]比较不同物质的比热容,应选择相同的燃料,不同的液体进行比较,故选择甲丙两图进行实验。
[4]由于实验装置和燃料相同,则相同时间内放出的热量相等,所以实验通过加热时间的长短反映物体吸热的多少。
(2)[5]比较不同物质的比热容,选用上图合适装置加热相同一段时间后,绘制出温度-时间图像(如上图戊 ),由图像可看出在加热相同时间时,即吸收相同的热量时,质量相等的液体a升高的温度高,根据可知a的比热容小于液体b的比热容。
(3)[6][7]若图甲烧杯中为50 mL的水,若10g酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收时,温度计示数升高了20℃;50ml水的质量为
水吸收的热量
酒精的热值为
实际由于酒精未完全燃烧及热量散失,所以这种方法测出的热值比”标准值”偏小。
(4)[8]对实验装置进行改进,实验中选用两个完全相同的电加热器加热液体,则相等时间内加热器产生的热量相等,且放入液体中直接加热时热量不会散失到空气中,这样可以认为相同时间内两种液体吸收的热量相同,所以这种方法比用酒精灯加热液体更科学、更精确。
【点睛】重点是研究物质的吸热能力和比较热值大小的实验,注意实验采用了控制变量法和转换法,两种方法都是初中物理常用的研究方法,注意理解体会。
19. 如图甲所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验装置,小华用两个相同的容器(图中用虚线框表示)分别装入质量相等的 A、B 两种液体,用相同的装置加热。
(1)实验前,按________(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序组装器材。
(2)从实验效果考虑,本实验选择________(选填“烧杯”或“易拉罐”)作为盛放液体的容器较好,实验中使用玻璃棒的目的是_______。·
(3)实验中两种液体吸收热量的多少可通过________(选填“液体升高的温度”或“加热时间”)比较。
(4)根据实验数据绘制的温度与时间的关系图象如图乙所示,分析图象可知:质量相等的A和B两种液体,在升高相同温度时,________液体吸收的热量较多;质量相等的A和B两种液体,在吸收相同热量时,________液体升温较高。
(5)冬天,小华想自制一个暖手袋,若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供暖物质,则应选择___________液体。
【答案】 ①. 自下而上 ②. 易拉罐 ③. 搅拌使液体受热均匀 ④. 加热时间 ⑤. A ⑥. B ⑦. A
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]组装实验仪器时,应根据酒精灯及其火焰的高度先固定图中的酒精灯部分,使酒精灯的外焰正好能给烧杯加热,然后再固定石棉网,按照自下而上的顺序进行,这样可以避免重复调整。
(2)[2][3]因金属导热性能好,故以从实验效果考虑,本实验选择易拉罐作为盛放液体的容器较好,实验中使用玻璃棒的目的是通过搅拌使液体受热均匀。
(3)[4]根据转换法,两种液体吸收热量的多少可通过加热时间比较。
(4)[5]根据实验数据绘制的温度与时间的关系图象如图乙所示可知:质量相等的A和B两种液体,在升高相同温度时,A加热时间长,故A吸收的热量较多。
[6]质量相等的A和B两种液体,在吸收相同热量时,即加热时间相同,B升温较高。
(5)[7]因质量相等的A和B两种液体,在升高相同温度时,A吸热多,A的吸热能力强,比热容大,根据Q=cmΔt,质量相同的A、B液体降低相同的温度,A放热多,故从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质,则应选择A。
四、计算题(本题共2题,共计13分)
20. 小明家煮饭、烧水使用的是管道天然气,用天然气炉燃烧0.03m3的天然气刚好能把2kg的水从初温25℃加热到100℃。(q天然气=4.5×107J/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃))
(1)水吸收的热量是多少J?
(2)天然气放出的热量是多少?
(3)此过程中天然气炉的热效率是多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
水的温度变化量为
水吸收的热量为
【小问2详解】
天然气完全燃烧放出的热量为
【小问3详解】
天然气炉的热效率为
21. 可燃冰是一种新型能源,主要分布在深海沉积物里或陆地的永久冻土中,可燃冰形似冰块却能燃烧,燃烧后几乎不产生任何残渣,1m3的可燃冰分解后可释放出约0.8m3的水和164m3的天然气,[c水=4.2×103J(kg·℃),天然气的热值取4.2×107J/m3]
(1)体积为5m3的可燃冰分解后,其中的天然气完全燃烧能放出多少热量?
(2)在1标准大气压下,以上热量最多可以将多大质量的温度为20℃的水加热至沸腾?
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】解(1)1m3的可燃冰分解后可释放出约164m3的天然气,则为5m3的可燃冰分解后,其中的天然气为
由公式可知天然气完全燃烧能放出的热量
(2)在1标准大气压下,水的沸点为100℃,分析可知,由公式可得
答:(1)体积为5m3的可燃冰分解后,其中的天然气完全燃烧能放出热量。
(2)在1标准大气压下,以上热量最多可以将质量的温度为20℃的水加热至沸腾。
五、综合题(本题共4小题,共计21分)
22. 阅读短文并填空:
热岛效应,指由于人为原因改变了城市地表的局部温度、湿度、空气对流等因素,进而引起的城市小气候变化现象,该现象属于城市气候最明显的特征之一。
(1)在相同的日照情况下,城市地区比郊区升温较______(选填“快”或“慢”);其主要原因是城市建筑群密集、柏油路和水泥路比郊区的土壤、植被具有更大的吸热率和______的比热容(选“更大”或“更小”);
(2)减弱热岛效应的措施之一:保护并增大城区的绿地、水体面积,多植树,城区的水体、绿地对减弱夏季城市热岛效应起着十分可观的作用,这主要是利用了水的_______的特性;
(3)减弱热岛效应的措施之二:人工蒸发补偿。解决城市大气热污染的首要办法是增大蒸发量,受城市安装条件的限制,采用喷雾系统是一种高效且经济的办法,这是利用了水______(填某一物态变化)有______的作用(选填“吸热”或“放热”)。
【答案】(1) ①. 快 ②. 更小
(2)比热容大 (3) ①. 汽化 ②. 吸热
【解析】
【小问1详解】
[1][2]建筑群、柏油路和水泥路中的砂石、水泥比郊区的土壤、植被的比热容小,在相同日照条件下,即吸收相同热量时,温度上升更明显、更快,因此城市地区比郊区升温较快。
【小问2详解】
因为水的比热容较大,相同质量的水和其他物质相比,吸收相同的热量,水的温度升高的较少,所以城区的水体、绿地对减弱夏季城市热岛效应起着十分可观的作用。
【小问3详解】
[1][2]物质由液态变为气态叫汽化,汽化有吸热作用,水汽化要从周围物体中吸收热量,具有致冷的作用,可减弱热岛效应。
23. 汽车是常见的交通工具,随着人们生活水平的提高,汽车也走进了寻常百姓家。
(1)如图甲所示,汽油机一个工作循环包括四个冲程,一个气缸正常工作四个冲程的顺序是_____(对图甲中A、B、C、D重新排序);
(2)一台单缸四冲程汽油机,飞轮的转速为1800r/min,该汽油机每分钟做功_______次,图甲中D所示的汽油机冲程是通过_____的方式改变燃气内能的。除此之外,通过_________也可改变物体内能;
(3)图乙所示为某汽油机的能流图,若E=1000J,E1=350J,E2=250J,E3=300J,则E4=_______J,则该汽油机的效率为η=_____。
【答案】(1)BADC
(2) ①. 900 ②. 做功 ③. 热传递
(3) ①. 100 ②. 25%
【解析】
【小问1详解】
A中的两个气阀都关闭,活塞向上运动,所以为压缩冲程,是第二个冲程;B中的进气阀打开,活塞向下运动,所以为吸气冲程,是第一个冲程;C中的排气阀打开,活塞向上运动,所以为排气冲程,是第四个冲程;D中的两个气阀都关闭,火花塞点火,活塞下运动,所以为做功冲程,是第三个冲程;故先后顺序为BADC。
【小问2详解】
[1]若飞轮转速是1800r/min,表示每分钟飞轮转动1800圈,因为飞轮转2圈,对外做功1次,所以,飞轮转1800圈,对外做功900次。
[2][3]图甲中D所示的汽油机冲程中燃气对外做功,则其内能减小,即通过做功的方法改变物体的内能,除此之外通过热传递也可改变物体内能。
【小问3详解】
[1]由能流图可知
[2]燃料完全燃烧放出的热量为E,有用机械能即有用功为E2,所以内燃机的效率
24. 阅读短文,回答问题。
汽油机
单缸四冲程汽油机工作原理:汽油机是将空气与汽油以一定的比例混合成良好的混合气,在吸气冲程中被吸入汽缸,混合气体经压缩点火燃烧而产生内能,高温高压的气体作用于活塞顶部,推动活塞作往复直线运动,通过连杆、曲轴飞轮机构对外输出机械能。四冲程汽油机一个工作循环在包括吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。
科学家在四冲程发动机的基础上发明了“六冲程引擎”发动机。这种引擎在完成四冲程工作后,会把水注入汽缸,使水瞬间变成水蒸气,从而带动活塞运动,产生第五冲程,为汽车提供动力。第六冲程是让水蒸气进入冷凝器,变成可再次注入汽缸的水。“六冲程引擎”发动机的优点是环保、效率高。
工程师还制造了四缸四冲程汽油机。制造时通过连杆把四个四冲程汽油机的活塞连在一根曲轴上如图所示。四缸四冲程汽油机分为两种:一种是同步汽油机,一种是异步汽油机。同步汽油机,四个汽缸在同一时间都是做的相同工作: 吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。异步汽油机,各汽缸的做功过程错开,在飞轮转动的每半周里,都有一个汽缸在做功,其他三个汽缸分别做吸气、压缩和排气工作。
Q195型汽油机的部分技术规格如下表所示
汽缸数
单缸排量
额定功率
转速
燃气气压
1
0.5×10-3m3
2400 R/min
5×106Pa
其中,“额定功率”是指汽油机正常工作时对外所做机械功的功率;“单缸排量”是活塞从上止点到下止点所扫过的容积; “燃气气压”是指汽油机在做功冲程中燃气对活塞的平均压强。
(1)汽油机在做功冲程里,高温、高压的燃气推动活塞向下运动,对外做功,同时将内能转化为_____能。
(2)“六冲程引擎”中第五冲程相当于四冲程热机的_____冲程。
(3)有关四缸四冲程同步汽油机和异步汽油机说法正确的是( )
A. 四缸四冲程同步汽油机,飞轮转动的每半周里,都有一个汽缸在做功
B. 四缸四冲程异步汽油机,四个汽缸在同一时间都是做的相同工作
C. 若每个汽缸做功功率相同,同步汽油机的平均功率大于异步汽油机平均功率
D. 异步机各汽缸的做功冲程错开,机械能输出更平稳
(4)在做功冲程里,燃气对活塞所做的功可表示为W=pV,式中p表示燃气对活塞的平均压强,则单缸Q195型汽油机的额定功率_____W(不考虑机械能的损失)。
【答案】 ①. 机械 ②. 做功 ③. D ④. 5×104
【解析】
【详解】(1)[1]汽油机在做功冲程里,高温、高压的燃气膨胀对外做功,将内能转化为机械能。
(2)[2]“这种引擎在完成四冲程工作后,会把水注入汽缸,使水瞬间变成水蒸气,从而带动活塞运动,产生第五冲程,为汽车提供动力”,分析可知,第五冲程对外做功,相当于四冲程热机的做功冲程。
(3)[3]A.根据“同步汽油机,四个汽缸在同一时间都是做的相同工作:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。”四缸四冲程同步汽油机,飞轮转动的每两周做功一次,故A错误;
B.“异步汽油机,各汽缸的做功过程错开,在飞轮转动的每半周里,都有一个汽缸在做功,其他三个汽缸分别做吸气、压缩和排气工作”,故B选项错误;
C.若每个汽缸做功功率相同,相同时间内同步汽油机的平均功率应等于异步汽油机平均功率,故C选项错误;
D.异步机各汽缸的做功冲程错开,始终保持对外做功,所以其机械能输出更平稳,故D选项正确。
故选D。
(4)结合表格数据由W=pV可得,单缸Q195型汽油机一次做的功
W=pV=5×106Pa×0.5×10−3m3=2.5×103J
又因为转速为2400R/min=40R/s,四冲程内燃机飞轮每转两周,做功一次,所以1s内做功20次,则单缸Q195型汽油机的额定功率
25. 小明了解到有种说法“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”。他采用题图的装置进行实验:在甲、乙两个相同的瓶子中装入等体积的热水,用两层灰色薄棉布包裹着甲瓶(内层紧贴,外层相对宽松),用一层灰色厚棉布紧贴包裹着乙瓶,用数显温度计测量瓶中热水的温度,测得有关数据如题表所示。
题表
室温:25.0℃
时间/min
0
20
40
60
80
甲瓶水温/℃
61.0
56.6
62.5
50.9
48.5
乙瓶水温/℃
61.0
55.6
52.3
49.0
45.7
(1)题表中有一个温度值记录错误,该错误的温度值是___________℃。水温会先降到41.0℃的是___________瓶。已知瓶中水的体积是350mL,该瓶中水的温度降至41.0℃时,其放出的热量是___________J。[,]
(2)如果把瓶中的热水换成冰块,___________瓶中的冰块熔化较慢。分析实验结果,可猜想“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”的原因可能是两件薄衣服中间有___________。
(3)请写出一个生活中与你的猜想相符合的例子:___________。
【答案】(1) ①. 62.5 ②. 乙 ③.
(2) ①. 甲 ②. 空气
(3)羽绒服内充满空气更保暖,双层玻璃隔热效果更好
【解析】
【详解】(1)[1]由于温度是逐渐降低的,不可能比初温还高,故可知甲瓶62.5℃是错误的。
[2]根据表格温度变化趋势可知,乙瓶中温度下降更快,故乙瓶中水温更快降到41.0℃。
[3]由于瓶中水的体积是350mL,可得水的质量为
根据可得,放出的热量为
(2)[4]由于甲瓶保温更好,如果把瓶中的热水换成冰块,则甲瓶中的冰块熔化较慢。
[5]可能是两件薄衣服中间有空气,减慢了热量的流失速度。
(3)[6]羽绒服内充满空气更保暖,双层玻璃隔热效果更好。
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