精品解析:天津市北辰区霍庄中学2025-2026学年九年级上学期第一次月考物理试题
2026-09-04
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内容正文:
霍庄中学2025-2026第一学期第1次月监测
九年级物理学科
一、单选题(本大题共10小题,共30分)
1. 根据图片信息,下列有关分子动理论解释正确的是( )
A. 甲:用弹簧测力计稍稍用力拉与水面接触的玻璃板,测力计示数变大,说明分子间有斥力
B. 乙:抽去隔板,密度较大的二氧化氮气体与空气混合在一起,说明分子不停做无规则运动
C. 丙:红墨水在热水中扩散得快些,说明温度越高分子运动越剧烈
D. 丁:铅块与金块长时间紧压在一起,相互渗透,说明分子间有引力
2. 下列现象中,利用做功改变物体内能的是( )
A. 冬天,人们搓手取暖 B. 烧开水时,壶盖被水蒸气顶起
C. 用热水袋暖脚 D. 反复弯折铁丝,铁丝的温度升高
3. 如图所示是四冲程汽油机的一个工作循环示意图,其中属于做功冲程的是
A. B. C. D.
4. 下列事件中,能说明分子在不停地做无规则运动的是( )
A. 刮风,落叶飞舞 B. 扫地,灰尘飞扬 C. 下雪,雪花纷飞 D. 做饭,菜香四溢
5. 如图所示的是《天工开物》中关于用铜铸币的情景。下列说法正确的是( )
A. 铜在熔化的过程中,温度升高,内能增大
B. 熔化的液态铜温度高,是因为其含有的热量多
C. 将液态铜倒入钱币模具,凝固过程中其内能减小
D. 在铜币冷却过程中,铜币的比热容不断变小
6. 以下几组材料或物品中,通常情况下都是绝缘体的是( )
A. 橡胶、玻璃、空气 B. 玻璃、大地、干木材
C. 人体、塑料、石墨 D. 食盐水溶液、铁丝、水
7. 如图所示,用一段细铁丝做一个支架,作为转动轴,把一根中间戳有小孔(没有戳穿)的塑料吸管放在转动轴上,吸管能在水平面内自由转动,用餐巾纸摩擦吸管使其带电,把毛皮摩擦过的橡胶棒靠近吸管的一端时,发现吸管被排斥。下列说法正确的是( )
A. 毛皮摩擦过的橡胶棒带正电荷
B. 吸管和橡胶棒带异种电荷
C. 吸管和餐巾纸摩擦时,吸管失去了电子带负电
D. 吸管和餐巾纸摩擦时,吸管的原子核束缚电子的本领比餐巾纸强
8. 下列现象中,与摩擦起电现象无关的是( )
A. 晚上脱化纤毛衣时会有火花产生
B. 擦黑板时粉笔灰四处飘落
C. 运送汽油的油罐车上常有一条铁链拖在地上
D. 电风扇扇叶上会有一层灰尘
9. 用丝绸摩擦过的玻璃棒接触不带电的验电器,金属箔张开。下列说法正确的是( )
A. 正电荷从丝绸转移到玻璃棒 B. 玻璃棒带正电是因为得到了电子
C. 摩擦起电是创造了电荷 D. 验电器金属箔张开,是由于同种电荷相互排斥
10. 2024年10月30日,搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭发射成功,载人飞船与空间站组合体成功实现自主快速交会对接后,神舟十九号航天员乘组入驻“天宫”,下列说法正确的是( )
A. 火箭的发动机的效率最高可达到100%
B. 燃料燃烧是将化学能转化为内能
C. 火箭的发射过程中,燃料若不完全燃烧,热值会减小
D. 火箭飞入太空后,太空温度很低,其内能为零
二、多选题(本大题共3小题,共9分)
11. 下列关于比热容的说法,正确的是( )
A. 比热容是物质的一种特性,每种物质都有自己的比热容
B. 水的比热容较大,所以沿海地区昼夜温差比内陆地区小
C. 一杯水的比热容比一桶水的比热容小
D. 物质的比热容与物质的质量、温度变化量和吸收或放出的热量无关
12. 如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,用力迅速压下活塞,观察到硝化棉燃烧起来。活塞与玻璃筒间的摩擦力忽略不计,关于该实验,下列说法中正确的是( )
A. 下压活塞的过程中,筒内气体被压缩,说明气体分子间存在空隙
B. 下压活塞的过程中,筒内气体的压强逐渐增大
C. 下压活塞的过程中,因为活塞对筒内气体做了功,气体的温度升高,所以点燃了硝化棉
D. 下压活塞的过程中,筒内气体内能增加,气体的内能转化为活塞的机械能
13. 如图所示是一种太阳能背包,它的前面有一块太阳能电池板,书包里有一蓄电池,可以给手机、小风扇等电子产品供电。下列关于该背包的说法正确的是( )
A. 太阳能电池板将太阳能转化为电能
B. 给蓄电池充电是将内能转化为化学能
C. 蓄电池放电时将化学能转化为电能
D. 小风扇工作时将电能主要转化为机械能
三、填空题(本大题共6小题,共24分)
14. 在烈日当空的海边玩耍,你会发现沙子烫脚,而海水却是凉凉的,这是由于海水的比热容较____________,当质量相同的沙子和海水同时接受相同的阳光照射时,海水的温度变化更____________的缘故。(均选填“大”或“小”)
15. 劣质的装修材料会释放出甲醛等有害物质,甲醛会散发到空气中,这是___________现象,说明分子在___________。
16. 如图所示,是某款多功能披肩毯,它可以接充电宝实现发热功能,此时它将______能转化为内能,通过______(选填“做功”或“热传递”)的方式使身体变暖。
17. 一单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1800r/min,则该汽油机每秒内完成___________个冲程,对外做功___________次。
18. 甲、乙、丙三个通草球静止在如图所示的位置,已知甲球带正电,则乙球带_____电,丙球带负电或_____.
19. 如图所示,是装有静电除尘纸的拖把,拖地时除尘纸与地板摩擦后带电,具有______的性质,可以轻松地将灰尘和头发清扫干净。若摩擦过程中电子从地面转移到除尘纸,则摩擦后除尘纸带______电。
四、实验探究(本大题共3小题,共19分)
20. 燃油汽车的发动机工作时,燃料燃烧释放大量热量,使气缸内气体的温度急剧升高,这是驱动汽车运动的关键。如图所示为某汽车发动机燃料燃烧时的能量走向示意图。请结合图片回答:
(1)用所学的物理知识解释冷却液选择“水”的原因。
(2)该发动机的效率是多少?要想提高汽车发动机的工作效率,请提出一条改进建议。
21. 生活处处皆物理。利用我们身边的常见物品也可以完成一些物理小实验:
(1)将一根塑料绳一端扎紧,从另一端把绳尽可能撕成更多的细丝(如图甲所示),用手向下捋几下后,观察到的现象是:塑料绳越来越______(选填“蓬松”或“紧密”),是因为塑料细丝彼此之间带上的是______电荷,手与塑料细丝带上的是______电荷(后两空选填“同种”或“异种”)。
(2)如图乙中a、b所示装置都可以用来检验某物体是否带电,由图中现象可知,图b装置是依据带电体具有______的性质来检验物体是否带电的,图a装置工作原理与图b装置______(选填“相同”或“不相同”)。
(3)如图丙所示,把一个带电棒靠近用毛皮摩擦过的橡胶棒时,它们互相排斥,这个带电棒所带的是______(选填“正”或“负”)电荷,这是因为这个带电棒在摩擦的过程中______(选填“得到”或“失去”)电子。
22. 为了比较水和食用油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如图所示的实验,实验数据记录如表。
物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最后温度/℃
水
60
20
6
45
食用油
60
20
6
68
(1)除了如图所示的器材外,还需要托盘天平、温度计和____________;
(2)在实验中要控制水和食用油的____________相同;
(3)为了便于比较,实验中用相同的酒精灯加热,目的是使水和食用油在相同的时间内吸收的热量相等,通过____________(选填“升高的温度”或“加热时间”)来反映吸收热量的多少;从表格中的数据可以知道____________吸热能力强(选填“水”或者“食用油”)。
(4)在此实验中,如果要使水和食用油升高相同温度,就要给____________加热更长的时间(选填“水”或“食用油”);此时水吸收的热量____________食用油吸收的热量(选填“大于”或“小于”或“等于”)。
五、计算题(本大题共2小题,共18分)
23. 为响应国家相关政策,还广大人民群众以“绿水青山”,小华家里装修选用的是天然气热水器。某次工作时将40kg的水从15℃加热到50℃,查看天然气表得知消耗了0.25m3的天然气。已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值q=4×107J/m3。求:
(1)水吸收的热量;
(2)天然气热水器的热效率。
24. 小星家的太阳能热水器,水箱装满水时水的质量是40kg,小星进行了一次观察活动:某天早上,他用温度计测得自来水的温度为20℃,然后给热水器水箱送满水,中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃。[水的比热容为c水=4.2×103J/(kg·℃),焦炭的热值为q=3.0×107J/kg]
求:
(1)水吸收的热量是多少J?
(2)如果水吸收的这些热量,由燃烧焦炭来提供,而炉子的效率为40%,至少需要燃烧多少kg的焦炭?
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霍庄中学2025-2026第一学期第1次月监测
九年级物理学科
一、单选题(本大题共10小题,共30分)
1. 根据图片信息,下列有关分子动理论解释正确的是( )
A. 甲:用弹簧测力计稍稍用力拉与水面接触的玻璃板,测力计示数变大,说明分子间有斥力
B. 乙:抽去隔板,密度较大的二氧化氮气体与空气混合在一起,说明分子不停做无规则运动
C. 丙:红墨水在热水中扩散得快些,说明温度越高分子运动越剧烈
D. 丁:铅块与金块长时间紧压在一起,相互渗透,说明分子间有引力
【答案】C
【解析】
【详解】A.玻璃板与水面不接触时,拉着玻璃板的测力计,其示数等于玻璃板自身的重力,玻璃板与水面接触时,测力计示数变大,说明玻璃板所受的向下的力除了重力,还有其它力,这个力是分子间的引力,所以说明分子间有引力,故A错误;
B.抽去隔板,密度较大的二氧化氮气体在重力的作用下,会与密度较小的空气混合在一起,不能说明分子在不停地做无规则的运动,故B错误;
C.图丙中,红墨水在热水中比在冷水中扩散快些,说明在热水中分子的运动更剧烈,所以温度越高,分子运动越剧烈,故C正确;
D.铅块与金块长时间紧压在一起,相互渗透,即相互进入对方,这说明了分子在不停地做无规则运动,故D错误。
故选C。
2. 下列现象中,利用做功改变物体内能的是( )
A. 冬天,人们搓手取暖 B. 烧开水时,壶盖被水蒸气顶起
C. 用热水袋暖脚 D. 反复弯折铁丝,铁丝的温度升高
【答案】ABD
【解析】
【详解】 A. 搓手时克服摩擦做功,机械能转化为内能,属于做功改变内能,故A符合题意;
B. 水蒸气对壶盖做功,内能转化为机械能,水蒸气内能减小,属于做功改变内能,故B符合题意;
C. 热水袋暖脚是内能通过热传递转移到脚,不属于做功改变内能,故C不符合题意;
D. 弯折铁丝时对铁丝做功,机械能转化为内能,铁丝内能增大温度升高,属于做功改变内能,故D符合题意。
故选ABD。
3. 如图所示是四冲程汽油机的一个工作循环示意图,其中属于做功冲程的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】四冲程汽油机的四个工作冲程是:吸气、压缩、做功、排气,区分它们的依据有活塞的运动方向、进气阀和排气阀的开闭情况,如活塞向下运动、进气阀和排气阀都关闭时,是燃气推动活塞做功,是做功冲程,所以选项C正确.
4. 下列事件中,能说明分子在不停地做无规则运动的是( )
A. 刮风,落叶飞舞 B. 扫地,灰尘飞扬 C. 下雪,雪花纷飞 D. 做饭,菜香四溢
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.刮风,落叶飞舞,是落叶受力运动,属于机械运动,并非分子的运动,不符合题意;
B.扫地,灰尘飞扬,是灰尘受力运动,属于机械运动,并非分子的运动,不符合题意;
C.雪花不是分子,雪花飘飘属于机械运动,不符合题意;
D.做饭,菜香四溢,是气体分子的运动,符合题意。
故选D。
5. 如图所示的是《天工开物》中关于用铜铸币的情景。下列说法正确的是( )
A. 铜在熔化的过程中,温度升高,内能增大
B. 熔化的液态铜温度高,是因为其含有的热量多
C. 将液态铜倒入钱币模具,凝固过程中其内能减小
D. 在铜币冷却过程中,铜币的比热容不断变小
【答案】C
【解析】
【详解】A.铜是晶体,铜在熔化过程中温度保持不变,吸收热量,内能增大。故A错误;
B.热量指的是由于温差的存在而导致的能量转化过程中所转化的能量,是一个过程量,所以热量用“吸收”或“放出”来表述,不能用“具有”或“含有”表述,故B错误;
C.熔化的液态铜倒入钱币模具,凝固过程中温度不变,放出热量,内能减小,故C正确;
D.比热容是物质的一种特性,与物体的质量、体积和温度都无关,所以在铜币冷却过程中,铜币始终为固态,铜的比热容不变,故D错误。
故选C。
6. 以下几组材料或物品中,通常情况下都是绝缘体的是( )
A. 橡胶、玻璃、空气 B. 玻璃、大地、干木材
C. 人体、塑料、石墨 D. 食盐水溶液、铁丝、水
【答案】A
【解析】
【详解】A.橡胶、玻璃、空气都是绝缘体,选项A符合题意;
B.玻璃、干木材是绝缘体,大地是导体,B项不合题意;
C.人体、石墨是导体,塑料是绝缘体,C项不合题意;
D.食盐水溶液、铁丝、水是导体,D项不合题意.
7. 如图所示,用一段细铁丝做一个支架,作为转动轴,把一根中间戳有小孔(没有戳穿)的塑料吸管放在转动轴上,吸管能在水平面内自由转动,用餐巾纸摩擦吸管使其带电,把毛皮摩擦过的橡胶棒靠近吸管的一端时,发现吸管被排斥。下列说法正确的是( )
A. 毛皮摩擦过的橡胶棒带正电荷
B. 吸管和橡胶棒带异种电荷
C. 吸管和餐巾纸摩擦时,吸管失去了电子带负电
D. 吸管和餐巾纸摩擦时,吸管的原子核束缚电子的本领比餐巾纸强
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据负电荷的定义可知,毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,故A错误;
B.同种电荷相互排斥,将毛皮摩擦过的橡胶棒靠近带电吸管的一端时,发现吸管被推开,说明吸管和橡胶棒带同种电荷,故B错误;
CD.由B可知,吸管带负电,是因为吸管和餐巾纸摩擦时,吸管的原子核束缚电子的本领比餐巾纸强,吸管得到电子带了负电,则餐巾纸在摩擦过程中失去电子而带了正电,故C错误,D正确。
故选D。
8. 下列现象中,与摩擦起电现象无关的是( )
A. 晚上脱化纤毛衣时会有火花产生
B. 擦黑板时粉笔灰四处飘落
C. 运送汽油的油罐车上常有一条铁链拖在地上
D. 电风扇扇叶上会有一层灰尘
【答案】B
【解析】
【详解】A.晚上脱化纤毛衣时,常会看到“闪光”并伴有轻微的“僻啪”声,这是由于衣服和衣服,衣服和皮肤摩擦起电所造成的现象,故A不符合题意;
B.擦黑板时粉笔灰四处飘落是力改变了粉笔灰的运动状态,不能用静电知识解释,故B符合题意;
C.因为铁具有良好的导电性,可以把运输过程中会由于振动、摩擦产生的静电导走,故C不符合题意;
D.家里的电风扇的扇叶和空气摩擦,扇叶和空气带有异种电荷,扇叶带电后具有吸引轻小灰尘的性质,所以灰尘被吸在扇叶上,属于摩擦起电现象,故D不符合题意。
故选B。
9. 用丝绸摩擦过的玻璃棒接触不带电的验电器,金属箔张开。下列说法正确的是( )
A. 正电荷从丝绸转移到玻璃棒 B. 玻璃棒带正电是因为得到了电子
C. 摩擦起电是创造了电荷 D. 验电器金属箔张开,是由于同种电荷相互排斥
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由正、负电荷的规定可知用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,这是因为玻璃棒与丝绸摩擦时,玻璃棒失去电子而带正电,丝绸得到电子而带负电,并不是正电荷在丝绸和玻璃棒之间发生了转移,故AB错误;
C.摩擦起电的实质是电荷的转移,在摩擦起电中并没有创造电荷,故C错误;
D.验电器金属箔张开,是由于同种电荷相互排斥,故D正确。
故选D。
10. 2024年10月30日,搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭发射成功,载人飞船与空间站组合体成功实现自主快速交会对接后,神舟十九号航天员乘组入驻“天宫”,下列说法正确的是( )
A. 火箭的发动机的效率最高可达到100%
B. 燃料燃烧是将化学能转化为内能
C. 火箭的发射过程中,燃料若不完全燃烧,热值会减小
D. 火箭飞入太空后,太空温度很低,其内能为零
【答案】B
【解析】
【详解】A.火箭的发动机工作时,由于散热、燃料不完全燃烧、废气带走热量等因素影响,火箭发动机的效率不可能达到100%,故A错误;
B.燃料储存化学能,燃烧放热,化学能转化为内能,故B正确;
C.热值是燃料的一种特性,与燃烧情况无关,所以燃料若不完全燃烧,热值不变,故C错误;
D.任何物体在任何情况下都具有内能,火箭飞入太空后,太空温度很低,仍具有内能,故D错误。
故选B。
二、多选题(本大题共3小题,共9分)
11. 下列关于比热容的说法,正确的是( )
A. 比热容是物质的一种特性,每种物质都有自己的比热容
B. 水的比热容较大,所以沿海地区昼夜温差比内陆地区小
C. 一杯水的比热容比一桶水的比热容小
D. 物质的比热容与物质的质量、温度变化量和吸收或放出的热量无关
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.比热容是物质的一种特性,不同物质比热容一般不同,故A正确;
B.水的比热容大,吸热或放热相同热量时温度变化小,所以沿海地区昼夜温差小,故B正确;
C.比热容是特性,与质量无关,一杯水和一桶水的比热容相同,故C错误;
D.比热容由物质种类和状态决定,与质量、温度变化量、吸放热量无关,故D正确;
故选 ABD。
12. 如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,用力迅速压下活塞,观察到硝化棉燃烧起来。活塞与玻璃筒间的摩擦力忽略不计,关于该实验,下列说法中正确的是( )
A. 下压活塞的过程中,筒内气体被压缩,说明气体分子间存在空隙
B. 下压活塞的过程中,筒内气体的压强逐渐增大
C. 下压活塞的过程中,因为活塞对筒内气体做了功,气体的温度升高,所以点燃了硝化棉
D. 下压活塞的过程中,筒内气体内能增加,气体的内能转化为活塞的机械能
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.下压活塞的过程中,筒内气体被压缩,分子之间的距离减小,气体体积减小,说明气体分子间存在空隙,故A正确;
B.下压活塞的过程中,筒内气体被压缩,压力逐渐增大,筒内气体的压强逐渐增大,故B正确;
C.下压活塞的过程中,因为活塞对筒内气体做了功,气体的温度升高,达到了硝化棉的燃点,所以点燃了硝化棉,故C正确;
D.下压活塞的过程中,筒内气体内能增加,温度升高;活塞的机械能转化为气体的内能,故D错误。
故选ABC。
13. 如图所示是一种太阳能背包,它的前面有一块太阳能电池板,书包里有一蓄电池,可以给手机、小风扇等电子产品供电。下列关于该背包的说法正确的是( )
A. 太阳能电池板将太阳能转化为电能
B. 给蓄电池充电是将内能转化为化学能
C. 蓄电池放电时将化学能转化为电能
D. 小风扇工作时将电能主要转化为机械能
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.太阳能电池板通过光伏效应将太阳辐射的太阳能直接转化为电能,故A正确;
B.给蓄电池充电时是将电能转化为化学能储存,并非将内能转化为化学能,故B错误;
C.蓄电池放电时通过化学反应将储存的化学能转化为电能输出,故C正确;
D.小风扇工作时,电动机将输入的电能转化为扇叶转动的机械能,故D正确。
故选ACD。
三、填空题(本大题共6小题,共24分)
14. 在烈日当空的海边玩耍,你会发现沙子烫脚,而海水却是凉凉的,这是由于海水的比热容较____________,当质量相同的沙子和海水同时接受相同的阳光照射时,海水的温度变化更____________的缘故。(均选填“大”或“小”)
【答案】 ①.
大 ②.
小
【解析】
【详解】由可知,质量相同的不同物质吸收相同热量时,比热容越大,温度变化越小。因海水的比热容大于沙子,故相同质量的沙子和海水吸收相同的太阳辐射热量时,海水的温度变化更小。
15. 劣质的装修材料会释放出甲醛等有害物质,甲醛会散发到空气中,这是___________现象,说明分子在___________。
【答案】 ①. 扩散 ②. 不停的做无规则运动
【解析】
【15题详解】
[1][2]甲醛从装修材料中散发到空气中,是分子在永不停息地做无规则运动形成的 ,属于扩散现象。
16. 如图所示,是某款多功能披肩毯,它可以接充电宝实现发热功能,此时它将______能转化为内能,通过______(选填“做功”或“热传递”)的方式使身体变暖。
【答案】 ①. 电 ②. 热传递
【解析】
【详解】[1][2]“披肩毯”接入充电宝正常工作时,消耗电能,产生内能,将电能转化为内能;使用“披肩毯”时,身体吸收热量,身体会变暖,这是通过热传递的方式增加身体的内能。
17. 一单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1800r/min,则该汽油机每秒内完成___________个冲程,对外做功___________次。
【答案】 ①. 60 ②. 15
【解析】
【详解】[1][2]由题知,一单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1800r/min=30r/s,即每秒钟飞轮转30圈。因为四冲程内燃机在一个工作循环中,曲轴转动2周(飞轮转2圈),完成4个冲程,对外做1次功,所以,该汽油机每秒内完成60个冲程,对外做功15次。
18. 甲、乙、丙三个通草球静止在如图所示的位置,已知甲球带正电,则乙球带_____电,丙球带负电或_____.
【答案】 ①. 正 ②. 不带电
【解析】
【详解】同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.排斥的带有同种电荷,吸引的可能带有异种电荷,也可能带电体吸引不带电体.甲、乙相互排斥,说明甲、乙一定带同种电荷,甲带正电,则乙一定也带正电;丙、乙相互吸引,说明并带负电或乙不带电.
19. 如图所示,是装有静电除尘纸的拖把,拖地时除尘纸与地板摩擦后带电,具有______的性质,可以轻松地将灰尘和头发清扫干净。若摩擦过程中电子从地面转移到除尘纸,则摩擦后除尘纸带______电。
【答案】 ①. 吸引轻小物体 ②. 负
【解析】
【详解】[1][2]装有静电除尘纸的拖把,拖地时除尘纸与地板摩擦后带电,具有吸引轻小物体的性质,可以轻松地将灰尘和头发清扫干净。若摩擦过程中电子从地面转移到除尘纸,则摩擦后除尘纸得到电子带上负电。
四、实验探究(本大题共3小题,共19分)
20. 燃油汽车的发动机工作时,燃料燃烧释放大量热量,使气缸内气体的温度急剧升高,这是驱动汽车运动的关键。如图所示为某汽车发动机燃料燃烧时的能量走向示意图。请结合图片回答:
(1)用所学的物理知识解释冷却液选择“水”的原因。
(2)该发动机的效率是多少?要想提高汽车发动机的工作效率,请提出一条改进建议。
【答案】(1)水的比热容较大,质量相同的水和其他液体相比较,升高相同的温度时,吸收的热量多。
(2)该发动机的效率为30%,建议见解析
【解析】
【小问1详解】
选择水作为冷却液,核心是利用了水的比热容较大的物理特性。 比热容是物质的一种特性,指单位质量的物质温度升高(或降低)1℃时吸收(或放出)的热量。水的比热容远大于其他常见液体(如酒精、煤油),这意味着在吸收相同热量的情况下,水的温度升高幅度更小;反之,在降低相同温度时,水能放出更多热量。
发动机工作时会产生大量热量,水作为冷却液流经发动机时,能以较低的温度升高吸收更多热量,有效带走发动机的多余热量,避免发动机因温度过高而损坏,从而稳定维持发动机的正常工作温度。
【小问2详解】
该发动机的效率是
减少能量损失:改进发动机的散热系统,降低散热过程中的热量浪费;或优化零部件设计,减少机械摩擦(如使用更优质的润滑油),降低机械摩擦损失的能量。
优化燃烧过程:采用涡轮增压技术,使燃料燃烧更充分,减少未完全燃烧的能量浪费;或改进燃油喷射系统,提高燃料与空气的混合效率,提升燃料燃烧释放能量的利用率。
回收废热:安装废气涡轮增压装置或余热回收系统,将废气带走的部分热量转化为有用能量(如辅助驱动发动机或加热车内空气),提高总能量的利用率。
21. 生活处处皆物理。利用我们身边的常见物品也可以完成一些物理小实验:
(1)将一根塑料绳一端扎紧,从另一端把绳尽可能撕成更多的细丝(如图甲所示),用手向下捋几下后,观察到的现象是:塑料绳越来越______(选填“蓬松”或“紧密”),是因为塑料细丝彼此之间带上的是______电荷,手与塑料细丝带上的是______电荷(后两空选填“同种”或“异种”)。
(2)如图乙中a、b所示装置都可以用来检验某物体是否带电,由图中现象可知,图b装置是依据带电体具有______的性质来检验物体是否带电的,图a装置工作原理与图b装置______(选填“相同”或“不相同”)。
(3)如图丙所示,把一个带电棒靠近用毛皮摩擦过的橡胶棒时,它们互相排斥,这个带电棒所带的是______(选填“正”或“负”)电荷,这是因为这个带电棒在摩擦的过程中______(选填“得到”或“失去”)电子。
【答案】(1) ①. 蓬松 ②. 同种 ③. 异种
(2) ①. 吸引轻小物体 ②. 不相同
(3) ①. 负 ②. 得到
【解析】
【详解】(1)[1][2]用手捋塑料细丝时,出现摩擦起电现象,使塑料细丝带同种电荷,同种电荷相互排斥,所以塑料细丝会向四周散开,观察到的现象是塑料绳越来越蓬松。
[3]手与塑料细丝带上的是等量的异种电荷。
(2)[4][5]图a装置是验电器,原理是同种电荷相互排斥。图b装置是根据带电体可以吸引轻小物体的性质来检验物体是否带电的,所以图a装置工作原理与图b装置不相同。
(3)[6][7]与毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,把一个带电棒靠近用毛皮摩擦过的橡胶棒时,它们互相排斥,说明这个带电棒所带的是负电荷,这是因为这个带电棒在摩擦的过程中得到电子。
22. 为了比较水和食用油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如图所示的实验,实验数据记录如表。
物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最后温度/℃
水
60
20
6
45
食用油
60
20
6
68
(1)除了如图所示的器材外,还需要托盘天平、温度计和____________;
(2)在实验中要控制水和食用油的____________相同;
(3)为了便于比较,实验中用相同的酒精灯加热,目的是使水和食用油在相同的时间内吸收的热量相等,通过____________(选填“升高的温度”或“加热时间”)来反映吸收热量的多少;从表格中的数据可以知道____________吸热能力强(选填“水”或者“食用油”)。
(4)在此实验中,如果要使水和食用油升高相同温度,就要给____________加热更长的时间(选填“水”或“食用油”);此时水吸收的热量____________食用油吸收的热量(选填“大于”或“小于”或“等于”)。
【答案】(1)秒表 (2)质量、初始温度
(3) ①. 加热时间 ②. 水
(4) ①. 水 ②. 大于
【解析】
【小问1详解】
实验需要记录加热时长来反映吸收热量的多少,已有器材里缺少计时工具,因此需要秒表。
【小问2详解】
本实验是控制变量实验,要比较水和食用油的吸热能力,需要控制二者的质量、初始温度相同,只改变物质种类。
【小问3详解】
相同酒精灯在相同时间内放出的热量相等,因此用加热时间间接反映物质吸收热量的多少,这是转换法的应用;从表格数据可知,质量相同的水和食用油加热相同时间(吸收相等热量),水升高的温度更小,说明水的吸热能力更强。
【小问4详解】
因为水的吸热能力更强,若让质量相同的水和食用油升高相同温度,水需要吸收更多热量,所以要给水加热更长时间,对应水吸收的热量大于食用油吸收的热量。
五、计算题(本大题共2小题,共18分)
23. 为响应国家相关政策,还广大人民群众以“绿水青山”,小华家里装修选用的是天然气热水器。某次工作时将40kg的水从15℃加热到50℃,查看天然气表得知消耗了0.25m3的天然气。已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值q=4×107J/m3。求:
(1)水吸收的热量;
(2)天然气热水器的热效率。
【答案】(1);(2)58.8%
【解析】
【详解】解:(1)水吸收的热量是
(2)天然气完全燃烧放出的热量是
热水器本次加热的效率是
答:(1)此过程中,水吸收的热量是;
(2)天然气热水器的热效率是58.8%。
24. 小星家的太阳能热水器,水箱装满水时水的质量是40kg,小星进行了一次观察活动:某天早上,他用温度计测得自来水的温度为20℃,然后给热水器水箱送满水,中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃。[水的比热容为c水=4.2×103J/(kg·℃),焦炭的热值为q=3.0×107J/kg]
求:
(1)水吸收的热量是多少J?
(2)如果水吸收的这些热量,由燃烧焦炭来提供,而炉子的效率为40%,至少需要燃烧多少kg的焦炭?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
水升高的温度
水吸收的热量
【小问2详解】
焦炭燃烧放热的40%被水吸收,则焦炭需放出的总热量
需要焦炭的质量
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