内容正文:
宿城第一初级中学2026-2027学年九年级第一学期综合素养一
物理试卷
时间:60 满分:70
一、填空题(每小题2分,共10小题,满分20分)
1. 下列热现象:①雪糕周围的“白气”;②草叶上的露珠;③树枝上的雾凇;④燃烧蜡烛流的“泪”;⑤瓦房房顶的霜;⑥冶炼用的“铁水”。形成过程属于吸热的有___________选填序号。
2. 火箭升空火箭里面的燃料用液态氢是因为氢的热值大的特性,如果用掉一半的氢,氢的热值将_________。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
3. 当打印的文字有错时,墨粉很难用普通橡皮擦除。有一种“激光橡皮”,发射激光到文字上,固态墨粉颗粒很快___________(填物态变化名称)而直接消失。
4. 航母舰载机即将起飞前,燃料燃烧会获得大量的内能,向后喷射出高温高速燃气流。为了避免对舰上人员及其他器材造成危害,偏流板后面装有供冷却水循环流动的格状水管,这是利用水的______的特性来降低偏流板的温度。
5. 中华艺术“烙画”相传源于秦朝,即用火烧铁杆(现代发展为电烙铁)在物体上熨出烙痕作画。电烙铁通电升温的过程是能量的______(选填“转化”或“转移”)过程。
6. 如图为我国古代智慧成果“取火器”的模型图,把木质推杆迅速推入内壁光滑的牛角套筒时,杆前端的艾绒立刻燃烧起来,这一过程与四冲程柴油机的______冲程的原理相同。
7. 随着经济的发展,汽车已经成为很多家庭的代步工具,如图所示是单缸四冲程汽油机,若汽油机转速表显示“1800r/min”,则此时汽油机每秒对外做功______次。
8. 在老师指导下,小明用酒精灯加热质量为100g、初温为20℃的水加热至50℃,用天平测出消耗的酒精质量为2g,若这次酒精灯加热的效率为21%。则酒精的热值为______J/kg[已知]。
9. 氢能源因具有清洁环保、热值高、可再生性、无噪音等优点得以广泛应用,在1个标准大气压下,若完全燃烧0.24kg氢气放出的热量被水全部吸收,能将__________kg的水从20℃加热到沸腾。[氢气的热值,水的比热容]
10. 如图所示,规格相同的甲、乙两容器中分别装有3kg和2kg的纯净水,并用不同加热器加热,不计热损失,得到如图丙所示的水温与加热时间的关系图(不计热量损失),加热相同的时间,甲、乙两杯水升高的温度之比为___________。
二、选择题(每小题2分,满分14分)
11. 唐代诗人于良史在《春山夜月》中写道“掬水月在手,弄花香满衣”,从物理学角度看,“弄花香满衣”现象说明( )
A. 分子之间存在引力 B. 分子之间存在斥力
C. 分子在不停地运动 D. 温度越高分子运动越剧烈
12. 某同学用实验室常用的温度计(量程0~100℃,分度值1℃)测量一杯温水的温度,下列操作与读数分析中,正确的是( )
A. 测量前发现温度计玻璃泡上附着少量水珠,直接用温度计测量,会导致测量结果偏小
B. 测量时将温度计玻璃泡完全浸没在水中,且玻璃泡与杯底接触,待示数稳定后读数
C. 读数时将温度计从水中取出,视线与温度计内液柱上表面相平,读取示数
D. 测量时温度计示数稳定后,发现液柱上表面在42℃与43℃中间,读数应记为42.5℃
13. 在工农业生产中,常用的内燃机有汽油机和柴油机,汽油机比较轻巧,常用在汽车、飞机和小型农业机械上。下列有关汽油型汽车说法正确的是( )
A. 定期给汽车发动机加润滑油,可减小部件间的摩擦,可以提高发动机的效率
B. 汽车发动机的效率越高,在输出同样多有用功的情况下,消耗的燃油更多
C. 使燃料燃烧更充分,可以提高燃料的热值
D. 汽车发动机损失的能量中,主要是由于克服机械摩擦损失的
14. 关于温度、内能、热量、比热容,下列说法不正确的是( )
A. 温度低的物体可以比温度高的物体内能大
B. 热传递是内能转移的过程
C. 0℃的冰熔化成0℃的水时,吸收热量,温度不变,内能不变
D. 虽然,但比热容与物体吸收或放出的热量、物体的质量和温度的变化无关
15. 如图所示,是某汽油机工作的四个冲程,下列说法错误的是( )
A. 一个工作循环的顺序是:乙丙甲丁
B. 吸气冲程吸入的是空气和汽油的混合物
C. 使燃料尽可能充分燃烧可提高热机效率
D. 选汽油作内燃机的燃料是因为其热值大
16. 如图是液体燃料火箭喷气发动机示意图。输送装置将燃料和氧化剂输送到燃烧室燃烧,产生气体喷出推动火箭前进。下列说法正确的是( )
A. 燃料燃烧时内能转化为化学能
B. 燃料箱燃料减少,燃料热值不变
C. 燃烧放出热量越多,燃料热值越大
D. 火箭前进时,燃料的化学能全部转化为火箭的机械能
17. 小军用相同的加热器分别对质量相等的水和甲液体进行加热,分别用秒表和温度计测量相关实验数据绘制出了如图所示的图像。若不计热量损失,水的比热容为,则下列说法正确的是( )
A. 升高相同温度时,水和甲液体吸收的热量相等
B. 前4min内甲液体比水吸收更多的热量
C. 甲液体升温快,故甲液体的比热容较大
D. 甲液体的比热容为
三、实验题(每空2分,满分18分)
18. 如图甲是“探究冰的熔化特点”实验的装置示意图。
(1)实验时应该选择颗粒________的冰块进行实验(选填“较大”或“较小”);
(2)小明根据实验数据作出冰加热时温度随时间变化的图像如图乙所示,分析图像可知,冰熔化过程中的特点是________;
(3)王冰同学把冰放入如图丙所示的烧杯中,并未用酒精灯加热,冰也熔化了,于是他认为冰熔化不需要吸收热量,张曦同学认为王冰的想法是错误的,因为________。
19. 亮亮同学利用下图所示的装置来探究煤油和菜籽油热值的大小关系。
(1)煤油和菜籽油完全燃烧放出热量的多少是通过___________(选填“温度计升高的温度”或“加热时间”)来反映的。
(2)为了保证实验结论的可靠性,亮亮同学选择了两套相同的装置,同时他还必须控制煤油和菜籽油的___________相同。
(3)实验中记录下烧杯中水的初温,待燃料燃尽后再记录水的末温,并将数据填在下表中。
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后的水温/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
根据表中的数据,你认为热值较大的燃料是___________(选填“煤油”或“菜籽油”)。
20. 小美用如图所示装置来探究甲、乙两种液体的吸热本领大小。实验所用烧杯、加热器均相同,甲、乙两种液体的质量和初温均相等。
(1)甲、乙两种液体吸收热量的多少可通过________(选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映;
(2)为了比较甲、乙两种液体的吸热本领,小美提出两种比较方案:①让两者升高相同的温度比较加热时间;②让两者加热相同时间比较升高的温度。在两种液体都不沸腾的前提下,你认为可行的方案是________(选填“①”、“②”或“①和②”);
(3)小美根据实验数据绘制了如图所示的温度—时间图像,从图中可以看出,________(选填“甲”或“乙”)液体的吸热本领较大。
四、计算题:本大题共3小题,共18分
21. “淬火”是金属热处理工艺之一,即把金属制品加热到一定温度后放在水、油或空气中迅速冷却,以提高金属的硬度和强度。现将一质量为40g的铁制品加热到820℃,将它投入某种液体中,该液体的初温是10℃,质量是368g,铁制品和液体的温度达到20℃后不再变化。不考虑一切热损失,铁的比热容为。求:
(1)铁制品放出的热量;
(2)该液体的比热容。
22. 在央视“三餐四季宿州篇”播出后,很多外地游客来到了“心灵归宿,幸福之州”,小明欲煮水泡茗,以飨佳客。若壶中水的初温为25℃、质量为8kg,当水烧开时共燃烧了0.4kg的煤炭。已知水的比热容为,煤炭的热值为,当地气压为1标准大气压。求:
(1)水烧开时吸收的热量;
(2)此煤灶烧水的热效率(百分号前保留一位小数)。
23. 为保护环境,我国多个城市采用了氢燃料新能源公交车代替传统燃油公交车。若某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶300s消耗了0.5kg的氢燃料。(q氢=1.4×108J/kg)求:
(1)完全燃烧0.5kg的氢燃料放出的热量;
(2)公交车行驶300s所做的功;
(3)公交车的热机效率。
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宿城第一初级中学2026-2027学年九年级第一学期综合素养一
物理试卷
时间:60 满分:70
一、填空题(每小题2分,共10小题,满分20分)
1. 下列热现象:①雪糕周围的“白气”;②草叶上的露珠;③树枝上的雾凇;④燃烧蜡烛流的“泪”;⑤瓦房房顶的霜;⑥冶炼用的“铁水”。形成过程属于吸热的有___________选填序号。
【答案】④⑥
【解析】
【详解】①雪糕周围的“白气”属于液化,放热;
②草叶上的露珠属于液化,放热;
③树枝上的雾凇属于凝华,放热;
④燃烧蜡烛流的“泪”属于熔化,吸热;
⑤瓦房房顶的霜属于凝华,放热;
⑥冶炼用的“铁水”属于熔化,吸热。
属于吸热过程的有④⑥。
故属于吸热的有④⑥。
2. 火箭升空火箭里面的燃料用液态氢是因为氢的热值大的特性,如果用掉一半的氢,氢的热值将_________。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】
不变
【解析】
【详解】因热值是燃料的固有特性,仅与燃料的种类有关,与燃料的质量无关,氢用掉一半后种类未发生改变,故热值不变。
3. 当打印的文字有错时,墨粉很难用普通橡皮擦除。有一种“激光橡皮”,发射激光到文字上,固态墨粉颗粒很快___________(填物态变化名称)而直接消失。
【答案】升华
【解析】
【详解】墨粉颗粒是固态,墨粉颗粒消失说明它变成了气态散失在了空气中,由固态直接变为气态的过程叫升华,所以,固态墨粉颗粒升华消失了。
4. 航母舰载机即将起飞前,燃料燃烧会获得大量的内能,向后喷射出高温高速燃气流。为了避免对舰上人员及其他器材造成危害,偏流板后面装有供冷却水循环流动的格状水管,这是利用水的______的特性来降低偏流板的温度。
【答案】比热容较大
【解析】
【详解】由于水的比热容较大,质量相同的水和其它物质,改变相同温度,水吸热和放出的热量更多,故用水作用为冷却液利用水的比热容大的特征。
5. 中华艺术“烙画”相传源于秦朝,即用火烧铁杆(现代发展为电烙铁)在物体上熨出烙痕作画。电烙铁通电升温的过程是能量的______(选填“转化”或“转移”)过程。
【答案】转化
【解析】
【详解】电烙铁通电升温的过程中,是电流做功,将电能转化为内能,所以属于能量的转化过程。
6. 如图为我国古代智慧成果“取火器”的模型图,把木质推杆迅速推入内壁光滑的牛角套筒时,杆前端的艾绒立刻燃烧起来,这一过程与四冲程柴油机的______冲程的原理相同。
【答案】压缩
【解析】
【详解】把木质推杆迅速推入牛角套筒时,对套筒内的空气做功,使空气的内能增加、温度升高,达到艾绒的着火点使其燃烧。这一过程是机械能转化为内能。四冲程柴油机的压缩冲程中,活塞对气缸内的气体做功,将机械能转化为气体的内能,与 “取火器” 的原理相同。
7. 随着经济的发展,汽车已经成为很多家庭的代步工具,如图所示是单缸四冲程汽油机,若汽油机转速表显示“1800r/min”,则此时汽油机每秒对外做功______次。
【答案】15
【解析】
【详解】四冲程汽油机曲轴转一圈,完成2个冲程,1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次。飞轮转速是1800r/min=30r/s,即每秒钟转30圈,完成60个冲程,对外做功15次。
8. 在老师指导下,小明用酒精灯加热质量为100g、初温为20℃的水加热至50℃,用天平测出消耗的酒精质量为2g,若这次酒精灯加热的效率为21%。则酒精的热值为______J/kg[已知]。
【答案】
【解析】
【详解】水吸收的热量为Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×100×10-3kg×(50℃-20℃)=12600J
酒精完全燃烧放出的热量为
酒精的热值为
9. 氢能源因具有清洁环保、热值高、可再生性、无噪音等优点得以广泛应用,在1个标准大气压下,若完全燃烧0.24kg氢气放出的热量被水全部吸收,能将__________kg的水从20℃加热到沸腾。[氢气的热值,水的比热容]
【答案】100
【解析】
【详解】完全燃烧0.24kg氢气放出的热量
氢气完全燃烧放出的热量被水全部吸收
由得,能加热水的质量
10. 如图所示,规格相同的甲、乙两容器中分别装有3kg和2kg的纯净水,并用不同加热器加热,不计热损失,得到如图丙所示的水温与加热时间的关系图(不计热量损失),加热相同的时间,甲、乙两杯水升高的温度之比为___________。
【答案】3︰2
【解析】
【详解】由图丙的甲图线可知,加热2min时,甲容器中水升高的温度为20℃,由图像还可知,水的温度变化随时间的增加而均匀升高,所以,加热1min 时,甲容器中水升高的温度为10℃,此时甲杯中水每分钟吸收的热量为
Q吸1=cm1Δt=4.2×103J/(kg·℃)×3kg×10℃=1.26×105J
由图丙可知,水的温度从20℃升高到40℃时,乙的加热时间为3min;此时乙容器中的水吸收热量
Q乙吸=cm2Δt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×20℃=1.68×105J
乙容器中的水每分钟吸收热量为
Q吸2=5.6×104J
由于忽略散热损失,所以两加热器每分钟放出的热量与水每分钟吸收的热量相同,则加热器每分钟放出的热量之比为
Q甲放︰Q乙放= Q吸1︰Q吸2=1.26×105J︰5.6×104J=9︰4
在相同时间内,两杯水吸收的热量之比为9:4,根据可得两杯水升高的温度之比为
二、选择题(每小题2分,满分14分)
11. 唐代诗人于良史在《春山夜月》中写道“掬水月在手,弄花香满衣”,从物理学角度看,“弄花香满衣”现象说明( )
A. 分子之间存在引力 B. 分子之间存在斥力
C. 分子在不停地运动 D. 温度越高分子运动越剧烈
【答案】C
【解析】
【详解】“弄花香满衣”现象属于扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
12. 某同学用实验室常用的温度计(量程0~100℃,分度值1℃)测量一杯温水的温度,下列操作与读数分析中,正确的是( )
A. 测量前发现温度计玻璃泡上附着少量水珠,直接用温度计测量,会导致测量结果偏小
B. 测量时将温度计玻璃泡完全浸没在水中,且玻璃泡与杯底接触,待示数稳定后读数
C. 读数时将温度计从水中取出,视线与温度计内液柱上表面相平,读取示数
D. 测量时温度计示数稳定后,发现液柱上表面在42℃与43℃中间,读数应记为42.5℃
【答案】D
【解析】
【详解】A.测量前发现温度计玻璃泡上附着少量水珠,直接用温度计测量,不会导致测量结果偏小,对测量结果无影响,只是导致示数稳定时间延长,故A错误;
B.测量时将温度计玻璃泡完全浸没在水中,且玻璃泡不能与杯底接触,待示数稳定后读数,故B错误;
C.读数时将温度计从水中取出,示数可能发生变化,应继续留在水中,视线与温度计内液柱上表面相平,读取示数,故C错误;
D.测量时温度计示数稳定后,发现液柱上表面在42℃与43℃中间,因为温度计的分度值为1℃,所以应估读为42.5℃,故D正确。
故选D。
13. 在工农业生产中,常用的内燃机有汽油机和柴油机,汽油机比较轻巧,常用在汽车、飞机和小型农业机械上。下列有关汽油型汽车说法正确的是( )
A. 定期给汽车发动机加润滑油,可减小部件间的摩擦,可以提高发动机的效率
B. 汽车发动机的效率越高,在输出同样多有用功的情况下,消耗的燃油更多
C. 使燃料燃烧更充分,可以提高燃料的热值
D. 汽车发动机损失的能量中,主要是由于克服机械摩擦损失的
【答案】A
【解析】
【详解】A.为汽车发动机加润滑油,减小部件之间的摩擦,可以减小因克服摩擦而做的额外功,可以提高发动机的效率,故A正确;
B.汽车发动机的效率越高,在输出同样多有用功的情况下,所做的额外功越少,消耗的燃油更少,故B错误;
C.热值是燃料的一种特性,与燃烧情况无关,故C错误;
D.发动机损失的能量中,废气温度较高,带走的热量较多,故损失的能量主要是废气带走的内能,故D错误。
故选A。
14. 关于温度、内能、热量、比热容,下列说法不正确的是( )
A. 温度低的物体可以比温度高的物体内能大
B. 热传递是内能转移的过程
C. 0℃的冰熔化成0℃的水时,吸收热量,温度不变,内能不变
D. 虽然,但比热容与物体吸收或放出的热量、物体的质量和温度的变化无关
【答案】C
【解析】
【详解】A.内能是分子动能和分子间势能的总和,因此内能的大小与温度和质量有关,所以温度低的物体可能质量很大,那么温度低的物体就可以比温度高的物体内能大,故A正确,不符合题意;
B.改变内能的方式有做功和热传递,做功是内能与其他形式的能量之间的转化,热传递是内能的转移过程,故B正确,不符合题意;
C.0℃的冰熔化成0℃的水时,吸收热量,温度不变,内能变大,故C错误,符合题意;
D.比热容是物质一种属性,与物质的种类、状态等有关,与物体吸收或放出的热量、物体的质量和温度的变化无关,故D正确,不符合题意。
故选C。
15. 如图所示,是某汽油机工作的四个冲程,下列说法错误的是( )
A. 一个工作循环的顺序是:乙丙甲丁
B. 吸气冲程吸入的是空气和汽油的混合物
C. 使燃料尽可能充分燃烧可提高热机效率
D. 选汽油作内燃机的燃料是因为其热值大
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲是排气冲程、乙是吸气冲程、丙是做功冲程、丁是压缩冲程,故一个工作循环的顺序是乙丁丙甲,故A错误,符合题意;
B.汽油机吸气冲程吸入的是空气和汽油的混合物,故B正确,不符合题意;
C.燃料尽可能充分燃烧可以减少能量的损失,提高热机效率,故C正确,不符合题意;
D.汽油的热值大,质量一定时放出的热量多,故用汽油做内燃机的燃料,故D正确,不符合题意。
故选A。
16. 如图是液体燃料火箭喷气发动机示意图。输送装置将燃料和氧化剂输送到燃烧室燃烧,产生气体喷出推动火箭前进。下列说法正确的是( )
A. 燃料燃烧时内能转化为化学能
B. 燃料箱燃料减少,燃料热值不变
C. 燃烧放出热量越多,燃料热值越大
D. 火箭前进时,燃料的化学能全部转化为火箭的机械能
【答案】B
【解析】
【详解】A.燃料燃烧时,燃料的化学能转化为内能,故A错误;
BC.热值是燃料的特性,只决定于燃料的种类,与质量和燃烧情况等无关,所以燃料箱燃料减少,热值不变。热值与放出热量的多少无关,故B正确,故C错误;
D.火箭前进时,是将燃气的内能转化为机械能,由于有热量损失,燃料不可能全部燃烧等因素影响,燃料的化学能不可能全部转化为火箭的机械能,故D错误。
故选B。
17. 小军用相同的加热器分别对质量相等的水和甲液体进行加热,分别用秒表和温度计测量相关实验数据绘制出了如图所示的图像。若不计热量损失,水的比热容为,则下列说法正确的是( )
A. 升高相同温度时,水和甲液体吸收的热量相等
B. 前4min内甲液体比水吸收更多的热量
C. 甲液体升温快,故甲液体的比热容较大
D. 甲液体的比热容为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,升高相同温度时,加热水所用的时间较长,故水吸收的热量较多,故A错误;
B.小军用相同的加热器分别对质量相等的水和甲液体进行加热,故在相同时间内,水和甲液体吸收的热量相等,故B错误;
C.加热相同的时间,即吸收的热量相同时,甲液体升高的温度较多,说明甲液体的吸热能力较差,比热容较小,故C错误;
D.由图可知,8min内水升高的温度与4min内甲液体升高的温度相等,均为
8min内,质量为m的水吸收的热量为
4min内,甲液体吸收的热量与水吸收的热量相等,为……①
4min内,质量为m的甲液体吸收的热量为……②
由①②解得
故D正确。
故选D。
三、实验题(每空2分,满分18分)
18. 如图甲是“探究冰的熔化特点”实验的装置示意图。
(1)实验时应该选择颗粒________的冰块进行实验(选填“较大”或“较小”);
(2)小明根据实验数据作出冰加热时温度随时间变化的图像如图乙所示,分析图像可知,冰熔化过程中的特点是________;
(3)王冰同学把冰放入如图丙所示的烧杯中,并未用酒精灯加热,冰也熔化了,于是他认为冰熔化不需要吸收热量,张曦同学认为王冰的想法是错误的,因为________。
【答案】(1)较小 (2)持续吸热,温度保持不变 (3)见解析
【解析】
【小问1详解】
实验时为了减少实验时间,同时使冰块受热均匀,应该选择颗粒较小的冰块进行实验。
【小问2详解】
如图乙所示,在实验的4~10min内,持续加热,冰块的温度保持不变,故冰熔化过程中的特点是温度达到熔点开始熔化,且熔化时持续吸热,温度保持不变。
【小问3详解】
把冰放入如图丙所示的烧杯中,虽然并未用酒精灯加热,但是由于冰块的温度不高于0°C,只要室温高于0°C,冰块依然可以吸收空气中的热量,冰依然会熔化,故王冰的想法是错误的。
19. 亮亮同学利用下图所示的装置来探究煤油和菜籽油热值的大小关系。
(1)煤油和菜籽油完全燃烧放出热量的多少是通过___________(选填“温度计升高的温度”或“加热时间”)来反映的。
(2)为了保证实验结论的可靠性,亮亮同学选择了两套相同的装置,同时他还必须控制煤油和菜籽油的___________相同。
(3)实验中记录下烧杯中水的初温,待燃料燃尽后再记录水的末温,并将数据填在下表中。
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后的水温/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
根据表中的数据,你认为热值较大的燃料是___________(选填“煤油”或“菜籽油”)。
【答案】(1)温度计升高的温度 (2)质量
(3)煤油
【解析】
【小问1详解】
燃料完全燃烧放出的热量被水吸收,相同质量的水吸收热量越多,温度升高幅度越大,因此放热多少是通过温度计升高的温度反映的。
【小问2详解】
根据控制变量法的要求,探究不同燃料的热值大小时,只允许燃料种类这一个变量不同,必须控制煤油和菜籽油的质量相同,同时还要控制水的质量、初温一致。
【小问3详解】
由表格数据可知,初温相同的水,在质量一致的情况下,煤油燃尽后水温升高了
菜籽油燃尽后水温仅升高了
说明相同质量的煤油完全燃烧放出的热量更多,根据热值公式,质量相同时,放热越多,热值越大,因此煤油的热值更大。
20. 小美用如图所示装置来探究甲、乙两种液体的吸热本领大小。实验所用烧杯、加热器均相同,甲、乙两种液体的质量和初温均相等。
(1)甲、乙两种液体吸收热量的多少可通过________(选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映;
(2)为了比较甲、乙两种液体的吸热本领,小美提出两种比较方案:①让两者升高相同的温度比较加热时间;②让两者加热相同时间比较升高的温度。在两种液体都不沸腾的前提下,你认为可行的方案是________(选填“①”、“②”或“①和②”);
(3)小美根据实验数据绘制了如图所示的温度—时间图像,从图中可以看出,________(选填“甲”或“乙”)液体的吸热本领较大。
【答案】(1)加热时间
(2)①和② (3)乙
【解析】
【小问1详解】
实验中两个电加热器的规格相同,相同时间两个电加热器放出的热量相同,相同时间两种液体吸收的热量相同,实验可以通过加热时间的长短来比较吸热的多少,用到了转换法。
【小问2详解】
根据比较吸热能力的方法,在两种液体都不沸腾的前提下,让两者升高相同的温度比较加热时间,加热时间越长,液体吸收的热量越多,吸热能力越强;也可以让两者加热相同时间比较升高的温度,此时液体吸收相同的热量,升高的温度越低,吸热能力越强,因此可行的方案是①和②。
【小问3详解】
从图中可以看出,都加热2分钟,即两种液体吸收相同的热量,甲升高的温度为Δt甲=100℃-20℃=80℃
乙升高的温度为Δt乙=60℃-20℃=40℃
甲、乙两种液体的质量相等,甲液体的温度变化大,因此甲液体的温度升高得较快,吸热能力弱;乙液体温度变化小,乙液体的吸热能力强。
四、计算题:本大题共3小题,共18分
21. “淬火”是金属热处理工艺之一,即把金属制品加热到一定温度后放在水、油或空气中迅速冷却,以提高金属的硬度和强度。现将一质量为40g的铁制品加热到820℃,将它投入某种液体中,该液体的初温是10℃,质量是368g,铁制品和液体的温度达到20℃后不再变化。不考虑一切热损失,铁的比热容为。求:
(1)铁制品放出的热量;
(2)该液体的比热容。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
铁制品的温度变化量
铁制品质量
铁放出热量
【小问2详解】
液体升温吸热过程中,不计热损失,吸收的热量
液体温度变化量
液体质量
由得到该液体的比热容
22. 在央视“三餐四季宿州篇”播出后,很多外地游客来到了“心灵归宿,幸福之州”,小明欲煮水泡茗,以飨佳客。若壶中水的初温为25℃、质量为8kg,当水烧开时共燃烧了0.4kg的煤炭。已知水的比热容为,煤炭的热值为,当地气压为1标准大气压。求:
(1)水烧开时吸收的热量;
(2)此煤灶烧水的热效率(百分号前保留一位小数)。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
1标准大气压下水的沸点为,水升高的温度
水吸收的热量
【小问2详解】
煤炭完全燃烧放出的热量
热效率为
23. 为保护环境,我国多个城市采用了氢燃料新能源公交车代替传统燃油公交车。若某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶300s消耗了0.5kg的氢燃料。(q氢=1.4×108J/kg)求:
(1)完全燃烧0.5kg的氢燃料放出的热量;
(2)公交车行驶300s所做的功;
(3)公交车的热机效率。
【答案】(1)7×107J;(2)4.2×107J;(3)60%
【解析】
【详解】解:(1)0.5kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为
Q=mq=0.5kg×1.4×108J/kg=7×107J
(2)公交车行驶300s所做的功为
W=Pt=140×103W×300s=4.2×107J
(3)公交车的热机效率为
答:(1)完全燃烧0.5kg的氢燃料放出的热量为7×107J;
(2)公交车行驶300s所做的功为4.2×107J;
(3)公交车的热机效率为60%。
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