精品解析:河南郑州市桐柏一中2026-2027学年第一学期9月练习九年级物理
2026-10-03
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内容正文:
物理
一、填空题(本题共6小题)
1. 如图所示,中国茶文化源远流长,一杯冲好的茶香气四溢,这属于___________现象,热茶放置一段时间会冷却下来,这是通过___________的方式改变茶的内能。
2. 如图所示是一种枪式空气锤,它的工作原理是利用压缩空气推动锤头高速向前运动撞击物体。压缩空气推动锤头运动时,压缩空气的内能_________(选填“增大”“减小”或“不变”),此过程的能量转化与汽油机的_________冲程相同。若某汽油机的转速为2400r/min,那么此汽油机1s完成_________个工作循环。
3. 为了节约能源,电动汽车很受消费者的喜爱。电动汽车行驶时,电能主要转化为_________能;汽车发动机用水来冷却,是利用了水_________大的特点;电动汽车利用公共充电桩给汽车蓄电池充电,其蓄电池相当于_________(填“用电器”或“电源”);充电桩之间是_________(选填“串联”或“并联”)在一起的。
4. 静电喷涂利用了静电现象,其喷涂原理如图所示,被喷涂的工件带正电。工作时,静电喷涂的喷枪接高压电源,雾化后的涂料微粒通过枪口时由于________(选填“失去”或“得到”)电子而带负电,而涂料扩散成雾状是因为________。
5. 为比较A、B两保温杯的保温性能,小红在两个保温杯中分别倒入相同温度的热水,用温度计测量其初温,示数如图1所示,________℃。绘制水温随时间的变化图像如图2所示,A杯中水放出的热量为________。保温性能更好的是________(选填“A”或“B”)杯。[]
6. 16世纪70年代,意大利机械师斯特尔提出了一个永动机设计方案,如图所示。斯特尔在设计时认为,由上面水槽流出的水冲击水轮转动,水轮在带动水磨转动的同时,通过一组齿轮带动螺旋汲水器,把蓄水池里的水重新提升到上面的水槽中,你认为斯特尔的“永动机”______(选填“能”或“不能”)永远转动,判断理由是______。
二、选择题(本题共10小题,第7~14小题每小题只有一个选项符合题目要求;第15~16小题每个小题有两个选项符合题目要求)
7. 《齐民要术》中对醋的制作工艺有记载:“作大豆千岁苦酒(醋)法:用大豆一斗,熟汰之,渍令泽炊。暴极燥,以酒醅灌之。任性多少,以此为率。”蒸煮是酿醋过程中的一个重要工序,如图所示是将大豆进行蒸煮的过程,下列说法正确的是( )
A. 蒸煮大豆是通过做功的方式改变内能
B. 大豆的温度越高,其含有的热量越多
C. 大豆的温度升高时,大豆分子热运动加快
D. 灶里木柴架空一些火能燃烧更旺,木柴的热值更高
8. 小红在帮妈妈盛饭时注意到,饭粒容易附着在饭勺表面。从物理学的角度来看,这是因为分子间存在( )
A. 引力 B. 斥力 C. 间隙 D. 距离
9. 小明家聚餐时想打开一瓶红酒,但家中没有起瓶器,于是小明用打火机对瓶口附近加热,如图1所示,瓶塞慢慢上升最后飞出。如图所示内燃机的冲程中与瓶塞飞出的过程能量转化相同的是( )
A. B. C. D.
10. 在被保护物顶端安装一根接闪杆(又名避雷针),用符合规格的导线与埋在地下的泄流地网连接起来。当雷云放电时,接闪杆的结构可以引导雷电向接闪杆放电,并导入大地,所以制作接闪杆的材料要有很好的导电性。下列材料适合制作接闪杆的是( )
A. 钢铁 B. 橡胶 C. 陶瓷 D. 玻璃
11. “二十四扫房子”是过年的传统民俗,寓意辞旧迎新、新岁启航。小明用干绸布擦过穿衣镜后发现镜面上粘上了细小的灰尘。下列对此现象说法正确的是( )
A. 干绸布与穿衣镜摩擦的过程中创造了电荷
B. 干绸布与镜面带的是同种电荷
C. 用摩擦的方法使镜面原子发生转移而带电
D. 镜面上粘上了细小的灰尘主要是因为带电体可以吸引轻小物体
12. 如图跨学科实践活动中,小闽一只手拿一叠锡纸托,另一只手接触带负电的静电演示装置金属球,他发现锡纸托一个一个从手中“弹起”。下列说法正确的是( )
A. 锡纸托“弹起”是由于异种电荷相互排斥
B. 手接触金属球瞬间电流方向为从金属球到手
C. 用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近金属球将相互吸引
D. 锡纸托“弹起”的原因与验电器的工作原理相同
13. 文物展台防盗装置电路简化示意图如图所示,该展台由木板、轻质弹簧、金属片A、B、C和报警电路组成。关于该装置,下列说法正确的是( )
A. 展台上的文物未失窃时,小灯泡和电铃串联接入电路
B. 展台上的文物未失窃时,小灯泡不亮,电铃不响
C. 展台上的文物失窃时,小灯泡和电铃串联接入电路
D. 展台上的文物失窃时,小灯泡不亮,电铃响
14. 为了喜迎新年,小明家正在装修。在设计卫生间电路时,小明希望照明灯和换气扇既可以独立工作,又可以同时工作。下列电路图符合要求的是( )
A. B. C. D.
15. 如图所示,对其中所涉及的实验现象分析正确的是( )
A. 图甲:用橡胶棒连接金属箔张角不同的验电器,发现金属箔张角不变,说明橡胶棒是绝缘体
B. 图乙:将两个铅柱底面削平、削干净,然后紧紧压在一起,两个铅柱就会结合起来,甚至下面吊一个重物不能把它们拉开,说明分子在不停地做无规则运动
C. 图丙:铁丝快速反复弯折后,铁丝弯折处发热,说明做功可以改变物体的热量
D. 图丁:与头发摩擦过的塑料梳子能吸起碎纸屑,说明摩擦过的梳子带了电荷
16. 周末闲暇时光,小铭与家人“围炉煮茶”,共话家常。其中,图甲为小铭家所用煮茶器的实物图,图乙则是该煮茶器加热电路的原理图。下列说法正确的是( )
A. 当S1闭合,S2接A时,R1与R2并联接入电路
B. 当S1闭合,S2接A时,只有 R1接入电路
C. 当S1闭合,S2接B时,只有 R1接入电路
D. 当S1断开,S2接A时,R1与R2串联接入电路
三、作图题(本题共2小题)
17. 火车在车厢后面有两间厕所,只有当两间厕所的门都关上时(每扇门的插销相当于一个开关),车厢中的指示牌内的指示灯才会发光,指示牌就会显示“厕所有人”字样,提醒旅客两间厕所内部都有人,请你把图中的各元件符号连接成符合上述设计要求的电路图。
18. 如图的电路中,有一根导线连接错误,请将错误导线用“×”标出,并画出正确连接方式。要求:改正后,灯泡和电动机并联,开关S控制所有用电器,S1只控制电动机。
四、实验探究题(本题共2小题)
19. 为了探究“不同物质的吸热能力”,在两个相同的容器中分别装入两种液体A、B,用相同的装置加热,如图甲所示。
(1)实验必须选初温相同且___________(选填“质量”或“体积”)相等的A、B两种液体,因此,要完成该实验,除图甲所示器材外,还需要的测量工具是___________。
(2)实验可以通过比较_________________(选填“升高温度”或“加热时间”)来反映两种液体吸收热量的多少;
温度/℃
20
30
40
50
加热时间/s
A
0
40
80
120
B
0
20
40
60
(3)根据乙图,加热4 min,A、B液体吸收热量_______(“>”“<”或“=”),吸热能力较强的液体是___________(选填“A”或“B”),若吸热能力强的液体是水,比热容为,则另一种液体的比热容为___________;
(4)对甲装置进行改进,把分别装有A、B的试管放在同一个烧杯中用水加热,如图丙所示,这样做的好处是______________________________________。
(5)下列现象可用比热容知识来解释的是___________(多选)。
A. 夏天在地面上洒水会感到凉爽 B. 热岛效应
C. 沙漠地区昼夜温差较大 D. 金属勺装有塑料手柄
20. 小明和小华学习了燃料的热值后,他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油热值的大小关系。他们组装了如图所示的装置进行实验,记录结果见下表:
燃料
加热前的水温/
★/
煤油
25
44
菜籽油
25
34
(1)请完善表格,★部分应填写_________________;
(2)小明和小华选择了两套完全相同的装置。为了保证实验的可靠,他们选取了___________相同的两种油(填“质量”或者“体积”),然后他们选取了质量相同的两杯水,但对于两杯水的初温他们的看法却不同。请将下列他们的想法补充完整。
①小华认为实验中是通过____________________________来表示煤油和菜籽油放出热量的多少,所以,实验中两杯水的初温可以不同。
②小明认为探究过程中只有燃料的种类不同,其他因素都必须控制相同。如果两杯水的初温不同,那么水的蒸发快慢以及水与周围环境的温差都不相同,于是甲、乙的热效率就不相同,就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多,而水吸收的热量少、水温变化不明显的情况。所以,实验时必须控制水的初温相同。
③你认为___________(选填“小明”或“小华”)的想法更合理;
(3)根据他们的实验记录,你认为煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大是_______________;
(4)小明和小华在实验前用天平分别测出了烧杯中水的质量以及燃油的质量,并由记录的数据计算出了水吸收的热量。小明他想通过这些数据计算出煤油和菜籽油的热值。你认为他的计算结果是___________的(选填“可靠”或“不可靠”),理由是_______________。
五、综合应用题(本题共2小题)
21. 如图所示是一款新型节能装置——空气能热水器,它的制热效能比(水吸收的热量和压缩机所消耗的能量之比)为,某同学用水20kg,水温由12℃升高到42℃。求:
(1)水吸收的热量及空气能热水器压缩机所消耗的能量Q;
(2)若这些用水吸收的热量由某燃气热水器提供(效率为70%,燃气的热值为),求所消耗燃气的质量。
22. 小华一家假期驾车来开封访亲游玩,全程180km,假设汽车匀速行驶阻力为1150N,油箱剩余汽油10kg,发动机效率30%,汽油热值。则:
(1)汽车到达开封,牵引力做的功为多大?
(2)行驶全程需要汽油完全燃烧放出多少热量?
(3)通过计算判断,途中是否需要加油?
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物理
一、填空题(本题共6小题)
1. 如图所示,中国茶文化源远流长,一杯冲好的茶香气四溢,这属于___________现象,热茶放置一段时间会冷却下来,这是通过___________的方式改变茶的内能。
【答案】 ①.
扩散 ②.
热传递
【解析】
【详解】茶香气四溢是分子无规则运动的宏观表现,属于扩散现象;热茶放置过程中内能向周围环境转移,是通过热传递的方式改变茶的内能。
2. 如图所示是一种枪式空气锤,它的工作原理是利用压缩空气推动锤头高速向前运动撞击物体。压缩空气推动锤头运动时,压缩空气的内能_________(选填“增大”“减小”或“不变”),此过程的能量转化与汽油机的_________冲程相同。若某汽油机的转速为2400r/min,那么此汽油机1s完成_________个工作循环。
【答案】 ①.
减小 ②.
做功 ③.
20
【解析】
【详解】压缩空气推动锤头运动时,压缩空气对锤头做功,自身的内能转化为锤头的机械能,因此压缩空气的内能减小。
该过程内能转化为机械能,与汽油机做功冲程能量转化相同。
汽油机每秒飞轮转数为
汽油机的一个工作循环曲轴转2圈,所以1s完成的工作循环数为个
3. 为了节约能源,电动汽车很受消费者的喜爱。电动汽车行驶时,电能主要转化为_________能;汽车发动机用水来冷却,是利用了水_________大的特点;电动汽车利用公共充电桩给汽车蓄电池充电,其蓄电池相当于_________(填“用电器”或“电源”);充电桩之间是_________(选填“串联”或“并联”)在一起的。
【答案】 ①. 机械 ②. 比热容 ③. 用电器 ④. 并联
【解析】
【详解】电动汽车行驶时消耗电能获得机械能,故电能转化为机械能;
因水的比热容大,相同质量升高相同温度时吸收热量更多,适合作为冷却介质;
蓄电池充电过程消耗电能,故属于用电器;
各充电桩工作时互不影响,因此为并联连接。
4. 静电喷涂利用了静电现象,其喷涂原理如图所示,被喷涂的工件带正电。工作时,静电喷涂的喷枪接高压电源,雾化后的涂料微粒通过枪口时由于________(选填“失去”或“得到”)电子而带负电,而涂料扩散成雾状是因为________。
【答案】 ①. 得到 ②. 同种电荷相互排斥
【解析】
【详解】雾化后的涂料微粒通过枪口时会得到电子,从而带上负电,根据异种电荷相互吸引的原理,带负电的涂料微粒会被吸附到带正电的工件表面;
所有从枪口喷出的涂料微粒都带负电荷,根据电荷间的相互作用规律,同种电荷会相互排斥,原本聚集的涂料微粒就会在斥力作用下彼此远离,扩散成雾状。
5. 为比较A、B两保温杯的保温性能,小红在两个保温杯中分别倒入相同温度的热水,用温度计测量其初温,示数如图1所示,________℃。绘制水温随时间的变化图像如图2所示,A杯中水放出的热量为________。保温性能更好的是________(选填“A”或“B”)杯。[]
【答案】 ①. 80 ②. ③. A
【解析】
【详解】[1]如图1所示,图中温度计的分度值是1℃,温度计的显示刻度是下面为70、上面为80,表明液柱的高度在0℃的上面,所以,读数是80℃,即
[2]如图2所示,水的末温是30℃,则A杯中水放出的热量为
[3]根据可知,质量相同的水在A、B两保温杯中,温度变化相同时,即都达到30℃,A保温杯需要更长的时间,所以保温性能更好的是A杯。
6. 16世纪70年代,意大利机械师斯特尔提出了一个永动机设计方案,如图所示。斯特尔在设计时认为,由上面水槽流出的水冲击水轮转动,水轮在带动水磨转动的同时,通过一组齿轮带动螺旋汲水器,把蓄水池里的水重新提升到上面的水槽中,你认为斯特尔的“永动机”______(选填“能”或“不能”)永远转动,判断理由是______。
【答案】 ①. 不能 ②. 能量在转化和转移过程中需遵循能量守恒定律
【解析】
【详解】[1][2]斯特尔的“永动机”转动过程中一部分机械能转化为内能,由能量守恒定律知,该“永动机”不能永远转动。
二、选择题(本题共10小题,第7~14小题每小题只有一个选项符合题目要求;第15~16小题每个小题有两个选项符合题目要求)
7. 《齐民要术》中对醋的制作工艺有记载:“作大豆千岁苦酒(醋)法:用大豆一斗,熟汰之,渍令泽炊。暴极燥,以酒醅灌之。任性多少,以此为率。”蒸煮是酿醋过程中的一个重要工序,如图所示是将大豆进行蒸煮的过程,下列说法正确的是( )
A. 蒸煮大豆是通过做功的方式改变内能
B. 大豆的温度越高,其含有的热量越多
C. 大豆的温度升高时,大豆分子热运动加快
D. 灶里木柴架空一些火能燃烧更旺,木柴的热值更高
【答案】C
【解析】
【详解】A.蒸煮大豆时,高温蒸汽的热量传递给大豆,是通过热传递的方式改变大豆的内能,故A错误;
B.热量是过程量,只能描述热传递过程中转移能量的多少,不能说物体“含有热量”,故B错误;
C.分子的热运动剧烈程度和温度有关,大豆温度升高时,大豆内部分子的热运动会加快,故C正确;
D.热值是燃料的固有特性,只和燃料的种类有关,木柴架空是通过增大木柴与空气的接触面积让燃烧更充分,并不会改变木柴的热值,故D错误。
故选C。
8. 小红在帮妈妈盛饭时注意到,饭粒容易附着在饭勺表面。从物理学的角度来看,这是因为分子间存在( )
A. 引力 B. 斥力 C. 间隙 D. 距离
【答案】A
【解析】
【详解】饭粒能附着在饭勺表面,说明饭粒分子与饭勺分子相互吸引,是分子间存在引力的宏观表现。
故选A。
9. 小明家聚餐时想打开一瓶红酒,但家中没有起瓶器,于是小明用打火机对瓶口附近加热,如图1所示,瓶塞慢慢上升最后飞出。如图所示内燃机的冲程中与瓶塞飞出的过程能量转化相同的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】瓶塞飞出过程中,瓶内气体膨胀对瓶塞做功,内能转化为机械能。
A.两气门关闭,活塞向下运动,为做功冲程,内能转化为机械能,故A符合题意;
B.进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,为排气冲程,故B不符合题意;
C.两气门关闭,活塞向上运动,为压缩冲程,机械能转化为内能,故C不符合题意;
D.进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,为吸气冲程,故D不符合题意。
故选A。
10. 在被保护物顶端安装一根接闪杆(又名避雷针),用符合规格的导线与埋在地下的泄流地网连接起来。当雷云放电时,接闪杆的结构可以引导雷电向接闪杆放电,并导入大地,所以制作接闪杆的材料要有很好的导电性。下列材料适合制作接闪杆的是( )
A. 钢铁 B. 橡胶 C. 陶瓷 D. 玻璃
【答案】A
【解析】
【详解】接闪杆需选用导电性能良好的导体制作;
A.钢铁容易导电,属于导体,故A符合题意;
BCD.橡胶、陶瓷、玻璃不容易导电,属于绝缘体,故BCD不符合题意。
故选A。
11. “二十四扫房子”是过年的传统民俗,寓意辞旧迎新、新岁启航。小明用干绸布擦过穿衣镜后发现镜面上粘上了细小的灰尘。下列对此现象说法正确的是( )
A. 干绸布与穿衣镜摩擦的过程中创造了电荷
B. 干绸布与镜面带的是同种电荷
C. 用摩擦的方法使镜面原子发生转移而带电
D. 镜面上粘上了细小的灰尘主要是因为带电体可以吸引轻小物体
【答案】D
【解析】
【详解】A.摩擦起电的本质是电荷的转移,并非创造电荷,故A错误;
B.相互摩擦的两个物体分别得到、失去电子,带异种电荷,故B错误;
C.摩擦起电过程中发生转移的是核外电子,并非原子,故C错误;
D.带电体具有吸引轻小物体的性质,因此摩擦后带电的镜面可以吸附细小灰尘,故D正确。
故选D。
12. 如图跨学科实践活动中,小闽一只手拿一叠锡纸托,另一只手接触带负电的静电演示装置金属球,他发现锡纸托一个一个从手中“弹起”。下列说法正确的是( )
A. 锡纸托“弹起”是由于异种电荷相互排斥
B. 手接触金属球瞬间电流方向为从金属球到手
C. 用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近金属球将相互吸引
D. 锡纸托“弹起”的原因与验电器的工作原理相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.锡纸托“弹起”是因为带上了同种电荷,同种电荷相互排斥,故A错误;
B.金属球带负电,有多余电子,手接触金属球瞬间,电子从金属球流向手,电流方向与负电荷定向移动方向相反,所以电流方向是从手到金属球,故B错误;
C.用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,金属球也带负电,同种电荷相互排斥,所以靠近时将相互排斥,故C错误;
D.锡纸托“弹起”是因为同种电荷相互排斥,验电器的工作原理也是同种电荷相互排斥,两者原理相同,故D正确。
故选 D。
13. 文物展台防盗装置电路简化示意图如图所示,该展台由木板、轻质弹簧、金属片A、B、C和报警电路组成。关于该装置,下列说法正确的是( )
A. 展台上的文物未失窃时,小灯泡和电铃串联接入电路
B. 展台上的文物未失窃时,小灯泡不亮,电铃不响
C. 展台上的文物失窃时,小灯泡和电铃串联接入电路
D. 展台上的文物失窃时,小灯泡不亮,电铃响
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由图可知,展台上的文物未失窃时,弹簧在文物重力作用下被压缩,金属片A、B、C和弹簧接触,导致电铃被短路而不响,此时电路为小灯泡的简单电路,故AB错误;
CD.展台上文物失窃时,弹簧恢复形变,金属片A、B分离,此时电铃与灯泡串联,电铃响,小灯泡发光,故C正确,D错误。
故选C。
14. 为了喜迎新年,小明家正在装修。在设计卫生间电路时,小明希望照明灯和换气扇既可以独立工作,又可以同时工作。下列电路图符合要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】照明灯和换气扇既可以独立工作,又可以同时工作,说明照明灯与风扇相互不影响,故应使照明灯与风扇并联,且各自的支路有一个开关控制,对照选项中的电路图可知,只有D符合要求。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
15. 如图所示,对其中所涉及的实验现象分析正确的是( )
A. 图甲:用橡胶棒连接金属箔张角不同的验电器,发现金属箔张角不变,说明橡胶棒是绝缘体
B. 图乙:将两个铅柱底面削平、削干净,然后紧紧压在一起,两个铅柱就会结合起来,甚至下面吊一个重物不能把它们拉开,说明分子在不停地做无规则运动
C. 图丙:铁丝快速反复弯折后,铁丝弯折处发热,说明做功可以改变物体的热量
D. 图丁:与头发摩擦过的塑料梳子能吸起碎纸屑,说明摩擦过的梳子带了电荷
【答案】AD
【解析】
【详解】A.用橡胶棒连接AB,AB金属箔的张角不变,说明电子没有发生转移,所以橡胶棒是绝缘体,故A正确;
B.将两个铅柱底面削平、削干净,然后紧紧压在一起,两个铅柱就会结合起来,甚至下面吊一个重物都不能把它们拉开,说明分子间存在引力,故B错误;
C.铁丝快速反复弯折后,铁丝弯折处发热,这是通过做功的方法改变铁丝的内能,热量是过程量,能说物体吸收或放出热量,不能说改变物体的热量,故C错误;
D.带电体能吸引轻小物体,摩擦过的塑料梳子能吸引碎纸屑,说明摩擦过的塑料梳子带了电荷,故D正确
故选AD。
16. 周末闲暇时光,小铭与家人“围炉煮茶”,共话家常。其中,图甲为小铭家所用煮茶器的实物图,图乙则是该煮茶器加热电路的原理图。下列说法正确的是( )
A. 当S1闭合,S2接A时,R1与R2并联接入电路
B. 当S1闭合,S2接A时,只有 R1接入电路
C. 当S1闭合,S2接B时,只有 R1接入电路
D. 当S1断开,S2接A时,R1与R2串联接入电路
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.当S1闭合,S2接A时,R2被短路,此时只有R1接入电路,故A错误,B正确;
C.当S1闭合,S2接B时,R1与R2并联接入电路,故C错误;
D.当S1断开,S2接A时,R1与R2串联接入电路,故D正确。
故选 BD。
三、作图题(本题共2小题)
17. 火车在车厢后面有两间厕所,只有当两间厕所的门都关上时(每扇门的插销相当于一个开关),车厢中的指示牌内的指示灯才会发光,指示牌就会显示“厕所有人”字样,提醒旅客两间厕所内部都有人,请你把图中的各元件符号连接成符合上述设计要求的电路图。
【答案】
【解析】
【详解】只有两个开关都闭合时,灯才发光,说明两个开关是串联的,之后再和灯串联,如图所示:
18. 如图的电路中,有一根导线连接错误,请将错误导线用“×”标出,并画出正确连接方式。要求:改正后,灯泡和电动机并联,开关S控制所有用电器,S1只控制电动机。
【答案】
【解析】
【详解】原电路中,电流从正极流出,经开关S1、电动机、开关S后流回电源负极,灯泡被短路。要使灯泡和电动机并联,S1只控制电动机,需使开关S1与电动机串联,开关S控制所有用电器,开关S在干路上,故去掉灯泡与电动机相连的导线,将开关S1的左端接线柱与灯泡左端接线柱相连,作图如下:
四、实验探究题(本题共2小题)
19. 为了探究“不同物质的吸热能力”,在两个相同的容器中分别装入两种液体A、B,用相同的装置加热,如图甲所示。
(1)实验必须选初温相同且___________(选填“质量”或“体积”)相等的A、B两种液体,因此,要完成该实验,除图甲所示器材外,还需要的测量工具是___________。
(2)实验可以通过比较_________________(选填“升高温度”或“加热时间”)来反映两种液体吸收热量的多少;
温度/℃
20
30
40
50
加热时间/s
A
0
40
80
120
B
0
20
40
60
(3)根据乙图,加热4 min,A、B液体吸收热量_______(“>”“<”或“=”),吸热能力较强的液体是___________(选填“A”或“B”),若吸热能力强的液体是水,比热容为,则另一种液体的比热容为___________;
(4)对甲装置进行改进,把分别装有A、B的试管放在同一个烧杯中用水加热,如图丙所示,这样做的好处是______________________________________。
(5)下列现象可用比热容知识来解释的是___________(多选)。
A. 夏天在地面上洒水会感到凉爽 B. 热岛效应
C. 沙漠地区昼夜温差较大 D. 金属勺装有塑料手柄
【答案】(1) ①. 质量 ②. 天平、秒表
(2)加热时间 (3) ①. = ②. B ③. 3.15×103
(4)保证相同时间内A、B吸收的热量相等,且受热更均匀 (5)BC
【解析】
【小问1详解】
探究“不同物质的吸热能力”,要控制被加热液体的质量相同,则实验必须选初温相同且质量相等的A、B两种液体。
要完成该实验,除图甲所示器材外,还需要的测量工具是测量质量的天平、测量时间的秒表。
【小问2详解】
实验中采用相同的加热装置,加热相同时间,装置释放的热量相同,液体吸收的热量相同,实验中可以通过比较加热时间来反映两种液体吸收热量的多少。
【小问3详解】
根据乙图,加热4 min,A、B液体加热的时间相同,吸收的热量相同,即。
由图乙的,质量相同的A、B加热相同时间,吸收相同热量,B升高的温度较少,则吸热能力较强的液体是B。
若吸热能力强的液体是水,则B是水。加热4 min,A升高的温度为
B升高的温度为
A、B吸收的热量相同,由得
则另一种液体的比热容为
【小问4详解】
对甲装置进行改进,把分别装有A、B的试管放在同一个烧杯中用水加热,如图丙所示,采用同一热源对A、B加热,且采用水浴加热,这样做的好处是保证相同时间内A、B吸收的热量相等,且受热更均匀。
【小问5详解】
A.夏天在地面上洒水会感到凉爽,利用的是水蒸发带走热量,与比热容无关,故A不符合题意;
B.热岛效应,是因为沙土的比热容小于水的比热容,等质量的沙土与水吸收或放出相同的热量后,沙土温度变化大于水的温度变化,故B符合题意;
C.沙漠地区昼夜温差较大,是因为土的比热容小一定质量的沙土吸收或放出一定热量后,温度变化大,故C符合题意;
D.金属勺装有塑料手柄,是因为塑料手柄导热能量差,与比热容无关,故D不符合题意。
故选BC。
20. 小明和小华学习了燃料的热值后,他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油热值的大小关系。他们组装了如图所示的装置进行实验,记录结果见下表:
燃料
加热前的水温/
★/
煤油
25
44
菜籽油
25
34
(1)请完善表格,★部分应填写_________________;
(2)小明和小华选择了两套完全相同的装置。为了保证实验的可靠,他们选取了___________相同的两种油(填“质量”或者“体积”),然后他们选取了质量相同的两杯水,但对于两杯水的初温他们的看法却不同。请将下列他们的想法补充完整。
①小华认为实验中是通过____________________________来表示煤油和菜籽油放出热量的多少,所以,实验中两杯水的初温可以不同。
②小明认为探究过程中只有燃料的种类不同,其他因素都必须控制相同。如果两杯水的初温不同,那么水的蒸发快慢以及水与周围环境的温差都不相同,于是甲、乙的热效率就不相同,就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多,而水吸收的热量少、水温变化不明显的情况。所以,实验时必须控制水的初温相同。
③你认为___________(选填“小明”或“小华”)的想法更合理;
(3)根据他们的实验记录,你认为煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大是_______________;
(4)小明和小华在实验前用天平分别测出了烧杯中水的质量以及燃油的质量,并由记录的数据计算出了水吸收的热量。小明他想通过这些数据计算出煤油和菜籽油的热值。你认为他的计算结果是___________的(选填“可靠”或“不可靠”),理由是_______________。
【答案】(1)加热后的水温
(2) ①. 质量 ②. 水温升高的多少 ③. 小明
(3)煤油 (4) ①. 不可靠 ②. 燃料不可能完全燃烧,且热量散失不可避免
【解析】
【小问1详解】
本实验通过对比水吸热后的温度变化反映燃料放热能力,表格已经记录了加热前的水温,因此★处需要记录燃料燃烧结束后水的末温,也就是燃料燃尽后的水温。
【小问2详解】
根据可知,燃料燃烧放出热量的多少与物体的质量和热值有关,所以要探究热值的大小,需使菜籽油和煤油的质量相等;
质量相同的水,温度变化越大,说明吸收热量越多,所以实验中通过水温升高的多少来表示煤油和菜籽油放出热量的多少;
小明考虑到初温不同会导致水和环境的温差不同,水散热、蒸发的情况不一致,会额外引入变量干扰实验,控制所有无关变量相同的思路更严谨,因此小明的想法更合理。
【小问3详解】
由表格中数据可知,相同质量的两种燃料燃烧完后,煤油燃烧使水温升高
菜籽油燃烧使水温升高
煤油的燃烧使水温升高较大,说明煤油放出的热量较多,即煤油的热值较大。
【小问4详解】
热值是燃料的一种特性,它表示单位质量的某种燃料完全燃烧时所释放出的热量。在实验中,要准确测量燃料的热值,需要确保燃料能够完全燃烧,并且燃烧产生的热量能够完全被水吸收。在实验过程中,燃油不可能完全燃烧,且燃料燃烧放出的热量一部分直接散失掉、一部分被烧杯吸收,同时水也会向外散热,所以不能通过水温的变化得出燃料燃烧放出的热量,计算结果不可靠。
五、综合应用题(本题共2小题)
21. 如图所示是一款新型节能装置——空气能热水器,它的制热效能比(水吸收的热量和压缩机所消耗的能量之比)为,某同学用水20kg,水温由12℃升高到42℃。求:
(1)水吸收的热量及空气能热水器压缩机所消耗的能量Q;
(2)若这些用水吸收的热量由某燃气热水器提供(效率为70%,燃气的热值为),求所消耗燃气的质量。
【答案】(1),
(2)0.12kg
【解析】
【小问1详解】
水温由12℃升高到42℃,水吸收的热量
空气能热水器制热效能比为4:1,则热水器压缩机所消耗的能量
【小问2详解】
若这些水吸收的热量由某燃气热水器提供,其效率为70%,则燃气燃烧时放出的热量
所以消耗燃气的质量为
22. 小华一家假期驾车来开封访亲游玩,全程180km,假设汽车匀速行驶阻力为1150N,油箱剩余汽油10kg,发动机效率30%,汽油热值。则:
(1)汽车到达开封,牵引力做的功为多大?
(2)行驶全程需要汽油完全燃烧放出多少热量?
(3)通过计算判断,途中是否需要加油?
【答案】(1)
(2)
(3)
需要加油
【解析】
【小问1详解】
汽车匀速行驶,牵引力与阻力平衡,牵引力
行驶路程
牵引力做功
【小问2详解】
由发动机效率公式 ,可得需要汽油完全燃烧放出的热量
【小问3详解】
现有10kg汽油完全燃烧放出的热量
因 ,故现有汽油不足以支持行驶全程,途中需要加油。
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