精品解析:陕西西安市灞桥区鹿塬中学2026-2027学年上学期阶段学情自测九年级物理
2026-10-08
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内容正文:
试题类型:A
九年级物理
第十三章~第十四章
(共四大题,23小题,满分80分,作答时间80分钟。)
第一部分(选择题 共20分)
一、选择题(共10小题,计20分。第1~8小题为单选题,每小题2分,每小题只有一个选项符合题意;第9、10小题为多选题,每小题有两个选项符合题意,全部选对得2分,选对但不全得1分,错选得0分)
1. 人类对物质结构的探索永无止境,科学研究发现任何物质都是由微小粒子——分子、原子构成的。分子的直径约为( )
A. 0.1 nm B. 0.1 mm C. 0.1 m D. 0.1 km
2. 2026年5月24日,搭载神舟二十三号载人飞船的长征二号F遥二十三运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。火箭的主燃料是偏二甲肼,这种燃料具有较大的( )
A. 比热容 B. 内能 C. 热值 D. 热量
3. 我国古诗既有优美的意境、丰富的内涵,还隐含着物理知识。下列诗句中能反映“扩散”这一物理现象的是( )
A. 绿树阴浓夏日长 B. 满架蔷薇一院香
C. 水晶帘动微风起 D. 楼台倒影入池塘
4. 近年来我国重大装备层出不穷,国人倍感自豪。下列装备的动力装置不是热机的是( )
A. 新能源电动汽车 B. 东风号远洋轮船
C. 国产大飞机C919 D. 长征五号运载火箭
5. 炒板栗时要放一些沙子,一是让板栗受热均匀,二是因为沙子加热升温快,既能为板栗提供较高的加热温度,还能缩短加热时间。下列有关沙子升温快的主要原因说法正确的是( )
A. 沙子含有的热量多 B. 沙子的密度大
C. 沙子的比热容小 D. 沙子的热值大
6. 寒冷的冬季,人们在户外采取不同的方法取暖,下列方法中改变内能的方式与另外三个不同的是( )
A. 喝杯热水 B. 搓手搓脸 C. 抱热水袋 D. 向手心哈气
7. 如图,某款太阳能背包前面有一个太阳能电池板,里面有一个蓄电池,可以给手机、小风扇或数码相机等电子产品供电。下列关于该太阳能背包的说法不正确的是( )
A. 太阳能电池板可将太阳能转化为电能 B. 蓄电池放电时,将化学能转化为电能
C. 电风扇工作时,将电能转化为机械能 D. 背包能不断对外放电说明能量可凭空产生
8. 如图,西安的传统小吃“甑(zèng)糕”源自先秦蒸食器具“甑”与“鬲”,其中上半部的甑用于放置食物,下半部的鬲用于烧水。下列关于鬲中烧水的过程说法正确的是( )
A. 鬲将温度传递给水
B. 水的温度越高,其含有的热量越多
C. 水沸腾前,其温度和内能均不断增大
D. 在加热鬲内的水的过程中,通过做功的方式使水的内能增加
9. 同学们在进行跨学科实践活动——制作简易热机模型时,某小组同学制作了如图所示的简易汽轮机模型。下列说法正确的是( )
A. 易拉罐喷出蒸汽使小风扇转动的过程中,内能转化为机械能
B. 易拉罐中的水吸热升温后,水的比热容不断减小
C. 该模型的工作原理与四冲程汽油机压缩冲程的能量转化情况相同
D. 将空笔管与易拉罐口的接口处密封,可以提高简易热机模型的热机效率
10. 小明用两个相同的酒精灯分别加热1 kg的水和1 kg的液体A,得到温度随时间的变化图像如图所示。若两个酒精灯单位时间内消耗的酒精质量相等,加热效率相同,水的比热容为。下列说法正确的是( )
A. 液体A的比热容更大
B. ,水和液体A吸收的热量相同
C. 液体A的比热容为
D. 当酒精燃烧一半后,热值变为原来的二分之一
第二部分(非选择题 共60分)
二、填空与作图题(共6小题,计18分)
11. 夏日炎炎,大明宫国家遗址公园太液池湖面铺满荷叶,红荷白荷交错,加之淡淡的荷香,令人流连忘返。我们闻到荷香是由于分子在不停地做_________运动。水很难被压缩说明水分子间存在_________。
12. 西安兴庆宫公园不仅风景优美,还能有效调节其周围环境的气温,这是由于公园中湖水的_________较大。图是某天西安和厦门两地的气温情况,根据两个地方的气温变化情况可以判断西安是城市_________(选填“甲”或“乙”)。
6月18日
城市甲 晴 24~28℃
城市乙 晴 18~32℃
13. 科学家研发出一种不需要更换电池的心脏起搏器(一种植入患者体内的医疗电子设备),可将心脏每一次跳动而具有的_________能的极少一部分转化为_________能,来维持起搏器工作。心脏起搏器_________(选填“是”或“不是”)永动机。
14. 小明用塑料矿泉水瓶进行了如下探究:瓶中留有少量水,盖上瓶盖(图—1),扭转瓶身(图—2),轻轻扭动瓶盖,瓶盖被瓶内的气体冲出,同时瓶内出现白雾。这一过程说明_________可以改变物体内能。扭转瓶子的能量转化情况与四冲程汽油机的_________冲程一致。若某台四冲程汽油机飞轮的转速是,则其1 s内对外做功_________次。
15. 在标准大气压下,使用煤气灶将2kg水从20℃加热到沸腾,水吸收的热量是_________J,此过程需要完全燃烧0.02 kg的煤气,这些煤气完全燃烧放出的热量是_________J,该煤气灶烧水的效率是_________。用煤气灶加热水是通过_________的方式增加了水的内能。[,]
16.
(1)请在如图—1所示的虚线框内用一根箭头表示该沿海地区晴天正午时低空气流的风向。
(2)图—2(a)是四冲程内燃机压缩冲程的示意图。请在图—2(b)中画出做功冲程中活塞运动的方向和排气门的开闭情况。
三、实验与探究题(共4小题,计22分)
17. 请完成下列填空。
(1)如图—1,往装有50 mL水的量筒中注入50 mL的酒精,水和酒精混合后的总体积小于100 mL,这一现象说明分子间有____________;
(2)如图—2,在演示气体扩散时,应把装有密度比空气大的二氧化氮气体的瓶子放在装有空气瓶子的_________(选填“上”或“下”)方;
(3)如图—3,把一块干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面,读出弹簧测力计的示数。然后使玻璃板水平接触水面,稍用力向上拉玻璃板,弹簧测力计示数会_________(选填“变大”或“变小”),这是由于分子间存在_________。
18. 为比较酒精和煤油热值的大小,小华制定了以下实验方案。
(1)取_________(选填“体积”或“质量”)相同的酒精和煤油作燃料,制成酒精灯和煤油灯。
(2)分别给两个相同烧杯中装上质量和初温都相同的水,同时点燃两灯,加热水。当两灯的燃料________________(选填“燃烧相同时间”或“完全燃烧完”)后,甲装置中温度计的示数是80℃,而乙装置的示数是90℃。由此判断_________(选填“酒精”或“煤油”)的热值比较大。
(3)通过上面实验测量热值,计算出煤油或酒精的热值,发现计算出的热值比真实值更小。结合装置图分析,原因可能是_____________________。(写出一条即可)
19. 物理兴趣小组利用气压式喷雾器、数字式温度计、小叶轮等器材进行实验,探究做功与内能改变的关系。用温度计测出气压式喷雾器内气体的温度,如图—1。关闭喷嘴处的阀门,接着用手按压活塞快速打气,再用温度计测出喷雾器内气体的温度,如图—2。打开喷嘴处的阀门,迅速放出喷雾器内一部分气体,并用温度计测出喷雾器内气体的温度,如图—3。
(1)该实验通过____________来反映气体内能的变化,这里所运用的物理研究方法是____________。
(2)关闭喷嘴处的阀门用手按压活塞快速打气,此时_________能转化为气体的内能。
(3)比较图—1、—2两图可知,外界对气体做功,气体的内能_________。
(4)比较图_________两图可知,气体对外界做功,气体的内能_________。
(5)做功可以改变物体的内能,它在改变物体内能的效果上与热传递_________(选填“是”或“不是”)等效的。
20. 图—1是“比较不同物质吸收热量的情况”的实验装置。
(1)实验中的器材;相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个,液体甲和乙,_________,天平。
(2)选取两个相同规格的电加热器进行实验,是为了方便通过比较____________(选填“加热时间”或“升高的温度”)来比较物质吸收热量的多少。
(3)实验中选取初温、_________(选填“质量”或“体积”)相同的液体甲和乙,分别倒入烧杯中,用相同规格的电加热器加热,得到如图—2所示的温度随时间变化的图像。则由图像可知,上升相同的温度,_________(选填“甲”或“乙”)吸收的热量多。甲、乙两种液体的比热容之比为_________。
(4)甲、乙两种液体中更适合作为冷却剂的是液体_________。
(5)实验中不用酒精灯加热而利用电加热器加热有不少的好处,请写出一点:_____________________。
四、综合题(共3小题,计20分)
21. 把质量为0.1 kg的铜块加热到88℃,然后将其投入温度为8℃、质量为0.13 kg的煤油中,测出煤油的最高温度为18℃,不计热损失。已知铜的比热容为。
(1)铜块放出的热量是多少?
(2)煤油的比热容是多少?
22. 如图所示,这是我国目前服役的05式两栖步兵战车。在某次演练中,两栖步兵战车在水中以的速度匀速直线行驶100 s,消耗柴油6 kg。此时两栖步兵战车的推力恒为。柴油的热值取,求该过程中:
(1)两栖步兵战车行驶的距离是多少?
(2)消耗的柴油完全燃烧放出的热量是多少?
(3)两栖步兵战车的热机效率是多少?
23. 西安市灞桥区生活垃圾无害化处理热电项目是陕西最大的垃圾发电焚烧项目,该项目既能发电也能供暖,为城市的垃圾处理与能源供应发挥着重要作用。该项目某日1h处理生活垃圾120t,这些垃圾完全燃烧放出的热量为。这部分热量50%用于供暖,水的比热容取,天然气的热值取。
(1)垃圾燃烧过程中,其热值_________(选填“变大”“变小”或“不变”)
(2)这些垃圾的热值是多少?
(3)不计热量损失,这部分供暖的热量可以让1250t初温是15℃的水温度升高多少℃?
(4)供暖的这部分热量可以让加热效率为80%的燃气(天然气)供暖厂节约多少燃气?
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试题类型:A
九年级物理
第十三章~第十四章
(共四大题,23小题,满分80分,作答时间80分钟。)
第一部分(选择题 共20分)
一、选择题(共10小题,计20分。第1~8小题为单选题,每小题2分,每小题只有一个选项符合题意;第9、10小题为多选题,每小题有两个选项符合题意,全部选对得2分,选对但不全得1分,错选得0分)
1. 人类对物质结构的探索永无止境,科学研究发现任何物质都是由微小粒子——分子、原子构成的。分子的直径约为( )
A. 0.1 nm B. 0.1 mm C. 0.1 m D. 0.1 km
【答案】A
【解析】
【详解】分子直径的数量级为,因为,故。
故选A。
2. 2026年5月24日,搭载神舟二十三号载人飞船的长征二号F遥二十三运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。火箭的主燃料是偏二甲肼,这种燃料具有较大的( )
A. 比热容 B. 内能 C. 热值 D. 热量
【答案】C
【解析】
【详解】火箭使用偏二甲肼作为燃料,是因为偏二甲肼具有较大的热值,在燃烧相同质量的燃料时,偏二甲肼释放出的热量更多,故选C。
3. 我国古诗既有优美的意境、丰富的内涵,还隐含着物理知识。下列诗句中能反映“扩散”这一物理现象的是( )
A. 绿树阴浓夏日长 B. 满架蔷薇一院香
C. 水晶帘动微风起 D. 楼台倒影入池塘
【答案】B
【解析】
【详解】A.“绿树阴浓”是光沿直线传播形成的影子,与扩散无关,故A错误;
B.“满架蔷薇一院香”是蔷薇的香气分子不停地做无规则运动,扩散到空气中,属于扩散现象,故B正确;
C.“水晶帘动”是微风对帘施加力改变其运动状态,空气流动属于宏观机械运动,与扩散无关,故C错误;
D.“楼台倒影”是光的反射形成的平面镜成像现象,与扩散无关,故D错误。
故选B。
4. 近年来我国重大装备层出不穷,国人倍感自豪。下列装备的动力装置不是热机的是( )
A. 新能源电动汽车 B. 东风号远洋轮船
C. 国产大飞机C919 D. 长征五号运载火箭
【答案】A
【解析】
【详解】A.新能源电动汽车是把电能转化成机械能,故A符合题意;
BCD.东风号远洋轮船、长征五号运载火箭都是利用燃料燃烧产生的内能来做功,将内能转化为机械能,符合热机的特点,故BCD不符合题意。
故选A。
5. 炒板栗时要放一些沙子,一是让板栗受热均匀,二是因为沙子加热升温快,既能为板栗提供较高的加热温度,还能缩短加热时间。下列有关沙子升温快的主要原因说法正确的是( )
A. 沙子含有的热量多 B. 沙子的密度大
C. 沙子的比热容小 D. 沙子的热值大
【答案】C
【解析】
【详解】A.热量是过程量,不能表述为“含有热量”,故A错误;
B.密度是物质质量与体积的比值,与升温快慢无关,故B错误;
C.由可知,质量相同的不同物质吸收相同热量时,比热容越小,温度升高越快,沙子比热容小,因此升温快,故C正确;
D.热值是单位质量燃料完全燃烧放热的特性,沙子不是燃料,且升温快慢与热值无关,故D错误。
故选C。
6. 寒冷的冬季,人们在户外采取不同的方法取暖,下列方法中改变内能的方式与另外三个不同的是( )
A. 喝杯热水 B. 搓手搓脸 C. 抱热水袋 D. 向手心哈气
【答案】B
【解析】
【详解】A.喝热水取暖,热水放出热量,温度降低,内能减少,是通过热传递的方式改变物体的内能;
B.搓手搓脸取暖,克服摩擦做功,机械能转化为内能,是通过做功的方式改变物体的内能;
C.热水袋取暖,热水袋放出热量,温度降低,内能减少,是通过热传递的方式改变物体的内能;
D.向手心哈气取暖,手吸收热量,内能增加,温度升高,是通过热传递的方式改变物体的内能;
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7. 如图,某款太阳能背包前面有一个太阳能电池板,里面有一个蓄电池,可以给手机、小风扇或数码相机等电子产品供电。下列关于该太阳能背包的说法不正确的是( )
A. 太阳能电池板可将太阳能转化为电能 B. 蓄电池放电时,将化学能转化为电能
C. 电风扇工作时,将电能转化为机械能 D. 背包能不断对外放电说明能量可凭空产生
【答案】D
【解析】
【详解】A.太阳能电池板工作时消耗太阳能,得到电能,将太阳能转化为电能,故A正确;
B.蓄电池放电时消耗化学能,得到电能,将化学能转化为电能,故B正确;
C.电风扇工作时消耗电能,得到机械能,将电能转化为机械能,故C正确;
D.根据能量守恒定律,能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,背包对外放电消耗的是蓄电池储存的电能,并非能量凭空产生,故D错误。
本题选择描述错误选项,故选D。
8. 如图,西安的传统小吃“甑(zèng)糕”源自先秦蒸食器具“甑”与“鬲”,其中上半部的甑用于放置食物,下半部的鬲用于烧水。下列关于鬲中烧水的过程说法正确的是( )
A. 鬲将温度传递给水
B. 水的温度越高,其含有的热量越多
C. 水沸腾前,其温度和内能均不断增大
D. 在加热鬲内的水的过程中,通过做功的方式使水的内能增加
【答案】C
【解析】
【详解】A. 热传递过程中传递的是热量 而非温度 ,故A错误;
B. 热量 是过程量,只能说吸收或放出,不能说物体含有热量,故B错误;
C. 水沸腾前吸收热量 ,由 可知 ,即温度升高,物体温度升高内能增大,故C正确;
D. 改变物体内能的方式有做功 和热传递 ,加热过程属于热传递,故D错误。
故选C。
9. 同学们在进行跨学科实践活动——制作简易热机模型时,某小组同学制作了如图所示的简易汽轮机模型。下列说法正确的是( )
A. 易拉罐喷出蒸汽使小风扇转动的过程中,内能转化为机械能
B. 易拉罐中的水吸热升温后,水的比热容不断减小
C. 该模型的工作原理与四冲程汽油机压缩冲程的能量转化情况相同
D. 将空笔管与易拉罐口的接口处密封,可以提高简易热机模型的热机效率
【答案】AD
【解析】
【详解】A.易拉罐喷出蒸汽使小风扇转动,蒸汽对外做功,内能转化为机械能,故A正确;
B. 比热容是物质的一种特性,与温度无关,水吸热升温后比热容不变,故B错误;
C.该模型将内能转化为机械能,与四冲程汽油机的做功冲程能量转化相同,压缩冲程是将机械能转化为内能,故C错误;
D.将接口处密封,减少蒸汽泄漏,使更多的内能转化为机械能,可以提高热机效率,故D正确。
故选AD。
10. 小明用两个相同的酒精灯分别加热1 kg的水和1 kg的液体A,得到温度随时间的变化图像如图所示。若两个酒精灯单位时间内消耗的酒精质量相等,加热效率相同,水的比热容为。下列说法正确的是( )
A. 液体A的比热容更大
B. ,水和液体A吸收的热量相同
C. 液体A的比热容为
D. 当酒精燃烧一半后,热值变为原来的二分之一
【答案】BC
【解析】
【详解】A. 由图可知,加热,水升温
液体A升温
根据,在和相同时,越大,越小,因,故,故A错误;
B. 由题意知,两个酒精灯单位时间内消耗的酒精质量相等且加热效率相同,则相同时间内水和液体A吸收的热量相同,故两者吸收热量相同,故B正确;
C. 由得,,故C正确;
D. 热值是燃料的一种特性,只与燃料种类有关,与质量无关,酒精燃烧一半后热值不变,故D错误。
故选BC。
第二部分(非选择题 共60分)
二、填空与作图题(共6小题,计18分)
11. 夏日炎炎,大明宫国家遗址公园太液池湖面铺满荷叶,红荷白荷交错,加之淡淡的荷香,令人流连忘返。我们闻到荷香是由于分子在不停地做_________运动。水很难被压缩说明水分子间存在_________。
【答案】 ①. 无规则 ②. 斥力
【解析】
【详解】我们闻到荷香是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动;分子间存在相互作用的引力和斥力,水很难被压缩说明分子间存在斥力。
12. 西安兴庆宫公园不仅风景优美,还能有效调节其周围环境的气温,这是由于公园中湖水的_________较大。图是某天西安和厦门两地的气温情况,根据两个地方的气温变化情况可以判断西安是城市_________(选填“甲”或“乙”)。
6月18日
城市甲 晴 24~28℃
城市乙 晴 18~32℃
【答案】 ①. 比热容 ②. 乙
【解析】
【详解】因水的比热容大,相同质量的水和其他物质相比,吸收或放出相同热量时水的温度变化小,可调节周边气温。
由图中信息可知,城市乙昼夜温差更大;西安为内陆城市,水体少,砂石较多,砂石的比热容小,相同吸放热条件下温度变化更显著,昼夜温差更大,故西安是城市乙。
13. 科学家研发出一种不需要更换电池的心脏起搏器(一种植入患者体内的医疗电子设备),可将心脏每一次跳动而具有的_________能的极少一部分转化为_________能,来维持起搏器工作。心脏起搏器_________(选填“是”或“不是”)永动机。
【答案】 ①. 机械 ②. 电 ③. 不是
【解析】
【详解】心脏跳动时具有机械能,起搏器是电子设备,工作需要电能,所以是将机械能转化为电能,来维持起搏器工作;
由能量守恒定律可知永动机不可能实现,故心脏起搏器不是永动机。
14. 小明用塑料矿泉水瓶进行了如下探究:瓶中留有少量水,盖上瓶盖(图—1),扭转瓶身(图—2),轻轻扭动瓶盖,瓶盖被瓶内的气体冲出,同时瓶内出现白雾。这一过程说明_________可以改变物体内能。扭转瓶子的能量转化情况与四冲程汽油机的_________冲程一致。若某台四冲程汽油机飞轮的转速是,则其1 s内对外做功_________次。
【答案】 ①. 做功 ②. 压缩 ③. 20
【解析】
【详解】瓶内气体将瓶盖冲出时对外做功,内能减小,温度降低,水蒸气液化形成白雾,说明做功可以改变物体内能。
扭转瓶身时,对瓶内气体做功,机械能转化为内能,与四冲程汽油机的压缩冲程能量转化一致。
若某台四冲程汽油机飞轮的转速是,飞轮1秒内的转数为40r,因四冲程汽油机飞轮每转2圈对外做功1次,故1s内对外做功次数为20次。
15. 在标准大气压下,使用煤气灶将2kg水从20℃加热到沸腾,水吸收的热量是_________J,此过程需要完全燃烧0.02 kg的煤气,这些煤气完全燃烧放出的热量是_________J,该煤气灶烧水的效率是_________。用煤气灶加热水是通过_________的方式增加了水的内能。[,]
【答案】 ①. ②. ③. 80% ④. 热传递
【解析】
【详解】标准大气压下,水的沸点是100℃,水吸收的热量
煤气完全燃烧放出的热量为
煤气灶烧水的效率为
煤气燃烧的高温火焰将热量直接传递给低温的水,因此是通过热传递的方式增加水的内能。
16.
(1)请在如图—1所示的虚线框内用一根箭头表示该沿海地区晴天正午时低空气流的风向。
(2)图—2(a)是四冲程内燃机压缩冲程的示意图。请在图—2(b)中画出做功冲程中活塞运动的方向和排气门的开闭情况。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
晴天正午陆地和海水同时吸热,水的比热容比砂石泥土大,相同吸热条件下陆地升温更快,陆地上方空气温度更高、密度更小,气压更低;海洋上方空气温度低、密度大,气压更高。低空气流会从高压的海洋流向低压的陆地,形成海风,因此图1虚线框内的风向箭头从海洋指向陆地(水平向右)。
【小问2详解】
做功冲程中,两个气门(进气门、排气门)都处于关闭状态,活塞向下运动,因此排气门保持关闭,活塞运动方向向下,因此用向下的箭头标注在活塞旁即可。
三、实验与探究题(共4小题,计22分)
17. 请完成下列填空。
(1)如图—1,往装有50 mL水的量筒中注入50 mL的酒精,水和酒精混合后的总体积小于100 mL,这一现象说明分子间有____________;
(2)如图—2,在演示气体扩散时,应把装有密度比空气大的二氧化氮气体的瓶子放在装有空气瓶子的_________(选填“上”或“下”)方;
(3)如图—3,把一块干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面,读出弹簧测力计的示数。然后使玻璃板水平接触水面,稍用力向上拉玻璃板,弹簧测力计示数会_________(选填“变大”或“变小”),这是由于分子间存在_________。
【答案】(1)间隙 (2)下
(3) ①. 变大 ②. 引力
【解析】
【小问1详解】
水和酒精混合后总体积小于两者体积之和,是因为水分子和酒精分子互相进入了对方的分子空隙中,直接说明分子间存在间隙。
【小问2详解】
二氧化氮气体的密度比空气的密度大,如果把装有二氧化氮气体的瓶子放在上方,由于重力作用,二氧化氮气体会自然下落,这样就无法分清是重力作用使气体混合,还是扩散现象导致的混合。把二氧化氮放在下方,若最终两瓶气体颜色均匀混合,就能排除重力的干扰,验证分子的无规则运动。
【小问3详解】
玻璃板接触水面时,玻璃分子和水分子距离很近,向上拉玻璃板时需要克服分子间相互吸引的作用力,因此弹簧测力计的示数会比玻璃板自身重力更大,这个现象说明分子间存在引力。
18. 为比较酒精和煤油热值的大小,小华制定了以下实验方案。
(1)取_________(选填“体积”或“质量”)相同的酒精和煤油作燃料,制成酒精灯和煤油灯。
(2)分别给两个相同烧杯中装上质量和初温都相同的水,同时点燃两灯,加热水。当两灯的燃料________________(选填“燃烧相同时间”或“完全燃烧完”)后,甲装置中温度计的示数是80℃,而乙装置的示数是90℃。由此判断_________(选填“酒精”或“煤油”)的热值比较大。
(3)通过上面实验测量热值,计算出煤油或酒精的热值,发现计算出的热值比真实值更小。结合装置图分析,原因可能是_____________________。(写出一条即可)
【答案】(1)质量 (2) ①. 完全燃烧完 ②. 煤油
(3)燃料释放的热量不可能全部被水吸收
【解析】
【小问1详解】
热值的定义是“单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量”,要比较两种燃料的热值,必须控制两种燃料的质量相同,才能通过放热多少对比热值大小,因此选质量。
【小问2详解】
只有让两种燃料都完全燃烧完,才能保证参与对比的燃料总质量相等、全部释放热量;
水的初温、质量都相同,乙装置水温升得更高,说明乙中燃料燃烧放出的热量更多,在燃料质量相同的前提下,说明煤油的热值更大。
【小问3详解】
实验中燃料释放的热量不可能全部被水吸收,会有部分热量散失到空气里、被铁架台或烧杯等装置吸收,我们计算时是把水吸收的热量直接当作燃料完全燃烧的总放热,代入公式算出的热值就会比燃料真实的热值偏小。
19. 物理兴趣小组利用气压式喷雾器、数字式温度计、小叶轮等器材进行实验,探究做功与内能改变的关系。用温度计测出气压式喷雾器内气体的温度,如图—1。关闭喷嘴处的阀门,接着用手按压活塞快速打气,再用温度计测出喷雾器内气体的温度,如图—2。打开喷嘴处的阀门,迅速放出喷雾器内一部分气体,并用温度计测出喷雾器内气体的温度,如图—3。
(1)该实验通过____________来反映气体内能的变化,这里所运用的物理研究方法是____________。
(2)关闭喷嘴处的阀门用手按压活塞快速打气,此时_________能转化为气体的内能。
(3)比较图—1、—2两图可知,外界对气体做功,气体的内能_________。
(4)比较图_________两图可知,气体对外界做功,气体的内能_________。
(5)做功可以改变物体的内能,它在改变物体内能的效果上与热传递_________(选填“是”或“不是”)等效的。
【答案】(1) ①. 温度计示数的变化 ②. 转换法
(2)机械 (3)增加
(4) ①. —2、—3 ②. 减少
(5)是
【解析】
【小问1详解】
内能的大小无法直接观察,实验中通过可直接测量的气体温度变化来间接反映内能的改变,这种将不易观测的物理量转换为直观易测的物理量的研究方法是转换法。
【小问2详解】
用手按压活塞打气时,人对活塞做功,消耗了机械能,这部分能量转化为喷雾器内气体的内能。
【小问3详解】
对比图—1温度12.5℃、图—2温度20.5℃,可见打气后气体温度升高,说明外界对气体做功时,气体的内能增加。
【小问4详解】
要探究气体对外做功的内能变化,需要选取打气后、放气前后的状态对比,也就是图—2和图—3;图—2温度20.5℃,图—3放出气体后温度降为13.5℃,说明气体对外界做功时,自身内能减少。
【小问5详解】
做功和热传递都可以改变物体的内能,能达到相同的内能改变效果,二者在改变物体内能上是等效的。
20. 图—1是“比较不同物质吸收热量的情况”的实验装置。
(1)实验中的器材;相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个,液体甲和乙,_________,天平。
(2)选取两个相同规格的电加热器进行实验,是为了方便通过比较____________(选填“加热时间”或“升高的温度”)来比较物质吸收热量的多少。
(3)实验中选取初温、_________(选填“质量”或“体积”)相同的液体甲和乙,分别倒入烧杯中,用相同规格的电加热器加热,得到如图—2所示的温度随时间变化的图像。则由图像可知,上升相同的温度,_________(选填“甲”或“乙”)吸收的热量多。甲、乙两种液体的比热容之比为_________。
(4)甲、乙两种液体中更适合作为冷却剂的是液体_________。
(5)实验中不用酒精灯加热而利用电加热器加热有不少的好处,请写出一点:_____________________。
【答案】(1)秒表 (2)加热时间
(3) ①. 质量 ②. 乙 ③.
(4)乙 (5)相同时间内放出的热量相同##供热稳定##热量损耗少##操作安全,便于控制
【解析】
【小问1详解】
实验中需要记录加热时间来反映吸收热量的多少,现有器材里缺少测量时间的工具,因此需要秒表。
【小问2详解】
相同规格的电加热器在相同时间内放出的热量相同,两物质吸收的热量相同,因此可以通过加热时间的长短比较吸收热量的多少,这是初中物理常用的转换法。
【小问3详解】
根据控制变量法,比较不同物质的吸热能力时,要保证两种液体的初温、质量都相同;
从温度—时间图像可知,升高相同温度时乙的加热时间更长,说明乙吸收的热量更多;
相同升温幅度(20℃升高至100℃)下甲的加热时间是2min、乙是4min,则甲、乙吸收热量,质量相同、升高温度相同,根据比热容公式可得,
【小问4详解】
冷却剂需要选择比热容大的物质,相同质量下升高相同温度能吸收更多热量,冷却效果更好,乙的比热容更大,更适合做冷却剂。
【小问5详解】
酒精灯加热易受火焰大小、散热条件干扰,很难保证两个装置相同时间供热一致,电加热器的供热更稳定,热量散失更少,实验结果更准确。
四、综合题(共3小题,计20分)
21. 把质量为0.1 kg的铜块加热到88℃,然后将其投入温度为8℃、质量为0.13 kg的煤油中,测出煤油的最高温度为18℃,不计热损失。已知铜的比热容为。
(1)铜块放出的热量是多少?
(2)煤油的比热容是多少?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
铜块放出的热量
【小问2详解】
不计热量损失,铜块放出的热量等于煤油吸收的热量,即
煤油的比热容为
22. 如图所示,这是我国目前服役的05式两栖步兵战车。在某次演练中,两栖步兵战车在水中以的速度匀速直线行驶100 s,消耗柴油6 kg。此时两栖步兵战车的推力恒为。柴油的热值取,求该过程中:
(1)两栖步兵战车行驶的距离是多少?
(2)消耗的柴油完全燃烧放出的热量是多少?
(3)两栖步兵战车的热机效率是多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
两栖步兵战车行驶的距离
【小问2详解】
消耗的柴油完全燃烧放出的热量
【小问3详解】
两栖步兵战车做的有用功
两栖步兵战车的热机效率
23. 西安市灞桥区生活垃圾无害化处理热电项目是陕西最大的垃圾发电焚烧项目,该项目既能发电也能供暖,为城市的垃圾处理与能源供应发挥着重要作用。该项目某日1h处理生活垃圾120t,这些垃圾完全燃烧放出的热量为。这部分热量50%用于供暖,水的比热容取,天然气的热值取。
(1)垃圾燃烧过程中,其热值_________(选填“变大”“变小”或“不变”)
(2)这些垃圾的热值是多少?
(3)不计热量损失,这部分供暖的热量可以让1250t初温是15℃的水温度升高多少℃?
(4)供暖的这部分热量可以让加热效率为80%的燃气(天然气)供暖厂节约多少燃气?
【答案】(1)不变 (2)
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
热值是燃料的固有特性,只和燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度均无关,因此垃圾燃烧过程中热值保持不变。
【小问2详解】
已知1h处理的垃圾质量
完全燃烧放出总热量,则这些垃圾的热值为
【小问3详解】
用于供暖的有效热量
水的质量
不计热量损失,则水吸收的热量
根据吸热公式得,水升高的温度为
【小问4详解】
燃气供暖厂的有效供暖热量等于垃圾项目的供暖热量,由加热效率得,加热效率为80%的燃气供暖厂燃气燃烧放出的热量为
所以燃气供暖厂节约的燃气为
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