内容正文:
2026年秋九年级上学期第一阶段学情调查
物理
一、选择题(本题有14个小题每题2分,共28分)
1. “早穿皮袄午穿纱,守着火炉吃西瓜。”这句谚语生动描述了新疆一些地区一天中的温度变化。与沿海地区相比,新疆这些地区昼夜温差大的原因是( )
A. 沙子吸收的热量比水的多 B. 水吸收的热量比沙子的多
C. 沙子的比热容远小于水的比热容 D. 沙子的比热容远大于水的比热容
2. 混合动力汽车,一般是指油电混合动力汽车,采用传统的热机(柴油机或汽油机)和电动机作为动力源。下列关于这种汽车说法正确的是( )
A. 热机工作时尾气中“汽油味”越浓,燃料燃烧越不充分,会降低燃料的热值
B. 热机在工作时主要把内能转化为机械能
C. 混动汽车的效率可能达到100%
D. 电动机的工作原理是电磁感应
3. 《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,则( )
A. 煮大豆是通过做功的方式增加内能
B. 用火种引燃木柴是通过做功的方式改变内能
C. 灶里木柴燃烧的过程,将化学能转化成了内能
D. 将木柴架空一些,火能燃烧更旺,可以提高木柴的热值
4. 春节是中华民族的传统佳节,下列年俗现象中,主要能用“分子在永不停息地做无规则运动”这一观点解释的是( )
A. 守岁围炉,炭火温暖满屋
B. 除夕团圆,满桌饭菜飘香
C. 高挂灯笼,喜庆红色夺目
D. 和面擀皮,面团形状多变
5. 如图甲所示为景颇族牛角取火器,源自东汉时期。简化原理结构图如图乙所示,推杆前端附艾绒,取火时猛推推杆,艾绒即燃。下列与此改变内能的方式相同的是( )
A. 火炉烧水 B. 哈气取暖 C. 冷敷降温 D. 钻木取火
6. 轻质泡沫小球、B与橡胶棒C之间的相互作用如图所示,C带负电。可以判定( )
A. 带正电 B. B可能不带电
C. B带正电 D. 可能不带电
7. 如图是用相同的加热装置对质量相同的a、b、c三种物质加热时它们的温度随时间变化的图像,下列对图像的分析正确的是( )
A. 若a、b是同种物质,b的质量大于a的质量
B. 时间内物质a的温度不变,内能不变
C. 时间内,c物质的比热容大于b物质的比热容
D. 温度从升至时,a吸收的热量比b多
8. 下列的交通工具不是利用热机工作的是( )
A. 中国自主生产的C919大型客机 B. 载重巨大的远洋货轮
C. 为空间站提供运输服务的运载火箭 D. 畅销全球的中国电动汽车
9. 做同样的有用功,甲、乙柴油机用时和消耗柴油对比如表,下列说法正确的是( )
柴油机
完成工作量
时间
消耗柴油
甲
相同
乙
A. 甲的功率小;热机效率低 B. 甲的总功大;做功快
C. 乙的总功大;热机效率低 D. 甲所用的柴油的热值比乙用的高;乙的有用功低
10. 如图所示,两个相同的验电器A和B,A带正电,B不带电,用一根带绝缘柄的铜棒把两个验电器的金属球连接起来的瞬间( )
A. 电流方向由A到B B. 有电流但方向无法确定
C. 电流方向由B到A D. 始终无电流
11. 跨学科实践活动中,学习小组为居民小区设计“图书自动借阅机”,通过刷卡(相当于闭合开关)或人脸识别(相当于闭合开关)都可以使电动机工作,完成借阅服务;当天黑时,光控开关闭合还可以为借阅提供照明。图中电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
12. 厨房里的物理现象无处不在,小明洗碗时发现水面漂有一层油膜。究竟一滴油滴入水面能扩散多大面积?用胶头滴管滴一滴油到水面,假若让油分子一个紧挨一个油分子可看作球体,直径D为,100滴油约且不重叠排列,估算这滴油可以扩散到最大面积约为( )
A. B. C. D.
13. 安安用电热水壶把质量为500g的水加热到80℃,吸收了的热量,已知水的比热容为,下列计算正确的是( )
A. 水的初温为20℃ B. 水的末温为120℃
C. 水温升高40℃ D. 电热水壶放出的热量
14. 如图是一个具有报警功能的文物展示台原理图,它由木板,弹簧,金属片A、B、C,以及报警电路组成。闭合开关,下列说法错误的是( )
A. 金属片A、B、C相当于电路中的开关 B. 文物被拿走时电铃响、小灯泡发光
C. 文物放在金属片B上时,电铃被短路 D. 文物放在金属片B上时,小灯泡不发光
二、填空题(每空1分,共22分。请将符合题意内容填在答卷相应的横线上)
15. 在美食街上,人们能闻到香味,这是______现象。经过烧烤摊时,香味更加浓郁,原因是温度越高,分子运动越______。这种通过烧烤改变食物内能的方式属于______(选填“做功”或“热传递”)。
16. 如图所示,是某单缸四冲程汽油机的某一冲程示意图,它表示的是________冲程;该冲程中将________能转化为________能;若该汽油机飞轮转速为3600r/min,则汽油机1s内对外做功________次。
17. 给手机充电时,手机电池相当于电路中的___________(选填“电源”、“用电器”、“开关”或“导线”);木莲路上的路灯可以同时亮同时灭,这些路灯是___________联。
18. 某同学利用笔杆、回形针、锡纸小球制作了一个“静电消除器”,如图所示。手拿B端,用A接触带电的毛衣,A带电后具有吸引______的性质,锡纸小球C向A运动,C与A接触后,因带同种电荷相互______,从而向B运动,与B接触后将电荷通过人体导向大地。
19. 在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量均为1kg的水和某种液体进行对比实验[水的比热容较大,为],并用图像对实验数据进行了处理,如图所示,实验过程中,水和某种液体在相同时间内放出的热量相等,该液体在15分钟内放出的热量为__________J,该液体的比热容为__________。
20. 如图所示的卡式炉在户外野炊中被大量使用,其主要是以丁烷为燃气。若用该卡式炉将一锅2kg的水加热升温了45℃,消耗丁烷20g,则该卡式炉的加热效率为 ________,剩余丁烷的热值________ (选填“变大”“不变”或“变小”)。[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),丁烷的热值为4.5×107J/kg]
21. 如图是一种声光报警器的电路图,所有元件正常。当闭合开关___________时,灯亮、铃不响,此时电铃处于是___________ (选填“通路”“断路”或“短路”)。
22.
(1)小明在燃气灶上煲汤,使质量为2kg、初温为20℃的汤,温度升高了80℃,这一过程中汤吸收了________J的热量;[汤的比热容为4×103J/(kg·℃)]
(2)将一个质量为80g、温度为100℃的金属块放入装有质量为80g、温度为25℃的水的保温杯中,一段时间后杯内水和金属块的温度稳定在30℃,假设金属块放出的热量全部被水吸收,则该金属块的比热容为________J/(kg·℃)。
(3)我国自主生产的某品牌小汽车,已知汽油的热值是4.6×107J/kg,若该汽车发动机的效率是25%,消耗4kg汽油使该汽车在水平路面上匀速行驶了20km,则该汽车发动机的牵引力为________N。
(4)有一种小型单缸四冲程汽油机,每个工作循环做功500J,曲轴的转速是300r/min,每分钟消耗汽油5g。则该内燃机的功率是_________W,机械效率是______。(q汽油=4.6×107J/kg)
三、作图、实验题(每空、每图2分,共32分。请将符合题意内容填在答卷相应的横线上)
23. 根据电路图连接实物图。
24. 利用如图甲所示的实验装置探究“沙子和水的温度变化与吸热的关系”。
(1)在两烧杯中分别装入_______ 相同且________ 相等的沙子和水。
(2)用相同的酒精灯火焰加热,并用玻璃棒不断搅拌,每隔相同的时间记录一次温度,其中某时刻的温度如图乙所示,其示数为____ ℃。根据实验数据绘制成温度与时间的关系图像,如图丙所示。
(3)实验中,通过比较 ________来间接反映沙子和水吸收的热量。
(4)分析图像可知,对于质量相等的沙子和水,升温较快的是________ ;若使两者升高相同的温度,则________ 吸收的热量较多,由此可见,________ 的吸热能力比较大。
25. 用所学的知识解决下列问题。
(1)甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量相同,烧杯内液体的质量也相同,若比较不同燃料的热值,可以选择________两图,并通过观察液体__________(选填“加热的时间”或“升高的温度”)来比较两种燃料的热值;
(2)小明在探究“物体的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量相等的两种不同液体进行了实验,并用图像对实验数据进行了处理,如图丁所示。实验中,a、b两种液体在相同时间内放出的热量相等,分析图像可以得出:液体________(选填“a”或“b”)放热能力强。
26.
(1)英语听力测试时,各考场的有线扬声器是同时开播,也是同时停播的。当一个班级扬声器发生断路故障时,不影响其他班级,据此可以判断它们是________(填“并”或“串”)联,教室内有若干个吊扇,其中控制每一个吊扇的调速器与该吊扇的连接方式是________(填“并”或“串”)联;
(2)如图所示电路中,当只闭合开关________时,灯L2、L3串联;当闭合所有开关时,灯L3____________(选填“亮”或“不亮”)L1和L2的连接方式为____________(选填“串联”或“并联”)。
四、计算题(本题有2个小题;共18分。每题要有计算过程和必要的文字说明,只给出结果不得分)
27. 一位农民梦想着:如果能将与黄金一样颜色的玉米变成“黄金”,那该多好!为此他向一位科学家寻求帮助。这位科学家经考察研发出了“乙醇汽油”,即用玉米生产乙醇(酒精),然后按一定的比例与汽油混合,就得到了“乙醇汽油”。这种“乙醇汽油”可以作为燃料使用,成了一种畅销能源。在一个标准气压下,用10kg的该燃料加热500kg、50℃的水,烧水灶具的效率为30%。[,乙醇汽油的热值]问:
(1)10kg该燃料完全燃烧放出的热量是多少?
(2)水吸收的热量是多少?
(3)水升高的温度是多少?
28. 某款无人驾驶汽车在一段平直的公路上匀速行驶了一段距离后,消耗汽油2kg。若汽油机的效率为30%,汽油热值,。求在这段运动过程中:
(1)2kg汽油完全燃烧放出的热量是多少?
(2)发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出热量的42%,一个标准大气压下,这些废气的能量全部被初温20℃,质量200kg的水吸收,水的温度会升高多少℃?
(3)如果汽车匀速运动时受到的阻力为920N,消耗2kg汽油汽车能够行驶的路程是多少?
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2026年秋九年级上学期第一阶段学情调查
物理
一、选择题(本题有14个小题每题2分,共28分)
1. “早穿皮袄午穿纱,守着火炉吃西瓜。”这句谚语生动描述了新疆一些地区一天中的温度变化。与沿海地区相比,新疆这些地区昼夜温差大的原因是( )
A. 沙子吸收的热量比水的多 B. 水吸收的热量比沙子的多
C. 沙子的比热容远小于水的比热容 D. 沙子的比热容远大于水的比热容
【答案】C
【解析】
【详解】水的比热容大,吸收或放出同样的热量时,温度变化较小; 沙石的比热容小,吸收或放出同样的热量时,温度变化较大。 新疆地区多沙漠、戈壁,沙石的比热容远小于水的比热容, 昼夜温差大。
故选C。
2. 混合动力汽车,一般是指油电混合动力汽车,采用传统的热机(柴油机或汽油机)和电动机作为动力源。下列关于这种汽车说法正确的是( )
A. 热机工作时尾气中“汽油味”越浓,燃料燃烧越不充分,会降低燃料的热值
B. 热机在工作时主要把内能转化为机械能
C. 混动汽车的效率可能达到100%
D. 电动机的工作原理是电磁感应
【答案】B
【解析】
【详解】A.热值是燃料本身的特性,只与燃料的种类有关,与燃烧是否充分无关。“汽油味” 浓说明燃烧不充分,会降低热机效率,但不会改变燃料的热值,故A 错误;
B.热机(如汽油机、柴油机)的做功冲程中,内能转化为机械能,热机工作时主要就是把内能转化为机械能对外做功,故B 正确;
C.任何热机或能量转化装置,在工作时都不可避免地存在能量损失(如散热、摩擦、废气带走能量等),所以效率不可能达到 100%,故C 错误;
D.电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动,而电磁感应是发电机的工作原理,故D 错误。
故选B。
3. 《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,则( )
A. 煮大豆是通过做功的方式增加内能
B. 用火种引燃木柴是通过做功的方式改变内能
C. 灶里木柴燃烧的过程,将化学能转化成了内能
D. 将木柴架空一些,火能燃烧更旺,可以提高木柴的热值
【答案】C
【解析】
【详解】A.煮大豆时大豆从外界吸热,是通过热传递的方式增加内能,故A不符合题意;
B.用火种引燃木柴,木柴从火种吸热达到燃点,是通过热传递的方式改变内能,故B不符合题意;
C.灶里木柴燃烧的过程,发生化学反应,将化学能转化成了内能,故C符合题意;
D.热值是燃料的一种特性,只与燃料种类有关,将木柴架空一些,火能燃烧更旺,不能提高木柴的热值,故D不符合题意。
故选C。
4. 春节是中华民族的传统佳节,下列年俗现象中,主要能用“分子在永不停息地做无规则运动”这一观点解释的是( )
A. 守岁围炉,炭火温暖满屋
B. 除夕团圆,满桌饭菜飘香
C. 高挂灯笼,喜庆红色夺目
D. 和面擀皮,面团形状多变
【答案】B
【解析】
【详解】A.炭火温暖满屋,是通过热辐射和对流实现的热传递,属于能量的宏观转移,不是分子无规则运动的直接体现,故A不符合题意;
B.满桌饭菜飘香,是饭菜中的香味分子在空气中发生扩散,这是分子永不停息地做无规则运动的典型现象,故B符合题意;
C.红色灯笼夺目,是因为灯笼表面反射红光进入人眼,属于光的反射现象,与分子运动无关,故C不符合题意;
D.面团形状多变,是力改变了物体的形状,属于宏观的机械运动,不是分子的运动,故D不符合题意。
故选B。
5. 如图甲所示为景颇族牛角取火器,源自东汉时期。简化原理结构图如图乙所示,推杆前端附艾绒,取火时猛推推杆,艾绒即燃。下列与此改变内能的方式相同的是( )
A. 火炉烧水 B. 哈气取暖 C. 冷敷降温 D. 钻木取火
【答案】D
【解析】
【详解】猛推推杆时,活塞对套筒内的空气做功,将机械能转化为内能,使空气温度升高、点燃艾绒,这是通过做功的方式改变物体内能。
ABC.火炉烧水、哈气取暖、冷敷降温,都是通过温度差实现内能的转移,属于热传递改变内能,故ABC不符合题意;
D.选项钻木取火是通过克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,属于做功改变内能,和牛角取火的原理相同。故D符合题意。
故选D。
6. 轻质泡沫小球、B与橡胶棒C之间的相互作用如图所示,C带负电。可以判定( )
A. 带正电 B. B可能不带电
C. B带正电 D. 可能不带电
【答案】B
【解析】
【详解】同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,带电体具有吸引轻小物体的性质。C带负电,与A球相互排斥,则A球带负电;A球B球靠近时相互吸引,由于A球带负电,则B球可能带正电,也可能不带电。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7. 如图是用相同的加热装置对质量相同的a、b、c三种物质加热时它们的温度随时间变化的图像,下列对图像的分析正确的是( )
A. 若a、b是同种物质,b的质量大于a的质量
B. 时间内物质a的温度不变,内能不变
C. 时间内,c物质的比热容大于b物质的比热容
D. 温度从升至时,a吸收的热量比b多
【答案】C
【解析】
【详解】A.依题意得,ab的质量相同,ab加热到沸腾升高的温度相同,b被加热的时间较长,则b吸收的热量较多,由得,b的比热容大于a的比热容,则ab不可能是不同的物质,故A错误;
B.时间内物质a的温度不变,却不断吸热,则a的内能增大,故B错误;
C.bc的质量相同,时间内,bc吸收的热量相同,c升高的温度较少,由得,c物质的比热容大于b物质的比热容,故C正确;
D.温度从升至时,a加热的时间较短,则a吸收的热量比b少,故D错误。
故选C。
8. 下列的交通工具不是利用热机工作的是( )
A. 中国自主生产的C919大型客机 B. 载重巨大的远洋货轮
C. 为空间站提供运输服务的运载火箭 D. 畅销全球的中国电动汽车
【答案】D
【解析】
【详解】C919大型客机、远洋货轮、运载火箭工作时,都要消耗燃料,将内能转换为机械能,所以都是利用热机工作的;电动汽车工作时,消耗电能,将电能转化为机械能,不是利用热机工作的,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
9. 做同样的有用功,甲、乙柴油机用时和消耗柴油对比如表,下列说法正确的是( )
柴油机
完成工作量
时间
消耗柴油
甲
相同
乙
A. 甲的功率小;热机效率低 B. 甲的总功大;做功快
C. 乙的总功大;热机效率低 D. 甲所用的柴油的热值比乙用的高;乙的有用功低
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.根据知,甲、乙完成相同的功,乙用的时间少,则乙的功率大,甲的功率小;功率表示做功的快慢,则乙做功快,甲做功慢;热机的效率
甲、乙完成相同的功,W相同,消耗的都是柴油,燃料的热值q相同,甲消耗的柴油少,则甲的效率高,乙的效率低,乙的总功大。故AB错误,C正确;
D.甲、乙机械所用燃料均是柴油,其热值相同;由题意可知,甲、乙所做有用功相等,故D错误。
故选C。
10. 如图所示,两个相同的验电器A和B,A带正电,B不带电,用一根带绝缘柄的铜棒把两个验电器的金属球连接起来的瞬间( )
A. 电流方向由A到B B. 有电流但方向无法确定
C. 电流方向由B到A D. 始终无电流
【答案】A
【解析】
【详解】验电器A带正电,B不带电,用一根带绝缘柄的铜棒把两个验电器的金属球连接起来,B验电器上自由电子向验电器A转移,因为电子带负电荷,电流方向与负电荷定向移动的方向相反,所以电流方向是由A到B。
故选A 。
11. 跨学科实践活动中,学习小组为居民小区设计“图书自动借阅机”,通过刷卡(相当于闭合开关)或人脸识别(相当于闭合开关)都可以使电动机工作,完成借阅服务;当天黑时,光控开关闭合还可以为借阅提供照明。图中电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】刷卡(S1)或人脸识别(S2)任一开关闭合,电动机都能工作。这说明S1和S2必须并联,共同控制电动机;光控开关S3闭合时灯亮,且灯的工作不影响电动机,说明灯和电动机是并联,由S3单独控制。对比各图,设计符合要求的是B图,故选B。
12. 厨房里的物理现象无处不在,小明洗碗时发现水面漂有一层油膜。究竟一滴油滴入水面能扩散多大面积?用胶头滴管滴一滴油到水面,假若让油分子一个紧挨一个油分子可看作球体,直径D为,100滴油约且不重叠排列,估算这滴油可以扩散到最大面积约为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】已知100滴油约1mL,那么一滴油的体积
因为油分子可看作球体,且一个紧挨一个不重叠排列,油膜可视为单分子层,可得油膜面积
C选项估算这滴油可以扩散到最大面积约为,比较接近,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
13. 安安用电热水壶把质量为500g的水加热到80℃,吸收了的热量,已知水的比热容为,下列计算正确的是( )
A. 水的初温为20℃ B. 水的末温为120℃
C. 水温升高40℃ D. 电热水壶放出的热量
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.水的质量
由可得温度变化量
末温,则初温,故AB错误,C正确;
D.电热水壶加热时会有部分热量散失到空气中、被水壶自身吸收,因此电热水壶放出的热量一定大于水吸收的,故D错误。
故选C。
14. 如图是一个具有报警功能的文物展示台原理图,它由木板,弹簧,金属片A、B、C,以及报警电路组成。闭合开关,下列说法错误的是( )
A. 金属片A、B、C相当于电路中的开关 B. 文物被拿走时电铃响、小灯泡发光
C. 文物放在金属片B上时,电铃被短路 D. 文物放在金属片B上时,小灯泡不发光
【答案】D
【解析】
【详解】A.金属片A、B、C能通过上下移动通断电路,相当于一个开关,故A正确;
B.文物被拿走时,弹簧恢复原状使金属片B与C分离,电铃和小灯泡均接入电路,因此电铃响、小灯发光,故B正确;
CD.文物放在金属片B上时,金属片B与A、C接通,使电铃所在电路短路,电路是接通小灯泡的,不影响小灯泡发光,故C正确,D错误。
本题选择描述错误的,故选D。
二、填空题(每空1分,共22分。请将符合题意内容填在答卷相应的横线上)
15. 在美食街上,人们能闻到香味,这是______现象。经过烧烤摊时,香味更加浓郁,原因是温度越高,分子运动越______。这种通过烧烤改变食物内能的方式属于______(选填“做功”或“热传递”)。
【答案】 ①. 扩散 ②. 剧烈 ③. 热传递
【解析】
【详解】人们能闻到香味是香味分子扩散至空气中,因此该现象为扩散现象。
分子的无规则运动剧烈程度与温度相关,温度越高,分子无规则运动越剧烈,烧烤摊温度较高,香味更浓郁正是因为分子运动更剧烈。
改变物体内能的方式有做功和热传递两种,烧烤过程中食物通过吸收热量改变内能,这种方式属于热传递。
16. 如图所示,是某单缸四冲程汽油机的某一冲程示意图,它表示的是________冲程;该冲程中将________能转化为________能;若该汽油机飞轮转速为3600r/min,则汽油机1s内对外做功________次。
【答案】 ①. 压缩 ②. 机械 ③. 内 ④. 30
【解析】
【详解】[1]如图,进气门和排气门都是关闭的,可以判断是压缩冲程或做功冲程,又因为活塞向上运动,可以判断是压缩冲程。
[2][3]压缩冲程中活塞的机械能转化为燃气的内能。
[4]飞轮转速为3600r/min=60r/s,飞轮每转动两圈,燃气对外做功一次,此时飞轮1s转动60圈,则燃气对外做功30次。
17. 给手机充电时,手机电池相当于电路中的___________(选填“电源”、“用电器”、“开关”或“导线”);木莲路上的路灯可以同时亮同时灭,这些路灯是___________联。
【答案】 ①. 用电器 ②. 并
【解析】
【详解】[1]给手机充电时,消耗电能,将电能转化为化学能储存在电池内,手机电池相当于电路中的用电器。
[2]路灯坏掉一个后,其它不受影响,是并联的,同时亮同时灭,是开关在干路上。
18. 某同学利用笔杆、回形针、锡纸小球制作了一个“静电消除器”,如图所示。手拿B端,用A接触带电的毛衣,A带电后具有吸引______的性质,锡纸小球C向A运动,C与A接触后,因带同种电荷相互______,从而向B运动,与B接触后将电荷通过人体导向大地。
【答案】 ①. 轻小物体 ②. 排斥
【解析】
【详解】带电体的基本性质是具有吸引轻小物体的性质,因此A带电后会吸引轻小的锡纸小球C,使C向A运动;
电荷间的相互作用规律为:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。C和A接触后,C带上和A同种的电荷,因此相互排斥,使C向B端运动,最终电荷通过人体导入大地,实现静电消除。
19. 在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量均为1kg的水和某种液体进行对比实验[水的比热容较大,为],并用图像对实验数据进行了处理,如图所示,实验过程中,水和某种液体在相同时间内放出的热量相等,该液体在15分钟内放出的热量为__________J,该液体的比热容为__________。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】由水的比热容较大可知,相同质量的水和液体放出相同热量时水降温更慢,故图像中上方图线为水的降温图线。水15分钟内放出的热量为
因相同时间内水和液体放出的热量相等,故该液体15分钟内放出的热量
液体的比热容为
20. 如图所示的卡式炉在户外野炊中被大量使用,其主要是以丁烷为燃气。若用该卡式炉将一锅2kg的水加热升温了45℃,消耗丁烷20g,则该卡式炉的加热效率为 ________,剩余丁烷的热值________ (选填“变大”“不变”或“变小”)。[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),丁烷的热值为4.5×107J/kg]
【答案】 ①. 42% ②. 不变
【解析】
【详解】水吸收的热量
消耗丁烷的质量为
消耗的丁烷完全燃烧放出的热量为
该卡式炉的加热效率为
热值是燃料的固有特性,只和燃料的种类有关,和燃料的质量、体积是否燃烧完全无关,因此剩余丁烷的热值不变。
21. 如图是一种声光报警器的电路图,所有元件正常。当闭合开关___________时,灯亮、铃不响,此时电铃处于是___________ (选填“通路”“断路”或“短路”)。
【答案】 ①. S1和S2 ②. 短路
【解析】
【分析】
【详解】[1] [2]由图可知,要使灯泡发光,必须有电流流过灯泡,因此开关S1必须闭合,由于此时灯泡和电铃是串联的,所以灯泡发光,同时电铃发声;要使灯泡发光,电铃不响,则应闭合S2,此时电铃处于短路状态,没有电流经过电铃,所以电铃不响。
22.
(1)小明在燃气灶上煲汤,使质量为2kg、初温为20℃的汤,温度升高了80℃,这一过程中汤吸收了________J的热量;[汤的比热容为4×103J/(kg·℃)]
(2)将一个质量为80g、温度为100℃的金属块放入装有质量为80g、温度为25℃的水的保温杯中,一段时间后杯内水和金属块的温度稳定在30℃,假设金属块放出的热量全部被水吸收,则该金属块的比热容为________J/(kg·℃)。
(3)我国自主生产的某品牌小汽车,已知汽油的热值是4.6×107J/kg,若该汽车发动机的效率是25%,消耗4kg汽油使该汽车在水平路面上匀速行驶了20km,则该汽车发动机的牵引力为________N。
(4)有一种小型单缸四冲程汽油机,每个工作循环做功500J,曲轴的转速是300r/min,每分钟消耗汽油5g。则该内燃机的功率是_________W,机械效率是______。(q汽油=4.6×107J/kg)
【答案】(1)
(2)
(3)
(4) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
汤吸收的热量可根据吸热公式计算,代入题中数据得
【小问2详解】
金属块放出的热量全部被水吸收。水的质量为80g,即0.08kg,温度升高5°C,代入吸热公式得
金属块的温度降低70°C,质量为0.08kg,且其放出的热量等于水吸收的热量,由放热公式变形得
【小问3详解】
汽油完全燃烧放出的热量为
发动机的效率为25%,因此发动机所做的有用功为
汽车行驶20km,即m,由功的公式可得牵引力为
【小问4详解】
四冲程汽油机的曲轴转2圈完成1个工作循环,因此每分钟做功次数为
每个工作循环做功500J,每分钟对应60s,因此每分钟做功
内燃机的功率为
每分钟消耗汽油5g,即0.005kg,汽油完全燃烧放出的热量为
机械效率为
三、作图、实验题(每空、每图2分,共32分。请将符合题意内容填在答卷相应的横线上)
23. 根据电路图连接实物图。
【答案】
【解析】
【详解】由电路图知,两灯并联,开关S2在干路上,S1在L1支路上,据此作图。
24. 利用如图甲所示的实验装置探究“沙子和水的温度变化与吸热的关系”。
(1)在两烧杯中分别装入_______ 相同且________ 相等的沙子和水。
(2)用相同的酒精灯火焰加热,并用玻璃棒不断搅拌,每隔相同的时间记录一次温度,其中某时刻的温度如图乙所示,其示数为____ ℃。根据实验数据绘制成温度与时间的关系图像,如图丙所示。
(3)实验中,通过比较 ________来间接反映沙子和水吸收的热量。
(4)分析图像可知,对于质量相等的沙子和水,升温较快的是________ ;若使两者升高相同的温度,则________ 吸收的热量较多,由此可见,________ 的吸热能力比较大。
【答案】(1) ①. 质量 ②. 初温
(2)39 (3)加热时间
(4) ①. 沙子 ②. 水 ③. 水
【解析】
【小问1详解】
本实验使用控制变量法,探究不同物质吸热能力,要控制沙子和水的初温相同、质量相等,只改变物质种类。
【小问2详解】
图乙温度计分度值为,示数越往上越大,为零上,温度计示数为。
【小问3详解】
实验中使用完全相同的酒精灯进行加热,相同时间内酒精灯放出的热量相等,则沙子和水在相同的加热时间内吸收的热量相等。因此可以通过加热时间长短反映沙子和水吸收热量的多少,该实验方法为转换法。
【小问4详解】
由图丙可知,质量相等的沙子和水,加热相同时间,即吸收相同热量时,沙子温度变化更大,升温较快。
由图丙可知,若使两者升高相同的温度,水的加热时间更长,说明水吸收的热量更多,因此水的吸热能力比较大。
25. 用所学的知识解决下列问题。
(1)甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量相同,烧杯内液体的质量也相同,若比较不同燃料的热值,可以选择________两图,并通过观察液体__________(选填“加热的时间”或“升高的温度”)来比较两种燃料的热值;
(2)小明在探究“物体的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量相等的两种不同液体进行了实验,并用图像对实验数据进行了处理,如图丁所示。实验中,a、b两种液体在相同时间内放出的热量相等,分析图像可以得出:液体________(选填“a”或“b”)放热能力强。
【答案】(1) ①. 甲、乙 ②. 升高的温度
(2)a
【解析】
【小问1详解】
[1][2]根据控制变量法,要想比较不同燃料的热值,要选择燃料的种类不同,加热相同质量的同种液体,因此可以选择甲、乙两图。通过比较燃料燃烧完后,液体升高的温度比较两种燃料的热值,液体升高的温度越大,说明吸收的热量越大,则燃料燃烧放出的热量越多,则燃料的热值越大,这是转化法的应用。
【小问2详解】
由题意知,a、b两种液体质量相同,相同时间内释放的热量相同,由图得,放热相同时间,液体a温度降低较少,由可知,液体a放热能力强。
26.
(1)英语听力测试时,各考场的有线扬声器是同时开播,也是同时停播的。当一个班级扬声器发生断路故障时,不影响其他班级,据此可以判断它们是________(填“并”或“串”)联,教室内有若干个吊扇,其中控制每一个吊扇的调速器与该吊扇的连接方式是________(填“并”或“串”)联;
(2)如图所示电路中,当只闭合开关________时,灯L2、L3串联;当闭合所有开关时,灯L3____________(选填“亮”或“不亮”)L1和L2的连接方式为____________(选填“串联”或“并联”)。
【答案】(1) ①. 并 ②. 串
(2) ①. ②. 不亮 ③. 并联
【解析】
【小问1详解】
各考场的有线扬声器,一个断路不影响其他班级,说明它们之间互不影响,所以是并联。
调速器需要控制吊扇的转速,必须与吊扇串联才能控制电流大小。
【小问2详解】
要让灯、串联,电流需要依次经过、、,所以只闭合开关;
当闭合所有开关时,会把短路,所以灯不亮,此时和的两端都分别连接到电源两极,电流有两条独立路径,所以是并联。
四、计算题(本题有2个小题;共18分。每题要有计算过程和必要的文字说明,只给出结果不得分)
27. 一位农民梦想着:如果能将与黄金一样颜色的玉米变成“黄金”,那该多好!为此他向一位科学家寻求帮助。这位科学家经考察研发出了“乙醇汽油”,即用玉米生产乙醇(酒精),然后按一定的比例与汽油混合,就得到了“乙醇汽油”。这种“乙醇汽油”可以作为燃料使用,成了一种畅销能源。在一个标准气压下,用10kg的该燃料加热500kg、50℃的水,烧水灶具的效率为30%。[,乙醇汽油的热值]问:
(1)10kg该燃料完全燃烧放出的热量是多少?
(2)水吸收的热量是多少?
(3)水升高的温度是多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
燃料完全燃烧放出的热量
【小问2详解】
水吸收的热量为燃料释放热量的30%,水吸收的热量
【小问3详解】
由比热容公式 可得,水升高的温度是
水的初温为50℃,若升高60℃,则最终温度为
超过标准气压下水的沸点100℃,因此,水实际升高的温度为:
故水升高的温度为 50℃。
28. 某款无人驾驶汽车在一段平直的公路上匀速行驶了一段距离后,消耗汽油2kg。若汽油机的效率为30%,汽油热值,。求在这段运动过程中:
(1)2kg汽油完全燃烧放出的热量是多少?
(2)发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出热量的42%,一个标准大气压下,这些废气的能量全部被初温20℃,质量200kg的水吸收,水的温度会升高多少℃?
(3)如果汽车匀速运动时受到的阻力为920N,消耗2kg汽油汽车能够行驶的路程是多少?
【答案】(1)
(2)46℃ (3)30km
【解析】
【小问1详解】
2kg汽油完全燃烧放出的热量为
【小问2详解】
发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出热量的42%,则带走的热量为
水升高的温度为
【小问3详解】
由于汽油机的效率为30%,则汽油机做的有用功为
汽车匀速运动时,牵引力的大小等于阻力,则有
消耗2kg汽油汽车通过的路程为
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