内容正文:
2026年秋期九年级物理第一次学情调研
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1. 2024年9月25日8时44分,中国人民解放军火箭军向太平洋相关公海海域,成功发射1枚东风-31AG洲际弹道导弹,经历12000公里后,准确落入预定海域。导弹发射采用的燃料有固体和液体两种,其中液体燃料常采用液氢的主要原因是________,导弹外壳与空气摩擦会发热,这是通过________(选填“热传递”或“做功”)的方式改变物体内能。
2. 如图是“泼水成冰”的游戏,游戏时在零下30℃以下的极寒环境下将滚烫的开水泼出,将看到成片的冰晶徐徐飘落,中国气象局高级工程师解释道:用滚烫的开水而不用冷水是因为开水能在短时间内提供大量的水蒸气,水蒸气遇冷会迅速_________(填物态变化的名称)成小冰晶,同时热水相比于冷水更易甩成小水滴,这些小水滴遇冷会_________(填物态变化的名称)成冰,这个过程需要_________(选填“吸”或“放”)热。
3. 将质量和初温度均相同的铝、铁两个金属球()浸没在沸水中煮足够长时间后,两个球的温度________(选填“相同”或“不相同”),从沸水中吸热最多的是________球。
4. 如图为单缸四冲程汽油机的________冲程,若该汽油机转速为1200 r/min,则它每秒钟对外做功________次,如果该汽油机在一段时间内消耗了汽油,若这些汽油完全燃烧,可放出热量________J。()
5. 若将一瓶煤油倒去一半,对于剩下的一半煤油,热值________,比热容________。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
6. 干燥的秋冬季节,用塑料梳子梳头,头发会随梳子飘起来,这是________现象;头发越梳越蓬松,原因是________________________________________________________________。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。7-12题,每小题只有一个选项符合题目要求;13-14题,每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全的得1分,有错选的得0分。)
7. 下列温度最符合实际的是( )
A. 人体舒适气温约37℃ B. 沸水温度一定为100℃
C. 冰箱冷冻室温度约-18℃ D. 洗澡水温度约60℃
8. 关于下列现象说法正确的是( )
A. 锅里冒烟的“白气”是热空气遇冷液化形成的小水滴,需要放热
B. 严冬,在玻璃窗的外侧会结一层冰花,这是凝华现象
C. 液化石油气主要采用加压的方法使气体液化储存在钢瓶内
D. 将蔬菜放在保鲜盒中是通过降低温度的方法减慢蒸发
9. 下表为一些物质的凝固点和沸点,由此判断,在我国各个地区都能测量气温的温度计应选用( )
物质
水
水银
酒精
乙醚
凝固点/℃
0
沸点/℃
100
357
78
35
A. 酒精温度计 B. 乙醚温度计
C. 水温度计 D. 水银温度计
10. 关于温度、热量和内能,下列说法中正确的是( )
A. 任意两个物体间都会发生热传递
B. 温度高的物体,内能不一定大
C. 0℃的冰块,内能一定为零
D. 只要物体的温度升高,一定是物体从外界吸收了热量
11. 水的比热容较大,人们往往利用它的这一特性为生活、生产服务,下列事例中与它的这一特性无关的是( )
A. 让流动的热水流过散热器供暖 B. 汽车发动机用循环水冷却
C. 夜晚向稻田里放水以防冻坏秧苗 D. 夏天洒水降温
12. 如图所示的电学实验中,下列说法正确的是( )
A. 图1:用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近细小的水流,水流变弯曲,说明异种电荷相互吸引
B. 图2:用丝绸摩擦的玻璃棒带正电,是因为部分电子从玻璃棒转移到丝绸上
C. 图3:用绝缘细线悬挂四个轻质小球,静止时如图,若甲球带正电,则丙一定带负电
D. 图4:验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引
13. 缺水地区的冬季,当地有些居民靠取冰雪来获得生活用水。如图所示是将一定质量的冰雪,从−20℃加热到沸腾过程,温度随时间变化的图像(不考虑水中有杂质产生的影响),下列对图像分析错误的是( )
A. 冰的熔点是0℃,水的沸点是98℃
B. 该物质在B、C两点时内能相等
C. 冰是晶体,冰的熔化过程需3min
D. 图像中的BC段,物质只是以液态方式存在
14. 小明的爸爸开车送小明去学校,到达学校时消耗汽油,汽车能量流程图如图所示,已知汽油的热值为,下列说法正确的是( )
A. 该汽车的热机效率为35%
B. 消耗的汽油完全燃烧放出的热量为
C. 汽车输出的有用功为
D. 通过技术改进,热机效率可达100%
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分。)
15. 请在如图坐标系中画出煤油的热值与其完全燃烧所放出的热量Q的关系图象。
16. 如图所示,用稳定的加热器烧水,探究一定量水沸腾时温度随时间变化的图象;现用更多的水重复该实验(其他条件不变)。请在图中画出第二次实验中水沸腾时温度随时间变化的大致图像。
四、实验探究题(本题共3小题,第17题4分,第18题7分,第19题8分,共19分。)
17.
(1)如图是人们常用的温度计,温度计是根据液体________的原理制成的。图甲温度示数是________℃。
(2)如图乙所示,试管中的水沸腾后,水蒸气将塞子崩出,这一过程将水蒸气的________能转化成塞子的机械能,能量转化形式类似于四冲程汽油机的________冲程。
18. 小明利用如图甲所示的实验装置观察水在沸腾前后温度变化的特点。
加热时间/min
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
温度/℃
90
92
94
96
98
98
98
98
(1)在安装如图甲所示的实验装置时,应按照________(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行组装。
(2)如图乙是水被加热时水中气泡上升的情形,图________(选填“①”或“②”)表示水沸腾时的情况。
(3)由表格中数据可知,水的沸点为________℃,当时条件下的大气压________(选填“>”、“<”或“=”)一个标准大气压。根据实验数据,还可以发现水沸腾时的特点是:继续吸热,水的温度________(选填“升高”、“降低”或“不变”)。
(4)如图丙所示,B容器中装有适量水,A试管内也装有水,现用酒精灯给B容器加热,一段时间后,B容器内水沸腾时,A试管内的水________(选填“会”或“不会”)沸腾,原因是________________________。
19. 为了比较水和食用油的吸热能力,小楠用两个相同的装置做了如图所示的实验,用完好的温度计测量液体吸收热量后升高的温度值,并用钟表记录加热时间,实验数据记录如表所示。
加热时间/s
0
10
20
30
40
水的温度/℃
20
23
26
29
32
食用油的温度/℃
20
26
32
38
44
(1)在图甲中除了所给的实验器材外,还需要的测量工具有________和________,加热过程中,水和食用油吸收热量的多少是通过________来判断的;
(2)在此实验中,如果要使水和食用油的加热时间相同,则________的温度升得高,此时水吸收的热量________(选填“大于”或“小于”或“等于”)食用油吸收的热量;
(3)通过实验可以得到不同的物质吸热能力不同,物质的这种特性用________这个物理量来描述;
(4)图乙是小楠根据实验数据画出的图线,则________(“A”或“B”)是反映食用油的吸热升温情况;若食用油和水的质量相同,利用表格中的实验数据得出食用油的比热容是________[]。
五、综合应用题(本题共2小题,第20题8分,第21题9分,共17分。)
20. 如图所示,“围炉煮茶”是一种休闲方式,源自云南的“火塘烤茶”,采用木炭作为燃料。茶壶中装入1kg初温为10℃的山泉水,用围炉加热至100℃消耗了0.1kg木炭。已知水的比热容为,木炭的热值为3.4×107J/kg。求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)木炭完全燃烧放出的热量是多少?
(3)若围炉刚好用完了木炭,改用小瓶装的燃气灶来加热,其热效率是10%,将上面的水烧开。需消耗多少千克燃气?(燃气的热值为3.78×107J/kg)
21. 某型号专用车在车型测试中,在一段平直的公路上匀速行驶5.6 km,受到的阻力是3.0×103N,消耗燃油1.5 L。若燃油的密度ρ=0.8×103kg/m3,燃油热值为q=4×107J/kg,(假设燃油完全燃烧)求:
(1)专用车牵引力所做的功。
(2)燃油放出的热量。
(3)则该专用车的热机效率是多少?
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2026年秋期九年级物理第一次学情调研
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1. 2024年9月25日8时44分,中国人民解放军火箭军向太平洋相关公海海域,成功发射1枚东风-31AG洲际弹道导弹,经历12000公里后,准确落入预定海域。导弹发射采用的燃料有固体和液体两种,其中液体燃料常采用液氢的主要原因是________,导弹外壳与空气摩擦会发热,这是通过________(选填“热传递”或“做功”)的方式改变物体内能。
【答案】 ①. 液氢的热值较大 ②. 做功
【解析】
【详解】根据初中物理燃料热值的知识点,完全燃烧相同质量的不同燃料时,液氢可以释放出更多的热量,能为导弹提供充足的动力,所以液体燃料常选用液氢。
导弹外壳和空气摩擦的过程中,克服摩擦力做功,将机械能转化为内能使外壳发热,属于通过做功的方式改变物体内能,并非热传递的能量转移过程。
2. 如图是“泼水成冰”的游戏,游戏时在零下30℃以下的极寒环境下将滚烫的开水泼出,将看到成片的冰晶徐徐飘落,中国气象局高级工程师解释道:用滚烫的开水而不用冷水是因为开水能在短时间内提供大量的水蒸气,水蒸气遇冷会迅速_________(填物态变化的名称)成小冰晶,同时热水相比于冷水更易甩成小水滴,这些小水滴遇冷会_________(填物态变化的名称)成冰,这个过程需要_________(选填“吸”或“放”)热。
【答案】 ①. 凝华 ②. 凝固 ③. 放
【解析】
【详解】[1][2][3]开水能在短时间内能汽化成水蒸气,“泼水成冰”是水蒸气遇到温差较大的环境时,从气态直接变为固态,发生凝华现象。同时热水相比于冷水更易甩成小水滴,这些小水滴遇冷会变为固态,发生凝固现象,凝固放热。
3. 将质量和初温度均相同的铝、铁两个金属球()浸没在沸水中煮足够长时间后,两个球的温度________(选填“相同”或“不相同”),从沸水中吸热最多的是________球。
【答案】 ①. 相同 ②. 铝
【解析】
【详解】把金属球放在沸水中煮足够长时间,金属球最终会和沸水温度一致,所以铝球和铁球的末温相同。
根据吸热公式,两球质量m相同,初温相同、末温相同,温度变化量Δt相等,已知,因此比热容更大的铝球吸收的热量更多。
4. 如图为单缸四冲程汽油机的________冲程,若该汽油机转速为1200 r/min,则它每秒钟对外做功________次,如果该汽油机在一段时间内消耗了汽油,若这些汽油完全燃烧,可放出热量________J。()
【答案】 ①. 压缩 ②. 10 ③.
【解析】
【详解】图中汽油机的两个气门都处于关闭状态,活塞向上运动,属于压缩冲程;
汽油机转速,即每秒飞轮转20圈。四冲程汽油机每完成1个工作循环,飞轮转2圈,对外做功1次,因此每秒对外做功的次数为10次。
汽油完全燃烧放出的热量
5. 若将一瓶煤油倒去一半,对于剩下的一半煤油,热值________,比热容________。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】 ①. 不变 ②. 不变
【解析】
【详解】热值与燃料的种类有关,与燃料的质量多少无关;比热容与物质的种类和状态有关,与物质的质量无关。故将煤油倒去一半,所以剩下煤油的热值不变,比热容也不变。
6. 干燥的秋冬季节,用塑料梳子梳头,头发会随梳子飘起来,这是________现象;头发越梳越蓬松,原因是________________________________________________________________。
【答案】 ①. 摩擦起电 ②. 同种电荷相互排斥
【解析】
【详解】干燥秋冬环境下塑料梳子和头发摩擦,发生电子转移使两者带上异种电荷,属于摩擦起电现象,带异种电荷的梳子和头发相互吸引,因此头发会随梳子飘起来;梳头过程中每根头发都带上了同种电荷,根据电荷间的相互作用规律,同种电荷相互排斥,就会让头发彼此分开,越梳越蓬松。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。7-12题,每小题只有一个选项符合题目要求;13-14题,每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全的得1分,有错选的得0分。)
7. 下列温度最符合实际的是( )
A. 人体舒适气温约37℃ B. 沸水温度一定为100℃
C. 冰箱冷冻室温度约-18℃ D. 洗澡水温度约60℃
【答案】C
【解析】
【详解】A.人体正常体温约37℃,体感舒适的气温约23~25℃,故A不符合题意;
B.只有在1标准大气压下,沸水的温度才是100℃,气压变化时沸水温度会改变,故B不符合题意;
C.冰箱冷冻室需要将水维持在结冰以下的低温环境储存冷冻食材,常规设定温度约-18℃,故C符合题意;
D.洗澡水的温度略高于人体体温,约40℃左右,60℃的水温远高于人体耐受温度,极易烫伤,故D不符合题意。
故选C。
8. 关于下列现象说法正确的是( )
A. 锅里冒烟的“白气”是热空气遇冷液化形成的小水滴,需要放热
B. 严冬,在玻璃窗的外侧会结一层冰花,这是凝华现象
C. 液化石油气主要采用加压的方法使气体液化储存在钢瓶内
D. 将蔬菜放在保鲜盒中是通过降低温度的方法减慢蒸发
【答案】C
【解析】
【详解】A.“白气”是锅里的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,不是热空气液化,故A错误;
B.严冬时,是室内水蒸气遇冷玻璃凝华,冰花结在玻璃窗的内侧,而非外侧,故B错误;
C.液化的方式有两种一是降低温度,二是压缩体积,液化石油气通过压缩体积的方法使气体液化,储存在钢瓶内,故C正确;
D.将蔬菜放在保鲜盒中,是通过减慢液体上方的空气流速的方法减慢蒸发,不是降低温度,故D错误。
故选C。
9. 下表为一些物质的凝固点和沸点,由此判断,在我国各个地区都能测量气温的温度计应选用( )
物质
水
水银
酒精
乙醚
凝固点/℃
0
沸点/℃
100
357
78
35
A. 酒精温度计 B. 乙醚温度计
C. 水温度计 D. 水银温度计
【答案】A
【解析】
【详解】A.酒精的凝固点是,沸点是,我国的气温在酒精的凝固点和沸点之间,所以酒精温度计能在我国各个地区测量气温,故A符合题意;
B.乙醚的沸点是,当气温高于时,乙醚会沸腾,无法测量我国部分炎热地区的高温,故B不符合题意;
C.水的凝固点是,当气温低于时,水会凝固,无法测量我国部分寒冷地区的低温,故C不符合题意;
D.水银的凝固点是,当气温低于时,水银会凝固,无法测量我国部分寒冷地区的低温,故D不符合题意。
故选A。
10. 关于温度、热量和内能,下列说法中正确的是( )
A. 任意两个物体间都会发生热传递
B. 温度高的物体,内能不一定大
C. 0℃的冰块,内能一定为零
D. 只要物体的温度升高,一定是物体从外界吸收了热量
【答案】B
【解析】
【详解】A.热传递发生的条件是两个物体存在温度差,温度相同的两个物体之间不会发生热传递,并非任意两个物体间都会发生热传递,故A错误;
B.内能的大小不仅和温度有关,还和物体的质量、状态等因素有关。比如一小杯高温的热水,内能可能比一大桶温度稍低的冷水更小,因此温度高的物体,内能不一定大,故B正确;
C.一切物体在任何温度下都具有内能,0℃的冰块内部的分子仍在做无规则运动,也存在分子势能,内能不为零,故C错误;
D.改变物体内能有两种方式:做功和热传递,物体温度升高,有可能是外界对它做了功,不一定是从外界吸收了热量,故D错误。
故选B。
11. 水的比热容较大,人们往往利用它的这一特性为生活、生产服务,下列事例中与它的这一特性无关的是( )
A. 让流动的热水流过散热器供暖 B. 汽车发动机用循环水冷却
C. 夜晚向稻田里放水以防冻坏秧苗 D. 夏天洒水降温
【答案】D
【解析】
【详解】A.流动的热水流过散热器取暖,是利用水的比热容比较大,相同条件可以释放出更多的热量,故A不符合题意;
B.汽车发动机用循环水冷却,是利用谁的比热容比较大,相同条件可以吸收更多热量,冷却效果好,故B不符合题意;
C.因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,所以晚上向秧苗田里放水,水可以放出更多的热量以防冻坏秧苗,故C不符合题意;
D.夏天洒水降温,是利用蒸发吸热,降低周围环境温度,故D符合题意。
故选D。
12. 如图所示的电学实验中,下列说法正确的是( )
A. 图1:用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近细小的水流,水流变弯曲,说明异种电荷相互吸引
B. 图2:用丝绸摩擦的玻璃棒带正电,是因为部分电子从玻璃棒转移到丝绸上
C. 图3:用绝缘细线悬挂四个轻质小球,静止时如图,若甲球带正电,则丙一定带负电
D. 图4:验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引
【答案】B
【解析】
【详解】A.毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,水流本身是不带电的,水流弯曲是因为带电体可以吸引轻小物体,并非异种电荷相互吸引,故A错误;
B.摩擦起电的本质是电子的转移,丝绸摩擦玻璃棒时,玻璃棒的部分电子转移到丝绸上,玻璃棒因为失去电子带正电,故B正确;
C.图中甲、乙相互排斥,说明甲和乙一定带同种电荷,甲带正电则乙一定带正电;乙、丙相互吸引,丙有可能带负电,也有可能是不带电的轻小物体,故C错误;
D.验电器的工作原理只有同种电荷相互排斥,不存在异种电荷相互吸引的原理,故D错误。
故选B。
13. 缺水地区的冬季,当地有些居民靠取冰雪来获得生活用水。如图所示是将一定质量的冰雪,从−20℃加热到沸腾过程,温度随时间变化的图像(不考虑水中有杂质产生的影响),下列对图像分析错误的是( )
A. 冰的熔点是0℃,水的沸点是98℃
B. 该物质在B、C两点时内能相等
C. 冰是晶体,冰的熔化过程需3min
D. 图像中的BC段,物质只是以液态方式存在
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由图可知,BC段是冰的熔化过程,此过程要继续吸热,且温度保持0℃不变,因此冰的熔点是0℃;DE段是水的沸腾过程,液体沸腾时继续吸热,且温度保持98℃不变,水的沸点是98℃,故A正确;
B.BC段是冰的熔化过程,熔化需要持续吸热,虽然B、C两点温度相同,但C点比B点吸收的热量更多,因此C点的内能大于B点,两点内能不相等,故B错误;
C.从图像刻度可知,冰从第1min(B点)开始熔化,到第4min(C点)熔化结束,熔化过程用时,故C正确;
D.BC段是晶体冰的熔化过程,此过程中物质是固液共存状态,故D错误。
本题选择描述错误的,故选BD。
14. 小明的爸爸开车送小明去学校,到达学校时消耗汽油,汽车能量流程图如图所示,已知汽油的热值为,下列说法正确的是( )
A. 该汽车的热机效率为35%
B. 消耗的汽油完全燃烧放出的热量为
C. 汽车输出的有用功为
D. 通过技术改进,热机效率可达100%
【答案】BC
【解析】
【详解】A.总能量占比为100%,总损耗的能量占比为
因此用来做有用功的热机效率,故A错误;
B.汽油完全燃烧放出的总热量 ,故B正确;
C.输出有用功 ,故C正确;
D.热机工作时必然存在能量损耗(如废气带走热量、摩擦损耗等),无论技术如何改进,热机效率都不可能达到100%,故D错误。
故选BC。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分。)
15. 请在如图坐标系中画出煤油的热值与其完全燃烧所放出的热量Q的关系图象。
【答案】
【解析】
【详解】热值是指1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,是燃料的一种特性,它和燃料的质量、放出热量的多少无关,所以煤油的热值与其完全燃烧所放出的热量Q的关系图象是与横轴平行的直线,如图:
16. 如图所示,用稳定的加热器烧水,探究一定量水沸腾时温度随时间变化的图象;现用更多的水重复该实验(其他条件不变)。请在图中画出第二次实验中水沸腾时温度随时间变化的大致图像。
【答案】
【解析】
【详解】图中是一定质量的水沸腾时温度随时间的变化图象,现用更多的水重复该实验(其他条件不变),加热到沸腾需要更长的时间,图线为图中的虚线部分,如图所示:
四、实验探究题(本题共3小题,第17题4分,第18题7分,第19题8分,共19分。)
17.
(1)如图是人们常用的温度计,温度计是根据液体________的原理制成的。图甲温度示数是________℃。
(2)如图乙所示,试管中的水沸腾后,水蒸气将塞子崩出,这一过程将水蒸气的________能转化成塞子的机械能,能量转化形式类似于四冲程汽油机的________冲程。
【答案】(1) ①. 热胀冷缩 ②.
(2) ①. 内 ②. 做功
【解析】
【小问1详解】
液体温度计的工作原理是根据液体的热胀冷缩制成的。
观察图甲的温度计,刻度从上到下数值变大,说明测量的是0℃以下的温度;该温度计分度值为1℃,液柱顶端对应刻度为-14℃。
【小问2详解】
试管中的水沸腾后,水蒸气将塞子崩出,这一过程中,水蒸气对塞子做功,将水蒸气的内能转化成塞子的机械能。
四冲程汽油机的做功冲程中,燃气膨胀推动活塞做功,也是将内能转化为机械能,因此能量转化形式类似于汽油机的做功冲程。
18. 小明利用如图甲所示的实验装置观察水在沸腾前后温度变化的特点。
加热时间/min
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
温度/℃
90
92
94
96
98
98
98
98
(1)在安装如图甲所示的实验装置时,应按照________(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行组装。
(2)如图乙是水被加热时水中气泡上升的情形,图________(选填“①”或“②”)表示水沸腾时的情况。
(3)由表格中数据可知,水的沸点为________℃,当时条件下的大气压________(选填“>”、“<”或“=”)一个标准大气压。根据实验数据,还可以发现水沸腾时的特点是:继续吸热,水的温度________(选填“升高”、“降低”或“不变”)。
(4)如图丙所示,B容器中装有适量水,A试管内也装有水,现用酒精灯给B容器加热,一段时间后,B容器内水沸腾时,A试管内的水________(选填“会”或“不会”)沸腾,原因是________________________。
【答案】(1)自下而上
(2)① (3) ①. 98 ②. < ③. 不变
(4) ①. 不会 ②. A、B之间没有温度差,试管内的水无法继续从B的水中吸收热量
【解析】
【小问1详解】
组装实验装置时,需要先根据酒精灯外焰的高度确定石棉网的位置,再向上依次调整烧杯、温度计的高度,避免酒精灯位置不合适或温度计玻璃泡接触烧杯底,因此要按照自下而上的顺序组装。
【小问2详解】
水沸腾时,整个容器内水温一致,水内部不断汽化产生大量水蒸气,气泡上升过程中周围的水不断向气泡内汽化,气泡会逐渐变大,对应图①。
【小问3详解】
由表格数据可知,水温升高到98℃后保持数值不变,说明水的沸点是98℃;
标准大气压下水的沸点为100℃,液体沸点随气压降低而减小,因此此时的大气压小于一个标准大气压;
由实验和表格数据可知,水沸腾的特点是持续吸热,但温度保持不变。
【小问4详解】
沸腾的两个必要条件是:温度达到沸点、持续吸收热量。B容器的水沸腾后温度会稳定在沸点,A试管内的水可以通过热传递达到和B内水相同的沸点,但此时A、B之间没有温度差,试管内的水无法继续从B的水中吸收热量,因此不能沸腾。
19. 为了比较水和食用油的吸热能力,小楠用两个相同的装置做了如图所示的实验,用完好的温度计测量液体吸收热量后升高的温度值,并用钟表记录加热时间,实验数据记录如表所示。
加热时间/s
0
10
20
30
40
水的温度/℃
20
23
26
29
32
食用油的温度/℃
20
26
32
38
44
(1)在图甲中除了所给的实验器材外,还需要的测量工具有________和________,加热过程中,水和食用油吸收热量的多少是通过________来判断的;
(2)在此实验中,如果要使水和食用油的加热时间相同,则________的温度升得高,此时水吸收的热量________(选填“大于”或“小于”或“等于”)食用油吸收的热量;
(3)通过实验可以得到不同的物质吸热能力不同,物质的这种特性用________这个物理量来描述;
(4)图乙是小楠根据实验数据画出的图线,则________(“A”或“B”)是反映食用油的吸热升温情况;若食用油和水的质量相同,利用表格中的实验数据得出食用油的比热容是________[]。
【答案】(1) ①. 天平 ②. 秒表 ③. 加热时间
(2) ①. 食用油 ②. 等于
(3)比热容 (4) ①. A ②.
【解析】
【小问1详解】
实验要控制水和食用油的质量相等,同时需要记录加热时间,故在图甲中除了所给的实验器材外,还需要的测量工具有天平和秒表。
本实验使用相同的加热装置,相同时间内装置放出的热量相同,因此通过加热时间的长短来间接反映液体吸收热量的多少,这是转换法的应用。
【小问2详解】
从表格数据可知,加热相同时间时,食用油的温度上升幅度比水大,因此食用油的温度升得更高;
因为使用完全相同的加热装置,加热时间相同时,两种液体吸收的热量是相等的。
【小问3详解】
比热容就是用来描述不同物质吸热能力这一特性的物理量,是物质的固有属性。
【小问4详解】
食用油的吸热能力弱,相同加热时间,即吸收相同热量时温度升高更快,图线倾斜程度更大,因此A对应食用油的升温情况。
根据吸热公式,质量相同、吸收热量相同时,比热容和温度变化量成反比,取加热10s的数据,水的温度变化,食用油的温度变化,代入推导得
五、综合应用题(本题共2小题,第20题8分,第21题9分,共17分。)
20. 如图所示,“围炉煮茶”是一种休闲方式,源自云南的“火塘烤茶”,采用木炭作为燃料。茶壶中装入1kg初温为10℃的山泉水,用围炉加热至100℃消耗了0.1kg木炭。已知水的比热容为,木炭的热值为3.4×107J/kg。求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)木炭完全燃烧放出的热量是多少?
(3)若围炉刚好用完了木炭,改用小瓶装的燃气灶来加热,其热效率是10%,将上面的水烧开。需消耗多少千克燃气?(燃气的热值为3.78×107J/kg)
【答案】(1)3.78×10⁵ J
(2)3.4×10⁶ J
(3)0.1kg
【解析】
【小问1详解】
由可得,水吸收的热量为
【小问2详解】
由可得,木炭完全燃烧放出的热量为
【小问3详解】
由题意可知,若改用燃气加热,水仍需吸收3.78×105 J的热量,则由可得, 燃气实际需提供的总热量为
由可得,所需燃气的质量为
21. 某型号专用车在车型测试中,在一段平直的公路上匀速行驶5.6 km,受到的阻力是3.0×103N,消耗燃油1.5 L。若燃油的密度ρ=0.8×103kg/m3,燃油热值为q=4×107J/kg,(假设燃油完全燃烧)求:
(1)专用车牵引力所做的功。
(2)燃油放出的热量。
(3)则该专用车的热机效率是多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
专用车匀速行驶时,牵引力与阻力平衡,即
行驶距离
牵引力做功
【小问2详解】
燃油体积
燃油质量
燃油完全燃烧放出的热量
【小问3详解】
热机效率等于有用功与总热量的比值:
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