精品解析:湖北省十堰市茅箭区教联体2026-2027学年九年级上学期10月阶段检测物理试题
2026-10-16
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内容正文:
湖北省十堰市茅箭区教联体2026-2027学年九年级上学期10月阶段检测物理试题
一、单选题:本大题共12小题,共24分。
1. 下列四种物品中,通常情况下属于导体的是( )
A. 订书针 B. 塑料尺子 C. 橡皮擦 D. 透明胶带
2. 炎炎夏日,气温节节上升,酒精温度计内的液面慢慢升高,此过程中酒精的( )
A. 质量变大 B. 密度变大 C. 热量变多 D. 比热容不变
3. 在纸上写错了字后,我们可以用胶带将错字撕去。如图所示,先把胶带粘贴在错字上,错字就从纸上被粘去了。解释这个现象可利用的物质微观特性是( )
A. 分子间存在引力 B. 分子间存在间隙
C. 分子间存在斥力 D. 分子在不停地运动
4. 汽油在发动机气缸中燃烧不充分会产生积碳,影响发动机性能。在发动机维护保养后,汽油燃烧会更加充分,其热值( )
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法确定
5. “火锅”一词始见于唐代杜佑撰写的《通典》一书中,清代火锅的烹食方法与现今非常相似,如图所示是古人围炉吃火锅的场景。下列关于火锅的相关说法不正确的是( )
A. 随着火锅汤的温度升高,其内能增大
B. 我们不敢大口喝热气腾腾的汤,是因为汤含有的热量较多
C. 火锅常用铁或铜做锅,主要是因为它们导热快、比热容小、升温快
D. 食材被烫热,是通过热传递的方式改变内能
6. 如图是小球在地面弹跳的频闪照片,下列说法中正确的是( )
A. 小球弹起的高度越来越小,在此过程中能量不守恒
B. 根据能量守恒定律,在此过程中小球的机械能总量是保持不变的
C. 在小球的运动中通过热传递的方式使其内能增加
D. 小球和地面之间发生撞击,部分机械能转化为内能
7. 汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分,汽车多数采用汽油机作为发动机。如图所示,是单缸四冲程汽油机的工作循环示意图,下列说法中不正确的是( )
A. 一个工作循环的正确顺序是:丁甲丙乙
B. 若此汽油机曲轴的转速为1800r/min,汽油机每秒内对外做功30次
C. 只有丙冲程获得动力,其他冲程都是靠惯性运转的
D. 丁冲程是吸气冲程,吸入的是汽油和空气的混合物
8. 甲、乙两物体质量都为2kg,丙物体质量为1kg,三个物体温度都升高1℃,吸收热量如图所示,以下说法正确的是( )
A. 乙的比热容与丙的相等
B. 甲的比热容比丙的大
C. 乙、丙降低1℃,放出热量相同
D. 甲、乙的温度都降低1℃,乙比甲放出的热量多
9. 用丝绸摩擦过的玻璃棒接触不带电的验电器,金属箔张开。下列说法正确的是( )
A. 正电荷从丝绸转移到玻璃棒 B. 玻璃棒带正电是因为得到了电子
C. 摩擦起电是创造了电荷 D. 验电器金属箔张开,是由于同种电荷相互排斥
10. 生活中的静电,有的可以利用,有的需要防止聚集。下列选项属于利用静电的是( )
A. 加油站内严禁拨打电话
B. 在有易燃气体和粉尘的环境中不要穿、脱化纤衣服
C. 复印时,让硒鼓带电吸引墨粉
D. 电子厂车间需保持适当的湿度
11. 在AI时代,大数据中心的计算机主机在处理海量数据时会产生大量电热。如图所示,将主机直接浸泡在氟化液中,可有效冷却且能使电路元件长期稳定工作。由此可知,氟化液除具有良好的导热性外,还应具有良好的( )
A. 导电性 B. 腐蚀性 C. 绝缘性 D. 磁性
12. 常用智能手机是通过指纹开关S1或密码开关S2来解锁的,若其中任一方式解锁失败后,锁定开关S3均会断开而暂停手机解锁功能,S3将在一段时间后自动闭合而恢复解锁功能.若用灯泡L发光模拟手机解锁成功,则符合要求的模拟电路是
A. B. C. D.
二、填空题:每空1分,共11分。
13. “花气袭人知骤暖”:花气袭人属于_____________现象,知骤暖说明分子热运动快慢和_____________有关;形成雾霾天气的主要污染物是,其直径大约是一般分子直径(数量级为)的2万倍的悬浮颗粒物,它在空中的运动_____________(选填“属于”或“不属于”)分子的无规则运动。
14. 在学校开展的禁毒宣传活动中,同学们了解到“笑气”属于危险化学品,滥用会对神经系统造成严重损害。“笑气”易被压缩罐装,是因为“笑气”分子之间的间隙比固体的__________,被压缩后“笑气”的密度变__________。
15. 如图是某燃油汽车内燃机的能量流向图,若该内燃机的发动机做了的有用功,则需要完全燃烧_________燃料(燃料的热值为)。为了提高内燃机的效率,请你提出一条建议:______________________________(合理即可)。
16. 如图所示,当只闭合和时,、的连接方式是_____________联;当只闭合时,、的连接方式是_____________联;当只闭合和时,电路中只有灯_____________工作;当3个开关全部闭合时,电路中会出现_____________的情况。
三、作图与实验探究题:作图题2分,其他空每空1分,共21分。
17. 根据如图所示的实物图,在虚线框内画出对应电路图。
18. 小明利用如图甲所示的实验装置比较A、B两种液体的吸热能力,温度传感器的探头部分与试管内的两种液体良好接触,如图乙所示是计算机自动生成的实验图像,表格中是记录的实验数据,请回答下列问题。
液体名称
液体质量m
液体初温
液体末温
加热时间t
A
100
18
38
3
B
100
18
28
3
(1)设计实验时,需要对变量进行控制,下列变量控制中错误的是_____________。
A. 两个试管规格相同 B. 两种液体的初温相同 C. 两种液体体积相同
(2)实验中液体吸收热量的多少是通过_____________来反映的。
(3)请你仔细观察表格中的实验数据,指出表格设计时存在的问题:_____________。
(4)分析表中数据,要使A液体和B液体末温相同,需要给B液体加热更长的时间。分析可知A、B液体的比热容之比为_____________。
19. 跨学科实践:制作简易汽轮机模型
【项目提出】
热机对人类文明发展起着重要的推动作用。同学们成立了制作简易汽轮机模型的项目团队,制作简易汽轮机模型。
【项目实施】
(1)设计并制作:设计方案如图所示。向易拉罐内部注入大约_____________(选填“满罐水”或“半罐水”),将去掉笔芯和尾塞的中性笔的尾端插入易拉罐内,用橡皮泥将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上,笔的尖端对准小风扇的扇叶。
(2)测试实验:点燃易拉罐下面的酒精灯,当有蒸汽喷出时,扇叶就转动起来。
①汽轮机模型工作过程中的能量转化情况为:化学能→内能→_____________。
②此汽轮机模型属于_____________(选填“内”或“外”)燃机。
(3)实验改进:
①同学们在测试过程中,发现刚开始加热时,扇叶没有立即转动,这是因为_____________。
②进行了调整后,再次测试,发现扇叶转动得很慢。同学们交流后认为,这是蒸汽喷射力不足造成的。以下几种解决方案中你认为可行的是_____________。
A.增加酒精灯的高度,用其内焰加热
B.更换一个更细的喷嘴
C.降低小风扇的高度,使喷嘴对准风扇的中心
20. 小王和小刘同学学习了电路的初步知识后,进行了如下探究:
(1)小王先连接了如图甲所示的电路,闭合开关后,两灯泡均能发光。接下来,她进行了如下操作:将一根导线接在灯泡的两端,闭合开关,将会看到灯泡_____________发光(选填“”或“”);取走这根导线,并将灯泡拆下,闭合开关,灯泡_____________(选填“能”或“不能”)发光。
(2)接着小刘对电路进行调整后将小风扇接入电路中,如图乙所示,闭合开关后,电路处于_____________(选填“通路”“短路”或“断路”)状态,可能会导致_____________(选填“电源”“小灯泡”或“小风扇”)损坏。要保证电路安全且小灯泡和小风扇能正常工作,需拆除图中的导线_____________(填字母)。
21. 小明设计了一组实验,如图所示,根据所学知识回答下列问题:
(1)如图甲所示,先在试管内装上半管有色水,再从管上部慢慢注满酒精,用塞子塞紧管口,上下颠倒几次看到管中液面降低了少许,此现象直接说明分子间有_____________。
(2)如图乙所示为研究气体扩散的实验装置,二氧化氮气体的密度比空气大,在A、B两种放置玻璃瓶方式中,方式A更合理,理由是:_________________________。
(3)如图所示,丙、丁、戊三个实验装置完全相同,燃料的质量都为,烧杯内液体的初温、质量都相同。比较不同燃料热值的实验,应选择_____________(选填装置序号)两个装置,取等量燃料,使之充分燃烧,通过比较_____________(选填“温度计升高的度数”或“加热时间的长短”)来比较不同燃料热值的大小。
四、计算题:本大题共2小题,共14分。
22. 水暖在暖通行业被称为最舒适的采暖方式。随着人们生活水平的提高,越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖,其原理是以温度不高于60℃的水作为介质,使其在埋置于地面以下填充层中的管道内循环流动,加热整个地板(如图所示),以改变房间空气的温度。
(1)利用水作为介质,主要是因为水________的特点。
(2)某房间一段时间内循环流动的水的质量为,进水温度为55℃,出水温度为40℃。若所放出热量由热效率为90%的某品牌的燃气热水器燃烧天然气提供,这段时间要消耗多少的天然气?()
(3)水向外界放出的热量有5%被房间内的空气吸收,能使房间内空气升高多少℃?(空气的比热容)
23. 某汽车在一段平直公路上以的速度匀速行驶,消耗燃油,燃油的热值为。求:
(1)这些燃油完全燃烧放出的热量是多少?
(2)已知汽车的总质量为,匀速行驶时所受阻力为车重的0.1,则汽车牵引力所做的功是多少?(g取)
(3)汽车发动机的效率是多少?
(4)若每辆汽车每年耗油,如果能把发动机效率提高1%,每辆汽车每年可以节约多少千克燃油?
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湖北省十堰市茅箭区教联体2026-2027学年九年级上学期10月阶段检测物理试题
一、单选题:本大题共12小题,共24分。
1. 下列四种物品中,通常情况下属于导体的是( )
A. 订书针 B. 塑料尺子 C. 橡皮擦 D. 透明胶带
【答案】A
【解析】
【详解】A.订书针由金属制成,金属属于常见导体,故A符合题意;
BCD.塑料尺子、橡皮擦、透明胶带均属于常见绝缘体,故BCD不符合题意。
故选A。
2. 炎炎夏日,气温节节上升,酒精温度计内的液面慢慢升高,此过程中酒精的( )
A. 质量变大 B. 密度变大 C. 热量变多 D. 比热容不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.质量是物体的固有属性,和温度无关,温度计内酒精的总量没有增减,所以质量保持不变,故A不符合题意;
B.温度升高酒精体积膨胀、液面上升,但质量不变,根据公式,体积变大时酒精的密度会变小,而非变大,故B不符合题意;
C.热量是热传递过程中传递能量的多少,是过程量,不能描述物体“含有/具有的热量多少”,该表述本身不符合物理规范,故C不符合题意;
D.比热容是物质的特性,只和物质的种类、状态有关,温度变化时酒精的物态没有改变,因此比热容保持不变,故D符合题意。
故选D。
3. 在纸上写错了字后,我们可以用胶带将错字撕去。如图所示,先把胶带粘贴在错字上,错字就从纸上被粘去了。解释这个现象可利用的物质微观特性是( )
A. 分子间存在引力 B. 分子间存在间隙
C. 分子间存在斥力 D. 分子在不停地运动
【答案】A
【解析】
【详解】用胶带揭下纸上写错的字,是因为胶带与纸之间有相互的引力。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4. 汽油在发动机气缸中燃烧不充分会产生积碳,影响发动机性能。在发动机维护保养后,汽油燃烧会更加充分,其热值( )
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法确定
【答案】C
【解析】
【详解】热值是燃料的特性,与燃料的种类有关,与是否完全燃烧无关。维护后燃烧更充分,说明相同质量的汽油燃烧,释放的热量更多,但热值不变。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
5. “火锅”一词始见于唐代杜佑撰写的《通典》一书中,清代火锅的烹食方法与现今非常相似,如图所示是古人围炉吃火锅的场景。下列关于火锅的相关说法不正确的是( )
A. 随着火锅汤的温度升高,其内能增大
B. 我们不敢大口喝热气腾腾的汤,是因为汤含有的热量较多
C. 火锅常用铁或铜做锅,主要是因为它们导热快、比热容小、升温快
D. 食材被烫热,是通过热传递的方式改变内能
【答案】B
【解析】
【详解】A.火锅汤加热过程中吸收热量,温度升高,其内能增大,故A正确;
B.热量是过程量,不能说物体含有热量,不敢大口喝是因为汤的温度高,故B错误;
C.铁或铜导热快且比热容小,吸收相同热量时升温快,故C正确;
D.食材吸热温度升高,是通过热传递的方式改变内能,故D正确。
本题选择错误选项,故选B。
6. 如图是小球在地面弹跳的频闪照片,下列说法中正确的是( )
A. 小球弹起的高度越来越小,在此过程中能量不守恒
B. 根据能量守恒定律,在此过程中小球的机械能总量是保持不变的
C. 在小球的运动中通过热传递的方式使其内能增加
D. 小球和地面之间发生撞击,部分机械能转化为内能
【答案】D
【解析】
【详解】A. 小球弹起高度越来越小,是因为部分机械能转化为内能等其他形式的能,但根据能量守恒定律,自然界中总能量守恒,故A错误;
B. 小球弹跳过程中要克服空气阻力做功、和地面撞击时也有能量损耗,机械能会不断转化为其他形式的能,因此机械能总量减小,故B错误;
C. 小球运动中克服空气阻力做功,撞击地面时做功,通过做功的方式使其内能增加,故C错误;
D. 小球和地面撞击时,会有部分机械能转化为内能,这也是小球弹起高度逐渐降低的原因之一,故D正确。
故选D。
7. 汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分,汽车多数采用汽油机作为发动机。如图所示,是单缸四冲程汽油机的工作循环示意图,下列说法中不正确的是( )
A. 一个工作循环的正确顺序是:丁甲丙乙
B. 若此汽油机曲轴的转速为1800r/min,汽油机每秒内对外做功30次
C. 只有丙冲程获得动力,其他冲程都是靠惯性运转的
D. 丁冲程是吸气冲程,吸入的是汽油和空气的混合物
【答案】B
【解析】
【详解】ACD.甲图∶气门都关闭,活塞向上运行,气缸容积减小,是压缩冲程,将机械能转化为了内能,是利用做功的方法改变内能;乙图∶排气门打开,活塞向上运动,气缸容积减小,是排气冲程;丙图∶气门都关闭,活塞向下运行,气缸容积增大,是做功冲程,将化学能转化为内能,内能再转化为机械能;丁图∶进气门打开,活塞向下运行,气缸容积增大,是吸气冲程,吸入的是汽油和空气的混合物;热机的四个冲程依次是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,即丁甲丙乙,故ACD正确,不符合题意;
B.四冲程汽油机曲轴的转速是1800r/min,即每秒钟转30圈,完成60个冲程,对外做功15次,故B错误,符合题意。
故选B。
8. 甲、乙两物体质量都为2kg,丙物体质量为1kg,三个物体温度都升高1℃,吸收热量如图所示,以下说法正确的是( )
A. 乙的比热容与丙的相等
B. 甲的比热容比丙的大
C. 乙、丙降低1℃,放出热量相同
D. 甲、乙的温度都降低1℃,乙比甲放出的热量多
【答案】C
【解析】
【详解】由题意和图可知,甲、乙两物体质量都为2kg,丙物体质量为1kg,三个物体温度都升高1℃,则甲吸收的热量多,乙、丙吸热相同;由图中的数据可知,
甲的比热容为
乙的比热容为
丙的比热容为
A.由以上计算可知,乙的比热容小于丙的比热容,故A错误;
B.由以上计算可知,甲的比热容小于丙的比热容,故B错误;
C.根据图像可知,乙、丙温度都升高1℃,吸收热量相同,故乙、丙温度都降低1℃时,放出的热量也相同,故C正确;
D.根据图像可知,甲、乙的温度都升高1℃,乙吸收的热量小于甲吸收的热量,故甲、乙的温度都降低1℃,乙放出的热量也小于甲放出的热量,故D错误。
故选C。
9. 用丝绸摩擦过的玻璃棒接触不带电的验电器,金属箔张开。下列说法正确的是( )
A. 正电荷从丝绸转移到玻璃棒 B. 玻璃棒带正电是因为得到了电子
C. 摩擦起电是创造了电荷 D. 验电器金属箔张开,是由于同种电荷相互排斥
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由正、负电荷的规定可知用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,这是因为玻璃棒与丝绸摩擦时,玻璃棒失去电子而带正电,丝绸得到电子而带负电,并不是正电荷在丝绸和玻璃棒之间发生了转移,故AB错误;
C.摩擦起电的实质是电荷的转移,在摩擦起电中并没有创造电荷,故C错误;
D.验电器金属箔张开,是由于同种电荷相互排斥,故D正确。
故选D。
10. 生活中的静电,有的可以利用,有的需要防止聚集。下列选项属于利用静电的是( )
A. 加油站内严禁拨打电话
B. 在有易燃气体和粉尘的环境中不要穿、脱化纤衣服
C. 复印时,让硒鼓带电吸引墨粉
D. 电子厂车间需保持适当的湿度
【答案】C
【解析】
【详解】A.加油站内静电可能引发火灾,严禁拨打电话是防止静电产生电火花,属于防止静电,故A不符合题意;
B.化纤衣物摩擦易产生静电,在易燃环境中可能引发爆炸,属于防止静电,故B不符合题意;
C.硒鼓带电后利用静电吸附墨粉,属于静电的应用,故C符合题意;
D.适当湿度可避免静电积累,防止电子元件损坏,属于防止静电,故D不符合题意。
故选C。
11. 在AI时代,大数据中心的计算机主机在处理海量数据时会产生大量电热。如图所示,将主机直接浸泡在氟化液中,可有效冷却且能使电路元件长期稳定工作。由此可知,氟化液除具有良好的导热性外,还应具有良好的( )
A. 导电性 B. 腐蚀性 C. 绝缘性 D. 磁性
【答案】C
【解析】
【详解】因为计算机主机是大量的电子原件在工作,如果氟化液具有良好的导电性,细微的电流就会影响计算机主机,同理腐蚀性和磁性也会影响计算机主机的正常工作,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
12. 常用智能手机是通过指纹开关S1或密码开关S2来解锁的,若其中任一方式解锁失败后,锁定开关S3均会断开而暂停手机解锁功能,S3将在一段时间后自动闭合而恢复解锁功能.若用灯泡L发光模拟手机解锁成功,则符合要求的模拟电路是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题意知开关S1或开关S2均可接通电路,所以S1、S2并联,开关S3断开手机解锁功能暂停,说明S3位于电路干路.故C项符合题意;
二、填空题:每空1分,共11分。
13. “花气袭人知骤暖”:花气袭人属于_____________现象,知骤暖说明分子热运动快慢和_____________有关;形成雾霾天气的主要污染物是,其直径大约是一般分子直径(数量级为)的2万倍的悬浮颗粒物,它在空中的运动_____________(选填“属于”或“不属于”)分子的无规则运动。
【答案】 ①.
扩散 ②.
温度 ③.
不属于
【解析】
【详解】人能闻到花香,是花香分子不停做无规则运动,扩散到空气中被人接触到,这个现象属于扩散现象;
气温突然升高时花香变得更浓郁,说明温度越高分子热运动越剧烈,因此分子热运动的快慢和温度有关;
PM2.5是直径远大于分子的悬浮固体颗粒物,它的运动是宏观颗粒物的机械运动,不是分子自身的无规则运动,因此不属于分子的无规则运动。
14. 在学校开展的禁毒宣传活动中,同学们了解到“笑气”属于危险化学品,滥用会对神经系统造成严重损害。“笑气”易被压缩罐装,是因为“笑气”分子之间的间隙比固体的__________,被压缩后“笑气”的密度变__________。
【答案】 ①.
大 ②.
大
【解析】
【详解】物质分子间隙的规律为气体分子间间隙远大于固体分子间间隙,因此“笑气”(气体)分子之间的间隙比固体的大,这是气体易被压缩的本质原因;被压缩后,“笑气”的质量保持不变,体积减小,根据密度公式,密度会变大。
15. 如图是某燃油汽车内燃机的能量流向图,若该内燃机的发动机做了的有用功,则需要完全燃烧_________燃料(燃料的热值为)。为了提高内燃机的效率,请你提出一条建议:______________________________(合理即可)。
【答案】 ①.
12.5 ②.
减小机件摩擦损耗##让燃料燃烧更充分
【解析】
【详解】由能量流向图可知内燃机效率,则根据得,燃料完全燃烧放出的总热量为
由得,需要完全燃烧的燃料质量为
内燃机效率是有用功占燃料完全燃烧总能量的比例,减少能量损耗就可以提升效率:比如减小机件摩擦损耗、让燃料燃烧更充分等。
16. 如图所示,当只闭合和时,、的连接方式是_____________联;当只闭合时,、的连接方式是_____________联;当只闭合和时,电路中只有灯_____________工作;当3个开关全部闭合时,电路中会出现_____________的情况。
【答案】 ①. 并 ②. 串 ③. ④. 电源短路
【解析】
【详解】当只闭合和时,电流有两条独立路径分别通过、,故两灯并联;当只闭合时,电流只有一条路径依次经过、,故两灯串联;当只闭合和时,被导线短路,则电路中只有工作;当3个开关全部闭合时,电源两极直接被导线接通,电源被短路。
三、作图与实验探究题:作图题2分,其他空每空1分,共21分。
17. 根据如图所示的实物图,在虚线框内画出对应电路图。
【答案】
【解析】
【详解】由实物图可知,电流从正极流出后,依次经过灯泡L2、开关S、电灯L1,然后回到电源负极,两灯串联,开关控制两灯,据此作图。
18. 小明利用如图甲所示的实验装置比较A、B两种液体的吸热能力,温度传感器的探头部分与试管内的两种液体良好接触,如图乙所示是计算机自动生成的实验图像,表格中是记录的实验数据,请回答下列问题。
液体名称
液体质量m
液体初温
液体末温
加热时间t
A
100
18
38
3
B
100
18
28
3
(1)设计实验时,需要对变量进行控制,下列变量控制中错误的是_____________。
A. 两个试管规格相同 B. 两种液体的初温相同 C. 两种液体体积相同
(2)实验中液体吸收热量的多少是通过_____________来反映的。
(3)请你仔细观察表格中的实验数据,指出表格设计时存在的问题:_____________。
(4)分析表中数据,要使A液体和B液体末温相同,需要给B液体加热更长的时间。分析可知A、B液体的比热容之比为_____________。
【答案】(1)C (2)加热时间
(3)物理量没有单位 (4)1∶2
【解析】
【小问1详解】
比较A、B两种液体的吸热能力,需控制试管规格相同、液体的初温和质量相同。由于两种液体的密度不一定相同,所以控制两种液体体积相同是错误的。
故选C。
【小问2详解】
由于液体吸收的热量无法直接观察或测量,实验利用转换法,通过加热时间反映吸收热量的多少。
【小问3详解】
完整的实验数据记录必须包含数值和单位。该表格中各物理量只有数值没有单位,不符合要求,即表格设计时存在的问题是物理量缺少单位。
【小问4详解】
分析数据可知,加热3min,两种液体吸收的热量相等,A液体升高的温度为
B液体升高的温度为
液体质量相同,则A、B液体的比热容之比为
19. 跨学科实践:制作简易汽轮机模型
【项目提出】
热机对人类文明发展起着重要的推动作用。同学们成立了制作简易汽轮机模型的项目团队,制作简易汽轮机模型。
【项目实施】
(1)设计并制作:设计方案如图所示。向易拉罐内部注入大约_____________(选填“满罐水”或“半罐水”),将去掉笔芯和尾塞的中性笔的尾端插入易拉罐内,用橡皮泥将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上,笔的尖端对准小风扇的扇叶。
(2)测试实验:点燃易拉罐下面的酒精灯,当有蒸汽喷出时,扇叶就转动起来。
①汽轮机模型工作过程中的能量转化情况为:化学能→内能→_____________。
②此汽轮机模型属于_____________(选填“内”或“外”)燃机。
(3)实验改进:
①同学们在测试过程中,发现刚开始加热时,扇叶没有立即转动,这是因为_____________。
②进行了调整后,再次测试,发现扇叶转动得很慢。同学们交流后认为,这是蒸汽喷射力不足造成的。以下几种解决方案中你认为可行的是_____________。
A.增加酒精灯的高度,用其内焰加热
B.更换一个更细的喷嘴
C.降低小风扇的高度,使喷嘴对准风扇的中心
【答案】(1)半罐水 (2) ①. 机械能 ②. 外
(3) ①. 水温还没有达到沸点,水还没有沸腾,产生的蒸汽量不足,无法推动扇叶转动 ②. B
【解析】
【小问1详解】
易拉罐内若注满水,加热沸腾时水容易溢出且蒸汽难以形成,效果不佳,所以应注入约半罐水,加热后水汽化产生水蒸气,留出足够的蒸汽空间,水蒸气从笔的尖端喷出,冲击小风扇的扇叶,将内能转化为机械能,使扇叶转动。
【小问2详解】
[1]酒精燃烧,酒精的化学能转化为水的内能,水受热汽化产生高温高压水蒸气,水蒸气喷出后推动小风扇的扇叶转动,将水蒸气的内能转化为扇叶的机械能。
[2]酒精灯在易拉罐外部燃烧,燃料(酒精)并不进入罐体内部燃烧,而是通过外部热源加热罐内的水,使其汽化产生水蒸气,再利用水蒸气推动扇叶做功。这与蒸汽机、蒸汽轮机的原理相同,属于外燃机。
【小问3详解】
[1]加热刚开始时,水尚未沸腾,产生的蒸汽量少、压力低,不足以推动扇叶转动,只有当水被加热到沸腾,产生大量高温高压水蒸气并从笔管喷出时,才能冲击扇叶使其转动。
[2]酒精灯外焰温度最高,加热最快。若增加酒精灯的高度改用内焰,加热速度反而更慢,产生蒸汽更慢、压力更低。这样不能增大蒸汽喷射力,故A不符合题意;
B.喷嘴越细,蒸汽喷出时速度越快,喷射力更大,能更有效地冲击扇叶使其转得更快,故B符合题意;
C. 降低小风扇高度使喷嘴对准风扇中心,不能改变蒸汽喷射力大小,不能解决蒸汽喷射力不足问题,故C不符合题意。
故选B。
20. 小王和小刘同学学习了电路的初步知识后,进行了如下探究:
(1)小王先连接了如图甲所示的电路,闭合开关后,两灯泡均能发光。接下来,她进行了如下操作:将一根导线接在灯泡的两端,闭合开关,将会看到灯泡_____________发光(选填“”或“”);取走这根导线,并将灯泡拆下,闭合开关,灯泡_____________(选填“能”或“不能”)发光。
(2)接着小刘对电路进行调整后将小风扇接入电路中,如图乙所示,闭合开关后,电路处于_____________(选填“通路”“短路”或“断路”)状态,可能会导致_____________(选填“电源”“小灯泡”或“小风扇”)损坏。要保证电路安全且小灯泡和小风扇能正常工作,需拆除图中的导线_____________(填字母)。
【答案】(1) ①. L1 ②. 不能
(2) ①. 短路 ②. 电源 ③. c
【解析】
【小问1详解】
闭合开关后,两灯泡串联均能发光,将一根导线接在灯泡的两端,闭合开关,被短路不发光,将会看到只有灯泡发光;
取走这根导线,并将灯泡拆下,闭合开关,电路处于开路状态,灯泡不能发光。
【小问2详解】
如图乙所示,闭合开关后,从电源正极出来的电流经导线c和导线a直接流回负极,导致电源短路,电路中电流过大,电源可能损坏。
只需要拆除导线c,就可以避免短路,闭合开关后,此时电流依次流过灯泡和风扇,二者串联,都能正常工作。
21. 小明设计了一组实验,如图所示,根据所学知识回答下列问题:
(1)如图甲所示,先在试管内装上半管有色水,再从管上部慢慢注满酒精,用塞子塞紧管口,上下颠倒几次看到管中液面降低了少许,此现象直接说明分子间有_____________。
(2)如图乙所示为研究气体扩散的实验装置,二氧化氮气体的密度比空气大,在A、B两种放置玻璃瓶方式中,方式A更合理,理由是:_________________________。
(3)如图所示,丙、丁、戊三个实验装置完全相同,燃料的质量都为,烧杯内液体的初温、质量都相同。比较不同燃料热值的实验,应选择_____________(选填装置序号)两个装置,取等量燃料,使之充分燃烧,通过比较_____________(选填“温度计升高的度数”或“加热时间的长短”)来比较不同燃料热值的大小。
【答案】(1)间隙 (2)由于二氧化氮密度比空气大,如果将其放在上方(方式B),在重力的作用下,二氧化氮会自然下沉到下方的瓶中。这样就无法确定气体的混合是由于分子无规则运动(扩散)造成的。
(3) ①. 丁、戊 ②. 温度计升高的度数
【解析】
【小问1详解】
水和酒精混合后,总体积变小(液面降低了少许)。水分子和酒精分子混合时,一部分分子会进入另一部分分子的间隙中。结论:此现象直接说明分子间有间隙(或空隙)。
【小问2详解】
研究气体扩散现象,证明分子在不停地做无规则运动。已知二氧化氮气体的密度比空气大,装置对比:方式A装有空气的瓶子在上,装有二氧化氮的瓶子在下;方式B装有二氧化氮的瓶子在上,装有空气的瓶子在下。由于二氧化氮密度比空气大,如果将其放在上方(方式 B),在重力的作用下,二氧化氮会自然下沉到下方的瓶中。这样就无法确定气体的混合是由于分子无规则运动(扩散)造成的,还是由于重力作用造成的。方式A中,密度大的二氧化氮在下方,密度小的空气在上方。抽去玻璃板后,如果观察到上方瓶内也出现了红棕色气体,这就排除了重力干扰,有力地证明了气体分子在不停地做无规则运动。因此,方式A 更合理。
【小问3详解】
为了比较不同燃料的热值,需要采用控制变量法。燃料的种类必须不同,被加热液体的种类、质量必须相同,燃料的质量必须相同。
丁装置:燃料a,加热液体b。戊装置:燃料b,加热液体b。这两个装置中,燃料种类不同,但加热的液体种类和质量都相同,符合比较不同燃料热值的要求。因此应选择丁、戊两个装置。
根据热量计算公式,在液体比热容��和质量��相同的情况下,液体吸收的热量越多,温度升高的度数Δ��就越大。燃料完全燃烧放出的热量 。在燃料质量��相同的情况下,燃料的热值��越大,放出的热量越多,液体升高的温度也就越高。因此,通过比较温度计升高的度数来间接比较不同燃料热值的大小。
四、计算题:本大题共2小题,共14分。
22. 水暖在暖通行业被称为最舒适的采暖方式。随着人们生活水平的提高,越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖,其原理是以温度不高于60℃的水作为介质,使其在埋置于地面以下填充层中的管道内循环流动,加热整个地板(如图所示),以改变房间空气的温度。
(1)利用水作为介质,主要是因为水________的特点。
(2)某房间一段时间内循环流动的水的质量为,进水温度为55℃,出水温度为40℃。若所放出热量由热效率为90%的某品牌的燃气热水器燃烧天然气提供,这段时间要消耗多少的天然气?()
(3)水向外界放出的热量有5%被房间内的空气吸收,能使房间内空气升高多少℃?(空气的比热容)
【答案】(1)
比热容大 (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
水的比热容大,相同质量的水降低相同温度时能放出更多热量,所以水的这一特点使其适合作为采暖介质。
【小问2详解】
由热量公式,则水放出的热量为
天然气完全燃烧放出的总热量为
消耗天然气的体积为
【小问3详解】
空气吸收的热量为
由得,空气升高的温度为
23. 某汽车在一段平直公路上以的速度匀速行驶,消耗燃油,燃油的热值为。求:
(1)这些燃油完全燃烧放出的热量是多少?
(2)已知汽车的总质量为,匀速行驶时所受阻力为车重的0.1,则汽车牵引力所做的功是多少?(g取)
(3)汽车发动机的效率是多少?
(4)若每辆汽车每年耗油,如果能把发动机效率提高1%,每辆汽车每年可以节约多少千克燃油?
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
这些燃油完全燃烧放出的热量
【小问2详解】
汽车匀速行驶,牵引力与阻力大小相等;汽车受到的牵引力
汽车行驶的路程
牵引力做功
【小问3详解】
发动机效率为
【小问4详解】
效率提高前后汽车每年做的有用功不变,即
已知,把发动机效率提高1%后的效率
改进后耗油量
节约的燃油质量
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