精品解析:北京市第四中学2026-2027学年度第一学期九年级10月阶段检测物理试题
2026-10-15
|
2份
|
43页
|
39人阅读
|
0人下载
内容正文:
物理练习
学生须知
1.本练习卷共12页,共35道小题,满分100分。练习时间90分钟。
2.在练习卷和答题卡上准确填写班级、姓名和学号。
3.答案一律填写在答题纸上,在练习卷上作答无效。
一、单项选择题(下列各小题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意。共30分,每小题2分)
1. 关于分子动理论及有关现象,下列说法正确的是( )
A. 糖醋汤汁腌制糖蒜是扩散现象
B. “破镜难圆”说明分子间只存在斥力
C. 海绵很容易被压缩,说明分子间有间隙
D. 大雪纷飞,说明分子在不停地做无规则运动
2. 下列事例中属于防止静电危害的是( )
A. 静电拖把 B. 静电复印机
C. 静电喷漆 D. 油罐车后拖地的静电带
3. 如图所示的电路图中,开关闭合后,两个灯泡属于并联的是( )
A. B.
C. D.
4. 某自动售货机,它可通过手机扫码使开关闭合,也可通过投币使开关闭合,启动电动机完成自动售货;在光线较暗时光控开关自动闭合,接通灯泡照明。如图是某小组同学根据售货机的功能自行设计的电路,符合上述情况的是( )
A. B.
C. D.
5. 实验桌上有a、b两个轻质泡沫小球用细线挂在支架上,用丝绸摩擦过的玻璃棒c靠近它们,a、b、c之间相互作用的情境如图所示,由此可以判断( )
A. a球一定不带电 B. a球可能带正电
C. b球带正电 D. a、b球靠近时可能排斥也可能吸引
6. 下列过程中能量转化关系正确的是( )
A. 干电池工作时是将电能转化为化学能
B. 电风扇工作时是将机械能转化为风能
C. 太阳能电池工作时是将太阳能转化为电能
D. 火箭发射升空时是将动能转化为重力势能
7. 取两个相同的验电器A和B,使A带正电,B不带电。如图所示,用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来。下列说法正确的是( )
A. 连接前验电器B的两金属箔片不张开是因为带上了异种电荷
B. 金属杆是导体,容易导电的原因是其内部有可以自由移动的原子核
C. B验电器的金属箔带上正电荷的原因是A的电子转移给了B
D. 实验中金属杆和金属球接触的一瞬间,金属杆中电流方向是从A流向B
8. 闭合开关S后,小灯泡L1和L2都发光。如图所示,将一根导线的一端接在小灯泡L1的右接线柱,另一端接在小灯泡L2的右接线柱,看到的现象是( )
A. L1仍发光,L2熄灭 B. L1熄灭,L2仍发光
C. L1和L2都熄灭 D. L1和L2亮度都不变
9. “玉龙”发动机是我国完全自主研发的航空涡轴发动机(如图所示),主要配装于武装直升机。其大致工作过程是:空气通过进气道进入压气机,被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合,燃料在燃烧室燃烧后,产生的高温高压气体推动涡轮转动,从而输出动力。关于该发动机的工作过程,下列说法正确的是( )
A. 压气机压缩空气,空气没有吸收热量,内能不变
B. 燃料和压缩空气混合后,燃料的热值增大
C. 燃烧室中燃料燃烧越充分,燃料利用率越高
D. 高温高压气体推动涡轮转动时,将机械能转化为内能
10. 小北根据表一、表二所提供的几种物质的比热容和密度,得出以下四个结论,其中正确的是( )
表一几种常见物质的比热容
物质
比热容
物质
比热容
水
冰
酒精
铝
水银
铜
表二几种常见物质的密度(常温常压下)
物质
密度
物质
密度
水
冰
酒精
铝
水银
铜
A. 水和酒精吸收相等的热量后,水温的变化一定较小
B. 体积相同的水和水银,温度都降低1℃,水放出的热量是水银的30倍
C. 体积相等的铝块和铜块升高相同的温度,铜块吸收的热量多
D. 若1kg的水温度降低1℃放出的热量全部被30kg的水银所吸收,则水银的温度升高2℃
11. 夏日里一位同学品尝着冰饮,在电子图书馆查阅到《天工开物》中关于用铜铸币的情景,这跨越近四百年的冰与火,都蕴含着丰富的物理知识。下列说法正确的是( )
A. 冰饮含有的热量比热饮含有的热量更少
B. 铜水凝固的过程中,温度不变,内能减少
C. 铜在熔化的过程中,吸收热量,内能增大,温度升高
D. 冰饮可以当成是冰水混合物,质量越来越小的冰块温度不变,内能不变
12. 二氧化碳(以下称CO₂)爆破技术是一种非常环保的工业技术,起爆前高压泵将气态CO₂压缩成高压气体,再使其液化后输入爆破筒内。如图所示,爆破时电加热管发热,使筒内液态CO₂迅速变成高压气体从泄气孔中喷出,实施爆破。下列有关说法正确的是( )
A. 高压泵压缩气态CO₂时,气体对外做了功
B. 高压泵压缩气态CO₂时,气体的内能增大
C. 爆破时,电加热管利用做功的方式增大了液态CO₂的内能
D. 高压CO₂气体喷出后,内能变为零
13. 质量相同的A、B两金属块,把它们都加热到,然后分别投入装有质量相同、初温都为的C、D两杯水中,测量的结果:金属块A使C杯的水温升高了,金属块B使D杯的水温升高了20℃,设两金属块比热容为和,则与的比值为( )
A. : B. : C. : D. :
14. 如图,某工厂研发的氢燃料公交车正在厂内测试,车辆在水平路面匀速行驶,显示发动机输出功率稳定为140kW,行驶2km距离用时2min,消耗氢燃料0.2kg,若氢的热值是,则( )
A. 氢燃烧过程燃烧不充分,则能量不守恒
B. 本次测试中,公交车克服阻力做功280kJ
C. 本次测试中,氢燃料燃烧放出的热量至少为
D. 氢燃料发动机的工作效率约60%
15. 用相同的加热装置分别对固态物质a、b、c加热,它们的温度随加热时间变化关系如图所示。不计热量损失,以下分析正确的是( )
A. 时间内,a、c吸收热量相同
B. 时间内,a的内能不变
C. b的比热容一定小于c的比热容
D. 若a、b是同种物质,则b的质量小于a的质量
二、多项选择题(下列各小题中符合题意的选项均多于一个。共10分,每小题2分。每小题选项全选对的得2分,选对但不全的得1分,有错选的不得分)
16. 如图所示的物品中,通常情况下属于绝缘体的是( )
A. 木铲
B. 不锈钢锅
C. 玻璃杯
D. 陶瓷盘
17. 下列说法中正确的是( )
A. 自由电荷的定向移动形成电流
B. 用电器在电路中被短路,用电器将被烧毁
C. 绝缘体中没有自由电荷,因此绝缘体不导电
D. 金属导体中自由电子的定向移动方向与电流方向相反
18. 如图所示为一种可用于野外用餐的自热火锅。该自热火锅配有发热包,将发热包放到水中,会放出大量的热,从而加热上层食物。有关自热火锅下列说法正确的是( )
A. 食物被加热的过程中,下层的发热包将温度传递给了食物
B. 食物被加热的过程中,是通过热传递的方式使其内能增加
C. 将发热包放到水中,会放出大量的热,说明能量可以凭空产生
D. 打开盖子时会冒出大量的“白气”,这是水蒸气液化形成的
19. 如图所示,在试管内装适量的水,用软木塞塞住管口,加热后水沸腾,水蒸气会把软木塞冲出。对这个实验下列说法中正确的是( )
A. 塞子被冲出去时,试管口附近会出现白色的水蒸气
B. 实验中能量的转化情况是“化学能→内能→机械能”
C. 塞子被冲出前机械能不变,水蒸气的内能增大
D. 塞子被冲出时,水蒸气对塞子做功,减小了水蒸气的热量
20. 物理的学习要“从生活走向物理,从物理走向社会”,关于下列小实验及对生活的观察有如下分析,其中正确的是( )
A. 用注射器抽吸空气,然后用手指封闭注射口,快速用力推压注射器的活塞,则注射器内空气的内能增大,温度升高
B. 热水瓶中注入一定量的热水后立即盖上软木塞,软木塞会跳起来。软木塞跳起的过程与汽油机做功冲程能量转化相同
C. 在矿泉水瓶内装上少量的水,拧上瓶盖后拧绞瓶身压缩瓶内气体,当松动瓶盖后瓶盖会飞崩出去,此时瓶内出现的白雾说明瓶内气体内能增大了
D. 夏季在沿海地区常有“海陆风”现象,是因为海水跟陆地砂石的比热容不同,白天陆地温度较高,空气上升,风从海面吹向陆地,夜晚风向也会保持不变
三、实验探究题(共48分。21题2分、22题4分、26题2分、29题8分、32题3分、其余题每空1分)
21. 如图所示,图甲为四冲程内燃机吸气冲程的示意图,图中画出了吸气冲程中活塞与曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况。请在图乙中,画出压缩冲程中活塞运动的方向(在A处虚圈内用“↑”或“↓”表示)和进气门、排气门的开闭情况(仿照甲图,画在B、C处虚圈内)。
22. 小明利用两个小灯L1和L2组成一个并联电路,并用开关S控制整个电路。如图所示是他尚未完成连接的部分电路。请首先在虚框内画出符合要求的电路图,然后画线完成电路连接,导线不能交叉。
23. 如图甲是小灯泡的结构,灯丝两端分别与金属螺纹壳和金属触头相接,乙图中___________图的连接不能检查出灯丝断了的坏灯泡。
24. 如图所示电路中,要使灯L1和L2串联,需闭合开关___________,其余开关断开;要使灯L1和L2并联,需闭合开关___________,其余开关断开。
25. 根据如图所示实验回答下列问题。
(1)甲图实验中,当把玻璃板抽掉一段时间后,可以看到的现象是:___________。
(2)将乙图实验放入真空环境中,钩码依然不能拉开压紧在一起的铅柱,说明微观上分子___________。
(3)用力下压丙图中的活塞,可见厚壁塑料筒底部的硝化棉被点燃,说明活塞对筒内气体___________,气体的内能___________。
(4)丁图中实验说明微观上分子运动的剧烈程度跟___________有关。
(5)戊图实验,当塞子跳起时瓶内出现白雾,说明___________对塞子做功时,瓶内气体内能___________,温度___________。
26. 如图甲所示,电路盒内有电源和导线,面板上有两个灯泡L1、L2,两个开关S1、S2。小华多次实验发现,只闭合开关S1时,两灯都亮;只闭合开关S2时,两灯都不亮;同时闭合开关S1、S2时,灯泡L1亮,L2不亮。请你帮小华在图中的虚线框内画出电路盒内的电路图。
27. 在探究煤油和菜籽油的热值大小关系的实验中,小明同学组装了如图所示的两套规格完全相同的装置,实验开始后每隔1分钟记录了杯中水的温度。
加热的时间T/min
0
1
2
3
4
5
6
甲杯水温t1/℃
25
27
29
32
34
36
38
乙杯水温t2/℃
25
26
27
28
29
30
31
(1)实验中首先要确保两杯水的质量相同,这样就可以通过比较___________(选填“水升高的温度”或“加热时间”)来比较煤油和菜籽油燃烧放出的热量多少;
(2)为了比较煤油和菜籽油两种燃料的热值,实验中还需要分别测量两种燃料的___________;
(3)小明同学想先计算出水吸收的热量,从而算出煤油和菜籽油的热值,利用此实验方法计算出的热值将比真实值偏___________(选填“大”或“小”),原因是___________。
28. 如图甲是比较“不同物质的吸热情况”的实验装置,小明用两个相同的容器和相同的加热装置分别给水和煤油加热。
(1)实验时,在两烧杯中分别装入初温相同且___________相等的煤油和水。
(2)在研究不同物质的吸热能力实验中,不同物质吸收热量的多少是通过___________(选填“升高的温度”或“加热时间”)来反映的。
(3)小明根据实验数据作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像,如图乙所示,则加热10min,水吸收的热量___________(选填“大于”“小于”或“等于”)煤油吸收的热量。如果两支温度计示数都升高到80℃,则水增加的内能___________(选填“大于”“小于”或“等于”)煤油增加的内能;分析图像可知,___________(选填“水”或“煤油”)的比热容更大。
(4)由图像乙可知,煤油的比热容是_______________J/(kg·℃)。[已知c水=4.2×103J/(kg·℃)]
29. 小明想要研究不同接触面积上分子力大小是否相等问题,实验装置如图所示。他首先用测力计测量一个玻璃片的重力G和面积S,提着玻璃片慢慢水平接触水面,再缓缓向上提,当___________时,读出测力计的示数F,用公式___________,可以算出分子力。更换一个___________的玻璃片,仿照上述步骤再实验一次。请帮小明设计出数据记录表格在虚框内。
30. 如图甲所示,小广将装有热牛奶的奶瓶放入室温的水中,容器中的水的初温约为20℃,热牛奶的温度约为90℃,同时利用温度计和秒表测量数据,并作出了水和热牛奶的温度随时间变化的关系曲线,如图乙所示。
(1)其中___________(选填“①”或“②”)曲线是表示热牛奶的温度随时间的变化情况;
(2)如果你想要更快喝到一杯奶咖,可以有两种方式供你选择:①先将烧开的热咖啡倒入杯中,冷却5 min,然后加一匙冷牛奶;②先将烧开的热咖啡倒入杯中,立即将一匙冷牛奶加进杯中,然后冷却5 min。你觉得方式___________冷却速度更快,能让你更快喝到奶咖。如果要定义这个“冷却速度”,你觉得应该用哪些物理量,怎样组合加以定义:___________;
(3)假设热牛奶放出的热量都被容器中水吸收,根据图乙中水和热牛奶的温度变化,___________(选填“能”或“不能”)得出热牛奶的比热容小于水的比热容。
31. 由相同材料制成的N、M两个固态实心物体,N、M的质量分别为0.2kg、0.4kg;物体N的温度与其吸收的热量关系如题图甲所示(不考虑热量散失),则
(1)该材料的比热容为___________;
(2)若物体M吸收的热量为(未发生物态变化),则它的温度升高了___________℃;
(3)物体N在BC段温度不变的原因可能是:___________;
(4)如图乙,将室温下的物体N放入量筒A中,倒入150mL热水,液面位置如图所示,不考虑热量散失,物体N与水达成热平衡后温度为(低于50℃)。将物体M(初温与物体N放入量筒A中时相同)放入量筒B,倒入相同温度的热水,为了使物体M与水达成热平衡后温度不低于,倒入热水后液面至少在___________mL刻度处。
32. 桌面上放有甲乙两个材质不同,大小不同的水杯,往两个杯中倒入初温、质量相同的热水后同时开始计时测量水温,得到温度随时间变化的图像如图所示。甲、乙杯中的水在相同时间内放出的热量是否相同?请说一说你的结论、依据什么道理、怎样分析得出的。
四、科普阅读题(共4分)
33. 请阅读《固体的热膨胀》,回答第33题。
在建造公路桥梁时,工程师要设计一些称为膨胀接口的小缝隙,为桥梁在炎热的夏季留出部分膨胀的空间。一般固体受热膨胀只是一点点,但对于数百米长的桥梁来说,这“一点点”叠加起来可能就有几厘米了。如果没有膨胀接口,那么桥梁将会发生变形甚至会部分损坏。同样道理,没有膨胀接口的铁轨也会在高温下损坏。
为了理解固体热膨胀的原因,我们可以把固体看作是由弹簧连接的分子的集合,这些弹簧的弹力代表分子力。当分子靠近时,弹簧会推开分子以使它们分离。当固体被加热时,分子的动能增加,因此它们的振动加快,分子之间彼此离得越来越远,分子间的吸引力不断减弱。也就是当分子的振动由于温度的上升而变得更加激烈时,分子的平均间距加大,导致固体膨胀。
研究表明,固体长度的改变量与材料原长以及温度的变化量成正比。若已知固体温度在时长度为,那么当温度为时,固体长度可由下式求出:,其中称为材料的线膨胀系数,单位为。不同材料的热膨胀系数各不相同,在生产中应充分考虑到这一特点,例如钢筋和混凝土必须有相同的膨胀系数,否则由这两种材料制成的构件在夏季高温环境下,将会因为各部分膨胀不一致出现爆裂;补牙时所用的填充材料也必须与牙齿的珐琅质具有相同的膨胀率(和收缩率)。
请根据以上阅读材料,回答下列问题:
(1)建造公路桥梁时,如果没有设计膨胀接口将会造成___________的后果。
(2)根据固体热膨胀的微观解释,固体遇冷收缩是因为温度降低,分子振动减缓,分子间彼此距离变___________,分子力变___________。
(3)用表示温度变化量,用表示某固体材料温度变化时长度的变化量,则长度为的该固体材料的线膨胀系数的表达式为___________。
五、计算题(共8分,34题4分,35题4分)
34. 一质量是2kg、初温为590℃的铁块,在温度降低500℃过程中放出了的热量。
(1)求铁的比热容;
(2)餐馆里有一道美食叫“铁板牛肉”,将2 kg的铁板加热到130℃,再将九成熟的牛肉片盛放在铁板上,等铁板温度降到80℃时,牛肉片已十成熟了,求铁板在此降温过程中放出的热量。
35. 某型号四轮汽车以60km/h的速度在平直路面上匀速行驶时,受到的阻力为600N,每行驶100km消耗汽油量为8L。完全燃烧1L汽油释放的能量为。
(1)求汽车牵引力的功率。
(2)求汽车将汽油的化学能转化为机械能的效率(用百分数表示,只保留到整数)。
(3)如果改进汽车制造工艺,使转化效率提高10%,汽车在相同的道路受到的阻力不变,以相同的功率、相同速度匀速行驶100 km,求可以减少汽油消耗的体积。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
物理练习
学生须知
1.本练习卷共12页,共35道小题,满分100分。练习时间90分钟。
2.在练习卷和答题卡上准确填写班级、姓名和学号。
3.答案一律填写在答题纸上,在练习卷上作答无效。
一、单项选择题(下列各小题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意。共30分,每小题2分)
1. 关于分子动理论及有关现象,下列说法正确的是( )
A. 糖醋汤汁腌制糖蒜是扩散现象
B. “破镜难圆”说明分子间只存在斥力
C. 海绵很容易被压缩,说明分子间有间隙
D. 大雪纷飞,说明分子在不停地做无规则运动
【答案】A
【解析】
【详解】A.不同物质相互接触彼此进入对方的现象为扩散,糖醋汤汁腌制糖蒜是分子扩散的结果,故A正确;
B.破镜断裂处分子间距远大于分子力作用范围,分子间作用力可忽略,并非仅存在斥力,故B错误;
C.海绵被压缩是挤压出其内部宏观孔隙中的空气,与分子间隙无关,故C错误;
D.大雪是宏观固体小颗粒,大雪纷飞属于机械运动,肉眼无法直接观察分子运动,不能说明分子在做无规则运动,故D错误。
故选A。
2. 下列事例中属于防止静电危害的是( )
A. 静电拖把 B. 静电复印机
C. 静电喷漆 D. 油罐车后拖地的静电带
【答案】D
【解析】
【详解】A.静电拖把利用带电体吸引轻小物体吸附灰尘,属于静电利用,故A不符合题意;
B.静电复印机利用静电吸附墨粉,属于静电利用,故B不符合题意;
C.静电喷漆利用静电使油漆吸附在工件上,属于静电利用,故C不符合题意;
D.油罐车行驶中摩擦产生静电,静电带将电荷导入大地,防止静电积累引发火灾,属于防止静电危害,故D符合题意。
故选D。
3. 如图所示的电路图中,开关闭合后,两个灯泡属于并联的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.电流从电源正极出发,依次经过开关S、L1和L2回到负极,只有一条电流路径,两灯串联,故A错误;
B.开关闭合后,L2两端被导线直接连通,L2被短路,只有L1接入电路,故B不符合题意;
C.电流从电源正极出发,分别流经L1和L2,最后汇合经过开关S回到负极,有两条电流路径,两灯并联,故C符合题意;
D.电流从电源正极出发,依次经过开关S、L2、L1回到负极,只有一条电流路径,两灯串联,故D不符合题意。
故选C。
4. 某自动售货机,它可通过手机扫码使开关闭合,也可通过投币使开关闭合,启动电动机完成自动售货;在光线较暗时光控开关自动闭合,接通灯泡照明。如图是某小组同学根据售货机的功能自行设计的电路,符合上述情况的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可知,通过手机扫码,使开关S1闭合或通过投币使开关S2闭合都能启动电动机完成自动售货,由并联电路中各支路独立工作、互不影响可知,开关S1和开关S2应并联共同控制电动机,由题可知,在光线较暗时光控开关S3自动闭合,接通灯泡照明,则灯泡与电动机并联能独立工作,且只由光控开关S3控制。
故选B。
5. 实验桌上有a、b两个轻质泡沫小球用细线挂在支架上,用丝绸摩擦过的玻璃棒c靠近它们,a、b、c之间相互作用的情境如图所示,由此可以判断( )
A. a球一定不带电 B. a球可能带正电
C. b球带正电 D. a、b球靠近时可能排斥也可能吸引
【答案】C
【解析】
【详解】丝绸摩擦过的玻璃棒c带正电。
AB.a球被c吸引,由异种电荷相互吸引或带电体吸引轻小物体可知,a球可能带负电,也可能不带电,故AB不符合题意;
C.球被排斥,由同种电荷相互排斥可知,球一定带正电,故C符合题意;
D.b球带正电,a球带负电或不带电。若a带负电,由异种电荷相互吸引可知两球吸引;若a不带电,由带电体吸引轻小物体可知两球吸引。故a、b靠近时一定相互吸引,故D不符合题意。
故选C。
6. 下列过程中能量转化关系正确的是( )
A. 干电池工作时是将电能转化为化学能
B. 电风扇工作时是将机械能转化为风能
C. 太阳能电池工作时是将太阳能转化为电能
D. 火箭发射升空时是将动能转化为重力势能
【答案】C
【解析】
【详解】A.干电池工作时将化学能转化为电能,故A错误;
B.电风扇工作时将电能主要转化为机械能,故B错误;
C.太阳能电池工作时,消耗太阳能,产生电能,将太阳能转化为电能,故C正确;
D.火箭发射升空时,燃料的化学能转化为内能再转化为火箭的机械能,其动能和重力势能均增大,不是动能转化为重力势能,故D错误。
故选C。
7. 取两个相同的验电器A和B,使A带正电,B不带电。如图所示,用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来。下列说法正确的是( )
A. 连接前验电器B的两金属箔片不张开是因为带上了异种电荷
B. 金属杆是导体,容易导电的原因是其内部有可以自由移动的原子核
C. B验电器的金属箔带上正电荷的原因是A的电子转移给了B
D. 实验中金属杆和金属球接触的一瞬间,金属杆中电流方向是从A流向B
【答案】D
【解析】
【详解】A.连接前验电器B不带电,两金属箔片不张开,故A错误;
B.金属杆是导体,容易导电的原因是其内部有可以自由移动的电子,故B错误;
C.A带正电,B不带电,连接后B验电器的金属箔带上正电荷的原因是B的电子转移给了A,故C错误;
D.实验中金属杆和金属球接触的一瞬间,电子从B流向A,电流方向与负电荷定向移动方向相反,金属杆中电流方向是从A流向B,故D正确。
故选D。
8. 闭合开关S后,小灯泡L1和L2都发光。如图所示,将一根导线的一端接在小灯泡L1的右接线柱,另一端接在小灯泡L2的右接线柱,看到的现象是( )
A. L1仍发光,L2熄灭 B. L1熄灭,L2仍发光
C. L1和L2都熄灭 D. L1和L2亮度都不变
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知,闭合开关S后,两灯泡串联。将导线一端接在L1的右接线柱,另一端接在L2的右接线柱,该导线实际并联在L2两端,造成L2短路,因此L2熄灭,L1仍有电流通过而发光,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
9. “玉龙”发动机是我国完全自主研发的航空涡轴发动机(如图所示),主要配装于武装直升机。其大致工作过程是:空气通过进气道进入压气机,被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合,燃料在燃烧室燃烧后,产生的高温高压气体推动涡轮转动,从而输出动力。关于该发动机的工作过程,下列说法正确的是( )
A. 压气机压缩空气,空气没有吸收热量,内能不变
B. 燃料和压缩空气混合后,燃料的热值增大
C. 燃烧室中燃料燃烧越充分,燃料利用率越高
D. 高温高压气体推动涡轮转动时,将机械能转化为内能
【答案】C
【解析】
【详解】A.压气机压缩空气,对空气做功,机械能转化为空气的内能,空气内能增加,故A错误;
B.热值是燃料本身的固有特性,只与燃料种类有关,和是否与压缩空气混合无关,混合后热值不变,故B错误;
C.燃料燃烧越充分,能够释放出的可利用能量占燃料完全燃烧总释放能量的比例就越高,对应的燃料利用率也就越高,故C正确;
D.高温高压气体推动涡轮转动,气体对外做功,将内能转化为机械能,故D错误。
故选C。
10. 小北根据表一、表二所提供的几种物质的比热容和密度,得出以下四个结论,其中正确的是( )
表一几种常见物质的比热容
物质
比热容
物质
比热容
水
冰
酒精
铝
水银
铜
表二几种常见物质的密度(常温常压下)
物质
密度
物质
密度
水
冰
酒精
铝
水银
铜
A. 水和酒精吸收相等的热量后,水温的变化一定较小
B. 体积相同的水和水银,温度都降低1℃,水放出的热量是水银的30倍
C. 体积相等的铝块和铜块升高相同的温度,铜块吸收的热量多
D. 若1kg的水温度降低1℃放出的热量全部被30kg的水银所吸收,则水银的温度升高2℃
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据表中数据,水的比热容大,质量相等的水和酒精,吸收相等的热量后,水的温度变化小,未说明水和酒精质量相等,无法判断温度变化大小,故A错误;
B.体积相同的水和水银,温度都降低1℃,水和水银放出的热量之比
水放出的热量是水银的2.2倍,故B错误;
C.体积相等的铝块和铜块升高相同的温度,铜块吸收的热量
铝块吸收的热量
由此可知,故铜块吸收热量更多,故C正确;
D. 若1kg的水温度降低1℃放出的热量全部被30kg的水银所吸收,由可知
水银的温度变化量
故D错误。
故选C。
11. 夏日里一位同学品尝着冰饮,在电子图书馆查阅到《天工开物》中关于用铜铸币的情景,这跨越近四百年的冰与火,都蕴含着丰富的物理知识。下列说法正确的是( )
A. 冰饮含有的热量比热饮含有的热量更少
B. 铜水凝固的过程中,温度不变,内能减少
C. 铜在熔化的过程中,吸收热量,内能增大,温度升高
D. 冰饮可以当成是冰水混合物,质量越来越小的冰块温度不变,内能不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.热量是过程量,只能描述热传递过程中传递能量的多少,不能说物体“含有热量”,故A错误;
B.铜是晶体,晶体凝固的特点是放出热量、温度保持不变;放出热量时物体的内能会减少,因此铜水凝固过程中温度不变,内能减少,故B正确;
C.铜属于晶体,晶体熔化的特点是吸收热量、内能增大,但温度保持在熔点不变,不会升高,故C错误;
D.冰水混合物里的冰块熔化时,虽然温度保持0℃不变,但熔化过程需要持续吸收热量,因此冰块的内能会增大,故D错误;
故选B。
12. 二氧化碳(以下称CO₂)爆破技术是一种非常环保的工业技术,起爆前高压泵将气态CO₂压缩成高压气体,再使其液化后输入爆破筒内。如图所示,爆破时电加热管发热,使筒内液态CO₂迅速变成高压气体从泄气孔中喷出,实施爆破。下列有关说法正确的是( )
A. 高压泵压缩气态CO₂时,气体对外做了功
B. 高压泵压缩气态CO₂时,气体的内能增大
C. 爆破时,电加热管利用做功的方式增大了液态CO₂的内能
D. 高压CO₂气体喷出后,内能变为零
【答案】B
【解析】
【详解】A.高压泵压缩气态CO2时,高压泵对气体做了功,故A错误;
B.高压泵压缩气态CO2时,对气体做功,气体的内能增大,故B正确;
C.爆破时,电加热管利用热传递的方式增大了液态 CO2的内能,故C错误;
D.高压CO2气体喷出后,温度降低,内能减小,但不会变为零,故D错误。
故选B。
13. 质量相同的A、B两金属块,把它们都加热到,然后分别投入装有质量相同、初温都为的C、D两杯水中,测量的结果:金属块A使C杯的水温升高了,金属块B使D杯的水温升高了20℃,设两金属块比热容为和,则与的比值为( )
A. : B. : C. : D. :
【答案】A
【解析】
【详解】因为C的初温度为0℃,金属块A使C杯的水温升高了10℃,故C杯中水和A的末温度都为10℃;对于金属块A来说有
①
因为D的初温度为0℃,金属块B使D杯的水温升高了20℃,故D杯中水和B的末温度都为20℃;对于金属块B来说有
②
因为,则①除以②得
即
故
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
14. 如图,某工厂研发的氢燃料公交车正在厂内测试,车辆在水平路面匀速行驶,显示发动机输出功率稳定为140kW,行驶2km距离用时2min,消耗氢燃料0.2kg,若氢的热值是,则( )
A. 氢燃烧过程燃烧不充分,则能量不守恒
B. 本次测试中,公交车克服阻力做功280kJ
C. 本次测试中,氢燃料燃烧放出的热量至少为
D. 氢燃料发动机的工作效率约60%
【答案】D
【解析】
【详解】A.能量守恒定律适用于自然界中所有的物理过程,氢燃烧不充分能量依然守恒,故A不符合题意;
B.公交车匀速行驶,克服阻力做功等于牵引力做功
故B不符合题意;
C.氢燃料完全燃烧放出的热量
若燃烧不充分,放出热量小于,故C不符合题意;
D.氢燃料发动机的工作效率
故D符合题意。
故选D。
15. 用相同的加热装置分别对固态物质a、b、c加热,它们的温度随加热时间变化关系如图所示。不计热量损失,以下分析正确的是( )
A. 时间内,a、c吸收热量相同
B. 时间内,a的内能不变
C. b的比热容一定小于c的比热容
D. 若a、b是同种物质,则b的质量小于a的质量
【答案】A
【解析】
【详解】A.用相同加热装置,加热时间相同则吸收热量相同。时间内,a、c加热时间均为,故吸收热量相同,故A正确;
B.时间内,a处于熔化过程,持续吸热,温度不变但内能增加,故B错误;
C.吸收相同的热量,b升温比c快,但b和c的质量大小关系不知道,故b的比热容不一定小于c的比热容,故C错误;
D.若a、b是同种物质,比热容相同,从图中可知:吸收相同热量时b升温比a慢,由可知b的质量大于a的质量,故D错误。
故选A。
二、多项选择题(下列各小题中符合题意的选项均多于一个。共10分,每小题2分。每小题选项全选对的得2分,选对但不全的得1分,有错选的不得分)
16. 如图所示的物品中,通常情况下属于绝缘体的是( )
A. 木铲
B. 不锈钢锅
C. 玻璃杯
D. 陶瓷盘
【答案】ACD
【解析】
【详解】ACD.木铲、玻璃杯和陶瓷盘都不容易导电,是绝缘体,故ACD符合题意;
B.不锈钢锅容易导电,属于导体,故B不符合题意。
故选ACD。
17. 下列说法中正确的是( )
A. 自由电荷的定向移动形成电流
B. 用电器在电路中被短路,用电器将被烧毁
C. 绝缘体中没有自由电荷,因此绝缘体不导电
D. 金属导体中自由电子的定向移动方向与电流方向相反
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据电流的形成定义,自由电荷的定向移动形成电流,故A正确;
B.用电器被短路时,用电器中几乎无电流,不会被烧毁,故B错误;
C.绝缘体中存在自由电荷但数目极少,因此不容易导电,并非没有自由电荷,故C错误;
D.物理学规定正电荷定向移动的方向为电流方向,金属导体中自由电子带负电,其定向移动方向与电流方向相反,故D正确。
故选AD。
18. 如图所示为一种可用于野外用餐的自热火锅。该自热火锅配有发热包,将发热包放到水中,会放出大量的热,从而加热上层食物。有关自热火锅下列说法正确的是( )
A. 食物被加热的过程中,下层的发热包将温度传递给了食物
B. 食物被加热的过程中,是通过热传递的方式使其内能增加
C. 将发热包放到水中,会放出大量的热,说明能量可以凭空产生
D. 打开盖子时会冒出大量的“白气”,这是水蒸气液化形成的
【答案】BD
【解析】
【详解】A.热传递过程中传递的是热量而不是温度,故A错误;
B.食物吸收热量内能增加,是通过热传递的方式改变内能,故B正确;
C.发热包发热是将化学能转化为内能,由能量守恒定律可知能量不能凭空产生,故C错误;
D.“白气”是高温水蒸气遇冷液化形成的小水珠,故D正确。
故选BD。
19. 如图所示,在试管内装适量的水,用软木塞塞住管口,加热后水沸腾,水蒸气会把软木塞冲出。对这个实验下列说法中正确的是( )
A. 塞子被冲出去时,试管口附近会出现白色的水蒸气
B. 实验中能量的转化情况是“化学能→内能→机械能”
C. 塞子被冲出前机械能不变,水蒸气的内能增大
D. 塞子被冲出时,水蒸气对塞子做功,减小了水蒸气的热量
【答案】BC
【解析】
【详解】A.水蒸气是无色透明的气体,人眼无法直接观察到。试管口附近出现的“白气”是高温水蒸气遇冷液化形成的小水珠,故A错误;
B.酒精燃烧过程将化学能转化为内能,水蒸气膨胀对塞子做功过程将内能转化为机械能,故能量转化情况是化学能→内能→机械能,故B正确;
C.塞子被冲出前处于静止状态,动能和重力势能均不变,机械能不变;加热过程中水吸热,水蒸气温度升高且质量增加,内能增大,故C正确;
D.塞子被冲出时,水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能转化为塞子的机械能,水蒸气内能减小。热量是过程量,不能说“减小热量”,故D错误。
故选BC。
20. 物理的学习要“从生活走向物理,从物理走向社会”,关于下列小实验及对生活的观察有如下分析,其中正确的是( )
A. 用注射器抽吸空气,然后用手指封闭注射口,快速用力推压注射器的活塞,则注射器内空气的内能增大,温度升高
B. 热水瓶中注入一定量的热水后立即盖上软木塞,软木塞会跳起来。软木塞跳起的过程与汽油机做功冲程能量转化相同
C. 在矿泉水瓶内装上少量的水,拧上瓶盖后拧绞瓶身压缩瓶内气体,当松动瓶盖后瓶盖会飞崩出去,此时瓶内出现的白雾说明瓶内气体内能增大了
D. 夏季在沿海地区常有“海陆风”现象,是因为海水跟陆地砂石的比热容不同,白天陆地温度较高,空气上升,风从海面吹向陆地,夜晚风向也会保持不变
【答案】AB
【解析】
【详解】A.快速用力推压活塞,活塞对空气做功,空气内能增大,温度升高,故A正确;
B.软木塞跳起,瓶内气体对软木塞做功,内能转化为机械能,汽油机做功冲程也是内能转化为机械能,软木塞跳起的过程与汽油机做功冲程能量转化相同,故B正确;
C.瓶盖飞崩出去,瓶内气体对外做功,内能减小,温度降低,水蒸气液化形成白雾,故C错误;
D.因为水的比热容比砂石的比热容大,白天,太阳照射下陆地和海水吸收相同的热量,海水温度上升慢;陆地吸热后,温度上升快,热空气上升,风从海洋吹向陆地,形成海风;而夜晚,陆地和海水放出相同的热量,但水的比热容大,海水温度降低得少,海面气温较高,空气上升,风就从陆地吹向海上,形成陆风,故D错误。
故选AB。
三、实验探究题(共48分。21题2分、22题4分、26题2分、29题8分、32题3分、其余题每空1分)
21. 如图所示,图甲为四冲程内燃机吸气冲程的示意图,图中画出了吸气冲程中活塞与曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况。请在图乙中,画出压缩冲程中活塞运动的方向(在A处虚圈内用“↑”或“↓”表示)和进气门、排气门的开闭情况(仿照甲图,画在B、C处虚圈内)。
【答案】
【解析】
【详解】四冲程内燃机的压缩冲程特点为:进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,压缩气缸内的油气混合物,将机械能转化为内能。据此作图。
22. 小明利用两个小灯L1和L2组成一个并联电路,并用开关S控制整个电路。如图所示是他尚未完成连接的部分电路。请首先在虚框内画出符合要求的电路图,然后画线完成电路连接,导线不能交叉。
【答案】
【解析】
【详解】由题意和实物图分析可知,小灯L1和L2并联;开关在干路上,控制整个电路,且与电源正极相连,据此作图。
23. 如图甲是小灯泡的结构,灯丝两端分别与金属螺纹壳和金属触头相接,乙图中___________图的连接不能检查出灯丝断了的坏灯泡。
【答案】
D
【解析】
【详解】检测灯丝是否断开,需将灯丝与电源组成闭合回路,根据灯泡是否发光判断。
由电路通路的条件可知,A、B、C中灯丝两端均分别连接电源正负极,形成闭合回路,灯丝完好则灯泡发光,灯丝断开则灯泡不发光,可检测灯丝好坏。
因D中两根导线都接在灯泡的金属螺纹壳上,灯丝另一端(金属触头)没有接入电路,电流不经过灯丝,无论灯丝好坏,电路都没有对应变化,不能检测出坏灯泡。
24. 如图所示电路中,要使灯L1和L2串联,需闭合开关___________,其余开关断开;要使灯L1和L2并联,需闭合开关___________,其余开关断开。
【答案】 ①. S2 ②. S1、S3
【解析】
【详解】串联电路要求电流只有唯一一条路径,依次经过两个灯泡。观察电路连线,当仅闭合开关S2,断开S1、S3时,电流从电源正极出发,会依次经过L1、L2、S2,最终回到电源负极,两灯首尾顺次连接,实现串联。
并联电路要求电流分为两条独立支路,分别经过两个灯泡,两灯两端都直接连接电源的正负极。当闭合开关S1、S3,断开S2时,电流从电源正极出发分为两条支路:一条支路经过S3、L2、S1回到电源负极,另一条支路经过L1、S1回到电源负极,两灯两端分别接在电源两极,实现并联。
25. 根据如图所示实验回答下列问题。
(1)甲图实验中,当把玻璃板抽掉一段时间后,可以看到的现象是:___________。
(2)将乙图实验放入真空环境中,钩码依然不能拉开压紧在一起的铅柱,说明微观上分子___________。
(3)用力下压丙图中的活塞,可见厚壁塑料筒底部的硝化棉被点燃,说明活塞对筒内气体___________,气体的内能___________。
(4)丁图中实验说明微观上分子运动的剧烈程度跟___________有关。
(5)戊图实验,当塞子跳起时瓶内出现白雾,说明___________对塞子做功时,瓶内气体内能___________,温度___________。
【答案】(1)两个瓶子内的气体会混合在一起,最后颜色变得均匀 (2)之间存在引力
(3) ①. 做功 ②. 增大 (4)温度
(5) ①. 瓶内气体 ②. 减小 ③. 降低
【解析】
【小问1详解】
如图甲,当把玻璃板抽掉一段时间后,可以看到的现象是:两个瓶子内的气体会混合在一起,最后颜色变得均匀,这是扩散现象。
【小问2详解】
如图乙,实验放入真空环境中,不存在大气压强的作用,钩码依然不能拉开压紧在一起的铅柱,说明微观上分子之间存在引力。
【小问3详解】
如图丙,硝化棉被点燃,说明活塞对气体做功,气体的内能增大,温度升高,达到了硝化棉的着火点。
【小问4详解】
如图丁,墨水在热水中扩散得更快,说明微观上分子运动的剧烈程度跟温度有关,温度越高,分子运动越剧烈。
【小问5详解】
如图戊,当塞子跳起时瓶内出现白雾,说明瓶内气体对塞子做功,气体的内能减小温度降低,水蒸气遇冷液化成小水滴。
26. 如图甲所示,电路盒内有电源和导线,面板上有两个灯泡L1、L2,两个开关S1、S2。小华多次实验发现,只闭合开关S1时,两灯都亮;只闭合开关S2时,两灯都不亮;同时闭合开关S1、S2时,灯泡L1亮,L2不亮。请你帮小华在图中的虚线框内画出电路盒内的电路图。
【答案】
【解析】
【详解】只闭合开关S1,两灯都亮,则两灯可能串联,也可能并联,并联时S1接在干路上,但此时开关S2在任一支路上,处于断开状态,则两灯不能同时亮,所以两灯应是串联连接。只闭合S2,两灯都不亮,则S2不能控制整个电路。同时闭合S1、S2时,L1亮,L2不亮,说明S2将L2短路了,那么电路图如下:
27. 在探究煤油和菜籽油的热值大小关系的实验中,小明同学组装了如图所示的两套规格完全相同的装置,实验开始后每隔1分钟记录了杯中水的温度。
加热的时间T/min
0
1
2
3
4
5
6
甲杯水温t1/℃
25
27
29
32
34
36
38
乙杯水温t2/℃
25
26
27
28
29
30
31
(1)实验中首先要确保两杯水的质量相同,这样就可以通过比较___________(选填“水升高的温度”或“加热时间”)来比较煤油和菜籽油燃烧放出的热量多少;
(2)为了比较煤油和菜籽油两种燃料的热值,实验中还需要分别测量两种燃料的___________;
(3)小明同学想先计算出水吸收的热量,从而算出煤油和菜籽油的热值,利用此实验方法计算出的热值将比真实值偏___________(选填“大”或“小”),原因是___________。
【答案】(1)水升高的温度
(2)质量 (3) ①. 小 ②. 燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收
【解析】
【小问1详解】
两套装置中水的质量、初温都相同,水升高的温度越大,代表水吸收的热量越多,也就说明燃料燃烧放出热量越多。
【小问2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,公式为,要比较两种燃料的热值,需要控制两种燃料的质量相同,因此还需要测量燃料的质量。
【小问3详解】
实际上燃料燃烧的热量会有部分散失到空气、被实验装置吸收,水吸收的热量远小于燃料实际完全燃烧放出的总热量。我们用偏小的水吸收热量代入公式计算热值,最终得到的热值结果会比真实值偏小。
28. 如图甲是比较“不同物质的吸热情况”的实验装置,小明用两个相同的容器和相同的加热装置分别给水和煤油加热。
(1)实验时,在两烧杯中分别装入初温相同且___________相等的煤油和水。
(2)在研究不同物质的吸热能力实验中,不同物质吸收热量的多少是通过___________(选填“升高的温度”或“加热时间”)来反映的。
(3)小明根据实验数据作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像,如图乙所示,则加热10min,水吸收的热量___________(选填“大于”“小于”或“等于”)煤油吸收的热量。如果两支温度计示数都升高到80℃,则水增加的内能___________(选填“大于”“小于”或“等于”)煤油增加的内能;分析图像可知,___________(选填“水”或“煤油”)的比热容更大。
(4)由图像乙可知,煤油的比热容是_______________J/(kg·℃)。[已知c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】(1)质量 (2)加热时间
(3) ①. 等于 ②. 大于 ③. 水
(4)
【解析】
【小问1详解】
探究不同物质的吸热能力时,需使用控制变量法,除了初温相同,还要保证两种物质的质量相等,排除质量差异对实验结果的干扰。
【小问2详解】
实验使用完全相同的加热装置,相同时间内两种物质吸收的热量相等,因此用转换法,将吸收热量的多少通过加热时间的长短来反映。
【小问3详解】
相同加热装置加热10min,放出的热量相同,因此水和煤油吸收的热量相等;
内能的增加量等于吸收的热量,从图像可知升高到80℃时,水需要的加热时间更长,说明水吸收的热量更多,因此水增加的内能更大;
相同质量的物质升高相同温度,加热时间越长、吸收热量越多,说明吸热能力越强、比热容越大,因此水的比热容更大。
【小问4详解】
由图像可知,初始温度均为60℃,加热10min时煤油升温
水加热到90℃用时20min,升温
根据吸热公式,相同加热装置的吸热Q与加热时间成正比,可得
即
解得
29. 小明想要研究不同接触面积上分子力大小是否相等问题,实验装置如图所示。他首先用测力计测量一个玻璃片的重力G和面积S,提着玻璃片慢慢水平接触水面,再缓缓向上提,当___________时,读出测力计的示数F,用公式___________,可以算出分子力。更换一个___________的玻璃片,仿照上述步骤再实验一次。请帮小明设计出数据记录表格在虚框内。
【答案】 ①. 玻璃片刚好要离开水面 ②. ③. 面积不同 ④.
玻璃片与水的接触面积S/m2
玻璃片重力G/N
弹簧测力计的示数F/N
分子力F分子/N
【解析】
【详解】玻璃片贴在水面时,水分子和玻璃分子间存在相互作用的引力,向上提弹簧测力计时,拉力需要同时克服玻璃片的重力和分子间的引力,因此要在玻璃片即将脱离水面的瞬间读取测力计示数,此时的拉力才刚好等于重力与分子引力之和,即,因此推导得分子力。
本实验的探究目的是验证不同接触面积上分子力大小是否相等,因此需要改变玻璃片和水面的接触面积进行实验。
实验需要记录所有待测量和计算量,设置两次实验的记录行,对应两次不同接触面积的对照实验。
30. 如图甲所示,小广将装有热牛奶的奶瓶放入室温的水中,容器中的水的初温约为20℃,热牛奶的温度约为90℃,同时利用温度计和秒表测量数据,并作出了水和热牛奶的温度随时间变化的关系曲线,如图乙所示。
(1)其中___________(选填“①”或“②”)曲线是表示热牛奶的温度随时间的变化情况;
(2)如果你想要更快喝到一杯奶咖,可以有两种方式供你选择:①先将烧开的热咖啡倒入杯中,冷却5 min,然后加一匙冷牛奶;②先将烧开的热咖啡倒入杯中,立即将一匙冷牛奶加进杯中,然后冷却5 min。你觉得方式___________冷却速度更快,能让你更快喝到奶咖。如果要定义这个“冷却速度”,你觉得应该用哪些物理量,怎样组合加以定义:___________;
(3)假设热牛奶放出的热量都被容器中水吸收,根据图乙中水和热牛奶的温度变化,___________(选填“能”或“不能”)得出热牛奶的比热容小于水的比热容。
【答案】(1)② (2) ①. ① ②. 用温度的变化量与对应的冷却时间的比值定义冷却速度
(3)不能
【解析】
【小问1详解】
热牛奶初始温度约90℃,远高于室温的水,放入水中后会持续放热降温,对应图中初始温度高、温度随时间下降的曲线②;而初始20℃的水会吸热升温,对应曲线①。
【小问2详解】
温差越大,热传递的散热速度越快。刚烧开的热咖啡和室温环境温差极大,先让热咖啡单独冷却5分钟,能利用大温差快速散出大量热量,之后再加冷牛奶,最终得到的奶咖温度更低;如果先加冷牛奶,会立刻降低咖啡与环境的温差,后续5分钟的散热速度会慢很多,因此方式①冷却更快。
类比速度的定义,冷却速度可以定义为单位时间内物体降低的温度,也就是用温度的变化量除以对应的冷却时间来表示。
【小问3详解】
已知牛奶放出的热量全部被水吸收,即,根据吸热放热公式可得:
由图可知,但由于不知道牛奶和水的质量大小关系,则不能得出热牛奶的比热容小于水的比热容。
31. 由相同材料制成的N、M两个固态实心物体,N、M的质量分别为0.2kg、0.4kg;物体N的温度与其吸收的热量关系如题图甲所示(不考虑热量散失),则
(1)该材料的比热容为___________;
(2)若物体M吸收的热量为(未发生物态变化),则它的温度升高了___________℃;
(3)物体N在BC段温度不变的原因可能是:___________;
(4)如图乙,将室温下的物体N放入量筒A中,倒入150mL热水,液面位置如图所示,不考虑热量散失,物体N与水达成热平衡后温度为(低于50℃)。将物体M(初温与物体N放入量筒A中时相同)放入量筒B,倒入相同温度的热水,为了使物体M与水达成热平衡后温度不低于,倒入热水后液面至少在___________mL刻度处。
【答案】(1)
(2)5 (3)该材料是晶体,BC段处于熔化过程,晶体熔化时吸收热量但温度保持不变
(4)360
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,物体N(质量0.2kg)在AB段固态吸热时,吸收热量
温度从升高到,温度变化
该材料的比热容
【小问2详解】
M和N是同种材料,比热容相同,已知,吸收热量,代入吸热公式变形得升高温度
【小问3详解】
晶体的特性是熔化过程中持续吸热,但温度保持不变,图像中BC段吸热温度不变,符合晶体熔化的特点。
【小问4详解】
由量筒A的示数可知,放入N后总液面为180mL,已知热水体积150mL,因此N的体积
同种材料实心物体,体积和质量成正比:
因此
不考虑热散失时,冷水(物体)吸收的热量等于热水放出的热量
由于M的质量是N的2倍,要让平衡温度不低于,则M对应的热水质量需要是A中热水的2倍,即热水体积为
最终液面为热水体积加M的体积
32. 桌面上放有甲乙两个材质不同,大小不同的水杯,往两个杯中倒入初温、质量相同的热水后同时开始计时测量水温,得到温度随时间变化的图像如图所示。甲、乙杯中的水在相同时间内放出的热量是否相同?请说一说你的结论、依据什么道理、怎样分析得出的。
【答案】
不相同。根据放热公式,两杯水都是水,比热容相同,且质量相同,相同时间内降低的温度越多,放出的热量越多。由图像可知,相同时间内两杯水降低的温度不同,因此放出的热量不同。
【解析】
【详解】略
四、科普阅读题(共4分)
33. 请阅读《固体的热膨胀》,回答第33题。
在建造公路桥梁时,工程师要设计一些称为膨胀接口的小缝隙,为桥梁在炎热的夏季留出部分膨胀的空间。一般固体受热膨胀只是一点点,但对于数百米长的桥梁来说,这“一点点”叠加起来可能就有几厘米了。如果没有膨胀接口,那么桥梁将会发生变形甚至会部分损坏。同样道理,没有膨胀接口的铁轨也会在高温下损坏。
为了理解固体热膨胀的原因,我们可以把固体看作是由弹簧连接的分子的集合,这些弹簧的弹力代表分子力。当分子靠近时,弹簧会推开分子以使它们分离。当固体被加热时,分子的动能增加,因此它们的振动加快,分子之间彼此离得越来越远,分子间的吸引力不断减弱。也就是当分子的振动由于温度的上升而变得更加激烈时,分子的平均间距加大,导致固体膨胀。
研究表明,固体长度的改变量与材料原长以及温度的变化量成正比。若已知固体温度在时长度为,那么当温度为时,固体长度可由下式求出:,其中称为材料的线膨胀系数,单位为。不同材料的热膨胀系数各不相同,在生产中应充分考虑到这一特点,例如钢筋和混凝土必须有相同的膨胀系数,否则由这两种材料制成的构件在夏季高温环境下,将会因为各部分膨胀不一致出现爆裂;补牙时所用的填充材料也必须与牙齿的珐琅质具有相同的膨胀率(和收缩率)。
请根据以上阅读材料,回答下列问题:
(1)建造公路桥梁时,如果没有设计膨胀接口将会造成___________的后果。
(2)根据固体热膨胀的微观解释,固体遇冷收缩是因为温度降低,分子振动减缓,分子间彼此距离变___________,分子力变___________。
(3)用表示温度变化量,用表示某固体材料温度变化时长度的变化量,则长度为的该固体材料的线膨胀系数的表达式为___________。
【答案】(1)
桥梁发生变形甚至部分损坏
(2) ①.
小 ②.
大 (3)
【解析】
【小问1详解】
根据材料原文直接可找到对应结论:没有膨胀接口时,夏季固体热膨胀的累积效应会让桥梁无处释放膨胀余量,最终引发变形甚至损坏。
【小问2详解】
温度降低时分子振动减缓,分子平均间距变小,分子间作用力变大。
【小问3详解】
长度变化量,温度变化量,由公式,可得线膨胀系数表达式为。
五、计算题(共8分,34题4分,35题4分)
34. 一质量是2kg、初温为590℃的铁块,在温度降低500℃过程中放出了的热量。
(1)求铁的比热容;
(2)餐馆里有一道美食叫“铁板牛肉”,将2 kg的铁板加热到130℃,再将九成熟的牛肉片盛放在铁板上,等铁板温度降到80℃时,牛肉片已十成熟了,求铁板在此降温过程中放出的热量。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
铁的比热容
【小问2详解】
铁板温度变化量
铁板在此降温过程中放出的热量
35. 某型号四轮汽车以60km/h的速度在平直路面上匀速行驶时,受到的阻力为600N,每行驶100km消耗汽油量为8L。完全燃烧1L汽油释放的能量为。
(1)求汽车牵引力的功率。
(2)求汽车将汽油的化学能转化为机械能的效率(用百分数表示,只保留到整数)。
(3)如果改进汽车制造工艺,使转化效率提高10%,汽车在相同的道路受到的阻力不变,以相同的功率、相同速度匀速行驶100 km,求可以减少汽油消耗的体积。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
汽车匀速平直行驶,牵引力等于阻力
速度
牵引力功率
【小问2详解】
行驶100km牵引力做的有用功
完全燃烧8L汽油放出的总热量
效率
【小问3详解】
改进后转化效率
行驶100km有用功不变,汽油放出的总热量
改进后消耗汽油体积
减少的汽油体积
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。