精品解析:黑龙江绥化市明水县第二中学2026-2027学年九年级上学期10月阶段检测物理试题
2026-10-20
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内容正文:
九年级物理第一次月考试题
一、选择题(1---8题为单项选择题,9--10题为多选题,每题2分,共20分)
1. 夏季防控蚊虫,家里会点灭蚊片,经过一段时间就可以闻到蚊香味,这是因为( )
A. 分子间有引力 B. 分子间有空隙
C. 分子间有斥力 D. 分子在不停地运动
2. 关于温度、热量、内能三个量之间的关系,下列说法正确的是( )
A. 物体吸收热量,温度一定升高 B. 温度高的物体内能一定大
C. 物体的内能增大,一定是吸收了热量 D. 物体温度升高,内能一定增大
3. 四只相同规格的烧杯中装有水,水量及其温度如图所示.关于四只烧杯中水的内能的大小,下列判断正确的是
A. a烧杯中水的内能大于b烧杯中水的内能
B. c烧杯中水的内能大于d烧杯中水的内能
C. a烧杯中水的内能大于c烧杯中水的内能
D. d烧杯中水的内能大于c烧杯中水的内能
4. 如图所示,是用相同加热器加热质量相等的A、B两种不同液体时(忽略散热)得到水温与加热时间的图线。则A、B两液体的比热容之比为( )
A. 2∶3 B. 3∶2 C. 2∶1 D. 1∶2
5. 下列现象中,不能用比热容解释的是( )
A. 汽车发动机冷却液的主要成分是水
B. 在发烧病人的额头上擦酒精降温
C. 傍晚,往春播的秧苗田里灌水保温
D. 我国西北沙漠地区昼夜温差较大
6. 汽车已经成为现在生活中不可缺少的一部分,汽车多采用四冲程的汽油机作为发动机。下图是四冲程汽油机的工作示意图,下列说法正确的是( )
A. 甲冲程是做功冲程,将机械能转化为内能
B. 丙冲程把内能转化为机械能
C. 乙冲程是吸气冲程
D. 丁冲程是排气冲程
7. 社团课上同学们正在认真练习轮滑,此时轮滑鞋与地面摩擦温度升高。下列汽油机的四个冲程中能量转化与其相同的是( )
A. 做功冲程 B. 压缩冲程 C. 吸气冲程 D. 排气冲程
8. 在一次汽车创新大会上,奇瑞汽车在全球创新大会上展出了热效率高达48%的鲲鹏天擎发动机,为了提高热机效率,可采取的措施是( )
A. 消耗更多的燃料 B. 延长工作时间
C. 保证良好的润滑,减少摩擦 D. 降低热机功率
9. 在一个标准大气压下,将质量为2kg的金属块,加热到500°C后,立即投入质量为1kg,温度为20°C的冷水中,若金属块放出的热量全部被水吸收,忽略水的汽化,最终水的温度升高到80°C,,则下列说法正确的是( )
A. 金属块的末温为80°C
B. 水吸收的热量为3.36×105J
C. 金属块的比热容为300J/(kg·℃)
D. 若给这些热水再吸收1.05×105J的热量,则水的末温为105°C
10. 如图是绥化市安装的“风光互补”路灯,它的最上端是一台风力发电机,灯柱上配有太阳能电池板,底部的蓄电池可以储存电能。下列关于该“风光互补”路灯的说法正确的是( )
A. 风力发电机发电时,将电能转化为机械能
B. 太阳能电池板将太阳能转化为电能
C. 照明灯工作时,将电能转化为化学能
D. 蓄电池在夜晚供电时,将化学能转化为电能
二、填空题(每空1分,共20分)
11. 如图为某款儿童用的驱蚊手环,刚撕开包装袋会闻到驱蚊剂的味道,这是_________现象;温度越高气味越明显,是因为温度越高,分子无规则运动越_________。
12. “酒香不怕巷子深”,远处闻到酒的香味这是______现象;酒精和水充分混合后总体积变小,此现象说明组成物质的分子间存在______。
13. 木工师傅用木胶粘木制构件,在木胶凝固后才能粘牢,这是因为液体变成固体后,分子间距离_______(选填“增大”“减小”或“不变”),分子间的作用力_______(选填“增大”“减小”或“不变”)。
14. 如图所示,这是我国古老的医疗技法——刮痧和艾灸。当刮痧板在身体上刮动时,身体会感觉到热,这是通过______方式增加身体的内能;艾灸时用艾条熏烤患者的穴位,局部有温热感,这是通过______的方式使其内能增加的。
15. 质量和初温相同的铝球和铜球,吸收相同的热量后接触,会___________(选填“从铝球向铜球”或“从铜球向铝球”)传递热量。(已知c铝>c铜);液态氢的热值为1.4×108J/kg,表示的物理意义是_______。
16. 为了给蔬菜大棚在夜间保温,种植户常采用水袋储热的方式,这是利用水的________大的特点。若每个水袋装有20kg的水,当水温降低5℃时,每个水袋内的水放出的热量是________J。[水的比热容为]
17. 一台四冲程汽油机的转速为3000r/min,则4s内活塞往复 _____次,对外做功 _____次。
18. 2024年10月30日,搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。火箭发射塔下面的水池发挥作用是利用了水的___________大;火箭发动机的燃料里有液氢成分是因为液氢的___________大。
19. 如图所示,空中加油机正在给水平匀速飞行的战斗机加油。在加油过程中,战斗机内燃油的热值________。(选填“变大”“变小”或“不变”),战斗机的机械能________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
20. 《三国演义》中有“青梅煮酒”的典故,芒种节气正是青梅煮酒季,煮酒可利用水浴法对酒加热。质量为0.5kg的酒从20℃升高到40℃吸收的热量是_________J,若这些热量由天然气完全燃烧来提供,则至少需要燃烧_______m3的天然气[c酒=3.4×103J/(kg·℃),q天然气=4×107J/m3]。
三、实验探究题(每空1分,共28分)
21. 在学习了“分子动理论”后,小明进行了如图所示的几个小实验:
(1)如图甲所示,两个瓶子中分别装满红棕色的二氧化氮气体和空气,抽掉玻璃板后,过一段时间,观察到的现象是二氧化氮瓶中颜色___________(选填“变浅”或“不变”);若将上下两个瓶子倒置,___________(选填“影响”或“不影响”)实验结论的可靠性;
(2)如图乙所示,将玻璃板平放在水面上与水面刚好接触,然后稍稍用力向上拉玻璃板,在玻璃板离开水面之前,弹簧测力计的示数___________(选填“变大”“变小”或“不变”),这个现象说明分子间存在___________;
(3)如图丙所示,甲和乙两个探究小组在进行酒精和水混合实验中,分别采用了两种不同的器材,甲组用的是上下一致的A容器,乙组用的是下大上小的B容器;两组同学在进行实验时,都先注入容器一半体积的水,然后用酒精将容器注满,最后用手堵住容器口并摇匀,发现容器中的液面降低,这说明了分子间存在___________,通过比较你觉得___________(选填“甲”或“乙”)小组的实验现象更明显。
22. 用如下3种方法“探究做功是否能改变物体的内能”。
(1)如图甲所示,将铁丝的同一位置快速地多次弯折后,用手指触摸被弯折的部位,会感觉到弯折部位的温度升高,表明铁丝的内能 ___________(选填“增大”或“减小”)。
(2)如图乙所示,先在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团硝化棉,然后迅速压下活塞,观察到硝化棉燃烧起来。对这一现象的解释是:活塞压缩玻璃筒内的空气,通过 ___________(选填“做功”或“热传递”)的方式使筒内空气的内能增大,达到硝化棉的着火点。
(3)如图丙所示,瓶中装少量的水,水上方有水蒸气,塞紧瓶塞,用打气筒向瓶内打气,当塞子从瓶口跳起时,下列关于该实验的分析正确的是 ___________。
A. 往瓶内打气,瓶塞未跳出时,气体对瓶塞做功
B. 往瓶内打气时,瓶内气体内能变小
C. 瓶塞跳出时,瓶内气体温度不变
D. 瓶塞跳出时,瓶内气体对外做功
23. 如图甲所示小斌为了探究水和煤油吸热能力的强弱,设计了图甲所示的实验装置。
(1)此装置的正确安装顺序是________(选填“自上而下”或“自下而上”);
(2)实验中应量取初温、______相等的水和煤油,为了完成该实验,除了图甲中所示的器材外,还需要增加的测量工具有天平和______;
(3)加热过程中:用玻璃棒搅动的目的是___________,水和煤油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;
(4)小斌分别记录水和煤油的加热时间和升高的温度,根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像(如图乙所示),根据图像可知,水和煤油吸收相同的热量后,______(选填“水”或“煤油”)升温更快,说明______(选填“水”或“煤油”)的吸热能力强。
24. 如图是研究不同燃料燃烧时放热本领的实验装置,两组实验器材、烧杯内的水的初温和质量都相同。实验中忽略热量的散失,设两种燃料燃烧时均匀放热。
(1)取质量______(填“相同”或“不相同”)的两种燃料放入燃烧皿制成燃料灯;两灯同时点燃后分别给两杯质量和初温相同的水加热(烧杯相同,如图所示);
(2)通过______(填“水升高的温度”或“加热时间”)来判断两种燃料热值的大小。请根据上面的设计方案回答:
①当两种燃料完全燃烧完后,画出被加热水的温度随时间变化的关系图像如图丙所示。两种燃料中放热本领更强的是燃料______(填“1”或“2”)。
②实验中燃料燃烧放出的热量,通过______方式使水的内能增大;
③根据计算出水吸收的热量,然后利用这个热量计算出对应燃料的热值,发现结果与资料中给出的对应燃料的热值相比______(填“偏大”或“偏小”),分析原因可能是______。
25. 针对如图所示的三个实验情境,将下列内容补充完整。
(1)图甲:将活塞迅速下压,硝化棉燃烧,是由于活塞对______(选填“硝化棉”或“筒内空气”)做功,使其内能增大,温度_______;
(2)图乙:将试管中的水加热一段时间后,塞子被水蒸气推出:水蒸气的_______转化为塞子的机械能与汽油机的_______冲程能量转化相同。
(3)图丙:加热试管使水沸腾是通过_______(选填“热传递”或“做功”)的方式改变水的内能,在水蒸气驱动下叶轮转动起来,这个实验体现了________选填(“热机’或“干电池”)的原理。
四、计算题(26题6分,27题6分,共12分)
26. 为保护环境,我国多个城市采用了氢燃料新能源公交车代替传统燃油公交车。若某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶300s消耗了0.5kg的氢燃料。(q氢=1.4×108J/kg)求:
(1)完全燃烧0.5kg的氢燃料放出的热量;
(2)公交车行驶300s所做的功;
(3)公交车的热机效率。
27. “运﹣20机票致敬白衣战士”登上热搜,无数网友点赞,若运﹣20在高空中飞行时在恒定的水平推力F的作用下,以720km/h的速度沿水平方向匀速航行1h,需要完全燃烧航空煤油4800kg,已知飞机发动机的机械功率是3.2×107W,航空煤油的热值为4×107J/kg。求:
(1)4800kg航空煤油完全燃烧放出的热量;
(2)发动机获得的水平推力F;
(3)该飞机发动机的效率。
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九年级物理第一次月考试题
一、选择题(1---8题为单项选择题,9--10题为多选题,每题2分,共20分)
1. 夏季防控蚊虫,家里会点灭蚊片,经过一段时间就可以闻到蚊香味,这是因为( )
A. 分子间有引力 B. 分子间有空隙
C. 分子间有斥力 D. 分子在不停地运动
【答案】D
【解析】
【详解】灭蚊片点燃后,蚊香味分子在不停地做无规则运动,通过扩散现象,蚊香味分子会运动到家里的各个角落,所以经过一段时间家里都是蚊香味。而分子间的引力、斥力以及分子间有空隙并不能直接解释这种香味扩散的现象,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
2. 关于温度、热量、内能三个量之间的关系,下列说法正确的是( )
A. 物体吸收热量,温度一定升高 B. 温度高的物体内能一定大
C. 物体的内能增大,一定是吸收了热量 D. 物体温度升高,内能一定增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.物体吸收热量,温度不一定升高。如晶体熔化时吸收热量,温度不变,故A错误;
B.温度高的物体,内能不一定大。因为内能还与状态、质量等有关,故B错误;
C.物体的内能增大,可能是吸收了热量,也可能是外界物体对它做了功,故C错误;
D.内能的大小与物体的质量、温度等有关。同一物体质量不变,温度升高,内能一定增大,故D正确。
故选D。
3. 四只相同规格的烧杯中装有水,水量及其温度如图所示.关于四只烧杯中水的内能的大小,下列判断正确的是
A. a烧杯中水的内能大于b烧杯中水的内能
B. c烧杯中水的内能大于d烧杯中水的内能
C. a烧杯中水的内能大于c烧杯中水的内能
D. d烧杯中水的内能大于c烧杯中水的内能
【答案】D
【解析】
【详解】影响内能大小的因素是质量、状态与温度;状态相同的情况下,温度越高,质量越大、内能越大;由图所示a的内能小于b的内能,因为状态相同,质量相同,b的温度大于a的温度;由图所示a的内能小于c的内能,由于温度相同,状态相同,c的质量大于a的质量;c的内能小于d的内能,质量相同,状态相同,d的温度大于c的温度,所以d的内能最大,故选D.
4. 如图所示,是用相同加热器加热质量相等的A、B两种不同液体时(忽略散热)得到水温与加热时间的图线。则A、B两液体的比热容之比为( )
A. 2∶3 B. 3∶2 C. 2∶1 D. 1∶2
【答案】A
【解析】
【详解】由题意可知,用相同加热器加热质量相等、初温相同的A、B两种不同液体,相同时间内,液体吸热相同;由图可知,A、B两种液体升高相同的温度,加热时间分别为2min、3min,则A、B两种液体吸收热量之比
则A、B两液体的比热容之比,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5. 下列现象中,不能用比热容解释的是( )
A. 汽车发动机冷却液的主要成分是水
B. 在发烧病人的额头上擦酒精降温
C. 傍晚,往春播的秧苗田里灌水保温
D. 我国西北沙漠地区昼夜温差较大
【答案】B
【解析】
【详解】A.水的比热容较大,和相同质量的其他物质相比,升高相同温度时水吸收的热量多,所以汽车散热器常用水作为冷却剂,故A不符合题意;
B.在发烧病人的额头上擦酒精,是利用酒精蒸发吸热的原理降温的,故B符合题意;
C.水的比热容较大,和相同质量的其他物质相比,降低相同的温度,水放出的热量多所以晚上向秧苗田里灌水,水可以放出更多的热量以防冻坏秧苗,故C不符合题意;
D.我国西北沙漠地区昼夜温差较大,是因为沙漠地区多沙少水,沙子比热容较小,故D不符合题意。
故选B。
6. 汽车已经成为现在生活中不可缺少的一部分,汽车多采用四冲程的汽油机作为发动机。下图是四冲程汽油机的工作示意图,下列说法正确的是( )
A. 甲冲程是做功冲程,将机械能转化为内能
B. 丙冲程把内能转化为机械能
C. 乙冲程是吸气冲程
D. 丁冲程是排气冲程
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲图,气门都关闭,活塞向上运行,气缸容积减小,是压缩冲程,将机械能转化为内能,故A错误;
B.丙图,气门都关闭,活塞向下运行,气缸容积增大,火花塞点火,是做功冲程,将内能转化为机械能,故B正确;
C.乙图,进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,气缸容积减小,是排气冲程,故C错误;
D.丁图,进气门打开,排气门关闭,活塞向下运行,气缸容积增大,是吸气冲程,故D错误。
故选B。
7. 社团课上同学们正在认真练习轮滑,此时轮滑鞋与地面摩擦温度升高。下列汽油机的四个冲程中能量转化与其相同的是( )
A. 做功冲程 B. 压缩冲程 C. 吸气冲程 D. 排气冲程
【答案】B
【解析】
【详解】轮滑鞋与地面摩擦温度升高,是通过做功将机械能转化为内能。
A.做功冲程是内能转化为机械能,故A不符合题意;
B.压缩冲程是活塞压缩气体做功,机械能转化为内能,与摩擦生热的能量转化相同,故B符合题意;
C.吸气冲程仅吸入混合气体,无能量转化,故C不符合题意;
D.排气冲程仅排出废气,无能量转化,故D不符合题意。
故选B。
8. 在一次汽车创新大会上,奇瑞汽车在全球创新大会上展出了热效率高达48%的鲲鹏天擎发动机,为了提高热机效率,可采取的措施是( )
A. 消耗更多的燃料 B. 延长工作时间
C. 保证良好的润滑,减少摩擦 D. 降低热机功率
【答案】C
【解析】
【详解】热机效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的热量之比。
A.消耗更多燃料,只会增加燃料燃烧放出的总能量,不会提高有用功的占比,无法提升热机效率,故A不符合题意;
B.延长工作时间,和热机效率的计算没有关联,不会改变有用功与总能量的比值,故B不符合题意;
C.保证良好的润滑、减少摩擦,能减少克服摩擦所做的额外功,从而让更多能量用于做有用功,提高热机效率,故C符合题意;
D.降低热机功率,只是改变了热机做功的快慢,和热机效率的大小无关,故D不符合题意。
故选C。
9. 在一个标准大气压下,将质量为2kg的金属块,加热到500°C后,立即投入质量为1kg,温度为20°C的冷水中,若金属块放出的热量全部被水吸收,忽略水的汽化,最终水的温度升高到80°C,,则下列说法正确的是( )
A. 金属块的末温为80°C
B. 水吸收的热量为3.36×105J
C. 金属块的比热容为300J/(kg·℃)
D. 若给这些热水再吸收1.05×105J的热量,则水的末温为105°C
【答案】AC
【解析】
【详解】A.金属块放出的热量全部被水吸收,最终热传递停止时水的温度升高到80°C,金属块的末温度与水的末温度相同都为80°C,故A正确;
B.水吸收的热量,故B错误;
C.金属块放出的热量
金属块温度变化
由得,金属块的比热容,故C正确;
D.在一标准大气压条件下,水的沸点,并且水沸腾时温度保持不变,水的末温度不可能超过,故D错误。
故选AC。
10. 如图是绥化市安装的“风光互补”路灯,它的最上端是一台风力发电机,灯柱上配有太阳能电池板,底部的蓄电池可以储存电能。下列关于该“风光互补”路灯的说法正确的是( )
A. 风力发电机发电时,将电能转化为机械能
B. 太阳能电池板将太阳能转化为电能
C. 照明灯工作时,将电能转化为化学能
D. 蓄电池在夜晚供电时,将化学能转化为电能
【答案】BD
【解析】
【详解】A.风力发电机发电时,是风的机械能带动发电机运转,最终得到电能,能量转化是机械能转化为电能,故A错误;
B.太阳能电池板的工作原理就是吸收太阳能,将其转化为电能储存或供给电路使用,故B正确;
C.照明灯工作时消耗电能,最终主要转化为光能和少量内能,故C错误;
D.蓄电池夜晚对外供电时,属于放电过程,内部储存的化学能释放出来转化为电能供给路灯,故D正确。
故选BD。
二、填空题(每空1分,共20分)
11. 如图为某款儿童用的驱蚊手环,刚撕开包装袋会闻到驱蚊剂的味道,这是_________现象;温度越高气味越明显,是因为温度越高,分子无规则运动越_________。
【答案】 ①. 扩散 ②. 剧烈
【解析】
【详解】[1]刚撕开包装袋会闻到驱蚊剂的味道,是由于分子在永不停息地做无规则运动,属于扩散现象。
[2]分子的无规则运动与温度有关。温度越高气味越明显,是因为温度越高,分子无规则运动越剧烈。
12. “酒香不怕巷子深”,远处闻到酒的香味这是______现象;酒精和水充分混合后总体积变小,此现象说明组成物质的分子间存在______。
【答案】 ①. 扩散 ②. 间隙
【解析】
【详解】[1]能闻到酒香是扩散现象,这说明一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。
[2]酒精和水都是由分子构成的物质,它们的分子之间都存在一定的间隙,当把酒精和水混合以后,两种物质的分子进入彼此对方分子的间隙,所以总体积会变小。
13. 木工师傅用木胶粘木制构件,在木胶凝固后才能粘牢,这是因为液体变成固体后,分子间距离_______(选填“增大”“减小”或“不变”),分子间的作用力_______(选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 ①.
减小 ②.
增大
【解析】
【详解】物质从液态变为固态的过程中,分子间的排布会变得更紧密,因此分子间的距离会减小;而分子间的作用力大小和分子间距直接相关,在分子间距缩小后,分子间的相互吸引力会显著增强,木胶凝固后正是依靠变强的分子作用力把木制构件牢牢粘住。
14. 如图所示,这是我国古老的医疗技法——刮痧和艾灸。当刮痧板在身体上刮动时,身体会感觉到热,这是通过______方式增加身体的内能;艾灸时用艾条熏烤患者的穴位,局部有温热感,这是通过______的方式使其内能增加的。
【答案】 ①. 做功 ②. 热传递
【解析】
【详解】[1]当刮痧板在身体上刮动时,与皮肤摩擦,通过做功,将机械能转化为内能,皮肤温度升高,身体会感觉到热,故这是通过做功方式增加身体的内能。
[2]艾灸时用艾条温度较高,热量从艾条传递到皮肤表面,局部有温热感,故这是通过热传递的方式使其内能增加的。
15. 质量和初温相同的铝球和铜球,吸收相同的热量后接触,会___________(选填“从铝球向铜球”或“从铜球向铝球”)传递热量。(已知c铝>c铜);液态氢的热值为1.4×108J/kg,表示的物理意义是_______。
【答案】 ①.
从铜球向铝球 ②.
1kg液态氢完全燃烧放出的热量为
【解析】
【详解】根据吸热公式,题目中铝球和铜球质量相同、吸收的热量也相同,已知,因此可以推导出温度变化量。 又因为两球初温相同,所以吸收热量后铜球的末温高于铝球的末温。而热传递的方向是从高温物体指向低温物体,因此热量会从铜球向铝球传递。
热值的定义是单位质量的某种燃料完全燃烧时放出的热量,因此液态氢热值为的含义就是:质量为1kg的液态氢完全燃烧时,放出的热量为。
16. 为了给蔬菜大棚在夜间保温,种植户常采用水袋储热的方式,这是利用水的________大的特点。若每个水袋装有20kg的水,当水温降低5℃时,每个水袋内的水放出的热量是________J。[水的比热容为]
【答案】 ①. 比热容 ②.
【解析】
【详解】[1]相同质量的水和其他物质相比,降低相同温度时,水能够放出更多的热量,这源于水的比热容较大的特性,因此可借助该特性实现夜间储热保温。
[2]水放出的热量
17. 一台四冲程汽油机的转速为3000r/min,则4s内活塞往复 _____次,对外做功 _____次。
【答案】 ①. 200 ②. 100
【解析】
【详解】[1][2]四冲程汽油机的一个工作循环,经历4个冲程,活塞往复2次,飞轮转动2周,对外做功1次。已知这台汽油机的飞轮转速为3000r/min=50r/s,由上述数量关系可知,1s内该汽油机的活塞往复50次,对外做功25次,所以,4s内该汽油机的活塞往复200次,对外做功100次。
18. 2024年10月30日,搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。火箭发射塔下面的水池发挥作用是利用了水的___________大;火箭发动机的燃料里有液氢成分是因为液氢的___________大。
【答案】 ①. 比热容 ②. 热值
【解析】
【详解】[1]由于水的比热容大,吸热能力强,可以将发射火箭释放的大量热量吸收,防止损坏发射塔。
[2]火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的液态氢和其他燃料时,液态氢可以释放出更多的热量。
19. 如图所示,空中加油机正在给水平匀速飞行的战斗机加油。在加油过程中,战斗机内燃油的热值________。(选填“变大”“变小”或“不变”),战斗机的机械能________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 不变 ②. 变大
【解析】
【详解】[1]热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、体积等因素无关。在加油过程中,战斗机内燃油的种类没有改变,其热值不变。
[2]机械能包括动能和重力势能。战斗机水平匀速飞行,速度、高度不变;加油过程中质量增大,动能和重力势能都变大,因此机械能变大。
20. 《三国演义》中有“青梅煮酒”的典故,芒种节气正是青梅煮酒季,煮酒可利用水浴法对酒加热。质量为0.5kg的酒从20℃升高到40℃吸收的热量是_________J,若这些热量由天然气完全燃烧来提供,则至少需要燃烧_______m3的天然气[c酒=3.4×103J/(kg·℃),q天然气=4×107J/m3]。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]水吸收的热量为
[2]天然气的体积为
三、实验探究题(每空1分,共28分)
21. 在学习了“分子动理论”后,小明进行了如图所示的几个小实验:
(1)如图甲所示,两个瓶子中分别装满红棕色的二氧化氮气体和空气,抽掉玻璃板后,过一段时间,观察到的现象是二氧化氮瓶中颜色___________(选填“变浅”或“不变”);若将上下两个瓶子倒置,___________(选填“影响”或“不影响”)实验结论的可靠性;
(2)如图乙所示,将玻璃板平放在水面上与水面刚好接触,然后稍稍用力向上拉玻璃板,在玻璃板离开水面之前,弹簧测力计的示数___________(选填“变大”“变小”或“不变”),这个现象说明分子间存在___________;
(3)如图丙所示,甲和乙两个探究小组在进行酒精和水混合实验中,分别采用了两种不同的器材,甲组用的是上下一致的A容器,乙组用的是下大上小的B容器;两组同学在进行实验时,都先注入容器一半体积的水,然后用酒精将容器注满,最后用手堵住容器口并摇匀,发现容器中的液面降低,这说明了分子间存在___________,通过比较你觉得___________(选填“甲”或“乙”)小组的实验现象更明显。
【答案】(1) ①. 变浅 ②. 影响
(2) ①. 变大 ②. 引力
(3) ①. 间隙 ②. 乙
【解析】
【小问1详解】
[1]抽掉玻璃板后,二氧化氮分子和空气分子发生扩散,彼此进入对方,原二氧化氮瓶中二氧化氮浓度降低,因此颜色变浅。
[2]二氧化氮密度比空气大,若将瓶子倒置,二氧化氮会在重力作用下向下流动,无法证明是分子无规则运动产生的扩散,因此影响实验结论的可靠性。
【小问2详解】
[1][2]玻璃板和水面接触时,玻璃分子和水分子之间存在分子引力,因此向上拉玻璃板时,弹簧测力计的拉力需要克服玻璃板重力和分子引力,示数变大,这个现象说明分子间存在引力。
【小问3详解】
[1]酒精和水混合后总体积减小、液面下降,是因为水分子和酒精分子互相进入对方分子的间隙中,说明分子间存在间隙。
[2]乙组使用的B容器下大上小,在相同体积减小量下,细颈部的液面高度下降更明显,因此乙组的实验现象更明显。
22. 用如下3种方法“探究做功是否能改变物体的内能”。
(1)如图甲所示,将铁丝的同一位置快速地多次弯折后,用手指触摸被弯折的部位,会感觉到弯折部位的温度升高,表明铁丝的内能 ___________(选填“增大”或“减小”)。
(2)如图乙所示,先在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团硝化棉,然后迅速压下活塞,观察到硝化棉燃烧起来。对这一现象的解释是:活塞压缩玻璃筒内的空气,通过 ___________(选填“做功”或“热传递”)的方式使筒内空气的内能增大,达到硝化棉的着火点。
(3)如图丙所示,瓶中装少量的水,水上方有水蒸气,塞紧瓶塞,用打气筒向瓶内打气,当塞子从瓶口跳起时,下列关于该实验的分析正确的是 ___________。
A. 往瓶内打气,瓶塞未跳出时,气体对瓶塞做功
B. 往瓶内打气时,瓶内气体内能变小
C. 瓶塞跳出时,瓶内气体温度不变
D. 瓶塞跳出时,瓶内气体对外做功
【答案】(1)增大 (2)做功 (3)D
【解析】
【小问1详解】
将手中的铁丝同一位置快速地多次弯折,手对铁丝做了功,将机械能转化为内能,使铁丝的内能增大,温度升高。
【小问2详解】
当迅速压下活塞时,活塞压缩玻璃筒内的空气,对气体做功,将机械能转化成内能,空气的内能增加,温度升高,达到硝化棉的着火点,硝化棉燃烧。
【小问3详解】
给瓶内打气,外界对瓶内气体做功,瓶内气体内能增大,当气压增大到一定程度,气体把瓶塞从瓶口推出时,瓶内气体对瓶塞做功,瓶内气体的内能转化为瓶塞的机械能,使气体自身的内能减少,温度降低,因此D正确,ABC错误。
故选D。
23. 如图甲所示小斌为了探究水和煤油吸热能力的强弱,设计了图甲所示的实验装置。
(1)此装置的正确安装顺序是________(选填“自上而下”或“自下而上”);
(2)实验中应量取初温、______相等的水和煤油,为了完成该实验,除了图甲中所示的器材外,还需要增加的测量工具有天平和______;
(3)加热过程中:用玻璃棒搅动的目的是___________,水和煤油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;
(4)小斌分别记录水和煤油的加热时间和升高的温度,根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像(如图乙所示),根据图像可知,水和煤油吸收相同的热量后,______(选填“水”或“煤油”)升温更快,说明______(选填“水”或“煤油”)的吸热能力强。
【答案】(1)自下而上
(2) ①. 质量 ②. 秒表
(3) ①. 使液体受热均匀 ②. 加热时间
(4) ①. 煤油 ②. 水
【解析】
【小问1详解】
此装置正确的安装顺序是自下而上:先放置酒精灯,根据酒精灯的高度确定铁圈和石棉网的位置,然后放上烧杯和液体,最后固定温度计并确保温度计的玻璃泡完全浸没在液体中,且不接触烧杯底和烧杯壁。
【小问2详解】
要“比较水和煤油吸热能力的强弱”需要采用控制变量法,控制热源(酒精灯火焰的大小,与烧杯底的距离)、装液体的容器相同、液体初始温度相同以及液体质量一样。
实验中应用秒表测量吸热的时间,用天平测量两种液体的质量,所以除了图中的器材外,还需要准备天平和秒表。
【小问3详解】
加热过程中,用玻璃棒搅动的目的是使液体受热均匀,确保所测温度的准确性。
液体吸热的多少没有办法直接知道,但是可以通过观察加热时间的长短来得知,这种方法叫转换法。
【小问4详解】
根据图像可知,水和煤油经过相同的加热时间后,煤油的温度上升的多,水的温度上升的少,即水和煤油吸收相同的热量后,煤油升温更快。
由图像可知,升高相同的温度,水需要的加热时间更长,水吸收的热量更多,这说明水的吸热能力强。
24. 如图是研究不同燃料燃烧时放热本领的实验装置,两组实验器材、烧杯内的水的初温和质量都相同。实验中忽略热量的散失,设两种燃料燃烧时均匀放热。
(1)取质量______(填“相同”或“不相同”)的两种燃料放入燃烧皿制成燃料灯;两灯同时点燃后分别给两杯质量和初温相同的水加热(烧杯相同,如图所示);
(2)通过______(填“水升高的温度”或“加热时间”)来判断两种燃料热值的大小。请根据上面的设计方案回答:
①当两种燃料完全燃烧完后,画出被加热水的温度随时间变化的关系图像如图丙所示。两种燃料中放热本领更强的是燃料______(填“1”或“2”)。
②实验中燃料燃烧放出的热量,通过______方式使水的内能增大;
③根据计算出水吸收的热量,然后利用这个热量计算出对应燃料的热值,发现结果与资料中给出的对应燃料的热值相比______(填“偏大”或“偏小”),分析原因可能是______。
【答案】(1)相同 (2) ①. 水升高的温度 ②. 1 ③. 热传递 ④. 偏小 ⑤. 燃料未完全燃烧
【解析】
【小问1详解】
比较不同燃料燃烧时的放热本领,应控制两种燃料的质量相同。
【小问2详解】
用相同质量的两种燃料给质量和初温均相同的水加热,水升高的温度越大,说明燃料完全燃烧放出的热量越多,热值越大。
图丙中燃料1使水升高的温度更大,所以燃料1的放热本领更强。
燃料燃烧放出的热量通过热传递使水的内能增大。
水吸收的热量可用计算。若燃料未完全燃烧,实际放出的热量小于相同质量燃料完全燃烧时应放出的热量,因此计算出的对应燃料的热值偏小。
25. 针对如图所示的三个实验情境,将下列内容补充完整。
(1)图甲:将活塞迅速下压,硝化棉燃烧,是由于活塞对______(选填“硝化棉”或“筒内空气”)做功,使其内能增大,温度_______;
(2)图乙:将试管中的水加热一段时间后,塞子被水蒸气推出:水蒸气的_______转化为塞子的机械能与汽油机的_______冲程能量转化相同。
(3)图丙:加热试管使水沸腾是通过_______(选填“热传递”或“做功”)的方式改变水的内能,在水蒸气驱动下叶轮转动起来,这个实验体现了________选填(“热机’或“干电池”)的原理。
【答案】(1) ①. 筒内空气 ②. 升高
(2) ①. 内能 ②. 做功
(3) ①. 热传递 ②. 热机
【解析】
【小问1详解】
[1][2]当把活塞迅速压下去时,活塞对筒内空气做功。根据做功可以改变物体内能的原理,对物体做功,物体的内能增大,温度升高。所以筒内空气的内能增大,温度升高,达到硝化棉的燃点,硝化棉就会燃烧。
【小问2详解】
[1][2]水沸腾后,水蒸气膨胀对塞子做功,将水蒸气的内能转化为塞子的机械能。在汽油机的做功冲程中,是将燃气的内能转化为活塞的机械能,所以该过程与汽油机的做功冲程能量转化相同。
【小问3详解】
[1][2]加热试管使水沸腾,是通过热传递的方式,将热量从热源传递给试管中的水,从而改变水的内能。在水蒸气驱动下叶轮转动,此过程是内能转化为机械能,热机就是将内能转化为机械能的机器,所以这个实验体现了热机的原理。
四、计算题(26题6分,27题6分,共12分)
26. 为保护环境,我国多个城市采用了氢燃料新能源公交车代替传统燃油公交车。若某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶300s消耗了0.5kg的氢燃料。(q氢=1.4×108J/kg)求:
(1)完全燃烧0.5kg的氢燃料放出的热量;
(2)公交车行驶300s所做的功;
(3)公交车的热机效率。
【答案】(1)7×107J;(2)4.2×107J;(3)60%
【解析】
【详解】解:(1)0.5kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为
Q=mq=0.5kg×1.4×108J/kg=7×107J
(2)公交车行驶300s所做的功为
W=Pt=140×103W×300s=4.2×107J
(3)公交车的热机效率为
答:(1)完全燃烧0.5kg的氢燃料放出的热量为7×107J;
(2)公交车行驶300s所做的功为4.2×107J;
(3)公交车的热机效率为60%。
27. “运﹣20机票致敬白衣战士”登上热搜,无数网友点赞,若运﹣20在高空中飞行时在恒定的水平推力F的作用下,以720km/h的速度沿水平方向匀速航行1h,需要完全燃烧航空煤油4800kg,已知飞机发动机的机械功率是3.2×107W,航空煤油的热值为4×107J/kg。求:
(1)4800kg航空煤油完全燃烧放出的热量;
(2)发动机获得的水平推力F;
(3)该飞机发动机的效率。
【答案】(1)
(2)
(3)
60%
【解析】
【小问1详解】
煤油完全燃烧放出的热量
【小问2详解】
飞机水平匀速航行速度
由得水平推力
【小问3详解】
发动机1h做的有用功
该飞机发动机的效率
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