内容正文:
2026--2027学年度九年级物理第一次阶段性调研问卷
一、单选题(每题2分,共24分)
1. “煮”的篆体写法如图。表示用火烧煮食物。下列实例与“煮”在改变物体内能的方式上相同的是( )
A. 热水暖手 B. 钻木取火 C. 搓手取暖 D. 擦燃火柴
2. 下列四组物体中,都属于导体的一组是( )
A. 玻璃棒、人体、大地 B. 石墨、金属刀片、铁块
C. 陶瓷、干木头、塑料 D. 石墨、橡胶、酸碱盐溶液
3. 某种温室大棚由棚膜和土墙搭建而成。为使大棚白天吸收太阳更多的能量,科研人员指导农户用水墙替换土墙,如图。这是利用水比土有更大的( )
A. 比热容 B. 密度 C. 电阻 D. 质量
4. 如图所示的实验中,浓氨水和无色酚酞溶液没有直接接触,但观察到纸花变红,这一现象表明( )
A. 分子间存在引力 B. 分子间存在斥力
C. 分子可以用肉眼观察 D. 分子在不停地做无规则运动
5. 图甲为我国国家博物馆展出的青铜冰鉴,堪称世界上最早的冰箱。青铜冰鉴分为两层,外层为鉴,内层为缶,盛夏之时,鉴内放冰,缶内放酒,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 缶内的酒通过热传递改变内能
B. 当鉴中冰的温度为0℃时,其内能为0J
C. 缶内酒的温度始终低于鉴内冰的温度
D. 冰块吸热熔化成为水的过程中内能保持不变
6. 如图所示是具有报警功能的文物展示台,该展示台由木板、弹簧、金属片A、B、C和报警电路组成。当小偷把物品搬离展示台时,金属片B在弹力作用下与金属片A、C分开。关于这个展示台,下列说法正确的是( )
A. 物品在展示台上时,灯不亮,电铃不响
B. 物品在展示台上时,灯不亮,电铃响
C. 物品不在展示台上时,灯亮,电铃不响
D. 物品不在展示台上时,灯亮,电铃响
7. 如图是某内燃机能量流向图,该内燃机的热机效率是( )
A. 25% B. 40% C. 75% D. 35%
8. 某款家用蒸汽洗地机设计为:开关S1控制电机M1和M2同时工作,实现洗地和污水回收;开关S2单独控制电阻R加热水产生蒸汽;一旦机器发生倾倒,开关S3断开整个电路。下列电路图符合设计要求的是( )
A. B.
C. D.
9. 如图是液体燃料火箭喷气发动机示意图。输送装置将燃料和氧化剂输送到燃烧室燃烧,产生气体喷出推动火箭前进。下列说法正确的是( )
A. 燃料燃烧时内能转化为化学能
B. 燃料箱燃料减少,燃料热值不变
C. 燃烧放出热量越多,燃料热值越大
D. 火箭前进时,燃料的化学能全部转化为火箭的机械能
10. 如图所示的电路中,L1和L2是小灯泡。关于该电路,下列说法中错误的是( )
A. S闭合后,L1、L2并联
B. S闭合后,电路将发生短路
C. 要想使L1、L2串联,可去掉导线b
D. 若将导线M从接线柱B改接到A上,L1、L2并联
11. 将塑料绳撕成细丝状,用毛皮分别摩擦塑料丝和PVC管后,将塑料丝放在PVC管上方。塑料丝就会像章鱼一样悬在空中,这就是神奇的静电章鱼实验,如图所示。下列分析正确的是( )
A. 塑料丝带电是因为它是导体
B. 塑料丝呈“章鱼”状的原因与验电器工作原理相同
C. 塑料丝能悬在PVC管上方,是因为它们带上了异种电荷
D. 用手去触摸“章鱼”后,“章鱼”可以吸在PVC管上是因为它们带上异种电荷
12. 将毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器,能正确表示橡胶棒和验电器金属箔片带电情况的图是( )
A. B.
C. D.
二、填空题(每空1分,共10分)
13. 如图,在两个相同烧杯中分别装等量的热水和冷水,同时滴入一滴红墨水,一会儿两杯水都变红了,这是______现象;装______的杯子变红的速度更快,这说明了分子的运动跟______有关。
14. 小明乘坐爸爸驾驶的以汽油机为动力的汽车外出游玩,观察到仪表指示发动机转速为3000r/min,则这台汽油机每秒对外做功______次。利用两种或两种以上能源的汽车称为混合动力型汽车,如图所示为“并联混合动力型汽车”的原理图,这种汽车在制动减速时,电动机的飞轮与汽车轮子摩擦,电动机作为发电机使用,把动能转化成了______能,实现了对电池的充电,既节约了汽油,又减少了尾气排放。
15. 如图所示,运输汽油的油罐车尾部总是装有一条拖在地上的链子,这是为了及时导走因________现象而积累的电荷,以免引发安全事故;因此应选取________(选填“导”或“绝缘”)体材料来制作这种链子,如橡胶、塑料和铁三种材料中的________。
16. 如图是我国古代发明的取火器的模型图,把木制推杆迅速推入牛角套筒时,杆前端的艾绒立刻燃烧起来,这是通过______的方式,使筒内空气内能______,温度升高,达到艾绒的着火点。该过程的能量转化与四冲程汽油机的______冲程相同。
三、作图与实验题(18题2分,每空1分,共21分)
17. 请按照如图所示的实物图画出电路图。
18. 小明网购了一款人体感应灯,这种灯只有在光线暗且有人体靠近时才会自动发光,在人离开时自动关闭。请你在图中正确画出能够表示该灯工作原理的电路图。
19. 如图所示,在试管中装些水,用软木塞塞住,加热试管使水沸腾,水蒸气会把软木塞冲出。
(1)在这个过程中,水的温度升高,这是用_____的方法增加了水的内能。
(2)水汽化产生高温高压的水蒸气,水蒸气冲开瓶塞,水蒸气对瓶塞_________,水蒸气的内能________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)这个实验基本反映出了热机的工作原理,即可以利用_____能对外做功。
20. 探究串、并联电路的特点:
(1)如图甲,闭合开关两灯都发光,取下灯L1,灯L2________(“发光”或“不发光”),说明:串联电路中各用电器之间 _________(“相互影响”或“相互不影响”);将开关分别连接在A、B、C处,闭合开关,灯L1、L2会________(“发光”或“不发光”),说明:串联电路中开关位置改变,其控制作用 _______(“改变”或“不改变”);
(2)如图乙,闭合开关两灯都发光,取下L1,L2会 _______(“发光”或“不发光”),说明:并联电路中各用电器之间 __________(“相互影响”或“相互不影响”)。将开关移到L1支路,其控制作用 _______(“改变”或“不改变”)。
21. 在探究不同物质吸热升温特点实验中,如图甲,小明用同一装置给水和食用油加热。
(1)实验中,要控制水和食用油的______(选填“质量”或“体积”)相同,通过______(选填“温度的升高多少”或“加热时间长短”)来比较液体吸收热量的多少;
(2)实验后发现水的比热容较大,要使水和食用油升高相同的温度,就要给水加热更长的时间,此过程中水吸收的热量______(选填“大于”、“等于”或“小于”)食用油吸收的热量;
(3)根据实验数据作出两种液体的温度随加热时间变化的图像,如图乙,其中吸热本领较强的是______图线(选填“A”或“B”)对应的液体;它们的比热容之比cA∶cB= ______ ;
(4)同组的小华设计如下方法来比较比热容的大小:将两初温均为t1的相同金属块,分别浸没在温度均为t2的水与食用油中(t1>t2),待分别温度稳定(热传递结束)时,测得水温低于食用油的温度,若不计热损失,据此得出水的比热容比食用油大的结论,请评价该设计思路是否可行。______(选填“可行”或“不可行”)。
四、计算题(第22题7分,第23题8分,共15分)
22. 淬火是金属热处理工艺之一,把金属制品加热到一定温度后放在水、油或空气中迅速冷却,以提高金属的硬度和强度。现将一质量为1.5kg的金属块加热到420℃,然后放在室温为20℃的空气中自然冷却,求:
(1)金属块在冷却过程中放出多少热量?
(2)若把这些热量全部用于给35℃、1kg的水加热,在一标准大气压下水温升高多少摄氏度?[已知金属的比热容为0.49×103J/(kg·℃),水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
23. 图甲是李华家新装的天然气热水器。某次李华洗澡时将燃气热水器的温度设定在45℃(即水从热水器流出的温度),热水器热水管出水量为6kg/min,洗澡用时15min,洗澡前后查看燃气表上显示的余气量分别是165.51m3和165.30m3。已知冷水温度为10℃[水的比热容,天然气的热值q=7.0×107J/m3],求:
(1)消耗的天然气完全燃烧放出的热量;
(2)该款天然气热水器烧水时的效率;
(3)洗澡过程中,李华感到水温过高,于是通过调节花洒前端的混水阀(图乙),使部分冷水和热水管中出来的热水混合,从而使混合后从花洒出来的水温为38℃。若在此过程中,热水管的出水量和出水温度保持6kg/min和45℃不变,则混合后花洒的出水量为多少kg/min?(不计热量损失)
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2026--2027学年度九年级物理第一次阶段性调研问卷
一、单选题(每题2分,共24分)
1. “煮”的篆体写法如图。表示用火烧煮食物。下列实例与“煮”在改变物体内能的方式上相同的是( )
A. 热水暖手 B. 钻木取火 C. 搓手取暖 D. 擦燃火柴
【答案】A
【解析】
【详解】“煮”的篆体写法如图。表示用火烧煮食物,这是通过热传递改变内能;
A.热水暖手,这是通过热传递改变内能,与“煮”在改变物体内能的方式上相同,故A符合题意;
BCD.钻木取火、搓手取暖、擦燃火柴,这是通过做功改变内能,与“煮”在改变物体内能的方式上不相同,故BCD不符合题意。
故选A。
2. 下列四组物体中,都属于导体的一组是( )
A. 玻璃棒、人体、大地 B. 石墨、金属刀片、铁块
C. 陶瓷、干木头、塑料 D. 石墨、橡胶、酸碱盐溶液
【答案】B
【解析】
【详解】ABCD.属于导体的是人体、大地、石墨、金属刀片、铁块、酸碱盐溶液,故ACD不符合题意,B故符合题意。
故选B。
3. 某种温室大棚由棚膜和土墙搭建而成。为使大棚白天吸收太阳更多的能量,科研人员指导农户用水墙替换土墙,如图。这是利用水比土有更大的( )
A. 比热容 B. 密度 C. 电阻 D. 质量
【答案】A
【解析】
【详解】为使大棚白天吸收太阳更多的能量,科研人员指导农户用水墙替换土墙,这是因为水比土有更大的比热容,由可知,在质量和升高温度一定时,能吸收更多热量,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4. 如图所示的实验中,浓氨水和无色酚酞溶液没有直接接触,但观察到纸花变红,这一现象表明( )
A. 分子间存在引力 B. 分子间存在斥力
C. 分子可以用肉眼观察 D. 分子在不停地做无规则运动
【答案】D
【解析】
【详解】浓氨水未接触含有酚酞溶液的纸花变红,说明分子在永不停息地做无规则运动(热运动),导致染料分子从源头扩散到纸花。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选 D。
5. 图甲为我国国家博物馆展出的青铜冰鉴,堪称世界上最早的冰箱。青铜冰鉴分为两层,外层为鉴,内层为缶,盛夏之时,鉴内放冰,缶内放酒,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 缶内的酒通过热传递改变内能
B. 当鉴中冰的温度为0℃时,其内能为0J
C. 缶内酒的温度始终低于鉴内冰的温度
D. 冰块吸热熔化成为水的过程中内能保持不变
【答案】A
【解析】
【详解】A.热传递是由于温度差引起的热能传递现象,改变物体内能的方式有做功和热传递。鉴内放冰,冰温度低,缶内放酒,酒温度高,存在温度差,缶内的酒放出热量、温度降低,是通过热传递的方式改变内能的 ,故A正确;
B.内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和,一切物体在任何温度下都有内能。当鉴中冰的温度为0℃时,冰内的分子仍在做无规则运动,且分子间存在势能,所以其内能不为0J ,故B错误;
C.热传递的最终结果是达到热平衡,即温度相同。开始时缶内酒的温度高于鉴内冰的温度,通过热传递,酒的温度降低,冰吸热熔化,当冰和酒达到热平衡时,二者温度相同,并非缶内酒的温度始终低于鉴内冰的温度 ,故C错误;
D.晶体熔化过程中,吸收热量,温度不变,但内能增加。冰块是晶体,在吸热熔化成为水的过程中,吸收热量,虽然温度不变,但分子势能增加,所以内能增大 ,故D 错误。
故选A。
6. 如图所示是具有报警功能的文物展示台,该展示台由木板、弹簧、金属片A、B、C和报警电路组成。当小偷把物品搬离展示台时,金属片B在弹力作用下与金属片A、C分开。关于这个展示台,下列说法正确的是( )
A. 物品在展示台上时,灯不亮,电铃不响
B. 物品在展示台上时,灯不亮,电铃响
C. 物品不在展示台上时,灯亮,电铃不响
D. 物品不在展示台上时,灯亮,电铃响
【答案】D
【解析】
【详解】AB.当物品在展示台上时,电铃被短路,此时灯亮,电铃不响,故AB错误;
CD.小偷把物品搬离展示台时,金属片B在弹力作用下与金属片A、C分开时,灯泡和电铃串联,此时灯亮铃响,故C错误,D正确。
故选D。
7. 如图是某内燃机能量流向图,该内燃机的热机效率是( )
A. 25% B. 40% C. 75% D. 35%
【答案】D
【解析】
【详解】由图可知,燃料燃烧的内能为100%,机械自身消耗能量占25%,废气带走能量占40%。热机效率为有用机械能占燃料燃烧内能的比例,故热机效率为,故D正确,ABC错误。
故选D。
8. 某款家用蒸汽洗地机设计为:开关S1控制电机M1和M2同时工作,实现洗地和污水回收;开关S2单独控制电阻R加热水产生蒸汽;一旦机器发生倾倒,开关S3断开整个电路。下列电路图符合设计要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】开关S1控制电机M1和M2同时工作,说明开关S1、M1和M2串联,或者M1和M2并联且开关在M1和M2的干路上;开关S2单独控制电阻R加热水产生蒸汽,则电阻R与两个电动机并联,开关在电阻支路上;一旦机器发生倾倒,开关S3断开整个电路,则开关在整个电路的干路上。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
9. 如图是液体燃料火箭喷气发动机示意图。输送装置将燃料和氧化剂输送到燃烧室燃烧,产生气体喷出推动火箭前进。下列说法正确的是( )
A. 燃料燃烧时内能转化为化学能
B. 燃料箱燃料减少,燃料热值不变
C. 燃烧放出热量越多,燃料热值越大
D. 火箭前进时,燃料的化学能全部转化为火箭的机械能
【答案】B
【解析】
【详解】A.燃料燃烧时,燃料的化学能转化为内能,故A错误;
BC.热值是燃料的特性,只决定于燃料的种类,与质量和燃烧情况等无关,所以燃料箱燃料减少,热值不变。热值与放出热量的多少无关,故B正确,故C错误;
D.火箭前进时,是将燃气的内能转化为机械能,由于有热量损失,燃料不可能全部燃烧等因素影响,燃料的化学能不可能全部转化为火箭的机械能,故D错误。
故选B。
10. 如图所示的电路中,L1和L2是小灯泡。关于该电路,下列说法中错误的是( )
A. S闭合后,L1、L2并联
B. S闭合后,电路将发生短路
C. 要想使L1、L2串联,可去掉导线b
D. 若将导线M从接线柱B改接到A上,L1、L2并联
【答案】A
【解析】
【详解】AB.如图所示,闭合开关,电源两端被导线相连,电源被短路,两个灯泡都不发光,故A错误,符合题意,B正确,不符合题意;
C.如图所示,去掉导线b,电路中各个元件首尾相连,灯泡L1、L2串联,故C正确,不符合题意;
D.若将导线M从接线柱B改接到A上,则两灯属于并联电路,两灯都能发光,故D正确,不符合题意。
故选A。
11. 将塑料绳撕成细丝状,用毛皮分别摩擦塑料丝和PVC管后,将塑料丝放在PVC管上方。塑料丝就会像章鱼一样悬在空中,这就是神奇的静电章鱼实验,如图所示。下列分析正确的是( )
A. 塑料丝带电是因为它是导体
B. 塑料丝呈“章鱼”状的原因与验电器工作原理相同
C. 塑料丝能悬在PVC管上方,是因为它们带上了异种电荷
D. 用手去触摸“章鱼”后,“章鱼”可以吸在PVC管上是因为它们带上异种电荷
【答案】B
【解析】
【详解】A.塑料丝导电性不好,属于绝缘体,塑料丝带电是因为摩擦时发生电荷转移,故A错误;
B.塑料丝呈“章鱼”状的原因是塑料丝带有同种电荷,而同种电荷相互排斥,与验电器工作原理相同,故B正确;
C.塑料丝悬在PVC管上方,说明塑料丝与PVC管相互排斥,所以它们带有同种电荷,故C错误;
D.用手去触摸“章鱼”后,“章鱼”不再带电,“章鱼”可以吸在PVC管上是因为带电体可以吸引轻小物体,故D错误。
故选B。
12. 将毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器,能正确表示橡胶棒和验电器金属箔片带电情况的图是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】AD.毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,验电器由于接触带电,所以两金属箔都带上负电荷,故验电器的金属箔片因为同种电荷相互排斥而张开,故A符合题意,D不符合题意;
BC.由于毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,所以图中的橡胶棒带的电荷错误,故BC不符合题意。
故选A。
二、填空题(每空1分,共10分)
13. 如图,在两个相同烧杯中分别装等量的热水和冷水,同时滴入一滴红墨水,一会儿两杯水都变红了,这是______现象;装______的杯子变红的速度更快,这说明了分子的运动跟______有关。
【答案】 ①.
扩散 ②.
热水 ③.
温度
【解析】
【详解】水变红表明墨水与水分子相互进入对方里面,是由于分子无规则运动形成的,该现象属于扩散现象。由分子热运动规律可知,温度越高分子无规则运动越剧烈,故装热水的杯子变红速度更快,说明分子的运动跟温度有关。
14. 小明乘坐爸爸驾驶的以汽油机为动力的汽车外出游玩,观察到仪表指示发动机转速为3000r/min,则这台汽油机每秒对外做功______次。利用两种或两种以上能源的汽车称为混合动力型汽车,如图所示为“并联混合动力型汽车”的原理图,这种汽车在制动减速时,电动机的飞轮与汽车轮子摩擦,电动机作为发电机使用,把动能转化成了______能,实现了对电池的充电,既节约了汽油,又减少了尾气排放。
【答案】 ①. 25 ②. 电
【解析】
【详解】[1]汽油机在一个工作循环中,飞轮转动两圈,对外做功一次,3000r/min,即50r/s,则每秒做功的次数为25次,并完成100个冲程。
[2]发电机是将机械能转化为电能的装置,电动机作为发电机使用,把动能转化成电能,对电池充电。
15. 如图所示,运输汽油的油罐车尾部总是装有一条拖在地上的链子,这是为了及时导走因________现象而积累的电荷,以免引发安全事故;因此应选取________(选填“导”或“绝缘”)体材料来制作这种链子,如橡胶、塑料和铁三种材料中的________。
【答案】 ①. 摩擦起电 ②. 导 ③. 铁
【解析】
【详解】[1]不同物质在摩擦时会发生电荷转移从而产生静电,为了及时导走这些电荷,运输汽油的油罐车尾部总是装有一条拖在地上的链子。
[2][3]因为链子是用于导走电荷的,所以要求链子具有较好的导电性,所以应选择导体材料来制作。橡胶、塑料和铁三种材料中,只有铁是导体,所以应选择铁作为制作链子的材料。
16. 如图是我国古代发明的取火器的模型图,把木制推杆迅速推入牛角套筒时,杆前端的艾绒立刻燃烧起来,这是通过______的方式,使筒内空气内能______,温度升高,达到艾绒的着火点。该过程的能量转化与四冲程汽油机的______冲程相同。
【答案】 ①. 做功 ②. 增大 ③. 压缩
【解析】
【详解】[1][2][3]封闭的气体被推杆压缩过程中,活塞对气体做功,所以气体内能增加,则温度升高,达到艾绒的着火点,使艾绒着火达到点火的目的;此过程中是机械能转化为内能,与汽油机的压缩冲程的能量转化相同。
三、作图与实验题(18题2分,每空1分,共21分)
17. 请按照如图所示的实物图画出电路图。
【答案】
【解析】
【详解】导线从干电池组的正极出发,依次连接开关、灯泡L₂、灯泡L₁,最终回到电源负极,整个电路只有一条通路,属于串联电路。如图所示,使用统一的电路元件符号,元件排布均匀不画在拐角处,导线横平竖直呈矩形布局,准确还原实物的连接顺序即可。
18. 小明网购了一款人体感应灯,这种灯只有在光线暗且有人体靠近时才会自动发光,在人离开时自动关闭。请你在图中正确画出能够表示该灯工作原理的电路图。
【答案】
【解析】
【详解】这种灯只有在光线暗且有人体靠近时才会自动发光,在人离开时自动关闭,说明光敏开关和人体感应器同时控制灯,光敏开关、人体感应器、灯三者应该是串联的,故作图如下:
19. 如图所示,在试管中装些水,用软木塞塞住,加热试管使水沸腾,水蒸气会把软木塞冲出。
(1)在这个过程中,水的温度升高,这是用_____的方法增加了水的内能。
(2)水汽化产生高温高压的水蒸气,水蒸气冲开瓶塞,水蒸气对瓶塞_________,水蒸气的内能________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)这个实验基本反映出了热机的工作原理,即可以利用_____能对外做功。
【答案】(1)热传递 (2) ①. 做功 ②. 减小
(3)内能
【解析】
【小问1详解】
用酒精灯对试管加热,水从试管处吸收热量,温度升高,这是用热传递的方法增加了水的内能。
【小问2详解】
[1][2]随着水的汽化,水蒸气越来越多,试管内气压增大,达到一定程度时,高温高压的水蒸气冲开瓶塞,对瓶塞做功,水蒸气的内能减小,将水蒸气的内能转化为活塞的机械能。
【小问3详解】
该实验基本反映出了热机的工作原理,通过燃料燃烧获得内能,然后利用内能对外做功,实现内能转化为机械能。
20. 探究串、并联电路的特点:
(1)如图甲,闭合开关两灯都发光,取下灯L1,灯L2________(“发光”或“不发光”),说明:串联电路中各用电器之间 _________(“相互影响”或“相互不影响”);将开关分别连接在A、B、C处,闭合开关,灯L1、L2会________(“发光”或“不发光”),说明:串联电路中开关位置改变,其控制作用 _______(“改变”或“不改变”);
(2)如图乙,闭合开关两灯都发光,取下L1,L2会 _______(“发光”或“不发光”),说明:并联电路中各用电器之间 __________(“相互影响”或“相互不影响”)。将开关移到L1支路,其控制作用 _______(“改变”或“不改变”)。
【答案】 ①. 不发光 ②. 相互影响 ③. 都发光 ④. 不变 ⑤. 发光 ⑥. 相互不影响 ⑦. 改变
【解析】
【详解】(1)[1][2]如图甲,两灯串联,取下灯L1,电路断路,没有电流经过,所以灯L2不发光。说明:串联电路中各用电器之间相互影响。
[3][4]无论将开关接在A、B、C处的哪一处,两灯都发光,说明串联电路中,改变开关的位置,其控制作用不变。
(2)[5][6]如图乙,两灯并联,取下L1,L2所在支路仍为通路,所以L2会发光,说明:并联电路中各用电器之间互不影响。
[7]图中开关接在干路上,断开开关,整个电路断路,两灯都不发光;若将开关接到L1支路上,只控制L1,所以控制作用发生了改变。
21. 在探究不同物质吸热升温特点实验中,如图甲,小明用同一装置给水和食用油加热。
(1)实验中,要控制水和食用油的______(选填“质量”或“体积”)相同,通过______(选填“温度的升高多少”或“加热时间长短”)来比较液体吸收热量的多少;
(2)实验后发现水的比热容较大,要使水和食用油升高相同的温度,就要给水加热更长的时间,此过程中水吸收的热量______(选填“大于”、“等于”或“小于”)食用油吸收的热量;
(3)根据实验数据作出两种液体的温度随加热时间变化的图像,如图乙,其中吸热本领较强的是______图线(选填“A”或“B”)对应的液体;它们的比热容之比cA∶cB= ______ ;
(4)同组的小华设计如下方法来比较比热容的大小:将两初温均为t1的相同金属块,分别浸没在温度均为t2的水与食用油中(t1>t2),待分别温度稳定(热传递结束)时,测得水温低于食用油的温度,若不计热损失,据此得出水的比热容比食用油大的结论,请评价该设计思路是否可行。______(选填“可行”或“不可行”)。
【答案】 ①. 质量 ②. 加热时间长短 ③. 大于 ④. A ⑤. 9∶4 ⑥. 可行
【解析】
【详解】(1)[1]探究水与食用油吸热能力大小关系时,采用的是控制变量法,实验中需要保持水与食用油的质量相等。
[2]用两个相同的加热装置分别给水和食用油加热,相同时间内,酒精灯放出的热量相同,水和食用油吸收的热量相同,所以用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少。
(2)[3]在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给水加热更长的时间。因为选用相同的酒精灯加热,所以加热时间长的吸收的热量多。即水吸收的热量大于食用油吸收的热量。
(3)[4]由图可知,加热时间相同,即吸收的热量相同,A升高的温度低于B升高的温度,故A的吸热能力强。
[5]由图可知,A的加热时间是B加热时间的1.5倍,A升高的温度是B升高温度的,根据吸热公式可知:A对应的液体吸收的热量为QA=cAmΔtA,B对应的液体吸收的热量为QB=cBmΔtB,则
整理得
则它们的比热容之比为
(4)[6]该方案可行,因为在该过程中水吸收的热量多,而升高的温度小,所以水的比热容大。
四、计算题(第22题7分,第23题8分,共15分)
22. 淬火是金属热处理工艺之一,把金属制品加热到一定温度后放在水、油或空气中迅速冷却,以提高金属的硬度和强度。现将一质量为1.5kg的金属块加热到420℃,然后放在室温为20℃的空气中自然冷却,求:
(1)金属块在冷却过程中放出多少热量?
(2)若把这些热量全部用于给35℃、1kg的水加热,在一标准大气压下水温升高多少摄氏度?[已知金属的比热容为0.49×103J/(kg·℃),水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】(1)2.94×105J ;(2)65℃
【解析】
【详解】解:(1)金属块放出的热量
Q放=c金m金Δt金=0.49×103J/(kg•℃)×1.5kg×(420℃-20℃)=2.94×105J
(2)由题知,水吸收的热量
Q吸=Q放=2.94×105J
由Q吸=cmΔt得,水升高的温度为
Δt== =70℃
水的末温为
t水=Δt+t0水=70℃+35℃=105℃
因为一个标准大气压下水的沸点是100℃,所以水温升高到100℃后水温不再上升,则水实际上升的温度为
Δt水=100℃-35℃=65℃
答:(1)金属块在冷却过程中放出热量为2.94×105J;
(2)若把这些热量给35℃、1kg的水加热,在一标准大气压下水温升高65℃。
23. 图甲是李华家新装的天然气热水器。某次李华洗澡时将燃气热水器的温度设定在45℃(即水从热水器流出的温度),热水器热水管出水量为6kg/min,洗澡用时15min,洗澡前后查看燃气表上显示的余气量分别是165.51m3和165.30m3。已知冷水温度为10℃[水的比热容,天然气的热值q=7.0×107J/m3],求:
(1)消耗的天然气完全燃烧放出的热量;
(2)该款天然气热水器烧水时的效率;
(3)洗澡过程中,李华感到水温过高,于是通过调节花洒前端的混水阀(图乙),使部分冷水和热水管中出来的热水混合,从而使混合后从花洒出来的水温为38℃。若在此过程中,热水管的出水量和出水温度保持6kg/min和45℃不变,则混合后花洒的出水量为多少kg/min?(不计热量损失)
【答案】(1)1.47×107J;(2)90%;(3)7.5kg/min
【解析】
【详解】解:(1) 由题可知消耗的天然气的体积
则这些天然气完全燃烧放出的热量
(2)由题知,热水器热水管出水量为6kg/min,洗澡用时15min,则洗澡用水的质量
洗澡时进入热水器的水吸收的热量
热水器的热效率
(3)因不计热损失时,热水放出的热量和冷水吸收的热量相等,所以
即
则
热水管的出水量和出水温度保持6kg/min和45℃不变,则冷水每分钟的质量为
所以混合后花洒的出水量为
即混合后花洒的出水量为。
答:(1)消耗的天然气完全燃烧放出的热量为1.47×107J;
(2)该款天然气热水器烧水时的效率为90%;
(3)混合后花洒的出水量为7.5kg/min。
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