精品解析：云南文山壮族苗族自治州丘北县部分学校2026-2027学年上学期九年级物理9月核心素养提升作业一

核心素养提升作业一 九年级 物理（人教版） 范围：九年级全册 第十三章至第十四章 （本练习共五个大题，共23小题，共8页） 温馨提示： 1.为方便老师批改作业，学生必须在答题卡上解题作答。答案应书写在答题卡的相应位置上，在练习卷、草稿纸上作答无效。 2.练习结束后，请将练习卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本大题共10小题，每小题3分，共30分。每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求；第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，有选错或不选的得0分。 1. 从“天宫”建站到“嫦娥”奔月，中国航天一步一步走在探索星辰大海的伟大征程中。下列天体或粒子中空间尺度最小的是（ ） A. 太阳 B. 地球 C. 粉尘 D. 分子 2. 下列事例中，属于做功改变物体内能的是（ ） A. 搓手取暖 B. 炉火烧水 C. 冰镇饮料 D. 沐浴阳光 3. 下列事例中，没有利用水的比热容大这一特性的是（ ） A. 大型中央空调用水循环冷却设备 B. 游泳之后从水中出来，风一吹感觉很冷 C. 傍晚，往春播的秧苗田里灌水保温 D. 沿海地区的早晚温差比内陆地区小 4. 下图是汽油机一个工作循环的四个冲程，顺序排列正确的是（ ） A. 甲乙丙丁 B. 乙丙甲丁 C. 丁乙丙甲 D. 丁甲丙乙 5. 若将一瓶酒精倒去一半，对于剩下的一半酒精，下列判断正确的是（ ） A. 热值不变，比热容变为原来的一半 B. 比热容不变，热值变为原来的一半 C. 热值和比热容都不变 D. 热值、比热容都变为原来的一半 6. 提高热机效率对缓解能源紧缺非常重要。下列有关热机效率的说法正确的是（ ） A. 尽量减少热机内部各部件间的摩擦可提高热机效率 B. 实现“零排放”的新型燃料汽车的热机效率为100% C. 使用的燃料热值越高，热机的效率越高 D. 增大热机的功率，可以提高热机效率 7. 垃圾处理厂将分类收集的垃圾进行焚烧发电，实现能源回收利用。下列说法正确的是（ ） A. 焚烧垃圾时，化学能全部转化为电能 B. 垃圾燃烧放出的热量，可以用来发电，因此我们无需节约用电 C. 在能量转化过程中，部分化学能转化为电能，但能量的总量不变 D. 垃圾本身含有的能量是凭空产生的，经过焚烧后，创造了电能 8. 如图所示，下列有关分子动理论解释正确的是（ ） A. 图甲：水和酒精充分混合后的总体积变小，说明分子之间存在引力 B. 图乙：两个底面削平的铅柱紧压在一起后能悬吊一定的重物，说明分子间存在相互作用的引力 C. 图丙：红墨水在热水中扩散得快些，说明温度越高分子运动越剧烈 D. 图丁：注射器中的水很难被压缩，说明分子之间只存在斥力 9. 下列关于温度、内能和热量的说法不正确的是（ ） A. 0℃的冰也有内能 B. 物体温度降低，则可能是向外界放热了 C. 内能小的物体一定不能向内能大的物体传递热量 D. 物体的温度越高，含有的热量越多 10. 用两个相同的电加热器给质量均为0.2kg的物质甲和水加热，在单位时间内它们吸收的热量相等。它们的温度随加热时间的变化关系如图所示，不计热量损失，，下列说法正确的是（ ） A. 物质甲的比热容为 B. 加热20min时间内，水所吸收的热量是甲的两倍 C. 甲在前10min内吸收的热量是 D. 升高60℃，水吸收的热量是甲吸收的热量的两倍 二、填空题：本大题共6小题，共14分。 11. 常见的物质是由极其微小的_____、原子构成的。如图所示是同种物质在三种不同状态下的分子结构，其中图甲表示物体处于_____（选填“固”“液”或“气”）态。 12. 常见的燃料有煤、石油、天然气等，部分地区还用干木柴等作为燃料。干木柴的热值为，其物理意义是______；水的比热容为，其物理意义是______。 13. 柴油机与汽油机的不同之处有：柴油机在结构上有______（选填“火花塞”或“喷油嘴”）；在吸气冲程中，汽油机吸入的是______（选填“空气”“汽油”或“空气和汽油的混合物”）。 14. 大气中PM2.5是直径不大于2.5μm的颗粒物，则PM2.5的运动属于______（选填“机械运动”或“分子运动”）；若某台四冲程汽油机的飞轮转速为3600r/min，则该汽油机每秒对外做功______次。 15. 小明将一块质量为2kg的金属块冷冻至-18℃后，迅速取出放入另一个装有5kg水的绝热容器中，容器中水温为34℃，放入金属块后水温最终下降4℃，不计热量损失。则金属块吸收的热量为____J，该金属的比热容为______。[] 16. 阅读材料，回答问题： 风寒温度 人们都有这样的体验：走在街上，穿着衣服感觉冷暖刚好适宜，这时突然起了一阵大风，顿时感觉周身寒冷，这就是风寒效应。风寒效应会影响人体对冷的感觉，导致人体感觉的温度与温度计的示数有明显的差别。原来人体的主要散热部位是皮肤，通过皮肤红外辐射、接触传导热量、冷热空气对流和汗液蒸发等方式散热。当无风时，在人体皮肤和周围空气之间有一个比较稳定的空气层，由于空气是热的不良导体，可以起到保温作用：当刮风时，稳定的空气保温层不断被新来的冷空气所代替，并把热量带走。风速越大，人体散失的热量越快、越多，人也就感觉越寒冷。科学家提出用风寒温度描述刮风时人体皮肤感觉的温度，并通过大量实验找出了风寒温度和风速的关系。下表是在气温为：5℃时，风寒温度和风速的关系。 风速（km/h） 0 10 20 30 40 风寒温度（℃） 5 3 1 -1 -3 （1）风寒效应会影响人体对冷的感觉，导致人体感觉的温度与______有明显的差别；人体的主要散热部位是______。 （2）风会使人感觉更寒冷的原因主要是加强了下列哪种散热方式______。 A. 辐射 B. 传导 C. 对流 D. 汗液蒸发 （3）根据所给数据计算出，当气温为5℃，风速为35km/h时，风寒温度为______℃。 三、作图题：本大题共1小题，共4分。 17. （1）请在图中画出水的比热容与其质量的大致关系图像。 （2）如图所示为汽油机的做功冲程，请你作出气缸内气体对活塞的作用力F的示意图（图中作用点O已标出） 四、实验探究题：本大题共4小题，共24分。 18. 如图所示是小明和小聪利用相同装置探究“不同物质的吸热能力”的实验。 （1）如图甲所示，在组装实验装置时，应按______（选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序进行；除了图中所示的测量工具外还需要______和______。 （2）实验时，应往两烧杯中加入初温和______相同的A、B两种液体；实验中，两同学是通过______（选填“加热时间”或“升高的温度”）来判断两种液体吸收热量的多少。 （3）点燃酒精灯加热时，两同学用玻璃棒缓慢搅动烧杯中的液体，其目的是______。 （4）两同学根据实验数据绘制了A、B两种液体温度随加热时间的变化图像，如图乙所示，分析可知两液体中，吸热能力较强的是______液体；______液体更适合当作发动机的冷却液。（均选填“A”或“B”） 19. 如图所示，有两只集气瓶A和B，A瓶装有无色透明的空气，B瓶装有红棕色的二氧化氮气体（二氧化氮的密度比空气的密度大）。 （1）为了研究扩散现象，应选择如图________（选填“甲”或“乙”）所示的方案。抽掉玻璃板后，保持两瓶口紧贴静置较长时间，两瓶中气体的颜色变得均匀，该现象说明分子在不停地做________运动，混合均匀后，分子________（选填“继续”或“停止”）运动。 （2）若抽掉玻璃板前，将两瓶中的气体加热，使其温度升高，则抽掉玻璃板后，能更________（选填“快”或“慢”）地看到两瓶中气体的颜色变得均匀。 20. 热机对人类文明发展起着重要的推动作用，为了更好地了解热机的工作原理，某实践小组同学在学校实验室开展制作简易热机模型的实践活动。 【项目提出】制作简易热机模型。 【项目分析】任何热机都存在“热源”与“工作物质”，二者是区分热机类型的关键。其中，汽油机的热源与工作物质合二为一，即汽缸内的汽油与空气混合物燃烧过程直接在汽缸内部完成，属于内燃机；蒸汽机的热源与工作物质相互分离，热源在汽缸外，通过热量传递加热汽缸内的水，产生水蒸气作为工作物质，属于外燃机。 【项目实施】 （1）制作叶轮：在圆形软木塞四周用小刀切几个对称的小缝，将铝片插在小缝中，在叶轮中心用锥子钻一个小孔，将铁丝穿过小孔，使叶轮能在铁丝上自由转动，如图甲所示； 组装“汽轮机”：按照如图乙所示组装器材，组装时______（选填“需要”或“不需要”）点燃酒精灯确定圆底烧瓶的高度；注意调整叶轮的位置，使导管的管口正对着叶片，该热机模型属于______（选填“内燃机”或“外燃机”）。 （2）点燃酒精灯给烧瓶中的水加热直至沸腾，当大量的“白气”从导管口喷出时可以看到叶轮转动了起来，该过程的能量转化是化学能→______→______。 【展示交流】 （3）实验时若叶轮不转动，其原因可能是：__________________（写出一条即可），对应的解决办法是：__________________。 （4）实践小组同学制作的这种热机模型的效率______（选填“能”或“不能”）达到100%；你判断的理由是____________。 21. 在炎炎夏日，空调成为人们生活中不可或缺的存在。小明在网上查到：有一种环保、节能的“超白涂料”，其反射率较高。如果在室外刷这种涂料，可利用其高反射率来反射太阳光的热量，减少墙面的热吸收，从而让室内温度降低5℃甚至更多，可以减少空调的使用，从而降低能源消耗。这是真的吗？于是小明找来两个完全相同的纸箱、温度计、“超白涂料”和滚刷，进行实验验证，先将两个完全相同纸箱中的其中一个在外表面用滚刷涂上“超白涂料”标记为A，另一个纸箱标记为B，把A、B两个纸箱同时放在太阳光下，一段时间后，接下来他的操作是__________________；若__________________。 五、综合题：本大题共2小题，每小题9分，共18分。 要求： （1）语言表述要简练、准确； （2）写出必要的运算和推理过程； （3）带单位计算； （4）计算结果若有近似，均保留两位小数。 22. 热量的单位有两种，一种是国际单位焦耳，简称“焦”；另一种是“卡路里”，简称“卡”，这个单位被广泛使用在营养计量和健身手册上。“卡”是这样规定的：在1个大气压下，将1克水温度升高1摄氏度所需要吸收的热量。 （1）1卡合多少焦耳； （2）茗茗每天健步走消耗的能量约相当于消耗能量多少卡？ （3）若运动员在长跑训练中汗水蒸发吸收热量，使质量为50kg的运动员体温下降，求汗水蒸发吸收的热量。[人体主要成分是水，水的比热容为] 23. 氢燃料被认为是21世纪最理想的能源，氢燃料新能源公交车逐渐在很多城市投放使用。氢的热值为，，求： （1）质量为 的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少； （2）若放出的热量全部被初温为、质量为的水吸收后，水的温度升高到多少； （3）燃烧 的氢燃料可以使恒定功率为的公交车匀速行驶5分钟，则氢燃料公交车的效率为多少。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 核心素养提升作业一 九年级 物理（人教版） 范围：九年级全册 第十三章至第十四章 （本练习共五个大题，共23小题，共8页） 温馨提示： 1.为方便老师批改作业，学生必须在答题卡上解题作答。答案应书写在答题卡的相应位置上，在练习卷、草稿纸上作答无效。 2.练习结束后，请将练习卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本大题共10小题，每小题3分，共30分。每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求；第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，有选错或不选的得0分。 1. 从“天宫”建站到“嫦娥”奔月，中国航天一步一步走在探索星辰大海的伟大征程中。下列天体或粒子中空间尺度最小的是（ ） A. 太阳 B. 地球 C. 粉尘 D. 分子 【答案】D 【解析】 【详解】分子是微观粒子；粉尘是宏观的固体微粒；地球是太阳系的行星，太阳是太阳系的中心恒星，太阳的尺度远大于地球，按照空间尺度从小到大排序为：分子、粉尘、地球、太阳，因此空间尺度最小的是分子。故选D。 2. 下列事例中，属于做功改变物体内能的是（ ） A. 搓手取暖 B. 炉火烧水 C. 冰镇饮料 D. 沐浴阳光 【答案】A 【解析】 【详解】A．搓手时双手摩擦克服摩擦力做功，机械能转化为内能，属于做功改变物体内能，故A符合题意； BCD．炉火烧水、冰镇饮料、沐浴阳光均存在温度差，通过热传递的方式改变物体内能，故BCD不符合题意。 故选A。 3. 下列事例中，没有利用水的比热容大这一特性的是（ ） A. 大型中央空调用水循环冷却设备 B. 游泳之后从水中出来，风一吹感觉很冷 C. 傍晚，往春播的秧苗田里灌水保温 D. 沿海地区的早晚温差比内陆地区小 【答案】B 【解析】 【详解】AC．水的比热容较大，根据，相同质量的水和其他物质相比，升高或降低相同温度时，水吸收或放出的热量更多，冷却设备或保温秧苗效果较好，故AC不符合题意； B．游泳后出水风一吹感觉冷，是因为身上的水蒸发吸热，加快了人体热量散失，和水的比热容大的特性无关，故B符合题意； D．水的比热容较大，根据，相同质量的水和砂石相比，吸收或放出相同热量时，水的温度变化更小，沿海地区的早晚温差比内陆地区小，故D不符合题意。 故选B。 4. 下图是汽油机一个工作循环的四个冲程，顺序排列正确的是（ ） A. 甲乙丙丁 B. 乙丙甲丁 C. 丁乙丙甲 D. 丁甲丙乙 【答案】C 【解析】 【详解】甲图排气门打开，活塞向上运动，为排气冲程；乙图两气门关闭，活塞向上运动，为压缩冲程；丙图两气门关闭，火花塞点火，活塞向下运动，为做功冲程；丁图进气门打开，活塞向下运动，为吸气冲程。汽油机工作循环顺序为吸气、压缩、做功、排气，即丁乙丙甲。故选C。 5. 若将一瓶酒精倒去一半，对于剩下的一半酒精，下列判断正确的是（ ） A. 热值不变，比热容变为原来的一半 B. 比热容不变，热值变为原来的一半 C. 热值和比热容都不变 D. 热值、比热容都变为原来的一半 【答案】C 【解析】 【详解】热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与质量、体积无关。倒去一半后，剩下酒精的种类没变，所以热值不变。 比热容也是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关，与质量无关。剩下酒精的种类和状态都没变，所以比热容也不变。 故选C。 6. 提高热机效率对缓解能源紧缺非常重要。下列有关热机效率的说法正确的是（ ） A. 尽量减少热机内部各部件间的摩擦可提高热机效率 B. 实现“零排放”的新型燃料汽车的热机效率为100% C. 使用的燃料热值越高，热机的效率越高 D. 增大热机的功率，可以提高热机效率 【答案】A 【解析】 【详解】热机效率定义式为，其中为热机做的有用功，为燃料完全燃烧放出的总能量。 A．减少热机部件间摩擦，可减少克服摩擦消耗的额外功，相同下增大，升高，故A正确； B．即使实现燃料零排放，热机工作时不可避免存在散热、克服部件摩擦等额外功，始终小于，不可能达到100%，故B错误； C．热机效率和燃料热值没有必然关系，热值仅代表单位质量燃料完全燃烧放出的热量多少，即使使用高热值燃料，若有用功占总热量的比值低，热机效率也不会更高，故C错误； D．功率是表示做功快慢的物理量，和热机效率是完全独立的物理量，二者无必然联系，故D错误。 故选A。 7. 垃圾处理厂将分类收集的垃圾进行焚烧发电，实现能源回收利用。下列说法正确的是（ ） A. 焚烧垃圾时，化学能全部转化为电能 B. 垃圾燃烧放出的热量，可以用来发电，因此我们无需节约用电 C. 在能量转化过程中，部分化学能转化为电能，但能量的总量不变 D. 垃圾本身含有的能量是凭空产生的，经过焚烧后，创造了电能 【答案】C 【解析】 【详解】A．焚烧垃圾时，化学能先转化为内能，再通过发电流程转化为电能，过程中会有大量内能散失等损耗，不可能全部转化为电能，故A错误； B．能量的转化和转移具有方向性，可利用的电能是有限的，且发电过程存在能量损耗，仍需节约用电，故B错误； C．根据能量守恒定律，能量在转化和转移过程中总量保持不变，焚烧垃圾时虽然部分化学能转化为电能，但总能量不变，故C正确； D．能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，垃圾的能量并非凭空出现，发电过程也只是能量的转化，并没有“创造”出新的能量，故D错误。 故选C。 8. 如图所示，下列有关分子动理论解释正确的是（ ） A. 图甲：水和酒精充分混合后的总体积变小，说明分子之间存在引力 B. 图乙：两个底面削平的铅柱紧压在一起后能悬吊一定的重物，说明分子间存在相互作用的引力 C. 图丙：红墨水在热水中扩散得快些，说明温度越高分子运动越剧烈 D. 图丁：注射器中的水很难被压缩，说明分子之间只存在斥力 【答案】BC 【解析】 【详解】A．水和酒精混合后总体积变小，说明分子间存在间隙，故A错误； B．铅柱紧压后能悬吊重物，说明分子间存在引力，故B正确； C．扩散现象是分子无规则运动的体现，红墨水在热水中扩散更快，说明温度越高，分子的无规则运动越剧烈，故C正确。 D．水很难被压缩，说明分子间存在斥力，但分子间引力和斥力同时存在，故D错误。 故选BC。 9. 下列关于温度、内能和热量的说法不正确的是（ ） A. 0℃的冰也有内能 B. 物体温度降低，则可能是向外界放热了 C. 内能小的物体一定不能向内能大的物体传递热量 D. 物体的温度越高，含有的热量越多 【答案】CD 【解析】 【详解】A ．一切物体在任何温度下都具有内能，故A正确； B．改变内能的方式包括做功和热传递，物体温度降低内能减小，可能是对外做功，也可能是向外界放热，故B正确； C．热传递的条件是物体间存在温度差，与内能大小无关，内能小的物体若温度高于内能大的物体，也可以向内能大的物体传递热量，故C错误； D．热量是热传递过程中的过程量，仅能表述为吸收或放出热量，不能说物体“含有”热量，故D错误。 本题选不正确的，故选CD。 10. 用两个相同的电加热器给质量均为0.2kg的物质甲和水加热，在单位时间内它们吸收的热量相等。它们的温度随加热时间的变化关系如图所示，不计热量损失，，下列说法正确的是（ ） A. 物质甲的比热容为 B. 加热20min时间内，水所吸收的热量是甲的两倍 C. 甲在前10min内吸收的热量是 D. 升高60℃，水吸收的热量是甲吸收的热量的两倍 【答案】AD 【解析】 【详解】AD．由图可知，质量相同的甲和水升高相同的温度 水加热 ，甲加热 。因加热器相同，则吸收热量 由 可知， 化简可知，故AD正确； B．用两个相同的电加热器加热，在相同时间内吸收的热量相等，故加热 内，水和甲吸收热量相等，故B错误； C．甲在前 内温度升高 ，吸收热量 ，故C错误。 故选AD。 二、填空题：本大题共6小题，共14分。 11. 常见的物质是由极其微小的_____、原子构成的。如图所示是同种物质在三种不同状态下的分子结构，其中图甲表示物体处于_____（选填“固”“液”或“气”）态。 【答案】 ①. 分子 ②. 固 【解析】 【详解】[1]略。 [2]三态物质中，固态的分子间距最小、液态分子间距较小、气态分子间距最大，则其中甲图表示物体处于固态。 12. 常见的燃料有煤、石油、天然气等，部分地区还用干木柴等作为燃料。干木柴的热值为，其物理意义是______；水的比热容为，其物理意义是______。 【答案】 ①. 1kg干木柴完全燃烧放出的热量为 ②. 1kg的水温度升高（或降低）时吸收（或放出）的热量为 【解析】 【详解】略 13. 柴油机与汽油机的不同之处有：柴油机在结构上有______（选填“火花塞”或“喷油嘴”）；在吸气冲程中，汽油机吸入的是______（选填“空气”“汽油”或“空气和汽油的混合物”）。 【答案】 ①. 喷油嘴 ②. 空气和汽油的混合物 【解析】 【详解】汽油机顶部是火花塞，靠电火花点燃油气混合物；柴油机顶部有喷油嘴，在压缩冲程末喷出雾状柴油，利用压缩空气的高温自行引燃柴油。 汽油机在吸气冲程中，吸入空气和雾化汽油的混合物；柴油机吸气冲程仅吸入纯空气。 14. 大气中PM2.5是直径不大于2.5μm的颗粒物，则PM2.5的运动属于______（选填“机械运动”或“分子运动”）；若某台四冲程汽油机的飞轮转速为3600r/min，则该汽油机每秒对外做功______次。 【答案】 ①. 机械运动 ②. 30 【解析】 【详解】PM2.5是宏观颗粒物，其位置随时间的变化属于机械运动； 飞轮每秒的转速为 因四冲程汽油机飞轮每转动2圈对外做功1次，故每秒对外做功次数为次 15. 小明将一块质量为2kg的金属块冷冻至-18℃后，迅速取出放入另一个装有5kg水的绝热容器中，容器中水温为34℃，放入金属块后水温最终下降4℃，不计热量损失。则金属块吸收的热量为____J，该金属的比热容为______。[] 【答案】 ①. ②. ##875 【解析】 【详解】不计热量损失，金属块吸收的热量等于水放出的热量。水放出的热量 即金属块吸收的热量 水的末温为 金属块升高的温度为 金属的比热容为 16. 阅读材料，回答问题： 风寒温度 人们都有这样的体验：走在街上，穿着衣服感觉冷暖刚好适宜，这时突然起了一阵大风，顿时感觉周身寒冷，这就是风寒效应。风寒效应会影响人体对冷的感觉，导致人体感觉的温度与温度计的示数有明显的差别。原来人体的主要散热部位是皮肤，通过皮肤红外辐射、接触传导热量、冷热空气对流和汗液蒸发等方式散热。当无风时，在人体皮肤和周围空气之间有一个比较稳定的空气层，由于空气是热的不良导体，可以起到保温作用：当刮风时，稳定的空气保温层不断被新来的冷空气所代替，并把热量带走。风速越大，人体散失的热量越快、越多，人也就感觉越寒冷。科学家提出用风寒温度描述刮风时人体皮肤感觉的温度，并通过大量实验找出了风寒温度和风速的关系。下表是在气温为：5℃时，风寒温度和风速的关系。 风速（km/h） 0 10 20 30 40 风寒温度（℃） 5 3 1 -1 -3 （1）风寒效应会影响人体对冷的感觉，导致人体感觉的温度与______有明显的差别；人体的主要散热部位是______。 （2）风会使人感觉更寒冷的原因主要是加强了下列哪种散热方式______。 A. 辐射 B. 传导 C. 对流 D. 汗液蒸发 （3）根据所给数据计算出，当气温为5℃，风速为35km/h时，风寒温度为______℃。 【答案】（1） ①. 温度计的示数 ②. 皮肤 （2）C （3） -2 【解析】 【小问1详解】 直接从材料原文可找到对应表述，风寒效应会让人体感觉的温度和温度计测量的实际示数有明显差异，同时明确说明人体主要散热部位是皮肤。 【小问2详解】 材料提到刮风时，人体皮肤和周围空气之间的稳定保温空气层被新来的冷空气不断替换带走热量，这是冷热空气的流动换热，属于对流散热的强化。本题场景气温为5℃，人体几乎不会大量出汗，不是靠加强汗液蒸发散热，也和辐射、传导的主要作用无关。故选C。 【小问3详解】 观察表格数据，气温5℃时，风速每增加10km/h，风寒温度就降低2℃，也就是风速每提升5km/h，风寒温度下降1℃；风速30km/h时风寒温度是-1℃，风速35km/h比30km/h大5km/h，因此风寒温度为-2℃。 三、作图题：本大题共1小题，共4分。 17. （1）请在图中画出水的比热容与其质量的大致关系图像。 （2）如图所示为汽油机的做功冲程，请你作出气缸内气体对活塞的作用力F的示意图（图中作用点O已标出） 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 比热容是物质本身的一种物理特性，它的大小仅由物质的种类和状态决定。因此水的比热容与其质量的大致关系图像如下： 【小问2详解】 汽油机做功冲程时，气缸内气体对活塞的作用力竖直向下示意图如下： 四、实验探究题：本大题共4小题，共24分。 18. 如图所示是小明和小聪利用相同装置探究“不同物质的吸热能力”的实验。 （1）如图甲所示，在组装实验装置时，应按______（选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序进行；除了图中所示的测量工具外还需要______和______。 （2）实验时，应往两烧杯中加入初温和______相同的A、B两种液体；实验中，两同学是通过______（选填“加热时间”或“升高的温度”）来判断两种液体吸收热量的多少。 （3）点燃酒精灯加热时，两同学用玻璃棒缓慢搅动烧杯中的液体，其目的是______。 （4）两同学根据实验数据绘制了A、B两种液体温度随加热时间的变化图像，如图乙所示，分析可知两液体中，吸热能力较强的是______液体；______液体更适合当作发动机的冷却液。（均选填“A”或“B”） 【答案】（1） ①. 自下而上 ②. 天平 ③. 秒表 （2） ①. 质量 ②. 加热时间 （3）让液体各部分受热更加均匀，避免局部温度过高影响温度计的示数。 （4） ①. A ②. A 【解析】 【小问1详解】 在组装实验装置时，为了确保酒精灯的外焰能刚好加热到石棉网，同时保证温度计的玻璃泡能浸没在液体中且不碰及烧杯底和烧杯壁，应当按照自下而上的顺序进行组装； 为了控制两种液体的质量相同，需要用到的测量工具为天平；为了记录加热时间，需要用到秒表。 【小问2详解】 探究不同物质的吸热能力，必须控制不同物质的质量和初温相同； 实验中，我们使用相同的酒精灯进行加热。在相同时间内，酒精灯放出的热量相同，液体吸收的热量也相同。因此，是通过加热时间来间接反映和判断两种液体吸收热量的多少。 【小问3详解】 在加热过程中，用玻璃棒缓慢搅拌液体，是为了让液体各部分受热更加均匀，避免局部温度过高影响温度计的示数。 【小问4详解】  根据图乙图像分析，当加热5min时： A 液体的温度从升高到，升高的温度 B 液体的温度从升高到，升高的温度 根据公式可知，在质量m和吸收热量Q相同的情况下，温度升高较少的液体，其比热容c较大。因为 ，所以A液体的比热容大，即A液体的吸热能力较强。 作为发动机的冷却液，需要液体在吸收相同热量时温度升高较少，即需要比热容大、吸热能力强的物质。因此，A液体更适合作为发动机的冷却液。 19. 如图所示，有两只集气瓶A和B，A瓶装有无色透明的空气，B瓶装有红棕色的二氧化氮气体（二氧化氮的密度比空气的密度大）。 （1）为了研究扩散现象，应选择如图________（选填“甲”或“乙”）所示的方案。抽掉玻璃板后，保持两瓶口紧贴静置较长时间，两瓶中气体的颜色变得均匀，该现象说明分子在不停地做________运动，混合均匀后，分子________（选填“继续”或“停止”）运动。 （2）若抽掉玻璃板前，将两瓶中的气体加热，使其温度升高，则抽掉玻璃板后，能更________（选填“快”或“慢”）地看到两瓶中气体的颜色变得均匀。 【答案】（1） ①. 乙 ②. 无规则 ③. 继续 （2）快 【解析】 【小问1详解】 [1]为了研究扩散现象，避免重力对实验的影响，应将密度大的二氧化氮放在下面，则选择如图乙所示的方案。 [2]抽掉玻璃板后，保持两瓶口紧贴静置较长时间，两瓶中气体的颜色变得均匀，该现象说明分子在不停地做无规则运动，二氧化氮与空气分子相互扩散。 [3]当颜色变得均匀，达到宏观上的平衡状态后，分子的无规则运动并不会停止，所以混合均匀后，分子继续运动。 【小问2详解】 温度越高，分子无规则运动越剧烈，若抽掉玻璃板前，将两瓶中的气体加热，使其温度升高，则抽掉玻璃板后，能更快地看到两瓶中气体的颜色变得均匀。 20. 热机对人类文明发展起着重要的推动作用，为了更好地了解热机的工作原理，某实践小组同学在学校实验室开展制作简易热机模型的实践活动。 【项目提出】制作简易热机模型。 【项目分析】任何热机都存在“热源”与“工作物质”，二者是区分热机类型的关键。其中，汽油机的热源与工作物质合二为一，即汽缸内的汽油与空气混合物燃烧过程直接在汽缸内部完成，属于内燃机；蒸汽机的热源与工作物质相互分离，热源在汽缸外，通过热量传递加热汽缸内的水，产生水蒸气作为工作物质，属于外燃机。 【项目实施】 （1）制作叶轮：在圆形软木塞四周用小刀切几个对称的小缝，将铝片插在小缝中，在叶轮中心用锥子钻一个小孔，将铁丝穿过小孔，使叶轮能在铁丝上自由转动，如图甲所示； 组装“汽轮机”：按照如图乙所示组装器材，组装时______（选填“需要”或“不需要”）点燃酒精灯确定圆底烧瓶的高度；注意调整叶轮的位置，使导管的管口正对着叶片，该热机模型属于______（选填“内燃机”或“外燃机”）。 （2）点燃酒精灯给烧瓶中的水加热直至沸腾，当大量的“白气”从导管口喷出时可以看到叶轮转动了起来，该过程的能量转化是化学能→______→______。 【展示交流】 （3）实验时若叶轮不转动，其原因可能是：__________________（写出一条即可），对应的解决办法是：__________________。 （4）实践小组同学制作的这种热机模型的效率______（选填“能”或“不能”）达到100%；你判断的理由是____________。 【答案】（1） ①. 需要 ②. 外燃机 （2） ①. 内能 ②. 机械能 （3） ①. 水太少，产生的水蒸气量不足，动力不够 ②. 换一个大的圆底烧瓶，装上更多的水。 （4） ①. 不能 ②. 热机在工作过程中，废气会带走一部分热量、机器散热会损失一部分热量、克服摩擦做功也会消耗一部分能量 【解析】 【小问1详解】 组装加热装置时，应遵循“从下到上”的原则。先放置酒精灯，根据其外焰温度最高这一特点，然后据此固定铁圈或烧瓶夹的高度。 内燃机是燃料在气缸内部燃烧直接做功；而该模型中，燃料（酒精）在烧瓶外部燃烧，通过加热烧瓶内的水产生水蒸气，再由水蒸气推动叶轮转动。燃料燃烧发生在“气缸”（烧瓶及导管）之外，符合外燃机的定义。 【小问2详解】 点燃酒精灯给烧瓶中的水加热直至沸腾，此时酒精的化学能转化为水蒸汽的内能。水蒸气推动叶轮转动，水蒸气对叶轮做功，消耗水蒸气的内能，得到叶轮的机械能，因此该过程的能量转化时化学能→内能→机械能 【小问3详解】 水太少时，产生的水蒸气量不足，动力不够，无法推动叶轮转动。可以换一个大的圆底烧瓶，装上更多的水，产生更多的水蒸气来推动叶轮转动。 【小问4详解】 热机不可能将从高温热源吸收的热量全部转化为机械能，总有一部分能量会以废热的形式散失掉，或者用于克服摩擦等额外功，因此热机的效率永远小于100% 21. 在炎炎夏日，空调成为人们生活中不可或缺的存在。小明在网上查到：有一种环保、节能的“超白涂料”，其反射率较高。如果在室外刷这种涂料，可利用其高反射率来反射太阳光的热量，减少墙面的热吸收，从而让室内温度降低5℃甚至更多，可以减少空调的使用，从而降低能源消耗。这是真的吗？于是小明找来两个完全相同的纸箱、温度计、“超白涂料”和滚刷，进行实验验证，先将两个完全相同纸箱中的其中一个在外表面用滚刷涂上“超白涂料”标记为A，另一个纸箱标记为B，把A、B两个纸箱同时放在太阳光下，一段时间后，接下来他的操作是__________________；若__________________。 【答案】 ①. 用温度计分别测量A、B两个纸箱内部的温度 ②. A纸箱内部的温度低于B纸箱内部的温度，说明“超白涂料”能减少墙面热吸收，降低室内温度 【解析】 【详解】要判断超白涂料的降温效果，需对比两纸箱内部温度，因此需用温度计测量两箱温度。超白涂料反射太阳光的能力强，吸收的热量少，若涂有该涂料的A箱内部温度更低，说明其可减少墙面热吸收，起到降温作用。 五、综合题：本大题共2小题，每小题9分，共18分。 要求： （1）语言表述要简练、准确； （2）写出必要的运算和推理过程； （3）带单位计算； （4）计算结果若有近似，均保留两位小数。 22. 热量的单位有两种，一种是国际单位焦耳，简称“焦”；另一种是“卡路里”，简称“卡”，这个单位被广泛使用在营养计量和健身手册上。“卡”是这样规定的：在1个大气压下，将1克水温度升高1摄氏度所需要吸收的热量。 （1）1卡合多少焦耳； （2）茗茗每天健步走消耗的能量约相当于消耗能量多少卡？ （3）若运动员在长跑训练中汗水蒸发吸收热量，使质量为50kg的运动员体温下降，求汗水蒸发吸收的热量。[人体主要成分是水，水的比热容为] 【答案】（1）4.2J （2）卡 （3） 【解析】 【小问1详解】 由题知，1卡定义为在1个大气压下，1g水温度升高1℃吸收的热量。水的比热容，质量，温度变化。吸收热量公式为，代入计算 故 【小问2详解】 已知消耗能量，由（1）知1卡=4.2J。卡数计算公式为, 故消耗能量为卡。 【小问3详解】 汗水蒸发吸收热量等于运动员体温下降释放的热量。运动员质量，体温下降，人体比热容取水的比热容。吸收热量公式为，代入计算 故汗水蒸发吸收的热量为。 23. 氢燃料被认为是21世纪最理想的能源，氢燃料新能源公交车逐渐在很多城市投放使用。氢的热值为，，求： （1）质量为 的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少； （2）若放出的热量全部被初温为、质量为的水吸收后，水的温度升高到多少； （3）燃烧 的氢燃料可以使恒定功率为的公交车匀速行驶5分钟，则氢燃料公交车的效率为多少。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 氢燃料完全燃烧放出的热量 【小问2详解】 由题意可知，水吸收的热量 由得，水升高的温度 水的末温 【小问3详解】 的氢燃料完全燃烧放出的热量 由得，公交车所做的功 氢燃料公交车的效率 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $