
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甘肃省张掖市临泽县第二中学2022-2023学年九年级上学期线上学情监测试物理试题(含答案)
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这是一份甘肃省张掖市临泽县第二中学2022-2023学年九年级上学期线上学情监测试物理试题(含答案),共22页。试卷主要包含了选择题,填空题,识图作图题,实验探究题等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年甘肃省张掖市临泽二中九年级(上)
月考物理试卷
一、选择题(每题只有一个正确答案,把正确选项字母填入对应题号的表格中,每题3分,共30分)
1.(3分)为筑牢青少年“拒绝第一支烟”的校园防线,校园全面禁止吸烟。小明说:“一人抽烟,周围的人都在被动抽烟”这其中的科学依据是( )
A.分子间有引力
B.分子间有斥力
C.分子之间有间隙
D.分子在不停地无规则运动
2.(3分)2021年4月29日,长征5号B运载火箭搭载着中国空间站天和核心舱一飞冲天。长征5号B运载火箭使用液态氢作为燃料,主要是因为液态氢的( )
A.热值大 B.沸点低 C.密度小 D.比热容大
3.(3分)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.温度相同的物体内能一定相等
B.汽油机的做功冲程中燃气的内能减小
C.我们不敢大口喝热气腾腾的汤,是因为汤含有的热量较多
D.摩擦生热过程将机械能转化为内能,这些内能又可以自发的转化为机械能
4.(3分)下列四种情况下,物质比热容会发生变化的是( )
A.一瓶酒精倒去一半 B.水凝结成冰
C.一块铁锻打成宝刀 D.铜块降温20℃
5.(3分)如图所示是四冲程汽油机的其中一个冲程的剖面图,下列说法正确的是( )
A.该冲程是压缩冲程
B.该冲程中活塞向上运动
C.该冲程是内能转化为机械能的过程
D.该冲程是机械能转化为内能的过程
6.(3分)甲、乙两物体的比热容之比是1:3,质量之比是2:1,若它们吸收相同的热量,则它们升高的温度之比是( )
A.1:6 B.3:2 C.2:3 D.6:1
7.(3分)与如图所示实物图相对应的电路图是图中的( )
A. B. C. D.
8.(3分)一种声光报警器的电路如图所示,各元件均能正常工作,对可能出现的现象描述正确的是( )
A.灯亮,铃一定响 B.铃响,灯一定亮
C.灯亮,铃一定不响 D.铃响,灯一定不亮
9.(3分)如图所示,小王同学用丝绸摩擦的玻璃棒接触验电器的金属球,看到验电器的金属箔张开,在这一过程中( )
A.玻璃棒和验电器都带负电荷
B.玻璃棒带正电荷,验电器带负电荷
C.金属箔张开是因为同种电荷相排斥
D.用丝绸摩擦过的玻璃棒产生了负电荷
10.(3分)用电流表测量通过灯泡L2的电流,在如图所示的电路中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
二、填空题(每空2分,共34分)
11.(4分)经过美食街时,同学们总能闻到风味独特的“臭豆腐”的味道,这属于 现象;“臭豆腐”经过烧烤后,加快了 的无规则运动。
12.(4分)如图火柴头在火柴盒上轻轻划过就能擦燃,这是通过 的方式改变了物体的内能,火柴也可以点燃,这是通过 的方式改变了其内能。
13.(4分)质量相同、初温相同的水和煤油,吸收了相同的热量后,将其混合在一起。则它们之间的热量是由 传递到 。(已知c水>c煤油)
14.(4分)台汽油机飞轮的转速为3600r/min,在1s内汽油机对外做了 次功。如果汽油机在一段时间内消耗了0.5kg汽油,若这些汽油完全燃烧,可放出热量 J。1s完成 个冲程(q汽油=4.6×107J/kg)
15.(4分)如图所示,一根针插在绝缘底座上,把折成V字形的铝箔条水平架在针的顶端.将橡胶棒与毛皮摩擦后靠近铝箔条一端时,原来静止的铝箔条绕针向橡胶棒方向旋转,对此的解释是:橡胶棒摩擦时 电子而带上 电,因此具有 的性质,使铝箔条跟着转动。
16.(4分)在如图所示的两个电路中,甲图中的电流表测量的是通过 的电流,乙图中的电流表测量的是通过 的电流。
17.(4分)对于同一灯泡,接入电路中,灯泡的亮度越大,说明通过灯丝中的电流越 (填“大”“小”或“不变”)。对于两个不同型号的灯泡,串联接入电路中,两灯的亮度不相同,通过两个灯丝中的电流 (“相等”或“不相等”)。
18.(6分)如图A1的示数为0.9A,A3的示数为0.4A,则通过L1的电流是 ,通过L2的电流是 ,通过干路的电流是 。
三、识图作图题(每题3分,共6分)
19.(3分)要用两个开关分别控制两个灯泡,应该怎样连接电路,请在图中画出接线。
20.(3分)按图示实物电路,在空白处画出电路图。
四、实验探究题(第22题6分,第23题10分,共16分)
21.(6分)在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,让质量不同的小球从斜面的同一高度由静止释放,撞击同一木块,能将木块撞出一段距离,如图所示。
(1)实验中小球的动能大小是通过 来反映的;该实验中小球的动能是指 (填“小球碰撞后”“木块碰撞前”或“小球碰撞前”)的动能。
(2)从同一高度由静止释放小球,是为了让小球到达水平面时 相同,该实验的目的是探究小球的动能大小与 的关系。
(3)在探究动能与速度关系时,小明认为木块应该尽量靠近斜面底部,小华认为不需要,你认为 说得有理,理由是 。
22.(10分)小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热(如图甲),以探究水和煤油的吸热能力。
(1)本实验需要用到天平这一测量工具,目的是 ;
(2)加热10min,水吸收的热量 (填“大于”、“小于”或“等于”)煤油吸收的热量;
(3)根据实验数据,小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象(如图乙),由图象可知,水的沸点是 ℃,煤油的比热容是 J/(kg•℃)【c水=4.2×103J/(kg•℃)】
(4)若本实验共消耗酒精20g,则这些酒精完全燃烧放出的热量是 J.(q酒=3.0×107J/kg)
四、计算题(每题7分,共14分)
23.(7分)完全燃烧0.5m3的页岩气放出的热量是多少?若这些热量的80%被质量为100kg,初温为20℃的水吸收,可使水温升高到多少℃。(q页岩气=4.2×107J/m3)
24.(7分)把5千克、40℃的水烧开,需要完全燃烧多少千克的干木柴?[已知水的比热容4.2×103J/(kg•℃),干木柴的热值为1.2×107J/kg,外界为标准大气压,并且燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收]
2022-2023学年甘肃省张掖市临泽二中九年级(上)
月考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(每题只有一个正确答案,把正确选项字母填入对应题号的表格中,每题3分,共30分)
1.(3分)为筑牢青少年“拒绝第一支烟”的校园防线,校园全面禁止吸烟。小明说:“一人抽烟,周围的人都在被动抽烟”这其中的科学依据是( )
A.分子间有引力
B.分子间有斥力
C.分子之间有间隙
D.分子在不停地无规则运动
【分析】物质是由分子、原子组成的,分子间有空隙;分子不停的做无规则运动;分子间存在相互作用的引力和斥力。
【解答】解:一人抽烟,周围的人都在被动抽烟,属于扩散现象,说明分子在不停的做无规则运动,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选:D。
【点评】本题考查了分子的运动,属于基础题型。
2.(3分)2021年4月29日,长征5号B运载火箭搭载着中国空间站天和核心舱一飞冲天。长征5号B运载火箭使用液态氢作为燃料,主要是因为液态氢的( )
A.热值大 B.沸点低 C.密度小 D.比热容大
【分析】某种燃料完全燃烧放出的热量和质量的比值叫热值,质量相同时,热值越大的燃料在完全燃烧时,释放出的热量越多。
【解答】解:运载火箭使用液态氢作为燃料,原因是液态氢的热值大,与其它燃料相比,质量相同时,液态氢完全燃烧时,可以释放出更多的热量,故A正确。
故选:A。
【点评】本题考查学生对热值定义的掌握情况,关键是要理解热值与热量的区别与联系。
3.(3分)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.温度相同的物体内能一定相等
B.汽油机的做功冲程中燃气的内能减小
C.我们不敢大口喝热气腾腾的汤,是因为汤含有的热量较多
D.摩擦生热过程将机械能转化为内能,这些内能又可以自发的转化为机械能
【分析】(1)内能是物体内部所有分子做无规则热运动的动能和分子势能的总和,其大小与物体的质量和温度有关,物体的温度越高、质量越大,内能越大;
(2)热机在做功冲程中,燃料在气缸内燃烧,产生高温高压的燃气,燃气对活塞做功,内能转化为机械能。
(3)热量是过程量,就是说,热量只存在于热传递过程中,只能说吸收或放出热量,热量传递等;
(4)能量在转化和转移过程中具有方向性。
【解答】解:A、温度相同的两个物体,质量不一定相同,内能不一定相等,故A错误;
B、汽油机在做功冲程中,燃气对活塞做功,燃气的内能转化为机械能,所以燃气的内能减少,故B正确;
C、我们不敢大口地喝热气腾腾的汤,是因为热汤的温度高;热量是一个过程量,不能说物体含有多少热量,故C错误;
D、摩擦生热是克服摩擦做功,将机械能转化为内能,这些内能可以通过做功再转化为机械能,但这些内能无法自动地转化为机械能,是因为能量的转化是有方向性的,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查的是学生对影响物体内能大小的因素的理解以及内能、温度与热量三者之间的关系,还有能量转化知识的掌握,是中考的热点。
4.(3分)下列四种情况下,物质比热容会发生变化的是( )
A.一瓶酒精倒去一半 B.水凝结成冰
C.一块铁锻打成宝刀 D.铜块降温20℃
【分析】物质的比热容是物质本身的一种特性。与物质种类及状态有关,与质量大小、温度变化、热量多少没有关系
【解答】解:
物质的比热容是物质本身的一种特性,与质量、温度、形状无关。故A、C、D情况下的比热容不会发生变化。
水凝结成冰,状态发生改变,比热容也会发生改变。
故选:B。
【点评】此题考查的是比热容的影响因素,熟悉并正确理解比热容的概念是解决此类问题的前提。
5.(3分)如图所示是四冲程汽油机的其中一个冲程的剖面图,下列说法正确的是( )
A.该冲程是压缩冲程
B.该冲程中活塞向上运动
C.该冲程是内能转化为机械能的过程
D.该冲程是机械能转化为内能的过程
【分析】(1)汽油机的四个冲程,可根据气阀和活塞的状态判断是哪个冲程;
(2)将机械能转化为内能的是压缩冲程,将内能转化为机械能的是做功冲程;压缩冲程和做功冲程都是通过做功的方式改变内能的。
【解答】解:
根据图示可知,两个气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,气缸容积增大,因此是做功冲程。
在做功冲程中将内能转化为机械能。故ABD错、C正确。
故选:C。
【点评】此题是结合汽油机的冲程图分析汽油机冲程的特点,要会根据电火花是否打火判断是不是做功冲程。
6.(3分)甲、乙两物体的比热容之比是1:3,质量之比是2:1,若它们吸收相同的热量,则它们升高的温度之比是( )
A.1:6 B.3:2 C.2:3 D.6:1
【分析】知道甲、乙两物体的比热容之比、质量之比,并且吸收相同的热量,利用吸热公式求两物体升高的温度之比。
【解答】解:
由题知,两物体的比热容之比c甲:c乙=1:3,质量之比m甲:m乙=2:1,吸收热量之比Q甲:Q乙=1:1,
由Q吸=cm△t可得,两物体升高的温度之比:
△t甲:△t乙=:=:=3:2;
故选:B。
【点评】本题考查了吸热公式Q吸=cm△t的应用,因为是求比值,要细心,防止因颠倒而出错!
7.(3分)与如图所示实物图相对应的电路图是图中的( )
A. B. C. D.
【分析】电路元件逐个顺次连接的电路是串联电路,电路元件并列的连接是并联电路。
【解答】解:
由实物图可以看出:电流从电源的正极出发,经过开关、左侧灯泡、右侧灯泡后,回到电源负极,因此该电路为串联电路。故ABD与实物图不相符,C与实物图相符。
故选:C。
【点评】本题考查对串联和并联电路的认识和理解,属于一道基础题。
8.(3分)一种声光报警器的电路如图所示,各元件均能正常工作,对可能出现的现象描述正确的是( )
A.灯亮,铃一定响 B.铃响,灯一定亮
C.灯亮,铃一定不响 D.铃响,灯一定不亮
【分析】判断开关闭合后,用电器是否可以正常工作,可以从以下几个方面来考虑:
①电路是否有电源;②电路中是否有断路的情况;③用电器或电源是否被短路;
然后结合各电路的实际情况进行分析。
【解答】解:当只闭合开关S1时,灯泡和电铃串联在一起,所以它们能够正常工作;
当只闭合开关S2时,电源没有接入电路,灯泡和电铃都不能正常工作;
当开关都闭合时,电铃由于被导线短路没有电流通过,所以只有灯泡可以发光;
综上所述可知,铃响时,灯一定亮;
故选:B。
【点评】此题是结合电路图考查电路中用电器的连接情况,要会结合开关的组合分析电路中电流的流向,从而可以判断电路状态。
9.(3分)如图所示,小王同学用丝绸摩擦的玻璃棒接触验电器的金属球,看到验电器的金属箔张开,在这一过程中( )
A.玻璃棒和验电器都带负电荷
B.玻璃棒带正电荷,验电器带负电荷
C.金属箔张开是因为同种电荷相排斥
D.用丝绸摩擦过的玻璃棒产生了负电荷
【分析】(1)人们规定,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,毛皮摩擦过的橡胶棒带负电;
(2)电荷规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
【解答】解:
用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,当其与验电器接触时,验电器也带正电,金属箔张开是因为同种电荷相排斥;摩擦起电是电荷的转移,不是创造了电荷,故用丝绸摩擦过的玻璃棒显正电性,是由于一部分电子转移到丝绸上的缘故,故ABD错误,C正确。
故选:C。
【点评】本题考查了两种电荷及电荷间的作用规律,属于基本内容,比较简单。
10.(3分)用电流表测量通过灯泡L2的电流,在如图所示的电路中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】电流表是串联使用,并且电流要从电流表的正接线柱流入,负接线柱流出。
【解答】解:A、图中两灯并联,电流表串联的在干路上,测量的是两灯的总电流,不符合题意;
B、图中两灯并联,电流表与灯L2串联,测量的是灯L2的电流,符合题意;
C、图中两灯并联,电流表与灯L2串联,测量的是灯L2的电流,但正负接线柱接反了,不符合题意;
D、图中两灯并联,电流表与灯L1L2并联,会造成电源短路,不符合题意。
故选:B。
【点评】本题考查了电流表的使用,要从“串联”和“正负接线柱”两个方面入手,属于电学基础知识的考查。
二、填空题(每空2分,共34分)
11.(4分)经过美食街时,同学们总能闻到风味独特的“臭豆腐”的味道,这属于 扩散 现象;“臭豆腐”经过烧烤后,加快了 分子 的无规则运动。
【分析】一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动,且温度越高,分子运动越快。
【解答】解:
闻到臭豆腐的味道,是因为臭豆腐的分子在不停地做无规则运动,运动到空气中被吸到了,分子运动属于扩散现象,由于分子的运动跟温度有关,所以分子的无规则运动叫做分子的热运动,温度越高,热运动越剧烈。
故答案为:扩散;分子。
【点评】本题主要考查学生对扩散现象,分子运动的快慢和温度关系的了解和掌握,是一道基础题。
12.(4分)如图火柴头在火柴盒上轻轻划过就能擦燃,这是通过 做功 的方式改变了物体的内能,火柴也可以点燃,这是通过 热传递 的方式改变了其内能。
【分析】做功和热传递这两种改变物体内能的方法的特点,热传递是能的转移,做功是能的转化。
【解答】解:(1)火柴在火柴盒上划是摩擦生热是能量的转化,属于通过做功的方式改变物体的内能,机械能转化为内能。
(2)让火柴头靠近酒精灯的火焰来点燃,是能量的转移,是通过热传递的方式实现的。
故答案为:做功;热传递。
【点评】本题考查的是改变物体能两种方法的特点,需要学生观察生活中一些物理现象,由物理走向生活,再由生活走向物理。
13.(4分)质量相同、初温相同的水和煤油,吸收了相同的热量后,将其混合在一起。则它们之间的热量是由 煤油 传递到 水 。(已知c水>c煤油)
【分析】解决此题的关键是知道发生热传递的条件是有温度差,热量会从高温物体传向低温物体;
物体吸收热量后升高的温度可以结合热量的变形公式△t= 进行判断即可。
【解答】解:质量相同、初温相同的水和煤油,吸收了相同的热量后,由于水的比热容大,据公式△t=可知,水的温度变化小,故水的末温低一些,而煤油的末温高一些,所以则它们之间的热传递是由煤油传向水。
故答案为:煤油;水;
【点评】此题考查的是热传递的条件及热量公式的应用。
14.(4分)台汽油机飞轮的转速为3600r/min,在1s内汽油机对外做了 30 次功。如果汽油机在一段时间内消耗了0.5kg汽油,若这些汽油完全燃烧,可放出热量 2.3×107 J。1s完成 120 个冲程(q汽油=4.6×107J/kg)
【分析】(1)掌握内燃机的四个冲程:吸气、压缩、做功、排气冲程;四个冲程是一个工作循环,飞轮转2r,对外做功一次;
(2)汽油燃烧放出的热量计算公式为Q放=mq。
【解答】解:(1)四冲程汽油机飞轮的转速为:3600r/min=60r/s。由于四个冲程是一个工作循环,飞轮转2r,对外做功一次,所以1s内飞轮转60r,汽油机完成了120个冲程,对外做功30次;
(2)由Q放=mq可知,完全燃烧0.5kg汽油放出的热量:
Q放=qm汽油=4.6×107J/kg×0.5kg=2.3×107J;
故答案为:30;2.3×107;120。
【点评】本题考查了学生对汽油机四个冲程的理解,要求学生学生背熟燃料完全燃烧放热公式Q放=mq。
15.(4分)如图所示,一根针插在绝缘底座上,把折成V字形的铝箔条水平架在针的顶端.将橡胶棒与毛皮摩擦后靠近铝箔条一端时,原来静止的铝箔条绕针向橡胶棒方向旋转,对此的解释是:橡胶棒摩擦时 得到 电子而带上 负 电,因此具有 吸引轻小物体 的性质,使铝箔条跟着转动。
【分析】不同物质组成的物体相互摩擦时,物体失去电子带正电,物体得到电子带负电,物体带电后具有吸引轻小物体的性质。
【解答】解:用毛皮摩擦过的橡胶棒得到电子,物体得到多余的电子就是带了负电;带电物体具有吸引轻小物体的性质。
故答案为:得到;负;吸引轻小物体。
【点评】本题考查了摩擦起电的实质、物体带电现象,属于基础题。
16.(4分)在如图所示的两个电路中,甲图中的电流表测量的是通过 L1 的电流,乙图中的电流表测量的是通过 干路 的电流。
【分析】如图所示的电路,分析电流的流向可知:开关闭合后,电流经过开关分了两部分,找出两个支路,再明确电流表与哪只灯泡串联即可做出判断。
【解答】解:
读图可知,甲图两个电灯并联,电流表与灯泡L1串联,测量灯泡L1的电流;
乙图两个电灯并联,电流表在干路中测量电流中的总电流。
故答案为:L1;干路。
【点评】本题考查了串并联电路的辨别与电流表的使用。电流表要测量哪个电灯的电流就要与哪个电灯串联。正确使用电流表是初中学生学习应掌握的。
17.(4分)对于同一灯泡,接入电路中,灯泡的亮度越大,说明通过灯丝中的电流越 大 (填“大”“小”或“不变”)。对于两个不同型号的灯泡,串联接入电路中,两灯的亮度不相同,通过两个灯丝中的电流 相等 (“相等”或“不相等”)。
【分析】(1)对于同一灯泡,灯泡的亮度取决于通过灯泡的电流大小,电流越大灯泡越亮;
(2)串联电路中电流处处相等。
【解答】解:(1)对于同一灯泡,灯泡的亮度取决于通过灯泡的电流大小,接入电路中,灯泡的亮度越大,说明通过灯丝中的电流越大;
(2)对于两个不同型号的灯泡,串联接入电路中,两灯的亮度不相同,因串联电路中电流处处相等,通过两个灯丝中的电流相等。
故答案为:大;相等。
【点评】本题主要考查串联电路中电流的规律,关键是知道串联电路中电流处处相等。
18.(6分)如图A1的示数为0.9A,A3的示数为0.4A,则通过L1的电流是 0.4A ,通过L2的电流是 0.5A ,通过干路的电流是 0.9A 。
【分析】根据并联电路中电流规律进行分析,即先判断出各电流表所测的电流,然后根据总电流等于各支路电流之和进行计算
【解答】解:根据电路图可知,电流表A3测量L1中的电流,所以通过灯L1的电流为0.4A;电流表A2测L2中电流;而A1测量干路中的电流,所以灯L2的电流为0.9A﹣0.4A=0.5A。
故答案为:0.4A;0.5A;0.9A。
【点评】知道并联电路中电流的规律,会根据电流的关系进行计算。
三、识图作图题(每题3分,共6分)
19.(3分)要用两个开关分别控制两个灯泡,应该怎样连接电路,请在图中画出接线。
【分析】两个开关分别控制两个小灯泡说明两灯泡并联且分别各有一个开关控制电路。
【解答】解:两灯泡并联且分别各有一个开关控制电路,如下图所示:
【点评】并联电路中,电流有多条路径,干路开关控制整个电路,支路开关控制各自的支路,开关位置改变,控制作用可能改变。
20.(3分)按图示实物电路,在空白处画出电路图。
【分析】根据实物图分析电路的连接情况,再画出对应的电路图。
【解答】解:由实物图知,两灯并联,开关在干路上,电流表在L2支路上,电路图如图所示:
。
【点评】本题考查根据实物图画电路图,正确分析电路的连接方式以及电流表的位置是关键。
四、实验探究题(第22题6分,第23题10分,共16分)
21.(6分)在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,让质量不同的小球从斜面的同一高度由静止释放,撞击同一木块,能将木块撞出一段距离,如图所示。
(1)实验中小球的动能大小是通过 木块移动的距离 来反映的;该实验中小球的动能是指 小球碰撞前 (填“小球碰撞后”“木块碰撞前”或“小球碰撞前”)的动能。
(2)从同一高度由静止释放小球,是为了让小球到达水平面时 速度 相同,该实验的目的是探究小球的动能大小与 质量 的关系。
(3)在探究动能与速度关系时,小明认为木块应该尽量靠近斜面底部,小华认为不需要,你认为 小华 说得有理,理由是 小球在相同的水平面上通过相同的距离时,消耗的机械能相同 。
【分析】(1)实验中通过木块在水平面上移动的距离来判断动能的大小;从斜面上滚下的小球具有一定的动能;
(2)(3)小球从同一高度由静止释放,到达斜面底部的速度相同;动能大小跟质量和速度有关,在探究动能跟速度关系时,控制质量不变,多次改变速度大小;在探究动能跟质量关系时,控制速度大小不变,多次改变质量大小。
【解答】解:(1)根据转换法可知,实验中小球的动能大小是通过木块移动的距离来反映的;
该实验中小球的动能是指小球碰撞前的动能;
(2)从同一高度由静止释放小球,高度相同,小球到达水平面时的速度相同;实验中速度相同,质量不同,所以是探究小球的动能大小与质量的关系;
(3)小球动能的大小是通过木块被撞后移动的距离来体现的,相同质量的小球受到的摩擦力相同,小球在相同的水平面上通过相同的距离时,消耗的机械能相同,所以只要每次保持木块到斜面的距离相同即可,所以小华说的有道理。
故答案为:(1)木块移动的距离;小球碰撞前;(2)速度;质量;(3)小华;小球在相同的水平面上通过相同的距离时,消耗的机械能相同。
【点评】掌握动能大小的影响因素,利用控制变量法和转换法,探究动能大小跟各因素之间的关系。
22.(10分)小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热(如图甲),以探究水和煤油的吸热能力。
(1)本实验需要用到天平这一测量工具,目的是 控制不同物质的质量相同 ;
(2)加热10min,水吸收的热量 等于 (填“大于”、“小于”或“等于”)煤油吸收的热量;
(3)根据实验数据,小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象(如图乙),由图象可知,水的沸点是 98 ℃,煤油的比热容是 2.1×103 J/(kg•℃)【c水=4.2×103J/(kg•℃)】
(4)若本实验共消耗酒精20g,则这些酒精完全燃烧放出的热量是 6.0×105 J.(q酒=3.0×107J/kg)
【分析】(1)(2)我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法。
比较物质吸热能力的2种方法:
①使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强
②使相同质量的不同物质吸收相同的热量,比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强;
(3)根据沸点回答;由图乙知,升高相同的温度,水用的时间是煤油的2倍,即吸收的热量是煤油的2倍,根据c=在质量、升温相同的情况下,比热容与Q成正比,求出煤油的比热容;
(4)已知质量和热值,根据Q放=mq酒求放出的热量。
【解答】解:(1)本实验需要用到天平这一测量工具,目的是:控制不同物质的质量相同;
(2)加热10min,水吸收的热量 等于煤油吸收的热量;
(3)水沸腾时保持不变的温度叫沸点,小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象(如图乙),由图象可知,水的沸点是98℃,
由图乙知,升高相同的温度,水用的时间是煤油的2倍,即吸收的热量是煤油的2倍,根据c=,在质量、升温相同的情况下,比热容与Q成正比,故煤油的比热容是:
×4.2×103J/(kg•℃=2.1×103J/(kg•℃)。
(4)若本实验共消耗酒精20g,则这些酒精完全燃烧放出的热量是:
Q放=mq酒=0.02kg×3.0×107J/kg=6.0×105J。
故答案为:(1)控制不同物质的质量相同;(2)等于;(3)98;2.1×103J/(kg•℃);(4)6.0×105。
【点评】本题比较不同物质的吸热能力,考查控制变量法、转换法的应用和比热公式、热值公式的应用,为热学中的重要实验。
四、计算题(每题7分,共14分)
23.(7分)完全燃烧0.5m3的页岩气放出的热量是多少?若这些热量的80%被质量为100kg,初温为20℃的水吸收,可使水温升高到多少℃。(q页岩气=4.2×107J/m3)
【分析】(1)知道页岩气的体积和页岩气的热值,利用公式Q放=Vq可计算页岩气完全燃烧放出的热量;
(2)知道水的质量、水的比热容,根据Q放=Q吸=cmΔt可计算水升高的温度,再计算水的末温。
【解答】解:(1)页岩气完全燃烧释放的热量:
Q放=V页岩气q=0.5m3×4.2×107J/m3=2.1×107J;
(2)由题意可知,水吸收的热量为:Q吸=ηQ放=2.1×107J×80%=1.68×107J,
由Q吸=cmΔt可得,水升高的温度:
Δt===40℃,
则水的末温:t=t0+Δt=20℃+40℃=60℃。
答:
(1)完全燃烧0.5kg的页岩气可放出的热量为2.1×107J;
(2)若这些热量完全被质量为100kg,初温为20℃的水吸收,可使水温升高到60℃。
【点评】本题考查学生对燃料完全燃烧放出热量公式和吸热公式的掌握和运用,属于基础题目。
24.(7分)把5千克、40℃的水烧开,需要完全燃烧多少千克的干木柴?[已知水的比热容4.2×103J/(kg•℃),干木柴的热值为1.2×107J/kg,外界为标准大气压,并且燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收]
【分析】一个标准大气压下水的沸点是100℃,根据Q吸=cm(t﹣t0)表示出水吸收的热量,根据Q放=mq表示出所需干木柴释放的热量,利用燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收建立等式即可求出所需干木柴的质量。
【解答】解:一个标准大气压下水的沸点是100℃,则水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0),
设所需干木柴的质量为m′,则完全燃烧释放的热量:
Q放=m′q,
由于燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收,
所以cm(t﹣t0)=m′q,
即:4.2×103J/(kg•℃)×5kg×(100℃﹣40℃)=m′×1.2×107J/kg,
解得:m′=0.105kg。
答:需要完全燃烧0.105kg的干木柴。
【点评】本题考查了燃料完全燃烧释放热量公式和吸热公式的应用,关键是知道一个标准大气压下水的沸点是100℃。
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