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安徽省2023-2024学年九年级上学期第一次月考物理试卷
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这是一份安徽省2023-2024学年九年级上学期第一次月考物理试卷,共23页。试卷主要包含了填空题,选择题,实验题,计算与推导题等内容,欢迎下载使用。
1.(2分)周末,小丽帮妈妈整理衣物,打开衣柜时闻到香草散发的淡淡清香 现象;把衣物装入带有排气孔的收纳袋内,用抽气筒向外抽气 的作用下收纳袋被压缩得很小,便于存放。
2.(2分)小强发现家中正在煮饭的高压锅限压阀被气流顶起,这一现象与热机的工作循环中的 冲程原理相同,这一过程内能转化为 能。某天,小强家使用了0.5m3天然气,其完全燃烧放热大约是 J。(天然气的热值约为3.8×107J/m3)
3.(2分)如图所示,用细线悬挂的带正电的泡沫塑料小球A靠近用细线悬挂的泡沫塑料小球B,两个 小球相互吸引。根据此现象 (选填“能”或“不能”)判断小球B一定带负电荷,其理由是 。
4.(2分)如图所示的电路中,要使灯L1、L2串联,则应闭合开关 ;要使L1、L2并联,则应闭合开关 。
5.(2分)水稻是喜温植物,春季育秧时,农民通常在傍晚的时候向秧田灌水,以防霜冻。这是因为水的 较大(选填“比热容”或“热值”);水在凝固过程中,内能 (选填“增大”、“减小”或“不变”);质量之比为2:3的甲、乙两种液体,当它们吸收的热量之比为7:5时,则甲、乙的比热容之比为 。
6.(2分)按照图甲所示的电路图,将图乙中各个元件连接起来。
7.(2分)如图所示为某定时炸弹的引爆电路工作原理图,当起爆器中有电流通过时就会引爆炸弹。请你结合所学知识进行排爆分析。
(1)定时器(时钟)安装在 (选填“a”或“b”)导线上。在定时阶段,该导线是 (选填“通”或“断”)路,所以在定时阶段起爆器不会爆炸引爆炸弹。
(2)为使该定时爆炸装置停止工作,在定时阶段应立即剪断导线 (选填“a”或“b”)。
8.(2分)能量既不会凭空消失,也不会凭空产生,它只会从一种形式转化为其他形式,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。这就是 定律。
9.(2分)将质量为m0的一小杯热水倒入盛有质量为m的冷水的保温容器中,使得冷水温度升高了3℃,然后又向保温容器中倒入一小杯同质量同温度的热水,不计热量的损失,则m0:m= 。
10.(2分)“过桥米线”是云南特色小吃,餐馆将以下食料一起端上桌:一碗浮着一层油的热汤、一碟鲜肉薄片、一碗熟米线。顾客先把肉片放进热汤内,等肉熟后再加入米线。热汤上面油层的作用是 。小明在家中用煤气灶将初温为20℃,质量为2kg的一壶水加热到80℃,如果煤气完全燃烧放出的热量只有60%被水吸收 kg的煤气【水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),煤气的热值为4.2×107J/kg】。
二、选择题(每小题2分共14分;每小题给出的4个选项中只有一个选项是符合题意的)
11.(2分)下列词语中,能体现分子热运动的是( )
A.骏马奔驰B.尘土飞扬C.花香满园D.水滴石穿
12.(2分)烈日炎炎的夏天,走在沥青马路上时,鞋子粘在熔化的沥青上,下列说法正确的是( )
A.鞋子粘在沥青上,不易分开的原因是分子间有引力
B.沥青上留下脚印是因为沥青分子间没有斥力
C.阳光照射使沥青熔化,沥青分子热运动的剧烈程度不变
D.夏天能闻到沥青气味,而冬天却闻不到,是因为温度越低,分子热运动越剧烈
13.(2分)如图所示,下列说法中正确的有几个( )
(1)图甲:注射器中的水很难压缩,说明水分子间存在较大的斥力
(2)图乙:热水中的墨水比冷水中扩散得快,说明温度越高,分子运动越剧烈
(3)图丙:晃动试管中的沙子后,温度计示数升高,说明对物体做功可以增大物体的内能
(4)图丁:海边白天出现海陆风,是因为水的比热容比砂石的大
A.1个B.2个C.3个D.4个
14.(2分)下列对功、温度、内能、热量等理解正确的是( )
A.外界对物体做功,物体内能一定增加
B.热量总是从高温物体传递给低温物体
C.温度高的物体比温度低的物体含有热量多
D.温度从内能大的物体传递给内能小的物体
15.(2分)如图所示,用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热,两图装置均相同。燃料的质量用m表示(水未沸腾)( )
A.若m相同,Δt越小,燃料的热值越大
B.若Δt相同,m越大,燃料的热值越大
C.若m与Δt的比值越大,燃料的热值越大
D.若m与Δt的比值越小,燃料的热值越大
16.(2分)小刚对家里的电风扇的电路进行了探究,他发现电风扇指示灯亮时,风扇内电动机不一定工作。电动机工作时( )
A.B.
C.D.
17.(2分)物体A、B质量相等,把它们加热到相同的温度,然后把它们分别放入等量同温的水里,(不计热量损失),B物体能使水温升高20℃,设A、B的比热容为cA和cB,则( )
A.cB=cAB.cB=2cAC.cB>2cAD.cA<cB<2cA
三、实验题(第18小题6分,第19小题5分,第20小题5分,共16分)
18.(6分)图甲是小东同学探究“不同物质吸热能力”的实验装置:
(1)两个相同的烧杯中装有 相同且初温相同的水和煤油,用相同的酒精灯对它们加热。连续几个“相同”,体现到的实验方法为 。实验中,两种物质吸热的多少用 (选填“加热时间”、“温度计的示数”)表示;
(2)根据实验数据,小东作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象(见图乙)。由图乙可知, 吸收的热量多,由此可知, (选填“水”或“煤油”)的吸热能力更强;
(3)根据图象和所学知识可算出煤油的比热容为 。
19.(5分)如图所示,用丝绸、毛皮、有机玻璃棒和硬橡胶棒,探究带电体间的相互作用。
(1)用丝绸摩擦两根有机玻璃棒,一根放到绝缘的挂钩上,另一根靠近时 ;
(2)用毛皮摩擦两根硬橡胶棒,一根放到绝缘的挂钩上,另一根靠近时 ;
(3)将用丝绸摩擦的有机玻璃棒放到绝缘的挂钩上,用毛皮摩擦的硬橡胶棒靠近,悬挂着的玻璃棒转向靠近。此现象表明 ,玻璃棒和橡胶棒所带的是 电荷。
(4)自然界中只存在两种电荷。假如一个物体带上了第三种电荷,你认为以下情况可能的是 。
A.该物体跟丝绸摩擦过的玻璃棒吸引,跟毛皮摩擦过的橡胶棒也吸引
B.该物体跟丝绸摩擦过的玻璃棒吸引,跟毛皮摩擦过的橡胶棒排斥
C.该物体跟丝绸摩擦过的玻璃棒排斥,跟毛皮摩擦过的橡胶棒吸引
D.该物体跟丝绸摩擦过的玻璃棒排斥,跟毛皮摩擦过的橡胶棒也排斥
20.(5分)小明和小伟在连接串并联电路的实验中。
(1)在连接电路的过程中,开关应该 (填“断开”或“闭合”)。
(2)小明连接了如图所示电路,如果闭合开关,两个灯泡都将 (填“不会发光”或“会被烧坏”),出现 (填“断路”、“短路”或“通路”)现象。
(3)小明想将电路全部拆散,重新连接。小伟认为只需拆除 (填字母)这一根导线,就能成为串联电路。
(4)在(3)正确拆除完导线的基础上,两灯串联,断开开关两灯同时灭;将开关S换接到L1和L2之间、L1和电池正极之间,观察到同样的现象。这样操作的目的是探究串联电路中 。
四、计算与推导题(第21小题6分,第22小题,7分,第23小题7分,共20分,解答要有必要的公式和过程)
21.(6分)210g的金属块,加热到232℃,迅速投入440g、12℃的冷水中,(不计热损失)求:
(1)水吸收的热量,水的比热容为c水=4.2×103J/(kg•℃);
(2)金属的比热容。
22.(7分)燃气灶烧水时,把体积为5L初温为20℃的水加热到70℃,共燃烧了0.05kg天然气(假设天然气完全燃烧)3J/(kg•℃),天然气的热值为4.2×107J/kg,g=10N/kg。
求:(1)水的质量;
(2)水吸收的热量;
(3)天然气完全燃烧放出的热量;
(4)燃气灶烧水时的效率。
23.(7分)某品牌小汽车,汽车和驾驶员的总质量M=1.8t,静止时在水平地面上轮胎与地面的总接触面积S=0.06m2;若保持发动机的输出功率恒定为P=30kW,以v=72km/h的速度沿平直公路匀速行驶。已知汽油的热值q=4.6×107J/kg,g取10N/kg。求:
(1)该车静止在水平地面上时对地面的压强p;
(2)该车匀速行驶时的牵引力F;
(3)若汽油完全燃烧释放的内能转化为车的机械能的效率η=22%,求该车行驶s=100km消耗汽油的质量m。(结果保留一位小数)
2023-2024学年安徽省九年级(上)第一次月考物理试卷
参考答案与试题解析
一、填空题(每小题2分,共20分)
1.(2分)周末,小丽帮妈妈整理衣物,打开衣柜时闻到香草散发的淡淡清香 扩散 现象;把衣物装入带有排气孔的收纳袋内,用抽气筒向外抽气 大气压 的作用下收纳袋被压缩得很小,便于存放。
【答案】扩散;大气压
【分析】(1)物质是由分子组成的,组成物质的分子在不停地做无规则运动;
(2)大气会产生压力,即存在大气压。
【解答】解:打开衣柜时闻到香草散发的淡淡清香,说明了分子在不停地做无规则运动;
把衣物装入带有排气孔的收纳袋内,用抽气筒向外抽气,收纳袋在外界大气压的作用下体积变小;
故答案为:扩散;大气压。
2.(2分)小强发现家中正在煮饭的高压锅限压阀被气流顶起,这一现象与热机的工作循环中的 做功 冲程原理相同,这一过程内能转化为 机械 能。某天,小强家使用了0.5m3天然气,其完全燃烧放热大约是 1.9×107 J。(天然气的热值约为3.8×107J/m3)
【答案】做功;机械;1.9×107。
【分析】做功可以改变物体的内能,对物体做功,机械能转化为内能;物体对外做功,将内能转化为机械能。根据热量公式Q=qV可得完全燃烧放出的热量。
【解答】解:正在煮饭的高压锅限压阀被气流顶起,是由于锅内气体对限压阀做功的结果,内能转化为机械能,做功冲程也是燃气对活塞做功,所以这一现象与热机的工作循环中的做功冲程原理相同。
小强家使用了0.5m5天然气,其完全燃烧放热大约是:Q=qV=3.8×108J/m3×0.2m3=1.4×107。
故答案为:做功;机械7。
3.(2分)如图所示,用细线悬挂的带正电的泡沫塑料小球A靠近用细线悬挂的泡沫塑料小球B,两个 小球相互吸引。根据此现象 不能 (选填“能”或“不能”)判断小球B一定带负电荷,其理由是 带电体具有吸引较小物体的性质 。
【答案】不能;带电体具有吸引较小物体的性质。
【分析】同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;带电体可以吸引轻小物体。
【解答】解:由图可知,用细线悬挂的带正电的泡沫塑料小球A靠近用细线悬挂的泡沫塑料小球B,据此不能判断小球B一定带负电荷,也可能是带电体吸引不带电的轻小物体。
故答案为:不能;带电体具有吸引较小物体的性质。
4.(2分)如图所示的电路中,要使灯L1、L2串联,则应闭合开关 S3 ;要使L1、L2并联,则应闭合开关 S1、S2 。
【答案】见试题解答内容
【分析】根据电流的走向分析,要使两灯泡并联,则电流可分成两条支路,分别经过两个灯泡,然后回到电源负极;
要使灯泡串联,则电流只有一条路径,从正极出发依次通过两灯泡,最后回到负极;
【解答】解:要使L1、L2串联,电流从正极出发4、S3、L1回到电源的负极,因此需闭合S6;
要L1、L2并联,电流从电源正极流出后进行分路7、S2,另一路经过S1、L4,然后两路汇合共同回到电源负极,因此需闭合S1、S2;
故答案为:S8;S1、S2。
5.(2分)水稻是喜温植物,春季育秧时,农民通常在傍晚的时候向秧田灌水,以防霜冻。这是因为水的 比热容 较大(选填“比热容”或“热值”);水在凝固过程中,内能 减小 (选填“增大”、“减小”或“不变”);质量之比为2:3的甲、乙两种液体,当它们吸收的热量之比为7:5时,则甲、乙的比热容之比为 7:4 。
【答案】比热容;减小;7:4。
【分析】(1)水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少,据此分析;
(2)物质从液态变为固态的过程叫凝固,凝固放热;
(3)知道两液体的质量之比、升高的温度之比、吸收的热量之比,利用吸热公式求甲、乙两液体的比热容关系。
【解答】解:(1)在傍晚的时候向秧田灌水,由于水的比热容大,达到防止霜冻的目的;
(2)水在凝固的过程中放出热量,内能减小;
(3)由题知,m甲:m乙=2:3,Q甲:Q乙=7:5,Δt甲:Δt乙=6:3,
因为Q吸=cmΔt,所以==××==。
故答案为:比热容;减小。
6.(2分)按照图甲所示的电路图,将图乙中各个元件连接起来。
【答案】
【分析】根据电路图连接实物图,可采用“电流流向法”,从电源的正极出发,按照电流的流向连接实物图即可。
【解答】解:采用“电流流向法”,电流从电源正极出发1后进行分支,一条支路经过电流表1,另一条支路经过灯泡L5、开关S2,汇合后回到负极,如下图所示:
。
7.(2分)如图所示为某定时炸弹的引爆电路工作原理图,当起爆器中有电流通过时就会引爆炸弹。请你结合所学知识进行排爆分析。
(1)定时器(时钟)安装在 b (选填“a”或“b”)导线上。在定时阶段,该导线是 通 (选填“通”或“断”)路,所以在定时阶段起爆器不会爆炸引爆炸弹。
(2)为使该定时爆炸装置停止工作,在定时阶段应立即剪断导线 a (选填“a”或“b”)。
【答案】(1)b;通;(2)a。
【分析】装置在拆除前,起爆器被短路,起爆器不工作;如果剪断a线,则电路处于断路状态,没有电流通过。据此分析回答。
【解答】解:
(1)装置在拆除前,起爆器被短路,起爆器上没有电流通过。在定时阶段,此时起爆噐被短路,所以在定时阶段起爆器不会爆炸引爆炸弹;
(2)定时器(时钟)接在b导线上,在定时阶段,所以相当于是闭合的开关,应剪断线a。
故答案为:(1)b;通;(2)a。
8.(2分)能量既不会凭空消失,也不会凭空产生,它只会从一种形式转化为其他形式,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。这就是 能量守恒 定律。
【答案】能量守恒。
【分析】根据对能量守恒定律内容的了解可直接做出解答。
【解答】解:由能量守恒定律可知:自然界中,能量既不会凭空消灭,它只会从一种形式转化为另一种形式,而在转化和转移的过程中,这就是能量守恒定律。
故答案为:能量守恒。
9.(2分)将质量为m0的一小杯热水倒入盛有质量为m的冷水的保温容器中,使得冷水温度升高了3℃,然后又向保温容器中倒入一小杯同质量同温度的热水,不计热量的损失,则m0:m= 1:10 。
【答案】1:10
【分析】热传递过程中高温物体放出热量,低温物体吸收热量,直到最后温度相同。
设热水和冷水的温度差为t,知道热水的质量和温度变化、冷水的质量和温度变化,利用热平衡方程Q吸=Q放列出两个等式,进行解答即可。
【解答】解:设热水和冷水的温度差为t,
质量为m0的一小杯热水倒入盛有质量为m的冷水的保温容器中,使得冷水温度升高了3℃,
Q吸=Q放,
从而可知,cm×3℃=cm0(t﹣3℃),①
又向保温容器中倒入一小杯同质量为m8同温度的热水,水温又上升了2.5℃,
Q吸=Q放,
从而可知,c(m+m8)×2.5℃=cm4(t﹣3℃﹣2.7℃),②
则①﹣②得:
2.5℃cm8=3℃cm﹣2.7℃cm﹣2.5℃cm5,
整理得:5℃cm0=7.5℃cm,
则==。
故答案为:1:10。
10.(2分)“过桥米线”是云南特色小吃,餐馆将以下食料一起端上桌:一碗浮着一层油的热汤、一碟鲜肉薄片、一碗熟米线。顾客先把肉片放进热汤内,等肉熟后再加入米线。热汤上面油层的作用是 减缓水的蒸发散热 。小明在家中用煤气灶将初温为20℃,质量为2kg的一壶水加热到80℃,如果煤气完全燃烧放出的热量只有60%被水吸收 0.02 kg的煤气【水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),煤气的热值为4.2×107J/kg】。
【答案】减缓水的蒸发散热;0.02。
【分析】(1)减小液体的蒸发表面积可有效减慢蒸发,这样也会使液体不会很快变凉,碗中的油层便起到了很好的减缓水的蒸发散热的作用;
(2)知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温,利用吸热公式Q吸=cmΔt求水吸收的热量;根据η=可求出煤气放出的总热量;最后可利用公式m=计算出煤气的质量。
【解答】解:(1)液体沸腾后,虽然继续加热,碗中油由于其密度比水小且不易蒸发,阻碍了水的蒸发带走热量。
(2)水吸收的热量:
Q吸=cm水Δt=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(80℃﹣20℃)=5.04×103J;
由公式η=可得煤气放出的总热量:Q放===8.6×105J;
由公式Q放=mq可得煤气的质量:m煤气===3.02kg。
故答案为:减缓水的蒸发散热;0.02。
二、选择题(每小题2分共14分;每小题给出的4个选项中只有一个选项是符合题意的)
11.(2分)下列词语中,能体现分子热运动的是( )
A.骏马奔驰B.尘土飞扬C.花香满园D.水滴石穿
【答案】C
【分析】分子是构成物质的一种微粒,微粒很小,肉眼是看不到的,并且永不停息地做无规则运动;生活中的扩散、挥发等现象都是由于分子不断运动的结果。
【解答】解:骏马奔驰、尘土飞扬,是宏观物体的运动,花香满园,能体现分子在不停地做无规则运动。
故选:C。
12.(2分)烈日炎炎的夏天,走在沥青马路上时,鞋子粘在熔化的沥青上,下列说法正确的是( )
A.鞋子粘在沥青上,不易分开的原因是分子间有引力
B.沥青上留下脚印是因为沥青分子间没有斥力
C.阳光照射使沥青熔化,沥青分子热运动的剧烈程度不变
D.夏天能闻到沥青气味,而冬天却闻不到,是因为温度越低,分子热运动越剧烈
【答案】A
【分析】分子间存在相互作用的引力和斥力;温度越高,分子的无规则运动越剧烈。
【解答】解:A.拖鞋粘在沥青上的原因是分子间存在相互作用的引力;
B.沥青上留下脚印是因为力改变了物体的形状,故B错误;
C.阳光照射沥青,温度升高,沥青分子热运动的剧烈程度变大;
D.夏天能闻到沥青气味,是因为温度越高,故D错误。
故选:A。
13.(2分)如图所示,下列说法中正确的有几个( )
(1)图甲:注射器中的水很难压缩,说明水分子间存在较大的斥力
(2)图乙:热水中的墨水比冷水中扩散得快,说明温度越高,分子运动越剧烈
(3)图丙:晃动试管中的沙子后,温度计示数升高,说明对物体做功可以增大物体的内能
(4)图丁:海边白天出现海陆风,是因为水的比热容比砂石的大
A.1个B.2个C.3个D.4个
【答案】D
【分析】(1)物质是由大量分子组成的,分子在永不停息地做无规则运动,分子间存在相互作用的引力和斥力;
(2)分子的无规则运动又叫热运动,分子的无规则运动的快慢与温度有关;
(3)改变物体内能的方法有做功和热传递;
(4)常见物质中,水的比热容较大。
【解答】解:(1)图甲中,注射器中的水之所以很难压缩,故(1)正确;
(2)图乙中,扩散的快慢跟温度有关,扩散越快,说明温度越高,故(2)正确;
(3)图丙中,晃动试管中的沙子后,温度计示数升高,故(3)正确;
(4)图丁中,海边白天总是出现海陆风,陆地气温高,气压减小造成的;
综上所述,四个都是正确的。
故选D。
14.(2分)下列对功、温度、内能、热量等理解正确的是( )
A.外界对物体做功,物体内能一定增加
B.热量总是从高温物体传递给低温物体
C.温度高的物体比温度低的物体含有热量多
D.温度从内能大的物体传递给内能小的物体
【答案】B
【分析】(1)改变物体内能的方法用两种:做功和热传递,改变物体内能的两种方法是等效的;
(2)热传递的条件:存在温度差;热量总是从高温物体传递给低温物体或者从物体的高温部分传递给低温部分;
(3)热量是过程量,只有热传递的过程中得到体现,不能用含有热量来描述。
【解答】解:A、外界对物体做功,则物体内能不一定增加;
BD、热传递发生的条件是要有温差,而内能的大小与温度、质量等因素有关,故B正确;
C、热量是过程量,不能用含有热量来描述;
故选:B。
15.(2分)如图所示,用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热,两图装置均相同。燃料的质量用m表示(水未沸腾)( )
A.若m相同,Δt越小,燃料的热值越大
B.若Δt相同,m越大,燃料的热值越大
C.若m与Δt的比值越大,燃料的热值越大
D.若m与Δt的比值越小,燃料的热值越大
【答案】D
【分析】燃料的热值大小不能直接测量,需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少,而液体吸收热量的多少跟液体的质量和升高的温度有关,因此为了比较热值大小可以利用Q吸=Q放,而Q吸=c液m液Δt,Q放=mq,即c液m液Δt=mq进而判断热值大小。
【解答】解:燃料的热值大小不能直接测量,需要通过水吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少,
不考虑热量损失是,液体吸收的热量Q吸=Q放,
根据题意可知,液体吸收的热量Q吸=c水m水Δt,燃料完全燃烧放出的热量Q放=mq,
则c水m水Δt=mq,
解得:q=;
A、若m相同,由q=,燃料的热值越小;
B、若Δt相同,由q=,燃料的热值越小;
C、若m与Δt的比值越大,由q=,燃料的热值越小;
D、若m与Δt的比值越小,由q=,燃料的热值越大。
故答案为:D。
16.(2分)小刚对家里的电风扇的电路进行了探究,他发现电风扇指示灯亮时,风扇内电动机不一定工作。电动机工作时( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【分析】根据已知条件,由并联电路的特点确定两用电器及开关的连接。
【解答】解:
电风扇指示灯亮时,风扇内电动机不一定工作,则灯与电动机并联;
电动机工作时,指示灯一定会亮,闭合干路开关后;有支路开关控制电动机,B最符合此电风扇电路特点。
故选:B。
17.(2分)物体A、B质量相等,把它们加热到相同的温度,然后把它们分别放入等量同温的水里,(不计热量损失),B物体能使水温升高20℃,设A、B的比热容为cA和cB,则( )
A.cB=cAB.cB=2cAC.cB>2cAD.cA<cB<2cA
【答案】C
【分析】因为水的质量、初温相等,A物体能使水温升高10℃,B物体能使水温升高20℃,根据公式Q吸=c水mΔt判断出吸收热量多少的关系,即可知道A、B物体放出热量多少的关系;且水的末温同时也是两个物体的末温,根据t=t0+Δt比较出水的末温高低,即可知道物体A、B的末温高低,再根据公式Q放=cm(t0﹣t)判断出两个物体比热容的大小关系。
【解答】解:放A物体的水吸收的热量:Q吸1=c水m水Δt=c水m水×10℃,
放B物体的水吸收的热量:Q吸2=c水m水Δt′=c水m水×20℃,
所以Q吸5=2Q吸1﹣﹣﹣﹣①
物体A、B的质量相等5,放入等质量、同温度t0水的水里,
不计热量损失,物体A放出的热量等于水吸收的热量,
所以有:Q放A=cAm(t0﹣tA)=Q吸6﹣﹣﹣﹣﹣②
物体B放出的热量等于水吸收的热量,可得:
Q放B=cBm(t0﹣tB)=Q吸2﹣﹣﹣﹣﹣③
由①②③得:Q放B=7Q放A,
即:cBm(t0﹣tB)=2cAm(t8﹣tA),
cB(t0﹣tB)=2cA(t5﹣tA)﹣﹣﹣﹣﹣④
tA为A物体使水达到的末温,tB为B物体使水达到的末温,
因为tA=t0水+10℃,tB=t0水+20℃,
所以tA<tB,
则 t2﹣tB<t0﹣tA,
由④得:cB>2cA。
故选:C。
三、实验题(第18小题6分,第19小题5分,第20小题5分,共16分)
18.(6分)图甲是小东同学探究“不同物质吸热能力”的实验装置:
(1)两个相同的烧杯中装有 质量 相同且初温相同的水和煤油,用相同的酒精灯对它们加热。连续几个“相同”,体现到的实验方法为 控制变量法 。实验中,两种物质吸热的多少用 加热时间 (选填“加热时间”、“温度计的示数”)表示;
(2)根据实验数据,小东作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象(见图乙)。由图乙可知, 水 吸收的热量多,由此可知, 水 (选填“水”或“煤油”)的吸热能力更强;
(3)根据图象和所学知识可算出煤油的比热容为 2.1×103J/(kg•℃) 。
【答案】(1)质量;控制变量法;加热时间;(2)水;水;(3)2.1×103J/(kg•℃)。
【分析】(1)根据控制变量法和转换法分析即可;
(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(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强;
(3)由绘制出的两种液体温度随时间变化的关系图象得出升高30℃煤油和水的加热时间,根据c=,在质量和升高温度相同的情况下,比热容与吸热多少成正比求出煤油的比热容。
【解答】解:(1)根据比较不同物质吸热能力的两种方法,要控制不同物质的质量相同,这是控制变量法的应用;
(2)根据水和煤油温度随加热时间变化的图象可知,升高相同的温度时,根据转换法,水的加热时间长;
(3)由绘制出的两种液体温度随时间变化的关系图象,升高30℃煤油用时4min,即水吸收的热量是煤油吸收热量的2倍,
根据c=可知,比热容与比热容与吸收的热量成正比c水=×4.2×104J/(kg•℃)=2.1×105J/(kg•℃)。
故答案为:(1)质量;控制变量法;(2)水;水3J/(kg•℃)。
19.(5分)如图所示,用丝绸、毛皮、有机玻璃棒和硬橡胶棒,探究带电体间的相互作用。
(1)用丝绸摩擦两根有机玻璃棒,一根放到绝缘的挂钩上,另一根靠近时 同种电荷相互排斥 ;
(2)用毛皮摩擦两根硬橡胶棒,一根放到绝缘的挂钩上,另一根靠近时 同种电荷相互排斥 ;
(3)将用丝绸摩擦的有机玻璃棒放到绝缘的挂钩上,用毛皮摩擦的硬橡胶棒靠近,悬挂着的玻璃棒转向靠近。此现象表明 异种电荷相互吸引 ,玻璃棒和橡胶棒所带的是 异种 电荷。
(4)自然界中只存在两种电荷。假如一个物体带上了第三种电荷,你认为以下情况可能的是 AD 。
A.该物体跟丝绸摩擦过的玻璃棒吸引,跟毛皮摩擦过的橡胶棒也吸引
B.该物体跟丝绸摩擦过的玻璃棒吸引,跟毛皮摩擦过的橡胶棒排斥
C.该物体跟丝绸摩擦过的玻璃棒排斥,跟毛皮摩擦过的橡胶棒吸引
D.该物体跟丝绸摩擦过的玻璃棒排斥,跟毛皮摩擦过的橡胶棒也排斥
【答案】(1)同种电荷相互排斥;(2)同种电荷相互排斥;(3)异种电荷相互吸引;异种;(4)AD。
【分析】(1)把被毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷称为负电荷,丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷称为正电荷;电荷间的作用规律是:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;
(2)两个物体相互吸引,有三种可能:
a、一物体带正电,另一物体带负电;
b、一物体带正电,另一物体不带电;
c、一物体带负电,另一物体不带电。
【解答】解:(1)用丝绸摩擦两根有机玻璃棒带有同种电荷,一根放到绝缘的挂钩上,悬挂着的转向远离;
(2)用毛皮摩擦两根硬橡胶棒带有同种电荷,一根放到绝缘的挂钩上,悬挂着的转向远离;
(3)将用丝绸摩擦的有机玻璃棒放到绝缘的挂钩上,用毛皮摩擦的硬橡胶棒靠近;此现象表明异种电荷相互吸引;
(4)若有第三种电荷,必定能对已知的两种电荷(合在一起为一个整体)起到相同的作用,故选:AD。
故答案为:(1)同种电荷相互排斥;(2)同种电荷相互排斥;异种。
20.(5分)小明和小伟在连接串并联电路的实验中。
(1)在连接电路的过程中,开关应该 断开 (填“断开”或“闭合”)。
(2)小明连接了如图所示电路,如果闭合开关,两个灯泡都将 不会发光 (填“不会发光”或“会被烧坏”),出现 短路 (填“断路”、“短路”或“通路”)现象。
(3)小明想将电路全部拆散,重新连接。小伟认为只需拆除 b (填字母)这一根导线,就能成为串联电路。
(4)在(3)正确拆除完导线的基础上,两灯串联,断开开关两灯同时灭;将开关S换接到L1和L2之间、L1和电池正极之间,观察到同样的现象。这样操作的目的是探究串联电路中 开关的控制作用 。
【答案】(1)断开;(2)不会发光;短路;(3)b; (4)开关的控制作用
【分析】(1)为了保护电路,连接电路的过程中,开关应该断开;
(2)不经过用电器而直接将电源两极连接的电路叫短路;电源短路时,各用电器都不会工作;
(3)把用电器逐个顺次连接起来的电路叫做串联电路;
(4)根据实验步骤分析实验目的。
【解答】解:
(1)为了保护电路,连接电路的过程中;
(2)图中电源被短路,所以两个灯泡中没有电流通过;
(3)如图,b导线导致电源被短路,两个灯泡逐个顺次连接起来;
(4)在(3)正确拆除完导线的基础上,两灯串联,断开开关两灯同时灭1和L2之间、L8和电池正极之间,观察到同样的现象,其控制作用不变。
故答案为:(1)断开;(2)不会发光;(3)b。
四、计算与推导题(第21小题6分,第22小题,7分,第23小题7分,共20分,解答要有必要的公式和过程)
21.(6分)210g的金属块,加热到232℃,迅速投入440g、12℃的冷水中,(不计热损失)求:
(1)水吸收的热量,水的比热容为c水=4.2×103J/(kg•℃);
(2)金属的比热容。
【答案】(1)水吸收的热量为3.696×104J;
(2)金属的比热容为0.88×103J/(kg•℃);
【分析】(1)知道水的质量、水的初温和末温、水的比热容,利用吸热公式Q吸=cmΔt求水吸收的热量;
(2)不计热损失,Q吸=Q放,知道金属的质量、金属的初温和末温,再利用Q放=cmΔt求金属的比热容。
【解答】解:
(1)水吸收的热量:
Q吸=c水m水(t﹣t0水)=4.4×103J/(kg•℃)×0.44kg×(32℃﹣12℃)=6.696×104J;
(2)不计热损失,Q放=Q吸=3.696×104J,
由Q放=cm(t0﹣t)得金属的比热容:
c金===0.88×107J/(kg•℃);
答:(1)水吸收的热量为3.696×104J;
(2)金属的比热容为2.88×103J/(kg•℃);
22.(7分)燃气灶烧水时,把体积为5L初温为20℃的水加热到70℃,共燃烧了0.05kg天然气(假设天然气完全燃烧)3J/(kg•℃),天然气的热值为4.2×107J/kg,g=10N/kg。
求:(1)水的质量;
(2)水吸收的热量;
(3)天然气完全燃烧放出的热量;
(4)燃气灶烧水时的效率。
【答案】(1)水的质量为5kg;
(2)水吸收的热量为1.05×106J;
(3)天然气燃烧放出的热量为2.1×106J;
(4)燃气灶烧水的效率为50%。
【分析】(1)利用密度计算公式求得水的质量;
(2)由热量公式可以求出水吸收的热量;
(3)由燃烧值公式可以求出天然气完全燃烧释放的热量;
(4)由效率公式求出燃气灶烧水的效率。
【解答】解:(1)水的质量m=ρV=1.0×105kg/m3×5×10﹣7m3=5kg;
(2)水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t4)=4.2×106J/(kg•℃)×5kg×(70℃﹣20℃)=1.05×105J,
(3)天然气完全燃烧放出的热量:
Q放=mq=0.05kg×4.5×107J/kg=2.8×106J;
(4)燃气灶的效率:
η==×100%=50%。
答:(1)水的质量为5kg;
(2)水吸收的热量为7.05×106J;
(3)天然气燃烧放出的热量为2.6×106J;
(4)燃气灶烧水的效率为50%。
23.(7分)某品牌小汽车,汽车和驾驶员的总质量M=1.8t,静止时在水平地面上轮胎与地面的总接触面积S=0.06m2;若保持发动机的输出功率恒定为P=30kW,以v=72km/h的速度沿平直公路匀速行驶。已知汽油的热值q=4.6×107J/kg,g取10N/kg。求:
(1)该车静止在水平地面上时对地面的压强p;
(2)该车匀速行驶时的牵引力F;
(3)若汽油完全燃烧释放的内能转化为车的机械能的效率η=22%,求该车行驶s=100km消耗汽油的质量m。(结果保留一位小数)
【答案】(1)该车静止在水平地面上时对地面的压强p为3×105Pa;
(2)该车匀速行驶时的牵引力F为1500N;
(3)该车行驶s=100km消耗汽油的质量m为14.8kg。
【分析】(1)根据G=mg计算汽车和驾驶员的总重力,汽车静止在水平地面上时对地面压力等于总重力,根据p=计算汽车对地面的压强;
(2)因为功率P===Fv,所以根据F=计算牵引力;
(3)根据W=Fs计算该车行驶100km牵引力做的功,根据Q放=计算汽油完全燃烧放出的热量,根据m=计算消耗汽油的质量。
【解答】解:(1)汽车和驾驶员的总重力G=Mg=1.8×104kg×10N/kg=1.8×106N,
汽车静止在水平地面上时对地面压力等于总重力,则压力为F=G=1.8×106N,
汽车对地面的压强p===3×105Pa;
(2)该车匀速行驶时的速度v=72km/h=20m/s,
因为功率P===Fv==1500N;
(3)该车行驶100km牵引力做的功W=Fs′=1500N×100×103m=1.6×108J,
燃料完全燃烧放出的热量Q放==,
消耗汽油的质量m汽油==≈14.8kg。
答:(1)该车静止在水平地面上时对地面的压强p为7×105Pa;
(2)该车匀速行驶时的牵引力F为1500N;
(3)该车行驶s=100km消耗汽油的质量m为14.8kg。
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