陕西省渭南市韩城市2023-2024学年九年级上学期第一次月考物理试卷
展开这是一份陕西省渭南市韩城市2023-2024学年九年级上学期第一次月考物理试卷,共23页。试卷主要包含了选择题,填空题,实验与探究题,综合题等内容,欢迎下载使用。
2023-2024学年陕西省渭南市韩城市九年级(上)第一次月考物理试卷
一、选择题(本大题共.10小题,每小题2分,计20分.每小题只有一个选项是符合题目要求的)
1.(2分)下列现象中能用“分子的无规则运动”的观点加以解释的是( )
A.春:和风细雨 B.夏:花香袭人
C.秋:树叶纷飞 D.冬:瑞雪飘飘
2.(2分)2022年11月29日23时08分,搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,三名航天员踏上飞天圆梦之旅。运载火箭用液态氢作燃料( )
A.密度大 B.热值高 C.沸点高 D.比热容大
3.(2分)图中的实例,属于做功改变物体内能的是( )
A.搓手取暖 B.热水袋取暖
C.冷毛巾降温 D.煤气烧水
4.(2分)景颇族的祖先曾发明一种活塞式点火器,如图所示,以牛角作套筒,取火时,一手握住套筒,艾绒即燃,随即将杆拔出( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
5.(2分)汽车油箱中的汽油用去一半后,剩余汽油的比热容和热值的变化情况是( )
A.比热容和热值都不变
B.比热容和热值都变为原来的一半
C.比热容变为原来的一半,热值不变
D.热值变为原来的一半、比热容不变
6.(2分)6月4日6时33分,神舟十五号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,如图所示,这是返回舱与大气层摩擦引起的。下列关于返回舱穿越大气层下降过程中的能量说法正确的是( )
A.能量不守恒 B.内能总量保持不变
C.机械能守恒 D.机械能转化为内能
7.(2分)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.物体的内能与温度有关,温度升高,内能增加
B.温度高的物体内能一定大,温度低的物体内能一定小
C.物体温度越高,所含的热量越多
D.热传递过程中,热量是从热量多的物体传递给热量少的物体
8.(2分)下列说法错误的是( )
A.家用小汽车的发动机属于热机
B.燃料燃烧时,放热越多,热值越大
C.使燃料燃烧更充分,可以提高热机效率
D.热机效率是热机性能的重要指标之一
9.(2分)已知水和食用油的质量之比是5:4,比热容之比是2:1。若它们吸收相等的热量,水和食用油的升高温度之比是( )
A.5:2 B.2:5 C.8:5 D.5:8
10.(2分)甲物体的质量为2kg,乙、丙两物体质量均为1kg,三个物体温度均升高1℃,下列说法正确的是( )
A.甲的比热容比乙的大
B.温度均降低1℃时,乙比甲放出的热量多
C.甲的比热容为2400J/(kg•℃)
D.甲、丙的比热容之比为1:2
二、填空题(本大题共7小题,计22分)
11.(3分)常见的物质是由极其微小的 或原子构成的,通常液体分子之间的距离比气体的 (选填“大”或“小”)。如图是沾有水滴的牵牛花,水滴能留在花上而不落下,是因为水分子与花分子之间存在相互作用的 。
12.(3分)水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),表示的物理意义是: 的水温度升高(或降低)1℃时吸收(或放出)的热量是4.2×103J。一杯水变凉了,它的内能将 ,比热容将 (后两空均选填“增大”“减小”或“不变”)。
13.(4分)如果相互接触的两个物体之间发生了热传递,是因为它们之间具有不同的 ,汽车刹车时轮胎温度会升高,这是通过 的方式改变内能的, 和 在改变物体的内能上是等效的。
14.(3分)如图所示是一种设想中的永动机,根据能量守恒定律可知,这种永动机 (选填“能”或“不能”)制造出来。火箭发射升空时,燃料燃烧将燃料的化学能转化为燃气的 能,再转化为火箭的 能。
15.(4分)如图是某四冲程汽油机工作过程中的 冲程,在此冲程中,将 能转化为 能;若该汽油机的飞轮转速为4800r/min,则1s内对外做功 次。
16.(2分)某汽车的能量流向图如图所示,该汽车在水平路面上行驶,共消耗了0.5kg汽油。假如汽油完全燃烧 J;此过程中汽车获得的机械能 J(汽油热值q=4.6×107J/kg)。
17.(3分)将质量为30kg,初温为20℃的水在1个标准大气压下加热至沸腾,水需要吸收 J的热量。如果这些热量由燃烧酒精来提供,假设酒精完全燃烧且忽略热量损失,则需要燃烧 kg的酒精,若实际燃烧2kg的酒精,则酒精加热效率为 %。[q酒精=3.0×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg•℃)]
三、实验与探究题(本大题共4小题,计22分)
18.(4分)按要求完成填空。
(1)如图甲所示,向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置,再注入酒精直至充满,并将玻璃管反复翻转,观察液面的位置,说明分子间存在 。
(2)如图乙所示是演示气体扩散现象的装置,其中一瓶装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体,另一瓶装有空气。为了有力地证明气体发生扩散 (选填“A”或“B”)瓶,这样做主要是避免 对实验产生影响。
(3)如图丙所示,用细线拴住玻璃板的四个角,用弹簧测力计勾住细线,向上拉弹簧测力计时,发现测力计的示数变大了 。
19.(4分)如图所示,把一个薄壁金属管固定在支架上,管中装一些酒精,用皮条缠绕在金属管上,迅速来回拉动皮条
(1)拉动绳子克服摩擦 ,将机械能转化为 能,使金属管壁的温度升高。
(2)酒精蒸汽将木塞顶开的过程,酒精蒸汽的内能 (选填“增加”或“减少”),转化为木塞的 能。
20.(7分)小军同学想探究煤油和酒精的热值大小关系,实验时组装了如图甲、乙所示的两套规格完全相同的装置,两烧杯中水的质量和初温均相同。
(1)安装实验器材时,应按照 (选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序组装。
(2)实验中应控制两种燃料的 相等。
(3)实验中收集和记录的数据如表所示:
燃料种类
燃料燃烧前水的温度t1
燃料完全燃尽后水的温度t2
煤油
25
40
酒精
25
35
①表格中存在的不足之处是 ;
②根据表中收集的数据,可以看出煤油和酒精两种燃料中,热值较大的是 。
(4)小军同学还想利用该实验方案计算出煤油和酒精的热值,那么还需要补充的实验仪器是: 。利用此实验方法计算出的热值将比真实值 (选填“偏大”或“偏小”),其原因是 。
21.(7分)利用如图甲所示的实验装置探究“沙子和水的温度变化与吸热的关系”,操作如下:
(1)在两烧杯中分别装入初温相同且 相等的沙子和水。
(2)用相同的酒精灯火焰加热,并用玻璃棒不断搅拌,每隔相同的时间记录一次温度。用玻璃棒搅拌的目的是 。根据实验数据绘制成温度与时间的关系图像,如图乙所示。
(3)实验中,是通过比较 (选填“加热的时间”或“升高的温度”)来间接反映沙子和水吸收的热盘。
(4)分析图乙可知,若使两者升高相同的温度,则 吸收的热量较多,由此可知 的比热容较大。
(5)如图丙所示的图像表示甲、乙两个固态物体吸热后温度升高的情况,图中横坐标是物体的温度变化,纵坐标是物体吸收的热量。
①如果甲和乙的质量相同,甲的比热容 (选填“大于”“等于”或“小于”)乙的比热容。
②如果甲、乙是同种物质制成的,甲、乙存在的具体差异可能是 。
四、综合题(本大题共2小题,计16分)
23.(9分)妈妈用热水给小林加热如图所示的盒装牛奶,使牛奶的温度由22℃升高到42℃,牛奶质量为250g。[已知:c水=4.2×103J/(kg•℃),c牛奶=2.5×103J/(kg•℃)]
(1)用热水加热牛奶,是利用 的方式改变牛奶的内能;加热后牛奶香气四溢,是因为温度越高 (选填“剧烈”或“缓慢”)。
(2)牛奶吸收的热量是多少?
(3)若不考虑热量损失,热水放出的热量全部被牛奶吸收,妈妈至少要用52℃的热水多少千克?(计算结果保留1位小数)
2023-2024学年陕西省渭南市韩城市九年级(上)第一次月考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共.10小题,每小题2分,计20分.每小题只有一个选项是符合题目要求的)
1.(2分)下列现象中能用“分子的无规则运动”的观点加以解释的是( )
A.春:和风细雨 B.夏:花香袭人
C.秋:树叶纷飞 D.冬:瑞雪飘飘
【答案】B
【分析】物质从气态变为液态的过程叫液化;物质从气态直接变为固态的过程叫凝华;
物体随时间发生的位置的变化叫做机械运动;
不同物质互相接触时彼此进入对方的现象叫扩散,扩散现象说明分子在不停地做无规则运动。
【解答】解:A、雨是水蒸气液化形成的小水珠,不是分子运动;
B、花香袭人是扩散现象,故B正确;
C、树叶纷飞是树叶做机械运动的结果,故C错误;
D、雪是水蒸气凝华形成的小冰晶,不是分子运动。
故选:B。
2.(2分)2022年11月29日23时08分,搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,三名航天员踏上飞天圆梦之旅。运载火箭用液态氢作燃料( )
A.密度大 B.热值高 C.沸点高 D.比热容大
【答案】B
【分析】热值是燃料的一种特性,热值大的燃料,在相同条件下,完全燃烧放出的热量比其他燃料更多。
【解答】解:液态氢具有较高的热值,质量相同的液态氢与其它燃料相比,所以运载火箭用液态氢作燃料、ACD错误。
故选:B。
3.(2分)图中的实例,属于做功改变物体内能的是( )
A.搓手取暖 B.热水袋取暖
C.冷毛巾降温 D.煤气烧水
【答案】A
【分析】做功与热传递是改变物体内能的两种方式,做功过程是能量的转化过程,热传递是能量的转移过程。
【解答】解:A、搓手取暖,内能增加,故A正确;
B、热水袋取暖,故B错误;
C、冷毛巾降温,故C错误;
D、煤气烧水,故D错误。
故选:A。
4.(2分)景颇族的祖先曾发明一种活塞式点火器,如图所示,以牛角作套筒,取火时,一手握住套筒,艾绒即燃,随即将杆拔出( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
【答案】B
【分析】猛推推杆时间较短,气体来不及吸放热,主要是外界对气体做功,气体内能增加,温度升高;在汽油机的四冲程中,做功冲程是内能转化为机械能的冲程,压缩冲程是机械能转化为内能的冲程。
【解答】解:封闭的气体被推杆压缩过程中,活塞对气体做功,是机械能转化为内能,与上述能量转化相同。
故选:B。
5.(2分)汽车油箱中的汽油用去一半后,剩余汽油的比热容和热值的变化情况是( )
A.比热容和热值都不变
B.比热容和热值都变为原来的一半
C.比热容变为原来的一半,热值不变
D.热值变为原来的一半、比热容不变
【答案】A
【分析】比热容、热值是物质的某种特性,与物质的种类和状态有关,同种物质的比热容、热值一般不变。
【解答】解:汽油的比热容、热值两个物理量,是从不同的角度来描述汽油的特性,与质量无关;
所以,汽油用去了一半、热值不变。
故选:A。
6.(2分)6月4日6时33分,神舟十五号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,如图所示,这是返回舱与大气层摩擦引起的。下列关于返回舱穿越大气层下降过程中的能量说法正确的是( )
A.能量不守恒 B.内能总量保持不变
C.机械能守恒 D.机械能转化为内能
【答案】D
【分析】改变内能的方式有两个:做功和热传递;物体克服摩擦做功,机械能转化为内能;
能量既不会创生,也不会消灭,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,在转化或转移的过程中,能量的总量不变,这就是能量守恒定律。
【解答】解:当返回舱进入大气层时,由于和空气发生剧烈摩擦,机械能减小,总的能量守恒。
故选:D。
7.(2分)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.物体的内能与温度有关,温度升高,内能增加
B.温度高的物体内能一定大,温度低的物体内能一定小
C.物体温度越高,所含的热量越多
D.热传递过程中,热量是从热量多的物体传递给热量少的物体
【答案】A
【分析】(1)物体的内能与温度有关,温度升高,内能增加;
(2)内能是物体分子无规则运动的动能和分子势能的总和,内能的大小跟质量、温度、状态有关;
(3)在热传递过程中传递内能的多少叫热量,热量是个过程量;
(4)热传递的条件是物体之间有温度差,高温物体将能量向低温物体传递,直至各物体温度相同。
【解答】解:A、物体的内能与温度有关,内能增加;
B、影响物体内能大小的因素有温度、状态等,温度低的物体内能不一定小;
C、热量是过程量,不能用“含有”;
D、热传递的条件是物体之间有温度差,故D错误。
故选:A。
8.(2分)下列说法错误的是( )
A.家用小汽车的发动机属于热机
B.燃料燃烧时,放热越多,热值越大
C.使燃料燃烧更充分,可以提高热机效率
D.热机效率是热机性能的重要指标之一
【答案】B
【分析】(1)将内能转化为机械能的机器称为热机;
(2)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、燃烧程度等均无关;
(3)热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率,在工作过程中,损失的能量越少,热机的效率越高。
【解答】解:A、家用小汽车的发动机是将燃料燃烧释放的内能转化为机械能,故A正确;
B、热值就是1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,与有没有燃烧、燃料的质量和燃烧放出热量的多少无关;
CD、使燃料燃烧更充分,提高热机的效率,热机效率也是热机性能的重要指标之一。
故选:B。
9.(2分)已知水和食用油的质量之比是5:4,比热容之比是2:1。若它们吸收相等的热量,水和食用油的升高温度之比是( )
A.5:2 B.2:5 C.8:5 D.5:8
【答案】B
【分析】知道水和食用油的质量之比、比热容之比以及吸收热量的关系,利用Q吸=cmΔt可求出水和食用油的升高温度之比
【解答】解:水和食用油的质量之比m水:m油=5:4,比热容之比c水:c油=5:1,吸收热量之比Q吸水:Q吸油=1:5,
由Q吸=cmΔt可知,水和食用油的升高温度之比:====。
故选:B。
10.(2分)甲物体的质量为2kg,乙、丙两物体质量均为1kg,三个物体温度均升高1℃,下列说法正确的是( )
A.甲的比热容比乙的大
B.温度均降低1℃时,乙比甲放出的热量多
C.甲的比热容为2400J/(kg•℃)
D.甲、丙的比热容之比为1:2
【答案】D
【分析】根据图示和比热容的计算公式判断各选项的对错。
【解答】解:A、由题意和图像可知,它们升高相同的温度时,由Q=cmΔt可知甲乙的比热容相同;
B、由Q=cmΔt可知;
由题意和图像可知,甲、乙两物体的温度均升高1℃时;
反之,甲、乙两物体的温度均降低1℃时、比热容都不变,故B错误;
C、根据吸热公式可得甲的比热容:c甲===1200J/(kg•℃)。
D、根据题意和图像可知,它们升高相同的温度时,根据Q=cmΔt可知,故D正确。
故选:D。
二、填空题(本大题共7小题,计22分)
11.(3分)常见的物质是由极其微小的 分子 或原子构成的,通常液体分子之间的距离比气体的 小 (选填“大”或“小”)。如图是沾有水滴的牵牛花,水滴能留在花上而不落下,是因为水分子与花分子之间存在相互作用的 引力 。
【答案】分子;小;引力
【分析】物质是由分子或者原子组成的,组成物质的分子永不停息地做无规则的运动;分子间存在减小;分子间存在相互作用的引力和斥力。
【解答】解:分子动理论告诉我们:物质是由分子或原子组成的;组成物质的分子永不停息地做无规则运动;
一般地,固体分子间距离最小,气体分子间距离最大;
滴能留在花上而不落下,是因为水分子与花分子之间存在相互作用的引力。
故答案为:分子;小;引力。
12.(3分)水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),表示的物理意义是: 1kg 的水温度升高(或降低)1℃时吸收(或放出)的热量是4.2×103J。一杯水变凉了,它的内能将 减小 ,比热容将 不变 (后两空均选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】1kg;减小;不变。
【分析】根据比热容的定义和水的比热容进行解答;
一定质量的物体温度升高,内能增加,温度降低内能减少;
比热容是物质的一种特性,只与物质的种类和状态有关,与吸放热的多少、质量、体积的大小都没有关系
【解答】解:水的比热容是4.2×107J/(kg•℃),它表示的物理意义是:1kg水温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量是2.2×103J;
物体的内能与温度有关,物体温度升高;温度越低;因此一杯水变凉了,故内能减小,与温度变化无关。
故答案为:6kg;减小。
13.(4分)如果相互接触的两个物体之间发生了热传递,是因为它们之间具有不同的 温度差 ,汽车刹车时轮胎温度会升高,这是通过 做功 的方式改变内能的, 做功 和 热传递 在改变物体的内能上是等效的。
【答案】温度差;做功;做功;热传递。
【分析】热传递的条件是温度差,改变内能的方式包括做功和热传递。
做功和热传递在改变物体的内能上是等效的。
【解答】解:如果相互接触的两个物体之间发生了热传递,是因为它们之间具有不同的温度差;
刹车后,由于车轮克服摩擦做功,内能增大。
做功和热传递在改变物体的内能上是等效的。
故答案为:温度差;做功;热传递。
14.(3分)如图所示是一种设想中的永动机,根据能量守恒定律可知,这种永动机 不能 (选填“能”或“不能”)制造出来。火箭发射升空时,燃料燃烧将燃料的化学能转化为燃气的 内 能,再转化为火箭的 机械 能。
【答案】不能;内;机械。
【分析】(1)能量守恒定律的内容: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,或者从一个物体转移到其他物体,而在转化或转移的过程中,能量的总量保持不变。
(2)在判断能量的转化过程中时,分析清楚该过程消耗了哪种形式的能,产生了哪种形式的能是解题关键。
【解答】解:(1)永动机不能制造出来,这是因为永动机违背了能量守恒定律。
(2)在火箭升空时,燃料通过燃烧将化学能转化为燃气的内能。
故答案为:不能;内;机械。
15.(4分)如图是某四冲程汽油机工作过程中的 做功 冲程,在此冲程中,将 内 能转化为 机械 能;若该汽油机的飞轮转速为4800r/min,则1s内对外做功 40 次。
【答案】做功;内;机械;40。
【分析】(1)内燃机做功冲程,是内能转化为机械能的冲程。
(2)在四冲程内燃机曲轴转一圈,完成2个冲程,1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次。
【解答】解:如图为汽油机工作过程中的一个冲程的示意图,气门关闭,是做功冲程:气缸内气体爆发性燃烧,推动活塞做功。
飞轮转速是4800r/min=80r/s,因一个工作循环转2圈,做功一次;
所以每秒完成40个工作循环,完成160个冲程。
故答案为:做功;内;机械。
16.(2分)某汽车的能量流向图如图所示,该汽车在水平路面上行驶,共消耗了0.5kg汽油。假如汽油完全燃烧 2.3×107 J;此过程中汽车获得的机械能 8.05×106 J(汽油热值q=4.6×107J/kg)。
【答案】2.3×107;8.05×106。
【分析】(1)已知消耗汽油的质量和汽油的热值,根据Q放=mq可求出完全燃烧0.5kg汽油放出的热量;
(2)由图可知汽车的热机效率,根据W有=ηQ放可求出此过程中汽车获得的机械能。
【解答】解:(1)完全燃烧0.5kg汽油放出的热量Q放=mq=7.5kg×4.4×107J/kg=2.2×107J;
(2)由图可知汽车的热机效率η=1﹣25%﹣40%=35%,
此过程中汽车获得的机械能W有=ηQ放=35%×3.3×107J=3.05×106J。
故答案为:2.5×107;8.05×107。
17.(3分)将质量为30kg,初温为20℃的水在1个标准大气压下加热至沸腾,水需要吸收 1.008×107 J的热量。如果这些热量由燃烧酒精来提供,假设酒精完全燃烧且忽略热量损失,则需要燃烧 0.336 kg的酒精,若实际燃烧2kg的酒精,则酒精加热效率为 16.8 %。[q酒精=3.0×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg•℃)]
【答案】1.008×107;0.336;16.8。
【分析】(1)水箱装满水后水的体积等于水箱的容积,利用V=求水的质量;一标准大气压下水沸腾时的温度为100℃,即水的末温为100℃,利用公式Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量;
(2)由题意知,酒精完全燃烧放出的热量Q放=Q吸,再利用Q放=mq求需要的酒精的质量;
(3)知道实际燃烧酒精的质量、酒精的热值,利用Q放=mq求出酒精完全燃烧放出的热量,加热效率等于水吸收的热量与酒精完全燃烧放出的热量之比。
【解答】解:(1)水的体积V水=V容=30L=30dm3=0.03m5,
由ρ=得水的质量:
m水=ρ水V水=1.0×105kg/m3×0.03m7=30kg,
一标准大气压下,水沸腾时的温度为100℃,
水吸收的热量:
Q吸=c水m水(t﹣t0)=4.6×103J/(kg•℃)×30kg×(100℃﹣20℃)=1.008×107J;
(2)由题意知,酒精完全燃烧放出的热量Q放=Q吸=1.008×107J,
由Q放=mq得需要的酒精的质量:
m酒精===2.336kg;
(3)2kg酒精柴完全燃烧放出的热量:
Q放′=m酒精′q=2kg×3.0×107J/kg=4.0×107J,
加热效率:
η=×100%=。
故答案为:6.008×107;0.336;16.7。
三、实验与探究题(本大题共4小题,计22分)
18.(4分)按要求完成填空。
(1)如图甲所示,向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置,再注入酒精直至充满,并将玻璃管反复翻转,观察液面的位置,说明分子间存在 间隙 。
(2)如图乙所示是演示气体扩散现象的装置,其中一瓶装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体,另一瓶装有空气。为了有力地证明气体发生扩散 B (选填“A”或“B”)瓶,这样做主要是避免 重力 对实验产生影响。
(3)如图丙所示,用细线拴住玻璃板的四个角,用弹簧测力计勾住细线,向上拉弹簧测力计时,发现测力计的示数变大了 引力 。
【答案】(1)间隙;(2)B;重力;(3)引力
【分析】(1)物质由分子组成,组成物质的分子间存在间隙;
(2)二氧化氮气体的颜色是红棕色的,而且比空气的密度大;分子是在永不停息地做无规则运动;
(3)分子间存在相互作用的引力和斥力。
【解答】解:(1)因为分子间存在着空隙,水和酒精充分混合后,使得水和酒精混合后的总体积变小了;
(2)二氧化氮气体的颜色是红棕色的,而且比空气的密度大,避免由于重力使气体向下落;
二氧化氮气体的颜色是红棕色的,而且比空气的密度大。将两个瓶口对在一起,所以扩散现象说明了气体分子在不停地做无规则运动;
(3)因为玻璃和水接触在一起,并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内,故向上拉玻璃板时。
故答案为:(1)间隙;(2)B;(3)引力。
19.(4分)如图所示,把一个薄壁金属管固定在支架上,管中装一些酒精,用皮条缠绕在金属管上,迅速来回拉动皮条
(1)拉动绳子克服摩擦 做功 ,将机械能转化为 内 能,使金属管壁的温度升高。
(2)酒精蒸汽将木塞顶开的过程,酒精蒸汽的内能 减少 (选填“增加”或“减少”),转化为木塞的 机械 能。
【答案】(1)做功;内;(2)减少;机械。
【分析】做功可以改变物体的内能,当对物体做功时,机械能转化为内能,当物体对外做功时,内能转化为机械能;各种能量之间可以相互转化,在转化过程伴随着做功过程。
【解答】解:(1)拉动绳子时,绳子与筒壁相互摩擦做功,使其内能增大;
(2)酒精蒸汽将木塞顶开的过程,对木塞做功,转化为木塞的机械能。
故答案为:(1)做功;内;(2)减少。
20.(7分)小军同学想探究煤油和酒精的热值大小关系,实验时组装了如图甲、乙所示的两套规格完全相同的装置,两烧杯中水的质量和初温均相同。
(1)安装实验器材时,应按照 自下而上 (选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序组装。
(2)实验中应控制两种燃料的 质量 相等。
(3)实验中收集和记录的数据如表所示:
燃料种类
燃料燃烧前水的温度t1
燃料完全燃尽后水的温度t2
煤油
25
40
酒精
25
35
①表格中存在的不足之处是 未注明单位 ;
②根据表中收集的数据,可以看出煤油和酒精两种燃料中,热值较大的是 煤油 。
(4)小军同学还想利用该实验方案计算出煤油和酒精的热值,那么还需要补充的实验仪器是: 天平 。利用此实验方法计算出的热值将比真实值 偏小 (选填“偏大”或“偏小”),其原因是 燃料不能完全燃烧,并且燃料燃烧释放的能量不可能全部被水吸收 。
【答案】(1)自下而上;
(2)质量;
(3)①未注明单位;②煤油;
(4)天平;偏小;燃料不能完全燃烧,并且燃料燃烧释放的能量不可能全部被水吸收。
【分析】(1)实验时,需用酒精灯的外焰加热,所以要调整好铁圈的高度,然后根据温度计的使用规则固定好其位置;
(2)探究两种燃料的热值时,需要控制水的质量和水的初温相同,并且两种燃料的质量也要相同;
(3)①各物理量应有单位;没有单位的物理量是错误的;
②由表格数据可知,在其它条件相同时,水的温度升高的较快,则燃料燃烧产生的热量多,所以其热值大;
(4)要计算出煤油和酒精的热值,需要燃烧相同质量的煤油和酒精,据此进行分析需要的测量工具;
燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失,所以直接计算得出的热值比实际值要小。
【解答】解:(1)酒精灯需用外焰加热,所以要放好酒精灯,温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中,所以放好烧杯后,故安装实验器材时;
(2)比较“煤油和菜籽油的热值大小关系”时,采用的是控制变量法、乙两杯水的初温和质量相同之外;
(3)①由表格数据可知,温度没有单位;
②质量相同的煤油和菜籽油完全燃烧后,水升高的温度越高,表明燃料放出的热量越多,根据表格中的数据可知,则煤油的热值大;
(4)要比较煤油和菜籽油的热值,需要燃烧相同质量的煤油和菜籽油;
由于燃料并不可能完全燃烧,燃料燃烧放出的热会散失到空气中,使Q放大于Q吸,所以依此计算出煤油和菜籽油的热值比实际要偏小些。
实验过程中,燃料没有完全燃烧或燃料燃烧产生的热量有部分散失于空气中,加热装置也会吸收一部分热量。
故答案为:
(1)自下而上;
(2)质量;
(3)①未注明单位;②煤油;
(4)天平;偏小,并且燃料燃烧释放的能量不可能全部被水吸收。
21.(7分)利用如图甲所示的实验装置探究“沙子和水的温度变化与吸热的关系”,操作如下:
(1)在两烧杯中分别装入初温相同且 质量 相等的沙子和水。
(2)用相同的酒精灯火焰加热,并用玻璃棒不断搅拌,每隔相同的时间记录一次温度。用玻璃棒搅拌的目的是 使物质受热均匀 。根据实验数据绘制成温度与时间的关系图像,如图乙所示。
(3)实验中,是通过比较 加热的时间 (选填“加热的时间”或“升高的温度”)来间接反映沙子和水吸收的热盘。
(4)分析图乙可知,若使两者升高相同的温度,则 水 吸收的热量较多,由此可知 水 的比热容较大。
(5)如图丙所示的图像表示甲、乙两个固态物体吸热后温度升高的情况,图中横坐标是物体的温度变化,纵坐标是物体吸收的热量。
①如果甲和乙的质量相同,甲的比热容 大于 (选填“大于”“等于”或“小于”)乙的比热容。
②如果甲、乙是同种物质制成的,甲、乙存在的具体差异可能是 质量 。
【答案】(1)质量;(2)使物质受热均匀;(3)加热的时间;(4)水;水;(5)大于;质量。
【分析】(1)(3)(5)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;
(2)用玻璃棒搅拌的目的是使物质受热均匀;
(4)根据图丙分析得出结论,然后推理;根据比较吸热能力的方法回答。
【解答】解:(1)根据比较不同物质的吸热能力,要控制不同物质的能力相同;
(2)用玻璃棒搅拌的目的是使物质受热均匀;
(3)根据转换法,实验中;
(4)由如下图象可知,
对于质量相等的沙子和水,升温较快的是沙子,则水吸收的热量较多,水的比热容较大;
(5)①如果甲和乙的质量相同,升高相同的温度,甲的吸热能力强;
②如果甲、乙是同种物质制成的,吸收的热量不同,甲、乙可能存在的具体差异可能是质量。
故答案为:(1)质量;(2)使物质受热均匀;(4)水;水;质量。
四、综合题(本大题共2小题,计16分)
23.(9分)妈妈用热水给小林加热如图所示的盒装牛奶,使牛奶的温度由22℃升高到42℃,牛奶质量为250g。[已知:c水=4.2×103J/(kg•℃),c牛奶=2.5×103J/(kg•℃)]
(1)用热水加热牛奶,是利用 热传递 的方式改变牛奶的内能;加热后牛奶香气四溢,是因为温度越高 剧烈 (选填“剧烈”或“缓慢”)。
(2)牛奶吸收的热量是多少?
(3)若不考虑热量损失,热水放出的热量全部被牛奶吸收,妈妈至少要用52℃的热水多少千克?(计算结果保留1位小数)
【答案】(1)热传递;剧烈;
(2)牛奶吸收的热量为1.25×104J;
(3)若不考虑热量损失,热水放出的热量全部被牛奶吸收,妈妈至少要用52℃的热水0.3kg。
【分析】(1)改变物体内能的方式:做功和热传递,做功是能量的转化,热传递是能量的转移;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,温度越高,分子运动越剧烈,
(2)知道牛奶的质量、比热容、初温和末温,利用Q吸=cm(t﹣t0)求出牛奶吸收的热量;
(3)若不考虑热量损失,热水放出的热量等于牛奶吸收的热量,利用Q放=cm(t水﹣t)求出水的质量。
【解答】解:(1)用热水加热牛奶,是利用热传递的方式改变牛奶的内能;
分子在不停地做无规则运动,即扩散现象,分子运动越剧烈;
(2)牛奶吸收的热量:
Q吸=c牛奶m牛奶(t﹣t0)=2.8×103J/(kg•℃)×250×10﹣3kg×(42℃﹣22℃)=3.25×104J;
(3)若不考虑热量损失,热水放出的热量:Q放=Q吸=1.25×105J,
由Q放=cm(t水﹣t)可知,热水的质量:
m水==≈0.3kg。
故答案为:(1)热传递;剧烈;
(2)牛奶吸收的热量为3.25×104J;
(3)若不考虑热量损失,热水放出的热量全部被牛奶吸收。
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