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2023-2024学年辽宁省朝阳市建平一中九年级(上)月考物理试卷(10月份)(含解析)
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这是一份2023-2024学年辽宁省朝阳市建平一中九年级(上)月考物理试卷(10月份)(含解析),共19页。试卷主要包含了充电宝可解决手机电量不足的问题等内容,欢迎下载使用。
2023-2024学年辽宁省朝阳市建平一中九年级(上)月考物理试卷(10月份)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
1.随着兔年春节的到来,沉寂一时的街道又开始热闹起来了。小明邀请好朋友一起到美食街品尝美食,走在大街上,远处飘来一阵阵美食的香味,小明能闻到美食的香味说明( )
A. 分子在永不停息地做无规则运动 B. 分子间有引力
C. 分子间有间隙 D. 分子间有斥力
2.如图是街边师傅在嘣爆米花的情景。下列冲程中能量转化与爆米花嘣出时相同的是( )
A.
B.
C.
D.
3.关于导体和绝缘体,下列说法正确的是( )
A. 人体、铅笔芯、橡胶是导体 B. 油、干木棒、陶瓷是绝缘体
C. 陶瓷、食盐、水银是绝缘体 D. 铁、冰、玻璃是导体
4.小明在做实验时,连接了如图所示的电路,先只闭合开关S1,两灯泡均发光,再闭合开关S2,小明看到的现象是( )
A. 两只灯泡都不亮
B. 两只灯泡都亮
C. 灯泡L1亮,灯泡L2不亮
D. 灯泡L1不亮,灯泡L2亮
5.一款仿真电动鱼刷爆了网络,成为了妈妈们的“哄娃神器”,其工作原理为闭合开关S1,电源灯亮,当触摸玩具时(相当于触摸开关S2闭合),仿真鱼就会跳动;当断开开关S1时,灯不亮,无论是否触摸玩具,仿真鱼都不会跳动。图四种电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
6.关于图中四个事例的能量转化,以下说法正确的是( )
A. 甲图中原始人类“钻木取火”,把内能转化为机械能
B. 乙图中水轮机带动发电机发电,把水能转化为电能
C. 丙图中行驶的高速电动列车,把电能转化为机械能
D. 丁图中楼顶的太阳能热水器,把太阳能转化为内能
7.如图所示,一只小猫正在玩气球,过了一段时间后,气球就“粘”在了小猫身上。关于这一现象,下列分析正确的是( )
A. 小猫和气球带上了异种电荷
B. 小猫通过和气球摩擦创造了电荷
C. 小猫和气球摩擦时负电荷发生了转移
D. 该现象的原理和验电器的工作原理相同
8.“长征五号”是我国自主研制的大型运载火箭,如图所示,这是“长征五号”发射升空的情景。下列说法不正确的是( )
A. 火箭发射的过程中,燃料若不完全燃烧,其热值会减小
B. 火箭升空的过程中,燃料燃烧释放的内能全部转化为火箭的机械能
C. “长征五号”火箭使用液氢作为燃料,利用了液氢的热值大的特点
D. 火箭发动机的效率非常高,接近100%
9.充电宝可解决手机电量不足的问题。如图甲所示,一部手机正在使用充电宝充电,此时的充电宝相当于______ (选填“用电器”或“电源”);如图乙所示,这是宾馆房间的取电房卡,将房卡插入卡槽中,房间内的用电器才能正常使用,房卡的作用相当于电路中的______ 。
10.如图所示,剥开粽子时会出现粽叶和米粒之间有“拉丝”的现象,说明分子间存在 。蒸完粽子后锅内剩余水的质量减小了,水的比热容 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
11.央视节目《一馔千年》再现了《清明上河图》的荔枝膏制作。如图所示,制作荔枝膏时,用清水煮荔枝,煮到水剩一半,将荔枝捞出扔掉继续煮,陆续放入乳糖、姜汁、麝香,直到最后熬成稠膏。在制作过程中,荔枝的内能 (选填“增大”、“减小”或“不变”),这是通过的方式 来改变内能的。
12.如图是四冲程汽油机的某个冲程,由图可看出它正处于______冲程,若该汽油机飞轮的转速是1800r/min,则汽油机每秒钟对外做功______次。
13.丝绸与玻璃棒摩擦的过程中,玻璃棒因为______ (选填“得到”或“失去”)了电子而带正电。此时将玻璃棒与原本不带电的验电器B连接起来,则电流方向是______ (选填“从玻璃棒到B”或“从B到玻璃棒”)。
14.如图所示的电路中,要使灯泡L1、L2串联,应只闭合开关______ ;绝对不能同时闭合开关______ ,否则会造成电源短路。
15.如图所示为四个用丝线悬挂的泡沫塑料小球之间的相互作用情况,已知C球与用丝绸摩擦过的玻璃棒相互排斥,则A小球______ ;D小球______ 。(均选填“一定带正电”、“一定带负电”或“可能不带电”)
16.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,释放的热量______J;此过程中汽车获得的机械能______J(汽油热值q=4.6×107J/kg)。
17.请你根据如图甲所示的电路图,在图乙方框内画出相应的电路图(图中要标出S1、S2、L1、L2)。
18.往洗衣机放入衣服后,需先按下电源键(闭合开关S),此时指示灯亮;然后盖上洗衣机盖(闭合开关S1),按下启动键(闭合开关S2),电动机才开始工作,带动滚筒转动清洗衣服。请将电路图设计、补充完整,使它符合洗衣机的工作要求。
19.中医文化是中国文化的瑰宝。熬制汤药的做法:将草药浸水,用陶罐(或砂锅)慢慢煎熬,直至熬成浓浓的药汁,如图所示。熬制过程中,陶罐盖子在不断地跳动,原因是:______ ;同时空气中弥漫着浓浓的中药味道,原因是______ 。
20.如图所示,用毛皮分别摩擦PVC管和撕得细细的塑料绳,将塑料绳放在PVC管的上方,塑料绳会随PVC管飘动起来,而不会下落。
(1)毛皮与PVC管摩擦,毛皮由于失去电子而带电,PVC管带______ 电筒。
(2)塑料绳会随PVC管飘动起来,原因是______ 。
21.如图所示,是小华家使用的某型号天然气热水器,她尝试估测该热水器的效率,以核对铭牌上的数值是否准确。当只有该热水器工作时,把100kg的水从15℃加热到45℃,天然气表的示数由1005.021m3变为1005.246m3,已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg⋅℃),天然气的热值g=7.0×107J/m3,求
(1)此过程中水吸收的热量。
(2)消耗的天然气完全燃烧放出的热量。
(3)该热水器的效率。
22.小明家新购买了一辆小汽车,小明查阅资料及说明书得到小汽车的部分数据如表所示,其中经济耗油量“(90km/h)10L/100km”;是指小汽车以90km/h的速度行驶100km消耗汽油10L。
燃油
汽油
油箱容积V/L
40
燃油的热值q/(J⋅kg-1)
4.5×107
发动机输出功率P/kW
22.5
空车质量m/t
1.5
经济耗油量
(90km/h)10L/100km
(1)小汽车以90km/h的速度行驶100km发动机所做的功。
(2)小汽车以90km/h的速度匀速行驶100km的过程中发动机的热效率为多少?(ρ汽油=0.8×103kg/m3)
(3)如图所示,这是汽车的能量流程图,请根据能量流程图,提出两条提高发动机效率的有效措施。
23.如图甲所示,小红用相同的酒精灯分别给水和煤油进行加热,探究“不同物质吸收热量的能力”。
(1)在烧杯中需要分别装入 和初温相同的水和煤油。
(2)实验中,用 反映液体吸收热量的多少。
(3)根据实验数据,小红作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像,如图乙所示。在0~10min内,水吸收的热量 (选填“大于”“小于”或“等于”)煤油吸收的热量, 升高的温度更高,由此可知, 的吸热能力更强。
(4)水在第10min的内能 (选填“大于”“等于”或“小于”)第20min的内能。
24.为比较酒精和汽油热值的大小,小明同学制定了以下实验方案:
(1)取质量______(选填“相等”或“不等”)的酒精和汽油作燃料,制成酒精灯和汽油灯;
(2)为保证实验便捷、可靠,两灯同时点燃后分别给两杯初温和______都相等的水加热(两个烧杯完全相同)如图所示;
(3)通过观察水温的变化,判断两种燃料热值的大小,请根据设计方案回答:
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当两灯的燃料完全燃烧后,甲装置温度计读数是80℃,而乙装置中温度计的读数是90℃,由此判断______(“酒精”或“汽油”)的热值较大;
③实验中燃料燃烧放出的热量,通过______(选填“做功”或“热传递”)的方式使水的内能增大;
④根据Q吸=c水m(t-t0)计算出水吸收的热量,然后利用这个热量计算出汽油的热值,发现计算结果与教科书上给出的汽油热值相比______(选填“偏大”或“偏小”),结合装置图,分析原因______(只写出一个即可)。
25.在连接并联电路”的实验中,小红同学用两个不同的小灯泡设计了如图甲所示的电路图。
(1)请你根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线连接图乙所示的实物图。
(2)连接电路时,开关S应该处于______状态;
(3)她将所有开关闭合,发现S1支路的灯L1不亮,S2支路的灯L2发光由此推测电路中存在的故障可能是______(选填“短路”、“通路”或“断路”)引起的;于是她断开所有开关,交换两灯位置后,再闭合所有开关,发现仍然是S1支路的灯不亮,S2支路的灯发光,则故障原因可能是______。(合理即可)
(4)她排除故后,继续进行实验,为了探究开关S1的作用,在观察灯泡发光情况时,她应该______(选填“同时观察两个”、“只观察S1所在”或“只观察S2所在”)支路上的灯泡。
(5)若小红用一根导线将灯L1两端连接,灯L2______(选填“亮”、“不亮”或“烧坏”)。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:能闻到美食的香味是因为香味的分子在不断的运动,扩散到空气中,进入鼻腔引起嗅觉,说明了分子在不停地做无规则运动,与分子间隙、分子间引力斥力无关。
故选:A。
物质是由分子组成的,组成物质的分子不停地做无规则的运动。
此题主要考查的是学生对扩散现象的理解,题目难度不大,属于中考常见题型。
2.【答案】C
【解析】解:打开锅盖将爆米花崩出的一瞬间,锅内的气体膨胀做功,内能减小,温度降低,能量转化与热机的做功冲程相同。
A、图中进气阀打开为吸气冲程,没有能量转化,故A错误;
B、图中两气阀关闭,活塞向上运动为压缩冲程,该冲程机械能转化为内能,故B错误;
C、图中两气阀关闭,活塞向下移动为做功冲程,该冲程高温高压燃气推动活塞做功,将内能转化为机械能,故C正确;
D、图中排气阀打开为排气冲程,没有能量转化,故D错误。
故选:C。
汽油机四个冲程中压缩冲程是机械能转化为内能,做功冲程是内能转化为机械能,排气和吸气冲程没有能的转化。
本题考查热机的能量转化,难度不大。
3.【答案】B
【解析】解:A、人体、铅笔芯、橡胶中,人体、铅笔芯是导体,橡胶是绝缘体,故A错误;
B、油、干木棒、陶瓷都不容易导电,是绝缘体,故B正确;
C、陶瓷、食盐不容易导电,是绝缘体,水银属于金属,是导体,故C错误;
D、铁容易导电,是导体;生活中的冰也能够导电,是导体,玻璃是绝缘体,故D错误。
故选:B。
容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体;金属靠自由电子导电。
此题考查了导体和绝缘体的概念和区分,属基础题目。
4.【答案】D
【解析】解:读图可知,当只闭合S1时,两灯泡串联,所以两灯开始都发光,当再闭合S2时,灯L1被短路,只有灯L2工作,所以L1不亮,L2亮,故D正确。
故选:D。
根据电路的连接情况,判断出电流的流向,再结合闭合不同开关时,电路的状态变化,对其工作情况做出判断。
本题主要考查对电路连接情况的认识,能根据电路的连接,判断电路的工作情况,是我们应该熟练掌握的能力之一。
5.【答案】C
【解析】解:根据题意可知,闭合开关S1,电源灯亮,当触摸玩具时(相当于触摸开关S2闭合),仿真鱼就会跳动,这说明灯泡与电动机工作时互不影响,是并联的;
当断开开关S1时,灯不亮,无论是否触摸玩具,仿真鱼都不会跳动,这说明开关S1在干路中,开关S2与电动机串在一条支路中,故C正确。
故选:C。
根据题意分析两个开关的连接方式、灯泡与电动机的连接方式,然后选出正确的电路图。
本题考查了串并联电路的设计,根据题意得出各电路元件的连接方式和对应的位置是关键。
6.【答案】BCD
【解析】解:A、“钻木取火”是克服摩擦做功,把机械能转化为内能,故A错误;
B、水轮机带动发电机发电,将水的机械能转化为电能,故B正确;
C、高速电动列车的电动机工作时,将电能转化为机械能,故C正确;
D、太阳能热水器直接把太阳能转化为内能,故D正确。
故选:BCD。
解决此题的关键是知道各种现象的能量储存方式和转化方式,明确消耗了哪种形式的能,得到了哪种形式的能。
自然界中的能量都以各种形式的能储存起来,在一定条件下可以相互转化,要学会分析与判断。
7.【答案】AC
【解析】解:A、小猫与气球不断摩擦,小猫能够吸引气球,小猫和气球带上了异种电荷,故A正确;
B、同种电荷相互排斥,小猫与气球不断摩擦,小猫能够吸引气球,摩擦过程中发生了电荷的转移,而不是创造了电荷,故B错误;
C、小猫和气球摩擦时是电子的转移,电子是负电荷,故C正确;
D、验电器的原理是同种电荷相互排斥,故D错误。
故选:AC。
(1)两种不同物质组成的物体相互摩擦后,哪个物体的原子核束缚电子的本领弱,它的一些电子就会转移到另一个物体上;失去电子的物体因为缺少电子而带正电,得到电子的物体因为有了多余电子而带等量的负电。
(2)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
该题主要考查了摩擦起电的实质以及电荷之间的相互作用规律,难度不大。
8.【答案】ABD
【解析】解:A、燃料的热值是燃料的一种特性,只决定于燃料的种类,与质量和燃烧情况等无关,因此火箭发射的过程中,燃料若不完全燃烧,其热值不变,故A错误;
B、燃料燃烧的化学能只有一部分转化成火箭的机械能,还有一部分被损失了,故B错误;
C、火箭使用液氢做燃料,主要是因为液氢热值较大,故C正确;
D、火箭发动机工作过程中也有很大的能量损失,其效率不可能接近100%,故D错误。
故选:ABD。
(1)燃料的热值是燃料的一种特性,只决定于燃料的种类,与质量和燃烧情况等无关;
(2)燃料燃烧释放的内能部分转化成火箭的机械能,一部分散失了;
(3)热值是燃料的一种特性,质量相同的不同燃料,热值越大,完全燃烧时,放出的热量越多;
(4)任何能量转化过程都伴随能量的损失,所以转化效率很难接近100%。
本题考查对热值特性的理解、热机工作过程中的能量转化、热机效率,属于对基础知识的考查。
9.【答案】电源 开关
【解析】解:充电宝给手机充电,提供电能,此时的充电宝相当于电源;
将房卡插入卡槽中,房间内的用电器才能正常使用,说明房卡控制整个电路的通断,此时房卡的作用相当于电路中的开关。
故答案为:电源;开关。
电路是由提供电能的电源、消耗电能的用电器、控制电路通断的开关和输送电能的导线四部分组成,缺少或不完整都会影响电路的正常工作。
知道电路是由电源、开关、导线和用电器组成的,知道各元件在电路中的作用。
10.【答案】引力 不变
【解析】解:如图所示,剥开粽子时会出现粽叶和米粒之间有“拉丝”的现象,说明分子间存在引力。蒸完粽子后锅内剩余水的质量减小了,水的比热容不变。
故答案为:引力;不变。
(1)分子间存在相互作用的引力和斥力。
(2)比热容是物质的一种性质,与物质的质量、温度等无关。
知道分子间存在相互作用的引力和斥力;知道比热容的概念。
11.【答案】增大 热传递
【解析】解:在制作过程中,荔枝吸收热量,内能增大,温度升高,是通过热传递的方式改变的。
故答案为:增大;热传递。
内能的大小与质量、温度、状态有关,改变内能大小的途径有做功和热传递。
本题考查内能的改变,是对基础知识的考查。
12.【答案】压缩 15
【解析】解:(1)由图可知,进气门和排气门关闭,活塞向上运动,所以汽油机此时正处于压缩冲程;
(2)该汽油机飞轮的转速是1800r/min=30r/s,即飞轮每秒转30周,
由于汽油机一个工作循环要完成4个冲程,飞轮和曲轴转2周,活塞往复运动2次,对外做功1次,
则汽油机每秒钟对外做功15次。
故答案为:压缩;15。
(1)根据进气门、排气门的打开和关闭情况,活塞的运动方向判断汽油机的冲程;
(2)根据汽油机的飞轮转速可知飞轮每秒转数,汽油机一个工作循环要完成4个冲程,飞轮和曲轴转2周,活塞往复运动2次,对外做功1次。
本题考查汽油机冲程的判断以及热机的相关计算,是一道基础题。
13.【答案】失去 从玻璃棒到B
【解析】解:用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,是因为摩擦过程中玻璃棒失去电子;此时将玻璃棒与原本不带电的验电器B连接起来,则电流方向是从玻璃棒到B;
故答案为:失去;从玻璃棒到B。
摩擦起电的实质是电荷的转移,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电;发生定向移动的是负电荷;此负电荷从B转移到玻璃棒上,那么按照规定,负电荷的定向移动方向与电流的方向相反。
知道摩擦起电的实质、知道验电器的作用和原理即可正确解题,本题是一道基础题。
14.【答案】S3 S1、S2、S3
【解析】解:(1)若闭合开关S3时,则电流从电源正极出发后先后依次经过两盏灯泡,所以它们是串联的;
(2)若同时闭合开关S1、S2、S3时,导线直接连在了电源的两端,所以会造成电源短路。
故答案为:S3;S1、S2、S3。
根据串联和并联、短路的概念分析后连接。把几个用电器首尾相接,连入电路就是串联。把几个用电器首首相接,尾尾相接,再连入电路,就是并联,电源短路是指电源两极不经过用电器直接连通的电路。
本题考查了电路的组成,解决此类问题要结合串联电路、并联电路、短路的特点选择合适的开关组合。
15.【答案】可能不带电 可能不带电
【解析】解:C球与用丝绸摩擦过的玻璃棒相互排斥,由于与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,同种电荷相互排斥,所以C球带正电;
由图可知,BC、相互排斥,根据同种电荷相互排斥可知,B带正电;A与B相互吸引,则A可能带负电,也可能不带电;
C与D相互吸引,则D可能带负电,也可能不带电。
故答案为:可能不带电;可能不带电。
(1)电荷规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;
(2)带电体的基本性质:吸引轻小物体。
本题考查了物体带电情况的判断,属于基础题。
16.【答案】2.3×107 8.05×106
【解析】解:(1)完全燃烧0.5kg汽油放出的热量Q放=mq=0.5kg×4.6×107J/kg=2.3×107J;
(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%×2.3×107J=8.05×106J。
故答案为:2.3×107;8.05×106。
(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。
本题主要考查燃料燃烧放出热量的计算公式的应用,热机效率公式的应用,属于热学基础题,难度不大。
17.【答案】解:由实物图可知,两灯并联,电灯L1与S2在一条支路,电灯L2单独一条支路,开关S1在干路上,电路图如图所示:
【解析】分析实物电路,得出电路的连接情况,以及开关的位置,据此画出对应的电路图。
本题考查根据实物图画电路图,正确分析电路的连接方式、开关的位置是关键。
18.【答案】解:根据题意可知,先按动电源开关(闭合开关S),洗衣机通电,指示灯亮起来,这说明开关S能控制灯泡;
灯泡和电动机能各自独立工作,所以灯泡和电动机是并联接入电路中的;
将洗衣机盖关闭(闭合开关S1),再按动启动开关(闭合开关S2),电动机才能带动滚筒转动清洗衣服,这说明开关S1、S2与电动机串联接入一条支路中;开关S接在干路中,控制整个电路,如图所示:
。
【解析】根据灯泡和电动机的工作特点分析电路的连接方式;根据各个开关的作用分析开关的连接方式,从而连接电路。
本题考查了串、并联电路的设计,根据题意得出三开关以及灯与电动机的连接方式是关键。
19.【答案】气体对盖子做功,内能转化为机械能 分子在不停地做无规则运动
【解析】解:在熬制中药过程中,陶罐内的气体对盖子做功,内能转化为机械能,所以盖子会不断地跳动;
空气中弥漫着浓浓的中药味道,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动。
故答案为:气体对盖子做功,内能转化为机械能;分子在不停地做无规则运动。
改变物体内能的方法有两个:做功和热传递;
不同物体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。
本题考查学生对分子动理论、改变内能的方法的理解和应用,属于基础知识。
20.【答案】负 与毛皮摩擦后的PVC管带上负电,塑料绳与毛皮摩擦后,同样带上了负电,同种电荷相互排斥
【解析】解:(1)原子对外界不显示电性,由于电子带负电,毛皮与PVC管摩擦,毛皮的原子由于失去电子而带上正电,而毛皮失去的电子被PVC管得到,故PVC管将带上负电。
(2)与毛皮摩擦后的PVC管带上负电,塑料绳与毛皮摩擦后,同样带上了负电,由于同种电荷相互排斥,故塑料绳会受到PVC管对其向上的排斥的作用而在空中飘动起来。
故答案为:(1)负;(2)与毛皮摩擦后的PVC管带上负电,塑料绳与毛皮摩擦后,同样带上了负电,由于同种电荷相互排斥。
(1)摩擦起电的实质是电荷的转移;
(2)异种电荷相互吸引,同种电荷相互排斥。
本题考查了摩擦起电的实质、电荷间的相互作用规律,难度不大,要掌握。
21.【答案】解:(1)水吸收的热量:
Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg⋅℃)×100kg×(45℃-15℃)=1.26×107J;
(2)消耗的天然气:
V=1005.246m3-1005.021m3=0.225m3;
天然气完全燃烧放出的热量:
Q放=qV=7.0×107J/m3×0.225m3=1.575×107J;
(3)该热水器的热效率:
η=Q吸Q放×100%=1.26×107J1.575×107J×100%=80%。
答:(1)水吸收的热量为1.26×107J;
(2)消耗的天然气完全燃烧放出的热量为1.575×107J;
(3)该热水器的效率为80%。
【解析】(1)知道水的质量、比热容、温度变化,利用Q吸=cmΔt求出热水器中的水吸收的热量;
(2)利用Q放=Vq求热水器加热过程中天然气完全燃烧放出的热量;
(3)该热水器的效率等于水吸收的热量与天然气完全燃烧放出的热量之比。
本题为热量的综合计算题,考查了学生对吸热公式、燃料完全燃烧放热公式、热效率公式的理解和灵活运用,属于中档题。
22.【答案】解:(1)小汽车以90km/h的速度行驶100km,
由v=st可知汽车行驶的时间为:
t=sv=100km90km/h=109h,
由表格可知汽车发动机的输出功率为P=22.5kW,
则汽车做的功为:
W=Pt=22.5kW×109h=25kW⋅h=9×107J;
(3)小汽车以90km/h的速度行驶100km,消耗汽油体积V=10L=10dm3=0.01m3,
由密度公式可知消耗汽油的质量为:
m=ρ汽油V=0.8×103kg/m3×0.01m3=8kg,
则消耗的汽油完全燃烧放出的热量为:
Q放=q汽油m=4.5×107J/kg×8kg=3.6×108J,
则发动机的热机效率为:
η=WQ放×100%=9×107J3.6×108J×100%=25%;
(3)由能量图流程图可知,能量的损耗主要是废气、散热、机械摩擦三部分,要提高效率,首先使燃料充分燃烧,然后减少燃烧产生能量的损失,保证良好润滑减少摩擦;尽量降低散热;提高其利用率。
答:(1)小汽车以90km/h的速度行驶100km发动机所做的功为9×107J;
(2)小汽车以90km/h的速度匀速行驶100km的过程中发动机的热效率为25%;
(3)使燃料充分燃烧,然后减少燃烧产生能量的损失,保证良好润滑减少摩擦;尽量降低散热;提高其利用率。
【解析】(1)已知汽车行驶的速度和路程,根据v=st可求出汽车行驶的时间,由表格读出汽车发动机的输出功率,根据W=Pt求出汽车做的功;
(2)已知小汽车以90km/h的速度行驶100km消耗的汽油的体积,根据密度公式求出消耗汽油的质量,再根据Q放=qm求出消耗的汽油完全燃烧放出的热量;最后根据η=WQ放×100%求出发动机的热机效率;
(3)使燃料充分燃烧,然后减少燃烧产生能量的损失,保证良好润滑减少摩擦;尽量降低散热;提高其利用率。
本题考查了对热机冲程和热值的理解,以及对速度、功、密度、热值和热机效率的计算公式的应用以及提高热机效率的措施,综合性较强,难度不大。
23.【答案】质量 加热时间长短 等于 煤油 水 小于
【解析】解:(1)根据比较不同物质吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,在烧杯中需要分别装入质量和初温相同的水和煤油;
(2)小红用相同的酒精灯分别给水和煤油进行加热,根据转换法,实验中,用加热时间长短反映液体吸收热量的多少;
(3)根据转换法,在0~10min内,水吸收的热量等于煤油吸收的热量,由图乙可知,煤油升高的温度更高,根据比较吸热能力的方法,水的吸热能力更强;
(4)一个物体吸热,内能变大,故水在第10min的内能小于第20min的内能。
故答案为:(1)质量;(2)加热时间长短;(3)等于;煤油;水;(4)小于。
(1)(2)(3)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: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;或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;
(4)一个物体吸热,内能变大。
本题比较不同物质的吸热能力,考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法及比较内能大小,为热学中的重要实验。
24.【答案】相等 质量 自下而上 汽油 热传递 偏小 有热量损失
【解析】解:(1)为比较酒精和汽油热值的大小,实验过程中应采用控制变量法,需要控制酒精和汽油的质量相同;
(2)根据控制变量法,两灯同时点燃后分别给两杯质量和初温都相同的水加热。
(3)①为保证用火焰的外焰加热,且温度计的玻璃泡不能接触容器底和容器壁,所以先安装下面器材,再安装上面器材,便于调节器材间的距离;
②当两灯的燃料完全燃烧完后,甲装置中温度计读数是80℃,而乙装置的读数是90℃.根据公式Q吸=cmΔt可知,汽油灯加热的那杯水吸热多,说明在质量相同时汽油放出的热量较多,由公式Q放=mq可知汽油的热值大于酒精的热值。
③实验中燃料燃烧放出的热量,水吸收热量,是通过热传递的方式使水的内能增大的;
④由于热量的直接散失、烧杯未加盖等,所以汽油燃烧放出的热量大部分未被水吸收,则根据Q吸=cm水(t-t0)计算出水吸收的热量偏小,从而根据公式q=Q放m计算出的汽油的热值偏小。
故答案为:(1)相等;(2)质量;(3)①自下而上;②汽油;③热传递;④偏小;有热量损失。
(1)根据控制变量法分析;
(2)比较“酒精和汽油的热值大小关系”时,通过水升高的温度来反映燃料燃烧放出的热量多少,据此根据控制变量法分析;
(3)①为保证用火焰的外焰加热,且温度计的玻璃泡不能接触容器底和容器壁,安装实验器材时,应按照自下而上的顺序;
②根据水温的变化情况比较酒精和汽油放出热量的多少,然后根据Q放=mq的变形公式q=Q放m判断热值的大小;
③掌握热传递的概念。热传递,是热从温度高的物体传到温度低的物体,或者从物体的高温部分传到低温部分的过程。热传递是自然界普遍存在的一种自然现象。
④在此实验中,酒精和汽油燃烧放出的热量大部分未被水吸收。
此题考查了控制变量法在此实验中的应用,为了比较汽油和酒精的热值,在装置中采用的汽油、酒精的质量相同;水的初温、质量相同。同时考查了热量公式、燃料燃烧放热公式的应用,并能够对实验做出合理的评析。
25.【答案】断开 断路 S1支路某根导线断路 同时观察两个 不亮
【解析】解:(1)由图甲所示电路图可知,两灯泡并联,开关S在干路,开S1和灯L1串联在支路中,开关S2和灯L2串联在支路中,如图所示。
(2)在连接电路时,为保护电路,开关S应该处于断开状态;
(3)所有开关闭合,发现S1支路的灯不亮、S2支路的灯发光,说明干路和干路开关S没有故障,故障发生在S1支路,出现导线断路或灯泡灯丝断了;交换两灯位置后,再闭合所有开关,发现仍然是S1支路的灯不亮,S2支路的灯发光,说明灯泡灯丝是完好的,S1支路某根导线断路;
(4)为了探究开关S1的作用,在观察灯泡发光情况时,她应该同时观察两个支路上的灯泡;
(5)小红用一根导线将灯L1两端连接,电流直接从短路的导线通过,没有通过小灯泡的灯丝,所以小灯泡不能发光,不会被烧坏。
故答案为:(1)见上图;(2)断开;(3)断路;S1支路某根导线断路;(4)同时观察两个;(5)不亮。
(1)分析清楚图示电路结构,明确各电路元件的连接方式,然后连接实物电路图;
(2)在连接电路时,开关S应该处于断开状态;
(3)常见电路故障是短路和断路;断路有可能是导线断路或灯泡灯丝断了;
(4)实验过程中通过观察所有灯泡的发光情况,判断开关的作用;
(5)小红用一根导线将灯L1两端连接,灯泡L1被短路,将不再有电流通过,灯泡L1不工作。
本题考查了连接实物电路图,正确分析开关闭合后电路的连接方式和理解电路的三种状态是解决本题的关键。
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