福建省福州十九中2023-2024学年九年级上学期月考物理试卷(10月份)
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这是一份福建省福州十九中2023-2024学年九年级上学期月考物理试卷(10月份),共28页。试卷主要包含了选择题,填空题,简答题,实验题,计算题等内容,欢迎下载使用。
2023-2024学年福建省福州十九中九年级(上)月考物理试卷(10月份)
一、选择题:本大题有14小题,每小题2分,共28分。每小题只有一个选项正确。
1.(2分)下列物质和物体,一般情况下是晶体的是( )
A.铁 B.沥青 C.塑料 D.松香
2.(2分)下列说法中最符合实际的是( )
A.人体的正常体温约是42℃
B.人感觉舒适的温度约为25℃
C.比较适宜的洗澡水的温度为80℃
D.冰箱冷冻室的温度约为5℃
3.(2分)北京时间2022年11月29日,神舟十五号在酒泉卫星发射中心成功发射。发射卫星常使用液态氢作为燃料,主要是因为液态氢具有( )
A.较低的凝固点 B.较低的沸点
C.较大的比热容 D.较大的热值
4.(2分)中华诗词蕴含着丰富的物理知识,以下诗词中有关物态变化的分析正确的是( )
A.“已是悬崖百丈冰”,冰的形成是凝固现象,需要吸热
B.“斜月沉沉藏海雾”,雾的形成是汽化现象,需要放热
C.“雪拥蓝关马不前”,雪的形成是凝华现象,需要吸热
D.“露似真珠月似弓”,露的形成是液化现象,需要放热
5.(2分)糖画是一种传统民间手工艺,以红、白糖加少许饴糖为原料。将糖用温火熬制,熬到可以牵丝时用小勺舀起糖汁,在石板上飞快地来回浇铸,画出造型,随即用小铲刀将糖画铲起,粘上竹签,便完成制作,如图所示。在糖画制作过程中发生的物态变化有( )
A.先熔化后凝固 B.先熔化后凝华
C.先液化后凝固 D.先液化后凝华
6.(2分)下列事例中,能说明分子不停地做无规则运动的是( )
A.冬天,雪花漫天飞舞 B.春天,柳絮四处飘扬
C.阳光下,看见灰尘飞舞 D.公园里,闻到百花香
7.(2分)以下描述中的“发热”现象,其改变内能的方式与其他三个不同的是( )
A.锯木头锯条发热 B.阳光下路面发热
C.铁丝反复弯折后发热 D.搓手时手掌发热
8.(2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,内能不一定相同
B.物体的温度越高,所含热量越多
C.物体吸收热量,温度一定升高
D.物体内能增加,一定是从外界吸收了热量
9.(2分)质量和温度相同的铜块和水,使它们分别放出相同的热量后,将铜块迅速投入水中后,它们的内能变化正确的是( )
A.铜块的内能减小,水的内能增大
B.铜块的内能增大,水的内能减小
C.铜块和水的内能都增大
D.铜块和水的内能都减小
10.(2分)根据表中几种物质的熔点,下列说法中正确的是( )
名称
固态水银
金
铜
铁
固态氢
钨
熔点/℃
﹣38.8
1064
1083
1535
﹣259
3410
A.﹣200℃的氢为固态
B.铜球掉入铁水中不会熔化
C.在气温为﹣50℃的地方不能选用水银温度计
D.铁和钨相比,用铁制成的灯丝不易熔化
11.(2分)物质M通过吸、放热,出现三种不同物态,如图所示,其中由丙到甲发生的物态变化是( )
A.汽化 B.升华 C.熔化 D.液化
12.(2分)小明同学在老师指导下,用如图甲所示的同一个实验装置分别加热200g的甲、乙两种常见液体(其中一种是水),用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图乙,标准大气压下甲从20℃加热至沸腾刚好消耗了8g酒精。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等,则下列说法中正确的是( )[q酒精=3×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg•℃)]
A.乙的比热容大于甲的比热容
B.乙液体的比热容c乙=2.4×103J/(kg•℃)
C.酒精灯的加热效率为38%
D.乙液体的沸点为220℃
13.(2分)汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分,汽车多数采用汽油机作为发动机,如图是单缸四冲程汽油机的工作循环示意图,下列说法中不正确的是( )
A.一个工作循环的正确顺序是:丁、甲、丙、乙
B.若此汽油机曲轴的转速为1800r/min,汽油机每秒内对外做功15次
C.丙冲程是把机械能转化为内能
D.丁冲程是吸气冲程,吸入的是汽油和空气的混合物
14.(2分)把加热到100℃的某铁块投入m1克20℃的水中,混合温度为40℃;把加热到100℃的该铁块投入m2克20℃的水中,混合温度为60℃;如果把同样加热到100℃的该铁块投入(m1+m2)克20℃的水中,混合温度为( )
A.50℃ B.48℃ C.36℃ D.32℃
二、填空题:本大题有6小题,每空1分,共12分。
15.(2分)体温计是根据液体 的规律制成的。体温计离开人体后,直管内的水银不能自动退回玻璃泡,所以体温计能离开人体读数。图中的体温计示数是 ℃。
16.(2分)如图是液态氮置于试管中的场景,可以看到周围有大量“白气”产生,并且筷子上有霜形成。“白气”的形成需要 (选择“吸热”或“放热”);筷子上的霜是水蒸气 而成的。
17.(2分)我们都有这样的体会,喝开水时为了不烫嘴,往往向水面吹气。这其中的物理原理是:向水面吹气加快了液面空气的 ,加快了水的蒸发,而蒸发需要 热,所以使水变凉。
18.(2分)如图是我国古代发明的取火器模型图,把木制推杆迅速推入牛角套筒时,杆前端的艾绒就会立刻燃烧起来,这是通过 的方式,使筒内空气内能增加,温度升高,达到艾绒的着火点。此过程的能量转换为把 转化为内能。
19.(2分)在烧瓶中盛有初温为10℃、质量是0.5kg的某种液体,用酒精灯加热,在液体沸腾之前,液体吸收了4.2×104J的热量,此时液体的温度升高到 ℃[液体比热容为2.8×103J/(kg•℃)]。这种液体的吸热能力比水 (选填“强”或“弱”)。
20.(2分)小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量均0.5kg的水和另一种液体进行对比实验,并用图象对实验数据进行了处理,如图所示。实验过程中,水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,分析图象可以得出: (选填“甲”或“乙”)物质为水,另一种液体的比热容为 J/(kg•℃)。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
三、简答题:本题共1小题,共4分。
21.(4分)如图,家庭装修时用钻孔机在墙壁上钻孔,为防止钻头过热,装修工人会往钻头上浇水。
(1)请解释钻头发热的原因。
(2)为防止钻头过热,装修工人会往钻头上浇水,请写出其中包含的一条热学知识。
四、实验题。本题共5小题,共34分,每空1分。
22.(10分)如图所示,小明同学用温度计测出一部分冰的温度如图甲所示,然后利用图乙所示的装置对试管中冰加热,每隔相同时间记录一次温 度计的示数,并观察冰的状态变化。图丙是他根据记录的数据绘制的温度时间图像。(c水>c冰)
(1)此实验用到的测量工具是温度计和 ,图甲中温度计的示数为 ℃;
(2)图乙装置中,应选取冰装入试管内进行实验,采用水浴法加热冰的好处是 ,实验中,烧杯中的水面应 (选填“高于”或“低于”)试管中固体的上表面。
(3)冰在熔化过程中的特点是 ;
(4)冰的熔点是 ℃在第6min时,处于 (选填“固态”、“液态”或“固液共存态”)。整个熔化过程大约经历了 min。冰熔化后的温度随时间变化的图像可能是C 段(选填“D”、“E”或“F”);
(5)实验结束后,小明在图乙中加上酒精灯(如图丁所示),用酒精灯不断给烧杯加热,当烧杯里的水沸腾以后继续加热,试管中的水 (选填“会”或“不会”)沸腾。
23.(5分)小刚在物理课上学习了影响液体蒸发快慢的因素。星期天休息的时间,他做了一次家庭实验进行进一步验证。在四块相同的玻璃板上各滴一滴质量相同的水。然后进行如图1所示的实验探究。
(1)通过A、B两图的对比,可以验证水蒸发的快慢与 有关;
(2)通过 两图的对比,可以验证水蒸发的快慢与水的温度有关;
(3)通过 两图的对比,可以验证水蒸发的快慢与水表面空气流速有关;
(4)小刚同学猜想水蒸发快慢还可能与水的质量有关,于是他在两块相同的玻璃板上分别滴上一滴和两滴水(如图2)。结果发现甲图中水先蒸发完,于是得出结论:水蒸发快慢与水的质量有关,水的质量越小蒸发越快。这个结论 (选填“正确”或“不正确”)。原因是没有控制水的 相同。
24.(7分)物理课上,李老师和学生一起进行了关于“水沸腾”的实验探究。
(1)小佳组装好器材,如图甲所示,用酒精灯给水加热,在水温升高到90℃后,每隔1min观察1次温度计的示数,记录在表中:如图乙所示是第3min时温度计的示数,此时水的温度是 ℃;
(2)由表中数据可知,实验中水的沸点为 ℃此时周围的气压 (选填“大于”、“等于”或“小于”)标准大气压。水沸腾时,其内部气泡自下而上越来越 (选填“大”或“小”)。水沸腾后继续加热,温度 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
90
92
94
97
98
98
98
98
(3)李老师在课堂上给学生进行了图丙的实验演示:水沸腾后把烧瓶从火焰上拿开,迅速塞上瓶塞,把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水,结果发现已停止沸腾的水又重新沸腾,这是因为浇冷水时烧瓶内的水蒸气 (填物态变化名称)导致水面上方的气压减小,沸点 (选填“升高”或“降低”)造成的。
25.(6分)为了比较水和食用油的吸热能力,用两个相同的装置做了如图所示的实验,实验数据记录如表。
物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最后温度/℃
水
60
20
6
45
食用油
60
20
6
68
(1)安装装置时,应按照 的顺序安装(选填“从上到下”或“从下到上”)。
(2)为保证实验结论的可靠,实验时应控制两套装置中相同的量有:酒精灯中火焰的大小、两个烧杯相同、水和食用油 (ρ水>ρ食用油)的 (选填“质量”或“体积”)相同。
(3)实验中食用油和水吸热的多少是通过 来反映的(选填“温度计升高的温度”或“加热时间的长短”)。
(4)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给 (选填“水”或“食用油”)加热更长的时间,此时,水吸收的热量 (选填“大于”或“小于”或“等于”)食用油吸收的热量。
(5)实验表明, (选填“水”或“食用油”)吸热的能力更强。
26.(6分)如图甲所示,小明发现放在同一杯热水中的金属勺摸起来比塑料勺烫,他认为这是两种物质导热性不同造成的,那么,如何比较不同物质的导热性?小明设计了如图乙所示的实验装置,分别将铜丝和铝丝一端浸入装有沸水的烧杯A中,另一端浸入盛有20℃水的试管B中,每隔2min测一次试管中水的温度,记录两组实验数据并绘制了如图丙所示的“温度﹣时间”图像;已知实验环境气压为1标准大气压;
次数
S/mm2
L/m
t/min
1
1
1
8
2
4
1
2
3
2
1
4
4
4
0.5
1
5
4
2
4
6
3
3
(1)由丙图推断: (选填“铜”或“铝”)的导热性能更好。
(2)为衡量物质的导热性能,爱动脑的小明类比所学的知识,将实验中“A、B中水的温差与时间的比值”定义为物理量:热导k;则当试管B中水温为30℃时,铜的热导值k= ;计算分析实验数据可知:导热物质两端温差越大,热导k的值 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)小明进一步猜想,热导k可能还与导热物质的长度L和横截面积S有关;于是他又找来几根铜丝浸入图乙的装置中,每次将B中水加热至相同温度,记录加热时间t和铜丝的规格数据如表;
①第 (写序号)三次实验是为了探究热导k与导热物质长度L的关系;
②分析数据可知,当其他条件相同时,热导k与导热物质的横截面积S成 比;
③由规律推测:第6次加热时间t= min。
五、计算题:本题共3小题,共22分。)
27.(6分)把420g、100℃的铁块投入150g的水中,混合后的温度是40℃。已知:铁的比热容为0.45×103J/(kg•℃),水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)。
(1)求铁块放出的热量是多少?
(2)若铁块放出的热量全部被水吸收,求水的初温是多少?
28.(8分)小华家里用的是燃气灶,他尝试估测该燃气灶的加热效率。小华在水壶中装入4L水,水的初温是20℃,然后用燃气灶将水烧开,他观察天然气表发现此次烧水用了0.1m3天然气,已知q天然气=3.2×107J/m3,c水=4.2×103J/(kg•℃),ρ水=1.0×103kg/m3,当地气压为标准大气压。求:
(1)壶中水吸收的热量;
(2)0.1m3天然气完全燃烧放出的热量;
(3)该燃气灶的加热效率。
29.(8分)据悉,日前我国003型航母福建舰下水试验,“福建舰”是典型的常规动力航母,采用了全新的动力组,航母正常航行时发动机的功率为1.5×108W,速度为10m/s,至少可搭载36架歼﹣15舰载机,如表为歼﹣15主要参数,求:
航空煤油热值
5.0×107J/kg
空载起飞距离
105m
发动机热机效率
40%
正常起飞推力
2.4×105N
巡航动力
1.0×105N
(1)航母正常航行时发动机牵引力;
(2)歼﹣15空载正常起飞时,从启动到离开飞行甲板的过程中,该过程中飞机发动机推力做的功;
(3)歼﹣15巡航飞行1000km需要消耗航空煤油的质量。
2023-2024学年福建省福州十九中九年级(上)月考物理试卷(10月份)
参考答案与试题解析
一、选择题:本大题有14小题,每小题2分,共28分。每小题只有一个选项正确。
1.(2分)下列物质和物体,一般情况下是晶体的是( )
A.铁 B.沥青 C.塑料 D.松香
【解答】解:
(1)常见的晶体有各种金属、石英、食盐、冰、固态的酒精等。故A正确;
(2)松香、塑料、沥青熔化过程中温度一直在变,没有确定的熔化温度,属于非晶体。故BCD错误。
故选:A。
2.(2分)下列说法中最符合实际的是( )
A.人体的正常体温约是42℃
B.人感觉舒适的温度约为25℃
C.比较适宜的洗澡水的温度为80℃
D.冰箱冷冻室的温度约为5℃
【解答】解:A、正常情况下人体体温在37℃左右,变化幅度很小,故A不符合实际;
B、人感觉舒适的温度约为25℃,故B符合实际;
C、比较适宜的洗澡水的温度为40℃,故C不符合实际;
D、冰箱冷冻室的温度约为﹣10℃,故D不符合实际。
故选:B。
3.(2分)北京时间2022年11月29日,神舟十五号在酒泉卫星发射中心成功发射。发射卫星常使用液态氢作为燃料,主要是因为液态氢具有( )
A.较低的凝固点 B.较低的沸点
C.较大的比热容 D.较大的热值
【解答】解:卫星的火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的氢时,可以释放出更多的热量,故D正确。
故选:D。
4.(2分)中华诗词蕴含着丰富的物理知识,以下诗词中有关物态变化的分析正确的是( )
A.“已是悬崖百丈冰”,冰的形成是凝固现象,需要吸热
B.“斜月沉沉藏海雾”,雾的形成是汽化现象,需要放热
C.“雪拥蓝关马不前”,雪的形成是凝华现象,需要吸热
D.“露似真珠月似弓”,露的形成是液化现象,需要放热
【解答】解:A.冰的形成是凝固现象,凝固放出热量,故A错误;
B.雾是空气中的水蒸气温度降低时变成的小水滴,是液化现象,液化放出热量,故B错误;
C.雪是空气中的水蒸气温度降低时变成的小冰晶,是凝华现象,凝华放出热量,故C错误;
D.露是空气中的水蒸气温度降低时变成的小水滴,是液化现象,液化放出热量,故D正确。
故选:D。
5.(2分)糖画是一种传统民间手工艺,以红、白糖加少许饴糖为原料。将糖用温火熬制,熬到可以牵丝时用小勺舀起糖汁,在石板上飞快地来回浇铸,画出造型,随即用小铲刀将糖画铲起,粘上竹签,便完成制作,如图所示。在糖画制作过程中发生的物态变化有( )
A.先熔化后凝固 B.先熔化后凝华
C.先液化后凝固 D.先液化后凝华
【解答】解:让白糖变成糖浆,即由固态变为液态,故是熔化;在石板上蘸上糖浆,等糖浆放出热量凝固成固态,这样就做好了糖画。
故选:A。
6.(2分)下列事例中,能说明分子不停地做无规则运动的是( )
A.冬天,雪花漫天飞舞 B.春天,柳絮四处飘扬
C.阳光下,看见灰尘飞舞 D.公园里,闻到百花香
【解答】解:A、冬天,雪花漫天飞舞,雪花的运动是宏观物体的运动,不是分子的运动,故A错误;
B、柳絮是宏观的物体,春天柳絮四处飘飞,不能说明分子在不断地运动,故B错误;
C、扫地时,在阳光下看到灰尘在空中飞舞,灰尘的运动是宏观物体的运动,不是分子的运动,故C错误;
D、花香分子不停地做无规则运动,分子运动到空气中,人们就闻到了花的香味,故D正确。
故选:D。
7.(2分)以下描述中的“发热”现象,其改变内能的方式与其他三个不同的是( )
A.锯木头锯条发热 B.阳光下路面发热
C.铁丝反复弯折后发热 D.搓手时手掌发热
【解答】解:A、用锯条锯木头时锯条发热,克服摩擦力做功,机械能转化为内能,是通过做功改变物体的内能;
B、阳光下路面发热,路面从阳光中吸收热量,是通过热传递的方式改变物体的内能;
C、反复弯折铁丝时,机械能转化为内能,是通过做功改变物体的内能;
D、搓手时手掌发热,克服摩擦力做功,机械能转化为内能,是通过做功改变物体的内能;
综上分析可知,改变内能的方式与其他三个不同的是B。
故选:B。
8.(2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,内能不一定相同
B.物体的温度越高,所含热量越多
C.物体吸收热量,温度一定升高
D.物体内能增加,一定是从外界吸收了热量
【解答】解:A、内能的大小与质量、温度、状态等因素有关,温度相同的物体内能不一定相同,故A正确;
B、热量是过程量,不能说含有热量,故B错误;
C、物体吸收热量,温度不一定升高,例如晶体的熔化过程,故C错误;
D、物体的内能增加,可能是从外界吸收了热量,也可能是外界对物体做功,故D错误。
故选:A。
9.(2分)质量和温度相同的铜块和水,使它们分别放出相同的热量后,将铜块迅速投入水中后,它们的内能变化正确的是( )
A.铜块的内能减小,水的内能增大
B.铜块的内能增大,水的内能减小
C.铜块和水的内能都增大
D.铜块和水的内能都减小
【解答】解:质量和温度相同的铜块和水,使它们分别放出相同的热量后,由公式Δt=可知,铜块降低的温度大;
即水的温度高于铜块的温度,二者放在一起后,热量由水传向铜块,故铜块内能增大,水的内能减小;
故选:B。
10.(2分)根据表中几种物质的熔点,下列说法中正确的是( )
名称
固态水银
金
铜
铁
固态氢
钨
熔点/℃
﹣38.8
1064
1083
1535
﹣259
3410
A.﹣200℃的氢为固态
B.铜球掉入铁水中不会熔化
C.在气温为﹣50℃的地方不能选用水银温度计
D.铁和钨相比,用铁制成的灯丝不易熔化
【解答】解:A、﹣200℃的氢为液态,因为固态氢的熔点(凝固点)为﹣259℃,﹣200℃高于其凝固点,故A错误;
B、铜球掉入铁水中会熔化,因为铁水的温度高于铜的熔点,故B错误;
C、在气温为﹣50℃的地方不能选用水银温度计,因为水银的凝固点是﹣38.8℃,﹣50℃低于水银的凝固点,此时水银已成固态,故C正确;
D、铁和钨相比,用钨制成的灯丝不易熔化,因为钨丝的熔点高,故D错误。
故选:C。
11.(2分)物质M通过吸、放热,出现三种不同物态,如图所示,其中由丙到甲发生的物态变化是( )
A.汽化 B.升华 C.熔化 D.液化
【解答】解:根据图示的转化:甲状态→乙状态需要放热,反之乙物态→甲物态需要吸热;乙状态→丙状态吸热,可以确定乙状态为固态;
丙状态→甲状态需要吸热,反之甲状态→丙状态需要放热;甲状态→乙状态需要放热,可以确定甲状态是气态,则丙物态为液态,丙到甲为液态到气态的转化,称为汽化现象。
故选:A。
12.(2分)小明同学在老师指导下,用如图甲所示的同一个实验装置分别加热200g的甲、乙两种常见液体(其中一种是水),用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图乙,标准大气压下甲从20℃加热至沸腾刚好消耗了8g酒精。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等,则下列说法中正确的是( )[q酒精=3×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg•℃)]
A.乙的比热容大于甲的比热容
B.乙液体的比热容c乙=2.4×103J/(kg•℃)
C.酒精灯的加热效率为38%
D.乙液体的沸点为220℃
【解答】解:从图中信息可知:将甲加热到100℃,甲就开始沸腾,由此可知,甲是水。
AB、加热4min,乙温度升高80℃,加热8min,甲温度升高80℃,因为加热的装置相同,故相同的时间内,甲、乙吸收的热量相同,又因为甲、乙质量相同,根据c=可知,乙的比热容是甲的一半,为2.1×103J/(kg▪℃),故AB错误。
C、由图2可知,水从20℃加热至沸腾100℃,用时8min,
水吸收的热量Q总=cmΔt=4.2×103J/(kg▪℃)×0.2kg×80℃=6.72×104J,
燃烧14g酒精放出的热量:
Q放=qm=0.008kg×3×107J/kg=2.4×105J;
η===28%,故C错误。
D、单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等,根据图2和Q吸=cmΔt可知,
Δt=200℃,
因此,乙液体的沸点:200℃+20℃=220℃,故D正确。
故选:D。
13.(2分)汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分,汽车多数采用汽油机作为发动机,如图是单缸四冲程汽油机的工作循环示意图,下列说法中不正确的是( )
A.一个工作循环的正确顺序是:丁、甲、丙、乙
B.若此汽油机曲轴的转速为1800r/min,汽油机每秒内对外做功15次
C.丙冲程是把机械能转化为内能
D.丁冲程是吸气冲程,吸入的是汽油和空气的混合物
【解答】解:
甲图:气门都关闭,活塞向上运行,气缸容积减小,是压缩冲程,将机械能转化为了内能;
乙图:排气门打开,活塞向上运动,气缸容积减小,是排气冲程;
丙图:气门都关闭,活塞向下运行,气缸容积增大,是做功冲程,将化学能转化为内能,内能再转化为机械能,故C错误;
丁图:进气门打开,活塞向下运行,气缸容积增大,是吸气冲程,吸入的是汽油和空气的混合物,故D正确;
热机的四个冲程依次是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,即丁甲丙乙,故A正确;
四冲程汽油机曲轴的转速是1800r/min,即每秒钟转30圈,完成60个冲程,对外做功15次,故B正确。
故选:C。
14.(2分)把加热到100℃的某铁块投入m1克20℃的水中,混合温度为40℃;把加热到100℃的该铁块投入m2克20℃的水中,混合温度为60℃;如果把同样加热到100℃的该铁块投入(m1+m2)克20℃的水中,混合温度为( )
A.50℃ B.48℃ C.36℃ D.32℃
【解答】解:
由题意,根据热平衡方程得:
把加热到100℃的某铁块投入m1克20℃的水中,
c铁m铁(100℃﹣40℃)=c水m1(40℃﹣20℃),
即:2×c铁m铁×60℃=c水m1×40℃,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
把加热到100℃的某铁块投入m2克20℃的水中,
c铁m铁(100℃﹣60℃)=c水m2(60℃﹣20℃),
即:c铁m铁×40℃=c水m2×40℃,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
①+②得:
c铁m铁×160℃=c水(m1+m2)×40℃,
∴c铁m铁=c水(m1+m2),﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
把加热到100℃的某铁块投入(m1+m2)克20℃的水中,
c铁m铁(100℃﹣t)=c水(m1+m2)(t﹣20℃),﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④
③代入④得:
c水(m1+m2)×(100℃﹣t)=c水(m1+m2)(t﹣20℃),
解得:
t=36℃。
故选:C。
二、填空题:本大题有6小题,每空1分,共12分。
15.(2分)体温计是根据液体 热胀冷缩 的规律制成的。体温计离开人体后,直管内的水银不能自动退回玻璃泡,所以体温计能离开人体读数。图中的体温计示数是 36.5 ℃。
【解答】解:体温计属于液体温度计,玻璃泡内装有液态的水银,工作时利用液体的热胀冷缩的性质来测量人的体温;
体温计的测量范围为35~42℃,体温计的一个大格表示1℃,里面有10个小格,分度值为0.1℃,则图中体温计的示数为36.5℃。
故答案为:热胀冷缩;36.5。
16.(2分)如图是液态氮置于试管中的场景,可以看到周围有大量“白气”产生,并且筷子上有霜形成。“白气”的形成需要 放热 (选择“吸热”或“放热”);筷子上的霜是水蒸气 凝华 而成的。
【解答】解:液态氮置于水管中后将从周围吸热,导致空气中的水蒸气放热液化为小水滴悬浮在空中形成“白气”;
筷子上的霜是水蒸气遇到温度较低的筷子放热凝华形成的。
故答案为:放热;凝华。
17.(2分)我们都有这样的体会,喝开水时为了不烫嘴,往往向水面吹气。这其中的物理原理是:向水面吹气加快了液面空气的 流动速度 ,加快了水的蒸发,而蒸发需要 吸 热,所以使水变凉。
【解答】解:吹气使水面的空气流动速度加快,加快了水的蒸发,蒸发吸收热量具有致冷作用,使水变凉。
故答案为:流动速度;吸。
18.(2分)如图是我国古代发明的取火器模型图,把木制推杆迅速推入牛角套筒时,杆前端的艾绒就会立刻燃烧起来,这是通过 做功 的方式,使筒内空气内能增加,温度升高,达到艾绒的着火点。此过程的能量转换为把 机械能 转化为内能。
【解答】解:封闭的气体被推杆压缩过程中,活塞对气体做功,所以气体内能增加,则温度升高,达到艾绒的着火点,使艾绒燃烧起来,将机械能转化为内能。
故答案为:做功;机械能。
19.(2分)在烧瓶中盛有初温为10℃、质量是0.5kg的某种液体,用酒精灯加热,在液体沸腾之前,液体吸收了4.2×104J的热量,此时液体的温度升高到 40 ℃[液体比热容为2.8×103J/(kg•℃)]。这种液体的吸热能力比水 弱 (选填“强”或“弱”)。
【解答】解:由c=可知,此时液体升高的温度为:Δt===30℃,所以液体的温度为:10℃+30℃=40℃;
因为这种液体的比热容为2.8×103J/(kg•℃),比水的比热容4.2×103J/(kg•℃)小,故这种液体的吸热能力比水弱。
故答案为:40;弱。
20.(2分)小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量均0.5kg的水和另一种液体进行对比实验,并用图象对实验数据进行了处理,如图所示。实验过程中,水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,分析图象可以得出: 甲 (选填“甲”或“乙”)物质为水,另一种液体的比热容为 2.52×103 J/(kg•℃)。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
【解答】解:(1)时间相等时,两种液体放出的热量相等,由图示可以看出,乙液体的温度降低的快,甲液体温度降低慢,所以,甲液体的比热容大于乙液体的比热容,所以甲液体是水,乙液体是另一种液体;
(2)由图可知:液体的初温是60℃,放热20分钟后甲液体的末温是30℃,
则水放出的热量:
Q放=c水m水(t水﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×m×(60℃﹣30℃)。
由题知,而水和乙液体的质量相同,即m水=m乙,
Q水放=Q乙放,即:c水m水Δt=c乙m(60℃﹣10℃)=4.2×103J/(kg•℃)×m×(60℃﹣30℃)。
解得c乙=2.52×103J/(kg•℃)。
故答案为:甲;2.52×103。
三、简答题:本题共1小题,共4分。
21.(4分)如图,家庭装修时用钻孔机在墙壁上钻孔,为防止钻头过热,装修工人会往钻头上浇水。
(1)请解释钻头发热的原因。
(2)为防止钻头过热,装修工人会往钻头上浇水,请写出其中包含的一条热学知识。
【解答】答:
(1)建筑及装修工程中经常需要用钻孔机钻孔,钻头和墙相互摩擦,机械能转化为内能,钻头内能增大,温度升高,故钻头会发烫;
(2)水和其他物质比较,质量相同时,水的比热容大,根据Q=cmΔt,质量、升高相同温度时水能吸收更多的热量,降低钻头的温度,避免钻头烧坏。
四、实验题。本题共5小题,共34分,每空1分。
22.(10分)如图所示,小明同学用温度计测出一部分冰的温度如图甲所示,然后利用图乙所示的装置对试管中冰加热,每隔相同时间记录一次温 度计的示数,并观察冰的状态变化。图丙是他根据记录的数据绘制的温度时间图像。(c水>c冰)
(1)此实验用到的测量工具是温度计和 秒表 ,图甲中温度计的示数为 ﹣14 ℃;
(2)图乙装置中,应选取冰装入试管内进行实验,采用水浴法加热冰的好处是 受热均匀 ,实验中,烧杯中的水面应 高于 (选填“高于”或“低于”)试管中固体的上表面。
(3)冰在熔化过程中的特点是 吸收热量但温度保持不变 ;
(4)冰的熔点是 0 ℃在第6min时,处于 固液共存态 (选填“固态”、“液态”或“固液共存态”)。整个熔化过程大约经历了 10 min。冰熔化后的温度随时间变化的图像可能是C D 段(选填“D”、“E”或“F”);
(5)实验结束后,小明在图乙中加上酒精灯(如图丁所示),用酒精灯不断给烧杯加热,当烧杯里的水沸腾以后继续加热,试管中的水 不会 (选填“会”或“不会”)沸腾。
【解答】解:(1)由于要记录冰熔化是的温度随时间的变化情况,所以需用秒表记录时间;从图中知,温度计的分度值为1℃,温度计示数为﹣14℃;
(2)采用水浴法加热的好处是受热均匀,此时烧杯中的水面应高于试管中固体的上表面,有利于从水中吸收热量;
(3)从图丙中曲线可以明显看出,冰在熔化过程中,存在一段时间内,不断吸收热量但温度保持不变;
(4)冰熔化时不变的温度就是熔点,是0℃,在第6min时处于熔化过程中,物质处于固液共存态;该物质在第5分钟到15分钟,是熔化过程,用时10分钟;水的比热容大于冰,加热相同的时间,吸热相同,水升高的温度低,故CD能反映熔化后水的温度变化特点;
(5)试管中的冰完全熔化后,若持续加热,杯中水达到沸点后能沸腾且温度保持不变,试管中水从杯中水吸热升温,当温度升高到沸点时,与杯中水温度相同,不能继续吸热,所以不能沸腾。
故答案为:(1)秒表;﹣14;(2)受热均匀;高于;(3)吸收热量但温度保持不变;(4)0;固液共存态;10;D;(5)不会。
23.(5分)小刚在物理课上学习了影响液体蒸发快慢的因素。星期天休息的时间,他做了一次家庭实验进行进一步验证。在四块相同的玻璃板上各滴一滴质量相同的水。然后进行如图1所示的实验探究。
(1)通过A、B两图的对比,可以验证水蒸发的快慢与 水的表面积 有关;
(2)通过 A、C 两图的对比,可以验证水蒸发的快慢与水的温度有关;
(3)通过 A、D 两图的对比,可以验证水蒸发的快慢与水表面空气流速有关;
(4)小刚同学猜想水蒸发快慢还可能与水的质量有关,于是他在两块相同的玻璃板上分别滴上一滴和两滴水(如图2)。结果发现甲图中水先蒸发完,于是得出结论:水蒸发快慢与水的质量有关,水的质量越小蒸发越快。这个结论 不正确 (选填“正确”或“不正确”)。原因是没有控制水的 表面积 相同。
【解答】解:(1)比较A、B两图看出是水的温度和水上方空气流动速度相同,不同的是水的表面积,所以可以得出水蒸发快慢与水的表面积有关;
(2)要研究水蒸发的快慢与水的温度的关系,应控制水的表面积和水上方空气流动速度,故选A、C两次实验过程;
(3)A、D两图,相同的表面积、相同的温度,不同的空气流动情况,说明蒸发的快慢与液体上方的空气流动速度有关;
(4)小刚同学的验证过程是错误的,因为从设计的环节看他没控制水的表面积相同;
从得出结论的环节来看,他没控制水的表面积相同,所以“根据谁先蒸发完,判断谁蒸发快”是不正确的。
故答案为:(1)水的表面积;(2)A、C;(3)A、D; (3)不正确;表面积。
24.(7分)物理课上,李老师和学生一起进行了关于“水沸腾”的实验探究。
(1)小佳组装好器材,如图甲所示,用酒精灯给水加热,在水温升高到90℃后,每隔1min观察1次温度计的示数,记录在表中:如图乙所示是第3min时温度计的示数,此时水的温度是 96 ℃;
(2)由表中数据可知,实验中水的沸点为 98 ℃此时周围的气压 小于 (选填“大于”、“等于”或“小于”)标准大气压。水沸腾时,其内部气泡自下而上越来越 大 (选填“大”或“小”)。水沸腾后继续加热,温度 不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
90
92
94
97
98
98
98
98
(3)李老师在课堂上给学生进行了图丙的实验演示:水沸腾后把烧瓶从火焰上拿开,迅速塞上瓶塞,把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水,结果发现已停止沸腾的水又重新沸腾,这是因为浇冷水时烧瓶内的水蒸气 液化 (填物态变化名称)导致水面上方的气压减小,沸点 降低 (选填“升高”或“降低”)造成的。
【解答】解:(1)温度计的分度值为1℃,示数为96℃;
(2)由表格中数据知,水沸腾过程中温度保持98℃不变,可知水的沸点为98℃;液体的沸点跟气压有关,气压减小,沸点降低;此时沸点小于100℃,所以当地气压小于标准大气压;沸腾时气泡在上升过程中,不断有水蒸气进入气泡中,气泡体积逐渐增大
水沸腾后继续加热,温度不变;
(3)水沸腾后把烧瓶从火焰上拿开,水不能继续吸收热量,水会停止沸腾,迅速塞上瓶塞,把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水,烧瓶内的水蒸气遇冷的烧瓶壁液化变成小水珠,瓶内的气压减小,水的沸点降低,烧瓶内的水再次沸腾;
故答案为:(1)96;(2)98;小于;大;不变;(3)液化;降低。
25.(6分)为了比较水和食用油的吸热能力,用两个相同的装置做了如图所示的实验,实验数据记录如表。
物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最后温度/℃
水
60
20
6
45
食用油
60
20
6
68
(1)安装装置时,应按照 从下到上 的顺序安装(选填“从上到下”或“从下到上”)。
(2)为保证实验结论的可靠,实验时应控制两套装置中相同的量有:酒精灯中火焰的大小、两个烧杯相同、水和食用油 (ρ水>ρ食用油)的 质量 (选填“质量”或“体积”)相同。
(3)实验中食用油和水吸热的多少是通过 加热时间的长短 来反映的(选填“温度计升高的温度”或“加热时间的长短”)。
(4)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给 水 (选填“水”或“食用油”)加热更长的时间,此时,水吸收的热量 大于 (选填“大于”或“小于”或“等于”)食用油吸收的热量。
(5)实验表明, 水 (选填“水”或“食用油”)吸热的能力更强。
【解答】解:(1)在安装、调整实验器材时,科学合理的顺序是(甲图中):先调整固定B的位置,再调整固定A的位置,按从下到上的顺序;
(2)实验应控制:酒精灯中火焰的大小、水和食用油的质量和初温都相等;
(3)实验时用相同的酒精灯加热,水与食用油在相等时间内吸收的热量相等,可以用加热时间的长短来反映水和食用油吸收热量的多少;
(4)如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给水加热更长的时间,水的加热时间长,水吸收的热量大于食用油吸收的热量;
(5)由实验可知,质量相同的水和食用油升高相同的温度,水的加热时间长,水吸收的热量多,水吸热的能力更强。
故答案为:(1)从下到上;(2)质量;(3)加热时间的长短;(4)水;大于;(5)水。
26.(6分)如图甲所示,小明发现放在同一杯热水中的金属勺摸起来比塑料勺烫,他认为这是两种物质导热性不同造成的,那么,如何比较不同物质的导热性?小明设计了如图乙所示的实验装置,分别将铜丝和铝丝一端浸入装有沸水的烧杯A中,另一端浸入盛有20℃水的试管B中,每隔2min测一次试管中水的温度,记录两组实验数据并绘制了如图丙所示的“温度﹣时间”图像;已知实验环境气压为1标准大气压;
次数
S/mm2
L/m
t/min
1
1
1
8
2
4
1
2
3
2
1
4
4
4
0.5
1
5
4
2
4
6
3
3
(1)由丙图推断: 铜 (选填“铜”或“铝”)的导热性能更好。
(2)为衡量物质的导热性能,爱动脑的小明类比所学的知识,将实验中“A、B中水的温差与时间的比值”定义为物理量:热导k;则当试管B中水温为30℃时,铜的热导值k= 17.5℃/min ;计算分析实验数据可知:导热物质两端温差越大,热导k的值 变大 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)小明进一步猜想,热导k可能还与导热物质的长度L和横截面积S有关;于是他又找来几根铜丝浸入图乙的装置中,每次将B中水加热至相同温度,记录加热时间t和铜丝的规格数据如表;
①第 2、4、5 (写序号)三次实验是为了探究热导k与导热物质长度L的关系;
②分析数据可知,当其他条件相同时,热导k与导热物质的横截面积S成 正 比;
③由规律推测:第6次加热时间t= 8 min。
【解答】解:(1)相同时间内试管内水的温度升高大的,导热性能好,从图丙可知用铜丝时试管内水的温度高,说明铜丝的导热性能好,依据是:相同时间内传递热量多的导热性能好;
(2)由于A、B中水的温差与时间的比值为热导k,则当试管B中水温为30℃时,铜的热导值为:k==17.5℃/min;
由图知同种物质,导热物质两端温差越大,时间越小,但A、B中水的温差与时间的比值变大,即热导k的值变大;
(3)①要探究热导k与导热物质长度L的关系,需要控制横截面积相同,改变导热物质长度L,实验2、4、5符合题意;
②分析数据1、2、3的实验可知,导热物质的长度相同、横截面积不同,且横截面积变成2倍,加热时间变成原来的,热导k会变为原来的2倍,故可以得出:当其他条件相同时,热导k与导热物质的横截面积S成正比;
③由2、4、5的实验可知,横截面积相同,导热物质的长度变成2倍,加热时间变成原来的2倍,热导k会变为原来的,故可以得出:当其他条件相同时,热导k与导热物质的长度l成反比;
由1、6的数据知横截面积变成原来的3倍,加热时间变成原来的,长度变成原来的3倍,加热时间变成原来的3倍,所以加热时间不变,仍为8min。
故答案为:(1)铜;(2)17.5℃/min;变大;(3)①2、4、5;②正;③8。
五、计算题:本题共3小题,共22分。)
27.(6分)把420g、100℃的铁块投入150g的水中,混合后的温度是40℃。已知:铁的比热容为0.45×103J/(kg•℃),水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)。
(1)求铁块放出的热量是多少?
(2)若铁块放出的热量全部被水吸收,求水的初温是多少?
【解答】解:(1)铁块放出的热量:
Q放=c铁m铁(t0铁﹣t)=0.45×103J/(kg•℃)×0.42kg×(100℃﹣40℃)=1.134×104J;
(2)由题知,铁块放出的热量全部被水吸收,
即水吸收的热量:Q吸=Q放=1.134×104J,
由Q吸=cm(t﹣t0)可得水的初温:
t0水=t﹣=40℃﹣=22℃。
答:(1)铁块放出的热量是1.134×104J;
(2)水的初温是22℃。
28.(8分)小华家里用的是燃气灶,他尝试估测该燃气灶的加热效率。小华在水壶中装入4L水,水的初温是20℃,然后用燃气灶将水烧开,他观察天然气表发现此次烧水用了0.1m3天然气,已知q天然气=3.2×107J/m3,c水=4.2×103J/(kg•℃),ρ水=1.0×103kg/m3,当地气压为标准大气压。求:
(1)壶中水吸收的热量;
(2)0.1m3天然气完全燃烧放出的热量;
(3)该燃气灶的加热效率。
【解答】解:(1)水的体积V水=4L=0.004m3;
水的质量为:m=ρ水V水=1.0×103kg/m3×0.004m3=4kg;
在1标准大气压下,水的沸点为100℃,即水的末温为100℃;
水吸收的热量为:Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg•℃)×4kg×(100℃﹣20℃)=1.344×106J;
(2)天然气燃烧放出的热量为:Q放=q天然气V=3.2×107J/m3×0.1m3=3.2×106J;
(3)燃气灶的效率为:η===42%。
答:(1)壶中水吸收的热量为1.344×106J;
(2)0.1m3天然气完全燃烧放出的热量为3.2×106J;
(3)燃气灶的效率为42%。
29.(8分)据悉,日前我国003型航母福建舰下水试验,“福建舰”是典型的常规动力航母,采用了全新的动力组,航母正常航行时发动机的功率为1.5×108W,速度为10m/s,至少可搭载36架歼﹣15舰载机,如表为歼﹣15主要参数,求:
航空煤油热值
5.0×107J/kg
空载起飞距离
105m
发动机热机效率
40%
正常起飞推力
2.4×105N
巡航动力
1.0×105N
(1)航母正常航行时发动机牵引力;
(2)歼﹣15空载正常起飞时,从启动到离开飞行甲板的过程中,该过程中飞机发动机推力做的功;
(3)歼﹣15巡航飞行1000km需要消耗航空煤油的质量。
【解答】解:(1)已知P=1.5×108W,v=10m/s,航母正常航行时发动机牵引力:
F===1.5×107N;
(2)已知F推=2.4×105N,s=105m,飞机发动机推力做的功:
W=F推s=2.4×105N×105m=2.52×107J;
(3)已知F=1.0×105N,s=1000km=106m;
飞行1000km飞机所做的有用功:
W有=Fs=1.0×105N×106m=1.0×1011J;
飞行1000km煤油要放出的热量:
Q放===2.5×1011J;
飞行1000km需要消耗航空煤油的质量:
m===5×103kg;
答:(1)航母正常航行时发动机牵引力是1.5×107N;
(2)歼﹣15空载正常起飞时,从启动到离开飞行甲板的过程中,该过程中飞机发动机推力做的功为2.52×107J;
(3)歼﹣15巡航飞行1000km需要消耗航空煤油的质量为5×103kg。
相关试卷
这是一份132,福建省福州第十九中学2023-2024学年九年级下学期物理开学考优试,共7页。试卷主要包含了单选题,填空题,作图题,简答题,实验题,计算题等内容,欢迎下载使用。
这是一份22,福建省福州十九中2023-2024学年九年级下学期物理开学考优试,共8页。
这是一份福建省福州市第十九中学2023-2024学年九年级上学期期中考物理试卷,共17页。