福建省宁德市2021-2022学年九年级上学期第一次质检物理【试卷+答案】
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这是一份福建省宁德市2021-2022学年九年级上学期第一次质检物理【试卷+答案】,共30页。试卷主要包含了单项选择题,简答题,实验探究题,计算题等内容,欢迎下载使用。
2021-2022学年福建省宁德市九年级(上)第一次质检物理试卷
一、单项选择题(本大题有16小题,每小题仅有一个正确答案,每小题3分,共32分)
1.(3分)下列现象中,表明分子做无规则运动的是
A.堆煤的墙角时间久了会变黑
B.入秋时金黄色的树叶纷纷飘落
C.雨后的山,被厚厚的云雾缭绕
D.扫地时尘埃在空中飞舞
2.(3分)下列现象中,改变物体内能的方式跟其他几个不同的是
A.砂轮机研磨物体 B.被冰镇的啤酒
C.抱暖水袋取暖 D.电磁炉烧水
3.(3分)2018年11月19日,西昌卫星发射中心成功发射了第四十二、四十三颗北斗导航卫星,北斗三号基本系统星座部署圆满完成,中国北斗定位将能精确到几厘米。发射卫星的火箭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.(3分)有两块金属块,它们的质量之比为,吸收相同的热量后,它们升高的温度之比为,那么它们的比热容之比为
A. B. C. D.
5.(3分)多数汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的,其中做功冲程发生的能量转化是
A.内能转化为电能 B.内能转化为机械能
C.机械能转化为内能 D.电能转化为内能
6.(3分)如图,礼花筒是利用筒内高压空气膨胀将彩带喷向空中,产生喜庆效果。高压空气膨胀过程
A.对外做功内能增加 B.向外界传递热量内能减少
C.相当于内燃机的做功冲程 D.相当于内燃机的压缩冲程
7.(3分)一台四冲程内燃机飞轮转速为3600转分钟,它1秒内完成了
A.60个冲程,做了30次功 B.120个冲程,做了120次功
C.240个冲程,做了60次功 D.120个冲程,做了30次功
8.(3分)如图为四冲程汽油机工作过程中的某冲程示意图,该冲程为
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
9.(3分)下列现象中属于扩散现象的是
A.乡村里炊烟袅袅升起 B.花园里花香四溢
C.风起时花粉在花朵间传播 D.冬日里雪花漫天飞舞
10.(3分)关于分子运动论,下面说法错误的是
A.温度越高,分子的动能越大
B.温度越高,扩散现象进行越快
C.温度越高,物体的动能越大
D.温度越高,分子的无规则运动越激烈
11.(3分)小文家用燃气热水器将质量为的水从加热到,消耗了的天然气(假设天然气完全燃烧)。已知水的比热容为,天然气的热值为,则下列与该过程有关的计算结果和分析正确的是
A.使燃料燃烧更充分,可以增大热值
B.水吸收的热量是
C.该热水器工作的效率
D.热值和热机效率都是定值,与外界条件无关
12.(3分)手指按到键盘上,与键盘间没有发生热传递,则手指和键盘一定具有相同的
A.热量 B.温度 C.比热容 D.质量
13.(3分)用两个相同的电热器给质量同为的物质甲和水加热,它们的温度随时间的变化关系如图所示,据此判断甲物质吸收的热量为
A. B.
C. D.条件不足,不能计算
14.(3分)对于热量和内能,下列说法中正确的是
A.温度为的物体没有内能
B.某物体温度降低,它的内能减少
C.物体温度越高所含有的热量越多
D.温度相等的水和水内能相等
15.(3分)经常下厨的小华发现,同时使用相同的燃气灶加热质量相等、初温相同的水和食用油,食用油的温度总是升高得快些。这是因为
A.在相同的时间内,水吸收的热量较少
B.在相同的时间内,油吸收的热量较多
C.水的比热容大,吸热后温度升高得快
D.油的比热容小,吸热后温度升高得快
16.(3分)的酒精完全燃烧放出的热量为,全部被的液体吸收后,液体的温度升高了△;完全燃烧的酒精放出的热量为,全部被的液体吸收后,液体的温度升高了△。则
A. B. C.△△ D.△△
二、填空题(本大题有8小题,每空1分,共16分)
17.(3分)水与酒精混合,总体积会变小,是因为分子间有 ,分别在冷水杯和热水杯中滴一滴墨水,热水中的墨水扩散快,说明分子无规则运动的快慢与 有关。
18.(3分)冬天手凉时,双手互相搓一搓,就觉得暖和,这是通过 的方式使手的内能增加;汽车的发动机选用水做冷却剂,主要是利用水的 较大的特性。
19.(3分)把凉牛奶放在热水中加热,经过一段较长时间,它们的温度随时间变化的图象如图所示牛奶的质量与热水相同,则其中 (选填“甲”或“乙” 代表牛奶温度变化的图象若不考虑热损失。从图象可以发现,甲、乙的比热容之比为 。
20.(3分)如图甲,小明在吹气球时,被吹大了的气球没能用手握住,呼啸着飞了出去,若他及时捡拾起气球,将会感觉到它喷气的嘴部温度和原来相比 (选填“变高”、“变低”或“没有变化” ,发生的能量转化与图 所示冲程是一致的(选填“乙”“丙” 。
21.(3分)利用先进工艺和科学方法,可以使垃圾变废为宝。若从1吨垃圾中能提炼出燃料油,燃料油的热值为,则这些燃料油完全燃烧时释放出的热量为 ,这些热量可以使 的水温度升高(热量全部被吸收且水没有达到沸腾).水的比热容为
22.(3分)随着物质生活水平的提高,小轿车已经走进了我们普通的家庭小明家最近也购买了一辆轿车请根据下列提供的信息回答相关问题.
小明通过上网查阅得到这款轿车发动机输出功率与转速的关系如图乙所示;小明又通过父亲了解到,当车速是时,发动机转速是,平均油耗为.分析上述信息可知:当这辆汽车以匀速行驶时,1小时发动机所做的有用功为 ,消耗汽油产生的内能 ,此时发动机的效率约为 (已知汽油的热值为,密度为
23.(3分)我国首次在南海成功试采出绿色能源 “可燃冰”。完全燃烧的“可燃冰”来加热水,在标准大气压下,最多可以使质量为,初温为的水温升高到 ,。
24.(3分)如图所示,重庆网红“木桶鱼”是在木桶内放入高温的鹅卵石,再加入调制好的鱼和汤,鹅卵石放热使汤沸腾,别有生趣。质量为的卵石从降到,放出的热量是 ;这些热量如果全部被水吸收,在1标准大气压下,鹅卵石放出的热量能将 的水从烧至恰好沸腾。,
三、简答题(本大题有1小题,共4分)
25.厦门市万石植物园是国家级旅游景点。园中沙生植物区仙人掌栽植在沙地上,犹如一根根擎天柱。炎炎夏日,走进沙生区,一股热气扑面而来。热带雨林喷雾区烟雾缭绕犹如人间仙境。走进雨林倍感凉爽。请结合物理知识分析为什么走进沙生植物区热气扑面,而走进热带雨林区却倍感凉爽。
四、实验探究题(本大题有4小题,共24分)
26.(7分)小明同学学习了燃料的热值后,考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收,而水的比热容已知。(注:燃料完全燃烧放热用计算,某燃料的热值用表示;其质量用表示)。自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了图所示的装置进行实验,记录结果见下表:
燃料
加热前的水温
燃料燃尽后水温
煤油
25
44
菜籽油
25
34
(1)为了保证实验结论的可靠,小明同学选择了两套相同装置,在实验中还应控制:煤油和菜籽油的 相同,以及 相同。
(2)分析得出:煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是 。
(3)小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值,那么小明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” 。原因有两点:①燃料不能 。②燃料燃烧放出的热并不能完全被 吸收。
27.(6分)如图所示,甲、乙、丙三个实验装置完全相同,燃料的质量都为,烧杯内液体的质量都相同。
(1)比较不同燃料的热值应选择 两个装置,比较不同物质的比热容应选择 两个装置(选填装置序号甲、乙、丙),选择的理由是我们物理中研究问题常用到的一种方法是 法。
(2)在“比较不同燃料的热值”的实验中,通过观察温度计 比较燃料燃烧放出热量的多少,这种研究问题的方法做 法。
(3)若甲图烧杯中为的水,酒精完全燃烧温度计示数升高了,水吸收的热量是,如果认为酒精完全燃烧且放出的热量全部被水吸收,由酒精的热值是 ,算出的热值比标准值 。(选填“偏大”、“偏小”或“一样” 。
28.(5分)某小组同学为了研究水吸收的热量和哪些因素有关,他们将不同质量的水利用同一热源加热,使其升高一定的温度,实验数据记录于如表中。(设每分钟水吸收的热量相同)
实验序号
(克
(c)
加热时间(分钟)
1
200
45
4.5
2
240
30
3.6
3
400
20
4
4
600
20
6
5
300
30
4.5
6
450
20
4.5
7
240
50
6
8
400
30
6
(1)水吸收的热量可以通过观察 来进行比较。
(2)分析序号 或 的数据,可得出初步结论:相同质量的水,升高的温度△越大,需要吸收的热量越多。
(3)分析序号3、4、6或2、5、8的数据,可得出初步结论:质量不同的水升高相同的温度,吸收的热量不同,质量越大,吸收的热量 (选填“越多”或“越低” 。
(4)进一步综合分析序号1、5、6和4、7、8的数据后,还可以发现:同种物质,当质量和升高温度的乘积相同时,吸收的热量 (选填“相同”或“不同” 。
29.(6分)在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中:
(1)在两个完全相同的烧杯中分别装入 、初温都相同的水和煤油(选填“质量”或“体积” 。
(2)实验中选择相同规格的电加热器,可以认为在相同时间内水和煤油 相同,然后比较 的方法来完成探究实验的。
(3)根据实验测得的数据分别描绘出了水和煤油两种液体的温度随加热时间变化的图象,如图所示,则 的吸热能力更强,因此“暖手宝”中装的储热液具有的比热容 。(选填:“较大”或“较小”
(4)由图象可得煤油的比热容为 。
五、计算题(本大题有4小题,共24分)
30.(3分)为了测量某种液体的比热容,某同学把质量的铜块从沸水中取出(标准大气压下)迅速投入到质量,温度的待测液体中,混合后的共同温度,如果不计热量损失。
(1)请你利用已知量推导出待测液体比热容的数学表达式。
(2)这种待测液体的比热容为多少?(铜的比热容为
31.(5分)在医学上常用大卡(又称千卡)作为热量的单位,如某人跑完一次马拉松比赛消耗热量是2500大卡。已知卡焦,酒精的热值是.试求:
(1)此人跑完一次马拉松比赛消耗热量是多少焦?
(2)这些热量相当于完全燃烧多少酒精产生的热量?
32.(8分)随着人们生活水平的提高,小轿车已进入寻常百姓家。特别是近年我市购买的小轿车,每逢节假日经常发生堵车现象,足见市民的小轿车的拥有量。最近小雷家新买了一辆小轿车,如图所示。查看说明书时,他发现小轿车有一个重要的指标经济耗油量:“”,这是指小轿车以的速度行驶,消耗汽油.他家小轿车发动机的输出功率为(已知汽油的密度为,热值为。试求小轿车行驶时,求:
(1)消耗汽油完全燃烧放出的热量;
(2)发动机所做的功;
(3)小轿车发动机的热机效率。
33.(8分)“垃圾分类,绿色环保”,合理分类并利用垃圾可以变废为宝。某垃圾处理厂处理垃圾时,在一定条件下,分类后的垃圾能“榨”出燃料油。若某小区每天产生垃圾,该燃料油的热值,,。求:
(1)这垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧能释放多少热量;
(2)这些热量相当于完全燃烧多少煤;
(3)若这些热量有被初温为、质量为的水吸收,则水的温度升高多少。
2021-2022学年福建省宁德市九年级(上)第一次质检物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题(本大题有16小题,每小题仅有一个正确答案,每小题3分,共32分)
1.(3分)下列现象中,表明分子做无规则运动的是
A.堆煤的墙角时间久了会变黑
B.入秋时金黄色的树叶纷纷飘落
C.雨后的山,被厚厚的云雾缭绕
D.扫地时尘埃在空中飞舞
【解答】解:
、堆煤的墙角因时间久而变黑都是扩散现象,能说明分子在不停地做无规则运动,故正确;
、入秋时金黄色的树叶纷纷飘落,是宏观物体的机械运动,不是分子运动,故错误;
、云雾缭绕是小水滴的机械运动,不是分子的运动,故错误;
、扫地时灰尘飞舞是用肉眼能看到机械运动,不属于分子的运动,故错误。
故选:。
2.(3分)下列现象中,改变物体内能的方式跟其他几个不同的是
A.砂轮机研磨物体 B.被冰镇的啤酒
C.抱暖水袋取暖 D.电磁炉烧水
【解答】解:
、砂轮机研磨物体时,克服摩擦做功,是通过做功方式来改变物体的内能;
、被冰镇的啤酒,是通过热传递方式来改变物体的内能;
、抱暖水袋取暖,是通过热传递方式来改变物体的内能;
、电磁炉烧水,是通过热传递方式来改变物体的内能;
由此可知,改变物体内能的方式跟其他几个不同的是。
故选:。
3.(3分)2018年11月19日,西昌卫星发射中心成功发射了第四十二、四十三颗北斗导航卫星,北斗三号基本系统星座部署圆满完成,中国北斗定位将能精确到几厘米。发射卫星的火箭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,故正确。
故选:。
4.(3分)有两块金属块,它们的质量之比为,吸收相同的热量后,它们升高的温度之比为,那么它们的比热容之比为
A. B. C. D.
【解答】解:由题意知:,,△:△。
因为△,
所以两金属块比热容之比为。
故选:。
5.(3分)多数汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的,其中做功冲程发生的能量转化是
A.内能转化为电能 B.内能转化为机械能
C.机械能转化为内能 D.电能转化为内能
【解答】解:
内燃机的四个冲程是吸气、压缩、做功、排气冲程;其中做功冲程中高温高压燃气推动活塞向下运动,将内能转化为机械能,使发动机获得动力。
故选:。
6.(3分)如图,礼花筒是利用筒内高压空气膨胀将彩带喷向空中,产生喜庆效果。高压空气膨胀过程
A.对外做功内能增加 B.向外界传递热量内能减少
C.相当于内燃机的做功冲程 D.相当于内燃机的压缩冲程
【解答】解:、礼花筒内的高压空气膨胀对外做功,其自身的内能是减小的,故错误;
、礼花筒内的高压空气膨胀对外做功,其自身的内能减小,不是向外传递热量,故错误;
、内燃机的做功冲程,高温高压燃气推动活塞做功,将内能转化为机械能;礼花筒内的高压空气膨胀对外做功,将内能转化为机械能,相当于内燃机的做功冲程;故正确;
、内燃机的压缩冲程,活塞压缩气缸内物质做功,将机械能转化为内能,与礼花筒内的高压空气膨胀对外做功的能量转化形式不同,故错误。
故选:。
7.(3分)一台四冲程内燃机飞轮转速为3600转分钟,它1秒内完成了
A.60个冲程,做了30次功 B.120个冲程,做了120次功
C.240个冲程,做了60次功 D.120个冲程,做了30次功
【解答】解:飞轮转速为,
因为内燃机完成一个工作循环,要经过4个冲程,飞轮和曲轴转动2周,活塞往返2次,燃气对外做功1次,
所以该内燃机完成30个工作循环,完成120个冲程,对外做功30次,故错误,正确。
故选:。
8.(3分)如图为四冲程汽油机工作过程中的某冲程示意图,该冲程为
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
【解答】解:观察图可知,进气门打开,排气门关闭。活塞由上端向下端运动,汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸,是吸气冲程。
故选:。
9.(3分)下列现象中属于扩散现象的是
A.乡村里炊烟袅袅升起 B.花园里花香四溢
C.风起时花粉在花朵间传播 D.冬日里雪花漫天飞舞
【解答】解:
扩散现象是分子无规则运动的结果;
、乡村里炊烟袅袅升起,炊烟是固体颗粒的机械运动,与扩散无关,故不符合题意;
、花园里花香四溢,是花的香味分子不停地做无规则的运动,扩散到周围的空气中,属于扩散现象,故符合题意;
、风起时花粉在花朵间传播,花粉传播是固体颗粒的机械运动,不是扩散现象,故不符合题意;
、大雪漫天飞舞是宏观物体的运动,不是扩散现象,故不符合题意。
故选:。
10.(3分)关于分子运动论,下面说法错误的是
A.温度越高,分子的动能越大
B.温度越高,扩散现象进行越快
C.温度越高,物体的动能越大
D.温度越高,分子的无规则运动越激烈
【解答】解:、影响动能大小的因素有质量和速度,物体温度越高分子运动越剧烈,分子的动能越大;故正确;
、分子热运动与温度有关,温度越高,扩散进行的越快,故正确;
、动能大小与物体温度无关,故错误;
、温度越高,大量分子无规则运动加快;故正确。
故选:。
11.(3分)小文家用燃气热水器将质量为的水从加热到,消耗了的天然气(假设天然气完全燃烧)。已知水的比热容为,天然气的热值为,则下列与该过程有关的计算结果和分析正确的是
A.使燃料燃烧更充分,可以增大热值
B.水吸收的热量是
C.该热水器工作的效率
D.热值和热机效率都是定值,与外界条件无关
【解答】解:、热值是燃料的一种特性,与燃烧情况、放出热量的多少无关,故错误;
、水吸收的热量:
,故正确;
、天然气完全燃烧放出的热量:
;
该热水器烧水的效率:
,故错误;
、热值取决于燃料种类,与外界条件无关;而燃料的燃烧情况、能量的损失都会影响热机效率,故错误。
故选:。
12.(3分)手指按到键盘上,与键盘间没有发生热传递,则手指和键盘一定具有相同的
A.热量 B.温度 C.比热容 D.质量
【解答】解:热传递的条件是有温度差,手指与键盘间接触且没有发生热传递,则手指和键盘一定具有相同的温度,与热量、比热容和质量没有关系;故正确,错误。
故选:。
13.(3分)用两个相同的电热器给质量同为的物质甲和水加热,它们的温度随时间的变化关系如图所示,据此判断甲物质吸收的热量为
A. B.
C. D.条件不足,不能计算
【解答】解:
水加热吸收的热量:
△。
水加热吸收的热量:
。
因为用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热,
甲物质吸收的热量:
。
故选:。
14.(3分)对于热量和内能,下列说法中正确的是
A.温度为的物体没有内能
B.某物体温度降低,它的内能减少
C.物体温度越高所含有的热量越多
D.温度相等的水和水内能相等
【解答】解:、一切物体的分子都在永不停息地做无规则运动,即一切物体都有内能,温度为的物体也有内能,故错误;
、同一物体温度降低时,它的内部分子运动变缓慢,所以内能就减少,故正确;
、温度越高的物体,分子运动越剧烈,热量是热传递过程中传递的内能多少,不是含有的,故错误;
、影响内能大小的因素是质量、温度和状态,水和水的质量不同,所以内能不同,故错误。
故选:。
15.(3分)经常下厨的小华发现,同时使用相同的燃气灶加热质量相等、初温相同的水和食用油,食用油的温度总是升高得快些。这是因为
A.在相同的时间内,水吸收的热量较少
B.在相同的时间内,油吸收的热量较多
C.水的比热容大,吸热后温度升高得快
D.油的比热容小,吸热后温度升高得快
【解答】解:、用相同的燃气灶加热,相同时间内水和食用油吸收的热量相同。故、错误;
、质量相等、初温相同的水和食用油,相同时间内吸收的热量相同,因为水的比热容大于食用油的比热容,根据△知,油的温度升高得快些。故错误、正确。
故选:。
16.(3分)的酒精完全燃烧放出的热量为,全部被的液体吸收后,液体的温度升高了△;完全燃烧的酒精放出的热量为,全部被的液体吸收后,液体的温度升高了△。则
A. B. C.△△ D.△△
【解答】解:热值是燃料的一种特性,根据可知,是的二倍,所以完全燃烧酒精释放的热量是完全燃烧酒精释放热量的二倍;故错误;
液体的比热容不变,完全燃烧酒精释放的热量是完全燃烧酒精释放热量的二倍,完全燃烧酒精加热液体的质量是完全燃烧酒精加热液体的质量的二倍,根据△可知,液体升高的温度相同,为;故正确,错误。
故选:。
二、填空题(本大题有8小题,每空1分,共16分)
17.(3分)水与酒精混合,总体积会变小,是因为分子间有 间隙 ,分别在冷水杯和热水杯中滴一滴墨水,热水中的墨水扩散快,说明分子无规则运动的快慢与 有关。
【解答】解:(1)因为分子间存在着间隙,故酒精和水混合后总体积变小。
(2)热水的温度高分子运动快,冷水温度低,分子运动慢,所以热水杯中墨水扩散快,冷水杯中墨水扩散慢,这个实验表明扩散是快慢与温度有关。
故答案为:间隙;温度。
18.(3分)冬天手凉时,双手互相搓一搓,就觉得暖和,这是通过 做功 的方式使手的内能增加;汽车的发动机选用水做冷却剂,主要是利用水的 较大的特性。
【解答】解:手凉时,双手对搓,两只手克服摩擦力做功,使得手的内能增加,温度升高,所以手暖和了。
水的比热容最大,和其它物质比较,升高相同温度吸收的热量多,所以汽车散热器常用水作为冷却剂;
故答案为:做功;比热容。
19.(3分)把凉牛奶放在热水中加热,经过一段较长时间,它们的温度随时间变化的图象如图所示牛奶的质量与热水相同,则其中 乙 (选填“甲”或“乙” 代表牛奶温度变化的图象若不考虑热损失。从图象可以发现,甲、乙的比热容之比为 。
【解答】解:(1)把凉牛奶放在热水中加热,牛奶吸热、温度升高,热水放热、温度降低,直至两者的末温相等,因此甲是水的温度变化图象,乙是牛奶的温度变化图象;
(2)若不考虑热损失,热水和凉牛奶发生热传递时,凉牛奶吸收的热量和热水放出的热量相同;
根据图象可知,凉牛奶温度升高了,热水温度降低了,即△△;
不考虑热损失,则,已知,且△△,
由△可得甲、乙的比热容之比:
。
故答案为:乙;。
20.(3分)如图甲,小明在吹气球时,被吹大了的气球没能用手握住,呼啸着飞了出去,若他及时捡拾起气球,将会感觉到它喷气的嘴部温度和原来相比 变低 (选填“变高”、“变低”或“没有变化” ,发生的能量转化与图 所示冲程是一致的(选填“乙”“丙” 。
【解答】解:
(1)气球内的气体向外喷出,气体对外做功,内能转化为球的机械能,所以球内气体的温度降低。
(2)如图丙,进气门和排气门都关闭,高温高压的燃气推动活塞做功,因此是做功冲程,也是内能转化为机械能,即与丙图中的能量转化相同。
故答案为:变低;丙。
21.(3分)利用先进工艺和科学方法,可以使垃圾变废为宝。若从1吨垃圾中能提炼出燃料油,燃料油的热值为,则这些燃料油完全燃烧时释放出的热量为 ,这些热量可以使 的水温度升高(热量全部被吸收且水没有达到沸腾).水的比热容为
【解答】解:完全燃烧这种燃料油放出的热量:
,
由题知,水吸收的热量,
由△可得,。
故答案为:;30000。
22.(3分)随着物质生活水平的提高,小轿车已经走进了我们普通的家庭小明家最近也购买了一辆轿车请根据下列提供的信息回答相关问题.
小明通过上网查阅得到这款轿车发动机输出功率与转速的关系如图乙所示;小明又通过父亲了解到,当车速是时,发动机转速是,平均油耗为.分析上述信息可知:当这辆汽车以匀速行驶时,1小时发动机所做的有用功为 ,消耗汽油产生的内能 ,此时发动机的效率约为 (已知汽油的热值为,密度为
【解答】解:当车速是时,发动机转速是,
由图象知,发动机转速是,此时发动机输出功率是:,
,
由得,当这辆汽车以匀速行驶时,1小时发动机所做的有用功:。
由得,1小时这辆汽车以匀速行驶路程:,
汽车平均油耗为,
所以汽车行驶,消耗汽油,消耗汽油的体积:,
由密度公式得,消耗汽油的质量:,
消耗汽油放出的热量:,
发动机的效率:。
故答案为:;;。
23.(3分)我国首次在南海成功试采出绿色能源 “可燃冰”。完全燃烧的“可燃冰”来加热水,在标准大气压下,最多可以使质量为,初温为的水温升高到 100 ,。
【解答】解:“可燃冰”的质量,
完全燃烧这些“可燃冰”放出的热量:
;
当不计热损失时,水吸热最多,水升高的温度最多,即,
根据△可得水最多升高的温度:
△,
则△,
因为标准气压下水的沸点为,所以水温只能升高到。
故答案为:100。
24.(3分)如图所示,重庆网红“木桶鱼”是在木桶内放入高温的鹅卵石,再加入调制好的鱼和汤,鹅卵石放热使汤沸腾,别有生趣。质量为的卵石从降到,放出的热量是 ;这些热量如果全部被水吸收,在1标准大气压下,鹅卵石放出的热量能将 的水从烧至恰好沸腾。,
【解答】解:(1)鹅卵石放出的热量为:
;
(2)若这些热量全部被水吸收,则水吸收的热量:,
在1标准大气压下,水的沸点为,
由△可得,加热水的质量:
。
故答案为:;2。
三、简答题(本大题有1小题,共4分)
25.厦门市万石植物园是国家级旅游景点。园中沙生植物区仙人掌栽植在沙地上,犹如一根根擎天柱。炎炎夏日,走进沙生区,一股热气扑面而来。热带雨林喷雾区烟雾缭绕犹如人间仙境。走进雨林倍感凉爽。请结合物理知识分析为什么走进沙生植物区热气扑面,而走进热带雨林区却倍感凉爽。
【解答】答:沙生植物区沙石多,沙石的比热容小,根据公式△,在同样受热的情况下,吸收的热量相同,沙石升温快,所以热气扑鼻;
热带雨林区多树木植被,空气充满小水珠,在同样受热情况下,因水的比热容大,吸收热量多,周围空气升温慢,所以倍感凉爽。
四、实验探究题(本大题有4小题,共24分)
26.(7分)小明同学学习了燃料的热值后,考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收,而水的比热容已知。(注:燃料完全燃烧放热用计算,某燃料的热值用表示;其质量用表示)。自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了图所示的装置进行实验,记录结果见下表:
燃料
加热前的水温
燃料燃尽后水温
煤油
25
44
菜籽油
25
34
(1)为了保证实验结论的可靠,小明同学选择了两套相同装置,在实验中还应控制:煤油和菜籽油的 质量 相同,以及 相同。
(2)分析得出:煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是 。
(3)小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值,那么小明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” 。原因有两点:①燃料不能 。②燃料燃烧放出的热并不能完全被 吸收。
【解答】解:
(1)因燃料放出的热量与质量有关,必须控制燃料的质量相等,由于水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响,所以在实验中应控制水的质量相等;
(2)由图表数据可知在相同时间内甲杯中的水温度升高的快,所以煤油的热值较大;
(3)要控制质量相等,需要用天平来测量;
由于燃料不可能完全燃烧且燃烧放出的热会散失到空气中,又被烧杯等实验装置吸了热,使得燃料燃烧放出的热并不能完全被水吸收,因此计算出热值比实际要偏小些。
故答案为:(1)质量;水的质量;(2)煤油;(3)天平;偏小;完全燃烧;水。
27.(6分)如图所示,甲、乙、丙三个实验装置完全相同,燃料的质量都为,烧杯内液体的质量都相同。
(1)比较不同燃料的热值应选择 甲乙 两个装置,比较不同物质的比热容应选择 两个装置(选填装置序号甲、乙、丙),选择的理由是我们物理中研究问题常用到的一种方法是 法。
(2)在“比较不同燃料的热值”的实验中,通过观察温度计 比较燃料燃烧放出热量的多少,这种研究问题的方法做 法。
(3)若甲图烧杯中为的水,酒精完全燃烧温度计示数升高了,水吸收的热量是,如果认为酒精完全燃烧且放出的热量全部被水吸收,由酒精的热值是 ,算出的热值比标准值 。(选填“偏大”、“偏小”或“一样” 。
【解答】解:(1)为了比较热值大小要用不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数的变化得出吸热多少,进而判断热值大小,应选择甲乙两图进行实验;
为了比较两种液体的比热容,需要燃烧相同的燃料,加热不同的液体,让液体的质量和温度的变化相同,通过比较加热时间,进而判断两种比热容的大小关系,应选择甲丙两图进行实验,这用到了控制变量法;
(2)燃料完全燃烧放出的热量的多少,是通过温度计示数的变化来反应,这用到了转换法;
(3)水吸收的热量:;
如果认为若酒精完全燃烧且放出的热量全部被水吸收,即;
根据知酒精的热值:
,
因为加热时有热量的散失以及燃料不完全燃烧,会使得测量的热值偏小。
故答案为:(1)甲乙;甲丙;控制变量;(2)示数的变化;转换;(3);偏小。
28.(5分)某小组同学为了研究水吸收的热量和哪些因素有关,他们将不同质量的水利用同一热源加热,使其升高一定的温度,实验数据记录于如表中。(设每分钟水吸收的热量相同)
实验序号
(克
(c)
加热时间(分钟)
1
200
45
4.5
2
240
30
3.6
3
400
20
4
4
600
20
6
5
300
30
4.5
6
450
20
4.5
7
240
50
6
8
400
30
6
(1)水吸收的热量可以通过观察 加热时间 来进行比较。
(2)分析序号 或 的数据,可得出初步结论:相同质量的水,升高的温度△越大,需要吸收的热量越多。
(3)分析序号3、4、6或2、5、8的数据,可得出初步结论:质量不同的水升高相同的温度,吸收的热量不同,质量越大,吸收的热量 (选填“越多”或“越低” 。
(4)进一步综合分析序号1、5、6和4、7、8的数据后,还可以发现:同种物质,当质量和升高温度的乘积相同时,吸收的热量 (选填“相同”或“不同” 。
【解答】解:
(1)根据转换法可知,水吸收的热量可以通过观察加热时间来进行比较;
(2)要探究吸收热量的多少与升高温度的关系,需控制质量和物质种类相同,故分析2、7或3、8序号的数据,可得出初步结论:相同质量的水,升高的温度△越大,需要吸收的热量越多;
(3)分析序号3、4、6或2、5、8的数据,可得出初步结论:同种物质升高相同的温度,质量越大,需要(加热的时间越长)吸收的热量越多;
(4)进一步综合分析序号1、5、6数据和4、7、8的数据后,△为一定值,因加热时间相同,由转换法可知,吸收的热量相同,故得出,同种物质,当质量和升高温度的乘积相同时,吸收的热量相同。
故答案为:(1)加热时间;(2)2、7或3、8;(3)越多;(4)相同。
29.(6分)在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中:
(1)在两个完全相同的烧杯中分别装入 质量 、初温都相同的水和煤油(选填“质量”或“体积” 。
(2)实验中选择相同规格的电加热器,可以认为在相同时间内水和煤油 相同,然后比较 的方法来完成探究实验的。
(3)根据实验测得的数据分别描绘出了水和煤油两种液体的温度随加热时间变化的图象,如图所示,则 的吸热能力更强,因此“暖手宝”中装的储热液具有的比热容 。(选填:“较大”或“较小”
(4)由图象可得煤油的比热容为 。
【解答】解:(1)根据比较吸热能力的两种方法,要控制不同物质的质量相同,故在两个完全相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的水和煤油;
(2)实验中选择相同规格的电加热器,根据转换法,可以认为在相同时间内水和煤油吸热相同,根据比较吸热能力的第1种方法,然后比较升高温度的方法来完成探究实验的;
(3)根据水和煤油两种液体的温度随加热时间变化的图象知,加热相同时间,水升温慢,根据比较吸热能力的第2种方法,则水的吸热能力更强;
根据△,质量相同的不同液体降低相同的温度,比热容大的液体放热多,因此“暖手宝”中装的储热液具有的比热容较大;
(4)如果质量和初始温度均相同的两种液体,加热5分钟,水升温,煤油升温:,根据,在质量和吸热相同的情况下,比热容与△成反比,故煤油的比热容是:
。
故答案为:(1)质量;(2)吸热;升高温度;(3)水;较大;(4)。
五、计算题(本大题有4小题,共24分)
30.(3分)为了测量某种液体的比热容,某同学把质量的铜块从沸水中取出(标准大气压下)迅速投入到质量,温度的待测液体中,混合后的共同温度,如果不计热量损失。
(1)请你利用已知量推导出待测液体比热容的数学表达式。
(2)这种待测液体的比热容为多少?(铜的比热容为
【解答】解:(1)若不计热量损失,这些热量被液体吸收,即,
△,△,
△△,
则;
(2)将,,,代得入
解得:;
答:(1)液体比热容的数学表达式为;
(2)这种待测液体的比热容为。
31.(5分)在医学上常用大卡(又称千卡)作为热量的单位,如某人跑完一次马拉松比赛消耗热量是2500大卡。已知卡焦,酒精的热值是.试求:
(1)此人跑完一次马拉松比赛消耗热量是多少焦?
(2)这些热量相当于完全燃烧多少酒精产生的热量?
【解答】解:
(1)此人跑完一次马拉松比赛消耗热量:
;
(2)根据可知,完全燃烧酒精的质量:
。
答:
(1)此人跑完一次马拉松比赛消耗热量为;
(2)这些热量相当于完全燃烧酒精产生的热量。
32.(8分)随着人们生活水平的提高,小轿车已进入寻常百姓家。特别是近年我市购买的小轿车,每逢节假日经常发生堵车现象,足见市民的小轿车的拥有量。最近小雷家新买了一辆小轿车,如图所示。查看说明书时,他发现小轿车有一个重要的指标经济耗油量:“”,这是指小轿车以的速度行驶,消耗汽油.他家小轿车发动机的输出功率为(已知汽油的密度为,热值为。试求小轿车行驶时,求:
(1)消耗汽油完全燃烧放出的热量;
(2)发动机所做的功;
(3)小轿车发动机的热机效率。
【解答】解:(1)汽车百公里耗油的体积:
,
由得,汽油的质量:
,
汽油完全燃烧放出的能量:
;
(2)汽车的速度:,
由可得,在一百公里内发动机做的功为:
;
(3)发动机的效率
。
答:(1)汽油完全燃烧放出的热量是;
(2)测试时间内发动机所做的功;
(3)发动机的效率是。
33.(8分)“垃圾分类,绿色环保”,合理分类并利用垃圾可以变废为宝。某垃圾处理厂处理垃圾时,在一定条件下,分类后的垃圾能“榨”出燃料油。若某小区每天产生垃圾,该燃料油的热值,,。求:
(1)这垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧能释放多少热量;
(2)这些热量相当于完全燃烧多少煤;
(3)若这些热量有被初温为、质量为的水吸收,则水的温度升高多少。
【解答】解:
(1)某城镇每天产生生活垃圾,生活垃圾能“榨”出燃料油,
所以共“榨”出燃料油的质量。
这些垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出的热量:
;
(2)由得,要放出的热量需要完全燃烧煤的质量:
;
(3)由题意知水吸收的热量为:;
由公式△得,水升高的温度为:
△;
答:(1)这些垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出热量。
(2)这些热量相当于完全燃烧质量的煤。
(3)在一个标准大气压下,这些热量的被初始温度为的水吸收,则水温能升高。
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