重庆市巴渝学校2022-2023学年九年级上学期第一次月考物理试卷(含答案)
展开2022-2023学年重庆市巴渝学校九年级(上)
第一次月考物理试卷
一、选择题(本题共8个小题,每小题3分,且只有一个正确答案,共24分)
1.(3分)以下温度中,最接近25℃的是( )
A.1个标准大气压下,水沸腾时的温度
B.健康成年人的体温
C.让人感觉温暖而舒适的室内温度
D.冰水混合物的温度
2.(3分)如图所示描述了常见的物态变化现象,其中属于液化现象的是( )
A.屋檐上的冰凌正在消融 B.铁丝网上出现霜
C.食品盒中的干冰变小 D.草叶上出现露珠
3.(3分)学习了摩擦起电的相关知识后,小彦同学拿梳子梳头发,结果出现了梳子把头发吸起来了,如图所示,产生该现象的原因是( )
A.小彦的头发带有异种电荷
B.梳子与小彦头发带有同种电荷
C.摩擦的方法使电子发生了转移
D.摩擦的方法创造了电荷,使头发带了电
4.(3分)关于生活中的热现象,下列说法正确的是( )
①衣柜中的樟脑球慢慢变小,这是一种升华现象
②物体的温度升高,它一定是吸收了热量
③测量液体温度时,应使视线与温度计中液柱的液面相平再读数
④0℃的水比0℃的冰的内能大
A.①④ B.①② C.①③ D.②④
5.(3分)各种形式的能量在一定条件下能相互转化,下列实例是机械能转化为内能的是( )
A.点燃的火箭飞向太空
B.陨石坠入大气层成为流星
C.广场上的石凳被晒得发烫
D.火药燃气把弹头从枪膛里射出去
6.(3分)下列说法中正确的是( )
A.物体吸收热量温度不一定升高
B.物体温度越高,含有的热量越多
C.物体温度为0℃,其内能为零
D.晶体吸热熔化,内能保持不变
7.(3分)四个悬挂着的轻质小球,静止时的位置关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.A球与C球一定带有异种电荷
B.B球可能带电,也可能不带电
C.B球与D球一定带有同种电荷
D.D球可能带电,也可能不带电
8.(3分)用两个完全相同的电加热器分别给质量均为3kg的A液体和水(c水=4.2×103J/(kg•℃)加热,加热过程中,温度随时间变化的图像如图所示,从图中看出( )
A.A液体的比热容比水大
B.水4min吸收的热量是5.04×103J
C.A液体2min吸收的热量是2.52×105J
D.从20℃升高到60℃时,A液体吸收的热量比水多
二、填空题(每空1分,共22分)
9.(3分)验电器的工作原理是 ;丝绸摩擦过的玻璃棒带 电,若将它和不带电的验电器金属球接触,会发现验电器金属箔片张开,若再将另一带电小棒与此验电器金属球接触,发现箔片闭合,则此带电小棒带 电。
10.(2分)风扇用久了扇叶上会粘有很多灰尘,这是因为扇叶在转动时与空气摩擦带上了 ,可以 轻小物体。
11.(2分)甲、乙、丙三个轻质小球用绝缘细绳悬挂,相互作用情况如图所示,如果丙带正电荷,则甲、乙的带电情况分别为: 、 (均选填“正电”“负电”或者“不确定”)
12.(2分)冬天晚上睡觉前打盆热水泡泡脚,既卫生又使脚舒适暖和,脚的内能是通过 的方式改变的;游乐园的小朋友从滑梯上向下滑的过程中臀部有灼热感,这是通过 的方式来改变内能的。
13.(2分)汽车发动机采用循环流动的水进行冷却,这是利用了水的 较大的特性,1千克的干木柴烧掉一半后剩下木柴的热值将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
14.(2分)实施人工降雨时,通过飞机或其他运载工具向云层中播撒干冰,干冰升华 热,使云层中冰晶增多、增大,冰晶大到一定程度就下落,并在下落过程中 成水(填物态变化名称),从而形成降雨。
15.(2分)如图所示,在用塞子密封的瓶子内装有少量的水,用打气筒往瓶内打气,使瓶内空气的内能 (选填“增加”“减少”或“不变”),当瓶塞跳起来时,可以看到瓶内出现“白气”,形成的原因是瓶内水蒸气 (填物态变化名称)。
16.(2分)如图所示,试管中装水,放入盛水的大烧杯中,对大烧杯加热使里面的水沸腾,则试管中的水 (选填“会”或“不会”)沸腾,原因是 (选填“温度低于沸点”或“不能继续吸热”)。
17.(2分)初温、质量都相等的甲、乙金属块,已知甲的比热容大于乙的比热容,甲、乙在放出相同的热量后, 降低的温度更多,若此时将它们相互接触,热量将 (选填“从甲传递给乙”、“从乙传递给甲”或“不传递”)。
18.(3分)建筑工地上有一台大型汽车吊,把重为1×106N的建筑材料从地面吊到14m高处,汽车吊做的有用功为 J,在这过程中,汽车吊消耗柴油的质量为2.0kg,则完全燃烧2.0kg柴油释放的热量为 J,该过程中汽车吊的效率为 %(柴油的热值为q=4×107J/kg)。
三、实验探究题(19题6分,20题7分,21题8分,共21分)
19.(6分)小明用图甲的实验装置探究试管内的某种物质熔化时温度的变化规律,并根据实验数据画出了加热过程中物质的温度随时间变化图像如图乙所示。
(1)此实验用水浴法加热的好处是 ,在组装器材时应该先固定 (选填“A”、“B”或“C”)的位置;
(2)该物质 晶体(填“是”或“不是”),在6分钟时,该物质处于 态,该物质在B点的内能 (选填“大于”、“小于”或“等于”)C点的内能;
(3)小明随后停止加热让物质冷却,则当温度降到 ℃时,才可能观察到该物质的凝固现象。
20.(7分)小明利用如图甲所示的实验装置观察水的沸腾:
(1)实验中有一处错误是 ;
(2)安装好实验器材后,小明在烧杯中倒入热水,纠正错误后温度计示数如图乙所示,此时温度计的示数为 ℃;
(3)在水温升高到90℃后,小明每隔1min观察1次温度计的示数,记录在表中,直至水沸腾,如此持续3min后停止读数;
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
90
92
94
96
98
99
99
99
在第7min小明忘记记录数据,此时的水温应为 ℃,因为水沸腾的特点是持续吸热,温度 (选填“升高”“降低”或“不变”),通过数据还可以推测出当地大气压 (选填“等于”、“小于”或“大于”)标准大气压;小明还观察到:沸腾时水中气泡的情形为图丙中图 (选填“C”或“D”);
(4)为了缩短把水加热到沸腾的时间,请你提出一条有效的操作建议: 。
21.(8分)如图甲所示是小瑞同学在做“比较不同物质的吸热能力”的实验时所用的装置,他用两个相同的酒精灯给食用油和水加热。
(1)在实验中用加热时间的长短表示物质 ,这种研究方法叫做 。
(2)如表是小瑞得到的实验数据,分析1、3两次实验数据可知:质量相同的水和食用油,吸收的热量相同时, 升高的温度高,表明 的吸热能力强。
实验次数
液体
质量/g
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
1
水
300
20
30
12
2
食用油
300
20
30
6
3
食用油
300
20
40
12
(3)比较 两次的实验数据,可看出物体吸收热量的多少与物质的种类有关。
(4)爱思考的小瑞经过分析思考,将实验装置加以改进,如图乙所示。与图甲的实验装置相比,图乙的优点是:更容易控制水和食用油在相同时间内 相同,图乙的实验操作中存在一处错误:没有控制食用油和水 相同。
(5)实验完成后小瑞查到水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),他通过上表中的数据还算出了食用油的比热容为 J/(kg•℃)。
四、计算论述题(21题6分,22题7分,共13分,解答应写出必要的文字说明、解答步骤和公式,只写出最后答案的不能给分。)
22.(6分)驾驶员驾驶某型号汽车在平直公路上匀速行驶进行车型测试,测试过程中消耗汽油的体积为1.5×10﹣3m3(g=10N/kg,ρ汽油=0.7×103kg/m3,q汽油=4.5×107J/kg)。求:
(1)测试过程中消耗汽油的质量;
(2)假设汽油完全燃烧,能够放出的热量。
23.(7分)小明家新买来一台天然气热水器。小明学习了热效率的知识后,尝试估测该热水器的热效率,热水器内装有质量40kg,温度20℃的水。当水温达到40℃时,天然气完全燃烧0.1m3.天然气的热值q天然气=4.2×107J/m3,水的比热容c水=4.2×103J/(kg•℃)。求:
(1)水箱中水吸收的热量;
(2)0.1m3天然气完全燃烧放出的热量;
(3)该热水器的热效率。
2022-2023学年重庆市巴渝学校九年级(上)
第一次月考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本题共8个小题,每小题3分,且只有一个正确答案,共24分)
1.(3分)以下温度中,最接近25℃的是( )
A.1个标准大气压下,水沸腾时的温度
B.健康成年人的体温
C.让人感觉温暖而舒适的室内温度
D.冰水混合物的温度
【分析】温度是我们日常生活中常常用到的物理量,根据我们对于温度的了解来作答。
【解答】解:A、1个标准大气压下,水沸腾时的温度为100℃,故A不合题意;
B、健康成年人的体温约37℃,故B不合题意;
C、让人感觉温暖而舒适的温度约为25℃左右,故C符合题意;
D、冰水混合物的温度0℃,故D不合题意。
故选:C。
【点评】此题考查的是我们对于温度的估测;
估测法是利用物理概念、规律、物理常数和常识对物理量的数值、数量级进行快速计算以及对取值范围合理估测的方法。
2.(3分)如图所示描述了常见的物态变化现象,其中属于液化现象的是( )
A.屋檐上的冰凌正在消融 B.铁丝网上出现霜
C.食品盒中的干冰变小 D.草叶上出现露珠
【分析】物质由气态变成液态的过程叫做液化,分析选项中的状态变化,找出符合要求的选项。
【解答】解:A、冰消融,由固态变成液态,属于熔化现象,不符合题意;
B、霜是空气中的水蒸气遇冷凝结成的小冰晶,属于凝华现象,不符合题意;
C、品盒中的干冰变小是干冰由固体直接变成了气体了,属于升华现象,不符合题意。
D、露珠是空气中的水蒸气遇冷凝结而成的小水滴,属于液化现象,符合题意;
故选:D。
【点评】本题考查了学生对生活中物态变化现象的分析,解决此类题目的关键是抓住物质前后的状态变化,是中考的热点题型。
3.(3分)学习了摩擦起电的相关知识后,小彦同学拿梳子梳头发,结果出现了梳子把头发吸起来了,如图所示,产生该现象的原因是( )
A.小彦的头发带有异种电荷
B.梳子与小彦头发带有同种电荷
C.摩擦的方法使电子发生了转移
D.摩擦的方法创造了电荷,使头发带了电
【分析】(1)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;
(2)两个物体相互摩擦,原子核束缚本领强的物质得到电子而带负电,原子核束缚本领弱的物质失去电子而带正电;
(3)摩擦起电的实质是发生了电荷的转移。
【解答】解:A、由图可知,头发之间相互排斥,带有同种电荷,故A错误;
B、梳子与头发摩擦,原子核束缚本领强的物质得到电子而带负电,原子核束缚本领弱的物质失去电子而带正电,所以梳子与头发摩擦后所带的电荷不同,故B错误;
CD、梳子与头发摩擦,梳子和头发都带电,此过程是发生了电荷的转移,不是创造了电荷,故C正确,D错误。
故选:C。
【点评】本题主要考查了摩擦起电的实质以及电荷之间的相互作用,难度不大。
4.(3分)关于生活中的热现象,下列说法正确的是( )
①衣柜中的樟脑球慢慢变小,这是一种升华现象
②物体的温度升高,它一定是吸收了热量
③测量液体温度时,应使视线与温度计中液柱的液面相平再读数
④0℃的水比0℃的冰的内能大
A.①④ B.①② C.①③ D.②④
【分析】①物质从固态直接变成气态是升华现象。
②改变物体内能的方法:做功和热传递。
③从温度计的正确使用进行分析:
温度计的玻璃泡完全浸没在被测液体中,不要碰到容器底和容器壁。
温度计玻璃泡浸没在被测液体中要稍候一会儿,待到示数稳定后再读数。
读数时温度计的玻璃泡要继续留在被测液体中,视线要与温度计液柱的上表面相平。
④内能大小跟物质的种类、温度、质量和状态有关。
【解答】解:①衣柜中的樟脑球慢慢变小,樟脑球从固态直接变成气态,是升华现象,故①正确。
②物体温度升高,物体的内能增加,可能是物体吸收了热量,也可能是外界对物体做功,故②错误。
③测量液体温度时,应使视线与温度计中液柱的液面相平再读数,故③正确。
④物体内能大小跟物质的种类、温度、质量和状态有关,现在不能确定两者的质量,不能确定内能的大小,故④错误。
故①③正确。
故选:C。
【点评】本题考查了升华、温度计的正确使用、内能大小的影响因素、改变内能的方法等。
5.(3分)各种形式的能量在一定条件下能相互转化,下列实例是机械能转化为内能的是( )
A.点燃的火箭飞向太空
B.陨石坠入大气层成为流星
C.广场上的石凳被晒得发烫
D.火药燃气把弹头从枪膛里射出去
【分析】分析能量转化的规律时,首先分析出每一个过程中变大的能量和变小的能量,然后根据能量转化的规律:减小的能量转化为增大的能量来做出解答。
【解答】解:A.点燃的火箭飞向太空,燃料燃烧放出的内能转化为机械能,故A不符合题意;
B.陨石坠入大气层,与大气摩擦,机械能转化为内能,故B符合题意;
C.广场上的石凳被晒得发烫,是通过热传递使石凳的内能增加,温度升高,故C不符合题意;
D.火药燃气把弹头从枪膛里射出去,是内能转化为机械能,故D不符合题意。
故选:B。
【点评】本题考查机械能转化为内能的现象判断,注意能量的转化必须通过做功来完成。
6.(3分)下列说法中正确的是( )
A.物体吸收热量温度不一定升高
B.物体温度越高,含有的热量越多
C.物体温度为0℃,其内能为零
D.晶体吸热熔化,内能保持不变
【分析】(1)内能的大小与质量、温度、状态等因素有关;
(2)热量是一个过程量,存在于热传递过程中,只能说吸收或者放出热量,不能说含有或者具有热量;
(3)任何物体都有内能;
(4)晶体熔化过程中继续吸热,内能增加,但温度保持不变。
【解答】解:A、物体吸收热量温度不一定升高,例如晶体熔化时,吸收热量,内能变大,温度不变,故A正确;
B、由于热量是一个过程量,所以不能说物体含有多少热量,故B错误;
C、物体的温度为0℃时,物体内部的分子仍然在做无规则运动,其内能不为零,故C错误;
D、晶体在熔化过程中温度保持不变,但需要吸热,所以内能增大,故D错误;
故选:A。
【点评】本题综合考查了学生对温度、热量、内能这三个物理量的理解,正确理解物理概念是解答此题的关键。
7.(3分)四个悬挂着的轻质小球,静止时的位置关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.A球与C球一定带有异种电荷
B.B球可能带电,也可能不带电
C.B球与D球一定带有同种电荷
D.D球可能带电,也可能不带电
【分析】利用图示的A、B、C三个带电小球的相互作用情况,结合电荷间的作用规律,以B球的带电情况为突破口来解决此题。
异种电荷相互吸引,带电体具有吸引轻小物体的性质。
【解答】解:AB相互排斥,因此它们一定带同种电荷。可能是正电,也可能是负电。BC相互吸引,则C可能带异种电荷,也可能为不带电的轻小物体。CD相互吸引,则D可能带电,也可能为不带电的轻小物体。
故选:D。
【点评】此题很容易漏掉了带电体具有吸引轻小物体的性质的这种情况。
8.(3分)用两个完全相同的电加热器分别给质量均为3kg的A液体和水(c水=4.2×103J/(kg•℃)加热,加热过程中,温度随时间变化的图像如图所示,从图中看出( )
A.A液体的比热容比水大
B.水4min吸收的热量是5.04×103J
C.A液体2min吸收的热量是2.52×105J
D.从20℃升高到60℃时,A液体吸收的热量比水多
【分析】(1)用两个完全相同的电加热器分别给A、水两种液体加热,则相同的时间内两液体吸收的热量相同,根据吸热公式Q=cmΔt可知,如果A、水两种液体的质量相同,温度变化小的比热容大;
(2)根据Q=cmΔt求出水4min吸收的热量;
(3)(4)结合图像和Q=cmΔt计算得出A、水比热容的关系,利用Q=cmΔt求出A液体2min吸收的热量;
【解答】解:A、用两个完全相同的电加热器分别给A、水两种液体加热,则相同的时间内两液体吸收的热量相同,由图像可以看出,加热相同的时间(吸收热量相同),水的温度升高得少一些(水的温度变化小),根据c=可知,水的比热容较大,故A错误;
B、由图像可知,加热4min,水的温度从20℃升高到60℃,则水4min吸收的热量为:
Q水=c水m水Δt水=4.2×103J/(kg•℃)×3kg×(60℃﹣20℃)=5.04×105J,故B错误;
CD、由图像可知,当A、水升高相同的温度时,A需要的时间是2min,水需要的时间是4min,即水吸收的热量为A吸收热量的2倍;则:Q水=2QA,c水mΔt=2cAmΔt,即c水=2cA,所以A的比热容为:cA=c水=×4.2×103J/(kg•℃)=2.1×103J/(kg•℃),则A液体2min吸收的热量为:
QA=cAmAΔtA=2.1×103J/(kg•℃)×3kg×(60℃﹣20℃)=2.52×105J,故C正确,D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了学生对比热容了解与掌握,注意要学会看图形(取相同的时间比较甲乙温度变化的高低)。
二、填空题(每空1分,共22分)
9.(3分)验电器的工作原理是 同种电荷相互排斥 ;丝绸摩擦过的玻璃棒带 正 电,若将它和不带电的验电器金属球接触,会发现验电器金属箔片张开,若再将另一带电小棒与此验电器金属球接触,发现箔片闭合,则此带电小棒带 负 电。
【分析】同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;
自然界只存在两种电荷,正电荷和负电荷。丝绸摩擦过的玻璃棒带正电;毛皮摩擦过的橡胶棒带负电;带有不同电荷的物体相互接触后,会发生电荷的中和现象,使电荷相互抵消。
【解答】解:验电器的工作原理是电磁感应现象;
丝绸和玻璃棒摩擦,玻璃棒夺得电子的本领弱,失去电子带正电;丝绸夺得电子的本领强得到电子,多余电子带负电;
带正电的玻璃棒接触不带电的验电器时,电荷通过验电器的金属球传给金属杆传给两片金属箔,两片金属箔带同种电荷,同种电荷相互排斥而张开;如果将另一带电小球与验电器金属球接触,发现箔片闭合,是因为这个带电小球上的负电荷与验电器上的正电荷发生了中和现象。
故答案为:同种电荷相互排斥;正;负。
【点评】本题考查了摩擦起电、电荷间的相互作用规律、验电器的工作原理,难度不大。
10.(2分)风扇用久了扇叶上会粘有很多灰尘,这是因为扇叶在转动时与空气摩擦带上了 电荷 ,可以 吸引 轻小物体。
【分析】不同物质组成的两个物体相互摩擦时,由于电子的转移会使两个物体带上异种的电荷,带电体有吸引轻小物体的性质。
【解答】解:扇叶在转动过程中与空气摩擦带上了电荷,扇叶带电后会吸引轻小的灰尘,所以灰尘会附着在扇叶上。
故答案为:电荷;吸引。
【点评】掌握摩擦起电的原因,带电体能够吸引轻小物体,属于基础题。
11.(2分)甲、乙、丙三个轻质小球用绝缘细绳悬挂,相互作用情况如图所示,如果丙带正电荷,则甲、乙的带电情况分别为: 不确定 、 正电 (均选填“正电”“负电”或者“不确定”)
【分析】(1)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
(2)排斥的带有同种电荷,吸引的可能带有异种电荷,也可能带电体吸引不带电体。
【解答】解:
由图知乙、丙相互排斥,说明乙、丙一定带同种电荷,已知丙带正电,则乙一定也带正电;
图中甲、乙相互吸引,根据异种电荷相互吸引、带电体具有吸引轻小物体的性质可知,甲可能带负电或不带电。
故选:不确定;正电。
【点评】带电体吸引不带电体,排斥带同种电荷,吸引可能带异种电荷或其中之一带电。注意带电体具有吸引轻小物体的性质的情况。
12.(2分)冬天晚上睡觉前打盆热水泡泡脚,既卫生又使脚舒适暖和,脚的内能是通过 热传递 的方式改变的;游乐园的小朋友从滑梯上向下滑的过程中臀部有灼热感,这是通过 做功 的方式来改变内能的。
【分析】改变内能的方式有做功和热传递;做功改变内能实质是能的转化;热传递改变内能的实质是能的转移。
【解答】解:用热水泡脚时,脚从热水中吸收热量,内能增加、温度升高,属于热传递改变物体的内能;
从滑梯上向下滑的过程中,克服摩擦做功,机械能转化为内能,使臀部的温度升高、内能增大,这是通过做功的方式来改变内能的。
故答案为:热传递;做功。
【点评】本题考查了改变物体内能的两种方式的应用,属于基础性题目。
13.(2分)汽车发动机采用循环流动的水进行冷却,这是利用了水的 比热容 较大的特性,1千克的干木柴烧掉一半后剩下木柴的热值将 不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【分析】(1)水的比热容大,和同样质量的其它物质相比,升高相同的温度,水吸收热量多;
(2)热值是燃料的一种特性,和燃料的质量大小无关。
【解答】解:
水的比热容最大,和其它物质比较,升高相同温度吸收热量多,所以汽车散热器常用水作为冷却剂;
1千克的干木柴烧掉一半后,质量变了,但是热值是燃料的一种特性,剩下干木柴的热值不变。
故答案为:比热容;不变。
【点评】此题主要考查的是学生对比热容和热值概念及其物理意义的理解和掌握,基础性题目。
14.(2分)实施人工降雨时,通过飞机或其他运载工具向云层中播撒干冰,干冰升华 吸 热,使云层中冰晶增多、增大,冰晶大到一定程度就下落,并在下落过程中 熔化 成水(填物态变化名称),从而形成降雨。
【分析】(1)物质由固态变为气态时,发生升华现象,同时吸收热量;
(2)物质由固态变为液态是熔化现象。
【解答】解:云层中的干冰(固体二氧化碳)会迅速的吸热升华成二氧化碳,使周围的温度降低,部分水蒸气液化成水滴,部分水蒸气凝华成小冰晶,冰晶在下落过程中与空气摩擦产生热量,熔化成水,形成降雨;
故答案为:吸;熔化。
【点评】解答物态变化的有关题目首先要知道各种物态变化的概念,然后看物体是由什么状态变为了什么状态,根据概念进行判断,学生容易出错的地方是要知道干冰是固态的二氧化碳。
15.(2分)如图所示,在用塞子密封的瓶子内装有少量的水,用打气筒往瓶内打气,使瓶内空气的内能 增加 (选填“增加”“减少”或“不变”),当瓶塞跳起来时,可以看到瓶内出现“白气”,形成的原因是瓶内水蒸气 液化 (填物态变化名称)。
【分析】(1)做功可以改变物体的内能,外界对物体做功,物体的内能增大,其它形式的能转化为内能;物体对外界做功,物体本身的内能减小,内能转化为机械能;
(2)液化是由气态变成液态的过程。
【解答】解:用打气筒往瓶里打气,压缩气体做功,瓶内空气的内能增加,当瓶塞跳起来时,瓶内的水蒸气遇冷液化形成小水滴,这就是在瓶口看到的“白气”。
故答案为:增加;液化。
【点评】此题主要考查的知识点有两个:一是做功可以改变物体的内能;二是液化的定义和液化的两种方法﹣﹣降低温度和压缩体积。
16.(2分)如图所示,试管中装水,放入盛水的大烧杯中,对大烧杯加热使里面的水沸腾,则试管中的水 不会 (选填“会”或“不会”)沸腾,原因是 不能继续吸热 (选填“温度低于沸点”或“不能继续吸热”)。
【分析】沸腾需满足两个条件:①达到沸点;②继续吸热,据此解答。
【解答】解:烧杯中的水沸腾后,温度不变;试管中的水也达到了沸点,但不能继续从烧杯里的水中吸热,故不会沸腾。
故答案为:不会;不能继续吸热。
【点评】本题考查沸腾满足的条件及其应用,掌握沸腾的条件是解答本题的关键。
17.(2分)初温、质量都相等的甲、乙金属块,已知甲的比热容大于乙的比热容,甲、乙在放出相同的热量后, 乙 降低的温度更多,若此时将它们相互接触,热量将 从甲传递给乙 (选填“从甲传递给乙”、“从乙传递给甲”或“不传递”)。
【分析】热传递发生的条件是要有温度差;相同质量的不同物质,放出相同的热量后,比热容小的物质降低的温度值大。
【解答】解:因甲、乙两个金属块的质量、温度均相同,甲的比热容大于乙的比热容,所以当它们放出相同的热量后,乙降低的温度值比甲降低的大,所以甲的温度会高于乙的温度;
当它们接触后,温度高的甲会向温度低的乙传递热量,甲放出热量、内能减少,乙吸收热量、内能增加。
故答案为:乙;从甲传递给乙。
【点评】解决此题要结合比热容知识和热传递的条件进行分析解答。
18.(3分)建筑工地上有一台大型汽车吊,把重为1×106N的建筑材料从地面吊到14m高处,汽车吊做的有用功为 1.4×107 J,在这过程中,汽车吊消耗柴油的质量为2.0kg,则完全燃烧2.0kg柴油释放的热量为 8×107 J,该过程中汽车吊的效率为 17.5 %(柴油的热值为q=4×107J/kg)。
【分析】根据W=Gh可求出汽车吊做的有用功;
根据Q放=mq可求出2.0kg柴油完全燃烧放出的热量;
根据η=×100%可求出该过程中汽车吊的效率。
【解答】解:汽车吊做的有用功W=Gh=1×106N×14m=1.4×107J;
2.0kg柴油完全燃烧放出的热量Q放=mq=2.0kg×4×107J/kg=8×107J;
该过程中汽车吊的效率η=×100%=×100%=17.5%。
故答案为:1.4×107;8×107;17.5。
【点评】本题主要考查燃料完全燃烧放出热量的计算公式的应用,功的公式的应用,热机效率公式的应用,属于热机的基本计算,难度中等。
三、实验探究题(19题6分,20题7分,21题8分,共21分)
19.(6分)小明用图甲的实验装置探究试管内的某种物质熔化时温度的变化规律,并根据实验数据画出了加热过程中物质的温度随时间变化图像如图乙所示。
(1)此实验用水浴法加热的好处是 受热均匀 ,在组装器材时应该先固定 A (选填“A”、“B”或“C”)的位置;
(2)该物质 是 晶体(填“是”或“不是”),在6分钟时,该物质处于 固液共存 态,该物质在B点的内能 小于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)C点的内能;
(3)小明随后停止加热让物质冷却,则当温度降到 48 ℃时,才可能观察到该物质的凝固现象。
【分析】(1)水浴法加热的目的是受热均匀;组装器材按照自下而上的顺序进行;
(2)晶体具有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点;固体熔化前处于固态,熔化过程中处于固液共存态,熔化结束后处于液态;固体在熔化过程中吸收热量但温度不变;
(3)同种物质的熔点和凝固点相同,据此解答。
【解答】解:(1)实验采用水浴法加热的好处是使固体物质受热均匀;组装器材时应先固定铁圈A,最后固定铁棒C;
(2)由乙图可知,该物质具有固定的熔点,属于晶体;第6min时物质在熔化的过程中,处于固液共存态;因为BC段是物质的熔化阶段,物质不断吸热,温度不变,则物质在B点的内能小于在C点时的内能;
(3)因为同种物质的熔点和凝固点相同,所以该物质的温度降到48℃时开始凝固。
故答案为:(1)受热均匀;A;(2)是;固液共存;小于;(3)48。
【点评】本题考查探究固体熔化时温度的变化规律实验,掌握熔化的特点以及熔点、凝固点的关系是解答本题的关键。
20.(7分)小明利用如图甲所示的实验装置观察水的沸腾:
(1)实验中有一处错误是 温度计的液泡与容器底接触 ;
(2)安装好实验器材后,小明在烧杯中倒入热水,纠正错误后温度计示数如图乙所示,此时温度计的示数为 71 ℃;
(3)在水温升高到90℃后,小明每隔1min观察1次温度计的示数,记录在表中,直至水沸腾,如此持续3min后停止读数;
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
90
92
94
96
98
99
99
99
在第7min小明忘记记录数据,此时的水温应为 99 ℃,因为水沸腾的特点是持续吸热,温度 不变 (选填“升高”“降低”或“不变”),通过数据还可以推测出当地大气压 小于 (选填“等于”、“小于”或“大于”)标准大气压;小明还观察到:沸腾时水中气泡的情形为图丙中图 C (选填“C”或“D”);
(4)为了缩短把水加热到沸腾的时间,请你提出一条有效的操作建议: 提高水的初温 。
【分析】(1)使用温度计测温时,液泡不能与容器底和容器壁接触;
(2)明确温度计的分度值,视线与液柱的上表面相平读数;
(3)水沸腾的特点是吸收热量,温度不变;沸点随大气压的增大而升高;液体沸腾时气泡逐渐变大,上升至液面破裂;
(4)影响加热时间的因素:水的多少、水的初温、是否加盖等。
【解答】解:(1)由图甲可知,温度计的液泡与容器底接触,使测得温度偏高;
(2)由乙图可知,该温度计的分度值为1℃,液柱的上表面与温度计0刻度线上方的第71条刻度线对齐,则读数为71℃;
(3)由表格数据可知,第7min时水已经沸腾,此时的水温为99℃;水沸腾时需要不断吸热,但温度不变;在标准大气压下,水的沸点是100℃,而该实验下水的沸点是99℃,低于标准大气压下的沸点,说明当地的气压小于标准大气压;水沸腾时观察到的现象是产生大量气泡,且气泡在上升过程中逐渐变大,上升到液面处破裂,故丙图中的C图对应水沸腾时的情形;
(4)为了缩短把水加热到沸腾的时间,可以提高水的初温。
故答案为:(1)温度计的液泡与容器底接触;(2)71℃;(3)99;不变;小于;C;(4)提高水的初温。
【点评】本题考查水沸腾时温度变化的规律探究实验,掌握水的沸腾特点及观察到的现象是解答本题的关键。
21.(8分)如图甲所示是小瑞同学在做“比较不同物质的吸热能力”的实验时所用的装置,他用两个相同的酒精灯给食用油和水加热。
(1)在实验中用加热时间的长短表示物质 吸热的多少 ,这种研究方法叫做 转换法 。
(2)如表是小瑞得到的实验数据,分析1、3两次实验数据可知:质量相同的水和食用油,吸收的热量相同时, 食用油 升高的温度高,表明 水 的吸热能力强。
实验次数
液体
质量/g
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
1
水
300
20
30
12
2
食用油
300
20
30
6
3
食用油
300
20
40
12
(3)比较 1、2 两次的实验数据,可看出物体吸收热量的多少与物质的种类有关。
(4)爱思考的小瑞经过分析思考,将实验装置加以改进,如图乙所示。与图甲的实验装置相比,图乙的优点是:更容易控制水和食用油在相同时间内 吸热 相同,图乙的实验操作中存在一处错误:没有控制食用油和水 质量 相同。
(5)实验完成后小瑞查到水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),他通过上表中的数据还算出了食用油的比热容为 2.1×103 J/(kg•℃)。
【分析】(1)(2)(3)我们使用相同的加热器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;
(4)根据实验装置的特点分析;根据控制变量法分析错误的地方;
(5)根据表格中的实验数据,结合c=求出食用油的比热容。
【解答】解:(1)实验中煤油和水吸热的多少是通过加热时间的长短来反映,这是转换法的应用;
(2)分析1、3两次实验数据可知,质量相同的水和煤油,加热相同的时间,吸收相同的热量,水的温度升高的慢,则水的吸热能力强;
(3)探究物体吸收热量的多少与物质的种类的关系时,需要控制物质的质量相同、升高的温度相同,物质的种类不同,故需要对1、2两次的实验数据;
(4)在用同一酒精灯加热时,更能保证食用油和水吸收的热量相同;
由图可知水和食用油的体积相同,由于水和食用油的密度不同,则水和食用油的质量不同;所以小瑞忘记了一关键的因素,就是保证水和食用油的质量相同;
(5)质量和初始温度均相同的水和食用油,升高相同的温度,水的加热时间是食用油加热时间的2倍,水吸收的热量是食用油吸收热量的2倍,根据c=可知,食用油的比热容是水的比热容的二分之一,故食用油的比热容是:c=×4.2×103J/(kg•℃)=2.1×103J/(kg•℃)。
故答案为:(1)吸热的多少;转换法;(2)食用油;水;(3)1、2;(4)吸热;质量;(5)2.1×103。
【点评】本题主要考查如何用转换法和控制变量法来比较不同物质比热容(吸热能力)的大小,掌握两种方法的应用和各因素间的关系是本题的关键。
四、计算论述题(21题6分,22题7分,共13分,解答应写出必要的文字说明、解答步骤和公式,只写出最后答案的不能给分。)
22.(6分)驾驶员驾驶某型号汽车在平直公路上匀速行驶进行车型测试,测试过程中消耗汽油的体积为1.5×10﹣3m3(g=10N/kg,ρ汽油=0.7×103kg/m3,q汽油=4.5×107J/kg)。求:
(1)测试过程中消耗汽油的质量;
(2)假设汽油完全燃烧,能够放出的热量。
【分析】(1)已知消耗汽油的体积,根据ρ=的变形公式求出消耗汽油的质量;
(2)利用Q放=mq求汽油完全燃烧放出的热量。
【解答】解:(1)由ρ=得,消耗汽油的质量为:
m=ρ汽油V=0.75×103kg/m3×1.5×10﹣3m3=1.125kg;
(2)汽油完全燃烧放出的热量为:
Q放=mq汽油=1.125kg×4.5×107J/kg=5.0625×107J。
答:(1)所消耗汽油的质量为1.125kg;
(2)汽油燃烧所放出的热量为5.0625×107J。
【点评】本题考查了密度公式、燃料完全燃烧放热公式的应用,是一道简单的计算题。
23.(7分)小明家新买来一台天然气热水器。小明学习了热效率的知识后,尝试估测该热水器的热效率,热水器内装有质量40kg,温度20℃的水。当水温达到40℃时,天然气完全燃烧0.1m3.天然气的热值q天然气=4.2×107J/m3,水的比热容c水=4.2×103J/(kg•℃)。求:
(1)水箱中水吸收的热量;
(2)0.1m3天然气完全燃烧放出的热量;
(3)该热水器的热效率。
【分析】(1)知道水的质量、比热容、初温和末温,利用Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量;
(2)已知天然气的体积,利用Q放=qV求出天然气完全燃烧释放的热量;
(3)该热水器的热效率等于水吸收的热量与天然气完全燃烧释放的热量之比。
【解答】解:
(1)水吸收的热量:
Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×40kg×(40℃﹣20℃)=3.36×106J。
(2)天然气完全燃烧释放的热量:
Q放=q天然气V天然气=4.2×107J/m3×0.1m3=4.2×106J。
(3)该热水器的热效率:
η=×100%=×100%=80%。
答:(1)热水器中水吸收的热量为3.36×106J;
(2)天然气燃烧放出的热量为4.2×106J;
(3)该热水器的热效率为80%。
【点评】本题考查了吸热公式、燃料燃烧放出热量公式、热效率公式的应用,属于基础题目。
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