宁夏吴忠市利通区扁担沟中心学校2023-2024学年九年级上学期月考物理试卷(9月份)
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这是一份宁夏吴忠市利通区扁担沟中心学校2023-2024学年九年级上学期月考物理试卷(9月份),共22页。试卷主要包含了单项选择题,选择说理题,填空题,作图与应用,实验题等内容,欢迎下载使用。
2023-2024学年宁夏吴忠市利通区扁担沟中心学校九年级(上)月考物理试卷(9月份)
一、单项选择题(每题3分、共39分)
1.(3分)下列事例中,不能说明分子不停地做无规则运动的是( )
A.墙内开花墙外香 B.酒香不怕巷子深
C.尘土飞扬 D.卫生球气味难闻
2.(3分)下列改变物体内能方法中不属于热传递的是( )
A.烤红薯 B.钻木取火 C.炒黄豆 D.晒干衣服
3.(3分)关于下面四幅图的说法正确的是( )
A.甲图:活塞压缩空气,硝化棉燃烧,此过程与热机的压缩冲程原理相同
B.乙图:瓶内空气推开瓶塞,内能减少,瓶口出现的白雾是汽化现象
C.丙图:该实验下瓶中气体为空气或二氧化氮均能表明气体间可以发生扩散现象
D.丁图:悬挂重物不能把两块铅块分开,说明分子间存在引力,没有斥力
4.(3分)一杯酒精用去一半后,剩余酒精的( )
A.热值不变 B.热量不变 C.内能不变 D.质量不变
5.(3分)如图为汽油机工作过程中某冲程的示意图,此冲程是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
6.(3分)制成铅笔的几种材料中,通常条件下属于导体的是( )
A.石墨、木材 B.木材、金属 C.金属、橡皮 D.石墨、金属
7.(3分)关于热现象、下列说法不正确的是( )
A.物体温度升高,内能一定增大
B.物体内能增加,温度不一定升高
C.0℃的物体没有内能
D.热传递过程中,热量总是从高温物体传递给低温物体,或是从一个物体的高温部分传向低温部分
8.(3分)2019年春节期间热映的《流浪地球》被誉为开启了中国科幻电影元年。这部电影讲述了多年以后太阳急速衰老膨胀,无法再给地球提供能量,人类为了拯救地球而点燃木星周围的可燃气体( )
A.做功冲程 B.压缩冲程 C.吸气冲程 D.排气冲程
9.(3分)把一个轻质的小球靠近用丝绸摩擦过的玻璃棒时,它们相互吸引,则这个小球( )
A.一定不带电 B.一定带负电 C.一定带正电 D.可能不带电
10.(3分)如图所示是“风光互补”景观照明灯,它“头顶”小风扇,“肩扛”电池板,“脚踩”蓄电池。下列解释错误的是( )
A.小风扇是风力发电机,工作时将电能转化为机械能
B.光电池板是将光能转化为电能的装置
C.蓄电池在夜晚供电时,将化学能转化为电能
D.照明灯工作时将电能转化为光能
11.(3分)甲、乙两台汽油机,甲的效率比乙高,则( )
A.甲消耗的汽油比乙消耗的汽油少
B.消耗同样多的汽油,甲做的有用功比乙做的有用功多
C.甲每秒钟做的功比乙每秒钟做的功多
D.做同样多的有用功,甲消耗的汽油比乙消耗的汽油多
12.(3分)下列关于能量的转化和守恒的说法中错误的是( )
A.钻木取火是将机械能转化成内能
B.酒精燃烧时,将化学能转化为内能
C.发电机发电时,将机械能转化为电能
D.人们对太阳能的开发和利用,说明能量可以凭空产生
13.(3分)厨房中的抽油烟机能将油烟“吸走”,下列现象中,“吸”的物理原理与其相同的是( )
A.客车行驶时窗帘被“吸”出窗外
B.拔火罐时罐子“吸”在皮肤上
C.削平的铅柱挤压后会“吸”在一起
D.与头发摩擦过的气球能“吸”起纸屑
二、选择说理题(5分)
14.(5分)质量相等、初温相同的水和煤油,分别用两个相同的电加热器加热(不计热损失),加热过程中温度变化如图所示
A.甲的比热容大,是水
B.甲的比热容大,是煤油
C.乙的比热容大,是水
D.乙的比热容大,是煤油
理由: 。
三、填空题(每空1分,共23分)
15.(2分)端午节妈妈煮粽子时粽叶的香味进入到米中,这是一种 现象;剥粽叶时,粽叶和米粒之间很黏,这说明分子之间有 。
16.(3分)如图所示,向装有少量水的烧瓶内打气。当瓶塞跳起时,瓶内气体内能 (选填“增大”或“减小”),温度 (选填“升高”或“降低”),瓶内水蒸气发生 (选填物态变化名称)现象。从而出现“白气”。
17.(6分)火柴头在火柴盒上轻轻划过就能擦燃,这是通过 的方式改变了物体的 能。燃料燃烧是 能转化为 能。汽车尾气带走的能量 (选填“能”或“不能”)自动汇集回来转化成燃料的化学能,这反映了能量的转化具有 。
18.(2分)水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),把1kg水温度从50℃降低到40℃,放出的热量是 J,倒出一半后,剩余水的比热容为 J/(kg•℃)。
19.(1分)如图所示,在科技馆用手触摸静电球时,会形成“怒发冲冠”的现象。出现这种现象是因为 。
20.(3分)火箭的燃料使用了液态氢,主要是因为它的 大,火箭加速上升过程中机械能 (选填“增大”、“减小”或“不变”),此过程相对于地面,火箭是 的。
21.(6分)自然界存在两种电荷: 和 ;用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫 ;用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫 。电荷间的相互作用规律:同种电荷互相 ,异种电荷互相 。
四、作图与应用(计算题写出必要的公式、过程、数值、单位,共11分)
22.(2分)请你列举出一个水的比热容大的应用或现象?
23.(9分)用烟煤烧水时,将10kg的水从20℃加热到100℃燃烧了1.4kg的烟煤。水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),烟煤的热值为3×107J/kg。试求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)1.4kg的烟煤完全燃烧放出的热量是多少?
(3)加热效率是多少?
(4)提出一条提高热机效率的办法。
五、实验题(22分)
24.(13分)在探究“不同物质的吸热能力”的实验中:
(1)应取 (“体积”或“质量”)相同的水和煤油倒入相同的烧杯。
(2)通过 来反映吸收热量的多少,加热相同的时间表示吸收的热量 。(相同/不同)
(3)实验发现:吸收相同的热量,升温较快的是 。
(4)实验表明 (“水”或“煤油”)吸热能力更强,所以 的比热容大。
(5)本实验需要的测量工具主要有 和 。
某同学在实验时,他得到如表中数据。
物质
次数
质量m/kg
升高温度Δt/℃
加热时间t/min
水
1
0.1
10
2
2
0.2
10
4
煤油
3
0.1
10
1
4
0.2
10
2
(6)分析第1、2次或第3、4次实验数据,可以得出的初步结论是:同种物质升高相同温度时 有关。
(7)分析第1、3次或第2、4次实验数据,可以得出的初步结论是:相同质量,升高相同的温度 有关。
(8)本实验用到的主要实验探究方法是 。
25.(9分)为了“探究水沸腾时温度变化的特点”取0.2kg水进行实验。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
90
92
94
96
98
99
99
99
99
(1)如图甲所示实验装置的组装顺序应为 (选填“自下而上”或“自上而下”);
(2)根据下表中的实验数据,在图乙中画出水的温度随时间变化的图象;
(3)根据以上实验数据可知,水的沸点为 ℃。为提高水的沸点,换用火力更大的酒精灯加热,这种做法 (选填“可行”或“不可行”);水达到沸点后,持续吸热 ,内能 。
(4)假如酒精灯均匀放热,且释放的热量全部被水吸收,忽略沸腾前水的质量变化以及热量的损耗 J。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
2023-2024学年宁夏吴忠市利通区扁担沟中心学校九年级(上)月考物理试卷(9月份)
参考答案与试题解析
一、单项选择题(每题3分、共39分)
1.(3分)下列事例中,不能说明分子不停地做无规则运动的是( )
A.墙内开花墙外香 B.酒香不怕巷子深
C.尘土飞扬 D.卫生球气味难闻
【答案】C
【分析】分子很小,我们用肉眼是看不到的;我们能够看到的不是分子,是固体的小颗粒。分子在不停地做无规则运动,扩散现象是分子热运动的宏观体现。
【解答】解:A、墙内开花墙外香,故A不符合题意;
B、酒香不怕巷子深,故B不符合题意;
C、尘土飞扬是固体小颗粒的运动,故C符合题意;
D、衣箱中的卫生球变小了,说明卫生球分子在不停地做无规则的运动。
故选:C。
2.(3分)下列改变物体内能方法中不属于热传递的是( )
A.烤红薯 B.钻木取火 C.炒黄豆 D.晒干衣服
【答案】B
【分析】改变物体内能方式有两种:做功和热传递,做功的实质是能量的转化,热传递的实质是能量的转移。
【解答】解:ACD、烤红薯、晒干衣服都是内能的转移过程,故ACD不合题意;
B、钻木取火是克服摩擦做功、温度升高,不属于热传递。
故选:B。
3.(3分)关于下面四幅图的说法正确的是( )
A.甲图:活塞压缩空气,硝化棉燃烧,此过程与热机的压缩冲程原理相同
B.乙图:瓶内空气推开瓶塞,内能减少,瓶口出现的白雾是汽化现象
C.丙图:该实验下瓶中气体为空气或二氧化氮均能表明气体间可以发生扩散现象
D.丁图:悬挂重物不能把两块铅块分开,说明分子间存在引力,没有斥力
【答案】A
【分析】(1)改变内能的方式有两种,即做功和热传递;对物体做功,物体的内能会增加,物体对外做功,其内能会减小;四冲程汽油机的做功冲程对外做功,将内能转化为机械能;压缩冲程有能量转化,将机械能转化为内能。
(2)汽化是从液态变为气态;液化是从气态变为液态;
(3)扩散现象表明,一切物质的分子都在不停地做无规则运动;
(4)分子同时存在相互作用的引力和斥力。
【解答】解:
A、图甲所示,迅速向下压活塞,使得空气的内能增加,故是将机械能转化为内能的过程,故A正确;
B、乙图中,内能减少,故B错误;
C、丙图中,抽去玻璃板后,可能是扩散现象,不能表明气体间可以发生扩散现象;
D、图中两个压紧的铅块能吊起钩码而不分开,但也有斥力。
故选:A。
4.(3分)一杯酒精用去一半后,剩余酒精的( )
A.热值不变 B.热量不变 C.内能不变 D.质量不变
【答案】A
【分析】(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)热量是指热传递过程中传递能量的多少,是过程量;
(3)内能是指物体内部所有分子的分子动能和分子势能的总和;
(4)质量是物体本身的一种属性,只有在所含物质的多少发生变化时才会改变。
【解答】解:A、燃料的热值是燃料的一种特性,因此一杯酒精用去一半后,故A正确;
B、热量是过程量,但不能说热量不变;
C、内能是指物体内部所有分子的分子动能和分子势能的总和,分子数目减小,故C错误;
D、质量是指物体所含物质的多少,其质量将减半。
故选:A。
5.(3分)如图为汽油机工作过程中某冲程的示意图,此冲程是( )
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】由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程。
【解答】解:由图可知,汽油机的进气门和排气门都关闭,因此是压缩冲程。
故选:B。
6.(3分)制成铅笔的几种材料中,通常条件下属于导体的是( )
A.石墨、木材 B.木材、金属 C.金属、橡皮 D.石墨、金属
【答案】D
【分析】根据导电性的不同,材料可分为导体,半导体,绝缘体三大类,容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体,导电性能介于导体与绝缘体之间的叫半导体。
【解答】解:在制成铅笔的几种材料中,木材;石墨。
故选:D。
7.(3分)关于热现象、下列说法不正确的是( )
A.物体温度升高,内能一定增大
B.物体内能增加,温度不一定升高
C.0℃的物体没有内能
D.热传递过程中,热量总是从高温物体传递给低温物体,或是从一个物体的高温部分传向低温部分
【答案】C
【分析】热量是指在热传递过程中传递的能量,热量是过程量,只能说“吸收或放出”,不能说“含有或具有”,只有在热传递过程中才能提到热量;
内能的大小与温度、质量和状态有关;
改变内能的方法是做功和热传递,发生热传递的条件是存在温度差。
【解答】解:A、物体温度升高,分子动能变大,故A正确;
B、物体吸收热量,温度不一定会升高,虽然吸收热量,故B正确;
C、任何物体都有内能,故C错误;
D、热传递中,或者由一个物体的高温部分传递到低温部分。
故选:C。
8.(3分)2019年春节期间热映的《流浪地球》被誉为开启了中国科幻电影元年。这部电影讲述了多年以后太阳急速衰老膨胀,无法再给地球提供能量,人类为了拯救地球而点燃木星周围的可燃气体( )
A.做功冲程 B.压缩冲程 C.吸气冲程 D.排气冲程
【答案】A
【分析】内能转化为机械能是做功冲程。
【解答】解:影片“流浪地球”中,人类为了拯救地球而点燃木星周围的可燃气体,内能转化为机械能。
故选:A。
9.(3分)把一个轻质的小球靠近用丝绸摩擦过的玻璃棒时,它们相互吸引,则这个小球( )
A.一定不带电 B.一定带负电 C.一定带正电 D.可能不带电
【答案】D
【分析】吸引有两种情况:异种电荷相互吸引,带电体吸引轻小物体。
根据上面的情况进行判断。
【解答】解:丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,玻璃棒吸引轻小物体,可能不带电。
故选:D。
10.(3分)如图所示是“风光互补”景观照明灯,它“头顶”小风扇,“肩扛”电池板,“脚踩”蓄电池。下列解释错误的是( )
A.小风扇是风力发电机,工作时将电能转化为机械能
B.光电池板是将光能转化为电能的装置
C.蓄电池在夜晚供电时,将化学能转化为电能
D.照明灯工作时将电能转化为光能
【答案】A
【分析】分析小风扇、电池板、照明灯、蓄电池工作时消耗和获得的能量是什么,可逐一作出判断。
【解答】解:A、小风扇利用风力发电,获得了电能,故A错误;
B、光电池板工作时,获得了电能,故B正确;
C、蓄电池在夜晚放电,故C正确;
D、照明灯工作时,获得了光能,故D正确。
故选:A。
11.(3分)甲、乙两台汽油机,甲的效率比乙高,则( )
A.甲消耗的汽油比乙消耗的汽油少
B.消耗同样多的汽油,甲做的有用功比乙做的有用功多
C.甲每秒钟做的功比乙每秒钟做的功多
D.做同样多的有用功,甲消耗的汽油比乙消耗的汽油多
【答案】B
【分析】(1)功率是表示物体做功快慢的物理量,等于功和做功时间的比值;
(2)热机的效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比,效率高则比值大。
【解答】解:A、由于不确定甲乙做功的多少,故A错误;
B、甲汽油机的效率高,甲做的有用功多;
C、甲每秒钟做的功比乙每秒钟做的功多,与热机效率无关;
D、甲汽油机热机效率比乙高,甲消耗的汽油比乙消耗的汽油少。
故选:B。
12.(3分)下列关于能量的转化和守恒的说法中错误的是( )
A.钻木取火是将机械能转化成内能
B.酒精燃烧时,将化学能转化为内能
C.发电机发电时,将机械能转化为电能
D.人们对太阳能的开发和利用,说明能量可以凭空产生
【答案】D
【分析】能量转化的过程中,必定有一种能量减少,另一种能量增加。分析能量转化时,就看什么能量减少了,什么能量增加,总是减少的能量转化为增加的能量。结合实例,明确转化过程中能量的变化情况,可做出判断。
【解答】解:
A、钻木取火是克服摩擦做功,故A正确;
B、酒精燃烧时,故B正确;
C、发电机发电时,故C正确;
D、太阳能来自太阳内部的核聚变,人们对太阳能的开发和利用,故D错误。
故选:D。
13.(3分)厨房中的抽油烟机能将油烟“吸走”,下列现象中,“吸”的物理原理与其相同的是( )
A.客车行驶时窗帘被“吸”出窗外
B.拔火罐时罐子“吸”在皮肤上
C.削平的铅柱挤压后会“吸”在一起
D.与头发摩擦过的气球能“吸”起纸屑
【答案】A
【分析】流体压强与流速的关系:在气体和液体中,流速越大的位置压强越小。抽油烟机就是利用这一原理来工作的,据此对选项中的表述分析得出答案。
【解答】解:
抽油烟机在工作时,由于转动的扇叶处气体的流速大,从而在周围大气压的作用下将油烟压向扇口排出、压强越小的方法将油烟“吸”走的;
A、行驶的客车、压强小、压强大,故A符合题意;
B、拔火罐使用时,罐内空气受热排出,使罐内气体温度升高,小于外面的大气压。因此这是由于大气压强的作用引起的;
C、削平的铅柱压紧后能“吸”在一起,故C不符合题意;
D、与头发摩擦过的气球能“吸”起纸屑,故D不符合题意。
故选:A。
二、选择说理题(5分)
14.(5分)质量相等、初温相同的水和煤油,分别用两个相同的电加热器加热(不计热损失),加热过程中温度变化如图所示 C
A.甲的比热容大,是水
B.甲的比热容大,是煤油
C.乙的比热容大,是水
D.乙的比热容大,是煤油
理由: ①质量、初温相同的物体,吸收相同热量,温度变化小的比热容大②水的比热容大于煤油的比热容 。
【答案】C;①质量、初温相同的物体,吸收相同热量,温度变化小的比热容大②水的比热容大于煤油的比热容。
【分析】水的比热容大于煤油的比热容;
相同的电加热器加热,相同加热时间,两种液体吸收热量相同;
又因水和煤油的质量、初温相同,先根据c=辨别甲乙比热容大小,再辨别是哪种物质。
【解答】解:如图所示,取相同时间时,
又因水和煤油的质量相等、初温相同,根据c=,甲的比热容小,乙的比热容大。
故答案为:C;①质量,吸收相同热量。
三、填空题(每空1分,共23分)
15.(2分)端午节妈妈煮粽子时粽叶的香味进入到米中,这是一种 扩散 现象;剥粽叶时,粽叶和米粒之间很黏,这说明分子之间有 引力 。
【答案】扩散;引力
【分析】(1)不同的物质在相互接触时,物质的分子互相进入对方的现象就叫扩散现象,扩散现象表明分子在不停地运动着,扩散现象与温度的关系:温度越高,扩散现象越明显;
(2)分子间存在相互作用的引力和斥力。
【解答】解:煮粽子时,粽叶的香味进入到米中是一种扩散现象;在剥粽叶时,这说明分子之间有引力。
故答案为:扩散;引力。
16.(3分)如图所示,向装有少量水的烧瓶内打气。当瓶塞跳起时,瓶内气体内能 减小 (选填“增大”或“减小”),温度 降低 (选填“升高”或“降低”),瓶内水蒸气发生 液化 (选填物态变化名称)现象。从而出现“白气”。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)改变物体内能的两种方法:对物体做功、热传递。对物体做功物体的内能增加,物体对外做功,物体的内能减少;物体吸收热量内能增加,物体放出热量内能减少。
(2)物质由气态变为液态称为液化。
【解答】解:用气筒向装有少量水的烧瓶里打气,瓶内气压增大,瓶内气体对瓶塞做功,温度降低,瓶口周围的水蒸气液化成小水滴。
故答案为:减小;降低。
17.(6分)火柴头在火柴盒上轻轻划过就能擦燃,这是通过 做功 的方式改变了物体的 内 能。燃料燃烧是 化学 能转化为 内 能。汽车尾气带走的能量 不能 (选填“能”或“不能”)自动汇集回来转化成燃料的化学能,这反映了能量的转化具有 方向性 。
【答案】做功;内;化学;内;不能;方向性。
【分析】做功和热传递都能改变物体的内能,做功是能量的转化,热传递是能量的转移;燃料燃烧是将化学能转化为内能;能量的转化和转移具有方向性。
【解答】解:火柴头在火柴盒上轻轻划过就能擦燃,这是克服摩擦做功;
燃料燃烧的过程中,是化学能转化为内能;
汽车尾气带走的能量不能自动汇集回来转化成燃料的化学能,这反映了能量的转化具有方向性。
故答案为:做功;内;化学;内;方向性。
18.(2分)水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),把1kg水温度从50℃降低到40℃,放出的热量是 4.2×104 J,倒出一半后,剩余水的比热容为 4.2×103 J/(kg•℃)。
【答案】4.2×104;4.2×103。
【分析】(1)根据公式Q=Cm△t可计算出水放出的热量;
(2)物质的比热容原则上是不变的。
【解答】解:Q=Cm△t=4.2×105J/(kg•℃)×1kg×(50℃﹣40℃)=4.8×104J;水的比热容不变3106J/(kg•℃);
故答案为:4.2×107;4.2×102。
19.(1分)如图所示,在科技馆用手触摸静电球时,会形成“怒发冲冠”的现象。出现这种现象是因为 同种电荷相互排斥 。
【答案】见试题解答内容
【分析】在自然界中只有两种电荷,即正电荷和负电荷,且电荷间存在着相互作用规律,即同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,故该题据上分析即可解决。
【解答】解:
当人在触摸静电球时,人的身体就会带上电荷,由于同种电荷相互排斥。
故答案为:同种电荷相互排斥。
20.(3分)火箭的燃料使用了液态氢,主要是因为它的 热值 大,火箭加速上升过程中机械能 增大 (选填“增大”、“减小”或“不变”),此过程相对于地面,火箭是 运动 的。
【答案】热值;增大;运动。
【分析】(1)液态氢的热值较大,完全燃烧相同质量的液态氢和其他燃料,液态氢放出的热量更多;
(2)燃料燃烧的内能转化为火箭的机械能,火箭的机械能变大;
(3)研究物体的运动情况时,首先要选取一个物体作为标准,这个被选作标准的物体叫做参照物;研究对象的运动情况是怎样的,就看它与参照物的相对位置是否变化。
【解答】解:由于液态氢的热值较大,因此火箭采用液态氢作燃料;
火箭加速上升过程中,燃料燃烧的内能转化为火箭的机械能;
火箭加速上升过程中相对于地面位置发生变化,因此火箭是运动的。
故答案为:热值;增大。
21.(6分)自然界存在两种电荷: 正电荷 和 负电荷 ;用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫 正电荷 ;用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫 负电荷 。电荷间的相互作用规律:同种电荷互相 排斥 ,异种电荷互相 吸引 。
【答案】正电荷;负电荷;正电荷;负电荷;排斥;吸引
【分析】(1)两种电荷:
人们通过大量的实验发现,凡是与毛皮摩擦过的橡胶棒相吸引的,必定与丝绸摩擦过的玻璃棒相排斥,由此人们得出自然界中有且只有两种电荷:正电荷和负电荷。
(2)正电荷和负电荷:
正电荷:丝绸与玻璃棒摩擦时玻璃棒所带的电荷规定为正电荷+;
负电荷:毛皮与橡胶棒摩擦时橡胶棒所带的电荷规定为负电荷﹣;
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
【解答】解:
(1)自然界中有且只有两种电荷:正电荷和负电荷;
(2)丝绸与玻璃棒摩擦时,玻璃棒上的电子转移到丝绸上,丝绸得到电子;
(3)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
故答案为:正电荷;负电荷;负电荷;吸引
四、作图与应用(计算题写出必要的公式、过程、数值、单位,共11分)
22.(2分)请你列举出一个水的比热容大的应用或现象?
【答案】因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以汽车发动机用循环水冷却
【分析】水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多;吸收或放出相同的热量,水升高或降低的温度少。
【解答】答:因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,水放出的热量多;
因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,水吸收的热量多。
23.(9分)用烟煤烧水时,将10kg的水从20℃加热到100℃燃烧了1.4kg的烟煤。水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),烟煤的热值为3×107J/kg。试求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)1.4kg的烟煤完全燃烧放出的热量是多少?
(3)加热效率是多少?
(4)提出一条提高热机效率的办法。
【答案】(1)水吸收的热量是3.36×106J;
(2)1.4kg的烟煤完全燃烧放出的热量是4.2×107J;
(3)加热效率是8%;
(4)减少燃烧过程中的热量损失。
【分析】(1)知道水的质量、水的比热容和水的温度变化,可利用吸热公式Q吸=cm(t﹣t0)计算水吸收的热量;
(2)知道烟煤的热值和质量,可利用公式Q放=mq计算烟煤完全燃烧放出的热量;
(3)知道水吸收的热量和烟煤完全燃烧放出的热量,根据效率公式求出热效率;
(4)热机效率低主要是因为热机在工作过程中的能量损失。
【解答】解:(1)水吸收的热量:Q吸=cm(t﹣t0)=4.8×103J/(kg•℃)×10kg×(100℃﹣20℃)=3.36×102J;
(2)1.4kg的烟煤完全燃烧放出的热量:Q放=mq=6.4kg×3×105J/kg=4.2×106J;
(3)加热效率为:η=×100%=;
(4)要提高热机的效率,就要提高燃料的利用率,也可减少热机工作过程中的各种能量损失:首先要减少燃烧过程中的热量损失,并优良的润滑材料减小摩擦。
答:(1)水吸收的热量是3.36×106J;
(2)4.4kg的烟煤完全燃烧放出的热量是4.5×107J;
(3)加热效率是8%;
(4)减少燃烧过程中的热量损失。
五、实验题(22分)
24.(13分)在探究“不同物质的吸热能力”的实验中:
(1)应取 质量 (“体积”或“质量”)相同的水和煤油倒入相同的烧杯。
(2)通过 加热时间 来反映吸收热量的多少,加热相同的时间表示吸收的热量 相同 。(相同/不同)
(3)实验发现:吸收相同的热量,升温较快的是 煤油 。
(4)实验表明 水 (“水”或“煤油”)吸热能力更强,所以 水 的比热容大。
(5)本实验需要的测量工具主要有 秒表 和 温度计 。
某同学在实验时,他得到如表中数据。
物质
次数
质量m/kg
升高温度Δt/℃
加热时间t/min
水
1
0.1
10
2
2
0.2
10
4
煤油
3
0.1
10
1
4
0.2
10
2
(6)分析第1、2次或第3、4次实验数据,可以得出的初步结论是:同种物质升高相同温度时 质量 有关。
(7)分析第1、3次或第2、4次实验数据,可以得出的初步结论是:相同质量,升高相同的温度 物质种类 有关。
(8)本实验用到的主要实验探究方法是 控制变量法和转换法 。
【答案】(1)质量;(2)加热时间;相同;(3)煤油;(4)水;水(5)秒表;温度计;(6)①质量;(7)物质种类;(8)控制变量法和转换法。
【分析】(1)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;
(2)相同的电加热器在相同时间内放出的热量相同,液体吸收的热量也相同;
(3)实验中选用天平测量液体的质量、用温度计测量液体升高的温度、用秒表测量加热时间;
(4)根据控制变量法分析物质的吸热与什么因素有关;
(5)本实验用到了转换法和控制变量法。
【解答】解:(1)比较水和煤油的吸热能力,则根据控制变量法可知,其他条件应全部相同、质量相同的水和煤油;
(2)使水和食用油升高相同的温度,通过比较加热时间来判断吸热能力的强弱,相同时间物质内吸收的热量相同;
(3)使水和食用油加热相同的时间,吸收相同的热量,煤油温度升高的高;
(4)实验分析:质量相同的水和食用油,升高相同的温度,说明水吸收的热量多可知;
(5)为了“取相同质量的水和食用油”,需要用天平测量物质的质量,我们需要选用的器材是温度计,我们需要选用的器材是秒表;
(6)析第1、2次或第5,同种物质不同质量升高相同的温度,说明其吸收热量不同,加热时间越长;
(7)分析第1、3次或第4,两种不同的物质,升高相同的温度,故水吸收的热量较多;
(9)根据比较不同物质吸热能力的两种方法,要控制水和食用油的质量和变化的温度相同,通过比较出水和食用油吸收热量的多少来比较它们的吸热本领;
因无法直接测量水和食用油吸收的热量,实验中选择两个规格相同的电加热器,吸收热量越多,来间接地得出水和食用油吸收热量的关系。
故答案为:(1)质量;(2)加热时间;(3)煤油;水(5)秒表;(6)①质量;(8)控制变量法和转换法。
25.(9分)为了“探究水沸腾时温度变化的特点”取0.2kg水进行实验。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
90
92
94
96
98
99
99
99
99
(1)如图甲所示实验装置的组装顺序应为 自下而上 (选填“自下而上”或“自上而下”);
(2)根据下表中的实验数据,在图乙中画出水的温度随时间变化的图象;
(3)根据以上实验数据可知,水的沸点为 99 ℃。为提高水的沸点,换用火力更大的酒精灯加热,这种做法 不可行 (选填“可行”或“不可行”);水达到沸点后,持续吸热 不变 ,内能 减小 。
(4)假如酒精灯均匀放热,且释放的热量全部被水吸收,忽略沸腾前水的质量变化以及热量的损耗 1.68×103 J。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
【答案】(1)自下而上;(2);(3)99;不可行;不变,减小;(4)1.68×103。
【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)利用描点法作图;
(3)1标准大气压下水的沸点是100℃。沸点跟气压有关,气压越高,沸点越高,气压越低,沸点越低;水沸腾的特点:继续吸热,温度不变;内能的大小与水的温度和质量有关;
(4)利用Q吸=cmΔt求1分钟内水吸收的热量。
【解答】解:(1)实验中需用酒精灯的外焰加热,温度计的玻璃泡要全部浸没在水中,因此安装装置时;
(2)水的温度随时间变化的图象如图所示:;
(3)由表格信息可知,水在第5min开始沸腾,故水的沸点是99℃,与热源无关,气压不变,所以这种做法是不可行的,吸收热量,由于水的汽化,故内能减小;
(4)酒精灯均匀放热,且释放的热量全部被水吸收,在沸腾前。
忽略沸腾前水的质量变化以及热量的损耗,加热相同时间,从第5min起3分钟内水吸收的热量与开始每分钟的热量相等,Q吸=Q放=c水mΔt=4.2×108J/(kg•℃)×0.2kg×2℃=1.68×103J。
故答案为:(1)自下而上;(2);(3)99;不可行,减小4。
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