重庆市第十一中学校2023-2024学年九年级上学期第一次月考物理试卷（10月份）

这是一份重庆市第十一中学校2023-2024学年九年级上学期第一次月考物理试卷（10月份），共19页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
2023-2024学年重庆十一中九年级（上）月考物理试卷（10月份）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
第I卷（选择题）
一、单选题（本大题共8小题，共24.0分）
1.下列描述最接近实际的是(    )
A. 0℃的冰比0℃的水冷 B. 重庆市南岸区夏天的平均气温约为50℃
C. 人的正常体温约为37℃ D. 任何情况下水的沸点都是100℃
2.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. “露似真珠月似弓”，露的形成是液化现象，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. “霜叶红于二月花”，霜的形成是凝华现象，需要放热
D. “已是悬崖百丈冰”，冰的形成是凝固现象，需要吸热
3.如表是部分金属的熔点和沸点，根据表中数据可知，下列说法中正确的是(    )
物质
水银
钨
金
铁
铅
熔点/℃
-39
3410
1064
1525
328
沸点/℃
357
5900
2500
2750
1740

A. 表中几种金属的沸点都可以用水银温度计测量
B. 人们常说“真金不怕火来炼”，所以黄金掉入铁水中也不会熔化
C. 灯泡里灯丝用钨制成，是因为钨的沸点高
D. 在铁锅中可以将铅熔化
4.夏天，小明将冰水和热水分别注入常温下的两只透明烧杯中，如图，一会儿发现两只烧杯的杯壁上都有会出现小水珠，使得杯壁变得模糊。针对这一现象，下列说法正确的是。(    )

A. 甲、乙两杯都是在内壁上出现了水珠
B. 甲杯中水珠是液化现象，乙杯中水珠是汽化现象
C. 甲杯的外壁出现了水珠，乙杯的内壁出现了水珠
D. 甲、乙两杯都在外壁出现了水珠
5.如图所示的事例中，利用热传递改变物体内能的是(    )
A. 晃动试管，沙子的温度升高
B. 用酒精灯加热试管内的水，水温升高
C. 混合气体被压缩，其温度升高
D. 摩擦使笔杆变热
6.下列有关热和能的说法中，正确的是(    )
A. 发生热传递时，温度总是从高温物体传递给低温物体
B. 一块0℃的冰熔化成0℃的水后，温度不变，内能不变
C. 内燃机的压缩冲程，主要通过做功的方式增大汽缸内物质的内能
D. 夏天在室内洒水降温，利用了水的比热容较大的性质
7.如图所示，在烧瓶内装入少量的水，塞紧塞子后，用气筒往瓶内打气，瓶塞尚未跳出前，下列说法正确的是(    )


A. 瓶内气体内能变小
B. 此过程能量转化过程类似汽油机的做功冲程
C. 瓶内会出现白雾
D. 瓶内如果有灵敏温度计，温度计的示数将升高
8.质量相同的A、B两金属块，把它们都加热到70℃，然后分别投入装有质量相同、初温都为0℃的C、D两杯水中，当热传递结束时测得：金属块A使C杯的水温升高了10℃，金属块B使D杯的水温升高了20℃.设两金属块比热容为cA和cB，且不考虑热量散失，则cA与cB的比值为(    )
A. 2：5 B. 5：2 C. 12：5 D. 5：12
第II卷（非选择题）
二、填空题（本大题共7小题，共13.0分）
9.舞台上经常用干冰(固态二氧化碳)来制造烟雾缭绕的“仙境”，它是利用干冰______ (填写物态变化名称)吸热降温，然后舞台上方的______ (选填“空气”或“水蒸气”)遇冷放热液化成小水滴，从而形成烟雾缭绕的“仙境“。
10.火箭使用的燃料主要是液态氧，这是利用了氢燃料______ 大的特性，火箭加速上升过程中机械能______ (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
11.如图，两个完全相同的玻璃杯A和B，A中装有一些水，B倒扣着放入盛水的容器中。用酒精灯给容器中的水加热，在水沸腾后继续加热的过程中，A杯中的水______(填“能”或“不能”)沸腾。另外，B杯中的水______(能/不能)沸腾，理由是______。


12.1标准大气压下，把质量为210g的铝块放在沸水中充分加热后，迅速投入温度为23℃、质量为440g的冷水中，不计热量的损失，则它们能达到的共同温度是______ ℃，此过程中冷水比热容的大小将______ (选填“变大”“变小”或“不变”)[c铝=0.88×103J/(kg⋅℃)]。
13.有甲、乙两个物体，它们的质量之比是3：1，吸收的热量之比是2：1，升高的温度之比是5：3，则甲、乙两物质的比热容之比是______ 。质量和初温都相同的铁块和铜块(c铁>c铜)，分别______ (选填“吸收”或“放出”)相同的热量后立即接触，热量由铁传给铜。
14.在1标准大气压下，质量为500g的水，初始温度为40℃，吸收了1.47×105的热量，水的温度升高了______ ℃；汽油机燃气缸内完全燃烧10kg汽油可以放出______ J的热量。[水的比热c水=4.2×103J/(kg⋅℃)，汽油的热值q=4.6×107J/kg]
15.初三的小明同学体育锻炼完回到教室，用两个相同的杯子从饮水机分别接了部分热水和部分冷水，准备用两杯水混合来得到温度适宜的饮用水。已知热水的初温为93℃。他先将冷水杯内一半的冷水倒入热水杯内，摇匀且稳定后，热水杯内水的温度降低到63℃；他再将冷水杯内剩余冷水的一半倒入热水杯内，播匀且稳定后，热水杯内的水温降低到57℃；小明最后将冷水杯内剩余的冷水全部倒入热水杯内，摇匀且稳定。最终混合后水的温度为______ ℃。(整个过程水没有溢出杯子，不计水的质量变化、状态变化和热量损失)
三、实验探究题（本大题共3小题，共21.0分）
16.小华同学利用图甲所示装置对100g冰加热，他每隔相同时间记录一次温度计的示数，并观察物质的状态。图乙是他根据记录的数据绘制的温度-时间图像，根据图像可知：
(1)将装有冰的试管放在盛水的烧杯内加热，而不是直接用酒精灯加热，目的是为了使试管内的物质______ 。
(2)冰属于______ (选填“晶体”或“非晶体”)。
(3)在BC阶段物质处于______ 状态(选填“固体”、“液体”或“固液共存”)。
(4)比较第5min与第10min时刻的内能，第5min时刻杯内物质的内能______ 第10min时刻杯内物质的内能(选填“大于”“小于”或者“等于”)。
(5)设相同时间内物质吸收的热量相同，则BC阶段物质共吸收了______ J的热量。

17.如图1所示，在做“观察水沸腾”的实验时，甲、乙、丙三组同学分别从图A、B所示的两套器材中任选一套来完成实验。(实验室已准备多套图A、B所示的装置)请回答：

(1)组装实验器材时，应按照______的顺序(选填“自上而下”或“自下而上”)；
(2)甲组同学发现所测水的沸点高于100℃，他们选择的是图______(选填“A”或“B”)所示的装置；
(3)乙、丙两组同学虽然选用的实验装置相同，但水开始沸腾的时刻不同，他们绘制的沸腾图像如图C，得到a、b两种不同图像的原因是水的______不同；
(4)图2中沸腾时的气泡图像是______，说明沸腾是液体______和表面同时发生的剧烈汽化现象；
(5)如图3，正确读取温度计示数的方式是______，若选择C中方式会使读取示数______(填“偏大”、“偏小”或“一样”)；
(6)小明研究完水沸腾实验后将烧杯中的水倒入烧瓶中，用酒精灯再次将烧瓶内的水加热至沸腾后，在离管口稍远处，看到雾状的“白气”，为了弄明白这些“白气”是什么，他在管口处放置一玻璃片，发现正对管口的玻璃片表面有水，一会儿，玻璃片的温度升高，小明由此分析，这些“白气”是水沸腾后从管口喷出的水蒸气在空气中遇冷发生______(填物态变化名称)而形成的，这个过程需要______(填“吸热”或“放热”)；
(7)为了更准确说明玻璃片温度升高的原因，小明对实验装置做了调整，如图4(b)所示，他在两个相同的试管甲和乙中分别装入质量和初温相同的水，然后将水沸腾时产生的水蒸气通入试管甲的水中，水蒸气在甲中几乎全部液化，待甲中的水面上升一定高度后，停止通入水蒸气，测出此时甲中水的温度为t，以下能给小明提供正确答案的操作是______。
A.测出乙中的水温并与t比较
B.测出烧瓶中的水温并与t比较
C.将烧瓶内开水倒入乙中直至与甲中水面相平，摇匀后测出乙中水温并与t比较
D.将另一杯开水倒入乙中直至与甲中水面相平，摇匀后测出乙中水温并与t比较
18.如图甲所示是“探究水和煤油吸热能力”的实验装置：在两个相同的烧杯中分别加入质量和初温都相等的水和煤油，用两个相同的酒精灯同时开始加热，并用玻璃棒不断搅拌，每隔1min记录一次温度。
(1)甲图实验中选择两个相同的酒精灯进行实验，水和煤油吸收热量的多少是通过______ (选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的，这种研究方法叫做______ 法。
(2)根据实验数据绘制出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像，如图乙所示，煤油8分钟吸收的热量______ 水8分钟吸收的热量(选填“大于”“小于”或者“等于”)，由图像可知______ 吸热能力更强些。
(3)细心的同学还发现，水的温度达到98℃后就不再变化，而煤油的温度却继续升高，由此可推断出煤油的______ 比水的高。
(4)丙图是小明探究燃料热值的实验，为了比较两种燃料的热值，小明采用如图丙所示的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同。实验前用天平测出了烧杯中水的质量及燃料的质量，并由记录的数据，利用公式Q吸=cmΔt计算出了水吸收的热量。他想通过这些数据计算出燃料的热值，你认为他的计算结果与真实值相比______ (填“偏大”“偏小”或“相等”)。
(5)小明在燃料c和燃料d燃尽后也画出了水的温度随时间变化的图像，如图丙所示，则c、d两种燃料热值之比为______ 。(设同种燃料燃烧时单位时间内放出的热量相同，不计热量的损失)

四、计算题（本大题共3小题，共22.0分）
19.有一根烧红的铁钉，质量是420g放出热量，温度从30℃降低到20℃。[c铁=0.46×103J/(kg⋅℃)]
(1)铁钉放出的热量。
(2)若铁钉放出的热量全部被20g的水吸收水温将上升多少摄氏度。
20.某饭店用燃气灶烧水，将质量为2kg温度为20℃的水加热至70℃，该燃气灶烧水时的效率为20%。[c水=4.2×103J/(kg⋅℃),q煤气=4.2×107J/kg)]，求：
(1)水吸收的热量。
(2)实际消耗煤气的质量。
(3)为了节约能源，饭店对煤气灶进行了改进，使煤气灶烧水的效率得到了提高。在同样的条件下，将质量为2kg、温度为20℃的水加热至70℃，比原来节省0.03kg的煤气，则现在的燃气灶烧水时的热效率是多少？
21.某款油电混合动力小汽车的相关信息如表。在某次水平道路测试中，描绘出了从启动到中速过程，速度与时间的关系图像如图所示。已知v1=90km/h为中速范围，t1=20s。该车以中速匀速行驶193km，共消耗汽油10L。中速行驶过程中，内燃机既向车轮提供能量，又向蓄电池充电，同时蓄电池又将部分能量通过电动机向车轮输送，此时，内燃机和电动机共同驱动车辆前进。若平均阻力为车重的0.1倍，则
驱动模式
纯电动(输出15kW)
启动、低速
油电混动(输出25kW以上)
中速
纯燃油(输出50kW以上)
高速
汽车质量
1000kg

(1)从启动到中速过程，纯电动时牵引力做功是多少？
(2)在水平道路以中速匀速行驶测试中，牵引力做的功是多少？
(3)在水平道路以中速匀速行驶测试中，若该车内燃机的效率为60%，此过程最终使蓄电池增加了多少能量？(忽略蓄电池和电动机的热损失，ρ汽油取0.7×103kg/m3，q汽油=4.6×107J/kg)
答案和解析

1.【答案】C 
【解析】解：A、温度是表示物体冷热程度的物理量，因此温度相同物质，其冷热程度是相同的，即0℃的冰与0℃的水一样冷，故A错误；
B、重庆市南岸区夏天的平均气温约为35℃，故B错误；
C、人的正常体温约为37℃，故C正确；
D、水的沸点与气压有关，气压越高，沸点越高。水的沸点只有在标准大气压下才是100℃，气压增大时，水的沸点会高于100℃。气压降低时，水的沸点会低于100℃，故D错误。
故选：C。
首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解，结合对生活的了解和对物理单位的认识，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。
物理学中，对各种物理量的估算能力，是我们应该加强锻炼的重要能力之一，这种能力的提高，对我们的生活同样具有很大的现实意义。
2.【答案】C 
【解析】解：A、“露似真珠月似弓”，露是空气中水蒸气遇冷液化形成的，需要放热，故A错误；
B、“斜月沉沉藏海雾”，雾是空气中的水蒸气遇冷形成的小水珠，是液化现象，需要放热，故B错误；
C、“霜叶红于二月花”，霜是空气中的水蒸气遇冷形成的小冰晶，是凝华现象，凝华放热，故C正确；
D、“已是悬崖百丈冰”，冰是水凝固形成的，是凝固现象，需要放热，故D错误。
故选：C。
物质从固态到液态的过程叫做熔化，物质从液态变成固态的过程叫做凝固；物质从液态变为气态的过程叫做汽化，物质从气态变为液态的过程叫做液化；物质从固态直接变成气态的过程叫升华，物质从气态直接变成固态的过程叫凝华。六种物态变化过程中，都伴随着吸热或放热；其中放出热量的物态变化有：凝固、液化、凝华；吸热的有：熔化、汽化、升华。
此题考查了生活中的物态变化现象，要求学生运用所学知识解答生活、自然现象。
3.【答案】D 
【解析】解：A、表中几种金属的沸点都不可以用水银温度计测量，因为沸点均高于水银的沸点，故A错误；
B、黄金掉入铁水，铁水温度为1525℃-2750℃，高于金的熔点，金会变为液体，故B错误；
C、灯泡里灯丝用钨制成，是因为钨的熔点高，故C错误；
D、因为铁的熔点高于铅的熔点，所以在铁锅中可以将铅熔化而铁不熔化，故D正确；
故选：D。
表中金属的温度低于熔点为固态，介于熔点与沸点之间为液态，高于沸点为气态。
该题目考查熔点与沸点与对应物态的判断，难度适中。
4.【答案】C 
【解析】解：甲杯中放的是冰水，杯外的水蒸气遇冷液化成小水珠附着在玻璃的外表面；乙杯中装的是热水，杯内温度高，杯内的水蒸气遇冷液化成小水珠附着在玻璃的内表面。
故选：C。
物质从液态变为气态的过程叫做汽化，物质从气态变为液态的过程叫做液化；液化放热、汽化吸热。
本题考查了生活中常见的物态变化--液化，分析时注意是哪里的水蒸气液化。
5.【答案】B 
【解析】解：A、晃动试管，沙子之间、沙子与试管之间相互摩擦，因此，沙子的温度升高是通过做功实现的，故A不合题意；
B、用酒精灯加热试管内的水，水温升高，是利用热传递来改变水的内能，故B符合题意；
C、气缸中混合气体被压缩，其温度升高，是通过做功来改变气体的内能，故C不合题意；
D、摩擦使笔杆变热，是克服摩擦做功使笔杆的内能增大、温度升高，故D不合题意。
故选：B。
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。
本题考查了改变物体内能的两种方式的应用与辨别，属基础题，难度不大。
6.【答案】C 
【解析】解：A、发生热传递时，传递的是热量而不是温度，故A错误；
B、一块0℃的冰熔化成0℃的水后，吸收热量，温度不变，内能增加，故B错误；
C、内燃机的压缩冲程，活塞压缩气缸内物质做功，机械能转化为内能，是通过做功改变物体的内能，故C正确；
D、夏天在室内洒水，水汽化(蒸发)吸收热量，起到降温的作用，不是利用了水的比热容较大的性质，故D错误。
故选：C。
本题综合考查了热传递的条件、晶体熔化的特点、物体内能的改变方法、汽化吸热等有关知识，是一道综合题。
7.【答案】D 
【解析】解：A、用气筒往瓶内打气，瓶塞尚未跳出前，压缩气体做功，瓶内气体的内能变大，故A错误；
B、此过程中压缩气体，将机械能转化为内能，能量转化过程类似汽油机的压缩冲程，故B错误；
C、由于瓶内气体内能增大、温度升高，水蒸气不能液化，所以瓶内不会出现白雾，故C错误；
D、压缩瓶内气体做功，瓶内气体温度升高，所以瓶内如果有灵敏温度计，温度计的示数将升高，故D正确。
故选：D。
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。
本题主要考查了对做功改变物体的内能的实例，属基础题，难度不大。
8.【答案】D 
【解析】解：因为C的初温度为0℃，金属块A使C杯的水温升高了10℃，故C杯中水和A的末温度都为10℃；
对于金属块A来说有：cAmA(t0-tA)=c水m水△t1…①
因为D的初温度为0℃，金属块B使D杯的水温升高了20℃，故D杯中水和B的末温度都为20℃；
对于金属块B来说有：cBmB(t0-tB)=c水m水△t2
因为m甲=m乙，则①÷②得：cA(t0-tA)cB(t0-tB)=△t1△t2=10℃20℃=12，
cA(70℃-10℃)cB(70℃-20℃)=12，所以cAcB=512，故D正确。
故选：D。
当水的温度不再升高时，每个杯中都达到了热平衡，即每个金属块放出的热量等于各自杯中水吸收的热量，这样就可以列出两个方程，联立即可求出甲乙金属块的比热容之比。
该题考查了热平衡方程，主要还是利用吸热等于放热，通过题中已知量之间的关系，得出未知量的比值关系。具有一定的难度。
9.【答案】升华  水蒸气 
【解析】解：干冰就是固态的二氧化碳，在常温下就可以迅速的升华为气态的二氧化碳，升华的过程要吸热。
舞台上“烟雾缭绕”实际上是水蒸气遇冷液化成的小水珠。
故答案为：升华；水蒸气。
干冰是固态的二氧化碳，在常温下可以升华为气态的二氧化碳，升华的过程要吸热；干冰洒在舞台上，空气中的水蒸气遇冷液化，形成白雾。
解答此题需要知道什么是干冰，需要知道物态变化伴随的吸放热情况，同时知道生活中见到的“云雾”“白气”等都是小水珠。
10.【答案】热值  增大 
【解析】解：(1)运载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；
(2)火箭在加速上升过程中，质量大小不变，速度增大、动能增大，高度变大，重力势能变大，使得机械能增大。
故答案为：热值；增大。
(1)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；
(2)物体加速上升，质量大小不变，速度增大，动能增大，高度升高，重力势能增大。
本题是一道综合题目，考查了燃料热值的特性、动能、势能、机械能变化，要结合这些知识点具体分析解答。
11.【答案】不能  不能  B杯内水温达不到沸点 
【解析】解：
当容器中的水沸腾后，尽管不断吸热，但容器中的水温度不再升高，保持水的沸点温度不变；玻璃杯A中的水从容器中吸热，温度达到水的沸点后，就和容器中的水的温度一样，就不能从容器中继续吸热，所以A中水温能达到沸点，但不能继续吸热，所以不能沸腾；
B中气压增大，水的沸点升高，水温不能达到沸点，所以不能沸腾。
故答案为：不能；不能；B杯内水温达不到沸点。
解决此题的关键是知道水沸腾的条件是达到沸点和继续吸热，二者缺一不可，水的沸点会随着压强的增大而升高。
解决此类题目要知道沸腾的条件及改变气压可以改变沸点，属于基础题目。
12.【答案】30  不变 
【解析】解：假设它们的达到的共同温度为t，则铝块放出的热量：Q放=c铝m铝(t铝-t)=0.88×103J/(kg⋅℃)×210×10-3kg×(100℃-t)，
水吸收的热量：Q吸=c水m水(t-t水)=4.2×103J/(kg⋅℃)×440×10-3kg×(t-23℃)，
不计热量损失，Q吸=Q放，即0.88×103J/(kg⋅℃)×210×10-3kg×(100℃-t)=4.2×103J/(kg⋅℃)×440×10-3kg×(t-23℃)，
解得：t=30℃；
比热容是物质本身的性质，只与物质的种类和状态有关，与物体的质量无关，此过程中冷水状态不变，所以它的比热容不变。
故答案为：30；不变。
(1)假设它们的达到的共同温度为t，则根据Q放=cm(t铝-t)表示出铝块放出的热量，根据Q吸=cm(t-t水)表示出水吸收的热量，不计热量损失，水吸收的热量等于铝块放出的热量，列出关系式求出共同温度；
(2)比热容是物质本身的性质，只与物质的种类和状态有关，与物体的质量无关。
本题考查队比热容概念的理解、热量的计算以及热平衡方程的应用，难度不大。
13.【答案】2：5  放出 
【解析】解：由题知，m甲：m乙=3：1，Q甲：Q乙=2：1，Δt甲：Δt乙=5：3，
根据公式Q吸=cmΔt可得：
c甲：c乙=Q甲m甲Δt甲：Q乙m乙Δt乙=23×5：11×3=2：5；
铁块和铜块质量和初温都相同，因为铁的比热容比铜的比热容大，放出相同的热量后，由Δt=Qcm可知，铜块的温度降低的快，末温低，铁块温度降低的慢，末温高，接触后热量由铁传给铜，因此应放出相同的热量。
故答案为：2：5；放出。
(1)知道甲、乙两个物体质量、吸收的热量、升高的温度大小关系，根据Q吸=cmΔt求出比热容的大小关系；
(2)知道铁块和铜块质量和初温都相同，接触后热量由铁传给铜，说明铁的末温高，结合比热容大小关系分析回答。
本题考查了学生对吸热公式的运用，以及发生热传递的条件是有温度差，热量会从高温物体传向低温物体。
14.【答案】60  4.6×108 
【解析】解：由Q吸=cmΔt可得，水温度的变化量：
Δt=Q吸cm=1.47×105J4.2×103J/(kg⋅℃)×0.5kg=70℃，
则t=Δt+t0=70℃+40℃=110℃，
因在一个标准大气压下，水的沸点为100℃，
所以水上升的温度：
Δt'=100℃-40℃=60℃；
汽油机燃气缸内完全燃烧10kg汽油放出的热量：
Q放=m'q=10kg×4.6×107J/kg=4.6×108J。
故答案为：60；4.6×108。
知道水吸收的热量、水的质量、水的比热容，根据吸热公式Q吸=cmΔt求水的温度升高值，再根据一个标准大气压下水的沸点为100℃确定水上升的温度；
利用放热公式Q放=qm求汽油机燃气缸内完全燃烧10kg汽油可以放出的热量。
本题考查了学生对吸热公式Q吸=cmΔt、燃料完全燃烧放热公式Q放=mq的掌握和运用，因条件已给出，难度不大。
15.【答案】53 
【解析】解：设热水的质量为m1，冷水的质量为m2，冷水的初始温度为t0℃，将冷水杯内一半的冷水倒入热水杯内，摇匀且稳定后，热水杯内水的温度降低到63℃，
根据冷水吸收的热量等于热水放出的热量，即Q吸=Q放，可得：c水×m22×(63℃-t0℃)=c水×m1×(93℃-63℃).....①；
再将冷水杯内的剩余冷水的一半倒入热水杯中，摇匀且稳定后，热水杯内水的温度降低到57℃，根据冷水吸收的热量等于热水放出的热量，即Q吸'=Q放'，可得：c水×m24×(57℃-t0℃)=c水×(m1+m22)×(63℃-57℃)......②，
联立①②解得：t0=33℃，m1：m2=1：2；
设当最后将冷水杯内剩余的冷水全部倒入热水杯内后的最终温度是t℃，根据冷水吸收的热量等于热水放出的热量，即Q吸″=Q放″，可得：c水×m24×(t℃-t0℃)=c水×(m1+3m24)×(57℃-t℃)......③，把t0=33℃，m1：m2=1：2代入③式解得t=53℃
故答案为：53。
设热水的质量为m1，冷水的质量为m2，冷水的初始温度为t0，将冷水杯内一半的冷水倒入热水杯内，摇匀且稳定后，热水杯内水的温度降低到63℃，根据冷水吸收的热量等于热水放出的热量，即Q吸=Q放，Q吸=c冷水m冷水Δt冷水，Q放=c热水m热水Δt热水，列出等式；
再将冷水杯内的剩余冷水的一半倒入热水杯中，摇匀且稳定后，热水杯内水的温度降低到57℃，根据冷水吸收的热量等于热水放出的热量，即Q吸'=Q放'，Q吸'=c冷水m冷水'Δt冷水'，Q放'=c热水m热水'Δt热水'，列出等式；联立等式解出m1：m2之比和t0的值；
设当最后将冷水杯内剩余的冷水全部倒入热水杯内后的最终温度是t℃，根据冷水吸收的热量等于热水放出的热量，即Q吸″=Q放″，Q吸″=c冷水m冷水″Δt冷水″，Q放″=c热水m热水″Δt热水″，可解得最终温度。
本题主要考查热平衡方程的应用，其中分析清楚每次冷水和热水的质量是解题的关键之一。
16.【答案】均匀受热  晶体  固液共存  小于  4.2×103 
【解析】解：(1)将装有碎冰的试管放在盛水的烧杯内加热，目的是为了使试管内的碎冰受热均匀；
(2)冰在0℃时，吸收热量，温度不变，有固定的熔化温度，冰是晶体；
(3)由图像知，BC段为熔化过程，处于固液共存态。熔化过程中要不断吸热，但温度不变；
(4)冰在熔化过程中，需要继续吸热，温度保持不变，故第5min时刻杯内物质的内能要小于第10min时刻杯内物质的内能；
(5)CD阶段10min物质吸收的热量Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×0.1kg×10℃=4.2×103J；因为相同时间内物质吸收的热量相同，则BC阶段物质共吸收了4.2×103J的热量；
故答案为：(1)均匀受热；(2)晶体；(3)固液共存；(4)小于；(5)4.2×103。
(1)在加热固态物质时，常用水浴法，是为了使固态物质受热均匀；
(2)晶体与非晶体的区别在于是否有固定的熔化温度；
(3)知道晶体在熔化前为固态；熔化过程为固液共存态；熔化完后为液态。
(5)晶体吸收的热量Q=cm(t-t0)。
此题是探究“某种固体熔化时温度随时间变化的关系”实验，考查了对熔化图象的分析、晶体熔化时的特点及对水浴法的掌握。
17.【答案】自下而上  B  质量  a  内部  B  偏小  液化  放热  C 
【解析】解：(1)组装实验器材时，为了让酒精灯的外焰加热石棉膜，温度计不会触碰到烧杯的底部，需要自下而上组装实验器材；
(2)由题意可知，所测水的沸点高于100℃，那么烧杯内的气压应该大于1标准大气压，观察A、B两图，B有盖子盖住烧杯，烧杯在加热过程中，气压会变大，里面的水沸点会高于100℃，所以甲组同学发现所测水的沸点高于100℃，他们选择的是图B所示的装置；
(3)由题意可知，得到a、b两种不同图像，可看到水需要沸腾的时间不一样，根据比热容公式Q=cmΔt可知，水的比热容相同，升高的温度相同，但是加热时间不同，则水的质量不同，即得到a、b两种不同图像的原因是水的质量不同；
(4)水沸腾时，不断有水汽化为水蒸气进入气泡，上升变大，到水面破裂开来，观察图2，可知沸腾时的气泡图像是a；
从图2中a图像可知道，气泡是从烧杯中水底形成的，说明沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象；
(5)观察图3可知道，A方式是俯视，C方式是仰视，只有B方式才是正确的；而其中的C方式，眼睛的视线看到的读数，是在液面下方，那么读数偏小；
(6)由题意可知，水蒸气是气态，在空气中遇冷，会放出热量，液化为小水珠；
(7)玻璃片温度升高的原因，是由于水蒸气液化放热，水沸腾时产生的水蒸气在甲试管中遇冷由气态变为液态，发生了液化，水蒸气液化要放出热量，水蒸气液化时放出的热量被甲试管中的水吸收，水的温度升高，把烧瓶内开水倒入乙中，直至与甲中水面相平，摇匀后测出乙中水温并与t比较，可知t高于乙中的水温，得出水蒸气液化放热；故ABD错误，C正确，故选C。
故答案为：(1)自下而上；(2)B；(3)质量；(4)a；内部；(5)B；偏小；(6)液化；放热；(7)C。
(1)需用酒精灯外焰加热，温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中，但不能碰到容器壁和容器底，所以组装器材时按照自下而上的顺序进行；
(2)沸点高于100℃的原因是液体上方气压大于一个标准大气压，则加盖就可以使液体上方大气压高于标准大气压；
(3)初温相同的情况下，液体的质量会影响加热时间的长短；
(4)沸腾是在一定温度下在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象；
沸腾时和沸腾前的现象：沸腾时气泡上升过程中体积不断增大，沸腾前气泡在上升过程中体积减小；
(5)使用温度计读数时视线要与温度计中液柱上表面相平；
(6)(7)水蒸气是气态，在空气中遇冷，会放出热量，液化为小水珠。
本题是观察水沸腾时的现象实验，考查了水温随时间的变化、水沸腾时的现象和特点、水的沸点与气压的关系、影响水加热时间的因素等等，考查全面，难度适中。
18.【答案】加热时间  转换  等于  水  沸点  偏小  5：2 
【解析】解：(1)实验选择两个完全相同的酒精灯加热，通过加热时间的长短来比较吸热多少，运用了转换法；
(2)因为温恩加热时间相同，所以煤油8分钟吸收的热量等于水8分钟吸收的热量；
分析图象可知，水和煤油加热相同时间，水和煤油吸收相同热量时，煤油温度升高较多，水的温度升高较少，则水吸收的热量较多，根据比较吸热能力的方法知，水的吸热能力更强些，即水的比热容大于食用油的比热容；
(3)水的温度达到98℃后就不再变化，说明已经达到了水的沸点，而煤油的温度却继续升高，说明煤油的温度还没有达到沸点，由此可推断出煤油的沸点比水的高；
(4)燃料不一定完全燃烧，且放出的热量不可能全部被水吸收，有热量损失，导致在运用Q=mq计算燃料的热值时，计算的结果比真实值偏小。
(5)对于c来说，在相同的时间内放出的热量是相同的，根据图可知，c燃料完全燃烧放出的热量为水从50℃升高到100℃吸热的2倍，根据公式Q=qm、Q=cmΔt可知：Qc=2c水m水Δt1=mqc；
对于d来说，完全燃烧后，水吸收的热量是：Qd=c水m水Δt2=mqd；
mqcmqd=2cmΔt1cmΔt2，
解得，两种燃料热值之比为：qcqd=2×(100℃-50℃)90℃-50℃=5：2。
故答案为：(1)加热时间；转换；(2)等于；水；(3)沸点；(4)偏小；(5)5：2。
(1)(2)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：
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；
(3)液体沸腾过程中吸热温度不变，煤油的沸点高于水的沸点；
(4)通过燃料燃烧对水加热时存在热量损失导致得到的燃料热值偏小。
(5)从图丙中读出数据，运用公式Q=qm和Q=cmΔt可求出两燃料的热值之比。
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，为热学中的重要实验。
19.【答案】解：(1)铁钉放出的热量：
Q放=c铁m铁(t0-t)=0.46×103J/(kg⋅℃)×4.2×10-3kg×(30℃-20℃)=1932J；
(2)由题知，水吸收的热量Q吸=Q放=1932J，
由Q吸=cmΔt得水升高的温度：
Δt水=Q吸c水m水=1932J4.2×103J/(kg⋅℃)×20×10-3kg=23℃。
答：(1)铁钉放出的热量为1932J；
(2)若铁钉放出的热量全部被20g的水吸收水温将上升23℃。 
【解析】(1)知道铁钉的质量、铁的比热容、铁钉的初温和末温，利用放热公式Q放=cm(t0-t)求铁钉放出的热量；
(2)水吸收的热量等于铁钉放出的热量，利用Q吸=cmΔt求水升高的温度。
本题考查了放热公式Q放=cm(t0-t)、吸热公式Q吸=cmΔt的应用，属于基础题目，注意温度降低了(Δt)与降低到(末温)的区别。
20.【答案】解：(1)水吸收的热量：
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×2kg×(70-20)℃=4.2×105J；
(2)由η=Q吸Q放=20%可得，完全燃烧煤气放出的热量：
Q放=Q吸20%=4.2×105J0.2=2.1×106J，
m=Q放q=2.1×106J4.2×106J/kg=0.05kg；
(3)改进燃气灶后，消耗煤气的质量m1=m-Δm=0.05kg-0.03kg=0.02kg；
这些煤气完全燃烧放出的热量：
Q放'=q煤气m1=4.2×107J/kg×0.02kg=8.4×105J，
将质量为2kg、温度为20℃的水加热到70℃，水吸收的热量仍然为4.2×105J，
现在燃气灶烧水时的热效率为：
η'=Q吸Q放'×100%=4.2×105J8.4×105J×100%=50%。
答：(1)水吸收的热量为4.2×105J；
(2)实际消耗的煤气为0.05kg；
(3)现在燃气灶烧水时的热效率为50%。 
【解析】(1)知道水的质量、比热容、初温和末温，利用Q吸=cm(t-t0)求水需要吸收的热量；
(2)由于消耗煤气的20%完全放出的热量等于水吸收的热量，可求煤气完全燃烧放出的热量，再利用Q放=mq求实际消耗的煤气质量；
(3)求出改进后消耗煤气的质量，利用Q放=mq求煤气完全燃烧放出的热量，再利用效率公式求现在燃气灶烧水时的热效率。
本题考查了学生对吸热公式Q吸=cmΔt、燃料完全燃烧放热公式Q放=mq的掌握和运用，计算时注意固体燃料热值单位(J/kg)与气体燃料热值单位(J/m3)的区别。
21.【答案】解：(1)由表格数据可知，纯电动时的功率：P1=15kW，
由P=Wt可知，从启动到中速过程，纯电动时牵引力所做的功：W1=P1t1=15×103W×20s=3×105J；
(2)汽车受到的阻力：f=0.1G车=0.1m车g=0.1×1000kg×10N/kg=1000N，
汽车匀速行驶时，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，即汽车的牵引力：F=f=1000N，
在水平道路以中速匀速行驶测试中，牵引力做的功：W2=Fs=1000N×193×1000m=1.93×108J；
(3)消耗汽油的体积V=10L=10dm3=0.01m3，
由ρ=mV可知，消耗汽油的质量：m=ρ汽油V=0.7×103kg/m3×0.01m3=7kg，
汽油完全燃烧放出的热量：Q放=mq汽油=7kg×4.6×107J/kg=3.22×108J，
由η=W有用Q放可知，内燃机转化的有用能量：W有用=ηQ放=60%×3.22×108J=1.932×108J，
蓄电池增加的能量：W电=W有用-W2=1.932×108J-1.93×108J=0.002×108J=2×105J。
答：(1)从启动到中速过程，纯电动时牵引力做功是3×105J；
(2)在水平道路以中速匀速行驶测试中，牵引力做的功是1.93×108J；
(3)此过程最终使蓄电池增加的能量为2×105J。 
【解析】(1)知道纯电动时的功率和行驶时间，利用W=Pt求出从启动到中速过程，纯电动时牵引力所做的功；
(2)利用f=0.1G=0.1mg求出汽车受到的阻力，汽车匀速行驶时，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等；利用W=Fs求出在水平道路以中速匀速行驶测试中，牵引力做的功；
(3)利用密度公式求出消耗汽油的质量；利用Q放=mq求出汽油完全燃烧放出的热量；利用效率公式求出内燃机转化的有用能量；蓄电池增加的能量等于内燃机转化的有用能量减去牵引力所做的功。
本题考查串功率计算公式及其推导公式的应用、密度公式、燃料完全燃烧放热公式以及效率公式的灵活运用，题目综合性较强，有一定的难度。