河南省信阳市光山县慧泉中学2024-2025学年九年级上学期9月月考物理试题（解析版）-A4

这是一份河南省信阳市光山县慧泉中学2024-2025学年九年级上学期9月月考物理试题（解析版）-A4，共14页。试卷主要包含了填空题，选择题，作图题，实验探究题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。

1. 用分子动理论分析：“墙内开花墙外香”属于_____现象；“冷水泡茶慢慢浓”说明分子运动快慢与_____有关；水和酒精混合后总体积会变小，说明分子间有_____．
【答案】 ①. 扩散 ②. 温度 ③. 间隙
【解析】
【详解】墙内鲜花盛开，鲜花中的花香分子不停地做无规则的运动，扩散到空气中，墙外的人就会闻到花香味．因此“墙内开花墙外香”属于扩散现象；冷水温度较低，用冷水泡茶时，茶香分子运动速度较慢，扩散较慢，需要很长时间才使整杯茶水茶味变浓，所以“冷水泡茶慢慢浓”说明分子运动快慢与温度有关．
酒精和水混合后总体积变小，是因为分子之间有间隔，一部分水分子和酒精分子会互相占据分子之间的间隔.
2. 天然气的热值为4.2×107J／kg，表示的物理意义是：1kg天然气 ________放出的热量为4.2×107J；北海市出租车用天然气代替燃油，减小了污染，降低运营成本．某出租车在一段时间内消耗了500g天然气·若这些天然气完全燃烧，可放出________J的热量．
【答案】 ①. 完全燃烧 ②. 2.1×107
【解析】
【详解】[1]天然气热值是4.2×107J／kg，它表示的物理意义是：1kg天然气完全燃烧时放出的热量是4.2×107J；
[2]天然气完全燃烧放出的热量：
Q放=m气q=0.5kg×4.2×107J/kg=2.1×107J．
3. “天宫课堂”演示实验中，王亚平手持两片塑料板，叶光富向板表面分别挤上水，两片塑料板逐渐接近，水便在板间自动连起了一座“液桥”，将塑料板的距离拉远一点，“桥”也没有断开，这是因为水在______作用下，将两个塑料板连接了起来。

【答案】分子引力
【解析】
【详解】分子间存在引力和斥力，将塑料板的距离拉远一点，“桥”也没有断开，这是因为水在分子引力作用下，将两个塑料板连接起来的。
4. 神舟十五号载人飞船于2022年11月29日23时08分发射成功。如图所示为“长征二号F遥十五火箭”运载火箭，它采用了我国最新研制的大推力液氧煤油发动机。煤油燃烧过程中，其热值大小_________，（选填“增加”、“减小”或“不变”）燃气燃烧过程是将_________能转化为内能，并最终转化为_________能推动火箭上升。
【答案】 ①. 不变 ②. 化学 ③. 机械
【解析】
【详解】[1]热值是燃料的一种特性，与质量无关，液氧煤油燃烧过程中，其热值大小将不变。
[2][3]燃气燃烧过程中，经过化学反应，产生内能，故是将化学能转化为燃气的内能，最终时将化学能转化为机械能使火箭上升。
5. 汽油机的转速表显示3000r/min，那么该汽油机每秒内对外做 _______次功，有 ________个冲程。用天然气烧水，水烧开后，壶盖不断向上振动，此过程中能量转化与四冲程汽油机的_______冲程的能量转化相同。
【答案】 ①. 25 ②. 100 ③. 做功
【解析】
【详解】[1][2]飞轮转速是3000r/min＝50r/s，即该飞轮每秒钟转50圈，因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，对外做功一次，所以飞轮转50圈共做功25次，有100个冲程。
[3]在汽油机的做功冲程中，将燃气的内能转化为活塞的机械能，水蒸气膨胀对壶盖做功，将水蒸气的内能转化为壶盖的机械能，所以水烧开后，壶盖不断向上振动，此过程中能量转化与四冲程汽油机的做功冲程的能量转化相同。
6. 如图所示是某种固态物质加热变成液态时温度随时间变化的曲线，由图可知，从4min加热到8min过程中，物体的内能___________ （选填“增加”或“不变”），该物质在CD段的比热容___________ （选填“大于”“等于”或“小于”）AB段的比热容。
【答案】 ①. 增加 ②. 大于
【解析】
【详解】[1]由图可知，从4min加热到8min过程中，物体不断地加热，故物体的内能增加。
[2]该物质在AB段，加热4min，温度上升10℃，在CD段，加热10min，温度上升小于10℃，因为它们在相等的时间内吸收的热量相同，根据比热容公式可知，温度上升快的，比热容小，故该物质在CD段的比热容大于AB段的比热容。
二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分。第7～12题每小题只有一个选项符合题目要求；第13～14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全的得1分）
7. 炎热的夏天，我们经常去渔夫岛沙滩避暑，当我们在烈日当空的湖边行走时，发现岸边的沙滩很烫脚而湖水却比较凉，其主要原因是（ ）
A. 水吸收热量少
B. 沙子吸热能力强，因此沙子升温快
C. 这是错觉，实际上沙子和水的温度相同
D. 水的比热容大，因此水升温慢
【答案】D
【解析】
【详解】A．相同质量的水和沙子比较，吸收相同的热量（都在太阳照射下），故A不符合题意；
BCD．因为水的比热容比沙子的大，相同质量的水和沙子比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少，故海水是凉凉的，而沙滩的温度升高的多，热得烫脚，故BC不符合题意；故D符合题意。
故选。
8. 如图是四冲程汽油机的工作示意图，下列说法正确的是（ ）
A. 四个冲程中，靠惯性完成的冲程是甲、乙、丁
B. 做功冲程中，燃料释放的能量绝大部分转化为机械能
C. 丁冲程中存在着化学能转化为内能的过程
D. 汽油机和柴油机的构造类似，汽油机在压缩冲程中对气体的压缩程度更高
【答案】C
【解析】
【详解】甲图中两气门都关闭，活塞上行，是压缩冲程，图乙进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，图丙进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程，图丁两气门关闭，活塞向下运动，是做功冲程，内能转化为机械能；
A．只有做功冲程将内能转化机械能，其它三个冲程是辅助冲程，要靠飞轮的惯性完成，所以靠惯性完成的冲程是甲、乙、丙，故A错误；
BC．由上分析可知，丁是做功冲程，通过燃烧把燃料的化学能转化为内能，在通过做功转化为机械能，汽油机的效率约为，故只能把一小部分的内能转化为机械能，故B错误，C正确；
D．汽油机和柴油机的构造不同，柴油机顶部没有火花塞，是通过压燃的方式使柴油燃烧，所以柴油机在压缩冲程中对气体的压缩程度更高，故D错误。
故选C。
9. 下列有关热现象的说法正确的是（ ）
A. 温度为-40℃的冰块没有内能
B. 热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
C. 物体的内能增加温度一定升高
D. 冬季，用热水袋捂手取暖是通过热传递改变内能
【答案】D
【解析】
【详解】A．任何物体在任何温度都具有内能，故A错误；
B．发生热传递的条件是存在温度差，热传递的实质是内能从高温物体转移到低温物体，或者从同一物体的高温部分传到低温部分，内能大的物体温度不一定高，故B错误；
C．物体吸收热量，内能一定增加，但温度不一定升高，例如晶体的熔化过程，故C错误；
D、用热水袋捂手取暖，手从热水袋吸收后热量，热量发生了传递，故是通过热传递改变内能的，D正确。
故选D。
10. 氮气弹簧是一种以密闭高压氮气为工作介质的弹性组件，具有体积小、弹力大、工作平稳、使用寿命长等优点。它在生活和工业中具有广泛的应用，其工作结构简图如图。当活塞顶部受到压力向下运动时，下列说法正确的是（ ）

A. 缸体内氮气的密度变大
B. 缸体内的气体被压紧后，氮气分子不再运动
C. 缸体内的气体压强减小
D. 该过程中能量的转化方式与汽油机的做功冲程相同
【答案】A
【解析】
【详解】A．活塞顶部受到压力向下运动时，缸体内氮气的质量不变、体积减小，根据可知，氮气的密度变大，故A正确；
B．组成物质分子，不停地做无规则运动，缸体内的气体被压紧后，氮气分子仍做无规则运动，故B错误；
C．气体压缩后，体积变小、压强增大，故C错误；
D．活塞向下运动时，压缩气缸内的氮气，对缸内气体做功，机械能转化为氮气的内能，能量的转化方式与汽油机的压缩冲程相同，故D错误。
故选:A
11. 关于热机，下列说法中不正确的是（ ）
A. 如图为汽油机的压缩冲程
B. 四冲程内燃机的吸气、压缩、排气冲程是靠飞轮的惯性完成的
C. 柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大
D. 汽油机的压缩冲程将活塞的机械能转化为混合气体的内能
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．如图进气门、排气门关闭，活塞向上运动，是四冲程汽油机的压缩冲程，A正确，故A不符合题意；
B．内燃机的四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其它三个冲程都是依靠惯性完成的，因此吸气、压缩、排气冲程是靠飞轮的惯性完成的，B正确，故B不符合题意；
C．柴油机的效率比汽油机的高，主要是因为柴油机为压燃式，气体被压缩的程度更高，汽缸内温度更高，能量转化的程度更高，和热值无关，C错误，故C符合题意；
D．汽油机的压缩冲程中，活塞对汽缸内的混合气体做功，将活塞的机械能转化为混合气体的内能，D正确，故D不符合题意。
故选C。
12. 质量相同的A、B两金属块，把它们都加热到，然后分别投入装有质量相同、初温都为的C、D两杯水中，测量的结果：金属块A使C杯的水温升高了，金属块B使D杯的水温升高了20℃，设两金属块比热容为和，则与的比值为（ ）
A. ：B. ：C. ：D. ：
【答案】A
【解析】
【详解】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
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
②
因为，则①除以②得
即
故
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
13. 下列关于温度、内能、热量的描述中正确的是（ ）
A. 物体吸收热量时，温度不一定增加
B. 做功和热传递都能改变物体的内能
C. 热量总是从内能大物体向内能小的物体传递
D. 物体的内能越大，其含有的热量就越多
【答案】AB
【解析】
【详解】A．物体吸收热量时，内能变大，温度不一定增加，例如晶体的熔化过程中，晶体吸收热量，温度不变，故A正确；
B．改变物体内能的两种方式：做功和热传递，改变物体内能的两种方法是等效的，故B正确；
C．热传递的条件是：有温度差；热传递的特点是：高温物体放出热量，低温物体吸收热量，热量从高温物体传给低温物体；内能小的物体温度可能比内能大的物体温度高，因此热量也可能由内能小的物体传给内能大的物体，故C错误；
D．热量是一个过程量，不能说含有多少热量，故D错误。
故选AB。
14. 如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（ ）
A. 图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，空气的内能减少
B. 图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气的内能增大
C. 图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气的内能减少
D. 图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动时，活塞的机械能增大
【答案】CD
【解析】
【详解】A．图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加，故A错误；
B．图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气对活塞做功，空气的内能减小，故B错误；
C．图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减少，故C正确；
D．图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动时（即做功冲程），气体的内能转化为活塞的机械能，活塞的机械能增大，故D正确。
故选 CD。
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15. 激光束AO由空气斜射向水面，请在图中画出对应的反射光线和折射光线（保留作图痕迹）。
【答案】
【解析】
【详解】入射光线与水面的交点为入射点O；过入射点画出法线，然后根据光从空气斜射入水中，所以折射角小于入射角画出折射光线，根据反射角等于入射角画出反射光线，如图所示：
16. 如图所示，一个小球悬浮在水中，画出小球受力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】小球在水中除了受到竖直向上的浮力F外，还受到竖直向下的重力G，根据物体的浮沉条件可知，F=G。故过小球的重心（球心）分别向上、向下作等长的有向线段，表示浮力和重力，并标F、G，作图如下：
四、实验探究题（本题共3小题，第17题4分，第18题10分，第19题5分，共19分）
17. 在探究改变内能的实验中：
（1）如图甲所示把活塞迅速压下去，观察到硝化棉燃烧，这是因为活塞压缩空气做功，____________的内能增加，温度升高，达到棉花着火点的缘故，此过程与汽油机的___________冲程工作原理相同；
（2）如图乙所示，水蒸气冲开瓶塞，试管口有一团白雾是___________现象，水蒸气对瓶塞做功，水蒸气的内能___________（选填“减少”、“增加”或“不变”）；
【答案】（1） ①. 空气 ②. 压缩
（2） ①. 液化 ②. 减少
【解析】
【小问1详解】
[1][2]在甲图中，当活塞迅速压下去时，活塞对空气做功，使得空气的内能增加。由于内能的增加，空气的温度会升高，当温度达到棉花的着火点时，棉花就会燃烧起来。这个过程与汽油机的压缩冲程工作原理是相同的，都是通过对气体做功来增加其内能。
【小问2详解】
[1][2]在乙图中，当水蒸气冲开瓶塞时，我们可以观察到试管口有一团白雾。这是因为水蒸气在冲开瓶塞的过程中对瓶塞做了功，导致其自身的内能减少，温度降低。当温度降低到一定程度时，水蒸气会液化成小水珠，形成我们看到的白雾。因此，这个过程是液化现象，同时伴随着水蒸气的内能减少。
18. 为了探究相同质量的不同物质在温度升高时，吸收的热量是否相同，某实验小组取相同质量的水和煤油放入两个相同的容器中，用同样的热源分别对它们加热，比较它们升高相同温度时吸收热量的多少。实验装置如图所示。
(1)该实验除了图示中的实验器材以外，还需要的测量工具是____________和____________。
(2)实验数据记录如下表:
实验中通过__________来比较水和煤油的吸热能力。
(3)由实验数据可知，_____________的吸热能力强。
(4)在此实验中，如果要使水和煤油的最后温度相同，就要给____________加热更长的时间，此时水吸收的热量____________(填“大于”“小于”或“等于”)煤油吸收的热量。
(5)实验中用到的研究方法除了转换法外还有__________。实验中____________(填“能”或“不能”)用体积相等的两种液体来做实验，原因是________________________。
(6)已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，则煤油的比热容为_________J/(kg·℃)。
【答案】 ①. 天平 ②. 停表 ③. 温度计示数变化的大小 ④. 水 ⑤. 水 ⑥. 大于 ⑦. 控制变量法 ⑧. 不能 ⑨. 没有控制质量相同 ⑩. 2.1×103
【解析】
【详解】(1)[1][2]探究相同质量的不同物质在温度升高时，吸收的热量是否相同，实验需要满足控制变量法，因此需要控制质量和加热的时间相同，因此还需要用到的测量工具是天平和秒表；
(2)[3]实验中温度计分别测量两种物质的温度，因此实验中通过温度计示数变化的大小，来比较水和煤油的吸热能力；
(3)[4]由实验数据可知，水的温度变化小，因此水的吸热能力强；
(4)[5][6]如果要使水和煤油的最后温度相同，就要给水加热更长的时间，此时水加热时间长，所以水吸收的热量大于煤油吸收的热量；
(5)[7]实验中控制水和煤油的质量以及初始温度相同，因此本实验还用到了控制变量法；
[8][9] 实验中不能用体积相等的两种液体来做实验，因为两种液体的密度不一定相同，那么体积相等的两种液体质量不一定相同，也就是没有做到控制质量相同，不满足控制变量法；
(6)[10]加热6分钟时，水吸收的热量为：
；
水吸收的热量和煤油吸收的热量相同，根据公式可得煤油的比热容为：
。
19. 某同学在“探究不同物质吸热情况”的实验中，使用两个相同的容器分别装入甲、乙两种液体，并用相同的装置加热。
（1）实验中应取 _____（选填“质量”或“体积”）相同的甲、乙两种液体，液体吸收热量的多少可通过 _____来比较；
（2）某同学根据记录的实验数据，绘制了如图丙所示的温度随时间变化关系的图像，由图像可知，甲、乙吸收相同的热量，_____（选填“甲”或“乙”）升高的温度较高，_____吸热能力强，甲、乙两种液体比热容的关系是：c乙＝_____c甲；
（3）冬天，小明想自制一个暖手袋，若从甲或乙中选一种液体装入暖手袋中作为供热介质，选择 _____（选填“甲”或“乙”）为介质保暖时间会更长。
【答案】 ①. 质量 ②. 加热时间 ③. 甲 ④. 乙 ⑤. 2 ⑥. 乙
【解析】
【详解】（1）[1][2]探究物质吸热能力实验，实验中应量取质量相同的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中；由于液体吸收的热量不能直接测量，用相同的加热器，加热时间越长，液体吸收的热量越多，故加热过程中，甲、乙两种液体吸收热量的多少是通过加热时间来判断的。
（2）[3][4][5]根据图像分析可知，加热相同的时间，吸收相同的热量，甲升高的温度较高，则乙的吸热能力强；由图丙可以看出，甲、乙都升高40℃，甲要加热4分钟，乙需要加热8分钟，即升高相同的温度，乙吸收的热量是甲吸收热量的2倍，根据Q吸＝cmΔt可知，在质量和升高温度相同的情况下，比热容c与Q吸正比，故c乙＝2c甲。
（3）[6]因质量相等的甲和乙两种液体，在升高相同温度时，乙吸热多，乙的吸热能力，比热容大，根据Q＝cmΔt，质量相同的甲、乙液体降低相同的温度，乙放热多效果好，故选乙液体装入暖手袋中作为供热物质。
五、综合应用题（第20题8分，第21题9分，共17分）
20. 某学习小组同学想研究酒精灯烧水时的热效率．他们用酒精灯给100g的水加热，经过一段时间测得水温升高了60℃、消耗了4.2g酒精．已知：水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），酒精的热值为3×107J/kg．求：
（1）此过程中水吸收的热量；
（2）4.2g酒精完全燃烧放出热量；
（3）酒精灯烧水时的热效率．
【答案】（1）2.52×104J；（2）1.26×105J；（3）20%．
【解析】
【详解】（1）水吸收的热量为 ：
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/（kg•℃）×0.1kg×60℃=2.52×104J；
（2）4.2g酒精完全燃烧放出的热量为：
Q放=mq=4.2×10-3kg×3×107J/kg=1.26×105J；
（3）酒精灯烧水时的热效率：
Q吸/Q放=20%．
21. 如图所示，是最新一款无人驾驶汽车原型图。该款车以某速度在一段平直的公路上匀速行驶了一段距离，消耗汽油1 kg。汽油机的效率为30%，汽油的热值为4.5×107 J/kg，c水=4.2×103 J/（kg·℃），那么，在这段运动过程中，求：
(1)汽油完全燃烧放出的热量是多少J？
(2)假设该汽车在这次行驶过程中，发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出的热量的42%，在1标准大气压下，这些废气带走的能量全部被质量为100 kg、初温为60 ℃的水吸收，水升高的温度是多少？
(3)如果汽油机的效率提高到40%，其他条件都不变，那么汽车在这段路程消耗的汽油是多少 kg？
【答案】(1)4.5×107 J；(2)40 ℃；(3)0.75 kg
【解析】
【详解】解：(1)汽油完全燃烧放出的热量
(2)由题意可知，水吸收的热量为
由Q吸=cmΔt得水升高的温度
由于水的初温为60 ℃，标准大气压下水的沸点为100 ℃，所以水实际升高的温度
(3)如果汽油机的效率提高到40%，其他条件都不变，即汽车所做的功不变，根据热机效率公式可得，所以汽车在这段路程消耗汽油的质量
答：(1)汽油完全燃烧放出的热量是4.5×107 J；
(2)水升高的温度是40℃；
物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最后温度/℃
水
200
20
6
45
煤油
200
20
6
70