陕西省渭南市韩城市2023-2024物理九年级上学期第一次月考试卷

陕西省渭南市韩城市2023-2024学年物理九年级上学期第一次月考试卷
一、选择题(本大题共10小题,每小题2分,计20分.每小题只有一个选项是符合题目要求的)
1.(2023·梧州模拟)下列现象中能用“分子的无规则运动”的观点加以解释的是(  )
A.春:和风细雨 B.夏:花香袭人
C.秋:树叶纷飞 D.冬:瑞雪飘飘
【答案】B
【知识点】分子热运动
【解析】【解答】A.和风细雨是物体的机械运动,A不符合题意;
B.花香袭人,闻到香味,是分子在不停的无规则运动形成的结果,B符合题意;
C.树叶纷飞是树叶的机械运动,C不符合题意;
D.瑞雪飘飘,是雪花在机械运动,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】物体位置的变化是机械运动;闻到气味是分子运动。
2.2022年11月29日23时08分,搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,三名航天员踏上飞天圆梦之旅。运载火箭用液态氢作燃料(  )
A.密度大 B.热值高 C.沸点高 D.比热容大
【答案】B
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】液态氢的热值比较高,相同质量的燃料热值高,产生的热量比较多,所以运载火箭用液态氢作为燃料。故B正确,ACD错误。
故答案为:B
【分析】热值是燃料的一种属性,质量相同的燃料,如果热值热大,完全燃烧后产生的热量越多。
3.图中的实例,属于做功改变物体内能的是(  )
A.搓手取暖 B.热水袋取暖
C.冷毛巾降温 D.煤气烧水
【答案】A
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】A、搓手取暖是机械能转化为内能,是通过做功的方式来实现的,故A正确。
B、热水袋取暖是通过热传递来改变内能的,故B不符合题意。
C、冷毛巾降温是将温度高的物体热传传递到冷的毛巾上,属于热传递改变内能的,故C不符合题意。
D、煤气烧水,是煤气燃烧产生的热量传递到水的,属于热传递改变内能,故D不符合题意。
故答案为:A
【分析】(1)做功和热传递都能改变物体的内能。
(2)对物体做功,物体内能增加,物体对外做功,内能减小。
4.景颇族的祖先曾发明一种活塞式点火器,如图所示,以牛角作套筒,木质推杆前端粘附艾绒。取火时,一手握住套筒,另一只手猛然推杆,艾绒即燃,随即将杆拔出,口吹立见火苗,手推杆入筒的过程与内燃机工作的哪个冲程相同(  )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
【答案】B
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】手推杆入筒时,压缩空气,对空气做功,使空气内能变大,温度升高,达到艾绒的着火点,艾绒被点燃,能量转换为机械能转化为内能,与内燃机的压缩冲程的原理相同,故B正确,ACD错误。
故答案为:B
【分析】内燃机的压缩冲程是机械能转化为内能,对汽缸内的气体做功,使气体内能增大,温度升高。
5.汽车油箱中的汽油用去一半后,剩余汽油的比热容和热值的变化情况是(  )
A.比热容和热值都不变
B.比热容和热值都变为原来的一半
C.比热容变为原来的一半,热值不变
D.热值变为原来的一半、比热容不变
【答案】A
【知识点】比热容;燃料的热值
【解析】【解答】热值和比热容都是物质的一种属性,与物质的种类有关,汽油燃烧掉一半儿后,它的热值和比热容都保持不变。故A正确,BCD错误。
故答案为:A
【分析】不同的物质,热值和燃料不同,热值和比热容都是物质的一种属性,即使质量改变了,比热容和热值都不变。
6.6月4日6时33分,神舟十五号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,如图所示,这是返回舱与大气层摩擦引起的。下列关于返回舱穿越大气层下降过程中的能量说法正确的是(  )
A.能量不守恒 B.内能总量保持不变
C.机械能守恒 D.机械能转化为内能
【答案】D
【知识点】能量的转化或转移;能量守恒
【解析】【解答】A、能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,总的能量是守恒的,故A错误。
BCD、返回舱下降时,与大气摩擦做功,机械能逐渐转化为内能,机械能减小,内能增加,故BC错误,D正确。
故答案为:D
【分析】返回舱下降时,机械能减小,动能和内能增加,但最后全部转化为内能,能量的转化和转移,总量保持不变。
7.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是(  )
A.物体的内能与温度有关,温度升高,内能增加
B.温度高的物体内能一定大,温度低的物体内能一定小
C.物体温度越高,所含的热量越多
D.热传递过程中,热量是从热量多的物体传递给热量少的物体
【答案】A
【知识点】温度、热量与内能的关系
【解析】【解答】A、内能是指物体内部所有分子的动能和势能之和,温度越高,分子热运动越剧烈,当温度升高时,物体内能增加,故A正确。
B、内能还和物体的质量、状态有关,单一的温度高,不一定内能大,故B错误。
C、热量用吸收和释放,或者转移来表述,不能说含有的热量,故C错误。
D、热传递过程中,热量是从温度高的物体传递给温度低的物体,故D错误。
故答案为:A
【分析】(1)物质的内能与物质的温度、质量、状态有关。
(2)热量用于热传递和转移,不能是含有热量。
(3)热量在传递时有温差,从高温物体传递到低温物体。
8.下列说法错误的是(  )
A.家用小汽车的发动机属于热机
B.燃料燃烧时,放热越多,热值越大
C.使燃料燃烧更充分,可以提高热机效率
D.热机效率是热机性能的重要指标之一
【答案】B
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】A、家用小汽车一般是汽油机,是热机的一种,故A正确,不符合题意。
B、燃料燃烧放出的热量与燃料的热值和质量有关,只说热值大放出的热量多是错误的,故B符合题意。
C、燃料燃烧越充分,释放的热量越多,可以提高热机效率,故C不符合题意。
D、热机效率是热机性能的重要指标之一,不同的热机,热机效率一般不同,故D不符合题意。
故答案为:B
【分析】(1)汽油机和柴油机是内燃机,属于热机的一种。
(2)热值是燃料的一种属性,与燃烧充分与否无关。
(3)燃料燃烧越充分,热机的效率越高。
(4)不同的热机效率一般不同,汽油机的热机效率低于柴油机的效率。
9.已知水和食用油的质量之比是5:4,比热容之比是2:1。若它们吸收相等的热量,水和食用油的升高温度之比是(  )
A.5:2 B.2:5 C.8:5 D.5:8
【答案】B
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【解答】根据题意可知它们吸收的热量相等则Q水=Q油,即c水m水Δt水=c油m油Δt油,故温度之比为,即B正确,ACD错误。
故答案为:B
【分析】物体吸收热量公式为Q=cmΔt,温度变化量就为。
10.甲物体的质量为2kg,乙、丙两物体质量均为1kg,三个物体温度均升高1℃,下列说法正确的是(  )
A.甲的比热容比乙的大
B.温度均降低1℃时,乙比甲放出的热量多
C.甲的比热容为2400J/(kg ℃)
D.甲、丙的比热容之比为1:2
【答案】D
【知识点】比热容
【解析】【解答】根据热量公式和图像可以算出甲乙丙三种物质的比热容即
根据计算可甲的比热容等于乙的比热容,故A错误,温度均降低1℃时,甲放出的热量大于乙放出的热量,故B错误。由以上计算可知C错误。甲与丙的比热容之比为1:2,故D正确。
故答案为:D
【分析】(1)根据热量公式和图像分别算出比热容,然后进行对比。
(2)同种物质升高和降低1℃时,吸收的热量和放出的热量相等。
二、填空题(本大题共7小题,计22分)
11.常见的物质是由极其微小的    或原子构成的,通常液体分子之间的距离比气体的    (选填“大”或“小”)。如图是沾有水滴的牵牛花,水滴能留在花上而不落下,是因为水分子与花分子之间存在相互作用的    。
【答案】分子;小;引力
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】(1)物质是由分子或原子构成。
(2)液体分子摆列不规则,分子间距大,气体分子排列及不规则,分子间间距最大,即液体分子间的距离比气体分子间距离小。
(3)分子之间存在引力和斥力,很难被分开说明存在相互作用的引力。
【分析】(1)根据分子动理论知识,物质是由分子或原子组成的。
(2)固体分子间间距小于液体,液体间分子间距小于气体,气体间分子间距最大。
(3)很难被压缩说明分子间存在斥力,很难被分开说明分子间存在引力。
12.水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),表示的物理意义是:   的水温度升高(或降低)1℃时吸收(或放出)的热量是4.2×103J。一杯水变凉了,它的内能将    ,比热容将    (后两空均选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】1kg;减小;不变
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【解答】(1)水比热容的含义是:1kg的水温度升高或降低1℃时吸收(或放出)的热量是4.2×103J。
(2)水变凉了是因为热量传递到空气中,内能减小温度降低。
(3)水的比热容不会发生变化。
【分析】(1)比热容的含义是:单位质量的某种物质升高或降低1℃时吸收(或放出)的热量。
(2)热量从高温物体传递给低温物体,内能减小,温度降低。
(3)比热容是物质的一种属性,与物质的种类和状态有关。
13.如果相互接触的两个物体之间发生了热传递,是因为它们之间具有不同的    ,汽车刹车时轮胎温度会升高,这是通过    的方式改变内能的,   和    在改变物体的内能上是等效的。
【答案】温度差;做功;做功;热传递
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】(1)热传递是热量从高温物体传递给低温物体,它们之间具有不同的温度差。
(2)汽车刹车时,轮胎与地面摩擦,轮胎的温度升高,是通过做功的方式改变内能的。
(3)(4)做功和热传递都能改变内能,效果是相同的。
【分析】(1)热传递发生的条件是从高温物体传递给低温物体,物体间存在温度差才能热传递。
(2)刹车时,轮胎与地面摩擦做功,改变了轮胎的内能,温度升高。
(3)改变内能有两种方式:做功和热传递。
14.如图所示是一种设想中的永动机,根据能量守恒定律可知,这种永动机    (选填“能”或“不能”)制造出来。火箭发射升空时,燃料燃烧将燃料的化学能转化为燃气的    能,再转化为火箭的    能。
【答案】不能;内;机械
【知识点】能量的转化或转移;能量守恒
【解析】【解答】(1)焦耳经过多年的实验研究,最终总结出永动机是不能制造出来的。
(2)燃料燃烧时是将化学能转化为内能。
(3)火箭升空时机械能增加,是燃料的内能转化而来的。
【分析】(1)永动机违背能量守恒定律,是不存在的。
(2)燃料燃烧将化学能转化为内能,火箭升空是将内能转化为机械能的。
15.如图是某四冲程汽油机工作过程中的    冲程,在此冲程中,将    能转化为    能;若该汽油机的飞轮转速为4800r/min,则1s内对外做功    次。
【答案】做功;内;机械;40
【知识点】热机;内燃机的四个冲程
【解析】【解答】(1)从图中可以看出火花塞点火,活塞向下运动,那么就是一个做功冲程。
(2)在热机中是将燃料的内能转化为机械能。
(3)1min飞轮转动4800圈,那么1s转动为80圈,每两圈做功一次,所以1s内做功是40次。
【分析】(1)进气门排气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,符合做功冲程的特点。
(2)压缩冲程是将机械能转化为内能,而做功冲程是将内能转化为机械能。
(3)一个周期,四个冲程,飞轮转动两圈,做功一次。
16.某汽车的能量流向图如图所示,该汽车在水平路面上行驶,共消耗了0.5kg汽油。假如汽油完全燃烧   J;此过程中汽车获得的机械能    J(汽油热值q=4.6×107J/kg)。
【答案】2.3×107;8.05×106
【知识点】热机的效率;有关热机的计算
【解析】【解答】(1)根据燃料产生热量的公式计算可以得出热量Q=qm=4.6×107J/kg×0.5kg=2.3×107J。
(2)汽车获得的能量占总能量的35%,即Q机=Q×35%=2.3×107J×35%=8.05×106J。
【分析】(1)直接利用公式Q=qm就可求出热量大小。
(2)从图中可以看出有用的机械能占总能量的35%。
17.将质量为30kg,初温为20℃的水在1个标准大气压下加热至沸腾,水需要吸收    J的热量。如果这些热量由燃烧酒精来提供,假设酒精完全燃烧且忽略热量损失,则需要燃烧    kg的酒精,若实际燃烧2kg的酒精,则酒精加热效率为    %。[q酒精=3.0×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg ℃)]
【答案】1.008×107;0.336;16.8
【知识点】热量的计算;燃料的热值
【解析】【解答】(1)水在1个标准大气压下沸腾的温度为100℃,水温变化为80℃,即水吸收的热量为Q=cmΔt=4.2×103J/(kg ℃)×30kg×80℃=1.008×107J。
(2)如果这些热量由燃烧酒精来提供,即Q酒=Q水=1.008×107J,由公式Q=qm变形可得质量为。
(3)若实际燃烧2kg的酒精,那么0.036kg相当于有用的酒精,则酒精加热效率为。
【分析】(1)先求出水升高的温度,再利用公式Q=cmΔt可以算出水吸收的热量。
(2)利用公式Q=qm变形可得质量。
(3)可以用上一问的有用质量除以实际质量就是加热效率。
三、实验与探究题(本大题共4小题,计22分)
18.按要求完成填空。
(1)如图甲所示,向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置,再注入酒精直至充满,封闭管口,并将玻璃管反复翻转,观察液面的位置,发现液体总体积变小,说明分子间存在    。
(2)如图乙所示是演示气体扩散现象的装置,其中一瓶装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体,另一瓶装有空气。为了有力地证明气体发生扩散,装二氧化氮气体的应是   (选填“A”或“B”)瓶,这样做主要是避免    对实验产生影响。
(3)如图丙所示,用细线拴住玻璃板的四个角,用弹簧测力计勾住细线,将玻璃板平放在水面刚好接触,向上拉弹簧测力计时,发现测力计的示数变大了,这说明分子间有   。
【答案】(1)间隙
(2)B;重力
(3)引力
【知识点】物质的构成;分子热运动;分子动理论基本观点
【解析】【解答】(1)水分子和酒精分子相互浸入对方的空间,总体积变小,说明分子间存在间隙。
(2)为了有力的证明气体扩散,下面应该装二氧化氮气体,即B瓶装二氧化氮,主要避免重力对实验的影响,同时对实验现象更有说服力。
(3)分子间存在引力和斥力,很难被拉开说明分子间存在引力。
【分析】(1)总体积变小,是因为水分子和酒精分子彼此浸入对方,减小了空间,说明分子间有空隙。
(2)二氧化氮应该放下面,这样更有力的说明分子的扩散现象。
(3)很难被压缩,说明分子间存在斥力,很难被拉开说明分子间存在引力。
19.如图所示,把一个薄壁金属管固定在支架上,管中装一些酒精,用皮条缠绕在金属管上,迅速来回拉动皮条
(1)拉动绳子克服摩擦    ,将机械能转化为    能,使金属管壁的温度升高。
(2)酒精蒸汽将木塞顶开的过程,酒精蒸汽的内能    (选填“增加”或“减少”),转化为木塞的    能。
【答案】(1)做功;内
(2)减少;机械
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】(1)这是一个做功过程,通过摩擦力做功,将机械能转化为内能。
(2)酒精蒸汽对木塞做功,内能减小,木塞飞出机械能增加,是通过酒精的内能转化而来的。
【分析】(1)摩擦做功,将机械能转化为内能。
(2)物体对外做功,内能减小。
20.小军同学想探究煤油和酒精的热值大小关系,实验时组装了如图甲、乙所示的两套规格完全相同的装置,两烧杯中水的质量和初温均相同。
(1)安装实验器材时,应按照    (选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序组装。
(2)实验中应控制两种燃料的    相等。
(3)实验中收集和记录的数据如表所示:
燃料种类 燃料燃烧前水的温度t1 燃料完全燃尽后水的温度t2
煤油 25 40
酒精 25 35
①表格中存在的不足之处是    ;
②根据表中收集的数据,可以看出煤油和酒精两种燃料中,热值较大的是    。
(4)小军同学还想利用该实验方案计算出煤油和酒精的热值,那么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”),其原因是    。
【答案】(1)自下而上
(2)质量
(3)未注明单位;煤油
(4)天平;偏小;燃料不能完全燃烧,并且燃料燃烧释放的能量不可能全部被水吸收
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】(1)组装实验器材时要自下而上的顺序,可以更好地调整酒精灯的位置,用外焰加热。
(2)想探究煤油和酒精的热值大小关系,应控制两种燃料的质量相等。
(3)①第2列和第3列没有单位。②加热相同的时间,使液体升温较快的燃料热值越大,所以煤油的热值大。
(4)热值可以用公式,热量通过水吸收的求出,那么质量需要天平测出,所以需要补充的实验仪器是天平。这种方法计算出的热值比真实值偏小,因为燃料不能完全燃烧,并且燃料燃烧释放的能量不可能全部被水吸收,有一部分散失到空气中了。
【分析】(1)酒精灯外焰温度高,加热时效果最好,从下而上组装器材,能更好的放置酒精灯的位置。
(2)研究不同物质的热值,需要控制变量,材料不一样,其余的量保持相同。
(3)物理的每个数值都有单位。比较热值可以采用转换法比较。
(4)需要天平测出质量,燃料燃烧时有一部分热量散失到空气中,由热量损失。
21.利用如图甲所示的实验装置探究“沙子和水的温度变化与吸热的关系”,操作如下:
(1)在两烧杯中分别装入初温相同且    相等的沙子和水。
(2)用相同的酒精灯火焰加热,并用玻璃棒不断搅拌,每隔相同的时间记录一次温度。用玻璃棒搅拌的目的是    。根据实验数据绘制成温度与时间的关系图像,如图乙所示。
(3)实验中,是通过比较    (选填“加热的时间”或“升高的温度”)来间接反映沙子和水吸收的热盘。
(4)分析图乙可知,若使两者升高相同的温度,则    吸收的热量较多,由此可知    的比热容较大。
(5)如图丙所示的图像表示甲、乙两个固态物体吸热后温度升高的情况,图中横坐标是物体的温度变化,纵坐标是物体吸收的热量。
①如果甲和乙的质量相同,甲的比热容    (选填“大于”“等于”或“小于”)乙的比热容。
②如果甲、乙是同种物质制成的,甲、乙存在的具体差异可能是    。
【答案】(1)质量
(2)使物质受热均匀
(3)加热的时间
(4)水;水
(5)大于;质量
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)研究不同物质的吸热能力,材料不一样,其余量保持相同,则质量要相同。
(2)用玻璃棒搅拌的目的是使物质均匀受热。
(3)实验中是通过比较加热时间来间接反映吸收热量的多少,加热时间越长则表示吸收热量多。
(4)由乙图可知水的吸热能力强,升高相同的温度,水吸收的热量多一些,由此可知,水的比热容较大。
(5)①吸收相同的热量甲吸热时间小于乙的吸热时间,故甲的比热容大于乙。
②如果甲、乙是同种物质制成的,吸收相同的热量甲乙时间不同,说明甲乙的质量不同。
【分析】(1)这里采用控制变量法,材料不一样,就要控制质量及其它量保持不变。
(2)在加热时,沙子的导热性不好,需要玻璃棒搅拌。
(3)比较吸热多少是通过时间来比较的,用到了转换法。
(4)可以采用吸收相同的热量比较时间的方法比较。
(5)材料不同,质量相同时,通过吸收相同的热量比较时间,材料相同时,相同的时间吸收的热量不同,那就是质量不同。
四、综合题(本大题共1小题,计16分)
22.妈妈用热水给小林加热如图所示的盒装牛奶,使牛奶的温度由22℃升高到42℃,牛奶质量为250g。[已知:c水=4.2×103J/(kg ℃),c牛奶=2.5×103J/(kg ℃)]
(1)用热水加热牛奶,是利用    的方式改变牛奶的内能;加热后牛奶香气四溢,是因为温度越高   (选填“剧烈”或“缓慢”)。
(2)牛奶吸收的热量是多少?
(3)若不考虑热量损失,热水放出的热量全部被牛奶吸收,妈妈至少要用52℃的热水多少千克?(计算结果保留1位小数)
【答案】(1)热传递;剧烈
(2)解:牛奶吸收的热量:Q吸=c牛奶m牛奶(t﹣t0)=2.8×103J/(kg ℃)×250×10﹣3kg×(42℃﹣22℃)=3.25×104J;
(3)解:若不考虑热量损失,热水放出的热量:Q放=Q吸=1.25×105J,
由Q放=cm(t水﹣t)可知,热水的质量: 。
【知识点】热量的计算;分子热运动
【解析】【解答】(1)热量从热水传递到牛奶,牛奶温度上升,这是热传递的方法改变内能。分子热运动与温度有关,温度越高,分子热运动越剧烈。
【分析】(1)热传递可以改变物体内能,热量从高温物体转移到低温物体。温度越高,分子热运动越剧烈。
(2)利用热量公式Q=cm(t﹣t0)即可算出牛奶吸收的热量。
(3)热水释放的热量等于牛奶吸收的热量,列等式可以算出需要的水。
陕西省渭南市韩城市2023-2024学年物理九年级上学期第一次月考试卷
一、选择题(本大题共10小题,每小题2分,计20分.每小题只有一个选项是符合题目要求的)
1.(2023·梧州模拟)下列现象中能用“分子的无规则运动”的观点加以解释的是(  )
A.春:和风细雨 B.夏:花香袭人
C.秋:树叶纷飞 D.冬:瑞雪飘飘
2.2022年11月29日23时08分,搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,三名航天员踏上飞天圆梦之旅。运载火箭用液态氢作燃料(  )
A.密度大 B.热值高 C.沸点高 D.比热容大
3.图中的实例,属于做功改变物体内能的是(  )
A.搓手取暖 B.热水袋取暖
C.冷毛巾降温 D.煤气烧水
4.景颇族的祖先曾发明一种活塞式点火器,如图所示,以牛角作套筒,木质推杆前端粘附艾绒。取火时,一手握住套筒,另一只手猛然推杆,艾绒即燃,随即将杆拔出,口吹立见火苗,手推杆入筒的过程与内燃机工作的哪个冲程相同(  )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
5.汽车油箱中的汽油用去一半后,剩余汽油的比热容和热值的变化情况是(  )
A.比热容和热值都不变
B.比热容和热值都变为原来的一半
C.比热容变为原来的一半,热值不变
D.热值变为原来的一半、比热容不变
6.6月4日6时33分,神舟十五号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,如图所示,这是返回舱与大气层摩擦引起的。下列关于返回舱穿越大气层下降过程中的能量说法正确的是(  )
A.能量不守恒 B.内能总量保持不变
C.机械能守恒 D.机械能转化为内能
7.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是(  )
A.物体的内能与温度有关,温度升高,内能增加
B.温度高的物体内能一定大,温度低的物体内能一定小
C.物体温度越高,所含的热量越多
D.热传递过程中,热量是从热量多的物体传递给热量少的物体
8.下列说法错误的是(  )
A.家用小汽车的发动机属于热机
B.燃料燃烧时,放热越多,热值越大
C.使燃料燃烧更充分,可以提高热机效率
D.热机效率是热机性能的重要指标之一
9.已知水和食用油的质量之比是5:4,比热容之比是2:1。若它们吸收相等的热量,水和食用油的升高温度之比是(  )
A.5:2 B.2:5 C.8:5 D.5:8
10.甲物体的质量为2kg,乙、丙两物体质量均为1kg,三个物体温度均升高1℃,下列说法正确的是(  )
A.甲的比热容比乙的大
B.温度均降低1℃时,乙比甲放出的热量多
C.甲的比热容为2400J/(kg ℃)
D.甲、丙的比热容之比为1:2
二、填空题(本大题共7小题,计22分)
11.常见的物质是由极其微小的    或原子构成的,通常液体分子之间的距离比气体的    (选填“大”或“小”)。如图是沾有水滴的牵牛花,水滴能留在花上而不落下,是因为水分子与花分子之间存在相互作用的    。
12.水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),表示的物理意义是:   的水温度升高(或降低)1℃时吸收(或放出)的热量是4.2×103J。一杯水变凉了,它的内能将    ,比热容将    (后两空均选填“增大”“减小”或“不变”)。
13.如果相互接触的两个物体之间发生了热传递,是因为它们之间具有不同的    ,汽车刹车时轮胎温度会升高,这是通过    的方式改变内能的,   和    在改变物体的内能上是等效的。
14.如图所示是一种设想中的永动机,根据能量守恒定律可知,这种永动机    (选填“能”或“不能”)制造出来。火箭发射升空时,燃料燃烧将燃料的化学能转化为燃气的    能,再转化为火箭的    能。
15.如图是某四冲程汽油机工作过程中的    冲程,在此冲程中,将    能转化为    能;若该汽油机的飞轮转速为4800r/min,则1s内对外做功    次。
16.某汽车的能量流向图如图所示,该汽车在水平路面上行驶,共消耗了0.5kg汽油。假如汽油完全燃烧   J;此过程中汽车获得的机械能    J(汽油热值q=4.6×107J/kg)。
17.将质量为30kg,初温为20℃的水在1个标准大气压下加热至沸腾,水需要吸收    J的热量。如果这些热量由燃烧酒精来提供,假设酒精完全燃烧且忽略热量损失,则需要燃烧    kg的酒精,若实际燃烧2kg的酒精,则酒精加热效率为    %。[q酒精=3.0×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg ℃)]
三、实验与探究题(本大题共4小题,计22分)
18.按要求完成填空。
(1)如图甲所示,向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置,再注入酒精直至充满,封闭管口,并将玻璃管反复翻转,观察液面的位置,发现液体总体积变小,说明分子间存在    。
(2)如图乙所示是演示气体扩散现象的装置,其中一瓶装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体,另一瓶装有空气。为了有力地证明气体发生扩散,装二氧化氮气体的应是   (选填“A”或“B”)瓶,这样做主要是避免    对实验产生影响。
(3)如图丙所示,用细线拴住玻璃板的四个角,用弹簧测力计勾住细线,将玻璃板平放在水面刚好接触,向上拉弹簧测力计时,发现测力计的示数变大了,这说明分子间有   。
19.如图所示,把一个薄壁金属管固定在支架上,管中装一些酒精,用皮条缠绕在金属管上,迅速来回拉动皮条
(1)拉动绳子克服摩擦    ,将机械能转化为    能,使金属管壁的温度升高。
(2)酒精蒸汽将木塞顶开的过程,酒精蒸汽的内能    (选填“增加”或“减少”),转化为木塞的    能。
20.小军同学想探究煤油和酒精的热值大小关系,实验时组装了如图甲、乙所示的两套规格完全相同的装置,两烧杯中水的质量和初温均相同。
(1)安装实验器材时,应按照    (选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序组装。
(2)实验中应控制两种燃料的    相等。
(3)实验中收集和记录的数据如表所示:
燃料种类 燃料燃烧前水的温度t1 燃料完全燃尽后水的温度t2
煤油 25 40
酒精 25 35
①表格中存在的不足之处是    ;
②根据表中收集的数据,可以看出煤油和酒精两种燃料中,热值较大的是    。
(4)小军同学还想利用该实验方案计算出煤油和酒精的热值,那么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”),其原因是    。
21.利用如图甲所示的实验装置探究“沙子和水的温度变化与吸热的关系”,操作如下:
(1)在两烧杯中分别装入初温相同且    相等的沙子和水。
(2)用相同的酒精灯火焰加热,并用玻璃棒不断搅拌,每隔相同的时间记录一次温度。用玻璃棒搅拌的目的是    。根据实验数据绘制成温度与时间的关系图像,如图乙所示。
(3)实验中,是通过比较    (选填“加热的时间”或“升高的温度”)来间接反映沙子和水吸收的热盘。
(4)分析图乙可知,若使两者升高相同的温度,则    吸收的热量较多,由此可知    的比热容较大。
(5)如图丙所示的图像表示甲、乙两个固态物体吸热后温度升高的情况,图中横坐标是物体的温度变化,纵坐标是物体吸收的热量。
①如果甲和乙的质量相同,甲的比热容    (选填“大于”“等于”或“小于”)乙的比热容。
②如果甲、乙是同种物质制成的,甲、乙存在的具体差异可能是    。
四、综合题(本大题共1小题,计16分)
22.妈妈用热水给小林加热如图所示的盒装牛奶,使牛奶的温度由22℃升高到42℃,牛奶质量为250g。[已知:c水=4.2×103J/(kg ℃),c牛奶=2.5×103J/(kg ℃)]
(1)用热水加热牛奶,是利用    的方式改变牛奶的内能;加热后牛奶香气四溢,是因为温度越高   (选填“剧烈”或“缓慢”)。
(2)牛奶吸收的热量是多少?
(3)若不考虑热量损失,热水放出的热量全部被牛奶吸收,妈妈至少要用52℃的热水多少千克?(计算结果保留1位小数)
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】分子热运动
【解析】【解答】A.和风细雨是物体的机械运动,A不符合题意;
B.花香袭人,闻到香味,是分子在不停的无规则运动形成的结果,B符合题意;
C.树叶纷飞是树叶的机械运动,C不符合题意;
D.瑞雪飘飘,是雪花在机械运动,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】物体位置的变化是机械运动;闻到气味是分子运动。
2.【答案】B
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】液态氢的热值比较高,相同质量的燃料热值高,产生的热量比较多,所以运载火箭用液态氢作为燃料。故B正确,ACD错误。
故答案为:B
【分析】热值是燃料的一种属性,质量相同的燃料,如果热值热大,完全燃烧后产生的热量越多。
3.【答案】A
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】A、搓手取暖是机械能转化为内能,是通过做功的方式来实现的,故A正确。
B、热水袋取暖是通过热传递来改变内能的,故B不符合题意。
C、冷毛巾降温是将温度高的物体热传传递到冷的毛巾上,属于热传递改变内能的,故C不符合题意。
D、煤气烧水,是煤气燃烧产生的热量传递到水的,属于热传递改变内能,故D不符合题意。
故答案为:A
【分析】(1)做功和热传递都能改变物体的内能。
(2)对物体做功,物体内能增加,物体对外做功,内能减小。
4.【答案】B
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】手推杆入筒时,压缩空气,对空气做功,使空气内能变大,温度升高,达到艾绒的着火点,艾绒被点燃,能量转换为机械能转化为内能,与内燃机的压缩冲程的原理相同,故B正确,ACD错误。
故答案为:B
【分析】内燃机的压缩冲程是机械能转化为内能,对汽缸内的气体做功,使气体内能增大,温度升高。
5.【答案】A
【知识点】比热容;燃料的热值
【解析】【解答】热值和比热容都是物质的一种属性,与物质的种类有关,汽油燃烧掉一半儿后,它的热值和比热容都保持不变。故A正确,BCD错误。
故答案为:A
【分析】不同的物质,热值和燃料不同,热值和比热容都是物质的一种属性,即使质量改变了,比热容和热值都不变。
6.【答案】D
【知识点】能量的转化或转移;能量守恒
【解析】【解答】A、能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,总的能量是守恒的,故A错误。
BCD、返回舱下降时,与大气摩擦做功,机械能逐渐转化为内能,机械能减小,内能增加,故BC错误,D正确。
故答案为:D
【分析】返回舱下降时,机械能减小,动能和内能增加,但最后全部转化为内能,能量的转化和转移,总量保持不变。
7.【答案】A
【知识点】温度、热量与内能的关系
【解析】【解答】A、内能是指物体内部所有分子的动能和势能之和,温度越高,分子热运动越剧烈,当温度升高时,物体内能增加,故A正确。
B、内能还和物体的质量、状态有关,单一的温度高,不一定内能大,故B错误。
C、热量用吸收和释放,或者转移来表述,不能说含有的热量,故C错误。
D、热传递过程中,热量是从温度高的物体传递给温度低的物体,故D错误。
故答案为:A
【分析】(1)物质的内能与物质的温度、质量、状态有关。
(2)热量用于热传递和转移,不能是含有热量。
(3)热量在传递时有温差,从高温物体传递到低温物体。
8.【答案】B
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】A、家用小汽车一般是汽油机,是热机的一种,故A正确,不符合题意。
B、燃料燃烧放出的热量与燃料的热值和质量有关,只说热值大放出的热量多是错误的,故B符合题意。
C、燃料燃烧越充分,释放的热量越多,可以提高热机效率,故C不符合题意。
D、热机效率是热机性能的重要指标之一,不同的热机,热机效率一般不同,故D不符合题意。
故答案为:B
【分析】(1)汽油机和柴油机是内燃机,属于热机的一种。
(2)热值是燃料的一种属性,与燃烧充分与否无关。
(3)燃料燃烧越充分,热机的效率越高。
(4)不同的热机效率一般不同,汽油机的热机效率低于柴油机的效率。
9.【答案】B
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【解答】根据题意可知它们吸收的热量相等则Q水=Q油,即c水m水Δt水=c油m油Δt油,故温度之比为,即B正确,ACD错误。
故答案为:B
【分析】物体吸收热量公式为Q=cmΔt,温度变化量就为。
10.【答案】D
【知识点】比热容
【解析】【解答】根据热量公式和图像可以算出甲乙丙三种物质的比热容即
根据计算可甲的比热容等于乙的比热容,故A错误,温度均降低1℃时,甲放出的热量大于乙放出的热量,故B错误。由以上计算可知C错误。甲与丙的比热容之比为1:2,故D正确。
故答案为:D
【分析】(1)根据热量公式和图像分别算出比热容,然后进行对比。
(2)同种物质升高和降低1℃时,吸收的热量和放出的热量相等。
11.【答案】分子;小;引力
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】(1)物质是由分子或原子构成。
(2)液体分子摆列不规则,分子间距大,气体分子排列及不规则,分子间间距最大,即液体分子间的距离比气体分子间距离小。
(3)分子之间存在引力和斥力,很难被分开说明存在相互作用的引力。
【分析】(1)根据分子动理论知识,物质是由分子或原子组成的。
(2)固体分子间间距小于液体,液体间分子间距小于气体,气体间分子间距最大。
(3)很难被压缩说明分子间存在斥力,很难被分开说明分子间存在引力。
12.【答案】1kg;减小;不变
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【解答】(1)水比热容的含义是:1kg的水温度升高或降低1℃时吸收(或放出)的热量是4.2×103J。
(2)水变凉了是因为热量传递到空气中,内能减小温度降低。
(3)水的比热容不会发生变化。
【分析】(1)比热容的含义是:单位质量的某种物质升高或降低1℃时吸收(或放出)的热量。
(2)热量从高温物体传递给低温物体,内能减小,温度降低。
(3)比热容是物质的一种属性,与物质的种类和状态有关。
13.【答案】温度差;做功;做功;热传递
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】(1)热传递是热量从高温物体传递给低温物体,它们之间具有不同的温度差。
(2)汽车刹车时,轮胎与地面摩擦,轮胎的温度升高,是通过做功的方式改变内能的。
(3)(4)做功和热传递都能改变内能,效果是相同的。
【分析】(1)热传递发生的条件是从高温物体传递给低温物体,物体间存在温度差才能热传递。
(2)刹车时,轮胎与地面摩擦做功,改变了轮胎的内能,温度升高。
(3)改变内能有两种方式:做功和热传递。
14.【答案】不能;内;机械
【知识点】能量的转化或转移;能量守恒
【解析】【解答】(1)焦耳经过多年的实验研究,最终总结出永动机是不能制造出来的。
(2)燃料燃烧时是将化学能转化为内能。
(3)火箭升空时机械能增加,是燃料的内能转化而来的。
【分析】(1)永动机违背能量守恒定律,是不存在的。
(2)燃料燃烧将化学能转化为内能,火箭升空是将内能转化为机械能的。
15.【答案】做功;内;机械;40
【知识点】热机;内燃机的四个冲程
【解析】【解答】(1)从图中可以看出火花塞点火,活塞向下运动,那么就是一个做功冲程。
(2)在热机中是将燃料的内能转化为机械能。
(3)1min飞轮转动4800圈,那么1s转动为80圈,每两圈做功一次,所以1s内做功是40次。
【分析】(1)进气门排气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,符合做功冲程的特点。
(2)压缩冲程是将机械能转化为内能,而做功冲程是将内能转化为机械能。
(3)一个周期,四个冲程,飞轮转动两圈,做功一次。
16.【答案】2.3×107;8.05×106
【知识点】热机的效率;有关热机的计算
【解析】【解答】(1)根据燃料产生热量的公式计算可以得出热量Q=qm=4.6×107J/kg×0.5kg=2.3×107J。
(2)汽车获得的能量占总能量的35%,即Q机=Q×35%=2.3×107J×35%=8.05×106J。
【分析】(1)直接利用公式Q=qm就可求出热量大小。
(2)从图中可以看出有用的机械能占总能量的35%。
17.【答案】1.008×107;0.336;16.8
【知识点】热量的计算;燃料的热值
【解析】【解答】(1)水在1个标准大气压下沸腾的温度为100℃,水温变化为80℃,即水吸收的热量为Q=cmΔt=4.2×103J/(kg ℃)×30kg×80℃=1.008×107J。
(2)如果这些热量由燃烧酒精来提供,即Q酒=Q水=1.008×107J,由公式Q=qm变形可得质量为。
(3)若实际燃烧2kg的酒精,那么0.036kg相当于有用的酒精,则酒精加热效率为。
【分析】(1)先求出水升高的温度,再利用公式Q=cmΔt可以算出水吸收的热量。
(2)利用公式Q=qm变形可得质量。
(3)可以用上一问的有用质量除以实际质量就是加热效率。
18.【答案】(1)间隙
(2)B;重力
(3)引力
【知识点】物质的构成;分子热运动;分子动理论基本观点
【解析】【解答】(1)水分子和酒精分子相互浸入对方的空间,总体积变小,说明分子间存在间隙。
(2)为了有力的证明气体扩散,下面应该装二氧化氮气体,即B瓶装二氧化氮,主要避免重力对实验的影响,同时对实验现象更有说服力。
(3)分子间存在引力和斥力,很难被拉开说明分子间存在引力。
【分析】(1)总体积变小,是因为水分子和酒精分子彼此浸入对方,减小了空间,说明分子间有空隙。
(2)二氧化氮应该放下面,这样更有力的说明分子的扩散现象。
(3)很难被压缩,说明分子间存在斥力,很难被拉开说明分子间存在引力。
19.【答案】(1)做功;内
(2)减少;机械
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】(1)这是一个做功过程,通过摩擦力做功,将机械能转化为内能。
(2)酒精蒸汽对木塞做功,内能减小,木塞飞出机械能增加,是通过酒精的内能转化而来的。
【分析】(1)摩擦做功,将机械能转化为内能。
(2)物体对外做功,内能减小。
20.【答案】(1)自下而上
(2)质量
(3)未注明单位;煤油
(4)天平;偏小;燃料不能完全燃烧,并且燃料燃烧释放的能量不可能全部被水吸收
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】(1)组装实验器材时要自下而上的顺序,可以更好地调整酒精灯的位置,用外焰加热。
(2)想探究煤油和酒精的热值大小关系,应控制两种燃料的质量相等。
(3)①第2列和第3列没有单位。②加热相同的时间,使液体升温较快的燃料热值越大,所以煤油的热值大。
(4)热值可以用公式,热量通过水吸收的求出,那么质量需要天平测出,所以需要补充的实验仪器是天平。这种方法计算出的热值比真实值偏小,因为燃料不能完全燃烧,并且燃料燃烧释放的能量不可能全部被水吸收,有一部分散失到空气中了。
【分析】(1)酒精灯外焰温度高,加热时效果最好,从下而上组装器材,能更好的放置酒精灯的位置。
(2)研究不同物质的热值,需要控制变量,材料不一样,其余的量保持相同。
(3)物理的每个数值都有单位。比较热值可以采用转换法比较。
(4)需要天平测出质量,燃料燃烧时有一部分热量散失到空气中,由热量损失。
21.【答案】(1)质量
(2)使物质受热均匀
(3)加热的时间
(4)水;水
(5)大于;质量
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)研究不同物质的吸热能力,材料不一样,其余量保持相同,则质量要相同。
(2)用玻璃棒搅拌的目的是使物质均匀受热。
(3)实验中是通过比较加热时间来间接反映吸收热量的多少,加热时间越长则表示吸收热量多。
(4)由乙图可知水的吸热能力强,升高相同的温度,水吸收的热量多一些,由此可知,水的比热容较大。
(5)①吸收相同的热量甲吸热时间小于乙的吸热时间,故甲的比热容大于乙。
②如果甲、乙是同种物质制成的,吸收相同的热量甲乙时间不同,说明甲乙的质量不同。
【分析】(1)这里采用控制变量法,材料不一样,就要控制质量及其它量保持不变。
(2)在加热时,沙子的导热性不好,需要玻璃棒搅拌。
(3)比较吸热多少是通过时间来比较的,用到了转换法。
(4)可以采用吸收相同的热量比较时间的方法比较。
(5)材料不同,质量相同时,通过吸收相同的热量比较时间,材料相同时,相同的时间吸收的热量不同,那就是质量不同。
22.【答案】(1)热传递;剧烈
(2)解:牛奶吸收的热量:Q吸=c牛奶m牛奶(t﹣t0)=2.8×103J/(kg ℃)×250×10﹣3kg×(42℃﹣22℃)=3.25×104J;
(3)解:若不考虑热量损失,热水放出的热量:Q放=Q吸=1.25×105J,
由Q放=cm(t水﹣t)可知,热水的质量: 。
【知识点】热量的计算;分子热运动
【解析】【解答】(1)热量从热水传递到牛奶,牛奶温度上升,这是热传递的方法改变内能。分子热运动与温度有关,温度越高,分子热运动越剧烈。
【分析】(1)热传递可以改变物体内能,热量从高温物体转移到低温物体。温度越高,分子热运动越剧烈。
(2)利用热量公式Q=cm(t﹣t0)即可算出牛奶吸收的热量。
(3)热水释放的热量等于牛奶吸收的热量,列等式可以算出需要的水。

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