陕西省咸阳市方圆学校2023-2024九年级上学期十月份月考物理试卷

陕西省咸阳市方圆学校2023-2024学年九年级上学期十月份月考物理试卷
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.下列现象属于扩散现象的是(  )
A.尘土飞扬 B.桂花飘香 C.歌声绕梁 D.大雪纷飞
2.在房间地面装饰层下铺设散热管道,利用管道内温度不高于60℃的热水循环系统向室内供热以提高室温,这就是家庭中采用“水地暖”进行取暖的原理。“水地暖”利用了水的(  )
A.密度大 B.热值大 C.沸点高 D.比热容大
3.下列事例中,属于热传递改变物体内能的是(  )
A.饮料加冰变凉
B.弯折铁丝变热
C.钻木取火
D.搓手取暖
4.(2023九上·韩城月考)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
5.一瓶液体燃料,若倒掉一半后完全燃烧,则(  )
A.热值不变,放出的热量减半 B.热值不变,放出的热量不变
C.热值减半,放出的热量减半 D.热值减半,放出的热量不变
6.如图所示的是神舟十三号载人飞船返回舱返回地面时的情境。打开降落伞后,若返回舱在一段时间内的运动可看作是竖直向下的匀速运动,则关于返回舱在这段时间内(  )
A.返回舱的动能不变 B.返回舱的重力势能不变
C.返回舱的机械能不变 D.返回舱的机械能变大
7.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是(  )
A.0℃的物体没有内能
B.温度越高的物体,所含的内能越多
C.热量可能从内能小的物体传递给内能大的物体
D.物体的温度升高,一定是从外界吸收了热量
8.下列说法错误的是(  )
A.家用小汽车的发动机属于热机
B.汽油机顶部有喷油嘴,柴油机顶部有火花塞
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.(2023九上·韩城月考)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.(2023九上·韩城月考)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.常见的物质是由分子、   构成的。通常液体分子之间的作用力比固体的    (选填“大”或“小”)。固体很难被压缩,是因为固体分子间存在    。
12.水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),它表示的物理意义是    ;将一杯水喝掉一半后,剩下水的比热容为    J/(kg ℃),水结冰后它的比热容将    (选填“改变”或“不变”)。
13.物理学中,把物体内所有的分子    和分子    的总和叫做物体的内能。甲、乙、丙三个同规格容器内装有水,三杯水体积、温度的关系如图所示,分析可知:   杯中水的内能是最大的,   杯中水的内能是最小的(后两空均选填“甲”“乙”或“丙”)。
14.如图所示的魔罐,橡皮筋两头分别固定在罐子两端,中间系一个钩码,橡皮筋被缠绕绷紧,橡皮筋的弹性势能    (选填“变大”“变小”或“不变”);在橡皮筋的作用下魔罐能自动滚回来,滚回的过程中    能向    能转化。
15.(2023九上·韩城月考)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.(2023九上·韩城月考)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.小伟找到了一个容积为30L的水箱,装满一箱初温为20℃的水,在标准大气压下加热至沸腾   J的热量。如果这些热量由燃烧酒精来提供,忽略热量损失需要燃烧    kg的酒精,若实际燃烧2kg的酒精,酒精加热效率为    。【酒精的热值为3.0×107J/kg,水的比热容为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,先后将50mL水和50mL的酒精倒入试管中,反复翻转几次后   (选填“大于”“小于”或“等于”)100mL,这说明分子间有    。
(2)分别在质量相同的冷水和热水中同时注入一滴墨水,5秒后的现象如图乙所示,该现象说明    越高,分子运动越    (选填“剧烈”或“缓慢”)。
19.小强所在的实验小组在“探究影响动能大小的因素”实验中,准备的器材有:质量分别为m、2m的两个钢球、木块B和斜面等,实验过程如图所示:
(1)实验中通过比较    来反映钢球的动能大小。
(2)比较甲、乙两图,可初步得出结论:动能的大小与物体的    有关。
(3)比较图甲、丙两图,小强认为:物体的动能大小与速度有关。小组同学指出他的看法是错误的,理由是    。
(4)比较乙、丙两图,可初步得出结论:其它条件相同时,物体的    越大,物体的动能越大。
20.(2023九上·韩城月考)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.(2023九上·北辰月考)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,其示数为    。根据实验数据绘制成温度与时间的关系图象,如图丙所示;
(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量;
(4)分析图丙可知,若使两者升高相同的温度,则    吸收的热量较多,由此可见    的比热容较大;
(5)如图丁所示的图像表示甲、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    乙的比热容(选填“大于”、“等于”或“小于”);
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2小题,计16分)
22.如图运﹣20是我国自主研发的大型运输机,可在复杂气象条件下,执行各种物资和人员的长距离航空运输任务。若该运输机在高空中飞行时受到的水平推力恒为1.6×105N,某次沿水平方向匀速航行了1080km的过程中,燃烧航空煤油8t。(航空煤油的热值为4×107J/kg,假设航空煤油完全燃烧)
(1)运输机着陆后减速滑行过程中,轮胎表面的温度会升高,这是通过    的方式使轮胎的内能    (选填“增大”或“减小”)。
(2)8t航空煤油完全燃烧放出的热量是多少?
(3)该运输机发动机的热机效率是多少?
23.珊珊同学测量天然气灶火焰中心温度时,把一枚150g的金属块放在火焰中心加热足够长的时间后,立即投入到盛有200g、20℃水的绝热容器中(容器内部不与容器外部发生热传递),水温最高升到80℃。已知,c金属块=0.5×103J/(kg ℃),c水=4.2×103J/(kg ℃),不计热量损失。求:
(1)纯净天然气是无色无味的气体,使用前通常在天然气中加入有特殊气味的气体,以便泄漏时能及时察觉到,人能闻到这种气味,说明分子在永不停息地做    。
(2)水温升高到80℃时,水吸收的热量是多少?
(3)天然气灶火焰中心的温度是多少?
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】分子热运动
【解析】【解答】A.尘土飞扬,为宏观物体的运动,与分子运动无关,故A不合题意;
B.桂花飘香,即香味分子和空气分子彼此进入对方,从而发生扩散现象,故B符合题意;
C.歌声绕梁,描述的声音的音色好,与分子运动无关,故C不合题意;
D.大雪纷飞,为宏观物体的运动,与分子运动无关,故D不合题意。
故选B。
【分析】不同的物质相互接触是彼此进入对方的现象叫扩散,据此分析判断。
2.【答案】D
【知识点】比热容
【解析】【解答】在房间地面装饰层下铺设散热管道,利用管道内温度不高于60℃的热水循环系统向室内供热以提高室温,这就是家庭中采用“水地暖”进行取暖的原理。“水地暖”利用了水的比热容大,可以在降低相同温度时放出相同的热量,从而提高采暖效果,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
【分析】比热容是表示物质吸放热本领大小的物理量,据此分析判断。
3.【答案】A
【知识点】热传递改变物体内能
【解析】【解答】A.饮料加冰变凉,其实是热量从饮料传递给冰块,属于热传递,故A符合题意;
BCD.弯折铁丝,钻木取火,搓手取暖,三者都是将机械能转化为内能,属于做功,故B、C、D不合题意。
故选A。
【分析】热传递改变物体内能的本质为能量的转移,据此分析判断。
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】燃料的热值
【解析】【解答】热值是燃料的一种性质,只与燃料的种类有关,与质量无关,因此燃料倒掉一半后热值不变。根据Q=qm可知,由于燃料的质量减半,因此放出的热量减半,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
【分析】根据热值的特点和公式Q=qm分析判断。
6.【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】返回舱向下做匀速直线运动,则质量不变,速度不变,那么动能不变;质量不变,高度减小,则重力势能减小。根据“机械能=动能+重力势能”可知,返回舱的机械能减小,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
【分析】动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关,而“机械能=动能+重力势能”。
7.【答案】C
【知识点】温度、热量与内能的关系
【解析】【解答】A.0℃的物体有内能,一切物体都有内能,与温度和质量有关,故A错误;
B.温度越高的物体,由于质量不确定,所以所含的内能不一定多,故B错误;
C.热量只能从温度高的物体传递给温度低的物体,但温度高的物体可能质量小,所含内能较少,而温度低的物体可能质量大,所含内能较大,故C正确;
D.物体的温度升高,可能是从外界吸收了热量,也可能是外界对物体做功,故D错误。
故选C。
【分析】A.一切物体都有内能;
B.内能与温度和质量大小都有关;
C.根据热传递以及内能的影响因素综合分析判断;
D.改变物体内能的方式:做功和热传递。
8.【答案】B
【知识点】热机
【解析】【解答】A.家用小汽车的发动机为内燃机,属于热机,故A正确不合题意;
B.汽油机顶部有火花塞,柴油机顶部有喷油嘴,故B错误符合题意;
C.使燃料燃烧更充分,可以放出更对的热量,做更多的游泳馆,那么可以提高热机效率,故C正确不合题意;
D.热机效率是热机性能的重要指标之一,故D正确不合题意。
故选B。
【分析】根据对热机的分类,结构和效率的知识分析判断。
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】原子;小;斥力
【知识点】分子间相互作用力
【解析】【解答】(1)常见的物质是由分子、原子构成的。
(2)通常液体分子之间的距离较大,则它们之间的作用力比固体的小。固体很难被压缩,是因为固体分子间存在斥力。
【分析】(1)根据物质组成的知识解答;
(2)根据分子之间存在相互作用的引力和斥力解答。
12.【答案】1kg的水每升高1℃吸收的热量为2.2×103J;6.2×103;改变
【知识点】比热容
【解析】【解答】(1)水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),它表示的物理意义是: 1kg的水每升高1℃吸收的热量为4.2×103J 。
(2)将一杯水喝掉一半后,虽然水的质量减小,但是物质种类和状态不变,因此剩下水的比热容不变,即剩下水的比热容为 4.2×103J/(kg ℃)。水结冰后它的状态发声改变,则它的比热容将改变。
【分析】(1)比热容的意义:表示1kg的某种物质温度升高1℃时吸收的热量是多少J;
(2)比热容是物质本身的一种性质,只与物质的种类和状态有关,据此分析解答。
13.【答案】动能;势能;丙;甲
【知识点】内能的概念
【解析】【解答】(1)物理学中,把物体内所有的分子动能和分子势能的总和叫做物体的内能。
(2)根据图片可知,丙中水的质量最大,温度最高,则丙中水的内能最大;甲中水的质量最小,温度最低,则甲的内能最小。
【分析】(1)根据内能的定义解答。
(2)物质的内能与温度和质量有关,据此分析解答。
14.【答案】变大;弹性势;动
【知识点】势能的影响因素
【解析】【解答】(1)如图所示的魔罐,橡皮筋两头分别固定在罐子两端,中间系一个钩码,橡皮筋被缠绕绷紧,则形变程度越多,那么橡皮筋的弹性势能变大;
(2)在橡皮筋的作用下魔罐能自动滚回来,滚回的过程中弹性势能向动能转化。
【分析】(1)弹性势能与形变程度大小有关;
(2)根据能量转化的知识分析解答。
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)水的质量:m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×0.03m3=30kg,
一标准大气压下,水沸腾时的温度为100℃,即水的末温为100℃,
水吸收的热量:Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg ℃)×30kg×(100℃-20℃)=1.008×107J;
(2)由题意知,酒精完全燃烧放出的热量Q放=Q吸=1.008×107J,
需要的酒精的质量:;
(3)2kg酒精柴完全燃烧放出的热量:Q放′=m酒′q=2kg×3.0×107J/kg=6.0×107J,
加热效率:。
【分析】(1)根据m水=ρ水V水计算水的质量,再根据Q吸=c水m水(t-t0)计算水吸收的热量;
(2)首先根据Q放=Q吸计算酒精放出的热量,然后根据计算需要酒精的质量;
(3)首先根据Q放′=m酒′q计算酒精燃烧放出的热量,再根据计算酒精的加热效率。
18.【答案】(1)小于;间隙
(2)温度;剧烈
【知识点】分子热运动;分子动理论基本观点
【解析】【解答】(1)如图甲所示,先后将50mL水和50mL的酒精倒入试管中,反复翻转几次后100mL,这说明分子间有间隙。
(2)分别在质量相同的冷水和热水中同时注入一滴墨水,5秒后热水颜色变化最大,该现象说明温度越高,分子运动越剧烈。
【分析】(1)根据分子之间存在间隙解答;
(2)根据分子运动与温度的关系解答。
19.【答案】(1)木块B被撞击后移动的距离
(2)速度
(3)没有控制钢球的质量相同
(4)质量
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】(1)实验中通过比较木块B被撞击后移动的距离来反映钢球的动能大小。
(2)根据图片可知,甲和乙中小球的质量相同,而在斜面上的高度不同,即小球的速度不同,那么得出结论:动能的大小与物体的速度有关。
(3)比较图甲、丙两图,小强认为:物体的动能大小与速度有关。小组同学指出他的看法是错误的,理由是:没有控制钢球的质量相同。
(4)根据图片可知,乙和丙中小球的质量大小不同,那么得出结论:其它条件相同时,物体的质量越大,物体的动能越大。
【分析】(1)小球撞击木块,木块在水平面上移动时克服摩擦做功。根据W=fs可知,木块移动的距离越大,则克服摩擦做功越多,因此小球动能越大。
(2)根据图片分析甲和乙中哪个因素不同即可;
(3)探究动能大小与速度的关系时,需要控制小球的质量相等,只改变速度。而甲和丙中小球的质量并不相等,据此分析解答;
(4)根据图片分析乙和丙中哪个因素不同即可。
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)39℃
(3)加热的时间
(4)水;水
(5)大于;质量
【知识点】比热容;比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)根据实验过程可知,要根据升高温度的大小反映物质比热容的大小,需要控制沙子和水的初温和质量相同;
(2)根据乙图可知,温度计的分度值为1℃,则示数为39℃;
(3)实验中,是通过比较加热的时间来间接反映沙子和水吸收的热量;
(4)如丙图可知,若使两者升高相同的温度,水的加热时间长,则水洗后的热量多。根据Q=cm△t可知,水的比热容较大。
(5)①如丁图所示,甲和乙的质量相同,吸收相同的热量时,甲升高的温度小于乙升高的温度,根据Q=cm△t可知,甲的比热容大于乙的比热容。
②如果甲和乙是同种物质,而吸收相同的热量时,甲升高的温度小于乙升高的温度,根据Q=cm△t可知,甲和乙的差异是质量不同。
【分析】(1)根据Q=cm△t可知,质量相同的不同物质吸收相同的热量时,比热容越大,则升高的温度越小;
(2)根据乙图确定温度计的分度值,根据液面位置读出示数;
(3)使用相同的酒精灯进行加热,则相同的时间内放出相同的热量;
(4)根据丙图分析解答;
(5)①从图像中提取信息,利用公式Q=cm△t分析解答;
②根据Q=cm△t可知,同一种物质升高的温度越大,则吸收的热量越大,那么加热时间越长,据此分析解答。
22.【答案】(1)做功;增大
(2)解:航空煤油完全燃烧放出的热量:Q放=m油q油=8×103kg×4.0×107J/kg=3.2×1011J;
答:8t航空煤油完全燃烧放出的热量是3.2×1011J;
(3)解:飞机发动机所做的有用功:W=Fs=1.6×105N×1080×103m=1.728×1011J,
则该运输机发动机的热机效率为:。
答:该运输机发动机的热机效率是54%。
【知识点】做功改变物体内能;燃料的热值;热机的效率;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)运输机着陆后减速滑行过程中,轮胎表面的温度会升高,即将机械能转化为内能,这是通过做功的方式使轮胎的内能增大。
【分析】(1)改变物体内能的方式:做功,本质为能量的转化;热传递,本质为能量的转移。外界对物体做功,则内能增大;物体对外界做功,则物体内能减小。
(2)根据Q放=m油q油计算煤油完全燃烧放出的热量;
(3)首先根据W=Fs计算发动机做的有用功,再根据 计算发动机的热机效率。
23.【答案】(1)无规则运动
(2)解:水的质量:m水=200g=0.2kg,
水吸收的热量:Q吸=c水m水(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×0.2kg×(80℃﹣20℃)=5.04×104J;
答:水吸收的热量为5.04×104J;
(3)解:容器内部不与容器外部发生热传递,金属块放出的热量:Q放=Q吸=5.04×104J,
达到热平衡后,金属块的温度与水的温度相同m金属=150g=0.15kg。
由Q放=cm(t0﹣t)可知,金属块的初温:,
金属块放在火焰中心加热足够长的时间后,金属块的温度与火焰中心的温度相同,所以火焰中心的温度为752℃。
答:火焰中心的温度为752℃。
【知识点】热量的计算;分子热运动
【解析】【分析】(1)根据分子运动的知识解答;
(2)根据公式 Q吸=c水m水(t﹣t0) 计算水吸收的热量;
(3)不考虑热损失,则金属块放出热量等于水吸收的热量,首先根据 计算金属块降低到温度,最后根据t0'=△t+t计算金属块的初温。
陕西省咸阳市方圆学校2023-2024学年九年级上学期十月份月考物理试卷
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.下列现象属于扩散现象的是(  )
A.尘土飞扬 B.桂花飘香 C.歌声绕梁 D.大雪纷飞
【答案】B
【知识点】分子热运动
【解析】【解答】A.尘土飞扬,为宏观物体的运动,与分子运动无关,故A不合题意;
B.桂花飘香,即香味分子和空气分子彼此进入对方,从而发生扩散现象,故B符合题意;
C.歌声绕梁,描述的声音的音色好,与分子运动无关,故C不合题意;
D.大雪纷飞,为宏观物体的运动,与分子运动无关,故D不合题意。
故选B。
【分析】不同的物质相互接触是彼此进入对方的现象叫扩散,据此分析判断。
2.在房间地面装饰层下铺设散热管道,利用管道内温度不高于60℃的热水循环系统向室内供热以提高室温,这就是家庭中采用“水地暖”进行取暖的原理。“水地暖”利用了水的(  )
A.密度大 B.热值大 C.沸点高 D.比热容大
【答案】D
【知识点】比热容
【解析】【解答】在房间地面装饰层下铺设散热管道,利用管道内温度不高于60℃的热水循环系统向室内供热以提高室温,这就是家庭中采用“水地暖”进行取暖的原理。“水地暖”利用了水的比热容大,可以在降低相同温度时放出相同的热量,从而提高采暖效果,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
【分析】比热容是表示物质吸放热本领大小的物理量,据此分析判断。
3.下列事例中,属于热传递改变物体内能的是(  )
A.饮料加冰变凉
B.弯折铁丝变热
C.钻木取火
D.搓手取暖
【答案】A
【知识点】热传递改变物体内能
【解析】【解答】A.饮料加冰变凉,其实是热量从饮料传递给冰块,属于热传递,故A符合题意;
BCD.弯折铁丝,钻木取火,搓手取暖,三者都是将机械能转化为内能,属于做功,故B、C、D不合题意。
故选A。
【分析】热传递改变物体内能的本质为能量的转移,据此分析判断。
4.(2023九上·韩城月考)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。
5.一瓶液体燃料,若倒掉一半后完全燃烧,则(  )
A.热值不变,放出的热量减半 B.热值不变,放出的热量不变
C.热值减半,放出的热量减半 D.热值减半,放出的热量不变
【答案】A
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】热值是燃料的一种性质,只与燃料的种类有关,与质量无关,因此燃料倒掉一半后热值不变。根据Q=qm可知,由于燃料的质量减半,因此放出的热量减半,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
【分析】根据热值的特点和公式Q=qm分析判断。
6.如图所示的是神舟十三号载人飞船返回舱返回地面时的情境。打开降落伞后,若返回舱在一段时间内的运动可看作是竖直向下的匀速运动,则关于返回舱在这段时间内(  )
A.返回舱的动能不变 B.返回舱的重力势能不变
C.返回舱的机械能不变 D.返回舱的机械能变大
【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】返回舱向下做匀速直线运动,则质量不变,速度不变,那么动能不变;质量不变,高度减小,则重力势能减小。根据“机械能=动能+重力势能”可知,返回舱的机械能减小,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
【分析】动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关,而“机械能=动能+重力势能”。
7.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是(  )
A.0℃的物体没有内能
B.温度越高的物体,所含的内能越多
C.热量可能从内能小的物体传递给内能大的物体
D.物体的温度升高,一定是从外界吸收了热量
【答案】C
【知识点】温度、热量与内能的关系
【解析】【解答】A.0℃的物体有内能,一切物体都有内能,与温度和质量有关,故A错误;
B.温度越高的物体,由于质量不确定,所以所含的内能不一定多,故B错误;
C.热量只能从温度高的物体传递给温度低的物体,但温度高的物体可能质量小,所含内能较少,而温度低的物体可能质量大,所含内能较大,故C正确;
D.物体的温度升高,可能是从外界吸收了热量,也可能是外界对物体做功,故D错误。
故选C。
【分析】A.一切物体都有内能;
B.内能与温度和质量大小都有关;
C.根据热传递以及内能的影响因素综合分析判断;
D.改变物体内能的方式:做功和热传递。
8.下列说法错误的是(  )
A.家用小汽车的发动机属于热机
B.汽油机顶部有喷油嘴,柴油机顶部有火花塞
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】热机
【解析】【解答】A.家用小汽车的发动机为内燃机,属于热机,故A正确不合题意;
B.汽油机顶部有火花塞,柴油机顶部有喷油嘴,故B错误符合题意;
C.使燃料燃烧更充分,可以放出更对的热量,做更多的游泳馆,那么可以提高热机效率,故C正确不合题意;
D.热机效率是热机性能的重要指标之一,故D正确不合题意。
故选B。
【分析】根据对热机的分类,结构和效率的知识分析判断。
9.(2023九上·韩城月考)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.(2023九上·韩城月考)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.常见的物质是由分子、   构成的。通常液体分子之间的作用力比固体的    (选填“大”或“小”)。固体很难被压缩,是因为固体分子间存在    。
【答案】原子;小;斥力
【知识点】分子间相互作用力
【解析】【解答】(1)常见的物质是由分子、原子构成的。
(2)通常液体分子之间的距离较大,则它们之间的作用力比固体的小。固体很难被压缩,是因为固体分子间存在斥力。
【分析】(1)根据物质组成的知识解答;
(2)根据分子之间存在相互作用的引力和斥力解答。
12.水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),它表示的物理意义是    ;将一杯水喝掉一半后,剩下水的比热容为    J/(kg ℃),水结冰后它的比热容将    (选填“改变”或“不变”)。
【答案】1kg的水每升高1℃吸收的热量为2.2×103J;6.2×103;改变
【知识点】比热容
【解析】【解答】(1)水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),它表示的物理意义是: 1kg的水每升高1℃吸收的热量为4.2×103J 。
(2)将一杯水喝掉一半后,虽然水的质量减小,但是物质种类和状态不变,因此剩下水的比热容不变,即剩下水的比热容为 4.2×103J/(kg ℃)。水结冰后它的状态发声改变,则它的比热容将改变。
【分析】(1)比热容的意义:表示1kg的某种物质温度升高1℃时吸收的热量是多少J;
(2)比热容是物质本身的一种性质,只与物质的种类和状态有关,据此分析解答。
13.物理学中,把物体内所有的分子    和分子    的总和叫做物体的内能。甲、乙、丙三个同规格容器内装有水,三杯水体积、温度的关系如图所示,分析可知:   杯中水的内能是最大的,   杯中水的内能是最小的(后两空均选填“甲”“乙”或“丙”)。
【答案】动能;势能;丙;甲
【知识点】内能的概念
【解析】【解答】(1)物理学中,把物体内所有的分子动能和分子势能的总和叫做物体的内能。
(2)根据图片可知,丙中水的质量最大,温度最高,则丙中水的内能最大;甲中水的质量最小,温度最低,则甲的内能最小。
【分析】(1)根据内能的定义解答。
(2)物质的内能与温度和质量有关,据此分析解答。
14.如图所示的魔罐,橡皮筋两头分别固定在罐子两端,中间系一个钩码,橡皮筋被缠绕绷紧,橡皮筋的弹性势能    (选填“变大”“变小”或“不变”);在橡皮筋的作用下魔罐能自动滚回来,滚回的过程中    能向    能转化。
【答案】变大;弹性势;动
【知识点】势能的影响因素
【解析】【解答】(1)如图所示的魔罐,橡皮筋两头分别固定在罐子两端,中间系一个钩码,橡皮筋被缠绕绷紧,则形变程度越多,那么橡皮筋的弹性势能变大;
(2)在橡皮筋的作用下魔罐能自动滚回来,滚回的过程中弹性势能向动能转化。
【分析】(1)弹性势能与形变程度大小有关;
(2)根据能量转化的知识分析解答。
15.(2023九上·韩城月考)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.(2023九上·韩城月考)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.小伟找到了一个容积为30L的水箱,装满一箱初温为20℃的水,在标准大气压下加热至沸腾   J的热量。如果这些热量由燃烧酒精来提供,忽略热量损失需要燃烧    kg的酒精,若实际燃烧2kg的酒精,酒精加热效率为    。【酒精的热值为3.0×107J/kg,水的比热容为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)水的质量:m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×0.03m3=30kg,
一标准大气压下,水沸腾时的温度为100℃,即水的末温为100℃,
水吸收的热量:Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg ℃)×30kg×(100℃-20℃)=1.008×107J;
(2)由题意知,酒精完全燃烧放出的热量Q放=Q吸=1.008×107J,
需要的酒精的质量:;
(3)2kg酒精柴完全燃烧放出的热量:Q放′=m酒′q=2kg×3.0×107J/kg=6.0×107J,
加热效率:。
【分析】(1)根据m水=ρ水V水计算水的质量,再根据Q吸=c水m水(t-t0)计算水吸收的热量;
(2)首先根据Q放=Q吸计算酒精放出的热量,然后根据计算需要酒精的质量;
(3)首先根据Q放′=m酒′q计算酒精燃烧放出的热量,再根据计算酒精的加热效率。
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,先后将50mL水和50mL的酒精倒入试管中,反复翻转几次后   (选填“大于”“小于”或“等于”)100mL,这说明分子间有    。
(2)分别在质量相同的冷水和热水中同时注入一滴墨水,5秒后的现象如图乙所示,该现象说明    越高,分子运动越    (选填“剧烈”或“缓慢”)。
【答案】(1)小于;间隙
(2)温度;剧烈
【知识点】分子热运动;分子动理论基本观点
【解析】【解答】(1)如图甲所示,先后将50mL水和50mL的酒精倒入试管中,反复翻转几次后100mL,这说明分子间有间隙。
(2)分别在质量相同的冷水和热水中同时注入一滴墨水,5秒后热水颜色变化最大,该现象说明温度越高,分子运动越剧烈。
【分析】(1)根据分子之间存在间隙解答;
(2)根据分子运动与温度的关系解答。
19.小强所在的实验小组在“探究影响动能大小的因素”实验中,准备的器材有:质量分别为m、2m的两个钢球、木块B和斜面等,实验过程如图所示:
(1)实验中通过比较    来反映钢球的动能大小。
(2)比较甲、乙两图,可初步得出结论:动能的大小与物体的    有关。
(3)比较图甲、丙两图,小强认为:物体的动能大小与速度有关。小组同学指出他的看法是错误的,理由是    。
(4)比较乙、丙两图,可初步得出结论:其它条件相同时,物体的    越大,物体的动能越大。
【答案】(1)木块B被撞击后移动的距离
(2)速度
(3)没有控制钢球的质量相同
(4)质量
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】(1)实验中通过比较木块B被撞击后移动的距离来反映钢球的动能大小。
(2)根据图片可知,甲和乙中小球的质量相同,而在斜面上的高度不同,即小球的速度不同,那么得出结论:动能的大小与物体的速度有关。
(3)比较图甲、丙两图,小强认为:物体的动能大小与速度有关。小组同学指出他的看法是错误的,理由是:没有控制钢球的质量相同。
(4)根据图片可知,乙和丙中小球的质量大小不同,那么得出结论:其它条件相同时,物体的质量越大,物体的动能越大。
【分析】(1)小球撞击木块,木块在水平面上移动时克服摩擦做功。根据W=fs可知,木块移动的距离越大,则克服摩擦做功越多,因此小球动能越大。
(2)根据图片分析甲和乙中哪个因素不同即可;
(3)探究动能大小与速度的关系时,需要控制小球的质量相等,只改变速度。而甲和丙中小球的质量并不相等,据此分析解答;
(4)根据图片分析乙和丙中哪个因素不同即可。
20.(2023九上·韩城月考)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.(2023九上·北辰月考)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,其示数为    。根据实验数据绘制成温度与时间的关系图象,如图丙所示;
(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量;
(4)分析图丙可知,若使两者升高相同的温度,则    吸收的热量较多,由此可见    的比热容较大;
(5)如图丁所示的图像表示甲、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    乙的比热容(选填“大于”、“等于”或“小于”);
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)39℃
(3)加热的时间
(4)水;水
(5)大于;质量
【知识点】比热容;比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)根据实验过程可知,要根据升高温度的大小反映物质比热容的大小,需要控制沙子和水的初温和质量相同;
(2)根据乙图可知,温度计的分度值为1℃,则示数为39℃;
(3)实验中,是通过比较加热的时间来间接反映沙子和水吸收的热量;
(4)如丙图可知,若使两者升高相同的温度,水的加热时间长,则水洗后的热量多。根据Q=cm△t可知,水的比热容较大。
(5)①如丁图所示,甲和乙的质量相同,吸收相同的热量时,甲升高的温度小于乙升高的温度,根据Q=cm△t可知,甲的比热容大于乙的比热容。
②如果甲和乙是同种物质,而吸收相同的热量时,甲升高的温度小于乙升高的温度,根据Q=cm△t可知,甲和乙的差异是质量不同。
【分析】(1)根据Q=cm△t可知,质量相同的不同物质吸收相同的热量时,比热容越大,则升高的温度越小;
(2)根据乙图确定温度计的分度值,根据液面位置读出示数;
(3)使用相同的酒精灯进行加热,则相同的时间内放出相同的热量;
(4)根据丙图分析解答;
(5)①从图像中提取信息,利用公式Q=cm△t分析解答;
②根据Q=cm△t可知,同一种物质升高的温度越大,则吸收的热量越大,那么加热时间越长,据此分析解答。
四、综合题(本大题共2小题,计16分)
22.如图运﹣20是我国自主研发的大型运输机,可在复杂气象条件下,执行各种物资和人员的长距离航空运输任务。若该运输机在高空中飞行时受到的水平推力恒为1.6×105N,某次沿水平方向匀速航行了1080km的过程中,燃烧航空煤油8t。(航空煤油的热值为4×107J/kg,假设航空煤油完全燃烧)
(1)运输机着陆后减速滑行过程中,轮胎表面的温度会升高,这是通过    的方式使轮胎的内能    (选填“增大”或“减小”)。
(2)8t航空煤油完全燃烧放出的热量是多少?
(3)该运输机发动机的热机效率是多少?
【答案】(1)做功;增大
(2)解:航空煤油完全燃烧放出的热量:Q放=m油q油=8×103kg×4.0×107J/kg=3.2×1011J;
答:8t航空煤油完全燃烧放出的热量是3.2×1011J;
(3)解:飞机发动机所做的有用功:W=Fs=1.6×105N×1080×103m=1.728×1011J,
则该运输机发动机的热机效率为:。
答:该运输机发动机的热机效率是54%。
【知识点】做功改变物体内能;燃料的热值;热机的效率;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)运输机着陆后减速滑行过程中,轮胎表面的温度会升高,即将机械能转化为内能,这是通过做功的方式使轮胎的内能增大。
【分析】(1)改变物体内能的方式:做功,本质为能量的转化;热传递,本质为能量的转移。外界对物体做功,则内能增大;物体对外界做功,则物体内能减小。
(2)根据Q放=m油q油计算煤油完全燃烧放出的热量;
(3)首先根据W=Fs计算发动机做的有用功,再根据 计算发动机的热机效率。
23.珊珊同学测量天然气灶火焰中心温度时,把一枚150g的金属块放在火焰中心加热足够长的时间后,立即投入到盛有200g、20℃水的绝热容器中(容器内部不与容器外部发生热传递),水温最高升到80℃。已知,c金属块=0.5×103J/(kg ℃),c水=4.2×103J/(kg ℃),不计热量损失。求:
(1)纯净天然气是无色无味的气体,使用前通常在天然气中加入有特殊气味的气体,以便泄漏时能及时察觉到,人能闻到这种气味,说明分子在永不停息地做    。
(2)水温升高到80℃时,水吸收的热量是多少?
(3)天然气灶火焰中心的温度是多少?
【答案】(1)无规则运动
(2)解:水的质量:m水=200g=0.2kg,
水吸收的热量:Q吸=c水m水(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×0.2kg×(80℃﹣20℃)=5.04×104J;
答:水吸收的热量为5.04×104J;
(3)解:容器内部不与容器外部发生热传递,金属块放出的热量:Q放=Q吸=5.04×104J,
达到热平衡后,金属块的温度与水的温度相同m金属=150g=0.15kg。
由Q放=cm(t0﹣t)可知,金属块的初温:,
金属块放在火焰中心加热足够长的时间后,金属块的温度与火焰中心的温度相同,所以火焰中心的温度为752℃。
答:火焰中心的温度为752℃。
【知识点】热量的计算;分子热运动
【解析】【分析】(1)根据分子运动的知识解答;
(2)根据公式 Q吸=c水m水(t﹣t0) 计算水吸收的热量;
(3)不考虑热损失,则金属块放出热量等于水吸收的热量,首先根据 计算金属块降低到温度,最后根据t0'=△t+t计算金属块的初温。

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