江西省上饶市广丰区南屏中学2024-2025学年度九年级上学期10月物理检测卷
一、填空题(共16分,每空1分)
1.如图甲所示的气体扩散实验,其中装红棕色二氧化氮气体的应是 瓶(选填“A”或“B”)(已知二氧化氮的密度比空气的大);如图乙所示,红墨水在热水中比在冷水中扩散得快,这说明分子热运动的快慢与 有关。
2.如图所示,在配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小块硝化棉。把活塞迅速压下,可以看到的现象是 。在这一过程中,通过 的方式改变空气的内能。
3.在1个标准大气压下,质量为400g,温度为15℃的煤油,温度升高50℃,需要吸收 J的热量,这些热量如果全部被200g,温度为55℃的水吸收,温度升高 ℃。(,)
4.在吹气球时,吹大了的气球没握住,它叫啸着飞跑了!
图甲情景中的能量转化过程与图 (选填“乙”或“丙”)所示热机工作冲程相同。若该热机的飞轮转速是1800r/min,则热机每秒对外做功 次。
5.已知汽油的热值为4.6×107J/kg,2kg汽油完全燃烧时释放的热量为 J。已知汽车防冻液的比热容为4.2×103J/(kg ℃),防冻液从90℃冷却到20℃的过程中,放出的热量为2.94×106J,则汽车防冻液的质量为 kg。
6.某品牌汽车燃油机的能量流程图如图所示,若汽车行驶过程中消耗燃油2L(燃油的热值为),该热机的效率约为 ;假如这些燃油完全燃烧,牵引力做的功是 J。
7.内燃机是汽车的“心脏”,燃料燃烧时将化学能转化为内能。好奇的同学阅读了某牌号汽车发动机的说明书后,将内燃机的能量流向图制成如图乙所示的图表。根据给出的信息,该内燃机的效率为 ,汽车需要用水来冷却汽车发动机,是用 方法改变物体的内能。
8.用煤炉给10L水加热,加热过程中水温随时间变化的图像如图所示,煤燃烧的过程中发生的能量转化是 。从第2分钟到第4分钟,水吸收的热量是 焦耳。
二、选择题(共14分,9-12小题,每个小题只有一个正确选项,每小题2分;第13、14小题为不定项选择题,每个小题有一个或几个正确选项,每小题3分,全都选择正确得3分,不定项选项选择正确但不全得1分,不选、多选或选错得0分)
9.如图所示的是小军同学为同学表演“铁树开花”魔术的装置:利用氨水能使酚酞变红的特性,装浓氨水和浸有酚酞溶液的棉团放在大烧杯中一段时间后,可观察到棉团由白色变为红色。该魔术利用了以下哪个物理知识( )
A.分子间有引力 B.分子在不停地运动
C.分子间的间隔变小 D.分子由原子构成
10.关于热量、内能、比热容,下列说法正确的是( )
A.物体的温度越低,所含的热量越少
B.一块0℃的冰熔化成0℃的水后,温度不变,内能不变
C.升高相同的温度,比热容大的物体吸收的热量多
D.发生热传递时,热量可以从内能小的物体传递给内能大的物体
11.如图所示是一台单缸四冲程汽油机工作时的四冲程示意图,下列说法正确的是( )
A.甲冲程中具有很明显的机械能转化为内能的过程
B.丁冲程中空气从进气门进入汽缸,汽油从喷油嘴进入汽缸
C.该汽油机在一个工作循环中工作过程依次为丁、丙、甲、乙
D.四冲程中靠飞轮惯性完成的冲程只有乙、丁
12.如图所示,弹性小球在地面弹跳的频闪照片,下列关于该物理情景的有关物理知识说法正确的是( )
A.根据能量守恒定律,在此过程中小球的机械能总量是保持不变的
B.小球弹起的高度越来越小,在此过程中能量守恒
C.在小球的运动中是通过热传递的方式使其内能增加
D.小球和地面之间发生撞击,内能转化为机械能
13.在如图所示的实验中,用酒精灯给试管加热,试管内水的温度逐渐升高直至沸腾。水沸腾后,橡胶塞从试管口飞出,试管口附近有“白气”产生。关于上述过程中能量的变化情况,下列说法正确的是( )
A.酒精燃烧的过程,是化学能转化为内能的过程
B.水升温的过程,是通过热传递使内能增加的过程
C.试管口附近出现“白气”的过程,是内能增加的过程
D.活塞飞出的过程,是通过做功使内能转化为机械能的过程
14.小李家使用的燃气热水器,将 30kg 的水从 20℃加热到 45℃消耗了0.15m3的天然气。已知水的比热容为 4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值为4×107J/m3,则下列与该过程有关的计算结果和分析正确的是( )
A.天然气热值的物理意义是1 m3的天然气完全燃烧所释放的热量为4×107J/m3
B.水吸收的热量是3.15×106J
C.热水器的能量转化效率是52.5%
D.如果天然气完全燃烧,热水器的加热效率可以达到100%
三、简答与计算题(共22分,15小题6分,16小题7分,17小题9分)
15.三组同学同时用相同的加热设备给冰加热至冰完全熔化成水后一段时间。他们根据各自记录的数据,在相同的坐标纸上绘制出加热全过程图线如图(甲)、(乙)、(丙)所示。老师看过后,根据“加热器每分钟放出的热量相等,各组热损失无明显差异”这一条件,认定其中有一组同学绘制的图线正确。如果你是老师,你会做出何种评价?请说出你的理由。
16.冰壶由密度为的花岗岩凿磨而成,它的体积为,与冰面的接触面积为。如图所示,掷壶运动员用21N的水平推力(没有施加竖直方向的力)推着冰壶由静止开始前进4m后松手,冰壶又向前自由滑行26m后停在营垒中心。整个过程没有其他运动员擦冰,掷壶运动员所做的功最终通过摩擦全部转化为内能。
求:
(1)冰壶对冰面的压强;
(2)冰壶在冰面上滑动时受到的摩擦力。
17.小华家的天然气淋浴器的水箱内储有50L水,水的初温为23℃,淋浴时所用热水的温度为43℃。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),该类型天然气的热值是6×107J/m3,水的密度是1×103kg/m3。
(1)求50L水由初温升高到43℃吸收的热量;
(2)如果使用该热水器时,天然气完全燃烧放出的热量有70%被水吸收,则天然气完全燃烧放出的热量是多少
(3)此过程中,使用天然气的费用是多少元 (已知天然气的价格为2.5元/m3)
四、实验探究题(共28分,每小题7分)
18.如图康康小组想要通过实验来认识分子的热运动与分子间的作用力:
(1)小语将两滴蓝墨水分别同时滴入盛有冷水和热水的两个玻璃杯中,小语观察到 中的墨水扩散的更快,这说明 ;
(2)康康将一段粗熔丝用刀斜着切成两段。使两端粗熔丝的平滑表面紧密接触,然后把一端悬挂起来,在另一端挂个较轻的物体,两端粗熔丝不会被拉开。这说明: ;
(3)小璇用注射器抽取半筒水,用手指封闭注射器的筒口,推压注射器的活塞,你会观察到水很难压缩,此现象可以说明 。
19.为了探究不同物质的吸热能力,在两个相同的容器中分别装入A、B两种液体,并且用相同的装置加热,如图甲所示。
时间 0 1 2 3 4
C液体的温度/℃ 25 32 39 46 53
D液体的温度/℃ 25 40 55 70 85
(1)实验中,应该向两个烧杯中加入 (选填“质量”和“体积”) 相同的两种不同液体,通过比较 (选填“温度计示数变化”或“加热时间”)来反映两种液体吸收热量的多少。
(2)根据实验数据,小明绘制了两种液体的温度随时间变化的图像如图乙所示,由图像可知 (选填“A”或“B”)的比热容大,A、B两种液体的比热容之比为 ;
(3)小华的实验数据如上表所示,则分析实验数据可知 (选填 “C”或“D”)液体的吸热能力强。
20.在物理课上,老师准备的两个实验装置如图甲、乙所示。
(1)其中甲装置是一个配有活塞的厚玻璃筒,里面放一小团硝化棉,迅速压下活塞时,玻璃筒内的棉花燃烧起来,此时筒内空气的温度 (选填“升高”、“降低”或“不变”),内能 (选填“增大”、 “减小”或“不变”) ;
(2)乙装置中平底烧瓶内装了少量的水,用打气筒往烧瓶内打几下气后,可看到塞子跳起来,烧瓶中同时出现了 ;
(3)甲、乙两实验说明 可以改变内能;
(4)如图丙所示,B是一个被销钉锁住的活塞,汽缸A密封有压缩空气,C是一支温度计;若活塞与汽缸壁之间没有摩擦,当把销钉K拔出后,将观察到活塞向右移动,温度计的示数 (选填“变大”、 “变小”或“不变”)。
21.如图是一组实验,观察实验完成填空。
(1)甲图,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 ;
(2)乙图实验你认为有什么不妥: ;
(3)丙图,把一块玻璃板用弹簧测力计拉出水面,在离开水面时,观察到弹簧测力计示数变大,说明 ;
(4)丁图,水蒸气把软木塞冲出去的过程中发生的能量转化是 。
九年级物理参考答案
1. B 温度
【详解】[1]二氧化氮的密度大于空气的密度,如果把二氧化氮气体放到上方的话,二氧化氮会在重力作用下沉到下方的空气瓶子中去,为了避免二氧化氮气体自重对实验的影响,因此要把密度小的空气瓶子放到上方,所以装红棕色二氧化氮气体的应是B瓶。
[2]在冷水杯和热水杯中滴入两滴墨水,会看到热水中的墨水扩散得快,说明温度越高,扩散越快,可知分子热运动的快慢与温度有关。
2. 硝化棉燃烧 做功
【详解】[1][2]在配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小块硝化棉,把活塞迅速压下,活塞压缩空气,对空气做功,空气的内能增大,温度升高,当温度达到硝化棉的燃点时,硝化棉燃烧,因此可以看到硝化棉燃烧。
3. 45
【详解】[1]煤油吸收的热量为
[2]这些热量如果全部被200g,温度为55℃的水吸收,水的末温为
在1个标准大气压下,水的沸点为100℃,水沸腾时温度保持在沸点不变,所以,水的实际末温为100℃,水升高的温度为
4. 乙 15
【详解】[1]气球喷出气体的过程是内能转化为机械能。图乙中,进气门和排气门都关闭,活塞向下运动,因此是做功冲程,热机的做功冲程是内能转化为机械能;如图丙,进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,因此是压缩冲程;因此图甲情景中的能量转化过程与图乙所示的冲程相同。
[2]因为热机在一个工作循环中,飞轮转动两圈,对外做功一次,完成4个冲程。该热机飞轮转速是1800r/min,因此有30r/s,即每秒钟飞轮转动30圈,完成15个工作循环,完成60个冲程,对外做功15次。
5. 9.2×107 10
【详解】[1]由Q=mq得,汽油完全燃烧放出的热量为
[2]由得汽车防冻液的质量
m= ==10kg
6. 30%
【详解】[1]由图可得该热机的效率约为
[2]这些燃油完全燃烧,释放的热量为
牵引力做的功为
7. 30% 热传递
【详解】[1]根据给出的信息,该内燃机的效率为
[2]改变内能的方式有热传递和做功,汽车需要用水来冷却汽车发动机,是用热传递的方式改变物体的内能。
8. 化学能转化为内能 8.4×105
【详解】[1]燃烧的过程中煤会释放大量的热量,化学能转化为内能。
[2]水的体积
V水=10L=10dm3=0.01m3由得,水的质量
m水=ρ水V水=1×103kg/m3×0.01m3=10kg第2分钟到第4分钟,水温由50℃升高到70℃,水所吸收的热量
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg ℃)×10kg×(70℃-50℃)=8.4×105J
9.B
【详解】由于一切组成物质的分子都在不停地做无规则运动,所以将浓氨水放在大烧杯中一段时间后,烧杯内空气中有氨气分子,氨气分子碰到浸有酚酞溶液的棉团,变成氨水,氨水有能使酚酞变红的特性,所以浸有酚酞溶液的棉团由白色变为红色,所以该魔术利用了分子在不停地做无规则运动,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
10.D
【详解】A.热量是热传递过程中内能转移的多少,是过程量。不能说物体含有或者具有热量,故A错误;
B.物体吸收热量,内能增加,但温度不一定变化,如:晶体熔化过程中,吸收了热量,温度保持不变,内能增加,故B错误;
C.比热容是物质的一种特性,根据可知,升高相同温度时,因质量不确定,比热容大的物体吸收的热量无法确定,故C错误;
D.热传递的方向是由高温物体传给低温物体。物体内能小的物体,可能温度高,所以它可能将热量传递给内能大的物体,故D正确。
故选D。
11.A
【详解】A.甲图:两气门都关闭,活塞向上运行,压缩气体做功,将机械能转化内能,是压缩冲程,故A正确;
B.丁图:进气门打开,活塞向下运行,吸入空气和汽油的混合气体,是吸气冲程,汽油机没有喷油嘴,故B错误;
C.丙图:两气门都关闭,活塞向下运行,内能转化为机械能,是做功冲程,为汽车提供动力;乙图:排气门打开,活塞向上运动,是排气冲程; 故汽油机的四个冲程依次是吸气冲程、压冲程、做功冲程、排气冲程,即丁、甲、丙、乙;故C错误;
D.在汽油机的四个冲程中,只有做功冲程对外做功,即依靠飞轮惯性完成的冲程是:甲、乙、丁,故D错误。
故选A。
12.B
【详解】A.在小球的运动中,与空气摩擦做功或与地面撞击做功,有一部分机械能转化成了内能,所以小球的机械能总量会减小,故A错误;
BD.由图可知,小球运动过程中,克服空气摩擦或与地面撞击做功,部分机械能转化成内能,但能量的总量是守恒的,故B正确,D错误;
C.在小球的运动中,与空气摩擦做功或与地面撞击做功,有一部分机械能转化成了内能,是通过做功的方式使其内能增加,故C错误。
故选B。
13.ABD
【详解】A.酒精燃烧,释放热量,是酒精的化学能转化为火的内能,故A正确;
B.水从火吸收热量,内能增加,温度升高,是通过热传递使水的内能增加,故B正确;
C.水蒸气对橡胶塞做功,将塞子推出,水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能,水蒸气内能减小、温度降低,液化成小水珠飘散在空中,即“白气”,故C错误;
D.水蒸气对橡胶塞的做功,将塞子推出,水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能,水蒸气内能减小、温度降低,属于做功改变物体的内能,故D正确。
故选ABD。
14.BC
【详解】A.天然气热值的物理意义是表示单位体积的天然气完全燃烧时所释放出的热量。已知天然气的热值为4×107J/m3,这意味着1m3的天然气完全燃烧会释放出4×107J的热量,故A错误;
B.根据热量的计算公式,水吸收的热量是
故B正确;
C.计算热水器的能量转化效率。首先根据公式计算出天然气完全燃烧释放的热量
然后,根据能量转化效率的定义,热水器的能量转化效率是
故C正确;
D.热水器的加热效率是指水吸收的热量与天然气完全燃烧释放的热量之比。由于在实际加热过程中,总会有一些热量损失(比如散热、不完全燃烧等),所以热水器的加热效率不可能达到100%。故D错误。
故选BC。
15.见解析
【详解】由于加热器每分钟放出的热量相等,则冰和水在相同的时间内吸收的热量相等。水的比热容大于冰的比热容,且在冰熔化的过程中,冰和水的质量相等,根据可知,水的温度变化量小于冰的温度变化量,所以,丙同学绘制的图线正确。
16.(1)1×104Pa
(2)2.8N
【详解】(1)冰壶的质量
m壶=ρ壶V壶=2.5×103kg/m3×8×10-3m3=20kg
冰壶在水平面上时,根据二力平衡可知,对冰面的压力等于冰壶的重力,即
F=G壶=m壶g=20kg×10N/kg=200N
冰壶与冰面的接触面积为S=0.02m2,所以冰壶对冰面的压强
(2)已知掷壶运动员对冰壶的水平推力F推=21N,推着冰壶由静止开始前进的距离s=4m,则运动员对冰壶所做的功
W=F推s=21N×4m=84J
因为掷壶运动员所做的功最终通过摩擦全部转化为内能,所以
Wf=Q=W=84J
冰壶在冰面上运动的距离
s壶=4m+26m=30m
所以冰壶在冰面上滑动时受到的摩擦力
17.(1)4.2×106J
(2)6×106J
(3)0.25元
【详解】(1)水的体积
V=50L=50dm3=5×10-2m3
由知道,水的质量
水吸收的热量
(2)由题知道
天然气完全燃烧放出的热量
(3)由Q放=Vq知道,需要天然气的体积
天然气的成本费
2.5元/m3×0.1m3=0.25元
18.(1) 热水 温度越高,分子无规则运动越剧烈
(2)分子间存在引力
(3)分子间存在斥力
【详解】(1)[1][2]小语将两滴蓝墨水分别同时滴入盛有冷水和热水的两个玻璃杯中。可以观察到热水中的墨水扩散得更快,冷水中的墨水扩散的慢些。这说明温度是影响分子无规则运动剧烈程度的一个重要因素,温度越高,分子无规则运动越剧烈。
(2)康康将一段粗熔丝用刀斜着切成两段,再使两端粗熔丝的平滑表面紧密接触,然后把一端悬挂起来,在另一端挂个较轻的物体。由于分子间存在引力,当两端粗熔丝紧密接触时,它们会相互吸引,因此不会被拉开。这个现象直接证明了分子间存在引力。
(3)小璇用注射器抽取半筒水,然后用手指封闭注射器的筒口,接着推压注射器的活塞。在推压过程中,会感觉到水很难被压缩。这是因为水分子间存在斥力,当活塞试图压缩水时,水分子会相互排斥,从而产生阻力,这个现象直接说明分子间存在斥力。
19.(1) 质量 加热时间
(2) B 2︰3
(3)C
【详解】(1)[1][2]根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,所以应该向两个烧杯中加入质量相同的两种不同液体;实验中,液体吸收热量的多少无法直接测量,故通过比较加热时间来反映两种液体吸收热量的多少,采用了转换法。
(2)[1]由图乙可知,升高相同的温度,B的加热时间长,吸收的热量多,所以B液体的比热容大。
[2]根据实验绘制的两种液体的温度随时间变化的图像可知,升高20℃,A、B的加热时间分别为2min和3min,由转换法,对应的吸热之比为2︰3,根据比较吸热能力的方法,故可知B的吸热能力强;根据可知,在质量和升高的温度相同的情况下,吸收热量的多少与比热容成正比,则A、B两种液体的比热容之比也为2︰3。
(3)根据小华的实验数据可知,加热相同时间,C升温慢,故C液体的吸热能力强。
20.(1) 升高 增大
(2)白雾
(3)做功
(4)变小
【详解】(1)[1][2]甲实验中,把活塞迅速压下去,活塞对瓶内气体做功,机械能转化为内能,所以瓶内气体的内能增大,温度升高,达到棉花的燃点,所以我们会看到棉花燃烧的现象。
(2)乙实验中,瓶塞跳起时,烧瓶内气体对塞子做功,内能转化为机械能,气体的内能减少,温度降低,烧瓶内水蒸气液化成小水滴,所以看到瓶口出现“白雾”的现象。
(3)甲实验中,机械能转化为内能,瓶内气体的内能增大;乙实验中,内能转化为机械能,气体的内能减少,所以甲、乙两实验说明做功可以改变内能。
(4)当把销钉K拔出后,汽缸A内的压缩空气对活塞做功,空气内能转化为活塞的机械能,空气内能减少,温度降低,所以温度计的示数变小。
21.(1)分子间有间隙
(2)二氧化氮的密度比空气大,不应放在上面,而应放在下面
(3)分子间有引力
(4)内能转化为机械能
【详解】(1)由于分子间存在间隙,将水和酒精混合,反复翻转后,总体积小于两者体积之和。
(2)乙中二氧化氮密度比空气大,若二氧化氮放在上方,则下方瓶中出现的二氧化氮可能是由于重力作用导致的,所以二氧化氮放在上方不妥。
(3)玻璃板离开水面时,玻璃分子和水分子间存在引力,使得弹簧测力计示数变大。
(4)水蒸气对软木塞做功,将内能转化为软木塞的机械能,使得软木塞冲出去。