湖北省大冶市2024-2025九年级上学期九月月考理综物理试题

湖北省大冶市2024-2025学年九年级上学期九月月考理综物理试题
1.(2024九上·大冶月考)如图为香薰石,也称纳米香石。是由具有纳米级多孔性结构的矿石染色制成,使用时在石子上滴上适量的香薰油,静置一会使精油渗透到石内。香薰石能够快速清除空气中的异味分子,同时营造出怡人且持久的香气氛围(  )
A.人们通常以纳米为单位来量度分子大小,1μm=10nm
B.香薰石发出香味是由于分子不停地无规则运动
C.矿石能被染成各种颜色,说明分子间存在引力
D.环境温度升高香薰石发出的香气浓度不变
【答案】B
【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】A.分子的大小约为10-10m=0.1nm,,故A错误;
B.薰石发出香味,是香味分子不停无规则运动形成的扩散现象,故B正确;
C.矿石被染成各种颜色,反应分子在永不停息地做无规则运动,故C错误;
D.温度升高,香薰石的分子无规则运动更剧烈,香气浓度将更大,故D错误。
故选B。
【分析】分子的直径是0.1nm,闻到气味,是分子在不停的无规则运动,温度越高,分子运动越剧烈。
2.(2024九上·大冶月考)利用图所示装置进行实验。将两支滴管中的氨水同时挤入试管,观察到浸入热水中的试管内酚酞纸花先变红。这说明温度升高,分子(  )
A.个数增多 B.间隔变小 C.运动加快 D.质量变大
【答案】C
【知识点】分子热运动
【解析】【解答】当氨水浸入热水中,酚酞纸花先变红,是温度越高,分子运动越快,发生反应越快,是分子运动快慢和温度有关,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【分析】分子在不停的无规则运动,温度越高,分子运动越剧烈。
3.(2024九上·大冶月考)下列关于分子动理论知识说法正确的是(  )
A.“破镜难圆”说明固体分子间只存在斥力
B.热水化盐快,是由于温度高,分子运动剧烈
C.阳光下,我们看到灰尘飞舞,这是属于扩散现象
D.口罩能有效阻止病毒传播,是因为口罩材料分子之间没有空隙
【答案】B
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力;分子动理论基本观点
【解析】【解答】A.破镜难圆,是镜子的分子间的距离太大,分子间几乎没有作用力,故A错误;
B.盐在热水中溶解得快,温度越高,分子的热运动越剧烈,扩散得越快,盐溶解的快,故B正确;
C.尘土飞扬是固体小颗粒的位置变化,是物体的机械运动,不是分子运动,不是扩散现象,故C错误;
D.组成物体的分子间有空隙,故D错误。
故选B。
【分析】分子间有相互作用的引力和斥力;分子不停的无规则运动,分子运动快慢和温度有关,分子间有间隙。
4.(2024九上·大冶月考)中国深地科探井钻探深度突破万米,钻头钻探过程中内能增大,下列事例中内能改变方式与之相同的是(  )
A.炙手可热 B.钻木取火 C.围炉烤火 D.抱团取暖
【答案】B
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】 解:钻头钻探过程中,机械能转化为内能,通过做功的方式改变物体的内能。
A、炙手可热,手吸收热量,内能增大,通过热传递改变物体的内能,故A错误;
B、钻木取火,克服摩擦做功,机械能转化为内能,通过做功的方式改变物体内能,故B正确;
C、围炉烤火,身体吸收热量,内能增大,通过热传递改变物体的内能,故C错误;
D、抱团取暖,手吸收热量,内能增大,通过热传递改变物体的内能,故D错误。
故选:B。
【分析】 改变物体内能的方式有两种:做功和热传递;做功的实质是能量转化的过程,即:内能和其他形式能的相互转化;热传递的实质是能量转移的过程,发生热传递的条件是有温度差。
5.(2024九上·大冶月考)下面是某同学在复习热学知识时对所学内容的一些回忆,其中正确的是(  )
A.做功和热传递对于改变物体的内能效果不同
B.高速运动着的物体所含的分子动能一定更大
C.扩散现象表明分子之间同时存在引力和斥力
D.所有能量转化的过程都服从能量守恒定律
【答案】D
【知识点】温度、热量与内能的关系;做功改变物体内能;能量守恒;分子热运动
【解析】【解答】 解:A、做功和热传递,对于改变物体的内能是等效的,故A错误;
B、分子动能与物体的速度无关,故B错误;
C、扩散现象表明分子在不停地做无规则运动,故错误;
D、所有能量转化的过程都服从能量守恒定律,能量既不能凭空产生也不会凭空消失,故D正确。
故选:D。
【分析】(1)改变内能的方法有两种:做功和热传递,二者在改变物体内能上是等效的;
(2)内能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和,一切物体都有内能;
(3)扩散现象说明了分子在不停地做无规则运动;
(4)能量守恒定律适用于所有的能量转换。
6.(2024九上·大冶月考)2023年12月15日,“长征五号”遥六运载火箭在文昌航天发射场点火起飞,随后成功将“遥感四十一号”卫星送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。“长征五号”遥六运载火箭采用液氢、液氧作为推进剂,原因之一是液氢的热值高。对液氢热值的描述,下列说法正确的是(  )
A.液氢在注入运载火箭之前,热值较小
B.液氢在注入运载火箭之后,热值减小
C.液氢燃烧时,质量逐渐减小,热值减小
D.液氢燃烧时,质量逐渐减小,热值不变
【答案】D
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】 解:燃料的热值是燃料的一种特性,只决定于燃料的种类,火箭的燃料燃烧时,质量减小,热值不变,故D正确。
故选:D。
【分析】燃料的热值是燃料的一种特性,只决定于燃料的种类,与质量和燃烧情况等无关。
7.(2024九上·大冶月考)二氧化碳(CO2)爆破技术是现代工程建设中非常环保的技术。起爆前高压泵将CO2压缩成高压气体,液化后输入爆破筒内。如图所示,爆破时电加热管发热,使筒内的液态CO2迅速汽化,形成的高压气体从泄气孔中喷出,实施爆破。下列说法正确的是(  )
A.高压泵压缩CO2,气体内能增大,温度降低
B.高压泵压缩CO2,气体内能减小,温度升高
C.高压CO2气体喷出时,内能增大,温度升高
D.高压CO2气体喷出时,内能减小,温度降低
【答案】D
【知识点】做功改变物体内能
【解析】【解答】AB.高压泵压缩CO2,对气体做功,气体内能增大,温度升高,故AB错误;
CD.爆破时电加热管发热,筒内的液态CO2汽化,CO2气体喷出,气体对外做功,内能减小,温度降低,故C错误,D正确。
故选D。
【分析】压缩体积时,对气体做功,内能变大,温度升高;内能对外做功时,内能转化为机械能。
8.(2024九上·大冶月考)实验小组对冰持续加热,根据测得的数据画出温度随时间变化的图像如图所示,从图像中分析可知段比段温度变化快,由此可知(  )
A.冰的比热容比水小 B.冰的比热容比水大
C.冰的密度比水的小 D.冰的密度比水的大
【答案】A
【知识点】质量及其特性;比热容
【解析】【解答】图像是冰熔化图像,熔化前后,质量不变,AB段比CD段温度变化快,相同时间温度变化多,热源相同时,相同时间吸热相同,根据,冰的比热容比水小,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】当质量和吸收热量相同时,温度差越小,比热容越大。
9.(2024九上·大冶月考)如图所示,甲图中热水放一段时间后会变凉;乙图中用气筒向烧瓶内打气,一段时间后塞子突然跳起。关于上述现象,下列说法正确的是(  )
A.甲图:热水温度降低,水含有的热量在减少
B.甲图:内能从热水传递到空气,导致温度降低
C.乙图:该过程机械能转化为内能
D.两图都说明:做功可以改变物体的内能
【答案】B
【知识点】温度、热量与内能的关系;做功改变物体内能;热机;热传递的概念与方式
【解析】【解答】解:A、热量是过程量,热水温度降低,不能说水含有的热量在减少,故A错误;
B、热水温度高,空气温度低,根据热传递的条件可知热量从温度高热水传递给温度低的空气,导致水的温度降低,故B正确;
C、向烧瓶内打气的过程是机械能转化为内能,与汽油机的压缩冲程中能量转化相同;一段时间后塞子突然跳起是气体的内能转化为瓶塞的机械能,与汽油机的做功冲程中能量转化相同,故C错误;
D、根据前面的分析可知甲图是热传递改变物体的内能,乙图是做功改变物体的内能,故D错误。
故选:B。
【分析】 (1)热量是过程量,不能用“含有”来修饰;
(2)热传递的条件是存在温度差;
(3)向烧瓶内打气的过程是机械能转化为内能,一段时间后塞子突然跳起是气体的内能转化为瓶塞的机械能;
(4)做功可以改变物体的内能,对物体做功,物体内能增加;物体对外做功,物体的内能减少。
10.(2024九上·大冶月考)如图为《天工开物》中记载的“蒸炒油料”的场景,在同一个灶上对芝麻、菜籽等油料作物进行炒和蒸,下列说法正确的是(  )
A.用铁锅炒油料是因为铁的导热性能差
B.翻炒油料时,香气四溢是因为分子在不停地做无规则运动
C.油料被蒸后升温,是通过做功的方法改变油料的内能
D.在同一个灶上蒸炒油料能提高能量利用率,使利用效率达到100%
【答案】B
【知识点】热传递改变物体内能;燃料的热值;科学探索;分子热运动
【解析】【解答】解:A.铁是热的良导体,用铁锅炒油料是因为铁的导热性能好,导热能力强,故A错误;
B.香气四溢是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故B正确;
C.油料被蒸后升温,是通过热传递的方法改变油料的内能,故C错误;
D.在同一个灶上蒸炒油料能提高能量利用率,由于存在热损失,利用效率小于100%,故D错误。
故选:B。
【分析】 (1)铁的导热性能较好;
(2)扩散现象说明组成物质的分子在不停地做无规则运动;
(3)改变物体内能的方式:做功和热传递;
(4)蒸炒过程中会存在热量损失。
11.(2024九上·大冶月考)家用燃油汽车的发动机主要是汽油机,下列说法正确的是(  )
A.汽油机的效率高于柴油机
B.汽油机燃烧汽油会造成环境污染
C.汽油机的一个工作循环中,对外做功4次
D.汽油机在吸气冲程中只吸入汽油
【答案】B
【知识点】热机的四个冲程;能源与可持续发展
【解析】【解答】 解:A、汽油机工作时要克服机械间的摩擦做额外功、同时存在热散失,并且废气带走大部分能量,所以热机的效率很低,不能达到100%,故A错误;
B、汽油机燃烧汽油放出的废气会造成环境污染,故B正确;
C、汽油机一个工作循环有4个冲程,对外做功一次,故C错误;
D、汽油机在吸气冲程中吸入的是空气和汽油的混合气体,故D错误。
故选:B。
【分析】 (1)汽油机的能量转化及效率;
(2)汽油机的工作原理及每个冲程的作用。
12.(2024九上·大冶月考)下列关于“热机"说法中,正确的是
A.汽车的发动机用水做冷却剂,主要是因为水的沸点高
B.汽油机工作时如果汽油没有完全燃烧,则汽油的热值会减小
C.发射火箭时利用液态氢做燃料,主要是因为液态氢的热值大
D.发射出的火箭在加速上升的过程中,化学能直接转化为机械能
【答案】C
【知识点】比热容;燃料的热值;能量的转化或转移
【解析】【解答】A、 汽车的发动机用水做冷却剂,主要是因为水的比热容大,A错误
B、 汽油机工作时如果汽油没有完全燃烧,但汽油的热值不变,B错误
C、 发射火箭时利用液态氢做燃料,主要是因为液态氢的热值大 ,C正确
D、 发射出的火箭在加速上升的过程中,化学能转化为内能在转化为机械能,D错误
综上选C
【分析】根据比热容、热值、能量变化判识选项
1、比热容是物体的固有属性,与质量无关,水比热容大,吸收或释放相同的热量,温度变化低,应用:冷水降温、温水保温
2、物质的热值为单位质量燃料完全燃烧释放的能量,是物质的基本属性,不会随是否完全燃烧的变化而变化
3、能量转化:根据物体起始状态具有的能量和最终状态具有的能量进行判断, 发射出的火箭在加速上升的过程中,化学能转化为内能在转化为机械能
13.(2024九上·大冶月考)凤凰单丛茶是一种传统名茶,产自广东,具有形美、色翠、味甘、香郁的特点。刚泡开单丛茶,就能闻到一股淡淡的茶香味,这是   现象,表明分子在   。温度越   (选填高/低)这种热运动越剧烈。
【答案】扩散;不停地做无规则运动;高
【知识点】分子热运动;分子动理论基本观点
【解析】【解答】 解:分子总在永不停歇地做无规则运动,茶香分子运动到空气中,所以能闻到浓郁的茶香味,属于扩散现象;而且温度越高,分子运动越剧烈。
故答案为:扩散;不停地做无规则运动;高。【分析】 不同物质互相接触时彼此进入对方的现象叫扩散,扩散现象说明分子在不停地做无规则运动;温度越高,分子的热运动越剧烈。
14.(2024九上·大冶月考)如图所示,这是古代双层省油灯的剖面图,上层装油,中间隔层装水,可降低油温从而减少油的蒸发。灯点燃后,通过   的方式使油的内能增加,用水降温,这是利用水的   较大的特点。
【答案】热传递;比热容
【知识点】热传递改变物体内能;比热容
【解析】【解答】灯点燃后,温度较高,油吸收热量,是通过热传递使油的内能增加的。
水的比热容较大,质量和升高温度相同,水吸收热量较多,降温效果好。
【分析】温度不同时,物体间通过热传递改变内能;水的比热容较大,质量和温度差相同时,水吸收热量多。
15.(2024九上·大冶月考)《宋史·兵志》记载:“又造突火枪,以钜竹为简,内安子窠(弹丸),如烧放,焰绝然后子窠发出,如炮声,远闻百五十余步。”如图所示,弹丸被喷出的过程主要发生的能量转化是内能转化为   能,该能量转化与四冲程汽油机的   冲程相同。
【答案】机械;做功
【知识点】热机;热机的四个冲程
【解析】【解答】解:由图可知,弹丸被喷出的过程中,气体对弹丸做功,气体的内能转化为弹丸的机械能,与汽油机的做功冲程的能量转化形式相同。
故答案为:机械;做功。【分析】解决此题要知道做功可以改变物体的内能:当对物体做功时,机械能转化为内能,当物体对外做功时,内能转化为机械能。
16.(2024九上·大冶月考)有人在网上发了一个“永动机”的制作视频,将一些相同的矿泉水瓶装半瓶水,均匀固定在车轮上,如右图所示。由于水的位置不同,A处水瓶所受重力的力臂   (选填“大于”或“小于”)B处水瓶所受重力的力臂,由于杠杆不平衡,车轮就会一直转动下去,你认为这个装置   (选填“能”或“不能”)一直转动,理由是   。
【答案】大于;不能;一直转动违背了能量守恒定律
【知识点】能量守恒;杠杆及其五要素;杠杆的分类
【解析】【解答】解:如图所示,A处水瓶所受重力的作用点,即重心位置离车轮中心远,而车轮中心相当于杠杆支点,重力的方向竖直向下,A处水瓶所受重力到车轮中心的距离大,则A处水瓶所受重力的力臂大于B处水瓶所受重力的力臂。
这个装置不能一直转动,因为在转动过程中,装置始终受到摩擦阻力的作用,机械能转化为内能,机械能不守恒,且一直转动违背了能量守恒定律,这种机器是不存在的。
【分析】根据力臂的定义进行分析,力臂是指从支点到力的作用线的距离。永动机违背能量守恒定律,是不存在的。
17.(2024九上·大冶月考)如图,某沿海地区形成海陆风,请在虚框内用一根箭头表示白天的风向。
【答案】
【知识点】比热容
【解析】【解答】水的比热容比沙石大,白天,陆地和海水吸收相同的热量,海水温度上升慢,陆地升温快;陆地上热空气上升,风从海面吹向陆地,如图所示:
【分析】水的比热容较大,吸收热量后,温度变化小,温度不同的位置发生空气流动,形成风。
18.(2024九上·大冶月考)把初温为20℃的牛奶放入80℃的热水里加热,牛奶和水质量相同,8min后两者达到相同温度。请在如图所示的坐标系中,分别画出0~8min牛奶和热水温度随时间变化关系的大致图像。
【答案】
【知识点】比热容
【解析】【解答】牛奶放入热水中,热传递时,热量从热水传向牛奶,且变化的热量相等,根据,牛奶和水质量相同,水的比热容大于牛奶的比热容,热水的温度差小于牛奶的温度差,当牛奶和水温度相同时,末温高于50℃;开始时,两者温度差较大,温度变化较快,在低8min,温度相同,则牛奶和热水温度随时间变化关系,如图所示:
【分析】物体间发生热传递时,温度高的物体降温,比热容越大,温度差越小。
19.(2024九上·大冶月考)如图所示是我们在学习热学知识时做过的一些实验。
(1)图甲,将两个底面干净平整的铅块紧压在一起,它们就会结合在起,下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开,该实验说明分子之间存在   (选填“引力”或“斥力”)。
(2)图乙,把试管中的水加热至沸腾,水蒸气推动橡皮塞迅速冲出管口,同时管口出现了白雾。在橡皮塞被推出的过程中,管内水蒸气的   能转化为橡皮塞的机械能。
(3)图丙,在厚壁玻璃筒中放入一小团硝化棉,用力迅速压下活塞后,观察到棉花燃烧起来。这是因为活塞压缩筒内气体,使空气内能   (选填“增大”或“减少”),温度升高达到硝化棉的燃点。图乙和图丙两个实验均可说明   可以改变物体的内能。
(4)图丁,玻璃板的下表面接触水面,稍稍用力向上提起玻璃板时发现弹簧测力计示数变大,这与形成图   (选填“甲”、“乙”或“丙”)现象的原因相同。
【答案】引力;内能;增大;做功;甲
【知识点】做功改变物体内能;分子间相互作用力
【解析】【解答】 解:(1)将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起,两个铅块就会结合在一起,下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开,说明了分子之间存在引力;
(2)把试管中的水加热至沸腾,水蒸气推动橡皮塞迅速冲出管口,同时管口出现了白雾。在橡皮塞被推出的过程中,水蒸气对塞子做功,使水蒸气内能减小,内能转化成机械能;
(3)在厚壁玻璃筒中放入一小团硝化棉,用力迅速压下活塞,可以观察到小棉团燃烧。因为外界对玻璃筒内气体做功,内能增大,温度升高,达到硝化棉的着火点,所以小棉团燃烧。图乙和图丙两个实验均可说明做功可以改变吻体的内能;
(4)图中当玻璃接触水面时,由于水分子和玻璃分子距离较近,故两种分子之间会产生相互作用的引力,说明玻璃和水的接触面之间存在相互作用的分子引力,所以拉力大于重力。这与形成图甲现象的原因相同。
故答案是:(1)引力;(2)内能;(3)增大;做功;(4)甲。
【分析 】(1)两个表面光滑的铅块压紧后撤去压力也不易分开,是因为压紧过程使得两铅块有较多分子被挤压靠近产生了分子间引力,说明分子之间总存在相互作用的引力。
(2)(3)做功可以改变物体的内能。对物体做功,物体的内能增加;物体对外做功内能减少。内燃机的做功冲程中,内能转化为机械能。
(4)当玻璃接触水面时,由于水分子和玻璃分子距离较近,故两种分子之间会产生相互作用的引力。
20.(2024九上·大冶月考)在“比较酒精和碎纸片燃烧时放出的热量”实验中:
(1)由于燃料充分燃烧放出热量的多少不仅与燃料种类这一个因素有关,因此实验时必须控制酒精和碎纸片的   相等;实验中还需控制被加热的水的质量和初温均相同,以便于根据   确定水吸收热量的多少;
(2)如图是小明安装好的实验装置,其中存在的错误是   ;
(3)小华纠正了小明的错误,又组装了一套相同的实验装置,备好秒表,在两燃烧皿中分别加入准备好的酒精和碎纸片,读出水的初温后,进行如下操作:
①先点燃酒精,再点燃碎纸片;
②保证酒精和碎纸片燃烧时间相同,读取温度计的示数;
③待酒精和碎纸片充分燃烧结束,分别读取温度计的示数;
小红认为上述操作中,操作   是错误的,小明根据正确操作获得的数据,算出了燃料的热值,发现结果小于该燃料的实际热值,原因是   。
【答案】(1)质量;温度计示数
(2)温度计液泡没有浸没在水中
(3)②;燃烧过程中有热量损失
【知识点】温度及温度计的使用与读数;比热容;燃料的热值
【解析】【解析】 解:(1)由Q放=mq可知,燃料充分燃烧放出热量的多少与燃料的种类和燃料的质量有关,因此实验时必须控制酒精和碎纸片的质量相同;控制被加热的水的质量和初温均相同,便于通过水升高的温度来反映燃料完全燃烧放出的热量;
(2)用温度计测量液体的温度时,应该让温度计的玻璃泡与被测液体充分接触,不能碰到容器的底部和侧壁,由图可知,温度计的玻璃泡没有充分浸入到烧杯的水中;
(3)实验过程中要控制完全燃烧燃料的质量相同,燃烧时间相同并不能保证燃烧燃料的质量相同,所以保证酒精和碎纸片燃烧时间相同,读取温度计的示数的操作是错误;
由于燃料不完全燃烧且燃料燃烧放出的热量有一部分会散失到空气中,又或被烧杯等实验装置吸收的部分热量,使Q放大于Q吸,依此计算出燃料的热值比实际要偏小些。
故答案为:(1)质量;温度计示数;(2)温度计的玻璃泡没有浸没在水中;(3)②;燃烧过程有热量损失。
【分析】 (1)根据Q放=mq可知燃料充分燃烧放出热量的多少与燃料的种类和燃料的质量有关,据此分析;由于燃料的热值不能直接测量,所以通过水温升高的示数大小来体现燃料的热值大小,根据此进行分析;
(2)根据温度计的使用方法分析解答;
(3)实验过程中要控制完全燃烧燃料的质量相同,燃烧时间相同并不能保证燃烧燃料的质量相同;燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失等,据此分析。
(1)[1]由可知,燃料充分燃烧放出热量的多少还与燃料的质量有关,所以应控制燃料的质量相等。
[2]水吸收热量的多少不易观察,实验时通过比较温度计的示数变化来反映水吸收热量的多少,由可知,为了便于比较,实验时要控制水的质量和初温相同。
(2)使用温度计测量液体温度时,温度计的玻璃泡要与待测液体充分接触,故图中操作的错误之处是:温度计液泡没有浸没在水中。
(3)[1]步骤②是错误的,因为酒精和碎纸片燃烧时间相同放出的热量不一定会一样多,则水吸收的热量不同,应该等酒精和碎纸片都充分燃烧结束,再分别读取温度计的示数。
[2]实验时存在热量散失,所以水吸收的热量小于燃料放出的热量,计算时用水吸收的热量来表示燃料燃烧放出的热量,会导致计算所得的热值偏小,且在燃烧时可能存在燃料燃烧不完全的情况,也会导致计算所得的热值偏小。
21.(2024九上·大冶月考)小华为了选择吸热本领强的液体作为发动机冷却液,进行了探究“物质吸收热量多少与哪些因素有关”的实验。如图所示,铁架台上放有能使试管均匀受热的红外加热器(该加热器每秒放出热量相同),用铁夹将DIS温度传感器和盛有甲、乙液体的两个相同的试管固定在铁架台上,温度传感器的探头部分与试管内的液体充分接触,两只温度传感器通过数据采集线与计算机相连接,记录数据在表一、表二中。
表一:甲液体,初温20℃
实验序号 温度(℃) 质量(克) 升高温度(℃) 加热时间(分钟)
1 20.2 20 0.2 5
2 20.4 20 0.4 10
3 20.8 20 0.8 20
表二:乙液体,初温20℃
实验序号 温度(℃) 质量(克) 升高温度(℃) 加热时间(分钟)
4 20.4 20 0.4 5
5 20.8 20 0.8 10
6 21.6 20 1.6 20
(1)实验中相同规格的两试管放在同一个加热器中的目的是:控制两种液体单位时间内   ;实验中物质吸收热量的多少是通过   来反映的;
(2)分析比较实验序号1、2和3(或4、5和6)中数据的倍数关系及相关条件,可初步得出:   ;
(3)分析比较实验序号2与4(或3与5)中数据及相关条件,可初步得出:质量相同的不同液体,升高相同的温度,   。并可以发现   液体的吸热本领更强(选填“甲”或“乙”);
(4)进一步综合分析比较表一或表二中数据及相关条件,可以得出:质量相同的同种液体,   是一个定值;
(5)小华根据上述实验结果在甲、乙液体中选出了适合的冷却液,但对该冷却液的所需质量没有把握,因此在未更换加热器的前提下,继续实验,记录数据在表三中:
表三:冷却液,初温20℃
实验序号 7 8 9 10 11 12
质量(千克) 0.05 0.10 0.20 0.50 1.00 2.00
升高温度(℃) 0.160 0.080 0.040 0.016 0.008 0.004
加热时间(分钟) 10 10 10 10 10 10
若发动机每秒释放出的热量是红外加热器的800倍,正常工作时这种冷却液10分钟内温度变化量应低于1.6℃,根据表三的数据可以推测出,发动机的冷却液质量m的范围是   。
【答案】吸收的热量相同;加热时间;同种物质在质量一定时,吸收的热量与升高的温度成正比;吸收的热量不同;甲;吸收的热量与升高的温度的比值;m>4kg
【知识点】物理学方法;比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】探究物质吸收热量多少与哪些因素有关时,(1)实验时,试管相同,加热器相同,使液体在相同时间吸收的热量相同。加热时间越长则液体吸收的热量越多,通过加热时间的长短,反映物质吸收热量的多少。
(2)根据实验1、2、3中数据,同种物质的质量相同,温度升高越高,加热时间越长,吸热越多,可得结论:同种物质在质量一定时,吸收的热量与升高的温度成正比。
(3)根据实验2与4中数据,物质不同,质量和升高的温度相同,加热时间不同,吸收热量不同,甲加热时间更长,吸收热量更多,可知,甲吸热能力强。
(4)液体种类和质量相同时,加热时间和温度差的比值一定,可以得出:质量相同的同种液体,吸收的热量与升高的温度的比值是一个定值。
(5)根据表三,发动机每秒释放的热量是红外加热器的800倍,正常工作时,质量为2kg的冷却液升高的温度为,吸收的热量一定时,同种液体升高的温度与其质量成反比,正常工作时冷却液10min内,温度变化量等于1.6℃,则,
即;正常工作时,这种冷却液10min内,温度变化量小于1.6℃,冷却液体的质量m>4kg。
【分析】(1)利用相同的加热装置,相同时间产生的热量相等;通过加热时间表示吸收的热量;
(2)同种液体在质量一定时,吸收热量和温度差成正比;
(3)质量和温度差相同,吸热热量越多,吸热能力越强;
(4)当液体种类和质量相同时,吸收的热量和温度差的比值一定;
(5)相同物体吸收热量相同时,温度差和质量成反比,结合温度,计算质量。
22.(2024九上·大冶月考)传统的冰块是由水制作而成的,在饮料里熔化后会使饮料味道变淡影响口感。如图是一种新型的不锈钢冰块,表面是由304不锈钢制成的,里面装有酒精和水的混合液体从而温度很低也不会凝固,可循环使用,也避免了使用不洁净的水源制成的冰块对人体造成的危害。现将四块质量相等的不锈钢冰块冷冻至后,迅速放入另一个装有水的杯中,放入不锈钢冰块后水温最终下降到25℃。已知不锈钢冰块的比热容为,每块不锈钢冰块质量为125g,杯中水的质量为400g,不计热量损失,。求:
(1)四块不锈钢冰块总共吸收了多少热量?
(2)杯中水的初温为多少?
【答案】解:(1)四块不锈钢冰块的质量为
则四块不锈钢冰块总共吸收的热量为
(2)不计热量损失,则水放出的热量为
则水的温度变化量为
所以水的初温为
答:(1)四块不锈钢冰块总共吸收了热量;
(2)杯中水的初温为。
【知识点】比热容
【解析】【分析】(1)根据Q=cmΔt,计算水吸收的热量;
(2)利用,计算水的温度差大小,结合初温,计算末温。
23.(2024九上·大冶月考)小明一家驾车外出旅游,汽车牵引力功率恒为,到达目的地用时4h,汽车消耗汽油20L。已知汽油价格为7.81元/L,热值为,密度为。问:
(1)20L汽油完全燃烧释放出多少热量?
(2)该行程中,汽车的热机效率是多少?(结果精确至1%)
(3)交通领域“以电代油”可以来实现“减碳”目标。小明对市场上某型号的一款纯电动汽车进行调研,下表是小明整理得到的部分数据,若行驶相同距离纯电动汽车与燃油汽车牵引力做功相同,通过计算说明,驾驶燃油汽车和纯电动汽车,哪种车型更经济?
车型 能源种类 测试距离 耗能 电费 电能转化为机械能的效率
纯电动汽车 电能 100km 20kW·h 0.5元/kW·h 80%
【答案】(1)由可知,消耗汽油的质量
由热量公式求出20L汽油完全燃烧释放的热量

(2)利用公式W=Pt求出汽车牵引力做功
汽车的热机效率为汽车牵引力做的功除以燃料放出的热量。

(3)驾驶纯电动汽车,牵引力做功
消耗的电能
驾驶纯电动汽车,消耗电能的费用
驾驶燃油汽车,消耗汽油的费用为
则驾驶纯电动汽车更经济。
【知识点】密度公式及其应用;燃料的热值;热机的效率;电能表参数的理解;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据热量公式求出汽油燃烧时产生的热量。
(2)有用的那部分除以总的能量即为效率。
(3)先求出牵引力做的功,然后利用效率求出消耗的电能。
(1)由可知,消耗汽油的质量
20L汽油完全燃烧释放的热量
(2)汽车牵引力做功
汽车的热机效率为
(3)驾驶纯电动汽车,牵引力做功
消耗的电能
驾驶纯电动汽车,消耗电能的费用
驾驶燃油汽车,消耗汽油的费用为
则驾驶纯电动汽车更经济。
湖北省大冶市2024-2025学年九年级上学期九月月考理综物理试题
1.(2024九上·大冶月考)如图为香薰石,也称纳米香石。是由具有纳米级多孔性结构的矿石染色制成,使用时在石子上滴上适量的香薰油,静置一会使精油渗透到石内。香薰石能够快速清除空气中的异味分子,同时营造出怡人且持久的香气氛围(  )
A.人们通常以纳米为单位来量度分子大小,1μm=10nm
B.香薰石发出香味是由于分子不停地无规则运动
C.矿石能被染成各种颜色,说明分子间存在引力
D.环境温度升高香薰石发出的香气浓度不变
2.(2024九上·大冶月考)利用图所示装置进行实验。将两支滴管中的氨水同时挤入试管,观察到浸入热水中的试管内酚酞纸花先变红。这说明温度升高,分子(  )
A.个数增多 B.间隔变小 C.运动加快 D.质量变大
3.(2024九上·大冶月考)下列关于分子动理论知识说法正确的是(  )
A.“破镜难圆”说明固体分子间只存在斥力
B.热水化盐快,是由于温度高,分子运动剧烈
C.阳光下,我们看到灰尘飞舞,这是属于扩散现象
D.口罩能有效阻止病毒传播,是因为口罩材料分子之间没有空隙
4.(2024九上·大冶月考)中国深地科探井钻探深度突破万米,钻头钻探过程中内能增大,下列事例中内能改变方式与之相同的是(  )
A.炙手可热 B.钻木取火 C.围炉烤火 D.抱团取暖
5.(2024九上·大冶月考)下面是某同学在复习热学知识时对所学内容的一些回忆,其中正确的是(  )
A.做功和热传递对于改变物体的内能效果不同
B.高速运动着的物体所含的分子动能一定更大
C.扩散现象表明分子之间同时存在引力和斥力
D.所有能量转化的过程都服从能量守恒定律
6.(2024九上·大冶月考)2023年12月15日,“长征五号”遥六运载火箭在文昌航天发射场点火起飞,随后成功将“遥感四十一号”卫星送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。“长征五号”遥六运载火箭采用液氢、液氧作为推进剂,原因之一是液氢的热值高。对液氢热值的描述,下列说法正确的是(  )
A.液氢在注入运载火箭之前,热值较小
B.液氢在注入运载火箭之后,热值减小
C.液氢燃烧时,质量逐渐减小,热值减小
D.液氢燃烧时,质量逐渐减小,热值不变
7.(2024九上·大冶月考)二氧化碳(CO2)爆破技术是现代工程建设中非常环保的技术。起爆前高压泵将CO2压缩成高压气体,液化后输入爆破筒内。如图所示,爆破时电加热管发热,使筒内的液态CO2迅速汽化,形成的高压气体从泄气孔中喷出,实施爆破。下列说法正确的是(  )
A.高压泵压缩CO2,气体内能增大,温度降低
B.高压泵压缩CO2,气体内能减小,温度升高
C.高压CO2气体喷出时,内能增大,温度升高
D.高压CO2气体喷出时,内能减小,温度降低
8.(2024九上·大冶月考)实验小组对冰持续加热,根据测得的数据画出温度随时间变化的图像如图所示,从图像中分析可知段比段温度变化快,由此可知(  )
A.冰的比热容比水小 B.冰的比热容比水大
C.冰的密度比水的小 D.冰的密度比水的大
9.(2024九上·大冶月考)如图所示,甲图中热水放一段时间后会变凉;乙图中用气筒向烧瓶内打气,一段时间后塞子突然跳起。关于上述现象,下列说法正确的是(  )
A.甲图:热水温度降低,水含有的热量在减少
B.甲图:内能从热水传递到空气,导致温度降低
C.乙图:该过程机械能转化为内能
D.两图都说明:做功可以改变物体的内能
10.(2024九上·大冶月考)如图为《天工开物》中记载的“蒸炒油料”的场景,在同一个灶上对芝麻、菜籽等油料作物进行炒和蒸,下列说法正确的是(  )
A.用铁锅炒油料是因为铁的导热性能差
B.翻炒油料时,香气四溢是因为分子在不停地做无规则运动
C.油料被蒸后升温,是通过做功的方法改变油料的内能
D.在同一个灶上蒸炒油料能提高能量利用率,使利用效率达到100%
11.(2024九上·大冶月考)家用燃油汽车的发动机主要是汽油机,下列说法正确的是(  )
A.汽油机的效率高于柴油机
B.汽油机燃烧汽油会造成环境污染
C.汽油机的一个工作循环中,对外做功4次
D.汽油机在吸气冲程中只吸入汽油
12.(2024九上·大冶月考)下列关于“热机"说法中,正确的是
A.汽车的发动机用水做冷却剂,主要是因为水的沸点高
B.汽油机工作时如果汽油没有完全燃烧,则汽油的热值会减小
C.发射火箭时利用液态氢做燃料,主要是因为液态氢的热值大
D.发射出的火箭在加速上升的过程中,化学能直接转化为机械能
13.(2024九上·大冶月考)凤凰单丛茶是一种传统名茶,产自广东,具有形美、色翠、味甘、香郁的特点。刚泡开单丛茶,就能闻到一股淡淡的茶香味,这是   现象,表明分子在   。温度越   (选填高/低)这种热运动越剧烈。
14.(2024九上·大冶月考)如图所示,这是古代双层省油灯的剖面图,上层装油,中间隔层装水,可降低油温从而减少油的蒸发。灯点燃后,通过   的方式使油的内能增加,用水降温,这是利用水的   较大的特点。
15.(2024九上·大冶月考)《宋史·兵志》记载:“又造突火枪,以钜竹为简,内安子窠(弹丸),如烧放,焰绝然后子窠发出,如炮声,远闻百五十余步。”如图所示,弹丸被喷出的过程主要发生的能量转化是内能转化为   能,该能量转化与四冲程汽油机的   冲程相同。
16.(2024九上·大冶月考)有人在网上发了一个“永动机”的制作视频,将一些相同的矿泉水瓶装半瓶水,均匀固定在车轮上,如右图所示。由于水的位置不同,A处水瓶所受重力的力臂   (选填“大于”或“小于”)B处水瓶所受重力的力臂,由于杠杆不平衡,车轮就会一直转动下去,你认为这个装置   (选填“能”或“不能”)一直转动,理由是   。
17.(2024九上·大冶月考)如图,某沿海地区形成海陆风,请在虚框内用一根箭头表示白天的风向。
18.(2024九上·大冶月考)把初温为20℃的牛奶放入80℃的热水里加热,牛奶和水质量相同,8min后两者达到相同温度。请在如图所示的坐标系中,分别画出0~8min牛奶和热水温度随时间变化关系的大致图像。
19.(2024九上·大冶月考)如图所示是我们在学习热学知识时做过的一些实验。
(1)图甲,将两个底面干净平整的铅块紧压在一起,它们就会结合在起,下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开,该实验说明分子之间存在   (选填“引力”或“斥力”)。
(2)图乙,把试管中的水加热至沸腾,水蒸气推动橡皮塞迅速冲出管口,同时管口出现了白雾。在橡皮塞被推出的过程中,管内水蒸气的   能转化为橡皮塞的机械能。
(3)图丙,在厚壁玻璃筒中放入一小团硝化棉,用力迅速压下活塞后,观察到棉花燃烧起来。这是因为活塞压缩筒内气体,使空气内能   (选填“增大”或“减少”),温度升高达到硝化棉的燃点。图乙和图丙两个实验均可说明   可以改变物体的内能。
(4)图丁,玻璃板的下表面接触水面,稍稍用力向上提起玻璃板时发现弹簧测力计示数变大,这与形成图   (选填“甲”、“乙”或“丙”)现象的原因相同。
20.(2024九上·大冶月考)在“比较酒精和碎纸片燃烧时放出的热量”实验中:
(1)由于燃料充分燃烧放出热量的多少不仅与燃料种类这一个因素有关,因此实验时必须控制酒精和碎纸片的   相等;实验中还需控制被加热的水的质量和初温均相同,以便于根据   确定水吸收热量的多少;
(2)如图是小明安装好的实验装置,其中存在的错误是   ;
(3)小华纠正了小明的错误,又组装了一套相同的实验装置,备好秒表,在两燃烧皿中分别加入准备好的酒精和碎纸片,读出水的初温后,进行如下操作:
①先点燃酒精,再点燃碎纸片;
②保证酒精和碎纸片燃烧时间相同,读取温度计的示数;
③待酒精和碎纸片充分燃烧结束,分别读取温度计的示数;
小红认为上述操作中,操作   是错误的,小明根据正确操作获得的数据,算出了燃料的热值,发现结果小于该燃料的实际热值,原因是   。
21.(2024九上·大冶月考)小华为了选择吸热本领强的液体作为发动机冷却液,进行了探究“物质吸收热量多少与哪些因素有关”的实验。如图所示,铁架台上放有能使试管均匀受热的红外加热器(该加热器每秒放出热量相同),用铁夹将DIS温度传感器和盛有甲、乙液体的两个相同的试管固定在铁架台上,温度传感器的探头部分与试管内的液体充分接触,两只温度传感器通过数据采集线与计算机相连接,记录数据在表一、表二中。
表一:甲液体,初温20℃
实验序号 温度(℃) 质量(克) 升高温度(℃) 加热时间(分钟)
1 20.2 20 0.2 5
2 20.4 20 0.4 10
3 20.8 20 0.8 20
表二:乙液体,初温20℃
实验序号 温度(℃) 质量(克) 升高温度(℃) 加热时间(分钟)
4 20.4 20 0.4 5
5 20.8 20 0.8 10
6 21.6 20 1.6 20
(1)实验中相同规格的两试管放在同一个加热器中的目的是:控制两种液体单位时间内   ;实验中物质吸收热量的多少是通过   来反映的;
(2)分析比较实验序号1、2和3(或4、5和6)中数据的倍数关系及相关条件,可初步得出:   ;
(3)分析比较实验序号2与4(或3与5)中数据及相关条件,可初步得出:质量相同的不同液体,升高相同的温度,   。并可以发现   液体的吸热本领更强(选填“甲”或“乙”);
(4)进一步综合分析比较表一或表二中数据及相关条件,可以得出:质量相同的同种液体,   是一个定值;
(5)小华根据上述实验结果在甲、乙液体中选出了适合的冷却液,但对该冷却液的所需质量没有把握,因此在未更换加热器的前提下,继续实验,记录数据在表三中:
表三:冷却液,初温20℃
实验序号 7 8 9 10 11 12
质量(千克) 0.05 0.10 0.20 0.50 1.00 2.00
升高温度(℃) 0.160 0.080 0.040 0.016 0.008 0.004
加热时间(分钟) 10 10 10 10 10 10
若发动机每秒释放出的热量是红外加热器的800倍,正常工作时这种冷却液10分钟内温度变化量应低于1.6℃,根据表三的数据可以推测出,发动机的冷却液质量m的范围是   。
22.(2024九上·大冶月考)传统的冰块是由水制作而成的,在饮料里熔化后会使饮料味道变淡影响口感。如图是一种新型的不锈钢冰块,表面是由304不锈钢制成的,里面装有酒精和水的混合液体从而温度很低也不会凝固,可循环使用,也避免了使用不洁净的水源制成的冰块对人体造成的危害。现将四块质量相等的不锈钢冰块冷冻至后,迅速放入另一个装有水的杯中,放入不锈钢冰块后水温最终下降到25℃。已知不锈钢冰块的比热容为,每块不锈钢冰块质量为125g,杯中水的质量为400g,不计热量损失,。求:
(1)四块不锈钢冰块总共吸收了多少热量?
(2)杯中水的初温为多少?
23.(2024九上·大冶月考)小明一家驾车外出旅游,汽车牵引力功率恒为,到达目的地用时4h,汽车消耗汽油20L。已知汽油价格为7.81元/L,热值为,密度为。问:
(1)20L汽油完全燃烧释放出多少热量?
(2)该行程中,汽车的热机效率是多少?(结果精确至1%)
(3)交通领域“以电代油”可以来实现“减碳”目标。小明对市场上某型号的一款纯电动汽车进行调研,下表是小明整理得到的部分数据,若行驶相同距离纯电动汽车与燃油汽车牵引力做功相同,通过计算说明,驾驶燃油汽车和纯电动汽车,哪种车型更经济?
车型 能源种类 测试距离 耗能 电费 电能转化为机械能的效率
纯电动汽车 电能 100km 20kW·h 0.5元/kW·h 80%
答案解析部分
1.【答案】B
【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】A.分子的大小约为10-10m=0.1nm,,故A错误;
B.薰石发出香味,是香味分子不停无规则运动形成的扩散现象,故B正确;
C.矿石被染成各种颜色,反应分子在永不停息地做无规则运动,故C错误;
D.温度升高,香薰石的分子无规则运动更剧烈,香气浓度将更大,故D错误。
故选B。
【分析】分子的直径是0.1nm,闻到气味,是分子在不停的无规则运动,温度越高,分子运动越剧烈。
2.【答案】C
【知识点】分子热运动
【解析】【解答】当氨水浸入热水中,酚酞纸花先变红,是温度越高,分子运动越快,发生反应越快,是分子运动快慢和温度有关,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【分析】分子在不停的无规则运动,温度越高,分子运动越剧烈。
3.【答案】B
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力;分子动理论基本观点
【解析】【解答】A.破镜难圆,是镜子的分子间的距离太大,分子间几乎没有作用力,故A错误;
B.盐在热水中溶解得快,温度越高,分子的热运动越剧烈,扩散得越快,盐溶解的快,故B正确;
C.尘土飞扬是固体小颗粒的位置变化,是物体的机械运动,不是分子运动,不是扩散现象,故C错误;
D.组成物体的分子间有空隙,故D错误。
故选B。
【分析】分子间有相互作用的引力和斥力;分子不停的无规则运动,分子运动快慢和温度有关,分子间有间隙。
4.【答案】B
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】 解:钻头钻探过程中,机械能转化为内能,通过做功的方式改变物体的内能。
A、炙手可热,手吸收热量,内能增大,通过热传递改变物体的内能,故A错误;
B、钻木取火,克服摩擦做功,机械能转化为内能,通过做功的方式改变物体内能,故B正确;
C、围炉烤火,身体吸收热量,内能增大,通过热传递改变物体的内能,故C错误;
D、抱团取暖,手吸收热量,内能增大,通过热传递改变物体的内能,故D错误。
故选:B。
【分析】 改变物体内能的方式有两种:做功和热传递;做功的实质是能量转化的过程,即:内能和其他形式能的相互转化;热传递的实质是能量转移的过程,发生热传递的条件是有温度差。
5.【答案】D
【知识点】温度、热量与内能的关系;做功改变物体内能;能量守恒;分子热运动
【解析】【解答】 解:A、做功和热传递,对于改变物体的内能是等效的,故A错误;
B、分子动能与物体的速度无关,故B错误;
C、扩散现象表明分子在不停地做无规则运动,故错误;
D、所有能量转化的过程都服从能量守恒定律,能量既不能凭空产生也不会凭空消失,故D正确。
故选:D。
【分析】(1)改变内能的方法有两种:做功和热传递,二者在改变物体内能上是等效的;
(2)内能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和,一切物体都有内能;
(3)扩散现象说明了分子在不停地做无规则运动;
(4)能量守恒定律适用于所有的能量转换。
6.【答案】D
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】 解:燃料的热值是燃料的一种特性,只决定于燃料的种类,火箭的燃料燃烧时,质量减小,热值不变,故D正确。
故选:D。
【分析】燃料的热值是燃料的一种特性,只决定于燃料的种类,与质量和燃烧情况等无关。
7.【答案】D
【知识点】做功改变物体内能
【解析】【解答】AB.高压泵压缩CO2,对气体做功,气体内能增大,温度升高,故AB错误;
CD.爆破时电加热管发热,筒内的液态CO2汽化,CO2气体喷出,气体对外做功,内能减小,温度降低,故C错误,D正确。
故选D。
【分析】压缩体积时,对气体做功,内能变大,温度升高;内能对外做功时,内能转化为机械能。
8.【答案】A
【知识点】质量及其特性;比热容
【解析】【解答】图像是冰熔化图像,熔化前后,质量不变,AB段比CD段温度变化快,相同时间温度变化多,热源相同时,相同时间吸热相同,根据,冰的比热容比水小,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】当质量和吸收热量相同时,温度差越小,比热容越大。
9.【答案】B
【知识点】温度、热量与内能的关系;做功改变物体内能;热机;热传递的概念与方式
【解析】【解答】解:A、热量是过程量,热水温度降低,不能说水含有的热量在减少,故A错误;
B、热水温度高,空气温度低,根据热传递的条件可知热量从温度高热水传递给温度低的空气,导致水的温度降低,故B正确;
C、向烧瓶内打气的过程是机械能转化为内能,与汽油机的压缩冲程中能量转化相同;一段时间后塞子突然跳起是气体的内能转化为瓶塞的机械能,与汽油机的做功冲程中能量转化相同,故C错误;
D、根据前面的分析可知甲图是热传递改变物体的内能,乙图是做功改变物体的内能,故D错误。
故选:B。
【分析】 (1)热量是过程量,不能用“含有”来修饰;
(2)热传递的条件是存在温度差;
(3)向烧瓶内打气的过程是机械能转化为内能,一段时间后塞子突然跳起是气体的内能转化为瓶塞的机械能;
(4)做功可以改变物体的内能,对物体做功,物体内能增加;物体对外做功,物体的内能减少。
10.【答案】B
【知识点】热传递改变物体内能;燃料的热值;科学探索;分子热运动
【解析】【解答】解:A.铁是热的良导体,用铁锅炒油料是因为铁的导热性能好,导热能力强,故A错误;
B.香气四溢是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故B正确;
C.油料被蒸后升温,是通过热传递的方法改变油料的内能,故C错误;
D.在同一个灶上蒸炒油料能提高能量利用率,由于存在热损失,利用效率小于100%,故D错误。
故选:B。
【分析】 (1)铁的导热性能较好;
(2)扩散现象说明组成物质的分子在不停地做无规则运动;
(3)改变物体内能的方式:做功和热传递;
(4)蒸炒过程中会存在热量损失。
11.【答案】B
【知识点】热机的四个冲程;能源与可持续发展
【解析】【解答】 解:A、汽油机工作时要克服机械间的摩擦做额外功、同时存在热散失,并且废气带走大部分能量,所以热机的效率很低,不能达到100%,故A错误;
B、汽油机燃烧汽油放出的废气会造成环境污染,故B正确;
C、汽油机一个工作循环有4个冲程,对外做功一次,故C错误;
D、汽油机在吸气冲程中吸入的是空气和汽油的混合气体,故D错误。
故选:B。
【分析】 (1)汽油机的能量转化及效率;
(2)汽油机的工作原理及每个冲程的作用。
12.【答案】C
【知识点】比热容;燃料的热值;能量的转化或转移
【解析】【解答】A、 汽车的发动机用水做冷却剂,主要是因为水的比热容大,A错误
B、 汽油机工作时如果汽油没有完全燃烧,但汽油的热值不变,B错误
C、 发射火箭时利用液态氢做燃料,主要是因为液态氢的热值大 ,C正确
D、 发射出的火箭在加速上升的过程中,化学能转化为内能在转化为机械能,D错误
综上选C
【分析】根据比热容、热值、能量变化判识选项
1、比热容是物体的固有属性,与质量无关,水比热容大,吸收或释放相同的热量,温度变化低,应用:冷水降温、温水保温
2、物质的热值为单位质量燃料完全燃烧释放的能量,是物质的基本属性,不会随是否完全燃烧的变化而变化
3、能量转化:根据物体起始状态具有的能量和最终状态具有的能量进行判断, 发射出的火箭在加速上升的过程中,化学能转化为内能在转化为机械能
13.【答案】扩散;不停地做无规则运动;高
【知识点】分子热运动;分子动理论基本观点
【解析】【解答】 解:分子总在永不停歇地做无规则运动,茶香分子运动到空气中,所以能闻到浓郁的茶香味,属于扩散现象;而且温度越高,分子运动越剧烈。
故答案为:扩散;不停地做无规则运动;高。【分析】 不同物质互相接触时彼此进入对方的现象叫扩散,扩散现象说明分子在不停地做无规则运动;温度越高,分子的热运动越剧烈。
14.【答案】热传递;比热容
【知识点】热传递改变物体内能;比热容
【解析】【解答】灯点燃后,温度较高,油吸收热量,是通过热传递使油的内能增加的。
水的比热容较大,质量和升高温度相同,水吸收热量较多,降温效果好。
【分析】温度不同时,物体间通过热传递改变内能;水的比热容较大,质量和温度差相同时,水吸收热量多。
15.【答案】机械;做功
【知识点】热机;热机的四个冲程
【解析】【解答】解:由图可知,弹丸被喷出的过程中,气体对弹丸做功,气体的内能转化为弹丸的机械能,与汽油机的做功冲程的能量转化形式相同。
故答案为:机械;做功。【分析】解决此题要知道做功可以改变物体的内能:当对物体做功时,机械能转化为内能,当物体对外做功时,内能转化为机械能。
16.【答案】大于;不能;一直转动违背了能量守恒定律
【知识点】能量守恒;杠杆及其五要素;杠杆的分类
【解析】【解答】解:如图所示,A处水瓶所受重力的作用点,即重心位置离车轮中心远,而车轮中心相当于杠杆支点,重力的方向竖直向下,A处水瓶所受重力到车轮中心的距离大,则A处水瓶所受重力的力臂大于B处水瓶所受重力的力臂。
这个装置不能一直转动,因为在转动过程中,装置始终受到摩擦阻力的作用,机械能转化为内能,机械能不守恒,且一直转动违背了能量守恒定律,这种机器是不存在的。
【分析】根据力臂的定义进行分析,力臂是指从支点到力的作用线的距离。永动机违背能量守恒定律,是不存在的。
17.【答案】
【知识点】比热容
【解析】【解答】水的比热容比沙石大,白天,陆地和海水吸收相同的热量,海水温度上升慢,陆地升温快;陆地上热空气上升,风从海面吹向陆地,如图所示:
【分析】水的比热容较大,吸收热量后,温度变化小,温度不同的位置发生空气流动,形成风。
18.【答案】
【知识点】比热容
【解析】【解答】牛奶放入热水中,热传递时,热量从热水传向牛奶,且变化的热量相等,根据,牛奶和水质量相同,水的比热容大于牛奶的比热容,热水的温度差小于牛奶的温度差,当牛奶和水温度相同时,末温高于50℃;开始时,两者温度差较大,温度变化较快,在低8min,温度相同,则牛奶和热水温度随时间变化关系,如图所示:
【分析】物体间发生热传递时,温度高的物体降温,比热容越大,温度差越小。
19.【答案】引力;内能;增大;做功;甲
【知识点】做功改变物体内能;分子间相互作用力
【解析】【解答】 解:(1)将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起,两个铅块就会结合在一起,下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开,说明了分子之间存在引力;
(2)把试管中的水加热至沸腾,水蒸气推动橡皮塞迅速冲出管口,同时管口出现了白雾。在橡皮塞被推出的过程中,水蒸气对塞子做功,使水蒸气内能减小,内能转化成机械能;
(3)在厚壁玻璃筒中放入一小团硝化棉,用力迅速压下活塞,可以观察到小棉团燃烧。因为外界对玻璃筒内气体做功,内能增大,温度升高,达到硝化棉的着火点,所以小棉团燃烧。图乙和图丙两个实验均可说明做功可以改变吻体的内能;
(4)图中当玻璃接触水面时,由于水分子和玻璃分子距离较近,故两种分子之间会产生相互作用的引力,说明玻璃和水的接触面之间存在相互作用的分子引力,所以拉力大于重力。这与形成图甲现象的原因相同。
故答案是:(1)引力;(2)内能;(3)增大;做功;(4)甲。
【分析 】(1)两个表面光滑的铅块压紧后撤去压力也不易分开,是因为压紧过程使得两铅块有较多分子被挤压靠近产生了分子间引力,说明分子之间总存在相互作用的引力。
(2)(3)做功可以改变物体的内能。对物体做功,物体的内能增加;物体对外做功内能减少。内燃机的做功冲程中,内能转化为机械能。
(4)当玻璃接触水面时,由于水分子和玻璃分子距离较近,故两种分子之间会产生相互作用的引力。
20.【答案】(1)质量;温度计示数
(2)温度计液泡没有浸没在水中
(3)②;燃烧过程中有热量损失
【知识点】温度及温度计的使用与读数;比热容;燃料的热值
【解析】【解析】 解:(1)由Q放=mq可知,燃料充分燃烧放出热量的多少与燃料的种类和燃料的质量有关,因此实验时必须控制酒精和碎纸片的质量相同;控制被加热的水的质量和初温均相同,便于通过水升高的温度来反映燃料完全燃烧放出的热量;
(2)用温度计测量液体的温度时,应该让温度计的玻璃泡与被测液体充分接触,不能碰到容器的底部和侧壁,由图可知,温度计的玻璃泡没有充分浸入到烧杯的水中;
(3)实验过程中要控制完全燃烧燃料的质量相同,燃烧时间相同并不能保证燃烧燃料的质量相同,所以保证酒精和碎纸片燃烧时间相同,读取温度计的示数的操作是错误;
由于燃料不完全燃烧且燃料燃烧放出的热量有一部分会散失到空气中,又或被烧杯等实验装置吸收的部分热量,使Q放大于Q吸,依此计算出燃料的热值比实际要偏小些。
故答案为:(1)质量;温度计示数;(2)温度计的玻璃泡没有浸没在水中;(3)②;燃烧过程有热量损失。
【分析】 (1)根据Q放=mq可知燃料充分燃烧放出热量的多少与燃料的种类和燃料的质量有关,据此分析;由于燃料的热值不能直接测量,所以通过水温升高的示数大小来体现燃料的热值大小,根据此进行分析;
(2)根据温度计的使用方法分析解答;
(3)实验过程中要控制完全燃烧燃料的质量相同,燃烧时间相同并不能保证燃烧燃料的质量相同;燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失等,据此分析。
(1)[1]由可知,燃料充分燃烧放出热量的多少还与燃料的质量有关,所以应控制燃料的质量相等。
[2]水吸收热量的多少不易观察,实验时通过比较温度计的示数变化来反映水吸收热量的多少,由可知,为了便于比较,实验时要控制水的质量和初温相同。
(2)使用温度计测量液体温度时,温度计的玻璃泡要与待测液体充分接触,故图中操作的错误之处是:温度计液泡没有浸没在水中。
(3)[1]步骤②是错误的,因为酒精和碎纸片燃烧时间相同放出的热量不一定会一样多,则水吸收的热量不同,应该等酒精和碎纸片都充分燃烧结束,再分别读取温度计的示数。
[2]实验时存在热量散失,所以水吸收的热量小于燃料放出的热量,计算时用水吸收的热量来表示燃料燃烧放出的热量,会导致计算所得的热值偏小,且在燃烧时可能存在燃料燃烧不完全的情况,也会导致计算所得的热值偏小。
21.【答案】吸收的热量相同;加热时间;同种物质在质量一定时,吸收的热量与升高的温度成正比;吸收的热量不同;甲;吸收的热量与升高的温度的比值;m>4kg
【知识点】物理学方法;比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】探究物质吸收热量多少与哪些因素有关时,(1)实验时,试管相同,加热器相同,使液体在相同时间吸收的热量相同。加热时间越长则液体吸收的热量越多,通过加热时间的长短,反映物质吸收热量的多少。
(2)根据实验1、2、3中数据,同种物质的质量相同,温度升高越高,加热时间越长,吸热越多,可得结论:同种物质在质量一定时,吸收的热量与升高的温度成正比。
(3)根据实验2与4中数据,物质不同,质量和升高的温度相同,加热时间不同,吸收热量不同,甲加热时间更长,吸收热量更多,可知,甲吸热能力强。
(4)液体种类和质量相同时,加热时间和温度差的比值一定,可以得出:质量相同的同种液体,吸收的热量与升高的温度的比值是一个定值。
(5)根据表三,发动机每秒释放的热量是红外加热器的800倍,正常工作时,质量为2kg的冷却液升高的温度为,吸收的热量一定时,同种液体升高的温度与其质量成反比,正常工作时冷却液10min内,温度变化量等于1.6℃,则,
即;正常工作时,这种冷却液10min内,温度变化量小于1.6℃,冷却液体的质量m>4kg。
【分析】(1)利用相同的加热装置,相同时间产生的热量相等;通过加热时间表示吸收的热量;
(2)同种液体在质量一定时,吸收热量和温度差成正比;
(3)质量和温度差相同,吸热热量越多,吸热能力越强;
(4)当液体种类和质量相同时,吸收的热量和温度差的比值一定;
(5)相同物体吸收热量相同时,温度差和质量成反比,结合温度,计算质量。
22.【答案】解:(1)四块不锈钢冰块的质量为
则四块不锈钢冰块总共吸收的热量为
(2)不计热量损失,则水放出的热量为
则水的温度变化量为
所以水的初温为
答:(1)四块不锈钢冰块总共吸收了热量;
(2)杯中水的初温为。
【知识点】比热容
【解析】【分析】(1)根据Q=cmΔt,计算水吸收的热量;
(2)利用,计算水的温度差大小,结合初温,计算末温。
23.【答案】(1)由可知,消耗汽油的质量
由热量公式求出20L汽油完全燃烧释放的热量

(2)利用公式W=Pt求出汽车牵引力做功
汽车的热机效率为汽车牵引力做的功除以燃料放出的热量。

(3)驾驶纯电动汽车,牵引力做功
消耗的电能
驾驶纯电动汽车,消耗电能的费用
驾驶燃油汽车,消耗汽油的费用为
则驾驶纯电动汽车更经济。
【知识点】密度公式及其应用;燃料的热值;热机的效率;电能表参数的理解;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据热量公式求出汽油燃烧时产生的热量。
(2)有用的那部分除以总的能量即为效率。
(3)先求出牵引力做的功,然后利用效率求出消耗的电能。
(1)由可知,消耗汽油的质量
20L汽油完全燃烧释放的热量
(2)汽车牵引力做功
汽车的热机效率为
(3)驾驶纯电动汽车,牵引力做功
消耗的电能
驾驶纯电动汽车,消耗电能的费用
驾驶燃油汽车,消耗汽油的费用为
则驾驶纯电动汽车更经济。

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