2023-2024学年九年级(上)期中物理试卷
一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项最符合题目要求。
1.(3分)下列小实验能达到预期目的是( )
A.用手捏海绵,海绵体积变小了,说明分子间有间隙
B.沙粒放入水中,水变浑浊了,说明分子在不停地做无规则运动
C.两玻璃使劲挤压无法合并成一块玻璃,说明分子间有斥力
D.将红墨水滴在不同温度的等量水中,通过现象能证明温度越高,分子运动越剧烈
2.(3分)对于图中所示的四幅图,下列说法正确的是( )
A.甲图中软木塞飞出时,管内水蒸气的内能增加
B.乙图中两个压紧的铅块能吊着钩码不动,主要是因为铅块对钩码做了功
C.丙图所示是内燃机的压缩冲程
D.丁图中小朋友下滑时,机械能转化为内能
3.(3分)实验室有5kg酒精,用去一半后,剩余酒精的( )
A.热值减少一半
B.比热容减少一半
C.比热容、热值都减少一半
D.比热容、热值都不变
4.(3分)关于温度、热量、内能,以下说法正确的是( )
A.0℃的水有内能,0℃的冰没有内能
B.0℃的水比0℃的冰所含的热量多
C.0℃的水凝固成0℃的冰,内能减小
D.两块0℃的冰互相摩擦,因为它们的温度相同,不发生热传递,所以都不能熔化
(多选)5.(3分)2023年5月30日,神舟十六号载人飞船在酒泉卫星发射中心,由长征二号F改进型遥十六运载火箭发射升空。10月31日,以下说法错误的是( )
A.火箭升空时将燃料燃烧时释放的化学能转化为机械能
B.火箭使用的燃料,必须具备比热容较大的特点
C.返回舱进入大气层后,舱体与大气摩擦,内能增大
D.舱体采用隔热材料,是为了阻止热传递的发生,从而保证舱内温度在航天员可承受的范围内
6.(3分)如图所示,无风条件下卡通造型的铝箔气球两次均向带电棒靠近但未接触,气球( )
A.不带电 B.带正电
C.带负电 D.带电情况无法判断
7.(3分)用电压表分别测量电路中两盏电灯的电压,测得两灯的电压相等,由此判断两盏电灯的连接方式是( )
A.一定是串联 B.一定是并联
C.串联、并联都有可能 D.无法判断
8.(3分)如图所示的电路中,小灯泡L1和L2都标有“3V0.25A”字样,电源由2节1.5V的干电池串联而成,则下列说法中正确的是( )
A.S闭合后,L1、L2并联且都能发光
B.S闭合后,只有一盏灯能发光
C.要使L1、L2串联,可去掉导线b
D.若将导线M从接线柱B改接到接线柱A上,则电路发生短路
9.(3分)如图所示,当开关S闭合后,下列说法正确的是( )
A.灯L1与灯L2是串联,且灯L1被短路
B.电流表A1测的是灯L2的电流
C.电流表A2测的是灯L2的电流
D.电压表不可以测出灯L1两端的电压
10.(3分)小华为公园设计了一款智慧路灯。当夜晚来临时,定时开关S1闭合,路灯低功率照明;当雷达开关S2感知游客靠近时自动闭合,路灯的亮度增加,方便游客行走。图中电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
二、非选择题:本题共8小题,共60分。按题目要求作答。
11.(7分)(1)火柴头在火柴盒上轻轻划过就能点燃,其中的能量转化是 ,这是通过 的方式实现的。该过程的能量转化与图1所示的汽油机四个冲程中的 (填编号)冲程相似。图中汽油机的一个工作循环的甲、乙、丙、丁四冲程正确的工作顺序是 。
(2)图2是甲、乙两台汽油机的能量流向及比例,若将甲汽油机更换成乙汽油机,尾气带走的能量比例 ,摩擦损失的能量所占比例 ,机械效率将 。(以上三空均选填“增大”“减小”或“不变”)
12.(6分)如图1所示,当开关S1闭合,S2断开时,灯泡L1和灯泡L2的连接方式是 (选填“串联”或“并联”),电流表A的示数为0.24A,则通过灯泡L1的电流是 A,通过灯泡L2的电流是 A;当S1和S2都闭合时,电流表的示数如图2所示,则此时通过灯泡L1电流为 A,通过灯泡L2的电流为 A。
13.(5分)室内温度为19.2℃的桌子上有A、B、C、D四个完全一样的实心铁块。小明用红外成像测温仪拍摄铁块的温度如图1所示(四个铁块未按顺序排列)。接着他在A铁块上放上冰块,在B铁块喷上温度为19.2℃的乙醇消毒液,再用红外成像测温仪拍得画面如图2所示(冰块未画出)。
(1)相比放冰块之前,铁块A的内能 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)图2中,温度为 ℃的铁块是D铁块,温度为 ℃的铁块是C铁块;
(3)喷在B铁块上的乙醇消毒液发生了哪种物态变化? ;该物态变化过程要 (选填“吸热”或“放热”)。
14.(6分)(1)如图所示,小洪同学将A、B两种不同的金属片分别插入土豆,制成“土豆电池”,发光二极管发光,电流表指针正常偏转 (选填“左”或“右”)侧为正极;“土豆电池”的 (选填“A”或“B”)为正极。
(2)将图中的电流表更换成小灯泡,将“土豆电池”更换成二节电池组成的串联电池组,合上开关,小灯泡不发光。请在答卷方框中画出更换器材后的电路图。
(3)小洪同学根据“小灯泡不发光”推断小灯泡的灯丝烧断了。他的分析正确吗?为什么?
15.(4分)如图所示在一根横跨河流两岸的硬塑料管内穿有三根完全相同的电线,为了辨别哪两个线头为同一限导线的两端,可以用图示方法测试,分别用导线连接D、E、F,通过观察现象,A和 为一根导线;B和 为一根导线(两空均选填字母“D”、“E”、“F”)。
实验次序 用导线连接 现象
1 D、E 全不亮
2 D、F 绿灯亮
3 E、F 红灯亮
16.(10分)某物理兴趣小组的同学,绘制了用煤炉给水加热过程中水温随加热时间变化的图象,如图所示。已知在0~4min内完全燃烧了280g的煤,c水=4.2×103J/(kg ℃),q煤=3×107J/kg,若煤炉的效率为20%,则水的质量为多少?
17.(12分)有定值电阻R和小灯泡L各一个,通过它们的电流I和它们两端的电压U的规律如图1所示,现将它们按如图2电路图连接好。当开关S闭合时2的示数为300mA。
(1)求电压表的示数。
(2)求电流表A1的示数。
(3)请在图3中,用笔画线代替导线,连接实验电路。
18.(10分)小明用如图1所示装置,观察水蒸气的液化现象。烧瓶中的水加热至沸腾后,将一个初温为16℃的金属盘斜放在烧瓶上方,金属盘下表面出现大量的小水滴,测得金属盘的温度为55℃。小明据此得出“水蒸气液化的过程会放热”的结论。
(1)小华认为,图1所示实验中,金属盘温度升高,还可能是水蒸气液化形成的温度较高的小水滴向金属盘传递热量导致的;
(2)小明和小华经过反复讨论,选择如图2所示的装置,设计并进行了如下实验(K、K1、K2表示止水夹):
①安装器材时,调节铁圈的高度,确保用酒精灯 (选填“外焰”或“内焰”)加热;
②在A量筒、B量筒中均装入体积V0=30mL,初温t0=16℃的水;
③打开K,关闭K1、K2,用酒精灯加热一段时间后,瓶内的水开始沸腾,最左侧细导管口有“白气”不断喷出 (选填“增大”或“减小”);
④打开K1,关闭K、K2,瓶内的高温水蒸气通过细导管进入A量筒的水中。一段时间后,当A量筒中水的体积VA=40mL时,停止通入水蒸气,测得此时水温=92℃;
⑤打开K2,关闭 ,瓶内的沸水会通过细导管迅速进入B量筒的水中,当B量筒中水的体积VB= mL时,关闭K2,同时打开K,测得此时水温tB=33℃;
⑥根据tA>tB,可得出水蒸气液化的过程会放热的结论。
(3)小明与小华计算出了量筒中水的质量,并根据如表的科普知识,对实验过程中A量筒内热量转移情况作出了如图3所示的分析。[ρ水=1g/cm3,c水=4.2×103J/(kg ℃)]
防止水蒸气烫伤 在标准大气压下,水沸腾时产生的水蒸气温度和水一样,都是100℃。然而,这是为什么? 原来,当人的皮肤与100℃的水蒸气接触时,水蒸气首先要液化为100℃的水,然后100℃的水在降温过程中还要向皮肤放热,所以在质量相等的情况下,因此水蒸气烫伤更严重。
小明和小华又从资料中查到:在标准大气压下,质量为1kg、温度为100℃的水蒸气完全液化为100℃的水,会放出2.26×106J的热量。结合以上信息,他们进行了如下的定量分析。
①10g、100℃的水蒸气,完全液化为100℃的水,此过程中放1为 J;
②10g水,温度由100℃降低至92℃,此过程中放2为 J;
③30g水,温度从16℃升高至92℃,此过程中吸为9.576×103J。
(4)综合本实验过程和具体数据,小明和小华对液化现象有了更深地认识,也明确了图1中导致金属盘温度升高的主要原因。请你结合数据 。
2023-2024学年广东省广州市白云中学九年级(上)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项最符合题目要求。
1.(3分)下列小实验能达到预期目的是( )
A.用手捏海绵,海绵体积变小了,说明分子间有间隙
B.沙粒放入水中,水变浑浊了,说明分子在不停地做无规则运动
C.两玻璃使劲挤压无法合并成一块玻璃,说明分子间有斥力
D.将红墨水滴在不同温度的等量水中,通过现象能证明温度越高,分子运动越剧烈
【答案】D
【解答】解:A、用手捏海绵,说明力改变物体的形状,分子间有间隙是微观的;
B、沙粒放入水中,不是分子的运动;
C、两玻璃使劲挤压无法合并成一块玻璃,分子间的作用力很小,故C错误;
D、把红墨水分别滴到热水中和冷水中,是因为温度越高,分子热运动越剧烈。
故选:D。
2.(3分)对于图中所示的四幅图,下列说法正确的是( )
A.甲图中软木塞飞出时,管内水蒸气的内能增加
B.乙图中两个压紧的铅块能吊着钩码不动,主要是因为铅块对钩码做了功
C.丙图所示是内燃机的压缩冲程
D.丁图中小朋友下滑时,机械能转化为内能
【答案】D
【解答】解:A.甲图中,管内水蒸气对软木塞做功,内能转化为机械能;
B.乙图中两个压紧的铅块能吊着钩码不动,故B错误;
C.丙图所示,活塞下行,故C错误;
D.丁图中小朋友下滑时,将机械能转化为内能。
故选:D。
3.(3分)实验室有5kg酒精,用去一半后,剩余酒精的( )
A.热值减少一半
B.比热容减少一半
C.比热容、热值都减少一半
D.比热容、热值都不变
【答案】D
【解答】解:由于比热容、热值都是物质的属性,它只与物质的种类有关,质量变少、热值都不变。
故D正确,ABC错误。
故选D。
4.(3分)关于温度、热量、内能,以下说法正确的是( )
A.0℃的水有内能,0℃的冰没有内能
B.0℃的水比0℃的冰所含的热量多
C.0℃的水凝固成0℃的冰,内能减小
D.两块0℃的冰互相摩擦,因为它们的温度相同,不发生热传递,所以都不能熔化
【答案】C
【解答】解:A、一切物体都具有内能,0℃的冰也具有内能;
B、热量是过程量,不能说含有热量;
C、晶体凝固时,0℃的水凝固成4℃的冰,故C正确;
D、两块0℃的冰互相摩擦,机械能转化为内能,故D错误。
故选:C。
(多选)5.(3分)2023年5月30日,神舟十六号载人飞船在酒泉卫星发射中心,由长征二号F改进型遥十六运载火箭发射升空。10月31日,以下说法错误的是( )
A.火箭升空时将燃料燃烧时释放的化学能转化为机械能
B.火箭使用的燃料,必须具备比热容较大的特点
C.返回舱进入大气层后,舱体与大气摩擦,内能增大
D.舱体采用隔热材料,是为了阻止热传递的发生,从而保证舱内温度在航天员可承受的范围内
【答案】AB
【解答】解:A、火箭升空时,故A错误;
B、载火箭使用的燃料,质量相同,能放出更多的热量,故B错误;
C、返回舱受到竖直向下的重力的作用,通过与大气剧烈摩擦在舱表产生数千摄氏度的高温,将机械能转化为内能;
D、舱体采用隔热材料,从而保证舱内温度在航天员可承受的范围内。
故选:AB。
6.(3分)如图所示,无风条件下卡通造型的铝箔气球两次均向带电棒靠近但未接触,气球( )
A.不带电 B.带正电
C.带负电 D.带电情况无法判断
【答案】A
【解答】解:如图,两次用带有不同电荷的带电棒靠近卡通造型的铝箔气球,根据异种电荷相互吸引和带电体能吸引轻小物体的性质可知,因此。
故选:A。
7.(3分)用电压表分别测量电路中两盏电灯的电压,测得两灯的电压相等,由此判断两盏电灯的连接方式是( )
A.一定是串联 B.一定是并联
C.串联、并联都有可能 D.无法判断
【答案】C
【解答】解:因为并联电路中各支路两端的电压一定相等,而两个完全相同的灯泡串联时其分得的电压也相等,若测得两灯的电压相等,故C正确。
故选:C。
8.(3分)如图所示的电路中,小灯泡L1和L2都标有“3V0.25A”字样,电源由2节1.5V的干电池串联而成,则下列说法中正确的是( )
A.S闭合后,L1、L2并联且都能发光
B.S闭合后,只有一盏灯能发光
C.要使L1、L2串联,可去掉导线b
D.若将导线M从接线柱B改接到接线柱A上,则电路发生短路
【答案】C
【解答】解:AB、开关S闭合后,造成电源短路,故AB错误;
C、如果去掉BD之间的导线b再闭合开关,则灯泡L1,L2都会发光,故C正确;
D、若将导线M从接线柱B改接到接线柱A上,不会发生短路。
故选:C。
9.(3分)如图所示,当开关S闭合后,下列说法正确的是( )
A.灯L1与灯L2是串联,且灯L1被短路
B.电流表A1测的是灯L2的电流
C.电流表A2测的是灯L2的电流
D.电压表不可以测出灯L1两端的电压
【答案】C
【解答】解:读图可知,当开关S闭合后,故电路为并联电路1在干路,测总电流2测的是灯L5的电流;电压表测L2两端的电压,由并联电路的电压特点可知1两端的电压或电源电压,故C正确。
故选:C。
10.(3分)小华为公园设计了一款智慧路灯。当夜晚来临时,定时开关S1闭合,路灯低功率照明;当雷达开关S2感知游客靠近时自动闭合,路灯的亮度增加,方便游客行走。图中电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解答】解:根据题意可知,当夜晚来临时1闭合,路灯低功率照明2感知游客靠近时自动闭合,路灯的亮度增加,由此可知,是并联的4在干路中控制整个电路,开关S2控制其中的一个灯泡,故B正确。
故选:B。
二、非选择题:本题共8小题,共60分。按题目要求作答。
11.(7分)(1)火柴头在火柴盒上轻轻划过就能点燃,其中的能量转化是 机械能转化为内能 ,这是通过 做功 的方式实现的。该过程的能量转化与图1所示的汽油机四个冲程中的 甲 (填编号)冲程相似。图中汽油机的一个工作循环的甲、乙、丙、丁四冲程正确的工作顺序是 丁、甲、丙、乙 。
(2)图2是甲、乙两台汽油机的能量流向及比例,若将甲汽油机更换成乙汽油机,尾气带走的能量比例 减小 ,摩擦损失的能量所占比例 不变 ,机械效率将 增大 。(以上三空均选填“增大”“减小”或“不变”)
【答案】(1)机械能转化为内能;做功;甲;丁、甲、丙、乙;
(2)减小;不变;增大。
【解答】解:
(1)由题意可知,将火柴头在火柴盒上轻轻划过就能擦燃,是将机械能转化为内能;
甲图中,进气门和排气门都关闭,属于压缩冲程;
乙图中,进气门关闭,活塞向上运动;
丙图中,进气门和排气门都关闭,活塞向下运动,内能转化成机械能;
丁图中,进气门打开,活塞向下运动;
因此擦燃火柴的能量转化与甲图相似;
图中汽油机的一个工作循环的甲、乙、丙、丁四冲程正确的工作顺序是:丁、甲、丙、乙;
(2)由图可知,甲汽油机尾气带走的能量为37%,所以甲汽油机换成乙汽油机尾气带走的能量比例减小;
热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比,所以汽油机对外做功的能量比即为汽油机的机械效率,
由甲图知,甲汽油机的机械效率为30%,若将甲汽油机换成乙汽油机;
由图可知,甲、乙汽油机摩擦损失的能量所占比例都为4%。
故答案为:(1)机械能转化为内能;做功;甲;丁、甲、丙、乙;
(2)减小;不变。
12.(6分)如图1所示,当开关S1闭合,S2断开时,灯泡L1和灯泡L2的连接方式是 串联 (选填“串联”或“并联”),电流表A的示数为0.24A,则通过灯泡L1的电流是 0.24 A,通过灯泡L2的电流是 0.24 A;当S1和S2都闭合时,电流表的示数如图2所示,则此时通过灯泡L1电流为 0.52 A,通过灯泡L2的电流为 0 A。
【答案】串联;0.24;0.24;0.52;0。
【解答】解:由电路图知,当开关S1闭合,S2断开时,电路中只有一条路径8和灯泡L2串联,电流表测电路中电流,
根据串联电路中电流处处相等,所以通过L1、L7的电流都是0.24A;
当开关S1、S3均闭合时,灯泡L2被短路,电路为L1的简单电路,所以通过灯泡L3的电流0,通过灯泡L1的电流等于此时电流表示数5.52A。
故答案为:串联;0.24;0.52;6。
13.(5分)室内温度为19.2℃的桌子上有A、B、C、D四个完全一样的实心铁块。小明用红外成像测温仪拍摄铁块的温度如图1所示(四个铁块未按顺序排列)。接着他在A铁块上放上冰块,在B铁块喷上温度为19.2℃的乙醇消毒液,再用红外成像测温仪拍得画面如图2所示(冰块未画出)。
(1)相比放冰块之前,铁块A的内能 变小 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)图2中,温度为 20.1 ℃的铁块是D铁块,温度为 19.2 ℃的铁块是C铁块;
(3)喷在B铁块上的乙醇消毒液发生了哪种物态变化? 汽化 ;该物态变化过程要 吸热 (选填“吸热”或“放热”)。
【答案】(1)变小;(2)20.1;19.2;(3)汽化;吸热。
【解答】解:(1)铁块的温度高,冰块的温度低,冰块会从铁块上吸收热量,内能变小;
(2)用手快速摩擦D铁块,通过做功的方式把手的机械能转化为内能,温度升高;
C铁块的温度与室温相同,为19.2℃
(3)喷在B铁块上的乙醇消毒液吸收热量变为气态的乙醇气体,物体由液态变为气态的过程叫做汽化;
故答案为:(1)变小;(2)20.1;(3)汽化。
14.(6分)(1)如图所示,小洪同学将A、B两种不同的金属片分别插入土豆,制成“土豆电池”,发光二极管发光,电流表指针正常偏转 右 (选填“左”或“右”)侧为正极;“土豆电池”的 A (选填“A”或“B”)为正极。
(2)将图中的电流表更换成小灯泡,将“土豆电池”更换成二节电池组成的串联电池组,合上开关,小灯泡不发光。请在答卷方框中画出更换器材后的电路图。
(3)小洪同学根据“小灯泡不发光”推断小灯泡的灯丝烧断了。他的分析正确吗?为什么?
【答案】(1)右;A;(2)见解答图;(3)不正确;二极管发光,说明电路是通路,不可能是小灯泡灯丝烧断。
【解答】解:(1)二极管具有单向导电性,二极管发光,说明电流从“土豆电池”的A极流出,再流回B极,“土豆电池”的A为正极;
(2)由题意知,电流表更换成小灯泡,则二极管与小灯泡组成串联电路
(3)由题意知,二极管发光,因此,灯泡不发光,小灯泡实际功率太小造成的。
故答案为:(1)右;A;(2)见上图;二极管发光,不可能是小灯泡灯丝烧断。
15.(4分)如图所示在一根横跨河流两岸的硬塑料管内穿有三根完全相同的电线,为了辨别哪两个线头为同一限导线的两端,可以用图示方法测试,分别用导线连接D、E、F,通过观察现象,A和 E 为一根导线;B和 F 为一根导线(两空均选填字母“D”、“E”、“F”)。
实验次序 用导线连接 现象
1 D、E 全不亮
2 D、F 绿灯亮
3 E、F 红灯亮
【答案】E;F
【解答】解:(1)因为连接D、E,全不亮、E没有与B连通而形成通路、E相连;
(2)连接D、F绿灯亮、F与B,即D,或与C为一根导线。
(3)连接E、F红灯亮、F与A,即E,或与B为一根导线。
由此可知,与B是一根导线的为F。
故答案为:E;F。
16.(10分)某物理兴趣小组的同学,绘制了用煤炉给水加热过程中水温随加热时间变化的图象,如图所示。已知在0~4min内完全燃烧了280g的煤,c水=4.2×103J/(kg ℃),q煤=3×107J/kg,若煤炉的效率为20%,则水的质量为多少?
【答案】水的质量为8kg。
【解答】解:煤的质量:m煤=280g=0.28kg,
煤完全燃烧放出的热量:Q放=m煤q煤=0.28kg×5×107J/kg=8.4×106J,
由η=可知吸=ηQ放=20%×8.2×106J=1.68×105J,
由图可知,在0~4min内,
由Q吸=c水m水Δt可知,水的质量:m水===6kg。
答:水的质量为8kg。
17.(12分)有定值电阻R和小灯泡L各一个,通过它们的电流I和它们两端的电压U的规律如图1所示,现将它们按如图2电路图连接好。当开关S闭合时2的示数为300mA。
(1)求电压表的示数。
(2)求电流表A1的示数。
(3)请在图3中,用笔画线代替导线,连接实验电路。
【答案】(1)电压表的示数3V。
(2)电流表A1的示数0.9A。
(3)见解答。
【解答】解:(1)根据电路图,电阻R和灯泡并联1测干路电流,A2测电阻R的电流,电压测电源电压,
当开关S闭合时,电流表A5的示数为300mA=0.3A,根据图像知;根据并联电路的特点知;
(2)根据并联电路特点确定灯泡电压2V,根据图像知,干路电流I=0.3A+6.6A=0.4A1的示数为0.6A;
(3)根据电路图,电流从正极流出经开关和电流表A1后分为2路,分别经过A2和电阻、灯泡后汇合流回负极,据此连接电路
答:(1)电压表的示数3V。
(2)电流表A1的示数3.9A。
(3)见解答。
18.(10分)小明用如图1所示装置,观察水蒸气的液化现象。烧瓶中的水加热至沸腾后,将一个初温为16℃的金属盘斜放在烧瓶上方,金属盘下表面出现大量的小水滴,测得金属盘的温度为55℃。小明据此得出“水蒸气液化的过程会放热”的结论。
(1)小华认为,图1所示实验中,金属盘温度升高,还可能是水蒸气液化形成的温度较高的小水滴向金属盘传递热量导致的;
(2)小明和小华经过反复讨论,选择如图2所示的装置,设计并进行了如下实验(K、K1、K2表示止水夹):
①安装器材时,调节铁圈的高度,确保用酒精灯 外焰 (选填“外焰”或“内焰”)加热;
②在A量筒、B量筒中均装入体积V0=30mL,初温t0=16℃的水;
③打开K,关闭K1、K2,用酒精灯加热一段时间后,瓶内的水开始沸腾,最左侧细导管口有“白气”不断喷出 增大 (选填“增大”或“减小”);
④打开K1,关闭K、K2,瓶内的高温水蒸气通过细导管进入A量筒的水中。一段时间后,当A量筒中水的体积VA=40mL时,停止通入水蒸气,测得此时水温=92℃;
⑤打开K2,关闭 K、K1 ,瓶内的沸水会通过细导管迅速进入B量筒的水中,当B量筒中水的体积VB= 40 mL时,关闭K2,同时打开K,测得此时水温tB=33℃;
⑥根据tA>tB,可得出水蒸气液化的过程会放热的结论。
(3)小明与小华计算出了量筒中水的质量,并根据如表的科普知识,对实验过程中A量筒内热量转移情况作出了如图3所示的分析。[ρ水=1g/cm3,c水=4.2×103J/(kg ℃)]
防止水蒸气烫伤 在标准大气压下,水沸腾时产生的水蒸气温度和水一样,都是100℃。然而,这是为什么? 原来,当人的皮肤与100℃的水蒸气接触时,水蒸气首先要液化为100℃的水,然后100℃的水在降温过程中还要向皮肤放热,所以在质量相等的情况下,因此水蒸气烫伤更严重。
小明和小华又从资料中查到:在标准大气压下,质量为1kg、温度为100℃的水蒸气完全液化为100℃的水,会放出2.26×106J的热量。结合以上信息,他们进行了如下的定量分析。
①10g、100℃的水蒸气,完全液化为100℃的水,此过程中放1为 2.26×104 J;
②10g水,温度由100℃降低至92℃,此过程中放2为 336 J;
③30g水,温度从16℃升高至92℃,此过程中吸为9.576×103J。
(4)综合本实验过程和具体数据,小明和小华对液化现象有了更深地认识,也明确了图1中导致金属盘温度升高的主要原因。请你结合数据 因为Q放1远大于Q放2,所以A量筒中水温升高的主要原因是水蒸气液化放热;同理,金属盘温度升高主要是水蒸气液化放热导致的 。
【答案】(2)①外焰;③增大;⑤K、K1;40;(3)①2.26×104;②336;(4)因为Q放1远大于Q放2,所以A量筒中水温升高的主要原因是水蒸气液化放热;同理,金属盘温度升高主要是水蒸气液化放热导致的。
【解答】解:(2)①根据酒精灯的特点可知,酒精灯的外焰温度最高,安装器材时,确保用酒精灯外焰加热。
③根据题意可知,有“白气”不断喷出,所以。
⑤根据实验装置和开关情况可知,打开K2,关闭K、K1,由于烧瓶内气压较大,瓶内的沸水会通过细导管迅速进入B量筒的水中。
根据控制变量法可知,要控制B量筒中水的体积相同B=40mL。
(3)①根据题意可知,在标准大气压下、温度为100℃的水蒸气完全液化为100℃的水5J的热量,所以,即0.01kg,完全液化为100℃的水,放出热量Q放1为Q放4=2.26×106J/kg×3.01kg=2.26×104J;
②10g水,温度由100℃降低至92℃,放出热量是Q放4=c水m(t0﹣t)=4.7×103J/(kg ℃)×0.01kg×(100℃﹣92℃)=336J;
(4)综合本实验过程和具体数据,因为Q放5远大于Q放2,所以,A量筒中水温升高的主要原因是水蒸气液化放热,金属盘温度升高主要是水蒸气液化导致的。
故答案为:(2)①外焰;③增大、K1;40;(3)①7.26×104;②336;(4)因为Q放1远大于Q放6,所以A量筒中水温升高的主要原因是水蒸气液化放热;同理。