2023-2024学年云南省昆明市云大附中西林校区九年级(上)月考物理试卷(9月份)
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,第8~10题有多项符合题目要求。全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
1.(3分)昆明滇池水对周围气温起到很好的调节作用,这是由于水的( )
A.比热容大 B.沸点较高 C.密度较大 D.流动性好
2.(3分)如图所示的四个图象中,能正确反映液体凝固成晶体的过程中温度随时间变化关系的是( )
A. B.
C. D.
3.(3分)如图为四冲程汽油机的一个工作循环示意图,其中将内能转化为机械能的冲程是( )
A. B. C. D.
4.(3分)自然现象中蕴含着丰富的物理知识。下列现象中属于液化的是( )
A.冰雪消融 B.露珠形成
C.滴水成冰 D.雾凇结成
5.(3分)小轿车驾驶室内装有冷暖空调,可使驾驶室内冬暖夏凉,但是在使用空调过程中常易造成前方玻璃模糊,对此下列叙述中正确的是( )
A.夏天,要使玻璃清晰,驾驶员用干抹布在驾驶室内擦拭即可
B.夏天,玻璃模糊属于汽化现象
C.这一物态变化过程中要吸热
D.冬天,玻璃模糊属于液化现象
6.(3分)如图所示,2023年8月3日11时47分,长征四号丙运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射(风云三号06星)送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。长征四号丙运载火箭在加速升空的过程中( )
A.火箭升空时与大气摩擦产生热,这是通过做功的方式改变了内能
B.火箭升空的过程中,其含有的热量逐渐增大
C.火箭升空时大量“白气”涌向四周,是一种汽化现象
D.火箭选用液态氢做燃料,是因为液态氢的比热容较大
7.(3分)歌曲《云在飞》唱道:“水是流淌的云,云是飞翔的水”“水是前世的云,云是来生的水”。歌词描绘了大自然美丽的轮回。下列关于“水循环”中的物态变化( )
A.阳光晒暖了海洋,海水吸热蒸发成为水蒸气上升到空中
B.云中的小水滴是水蒸气上升到高空遇冷液化形成的
C.小水滴如果在高空遇到更加寒冷的气流,就会凝固成小冰珠,有可能形成冰雹落到地面
D.冬天,水蒸气在寒冷的高空急剧降温,从而凝固成微小的冰晶,这些冰晶聚集起来,变成雪花飘落大地
(多选)8.(3分)新颁布的《义务劳动教育课程标准(2022年版)》,要求八年级学生会独立烹饪,完整制作3~4道菜品。周末,观察到以下现象正确的是( )
A.炒菜,通过热传递的方式增加菜的内能
B.煲汤时,汤沸腾以后继续加热,汤的温度会继续升高
C.不要用手直接去拿刚出锅的热馒头,因为含有的热量较大
D.油炸食品比水煮熟的更快,是由于油的沸点比水的沸点高
(多选)9.(3分)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.温度为0℃的物体没有内能
B.气体膨胀对外做功,自身内能会减少
C.青少年不宜大量食用巧克力,是因为巧克力含有的热量较多
D.冰熔化时吸热温度保持不变,内能增加
(多选)10.(3分)质量相等的甲、乙两种不同液体,装在相同的容器中,用相同的电加热器加热,下列说法正确的是( )
A.甲、乙的比热容之比为2:1
B.甲、乙的升高温度之比为2:3
C.1min内,甲吸收的热量等于乙吸收的热量
D.1min后乙温度不变,由此判断,乙物质不再吸热,内能不变
二、填空题(本大题共6小题,11~15题每小题2分,16题4分,共14分)
11.(2分)酒精的比热容为2.4×103J/(kg ℃),其物理含义是 ,一杯酒精倒去一半,剩下酒精的比热容将 (变大/变小/不变)
12.(2分)汽车在刹车过程中,机械能转化为地面和轮胎的内能,这些内能将无法自动地转化为汽车的机械能 性的,但在能量的转化和转移过程中,能的总量 (选填“不断减少”“保持不变”或“不断增加”)。
13.(2分)我国古代科技著作《天工开物》中,对釜的铸造有“铁化如水,以泥固钝铁柄勺从嘴受注”,“铁化如水”是一种 现象;如图2所示,清晨 现象。(两空均填物态变化名称)
14.(2分)如图所示,小明在吹气球时,被吹大了的气球没能用手握住,若他及时捡拾起气球,将会感觉到它喷气的嘴部温度和原来相比 (选填“变高”“变低”或“没有变化”),此过程发生的能量转化与热机中的 冲程发生的能量转化是一致的。
15.(2分)小虹用热水加热盒装牛奶,5min后牛奶的温度升高了40℃,这是通过 方式改变了内能;已知牛奶的体积为250mL,则牛奶吸收的热量为 J。[ρ牛奶=1.02×103kg/m3,c牛奶=2.5×103J/(kg ℃)]
16.(4分)阅读短文,回答问题。
凝固的液体
玻璃是非常常见的物质,主要成分是二氧化硅(SiO2)。从物理学角度来说,不用二氧化硅制成的玻璃也叫“玻璃”。大致可定义为“使液体不结晶、经冷却后形成的固体”,从液体到成为玻璃的现象称为“玻璃化”。将玻璃的原料物质从液态冷却到结晶的温度(凝固点),而是成为“过冷液体”。过冷液体指即使温度降到凝固点以下也不结晶的液体。玻璃物质和液体里的原子和分子一样,以无序状态凝固
添加不同的物质,可以制造出不同的玻璃,仅由二氧化硅形成的玻璃称为“二氧化硅玻璃”,常用来制造各种半导体;若在其中加入Na2O或者CaO可以降低玻璃的熔化温度,可大量生产,用来制作窗玻璃和瓶子等。而如果加入氧化铝Al2O3等其他物质可以使其具有低膨胀性、化学强化,适合做手机显示屏等。
(1)玻璃化的过程实际就是 (填“物态变化名称”),玻璃化过程会 热量。
(2)玻璃物质和液体里的原子和分子一样, ,所以把玻璃也叫“凝固的液体”。
(3)如果加入不同物质的话,除了以上应用的话,还可以做 (试举一例)。
三、作图题(本大题共2小题,共4分)
17.(2分)图中,物块A沿斜面下滑,请画出物块受到重力、支持力的示意图。
18.(2分)如图所示,杠杆OA在拉力F作用下处于静止状态,请画出拉力F的力臂。
四、实验探究题(本大题共4小题,共24分)
19.(8分)利用如图甲所示的实验装置探究“豆浆和牛奶的吸热能力”,操作如下:
(1)在两相同烧杯中分别装入初温相同且 相等的豆浆和牛奶,除天平和装置中的实验器材,还需要用到 。
(2)用相同的酒精灯加热,并用玻璃棒不断搅拌,每隔相同时间记录一次温度,其示数为 ,选用相同酒精灯加热的目的是: 。
(3)实验中,是通过比较 (选填“升高的温度”或“加热时间”)来反映豆浆和牛奶吸收的热量。
(4)分析图丙可知,对于质量相同的豆浆和牛奶,升温较快的是 ,比热容较大的是 。
20.(4分)如图所示,在试管内装适量的水,用软木塞塞住加热使水沸腾一段时间
(1)酒精燃烧时,化学能转化为 能;
(2)水的温度升高,这是利用 的方式增加了水的内能;
(3)水蒸气冲开瓶塞,水蒸气对软木塞做功水蒸气的温度 (选填“降低”或“升高”)内能 (选填“减少”“增加”或“不变”)。
(4)水蒸气冲开软木塞的过程中, 能转化为 能。
21.(8分)在做“观察水的沸腾”实验中,小华使用的实验装置如图甲所示,根据实验数据作出的“温度﹣时间”图象如图乙所示。
(1)组装器材时,应按照 (选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序进行;要求温度计的玻璃泡不能碰到容器底和容器壁,且要完全 在被测液体中;
(2)图乙可知实验测得水的沸点是 ℃,水在沸腾的过程中 热,温度将 (选填“升高”、“降低”或“不变”);
(3)实验中看到“白气”不断从烧杯中冒出,这些“白气”的状态是 (选填“固态”、“液态”或“气态”),产生“白气”的过程需 热。
(4)另外两个同学也选用相同的装置做该实验,他们绘制的沸腾图象如图丙所示,问a、b图象不同的原因是 。
22.(4分)星期天,小梦和爸爸一起回家看望奶奶,发现同样的裤子在太阳下干得快
小梦将一支水银温度计竖起悬挂在室外,温度计的示数如图乙所示。在温度计的玻璃泡上滴酒精后,温度计的示数如图丙所示,同时向玻璃泡吹风,其示数如图丁所示。
(1)水银温度计的工作原理是 。
(2)小梦同学记录了各种情况下温度计示数,其中乙图中温度计示数为 ℃。
(3)比较图乙和图丙中温度计的示数,说明 。
(4)比较图丙和图丁中温度计的示数,说明 。
五、综合题(本大题共2小题,每小题9分,共18分)要求:(1)语言表述简练、准确;(2)写出必要的运算和推理过程;(3)带单位计算;(4)计算结果若有近似,均保留两位小数。
23.(9分)设计汽车发动机时,既要考虑能量的利用效率,也要考虑发动机的冷却问题。
(1)汽车的冷却系统常用水的循环来降低发动机的温度,5kg水在冷却系统中温度升高40℃,所吸收的热量是多少?[c水=4.2×103J/(kg ℃)]
(2)某车柴油发动机的效率为25%,如果发动机输出1.32×107J的能量,则该车消耗柴油是多少kg?(q柴油=3.3×107J/kg)
24.(9分)一台单缸四冲程汽油机,气缸横截面积为400cm2,活塞冲程长为30cm,做功冲程燃气的平均压强是5×105pa,飞轮转速是240r/min。求:
(1)求该汽油机的输出功率;
(2)如果该汽油机每分钟消耗汽油60g,汽油完全燃烧所放出的热量;
(3)求汽油机的效率。(汽油的热值为4.6×107J/kg)
2023-2024学年云南省昆明市云大附中西林校区九年级(上)月考物理试卷(9月份)
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,第8~10题有多项符合题目要求。全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
1.(3分)昆明滇池水对周围气温起到很好的调节作用,这是由于水的( )
A.比热容大 B.沸点较高 C.密度较大 D.流动性好
【答案】A
【分析】水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少,据此分析。
【解答】解:因为水的比热容较大,白天,吸收相同的热量;夜晚,水的温度降低的少,故滇池水能有效调节周围环境的气温。
故选:A。
2.(3分)如图所示的四个图象中,能正确反映液体凝固成晶体的过程中温度随时间变化关系的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】晶体在凝固前首先放热降温,在晶体熔化过程中温度保持不变,完全凝固后放热继续降温。
【解答】解:晶体在凝固过程中温度保持不变;
A、温度有上升的趋势,是晶体熔化图象;
B、温度在整个过程中有上升的趋势,不符合题意;
C、温度在整个过程中温度有下降的趋势,所以是晶体的凝固图象;
D、温度有下降的趋势,是非晶体的凝固图象。
故选:C。
3.(3分)如图为四冲程汽油机的一个工作循环示意图,其中将内能转化为机械能的冲程是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】(1)先判断各选项中冲程的名称:在内燃机的四个冲程中,进气门和排气门均关闭的只有压缩冲程和做功冲程,而在压缩冲程中活塞向上运动,做功冲程中活塞向下运动;一个气门打开,另一个气门关闭的是吸气冲程和排气冲程,而在吸气冲程中活塞向下运动,排气冲程中活塞向上运动;
(2)再确定各选项中冲程的能量转化:在做功冲程中,是把内能转化为机械能,在压缩冲程中是机械能转化为内能。
【解答】解:在内燃机的四个冲程(吸气、压缩、排气)中
A、气门都关闭,气缸容积减小,故A不符合题意;
B、一个气门打开,气缸容积减小,故B不符合题意;
C、气门都关闭,活塞向下运行,是做功冲程;
D、一个气门打开,气缸容积增大,故D不符合题意。
故选:C。
4.(3分)自然现象中蕴含着丰富的物理知识。下列现象中属于液化的是( )
A.冰雪消融 B.露珠形成
C.滴水成冰 D.雾凇结成
【答案】B
【分析】物质由固态变为液态叫熔化,由液态变为固态叫凝固;由液态变为气态叫汽化,由气态变为液态叫液化;由固态直接变为气态叫升华,由气态直接变为固态叫凝华。
【解答】解:A、冰雪消融是固态变为液态,故A错误;
B、露珠形成是空气中的水蒸气变成液态的小水滴,故B正确;
C、滴水成冰是液态变成固态,故C错误;
D、雾凇结成是气态直接变成固态,故D错误;
故选:B。
5.(3分)小轿车驾驶室内装有冷暖空调,可使驾驶室内冬暖夏凉,但是在使用空调过程中常易造成前方玻璃模糊,对此下列叙述中正确的是( )
A.夏天,要使玻璃清晰,驾驶员用干抹布在驾驶室内擦拭即可
B.夏天,玻璃模糊属于汽化现象
C.这一物态变化过程中要吸热
D.冬天,玻璃模糊属于液化现象
【答案】D
【分析】热的水蒸气温度降低变成小水珠是液化过程,液化放出热量,小水珠出现在温度高的一侧。
【解答】解:夏天,小轿车内开冷空调,导致小轿车玻璃温度低,在小轿车玻璃的外侧出现小水珠,液化放出热量。
冬天,气温很低,小轿车内空气温度升高,在小轿车的玻璃内侧出现小水珠,液化放出热量。
A、夏天,驾驶员用干布在驾驶室外擦拭即可。
B、夏天,故B错误。
C、这一物态变化过程中要放热。
D、冬天,故D正确。
故选:D。
6.(3分)如图所示,2023年8月3日11时47分,长征四号丙运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射(风云三号06星)送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。长征四号丙运载火箭在加速升空的过程中( )
A.火箭升空时与大气摩擦产生热,这是通过做功的方式改变了内能
B.火箭升空的过程中,其含有的热量逐渐增大
C.火箭升空时大量“白气”涌向四周,是一种汽化现象
D.火箭选用液态氢做燃料,是因为液态氢的比热容较大
【答案】A
【分析】(1)改变内能的方式有两种:做功和热传递。
(2)不能说物体含有热量。
(3)温度降低时,水蒸气会液化为小水珠;
(4)液态的热值大,常用来作火箭的燃料。
【解答】解:A、飞船升空时与大气摩擦产生热,故A正确;
B、热量是过程量,故B错误;
C、水蒸气温度降低会液化为小水珠,故C错误;
D、液态氢的热值较大,液态氢可以放出更多的热量,故D错误。
故选:A。
7.(3分)歌曲《云在飞》唱道:“水是流淌的云,云是飞翔的水”“水是前世的云,云是来生的水”。歌词描绘了大自然美丽的轮回。下列关于“水循环”中的物态变化( )
A.阳光晒暖了海洋,海水吸热蒸发成为水蒸气上升到空中
B.云中的小水滴是水蒸气上升到高空遇冷液化形成的
C.小水滴如果在高空遇到更加寒冷的气流,就会凝固成小冰珠,有可能形成冰雹落到地面
D.冬天,水蒸气在寒冷的高空急剧降温,从而凝固成微小的冰晶,这些冰晶聚集起来,变成雪花飘落大地
【答案】D
【分析】物质由气态直接变为固态叫凝华,物质由固态直接变为气态叫升华;由气态变为液态叫液化,由液态变为气态叫汽化;由固态变为液态叫熔化,由液态变为固态叫凝固。
【解答】解:A、海水吸热升温,以蒸发的方式变为水蒸气,正确;
B、高空中的水蒸气遇冷液化形成液态小水滴,正确;
C、小水滴遇冷后会放热凝固,变大的小冰珠落到地面上形成冰雹;
D、气态水蒸气变为固态小冰晶,错误。
故选:D。
(多选)8.(3分)新颁布的《义务劳动教育课程标准(2022年版)》,要求八年级学生会独立烹饪,完整制作3~4道菜品。周末,观察到以下现象正确的是( )
A.炒菜,通过热传递的方式增加菜的内能
B.煲汤时,汤沸腾以后继续加热,汤的温度会继续升高
C.不要用手直接去拿刚出锅的热馒头,因为含有的热量较大
D.油炸食品比水煮熟的更快,是由于油的沸点比水的沸点高
【答案】AD
【分析】(1)改变物体内能有做功和热传递两种方式,做功是能量的转化过程,热传递是能量的转移过程;
(2)液体沸腾过程中吸收热量,温度不变;
(3)热量是一个过程量,不能说含有热量;
(4)不同液体的沸点不同,油的沸点比水的沸点高。
【解答】解:A、炒菜时,内能增大,故A正确;
B、煲汤时,汤的温度不变;
C、热量是一个过程量,故C错误;
D、油炸食品比水煮熟的更快,故D正确。
故选:AD。
(多选)9.(3分)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.温度为0℃的物体没有内能
B.气体膨胀对外做功,自身内能会减少
C.青少年不宜大量食用巧克力,是因为巧克力含有的热量较多
D.冰熔化时吸热温度保持不变,内能增加
【答案】BD
【分析】(1)内能是物体内部所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和,任何物体都有内能;
(2)改变物体内能的两种方式:做功和热传递;
(3)热量是一个过程量,不能说含有多少热量,只能说吸收热量或放出热量;
(4)晶体熔化时吸收热量,其内能增大,但温度不变。
【解答】解:
A、任何物体的分子都在不停地做无规则运动,故A错误;
B、气体膨胀对外做功,故B正确;
C、热量是一个过程量;青少年不宜大量食用巧克力,容易导致肥胖;
D、冰是晶体,其内能增大,故D正确。
故选:BD。
(多选)10.(3分)质量相等的甲、乙两种不同液体,装在相同的容器中,用相同的电加热器加热,下列说法正确的是( )
A.甲、乙的比热容之比为2:1
B.甲、乙的升高温度之比为2:3
C.1min内,甲吸收的热量等于乙吸收的热量
D.1min后乙温度不变,由此判断,乙物质不再吸热,内能不变
【答案】AC
【分析】(1)用相同的加热器加热时,加热时间相同,吸收的热量相同,即甲、乙两种液体在相同时间内吸收的热量相等,由图可得甲、乙两种液体吸收的热量之比、升高的温度之比,知道质量之比,利用Q吸=cmΔt可求比热容之比;
(2)液体沸腾时,温度不变,要持续吸热。
【解答】解:AB、由图可知,升高的温度为100℃ 25℃=75℃,升高的温度为75℃ 25℃=50℃;
则甲、乙两种液体吸收的热量之比Q甲:Q乙=3min:1min=3:1,升高的温度之比Δt甲:Δt乙=75℃:50℃=3:4,质量之比m甲:m乙=1:1,
由Q吸=cmΔt可得比热容之比:====,故A正确;
C、用相同的加热器加热时,吸收的热量相同,甲吸收的热量等于乙吸收的热量;
D、乙液体在2min后,处于沸腾状态,因乙液体在沸腾过程中质量减少,所以其内能减少。
故选:AC。
二、填空题(本大题共6小题,11~15题每小题2分,16题4分,共14分)
11.(2分)酒精的比热容为2.4×103J/(kg ℃),其物理含义是 1kg酒精温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量为2.4×103J ,一杯酒精倒去一半,剩下酒精的比热容将 不变 (变大/变小/不变)
【答案】见试题解答内容
【分析】利用比热容的概念也是物质的一种特性可判断。
【解答】解:(1)酒精的比热容为2.4×108J/(kg ℃),根据比热容的概念3J。
(2)比热容和热值是物质的一种特性,一杯酒精倒去一半。
答案是:1kg酒精温度升高(或降低)7℃所吸收(或放出)的热量为2.4×106J;不变。
12.(2分)汽车在刹车过程中,机械能转化为地面和轮胎的内能,这些内能将无法自动地转化为汽车的机械能 方向 性的,但在能量的转化和转移过程中,能的总量 保持不变 (选填“不断减少”“保持不变”或“不断增加”)。
【答案】方向;保持不变。
【分析】在刹车过程中需克服摩擦做功,将机械能转化为内能,这些能量无法再转化为使电动自行车行驶所需要的能量,是因为能量转化和转移是有方向性的,并且能量在转化或转移的过程中总量保持不变。
【解答】解:在刹车过程中,因摩擦将机械能转化为地面。转化后,这种现象说明能量的转化具有方向性,能的总量保持不变。
故答案为:方向;保持不变。
13.(2分)我国古代科技著作《天工开物》中,对釜的铸造有“铁化如水,以泥固钝铁柄勺从嘴受注”,“铁化如水”是一种 熔化 现象;如图2所示,清晨 液化 现象。(两空均填物态变化名称)
【答案】熔化;液化。
【分析】物质由固态变为液态的过程叫熔化,由液态变为固态的过程叫凝固;由液态变为气态的过程叫汽化,由气态变为液态的过程叫液化;物质由固态直接变为气态的过程叫升华,由气态直接变为固态的过程叫凝华。
【解答】解:铁由固态变为液态,发生了熔化现象。
露珠是液态的小水滴,是水蒸气液化形成的。
故答案为:熔化;液化。
14.(2分)如图所示,小明在吹气球时,被吹大了的气球没能用手握住,若他及时捡拾起气球,将会感觉到它喷气的嘴部温度和原来相比 变低 (选填“变高”“变低”或“没有变化”),此过程发生的能量转化与热机中的 做功 冲程发生的能量转化是一致的。
【答案】变低;做功
【分析】对物体做功时,物体的内能会增大,物体对外做功时,其内能会减小;汽油机的压缩冲程中,机械能转化成内能;做功冲程中,内能转化为机械能。
【解答】解:气球内的气体向外喷出,气体对外做功,所以球内气体的温度降低;
此过程发生的能量转化是内能转化为机械能,与热机中的做功冲程发生的能量转化是一致的。
故答案为:变低;做功。
15.(2分)小虹用热水加热盒装牛奶,5min后牛奶的温度升高了40℃,这是通过 热传递 方式改变了内能;已知牛奶的体积为250mL,则牛奶吸收的热量为 2.55×104 J。[ρ牛奶=1.02×103kg/m3,c牛奶=2.5×103J/(kg ℃)]
【答案】热传递;2.55×104。
【分析】(1)做功和热传递都可以改变物体的内能;
(2)利用密度公式求出牛奶的质量,根据Q吸=cmΔt求出牛奶吸收的热量。
【解答】解:牛奶吸收热量,内能增加,这是通过热传递的方式改变牛奶的内能;
牛奶的体积V=250mL=250cm3=2.3×10﹣4m3,
由ρ=可知牛奶V=7.02×103kg/m3×8.5×10﹣4m7=0.255kg,
牛奶吸收的热量:Q吸=c牛奶mΔt=2.6×103J/(kg ℃)×0.255kg×40℃=5.55×104J。
故答案为:热传递;2.55×104。
16.(4分)阅读短文,回答问题。
凝固的液体
玻璃是非常常见的物质,主要成分是二氧化硅(SiO2)。从物理学角度来说,不用二氧化硅制成的玻璃也叫“玻璃”。大致可定义为“使液体不结晶、经冷却后形成的固体”,从液体到成为玻璃的现象称为“玻璃化”。将玻璃的原料物质从液态冷却到结晶的温度(凝固点),而是成为“过冷液体”。过冷液体指即使温度降到凝固点以下也不结晶的液体。玻璃物质和液体里的原子和分子一样,以无序状态凝固
添加不同的物质,可以制造出不同的玻璃,仅由二氧化硅形成的玻璃称为“二氧化硅玻璃”,常用来制造各种半导体;若在其中加入Na2O或者CaO可以降低玻璃的熔化温度,可大量生产,用来制作窗玻璃和瓶子等。而如果加入氧化铝Al2O3等其他物质可以使其具有低膨胀性、化学强化,适合做手机显示屏等。
(1)玻璃化的过程实际就是 凝固 (填“物态变化名称”),玻璃化过程会 放出 热量。
(2)玻璃物质和液体里的原子和分子一样, 以无序状态凝固 ,所以把玻璃也叫“凝固的液体”。
(3)如果加入不同物质的话,除了以上应用的话,还可以做 把玻璃浸入硝酸钾(KNO3)溶液,以此来提高玻璃的强度 (试举一例)。
【答案】(1)凝固;放出;(2)以无序状态凝固;(3)把玻璃浸入硝酸钾(KNO3)溶液,以此来提高玻璃的强度。
【分析】(1)物质由液态变为固态的过程叫凝固,凝固放热;
(2)玻璃物质和液体里的原子和分子一样,以无序状态凝固,所以玻璃也被称为“凝固的液体”。
(3)提高玻璃强度的方法之一是“化学强化”,就是把玻璃浸入硝酸钾(KNO3)溶液,以此来提高玻璃的强度。
【解答】解:(1)从液体到成为玻璃的现象称为“玻璃化”,玻璃化的过程实际就是凝固;
(2)玻璃物质和液体里的原子和分子一样,以无序状态凝固;
(3)提高玻璃强度的方法之一是“化学强化”,就是把玻璃浸入硝酸钾(KNO3)溶液。
故答案为:(1)凝固;放出;(3)把玻璃浸入硝酸钾(KNO3)溶液。
三、作图题(本大题共2小题,共4分)
17.(2分)图中,物块A沿斜面下滑,请画出物块受到重力、支持力的示意图。
【答案】见解答
【分析】在明确物体所受的重力、支持力的三要素的基础上,结合力的示意图的画法,作出物体所受重力和支持力的示意图。
【解答】解:物体在斜面上受到的重力方向竖直向下,作用点(重心)在其几何中心上,作用点也在物体的几何中心上。如下图所示:
18.(2分)如图所示,杠杆OA在拉力F作用下处于静止状态,请画出拉力F的力臂。
【答案】
【分析】根据力臂定义:力臂是从支点到力的作用线的距离,作出力臂。
【解答】解:由图知F为拉力,反向延长拉力F的作用线,即为拉力F的力臂L
四、实验探究题(本大题共4小题,共24分)
19.(8分)利用如图甲所示的实验装置探究“豆浆和牛奶的吸热能力”,操作如下:
(1)在两相同烧杯中分别装入初温相同且 质量 相等的豆浆和牛奶,除天平和装置中的实验器材,还需要用到 秒表 。
(2)用相同的酒精灯加热,并用玻璃棒不断搅拌,每隔相同时间记录一次温度,其示数为 39℃ ,选用相同酒精灯加热的目的是: 使两种液体在相同时间内吸收相同的热量 。
(3)实验中,是通过比较 加热时间 (选填“升高的温度”或“加热时间”)来反映豆浆和牛奶吸收的热量。
(4)分析图丙可知,对于质量相同的豆浆和牛奶,升温较快的是 豆浆 ,比热容较大的是 牛奶 。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)(3)我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法。
比较物质吸热能力的两种方法:
①使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强
②使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强;
为使被加热物体受热均匀,用搅棒搅动;
(2)根据图乙温度计分度值读数;
(4)根据图象分析得出结论;根据结论推理回答;根据比较吸热能力的方法回答。
【解答】解:(1)根据比较吸热能力的两种方法,要控制不同物质的质量相等,实验中需要用温度计测量液体升高的温度;
(2)图乙中温度计分度值为1℃,其示数为39℃;
(3)实验中,是通过比较加热时间来间接反映豆浆和牛奶吸收的热量。
(4)分析图象可知,对于质量相等的豆浆和牛奶,升温较快的是豆浆,牛奶的比热容大。
故答案为:(1)质量;秒表;使两种液体在相同时间内吸收相同的热量;(4)豆浆。
20.(4分)如图所示,在试管内装适量的水,用软木塞塞住加热使水沸腾一段时间
(1)酒精燃烧时,化学能转化为 内 能;
(2)水的温度升高,这是利用 热传递 的方式增加了水的内能;
(3)水蒸气冲开瓶塞,水蒸气对软木塞做功水蒸气的温度 降低 (选填“降低”或“升高”)内能 减小 (选填“减少”“增加”或“不变”)。
(4)水蒸气冲开软木塞的过程中, 内 能转化为 机械 能。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)燃料在燃烧时,发生化学变化,把燃料的化学能转化为内能;
(2)热传递是将内能从一个物体转移给另一个物体,或从一个物体的高温部分传递给低分部分;
(3)(4)做功改变内能的实质是能量的转化,在做功冲程中,燃气推动活塞向下运动,内能转化为机械能;
【解答】解:
(1)酒精灯燃烧,将化学能转化为内能。
(2)用酒精灯加热水的过程中,水从酒精灯火焰上吸收热量,这是用热传递方法增加了水的内能;
(3)(4)水蒸气冲开瓶塞,水蒸气对瓶塞做功,内能减小;此过程与热机的做功冲程能量转化情况相同。
故答案为:(1)内;(2)热传递;减小;机械。
21.(8分)在做“观察水的沸腾”实验中,小华使用的实验装置如图甲所示,根据实验数据作出的“温度﹣时间”图象如图乙所示。
(1)组装器材时,应按照 自下而上 (选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序进行;要求温度计的玻璃泡不能碰到容器底和容器壁,且要完全 浸没 在被测液体中;
(2)图乙可知实验测得水的沸点是 97 ℃,水在沸腾的过程中 吸 热,温度将 不变 (选填“升高”、“降低”或“不变”);
(3)实验中看到“白气”不断从烧杯中冒出,这些“白气”的状态是 液态 (选填“固态”、“液态”或“气态”),产生“白气”的过程需 放 热。
(4)另外两个同学也选用相同的装置做该实验,他们绘制的沸腾图象如图丙所示,问a、b图象不同的原因是 水的质量不同 。
【答案】(1)自下而上;浸没;(3)97;吸;不变;(3)液态;放热;(4)水的质量不同。
【分析】(1)用酒精灯外焰加热物体,即安装装置时,先从下到上,方便调节;
使用温度计时,温度计的玻璃泡不能碰到容器底和容器侧壁,且要与被测液体充分接触;
(2)水沸腾时,不断吸热,温度不变,保持不变的温度即为水的沸点;
(3)知道“白气”是小水滴,是由水蒸气液化而来的,液化放热;
(4)同样的装置,得出不同的图象,可以考虑水的多少是不同的。
【解答】解:(1)用酒精灯外焰加热物体,即安装装置时,方便调节;
调整温度计的位置时,要求温度计的玻璃泡不能碰到容器底和容器侧壁,与被测液体充分接触;
(2)沸腾时不断吸热,温度保持不变,水的沸点为97℃;
(3)水在沸腾过程中,产生大量高温的水蒸气,这就是我们看到的“白气”;
(4)观察图丙中的图象可知,a升温快,在装置相同的情况下,b组水的质量大于a组水的质量。
故答案为:(1)自下而上;浸没;吸;不变;放热。
22.(4分)星期天,小梦和爸爸一起回家看望奶奶,发现同样的裤子在太阳下干得快
小梦将一支水银温度计竖起悬挂在室外,温度计的示数如图乙所示。在温度计的玻璃泡上滴酒精后,温度计的示数如图丙所示,同时向玻璃泡吹风,其示数如图丁所示。
(1)水银温度计的工作原理是 液体热胀冷缩 。
(2)小梦同学记录了各种情况下温度计示数,其中乙图中温度计示数为 32 ℃。
(3)比较图乙和图丙中温度计的示数,说明 酒精蒸发吸收热量 。
(4)比较图丙和图丁中温度计的示数,说明 液面上的空气流动快蒸发快 。
【答案】(1)液体热胀冷缩;(2)32;(3)酒精蒸发吸收热量;(4)液面上的空气流动快蒸发快。
【分析】(1)液体温度计是根据液体热胀冷缩的原理制成的;
(2)在使用温度计以前,观察它的量程,认清它的最小刻度值;
(3)蒸发吸收热量;
(4)影响蒸发快慢的因素:液体的温度、液体的表面积、液面上的空气流动。
【解答】解:(1)水银温度计的工作原理是液体热胀冷缩;
(2)乙图中温度计的分度值是2℃,示数为32℃;
(3)比较图乙和图丙中温度计的示数,图丙中温度计的示数较低;
(4)比较图丙和图丁中温度计的示数,图丁中温度计的示数较低。
故答案为:(1)液体热胀冷缩;(2)32;(4)液面上的空气流动快蒸发快。
五、综合题(本大题共2小题,每小题9分,共18分)要求:(1)语言表述简练、准确;(2)写出必要的运算和推理过程;(3)带单位计算;(4)计算结果若有近似,均保留两位小数。
23.(9分)设计汽车发动机时,既要考虑能量的利用效率,也要考虑发动机的冷却问题。
(1)汽车的冷却系统常用水的循环来降低发动机的温度,5kg水在冷却系统中温度升高40℃,所吸收的热量是多少?[c水=4.2×103J/(kg ℃)]
(2)某车柴油发动机的效率为25%,如果发动机输出1.32×107J的能量,则该车消耗柴油是多少kg?(q柴油=3.3×107J/kg)
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)已知水的质量、比热容、温度的变化量,利用Q吸=cm△t求水吸收的热量;
(2)已知柴油发动机的效率和发动机输出的有用能量,利用效率公式求柴油完全燃烧放出的热量,而Q放=mq,据此求需要柴油的质量。
【解答】解:
(1)Q吸=cm△t=4.2×104J/(kg ℃)×5kg×40℃=8.5×105J;
(2)由η=得柴油完全燃烧放出的热量:
Q放===8.28×107J,
由Q放=mq得需要柴油的质量:
m===1.6kg。
答:(1)水吸收的热量是8.4×103J;
(2)该车消耗柴油是1.6kg。
24.(9分)一台单缸四冲程汽油机,气缸横截面积为400cm2,活塞冲程长为30cm,做功冲程燃气的平均压强是5×105pa,飞轮转速是240r/min。求:
(1)求该汽油机的输出功率;
(2)如果该汽油机每分钟消耗汽油60g,汽油完全燃烧所放出的热量;
(3)求汽油机的效率。(汽油的热值为4.6×107J/kg)
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)知道燃气的平均压强和活塞的面积,可利用公式F=pS计算出平均压力的大小。知道活塞在气缸中移动的距离,可利用公式W=Fs计算出一个做功冲程燃气对活塞做的功。飞轮(曲轴)每转两圈对外做功一次,计算出飞轮转动240周对外做功的次数,已经计算出一个做功冲程燃气对活塞做的功,从而可以计算出燃气对活塞做的总功,又知道做功的时间,可利用公式P=计算出汽油机的功率。
(2)根据Q=qm求出汽油完全燃烧放出的热量;
(3)根据η=求出汽油机的效率。
【解答】解:(1)p=5×105Pa,S=400cm5=0.04m2,
根据p=知燃气对活塞的平均压力为:
F=pS=4×105Pa×0.04m4=20000N。
s=30cm=0.3m,
一个做功冲程中燃气对活塞做的功:
W=Fs=20000N×3.3m=6000J。
飞轮转速是240r/min,飞轮每转两圈对外做功一次,要对外做功120次,
所以燃气对活塞做的总功为:
W总=W×120=6000J×120=720000J=7.8×105J,
而t=1min=60s,
汽油机的功率为:
P===12000W;
(2)汽油完全燃烧所放出的热量:Q放=mq=4.06kg×4.6×108J/kg=2.76×106J;
(3)汽油机的效率:
η==×100%≈26.2%;
答:(1)该汽油机的输出功率为12000W;
(2)如果该汽油机每分钟消耗汽油60g,汽油完全燃烧所放出的热量2.76×106J;
(3)汽油机的效率为26.3%。
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