2023-2024学年河南省郑州市新郑市苑陵中学九年级(上)学情调研物理试卷
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1.(2分)八月十五是我国的传统佳节,举家团圆在一起吃月饼。桂花月饼是浙江衢州杜泽镇中秋节的传统美食,其形似馒头,有桂花撒于其内,掰开后散发出浓郁的桂花香味 现象,说明了 。
2.(2分)小明一家国庆节到登封少林寺旅游,做旅游攻略时发现在洛阳偃师去登封的路上有一段盘山公路,因为山高,坡陡,俗称“十八盘”,为防止刹车片过热造成刹车失灵,要向刹车片和轮胎喷水降温刹车片过热是通过 方式增加内能的,用水降温是因为水具有较大的 。
3.(2分)小芳是一个生活自律的女生。她有一头乌黑发亮的长发,冬天梳头时经常会发现手中的木梳会吸引头发,这是因为梳头时头发和木梳分别带上 (选填“同种”或“异种”)电荷。她用干毛巾擦穿衣镜,发现擦过的镜面很容易粘上细小绒毛,这是因为镜面因与毛巾摩擦而带了电 的性质。
4.(3分)小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量均为0.5kg的水和另一种液体进行对比实验,并用图象对实验数据进行了处理,实验过程中,水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等 (选填“甲”或“乙”)物质为水,另一种液体在0~15min内放出的热量为 J。
5.(3分)如图所示,要使两灯串联,应闭合开关 ,闭合开关S1和S3,两灯 联;为了避免短路,不能同时闭合开关 。
6.(2分)小华是一位善于观察,乐于思考的九年级学生,她发现早晨上学时人民路上的路灯同时熄灭,她断定这些路灯是 (选填“串联”或“并联”)连接,说出她的理由: 。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。第7-12题每小题只有一个选项符合题目要求,第13-14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全的得1分,有错选的得0分)
7.(2分)下列物品中,在通常情况下都是绝缘体的是( )
A.玻璃棒、橡胶棒 B.铅笔芯、硬币
C.金属勺、塑料尺 D.陶瓷碗、盐水
8.(2分)下列关于机械能和内能的描述中不正确的是( )
A.增大物体的高度可以增大机械能,但内能不一定增大
B.增大物体的速度,可以使物体的机械能和内能都增大
C.物体的机械能可能为零,但内能不可能为零
D.机械能和内能的单位都是焦耳,二者可以相互转化
9.(2分)关于温度、热量、内能,以下说法正确的是( )
A.在热传递过程中,温度从内能大的物体传向内能小的物体
B.物体吸收热量,温度不一定升高
C.物体的温度越高,所含的热量越多
D.物体的内能增加,一定是从外界吸收了热量
10.(2分)关于电流的形成,下列说法中正确的是( )
A.电荷的运动形成电流
B.电子的定向移动不能形成电流
C.只有正电荷的定向移动才能形成电流
D.正、负电荷的定向移动都能形成电流
11.(2分)汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分,小汽车多数采用汽油机作为发动机,如图是四冲程汽油机的工作循环示意图( )
A.甲冲程是吸入汽油和空气的混合物
B.乙冲程是把机械能转化为内能
C.丙冲程是把机械能转化为内能
D.丁是排气冲程
12.(2分)关于比热容下列说法,正确的是( )
A.物体放出热量越多,比热容越大
B.一定质量的水温度从80℃降到20℃,比热容减小
C.一杯水用去一半,其比热容变为原来的一半
D.比热容是物质的性质,与温度、质量和吸热多少都没有关系
(多选)13.(2分)如图所示是一种声光报警器电路,各元件均能正常工作。下列现象描述正确的是( )
A.只闭合S2时,铃响灯亮
B.只闭合S1时,灯亮铃不响
C.同时闭合S1、S2,铃响灯不亮
D.同时闭合S1、S2,灯亮铃不响
(多选)14.(2分)下列说法中正确的是( )
A.电饭锅工作时,将电能转化为内能
B.电风扇工作时,将机械能转化为电能
C.干电池给灯泡供电时,将电能转化为化学能
D.在阳光照射时,太阳能电池将太阳能转化为电能
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15.(2分)如图所示,根据左侧的电路图连接右侧的实物。
16.(2分)请根据图中的实物连接图,在虚线方框内画出对应的电路图。
四、实验探究题(本题共3小题,第17题4分,第18题6分,第19题9分,共19分)
17.(4分)如图所示,在烧瓶内盛少量水,给瓶内打气。
(1)在打气的过程中,瓶内气体内能 (选填“增加”、“减少”或“不变”)。
(2)当瓶塞跳起时,可以看到瓶内出现了白雾,说明水蒸气 (填物态变化的名称)成了可以看到的小水滴,此过程瓶内气体的内能 (选填“增加”、“减少”或“不变”),这是通过 方式改变瓶内气体的内能。
18.(6分)小王学习燃料的热值之后,自己设计一个实验来探究酒精和碎纸片的热值大小。
(1)实验装置如图甲、乙所示,你认为图中横杆、温度计、铁圈、燃具四个器件的安装顺序是 (填“由下而上”或“由上而下”)。
(2)为保证实验结论的可靠,以及方便比较,小王同学在实验中应让酒精和碎纸片的质量 (选填“相等”或“不相等”)、两烧杯中水的 (选填“质量”或“体积”)相等。
(3)实验数据记录如下表:
燃料 加热前水温(℃) 燃料燃尽时水温(℃)
酒精 15 35
碎纸片 15 25
根据表中数据结果分析得出,酒精和碎纸片两种燃料中,热值较大的是 。
(4)通过实验得到的燃料热值与实际相比偏 (填“大”或“小”),你认为出现这种情况的主要原因是: 。
19.(9分)在“比较不同物质吸热情况”的实验中,实验装置如图所示:
(1)该实验除了图中的实验器材外,还需要用到的实验器材有:秒表和 。
(2)实验中应选用规格 (选填“相同”或“不同”)的电加热器分别给初温相同且 (选填“质量”或“体积”)相同的甲、乙两种液体加热,并记录实验数据。
加热时间/min 0 1 2 3 4
甲的温度/℃ 20 27 34 41 48
乙的温度/℃ 20 35 50 65 80
(3)分析实验数据可知,此实验是通过比较 (选填“加热时间”或“温度变化”)来判断吸热能力强弱的,所以 (选填“甲”或“乙”)液体吸热本领强。
(4)该实验用到的研究方法有:转换法和 。
五、综合应用题(本题共2小题,第20题8分,第21题9分,共17分)
20.(8分)用炉子烧水时,将10kg的水从20℃加热到100℃,燃烧了0.5kg的焦炭。水的比热容是4.2×103J/(kg ℃),焦炭的热值是3.0×107J/kg。试求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量是多少?
(3)炉子烧水的效率是多少?
21.(9分)如图所示,是我国自行设计研制的大型灭火、水上救援水陆两栖飞机鲲龙﹣600,蓄满水后总质量是53.5t。若鲲龙﹣600以270km/h的速度匀速直线滑行10min7W。(航空煤油的热值为4×107J/kg)求:
(1)飞机在滑行过程中受到的阻力;
(2)675kg的航空煤油完全燃烧放出多少热量;
(3)发动机的效率。
2023-2024学年河南省郑州市新郑市苑陵中学九年级(上)学情调研物理试卷
参考答案与试题解析
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1.(2分)八月十五是我国的传统佳节,举家团圆在一起吃月饼。桂花月饼是浙江衢州杜泽镇中秋节的传统美食,其形似馒头,有桂花撒于其内,掰开后散发出浓郁的桂花香味 扩散 现象,说明了 分子不停息地做无规则运动 。
【答案】扩散;分子不停息地做无规则运动。
【分析】不同的物质在相互接触时,物质的分子互相进入对方的现象就叫扩散现象,扩散现象表明分子不停息地做无规则运动。
【解答】解:桂花散发出浓郁的香味,这是桂花的香气分子扩散到空气中的结果,扩散现象表明分子不停息地做无规则运动。
故答案为:扩散;分子不停息地做无规则运动。
2.(2分)小明一家国庆节到登封少林寺旅游,做旅游攻略时发现在洛阳偃师去登封的路上有一段盘山公路,因为山高,坡陡,俗称“十八盘”,为防止刹车片过热造成刹车失灵,要向刹车片和轮胎喷水降温刹车片过热是通过 做功 方式增加内能的,用水降温是因为水具有较大的 比热容 。
【答案】做功;比热容。
【分析】(1)改变内能的方法:一是做功,二是热传递;
(2)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;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多。
【解答】解:汽车下坡时间较长时,连续点踩刹车,温度升高;
水的比热容较大大,和其它物质比较,所以用水来降温是利用了水具有较大的比热容的特点。
故答案为:做功;比热容。
3.(2分)小芳是一个生活自律的女生。她有一头乌黑发亮的长发,冬天梳头时经常会发现手中的木梳会吸引头发,这是因为梳头时头发和木梳分别带上 异种 (选填“同种”或“异种”)电荷。她用干毛巾擦穿衣镜,发现擦过的镜面很容易粘上细小绒毛,这是因为镜面因与毛巾摩擦而带了电 吸引轻小物体 的性质。
【答案】异种;吸引轻小物体。
【分析】同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。带电体可以吸引轻小的物体。
【解答】解:小芳是一个生活自律的女生。她有一头乌黑发亮的长发,这是因为梳头时头发和木梳分别带上异种电荷,发现擦过的镜面很容易粘上细小绒毛,带电体有吸引轻小物体的性质。
故答案为:异种;吸引轻小物体。
4.(3分)小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量均为0.5kg的水和另一种液体进行对比实验,并用图象对实验数据进行了处理,实验过程中,水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等 甲 (选填“甲”或“乙”)物质为水,另一种液体在0~15min内放出的热量为 4.2×104 J。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)根据放热公式Q放=cmΔt可知,在质量相等、放热也相同的情况下,谁的温度降低得慢,则它的比热容大,据此结合图象进行判断。
(2)前面已经判断出哪一种液体是水,根据图象上的数据利用Q放=cmΔt求出水在0~15min内放出的热量;由题知,实验过程中,水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,据此可知另一种液体在0~15min内放出的热量。
【解答】解:
(1)甲、乙两液体在相同时间内放出的热量相等,甲液体的温度降低得慢;
根据放热公式Q放=cmΔt可知,在质量相等,谁的温度降低得慢(即Δt小);
所以,甲液体的比热容大、乙两种液体中,则这种液体一定是甲液体;
(2)甲液体是水,由图可知,放热15分钟后水的末温是40℃,
则水在0~15min内放出的热量:
Q水放=c水m水(t水﹣t0)=6.2×103J/(kg ℃)×6.5kg×(60℃﹣40℃)=4.4×104J,
由题知,实验过程中水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,
所以乙液体在0~15min内放出的热量:Q液放=Q水放=4.2×104J。
故答案为:甲;5.2×104。
5.(3分)如图所示,要使两灯串联,应闭合开关 S2 ,闭合开关S1和S3,两灯 并 联;为了避免短路,不能同时闭合开关 S3S2 。
【答案】见试题解答内容
【分析】要解决此题,可以根据电流的走向来判断电路的连接方式,从而判断开关的断开和闭合对电路的影响;
知道在串联电路中电流只有一条路径,各用电器之间相互影响;在并联电路中电流有多条流通路径,各个用电器之间互不影响,独立工作。
【解答】解:当闭合开关s2时,电流依次通过两个灯泡,两灯泡串联;
当闭合开关S1、S2时,则电流从电源正极流出的电流在分支处要分为两路,所以它们是并联的;
当同时闭合开关S2、S3时,导线直接连接在电源的两端,应该避免;
故答案为:S5,并,S3S2。
6.(2分)小华是一位善于观察,乐于思考的九年级学生,她发现早晨上学时人民路上的路灯同时熄灭,她断定这些路灯是 并联 (选填“串联”或“并联”)连接,说出她的理由: 若一盏灯损坏不亮时,其它灯仍亮,路灯可以独立工作、互不影响 。
【答案】并联;若一盏灯损坏不亮时,其它灯仍亮,路灯可以独立工作、互不影响。
【分析】串联电路各用电器器之间互相影响,并联电路中各用电器既可以独立工作,又互不影响。据此分析判断。
【解答】解:
路灯总是同时亮,同时熄灭,其它灯仍亮、互不影响。
故答案为:并联;若一盏灯损坏不亮时,路灯可以独立工作。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。第7-12题每小题只有一个选项符合题目要求,第13-14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全的得1分,有错选的得0分)
7.(2分)下列物品中,在通常情况下都是绝缘体的是( )
A.玻璃棒、橡胶棒 B.铅笔芯、硬币
C.金属勺、塑料尺 D.陶瓷碗、盐水
【答案】A
【分析】根据导体和绝缘体的定义进行判断,即容易导电的物体是导体;不容易导电的物体是绝缘体。
【解答】解:
A、玻璃棒,都是绝缘体。
B、铅笔芯,都是导体。
C、金属勺是由金属制作的;塑料尺不容易导电,故C错误。
D、陶瓷碗不容易导电;盐水容易导电,故D错误。
故选:A。
8.(2分)下列关于机械能和内能的描述中不正确的是( )
A.增大物体的高度可以增大机械能,但内能不一定增大
B.增大物体的速度,可以使物体的机械能和内能都增大
C.物体的机械能可能为零,但内能不可能为零
D.机械能和内能的单位都是焦耳,二者可以相互转化
【答案】B
【分析】①机械能包括动能和势能;
②动能的影响因素是物体质量和物体的运动速度,物体的质量越大,动能越大,物体的速度越大,动能越大;
③势能包括重力势能和弹性势能;重力势能的影响因素是物体的质量和物体被举高的高度,物体的质量越大,重力势能越大,物体越高,重力势能越大。
④内能是分子动能和分子势能的总和,它的大小与物体质量和物体温度有关。
【解答】解:A、增大物体的高度可以增大物体的重力势能;内能大小只与物体的质量和温度有关;故A不符合题意。
B、增大物体的速度,但不能增大物体的内能
C、物体的动能和势能都为零时;一切物体都有内能;故C不符合题意。
D、能量的单位都是焦耳,故D不符合题意。
故选:B。
9.(2分)关于温度、热量、内能,以下说法正确的是( )
A.在热传递过程中,温度从内能大的物体传向内能小的物体
B.物体吸收热量,温度不一定升高
C.物体的温度越高,所含的热量越多
D.物体的内能增加,一定是从外界吸收了热量
【答案】B
【分析】(1)热传递的条件是有温度差,热量由高温物体传递给低温物体;
(2)晶体的熔化过程中,继续吸收热量,但是温度不变;
(3)在热传递过程中传递内能的多少叫热量,热量只能用吸收或放出来描述;
(4)改变物体的内能的方法有做功和热传递,且两种方法在改变物体内能上是等效的。
【解答】解:A、在热传递过程中,传递的是热量而不是温度;
B、晶体在熔化过程中,但是温度不变;
C、热量是指在热传递过程中传递内能的多少,不能用“含有”来描述;
D、物体的内能增加,也可能是外界物体对它做功。
故选:B。
10.(2分)关于电流的形成,下列说法中正确的是( )
A.电荷的运动形成电流
B.电子的定向移动不能形成电流
C.只有正电荷的定向移动才能形成电流
D.正、负电荷的定向移动都能形成电流
【答案】D
【分析】本题根据产生电流的条件进行选择
【解答】解:电荷的定向移动形成电流,形成电流的可以是正电荷也可以是负电荷。
故选:D。
11.(2分)汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分,小汽车多数采用汽油机作为发动机,如图是四冲程汽油机的工作循环示意图( )
A.甲冲程是吸入汽油和空气的混合物
B.乙冲程是把机械能转化为内能
C.丙冲程是把机械能转化为内能
D.丁是排气冲程
【答案】C
【分析】判断汽油机的四个冲程,先看进气门和排气门的关闭情况,进气门打开的是吸气冲程,排气门打开的是排气冲程,进气门和排气门都关闭的是压缩冲程或者做功冲程;活塞上行为压缩冲程和排气冲程;活塞下行为吸气冲程和做功冲程;在压缩冲程中机械能转化为内能;做功冲程中内能转化为机械能。
【解答】解:A、甲冲程中进气门打开,是吸气冲程,故A正确;
B、乙冲程气门都关闭,气缸容积减小,通过做功使燃料内能增大,是将机械能转化为了内能;
C、丙冲程气门都关闭,气缸容积增大,将内能转化为了机械能;
D、丁冲程排气门打开,气缸容积减小,故D正确。
故选:C。
12.(2分)关于比热容下列说法,正确的是( )
A.物体放出热量越多,比热容越大
B.一定质量的水温度从80℃降到20℃,比热容减小
C.一杯水用去一半,其比热容变为原来的一半
D.比热容是物质的性质,与温度、质量和吸热多少都没有关系
【答案】D
【分析】比热容是指单位质量的某种物质,温度升高1℃(或降低1℃)所吸收的热量(或所放出的热量),它反映的是物质吸热或放热的能力,由于比热容是物质的一种特性,其大小与物质的种类和状态有关,与质量、体积、温度、密度、吸热或放热、形状等无关。
【解答】解:比热容是物质的一种特性,其大小只与物质的种类和状态有关,故ABC错误。
故选:D。
(多选)13.(2分)如图所示是一种声光报警器电路,各元件均能正常工作。下列现象描述正确的是( )
A.只闭合S2时,铃响灯亮
B.只闭合S1时,灯亮铃不响
C.同时闭合S1、S2,铃响灯不亮
D.同时闭合S1、S2,灯亮铃不响
【答案】AD
【分析】(1)电路中是否有断路的情况;
(2)用电器或电源是否被短路;然后结合各电路的实际情况进行分析。
【解答】解:
A、只闭合S2时,灯泡和电铃串联、铃响;
B、只闭合S1时,整个电路断路、铃也不响;
CD、同时闭合S2、S2时,电铃被短路,所以灯亮铃不响,D正确。
故选:AD。
(多选)14.(2分)下列说法中正确的是( )
A.电饭锅工作时,将电能转化为内能
B.电风扇工作时,将机械能转化为电能
C.干电池给灯泡供电时,将电能转化为化学能
D.在阳光照射时,太阳能电池将太阳能转化为电能
【答案】AD
【分析】不同的能量之间可以进行相互的转化,根据选项中描述的物体或现象,分析其消耗了哪种能量,又得到了哪种能量,从而做出判断。
【解答】解:A、电饭锅主要是用来发热的,电饭锅工作时,故A正确;
B、电风扇工作时,使电风扇转动,故B错误;
C、干电池给灯泡供电时,再提供给灯泡;
D、在阳光照射时,故D正确。
故选:AD。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15.(2分)如图所示,根据左侧的电路图连接右侧的实物。
【答案】
【分析】由电路图可知,电源、L1、L2、开关依次串联组成电路,根据电流流向法进行解答。
【解答】解:从电源的正极出发依次连接L1、L2、开关回到电源的负极,如下图所示:
16.(2分)请根据图中的实物连接图,在虚线方框内画出对应的电路图。
【答案】
【分析】根据实物图分析电路的连接情况,再画出对应的电路图。
【解答】解:由实物图知,两灯并联1在干路上,S2在L6支路上,由此画出电路图如图所示:
四、实验探究题(本题共3小题,第17题4分,第18题6分,第19题9分,共19分)
17.(4分)如图所示,在烧瓶内盛少量水,给瓶内打气。
(1)在打气的过程中,瓶内气体内能 增加 (选填“增加”、“减少”或“不变”)。
(2)当瓶塞跳起时,可以看到瓶内出现了白雾,说明水蒸气 液化 (填物态变化的名称)成了可以看到的小水滴,此过程瓶内气体的内能 减少 (选填“增加”、“减少”或“不变”),这是通过 做功 方式改变瓶内气体的内能。
【答案】(1)增加;(2)液化;增加;做功。
【分析】改变物体内能的两种方法:做功、热传递;对物体做功,物体的内能增加,物体对外做功,物体的内能减少。
液化是物质由气态变成液态的过程。
【解答】解:(1)用气筒向瓶内打气,瓶内气压增大,这是通过做功的方式改变瓶内气体的内能;
(2)当瓶塞被崩起时,瓶内的空气对瓶塞做功,空气的内能减小;空气中的水蒸气遇冷发生液化现象,这就是在瓶口看到的“白气”。
故答案为:(1)增加;(2)液化;做功。
18.(6分)小王学习燃料的热值之后,自己设计一个实验来探究酒精和碎纸片的热值大小。
(1)实验装置如图甲、乙所示,你认为图中横杆、温度计、铁圈、燃具四个器件的安装顺序是 由下而上 (填“由下而上”或“由上而下”)。
(2)为保证实验结论的可靠,以及方便比较,小王同学在实验中应让酒精和碎纸片的质量 相等 (选填“相等”或“不相等”)、两烧杯中水的 质量 (选填“质量”或“体积”)相等。
(3)实验数据记录如下表:
燃料 加热前水温(℃) 燃料燃尽时水温(℃)
酒精 15 35
碎纸片 15 25
根据表中数据结果分析得出,酒精和碎纸片两种燃料中,热值较大的是 酒精 。
(4)通过实验得到的燃料热值与实际相比偏 小 (填“大”或“小”),你认为出现这种情况的主要原因是: 有热散失,燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收 。
【答案】(1)由下而上;
(2)相等;质量;
(3)酒精;
(4)小;烧杯、空气也吸收热量,并且燃料不可能完全燃烧。
【分析】(1)组装实验器材的顺序为:由下到上,由左到右。
(2)本实验是用燃烧酒精和碎纸片放出的热量加热烧杯内的水,通过水温度的变化,比较水吸热的多少,从而得出碎纸片的热值与酒精热值的大小关系,再计算出碎纸片的热值,因此要控制变量(酒精和碎纸片的质量、两烧杯中水的质量、以及两个烧杯)相等或相同。
(3)通过水温度的变化值得出水吸热的大小关系,也就知道燃烧酒精和碎纸片放出热量的关系,又知道燃烧的质量相同,据此得出热值关系,求出碎纸片的热值。
(4)有两个原因,一是“烧杯、空气也吸收热量”,二是“燃料不可能完全燃烧”
【解答】解:(1)四个器件的安装顺序是由下而上;
(2)为了比较相同质量的酒精和碎纸片燃烧放出热量的多少,必须控制二者的质量相等、两个烧杯相同;
(3)相同质量的酒精和碎纸片燃烧放热,酒精燃烧放出的热量可以将水的温度升高20℃,可见酒精的热值是碎纸片的2倍6J kg﹣8;
(4)因为烧杯、空气也吸收热量,所以测得的热值会偏小。
故答案为:(1)由下而上;
(2)相等;质量;
(3)酒精;
(4)小;烧杯,并且燃料不可能完全燃烧。
19.(9分)在“比较不同物质吸热情况”的实验中,实验装置如图所示:
(1)该实验除了图中的实验器材外,还需要用到的实验器材有:秒表和 天平 。
(2)实验中应选用规格 相同 (选填“相同”或“不同”)的电加热器分别给初温相同且 质量 (选填“质量”或“体积”)相同的甲、乙两种液体加热,并记录实验数据。
加热时间/min 0 1 2 3 4
甲的温度/℃ 20 27 34 41 48
乙的温度/℃ 20 35 50 65 80
(3)分析实验数据可知,此实验是通过比较 温度变化 (选填“加热时间”或“温度变化”)来判断吸热能力强弱的,所以 甲 (选填“甲”或“乙”)液体吸热本领强。
(4)该实验用到的研究方法有:转换法和 控制变量法 。
【答案】(1)天平;(2)相同;质量;(3)温度变化;甲;(4)控制变量法。
【分析】我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转化法。
比较物质吸热能力的2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。
【解答】解:(1)根据比较物质的吸热能力的两种方法,要控制不同物质的质量(质量测量工具为天平)相同,还需要用到的实验器材有:秒表和天平。
(2)根据密度公式有:m=ρV,不同物质密度不同,则质量不同。
根据转换法,实验中应选用规格相同的电加热器分别给初温相同且质量相同的甲,并记录实验数据。
(3)分析实验数据可知,加热时间相同,此实验是通过比较温度变化来判断吸热能力强弱的,根据比较吸热能力的第二种方法。
(4)该实验用到的研究方法有:转换法和控制变量法。
故答案为:(1)天平;(2)相同;(3)温度变化;甲。
五、综合应用题(本题共2小题,第20题8分,第21题9分,共17分)
20.(8分)用炉子烧水时,将10kg的水从20℃加热到100℃,燃烧了0.5kg的焦炭。水的比热容是4.2×103J/(kg ℃),焦炭的热值是3.0×107J/kg。试求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量是多少?
(3)炉子烧水的效率是多少?
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)知道水的质量、水的比热容和水的温度变化,根据Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量;
(2)知道焦炭的热值和质量,根据Q放=mq求出焦炭完全燃烧释放的热量;
(3)水吸收的热量和焦炭完全燃烧放出热量的比值即为炉子烧水的效率。
【解答】解:(1)水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)
=4.7×103J/(kg ℃)×10kg×(100℃﹣20℃)
=3.36×105J;
(2)0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量:
Q放=mq=3.5kg×3.4×107J/kg=1.2×107J;
(3)炉子烧水的效率:
η=×100%=。
答:(1)水吸收的热量是3.36×104J;
(2)0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量是6.5×107J;
(3)炉子烧水的效率是22.6%。
21.(9分)如图所示,是我国自行设计研制的大型灭火、水上救援水陆两栖飞机鲲龙﹣600,蓄满水后总质量是53.5t。若鲲龙﹣600以270km/h的速度匀速直线滑行10min7W。(航空煤油的热值为4×107J/kg)求:
(1)飞机在滑行过程中受到的阻力;
(2)675kg的航空煤油完全燃烧放出多少热量;
(3)发动机的效率。
【答案】(1)飞机在滑行过程中受到的阻力为3×105N;
(2)675kg的航空煤油完全燃烧放出热量为2.7×1010J;
(3)发动机的效率为50%。
【分析】(1)已知发动机的功率和滑行时间,利用P=求出牵引力做的功,
已知速度和滑行时间,利用速度公式v=求出路程,
然后利用W=Fs求出牵引力,再根据力的平衡得出阻力;
(2)已知航空煤油的质量和热值,利用Q放=mq求航空煤油完全燃烧发出的热量;
(3)利用η=计算发动机的效率。
【解答】解:(1)由P=得,滑行10min牵引力做功:
W=Pt=2.25×107W×10×60s=2.35×1010J;
由v=得,飞机滑行10min通过的路程:
s=vt=270km/h×h=45km=4.5×107m;
由W=Fs得,飞机受到的牵引力:
F===5×105N;
因为飞机做匀速直线运动,受力平衡,
所以飞机受到的阻力f=F=3×102N;
(2)航空煤油完全燃烧放出的热量:
Q放=mq航空煤油=675 kg×4×107J/kg=5.7×1010J;
(3)发动机的效率:
η=×100%=。
故答案为:(1)飞机在滑行过程中受到的阻力为2×105N;
(2)675kg的航空煤油完全燃烧放出热量为2.7×1010J;
(3)发动机的效率为50%。
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