2023-2024学年新航实验学校九年级月考物理试卷(2023.10)
一、单项选择题(每题3分共30分)
1.二十四节气“春雨惊春清谷天,夏满芒夏暑相连;秋处露秋寒霜降,冬雪雪冬小大寒。”是中华民族农耕文明长期经验的积累和智慧的结晶。下列节气涉及的物态变化正确的是( )
A. “谷雨”节气,雨的形成是凝固现象B. “白露”节气,露的形成是熔化现象
C. “霜降”节气,霜的形成是凝华现象D. “小雪”节气,雪的形成是液化现象
【答案】C
【解析】
【分析】物质从固态变为液态的过程叫做熔化,物质从液态变为固态的过程叫做凝固;物质从液态变为气态的过程叫做汽化,物质从气态变为液态的过程叫做液化;物质从固态直接变为气态的过程叫升华,物质从气态直接变为固态的过程叫凝华。
【详解】
A、雨是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,属于液化现象,故A错误;
B、露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,属于液化现象,故B错误;
C、霜是空气中的水蒸气遇冷变成的固态小冰晶,是凝华现象,故C正确;
D、雪是空气中的水蒸气遇冷变成的固态小冰晶,是凝华现象,故D错误。
故选: C。
2.中华大地,河山锦绣,随着四季更替,水在不同的形态之间变化,形成了多彩的自然奇观,下列物态变化需要吸热的是( )
(
A
暖春冰雪消融
B
暑夏雾起山峦
C
凉秋红叶生霜
D
寒冬滴水成冰
)
【答案】A
【解析】
【分析】(1)熔化指物质由固态转变成液态,熔化要吸热;
( 2 )液化指物质由气态转变成液态,液化要放热;
( 3 )凝华指物质由气态直接转变成固态,凝华要放热;
( 4 )凝固指物质由液态转变成固态,凝固要放热。
【详解】
A、暖春冰雪消融是熔化现象,需要吸热,故A正确;
B、暑夏雾起山峦是液化现象,需要放热,故B错误;
C、凉秋红叶生霜,属于凝华,需要放热,故C错误;
D、寒冬滴水成冰,属于凝固,需要放热,故D错误。
故选: A.
3.小华同学用如图甲所示的装置给冰加热。根据实验记录的数据,他绘制了如图乙所示冰熔化时温度随时间变化的图象。小华又继续加热一段时间,观察到水沸腾时温度计的示数如图丙所示。下列说法正确( )
A.BC段表示冰的熔化过程,继续吸热温度保持不变,处于固液共存状态
B.比较AB段和CD段可知,AB段的比热容是CD段比热容的2倍
C.水的沸点是98℃,由此可以判断此时的大气压高于一个标准大气压
D.水沸腾时烧杯上方出现大量的“白气”,这些“白气”的形成属于汽化现象
【答案】A
【解析】
【分析】 ( 1 ) BC段是冰水混台物,是冰的熔化过程,晶体熔化过程中,温度保持不变,需要继续吸热;
( 2 )用相同的加热源,在相同时间内吸收相同的热量,利用公式Q吸= cmΔt可计算;
(3)液体的沸点随大气压的增大而升高;
(4)白气是液态小水珠,“白气”是由气体变成液体。
【详解】
A、BC段表示冰的熔化过程,继续吸热温度保持不变,处于固液共存状态,故A正确;
B、CD段加热时间是AB段加热时间的两倍,则CD段吸收的热量是A B段的两倍,CD段温度变化10℃, AB段温度变化了10℃,被加热物质的质量m不变, ΔtAB=ΔtCD
根据Q吸=cmΔt可知,Q吸AB=CABmΔtAB Q吸CD=CCDmΔtAB
因为2 Q吸AB= Q吸CD 2 CABmΔtAB=CCDmΔtAB
即CD段的比热容是A B段比热容的2倍,故B错误;
C、水的沸点为98C,小于标准大气压下的100C,说明当地气压低于标准大气压,故C错误;
D、水沸腾时烧杯上方出现大量的“白气”,白气是由气态变成液态形成的,这些“白气”的形成属于液化现象,故D错误。
故选: A.
4.下列实例属于做功改变内能的是( )
A.喝冷饮解暑B.用热水袋取暖 C.烈日下的沙子烫脚 D.汽车内燃机的压缩冲程
【答案】D
【解析】
【分析】做功与热传递是改变物体内能的两种方式,做功过程是能量的转化过程,热传递是能量的转移过程。
【详解】
A、喝冷饮解暑,属于热传递改变物体内能,故A错误;
B、热水袋取暖,属于热传递改变物体内能,故B错误;
C、烈日下的沙子烫脚,属于热传递改变物体的内能,故C错误;
D、汽车内燃机的压缩冲程,活塞压缩气缸内气体做功,使气体的内能增大,属于做功改变物体内能,故D正确。
5.用两个相同的电加热器给质量均为0.2kg的物质甲和水加热,它们的
温度随加热时间的变化关系如图所示,不计热量损失,据此判断( )
A.物质甲的比热容为8.4×103
B.加热20min时间内,水所吸收的热量是甲的两倍
C.甲在前10min内吸收的热量是5.04×104J
D.每个电加热器每秒放出42J的热量
【答案】D
【解析】
【分析】( 1 )由图象可知,用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热,相同时间内吸热相同,由图可得质量相同的物质甲和水升高相同的温度,水吸收的热量等于甲吸收热量的2倍,由热量计算公式Q吸= cmΔt得c水= 2c甲中;据此求甲的比热容;
( 2 )用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热,在相同时间内甲和水吸收的热量相同,所以加热20min时间,水吸收的热量等于甲吸收的热量;
(3 )知道甲的比热容,利用Q吸=cmΔt求甲物质10min升高60℃吸收的热量; .
( 4 )不计热量损失,10min电热器放出的热量等于甲吸收的热量, 进而求出每秒放出热量。
【详解】
A、由图象可知,用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热,水温度升高60℃需要20min,物质甲温度升高60℃需要10min.所以质量相同的物质甲和水升高相同的温度需要吸收的热量关系为: Q水吸= Q甲吸=20: 10=2: 1, 也即 Q水吸= 2Q甲吸,
由热量计算公式Q吸=cmΔt得: c= Q吸/mΔt
则c水=2c甲,又因为c水=4.2×103J/ ( kg.C) ,所以c甲=2.1×103J/ (kg.℃)
故A错误;
B、用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热,在相同时间内甲和水吸收的热量相同,所以加热20分钟时间,水吸收的热量等于甲吸收的热量,故B错误;
C、甲物质l0min升高了60C,吸收的热量: Q甲吸= c甲m甲Δt甲=2.1×103J/ (kg.C ) x0.2kgx60℃=2.52X104J,
故C错误;
D、不计热量损失, 10min电热器放出的热量: Q放=Q甲吸=2.52x104J,
每秒放出热量: Q放=2.52x104J/600s=42J,故D正确。
故选: D.
6.如图所示是汽油机工作时各种冲程的示意图,其中表示做功冲程的是( )
A B C D
D.每个电加热器每秒放出42J的热量
【答案】C
【解析】
【分析】汽油机的四个冲程是吸气、压缩、做功和排气冲程。吸气冲程进气阀打开,排气阀关闭,活塞向下运动;压缩冲程两个气阀都关闭,活塞向上运动;做功冲程两个气阀都关闭,活塞向下运动;排气冲程排气阀打开,进气阀关闭,活塞向上运动。
【详解】 A、一个气阀打开,活塞向下运动,所以是吸气冲程,故A错误;
B、两个气阀都关闭,活塞向上运动,所以是压缩冲程,故B错误;
C、两个气阀都关闭,活塞向下运动,所以是做功冲程, 故C正确;
D、一个气阀打开,活塞向上运动,所以是排气冲程,故D错误。
故选: C。
7.关于内能和内能的利用,下列说法中正确的是( )
A.5月的街头,杨花飞絮随风舞,好似雪花满天飞,说明分子在不停地做热运动
B.新能源汽车实现了“零排放”,其效率达到了100%
C.我国“长征五号B”大型运载火箭使用氢作燃料,是因为氢的密度小
D.内燃机的压缩冲程,主要通过做功的方式增大汽缸内物质的内能
【答案】D
【解析】
【分析】( 1 )宏观物体小颗粒的运动,属于机械运动;
( 2 )任何机械的效率都不能等于或大于100%;
( 3 )运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较高的热值,与其他物质相比完全燃烧相同质量的氢时,
可以释放出更多的热量;
(4)改变物体内能的方式有做功和热传递,做功属于能量的转化,热传递属于能量的转移。
【详解】A、5月的街头,杨花飞絮随风舞, 好似雪花满天飞,描述的是宏观物体的机械运动,不属于分子热运动,故A错误;
B、新能源汽车实现了“零排放”,但是不能排除机械间的摩擦,不能排除热量的散失,所以机械效率不会达到100%,故B错误;
C、运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较大的热值,完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料相比,液态氢可以释放出更多的热量,故C错误;
D、内燃机的压缩冲程,活塞压缩气缸内物质做功,机械能转化为内能,是通过做功改变物体的内能,故D正确。
故选: D.
8.下列说法正确的是( )
A.物体的内能增加,可能是从外界吸收了热量
B.物体的温度不变,它的内能一定不变
C.热值大的燃料完全燃烧,放出的热量一定多
D.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
【答案】A
【解析】
【分析】( 1 )做功和热传递都可以改变物体的内能;
( 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,内能的大小与温度、质量、状态有关;
( 3 )利用Q放=mq分析放出的热量多少;
(4)发生热传递的条件是存在温度差。
【详解】 A、物体的内能增加,可能是从外界吸收了热量,也可能外界对物体做了功,故A正确;
B、晶体熔化时,物体不断吸热,其内能增大,但是温度保持熔点不变,故B错误;
C、燃料燃烧放出热量的多少,与燃料的热值、质量和燃烧程度有关,故C错误;
D、热量是从高温物体向低温物体传递的或者从物体的高温部分传向低温部分,内能大的物体温度不一定高,故D错误。
故选: A.
9.夏天,小丽将冰水和热水分别注入常温下的两只透明烧杯中,如图。一会儿发现两只烧杯的杯壁上都有一部分出现小水珠。针对这一现象,下列说法正确的是( )
A.甲、乙两杯都在内壁出现了水珠
B.甲杯的内壁出现了水珠,乙杯的外壁出现了水珠
C.甲、乙两杯都在外壁出现了水珠
D.甲杯的外壁出现了水珠,乙杯的内壁出现了水珠
【答案】D
【解析】
【分析】 ( 1 )在一定条件下,物体的三种状态一一固态、液态、气态之间会发生相互转化,这就是物态变化;
( 2 )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。
( 3)分析液化时,要考虑到周围环境的温度情况。
【详解】(1)将温度低的冰水注入烧杯,烧杯的温度就会变得很低,此时空气中的水蒸气遇到温度低的烧杯壁,会在其外表面液化为小水滴;
(2)将温度高的热水注入烧杯中,热水会汽化为水蒸气,温度高的水蒸气上升遇到烧杯壁, 在其内表面上液化为小水滴;可见,甲是外壁出现小水珠,乙杯是内壁出现小水珠;
故ABC错误; D正确;
故选: D.
10.小丽发现用电吹风吹干湿发时,用高速热风并将头发散开,会干的更快些,她与同学们对这一现象进行讨论后,提出了下面四个问题,其中最有探究价值且易于探究的科学问题是()
A.头发干的快慢与哪些因素有关
B.液体蒸发的快慢与哪些因素有关
C.液体蒸发的快慢与液体温度有什么关系
D.液体蒸发的快慢与液体表面积有什么关系
【答案】B
【解析】
【分析】影响液体蒸发快慢的因素有液体的温度、液体的表面积和液体表面上方的空气流动速度。
【详解】A、头发干的快慢,其实质是水的蒸发快慢,故探究头发干的快慢是不科学的、不严谨的,故A错误;
B、液体蒸发的快慢与三个因素有关,可根据小丽发现的现象,采用控制变量法,每次只改变其中的一个变量依次进行探究,所以最有探究价值且易于探究的科学问题是“液体蒸发的快慢与哪些因素有关 ”,故B正确。
CD、小丽发现的现象中“吹出热风并将头发散开,会干的更快”,这里包含了空气流动的速度、液体温度、液体的表面积,共三个变量,仅探究液体蒸发的快慢与液体温度、与液体表面积有什么关系是不全面的、不科学的,故CD错误;
故选: B.
二、多项选择题(每题4分,共20分)
11.下列对有关数据的估计,与实际相符的是( )
A.让人感觉温暖而舒适的温度约25℃B.升旗时奏国歌的时间约几分钟
C.物理课本受到的重力约几牛D.课桌的高度大约是80cm
【答案】ACD
【解析】
【分析】此题考查对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出符台实际的选项。
【详解】 A、让人感觉温暖而舒适的温度约25℃,故A符合实际;
B、我国的国歌长度较小,完整演奏一遍中华人民共和国国歌所需的时间不到1min,在47s左右。故B不符合实际;
C、物理课本的质量在0.3kg左右,受到的重力在G= mg=0.3kg× 10N/kg= 3N左右。故C符合实际;
D、中学生的身高在160cm左右,课桌的高度大约是中学生身高的一半,在80cm左右。故D符合实际。
故选: ACD.
12.图甲所示为一款新型水杯,将沸水倒入杯中,轻摇几下后,水温便可降至55℃左右,并能保温3小时。图乙为其内部结构图,杯壁的不锈钢夹层中有晶体传热材料,其在常温下是固态,会随着温度的变化发生可逆的固液转换。取0.3kg该晶体材料,对其进行加热,其温度与吸收的热量关系如图丙所示。下列分析正确的是( )
A.该晶体材料的熔点为50℃
B.在AB段,该晶体材料的分子热运动变剧烈
C.该晶体材料的比热容为0.88×103J/(kg ℃)
D.在BC段,该晶体材料的内能保持不变
【答案】ABC
【解析】
【分析】 ( 1) (2) 晶体熔化时,吸收热量,内能变大,温度不变;
( 3)温度越高,分子无规则运动越剧烈;
( 4 )根据Q吸=cmΔt求出该物质的比热容。
【详解】A该材料为晶体,BC为熔化过程,熔点为50℃,故A正确
在AB段,该晶体材料的温度升高,分子热运动变剧烈,故B正确;
根据Q吸=cmΔt可知,该物质的比热容为: c=Q吸/mΔt=5.28×103J/0.3kg×20℃=0.88×103J/(kg ℃)
故C正确。
D、在BC段,该晶体处于熔化过程,温度不变,持续吸热,内能增大,故D不正确
故选:ABC。
13.“赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”的中国诗词大会,深受观众的青睐。下列对古诗文中涉及的热现象解释正确的是( )
A.“青青园中葵,朝露待日晞”露的形成是液化放热
B.“月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠”霜的形成是凝华放热
C.“雾凇沆砀,天与云与山与水,上下一白”雾凇的形成是凝华吸热
D.“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”蜡烛成灰泪始干是非晶体的熔化
【答案】ACD
【解析】
【分析】 ( 1 )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。
(2)熔化、汽化和升华过程吸收热量;凝固、液化和凝华过程放出热量。
( 3)晶体有固定的熔点,而非晶体没有固定的熔点,蜡属于非晶体。
【详解】: A、露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,附着在植被表面,液化放热,故A正确;
B、霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶,附着在建筑物或植被表面,凝华放热,故B错误;
C、雾凇是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶,附着在植被表面,凝华放热,故C正确;
D、石蜡没有固定的熔点,属于非晶体,蜡炬成灰泪始干是非晶体的熔化,故D正确。
故选: ACD.
14.探究“比较不同物质的吸热能力”时,同学们用酒精灯同时开始均匀加热质量和初温都相等的沙子和水,如图。下列说法正确的是( )
A.实验中,沙子吸热升温较快,说明沙子吸热能力较强
B.在本实验中,物体吸热多少是由加热时间长短反映的
C.实验中,将沙子和水加热到相同温度时,它们吸收的热量不相同
D.实验中,加热相同的时间,末温低的物质吸热能力强
【答案】BCD
【解析】
【分析】( 1 )比热容是物质的一种特性,与物体质量、温度高低、吸放热多少都没有关系;比热容是反映不同物质吸放热能力强弱的一个物理量。
( 2 )水和干沙子,谁温度升高的快,需要利用Q吸= cmΔt来判断。
【详解】: A、实验中,沙子吸热升温较快,说明沙子的比热容小,吸热能力弱,故A错误。
B、在本实验中,物体吸热多少是由加热时间决定的。故B正确。
C、将沙子和水加热到相同温度时,据Q吸= cmΔt,z水吸收的热量多。故C正确。
D、加热相同的时间,吸收的热量相等,据Q吸= cmΔt,末温低的物质比热容大,吸热能力强。故D正确。
故选: BCD。
15.关于物质的比热容、其中不正确的是( )
A.一滴水比一桶煤油的比热容小
B.液体的比热容一定比固体的比热容大
C.比热容是物质的特性之一,只和物质的种类有关,与吸热多少无关
D.水的比热容大,吸收热量的本领强,吸热多
【答案】ABCD
【解析】
【分析】比热容是物质本身的一种特性,与物质的种类和状态有关,与物质吸收热量的多少、质量多少、温度变化没有关系。
【详解】: A.水的比热容大于煤油的比热容,比热容是物质的一种固有属性,与质量无关,所以一-杯水比一桶煤油的比热容大,故A错误;
B.液体的比热容不一定比固体的比热容大,如冰的比热容比水银的比热容大,故B错误;
C.比热容是物质自身的性质之一,不仅与物质的种类有关,还与物质的状态有关,如冰吸热熔化成水,水和冰的比热容不相同,故C错误;
D.水的比热容大表示吸热能力强,由Q=cmOt可知,不同物质在相同质量,升高相同温度时,水比其他物质吸收的热量多,故D错误。
故选: ABCD.
三、填空题(每空2分共16分)
16.(1)在国际单位制中,内能的单位是(填写中文名称);焦耳每立方米(J/m3)是(填写物理量名称)的单位。
【答案】焦耳;热值
【解析】
【分析】[分析]根据对常见物理量及其单位的掌握作答。
【详解】:在物理学中,功和各种能量的基本单位都是焦耳,所以内能的基本单位也是焦耳;
焦耳每立方米(J/m3)是热值的基本单位。
故答案为:焦耳;热值。
(2)实验室常用温度计是根据液体的规律制成的,如图所示温度计的示数是 ;
【答案】热胀冷缩;—17℃
【解析】
【分析】
温度计是根据液体的热胀冷缩性质制成的;温度计在使用前要先观察其量程和分度值;温度计的示数在量程的范围内,注意液柱是在零刻度线的上方还是下方,可根据这两点读出此温度计的示数。
【详解】温度计是根据液体的热胀冷缩性质制成的;
图中温度计的分度值为IC,且液柱在零刻度线的下方,因此该温度计的示数是- 17C。
故答案为:热胀冷缩; — 17℃。
(3)将质量和初温均相同的铝、铜、铁三个金属球(c铝>c铁>c铜)浸没在沸水中煮较长的一段时间,则三个球的温度 (填“相同”或“不相同”)。从沸水中吸热最多的是 球。
【答案】相同;铝
【解析】
【分析】解决此题可利用控制变量法进行分析,结合热量公式Q吸= cmΔt求解水温度的变化,吸收的热量。
【详解】:由于热传递的结果是温度相等,所以煮较长的一段时间后,三个金属球的温度都与沸水温度相同。由于铝的比热容较大,升高相同的温度,比热容大的物体吸收的热量多,故从沸水中吸收热量最多的是铝球。
故答案为:相同;铝。
四冲程柴油机工作时,依靠飞轮惯性使活塞向下运动完成的冲程是 ,若某品牌柴油机的飞轮转速是2400r/min,则1s吸气 次。
【答案】吸气冲程;20
【解析】
【分析】 ( 1 ))解决此题可用口诀:“先看气门开关情,再看活塞上下行;开下吸气开上排,关上压缩关下功”;其中,气阀门都关闭谓之关,只有一个气阀门打开谓之开。四冲程中只有做功冲程使汽车获得了动力,另外三个冲程依靠飞轮的惯性来完成。
(2)四冲程内燃机曲轴转一圈 ,完成2个冲程,活塞往复1次,1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次,吸气和排气各1次,飞轮(曲轴)转动2周。
【详解】: (1 )四冲程汽油机一个工作循环飞轮转2圈,完成四个工作冲程,做功l次,活塞往复2次,
四冲程汽油机的~飞轮转速为2400r/ min,所以1s内,飞轮转40圈,共20个工作循环, 80个冲程,做功20次,吸气和排气的次数各是20次
( 2 )依靠飞轮惯性完成的冲程有:吸气、压缩和排气三个冲程,而活塞向下运动的,且靠飞轮惯性完成的冲程只有吸气冲程;
故答案为: 吸气冲程;20。
四、作图题 (第17题3分第18题2分,共5分)
17.在答题卡的虚线框内画出与实物电路相对应的电路图
【答案】见虚线框内的电路图
【解析】
【分析】
根据实物图明确电流的流向,确定电路的串并联性质,再画出相应的电路图,并且注意电路图与实物图相对应。
【详解】根据实物图可知,电流从电源正极出发开始分支,一支路经过开关S1、灯泡L1,另一支路经过开关S2、灯泡L2, 然后
两路汇台共同回到电源负极,如图所示:
18.在根据电路图连接实物电路的教学中,林老师要求同学们用笔画线表示导线,根据电路图把实物连接起来,下面是三位同学的连接,其中正确的是(选填答案序号)
A.只有甲 B.只有甲、乙 C.只有乙、丙 D.只有甲、丙
【答案】D
【解析】
【分析】先分析电路图的连接情况,再选择与之对应的实物图。
【详解】由电路图知,两灯并联,开关S1在干路上, S2在L2支路上,由实物图知,甲和丙的实物图连接与之对应;乙图中两灯并联,S2在L2支路上,但开关S1在L1支路上,与电路图不对应。
故选: D.
五、计算题(8分)
19.(8分).某家庭太阳能热水器接收太阳能的总有效面积为2m2,太阳能的吸热参数为2.5×106J/ (m2h) ( 参数的物理意义:每m2面积上lh得到太阳辐射的能量为E0=2.5x106J) ,热水器仅能把接收的太阳能的42 %转化为水的内能,若光照5h可以使热水器内的水温度升高到适宜温度,求:
( 1 )太阳能热水器在此过程中接收到的太阳辐射能量E为多少J
(2)此过程中热水器中的水吸收的热量是多少
( 3 )如果改用燃气热水器烧水,水要吸收同样的热量需燃烧多少m3的天然气 (假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收,天然气热值为8.4x107J/ m3 )
【答案】(1)太阳能热水器在此过程中接收到的太阳辐射能量为2.5×107J;(2)此过程中热水器中的水吸收的热量是1.05×107J; (3) 如果改用燃气热水器烧水,水要吸收同样的热量需燃烧0.125m3的天然气。
【解析】
【分析】
(1)根据已知条件求出此过程中接收到的太阳辐射能量;
(2)利用η=×100% 求水吸收的热量;
(3)已知天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收,根据Q放=Q吸;再根据Q放= Vq求出天然气的
【详解】 ( 1 )某家庭太阳能热水器接收太阳能的总有效面积为2m2,太阳能的吸热参数为E0=2.5×106J/ ( m2h),则光照5h可
以吸收的热量为:
E=E0Sh=2.5×106J/ ( m2h) ×2m2x5h=2.5×107J;
(2)由η=×100%
可知,水吸收的热量为:
Q吸=ηE= 42% x2.5×107J= 1.05x107J;
(3)由题知,天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收,即Q放=Q吸= 1.05x107J,
由Q放=Vq可得,需要完全燃烧天然气的体积:
V= ==0.125m3
答: ( 1 )太阳能热水器在此过程中接收到的太阳辐射能量为2.5×107J; ( 2)此过程中热水器中的水吸收的热量是1.05x107J; (3) 如果改用燃气热水器烧水,水要吸收同样的热量需燃烧0.125m3的天然气。
六、实验探究(每空1分,共21分)
20.(8分)图甲所示是“探究海波熔化时温度的变化规律”的实验装置.
如图乙所示是根据实验数据描绘的海波温度随时间变化的图像,熔化过程对应图线中
的 段(选填“AB”或“BC”),在熔化过程中海波吸收热量,但温度 (选填“升高”“降低”或“不变”),它是一种 (选填“晶体”或“非晶体”)。
(2)本实验中使用隔水加热(水浴法)的目的是1、 2、
(3)用质量m1的海波实验,绘制的温度随时间变化的图线如图丙中的a,若用质量为m2(m2>m1)的海波做实验,得到的图线可能是图丙中的 (选填“b”“c”或“d”)。
(4)实验器材的组装需要 (选填“由上而下”或“由下而上”),大试管的位置也要恰当,在这里的“恰当”的具体要求是 。
【答案】 ( 1) BC;不变;晶体; (2) 使海波受热均匀;温度上升慢,便于记录数据; (3) c; (4) 由下而上;大试管的位置要使海波完全浸在水中,且大试管底不能碰到烧杯底。
【解析】
【分析】
( 1 )根据晶体熔化图象,找到熔化的相关信息;海波有固定的熔化温度,属于晶体,晶体在熔化的过程中需要吸收热量,但温度保持不变;
(2 )水浴法加热的优点分析;
( 3)由题可知,其他条件不变,仅将海波的质量增加,海波的熔点是不变的,加热时间应延长;
( 4 )安装实验器材时应按照自下而上的顺序;大试管的位置要使海波完全浸在水中,且大试管底不能碰到烧杯底。
【详解】 ( I )如乙图,海波在BC段吸收热量,温度保持不变,所以BC段海波处于熔化过程;其熔点为48C;熔化过程中海波吸收热量,但温度保持不变;海波有固定的熔点,因此海波是晶体;
( 2 )本实验中使用隔水加热,也叫水浴法,目的: -是使海波受热均匀;二是使海波温度上升慢,便于记录数据。
(3)由题可知,其他条件不变,仅将海波的质量增加,海波的熔点不变,但所需加热时间变长,b、 d表示熔点都变了,所以bd错误,c正确。
( 4 )酒精灯需用外焰加热,所以要放好酒精灯,再固定铁圈的高度,因此安装实验器材时应按照自下而上的顺序进行。
大试管的位置要使海波完全浸在水中,且大试管底不能碰到烧杯底。
故答案为: ( l ) BC; 不变;晶体; (2) 使海波受热均匀;温度上升慢,便于记录数据; (3) c; (4) 由下而
上;大试管的位置要使海波完全浸在水中,且大试管底不能碰到烧杯底。
21.(6分)小明通过实验探究“水沸腾需要满足什么条件”,实验装置如图甲所示;其中试管和烧杯中各装入温度相同的适量热水,分别用温度计测量试管和烧杯中的水温;
(1)实验中,当烧杯中的水温达到90℃时开始记录实验数据,并根据实验数据在图乙中画出了烧杯中水温与时间的关系图象;
①如图丙所示是水沸腾前和沸腾时的两张照片,其中(填“A”或“B”)是第3分钟末水开始沸腾时的现象;
②根据图象可得出水沸腾时,温度的变化特点是:水沸腾时,;查找资料,此时的温度叫水的沸点;有图乙可知,水的沸点是 ℃
(2)实验中,小明记录的试管中水温随时间的变化数据如表所示;
时间t/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8
温度t/℃ 88 92 95 97 98 98 98 98 98
①请在答题卡的图乙中画出试管内水温与时间的关系图象。
②小明在实验中观察到,试管中的水始终(选填“能”或“不能”)沸腾。通过分析实验中获取的信息,得出的实验结论是:
【答案】(1 )①A;②温度不变;98℃ (2)①见图
;②不能 水沸腾需要达到沸点且继续吸收热量。
【解析】
【分析】
( l )①水沸腾时不断有水汽化为水蒸气进入气泡,气泡在上升过程中逐渐变大,到水面破裂开来;
②水沸腾时继续吸收热量且温度不变;结合图乙可知水的沸点是98℃
( 2 )①根据表中数据,先描点后连线;
②当烧杯中的水沸腾后温度不再升高,试管中的水虽然能达到沸点,但是因没有温差,据此分析即可。
【详解】 (1 )①水沸腾时不断有水汽化为水蒸气进入气泡,气泡在上升过程中逐渐变大,到水面破裂开来。所以图A是第3分钟末水开始沸腾时的现象;
②水沸腾时继续吸收热量且温度不变;
( 2 )①根据表中数据,先描点后连线:见图
②不能观察到试管中的水沸腾,是因为当烧杯中的水沸腾后温度不再升高,试管中的水虽然能达到沸点,但是因没有温差,无法继续吸收热量而无法沸腾。
故答案为: ( 1 )①A;②温度不变;98 ℃(2)① 见图;②不能 水沸腾需要达到沸点且继续吸收热量。
22.(7分)利用如图甲所示的实验装置探究“沙子和水的温度变化与吸热的关系”,操作如下:
(1)在两烧杯中分别装入初温相同且 相等的沙子和水;
(2)用相同的酒精灯火焰加热,并用玻璃棒不断搅拌,每隔相同的时间记录一次温度,其中某时刻的温度如图乙所示,其示数为 。根据实验数据绘制成温度与时间的关系图象,如图丙所示;
(3)实验中,是通过比较 (选填“加热的时间”或“升高的温度”)来间接反映沙子和水吸收的热量;
(4)分析图丙可知,若使两者升高相同的温度,则 吸收的热量较多,由此可
见 的比热容较大;
(5)如图丁所示的图像表示甲、乙两个固态物体吸热后温度升高的情况,图中横坐标是物体的温度变化,纵坐标是物体吸收的热量。
①如果甲和乙的质量相同,甲的比热容 乙的比热容(选填“大于”、“等于”或“小于”);
②如果甲、乙是同种物质制成的,甲、乙存在的具体差异可能是 。
【答案】(1) 质量; (2)39℃; ( 3)加热的时间; (4) 水;水; (5) 大于;质量。
【解析】
【分析】
( 1) (3) (5) 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;
有乙图可知温度计的示数是39℃
( 4 )根据图丙分析得出结论,然后推理;根据比较吸热能力的方法回答。
【详解】 ( 1 )根据比较不同物质的吸热能力,要控制不同物质的能力相同,故在两烧杯中分别装入初温度相同且质量相等的沙子和水;
( 2 )有乙图可知温度计的示数是39℃;
( 3)根据转换法,实验中,是通过比较加热的时间来间接反映沙子和水吸收的热量;
(4)由如下图象可知,
对于质量相等的沙子和水,升温较快的是沙子;若使两者升高相同的温度,则水吸收的热量较多,根据比较吸热能力的方法可知,水的比热容较大;
( 5 )①如果甲和乙的质量相同,升高相同的温度,甲吸收的热量多,甲的吸热能力强,则甲的比热容大于乙的比热容;
②如果甲、乙是同种物质制成的,升高相同的温度,吸收的热量不同,根据Q吸=cmΔt可知,c相同,Δt一样,甲、乙的Q吸不同的原因是质量不同。
故答案为: ( 1 )质量; (2)使物质受热均匀; (3) 加热的时间; (4) 水;水; (5)大于;质量。2023-2024学年新航实验学校九年级月考物理试卷(2023.10)
一、单项选择题(每题3分共30分)
1.二十四节气“春雨惊春清谷天,夏满芒夏暑相连;秋处露秋寒霜降,冬雪雪冬小大寒。”是中华民族农耕文明长期经验的积累和智慧的结晶。下列节气涉及的物态变化正确的是( )
A. “谷雨”节气,雨的形成是凝固现象B. “白露”节气,露的形成是熔化现象
C. “霜降”节气,霜的形成是凝华现象D. “小雪”节气,雪的形成是液化现象
2.中华大地,河山锦绣,随着四季更替,水在不同的形态之间变化,形成了多彩的自然奇观,下列物态变化需要吸热的是( )
(
A
暖春冰雪消融
B
暑夏雾起山峦
C
凉秋红叶生霜
D
寒冬滴水成冰
)
3.小华同学用如图甲所示的装置给冰加热。根据实验记录的数据,他绘制了如图乙所示冰熔化时温度随时间变化的图象。小华又继续加热一段时间,观察到水沸腾时温度计的示数如图丙所示。下列说法正确( )
A.BC段表示冰的熔化过程,继续吸热温度保持不变,处于固液共存状态
B.比较AB段和CD段可知,AB段的比热容是CD段比热容的2倍
C.水的沸点是98℃,由此可以判断此时的大气压高于一个标准大气压
4.下列实例属于做功改变内能的是( )
A.喝冷饮解暑B.用热水袋取暖 C.烈日下的沙子烫脚 D.汽车内燃机的压缩冲程
5.用两个相同的电加热器给质量均为0.2kg的物质甲和水加热,它们的
温度随加热时间的变化关系如图所示,不计热量损失,据此判断( )
A.物质甲的比热容为8.4×103
B.加热20min时间内,水所吸收的热量是甲的两倍
C.甲在前10min内吸收的热量是5.04×104J
D.每个电加热器每秒放出42J的热量
6.如图所示是汽油机工作时各种冲程的示意图,其中表示做功冲程的是( )
A B C D
D.每个电加热器每秒放出42J的热量
7.关于内能和内能的利用,下列说法中正确的是( )
A.5月的街头,杨花飞絮随风舞,好似雪花满天飞,说明分子在不停地做热运动
B.新能源汽车实现了“零排放”,其效率达到了100%
C.我国“长征五号B”大型运载火箭使用氢作燃料,是因为氢的密度小
D.内燃机的压缩冲程,主要通过做功的方式增大汽缸内物质的内能
8.下列说法正确的是( )
A.物体的内能增加,可能是从外界吸收了热量
B.物体的温度不变,它的内能一定不变
C.热值大的燃料完全燃烧,放出的热量一定多
D.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
9.夏天,小丽将冰水和热水分别注入常温下的两只透明烧杯中,如图。一会儿发现两只烧杯的杯壁上都有一部分出现小水珠。针对这一现象,下列说法正确的是( )
A.甲、乙两杯都在内壁出现了水珠
B.甲杯的内壁出现了水珠,乙杯的外壁出现了水珠
C.甲、乙两杯都在外壁出现了水珠
D.甲杯的外壁出现了水珠,乙杯的内壁出现了水珠
10.小丽发现用电吹风吹干湿发时,用高速热风并将头发散开,会干的更快些,她与同学们对这一现象进行讨论后,提出了下面四个问题,其中最有探究价值且易于探究的科学问题是()
A.头发干的快慢与哪些因素有关
B.液体蒸发的快慢与哪些因素有关
C.液体蒸发的快慢与液体温度有什么关系
D.液体蒸发的快慢与液体表面积有什么关系
二、多项选择题(每题4分,共20分)
11.下列对有关数据的估计,与实际相符的是( )
A.让人感觉温暖而舒适的温度约25℃B.升旗时奏国歌的时间约几分钟
C.物理课本受到的重力约几牛D.课桌的高度大约是80cm
12.图甲所示为一款新型水杯,将沸水倒入杯中,轻摇几下后,水温便可降至55℃左右,并能保温3小时。图乙为其内部结构图,杯壁的不锈钢夹层中有晶体传热材料,其在常温下是固态,会随着温度的变化发生可逆的固液转换。取0.3kg该晶体材料,对其进行加热,其温度与吸收的热量关系如图丙所示。下列分析正确的是( )
A.该晶体材料的熔点为50℃
B.在AB段,该晶体材料的分子热运动变剧烈
C.该晶体材料的比热容为0.88×103J/(kg ℃)
D.在BC段,该晶体材料的内能保持不变
13.“赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”的中国诗词大会,深受观众的青睐。下列对古诗文中涉及的热现象解释正确的是( )
A.“青青园中葵,朝露待日晞”露的形成是液化放热
B.“月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠”霜的形成是凝华放热
C.“雾凇沆砀,天与云与山与水,上下一白”雾凇的形成是凝华吸热
D.“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”蜡烛成灰泪始干是非晶体的熔化
14.探究“比较不同物质的吸热能力”时,同学们用酒精灯同时开始均匀加热质量和初温都相等的沙子和水,如图。下列说法正确的是( )
A.实验中,沙子吸热升温较快,说明沙子吸热能力较强
B.在本实验中,物体吸热多少是由加热时间长短反映的
C.实验中,将沙子和水加热到相同温度时,它们吸收的热量不相同
D.实验中,加热相同的时间,末温低的物质吸热能力强
15.关于物质的比热容、其中不正确的是( )
A.一滴水比一桶煤油的比热容小
B.液体的比热容一定比固体的比热容大
C.比热容是物质的特性之一,只和物质的种类有关,与吸热多少无关
D.水的比热容大,吸收热量的本领强,吸热多
三、填空题(每空2分共16分)
16.(1)在国际单位制中,内能的单位是(填写中文名称);焦耳每立方米(J/m3)是(填写物理量名称)的单位。
(2)实验室常用温度计是根据液体的规律制成的,如图所示温度计的示数是 ;
(3)将质量和初温均相同的铝、铜、铁三个金属球(c铝>c铁>c铜)浸没在沸水中煮较长的一段时间,则三个球的温度 (填“相同”或“不相同”)。从沸水中吸热最多的是 球。
四冲程柴油机工作时,依靠飞轮惯性使活塞向下运动完成的冲程是 ,若某品牌柴油机的飞轮转速是2400r/min,则1s吸气 次。
四、作图题 (第17题3分第18题2分,共5分)
17.在答题卡的虚线框内画出与实物电路相对应的电路图
18.在根据电路图连接实物电路的教学中,林老师要求同学们用笔画线表示导线,根据电路图把实物连接起来,下面是三位同学的连接,其中正确的是(选填答案序号)
A.只有甲 B.只有甲、乙 C.只有乙、丙 D.只有甲、丙
五、计算题(8分)
19.(8分).某家庭太阳能热水器接收太阳能的总有效面积为2m2,太阳能的吸热参数为2.5×106J/ (m2h) ( 参数的物理意义:每m2面积上lh得到太阳辐射的能量为E0=2.5x106J) ,热水器仅能把接收的太阳能的42 %转化为水的内能,若光照5h可以使热水器内的水温度升高到适宜温度,求:
( 1 )太阳能热水器在此过程中接收到的太阳辐射能量E为多少J
(2)此过程中热水器中的水吸收的热量是多少
( 3 )如果改用燃气热水器烧水,水要吸收同样的热量需燃烧多少m3的天然气 (假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收,天然气热值为8.4x107J/ m3 )
六、实验探究(每空1分,共21分)
20.(8分)图甲所示是“探究海波熔化时温度的变化规律”的实验装置.
如图乙所示是根据实验数据描绘的海波温度随时间变化的图像,熔化过程对应图线中
的 段(选填“AB”或“BC”),在熔化过程中海波吸收热量,但温度 (选填“升高”“降低”或“不变”),它是一种 (选填“晶体”或“非晶体”)。
(2)本实验中使用隔水加热(水浴法)的目的是1、 2、
(3)用质量m1的海波实验,绘制的温度随时间变化的图线如图丙中的a,若用质量为m2(m2>m1)的海波做实验,得到的图线可能是图丙中的 (选填“b”“c”或“d”)。
(4)实验器材的组装需要 (选填“由上而下”或“由下而上”),大试管的位置也要恰当,在这里的“恰当”的具体要求是 。
21.(6分)小明通过实验探究“水沸腾需要满足什么条件”,实验装置如图甲所示;其中试管和烧杯中各装入温度相同的适量热水,分别用温度计测量试管和烧杯中的水温;
(1)实验中,当烧杯中的水温达到90℃时开始记录实验数据,并根据实验数据在图乙中画出了烧杯中水温与时间的关系图象;
①如图丙所示是水沸腾前和沸腾时的两张照片,其中(填“A”或“B”)是第3分钟末水开始沸腾时的现象;
②根据图象可得出水沸腾时,温度的变化特点是:水沸腾时,;查找资料,此时的温度叫水的沸点;有图乙可知,水的沸点是 ℃
(2)实验中,小明记录的试管中水温随时间的变化数据如表所示;
时间t/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8
温度t/℃ 88 92 95 97 98 98 98 98 98
①请在答题卡的图乙中画出试管内水温与时间的关系图象。
②小明在实验中观察到,试管中的水始终(选填“能”或“不能”)沸腾。通过分析实验中获取的信息,得出的实验结论是:
22.(7分)利用如图甲所示的实验装置探究“沙子和水的温度变化与吸热的关系”,操作如下:
(1)在两烧杯中分别装入初温相同且 相等的沙子和水;
(2)用相同的酒精灯火焰加热,并用玻璃棒不断搅拌,每隔相同的时间记录一次温度,其中某时刻的温度如图乙所示,其示数为 。根据实验数据绘制成温度与时间的关系图象,如图丙所示;
(3)实验中,是通过比较 (选填“加热的时间”或“升高的温度”)来间接反映沙子和水吸收的热量;
(4)分析图丙可知,若使两者升高相同的温度,则 吸收的热量较多,由此可
见 的比热容较大;
(5)如图丁所示的图像表示甲、乙两个固态物体吸热后温度升高的情况,图中横坐标是物体的温度变化,纵坐标是物体吸收的热量。
①如果甲和乙的质量相同,甲的比热容 乙的比热容(选填“大于”、“等于”或“小于”);
②如果甲、乙是同种物质制成的,甲、乙存在的具体差异可能是 。
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