2023-2024学年内蒙古赤峰市松山四中九年级(上)月考物理试卷(10月份)
一、选择题(每小题给出四个答案中只有一个是正确的,请把正确答案前的代号涂入答题卡内。每小题3分,共30分)
1.(3分)两个相同的杯子中装有质量相同的冷水和热水,分别向两杯中放入同样的糖块,冷水中的糖块比热水中的溶解得慢( )
A.物质分子不运动 B.水分子间没有间隙
C.糖分子间没有斥力 D.物质分子运动缓慢
2.(3分)关于物体内能、热量、温度,下列说法正确的是( )
A.物体温度越高,所含有的热量越多
B.物体吸收热量,其温度一定升高
C.同一物体温度降低,它的内能一定减少
D.物体的内能增加,一定要吸收热量
3.(3分)下列现象与摩擦起电无关的是( )
A.用塑料梳子梳干燥的头发,越梳越蓬松
B.晚上脱化纤毛衣时会有火花产生
C.运送石油的大卡车常在地上拖一条铁链
D.冬天用搓手的方式使手变暖
4.(3分)有关分子热运动,下列说法正确的是( )
A.液体很难被压缩,说明分子间有引力
B.用手捏海绵,海绵的体积变小了,说明分子间有间隙
C.有霾天气大量极细微的尘粒悬浮在空中,说明分子在做无规则运动
D.在做墨水滴入水中的扩散实验中,我们看不到墨水的分子在运动
5.(3分)在学校科技节活动中,小明用饮料瓶自制了火箭模型,如图所示,按下按钮会产生电火花。演示时从瓶口喷入雾状酒精并盖上锥形纸筒,按动电火花发生器的按钮,关于此过程分析正确的是( )
A.纸筒飞出后瓶内气体的内能减少,温度降低
B.能闻到酒精的气味是因为分子间存在斥力
C.酒精不完全燃烧时热值变小
D.燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程
6.(3分)质量和初温相同的铜球和水,它们吸收相同的热量后,将铜球立即投入水中,则( )
A.铜球和水之间无热传递 B.热量由铜球传给水
C.温度由铜球传给水 D.热量由水传给铜球
7.(3分)2022年4月16日9时56分,神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,神舟十三号载人飞行任务取得圆满成功( )
A.火箭内燃料燃烧时,将化学能转化为内能
B.火箭升空时,内能转化为机械能
C.空间站的太阳能电池板将电能转化为太阳能
D.返回舱进入大气层后与大气摩擦,机械能转化为内能
8.(3分)两台汽油机,甲的效率为35%,乙的效率为25%( )
A.甲汽油机比乙汽油机做功多
B.甲汽油机比乙汽油机做功快
C.以相同的牵引力行驶相同的路程,甲汽油机耗油比乙汽油机少
D.在相同时间内,甲汽油机比乙汽油机燃烧的汽油多
9.(3分)如图a,用绝缘线分别悬吊甲、乙两轻小物体,摩擦后失去电子的玻璃棒丙分别靠近甲、乙,则( )
A.甲一定带负电
B.乙可能不带电
C.丙一定带正电
D.甲和乙靠近时,一定如图c所示
10.(3分)如图所示,两个相同的验电器A和B,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器A,B不带电,用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来,B金属箔张开,下列说法正确的是( )
A.毛皮与橡胶棒相比,毛皮的原子核对电子的束缚能力强
B.A金属箔张角变小,说明它失去电子
C.金属棒中瞬间电流的方向岁A流向B
D.B金属箔张开,是因为异种电荷互相排斥
二、填空题(每空1分,共10分)
11.(2分)如下图所示,工作中的四冲程汽油机正处于 冲程,若该汽油机每秒完成40个冲程,则每秒它对外做功 次。
12.(2分)如图是一种设想中的永动机,它通过高处的水流冲击叶片,叶片的转动用来带动抽水器从低处将水抽到高处 (选填“能”或“不能”)一直工作下去,你判断的依据是 。
13.(4分)(1)用久的风扇扇叶上布满灰尘主要是由于风扇旋转与空气发生 ,带电体具有 的性质。
(2)将塑料梳子接入如图所示的闭合电路中,小灯泡不发光,说明塑料梳子是 。用这种梳子梳干燥的头发时,头发会随梳子“飘”起来,这是因为 。
14.(2分)(1)由同种物质组成的甲、乙两物体,已知它们的质量之比是1:2,甲温度升高50℃,那么甲、乙吸收的热量之比为 。
(2)在1标准大气压了,2kg初温为10℃的水吸收了1.26×106J的热量后,它的末温是 ℃[c水=4.2×103J/(kg ℃)]。
三、作图与实验探究题(共30分)
15.(4分)请在图中虚线框内用箭头表示出白天海陆风的吹拂方向。
16.(9分)如图所示,下列四个实验都是同学们做过的实验,请回答:
(1)图甲说明通过 方式使物体内能 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
(2)图乙所示现象叫 ,此现象表明 。
(3)如图丙所示,用细线拴住玻璃板的四个角,用弹簧测力计勾住细线,向上拉弹簧测力计时,发现测力计的示数变大了 。这个理由可以用来解释固体很难被 。
(4)如图丁,向装有少量水的集气瓶中打气,当瓶塞跳起来时会看到瓶口出现 ,此过程实质是能量的 (选填“转化”或“转移”)过程。
(5)如图戊所示,先后将50mL水和50mL的酒精倒入玻璃管中,反复翻转几次后,这说明分子间有 。
17.(6分)如图甲那样连好电路,闭合开关,观察小灯泡的发光情况 ,给玻璃珠加热,如图乙所示,当玻璃加热到红炽状态时发现小灯泡发光 ,综合上面观察到的现象你能得到的结论是 。
18.(6分)为了比较两种燃料的热值,小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验,烧杯内水的初温和质量相同
(1)实验中应控制燃料燃烧的 (时间/质量)相同,根据 比较燃料燃烧放出热量的多少。
(2)小明选用了燃料a和燃料b进行实验。当燃料燃尽时,小明记下了各个时刻烧杯中水温,绘制了图乙的图象 的热值大。
19.(5分)为了比较煤油和水两种液体的吸热能力,某同学设计了以下实验:
a.在两个同样的烧杯中,分别装入等体积的煤油和水
b.用温度计分别测出煤油和水的初温
c.在两个烧杯中分别装入功率相同的电热器,且加热时间相同
d.用温度计分别测出煤油和水的末温
请解答下列问题:
(1)在上述a、b、c、d四个实验步骤中,存在错误的是步骤 (填写步骤前的字母),该步骤中错误的内容应改为 ;
(2)步骤c中“加热时间相同”是为了使煤油和水 ;
(3)如图是两种液体的温度随时间变化的关系图象。其中图线甲表示的物质是 ,煤油的比热容是 。[水的比热容为4.2×103J/(kg ℃)]
四、综合应用题(共20分)
20.(6分)阅读短文,回答文后的问题。
汽车发动机
发动机是汽车的动力源。汽油机以汽油为燃料,使活塞在气缸中往复运动,一个工作循环经历吸气、压缩、做功和排气四个冲程,它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离(冲程长度)。如果发动机有若干个气缸,实际汽车往往采用多缸发动机。如图所示发动机有4个汽缸(图中标注1、2、3、4),通过连杆把4个汽缸的活塞连在一根曲轴上。各个汽缸的做功过程错开,都有一个汽缸在做功,其他三个汽缸分别在吸气、压缩和排气冲程。
(1)汽油机的吸气冲程吸入的是 (选填“空气”或“空气和汽油的混合物”),汽油机工作时将燃料燃烧得到的内能转化为 能;
(2)已知汽油的热值为4×107J/kg,如果该发动机装有4kg的汽油,若这些汽油充分燃烧2kg后 J/kg;
(3)四缸发动机中1号汽缸在做功冲程中,4号汽缸所处的冲程是 ;
A.吸气
B.压缩
C.做功
D.排气
(4)设该发动机做功冲程燃气对活塞的平均压强是p0,发动机排量为V排,则发动机转速为2400r/min时,每个工作循环所需要的时间为 秒,该轿车的输出功率P与发动机排量V排的关系式为P= 。
21.(6分)某太阳能热水器装有100kg的冷水,经过一天,水温可以从25℃升高50℃[水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),
天然气的热值为8.4×107J/m3],求:
(1)这些水吸收的热量;
(2)若用燃气灶将这些水加热,达到同样的效果需要消耗1.25m3燃气;则天然气灶效率为多少?
22.(8分)氢燃料具有清洁、效率高等优点,被认为是理想的能源之一,目前我国部分城市已有多批氢能源公交车投放使用。已知c水=4.2×103J/(kg ℃),q氢=1.4×108J/kg。问:
(1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少?
(2)若这些热量的90%被质量为500kg、温度为15℃的水吸收,水升高的温度是多少?
(3)若这些热量恰好能供某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶5min,则该氢能源公交车的效率是多少?
2023-2024学年内蒙古赤峰市松山四中九年级(上)月考物理试卷(10月份)
参考答案与试题解析
一、选择题(每小题给出四个答案中只有一个是正确的,请把正确答案前的代号涂入答题卡内。每小题3分,共30分)
1.(3分)两个相同的杯子中装有质量相同的冷水和热水,分别向两杯中放入同样的糖块,冷水中的糖块比热水中的溶解得慢( )
A.物质分子不运动 B.水分子间没有间隙
C.糖分子间没有斥力 D.物质分子运动缓慢
【答案】D
【分析】根据分子动理论可知:物质是由分子(或原子)组成的,分子永不停息地做无规则运动,温度越高,分子无规则运动的速度越快,温度越低,分子无规则运动的速度越缓慢,据此进行分析。
【解答】解:两个杯子中分别盛有质量相同的热水和冷水,向其中分别放入同样的糖块,这是因为温度越低,故D正确。
故选:D。
2.(3分)关于物体内能、热量、温度,下列说法正确的是( )
A.物体温度越高,所含有的热量越多
B.物体吸收热量,其温度一定升高
C.同一物体温度降低,它的内能一定减少
D.物体的内能增加,一定要吸收热量
【答案】C
【分析】(1)热量是一个过程量,不能用含有来表示;
(2)物体吸收热量,温度可能升高,也可能不变;
(3)内能的大小与物体的质量、温度、状态等有关;
(4)改变内能的方式:做功和热传递。
【解答】解:A、热量是过程量,不能用“含有”;
B、晶体熔化时吸收热量,故B错误;
C、同一物体温度降低,故C正确;
D、物体的内能增加、也可能是外界对物体做了功。
故选:C。
3.(3分)下列现象与摩擦起电无关的是( )
A.用塑料梳子梳干燥的头发,越梳越蓬松
B.晚上脱化纤毛衣时会有火花产生
C.运送石油的大卡车常在地上拖一条铁链
D.冬天用搓手的方式使手变暖
【答案】D
【分析】根据摩擦起电现象分析,两种不同物质组成的物体相互摩擦后,物体能吸引轻小物体,说明物体带了电。
【解答】解:A、用塑料梳子梳干燥的头发,头发间带同种电荷,异种电荷相互吸引,属于摩擦起电;
B、晚上脱化纤毛衣时,使它们带有异种电荷,发出啪啪声;
C、油罐车在运送石油的过程中,摩擦起电,容易产生电火花。所以在油罐车的下面挂一个铁链。故该现象与静电有关;
D、冬天用搓手的方式使手变暖是通过做功的方式增加物体的内能;
故选:D。
4.(3分)有关分子热运动,下列说法正确的是( )
A.液体很难被压缩,说明分子间有引力
B.用手捏海绵,海绵的体积变小了,说明分子间有间隙
C.有霾天气大量极细微的尘粒悬浮在空中,说明分子在做无规则运动
D.在做墨水滴入水中的扩散实验中,我们看不到墨水的分子在运动
【答案】D
【分析】分子在不停地做无规则运动,分子的运动速度与温度有关;分子间存在相互作用的引力和斥力,分子间还存在着间隙。
【解答】解:A、液体很难被压缩说明分子间有斥力;
B、用手捏海绵,这是因为海绵内有很多空隙,不能说明分子之间有间隙;
C、有霾天气大量极细微的尘粒悬浮在空中,不能说明分子在做无规则运动;
D、在做墨水滴入水中的扩散实验中,墨水分子的运动是肉眼看不到的。
故选:D。
5.(3分)在学校科技节活动中,小明用饮料瓶自制了火箭模型,如图所示,按下按钮会产生电火花。演示时从瓶口喷入雾状酒精并盖上锥形纸筒,按动电火花发生器的按钮,关于此过程分析正确的是( )
A.纸筒飞出后瓶内气体的内能减少,温度降低
B.能闻到酒精的气味是因为分子间存在斥力
C.酒精不完全燃烧时热值变小
D.燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程
【答案】A
【分析】(1)对物体做功,内能增加、温度升高,物体对外做功,内能减小,温度降低;
(2)不同的物质在相互接触时,彼此进入对方的现象叫做扩散,这一现象说明一切物体的分子都在不停地做无规则运动;分子间同时存在引力和斥力;
(3)热值是燃料的一种特性,其大小只与燃料的种类有关,与燃料是否充分燃烧无关;
(4)做功改变内能的实质是能量的转化,物体对外做功是内能转化为机械能。
【解答】解:A、气体对纸筒做功,瓶内气体内能减小,故A正确;
B、能闻到酒精的气味说明酒精分子在永不停息地做无规则运动;
C、热值是燃料的一种特性,与燃料是否充分燃烧无关;
D、燃气推动纸筒飞出去,而内燃机的做功冲程也将内能转化机械能,故D错误。
故选:A。
6.(3分)质量和初温相同的铜球和水,它们吸收相同的热量后,将铜球立即投入水中,则( )
A.铜球和水之间无热传递 B.热量由铜球传给水
C.温度由铜球传给水 D.热量由水传给铜球
【答案】B
【分析】解决此题的关键是判断出将铜球立即投入水中以前它们温度的高低;
已知质量、热量、比热,利用热量的公式Q=cmΔt即可计算温度的变化量;
只要有温度差的存在,就有热传递现象发生。
【解答】解:根据热量的计算公式Q=cmΔt分析可知,
等质量的水和铜球,吸收的热量也相等的情况下,铜球的比热容小。因为铜球和水的初温相同。
A、铜球和水之间有温度差的存在。此选项说法错误。
B、铜球和水质量相同,铜球的温度比水的温度。此选项说法正确。
C、温度是表示物体冷热程度的物理量。此选项说法错误。
D、热量是一个过程量,铜球的温度比水高,铜球放出热量。此选项说法错误。
故选:B。
7.(3分)2022年4月16日9时56分,神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,神舟十三号载人飞行任务取得圆满成功( )
A.火箭内燃料燃烧时,将化学能转化为内能
B.火箭升空时,内能转化为机械能
C.空间站的太阳能电池板将电能转化为太阳能
D.返回舱进入大气层后与大气摩擦,机械能转化为内能
【答案】C
【分析】分析能量转化过程中消耗了哪种形式的能,产生了哪种形式的能,进而可以判断该过程中的能量转化。
【解答】解:A、火箭内燃料燃烧时,故A正确;
B、火箭升空时,故B正确;
C、空间站的太阳能电池板将太阳能转化为电能;
D、返回舱进入大气层后与大气摩擦,故D正确。
故选:C。
8.(3分)两台汽油机,甲的效率为35%,乙的效率为25%( )
A.甲汽油机比乙汽油机做功多
B.甲汽油机比乙汽油机做功快
C.以相同的牵引力行驶相同的路程,甲汽油机耗油比乙汽油机少
D.在相同时间内,甲汽油机比乙汽油机燃烧的汽油多
【答案】C
【分析】热机的效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比,效率高则比值大。功率是表示物体做功快慢的物理量,与效率没有关系。
【解答】解:做功的多少与功率和做功的时间有关系,与其效率无关;
汽油机的效率是汽油机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比,与做功的快慢没有关系;
甲汽油机的效率高于乙汽油机的效率,说明以相同的牵引力行驶相同的路程,故C正确;
甲汽油机的效率高于乙汽油机的效率,说明做相同的有用功,故D错误;
故选:C。
9.(3分)如图a,用绝缘线分别悬吊甲、乙两轻小物体,摩擦后失去电子的玻璃棒丙分别靠近甲、乙,则( )
A.甲一定带负电
B.乙可能不带电
C.丙一定带正电
D.甲和乙靠近时,一定如图c所示
【答案】C
【分析】(1)摩擦后失去电子的物体带正电。
(2)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
(3)带电体可以吸引轻小物体。
【解答】解:A、摩擦后失去电子的玻璃棒丙带正电,甲可能带负电,故A错误;
B、丙带正电,乙一定带正电;
C、摩擦后失去电子的玻璃棒丙一定带正电;
D、乙带正电,也可能不带电,会相互吸引。
故选:C。
10.(3分)如图所示,两个相同的验电器A和B,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器A,B不带电,用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来,B金属箔张开,下列说法正确的是( )
A.毛皮与橡胶棒相比,毛皮的原子核对电子的束缚能力强
B.A金属箔张角变小,说明它失去电子
C.金属棒中瞬间电流的方向岁A流向B
D.B金属箔张开,是因为异种电荷互相排斥
【答案】B
【分析】(1)自然界有两种电荷,用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电。
(2)正电荷移动的方向是电流的方向;电流方向与自由电子定向移动方向相反;
(3)验电器工作原理:同种电荷相互排斥。
【解答】解:A、用毛皮摩擦橡胶棒,会从毛皮夺得电子,所以橡胶棒因有多余的电子带负电;
B、A带负电(说明A有多余电子),用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来,即A失去电子;
C、A带负电,用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来,形成瞬间电流,即瞬间电流的方向从B流向A;
D、B金属箔张开,故D错误。
故选:B。
二、填空题(每空1分,共10分)
11.(2分)如下图所示,工作中的四冲程汽油机正处于 做功 冲程,若该汽油机每秒完成40个冲程,则每秒它对外做功 10 次。
【答案】见试题解答内容
【分析】热机完成一个工作循环,要经过4个冲程,燃气对外做功1次,活塞往返2次,飞轮转动2周,根据这个比例关系可以求出答案。
【解答】解:进气门和排气门都是关闭的,火花塞放电,可以判断是做功冲程;
热机完成一个工作循环,要经过4个冲程,活塞往返2次,若该汽油机每秒完成40个冲程,飞轮转动20周。
故答案为:做功;10。
12.(2分)如图是一种设想中的永动机,它通过高处的水流冲击叶片,叶片的转动用来带动抽水器从低处将水抽到高处 不能 (选填“能”或“不能”)一直工作下去,你判断的依据是 违反了能量守恒定律 。
【答案】见试题解答内容
【分析】在能量转化的过程中,总会有一部分能量以热的形式向四周扩散,成为无用的能量,所以抽水机的机械能会逐渐减小。
【解答】解:设想中的永动机不能一直工作下去,因为抽水器在工作过程中,即机械能会逐渐减少,最后会停止工作。
故答案为:不能;违反了能量守恒定律。
13.(4分)(1)用久的风扇扇叶上布满灰尘主要是由于风扇旋转与空气发生 摩擦起电 ,带电体具有 吸引轻小物体 的性质。
(2)将塑料梳子接入如图所示的闭合电路中,小灯泡不发光,说明塑料梳子是 绝缘体 。用这种梳子梳干燥的头发时,头发会随梳子“飘”起来,这是因为 摩擦起电,使头发和梳子带有异种电荷,相互吸引 。
【答案】(1)摩擦起电;吸引轻小物体;(2)绝缘体;摩擦起电,使头发和梳子带有异种电荷,相互吸引。
【分析】(1)不同物质组成的物体相互摩擦,会发生摩擦起电现象;带电的物体具有吸引轻小物体的性质;
(2)容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体;梳子梳干燥的头发时,头发和梳子摩擦起电,然后根据电荷间的相互作用来分析现象的成因。
【解答】解:(1)扇叶和空气摩擦,会发生摩擦起电,所以灰尘被吸在扇叶上;
(2)把塑料梳子接入电路中,闭合开关,说明塑料梳子不容易导电;
用塑料梳子梳头发时,由于摩擦起电,相互吸引。
故答案为:(1)摩擦起电;吸引轻小物体;摩擦起电,相互吸引。
14.(2分)(1)由同种物质组成的甲、乙两物体,已知它们的质量之比是1:2,甲温度升高50℃,那么甲、乙吸收的热量之比为 5:8 。
(2)在1标准大气压了,2kg初温为10℃的水吸收了1.26×106J的热量后,它的末温是 100 ℃[c水=4.2×103J/(kg ℃)]。
【答案】(1)5:8;(2)100。
【分析】(1)根据题意可知,甲、乙的比热容相等,知道质量之比和升高的温度,根据Q吸=cmΔt求出甲、乙吸收的热量之比;
(2)根据Q吸=cm(t﹣t0)求出水理想情况下的末温,根据一个标准大气压下水的沸点确定水的实际末温;
【解答】解:(1)甲、乙吸收的热量之比:===;
(2)由Q吸=cm(t﹣t0)可知,水理想情况下的末温:t=0=+10℃=160℃,
由于一个标准大气压下,水的沸点是100℃。
故答案为:(1)5:8;(2)100。
三、作图与实验探究题(共30分)
15.(4分)请在图中虚线框内用箭头表示出白天海陆风的吹拂方向。
【答案】
【分析】根据水的比热容比泥土、沙石的比热容大的特点以及风是从高压区吹向低压区来分析海风的形成过程。
【解答】解:由于海水的比热容大于泥土砂石的比热容,在同样太阳光的照射下,从而使空气形成对流,地面比大海升温快,热空气上升,于是冷空气沿海面吹向陆地;如图所示:
16.(9分)如图所示,下列四个实验都是同学们做过的实验,请回答:
(1)图甲说明通过 做功 方式使物体内能 增大 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
(2)图乙所示现象叫 扩散现象 ,此现象表明 分子在不停地做无规则运动 。
(3)如图丙所示,用细线拴住玻璃板的四个角,用弹簧测力计勾住细线,向上拉弹簧测力计时,发现测力计的示数变大了 引力 。这个理由可以用来解释固体很难被 拉伸 。
(4)如图丁,向装有少量水的集气瓶中打气,当瓶塞跳起来时会看到瓶口出现 白雾 ,此过程实质是能量的 转化 (选填“转化”或“转移”)过程。
(5)如图戊所示,先后将50mL水和50mL的酒精倒入玻璃管中,反复翻转几次后,这说明分子间有 间隙 。
【答案】(1)做功;增大;(2)扩散现象;分子在不停地做无规则运动;(3)引力;拉伸;(4)白雾;转化;(5)间隙。
【分析】(1)做功能够改变物体的内能,对物体做功,物体的内能增大,物体对外做功,内能减小;
(2)不同的物质相互接触时彼此进入对方现象叫做扩散,说明了分子在不停地运动;
(3)物质是由分子或原子组成的,分子间存在这相互作用的引力和斥力。
(4)做功可以改变物体的内能,物体对外做功,内能减少,外界对物体做功,物体内能增加;物质由气态变为液态的变化是液化;
(5)分子间存在间隙。
【解答】解:(1)甲图在一个配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小团硝化棉,迅速向下压活塞,是做功增加了棉花的内能;
(2)乙图先用玻璃板隔开一瓶空气和一瓶二氧化氮气体,当抽去中间玻璃板后,上方玻璃杯中的空气颜色变深,说明了分子在不停地做无规则运动;
(3)当玻璃接触水面时,由于水分子和玻璃分子距离较近,用弹簧测力计将玻璃拉起需提供比玻璃重力大的力;由于分子间引力的存在;
(4)用气筒向装有少量水的瓶里打气,瓶内气压增大,瓶内气体对瓶塞做功,温度降低,瓶口周围的气体液化成小水滴,该过程中内能转化为机械能;
(5)将50mL的水和50mL的酒精充分混合,混合后水与酒精的总体积将小于100mL,才会导致混合总体积变小。
故答案为:(1)做功;增大;分子在不停地做无规则运动;拉伸;转化。
17.(6分)如图甲那样连好电路,闭合开关,观察小灯泡的发光情况 绝缘体 ,给玻璃珠加热,如图乙所示,当玻璃加热到红炽状态时发现小灯泡发光 导体 ,综合上面观察到的现象你能得到的结论是 导体和绝缘体没有绝对的界限 。
【答案】(1)绝缘体;(2)导体;(3)导体和绝缘体没有绝对的界限。
【分析】容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体;导体和绝缘体没有绝对的界限,在一定条件下,绝缘体也可以变成导体。
【解答】解:(1)电路中灯泡不发光,说明电路不通,进而说明玻璃珠不容易导电;
(2)当玻璃加热到红炽状态时发现小灯泡发光,说明此时电路是通路;
(3)根据实验现象可的结论:当条件改变时,绝缘体也可以变成导体。
故答案为:(1)绝缘体;(2)导体。
18.(6分)为了比较两种燃料的热值,小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验,烧杯内水的初温和质量相同
(1)实验中应控制燃料燃烧的 质量 (时间/质量)相同,根据 温度计上升的示数 比较燃料燃烧放出热量的多少。
(2)小明选用了燃料a和燃料b进行实验。当燃料燃尽时,小明记下了各个时刻烧杯中水温,绘制了图乙的图象 b 的热值大。
【答案】(1)质量;温度计上升的示数;(2)b。
【分析】(1)实验中,应控制燃料燃烧的质量相同,看温度计示数的变化来进行比较;
(2)根据水温的变化情况判断燃料a和燃料b放出热量的多少,从而判断出热值的大小。
【解答】解:(1)实验中应控制燃料燃烧的质量相同,通过比较温度计上升的示数来比较燃料燃烧放出热量的多少;
(2)由图乙知,当燃料燃尽时,水吸收的热量多、b燃料完全燃烧时b放出的热量多可知。
故答案为:(1)质量;温度计上升的示数。
19.(5分)为了比较煤油和水两种液体的吸热能力,某同学设计了以下实验:
a.在两个同样的烧杯中,分别装入等体积的煤油和水
b.用温度计分别测出煤油和水的初温
c.在两个烧杯中分别装入功率相同的电热器,且加热时间相同
d.用温度计分别测出煤油和水的末温
请解答下列问题:
(1)在上述a、b、c、d四个实验步骤中,存在错误的是步骤 a (填写步骤前的字母),该步骤中错误的内容应改为 在两个同样的烧杯中,分别装入等质量的煤油和水 ;
(2)步骤c中“加热时间相同”是为了使煤油和水 吸热相同 ;
(3)如图是两种液体的温度随时间变化的关系图象。其中图线甲表示的物质是 煤油 ,煤油的比热容是 2.1×103J/(kg ℃) 。[水的比热容为4.2×103J/(kg ℃)]
【答案】(1)a;在两个同样的烧杯中,分别装入等质量的煤油和水;(2)吸热相同;(3)煤油;2.1×103J/(kg ℃)。
【分析】(1)(2)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,这种方法叫转换法;
比较物质吸热能力的2种方法: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;或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;结合实验要求回答;
(3)根据上图可知升高相同的温度,乙的加热时间是甲的2倍,根据比较吸热能力的方法确定甲的比热容小,根据水的比热容大分析;
根据Q=cmΔt可知,在质量和升高的温度相同的情况下,吸热与比热容成正比,据此得出煤油的比热容。
【解答】解:(1)a.根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同(不同物质密度不同,体积相同的不同物质质量不同);
bd.用温度计分别测出煤油和水的初温和用温度计分别测出煤油和水的末温,目的是得出煤油和水温度的变化;
c.在两个烧杯中分别装入功率相同的电热器,且加热时间相同,正确;
在上述a、b、c、d四个实验步骤中,该步骤中错误的内容应改为:在两个同样的烧杯中;
(2)根据转换法,步骤c中“加热时间相同”是为了使煤油和水吸热相同;
(3)根据上图可知,升高相同的温度,甲吸热是乙的二分之一,甲的比热容小,其中图线甲表示的物质是煤油;
根据Q=cmΔt可知,在质量和升高的温度相同的情况下,煤油的比热容是:
c=×5.2×103J/(kg ℃)=8.1×103J/(kg ℃)。
故答案为:(1)a;在两个同样的烧杯中;(2)吸热相同;3.1×103J/(kg ℃)。
四、综合应用题(共20分)
20.(6分)阅读短文,回答文后的问题。
汽车发动机
发动机是汽车的动力源。汽油机以汽油为燃料,使活塞在气缸中往复运动,一个工作循环经历吸气、压缩、做功和排气四个冲程,它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离(冲程长度)。如果发动机有若干个气缸,实际汽车往往采用多缸发动机。如图所示发动机有4个汽缸(图中标注1、2、3、4),通过连杆把4个汽缸的活塞连在一根曲轴上。各个汽缸的做功过程错开,都有一个汽缸在做功,其他三个汽缸分别在吸气、压缩和排气冲程。
(1)汽油机的吸气冲程吸入的是 空气和汽油的混合物 (选填“空气”或“空气和汽油的混合物”),汽油机工作时将燃料燃烧得到的内能转化为 机械 能;
(2)已知汽油的热值为4×107J/kg,如果该发动机装有4kg的汽油,若这些汽油充分燃烧2kg后 4×107 J/kg;
(3)四缸发动机中1号汽缸在做功冲程中,4号汽缸所处的冲程是 A ;
A.吸气
B.压缩
C.做功
D.排气
(4)设该发动机做功冲程燃气对活塞的平均压强是p0,发动机排量为V排,则发动机转速为2400r/min时,每个工作循环所需要的时间为 0.05 秒,该轿车的输出功率P与发动机排量V排的关系式为P= 20p0V排 。
【答案】(1)空气和汽油的混合物;机械;(2)4×107;(3)A;(4)0.05;20p0V排。
【分析】(1)汽油机的吸气冲程中吸入气缸的是空气和汽油的混合物;内燃机就是利用内能来做功的机器,将内能转化为机械能;
(2)热值的大小只与燃料的种类有关,与质量无关;
(3)根据四缸发动机中1号汽缸发动机整个汽缸的工作特点分析;
(4)根据发动机转速得到每个工作循环所需要的时间;已知做功冲程燃气对活塞的平均压强和发动机排量,根据F=pS求出做功冲程燃气对一个活塞的平均压力,根据W=Fs求出每个做功冲程燃气对一个活塞做的功,再根据P=得出发动机转速为n时燃气对活塞做功的功率,进一步得出发动机的输出功率与其排量的关系。
【解答】解:(1)汽油机的吸气冲程中吸入气缸的是空气和汽油的混合物;
内燃机就是将内能转化为机械能的机器;
(2)热值的大小与燃料的质量无关,所以剩余油热的热值不变7J/kg;
(3)四汽缸发动机,各个汽缸的做功过程错开,都有一个汽缸在做功、压缩和排气冲程,活塞向下运动,是压缩冲程和排气冲程,所处的是吸气冲程;
(4)在发动机中,飞轮转2周完成一个工作循环,完成1200个工作循环,
每个工作循环所需要的时间为:
t=s=2.05s;
做功冲程燃气对活塞的平均压强为p0,发动机排量为V排,则一个气缸的容积是 V排,
做功冲程燃气对一个活塞的平均压力:F=p0S,
每个做功冲程燃气对一个活塞做的功:W0=FL=p4SL=p7V排,
发动机转速为2400r/s时,燃气对活塞做功的功率:
P===5p4V排,
由于发动机有4个汽缸,所以燃气对活塞做功的总功率:P总=4P=2×5p0V排=20p6V排。
故答案为:(1)空气和汽油的混合物;机械7;(3)A;(4)0.054V排。
21.(6分)某太阳能热水器装有100kg的冷水,经过一天,水温可以从25℃升高50℃[水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),
天然气的热值为8.4×107J/m3],求:
(1)这些水吸收的热量;
(2)若用燃气灶将这些水加热,达到同样的效果需要消耗1.25m3燃气;则天然气灶效率为多少?
【答案】(1)这些水吸收的热量为2.1×107J;
(2)天然气灶效率为20%。
【分析】(1)根据热量的计算公式Q吸=cmΔt可求出水吸收的热量;
(2)利用Q放=Vq求天然气完全燃烧放出的热量,利用η=求天然气灶效率。
【解答】解:(1)水吸收的热量:,
(2)根据Q放=Vq可得天然气完全燃烧放出的热量:Q放=Vq=1.25m3×6.4×107J/m2=1.05×108J;
根据可得天然气灶效率为:=。
答:(1)这些水吸收的热量为6.1×107J;
(2)天然气灶效率为20%。
22.(8分)氢燃料具有清洁、效率高等优点,被认为是理想的能源之一,目前我国部分城市已有多批氢能源公交车投放使用。已知c水=4.2×103J/(kg ℃),q氢=1.4×108J/kg。问:
(1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少?
(2)若这些热量的90%被质量为500kg、温度为15℃的水吸收,水升高的温度是多少?
(3)若这些热量恰好能供某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶5min,则该氢能源公交车的效率是多少?
【答案】(1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是8.4×107J;
(2)若这些热量90%被质量为500kg、温度为15℃的水吸收,水升高的温度是36℃;
(3)该氢能源公交车的效率是50%。
【分析】(1)根据Q放=mq求出这些燃料完全燃烧放出的热量;
(2)由题知,水吸收的热量Q吸=ηQ放,利用Q吸=cmΔt求水升高的温度;
(3)利用W=Pt求公交车行驶3min做的有用功,利用η=求这氢能源公交车的效率。
【解答】解:(1)0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量:Q放=m氢q氢=8.6kg×1.2×108J/kg=8.6×107J;
(2)由题意可知水吸收的热量:Q吸=ηQ放=90%×8.2×107J=7.56×104J,
由Q吸=cmΔt得水升高的温度:Δt===36℃;
(3)公交车行驶5min做的有用功:W=Pt=140×103W×2×60s=4.2×105J;
这氢能源公交车的效率:η==×100%=50%。
答:(1)质量为0.5kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是8.4×105J;
(2)若这些热量90%被质量为500kg、温度为15℃的水吸收;
(3)该氢能源公交车的效率是50%。
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