2023-2024学年山东省潍坊市诸城市相州中学九年级(上)月考物理试卷(10月份)
一、单项选择题(本题共8小题,共24分)
1.(3分)我国北方的冬季气温很低,到处都是冰天雪地,人们有时会将冰雪融化取水,下列说法正确的是( )
A.冰在0℃时,内能为0
B.这是通过做功的方式改变物体的内能
C.在加热过程中,壶内的温度一直在上升
D.水的温度越高,水分子运动越剧烈
2.(3分)下列有关温度或内能的说法中,正确的是( )
A.物体的温度越高,所含的热量越多
B.物体内能增大,一定是从外界吸收热量
C.汽油机在做功冲程中把机械能转化为内能
D.电热水器工作时把电能转化为内能
3.(3分)汽车是现代生活中最常见的一种交通工具,如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是( )
A.甲图是压缩冲程,活塞对气缸内的气体做功,气体的温度升高
B.由乙图可知该汽油机的效率是30%
C.汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分,这会降低燃料的热值
D.为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖,该举措大大提高了燃料的热值
4.(3分)如图所示为一款吊扇灯,闭合总开关后,风扇和灯可各自独立工作。下列设计的电路图中( )
A.
B.
C.
D.
5.(3分)为了保护环境,泰州城区内禁放烟花爆竹,“礼花筒”便成为一些喜庆场合烘托气氛的必备用品,“礼花筒”使用时,利用筒内高压的空气膨胀( )
A.筒内气体的内能减少
B.筒内气体通过热传递方式改变了其内能
C.筒内气体分子热运动加剧
D.该过程能量转化方式与汽油机压缩冲程相同
6.(3分)丽丽同学用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,观察到验电器的金属箔片由闭合到张开,如图所示( )
A.丝绸与玻璃棒摩擦过程中创造出了新电荷
B.验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引
C.金属箔片张开的瞬间,玻璃棒上的正电荷移动到金属箔上
D.金属箔片张开的瞬间产生的电流方向是从玻璃棒流向金属箔片
7.(3分)用酒精灯给试管中的水加热,如图所示,在软木塞被冲出试管口的过程中( )
A.水蒸气对软木塞做功,水蒸气的内能增大
B.水蒸气的内能转化为软木塞的机械能
C.能量的转化形式与热机压缩冲程能量转化相同
D.软木塞的机械能守恒
8.(3分)如图所示,连接两个小灯泡的电路,有关说法正确的是( )
A.断开开关,L1、L2串联
B.闭合开关,L1、L2并联
C.断开开关,L1、L2均发光
D.闭合开关,L1发光、L2熄灭
二、多项选择题(本题共5小题,共20分)
9.(4分)关于如图所示的热学实验,叙述正确的是( )
A.甲图中,压紧的两铅块,下面悬挂钩码而不分开,这是由于大气压强的作用
B.乙图中,试管内的水沸腾后,水蒸气将软木塞推出,软木塞的内能的转化为它的机械能
C.丙图中,抽去玻璃隔板后,两瓶中的气体逐渐混合,这说明上面瓶中的空气密度较大
D.丁图中,金属管装有少量乙醚,迅速拉动缠在金属管外的皮绳,可使橡皮塞从管口飞出
(多选)10.(4分)如图所示为探究“比较不同物质的吸热能力”的实验装置。图甲中使用相同规格的电加热器分别对质量相等的水和食用油加热,得到温度随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.乙图中,A对应食用油,B对应水
B.实验中液体吸热的多少是通过升高的温度来衡量的
C.0~2minA吸收的热量等于0~3minB吸收的热量
D.食用油和水的比热容之比为2:3
(多选)11.(4分)在如图所示的电路图中,下列说法正确的是( )
A.同时闭合S1和S2时,L1和L2并联
B.只闭合S3时,L1和L2串联
C.同时闭合S1、S2和S3时,电源短路,可能烧坏用电器和电源
D.同时闭合S1和S3,L1被短路,只有L2工作
(多选)12.(4分)小明阅读了表后,得出了一些结论,其中正确的是( )
几种物质的比热容c/[J (kg ℃)﹣1]
冰 2.1×103 铜 0.39×103
煤油 2.1×103 铅 0.13×103
水银 0.14×103 砂石 0.92×103
A.沿海地区昼夜温差比内陆地区小
B.同种物质在不同状态下,其比热容不同
C.质量相等的铜块和铅块,升高相同的温度,铜块吸热多
D.液体的比热容都比固体大
(多选)13.(4分)图甲所示为一款新型水杯,将沸水倒入杯中,轻摇几下后,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,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( )
A.该晶体材料的熔点为55℃
B.在BC段,该晶体材料的内能保持不变
C.在AB段,该晶体材料的分子热运动变剧烈
D.该晶体材料的比热容为0.88×103J/(kg ℃)
三、作图题(6分)
14.(3分)请根据电路图,用笔画线代替导线,连接好实物图。
15.(3分)保密室的安保设计
中考保密室门有两把锁,锁上一把相当于闭合一个开关。只要有一把没有锁上,红色和绿色的指示灯都会发光。当两把锁都锁上时,只有绿灯会发光。请设计出符合要求的电路图画在方框内,并根据所设计的电路图在用笔画线将实物连接成符合要求的电路。
要求:连线不能交叉。
四、实验题(22分)
16.(12分)为了比较水和煤油的吸热能力,江涛用两个相同的装置做了如图所示的实验。
(1)在两个相同的烧杯中应加入初温相同、 相同的水和煤油;
(2)选用相同酒精灯加热的目的是:使水和煤油在相同时间内 ;
(3)实验中发现煤油的温度比水的温度升高得 (选填“快”或“慢”),这表明 吸热本领更强, 更适合做汽车发动机的冷却液;
(4)已知水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),则食用油的比热容为 。
物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最后温度/℃
水 200 20 6 45
煤油 200 20 6 70
17.(10分)小刚和小强在组成串并联电路的实验中
(1)在连接电路过程中,开关应该是 的
(2)小刚连接了如图所示电路,如果合上开关,出现的现象
(3)小刚想将电路全部拆散,重新连接,小强认为只需拆除 这一根导线,就能成为串联电路。
小强将多余的导线拆除以后,闭合开关S时,小电灯L1、L2都不亮,用一段导线的两端接触A、B两点时,两灯都不亮,两灯也不亮:接触E、F两点时,只有灯L1亮。对此,下列判断中正确的是
A.灯L1断路 B.灯L2断路 C.开关S断路 D.灯L2短路
(4)小强认为,在小刚最初连接的电路中,如果只改动一根导线,请在图中要移接的导线上打上“×”号,并画出改动后的导线
五、计算题(本题共3小题,共28分。解答过程要写出必要的文字说明和运算步骤,只写出最后结果不得分。)
18.(10分)某中学为学生供应开水,用锅炉将200kg的水从25℃加热到100℃,燃烧了6kg的无烟煤。水的比热容是4.2×103J/(kg ℃),无烟煤的热值是3.4×107J/kg。求:
(1)锅炉内的水吸收的热量是多少?
(2)无烟煤完全燃烧放出的热量是多少?
(3)此锅炉的效率是多少?
19.(8分)小明家新安装了一台容积为500L的太阳能热水器,加满水后,经过4h阳光的照射3J/(kg ℃)、焦炭的热值3.0×107J/kg]。计算:
(1)在这4h内水吸收了多少热量?
(2)若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供,则需要多少千克焦炭?
20.(10分)一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动,其ν﹣t图象如图所示,在第10s时速度达到20m/s
(1)在0~10s内汽车的平均速度;
(2)设汽车在行驶过程中所受阻力不变,大小为f=4000N那么在10~20s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是多少焦耳?
(3)若发动机的转化效率为80%,则10~20s内燃烧了多少千克汽油?(已知汽油的热值大约为5×107J/kg)。
2023-2024学年山东省潍坊市诸城市相州中学九年级(上)月考物理试卷(10月份)
参考答案与试题解析
一、单项选择题(本题共8小题,共24分)
1.(3分)我国北方的冬季气温很低,到处都是冰天雪地,人们有时会将冰雪融化取水,下列说法正确的是( )
A.冰在0℃时,内能为0
B.这是通过做功的方式改变物体的内能
C.在加热过程中,壶内的温度一直在上升
D.水的温度越高,水分子运动越剧烈
【答案】D
【分析】(1)一切物体都有内能
(2)改变物体内能的方式有做功和热传递;
(3)晶体熔化时,温度不变;液体沸腾时,温度不变;
(4)分子运动的快慢与温度有关。
【解答】解:A、一切物体在任何时候都有内能,内能不为0;
B、把冰雪放在水壶里热取水,故B错误;
C、在加热过程中,温度不变,故C错误;
D、分子的运动快慢与温度有关,水分子运动越剧烈。
故选:D。
【点评】本题是一道热学综合题,主要考查学生对内能、热传递的条件及改变物体内能方法的理解,是中考的热点,热学的难点。
2.(3分)下列有关温度或内能的说法中,正确的是( )
A.物体的温度越高,所含的热量越多
B.物体内能增大,一定是从外界吸收热量
C.汽油机在做功冲程中把机械能转化为内能
D.电热水器工作时把电能转化为内能
【答案】D
【分析】A、热量是过程量,就是说,热量只存在于热传递或热交换过程中,只能说吸收或放出热量,热量传递等;热量不是状态量,不能说含有或者具有热量;
B、改变内能的方法:做功和热传递;
C、内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,其中只有做功冲程对外做功;并且将机械能转化为内能的是压缩冲程,将内能转化为机械能的是做功冲程;
D、电流做功的过程是将电能转化为其它形式能的过程。
【解答】解:
A、物体的温度越高,说明分子的动能越大,不能说含有或者具有热量;
B、物体吸收热量;内能增加不一定是吸收了热量。此选项错误;
C、汽油机的一个工作循环包括:吸气、做功,一个工作循环对外做功1次,此选项错误。
D、电热水器是电热器。此选项正确。
故选:D。
【点评】此题主要考查了热量、温度、内能、比热容这几个量之间的关系,理解它们之间的因果关系是解答此题的关键。同时还考查对热机一个工作循环中各冲程情况的了解以及能量转化等。
3.(3分)汽车是现代生活中最常见的一种交通工具,如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是( )
A.甲图是压缩冲程,活塞对气缸内的气体做功,气体的温度升高
B.由乙图可知该汽油机的效率是30%
C.汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分,这会降低燃料的热值
D.为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖,该举措大大提高了燃料的热值
【答案】A
【分析】(1)内燃机的压缩冲程将机械能转化为内能;
(2)热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值,结合图中数据分析;
(3)热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关。
【解答】解:
A、根据图甲可知、活塞上行,活塞对气缸内的气体做功,气体的温度升高;
B、热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值,输出有用功所占比例为:100%﹣36%﹣30%﹣6%=28%,故B错误;
CD、热值是燃料本身的一种特性,和燃料的质量、燃烧是否充分,故CD错误。
故选:A。
【点评】本题考查了内燃机的工作过程、内燃机的效率、热值的大小,属于基础题。
4.(3分)如图所示为一款吊扇灯,闭合总开关后,风扇和灯可各自独立工作。下列设计的电路图中( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】由并联电路的特点知,用电器并联时可以相互不影响,故电灯与风扇是并联。
【解答】解:三盏灯与风扇相互不影响,能独立工作,且三盏灯由一个开关控制,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了学生对并联的连接的了解和掌握,比较简单,属于基础知识。
5.(3分)为了保护环境,泰州城区内禁放烟花爆竹,“礼花筒”便成为一些喜庆场合烘托气氛的必备用品,“礼花筒”使用时,利用筒内高压的空气膨胀( )
A.筒内气体的内能减少
B.筒内气体通过热传递方式改变了其内能
C.筒内气体分子热运动加剧
D.该过程能量转化方式与汽油机压缩冲程相同
【答案】A
【分析】(1)改变物体内能的方法有做功和热传递,做功属于能量的转化,热传递属于能量的转移。
(2)内燃机的做功冲程,内能转化为机械能;压缩冲程,机械能转为内能。
【解答】解:
A、礼花筒内的高压空气膨胀对外做功,故A正确;
B、礼花筒内的高压空气膨胀对外做功,内能转化为机械能,故B错误;
C、由于礼花筒内的高压空气膨胀对外做功、温度降低,故C错误;
D、汽油机在做功冲程将内能转化为机械能,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查内能及改变内能的两种方式,同时要知道内能与机械能的转化以及对分子热运动的影响等。
6.(3分)丽丽同学用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,观察到验电器的金属箔片由闭合到张开,如图所示( )
A.丝绸与玻璃棒摩擦过程中创造出了新电荷
B.验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引
C.金属箔片张开的瞬间,玻璃棒上的正电荷移动到金属箔上
D.金属箔片张开的瞬间产生的电流方向是从玻璃棒流向金属箔片
【答案】D
【分析】A、摩擦起电并不是创造了新电荷,而是发生了电荷的转移,使正负电荷分开;
B、验电器的工作原理是同种电荷相互排斥;
C、金属箔片张开的瞬间,金属箔上的部分负电荷通过金属球移动到玻璃棒上;
D、物理学中把正电荷定向移动的方向规定为电流方向,负电荷定向移动的方向与电流方向相反。
【解答】解:A、丝绸与玻璃棒摩擦过程中并没有创造出了新电荷,故A错误;
B、验电器的工作原理是同种电荷相互排斥;
C、金属箔片张开的瞬间,故C错误;
D、金属箔片张开的瞬间,故D正确。
故选:D。
【点评】此题考查了摩擦起电的实质、验电器的原理、电流方向,属基础题目。
7.(3分)用酒精灯给试管中的水加热,如图所示,在软木塞被冲出试管口的过程中( )
A.水蒸气对软木塞做功,水蒸气的内能增大
B.水蒸气的内能转化为软木塞的机械能
C.能量的转化形式与热机压缩冲程能量转化相同
D.软木塞的机械能守恒
【答案】B
【分析】(1)对物体做功时,机械能转化为物体的内能,物体的内能增大;
(2)物体对外做功时,物体的内能转化为机械能,物体的内能减小。
【解答】解:A、水蒸气对软木塞做功,温度降低;
B、软木塞冲出的过程中是水蒸气的内能转化为软木塞机械能的过程;
C、热机压缩冲程中把机械能转化成内能,该选项说法不正确;
D、此过程中软木塞的动能和势能都增大,该选项说法不正确。
故选:B。
【点评】此题来源于课本插图,考查了做功可以改变物体的内能和能量转化的知识,要求学生在学习中一定要注意课本上的插图,明白每个插图蕴含的物理意义。
8.(3分)如图所示,连接两个小灯泡的电路,有关说法正确的是( )
A.断开开关,L1、L2串联
B.闭合开关,L1、L2并联
C.断开开关,L1、L2均发光
D.闭合开关,L1发光、L2熄灭
【答案】D
【分析】电路元件的基本连接方式有串联和并联;由于串联电路只有一条电流路径,流过一个元件的电流同时流过另一个元件,因此各元件相互影响;而并联电路中有多条支路,所以各元件独立工作、互不影响。
【解答】解:根据实物图可知,当开关断开时,灯泡L1、L2中均无电流,因此L7、L2均不发光,故AC错误;
当闭合开关,灯泡L2被短路,电路为L7的基本电路,因此L1发光、L2熄灭,故B错误。
故选:D。
【点评】解答此类题目的关键是根据题中开关的状态,联系串并联电路的特点进行分析电路的连接情况。
二、多项选择题(本题共5小题,共20分)
9.(4分)关于如图所示的热学实验,叙述正确的是( )
A.甲图中,压紧的两铅块,下面悬挂钩码而不分开,这是由于大气压强的作用
B.乙图中,试管内的水沸腾后,水蒸气将软木塞推出,软木塞的内能的转化为它的机械能
C.丙图中,抽去玻璃隔板后,两瓶中的气体逐渐混合,这说明上面瓶中的空气密度较大
D.丁图中,金属管装有少量乙醚,迅速拉动缠在金属管外的皮绳,可使橡皮塞从管口飞出
【答案】D
【分析】(1)分子间存在相互作用的引力和斥力;
(2)物体对外做功,内能减小,内能转化为机械能;
(3)扩散现象表明分子在不停地做无规则运动;
(4)做功可以改变物体的内能。
【解答】解:A、甲图表示的是将接触面被削平的两个铅块用力压紧,即便在下端悬挂一定质量的重物也不分开,故A错误;
B、在软木塞被冲出试管口的过程中,故B错误;
C、抽去玻璃隔板后,属于扩散现象,故C错误;
D、金属管装有少量乙醚,克服摩擦做功,达到乙醚燃点燃烧,可使橡皮塞从管口飞出。
故选:D。
【点评】本题考查了对分子动理论和做功改变物体内能的理解,培养应用知识解决实际问题的能力。
(多选)10.(4分)如图所示为探究“比较不同物质的吸热能力”的实验装置。图甲中使用相同规格的电加热器分别对质量相等的水和食用油加热,得到温度随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.乙图中,A对应食用油,B对应水
B.实验中液体吸热的多少是通过升高的温度来衡量的
C.0~2minA吸收的热量等于0~3minB吸收的热量
D.食用油和水的比热容之比为2:3
【答案】AD
【分析】(1)比较水和食用油的吸热能力,须控制它们的质量相同;
(2)水和食用油吸热的多少是通过加热器的加热时间确定的;
(3)根据Q=cmΔt可知,食用油的比热容较水小,物体的比热容越大,表明它的吸、放热本领越强,反之则越弱。
【解答】解:A、由图而开展,B的加热时间长,所以B为水,故A正确;
B、实验中物体吸热的多少是通过加热时间来衡量的;
C、使用相同规格的电加热器加热,液体吸收的热量相同,故C错误;
D、根据Q=cmΔt可知,升高相同的温度,食用油的加热时间为2min,根据Q=cmΔt可知,故D正确。
故选:AD。
【点评】本题考查的是探究水和食用油的吸油能力的实验,要掌握实验的设备以及对实验数据的分析。
(多选)11.(4分)在如图所示的电路图中,下列说法正确的是( )
A.同时闭合S1和S2时,L1和L2并联
B.只闭合S3时,L1和L2串联
C.同时闭合S1、S2和S3时,电源短路,可能烧坏用电器和电源
D.同时闭合S1和S3,L1被短路,只有L2工作
【答案】AB
【分析】电路元件的连接有串联和并联两种方式:由于串联电路只有一条电流路径,流过一个元件的电流同时流过另一个元件,因此各元件相互影响;而并联电路中有多条支路,所以各元件独立工作、互不影响。
【解答】解:
A、同时闭合S1和S2时,电流的路径有两条6和L2并联,故A正确;
B、只闭合S3时,L2和L2串联在电路中,故B正确;
C、同时闭合S1、S7和S3时,电源两端被导线相连,由于用电器被短路,故C错误;
D、同时闭合S1和S6,L2被短路,只有L1工作,故D错误;
故选:AB。
【点评】认清电路图,能根据开关的闭合与断开判断电路的连接情况,是解答的关键。
(多选)12.(4分)小明阅读了表后,得出了一些结论,其中正确的是( )
几种物质的比热容c/[J (kg ℃)﹣1]
冰 2.1×103 铜 0.39×103
煤油 2.1×103 铅 0.13×103
水银 0.14×103 砂石 0.92×103
A.沿海地区昼夜温差比内陆地区小
B.同种物质在不同状态下,其比热容不同
C.质量相等的铜块和铅块,升高相同的温度,铜块吸热多
D.液体的比热容都比固体大
【答案】ABC
【分析】比热容是物质本身的一种特性,与物质的种类有关,同种物质状态改变,比热容就发生了改变;
根据Q=cmΔt及其变形分析。
【解答】解:A、沿海地区昼夜温差比内陆地区小,沿海地区温差就小;
B、同种物质在不同状态下。如水和冰属于同一种物质,比热容不同;
C、质量相等的铜块和铅块,由公式Q=cmΔt知,吸收的热量多;
D、并不是所有的液体的比热容都比固体大,其比热容就比很多液体比热容大。
故选:ABC。
【点评】本题考查了比热容的相关知识,同时也考查了学生根据这个知识点对数据进行分析归纳的能力。比较物理量大小关系时,可用相关的公式进行分析。
(多选)13.(4分)图甲所示为一款新型水杯,将沸水倒入杯中,轻摇几下后,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,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( )
A.该晶体材料的熔点为55℃
B.在BC段,该晶体材料的内能保持不变
C.在AB段,该晶体材料的分子热运动变剧烈
D.该晶体材料的比热容为0.88×103J/(kg ℃)
【答案】CD
【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=cmΔt求出该物质的比热容。
【解答】解:
AB、根据图示可知,内能变大,为熔化过程,故AB错误;
C、在AB段,分子热运动变剧烈;
D、根据Q=cmΔt可知==0.88×103J/(kg ℃),故D正确。
故选:CD。
【点评】本题考查了比热容的计算、内能的改变、晶体的熔点等知识,难度不大。
三、作图题(6分)
14.(3分)请根据电路图,用笔画线代替导线,连接好实物图。
【答案】
【分析】根据电路图分析电路的连接情况,再连接实物图。
【解答】解:由电路图知,两灯并联1在干路上,S2在L2支路上,实物图连接如图所示:
【点评】本题考查根据电路图连接实物图,正确分析电路的连接方式以及开关的位置是关键,注意实物图的连接与电路图要对应。
15.(3分)保密室的安保设计
中考保密室门有两把锁,锁上一把相当于闭合一个开关。只要有一把没有锁上,红色和绿色的指示灯都会发光。当两把锁都锁上时,只有绿灯会发光。请设计出符合要求的电路图画在方框内,并根据所设计的电路图在用笔画线将实物连接成符合要求的电路。
要求:连线不能交叉。
【答案】
【分析】两个开关只要有一开关不闭合,两灯都亮;两个开关都闭合只有绿灯亮。据此分析判断电路的连接情况,再作图。
【解答】解:两个开关只要有一开关不闭合,两灯都亮,红灯不亮,故两灯串联后并联在红灯两端。如图所示:
。
【点评】本题考查电路的设计,要知道用电器与开关串联进,开关闭合,用电器工作;用电器与开关并联时,开关闭合,用电器不工作。
四、实验题(22分)
16.(12分)为了比较水和煤油的吸热能力,江涛用两个相同的装置做了如图所示的实验。
(1)在两个相同的烧杯中应加入初温相同、 质量 相同的水和煤油;
(2)选用相同酒精灯加热的目的是:使水和煤油在相同时间内 吸收的热量相同 ;
(3)实验中发现煤油的温度比水的温度升高得 快 (选填“快”或“慢”),这表明 水 吸热本领更强, 水 更适合做汽车发动机的冷却液;
(4)已知水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),则食用油的比热容为 2.1×103J/(kg ℃) 。
物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最后温度/℃
水 200 20 6 45
煤油 200 20 6 70
【答案】(1)质量;(2)吸收的热量相同;(3)快;水;水;(4)2.1×103J/(kg ℃)。
【分析】(1)(2)(3)我们使用相同的酒精灯(或加热器)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:
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;
(4)由图可以看出,加热相同时间,水升高25℃,食用油升高50℃,根据c=,在质量和吸热相同的情况下,升高的温度与比热容成反比,求出食用油的比热容。
【解答】解:(1)根据比较不同物质吸热能力的两种方法,要控制不同物质质量相同、质量相同的水和煤油;
(2)根据转换法,实验中选用相同酒精灯加热的目的是:使水和煤油在相同时间内吸收相等的热量;
(3)质量相同的水和煤油,加热相同的时间,煤油的温度比水的温度升高得快,水的吸热能力强;
(4)由图可以看出,加热相同时间,食用油升高50℃,在质量和吸热相同的情况下,故则食用油的比热容为:c=3J/(kg ℃)=2.8×103J/(kg ℃)。
故答案为:(1)质量;(2)吸收的热量相同;水;水;(4)2.6×103J/(kg ℃)。
【点评】本题比较不同物质的吸热能力,考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法,为热学中的重要实验。
17.(10分)小刚和小强在组成串并联电路的实验中
(1)在连接电路过程中,开关应该是 断开 的
(2)小刚连接了如图所示电路,如果合上开关,出现的现象 短路
(3)小刚想将电路全部拆散,重新连接,小强认为只需拆除 C 这一根导线,就能成为串联电路。
小强将多余的导线拆除以后,闭合开关S时,小电灯L1、L2都不亮,用一段导线的两端接触A、B两点时,两灯都不亮,两灯也不亮:接触E、F两点时,只有灯L1亮。对此,下列判断中正确的是 B
A.灯L1断路 B.灯L2断路 C.开关S断路 D.灯L2短路
(4)小强认为,在小刚最初连接的电路中,如果只改动一根导线,请在图中要移接的导线上打上“×”号,并画出改动后的导线
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)连接电路时,开关必须处于断开状态;
(2)导线将电源两极连接起来的电路叫短路;短路时,用电器都不能工作,电源将被烧坏;
(3)串联电路中,电流只有一条路径;并联电路中,电流有两条或多条路径;
串联电路中两灯泡都不亮,说明电路出现断路,根据导线连接的位置以及灯泡的发光情况判断电路断路的位置;
(4)把几个用电器并列连接在电路中的两点之间,属于并联。
【解答】解:(1)连接电路时,为了保护电路元件;
(2)根据电路图可知,电源两极直接将导线连接起来,因此灯泡都不发光;
(3)根据电路图可知,拆除c这一根导线,因此两灯串联连接;
小强将多余的c导线拆除以后,闭合开关S时1、L2都不亮,说明电路出现了断路;
用一段导线的两端接触A、B两点时,说明开关完好、D两点时,说明灯泡L3完好;接触E,只有灯L1亮,说明灯L2断路,故选B;
(4)使两灯成为并联的电路。从电源的正极出发、然后汇合流入电流表。如图所示:
故答案为:(1)断开;(2)短路;B;(4)见上图。
【点评】本题考查了连接电路的注意事项、故障分析、电路的状态的识别、电路的改正及短路的危害,能正确区别串并联电路。
五、计算题(本题共3小题,共28分。解答过程要写出必要的文字说明和运算步骤,只写出最后结果不得分。)
18.(10分)某中学为学生供应开水,用锅炉将200kg的水从25℃加热到100℃,燃烧了6kg的无烟煤。水的比热容是4.2×103J/(kg ℃),无烟煤的热值是3.4×107J/kg。求:
(1)锅炉内的水吸收的热量是多少?
(2)无烟煤完全燃烧放出的热量是多少?
(3)此锅炉的效率是多少?
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)根据Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量;
(2)根据Q放=mq求出无烟煤放出的热量;
(3)根据η=求出锅炉的效率。
【解答】已知:水的质量m1=200kg,初温t0=25℃,末温t=100℃4J/(kg ℃),无烟煤的质量m2=6kg,无烟煤的热值是q=5.4×107J/kg
求:(1)锅炉内的水吸收的热量Q吸=?;(2)无烟煤完全燃烧放出的热量Q放=?;(3)锅炉的效率η=?
解:(1)锅炉内的水吸收的热量:
Q吸=cm2(t﹣t0)=4.8×103J/(kg ℃)×200kg×(100℃﹣25℃)=6.4×107J;
(2)无烟煤完全燃烧放出的热量:
Q放=m2q=3kg×3.4×102J/kg=2.04×108J;
(3)锅炉的效率η=×100%=。
答:(1)锅炉内的水吸收的热量为7.3×107J;
(2)无烟煤完全燃烧放出的热量为6.04×108J;
(3)此锅炉的效率是30.9%。
【点评】此题主要考查的是学生对热量、热值和炉子的效率计算公式的理解和掌握,基础性题目。
19.(8分)小明家新安装了一台容积为500L的太阳能热水器,加满水后,经过4h阳光的照射3J/(kg ℃)、焦炭的热值3.0×107J/kg]。计算:
(1)在这4h内水吸收了多少热量?
(2)若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供,则需要多少千克焦炭?
【答案】(1)在这4h内水吸收了4.2×107J的热量;
(2)若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供,则需要燃烧7kg焦炭。
【分析】(1)太阳能热水器加满水后水的体积等于其容积,利用公式m=ρV计算出水的质量;又知道水的比热容、水的初温和末温,利用Q吸=cm(t﹣t0)计算出水吸收的热量。
(2)若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供,即Q吸=Q放×20%,可求焦炭完全燃烧放出的热量,再利用Q放=mq求需要焦炭的质量。
【解答】解:(1)水的体积V水=V容=500L=0.5m6,
由ρ=得水的质量:
m水=ρ水V水=1×103kg/m8×0.5m5=500kg;
水吸收的热量:
Q吸=c水m水(t﹣t0)=4.4×103J/(kg ℃)×500kg×(40℃﹣20℃)=4.2×107J;
(2)由题知,Q吸=Q放×20%,
焦炭完全燃烧放出的热量:
Q放===2.1×105J,
由Q放=mq得需要焦炭的质量:
m焦炭===7kg。
答:(1)在这8h内水吸收了4.2×108J的热量;
(2)若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供,则需要燃烧7kg焦炭。
【点评】本题考查了密度公式、吸热公式Q吸=cm(t﹣t0)、燃料完全燃烧放热公式Q放=mq的应用,利用好条件“若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供”得出Q吸=Q放×20%是本题的关键。
20.(10分)一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动,其ν﹣t图象如图所示,在第10s时速度达到20m/s
(1)在0~10s内汽车的平均速度;
(2)设汽车在行驶过程中所受阻力不变,大小为f=4000N那么在10~20s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是多少焦耳?
(3)若发动机的转化效率为80%,则10~20s内燃烧了多少千克汽油?(已知汽油的热值大约为5×107J/kg)。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)已知汽车通过的路程和所用时间,利用v=计算汽车的平均速度。
(2)在10~20s物体做匀速直线运动,受平衡力,根据平衡力得出牵引力,根据s=vt算出10~20s通过的路程,根据W=Fs算出在10~20s内汽车发动机产生的牵引力所做的功;
(3)由η=×100%结合Q=mq可求得汽油质量。
【解答】解:
(1)由题知,在0~10s内汽车通过的路程为120m,
则在0~10s内汽车的平均速度:
v===12m/s;
(2)由图象可知,10~20s汽车做匀速直线运动,
则在10~20s汽车通过的路程为:s′=v′t′=20m/s×10s=200m;
根据二力平衡条件可得,此时的牵引力:F=f=4000N,
在10﹣20s内汽车发动机产生的牵引力所做的功:
W=Fs=4000N×200m=6×105J;
(3)已知发动机的转化效率η=80%,
由η==可得消耗汽油的质量:
m===0.02kg。
答:(1)在0~10s内汽车的平均速度为12m/s;
(2)在10~20s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是5×105J。
(3)若发动机的转化效率为80%,则10~20s内燃烧了0.02千克汽油。
【点评】此题考查速度公式及其应用、功和效率的计算、燃料的热值,以及二力平衡条件的应用,关键是从图中获取有效的信息,根据图象,结合二力平衡条件得出汽车做匀速直线运动时的牵引力大小。
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