
第I卷(選擇題)
一、單選題(本大題共4小題,共8.0分)
1.“估測(cè)”是物理學(xué)中常用的一種重要方法。下面是小明同學(xué)對(duì)相關(guān)物理量的估測(cè),其中正確的是( )
A. 一個(gè)水分子的直徑約為4μm
B. 中學(xué)生長(zhǎng)跑的平均速度約為10m/s
C. 中學(xué)生登上一層樓克服自身重力做功約為1500J
D. 人騎自行車時(shí)的功率約為10W
2.下列各種現(xiàn)象中,能用分子動(dòng)理論解釋的是( )
A. 春天,校園里花香四溢B. 夏天,教室外大雨滂沱
C. 秋天,雨后的山中云霧繚繞D. 冬天,教室外雪花飛舞
3.如圖所示,這是某物質(zhì)由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過(guò)程中溫度隨時(shí)間變化的圖像,下列說(shuō)法正確的是( )
A. 物質(zhì)在A點(diǎn)時(shí)不具有內(nèi)能
B. 物質(zhì)在B、C兩點(diǎn)時(shí)具有的分子勢(shì)能相等
C. 物質(zhì)在B點(diǎn)含有的熱量小于在C點(diǎn)含有的熱量
D. 物質(zhì)在固態(tài)時(shí)的比熱容比液態(tài)時(shí)的比熱容小
4.綠色出行,保護(hù)環(huán)境,從你我做起。某同學(xué)騎自行車上學(xué),在用打氣筒給自行車輪胎打氣的過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)氣筒的外壁發(fā)熱。下列說(shuō)法正確的是( )
A. 氣筒外壁上部溫度比下部溫度低B. 打氣筒發(fā)熱主要是摩擦生熱造成的
C. 打氣過(guò)程中,筒內(nèi)氣體壓強(qiáng)變小D. 氣筒內(nèi)氣體內(nèi)能是通過(guò)熱傳遞方式改變的
二、多選題(本大題共2小題,共6.0分)
5.我國(guó)的航天技術(shù)在過(guò)去幾十年取得了巨大的發(fā)展,并且在某些領(lǐng)域已經(jīng)達(dá)到了世界先進(jìn)水平。關(guān)于火箭發(fā)射升空說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A. 火箭噴出的高溫燃?xì)夂械臒崃慷郆. 燃?xì)庖詿醾鬟f的方式使周圍空氣內(nèi)能增大
C. 降溫水池“白氣”升騰是擴(kuò)散現(xiàn)象D. 選用新型燃料是由于它的比熱容較大
6.如圖所示,這是一款孔明燈,點(diǎn)燃底部的蠟燭后,它就會(huì)自動(dòng)升空。關(guān)于這一過(guò)程,下列說(shuō)法正確的是( )
A. 孔明燈內(nèi)的空氣吸收熱量,溫度不變B. 孔明燈自動(dòng)升空不遵循能量守恒定律
C. 孔明燈上升過(guò)程中將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D. 孔明燈升空和熱機(jī)工作原理相同
第II卷(非選擇題)
三、填空題(本大題共8小題,共16.0分)
7.常見的物質(zhì)是由大量的分子、原子構(gòu)成的。構(gòu)成物體的所有分子,其熱運(yùn)動(dòng)的______ 和分子______ 的總和,叫作物體的內(nèi)能。
8.《天工開物》中記載的“透火烙干”是造紙的一道工序,其做法是將剛生產(chǎn)出的濕紙張貼在烤火的墻上,如圖所示。給墻壁烤火是通過(guò)______ 的方式來(lái)增大濕紙的內(nèi)能,將濕紙“焙干”是______ (填物態(tài)變化名稱)現(xiàn)象。
9.中國(guó)的茶文化源遠(yuǎn)流長(zhǎng)。泡茶時(shí)能聞到濃濃茶香,這是______ 現(xiàn)象;用開水泡茶時(shí),茶香更濃,這是因?yàn)檫@種現(xiàn)象的劇烈程度與______ 有關(guān)。
10.如圖所示,一些長(zhǎng)途行駛的大型貨車,其車輪旁都有一根較細(xì)的水管在緩慢滴水,其目的是給輪胎降溫。行駛的貨車的輪胎溫度會(huì)升高,是因?yàn)檩喬ヅc地面摩擦增大了輪胎的______ 能;滴水降溫利用了水的______ 較大的性質(zhì)。
11.汽油機(jī)是汽車的重要組成部分,如圖所示,這是汽油機(jī)工作過(guò)程中的兩個(gè)沖程示意圖,其中給汽車提供動(dòng)力的是______ (選填“甲”或“乙”)沖程,另一個(gè)沖程是由飛輪的______ 來(lái)完成的。
12.如圖所示,用酒精燈給水加熱,隨著酒精逐漸減少,其熱值會(huì)______ ;一段時(shí)間后,觀察到軟木塞沖出試管口,管內(nèi)水蒸氣的內(nèi)能______ 。(均選填“增大”、“減小”或“不變”)
13.2023年5月30日,搭載神舟十六號(hào)載人飛船的長(zhǎng)征二號(hào)F遙十六運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空。火箭使用的燃料需要具備______ (選填“熱值”或“比熱容”)大的特點(diǎn);火箭升空過(guò)程中,燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為火箭的______ 能。
14.如圖是人們?cè)O(shè)想中的永動(dòng)機(jī),它不能夠永遠(yuǎn)工作下去,因?yàn)樗`背了______,但抽水機(jī)在工作過(guò)程中,機(jī)械能總量______(填:增大、減少或不變)。
四、實(shí)驗(yàn)探究題(本大題共4小題,共28.0分)
15.親愛(ài)的同學(xué),請(qǐng)利用你所掌握的知識(shí)解答下列問(wèn)題。
(1)在容器中先后注入25mL的水和25mL的酒精,兩種液體完全混合之后的總體積______ (選填“大于”、“等于”或“小于”)50mL,這是因?yàn)榉肿又g有______ ,該實(shí)驗(yàn)選擇圖甲中的______ (選填“a”或“b”)容器現(xiàn)象更明顯。
(2)兩瓶?jī)?nèi)分別裝有密度較大的二氧化氮和空氣,按如圖乙所示的方法來(lái)探究擴(kuò)散現(xiàn)象。其中裝二氧化氮的瓶子是______ (選填“A”或“B”),這樣做是為了避免______ 對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。
(3)圖丙中,兩塊接觸面平整光滑的鉛塊合在一起下面可以掛較重的物體不會(huì)分開,說(shuō)明分子之間存在______ 力。
(4)如圖丁所示,將重為3N的玻璃板掛在彈簧測(cè)力計(jì)下,使玻璃板下表面接觸水面,然后緩慢向上拉彈簧測(cè)力計(jì),當(dāng)玻璃板與水面分離時(shí),觀察到彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)______ (選填“變大”、“變小”或“不變”)。
16.[探究名稱]比較燃料熱值的大小
[問(wèn)題]小明發(fā)現(xiàn),生活中的燃料有很多種,比如常見的煤氣、天然氣、煤油.汽油等,那么這些燃料的熱值是一樣的嗎?
[證據(jù)]實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲、乙所示。
(1)組裝實(shí)驗(yàn)器材時(shí)應(yīng)按照______ (選填“自下而上”或“自上而下”)的順序。
(2)如圖甲、乙所示,選用相同的兩套實(shí)驗(yàn)裝置,并在燒杯中裝入______ 和初溫都相同的水,并且在酒精燈中分別裝入質(zhì)量______ (選填“相同”或“不同”)的煤油和酒精。
(3)本實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)該在燃料燃燒______ (選填“相同時(shí)間”或“完畢”)后,通過(guò)比較______ (選填“溫度計(jì)示數(shù)變化”或“加熱時(shí)間”)來(lái)得出結(jié)論。
(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)中記錄的數(shù)據(jù)繪制的水溫與時(shí)間的關(guān)系圖像如圖丙所示。
[解釋]分析圖像可知,煤油和酒精兩種燃料中熱值較大的是______ 。
[交流]小組的同學(xué)們想用這個(gè)裝置準(zhǔn)確測(cè)量出燃料的熱值,計(jì)算出水吸收的熱量,根據(jù)q=Q放m=Q吸m吸算出燃料的熱值,則他們計(jì)算出的熱值與真實(shí)值相比______ 。
17.[探究名稱]比較不同物質(zhì)吸熱本領(lǐng)的大小。
[問(wèn)題]夏天我們?cè)诤_呁嫠r(shí),會(huì)覺(jué)得沙子燙腳,而海水卻涼涼的,那么沙子和水的吸熱本領(lǐng)有什么不同呢?
[證據(jù)](1)為了比較沙子和水吸熱本領(lǐng)的大小,小麗設(shè)計(jì)了如圖(a)、(b)所示的實(shí)驗(yàn),在此實(shí)驗(yàn)中,如果有圖(c)中甲、乙、丙三個(gè)酒精燈,則應(yīng)選取______ 兩個(gè)酒精燈進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
(2)本實(shí)驗(yàn)可以用兩種方式進(jìn)行:①等質(zhì)量的沙子和水升高相同的溫度,比較______ ;②等質(zhì)量的沙子和水加熱相同的時(shí)間,比較______ 。
(3)小麗實(shí)驗(yàn)時(shí),每隔2min讀取一次溫度計(jì)示數(shù)并記錄在如表中。
[解釋]分析表中數(shù)據(jù)可知,______ (選填“沙子”或“水”)的吸熱本領(lǐng)更強(qiáng)。
[交流](1)實(shí)驗(yàn)中仔細(xì)觀察的同組同學(xué)小華還發(fā)現(xiàn):剛開始加熱時(shí),沙子升溫較慢。結(jié)合沙子與水的特性,你認(rèn)為產(chǎn)生這種現(xiàn)象可能的原因是______ 。
(2)本實(shí)驗(yàn)中,水和沙子吸收熱量的多少是通過(guò)______ 來(lái)比較的。
[拓展]實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,小麗同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及水的比熱容計(jì)算出了沙子的比熱容,老師告訴她計(jì)算出的結(jié)果不準(zhǔn)確,原因是______ 。
18.[探究名稱]探究液體放熱時(shí)降低的溫度與什么因素有關(guān)
[問(wèn)題]某實(shí)驗(yàn)小組猜想:液體放熱時(shí),降低的溫度可能與液體的種類有關(guān)。他們找到了以下器材:裝有低溫水的絕熱容器,同規(guī)格的溫度計(jì)和試管(帶塞子)若干,足量的水、酒精和煤油。
[證據(jù)](1)完成實(shí)驗(yàn)還需要的測(cè)量工具是______ 。
(2)將相同______ (選填“質(zhì)量”或“體積”)的溫度較高的水、酒精和煤油分別裝入相同規(guī)格的試管中,塞上插有溫度計(jì)的塞子。將三個(gè)試管分別插入相同的裝有相同質(zhì)量的低溫水的絕熱容器中,觀察并記錄每個(gè)裝置中兩個(gè)溫度計(jì)的示數(shù)變化,如圖所示。
(3)將實(shí)驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)填在下面的表中,實(shí)驗(yàn)中是通過(guò)______ 控制液體放出的熱量相同的。
[解釋]分析表格中的信息,可以得出的探究結(jié)論是______ 。
[交流](1)將裝有不同液體的三個(gè)試管插入絕熱容器中時(shí),操作時(shí)需要保持試管中液面______ (選填“低于”或“高于”)絕熱容器中的液面,這是為了______ 。
(2)用塞子塞住試管,是為了減小______ 對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。
五、計(jì)算題(本大題共3小題,共22.0分)
19.有一根燒紅的鐵釘,溫度是820℃,質(zhì)量是2×10-3kg,將它投入到某種液體中,該液體的初溫是10℃,質(zhì)量是36.8g,鐵和液體的溫度達(dá)到20℃后不再變化。不考慮周圍環(huán)境的影響和熱損失,鐵的比熱容為0.46×103J/(kg?℃)。計(jì)算:
(1)鐵釘放出的熱量?
(2)該液體的比熱容?
20.用天然氣熱水器加熱水,將40kg水從25℃加熱到50℃,完全燃燒0.15m3天然氣。已知天然氣的熱值為5×107J/m3,水的比熱容為4.2×103J/(kg?℃)。
試求:(1)此過(guò)程中水吸收的熱量是多少?
(2)0.15m3天然氣完全燃燒放出的熱量是多少?
(3)該熱水器加熱這些水的效率是多少?
21.一款無(wú)人駕駛汽車在測(cè)試時(shí)以72km/h的速度,在平直的公路上勻速行駛了4.5km,消耗汽油1kg,廢氣帶走的能量占汽油完全燃燒放出的熱量的42%,在這段行駛的路程中,(q汽油=4.5×107J/kg)求:
(1)消耗的汽油完全燃燒放出的熱量;
(2)在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,假如這些廢氣帶走的能量全部被質(zhì)量為50kg、溫度為20℃的水吸收,水升高的溫度;
(3)根據(jù)你所掌握的知識(shí),請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明使用燃油車對(duì)自然環(huán)境會(huì)造成哪些不良影響。(寫出兩條即可)
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:A、一個(gè)水分子的直徑約為0.4nm=4×10-4μm,故A錯(cuò)誤;
B、正常人的步行速度約1m/s,中學(xué)生長(zhǎng)跑的平均速度約為4m/s,故B錯(cuò)誤;
C、中學(xué)生的重力大約為500N,一層樓的高度h=3m,上一層樓時(shí)克服自己重力做的功W=Gh=500N×3m=1500J,故C正確;
D、中學(xué)生騎自行車時(shí)用的力約為20N,騎自行車的速度約為5m/s,功率在:P=Wt=Fst=Fv=20N×5m/s=100W左右,故D錯(cuò)誤。
故選:C。
(1)分子的直徑較小,一般用納米做單位;
一個(gè)水分子的直徑約估算出九年級(jí)上冊(cè)物理課本的質(zhì)量,用G=mg算出物理課本的重力;
(2)中學(xué)生長(zhǎng)跑的平均速度約為4m/s;
(3)估算出中學(xué)生的重力和一層樓的高度,由W=Gh算出中學(xué)生登上一層樓克服自身重力做的功;
(4)估算出中學(xué)生騎自行車時(shí)用的力和騎自行車的速度,根據(jù)P=Wt=Fst=Fv算出功率。
此題考查對(duì)生活中常見物理量的估測(cè),結(jié)合對(duì)生活的了解和對(duì)物理單位的認(rèn)識(shí),找出符合實(shí)際的選項(xiàng)即可。
2.【答案】A
【解析】解:A、春天花香四溢,是花香分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的結(jié)果,符合題意;
B、夏天暴雨滂沱,是水滴的運(yùn)動(dòng),屬宏觀的機(jī)械運(yùn)動(dòng),不合題意;
C、雨后的山中云霧繚繞,屬宏觀的機(jī)械運(yùn)動(dòng),不合題意;
D、冬天,教室外雪花飛舞,屬宏觀的機(jī)械運(yùn)動(dòng),不合題意。
故選:A。
微觀粒子的特征:質(zhì)量和體積都很小,肉眼無(wú)法觀察到;微粒與微粒之間有間隙;都是不斷運(yùn)動(dòng)的,能夠聞到氣味是分子運(yùn)動(dòng)的結(jié)果。
本題主要考查了微觀粒子特征方面的內(nèi)容,可以依據(jù)微粒的特征進(jìn)行分析。
3.【答案】D
【解析】解:A、任何物體都有內(nèi)能,故A錯(cuò)誤;
B、雖然物體在B、C兩點(diǎn)的溫度相同,分子動(dòng)能相同,但熔化過(guò)程要吸熱,內(nèi)能逐漸變大,因此物體在B、C兩點(diǎn)具有的分子勢(shì)能不相等,故B錯(cuò)誤;
C、熱量是指熱傳遞過(guò)程中內(nèi)能的轉(zhuǎn)移量,是一個(gè)過(guò)程量,不能說(shuō)含有多少熱量,只能說(shuō)吸收或放出多少熱量,故C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)公式Q=cmΔt可以知道,當(dāng)質(zhì)量和吸收或放出的熱量相同時(shí),升高的或降低的溫度Δt和比熱容c成反比;AB段溫度上升的快,CD段溫度上升的慢,則該物質(zhì)在固態(tài)時(shí)的比熱容比液態(tài)時(shí)的比熱容小,故D正確。
故選:D。
(1)任何物體都有內(nèi)能;
(2)分子動(dòng)能和勢(shì)能的總和叫內(nèi)能;物體吸收熱量,內(nèi)能變大;
(3)熱量是指熱傳遞過(guò)程中內(nèi)能的轉(zhuǎn)移量,是一個(gè)過(guò)程量;
(4)運(yùn)用公式Q=cmΔt可以知道,當(dāng)質(zhì)量和吸收或放出的熱量相同時(shí),升高的或降低的溫度Δt和比熱容c成反比。
這是一道綜合實(shí)驗(yàn)題,考查了晶體的凝固過(guò)程、內(nèi)能的變化和物質(zhì)比熱容,但難度不大。
4.【答案】A
【解析】解:ACD、用打氣筒打氣時(shí),壓縮筒內(nèi)空氣做功,使筒內(nèi)空氣壓強(qiáng)增大,內(nèi)能增加,溫度升高,這是通過(guò)做功的方式改變氣筒內(nèi)氣體內(nèi)能,由于打氣筒對(duì)下部的氣體做功多,所以氣筒外壁上部溫度比下部溫度低,故A正確、CD錯(cuò)誤;
B、打氣筒內(nèi)的空氣溫度升高,熱空氣通過(guò)熱傳遞使筒壁溫度升高,所以氣筒壁發(fā)熱主要是熱傳遞引起的,故B錯(cuò)誤;
故選:A。
改變物體內(nèi)能的方式有兩種:做功和熱傳遞,熱傳遞過(guò)程是能量的轉(zhuǎn)移過(guò)程,而做功過(guò)程是能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程。
本題考查了做功和熱傳遞改變物體的內(nèi)能,要知道做功和熱傳遞改變物體內(nèi)能的區(qū)別。
5.【答案】ACD
【解析】解:A、熱量是過(guò)程量,不能說(shuō)含有熱量,故A錯(cuò)誤;
B、燃?xì)馔ㄟ^(guò)熱傳遞使周圍空氣溫度升高,內(nèi)能增大,故B正確;
C、“白氣”是液態(tài)的,是由水蒸氣液化形成的,不是擴(kuò)散現(xiàn)象,故C錯(cuò)誤;
D、使用了新型燃料,主要是因?yàn)檫@種燃料的熱值大,在燃燒相同質(zhì)量的燃料時(shí),它放出的熱量多,故D錯(cuò)誤。
故選:ACD。
(1)熱量是熱傳遞過(guò)程中傳遞能量的多少,描述熱量不能用含有,可以用吸收和放出;
(2)改變物體內(nèi)能的方式有兩種:一是做功,二是熱傳遞;
(3)“白氣”是液態(tài)的,是由水蒸氣液化形成的;
(4)熱值是指1kg某種燃料在完全燃燒時(shí)放出的熱量,燃料燃燒放出的熱量越多。
本題考查熱量、內(nèi)能之間的關(guān)系、熱值以及物態(tài)變化的有關(guān)知識(shí),是一道綜合題。
6.【答案】CD
【解析】解:A、點(diǎn)燃底部的蠟燭后,孔明燈內(nèi)空氣吸收熱量,溫度升高,故A錯(cuò)誤;
B、任何的能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移都遵循能量守恒定律,因此,孔明燈自動(dòng)升空也遵循能量守恒定律,故B錯(cuò)誤;
CD、孔明燈上升過(guò)程中,將蠟燭燃燒釋放的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為孔明燈的機(jī)械能;熱機(jī)是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器,由此可知孔明燈升空和熱機(jī)的工作原理相同,故CD正確。
故選:CD。
根據(jù)對(duì)孔明燈工作過(guò)程,工作原理和能量轉(zhuǎn)化的了解,可對(duì)選項(xiàng)中的描述逐一做出判斷。
本題以孔明燈為背景,考查了能量守恒定律的理解、能量的轉(zhuǎn)化與熱機(jī)的工作特點(diǎn)等,有一定綜合性,但難度不大。
7.【答案】動(dòng)能 勢(shì)能
【解析】解:在物理學(xué)中,把物體內(nèi)部所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和,叫做物體的內(nèi)能。
故答案為:動(dòng)能;勢(shì)能。
在物理學(xué)中,把物體內(nèi)部所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和,叫做物體的內(nèi)能。
本題考查了對(duì)內(nèi)能概念的理解,是一道基礎(chǔ)題。
8.【答案】熱傳遞 汽化
【解析】解:(1)給墻壁烤火時(shí)能量從火焰上轉(zhuǎn)移到墻壁上和紙上,是通過(guò)熱傳遞的方式來(lái)增大濕紙的內(nèi)能的;
(2)將濕紙“焙干”,濕紙中的水分由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài),故屬于汽化現(xiàn)象。
濕紙能貼在熱墻上是因?yàn)榉肿娱g存在相互作用的引力。
故答案為:熱傳遞;汽化。
(1)改變物體內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞,做功是能量的轉(zhuǎn)化,熱傳遞是能量的轉(zhuǎn)移;
(2)物質(zhì)由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過(guò)程叫汽化。
本題通過(guò)古書中的場(chǎng)景,考查了對(duì)改變內(nèi)能方式的掌握和對(duì)汽化現(xiàn)象的認(rèn)識(shí),屬基礎(chǔ)題。
9.【答案】擴(kuò)散 溫度
【解析】解:泡茶時(shí)能聞到茶香,是茶葉的香味分子運(yùn)動(dòng)到了空氣中,這是擴(kuò)散現(xiàn)象;
用開水沖泡后,茶葉的溫度升高,分子運(yùn)動(dòng)速度加快,擴(kuò)散越快,所以茶香更濃,所以擴(kuò)散的劇烈程度與溫度有關(guān)。
故答案為:擴(kuò)散;溫度。
兩種物質(zhì)相互接觸時(shí)彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象叫擴(kuò)散,擴(kuò)散現(xiàn)象是分子不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的體現(xiàn),溫度越高,擴(kuò)散越快,分子運(yùn)動(dòng)越劇烈。
此題考查了分子擴(kuò)散現(xiàn)象以及影響因素,體現(xiàn)了物理來(lái)源于生活,也應(yīng)用于生活的物理理念。
10.【答案】?jī)?nèi) 比熱容
【解析】解:行駛的貨車的輪胎溫度會(huì)升高,是因?yàn)檩喬ヅc地面摩擦,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,增大了輪胎的內(nèi)能;
司機(jī)往往會(huì)將水滴在輪胎上以降低輪胎的溫度,這是因?yàn)樗谋葻崛荽?,在相同條件下水能帶走較多的熱量,冷卻效果好,從而降低輪胎溫度減少安全事故的發(fā)生。
故答案為:內(nèi);比熱容。
改變內(nèi)能的方式包括做功和熱傳遞;
水的比熱容較大,質(zhì)量相同的水和其它液體相比較,升高相同的溫度時(shí),吸收的熱量多。
本題考查內(nèi)能的改變和水的比熱容較大的應(yīng)用,屬于綜合題。
11.【答案】乙 慣性
【解析】解:由圖可知,甲圖中兩個(gè)氣門都關(guān)閉,活塞由下往上運(yùn)動(dòng),為壓縮沖程,在這個(gè)過(guò)程中,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;圖乙中,兩個(gè)氣門關(guān)閉,活塞由上往下運(yùn)動(dòng),火花塞點(diǎn)火,為做功沖程,在這個(gè)過(guò)程中,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,為汽車提供動(dòng)力,故為汽車提供動(dòng)力的沖程是乙圖,另一個(gè)沖程是由飛輪的慣性來(lái)完成的。
故答案為:乙;慣性。
汽油機(jī)的壓縮沖程中,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;做功沖程中,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;為汽車提供動(dòng)力的沖程是做功沖程。
本題考查汽油機(jī)的四沖程的判斷,會(huì)根據(jù)汽油機(jī)四個(gè)沖程工作特點(diǎn)進(jìn)行分析解答,常見題目。
12.【答案】不變 減小
【解析】解:熱值是燃料的一種特性,與燃料的質(zhì)量無(wú)關(guān),用酒精燈給水加熱,隨著酒精逐漸減少,其熱值不變;
軟木塞沖出試管口時(shí),水蒸氣對(duì)軟木塞做功,水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為軟木塞的動(dòng)能,故水蒸氣內(nèi)能會(huì)減小。
故答案為:不變;減小。
熱值是指單位質(zhì)量的某種燃料完全燃燒放出的熱量,是燃料的一種特性,只與燃料的種類有關(guān),與燃料的質(zhì)量無(wú)關(guān);
當(dāng)物體對(duì)外做功時(shí),物體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,物體的內(nèi)能減小,在轉(zhuǎn)化的過(guò)程中,存在內(nèi)能散失的情況。
本題來(lái)源于課本的插圖,木塞沖出的實(shí)驗(yàn)考查了能量轉(zhuǎn)化關(guān)系,知道做功可以改變物體的內(nèi)能,是中考的熱點(diǎn)。
13.【答案】熱值 機(jī)械
【解析】解:(1)火箭采用液態(tài)氫作為火箭的燃料,原因是液態(tài)氫具有較高的熱值,完全燃燒相同質(zhì)量的氫時(shí),可以放出更多的熱量;
(2)火箭噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)靠燃燒燃料獲得內(nèi)能,將燃料燃燒的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為火箭運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能。
故答案為:熱值;機(jī)械。
熱值是燃料的一種特性,熱值越大的燃料在完全燃燒相同質(zhì)量的燃料時(shí),放出的熱量越多;
火箭升空是要燃燒燃料的,燃燒燃料的過(guò)程是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過(guò)程;噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)是熱機(jī)的一種,是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置。
本題考查了燃料熱值大的應(yīng)用、能量的轉(zhuǎn)化,屬于基礎(chǔ)題。
14.【答案】能量守恒定律 減少
【解析】解:他設(shè)想的機(jī)械裝置不可能實(shí)現(xiàn),因?yàn)槌樗畽C(jī)在此過(guò)程中,有部分機(jī)械能會(huì)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,即機(jī)械能會(huì)逐漸減少,所以機(jī)械能總量不守恒,他設(shè)想的機(jī)械裝置不能實(shí)現(xiàn)。即它違背了能量守恒定律。
故答案為:能量守恒定律;減少。
在能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程中,總會(huì)有一部分能量以熱的形式向四周擴(kuò)散,成為無(wú)用的能量,所以抽水機(jī)的機(jī)械能會(huì)逐漸減小。
解答本題需要清楚,機(jī)械能和電能之間的轉(zhuǎn)化并不是100%的轉(zhuǎn)化,在轉(zhuǎn)化的過(guò)程中總是會(huì)有部分能量的損失。
15.【答案】小于 間隙 a B 重力 引力 變小
【解析】解:(1)由于分子間有間隙,在容器中先后注入25mL的水和25mL的酒精,兩種液體混合后體積小于50mL,為了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯,由于體積一定變化的體積也一定,應(yīng)該選取內(nèi)徑較小的a容器;
(2)二氧化氮的密度大于空氣的密度,如果把二氧化氮?dú)怏w放到上方的話,由于自身密度大的緣故,二氧化氮分子會(huì)下沉到下方的空氣瓶子中去,就不能說(shuō)明分子在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),因此為減小重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,要把密度小的空氣瓶子放到上方的A瓶中,把二氧化氮放在下方的B瓶中;
(3)圖丙中,兩塊接觸面平整光滑的鉛塊合在一起下面可以掛較重的物體不會(huì)分開,說(shuō)明分子之間存在引力。
(4)如圖丁所示,當(dāng)玻璃和水接觸在一起時(shí),玻璃分子和水分子間的距離在引力作用的范圍內(nèi),所以水分子和玻璃分子之間存在相互作用的引力;當(dāng)向上拉玻璃板時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)等于玻璃板的重力加上分子間的引力,因此彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)大于玻璃板自身的重力;當(dāng)玻璃板與水面分離時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于玻璃板自身的重力,因此觀察到彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)變小。
故答案為:(1)小于;間隙;a;(2)B;重力;(3)引力;(4)變小。
(1)組成物質(zhì)的分子間存在間隙;利用液柱高度變化顯示體積變化,選用細(xì)的容器,目的是變化相同的體積時(shí),高度變化明顯;
(2)由于空氣的密度小于二氧化氮?dú)怏w,所以一般情況下空氣處于二氧化氮?dú)怏w的上方;
(3)分子間存在相互作用的引力與斥力。
本題考查分子動(dòng)理論在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用,要求學(xué)生能準(zhǔn)確的用所學(xué)理論解釋相關(guān)現(xiàn)象。
16.【答案】自下而上 質(zhì)量 相同 完畢 溫度計(jì)示數(shù)變化 煤油 偏小
【解析】解:(1)因?yàn)榫凭珶舻耐庋鏈囟茸罡?,?shí)驗(yàn)時(shí)要用酒精燈外焰加熱,安裝器材時(shí)需要先確定石棉網(wǎng)的位置,因此需要自下而上安裝實(shí)驗(yàn)器材。
(2)要探究不同燃料熱值的大小,在兩個(gè)完全相同的裝置中加入等質(zhì)量的燃料,水吸收熱量后溫度的變化,與吸熱的多少及質(zhì)量有關(guān),所以還要控制兩杯水的質(zhì)量和初溫都相等;
(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)比較相同質(zhì)量的煤油和酒精完全燃盡后液體升高的溫度,即根據(jù)溫度計(jì)上升的示數(shù)比較燃料熱值的大小;
(4)由圖像可知在相同時(shí)間內(nèi)甲杯中的水溫度升高的快,所以煤油的熱值較大;
由于熱量的直接散失、燒杯未加蓋等,所以汽油燃燒放出的熱量大部分未被水吸收,則根據(jù)Q吸=cm水(t-t0)計(jì)算出水吸收的熱量偏小,從而根據(jù)公式q汽油=Q吸m汽油計(jì)算出的汽油的熱值偏小。
故答案為:(1)自下而上;(2)質(zhì)量;相同;(3)完畢;溫度計(jì)示數(shù)變化;(4)煤油;偏小。
(1)酒精燈的外焰溫度最高,因此實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要用外焰加熱,需要先確定外焰的位置,據(jù)此分析;
(2)要探究不同燃料熱值的大小,應(yīng)使其它條件相同,只有燃料的種類不同,即用到控制變量法;
(3)為比較不同燃料的熱值,應(yīng)讓相同質(zhì)量的燃料完全燃燒,根據(jù)液體升高的溫度比較燃料的熱值大??;
(4)由于燃料完全燃燒放出的熱量不能直接測(cè)量,所以通過(guò)水溫升高的度數(shù)大小來(lái)體現(xiàn)燃料完全燃燒放出的熱量大??;
在此實(shí)驗(yàn)中,酒精和汽油燃燒放出的熱量大部分未被水吸收。
此題考查了控制變量法在此實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用,為了比較汽油和酒精的熱值,在裝置中采用的汽油、酒精的質(zhì)量相同;水的初溫、質(zhì)量相同。同時(shí)考查了熱量公式、燃料燃燒放熱公式的應(yīng)用,并能夠?qū)?shí)驗(yàn)做出合理的評(píng)析。
17.【答案】乙、丙 加熱時(shí)間 升高的溫度 水 沙子開始受熱不均勻 加熱時(shí)間的長(zhǎng)短 酒精燃燒時(shí)不一定完全燃燒,酒精燃燒時(shí)釋放的熱量不能完全被沙子和水吸收
【解析】解:(1)根據(jù)轉(zhuǎn)換法,用相同的酒精燈通過(guò)加熱時(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)比較吸熱多少,在此實(shí)驗(yàn)中,如果有圖(c)中甲、乙、丙三個(gè)酒精燈,乙、丙酒精燈火焰相同,則應(yīng)選取乙、丙兩個(gè)酒精燈進(jìn)行實(shí)驗(yàn);
(2)兩個(gè)小組選擇以下不同的方式:①等質(zhì)量的沙子和水升高相同的溫度,吸收的熱量(加熱時(shí)間),加熱時(shí)間長(zhǎng)的吸收的熱量多,吸熱能力強(qiáng);
②等質(zhì)量的沙子和水加熱相同的時(shí)間,比較升高的溫度,升高溫度少的,吸熱能力強(qiáng);
(3)【解釋】
由表格數(shù)據(jù)知:等質(zhì)量的沙子和水加熱相同的時(shí)間,沙子的溫度上升得多,根據(jù)比較吸熱能力的方法知,水的吸熱本領(lǐng)更強(qiáng);
【交流】
(1)實(shí)驗(yàn)中仔細(xì)觀察的小華同學(xué)還發(fā)現(xiàn):剛開始加熱時(shí),沙子升溫情況符合實(shí)際,可能的原因是:沙子開始受熱不均勻;
(2)本實(shí)驗(yàn)中,使用相同的酒精燈通過(guò)加熱時(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)比較吸熱多少,所以水和沙子吸收熱量的多少是通過(guò)加熱時(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)比較的。
【拓展】
酒精燃燒時(shí)不一定完全燃燒和酒精燃燒時(shí)釋放的熱量不能完全被沙子和水吸收都會(huì)造成數(shù)據(jù)誤差較大,所以計(jì)算出的結(jié)果不準(zhǔn)確;
故答案為:(1)乙、丙;(2)加熱時(shí)間;升高的溫度;
(3)【解釋】水;
【交流】(1)沙子受熱不均勻;(2)加熱時(shí)間的長(zhǎng)短;
【拓展】酒精燃燒時(shí)不一定完全燃燒,酒精燃燒時(shí)釋放的熱量不能完全被沙子和水吸收。
(1)我們使用相同的酒精燈通過(guò)加熱時(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)比較吸熱多少,這種方法叫轉(zhuǎn)換法;
(2)比較物質(zhì)吸熱能力的2種方法:使相同質(zhì)量的不同物質(zhì)升高相同的溫度,比較吸收的熱量(即比較加熱時(shí)間),吸收熱量多的吸熱能力強(qiáng);或使相同質(zhì)量的不同物質(zhì)吸收相同的熱量(即加熱相同的時(shí)間),比較溫度的變化,溫度變化小的吸熱能力強(qiáng);
(3)【解釋】分析表格數(shù)據(jù),根據(jù)控制變量法得出結(jié)論;
【交流】(1)從沙子開始受熱不均勻的角度考慮;
(2)實(shí)驗(yàn)中,使用相同的酒精燈通過(guò)加熱時(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)比較吸熱多少;
【拓展】
酒精燃燒時(shí)不一定完全燃燒和酒精燃燒時(shí)釋放的熱量不能完全被沙子和水吸收都會(huì)造成數(shù)據(jù)誤差較大。
本題是探究沙子和水的吸熱能力實(shí)驗(yàn),注意控制變量法在本實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用,同時(shí)應(yīng)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
18.【答案】天平 質(zhì)量 使絕熱容器內(nèi)的低溫水升高相同溫度 液體放熱時(shí),降低的溫度與液體種類有關(guān) 低于 減少熱量的散失 汽化
【解析】解:[證據(jù)]
(1)(2)研究液體放熱時(shí),降低的溫度與液體種類是否有關(guān),要控制質(zhì)量、放出的熱量相同。因要控制不同物質(zhì)的質(zhì)量相同,完成實(shí)驗(yàn)還需要的測(cè)量工具是天平;
(3)將相同質(zhì)量的、溫度較高的水、酒精和煤油分別裝入同規(guī)格的試管中,不同液體放出熱量,低溫水吸熱相同,則通過(guò)絕熱容器內(nèi)的低溫水升高相同溫度來(lái)控制液體放出的熱量相同;
[解釋]
分析表格中的信息,可以得出的探究結(jié)論是:液體放熱時(shí),降低的溫度與液體種類有關(guān);
[交流](1)為了減少熱量的散失,使溫度較高的液體放出的熱量充分被溫度低的液體吸收,在將裝有不同液體的三個(gè)試管插入絕熱容器中時(shí),需要保持試管中液面低于絕熱容器中的液面;
(2)物質(zhì)由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過(guò)程叫汽化,用塞子塞住試管,是為了減小汽化對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。
故答案為:[證據(jù)]
(1)天平;
(2)質(zhì)量;
(3)使絕熱容器內(nèi)的低溫水升高相同溫度;
[解釋]液體放熱時(shí),降低的溫度與液體種類有關(guān);
[交流]
(1)低于;減少熱量的散失;
(2)汽化。
[證據(jù)](1)(2)研究液體放熱時(shí),降低的溫度與液體種類是否有關(guān),要控制質(zhì)量、放出的熱量相同;
(3)從不同液體放出的熱量被低溫全部吸收的角度考試;
[解釋]分析表格中的信息得出探究結(jié)論;
[交流]
(1)從減少熱量散失方面分析解答;
(2)物質(zhì)由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過(guò)程叫汽化。
本題探究“液體放熱時(shí),降低的溫度與液體種類是否有關(guān)“,考查控制變量法、注意事項(xiàng)和數(shù)據(jù)分析的能力。
19.【答案】解:(1)鐵釘放出的熱量為:
Q放=c鐵m鐵Δt鐵=0.46×103J/(kg?℃)×2×10-3kg×(820℃-20℃)=736J;
(2)由題知:Q吸=Q放=736J,
由Q吸=c液m液Δt液得,
該液體的比熱容為:c液=Q放m液Δt液=736J36.8×10-3kg×(20℃-10℃)=2×103J/(kg?℃)。
答:(1)鐵釘放出的熱量是736J;
(2)該液體的比熱容是2×103J/(kg?℃)。
【解析】(1)知道鐵釘?shù)馁|(zhì)量、比熱容、溫度變化,可利用公式Q放=cmΔt求出鐵釘放出的熱量;
(2)由題知Q吸=Q放,再根據(jù)吸熱公式Q吸=cmΔt求出液體的比熱容。
本題考查了吸熱公式和放熱公式的應(yīng)用,關(guān)鍵是求出溫度變化量,同時(shí)要注意單位換算。
20.【答案】解:(1)此過(guò)程中水吸收的熱量:
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×40kg×(50℃-25℃)=4.2×106J;
(2)0.15m3天然氣完全燃燒放出的熱量:
Q放=Vq=0.15m3×5×107J/m3=7.5×106J;
(3)該熱水器加熱這些水的效率:
η=Q吸Q放×100%=4.2×106J7.5×106J×100%=56%。
答:(1)此過(guò)程中水吸收的熱量是4.2×106J;
(2)0.15m3天然氣完全燃燒放出的熱量是7.5×106J;
(3)該熱水器加熱這些水的效率是56%。
【解析】(1)知道水的質(zhì)量和初溫、末溫以及比熱容,根據(jù)Q吸=cm(t-t0)求出此過(guò)程中水吸收的熱量;
(2)根據(jù)Q放=Vq求出0.15m3天然氣完全燃燒放出的熱量;
(3)利用η=Q吸Q放×100%求出該熱水器加熱這些水的效率。
本題考查了吸入公式和燃料完全燃燒釋放熱量公式、效率公式的應(yīng)用,是一道較為簡(jiǎn)單的應(yīng)用題。
21.【答案】解:(1)汽油完全燃燒放出的熱量:Q放=m汽油q汽油=1kg×4.5×107J/kg=4.5×107J;
(2)水吸收的熱量:Q吸=Q廢氣=42%×4.5×107J=1.89×107J;
由Q吸=cmΔt可知,水升高的溫度:Δt=Q吸c(diǎn)水m水=1.89×107J4.2×103J/(kg?℃)×50kg=90℃;
由Δt=t-t0可知,水溫能升高到的溫度:t=t0+Δt=90℃+20℃=110℃;
由于在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,水的沸點(diǎn)是100℃,所以所以水溫最后能升高到100℃;則水升高的溫度為:Δt'=100℃-20℃=80℃;
(3)使用燃油車時(shí),會(huì)造成空氣污染、噪聲污染等。
答:(1)汽油完全燃燒放出的熱量是4.5×107J;
(2)在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,假如這些廢氣帶走的能量全部被質(zhì)量50kg、溫度為20℃的水吸收,水升高的溫度為80℃;
(3)空氣污染、噪聲污染。
【解析】(1)利用Q放=mq可以計(jì)算出汽油完全燃燒放出的熱量;
(2)利用Q吸=cmΔt可以求出升高的溫度Δt,水溫能升高到的溫度t=t0+Δt;
(3)從汽油車使用時(shí)的特點(diǎn)分析。
本題主要考查了學(xué)生對(duì)燃料完全燃燒放熱公式、吸熱公式的了解與掌握,難度不大。加熱時(shí)間/min
0
2
4
水的溫度/℃
15
21
27
沙子的溫度/℃
15
29
43
低溫水的升高溫度Δt/℃
放出熱量Q
質(zhì)量m
液體種類
不同液體下降的溫度Δt/℃
1
3
相同
相同
水
18.5
2
3
酒精
32.1
3
3
煤油
36.6
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