福建省龙岩市第五中学2023-2024学年九年级上学期暑假托管质量抽测
物理试卷
一、单选题(每小题2分,共32分。请把正确答案填写到答题卡上)
1.(2分)以下温度中最接近23℃的是( )
A.让人感觉温暖而舒适的房间温度
B.龙岩市冬季最冷的室外温度
C.健康成年人的体温
D.冰水混合物的温度
2.(2分)实验室使用温度计测量水的温度。下列图中操作中正确的是( )
A. B. C. D.
3.(2分)如图为我国纳西族东巴象形文字“晒干”,所描述的物态变化是( )
A.液化 B.熔化 C.汽化 D.凝固
4.(2分)国家速滑馆在冬奥会历史上首次采用“二氧化碳跨临界直冷制冰”技术。技术原理简化如图,下列说法正确的是( )
A.CO2经过压缩机时温度降低
B.CO2经过冷凝器时发生凝华
C.CO2经过膨胀阀时发生升华
D.CO2经过蒸发器时吸收热量
5.(2分)海波的熔点为48℃,如果海波的温度正好是48℃,则海波处于( )
A.固态 B.液态
C.固液混合态 D.三种状态都有可能
6.(2分)在沙漠中,可以利用图所示的方法应急取水,此过程中发生的物态变化有( )
A.熔化 凝华 B.凝固 汽化
C.汽化 液化 D.熔化 液化
7.(2分)图中的四个物态变化实例,属于吸热的是( )
A.初春,湖面上冰化成水 B.盛夏,草叶上形成露
C.深秋,枫叶上形成霜 D.寒冬,河水结成冰
8.(2分)下列关于水沸腾时的说法正确的是( )
A.继续加热,水温不断升高
B.继续加热,沸点不断升高
C.气泡上升过程中体积变大
D.气泡上升过程中压强不变
9.(2分)在北方的冬天,为了很好地保存蔬菜,人们通常在菜窖里放几桶水,水结冰能使窖内温度不会太低。这是利用了水( )
A.熔化吸热 B.汽化放热 C.液化吸热 D.凝固放热
10.(2分)关于内能、温度、热传递和热量,下列说法中正确的是( )
A.0℃物体的内能为零
B.温度高的物体具有的热量多
C.热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体
D.热量总是从内能多的物体传递到内能少的物体
11.(2分)关于蒸发和沸腾,下列说法错误的是( )
A.它们都需要吸热
B.它们是汽化现象的两种方式
C.蒸发和沸腾都必须达到一定温度才可能发生
D.蒸发发生在液体表面,而沸腾是在液体表面和内部同时发生
12.(2分)如图所示是海波熔化时温度随时间变化的图像。由此可判断( )
A.海波是非晶体
B.海波的熔化时间是5min
C.海波的熔点是50℃
D.海波在熔化过程中吸收热量,温度升高
13.(2分)下列四幅图中,属于利用热传递改变物体内能的是( )
A.双手摩擦能发热 B.烧水时水温升高
C.锯木材锯子发烫 D.钻木取火
14.(2分)被100℃的水蒸气烫伤往往比被100℃的开水烫伤严重,这是因为( )
A.开水的温度比水蒸气的温度低
B.水蒸气液化时放出大量的热
C.开水不易散热
D.水蒸气散热快
15.(2分)质量相等、初温相同的铁块和铜块,放出相同的热量后,再互相接触,则( )(已知(c铁>c铜))
A.铁块和铜块之间不发生热传递
B.热由铁块传给铜块
C.热由铜块传给铁块
D.温度由铁块传给铜块
16.(2分)两个相同的容器分别装入质量和初温都相同的A、B两种液体,在相同的加热条件下吸热升温的图像如图所示,由图像可知,A、B的比热容c1、c2的大小关系是( )
A.c1>c2 B.c1=c2
C.c1<c2 D.以上都有可能
二、填空题(共16分,每小格1分)
17.(2分)一切物体,不论温度高低,都具有 能。在烈日当空的海边玩耍,你会发现沙子烫脚,而海水却是凉凉的,这是因为水的 较大。
18.(2分)温度计的测温原理是液体的 ,图中体温计的温度为 ℃。
19.(2分)如图,“冰壶”是一项体育运动。冰壶出手后,为了减小冰壶受到的阻力,运动员需要不停地刷冰,使冰层表面发生 (填物态变化)而产生水,这是通过 方式来改变表层冰的内能的。
20.(3分)干冰(固态CO2)的制取是将气态的CO2加压低温处理变成固态CO2,该过程的物态变化是 ;干冰暴露在常温下时,它会直接由固态变为气态,用干冰在舞台上产生的淡淡白雾,是由于干冰 ,使周围空气温度降低,空气中的水蒸气遇冷 形成的小液滴。
21.(2分)如图是我国古代发明的取火器的模型图,把木制推杆迅速推入牛角套筒时,杆前端的艾绒立刻燃烧起来,这是通过 的方式,使筒内空气内能 ,温度升高,达到艾绒的着火点。
22.(3分)为了适应环境,植物分布有一定规律。北方生长大量的针叶林,针叶林叶子细小可减小 ,减慢水分蒸发,以适应干燥的环境;南方生长大量的阔叶林,阔叶林叶子宽大,可 (选填“加快”或“减慢”)水分蒸发,蒸发时会 (选填“吸热”或“放热”),以适应高温的环境。
23.(2分)燃气灶将20kg的水由42℃加热到62℃,这是通过 (选填“热传递”或“做功”)方式改变水的内能,水的内能增加了 J。[水的比热容c=4.2×103J/(kg ℃)]
三、简答题(4分)
24.(4分)夏天扇扇子并不能降低气温,但是觉得凉快,这是为什么?
四、实验探究题(共29分,每小格1分)
25.(6分)图甲是探究“水沸腾时温度变化的特点”的实验装置:
(1)实验器材的组装顺序为 (选填“自下而上”或“自上而下”);
(2)甲图中有一处明显的错误是 ;
(3)改正错误后,某一时刻温度计的示数如图乙所示,此时水的温度是 ℃;
(4)水沸腾时,杯口附近出现大量“白气”,“白气”是水蒸气遇冷 形成的。继续对水加热,水的温度 (选填“升高”、“降低”或“不变”);由图丙可知水的沸点是98℃,此时的大气压强 (选填“高于”、“低于”或“等于”)1标准大气压。
26.(6分)图甲是探究“水沸腾时温度变化的特点”的实验装置。
(1)组装实验装置时,应当先调整图甲中 (选填“A”或“B”)的高度。
(2)某小组用相同的装置先后做了两次实验,绘制出如图乙所示的a、b两条图线。由图可知:实验中水的沸点为 ℃;沸腾过程中水的温度保持 ;若两次实验所用水的质量分别为ma、mb则ma mb.(选填“>”“=”或“<”)。
(3)撤去酒精灯后,水很快停止沸腾,说明水在沸腾过程中需要持续 。
(4)各实验小组发现,水沸腾时的温度均低于100℃.那么,水的沸点可能与 有关。
27.(5分)小明用图甲所示的装置“探究冰熔化时温度的变化规律”,根据实验数据绘制了温度随时间变化的图像,如图乙所示。
(1)安装该实验装置的顺序是 (选填“自上而下”或“自下而上”),目的是保证用酒精灯的 加热。
(2)采用“水浴法”加热的优点是 。
(3)该物质在BC段处于 状态,此过程中物质的内能 ;比较图乙中AB段与CD段可知,质量相同的冰和水在加热时间相同时,升高的温度不同,原因是 。
28.(5分)如图所示,把一个薄壁金属管固定在支架上,管中装一些酒精,然后用软木塞塞紧。用皮条缠绕在金属管上,迅速来回拉动皮条,过一会儿会看到软木塞被顶开。根据实验现象回答下列问题:
(1)来回拉动皮条,使金属管的温度升高,这是通过 方式改变物体内能。
(2)酒精温度升高,这是通过 方式改变物体内能。
(3)酒精蒸气将木塞顶开的过程,酒精蒸气的内能 (选填“增加”或“减少”),转化为木塞的 能(选填“机械”或“内”)。
(4)酒精蒸气将木塞顶开时,金属管口出现的“白气”是 现象(选填“汽化”或“液化”)。
29.(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 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 ℃。
(3)根据实验数据绘制成温度与时间的关系图象,如图丙所示;实验中,是通过比较 来间接反映沙子和水吸收的热量;
(4)分析丙图象可知,对于质量相等的沙子和水,升温较快的是 ;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。
五.计算题(3小题,共19分)解答有关计算的问题时,要写出必要的文字说明、所依据的公式、重要演算步骤,结果应写明数值和单位。
30.(6分)质量为100g、初温是74℃的实心金属小球放出2.3×103J的热量之后,温度降低到24℃.那么,这种金属的比热容是多少?可能是哪种金属?
物质 比热C/[J/(kg ℃)]
铝 8.8×102
钢铁 4.6×102
铜 3.9×102
铅 1.3×102
31.(6分)某电热水器的铭牌如下表所示,现将水箱装满水,电热水器正常工作时,把水从20℃加热到60℃。已知c水=4.2×103J/(kg ℃),1L=1dm3,ρ水=1.0×103kg/m3。求:水吸收的热量?
额定电压 220V
加热功率 2000W
水箱容量 50L
32.(7分)使20克冰的温度从﹣70℃升高到﹣10℃,但冰未熔化成水,需要多少热量?如果这些热量是由温度从50℃降低到10℃的水来供给的,需要多少克50℃的水?(C冰=2.1×103焦/(千克 ℃))。
福建省龙岩市第五中学2023-2024学年九年级上学期暑假托管质量抽测
物理试卷
参考答案与试题解析
一、单选题(每小题2分,共32分。请把正确答案填写到答题卡上)
1.(2分)以下温度中最接近23℃的是( )
A.让人感觉温暖而舒适的房间温度
B.龙岩市冬季最冷的室外温度
C.健康成年人的体温
D.冰水混合物的温度
【分析】根据日常生活知识的积累进行估测判断。
【解答】解:A、感觉舒适的室内温度是23℃左右,故A正确;
B、龙岩市冬季最冷的室外温度大约为﹣2℃,故B错误。
C、正常情况下,人的体温在36℃~37℃之间,变化幅度很小。故C错误;
D、标准大气压下,冰水混合物的温度是0℃,故D错误;
故选:A。
【点评】本题属于估测题,注重日常生活中知识的积累是解答本题的关键。
2.(2分)实验室使用温度计测量水的温度。下列图中操作中正确的是( )
A. B. C. D.
【分析】温度计的正确使用方法:一是温度计的玻璃泡全部浸入被测液体中,不要碰到容器底或容器壁;二是温度计玻璃泡进入被测液体后要稍等一会儿,待温度计示数稳定后再读数;三是读数时温度计的玻璃泡要继续留在液体中,视线要与温度计中液柱上表面相平。
【解答】解:A、温度计的玻璃泡碰到容器底;故A错误;
B、温度计的玻璃泡接触了容器壁,故B错误;
C、温度计的玻璃泡全部浸入被测液体中,没有碰到容器底或容器壁,故C正确;
D、温度计的玻璃泡没有全部浸入被测液体中,故D错误;
故选:C。
【点评】此题主要考查的知识点有两个:一是温度计的使用注意事项;二是通过图的形式来考查温度计的正确使用方法。
3.(2分)如图为我国纳西族东巴象形文字“晒干”,所描述的物态变化是( )
A.液化 B.熔化 C.汽化 D.凝固
【分析】物质由气态变为液态的过程叫液化,由液态变为气态的过程叫汽化。
【解答】解:由图可知,纳西族东巴象形文字“晒干”,表示物质由液态变为气态的过程,是汽化现象,故C正确。
故选:C。
【点评】本题主要考查学生对液化及其现象的了解和掌握,是一道基础题。
4.(2分)国家速滑馆在冬奥会历史上首次采用“二氧化碳跨临界直冷制冰”技术。技术原理简化如图,下列说法正确的是( )
A.CO2经过压缩机时温度降低
B.CO2经过冷凝器时发生凝华
C.CO2经过膨胀阀时发生升华
D.CO2经过蒸发器时吸收热量
【分析】(1)外界对物体做功,物体的内能增加,温度升高;
(2)根据CO2经冷凝器、蒸发器时的物态变化分析。
【解答】解:A、CO2经过压缩机时,压缩机对CO2做功,CO2的内能增大,温度升高,故A错误;
B、CO2经过冷凝器时由气态变成液态,发生了液化现象,故B错误;
C、由图可知,液态CO2经过膨胀阀后一部分变为气态CO2,则此过程中发生了汽化现象,故C错误;
D、CO2经过蒸发器时由液态变成了气态,发生了汽化现象,汽化吸热,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查做功可以改变物体的内能、物态变化的辨析,关键是根据图中信息辨析物态变化。
5.(2分)海波的熔点为48℃,如果海波的温度正好是48℃,则海波处于( )
A.固态 B.液态
C.固液混合态 D.三种状态都有可能
【分析】固体可以分为两大类:晶体和非晶体,晶体有一定的熔点,在熔化过程中,吸收热量,温度不变,而非晶体没有一定的熔点。
【解答】解:固体可以分为两大类:晶体和非晶体,晶体有一定的熔点,非晶体没有一定的熔点。
海波属于晶体,晶体在熔化时,吸收热量,温度不变,又知道海波的熔点是48℃,所以,当海波的温度为48℃时,就有三种情况:可能是固态、液态或者固液混合态,所以A、B、C三个选项都不准确,不符合题意;只有D符合题意。
故选:D。
【点评】本题考查晶体温度达到熔点时的状态,当温度达到熔点时可以是固态、液态或者固液混合态。
6.(2分)在沙漠中,可以利用图所示的方法应急取水,此过程中发生的物态变化有( )
A.熔化 凝华 B.凝固 汽化
C.汽化 液化 D.熔化 液化
【分析】(1)物质从液态变成气态的过程称为汽化,汽化有蒸发和沸腾两种方式;
(2)物质从气态变成液态的过程称为液化。
【解答】解:沙漠中的水分首先从液态变成气态的水蒸气,发生汽化现象。然后水蒸气遇到塑料膜凝结成液态的小水珠,发生液化现象,小水珠越积越多,最后落下来,被收集到杯中。
故选:C。
【点评】本题考查汽化和液化在日常生活中的应用,体现了物理知识和生活实际的联系,充分体现了物理来源于生活,又服务于社会的理念。
7.(2分)图中的四个物态变化实例,属于吸热的是( )
A.初春,湖面上冰化成水 B.盛夏,草叶上形成露
C.深秋,枫叶上形成霜 D.寒冬,河水结成冰
【分析】(1)物质由固态变成液态的过程叫熔化,由液态变成固态的过程叫凝固;
物质由液态变成气态的过程叫汽化,由气态变成液态的过程叫液化;
物质由固态直接变成气态的过程叫升华,由气态直接变成固态的过程叫凝华。
(2)在六个物态变化中,有三个吸热:熔化、汽化、升华;三个放热:凝固、液化、凝华。
【解答】解:A、冰化成水,由固态变为液态,属于熔化现象,熔化吸热,故A正确;
B、露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,液化放热,故B错误;
C、霜是空气中的水蒸气凝华形成的固态小冰晶,凝华放热,故C错误;
D、“河水结冰”是固态冰晶,是水凝固形成的,凝固放热,故D错误。
故选:A。
【点评】此题主要考查物态变化中的吸放热情况,熔化、汽化、升华吸热,凝固、液化、凝华放热。
8.(2分)下列关于水沸腾时的说法正确的是( )
A.继续加热,水温不断升高
B.继续加热,沸点不断升高
C.气泡上升过程中体积变大
D.气泡上升过程中压强不变
【分析】液体沸腾的特点是:吸热,温度保持不变;液态内部的压强与液体的密度、深度有关。
【解答】解:AB、水在沸腾的过程中,需要吸收热量,但温度保持不变;沸点的高低与气压有关,气压不变,沸点不变,故AB错误;
CD、气泡在上升的过程中,水的密度不变,深度变小,根据p=ρgh可知,气泡受到水的压强变小,同时不断有水蒸气补充到气泡中,所以气泡的体积变大,故C正确,D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了沸腾的条件、液体内部压强的变化,属于基础题。
9.(2分)在北方的冬天,为了很好地保存蔬菜,人们通常在菜窖里放几桶水,水结冰能使窖内温度不会太低。这是利用了水( )
A.熔化吸热 B.汽化放热 C.液化吸热 D.凝固放热
【分析】物质由液态变为固态的过程叫凝固,凝固要放热。
【解答】解:冬天在菜窖内温度较低,放几桶水,水放热凝固,使菜窖的温度不至于过低而将菜冻坏,故ABC错误,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查的是凝固放热在生活中的应用,是一道应用题。
10.(2分)关于内能、温度、热传递和热量,下列说法中正确的是( )
A.0℃物体的内能为零
B.温度高的物体具有的热量多
C.热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体
D.热量总是从内能多的物体传递到内能少的物体
【分析】(1)一切物体都具有内能;
(2)根据描述热量的物理术语进行判断;
(3)发生热传递的条件是两物体间有温度差:高温物体放热,低温物体吸热。
【解答】解:A、一切物体都有内能,故A错误;
B、描述热量的术语只能用”吸收”或“放出“,不能用“具有”,故B错误;
CD、发生热传递的条件是:有温度差,所以内能可自动地从高温物体转移到低温物体。故C正确,D错误。
故选:C。
【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。
11.(2分)关于蒸发和沸腾,下列说法错误的是( )
A.它们都需要吸热
B.它们是汽化现象的两种方式
C.蒸发和沸腾都必须达到一定温度才可能发生
D.蒸发发生在液体表面,而沸腾是在液体表面和内部同时发生
【分析】蒸发是在液体表面发生的缓慢的汽化现象,沸腾是在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象;沸腾必须在一定温度下才能发生,而蒸发在任何温度下都能进行;蒸发和沸腾都需要吸收热量。
【解答】解:A、蒸发和沸腾时,液体都要吸热,故A正确;
B、汽化的两种方式是蒸发和沸腾,故B正确;
C、蒸发可以在任何温度下进行,而沸腾是在沸点下进行的,故C错误;
D、蒸发只发生在液体表面,沸腾在液体表面和内部都能进行,故D正确。
故选:C。
【点评】该题考查了蒸发和沸腾这两种汽化现象的不同之处,属于基础知识,要求学生能够辨析。
12.(2分)如图所示是海波熔化时温度随时间变化的图像。由此可判断( )
A.海波是非晶体
B.海波的熔化时间是5min
C.海波的熔点是50℃
D.海波在熔化过程中吸收热量,温度升高
【分析】(1)由图像可以看出,熔化过程中出现一段温度恒定的时间段,这是晶体的典型特征,根据常识可判断海波是晶体。
(2)知道温度保持不变的过程属于海波的熔化过程。根据图像进行判断熔化时间。
(3)晶体在熔化过程中温度保持不变,这个温度就是晶体的熔点。
【解答】解:
(1)由图像可知,海波从第5分钟开始温度保持50℃不变,所以海波是晶体,其熔点为50℃,约到第8min时熔化完成,则熔化过程持续了约8min﹣5min=3min,故AB错误,C正确;
(2)海波是晶体,在熔化过程中吸收热量,温度保持不变,故D错误。
故选:C。
【点评】此题通过考查海波的熔化图像,考查了学生对晶体熔化特点的掌握,并能够从熔化图像中总结出相关信息,考查了学生对熔化图像的综合分析。
13.(2分)下列四幅图中,属于利用热传递改变物体内能的是( )
A.双手摩擦能发热 B.烧水时水温升高
C.锯木材锯子发烫 D.钻木取火
【分析】(1)热传递是能的转移过程,即内能从高温物体向低温物体转移的过程,在此过程中能的形式不发生变化;
(2)做功实质是能的转化过程,做功的过程中能量的形式变了,是机械能和内能的转化过程。
【解答】解:A、搓手取暖时两手相互摩擦做功,机械能转化为内能,是通过做功改变物体的内能,故A不符合题意;
B、用煤气烧水,属于热传递改变物体内能,故B符合题意;
C、锯木头时锯和木头相互摩擦做功,机械能转化为内能,锯条温度升高,所以锯条发热,此过程是通过做功改变物体的内能,故C不符合题意;
D、古代的人钻木取火是通过做功,摩擦生热,改变物体的内能,故D不符合题意;
故选:B。
【点评】解决此类问题要知道改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,它们在改变物体内能上是等效的。热传递过程是能量的转移过程,做功过程是能量的转化过程。
14.(2分)被100℃的水蒸气烫伤往往比被100℃的开水烫伤严重,这是因为( )
A.开水的温度比水蒸气的温度低
B.水蒸气液化时放出大量的热
C.开水不易散热
D.水蒸气散热快
【分析】100℃水蒸气与100℃的开水两者的温度相同,不同的是两者的状态,因此分析两者烫伤情况不同时,要从两者的不同点去入手分析。
【解答】解:
A、水和水蒸气都是100℃,温度相同,故A错误;
B、100℃的水蒸气遇冷液化成100℃的水的过程中还会放出热量,故B正确;
C、烫伤的严重程度与开水的散热快慢无关。故C错误。
D、烫伤的严重程度与水蒸气的散热快慢无关。故D错误。
故选:B。
【点评】本题主要考查学生对:液化和液化放热的理解和掌握。
15.(2分)质量相等、初温相同的铁块和铜块,放出相同的热量后,再互相接触,则( )(已知(c铁>c铜))
A.铁块和铜块之间不发生热传递
B.热由铁块传给铜块
C.热由铜块传给铁块
D.温度由铁块传给铜块
【分析】(1)质量和初温相同的不同物质,在放出相同的热量后,比热容小的物质降温快。
(2)发生热传递时,热量从高温物体传给低温物体。
【解答】解:根据公式可知:质量和初温相同的不同物质,放出相同的热量后,铜的温度变化比铁的大,铁的末温高于铜的末温,热传递由高温的铁块传给低温的铜块。故B正确,ACD错误。
故选:B。
【点评】知道物质的比热容的物理意义和热传递的条件;会根据热量公式进行简单分析。
16.(2分)两个相同的容器分别装入质量和初温都相同的A、B两种液体,在相同的加热条件下吸热升温的图像如图所示,由图像可知,A、B的比热容c1、c2的大小关系是( )
A.c1>c2 B.c1=c2
C.c1<c2 D.以上都有可能
【分析】可以在横轴上找一点,即加热时间相同,两种物质吸收的热量就是相同的;然后做纵轴的平行线,比较出温度变化的大小关系,再根据Q吸=CmΔt和图象综合分析,得出结论。
【解答】解:
由图象可知:质量和初温都相同的A、B两物,在加热时间相同即吸收的热量一定时,A的温度变化值大;
根据Q吸=CmΔt,在吸收热量一定时,A的温度变化值大,所以A的比热容就小,
即C1<C2。
故选:C。
【点评】本题主要考查了比热容的概念和对于图象的分析能力,很多物理实验最终都要画出关系图象,我们要学会画图象并分析图象。
二、填空题(共16分,每小格1分)
17.(2分)一切物体,不论温度高低,都具有 内 能。在烈日当空的海边玩耍,你会发现沙子烫脚,而海水却是凉凉的,这是因为水的 比热容 较大。
【分析】(1)内能是指物体内所有做无规则运动的分子的动能和分子势能的总和;
(2)在常见物质中,水的比热容是最大的,因此,在相同条件下水吸收的热量较多,而在吸收相同热量时,水升温则较小;
【解答】解:(1)一切物体不论温度高低都具有内能;
(2)海水比沙子的比热容大,因此,相同质量的海水和沙子,在吸收相同的热量时,沙子温度高,海水温度低。故可以感觉到沙子烫脚,而海水却是凉凉的。
故答案为:内;比热容。
【点评】本题考查内能的定义,以及水的比热容大的特点,难度不大。
18.(2分)温度计的测温原理是液体的 热胀冷缩 ,图中体温计的温度为 38.5 ℃。
【分析】根据液体温度计的工作原理和读数方法进行解答。
【解答】解:
(1)液体温度计,是利用测温液体的热胀冷缩的性质制成的;
(2)图示的体温计中,量程是35~42℃,分度值是0.1℃,因此体温计的示数应该是:38℃+0.5℃=38.5℃。
故答案为:热胀冷缩;38.5。
【点评】此题考查了液体温度计的工作原理和读数方法,在对温度计进行读数时,一定要看清温度计的量程和分度值。
19.(2分)如图,“冰壶”是一项体育运动。冰壶出手后,为了减小冰壶受到的阻力,运动员需要不停地刷冰,使冰层表面发生 熔化 (填物态变化)而产生水,这是通过 做功 方式来改变表层冰的内能的。
【分析】(1)物质从固态变为液态叫熔化,从液态变为固态叫凝固;
(2)改变物体的内能的方法:一是做功,二是热传递。
【解答】解:比赛时队员在冰壶前方“刷冰”,克服摩擦做功,消耗机械能转化为冰的内能,是通过做功的方式改变冰的内能;
冰的内能增加,熔化成薄薄的一层水,这样就能够减小冰壶与冰面之间的摩擦,使冰壶按照预计的运动快慢和方向运动。
故答案为:熔化;做功。
【点评】本题涉及的知识较多,有改变物体内能的方法、熔化等知识。注意做功和热传递的区别:做功是能量的相互转化,热传递是能量的转移。
20.(3分)干冰(固态CO2)的制取是将气态的CO2加压低温处理变成固态CO2,该过程的物态变化是 凝华 ;干冰暴露在常温下时,它会直接由固态变为气态,用干冰在舞台上产生的淡淡白雾,是由于干冰 升华时吸热 ,使周围空气温度降低,空气中的水蒸气遇冷 液化 形成的小液滴。
【分析】(1)在一定条件下,物体的三种状态﹣﹣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)六种物态变化过程中,都伴随着吸热或放热;其中放出热量的物态变化有:凝固、液化、凝华;吸热的有:熔化、汽化、升华。
【解答】解:(1)将气态的CO2加压低温处理变成固态CO2,是气态变为固态,即发生凝华现象;
(2)用干冰在舞台上产生的淡淡白雾,是由于干冰升华为气态时吸热,降低了周围的气温;水蒸气则会遇冷液化为小水滴,即白雾;
故答案为:凝华;升华吸热;液化。
【点评】分析生活中的热现象属于哪种物态变化,关键要看清物态变化前后,物质各处于什么状态;另外对六种物态变化的吸热和放热情况也要有清晰的认识。
21.(2分)如图是我国古代发明的取火器的模型图,把木制推杆迅速推入牛角套筒时,杆前端的艾绒立刻燃烧起来,这是通过 做功 的方式,使筒内空气内能 增大 ,温度升高,达到艾绒的着火点。
【分析】猛推推杆时间较短,气体来不及吸、放热,主要是外力对气体做功,气体内能增加,温度升高。
【解答】解:封闭的气体被推杆压缩过程中,活塞对气体做功,所以气体内能增加,则温度升高,达到艾绒的着火点,使艾绒燃烧起来。
故答案为:做功;增大。
【点评】本题是物理知识在生活中的应用,考查做功改变物体的内能,是基础题,难度不大。
22.(3分)为了适应环境,植物分布有一定规律。北方生长大量的针叶林,针叶林叶子细小可减小 液体的表面积 ,减慢水分蒸发,以适应干燥的环境;南方生长大量的阔叶林,阔叶林叶子宽大,可 加快 (选填“加快”或“减慢”)水分蒸发,蒸发时会 吸热 (选填“吸热”或“放热”),以适应高温的环境。
【分析】影响蒸发快慢的因素有液体的温度、液体的表面积以及液面上方的空气流动;蒸发可以吸收热量。
【解答】解:北方生长大量的针叶林,针叶林的叶子的表面积比较小,这是通过减少液体的表面积的方法,减慢水分蒸发,以适应干燥的环境;
南方的热带的树木叶子比较宽大,是通过增大液体的表面积的方法,加快水分的蒸发,水在蒸发时会吸收热量,以适应高温的环境。
故答案为:液体的表面积;加快;吸热。
【点评】本题考查了影响蒸发快慢的因素、蒸发吸热的应用,属于基础知识。
23.(2分)燃气灶将20kg的水由42℃加热到62℃,这是通过 热传递 (选填“热传递”或“做功”)方式改变水的内能,水的内能增加了 1.68×106 J。[水的比热容c=4.2×103J/(kg ℃)]
【分析】(1)做功和热传递可以改变物体的内能;
(2)知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温,利用吸热公式Q吸=cmΔt求水吸收的热量,即水的内能增加值。
【解答】解:(1)水在燃气灶加热下,吸收热量,内能增加,是通过热传递的方式来改变水的内能;
(2)水吸收的热量:Q吸=c吸mΔt=4.2×103J/(kg ℃)×20kg×(62℃﹣42℃)=1.68×106J,
即水的内能增加了1.68×106J。
故答案为:热传递;1.68×106。
【点评】本题考查改变内能的方式以及热量公式的运用,难度不大。
三、简答题(4分)
24.(4分)夏天扇扇子并不能降低气温,但是觉得凉快,这是为什么?
【分析】影响蒸发快慢的因素有温度、液体的表面积及液体表面空气流动的速度,扇扇子会加快空气流动的速度;液体在蒸发过程中,会吸收大量的热量。
【解答】答:夏天扇扇子会加快空气的流动,尽管不能降低气温,但是通过加快空气的流动从而加快汗水的蒸发,蒸发是一个吸热过程即汗水的蒸发会吸收人身体的热量,所以会觉得凉快。
【点评】这道题把课本知识与我们的实际生活联系在一起,体现了学以致用的思想。
四、实验探究题(共29分,每小格1分)
25.(6分)图甲是探究“水沸腾时温度变化的特点”的实验装置:
(1)实验器材的组装顺序为 自下而上 (选填“自下而上”或“自上而下”);
(2)甲图中有一处明显的错误是 温度计的玻璃泡与容器壁接触 ;
(3)改正错误后,某一时刻温度计的示数如图乙所示,此时水的温度是 91 ℃;
(4)水沸腾时,杯口附近出现大量“白气”,“白气”是水蒸气遇冷 液化 形成的。继续对水加热,水的温度 不变 (选填“升高”、“降低”或“不变”);由图丙可知水的沸点是98℃,此时的大气压强 低于 (选填“高于”、“低于”或“等于”)1标准大气压。
【分析】(1)实验室用酒精灯加热时,需要用酒精灯火焰的外焰,所以要先固定好酒精灯后,再固定石棉网的位置,而温度计的玻璃泡不能接触容器底和容器壁,所以要先固定好烧杯,再固定温度计,所以实验器材组装的顺序要“自下而上”;
(2)温度计在使用时,温度计的玻璃泡不能与容器底或容器壁接触;
(3)温度计读数前应先确定其分度值;
(4)物质由气态变为液态的过程称为液化;水沸腾的过程中持续吸热,温度保持不变;液体的沸点受气压影响,气压越高,液体沸点越高,气压越低,液体沸点越低。
【解答】解:(1)实验室用酒精灯加热时,需要用酒精灯火焰的外焰,所以要先固定好酒精灯后,再固定石棉网的位置,而温度计的玻璃泡不能接触容器底和容器壁,所以要先固定好烧杯,再固定温度计,所以实验器材组装的顺序要“自下而上”;
(2)温度计在使用时,温度计的玻璃泡不能与容器底或容器壁接触,图中温度计的玻璃泡与容器壁接触;
(3)该温度计的分度值为1℃,由图可知其读数为:91℃;
(4)烧杯口附近的“白气”是因为水蒸气遇冷液化形成的小液滴;
液体沸腾的特点:持续吸热,温度保持不变;
液体的沸点受气压影响,气压越高,沸点越高,气压越低,沸点越低。由题可知,此时沸点为98℃,小于1标准大气压下水的沸点,说明此时的大气压低于1标准大气压。
故答案为:(1)自下而上;(2)温度计的玻璃泡与容器壁接触;(3)91;(4)液化;不变;低于。
【点评】本题主要考查了探究水沸腾实验中的一些常见问题,比较基础。
26.(6分)图甲是探究“水沸腾时温度变化的特点”的实验装置。
(1)组装实验装置时,应当先调整图甲中 B (选填“A”或“B”)的高度。
(2)某小组用相同的装置先后做了两次实验,绘制出如图乙所示的a、b两条图线。由图可知:实验中水的沸点为 98 ℃;沸腾过程中水的温度保持 不变 ;若两次实验所用水的质量分别为ma、mb则ma < mb.(选填“>”“=”或“<”)。
(3)撤去酒精灯后,水很快停止沸腾,说明水在沸腾过程中需要持续 吸热 。
(4)各实验小组发现,水沸腾时的温度均低于100℃.那么,水的沸点可能与 气压 有关。
【分析】(1)因为在实验中需要用酒精灯的外焰加热,所以应从下向上固定实验器材的位置;
(2)液体沸腾时不断吸收热量,温度保持不变,这个不变的温度是液体的沸点;通过ab初温相同,但到达沸腾的时间不相同,根据Q=cmΔt判断水的质量;
(3)水的沸腾条件是达到沸点,继续吸热;
(4)一个标准大气压下水的沸点是100℃,如果大气压大于一个标准大气压,水的沸点也就会大于100℃;如果大气压小于一个标准大气压,水的沸点就会小于100℃。
【解答】解:(1)在实验中需要用酒精灯的外焰加热,所以应先确定铁圈B的高度;
(2)液体沸腾时不断吸收热量,温度保持不变,这个不变的温度是液体的沸点,图中所示水的沸点是98℃,水沸腾的特点是吸收热量,但温度保持不变;
由图乙知a的初温与b的初温相同,a先沸腾,说明吸收的热量相同,a升高的温度高,根据Q=cmΔt知,说明a的质量小。
(3)撤去酒精灯后,水很快停止沸腾,说明水在沸腾过程中需要持续吸热;
(4)水沸腾时的温度均低于100℃,气压低于1个标准大气压,水的沸点就低于100℃,水的沸点可能与气压有关。
故答案为:(1)B;(2)98;不变;<;(3)吸热;(4)气压。
【点评】解决此类问题的关键是知道器材的组装和液体沸腾的特点,及沸点与气压的关系。
27.(5分)小明用图甲所示的装置“探究冰熔化时温度的变化规律”,根据实验数据绘制了温度随时间变化的图像,如图乙所示。
(1)安装该实验装置的顺序是 自下而上 (选填“自上而下”或“自下而上”),目的是保证用酒精灯的 外焰 加热。
(2)采用“水浴法”加热的优点是 能够使固体受热均匀 。
(3)该物质在BC段处于 固液共存 状态,此过程中物质的内能 增加 ;比较图乙中AB段与CD段可知,质量相同的冰和水在加热时间相同时,升高的温度不同,原因是 水的比热容比冰的比热容大 。
【分析】(1)实验时,需用酒精灯的外焰加热,所以要调整好铁圈的高度,然后根据温度计的使用规则固定好其位置;
(2)水浴法加热的优点能够使固体受热均匀;
(2)冰熔化的时候继续吸热,温度不变,但内能增加;升温快慢与物质不同状态下的比热容有关。由Q=cmΔt判断冰和水的比热容大小;
【解答】解:(1)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;温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中,但不能碰到容器壁和容器底,所以放好烧杯后,再调节温度计的高度;故安装实验器材时,应按照自下而上的顺序进行;
(2)因为水沸腾后温度保持不变,所以利用水来加热,能够使固体受热均匀,温度变化较慢,便于记录数据;
(2)BC段处于固液共存状态,在熔化过程中继续吸热,温度不变,内能增大;由图象可以看出,AB段与CD段的倾斜程度不同,可知升高相同的温度,水比冰用的时间长,吸热多。由Q=cmΔt,质量和升高温度相同时,水的比热容比冰的比热容大。
故答案为:(1)自下而上;外焰;(2)能够使固体受热均匀;(3)固液共存;增加;水的比热容比冰的比热容大。
【点评】探究冰熔化的特点以及比热容的知识,难度不大。
28.(5分)如图所示,把一个薄壁金属管固定在支架上,管中装一些酒精,然后用软木塞塞紧。用皮条缠绕在金属管上,迅速来回拉动皮条,过一会儿会看到软木塞被顶开。根据实验现象回答下列问题:
(1)来回拉动皮条,使金属管的温度升高,这是通过 做功 方式改变物体内能。
(2)酒精温度升高,这是通过 热传递 方式改变物体内能。
(3)酒精蒸气将木塞顶开的过程,酒精蒸气的内能 减少 (选填“增加”或“减少”),转化为木塞的 机械 能(选填“机械”或“内”)。
(4)酒精蒸气将木塞顶开时,金属管口出现的“白气”是 液化 现象(选填“汽化”或“液化”)。
【分析】(1)改变物体内能的方式有做功和热传递:做功是能量的转化过程,对物体做功,物体内能增大;
(2)热传递是能量的转移,物体吸收热量,内能增加;
(3)利用内能做功,内能转化为机械能;
(4)物质由气态变为液态的过程叫液化,液化放热。
【解答】解:(1)拉动绳子克服摩擦力做功,是将机械能转化为内能,这是通过做功方式改变金属管内能;
其能量转化过程与内燃机中的压缩冲程相同;
(2)酒精吸收热量,内能增加,温度升高,这是通过热传递改变物体的内能。
(3)塞子被酒精蒸汽顶出,是筒内酒精蒸气膨胀对塞子做功,酒精蒸气内能转化为木塞的机械能。
(4)酒精蒸气将木塞顶开时,酒精蒸气对木塞做功,内能减少,温度降低,一部分蒸气发生液化,变成液态,所以管口出现的“白气”。
故答案为:(1)做功;(2)热传递;(3)减少;机械;(4)液化。
【点评】此题结合实例考查了做功可以改变物体的内能,要会理论联系实际进行分析解答,是中考的热点。
29.(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 相等 且 质量 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 39 ℃。
(3)根据实验数据绘制成温度与时间的关系图象,如图丙所示;实验中,是通过比较 加热时间 来间接反映沙子和水吸收的热量;
(4)分析丙图象可知,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,由此可见, 水 的比热容较大。
【分析】(1)要比较水和沙子吸热升温的快慢,就要控制水和沙子的质量、初温度、相同时间吸收的热量以及所用容器相同;
(2)根据温度计分度值读数;
(3)吸收热量的多少可以用加热时间的长短来体现出来;
(4)分析表中数据得出水和沙子的温度变化情况,得出结论。
【解答】解:(1)为了研究水与沙子比热的大小,实验时,要控制水与沙子的初始温度、质量相等。
(2)其中某时刻的温度如图乙所示,温度计分度值1℃,其示数为39℃;
(3)实验中,是通过比较加热时间来间接反映沙子和水吸收热量的多少;
(4)分析表中数据可知,对于质量相等的沙子和水:吸收相等热量,升温较快的是沙子;若使两者升高相同的温度,水加热时间较长,说明吸收的热量较多;由此可见水的比热容较大。
故答案为:(1)相等;质量;(2)39;(3)加热时间;(4)沙子;水;水。
【点评】本实验采用了控制变量法,在研究设计多个量的问题时,为了研究某两个量间的关系,要控制除这两个量外的其它各量保持不变,这就是控制变量法,在实验中要注意控制变量法的应用。
五.计算题(3小题,共19分)解答有关计算的问题时,要写出必要的文字说明、所依据的公式、重要演算步骤,结果应写明数值和单位。
30.(6分)质量为100g、初温是74℃的实心金属小球放出2.3×103J的热量之后,温度降低到24℃.那么,这种金属的比热容是多少?可能是哪种金属?
物质 比热C/[J/(kg ℃)]
铝 8.8×102
钢铁 4.6×102
铜 3.9×102
铅 1.3×102
【分析】知道金属球的质量、初温和末温、金属球吸收的热量,利用吸热公式Q放=cm(t0﹣t)变形求金属的比热容,再对照表中提供数据,确定可能是哪一种金属。
【解答】解:金属的质量m=100g=0.1kg,则由Q吸=cm(t0﹣t)可得,该金属的比热容:
c===0.46×103J/(kg ℃)=4.6×102J/(kg ℃),
查表知道该金属可能是钢铁。
答:这种金属的比热容是4.6×102J/(kg ℃),查表知道该金属可能是钢铁。
【点评】本题考查了学生对放热公式Q放=cm(t0﹣t)及其变形式的掌握和运用,计算时注意单位统一。
31.(6分)某电热水器的铭牌如下表所示,现将水箱装满水,电热水器正常工作时,把水从20℃加热到60℃。已知c水=4.2×103J/(kg ℃),1L=1dm3,ρ水=1.0×103kg/m3。求:水吸收的热量?
额定电压 220V
加热功率 2000W
水箱容量 50L
【分析】利用密度公式求出水的质量,利用Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量;
【解答】解:水的体积:V=50L=50dm3=5×10﹣2m3,
由ρ=可知,水的质量:m=ρ水V=1.0×103kg/m3×5×10﹣2m3=50kg,
水吸收的热量:Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×50kg×(60℃﹣20℃)=8.4×106J。
答:水吸收的热量为8.4×106J。
【点评】本题考查热量公式的运用,难度不大。
32.(7分)使20克冰的温度从﹣70℃升高到﹣10℃,但冰未熔化成水,需要多少热量?如果这些热量是由温度从50℃降低到10℃的水来供给的,需要多少克50℃的水?(C冰=2.1×103焦/(千克 ℃))。
【分析】根据公式Q=Cm(t末﹣t初)可计算冰吸收的热量,根据公式Q=Cm(t初﹣t末)可计算水的质量。
【解答】解:20g=0.02kg
Q=Cm(t末﹣t初)=2.1×103J/(kg ℃)×0.02kg×[﹣10℃﹣(﹣70℃)]=2.52×103J
∵Q=Cm(t初﹣t末)
∴m===0.015kg
0.015kg=15g
答:冰吸收的热量为2.52×103J.需要15克50℃的水。
【点评】本题考查热传过程中吸热公式和放热公式的综合运用。
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