2023-2024学年度九年级物理第一次素质评价
一、填空题(每空1分,共24分)
1.请解释以下生活中的热现象,皮肤涂上酒精后觉得凉快是因为酒精 (填物态变化名称)时从人体吸热;夏天吃冰棒时看见冰棒冒“白气”是冰棒周围空气中的水蒸气遇冷 形成的小水珠所致(填物态变化名称);学生在家进行炒菜实践活动时,不小心将一滴水掉进了烧热的油锅里时“油花四溅”,这是因为油的沸点比水 。
2.在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中,如图所示,其中图 (选填“甲”“乙”)是水沸腾前的情况,沸腾前气泡大小变化的原因是:气泡上升过程中.气泡内水蒸气温度将 (选填“降低”“升高”“不变”)发生 (选填“汽化”“液化”“凝华”)。
第2题图 第3题图 第4题图 第5题图
3.常温下把干冰(固态二氧化碳)放入试管里,用气球套在试管口上(如图),会看到气球越来越大,这是由于干冰发生了 (填物态变化名称);过一段时间,试管壁外结了一层霜,这层霜是空气中的水蒸气经过 (填物态变化名称)而形成的;这种物态变化时需要 热量。一次性打火机里的燃料是一种叫丁烷的物质,通常情况下呈气态,它是在常温下,用 的方法使它液化后储存在打火机里的:
4.如图所示,甲容器内盛有水,乙容器内盛有酒精.在一个标准大气压下,对甲容器的底部持续加热,乙容器内的酒精 (选填“会”或“不会”)沸腾,当水温达到 ℃时,会在水的表面和内部同时发生剧烈的汽化现象.
5.如图所示,将分别装有热水和冰水的甲、乙两只玻璃杯,在室内放置一段时间,两杯壁都会出现小水珠,其中在内壁出现水珠的是 杯.
6.有同种物质组成的两个物体,质量之比是2:1,放出相同热量,他们降低温度之比为1:4,则它们的比热容之比 。
7.如图所示为一种防风打火机,这种打火机在出气口上方设计了一个金属网罩,点火后网罩温度很快升到很高的温度,当火焰被风吹灭后,打火机内喷出的燃气又会被灼热的网罩重新点燃,制成网罩的金属必须选用熔点 (选镇“高”或“低”)的材料。打火时,转动砂轮,就可以点燃,这是通过 的方式增加物体的内能的。
第7题图 第8题图 第10题图
8.如图是海波和蜡烛的熔化图像, 图线表示的是蜡烛的熔化曲线,海波在熔化过程中吸热,内能 (填“增加”“减小”或“不变”)。
9.小明自制了一支粗细均匀的液体温度计,在一标准大气压下用该温度计分别测冰水混合物和沸水的温度时,温度计中液柱的长度分别为10cm、30cm。当用此温度计测量一物体的温度时,液柱的长度为15cm,则所测物体的温度为 ℃。
10.如图所示,把盛有碎冰块的大试管插入烧杯中的碎冰块里,用酒精灯对烧杯底部慢慢地加热。则烧杯中的冰块温度达到熔点0 ℃后,还 (填“能”或“不能”)从酒精灯火焰上吸收热量,所以烧杯中的冰 (填“能”或“不能”)熔化。由于冰是晶体,在熔化过程中吸热,温度会 ,试管中的冰在温度达到熔点0 ℃后,就 (填“能”或“不能”)从烧杯中吸收热量,故试管中的冰 (填“能”或“不能”)熔化。
二、选择题(每小题2分,共14分。每小题只有有一个答案符合题意。)
11.如图:瓶子里装有一些水,用力打气,当打到一定程度时瓶塞跳起,观察到瓶内有白雾产生。下列说法正确的是( )
A.瓶塞未跳起前,瓶内气体的内能不变 B.当瓶塞跳起时,瓶内气体的内能减小
C.瓶内有白雾,是因为瓶中水发生汽化 D.往瓶中打气时,内能转化为机械能
12.在实验探究中小明得到水的比热容比煤油的大的结论。图是实验装置,用规格相同的两试管分别装上质量相同的煤油和水,隔着石棉网同时对两试管加热。图中的哪一图线能反映该实验情况( )
A. B. C. D.
13.关于物态变化,下列说法正确的是( )
A.雪后撒盐可以融雪,是因为雪中加入盐后熔点降低了
B.冬天早晨,地面上会有一层“霜”,是空气中水蒸气液化形成的
C.冬天吃火锅时,火锅上的“白气”就是水汽化成的水蒸气
D.北方冬季冰冻的衣服也会变干,说明冰变成水蒸气不需要吸收热量
14.下列说法中不正确的是( )
A.物体的内能增加时,不一定是从外界吸收了热量 B.物体的温度升高时,内能一定会增加
C.质量相同的铁块和铜球,温度升高得多的吸收的热量不一定多 D.物体的内能增加,温度一定升高
15.根据下表的数据,在1个标准大气压下,以下判断正确的是( )
A.80 ℃的酒精是液态
B.气温接近-50 ℃时,应选用水银做温度计的测温液体
C.-39 ℃的水银吸热,温度可能不变
D.铅在500 ℃时是固态
16.用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热(不计热量损失),如图是A和B的温度随加热时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A.A的比热容与B的比热容之比为1:2
B.A的比热容与B的比热容之比为2:3
C.都加热t时间,A和B吸收热量之比为1:1
D.A和B升高相同的温度,吸收热量之比为1:1
17.两位同学为探究液体沸腾时的特点,在相同环境下用相同装置,利用“水浴法”分别对液体a、b加热(如图甲),描绘出它们的温度与时间变化的图像(如图乙),以下说法中正确的是( )
A.t时刻后,液体a和b沸腾
B.此时a的沸点等于b的沸点
C.若a、b为同种液体,则a比b量多
D.若a、b为不同液体,则a吸热升温比b快
三、实验题(第18题每空2分,19-20题每空1分。共16分)
18.探究水沸腾的温度变化的特点,所用器材有铁架台、烧瓶、温度计、秒表、石棉网等。
(1)在安装如图甲的装置时,要保证用酒精灯的外焰加热,应先固定 的位置(用图中字母表示);
(2)实验中,其中一次温度计示数如图乙所示,读数为 ;
(3)实验完成后熄灭酒精灯,将烧瓶从铁架台上取下,拿橡皮塞塞紧瓶口,把冷水倒在烧瓶底(如图丙),里面的水可重新沸腾,原因是烧瓶内空气的气压减小,水的沸点 。
19.为了比较水和沙子容热本领的大小,小明做了如图所示的实验:在2个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子,用两个相同的酒精灯对其加热,实验数据记录如下:
(1)要完成该实验,除图甲所示器材及天平外,还需要的测量工具是 ;
(2)在此实验中,用加热时间的长短来表示物质 ;
(3)分析下表中的实验数据可知:质量相同的水和沙子,升高相同的温度时,水吸收的热量 (选填“大于”或“小于”)沙子吸收的热量;
质量/g 温度升高10℃ 所需要的时间/s 温度升高20℃ 所需要的时间/s 温度升高30℃ 所需要的时间/s
沙子 30 64 89 124
水 30 96 163 220
(4)关于实验的变量控制,下列说法中不正确的是( )
A.酒精灯火焰的大小相同 B.火焰与烧杯底距离相等
C.烧杯分别装入等体积的水和沙子 D.使用相同的烧杯
20.图甲所示是“探究海波熔化时温度的变化规律”的实验装置.
(1)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”)其熔点为 ℃,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 (晶体/非晶体)。
(2)本实验中使用水浴法加热的目的是 。
(3)用质量的海波实验,绘制的温度随时间变化的图线如图丙中的a,若用质量为()的海波做实验,得到的图线可能是图丙中的 (选填“b”“c”或“d”)。
四、计算与简答题(第21小题4分;第22小题6分;第23小题6分。共16分。没有过程不得分)
21.在广州的春季,每当“回南天气”到来时,课室的墙壁、黑板和地板都非常潮湿,甚至会“出水”。
(1)用所学过的物理知识,解释这些“水”是如何形成的;
(2)提出一个防止课室内“出水”的方法。
22.一质量为2kg的金属块,被加热到500℃后,立即投入质量为1kg,温度为20℃的冷水中,不计热量损失,最终水的温度升高到80℃。求:[c水=4.2×103J/(kg ℃)]求:
(1)水吸收的热量?
(2)金属块的比热容?
23.为探究某种晶体物质在固态和液态时的吸热能力,小兰用酒精灯做热源加热,在理想的情况下均匀加热(火焰大小保持不变且不计热损失)0.6kg该固体,根据实验数据可以绘制出图线如图所示。并通过查阅资料得知该物质液态时的比热容为。求:
(1)该物质在CD段共吸收了多少热量?
(2)该物质在固态时的比热容为多大?
(3)该物质在BC段共吸收了多少热量?
参考答案:
1. 蒸发 液化 高
【详解】[1]皮肤涂上酒精后觉得凉快是因为酒精蒸发时从人体吸热。
[2]夏天吃冰棒时看见冰棒冒“白气”是冰棒周围空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠所致。
[3]学生在家进行炒菜实践活动时,不小心将一滴水掉进了烧热的油锅里时“油花四溅”,这是因为油的沸点比水高。
2. 乙 降低 液化
【详解】[1]比较甲乙中气泡的大小,沸腾前气泡上升过程中会变小,沸腾中气泡在上升过程中会变大,故乙为水沸腾前的情况。
[2][3]沸腾是在液体内部和表面发生的剧烈的汽化现象,由于水是热的不良导体,致使下部分的水温较高,上部分的水温较低,气体遇冷收缩,气泡内的水蒸气遇冷而液化。
3. 升华 凝华 放出 压缩体积
【详解】[1]如果在管口上套一个气球,由于管内的干冰升华变成气态的二氧化碳,所以气球会鼓起。
[2][3]霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶,凝华需要放出热量。
[4]降低温度和压缩体积是气体液化的两种方式,打火机里的丁烷气体,是利用压缩体积的方法使丁烷气体液化的。
4. 会 100
【详解】在一个标准大气压下,酒精的沸点为78℃,所以对甲容器的底部持续加热,当水温超过78℃时,乙容器内的酒精能够吸热达到沸点,并继续吸热会沸腾;
水的表面和内部同时发生剧烈的汽化现象,即沸腾,在一个标准大气压下,水温达到100℃时沸腾.
【点睛】注意理解,当两种液体互换位置时,试管中的水是不会沸腾的,因为酒精的沸点于水的沸点,酒精沸腾后温度不变,水温不能达到沸点.
5.甲
【详解】甲杯中装的是热水,杯内温度高,杯内的水蒸气遇冷液化成小水珠附着在玻璃的内壁上.乙杯中放的是冰水,杯外的水蒸气遇冷液化成小水珠附着在玻璃的外壁上;
6.1:1 或 2:1
7. 高 做功
【详解】[1]由于点火后网罩温度很快升到很高的温度,为了防止网罩熔化,网罩的金属必须选用熔点高的材料。
[2]转动砂轮点燃燃气,则砂轮通过摩擦,将机械能转化为打火石的内能,打火石的温度升高,引燃燃气,所以是做功改变物体内能。
8. 乙 增加
【详解】[1]由题图像可知,甲图线在熔化时温度保持不变,而乙图线在整个加热过程中温度不断升高,所以甲图线是海波(晶体)的熔化曲线,乙图线是蜡烛(非晶体)的熔化曲线。
[2]海波在熔化过程中吸收热量,内能不断增加。
9.25
【详解】在一标准大气压下用该温度计分别测冰水混合物和沸水的温度时,温度计中液柱的长度分别为10cm、30cm,冰水混合物为0℃,沸水的温度为100℃,从0℃到100℃水银柱变化的长度
温度计每变化1℃液柱的变化量
当液柱的长度为15cm时,物体的温度
10. 能 能 保持不变 不能 不能
【详解】[1]热传递的条件是存在温度差,所以烧杯中的冰块温度达到熔点0 ℃后,能继续从酒精灯火焰上吸收热量,因为火焰的温度远高于0 ℃;
[2]烧杯中的冰温度达到熔点,继续吸热,所以冰能熔化熔化;
[3]由于冰是晶体,在熔化过程中吸热,温度会保持不变;
[4][5]试管中的冰,如果温度低于0 ℃,会从烧杯中的冰水混合物吸收热量,直到温度达到熔点0 ℃,此时试管内外的温度相同,所以就不能从烧杯中吸收热量了,则试管中的冰能达到熔点,但不能继续吸热,所以冰不会熔化。
11.B
【详解】A.用打气筒往瓶里打气时,外界对瓶内气体做功,使瓶内气体内能增加、温度升高,故A错误;
B.瓶内气压增大,当气压把瓶塞从瓶口推出时,瓶内气体对瓶塞做功,内能转化为瓶塞的机械能,使气体自身的内能减少,温度降低,故B正确;
C.瓶内有白雾,是因为瓶中的水蒸气液化成小水滴,故C错误;
D.用打气筒往瓶里打气时,外界对瓶内气体做功,机械能转化为内能,故D错误。
故选B。
12.C
【详解】AB.用规格相同的两试管分别装上质量相同的煤油和水,放在同一只烧杯中加热,相同时间两种液体吸收的热量相同,故AB不符合题意;
CD.由于水的比热较大,在质量相同、加热时间相同也就是吸收的热量相同时,水温升高的较小,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
13.A
【详解】A.盐的熔点抵押冰的熔点,雪后撒盐可以融雪,是因为撒盐可以降低雪的熔点,故A正确;
B.霜是空气中水蒸气凝华形成的,故B错误;
C.火锅上的“白气”就是水液化成的小水滴,故C错误;
D.北方冬季冰冻的衣服也会变干,发生了升华,升华过程需要吸收热量,故D错误。
故选A。
14.D
【详解】A.改变物体的内能的方法主要有热传递和做功,物体的内能增加时,可能是从外界吸收了热量,也可能是做了功,故A正确,不符合题意;
B.内能的大小与物体的温度、状态、质量等因素有关,因此物体的温度升高时,内能一定会增加,故B正确,不符合题意;
C.物体吸收热量的多少与质量、比热容和温度变化量有关,铁块和铜球的比热容不同,质量相同的铁块和铜球,温度升高得多的吸收的热量不一定多,故C正确,不符合题意;
D.晶体在熔化时吸热,内能增加,但温度保持不变,所以物体的内能增加,温度不一定升高,故D错误,符合题意。
故选D。
15.C
【详解】因为酒精的沸点是78℃,所以80℃的酒精应该是气态,故A选项错误;水银的凝固点是-39℃,所以在-50℃时水银为固态,故B选项错误;水银是晶体,在熔化过程中吸热,温度不变,此时温度是-39℃,故C选项正确;铅的熔点为327℃,在500 ℃时铅是液态,故D选项错误.
【点睛】熔点与凝固点是同一温度,物质温度高于熔点或凝固点低于沸点时为液态,物质低于熔点或凝固点时为固态.
16.C
【详解】AB.由于A、B液体质量相等,初温相同,用相同的加热器加热相同的时间t表示A、B吸收的热量相同,A温度升高了
tA=40℃﹣20℃=20℃
B温度升高了
tB=60℃﹣20℃=40℃
A的比热容
B的比热容
则
故AB错误;
C.用相同的加热器加热相同的时间t表示A、B吸收的热量相同,由此可知,都加热t,A、B吸收的热量相同,即A、B吸收的热量之比
QA吸:QB吸=11
故C正确;
D.由于A、B液体质量相等,初温相同,当A、B升高相同的温度,由知道A、B吸收的热量之比为
故D错误。
故选C。
17.C
【详解】AB.采用“水浴法”加热时的优点在于受热缓慢且均匀,局限是加热的温度最高只能是水的沸点;t时刻后,如果液体a和b的沸点低于水的沸点,则液体a、b可能都达到沸点并继续吸热,则a和b都处于沸腾状态,a的沸点等于b的沸点,如果液体a和b的沸点高于水的沸点,则说明t时刻a和b的温度升高到与水的沸点相同后不再吸热,故AB错误;
C.根据公式,同种物质吸收相同的热量,质量大的升高的温度小,故C正确;
D.用相同的加热器加热,a、b两液体相同时间吸收热量相同,由图乙知b吸热升温快,故D错误。
故选C。
18. a 94 降低
【详解】(1)[1]组装实验器材时应按照自下而上的顺序,酒精灯放置好后,根据外焰的高度确定石棉网的位置,然后放置烧杯,最后温度计的高度要确保温度计的液泡不碰到烧杯底部和侧壁,且液泡完全放入被测物质中,应先固定a的位置。
(2)[2]温度计的每一个大格代表,每一个小格代表,由图乙可知,温度计的示数是。
(3)[3]当向瓶底浇冷水时,瓶内气体温度突然降低,瓶内的水蒸气遇冷液化,瓶内液面上方气压减小,导致沸点降低,所以水重新沸腾起来。
19.(1)天平 停表 (2)吸收热量的多少 (3)大于 (4) C
【详解】(1)实验要控制水和沙子的质量相同,要用到天平;用加热时间的长短表示吸收热量的多少,要用到停表。
(2)在此实验中,由于物质吸收的热量无法直接观察或测量,要利用转换法,用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少。
(3)分析实验数据可知:质量相同的水和沙子,升高相同的温度时,水加热的时间比沙子长,则水吸收的热量大于沙子吸收的热量。
(4)该实验采用控制变量法,加热时要控制酒精灯火焰大小相同、火焰与烧杯底距离相等、使用相同的烧杯装入等质量的水和沙子,由于水和沙子的密度不同,所以体积不同,故C不正确,符合题意,ABD正确,不符合题意。
故选C。
20. (1)BC 48 不变 晶体 (2)使海波受热均匀
(3) c
【详解】(1)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48℃;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,目的是一是使海波受热均匀;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。
21.【详解】(1)春天到来,气温上升较快,墙壁、黑板、地板温度上升较慢,南风吹来温暖的带有大量水蒸气的空气,这些水蒸气在墙壁、黑板、地板上遇冷液化形成小水珠,大量的水珠使得地面非常潮湿;
(2)根据此现象属于液化现象,而液化满足的条件是水蒸气遇冷,因此防止课室内“出水”的方法是可以减少空气中水蒸气的含量或降低水蒸气的温度;可以关闭门窗、开空调抽湿(不能打开门窗)。
22.(1)2.52×105J;(2)
【详解】解:(1)根据题意可得,水吸收的热量为
(2)根据题意有,,所以由得
答:(1)水吸收的热量是2.52×105J,(2)金属块的比热是。
23.(1);(2);(3)
【详解】解:(1)由图像知,该物质液态时在第6min的温度为,在第10min的温度为,加热时间为4min,则该物质在CD段吸收的热量为
(2)该物质固态时在第0min的温度为,在第2min的温度为,加热时间为2min,由于相同时间内物质吸收的热量是相同的,所以物质在固态(AB阶段)时吸收的热量为
由可得,该物质在固态时的比热容为
(3)该物质在BC段加热的时间为
由于相同时间内物质吸收的热量是相同的,所以该物质在BC段吸收的热量为
答:(1)该物质在CD段共吸收了的热量;
(2)该物质在固态时的比热容为;
(3)该物质在BC段共吸收了的热量。