2023-2024学年山西省太原市迎泽区成成中学校晋源校区九年级(上)诊断物理试卷(10月份)(一)
一、选择题(本大题共15小题,每小题3分,共45分)
1.(3分)小明闻到烟味,对爸爸说:“你一吸烟,我和妈妈都跟着被动吸烟。”小明这样说的科学依据是( )
A.分子在不停地做无规则的运动
B.一切物体都是由分子组成的
C.分子之间存在相互作用力
D.分子间有空隙
2.(3分)下列现象中,不属于扩散现象的是( )
A.炒菜时加盐,使菜有了咸味
B.衣橱里的樟脑球逐渐变小
C.校园里兰花盛开清香宜人
D.沙尘暴起,飞沙漫天
3.(3分)一桶汽油用掉了一半,发生变化的物理量是( )
A.比热容 B.热值 C.密度 D.质量
4.(3分)关于内能和热量,下列说法正确的是( )
A.物体吸收热量,温度一定升高
B.物体运动的越快,物体的内能越大
C.同一物体的温度越高,内能越大
D.温度越高的物体,所含的热量越多
5.(3分)用铝壶在天然气灶上烧水的过程中,下列说法正确的是( )
A.铝的比热容比水小,铝吸热能力比水强
B.是通过做功的方式改变水的内能
C.天然气燃烧越充分,热值越大
D.水的温度越高,水分子运动越剧烈
6.(3分)根据能量守恒定律,下列说法中仅发生能量转移的一组是( )
A.试管中的冷水放入热水中变热
B.煤气炉将冷水烧热
C.用打气筒打气,筒壁变热
D.小灯泡通电发光
7.(3分)下列实例中,属于机械能转化为内能的是( )
A.汽油机的做功冲程
B.冬天,嘴对着双手哈气
C.流星穿过大气层时发热发光
D.不锈钢汤勺放在热汤中
8.(3分)如图是内燃机的某冲程工作示意图,以下改变内能的方式与此相同的是( )
A.向手“呵气”取暖 B.用热水袋取暖
C.烤火取暖 D.搓手取暖
9.(3分)如图所示,在大口厚玻璃瓶内装入少量的水,并滴入几滴酒精。塞进塞子后,当塞子跳出时,看到瓶口有白雾出现( )
A.往瓶内打气时,外界对瓶内气体做功
B.往瓶内打气时,瓶内气体内能变小
C.瓶塞跳出时,瓶内气体温度降低
D.瓶塞跳出时,瓶内气体对外做功
10.(3分)下列实例中,通过做功的方式改变物体内能的是( )
A.两手相互摩擦,手的温度升高
B.用煤气炉给水加热,水的温度升高
C.把菜放进冰箱,菜的温度降低
D.公园里的石凳在阳光下温度升高
11.(3分)水的比热容大于铜的比热容,质量和初温相同的水和铜块,吸收相同的热量后,则( )
A.温度从铜块传递给水
B.它们吸收的热量相同,不发生热传递
C.它们的温度相同,不发生热传递
D.热量从铜块传递给水
12.(3分)甲柴油机的效率比乙柴油机的效率低,这表明 ( )
A.甲的功率比乙小
B.甲做的功比乙少
C.甲消耗的柴油多
D.甲柴油机将内能转化成机械能的百分比小
13.(3分)实验装置如图所示,在一个厚壁玻璃筒里放一块浸有少量乙醚(乙醚极易挥发)的棉花,棉花就会立即燃烧。根据该实验现象得出的下列结论正确的是( )
A.气体比液体更容易被压缩
B.浸有少量乙醚可以降低棉花的着火点
C.活塞迅速下压,乙醚蒸气液化放出热量,使棉花燃烧
D.外界对物体做功时,物体的内能会增加
14.(3分)下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况。关于对图中①②③④的补充正确的是( )
A.①做功冲程 ②内能转化为机械能 ③压缩冲程 ④机械能转化为内能
B.①压缩冲程 ②机械能转化为内能 ③做功冲程 ④内能转化为机械能
C.①做功冲程 ②机械能转化为内能 ③压缩冲程 ④内能转化为机械能
D.①压缩冲程 ②内能转化为机械能 ③做功冲程 ④机械能转化为内能
15.(3分)两个相同的容器分别装满了质量相同的甲、乙两种液体。用同一热源分别加热,液体温度与加热时间关系如图所示( )
A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B.加热相同的时间,甲液体温度升高的比乙液体温度升高的多
C.加热相同的时间,甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量
D.如果升高相同的温度,两液体吸收的热量相同
二.填空题(16—22小题为填空,每空2分,共26分)
16.(4分)进入刚装修完的房屋,我们常常会闻到一种刺鼻的气味,这气味主要来自装修材料中的甲醛 运动,这种运动会随气温的升高而 (选填“加剧”或“减缓”)。
17.(4分)用电水壶烧水时,如果将壶内20℃的水的温度升高60℃,水吸收的热量是5.04×105J,那么壶内水的质量是 kg;水的比热容较大,在日常生活中有许多应用此知识的地方 。
18.(6分)用如图的装置演示气体扩散现象,其中一瓶装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体,另一瓶装有空气。为了有力地证明气体发生扩散 (选填“A”或“B”)瓶。根据 现象可知气体发生了扩散。若实验温度分别为10℃,②4℃,③20℃ 温度下(填序号)气体扩散最快。
19.(2分)体积相同的甲、乙物体,质量之比1:2,若它们吸收相同的热量后升高的温度之比3:5甲:c乙= 。
20.(4分)如图所示为“热风车”,点燃蜡烛后上方的热空气推动风车转动,转动过程中能量转化为 ,该过程中能量转化的方式与内燃机的 冲程相同。
21.(2分)已知铝的比热容是0.88×103J/(kg ℃),把质量为2kg,温度为30℃的铝块加热到100℃吸收的热量是 J。
22.(6分)在探究水的沸腾实验中,用酒精灯对水进行加热,实验中完全燃烧了5.6g酒精 J的热量。若这些热量的30%被150g、25℃的水吸收,则水升高的温度是 ℃;水沸腾后停止加热一段时间,水 (填“会”或“不会”)继续汽化。
[已知酒精的热值为3.0×107J/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),环境为1标准大气压]
三、简答题(共5分)
23.(5分)作为宜居城市,福州近年来大力整治西湖、左海、内河,新建了琴亭湖,较好地调节了福州市区的气温。请你用所学知识解释修建人工湖和内河可以调节气温的主要原因。
四、实验探究题(每空2分,共18分)
24.(18分)如图甲是“比较不同物质的吸热能力”的实验装置。实验方法是:用两个相同的酒精灯分别给质量相同的食用油和水加热,在吸收热量相同时,通过比较它们温度升高的多少来判断吸热能力的大小。小雨经过分析思考,如图乙所示。小雨用图乙装置进行实验并记录数据如下表。请你回答:
物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最后温度/℃
水 60 20 6 45
食用油 60 20 6 68
(1)与图甲的实验装置相比,图乙的优点是:更容易控制 相同。
(2)在安装、调整器材时,科学合理的顺序是(乙图中):先调整固定 的位置,再调整固定 的位置。(填“A”或“B”)
(3)小明同学分析数据后认为:加热相同的时间时,食用油升高的温度高一些,这说明食用油吸收的热量多一些。他的判断是否正确?为什么? 。
(4)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给 加热更长的时间,此时水吸收的热量 (选填“大于”或“小于”或“等于”)食用油吸收的热量。说明 的吸热能力较强。
(5)通过实验可得到不同的物质吸热能力不同,物质的这种特性用 这个物理量来描述。
(6)水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),含义是 。
五、计算题(共6分)
25.(6分)某物理兴趣小组的同学,用煤炉给10kg的水加热由20℃升高了60℃,若完全燃烧了2kg的煤3J/(kg ℃),煤的热值约为:3×107J/kg。求:
(1)煤完全燃烧产生的热量;
(2)经过6min时间加热,水所吸收的热量;
(3)煤炉烧水时的热效率。
2023-2024学年山西省太原市迎泽区成成中学校晋源校区九年级(上)诊断物理试卷(10月份)(一)
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共15小题,每小题3分,共45分)
1.(3分)小明闻到烟味,对爸爸说:“你一吸烟,我和妈妈都跟着被动吸烟。”小明这样说的科学依据是( )
A.分子在不停地做无规则的运动
B.一切物体都是由分子组成的
C.分子之间存在相互作用力
D.分子间有空隙
【答案】A
【分析】扩散现象表明了分子在永不停息地做无规则运动。
【解答】解:小明的爸爸吸烟时,由于烟分子不停地做无规则的运动,所以小明和妈妈也可以吸到空气中的烟。
故选:A。
2.(3分)下列现象中,不属于扩散现象的是( )
A.炒菜时加盐,使菜有了咸味
B.衣橱里的樟脑球逐渐变小
C.校园里兰花盛开清香宜人
D.沙尘暴起,飞沙漫天
【答案】D
【分析】两个相互接触的物体的分子彼此进入对方的现象叫扩散,扩散现象是分子不停地做无规则运动的结果。
【解答】解:A、炒菜时加盐,说明盐分子进入到了菜中,故A错误;
B、衣橱里的樟脑球逐渐变小,故B错误;
C、闻到花香味,属于扩散现象;
D、沙尘暴起,属于机械运动。
故选:D。
3.(3分)一桶汽油用掉了一半,发生变化的物理量是( )
A.比热容 B.热值 C.密度 D.质量
【答案】D
【分析】由质量、密度、热值、比热容的概念及其特性就可以解答本题。
【解答】解:A、单位质量的某种物质温度升高1℃所吸收的热量叫做这种物质的比热容,同种物质比热容是一定的、升高的温度,故A不符合题意。
B、1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值,热值是燃料的一种特性,同种燃料热值是一定的;
C、某种物质单位体积的质量叫做密度,密度是物体的质量与体积的比值,质量与体积成正比,即使物体的质量,但它们的比值是不变的;
D、物体内所含物质的多少叫做质量,则剩余的煤油是原来的一半,故D符合题意;
故选:D。
4.(3分)关于内能和热量,下列说法正确的是( )
A.物体吸收热量,温度一定升高
B.物体运动的越快,物体的内能越大
C.同一物体的温度越高,内能越大
D.温度越高的物体,所含的热量越多
【答案】C
【分析】在热传递过程中传递内能的多少叫热量,热量是个过程量,热传递的条件是:物体之间存在着温度差;内能是物体分子无规则运动的动能和分子势能的总和,温度是表示物体冷热程度的物理量。了解这三个物理量的概念与联系,再结合改变物体内能的方法有做功和热传递,可对各选项依次做出分析。
【解答】解:A、物体吸收了热量,例如晶体熔化时,但温度不变,故A错误;
B、物体运动的越快,内能的大小与物体的运动没有关系,但不符合题意;
C、同一物体的温度越高,故C正确;
D、热量是热传递过程中传递能量的多少,故D错误。
故选:C。
5.(3分)用铝壶在天然气灶上烧水的过程中,下列说法正确的是( )
A.铝的比热容比水小,铝吸热能力比水强
B.是通过做功的方式改变水的内能
C.天然气燃烧越充分,热值越大
D.水的温度越高,水分子运动越剧烈
【答案】D
【分析】(1)物质的比热容越大,物质的吸热能力越强
(2)做功和热传递是改变物体内能的两种方式;
(3)1kg的某种燃料完全燃烧所释放出的热量是燃料的热值;
(4)物体温度越高,分子运动越剧烈;
【解答】解:A、铝的比热容比水小,故A错误。
B、烧水的过程是通过热传递的方式改变水的内能;
C、热值由燃料本身决定,故C错误;
D、水的温度越高,故D正确;
故选:D。
6.(3分)根据能量守恒定律,下列说法中仅发生能量转移的一组是( )
A.试管中的冷水放入热水中变热
B.煤气炉将冷水烧热
C.用打气筒打气,筒壁变热
D.小灯泡通电发光
【答案】A
【分析】能量的转化是指能从一种形式转化为了另一种形式;能的转移是指能从一个物体转移到另一个物体或从物体的一部分转移到另一部分,能的形式不变。
【解答】解:A、试管中的冷水放入热水中吸收热量,温度升高,故A符合题意;
B、煤气炉将冷水烧热,是能量的转化,内能增大,是能量的转移;
C、用打气筒打气,空气内能增大;筒壁吸收热量,属于热传递,故C不符合题意;
D、小灯泡通电发光,是能量的转化。
故选:A。
7.(3分)下列实例中,属于机械能转化为内能的是( )
A.汽油机的做功冲程
B.冬天,嘴对着双手哈气
C.流星穿过大气层时发热发光
D.不锈钢汤勺放在热汤中
【答案】C
【分析】分析选项的实例中消耗和获得的能量,最后确定哪一个是机械能转化为内能。
【解答】解:A、汽油机的做功冲程中,将内能转化为机械能;
B、冬天,是热传递改变物体的内能;
C、流星穿过大气层时发热发光,机械能转化为内能;
D、不锈钢汤勺放在热汤中,故D错误。
故选:C。
8.(3分)如图是内燃机的某冲程工作示意图,以下改变内能的方式与此相同的是( )
A.向手“呵气”取暖 B.用热水袋取暖
C.烤火取暖 D.搓手取暖
【答案】D
【分析】内燃机是利用内能做功的机器,其在工作时有四个冲程,即吸气、压缩、做功、排气四个冲程。其中压缩冲程将机械能转化为内能;做功冲程将内能转化为机械能。
改变内能的方式有:做功和热传递。
【解答】解:
根据图示可知,两个气门都关闭,因此该冲程为压缩冲程,是通过做功改变物体的内能;
A、向手“呵气”取暖是利用热传递改变内能的;
B、用热水袋取暖是利用热传递改变内能的;
C、烤火取暖是利用热传递改变内能的;
D、搓手取暖是利用做功改变内能的。
故选:D。
9.(3分)如图所示,在大口厚玻璃瓶内装入少量的水,并滴入几滴酒精。塞进塞子后,当塞子跳出时,看到瓶口有白雾出现( )
A.往瓶内打气时,外界对瓶内气体做功
B.往瓶内打气时,瓶内气体内能变小
C.瓶塞跳出时,瓶内气体温度降低
D.瓶塞跳出时,瓶内气体对外做功
【答案】B
【分析】改变物体内能的两种方法:做功、热传递。对物体做功(例如克服摩擦做功、压缩气体做功、弯折铁丝做功等)物体的内能增加、温度升高;物体对外做功(气体膨胀做功),物体的内能减少、温度降低。
【解答】解:
AB、瓶子里装有一些水,压缩瓶内气体做功、温度升高、B错;
CD、当瓶塞跳起时,瓶内气体的内能减少,故CD都正确。
故选:B。
10.(3分)下列实例中,通过做功的方式改变物体内能的是( )
A.两手相互摩擦,手的温度升高
B.用煤气炉给水加热,水的温度升高
C.把菜放进冰箱,菜的温度降低
D.公园里的石凳在阳光下温度升高
【答案】A
【分析】改变物体内能有两种方式:做功和热传递。
【解答】解:A、双手因摩擦而发热,属于做功改变物体的内能;
B、用煤气炉给水加热,内能增大,故B错误;
C、把菜放进冰箱,菜的温度降低,故C错误;
D、公园里的石凳在阳光下温度升高,故D错误。
故选:A。
11.(3分)水的比热容大于铜的比热容,质量和初温相同的水和铜块,吸收相同的热量后,则( )
A.温度从铜块传递给水
B.它们吸收的热量相同,不发生热传递
C.它们的温度相同,不发生热传递
D.热量从铜块传递给水
【答案】D
【分析】物体间发生热传递的条件是有温度差,先结合热量公式Q=cmΔt分析铜块和水的温度关系,判断出铁块和水的末温大小后,再判断热传递的方向。
【解答】解:质量和初温都相同的水和铜块,当它们吸收相同的热量后,比热容越大;由于水的比热容大,由于初温相同。
根据热传递的条件,所以质量和初温都相同的水和铜块,再将铜块投入水中。
故选:D。
12.(3分)甲柴油机的效率比乙柴油机的效率低,这表明 ( )
A.甲的功率比乙小
B.甲做的功比乙少
C.甲消耗的柴油多
D.甲柴油机将内能转化成机械能的百分比小
【答案】D
【分析】热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的热量之比,据此分析。
【解答】解:甲柴油机的效率比乙低,说明甲柴油机工作时用于做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值比乙小。
故选:D。
13.(3分)实验装置如图所示,在一个厚壁玻璃筒里放一块浸有少量乙醚(乙醚极易挥发)的棉花,棉花就会立即燃烧。根据该实验现象得出的下列结论正确的是( )
A.气体比液体更容易被压缩
B.浸有少量乙醚可以降低棉花的着火点
C.活塞迅速下压,乙醚蒸气液化放出热量,使棉花燃烧
D.外界对物体做功时,物体的内能会增加
【答案】D
【分析】做功可以改变物体的内能;当外界对物体做功时,物体的内能增大;当物体对外界做功时,物体的内能就会减小。
【解答】解:用力压活塞时,活塞压缩玻璃筒内的空气,空气的内能增加,当达到乙醚着火点时。此实验说明了:外界对物体做功。
故选:D。
14.(3分)下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况。关于对图中①②③④的补充正确的是( )
A.①做功冲程 ②内能转化为机械能 ③压缩冲程 ④机械能转化为内能
B.①压缩冲程 ②机械能转化为内能 ③做功冲程 ④内能转化为机械能
C.①做功冲程 ②机械能转化为内能 ③压缩冲程 ④内能转化为机械能
D.①压缩冲程 ②内能转化为机械能 ③做功冲程 ④机械能转化为内能
【答案】B
【分析】内燃机的一个工作循环包括四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,这四个冲程的顺序是一定的,不能改变。
其中的压缩冲程和做功冲程进行了两次重要的能量转化:压缩冲程是机械能转化为内能;做功冲程是内能转化为机械能。
【解答】解:
根据内燃机的工作过程可知,第二个冲程是压缩冲程,将机械能转化为内能。其中柴油机的气缸中的柴油就是由此点燃的。
第三个冲程是做功冲程,此时燃料燃烧生成的高温高压的燃气推动活塞对外做功。
故选:B。
15.(3分)两个相同的容器分别装满了质量相同的甲、乙两种液体。用同一热源分别加热,液体温度与加热时间关系如图所示( )
A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B.加热相同的时间,甲液体温度升高的比乙液体温度升高的多
C.加热相同的时间,甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量
D.如果升高相同的温度,两液体吸收的热量相同
【答案】B
【分析】甲、乙两种液体在相同时间里吸收的热量相等,质量也相同,根据公式Q吸=cmΔt,结合图象可以对每一个选项作出判断。
【解答】解:已知两种液体质量相等,相同热源加热说明相同时间提供的热量相等。
A、由图象可以看出:在吸收热量相同时,由公式Q吸=cmΔt知,甲液体比热较小;
B、由图象知:加热相同的时间,故B正确;
C、加热时间相同,故C错误;
D、加热相同时间,故D错误。
故选:B。
二.填空题(16—22小题为填空,每空2分,共26分)
16.(4分)进入刚装修完的房屋,我们常常会闻到一种刺鼻的气味,这气味主要来自装修材料中的甲醛 无规则 运动,这种运动会随气温的升高而 加剧 (选填“加剧”或“减缓”)。
【答案】见试题解答内容
【分析】一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动,即扩散,温度越高,分子运动越剧烈。
【解答】解:因为一切物质的分子都在不停地做无规则运动,故进入刚装修的房间,这种运动会随气温的升高而加剧。
故答案为:无规则;加剧。
17.(4分)用电水壶烧水时,如果将壶内20℃的水的温度升高60℃,水吸收的热量是5.04×105J,那么壶内水的质量是 2 kg;水的比热容较大,在日常生活中有许多应用此知识的地方 汽车发动机里用水做冷却剂 。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)知道水吸收的热量、水的温度升高值(60℃)、水的比热容,利用吸热公式求水的质量;
(2)水的比热容大的应用:暖气里用水做运输能量的介质、汽车发动机里用水做冷却剂、热水袋里用水散热等。
【解答】解:
(1)水吸收的热量:
Q吸=cmΔt
即:5.04×105J=3.2×103J/(kg ℃)×m×60℃
解得:
m=3kg;
(2)水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,水吸收的热量多。
故答案为:2;汽车发动机里用水做冷却剂。
18.(6分)用如图的装置演示气体扩散现象,其中一瓶装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体,另一瓶装有空气。为了有力地证明气体发生扩散 B (选填“A”或“B”)瓶。根据 B瓶内红棕色变淡 现象可知气体发生了扩散。若实验温度分别为10℃,②4℃,③20℃ ④ 温度下(填序号)气体扩散最快。
【答案】见试题解答内容
【分析】分子在永不停息地做无规则运动,运动速度和温度有关,温度越高速度越快。
【解答】解:二氧化氮气体的颜色是红棕色的,而且比空气的密度大,应将二氧化氮气态放在B瓶,则二氧化氮气体分子会向空气中运动,A瓶内的气体颜色会变红;分子运动的速度与温度有关,分子运动速度越快,气体扩散最快。
答案为:B;B瓶内红棕色变淡;④。
19.(2分)体积相同的甲、乙物体,质量之比1:2,若它们吸收相同的热量后升高的温度之比3:5甲:c乙= 10:3 。
【答案】10:3。
【分析】利用c=可以比较出甲、乙比热容的大小。
【解答】解:由题意可知,m甲:m乙=1:2,Δt甲:Δt乙=6:5,Q 甲:Q乙=1:7;
比热容:c甲=,c乙=;
则=====;
故答案为:10:3。
20.(4分)如图所示为“热风车”,点燃蜡烛后上方的热空气推动风车转动,转动过程中能量转化为 内能转化为机械能 ,该过程中能量转化的方式与内燃机的 做功 冲程相同。
【答案】内能转化为机械能;做功。
【分析】热空气推动风车转动后温度降低,内能减小,风车由静到动,机械能增加,故此过程是热空气的内能转化为风车的机械能,这种改变内能的方式是做功;内燃机的做功冲程也是将内能转化为机械能,故该过程中能量转化的方式与内燃机的做功冲程相同。
【解答】解:热空气对风车做功,内能转化为机械能。
故答案为:内能转化为机械能;做功。
21.(2分)已知铝的比热容是0.88×103J/(kg ℃),把质量为2kg,温度为30℃的铝块加热到100℃吸收的热量是 1.232×105 J。
【答案】见试题解答内容
【分析】知道铝的质量、铝的比热容、铝的初温和末温,利用吸热公式Q吸=cmΔt求铝吸收的热量。
【解答】解:
Q吸=cmΔt
=0.88×103J/(kg ℃)×8kg×(100℃﹣30℃)=1.232×105J。
故答案为:8.232×105。
22.(6分)在探究水的沸腾实验中,用酒精灯对水进行加热,实验中完全燃烧了5.6g酒精 1.68×105 J的热量。若这些热量的30%被150g、25℃的水吸收,则水升高的温度是 75 ℃;水沸腾后停止加热一段时间,水 会 (填“会”或“不会”)继续汽化。
[已知酒精的热值为3.0×107J/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),环境为1标准大气压]
【答案】1.68×105;75;会。
【分析】(1)已知酒精的质量和热值,根据Q=mq求出酒精完全燃烧放出的热量;
(2)已知水的质量和比热容,根据Q=cmΔt求出这些热量能使水升高的温度,注意:标准大气压下水的沸点为100℃;
(3)汽化包括蒸发和沸腾两种方式。蒸发可以在任何温度下进行,沸腾需要达到沸点,继续吸热。
【解答】解:(1)完全燃烧5.6g酒精放出热量:
Q放=m酒精q=8.6×10﹣3kg×5.0×107J/kg=5.68×105J;
(2)由题意可得,水吸收的热量:
Q吸=30%Q放=30%×1.68×104J=5.04×104J,
根据Q吸=c水m水Δt可得,水升高的温度:
Δt===80℃,
由于标准大气压下水的沸点为100℃,水的末温为100℃0=100℃﹣25℃=75℃;
水沸腾后停止加热一段时间,水温低于沸点;但蒸发可以在任何温度下进行。
故答案为:1.68×104;75;会。
三、简答题(共5分)
23.(5分)作为宜居城市,福州近年来大力整治西湖、左海、内河,新建了琴亭湖,较好地调节了福州市区的气温。请你用所学知识解释修建人工湖和内河可以调节气温的主要原因。
【答案】见试题解答内容
【分析】修建人工湖和内河,使该地区含水量增多,因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少,据此分析;
【解答】答:因为水的比热容较大,白天,吸收相同的热量;夜晚,水的温度降低的少,能有效调节周围环境的气温。
四、实验探究题(每空2分,共18分)
24.(18分)如图甲是“比较不同物质的吸热能力”的实验装置。实验方法是:用两个相同的酒精灯分别给质量相同的食用油和水加热,在吸收热量相同时,通过比较它们温度升高的多少来判断吸热能力的大小。小雨经过分析思考,如图乙所示。小雨用图乙装置进行实验并记录数据如下表。请你回答:
物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最后温度/℃
水 60 20 6 45
食用油 60 20 6 68
(1)与图甲的实验装置相比,图乙的优点是:更容易控制 水和食用油吸收的热量 相同。
(2)在安装、调整器材时,科学合理的顺序是(乙图中):先调整固定 B 的位置,再调整固定 A 的位置。(填“A”或“B”)
(3)小明同学分析数据后认为:加热相同的时间时,食用油升高的温度高一些,这说明食用油吸收的热量多一些。他的判断是否正确?为什么? 不正确,用相同的加热器加热,相等时间内吸收的热量相等 。
(4)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给 水 加热更长的时间,此时水吸收的热量 大于 (选填“大于”或“小于”或“等于”)食用油吸收的热量。说明 水 的吸热能力较强。
(5)通过实验可得到不同的物质吸热能力不同,物质的这种特性用 比热容 这个物理量来描述。
(6)水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),含义是 1kg水温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量为4.2×103J 。
【答案】(1)水和食用油吸收的热量;(2)B;A;(3)不正确,用相同的加热器加热,相等时间内吸收的热量相等;(4)水;大于;水;(5)比热容;(6)1kg水温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量为4.2×103J。
【分析】(1)利用控制变量法进行分析。
(2)为了确保用酒精灯的外焰加热,在安装、调整实验器材时,应按照从下到上的顺序调整器材;
(3)相同的酒精灯对其加热,加热时间多,放出的热量就多,相应受热物质吸收的热量就多;
(4)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。
(5)(6)根据比热容的概念(单位质量的某种物质温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量叫做这种物质的比热容)回答。
【解答】解:(1)与图甲的实验装置相比,图乙的优点是用同一酒精灯加热时;
(2)在实验中,需要用酒精灯的外焰加热,首先确定B的位置;
(3)用相同的加热器加热,相等时间内吸收的热量相等;
(4)因为水和食用油的质量相同,它们的初温相同,水的加热时间长,所以水的比热容大。
(5)通过实验可得到不同的物质吸热能力不同,物质的这种特性用比热容这个物理量来描述。
(6)水的比热容为4.2×107J/(kg ℃),它的物理含义是1kg水温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量为2.2×103J。
故答案为:(1)水和食用油吸收的热量;(2)B;A,用相同的加热器加热;(4)水;水;(5)比热容6J。
五、计算题(共6分)
25.(6分)某物理兴趣小组的同学,用煤炉给10kg的水加热由20℃升高了60℃,若完全燃烧了2kg的煤3J/(kg ℃),煤的热值约为:3×107J/kg。求:
(1)煤完全燃烧产生的热量;
(2)经过6min时间加热,水所吸收的热量;
(3)煤炉烧水时的热效率。
【答案】(1)煤完全燃烧产生的热量为6×107J;
(2)经过6min时间加热,水所吸收的热量为2.52×106J;
(3)煤炉烧水时的热效率为4.2%。
【分析】(1)已知煤的质量和热值,利用Q=mq可求得煤完全燃烧产生的热量;
(2)已知水的质量和升高的温度值,利用吸热公式求水吸收的热量;
(3)烧水时的热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比。
【解答】解:(1)煤完全燃烧产生的热量:
Q放=m煤q=2kg×3×103J/kg=6×107J;
(2)水吸收的热量:
Q吸=cm水Δt=6.2×103J/(kg ℃)×10kg×60℃=2.52×106J;
(3)煤炉烧水时的热效率:
η=×100%=。
答:(1)煤完全燃烧产生的热量为3×107J;
(2)经过6min时间加热,水所吸收的热量为8.52×106J;
(3)煤炉烧水时的热效率为4.2%。