费县2024-2025学年度上学期九年级物理第一次阶段检测试题
一.选择题(1-21题为单选题,每题2分;22.23题为双选题,对而不全的,2分;全对的,4分;选错的不得分。共50分)
1.(2024.济南)2024年初,济南南部山区某地出现“雾凇漫道”奇观,如图所示。“雾凇”俗称树挂,是在严寒季节里,夜间气温骤降时树枝上形成的美丽景观。“雾凇”的形成对应的物态变化是( )
A. 凝固 B. 凝华 C. 升华 D. 液化
2. (2024.济宁)电冰箱通电后,制冷剂被压缩机从蒸发器内吸出、压缩后进入冷凝器,随后进入蒸发器……,通过这样的循环,实现制冷效果,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 制冷剂需选用不容易汽化的物质 B. 制冷剂需选用汽化吸热能力弱的物质
C. 制冷剂在冷凝器内液化放出热量 D. 打开工作中的冰箱门,能使房间内降温
3. (2024.滨州)如图所示是某物质熔化时温度随时间变化的图象,下列说法正确的是( )
A. 该物质非晶体 B. 熔化过程持续了25min
C. 该物质熔化过程中不断吸热,温度保持不变 D. 熔化前后,该物质的比热容不变
4. (2024.潍坊)为保证青藏铁路多年冻土区路基的稳定性,铁路两侧安装了许多封闭的中空热棒。如图所示,热棒下端插在冻土中,内部填充低沸点的液态氨,利用氨的物态变化给冻土降温,把冻土中的热量“搬运到”热棒上端,通过散热片向空中放热,从而使冻土保持稳定。下列说法正确的是( )
A.为降低成本,可以使用液态水替代液态氨 B.氨在热棒上端发生的物态变化是凝固
C.应使用隔热性能好的材料制作热棒 D.氨在热棒下端发生的物态变化是汽化5. (2024.枣庄)水是生命之源,节约用水是公民的基本素养。关于水的物态变化说法正确的是( )
A. 春天冰雪消融——熔化,需要吸热 B. 夏天洒水降温——汽化,需要放热
C. 秋天细雨绵绵——液化,需要吸热 D. 冬天大雪纷飞——凝华,需要吸热
6. (2024.威海)2023年12月15日,威海地区受强冷空气影响,出现了云中撒雪的“雪幕”景观,吸引了大量游客。下列自然现象涉及到的物态变化与雪的形成相同的是( )
A. 细雨绵绵 B. 冰凌高挂 C. 雾气朦胧 D. 霜林尽染
7.(2024.烟台)霜、雾、露、雪是自然界中常见的现象,下列关于它们的说法正确的是( )
A. 霜的形成是凝固现象,需要放热 B. 雪的形成是凝华现象,需要吸热
C. 露的形成是升华现象,需要吸热 D. 雾的形成是液化现象,需要放热
8.(2024.临沂) 2023年冬,凭借冰雪资源火爆出圈的哈尔滨吸引了众多的南方“小土豆”前来游玩,千姿百态的雾凇成为“小土豆”们必看的绝世美景。下列自然现象,与雾凇形成时的物态变化相同的是( )
A. 叶尖露珠 B. 枝头白霜 C.山间薄雾 D. 房檐冰挂
9. (2024.滨州)二十四节气是中华民族农耕文明长期经验的积累和智慧的结晶,对下列节气涉及的物态变化分析,正确的是( )
A. 图甲“寒露”节气,“露”的形成是凝固现象
B. 图乙“霜降”节气,“霜”的形成是凝华现象
C. 图丙“大雪”节气,“雪”的形成是液化现象
D. 图丁“雨水”节气,“雨”的形成是凝华现象
10.(2024.烟台) 生活中很多现象都蕴含着物理奥秘,对以下生活实例解释正确的是( )
A. 夏天向地面洒水可以降温,是因为水蒸发吸热
B. 打扫卫生时尘土飞扬,说明分子在永不停息地做无规则运动
C. 高压锅的原理是通过增大气压使液体的沸点降低
D. 冬天搓手取暖是通过热传递的方式改变物体的内能
11.(2024.临沂)2024年4月20日,我国研制的全球首款本体热效率达53.09%的柴油机正式亮相世界内燃机大会,刷新了柴油机热效率的世界纪录。下图所示内燃机的四个冲程,气缸内气体的内能最小的是( )
A. B. C. D.
12.(2024.聊城)二氧化碳气体若被加压、降温到一定程度,就会直接形成白色的、像雪一样的固体,这种固体在常温下不经熔化就会直接变成气体,所以叫干冰。干冰具有很好的致冷作用,可用于人工降雨。下列说法正确的是( )
A. 干冰变成气体是汽化现象
B. 高空中的水蒸气遇冷凝结成水滴或小冰晶是熔化或凝华现象
C. 干冰有致冷作用是因为干冰变成气体时需吸收热量
D. 干冰的形成是凝固现象
13. (2024.济宁)关于水的性质,下列说法不正确的是( )
A. 500mL水的质量为0.5kg B. 水结成冰后,其体积会增大
C. 水的沸点不会超过100℃ D. 水倒去一半后,其比热容不变
14. (2024.滨州)下列说法正确的是( )
A. 用毛皮摩擦橡胶棒,毛皮和橡胶棒都带上了负电荷
B. 在物理学中,把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向
C. 同一电路中通过两个灯泡的电流相等时,这两个灯泡一定是串联
D. 电源是提供电压的装置,电路中有电源就一定会产生电流
15. (2024.菏泽)家用汽车常用汽油机提供动力,以下有关说法正确的是( )
A. 汽油燃烧时它的热值减小 B. 汽油机的冷却液温度越高,含有的热量越多
C. 做功冲程,内能转化为机械能 D. 汽车尾气的汽油味越浓说明汽油燃烧越充分
16. (2024.济南)完全燃烧1g液态氢能释放出1.4×105J的热量,是完全燃烧1g汽油释放热量的3倍,由此可知液态氢比汽油( )
A. 内能大 B. 温度高 C. 热值大 D. 密度大
17. (2024.临沂)高铁站的自动检票闸机口设有身份证和人脸识别双重验证,两个信息相符合后闸机门(电动机)自动打开,乘客可检票通过。若每个信息验证成功相当于闭合一个开关,下列模拟电路,符合要求的是( )
A. B. C. D.
18. (2024.枣庄)常用智能手机是通过指纹开关S1或密码开关S2来解锁的,若其中任一方式解锁失败后,锁定开关S3均会断开而暂停手机解锁功能,S3将在一段时间后自动闭合而恢复解锁功能。若用灯泡L发光模拟手机解锁成功,则符合要求的模拟电路是( )
A. B. C. D.
19. (2024.潍坊)共享电动助力单车极大方便人们的出行。某助力单车,使用前先摇晃车把检查电量,此时开关S1闭合,只有电量指示灯L1亮起;确认电量充足后扫码开锁,此时开关S2闭合,日间行车灯L2亮起,电动机M启动,且日间行车灯L2损坏时电动机M可正常工作;助力单车在规定区域内,开关S3始终处于闭合状态,如果驶离规定区域,开关S3自动断开,电动机M、行车灯L2均无法工作,指示灯L1可正常工作。下列电路设计符合要求的是( )
A. B. C. D.
20. (2024.菏泽)为确保安全,某品牌电动车须拧动钥匙(相当于闭合开关S1)且按下按键(相当于闭合开关S2)才能启动。下列电路设计符合要求的是( )
A. B. C. D.
21.(2024.枣庄)古代的人们曾发明一种活塞式点火器,如图所示。以牛角作套筒,木质推杆前端粘附艾绒。取火时,一手握住套筒,另一手猛推推杆,艾绒即燃。下列事例与猛推推杆入筒的过程中,能量转化情况不同的是( )
A. 内燃机的做功冲程 B. 内燃机的压缩冲程 C. 钻木取火 D. 流星雨的形成
22.(2024.滨州.双选) 2024年5月3日17时27分,长征五号遥八运载火箭携带嫦娥六号月球探测器从中国文昌航天发射场成功发射。飞行约37分钟后,将嫦娥六号探测器送入地月转移轨道,由此开启世界首次月背“挖宝”之旅。说法正确的是( )
A. 火箭应选用密度小、热值大的燃料
B. 火箭点火时,底座的温度升高,含有的热量增大
C. 火箭升空时,向下喷气获得推力与内燃机的做功冲程相似
D. 地面监控通信系统通过超声波监控火箭发射过程
23. (2024.潍坊.双选)如图所示,用汽缸、固定隔板和活塞密闭甲、乙两部分气体,汽缸和活塞均不导热,隔板导热良好。迅速将活塞向左推至图中虚线位置并固定,静置一段时间。下列说法正确的是( )
A.与推动活塞前相比,甲、乙内能均变大 B.乙内能改变的方式既有做功又有热传递
C. 乙内能改变的方式只有做功 D.与推动活塞前相比,甲内能不变、乙内能变大 二.填空题(每空1分,共14分)
24. (2024.烟台)在探究“物质的吸热能力与哪些因素有关”的实验中,用质量是0.3kg的水和表中等质量的另一种物质进行对比,作出的图像如图所示。实验过程中,水和另一种物质在相同时间内吸收的热量相等,分析图像可以得出图线______(选填“a”或“b”)对应的物质为水,另一种物质为______,这种物质在0~5min内吸收的热量为______J。
物质 比热容c/[J/(kg·℃)]
水 4.2×103
酒精 2.4×103
煤油 2.1×103
蓖麻油 1.8×103
25.(2024.临沂)2024年4月25日,2024山东省文旅产业高质量发展大会在临沂开幕。同日,水韵琅琊·点靓沂河亮相央视,吸引着海内外广大游客光“临”,体验临沂之“美”。在重现诸葛亮借东风的场景时,舞台的烟雾效果是因干冰(固态二氧化碳)________(填物态变化名称),使水蒸气遇冷液化所致。游客陆续登船的过程中,夜风吹来,游客感到阵阵凉意是因为________;岸边高楼上展现山水人文画卷的各彩灯之间是________联的。
26. (2024.聊城)煮面条时,人们一般先用大火使水迅速沸腾,再改用小火使水保持沸腾。改用小火使水保持沸腾时,水的温度________(选填“升高”、“降低”或“不变”)。使用高压锅煮饭更容易把饭煮熟,原因是气压越高水的沸点越________(选填“高”或“低”)。
27. (2024.聊城)在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去,棉花燃烧起来,说明通过________的方式可以改变物体的内能,这一过程与汽油机的________冲程具有相同的能量转化。
28. (2024.菏泽)电脑屏幕上“粘”了一层灰尘,小明想到了一个除尘办法:用塑料尺在头发上快速摩擦了几下,靠近电脑屏幕,灰尘就被吸下来。这是利用了带电体______的性质;塑料尺是______(选填“导体”或“绝缘体”)。
29.(2024.济南)如图所示,炎热的夏天,大明湖公园内明显感觉比其他地方凉爽,主要是因为水的___________比砂石和泥土大。针灸是我国古代劳动人民创造的一种独特的医疗方法。针灸之前,用高温蒸气对“复用针”(可多次使用的针)消毒时,“复用针”的温度会升高,这是通过___________的方式改变了针的内能。
三.实验探究题(每空1分,共26分)
30.(2024.临沂) 2024年5月21日,联合国粮农组织举行了第五个“国际茶日”庆祝活动,中国展台的工作人员展示了煮茶茶艺。小明想知道煮茶时茶叶对水的沸点有没有影响,于是他使用烧杯、温度计、酒精灯等器材进行了探究,并每隔2min记录一次温度计的示数。
(1)将少量茶叶放入盛水的烧杯中后,小明按照自下而上的顺序组装图甲所示实验装置,一是为了使用酒精灯的外焰加热,二是为了让温度计的玻璃泡________;
(2)水沸腾时,温度计的示数如图乙所示,则水的沸点为________℃;烧杯上方出现的大量“白气”是水蒸气________(选填“吸热”或“放热”)后形成的;
(3)根据实验数据,小明描绘了如图丙所示的水的温度随加热时间变化的图像。分析图像,请给小明提一条合理化建议;________
(4)分析实验数据,小明并不能得出茶叶对水的沸点有没有影响。为了得出结论,他可以________。
31. (2024.菏泽)物理学习小组用如图甲所示的实验装置探究水在沸腾前后温度变化的特点。请完成下列问题:
(1)安装实验装置时先固定铁圈______(选填“A”或“B”);
(2)用酒精灯对水加热时,烧杯上方有“白气”产生,这是______现象(填物态变化名称);
(3)根据水在沸腾前后记录的数据,该组同学绘制出如图乙所示的图像,分析图像可知:水在沸腾过程中,温度______(选填“升高”、“降低”或“不变”);
(4)对实验进行评估时,小明指出水加热至沸腾用时过长。为了节省时间,请你提出一条合理建议:______。
32. (2024.济宁)小明在“探究水的奥秘”主题学习活动中,组装了如图所示实验装置。
(1)三个实验都选用酒精灯作热源,通过______的方式改变烧杯内液体的内能;
(2)将装冰的试管置于水中加热(如图甲所示),而不用酒精灯直接加热,这样做的好处是______;(写出一条即可)
(3)利用装置乙进行实验探究,通过观察比较,发现:水沸腾时,自杯底产生的气泡上升过程中逐渐变大,至水面处破裂。破裂前,气泡内是______;
(4)利用装置丙探究物质吸热性质时,调整两只酒精灯的灯芯,使其火焰相同(相同热源),目的是用______表示物质吸收热量的多少。
33.(2024·甘肃兰州)小涵和小怡一起用如图甲所示的装置“探究水在沸腾前后温度变化的特点”。
(1)观察可以发现,图甲中实验仪器的组装存在一处明显的错误,该错误是 。纠正错误后,用酒精灯给水加热,观察水温和水中气泡的变化情况,待水温升至60℃左右时,开始记录,每隔1min记录一次水的温度和实验现象,然后根据实验数据绘制出温度随时间变化的关系图像;
(2)小涵发现自己每次记录的温度值都要比同一次小怡记录的数值高,分析后发现是自己读取温度计示数时,视线不规范造成的,根据上面的情况可知,小涵读数时是按图乙中 (选填“A”、“B”或“C”)所示的情景读取的;
(3)小涵在老师的指导下,重新设计了实验,将热源换成电火锅,并进一步探究水沸腾的条件:
①在电火锅内倒入大半锅水,将装有适量水的玻璃杯放入电火锅中的支架上,让玻璃杯中的水面低于锅内水面;
②打开电火锅,对电火锅内的水加热,待锅中的水沸腾一段时间后,用温度计测量可以发现锅内和玻璃杯中的水温 (选填“相同”或“不相同”)。小涵观察还发现,当锅内水沸腾后,玻璃杯中的水 (选填“也沸腾”或“不沸腾”),由此得出水沸腾必须满足的条件: ;
(4)小怡在老师的指导下用相同热源对初温和质量都相等的不同液体A、B同时加热,“探究物体吸收热量的多少跟哪些因素有关”,根据实验数据绘制出温度随时间变化的关系图像如图丙所示;
①由图丙可知, (选填“A”或“B”)液体的吸热能力更强;
②本实验中,小怡是用 (选填“升高温度的多少”或“加热时间的长短”)来表示液体吸收热量的多少。
34. (2024.枣庄)某实验小组用如图甲所示的实验装置探究“水沸腾前后温度变化的特点”。所用实验装置如图甲所示。
时间/min 1 2 3 4 5 6 7 8 9
温度/℃ 90 92 94 96 97 98 98 98 98
(1)安装如图甲所示装置时,应该先确定铁圏A的位置,确定其高度时,________(选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯;
(2)小明记录的数据如表所示,从表格中可以看出,水在沸腾前,吸收热量,温度_______;水在沸腾后,吸收热量,温度________。此时当地的大气压________(填“高于”“低于”或“等于”)1个标准大气压;
(3)小明根据实验数据绘制的水沸腾前后温度随时间变化的图像如图乙中的a所示。如果同组的小红减少烧杯中水的质量,水沸腾前后温度随时间变化的图像可能是图乙中的________(选填“b”“c”或“d”);
(4)星期天小明在家烧水煮饺子,当水烧开准备下饺子时,妈妈提醒他锅里的水有点少,于是小明又往锅里迅速加了一大碗水(水量比锅里少),用同样大的火直至将水再次烧开。下面能说明其整个烧水过程中温度随时间变化的图像是_____(填字母)。
四.计算题(10分)
35. (2024.聊城)随着新能源政策的引导及风力发电、并网等技术的发展,我国风力发电开发走在了世界前列,装机容量居全球第一。某地有一风力发电站,其中一台风力发电机1s内提供的电能约为1.8×104J,1年内提供的电能约为4.8×1011J。求:
(1)若该风力发电机10s内提供的电能全部转化为内能,并有42%被水吸收,可以使1000g常温下的水升高多少摄氏度?[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(2)若该风力发电机1年内提供的电能改由火力发电机来提供,且火力发电机工作时煤炭燃烧产生的热量约50%转化为电能,则需要完全燃烧多少千克煤炭。(煤炭的热值q约3.0×107J/kg)费县2024-2025学年度上学期九年级物理第一次阶段检测试题答案与解析
一.选择题(1-21题为单选题,每题2分;22.23题为双选题,对而不全的,2分;全对的,4分;选错的不得分。共50分)
1.(2024.济南)2024年初,济南南部山区某地出现“雾凇漫道”奇观,如图所示。“雾凇”俗称树挂,是在严寒季节里,夜间气温骤降时树枝上形成的美丽景观。“雾凇”的形成对应的物态变化是( )
A. 凝固 B. 凝华 C. 升华 D. 液化
【答案】B
【解析】雾凇是空气中的水蒸气遇冷形成的小冰晶,是凝华现象,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
2. (2024.济宁)电冰箱通电后,制冷剂被压缩机从蒸发器内吸出、压缩后进入冷凝器,随后进入蒸发器……,通过这样的循环,实现制冷效果,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 制冷剂需选用不容易汽化的物质 B. 制冷剂需选用汽化吸热能力弱的物质
C. 制冷剂在冷凝器内液化放出热量 D. 打开工作中的冰箱门,最终能使整个房间内降温
【答案】C
【解析】A.冰箱是利用制冷剂汽化时吸热、液化时放热,在系统内循环流动,达到制冷目的,制冷剂需选用容易汽化的物质,故A错误;
B.制冷剂需选用汽化吸热能力强物质,这样才能在蒸发器内吸收更多的热量,实现更好的制冷效果,故B错误;
C.制冷剂在冷凝器的管子通过压缩体积的方式液化,从而向冰箱外放出热量,故C正确;
D.打开工作中的冰箱门,冰箱内的冷空气会流出,但冰箱为了维持低温会消耗更多的电能,压缩机工作时会产生更多的热量,最终能使整个房间内升高,故D错误。故选C。
3. (2024.滨州)如图所示是某物质熔化时温度随时间变化的图象,下列说法正确的是( )
A. 该物质非晶体 B. 熔化过程持续了25min
C. 该物质熔化过程中不断吸热,温度保持不变 D. 熔化前后,该物质的比热容不变
【答案】C
【解析】A.由图可知,该物质在熔化时有固定的熔点,因此是晶体,故A错误;
B.由图可知,该物质在第10min开始熔化,第25min熔化结束,因此熔化过程持续了15min,故B错误;
C.由图可知,该物质在熔化过程温度不变,因此其熔化时要不断吸热,温度保持不变,故C正确;
D.由图可知,该物质熔化前后,加热相同的时间,即吸收相同的热量,熔化后温度升高的较小,由可知,熔化后比热容较大,故D错误。故选C。
4. (2024.潍坊)为保证青藏铁路多年冻土区路基的稳定性,铁路两侧安装了许多封闭的中空热棒。如图所示,热棒下端插在冻土中,内部填充低沸点的液态氨,利用氨的物态变化给冻土降温,把冻土中的热量“搬运到”热棒上端,通过散热片向空中放热,从而使冻土保持稳定。下列说法正确的是( )
A.为降低成本,可以使用液态水替代液态氨 B.氨在热棒上端发生的物态变化是凝固
C.应使用隔热性能好的材料制作热棒 D.氨在热棒下端发生的物态变化是汽化
【答案】D
【解析】A.液态水的凝固点比液态氨高,将液态水装入热棒内插在冻土中时,液态水会凝固,凝固会放热,故A错误。
BD.装在热棒下端的液态氨在冻土温度升高时会汽化,从冻土内部吸热,使冻土温度降低,冻土就不会熔化;棒内上端的氨气遇冷液化成液态氨,液化过程中要放热,故D正确,B错误;
C.为了使棒内下端的液态氨更好的从冻土中吸热,棒内上端的氨气液化时更好的向外放热,应使用导热性能好的材料制作热棒,故C错误;故选D。
5. (2024.枣庄)水是生命之源,节约用水是公民的基本素养。关于水的物态变化说法正确的是( )
A. 春天冰雪消融——熔化,需要吸热 B. 夏天洒水降温——汽化,需要放热
C. 秋天细雨绵绵——液化,需要吸热 D. 冬天大雪纷飞——凝华,需要吸热
【答案】A
【解析】A.冰雪消融,是固态冰变成液态水熔化过程,这个过程需要吸热,故A正确;
B.洒水能降温,是因为水在蒸发时,吸收热量,故B错误;
C.雨是水蒸气在上升时遇到冷液化而成的,液化需要放热,故C错误;
D.雪是水蒸气上升时,遇到极冷凝华而成的,凝华需要放热,故D错误。故选A。
6. (2024.威海)2023年12月15日,威海地区受强冷空气影响,出现了云中撒雪的“雪幕”景观,吸引了大量游客。下列自然现象涉及到的物态变化与雪的形成相同的是( )
A. 细雨绵绵 B. 冰凌高挂 C. 雾气朦胧 D. 霜林尽染
【答案】D
【解析】雪是空气中水蒸气遇冷凝华形成的。
A.雨是空气中水蒸气遇冷液化形成的,故A不符合题意;
B.冰凌高挂是水由液态变成固态的过程,属于凝固现象,故B不符合题意;
C.雾是空气中水蒸气遇冷液化形成的,故C不符合题意;
D.霜是空气中水蒸气遇冷凝华形成的,故D符合题意。故选D。
7.(2024.烟台)霜、雾、露、雪是自然界中常见的现象,下列关于它们的说法正确的是( )
A. 霜的形成是凝固现象,需要放热 B. 雪的形成是凝华现象,需要吸热
C. 露的形成是升华现象,需要吸热 D. 雾的形成是液化现象,需要放热
【答案】D
【解析】A.霜的形成是由气态变为固态的凝华现象,凝华放热,故A错误;
B.雪的形成是由气态变为固态的凝华过程,凝华放热,故B错误;
C.露的形成是由气态变为液态的液化现象,液化放热,故C错误;
D.雾的形成是由气态变为液态的液化现象,液化放热,故D正确。故选D。
8.(2024.临沂) 2023年冬,凭借冰雪资源火爆出圈的哈尔滨吸引了众多的南方“小土豆”前来游玩,千姿百态的雾凇成为“小土豆”们必看的绝世美景。下列自然现象,与雾凇形成时的物态变化相同的是( )
A. 叶尖露珠 B. 枝头白霜 C.山间薄雾 D. 房檐冰挂
【答案】B
【解析】雾凇是空气中的水蒸气遇冷形成的小冰晶,是凝华现象;
A.叶尖露珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故A不符合题意;
B.枝头白霜是空气中的水蒸气遇冷形成的小冰晶,是凝华现象,故B符合题意;
C.山间薄雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故C不符合题意;
D.房檐冰挂是水遇冷凝固形成的冰,故D不符合题意。故选B。
9. (2024.滨州)二十四节气是中华民族农耕文明长期经验的积累和智慧的结晶,对下列节气涉及的物态变化分析,正确的是( )
A. 图甲“寒露”节气,“露”的形成是凝固现象
B. 图乙“霜降”节气,“霜”的形成是凝华现象
C. 图丙“大雪”节气,“雪”的形成是液化现象
D. 图丁“雨水”节气,“雨”的形成是凝华现象
【答案】B
【解析】A.图甲“寒露”节气,“露”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故A错误;
B.图乙“霜降”节气,“霜”是空气中的水蒸气遇冷凝化形成的小冰晶,故B正确;
C.图丙“大雪”节气,“雪”是空气中的水蒸气遇冷凝化形成的小冰晶,故C错误;
D.图丁“雨水”节气,“雨”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠,故D错误。故选B。
10.(2024.烟台) 生活中很多现象都蕴含着物理奥秘,对以下生活实例解释正确的是( )
A. 夏天向地面洒水可以降温,是因为水蒸发吸热
B. 打扫卫生时尘土飞扬,说明分子在永不停息地做无规则运动
C. 高压锅的原理是通过增大气压使液体的沸点降低
D. 冬天搓手取暖是通过热传递的方式改变物体的内能
【答案】A
【解析】A.夏天向地面洒水可以降温,水不见了,这是因为水蒸发(汽化)吸热降温,故A正确;
B.打扫卫生时尘土飞扬,这是机械运动,不是分子运动,故B错误;
C.高压锅的原理是因为锅内气压增大水的沸点提高,故C错误;
D.做功和热传递都能改变物体的内能,冬天搓手取暖是通过做功的方式改变物体的内能,故D错误。故选A。
11.(2024.临沂)2024年4月20日,我国研制的全球首款本体热效率达53.09%的柴油机正式亮相世界内燃机大会,刷新了柴油机热效率的世界纪录。下图所示内燃机的四个冲程,气缸内气体的内能最小的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】A.如图,两气门关闭,活塞下行,为做功冲程,缸内气体推动活塞对外做功;
B.如图,进气门打开,排气门关闭,为吸气冲程;
C.如图,两气门关闭,活塞上行,为压缩冲程,活塞压缩缸内气体,对气体做功,机械能转化为内能;
D.如图,进气门关闭,排气门打开,为排气冲程;
内燃机的四个冲程顺序为吸气、压缩、做功、排气,压缩冲程后气体温度都比吸气冲程中气体的温度高,故吸气冲程中气缸内气体的内能最小,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
12.(2024.聊城)二氧化碳气体若被加压、降温到一定程度,就会直接形成白色的、像雪二样的固体,这种固体在常温下不经熔化就会直接变成气体,所以叫干冰。干冰具有很好的致冷作用,可用于人工降雨。下列说法正确的是( )
A. 干冰变成气体是汽化现象
B. 高空中的水蒸气遇冷凝结成水滴或小冰晶是熔化或凝华现象
C. 干冰有致冷作用是因为干冰变成气体时需吸收热量
D. 干冰的形成是凝固现象
【答案】C
【解析】A.干冰变成气体,是固态直接变为气态,是升华现象,故A错误;
B.高空中的水蒸气遇冷凝结成水滴或小冰晶是液化或凝华现象,故B错误;
C.干冰变成气体时,是升华现象,需吸收热量,故C正确;
D.干冰的形成是气态变为固态,凝华现象,故D错误。故选C。
13. (2024.济宁)关于水的性质,下列说法不正确的是( )
A. 水的质量为0.5kg B. 水结成冰后,其体积会增大
C. 水的沸点不会超过100℃ D. 水倒去一半后,其比热容不变
【答案】C
【解析】A.水的质量为,故A正确,不符合题意;
B.水结成冰后,质量不变,密度变小,根据公式可知,其体积会增大,故B正确,不符合题意;
C.水的沸点与大气压有关,在1标准大气压下,水的沸点是100℃,如果气压大于1标准大气压,水的沸点就会高于100℃,故C不正确,符合题意;
D.比热容是物质的一种特性,与质量无关,所以水倒去一半后,其比热容不变,故D正确,不符合题意。故选C。
14. (2024.滨州)下列说法正确的是( )
A. 用毛皮摩擦橡胶棒,毛皮和橡胶棒都带上了负电荷
B. 在物理学中,把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向
C. 同一电路中通过两个灯泡的电流相等时,这两个灯泡一定是串联
D. 电源是提供电压的装置,电路中有电源就一定会产生电流
【答案】B
【解析】A.用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒得到电子带负电,毛皮失去电子带正电,故A错误;
B.在物理学中,把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向,电流的方向与电子的方向相反,故B正确;
C.两个灯泡规格相同时,若并联,也会电流相同,故C错误;
D.电源是提供电压的装置,电路中有电源且为通路时才会产生电流,故D错误。故选B。
15. (2024.菏泽)家用汽车常用汽油机提供动力,以下有关说法正确的是( )
A. 汽油燃烧时它的热值减小 B. 汽油机的冷却液温度越高,含有的热量越多
C. 汽油机的做功冲程,内能转化为机械能 D. 汽车尾气的汽油味越浓说明汽油燃烧越充分
【答案】C
【解析】A.热值是物质本身的一种特性,热值只与物质种类有关,汽油燃烧时它的热值不变,故A错误;
B.热量是过程量,不能说含有热量的多少,故B错误;
C.汽油机的做功冲程,燃烧产生的高温气体推动活塞做功,将内能转化为机械能,故C正确;
D.汽车尾气的汽油味越浓说明汽油燃烧越不充分,故D错误。故选C。
16. (2024.济南)完全燃烧1g液态氢能释放出1.4×105J的热量,是完全燃烧1g汽油释放热量的3倍,由此可知液态氢比汽油( )
A. 内能大 B. 温度高 C. 热值大 D. 密度大
【答案】C
【解析】由于完全燃烧1g液态氢能释放出1.4×105J的热量,是完全燃烧1g汽油释放热量的3倍,即相同质量的液态氢和汽油完全燃烧,液态氢能放出更多的热量,所以液态氢比汽油的热值大,故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
17. (2024.临沂)高铁站的自动检票闸机口设有身份证和人脸识别双重验证,两个信息相符合后闸机门(电动机)自动打开,乘客可检票通过。若每个信息验证成功相当于闭合一个开关,下列模拟电路,符合要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】每个信息验证成功相当于闭合一个开关,两个信息都相符合后电动机自动打开,所以两个开关应该串联,故D符合题意,ABC不符合题意。故选D。
18. (2024.枣庄)常用智能手机是通过指纹开关S1或密码开关S2来解锁的,若其中任一方式解锁失败后,锁定开关S3均会断开而暂停手机解锁功能,S3将在一段时间后自动闭合而恢复解锁功能.若用灯泡L发光模拟手机解锁成功,则符合要求的模拟电路是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由题意知开关S1或开关S2均可接通电路,所以S1、S2并联,开关S3断开手机解锁功能暂停,说明S3位于电路干路。故C项符合题意。
19. (2024.潍坊)共享电动助力单车极大方便人们的出行。某助力单车,使用前先摇晃车把检查电量,此时开关S1闭合,只有电量指示灯L1亮起;确认电量充足后扫码开锁,此时开关S2闭合,日间行车灯L2亮起,电动机M启动,且日间行车灯L2损坏时电动机M可正常工作;助力单车在规定区域内,开关S3始终处于闭合状态,如果驶离规定区域,开关S3自动断开,电动机M、行车灯L2均无法工作,指示灯L1可正常工作。下列电路设计符合要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】助力单车使用前先摇晃车把检查电量,此时开关S1闭合,只有电量指示灯L1亮起,说明S1与L1串联接入电源两端;确认电量充足后扫码开锁,此时开关S2闭合,日间行车灯L2亮起,电动机M启动,且日间行车灯L2损坏时电动机M可正常工作,说明L2与电动机M并联,开关S2位于L2与电动机M并联电路的干路上;助力单车在规定区域内,开关S3始终处于闭合状态,如果驶离规定区域,开关S3自动断开,电动机M、行车灯L2均无法工作,指示灯L1可正常工作,说明开关S3位于L2与电动机M并联电路的干路上,故D符合题意,ABC不符合题意。故选D。
20. (2024.菏泽)为确保安全,某品牌电动车须拧动钥匙(相当于闭合开关S1)且按下按键(相当于闭合开关S2)才能启动。下列电路设计符合要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题意可知,只有开关S1、S2都闭合后,才能启动,电动机才开始工作,说明两开关相互影响,则两开关是串联的,即两开关、电动机与电源组成串联电路。故D符合题意,ABC不符合题意。故选D。
21.(2024.枣庄)古代人们曾发明一种活塞式点火器,如图所示。以牛角作套筒,木质推杆前端粘附艾绒。取火时,一手握住套筒,另一手猛推推杆,艾绒即燃。下列事例与猛推推杆入筒的过程中,能量转化情况不同的是( )
A. 内燃机的做功冲程 B. 内燃机的压缩冲程 C. 钻木取火 D. 流星雨的形成
【答案】A
【解析】在猛推推杆入筒的过程中,推杆对艾绒做了功,使得艾绒的温度升高,内能增加,从而达到燃点并燃烧,这个过程是将机械能转化为内能。
A.内燃机的做功冲程中,高温高压的燃气推动活塞向下运动,带动曲轴转动,对外做功。这个过程是将内能转化为机械能,与题目中的能量转化情况不同,故A符合题意。
B.内燃机的压缩冲程中,是将机械能转化为内能,故B不符合题意。
C.钻木取火是通过摩擦做功,使得木头的内能增加,温度升高,达到燃点并燃烧。这个过程同样是将机械能转化为内能,与题目中的能量转化情况相同,故C不符合题意。
D.流星雨的形成是流星体进入地球大气层时,与大气层发生摩擦,使得流星体的内能增加,温度升高,甚至燃烧起来。这个过程也是将机械能转化为内能,与题目中的能量转化情况相同,故D不符合题意。故选A。
22.(2024.滨州.双选) 2024年5月3日17时27分,长征五号遥八运载火箭携带嫦娥六号月球探测器从中国文昌航天发射场成功发射。飞行约37分钟后,将嫦娥六号探测器送入地月转移轨道,由此开启世界首次月背“挖宝”之旅。下列说法正确的是( )
A. 火箭应选用密度小、热值大的燃料
B. 火箭点火时,底座的温度升高,含有的热量增大
C. 火箭升空时,向下喷气获得推力与内燃机的做功冲程相似
D. 地面监控通信系统通过超声波监控火箭发射过程
【答案】AC
【解析】A.火箭在选用燃料时,应选用密度小、热值大的燃料,因为在燃烧相同燃料时,可以释放更多的热量,故A正确;
B.火箭点火时,底座的温度升高,含有的内能增大,热量是过程量,不能说含有,故B错误;
C.火箭升空时,向下喷气获得推力是利用力的作用是相互的,内燃机的做功冲程是将内能转化为机械能,因此相同,故C正确;
D.超声波可以传递信息但是不能在真空中传播,因此地面监控通信系统不是通过超声波监控火箭发射过程,故D错误。故选AC。
23. (2024.潍坊.双选)如图所示,用汽缸、固定隔板和活塞密闭甲、乙两部分气体,汽缸和活塞均不导热,隔板导热良好。迅速将活塞向左推至图中虚线位置并固定,静置一段时间。下列说法正确的是( )
A.与推动活塞前相比,甲、乙内能均变大 B.乙内能改变的方式既有做功又有热传递
C. 乙内能改变的方式只有做功 D.与推动活塞前相比,甲内能不变、乙内能变大
【答案】AB
【解析】AD.迅速将活塞向左推至图中虚线位置时,施加外力通过做功的方式增加了乙部分气体的内能,乙部分气体的温度会升高;由于隔板导热良好,因此热量会由乙内通过隔板传递到甲内,最终甲乙两部分气体的温度相等。由此可知乙部分气体的温度升高,气体的质量不变,因此乙部分气体的内能变大;甲部分气体的质量不变,温度升高,因此甲部分气体的内能也变大。故A正确,D错误;
BC.推动活塞时通过做功的方式增加了乙气体的内能,活塞推到虚线处后,热量由乙通过隔板传递到甲时,是通过热传递的方式改变内能的,故C错误,B正确。故选AB。
二.填空题(每空1分,共14分)
24. (2024.烟台)在探究“物质的吸热能力与哪些因素有关”的实验中,用质量是0.3kg的水和表中等质量的另一种物质进行对比,作出的图像如图所示。实验过程中,水和另一种物质在相同时间内吸收的热量相等,分析图像可以得出图线______(选填“a”或“b”)对应的物质为水,另一种物质为______,这种物质在0~5min内吸收的热量为______J。
物质 比热容c/[J/(kg·℃)]
水 4.2×103
酒精 2.4×103
煤油 2.1×103
蓖麻油 1.8×103
【答案】 ①. b ②. 煤油 ③.
【解析】[1]时间相等时,两种液体放出的热量相等,由图示可以看出,a液体的温度降低的快,b液体温度降低慢;根据热量的计算公可知,在质量相等、初温相同、放热也相同的情况下,谁的温度降低得快,它的比热容小,所以b对应的物质为水。
[2]由图可知,在0到5分钟时,a液体的温度变化了40℃,b液体(水)的温度变化了20℃,加热相同时间,吸收的热量相同,即Qa=Q水,展开得,代入数据可知,解得,对比表格可知,该物质是煤油。
[3]由[2]可知,这种物质在0~5min内吸收的热量为
。
25.(2024.临沂)2024年4月25日,2024山东省文旅产业高质量发展大会在临沂开幕。同日,水韵琅琊·点靓沂河亮相央视,吸引着海内外广大游客光“临”,体验临沂之“美”。在重现诸葛亮借东风的场景时,舞台的烟雾效果是因干冰(固态二氧化碳)________(填物态变化名称),使水蒸气遇冷液化所致。游客陆续登船的过程中,夜风吹来,游客感到阵阵凉意是因为________;岸边高楼上展现山水人文画卷的各彩灯之间是________联的。
【答案】升华 汗液蒸发吸收热量 并联
【解析】(1)干冰(固态二氧化碳)在常温下升华为气体二氧化碳,升华吸热,使周围的温度下降,使水蒸气遇冷液化成小水珠,使舞台有烟雾效果。
(2)夜风吹来,加快了汗液蒸发,蒸发吸热,所以游客感到凉意。
(3)岸边高楼上展现山水人文画卷的各彩灯之间互不影响,是并联的。
26. (2024.聊城)煮面条时,人们一般先用大火使水迅速沸腾,再改用小火使水保持沸腾。改用小火使水保持沸腾时,水的温度________(选填“升高”、“降低”或“不变”)。使用高压锅煮饭更容易把饭煮熟,原因是气压越高水的沸点越________(选填“高”或“低”)。
【答案】 ①. 不变 ②. 高
【解析】[1]由液体沸腾时的特点可知,液体沸腾时温度保持不变。所以改用小火使水保持沸腾时,水的温度不变。
[2]用密封性好的高压锅煮饭时,随着温度的升高,水不断汽化成水蒸气,水蒸气在高压锅内不易外泄,导致锅内气压增大,根据沸点与气压的关系可知,水上方的气压越高,水的沸点就会越高,所以用高压锅煮饭更容易把饭煮熟。
27. (2024.聊城)在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去,棉花燃烧起来,说明通过________的方式可以改变物体的内能,这一过程与汽油机的________冲程具有相同的能量转化。
【答案】 ①. 做功 ②. 压缩
【解析】[1]当迅速压下活塞时,可看见筒内硝化棉燃烧起来,这是通过压缩空气做功的方式使玻璃筒内的空气内能增加,温度升高,达到硝化棉的燃点,使硝化棉燃烧,这个过程中,机械能转化为内能。
[2]内燃机的压缩冲程中,活塞压缩汽缸内气体做功,使气体温度升高,内能增大,是机械能转化为内能,所以二者的能量转化形式相同。
28. (2024.菏泽)电脑屏幕上“粘”了一层灰尘,小明想到了一个除尘办法:用塑料尺在头发上快速摩擦了几下,靠近电脑屏幕,灰尘就被吸下来。这是利用了带电体______的性质;塑料尺是______(选填“导体”或“绝缘体”)。
【答案】 ①. 具有吸引轻小物体 ②. 绝缘体
【解析】[1] 用塑料尺在头发上快速摩擦了几下后发生摩擦起电现象,塑料尺变成了带电体,而带电体具有吸引轻小物体的性质,所以将塑料尺靠近电脑屏幕,灰尘就被吸下来。
[2] 塑料尺导电性很差,属于绝缘体。
29.(2024.济南)炎热的夏天,大明湖公园内明显感觉比其他地方凉爽,主要是因为水的___________比砂石和泥土大。针灸是我国古代劳动人民创造的一种独特的医疗方法。针灸之前,用高温蒸气对“复用针”(可多次使用的针)消毒时,“复用针”的温度会升高,这是通过___________的方式改变了针的内能。
【答案】 比热容 热传递
【解析】(1)因为水的比热容大于砂石和泥土的比热容,相同质量的水和沙石吸收相同的热量时,水升高的温度低,所以炎热的夏季,大明湖公园内明显比其他地方凉爽很多。
(2)用高温蒸气对“复用针”消毒时,“复用针”吸收蒸汽的热量温度会升高,这是通过热传递的方式改变针的内能。
三.实验探究题(每空1分,共26分)
30.(2024.临沂) 2024年5月21日,联合国粮农组织举行了第五个“国际茶日”庆祝活动,中国展台的工作人员展示了煮茶茶艺。小明想知道煮茶时茶叶对水的沸点有没有影响,于是他使用烧杯、温度计、酒精灯等器材进行了探究,并每隔2min记录一次温度计的示数。
(1)将少量茶叶放入盛水的烧杯中后,小明按照自下而上的顺序组装图甲所示实验装置,一是为了使用酒精灯的外焰加热,二是为了让温度计的玻璃泡________;
(2)水沸腾时,温度计的示数如图乙所示,则水的沸点为________℃;烧杯上方出现的大量“白气”是水蒸气________(选填“吸热”或“放热”)后形成的;
(3)根据实验数据,小明描绘了如图丙所示的水的温度随加热时间变化的图像。分析图像,请给小明提一条合理化建议;________
(4)分析实验数据,小明并不能得出茶叶对水的沸点有没有影响。为了得出结论,他可以________。
【答案】 ①. 浸没在水中,且不接触烧杯壁和底部 ②. 99 ③. 放热 ④. 提高水的初温,以缩短加热时间 ⑤. 同时做一组加热水的对比实验,比较茶水和水的沸点
【解析】(1)[1]将少量茶叶放入盛水的烧杯中后,小明按照自下而上的顺序组装图甲所示实验装置,一是为了使用酒精灯的外焰加热,二是为了让温度计的玻璃泡浸没在被测物体中,且不碰杯壁与杯底,使测量时温度计的示数较准确。
(2)[2]水沸腾时,由图乙得,温度计的分度值为1℃,示数为99℃,即水的沸点为99℃。
[3]烧杯上方出现的大量“白气”是水蒸气放热后形成的水珠。
(3)[4]由图得,实验过程中选用的水的初温为20℃,较低,实验时间较长,则可以提高水的初温,以缩短加热时间。
(4)[5]为了得出茶叶对水的沸点有没有影响,他可以同时做一组加热水的对比实验,比较茶水和水的沸点,若沸点相同,说明茶叶对沸点没有影响,若沸点不同,说明茶叶对沸点有影响。
31. (2024.菏泽)物理学习小组用如图甲所示的实验装置探究水在沸腾前后温度变化的特点。请完成下列问题:
(1)安装实验装置时先固定铁圈______(选填“A”或“B”);
(2)用酒精灯对水加热时,烧杯上方有“白气”产生,这是______现象(填物态变化名称);
(3)根据水在沸腾前后记录的数据,该组同学绘制出如图乙所示的图像,分析图像可知:水在沸腾过程中,温度______(选填“升高”、“降低”或“不变”);
(4)对实验进行评估时,小明指出水加热至沸腾用时过长。为了节省时间,请你提出一条合理建议:______。
【答案】 ①. B ②. 液化 ③. 不变 ④. 减少水量
【解析】(1)[1] 为确保用酒精灯的外焰加热,应自下而上安装器材,所以安装实验装置时先固定铁圈A。
(2)[2] 实验过程中,烧杯口出现的“白气”是水蒸气遇冷液化成的水珠。
(3)[3] 由图像可知,水沸腾前温度不断升高,沸腾后温度保持沸点98℃不变。
(4)[4] 为了减小水加热至沸腾的时间,可以减少水的质量、提高水的初温、加大火力。
32. (2024.济宁)小明在“探究水的奥秘”主题学习活动中,组装了如图所示实验装置。
(1)三个实验都选用酒精灯作热源,通过______的方式改变烧杯内液体的内能;
(2)将装冰的试管置于水中加热(如图甲所示),而不用酒精灯直接加热,这样做的好处是______;(写出一条即可)
(3)利用装置乙进行实验探究,通过观察比较,发现:水沸腾时,自杯底产生的气泡上升过程中逐渐变大,至水面处破裂。破裂前,气泡内是______;
(4)利用装置丙探究物质吸热性质时,调整两只酒精灯的灯芯,使其火焰相同(相同热源),目的是用______表示物质吸收热量的多少。
【答案】(1)热传递 (2)使冰均匀受热 (3)水蒸气 (4)加热时间
【解析】(1)用酒精灯作热源给物质加热,火焰的温度高于被加热物质的温度,内能由火焰传递给被加热的物质,这种改变内能的方法叫热传递。
(2)将装冰的试管置于水中加热,这种方法叫水浴加热法,可以使试管内的冰能均匀受热,
(3)水沸腾时,杯底的水不断变为水蒸气,形成大量的气泡,气泡上升时周围的水又不断汽化,气泡内的水蒸气越来越多,气泡体积约来越大。所以破裂前,气泡内是水蒸气。
(4)用火焰相同的酒精灯加热,相等时间内酒精等放出的热量相等,这样可以用加热时间比较物质吸收热量的多少,利用了转换法。
33.(2024·甘肃兰州)小涵和小怡一起用如图甲所示的装置“探究水在沸腾前后温度变化的特点”。
(1)观察可以发现,图甲中实验仪器的组装存在一处明显的错误,该错误是 。纠正错误后,用酒精灯给水加热,观察水温和水中气泡的变化情况,待水温升至60℃左右时,开始记录,每隔1min记录一次水的温度和实验现象,然后根据实验数据绘制出温度随时间变化的关系图像;
(2)小涵发现自己每次记录的温度值都要比同一次小怡记录的数值高,分析后发现是自己读取温度计示数时,视线不规范造成的,根据上面的情况可知,小涵读数时是按图乙中 (选填“A”、“B”或“C”)所示的情景读取的;
(3)小涵在老师的指导下,重新设计了实验,将热源换成电火锅,并进一步探究水沸腾的条件:
①在电火锅内倒入大半锅水,将装有适量水的玻璃杯放入电火锅中的支架上,让玻璃杯中的水面低于锅内水面;
②打开电火锅,对电火锅内的水加热,待锅中的水沸腾一段时间后,用温度计测量可以发现锅内和玻璃杯中的水温 (选填“相同”或“不相同”)。小涵观察还发现,当锅内水沸腾后,玻璃杯中的水 (选填“也沸腾”或“不沸腾”),由此得出水沸腾必须满足的条件: ;
(4)小怡在老师的指导下用相同热源对初温和质量都相等的不同液体A、B同时加热,“探究物体吸收热量的多少跟哪些因素有关”,根据实验数据绘制出温度随时间变化的关系图像如图丙所示;
①由图丙可知, (选填“A”或“B”)液体的吸热能力更强;
②本实验中,小怡是用 (选填“升高温度的多少”或“加热时间的长短”)来表示液体吸收热量的多少。
【答案】(1)温度计玻璃泡与容器底部接触 (2)A (3)相同 不沸腾 达到沸点继续吸热 (4)B 加热时间的长短
【解析】(1)[1]图甲中实验仪器的组装存在一处明显的错误,该错误是温度计玻璃泡与容器底部接触。
(2)[2]按A读数,会造成读书偏大,按C读数,会造成读数偏小,按B读数,是正确的,故小涵读数时是按图乙中A所示的情景读取的。
(3)[3][4][5][6]待锅中的水沸腾一段时间后,玻璃杯中的水与锅中的沸腾的水温度相同,但是玻璃杯中的水不沸腾,因为玻璃杯中的水虽然达到了沸点,但是玻璃杯中的水与锅中的沸腾水温度相同,无法继续吸热,所以玻璃杯中的水不沸腾,说明沸腾的条件是达到沸点且能继续吸热。
(4)[7]加热时间相同,即吸收热量相同,B液体温度的改变量小,则B液体的吸热能量强,比热容更大。
[8]相同热源加热的目的是,保证不同液体在相同时间内吸收热量相同,则小怡是用加热时间的长短来表示液体吸收热量的多少。
34. (2024.枣庄)某实验小组用如图甲所示的实验装置探究“水沸腾前后温度变化的特点”。所用实验装置如图甲所示。
时间/min 1 2 3 4 5 6 7 8 9
温度/℃ 90 92 94 96 97 98 98 98 98
(1)安装如图甲所示装置时,应该先确定铁圏A的位置,确定其高度时,________(选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯;
(2)小明记录的数据如表所示,从表格中可以看出,水在沸腾前,吸收热量,温度_______;水在沸腾后,吸收热量,温度________。此时当地的大气压________(填“高于”“低于”或“等于”)1个标准大气压;
(3)小明根据实验数据绘制的水沸腾前后温度随时间变化的图像如图乙中的a所示。如果同组的小红减少烧杯中水的质量,水沸腾前后温度随时间变化的图像可能是图乙中的________(选填“b”“c”或“d”);
(4)星期天小明在家烧水煮饺子,当水烧开准备下饺子时,妈妈提醒他锅里的水有点少,于是小明又往锅里迅速加了一大碗水(水量比锅里少),用同样大的火直至将水再次烧开。下面能说明其整个烧水过程中温度随时间变化的图像是_______(填字母)。
【答案】 ①. 需要 ②. 升高 ③. 保持不变(或)不变 ④. 低于 ⑤. c ⑥. D
【解析】(1)[1]由于要用酒精灯的外焰加热,所以需先根据酒精灯外焰的高度固定A的高度,所以组装器材时,需要将酒精灯点燃。
(2)[2]从表格中知道,从1到5分钟,是水在沸腾前,根据实验知道,燃烧酒精释放能量,水吸收热量而温度升高。
[3][4]由表格中数据知道,水的温度保持98℃不变,所以可以看出水的沸点是98℃;因水的沸点随气压的降低而降低,所以,由此可知此时的气压低于标准大气压。
(3)[5]在同样加热的情况下,增加水的质量,水升温较慢,沸点不变,水沸腾时图像可能是图乙中的c。
(4)[6]水沸腾之后,温度保持不变,当向锅里迅速加了一大碗水后,锅内水的温度快速下降,然后在加热过程中,水吸热温度上升,达到沸点继续沸腾,在此过程中,水面上的气压不变,所以水的沸点与原来相同,据此分析可知;D图像符合题意,BC图像的沸点与原来不同,不符合题意;A图象中水的温度下降缓慢升温快速,故D不符合题意。故选D。
四.计算题(10分)
35. (2024.聊城)随着新能源政策的引导及风力发电、并网等技术的发展,我国风力发电开发走在了世界前列,装机容量居全球第一。某地有一风力发电站,其中一台风力发电机1s内提供的电能约为1.8×104J,1年内提供的电能约为4.8×1011J。求:
(1)若该风力发电机10s内提供的电能全部转化为内能,并有42%被水吸收,可以使1000g常温下的水升高多少摄氏度?[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(2)若该风力发电机1年内提供的电能改由火力发电机来提供,且火力发电机工作时煤炭燃烧产生的热量约50%转化为电能,则需要完全燃烧多少千克煤炭。(煤炭的热值q约3.0×107J/kg)
【答案】(1)18℃ (2)3.2×104kg
【解析】(1)若该风力发电机1s内提供的电能全部转化为内能,并有70%被水吸收,水吸收能量为Q吸=tWη1=10s×1.8×104J×42%=7.56×104J,
升高的温度
(2)火力发电机工作时煤炭燃烧产生的热量约50%转化为电能,则煤炭完全燃烧释放的能量为
,需要煤炭的质量为。