阶段检测卷一、声、光、热学
一、选择题(本题共6小题，每小题3分，共18分。每小题给出的四个选项中只有一个正确)
1．“五四”青年节到来之际，教室里传来《光荣啊，中国共青团》的歌声，小明一听便知道是小英在唱歌。他能确定是小英，主要是根据声音的（ ）
A．音调 B．响度 C．音色 D．频率
2．下列现象或情景由光的折射形成的是（ ）
A．牙医用口镜检查牙齿 B．演员对着镜子画脸谱
C．手在灯光下形成影子 D．用放大镜观察邮票
3．“禾下乘凉梦”包含着一定的物理知识，水稻下面可乘凉，说明水稻下面有阴影。下列现象的形成原因和水稻下阴影的形成原因相同的是（ ）
4．声波在生产、医疗和科学研究等方面都有广泛的应用。关于声波的应用，下列说法正确的是（ ）
A．超声波可用来探测鱼群的位置
B．声纹锁是通过响度进行识别
C．在月球上利用超声波进行交流
D．B超是利用次声波检查身体
5．《淮南子·天文训》记载：“方诸见月，则津而为水”。意思是在有月亮的晚上拿一个不浸水的盘，放在露天环境下，盘上会结露水(有月亮的晚上温度低)。下列现象中与此现象物态变化相同的是（ ）
A．冰箱冷冻室的内壁出现“霜”
B．冬天室外行人嘴里呼出“白气”
C．衣柜里防虫用的樟脑丸变小
D．使用吹风机吹头发很快吹干
6．“五一”假期，小明乘客车回老家看望亲人。一家人在一起摘槐花、吃槐花麦饭……这些都是小明最真切的童年记忆。下列有关说法正确的是 （ ）
A．刚出锅的槐花麦饭很烫，是因为麦饭含有的热量多
B．槐树叶看上去呈绿色，是因为叶子吸收了绿光
C．小明乘坐的客车属于内燃机，在做功冲程对外做功后内能增大
D．槐花香气四溢，是因为分子在永不停息地做无规则运动
二、填空题(本题共8小题，每空1分，共16分)
7．“追梦”学习小组的同学用激光笔发出一束红光从空气斜射入水中的情景如图，图中AO为入射光线，保持入射点O不动，在竖直平面内顺时针缓慢旋转，入射光线从AO至图中虚线DO位置过程中，OB将 ，OC将 。(均选填“顺时针转动”“逆时针转动”或“不动”)
8．我国古代科技著作《天工开物》中，对釜的铸造有“铁化如水，以泥固钝铁柄勺从嘴受注”(如图所示)的记载，其中“铁化如水”描述的物态变化是 ，此过程铁要 (选填“吸热”或“放热”)。
9．小明同学身高1.65 m，站在竖直放置的平面镜正前方0.6 m处，他在平面镜中所成像高度为 m，他的像到镜面的垂直距离为 m。
10．夏天的早晨，青草尖端露水珠晶莹透明，太阳出来后，露水珠慢慢消失。青草尖端露水珠的形成属于 (填物态变化名称)过程，露水珠慢慢消失的过程需要 (选填“吸热”或“放热”)。
11．端午节吃粽子是我国传统风俗，煮粽子时很远就闻到香味，这是 现象；吃粽子时，剥开粽叶，会有米粒粘在粽叶上，是因为分子间存在 力。
12．涡轮增压汽车通过压缩空气来增加发动机的进气量，使汽油更充分地燃烧，进而更节能，与相同规格的普通汽车相比，同样的汽油在涡轮增压汽车内热值 (选填“更大”“更小”或“一样大”)；汽车散热器中用水作为冷却液是因为水的 大。
13．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛燃烧一段时间后，烛焰、凸透镜和光屏的位置如图所示，此时在光屏上观察到清晰的烛焰的像，要使像成在光屏中央，应将蜡烛的支架向 调节，在光屏上所成的像与生活中 (选填“眼睛”或“放大镜”)的成像原理相同。
14．★小明用天然气灶将初温为20 ℃，质量为4 kg的水加热到100 ℃，这是通过 的方式使水的内能增加，如果天然气完全燃烧放出的热量有80%被水吸收，则至少需要完全燃烧 m3的天然气。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，天然气的热值为4.2×107 J/m3]
三、识图、作图题(本题共4小题，共9分)
15．(2分)2020年6月，袁隆平团队首次在海拔2 800 m的青海省海西州试种了海水稻。如图所示是海西州当地水沸腾时的温度计示数，则水的沸点为 ℃，当地的大气压强 (选填“高于”“等于”或“低于”)标准大气压。
16．(2分)★用两套完全相同的实验装置来探究“不同物质的吸热能力”，烧杯中的水和煤油质量相等，如图是两种液体的温度随加热时间变化的图象，则水的吸热能力强；由图可得煤油的比热容为2.1×103J/(kg·℃)。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
17．(2分)如图所示，一束光从空气斜射入水中，请画出光在空气中的反射光线和水中的折射光线。
18．(3分)如图所示，一束光射向凹透镜，请画出该光经过凹透镜、凸透镜的折射光路。
四、实验探究题(本题共2小题，共20分)
19．(10分)探究光的反射定律，实验装置如图甲。让一束光贴着光屏射向平面镜的O点，改变入射光线多次实验，数据记录于下表。
序号 入射光线相对法线的位置 反射光线相对法线的位置 入射角i 反射角r
1 左 右 30° 30°
2 左 右 45° 45°
3 左 右 60° 60°
4 右 左 60° 60°
(1)能从不同方向观察到光的传播路径，原因是 。
(2)分析表中数据得出结论：① ；② 。
(3)图乙的光热电站主要就是利用以上光的传播规律工作的，追日镜将太阳光 到吸热塔用于发电。
(4)若图乙为某光热电站上午某时刻的光路图，根据上述实验结论推断，随着太阳的运动，追日镜应沿 时针方向旋转，使光线射向吸热塔。
20．(10分)图甲是“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验装置。
(1)要完成图中实验需要的测量仪器是温度计和 ，在安装器材时最后装的是 (选填“酒精灯”或“温度计”)。
(2)实验中某次温度计的示数如图乙，为 ℃，根据实验数据绘制的水的温度随加热时间变化的图象如图丙，由图可知本实验中水的沸点为 ℃，由此可知，实验中大气压 (选填“大于”“小于”或“等于”)标准大气压。
(3)水沸腾时继续对水加热，水的温度 (选填“升高”“降低”或“不变”)；通过这个实验，你会建议妈妈熬汤时，水沸腾后选择 (选填“保持大火”或“调为小火”)继续炖汤。
(4)去酒精灯后，水仍能继续沸腾一小段时间，原因是 。
(5)在烧杯上放置一个带孔硬纸板，其目的是 。
五、简答与计算题(本题共3小题，共17分。简答部分要有必要的分析与说明，计算部分要有主要公式及数值代入过程，计算结果要有数值和单位)
21．(4分)寒冷的冬天，当人们在室外活动时间比较长的时候，手通常会被冻得失去知觉，如图是人们通常用的最简单又能暂时快速取暖的两种方法。方法一：用嘴对手哈哈气，手感觉到暖和；方法二：搓搓手，两只手互相摩擦，不一会儿就能感到热乎。请你利用学过的物理知识解释这两种方法取暖的原因。
方法一：是通过 (选填“热传递”或“做功”)的方式取暖，原因是 。
方法二：是通过 (选填“热传递”或“做功”)的方式取暖，原因是 。
22．(6分)如图所示为某种固体酒精炉，固体酒精炉比液体酒精炉使用时更安全，为了测定该固体酒精炉的热效率，在炉中放入40 g的固体酒精，当固体酒精燃烧完后，锅中1 kg水的温度从20 ℃升高到了70 ℃。已知固体酒精的热值为1.5×107 J/kg，水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)。
(1)若固体酒精完全燃烧，则放出的热量是多少？
(2)水吸收的热量是多少？
(3)小明测得固体酒精炉的热效率是多大？
解：(1)固体酒精完全燃烧放出的热量：
23．(7分)某高校科研人员根据西藏地区太阳辐射强、供暖周期长等特点，为藏区某县设计了太阳能供暖蓄热系统。该系统由集热、蓄热和供暖三部分组成，其基本工作过程如图所示。集热板白天接收太阳辐射时，其内部水温升高，然后通过热交换器，使蓄水箱内水温升高，再通过水泵将热水送入用户。集热板无法供热时，蓄水箱与热交换器之间阀门关闭。晴天时，集热板获得的内能不仅能满足县城用户全天24小时的取暖需求，同时富余的内能可储存在蓄水箱中，用以解决阴雨天集热板无法供热的问题，实现“不用煤，不用气，不用电，温暖整个县城千家万户！”同学们用所学初中物理知识对该系统某一天的数据进行了简单的分析，为便于计算，工作过程和相关数值均做了简化处理，如下表所示。不计集热板到蓄水箱之间的管道、热交换器的热损失。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，水的密度为1.0×103 kg/m3]
eq \a\vs4\al()
集热板每小时、每平方米接收的太阳辐射能量 集热板面积 蓄水箱全天持续供暖输出能量(含用户得到的内能、蓄水箱和供暖管道的热损失)
3×106 J 4×104 m2 1.74×1011 J
(1)若这一天光照时长为10 h，集热板的光热转化效率为60%，则集热板中的水获得的内能是多少？
(2)若一天10 h集热板中获得的内能，一方面通过蓄水箱对用户全天持续供暖，另一方面使得蓄水箱内水的温度最终升高了10 ℃。请分析计算该蓄水箱的容积至少是多少？
(3)假设该县城用户均采用地暖供热。根据地暖供热标准，用户的进水温度不低于40 ℃。若这一天持续供暖结束后，蓄水箱水温为48 ℃，接下来为连续阴雨天气，请你通过计算分析，蓄水箱储存的内能 (选填“能”或“不能”)为县城用户按标准持续供暖3天，通过计算说明理由。(计算结果保留一位小数)阶段检测卷一、声、光、热学
一、选择题(本题共6小题，每小题3分，共18分。每小题给出的四个选项中只有一个正确)
1．“五四”青年节到来之际，教室里传来《光荣啊，中国共青团》的歌声，小明一听便知道是小英在唱歌。他能确定是小英，主要是根据声音的（C）
A．音调 B．响度 C．音色 D．频率
2．下列现象或情景由光的折射形成的是（D）
A．牙医用口镜检查牙齿 B．演员对着镜子画脸谱
C．手在灯光下形成影子 D．用放大镜观察邮票
3．“禾下乘凉梦”包含着一定的物理知识，水稻下面可乘凉，说明水稻下面有阴影。下列现象的形成原因和水稻下阴影的形成原因相同的是（A）
4．声波在生产、医疗和科学研究等方面都有广泛的应用。关于声波的应用，下列说法正确的是（A）
A．超声波可用来探测鱼群的位置
B．声纹锁是通过响度进行识别
C．在月球上利用超声波进行交流
D．B超是利用次声波检查身体
5．《淮南子·天文训》记载：“方诸见月，则津而为水”。意思是在有月亮的晚上拿一个不浸水的盘，放在露天环境下，盘上会结露水(有月亮的晚上温度低)。下列现象中与此现象物态变化相同的是（B）
A．冰箱冷冻室的内壁出现“霜”
B．冬天室外行人嘴里呼出“白气”
C．衣柜里防虫用的樟脑丸变小
D．使用吹风机吹头发很快吹干
6．“五一”假期，小明乘客车回老家看望亲人。一家人在一起摘槐花、吃槐花麦饭……这些都是小明最真切的童年记忆。下列有关说法正确的是 （D）
A．刚出锅的槐花麦饭很烫，是因为麦饭含有的热量多
B．槐树叶看上去呈绿色，是因为叶子吸收了绿光
C．小明乘坐的客车属于内燃机，在做功冲程对外做功后内能增大
D．槐花香气四溢，是因为分子在永不停息地做无规则运动
二、填空题(本题共8小题，每空1分，共16分)
7．“追梦”学习小组的同学用激光笔发出一束红光从空气斜射入水中的情景如图，图中AO为入射光线，保持入射点O不动，在竖直平面内顺时针缓慢旋转，入射光线从AO至图中虚线DO位置过程中，OB将逆时针转动，OC将顺时针转动。(均选填“顺时针转动”“逆时针转动”或“不动”)
8．我国古代科技著作《天工开物》中，对釜的铸造有“铁化如水，以泥固钝铁柄勺从嘴受注”(如图所示)的记载，其中“铁化如水”描述的物态变化是熔化，此过程铁要吸热(选填“吸热”或“放热”)。
9．小明同学身高1.65 m，站在竖直放置的平面镜正前方0.6 m处，他在平面镜中所成像高度为1.65m，他的像到镜面的垂直距离为0.6m。
10．夏天的早晨，青草尖端露水珠晶莹透明，太阳出来后，露水珠慢慢消失。青草尖端露水珠的形成属于液化(填物态变化名称)过程，露水珠慢慢消失的过程需要吸热(选填“吸热”或“放热”)。
11．端午节吃粽子是我国传统风俗，煮粽子时很远就闻到香味，这是扩散现象；吃粽子时，剥开粽叶，会有米粒粘在粽叶上，是因为分子间存在引力。
12．涡轮增压汽车通过压缩空气来增加发动机的进气量，使汽油更充分地燃烧，进而更节能，与相同规格的普通汽车相比，同样的汽油在涡轮增压汽车内热值一样大(选填“更大”“更小”或“一样大”)；汽车散热器中用水作为冷却液是因为水的比热容大。
13．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛燃烧一段时间后，烛焰、凸透镜和光屏的位置如图所示，此时在光屏上观察到清晰的烛焰的像，要使像成在光屏中央，应将蜡烛的支架向上调节，在光屏上所成的像与生活中眼睛(选填“眼睛”或“放大镜”)的成像原理相同。
14．★小明用天然气灶将初温为20 ℃，质量为4 kg的水加热到100 ℃，这是通过热传递的方式使水的内能增加，如果天然气完全燃烧放出的热量有80%被水吸收，则至少需要完全燃烧0.04m3的天然气。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，天然气的热值为4.2×107 J/m3]
三、识图、作图题(本题共4小题，共9分)
15．(2分)2020年6月，袁隆平团队首次在海拔2 800 m的青海省海西州试种了海水稻。如图所示是海西州当地水沸腾时的温度计示数，则水的沸点为91℃，当地的大气压强低于(选填“高于”“等于”或“低于”)标准大气压。
16．(2分)★用两套完全相同的实验装置来探究“不同物质的吸热能力”，烧杯中的水和煤油质量相等，如图是两种液体的温度随加热时间变化的图象，则水的吸热能力强；由图可得煤油的比热容为2.1×103J/(kg·℃)。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
17．(2分)如图所示，一束光从空气斜射入水中，请画出光在空气中的反射光线和水中的折射光线。
18．(3分)如图所示，一束光射向凹透镜，请画出该光经过凹透镜、凸透镜的折射光路。
四、实验探究题(本题共2小题，共20分)
19．(10分)探究光的反射定律，实验装置如图甲。让一束光贴着光屏射向平面镜的O点，改变入射光线多次实验，数据记录于下表。
序号 入射光线相对法线的位置 反射光线相对法线的位置 入射角i 反射角r
1 左 右 30° 30°
2 左 右 45° 45°
3 左 右 60° 60°
4 右 左 60° 60°
(1)能从不同方向观察到光的传播路径，原因是光在光屏上发生漫反射。
(2)分析表中数据得出结论：①反射光线、入射光线分别位于法线两侧；②反射角等于入射角。
(3)图乙的光热电站主要就是利用以上光的传播规律工作的，追日镜将太阳光反射到吸热塔用于发电。
(4)若图乙为某光热电站上午某时刻的光路图，根据上述实验结论推断，随着太阳的运动，追日镜应沿逆时针方向旋转，使光线射向吸热塔。
20．(10分)图甲是“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验装置。
(1)要完成图中实验需要的测量仪器是温度计和秒表，在安装器材时最后装的是温度计(选填“酒精灯”或“温度计”)。
(2)实验中某次温度计的示数如图乙，为92℃，根据实验数据绘制的水的温度随加热时间变化的图象如图丙，由图可知本实验中水的沸点为98℃，由此可知，实验中大气压小于(选填“大于”“小于”或“等于”)标准大气压。
(3)水沸腾时继续对水加热，水的温度不变(选填“升高”“降低”或“不变”)；通过这个实验，你会建议妈妈熬汤时，水沸腾后选择调为小火(选填“保持大火”或“调为小火”)继续炖汤。
(4)去酒精灯后，水仍能继续沸腾一小段时间，原因是石棉网的温度仍高于水的沸点，水还能吸热。
(5)在烧杯上放置一个带孔硬纸板，其目的是减少热量损失，缩短加热时间，保持内外气压相等。
五、简答与计算题(本题共3小题，共17分。简答部分要有必要的分析与说明，计算部分要有主要公式及数值代入过程，计算结果要有数值和单位)
21．(4分)寒冷的冬天，当人们在室外活动时间比较长的时候，手通常会被冻得失去知觉，如图是人们通常用的最简单又能暂时快速取暖的两种方法。方法一：用嘴对手哈哈气，手感觉到暖和；方法二：搓搓手，两只手互相摩擦，不一会儿就能感到热乎。请你利用学过的物理知识解释这两种方法取暖的原因。
方法一：是通过热传递(选填“热传递”或“做功”)的方式取暖，原因是哈气的热量传递给手，使手的内能增大，温度升高，即通过热传递的方式改变物体的内能。
方法二：是通过做功(选填“热传递”或“做功”)的方式取暖，原因是搓手是手克服摩擦做功，使手的内能增加，温度升高，即通过做功的方式改变手的内能。
22．(6分)如图所示为某种固体酒精炉，固体酒精炉比液体酒精炉使用时更安全，为了测定该固体酒精炉的热效率，在炉中放入40 g的固体酒精，当固体酒精燃烧完后，锅中1 kg水的温度从20 ℃升高到了70 ℃。已知固体酒精的热值为1.5×107 J/kg，水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)。
(1)若固体酒精完全燃烧，则放出的热量是多少？
(2)水吸收的热量是多少？
(3)小明测得固体酒精炉的热效率是多大？
解：(1)固体酒精完全燃烧放出的热量：
Q放＝m酒精q酒精＝40×10－3 kg×1.5×107 J/kg＝6×105 J；
(2)水吸收的热量：
Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(70 ℃－20 ℃)＝2.1×105 J；
(3)固体酒精炉的热效率：
η＝＝＝35%。
23．(7分)某高校科研人员根据西藏地区太阳辐射强、供暖周期长等特点，为藏区某县设计了太阳能供暖蓄热系统。该系统由集热、蓄热和供暖三部分组成，其基本工作过程如图所示。集热板白天接收太阳辐射时，其内部水温升高，然后通过热交换器，使蓄水箱内水温升高，再通过水泵将热水送入用户。集热板无法供热时，蓄水箱与热交换器之间阀门关闭。晴天时，集热板获得的内能不仅能满足县城用户全天24小时的取暖需求，同时富余的内能可储存在蓄水箱中，用以解决阴雨天集热板无法供热的问题，实现“不用煤，不用气，不用电，温暖整个县城千家万户！”同学们用所学初中物理知识对该系统某一天的数据进行了简单的分析，为便于计算，工作过程和相关数值均做了简化处理，如下表所示。不计集热板到蓄水箱之间的管道、热交换器的热损失。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，水的密度为1.0×103 kg/m3]
eq \a\vs4\al()
集热板每小时、每平方米接收的太阳辐射能量 集热板面积 蓄水箱全天持续供暖输出能量(含用户得到的内能、蓄水箱和供暖管道的热损失)
3×106 J 4×104 m2 1.74×1011 J
(1)若这一天光照时长为10 h，集热板的光热转化效率为60%，则集热板中的水获得的内能是多少？
(2)若一天10 h集热板中获得的内能，一方面通过蓄水箱对用户全天持续供暖，另一方面使得蓄水箱内水的温度最终升高了10 ℃。请分析计算该蓄水箱的容积至少是多少？
(3)假设该县城用户均采用地暖供热。根据地暖供热标准，用户的进水温度不低于40 ℃。若这一天持续供暖结束后，蓄水箱水温为48 ℃，接下来为连续阴雨天气，请你通过计算分析，蓄水箱储存的内能不能(选填“能”或“不能”)为县城用户按标准持续供暖3天，通过计算说明理由。(计算结果保留一位小数)
解：(1)集热板接收的太阳辐射能量：
W＝Pt＝3×106 J/(m2·h)×4×104 m2×10 h＝1.2×1012 J，
由η＝可得，集热板中的水获得的内能：
Q吸＝ηW＝60%×1.2×1012 J＝7.2×1011 J；
(2)通过蓄水箱对用户全天持续供暖后剩余：
Q吸剩＝7.2×1011 J－1.74×1011 J＝5.46×1011 J，
由Q吸＝cmΔt可得，蓄水箱内水的质量：
m＝＝＝1.3×107 kg，
由ρ＝可得，蓄水箱的容积：
V＝＝＝1.3×104 m3；
(3)蓄水箱降低温度可以放出的热量：
Q′＝cmΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×1.3×107 kg×(48 ℃－40 ℃)＝4.368×1011 J，
可以供暖的天数n＝≈2.5天，
所以蓄水箱储存的内能不能为县城用户按标准持续供暖3天。
