滬科版九年級(jí)物理專項(xiàng)突破檢測(cè)(一)熱學(xué)實(shí)驗(yàn)及相關(guān)計(jì)算含答案

專項(xiàng)突破提升(一)熱學(xué)實(shí)驗(yàn)及相關(guān)計(jì)算(時(shí)間：90分鐘滿分：100分)熱學(xué)實(shí)驗(yàn)【類型一】探究晶體和非晶體的熔化特點(diǎn)1．(9分)某固態(tài)物質(zhì)加熱時(shí)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，其溫度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖像如圖乙所示，請(qǐng)分析并回答下列問題。第1題圖(1)這是晶體(選填“晶體”或“非晶體”)的熔化圖像，其熔化過程中吸收熱量，溫度不變。(2)第10min時(shí)該物質(zhì)處于液(選填“固”或“液”)態(tài)。(3)該物質(zhì)的熔點(diǎn)是80℃。(4)組裝圖甲中的實(shí)驗(yàn)器材時(shí)，應(yīng)該從下往上(選填“從上往下”或“從下往上”)組裝。(5)實(shí)驗(yàn)中將試管放在一個(gè)裝有水的燒杯中進(jìn)行加熱的目的是使物體受熱均勻。(6)試管在放置時(shí)應(yīng)注意試管中所裝物體完全浸沒于水中；試管不接觸燒杯底或燒杯壁。(7)該物質(zhì)在熔化前后曲線的傾斜程度不一致的原因：比熱容不一樣。(8)燈內(nèi)酒精用掉一半后，剩下酒精的熱值不變(選填“變大”“變小”或“不變”)。2．(8分)小麗選擇蜂蠟和海波探究不同固態(tài)物質(zhì)在熔化過程中溫度的變化是否相同，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。第2題圖(1)將裝有蜂蠟、海波的試管分別放在盛水的燒杯內(nèi)加熱，而不是直接用酒精燈加熱，目的是使試管內(nèi)的物質(zhì)受熱均勻。(2)將溫度計(jì)正確插入蜂蠟和海波中，觀察溫度計(jì)示數(shù)時(shí)視線A、B、C如圖乙所示，其中正確的是B，此時(shí)溫度計(jì)的示數(shù)是42℃。(3)圖丙是小麗繪制的海波的熔化圖像，圖中BC段表示海波的熔化過程，此過程中海波吸收(選填“吸收”或“放出”)熱量，溫度不變(選填“升高”“降低”或“不變”)，第10min海波處于固液共存(選填“固”“液”或“固液共存”)態(tài)。(4)圖丁是小麗繪制的蜂蠟的熔化圖像，蜂蠟在熔化過程中溫度升高(選填“升高”或“不變”)，蜂蠟是非晶體(選填“晶體”或“非晶體”)。【類型二】探究液體沸騰的特點(diǎn)3．(12分)如圖所示為“探究水的沸騰”的實(shí)驗(yàn)裝置，小明同學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表所示。第3題圖時(shí)間/min01234567溫度/℃9092949698989798(1)實(shí)驗(yàn)裝置的安裝順序?yàn)樽韵露?選填“自上而下”或“自下而上”)，陶土網(wǎng)的作用是使燒杯受熱均勻。(2)從表中的數(shù)據(jù)可以看出，第6min記錄的數(shù)據(jù)明顯錯(cuò)誤，判斷的理由是水沸騰過程中溫度保持不變。(3)由表中數(shù)據(jù)可知，水在沸騰時(shí)內(nèi)能增加，溫度不變。(4)由表中數(shù)據(jù)可知，水的沸點(diǎn)是98℃，此時(shí)液面上的氣壓小于(選填“小于”“大于”或“等于”)1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。(5)小明觀察到水沸騰前和沸騰時(shí)水中氣泡的上升情況如圖甲、乙所示，其中圖甲是水在沸騰時(shí)的情況。(6)若A、B兩個(gè)小組用該裝置同時(shí)做此實(shí)驗(yàn)，結(jié)果A組隊(duì)員發(fā)現(xiàn)所用時(shí)間比B組長(zhǎng)，請(qǐng)你提出改進(jìn)意見：減少水的質(zhì)量或提高水的初溫。(7)燒杯的紙蓋上有兩個(gè)小孔，請(qǐng)你分析一下其作用：穿過溫度計(jì)的那個(gè)孔的作用是固定溫度計(jì)，另外一個(gè)孔的作用是使水面上方大氣壓強(qiáng)與外界相同，使水的沸點(diǎn)測(cè)量值更準(zhǔn)確。(8)若在水沸騰的過程中撤去酒精燈，沸騰現(xiàn)象會(huì)(選填“會(huì)”或“不會(huì)”)停止。【類型三】探究不同物質(zhì)的吸熱能力4．(7分)為了比較水和煤油的吸熱能力，江濤用兩個(gè)相同的裝置做了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。第4題圖(1)在兩個(gè)相同的燒杯中應(yīng)加入初溫相同、質(zhì)量相同的水和煤油。(2)實(shí)驗(yàn)中攪拌器的作用是使液體受熱均勻；用相同的酒精燈加熱，相同的時(shí)間內(nèi)水吸收的熱量等于(選填“大于”“小于”或“等于”)煤油吸收的熱量。(3)煤油的溫度比水的溫度升高得快(選填“快”或“慢”)，這表明水的吸熱本領(lǐng)更強(qiáng)。(4)實(shí)驗(yàn)中除了天平和溫度計(jì)外，我們還需要的測(cè)量工具是停表。(5)該實(shí)驗(yàn)用到的實(shí)驗(yàn)方法為控制變量法和轉(zhuǎn)換法。熱學(xué)計(jì)算【類型一】物體吸放熱的計(jì)算5．(3分)甲、乙兩物體的質(zhì)量之比是3∶1，它們吸收的熱量之比是2∶1，比熱容之比是3∶2，則甲、乙兩物體升高的溫度之比為(B)A．9∶1 B．4∶9C．9∶4 D．1∶96．(2分)汽車的散熱器用水作冷卻劑，散熱器中裝有10kg的水，水的溫度升高10℃，水吸收了4.2×105J的熱量，內(nèi)能增加(選填“增加”“減少”或“不變”)。[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]7．(1分)如圖甲所示，將盛有涼牛奶的奶瓶放在熱水中，如圖乙所示是250g牛奶與熱水的溫度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖像，則牛奶在加熱過程中吸收的熱量為2.1×104J。[c牛奶＝4.2×103J/(kg·℃)]第7題圖【類型二】燃料燃燒放出的熱量與吸放熱相結(jié)合類型8．(1分)完全燃燒0.21kg的酒精所放出的熱量全部被質(zhì)量為50kg、溫度為20℃的水吸收，則水溫升高30℃。[q酒精＝3.0×107J/kg，c水＝4.2×103J/(kg·℃)]9．(2分)質(zhì)量為2kg的水溫度由20℃升高到60℃，這杯水的內(nèi)能增加(選填“增加”“減少”或“不變”)，這些熱量相當(dāng)于完全燃燒11.2g的酒精放出的熱量。[c水＝4.2×103J/(kg·℃)，q酒精＝3.0×107J/kg]10．(4分)汽油機(jī)的壓縮沖程把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；汽油機(jī)在一段時(shí)間內(nèi)消耗了2kg汽油，這些汽油完全燃燒，可放出9.2×107J的熱量。(q汽油＝4.6×107J/kg)11．(4分)質(zhì)量為20g、熱值為2.1×107J/kg的某種燃料完全燃燒，放出的熱量可以使質(zhì)量為10kg、溫度為25℃的水溫度升高10℃。四沖程汽油機(jī)把內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的是做功沖程。[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]12．(5分)某工廠利用地?zé)釡厝o助冬季供暖，地?zé)釡厝刻斐鏊繛?.5×104kg，溫泉水的初溫是80℃，供暖后溫度降到40℃。溫泉水的比熱容是4.2×103J/(kg·℃)，則：(1)這些溫泉水每天放出的熱量是多少？(2)若這些熱量由熱值是3.0×107J/kg的焦炭提供，至少需要燃燒多少千克的焦炭？解：(1)這些溫泉水每天放出的熱量Q放＝c水mΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×2.5×104kg×(80℃－40℃)＝4.2×109J。(2)由Q放＝mq可知，至少需要燃燒的焦炭的質(zhì)量m＝Q放q＝【類型三】爐具的效率問題13．(4分)用煤氣灶把質(zhì)量為2kg、初溫為20℃的水加熱到70℃，消耗了20g煤氣。已知水的比熱容是4.2×103J/(kg·℃)，煤氣的熱值為4.0×107J/kg，則水吸收的熱量為4.2×105J，煤氣灶燒水的效率為52.5%。14．(2分)某同學(xué)家使用燃?xì)鉄崴?，平均每天需?00kg的水從18℃加熱到58℃。若天然氣完全燃燒放出熱量的70%被水吸收，則熱水器平均每天消耗天然氣0.6m3。[c水＝4.2×103J/(kg·℃)，q天然氣＝4.0×107J/m3]15．(4分)菜籽油最適宜的烹飪溫度在150℃至180℃之間。用天然氣將質(zhì)量為0.02kg的菜籽油從室溫20℃加熱到170℃，天然氣燃燒釋放出的熱量有60%被菜籽油吸收，則菜籽油吸收了6×103J的熱量，燃燒了2.5×10-4m3的天然氣。[c菜籽油＝2.0×103J/(kg·℃)，q天然氣＝4.0×107J/m3]16．(4分)如果瓶裝液化氣每瓶裝有10kg的液化氣，液化氣的熱值取4.2×107J/kg，則每瓶液化氣全部完全燃燒放出的熱量是4.2×108J，若放出的熱量有40%被水吸收，在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下可把500kg的水從20℃加熱至沸騰。[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]17．(6分)燃?xì)庠顭畷r(shí)，把質(zhì)量為2kg、初溫為20℃的水加熱到100℃，共燃燒了0.04m3的天然氣(假設(shè)天然氣完全燃燒)。已知c水＝4.2×103J/(kg·℃)，q天然氣＝4.0×10(1)水吸收的熱量；(2)天然氣完全燃燒放出的熱量；(3)燃?xì)庠顭畷r(shí)的效率。解：(1)水吸收的熱量Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃－20℃)＝6.72×105J。(2)天然氣完全燃燒放出的熱量Q放＝q天然氣V＝4.0×107J/m3×0.04m3＝1.6×106J。(3)燃?xì)庠顭畷r(shí)的效率η＝Q吸Q放×100%＝6.72×【類型四】熱機(jī)的效率問題18．(4分)一臺(tái)單缸四沖程柴油機(jī)在工作運(yùn)行中，共消耗了5kg的柴油，這些柴油完全燃燒放出的熱量是2.15×108J，若此柴油機(jī)只做了8.17×107J的有用功，則它的熱機(jī)效率為38%。(q柴油＝4.3×107J/kg)19．(6分)如圖所示是汽油機(jī)工作中的做功沖程，該汽油機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速為3600r/min，則該汽油機(jī)每分鐘對(duì)外做功1800次。若該汽油機(jī)的效率為30%，消耗200g汽油，對(duì)外做功2.76×106J。(q汽油＝4.6×107J/kg)第19題圖20．(4分)如圖所示，在空氣壓縮引火儀玻璃筒的底部放一小團(tuán)干燥的棉花，用力將活塞迅速下壓，棉花被點(diǎn)燃，此過程的能量轉(zhuǎn)化方式與汽油機(jī)的壓縮沖程相同；某效率為25%的汽油機(jī)在一次工作中消耗了4kg汽油，該汽油機(jī)對(duì)外做的機(jī)械功為4.6×107J。(q汽油＝4.6×107J/kg)第20題圖21．(8分)一輛轎車在平直的高速公路上勻速行駛2.