沪科版九年级物理专项突破检测(一)热学实验及相关计算含答案

专项突破提升(一)热学实验及相关计算(时间：90分钟满分：100分)热学实验【类型一】探究晶体和非晶体的熔化特点1．(9分)某固态物质加热时，实验装置如图甲所示，其温度随时间变化的关系图像如图乙所示，请分析并回答下列问题。第1题图(1)这是晶体(选填“晶体”或“非晶体”)的熔化图像，其熔化过程中吸收热量，温度不变。(2)第10min时该物质处于液(选填“固”或“液”)态。(3)该物质的熔点是80℃。(4)组装图甲中的实验器材时，应该从下往上(选填“从上往下”或“从下往上”)组装。(5)实验中将试管放在一个装有水的烧杯中进行加热的目的是使物体受热均匀。(6)试管在放置时应注意试管中所装物体完全浸没于水中；试管不接触烧杯底或烧杯壁。(7)该物质在熔化前后曲线的倾斜程度不一致的原因：比热容不一样。(8)灯内酒精用掉一半后，剩下酒精的热值不变(选填“变大”“变小”或“不变”)。2．(8分)小丽选择蜂蜡和海波探究不同固态物质在熔化过程中温度的变化是否相同，设计的实验装置如图甲所示。第2题图(1)将装有蜂蜡、海波的试管分别放在盛水的烧杯内加热，而不是直接用酒精灯加热，目的是使试管内的物质受热均匀。(2)将温度计正确插入蜂蜡和海波中，观察温度计示数时视线A、B、C如图乙所示，其中正确的是B，此时温度计的示数是42℃。(3)图丙是小丽绘制的海波的熔化图像，图中BC段表示海波的熔化过程，此过程中海波吸收(选填“吸收”或“放出”)热量，温度不变(选填“升高”“降低”或“不变”)，第10min海波处于固液共存(选填“固”“液”或“固液共存”)态。(4)图丁是小丽绘制的蜂蜡的熔化图像，蜂蜡在熔化过程中温度升高(选填“升高”或“不变”)，蜂蜡是非晶体(选填“晶体”或“非晶体”)。【类型二】探究液体沸腾的特点3．(12分)如图所示为“探究水的沸腾”的实验装置，小明同学的实验数据见表所示。第3题图时间/min01234567温度/℃9092949698989798(1)实验装置的安装顺序为自下而上(选填“自上而下”或“自下而上”)，陶土网的作用是使烧杯受热均匀。(2)从表中的数据可以看出，第6min记录的数据明显错误，判断的理由是水沸腾过程中温度保持不变。(3)由表中数据可知，水在沸腾时内能增加，温度不变。(4)由表中数据可知，水的沸点是98℃，此时液面上的气压小于(选填“小于”“大于”或“等于”)1个标准大气压。(5)小明观察到水沸腾前和沸腾时水中气泡的上升情况如图甲、乙所示，其中图甲是水在沸腾时的情况。(6)若A、B两个小组用该装置同时做此实验，结果A组队员发现所用时间比B组长，请你提出改进意见：减少水的质量或提高水的初温。(7)烧杯的纸盖上有两个小孔，请你分析一下其作用：穿过温度计的那个孔的作用是固定温度计，另外一个孔的作用是使水面上方大气压强与外界相同，使水的沸点测量值更准确。(8)若在水沸腾的过程中撤去酒精灯，沸腾现象会(选填“会”或“不会”)停止。【类型三】探究不同物质的吸热能力4．(7分)为了比较水和煤油的吸热能力，江涛用两个相同的装置做了如图所示的实验。第4题图(1)在两个相同的烧杯中应加入初温相同、质量相同的水和煤油。(2)实验中搅拌器的作用是使液体受热均匀；用相同的酒精灯加热，相同的时间内水吸收的热量等于(选填“大于”“小于”或“等于”)煤油吸收的热量。(3)煤油的温度比水的温度升高得快(选填“快”或“慢”)，这表明水的吸热本领更强。(4)实验中除了天平和温度计外，我们还需要的测量工具是停表。(5)该实验用到的实验方法为控制变量法和转换法。热学计算【类型一】物体吸放热的计算5．(3分)甲、乙两物体的质量之比是3∶1，它们吸收的热量之比是2∶1，比热容之比是3∶2，则甲、乙两物体升高的温度之比为(B)A．9∶1 B．4∶9C．9∶4 D．1∶96．(2分)汽车的散热器用水作冷却剂，散热器中装有10kg的水，水的温度升高10℃，水吸收了4.2×105J的热量，内能增加(选填“增加”“减少”或“不变”)。[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]7．(1分)如图甲所示，将盛有凉牛奶的奶瓶放在热水中，如图乙所示是250g牛奶与热水的温度随时间变化的关系图像，则牛奶在加热过程中吸收的热量为2.1×104J。[c牛奶＝4.2×103J/(kg·℃)]第7题图【类型二】燃料燃烧放出的热量与吸放热相结合类型8．(1分)完全燃烧0.21kg的酒精所放出的热量全部被质量为50kg、温度为20℃的水吸收，则水温升高30℃。[q酒精＝3.0×107J/kg，c水＝4.2×103J/(kg·℃)]9．(2分)质量为2kg的水温度由20℃升高到60℃，这杯水的内能增加(选填“增加”“减少”或“不变”)，这些热量相当于完全燃烧11.2g的酒精放出的热量。[c水＝4.2×103J/(kg·℃)，q酒精＝3.0×107J/kg]10．(4分)汽油机的压缩冲程把机械能转化为内能；汽油机在一段时间内消耗了2kg汽油，这些汽油完全燃烧，可放出9.2×107J的热量。(q汽油＝4.6×107J/kg)11．(4分)质量为20g、热值为2.1×107J/kg的某种燃料完全燃烧，放出的热量可以使质量为10kg、温度为25℃的水温度升高10℃。四冲程汽油机把内能转化成机械能的是做功冲程。[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]12．(5分)某工厂利用地热温泉水辅助冬季供暖，地热温泉水每天出水量为2.5×104kg，温泉水的初温是80℃，供暖后温度降到40℃。温泉水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，则：(1)这些温泉水每天放出的热量是多少？(2)若这些热量由热值是3.0×107J/kg的焦炭提供，至少需要燃烧多少千克的焦炭？解：(1)这些温泉水每天放出的热量Q放＝c水mΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×2.5×104kg×(80℃－40℃)＝4.2×109J。(2)由Q放＝mq可知，至少需要燃烧的焦炭的质量m＝Q放q＝【类型三】炉具的效率问题13．(4分)用煤气灶把质量为2kg、初温为20℃的水加热到70℃，消耗了20g煤气。已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，煤气的热值为4.0×107J/kg，则水吸收的热量为4.2×105J，煤气灶烧水的效率为52.5%。14．(2分)某同学家使用燃气热水器，平均每天需将100kg的水从18℃加热到58℃。若天然气完全燃烧放出热量的70%被水吸收，则热水器平均每天消耗天然气0.6m3。[c水＝4.2×103J/(kg·℃)，q天然气＝4.0×107J/m3]15．(4分)菜籽油最适宜的烹饪温度在150℃至180℃之间。用天然气将质量为0.02kg的菜籽油从室温20℃加热到170℃，天然气燃烧释放出的热量有60%被菜籽油吸收，则菜籽油吸收了6×103J的热量，燃烧了2.5×10-4m3的天然气。[c菜籽油＝2.0×103J/(kg·℃)，q天然气＝4.0×107J/m3]16．(4分)如果瓶装液化气每瓶装有10kg的液化气，液化气的热值取4.2×107J/kg，则每瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是4.2×108J，若放出的热量有40%被水吸收，在1个标准大气压下可把500kg的水从20℃加热至沸腾。[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]17．(6分)燃气灶烧水时，把质量为2kg、初温为20℃的水加热到100℃，共燃烧了0.04m3的天然气(假设天然气完全燃烧)。已知c水＝4.2×103J/(kg·℃)，q天然气＝4.0×10(1)水吸收的热量；(2)天然气完全燃烧放出的热量；(3)燃气灶烧水时的效率。解：(1)水吸收的热量Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃－20℃)＝6.72×105J。(2)天然气完全燃烧放出的热量Q放＝q天然气V＝4.0×107J/m3×0.04m3＝1.6×106J。(3)燃气灶烧水时的效率η＝Q吸Q放×100%＝6.72×【类型四】热机的效率问题18．(4分)一台单缸四冲程柴油机在工作运行中，共消耗了5kg的柴油，这些柴油完全燃烧放出的热量是2.15×108J，若此柴油机只做了8.17×107J的有用功，则它的热机效率为38%。(q柴油＝4.3×107J/kg)19．(6分)如图所示是汽油机工作中的做功冲程，该汽油机的飞轮转速为3600r/min，则该汽油机每分钟对外做功1800次。若该汽油机的效率为30%，消耗200g汽油，对外做功2.76×106J。(q汽油＝4.6×107J/kg)第19题图20．(4分)如图所示，在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速下压，棉花被点燃，此过程的能量转化方式与汽油机的压缩冲程相同；某效率为25%的汽油机在一次工作中消耗了4kg汽油，该汽油机对外做的机械功为4.6×107J。(q汽油＝4.6×107J/kg)第20题图21．(8分)一辆轿车在平直的高速公路上匀速行驶2.