《2024年孟建平单元测试九年级科学全一册华师大版》

23. 制冰厂工人用冰钩拉着巨大的冰砖轻松地在地上拖行,是因为冰砖在滑行过程中,底面的冰由于克服__________而使它的__________,冰__________(填物态变化名称)成水,从而减小了地面间的________。

答案： 摩擦做功　内能增加　熔化　摩擦

24. 冬天双手捧着热水袋会感到暖和,这是利用________的方式增加了手的内能;双手反复摩擦也会感到暖和,这是利用________的方式增加了手的内能。

答案： 热传递　做功

25. 西气东输主干线西起塔里木盆地的轮南油气田,向东途经九个省区,最终到达上海,总计年输送天然气1.2×10¹⁰ m³,这些天然气完全燃烧放出的热量是______J(管道内天然气密度为6 kg/m³,天然气的热值是5×10⁷ J/kg)。

答案： $3.6×10^{18}$

26. 一台汽油机在一个工作循环中消耗了10 g汽油(热值为4.6×10⁷ J/kg),这些汽油完全燃烧产生的热量是______J。若这台汽油机的效率为30%,则一个工作循环输出的有用机械能为______J。

答案： $4.6×10^{5}$ $1.38×10^{5}$

27. 登山的火炬手必须携带氧气瓶,这里氧气的作用是供火炬手________。火炬中的燃料燃烧需要氧气,这是利用氧气________的性质。火炬燃烧时把燃料的_______能转化为内能和光能。

答案： 呼吸　助燃　化学

28. (6分)如图所示,是一个同学用相同的酒精灯给质量相等的甲、乙两种固体加热时,根据测量结果描绘的温度、时间的图像,由图可知,甲物质的比热容________(填“小于”“等于”或“大于”)乙物质的比热容,其中________物质是晶体。

答案： 小于　甲

29. (8分)为了研究物质的某种特性,某小组的同学先做了如下实验:他们在甲、乙两个完全相同的烧杯中分别放入100 g和200 g的温水,实验时让它们自然冷却,并利用温度计和计时器测量水的温度随时间的变化情况。记录的数据分别如表一、表二所示(设甲、乙两杯水每分钟放出的热量相等)。
表一:m₁ = 100 g

表二:m₂ = 200 g

(1)分析比较表一和表二中的数据可知,实验时,两杯水所处环境温度是________(填“相同”或“不同”)的。
(2)分析比较表一(或表二)中第一列和第三列的数据及相关条件,可得出的初步结论是______________________________。
(3)分析比较表一和表二中的第三列、第四列、第五列等数据及相关条件,可得出的初步结论是______________________________。
(4)进一步结合分析表一和表二中的数据及相关条件,还可得出的初步结论是______________________________。

答案：
(1)不同　
(2)相同质量的水(同种物质)，放出热量与温度变化成正比　
(3)水(同种物质)降低温度相同时，质量大的物体放出的热量多　
(4)水(同种物质)放出热量与质量和降低温度的值呈正相关

30. (6分)随着人们生活水平的提高,越来越多的南方家庭采用“水地暖”进行取暖。其原理是:在房间地面装饰层下铺设散热管道,通过管道内的热水散热提高室温。当供水温度为45℃时,单位面积的散热功率与地面装饰层材料、散热管材料的对应关系见下表:

(1)若该地暖系统的总水量为2×10³ kg,将全部的水从5℃加热至45℃,水至少需要吸收多少热量? [c水 = 4.2×10³ J/(kg·℃)]
(2)某家庭木地板的面积为80 m²,散热管材料为聚丁烯(PB),供水温度为45℃,则该供暖系统每小时的散热量为多少焦?
(3)“水地暖”散热量除与散热时间、面积有关外,你认为还与哪些因素有关? 请写出一点即可。

答案：
(1)水吸收的热量$Q_{吸}=c_{水}m(t - t_{0}) = 4.2×10^{3}J/(kg·^{\circ}C)×2×10^{3}kg×(45^{\circ}C - 5^{\circ}C)=3.36×10^{8}J$。
(2)由题知，散热管材料为聚丁烯、装饰层材料用木地板时，该家庭地面单位面积上的散热功率$P = 90.0W/m^{2}$，该供暖系统每小时的散热量$Q = Pt = 90.0W/m^{2}×80m^{2}×3600s = 2.592×10^{7}J$。
(3)“水地暖”散热量除与散热时间、面积有关外，还与地面装饰层材料、散热管材料、装饰层厚度、供水温度、管间距离等有关。

31. (8分)阅读材料,回答问题。
新能源车中的“空气弹簧”
为实现“碳中和”,中国新能源车发展势头迅猛,许多厂商在30万元左右的新能源车型上配备了原本豪车专属的“空气悬架”,其主要构件空气弹簧(如右图)可以起到有效减震、大幅提升汽车运行平稳、乘坐舒适的作用。空气弹簧主要由活塞、气缸及密封在气缸内的一定质量气体构成。汽车上下乘客及剧烈颠簸均会引起车身振动。上下乘客时气缸内气体的体积变化较慢,气体与外界有充分的热交换;剧烈颠簸时气缸内气体的体积变化较快,气体与外界来不及热交换。

(1)知识应用:若外界环境温度保持不变,在气体压缩的过程中,当上下乘客(主动降低车身)时,气体的内能________(填“增加”“减少”或“不变”),气体从(向)外界________(填“吸热”或“放热”)。
(2)知识迁移:科学教材中有一活动,(如图)在一个配有活塞的厚玻璃筒,筒内放一小团浸有少量乙醚的棉花,快速压下活塞,观察棉花能否燃烧起来。在该实验中有几个关键词,玻璃塞要“快速”,压下活塞要“快速”,有助于棉花燃烧起来,这是因为________________。
(3)实验改进:上述科学教材中的这一活动有两个不足:一是实验器材携带乙醚非常不方便;二是要达到理想实验效果也比较费力。通过改进后如图,硬棒OA可以绕O点转动。筒内放一团棉花,反复快速用较小的力F作用于A点压下活塞,比较容易观察到理想的实验效果。

①请在图中作出在A点施加的最小的力F吸力臂L;
②请你通过比较实验改进前后,对图乙装置中棉花燃烧起来的现象加以解释。

答案：

(1)不变　放热　
(2)气体与外界来不及热交换　
(3)① 　②由于利用了省力杠杆，在A处用较小的力快速下压时，就可以让活塞受到较大的力，活塞压缩气体，对筒内的空气做功，且基本不与外界热交换，机械能转化为气体的内能，并不断增加，使气体与棉花的温度升高，当温度达到棉花的着火点时，筒内棉花燃烧起来。

五、智力拓展题(共12分)
32. 如图所示是一个电热水壶,结合你所学的科学知识和对电热水壶的了解,就电热水壶的结构或使用过程的具体情况,从力学、热学、电学的角度分别提出一个与科学有关的问题,并针对所提出的问题作出简答。
示例:烧水时,水壶里的水能不能灌得太满?

答:不能。否则水受热膨胀会溢出,可能会引起漏电。
(1)力学问题:______________________________?
答:______________________________。
(2)电学问题:______________________________?
答:______________________________。
(3)热学问题:______________________________?
答:______________________________。

答案：
(1)为什么壶身与壶嘴口一样高　壶身与壶嘴口构成连通器，壶嘴口低了会导致装水量减少　
(2)电热水壶为什么能烧开水　因为通电后电热元件会发热，电能转化为水的内能，使水温升高　
(3)壶口“白气”是如何形成的　是壶喷出的水蒸气遇到冷空气液化形成的小水珠(合理即可)