好题初中物理九年级全册第十章《机械能内能及其转化》测试题答案解析4.docx
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好题初中物理九年级全册第十章《机械能内能及其转化》测试题答案解析4
一、选择题
1.为了探究热传递过程中高温物体、低温物体温度变化的特点,小明做了如下实验,将盛有30℃冷水的小烧杯放入盛有70℃热水的大烧杯中,分别用温度传感器测量两杯水的温度变化情况,绘制成如图所示的图像。
下列说法错误的是( )
A.热水的质量可能小于冷水的质量
B.热水温度下降比冷水温度升高得快
C.热水和冷水到达同一温度的时间是相同的
D.热水放出的热量一定等于冷水吸收的热量
2.下表是某品牌小轿车的一些技术参数,下列说法不正确的是( )
车型
某品牌小轿车
排气量
2.0L
最大功率
60kW
空燃比
15︰1
汽油的热值
4.6×107J/kg
A.如果汽油机的飞轮在1min内转动3000圈,则高温高压燃气推动活塞做功1500次
B.汽油的热值是指汽车的汽油完全燃烧释放的热量
C.汽油机在以最大功率工作时,1min内做的功为3.6×106J
D.对汽油机发动机进行改进,汽油发动机的效率也不可能达到100%
3.一杯热水变凉了,下列说法正确的是( )
A.水的内能增加B.水的温度不变
C.水含有的热量减少D.水分子的无规则运动减慢
4.如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同。
燃料的质量相同,烧杯内的液体的初温和质量也相同,不考虑热量损失,下列选项正确的是( )
A.对比乙丙两图,液体最终的升温可以比较两种液体的比热容
B.对比乙丙两图,如果液体b最终升温较高,说明燃料1的热值较大
C.对比甲乙两图,如果燃料2的热值较高,最终乙图液体内能较大
D.对比甲丙两图,如果液体b比热容比液体a大,那么要升高相同的温度,甲图装置需要时间较长。
5.关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A.物体的内能越多,放出热量一定越多
B.物体的温度升高,一定是吸收热量
C.温度相同的物体,其内能不一定相等
D.物体的温度越高,含的热量就越多
6.关于燃料的热值,以下说法正确的是()
A.0.5g和5kg的同种汽油的热值是相同的
B.当燃料未燃烧时,其热值为零
C.燃料的热值大,完全燃烧放出的热量越多
D.燃料燃烧越充分,其热值越大
7.有关分子热运动,下列说法正确的是( )
A.液体很难被压缩,说明分子间有引力
B.用手捏海绵,海绵的体积变小了,说明分子在做无规则运动
C.雾霾天气大量极细微的尘粒悬浮在空中,说明分子在做无规则运动
D.在做墨水滴入水中的扩散实验中,我们看不到墨水的分子在运动
8.如图所示描述的物理过程,下列分析正确的是( )
A.图甲:
厚玻璃筒内的空气被压缩时,空气的温度升高,内能不变
B.图乙:
瓶子内的空气推动塞子做功后,瓶子内空气的内能增大
C.图丙:
试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气的内能增加
D.图丁:
汽缸内的气体推动活塞向下运动,内能转化为机械能,气体内能减少
9.下列关于温度、内能、热量及比热容和热值的说法中正确的是( )
A.内能不相等的两物体间也可能会发生热传递
B.一个物体的温度越高,它能放出的热量越多
C.一个物体吸收了热量,它的内能将增加,其温度一定升高
D.一种燃料的质量减半,它的比热容不变,但其热值将减半
10.水是一种重要的自然资源,与生物生存、工农业生产、化学生产等息息相关。
下列有关水的认识或观点错误的是( )
A.在自来水中滴入硝酸银溶液产生白色沉淀,说明自来水不是纯净物
B.水是光合作用的原料,但是植物吸收到的大量水却主要用于蒸腾作用
C.在淡水资源缺乏的海岛上,可以用明矾或活性炭从海水中提取淡水
D.沿海地区“冬暖夏凉”,而沙漠地区“早穿皮袄午穿纱,晚上围着火炉吃西瓜”是因为水的比热远比陆地上的砂石、干泥土大
11.下列有关分子动理论的说法不正确的是( )
A.桂花飘香,表明分子在不停地做无规则运动
B.墨水在热水中扩散的快,表明温度越高,分子运动越剧烈
C.固体很难被压缩,表明固体分子间存在斥力
D.压紧的铅块能结合在一起,表明分子间只存在引力
12.关于温度、热量、内能的说法正确的是( )
A.物体内能增加,温度一定升高
B.0
的冰没有内能
C.物体温度越高,所含的热量越多
D.一个物体吸收热量时,温度不一定升高
二、填空题
13.随着科技的发展,无人机等高科技设备也加入了植树造林的队伍。
据报道,无人机由于体积小、质量轻,在进行植树任务时,会在播种范围内灵活飞行,利用空气压力把顶部发芽的种子射进土壤里,无人机可以代替传统人力进行空中播种。
一名无人机操控人员可以同时监控六架无人机,进而达到每人每天种植10万棵树的效率。
请结合文字与图片,找出一个与以上情景有关的物理信息,并指出对应的物理知识,不得与示例重复。
示例:
物理信息:
灵活飞行;物理知识:
质量小,惯性小。
作答:
物理信息:
______;
物理知识:
______。
14.如图是人造地球卫星的轨道示意图。
卫星在远地点时______最大;从远地点向近地点运动时,它的势能减小,______增大。
(两空均选填“动能”或“势能”)
15.水与酒精混合后的总体积小于混合前的体积之和,表明分子之间存在着______;固体很难被压缩,说明分子间存在______;把两块表面干净的铅块压紧,下面吊一个重物也不能把它们拉开,说明分子间存在______。
16.可燃冰是种新型能源,1m3的可燃冰分解后可释放出0.8m3的水和168m3的天然气。
天然气的热值为4×107J/m3,若0.5m3的可燃冰完全燃烧释放出的热量中40%的热量被水吸收,则可使1个标准大气压下,初温为30℃,质4000kg的水升高______℃。
17.流星是指运行在星际空间的流星体进入地球大气层,并与大气摩擦燃烧所产生的光迹,流星体与大气层剧烈摩擦,这个过程中流星内能______(选填“增大”“减小”或“不变”),是通过______(选填“做功”或“热传递”)实现的。
18.甲、乙两台汽油机,甲的功率是乙的2倍,甲的效率是30%,乙的效率是20%,那么甲、乙在相同时间内所消耗汽油质量之比为____。
19.如图所示,该四冲程汽油机正处于______冲程,若此台汽油机飞轮转速为1200r/min,则每秒钟对外做功______次。
20.小明在学习“探究物体吸热能力跟什么因素有关”的实验时,善于观察分析的小明回顾“探究冰的熔化特点”的实验:
如图是根据实验数据绘制的温度时间关系图像,已知冰的质量为100g。
分析图像发现,AB段比CD段升温快,其原因是______。
图像中,物体在B点时具有的内能_______(选填“大于”、“小于”或“等于”)在C点时的内能。
设相同时间内物质吸收的热量相同,实验过程中,第
分钟物体吸收的热量为_______J。
(冰的比热容是2.1×103J/(kg•℃))
三、解答题
21.如图所示是一款新型四轮沙滩卡丁车,该车以36km/h的速度在一段平直的沙滩上匀速行驶20min,消耗汽油1.5L。
整个行驶过程中,发动机牵引卡丁车前进所做功的功率恒为11.5kW。
已知汽油的密度为0.8×103kg/m3,汽油的热值为4.6×107J/kg,那么,在这段运动过程中,求:
(1)该卡丁车所受的阻力是多少?
(2)该卡丁车汽油机的效率为多少?
22.某物理兴趣小组的同学,用煤炉给l0kg的水加热,在6min内完全燃烧了0.4kg的煤,水温从20℃升高到80℃,已知水的比热容为
。
求:
(1)经过6min时间加热,水所吸收的热量;
(2)若该煤炉烧水时的热效率为21%,求煤燃烧放出的热量;
(3)煤的热值为多少?
23.如图甲所示的某品牌插秧机使用北斗导航,农民只需在作业前进行相关设定,即可实现无人值守自动作业。
[
,
]
(1)如果该汽油机飞轮的转速是60r/s,则汽油机每秒钟对外做功多少次?
(2)某段时间插秧机消耗汽油0.21kg,汽油完全燃烧放出的热量是多少J?
(3)若这些热量完全被40kg初温15°C的水吸收,则水温升高多少°C?
24.随着经济水平的不断提高,汽车越来越多地走进了普通百姓人家。
如下表为小明同学家汽车的有关数据:
水箱中装满水质量
汽车的额定功率23kW
求:
(1)某次行驶中,若水箱中水温度升高
,则水吸收多少热量?
[水的比热容为
]
(2)若该汽车在水平路面上以额定功率匀速直线行驶
h消耗的汽油质量是6kg,则汽油完全燃烧放出多少热量?
(汽油的热值为
)
(3)该汽车发动机的热机效率?
25.如图甲所示,是一辆太阳能玩具车,在阳光的照射下,小车从静止开始沿直线运动,运动过程中速度v与时间t的关系如图乙所示,设运动过程中玩具车的功率始终不变,受到的阻力恒为3N。
已知小车上太阳能电池板的面积为5cm2,辐射功率P(1s内1m2面积上接收到的太阳能)为6×104J/(m2•s),求:
(1)太阳能玩具车运动的功率;
(2)在0~5s时间内,太阳能玩具车做的功;
(3)太阳能玩具车太阳能转化机械能的效率?
26.某载重汽车以10m/s的速度在平直公路上匀速行驶时,柴油发动机的功率为210kW,发动机的效率为30%。
通过查询相关资料知道,1g铀235全部裂变释放的能量相于2800kg的煤完全燃烧放出的热量。
已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)煤的热值为3×107J/kg,求:
(1)1g铂235全部裂变释放的能量;
(2)这些能量最多可以将多少kg的水从0℃加热至沸腾(1标准大气压下);
(3)这些能量提供给该汽车,汽车在当前道路上行驶的路程。
【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除
一、选择题
1.D
解析:
D
由于热水释放的热量一部分被空气吸收,则热水放出的热量一定大于冷水吸收的热量,又由于从表格可知,相同时间内,热水和冷水到达同一温度,热水下降的温度高于冷水升高的温度,则热水温度下降比冷水温度升高得快,又由
可知,热水的质量可能小于冷水的质量,故ABC正确,不符合题意,D错误,符合题意。
2.B
解析:
B
A.汽油机完成一个工作循环,经过四个冲程,燃气对外做功一次,活塞往复两次,飞轮转动两周,飞轮在1min内转动3000圈,则高温高压燃气推动活塞做功1500次,故A正确,不符合题意;
B.汽油的热值是指1kg的汽油完全燃烧释放的热量,故B错误,符合题意;
C.汽油机在以最大功率工作时1min内做的功
W=Pt=6×104W×60s=3.6×106J
故C正确,不符合题意;
D.热机在工作时,总要克服机器零件间的摩擦做功,还有热量的散失,导致热机的热效率总小于1(100%),故D正确,不符合题意。
故选B。
3.D
解析:
D
A.一杯热水变凉,温度降低,内能减小,故A错误;
B.一杯热水变凉,温度降低,故B错误;
C.热量是指热传递过程中物体内能的改变量,不能用含有来进行描述,故C错误;
D.一杯热水变凉,温度降低,水分子的无规则热运动减慢,故D正确。
故选D。
4.C
解析:
C
A.乙丙两图,燃料不同,液体相同时间内吸收的热量不相等,所以对比乙丙两图,液体最终的升温无法比较两种液体的比热容,故A错误;
B.乙丙两图,被加热液体不同,对比乙丙两图,无法说明哪种燃料的热值较大,故B错误;
C.对比甲乙两图,如果燃料2的热值较高,根据
可知,燃料2放出的热量较多,乙图中液体吸收的热量也就较多,所以最终乙图液体内能较大,故C正确;
D.对比甲丙两图,液体相等时间内吸收的热量是相等的,如果液体b比热容比液体a大,那么要升高相同的温度,根据
可知,丙图装置需要时间较长,故D错误。
故选C。
5.C
解析:
C
A.物体放出的热量与物体的质量、温度变化量、比热容有关,所以内能多的物体放出的热量不一定多,故A错误;
B.物体的温度升高,则内能增大,除了吸收热量即热传递之外,还有外界对物体做功,故B错误;
C.温度相同的物体,其质量不同,则内能也会不同,故C正确;
D.同一个物体,其温度越高,则内能越大,而不是热量越多,故D错误。
故选C。
6.A
解析:
A
A.燃料的热值只与燃料的种类有关,与燃料的质量无关,故A正确;
B.热值大小与燃料有无充分燃烧无关,故B错误;
C.由
可知燃料完全燃烧放出的热量与燃料的质量和热值都有关,不能单方面考虑热值的大小,故C错误;
D.燃料的热值只与燃料的种类有关,与燃料有无充分燃烧无关,故D错误。
故选A。
7.D
解析:
D
A.液体很难被压缩,说明分子间有斥力,故A错误;
B.用手捏海绵,海绵的体积变小了,说明分子之间有空隙,故B错误;
C.雾霾天气大量极细微的尘粒悬浮在空中,尘粒不是分子,不能说明分子在做无规则运动,故C错误;
D.在做墨水滴入水中的扩散实验中,分子很小,肉眼无法看见,所以我们看不到墨水的分子在运动,故D正确。
故选D。
8.D
解析:
D
A.图甲中厚玻璃内的空气被压缩时,活塞对空气做功,瓶内空气温度升高,空气的内能增加,故A错误;
B.图乙中瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气对活塞做功,空气的内能减小,故B错误;
C.图丙中试管内的水蒸气推动了塞子冲出时,水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能转化为塞子的机械能,水蒸气的内能减少,故C错误;
D.图丁中汽缸内的气体推动活塞向下运动时(即做功冲程),内能转化为机械能,气体的内能减少,故D正确。
故选D。
9.A
解析:
A
A.热传递的条件是温度差,与两物体的内能大小无关,故A正确;
B.由
可知,物体吸、放热与物体的比热容、质量、温度变化量大小有关,故B错误;
C.晶体在熔化时,吸收热量,其内能增大,但温度不变,故C错误;
D.热值是指燃料完全燃烧时所放出的热量,是燃料的一种属性,与其质量无关,故D错误。
故选A。
10.C
解析:
C
【分析】
(1)能够硝酸银中的银离子结合成白色沉淀可能是自来水中含有氯离子;
(2)白天植物吸收大量的水主要用来满足蒸腾作用;
(3)在淡水缺乏的海岛上,可以采用蒸馏法从海水中提取淡水;
(4)水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多,据此分析。
A.水中产生白色沉淀,说明自来水中含有和
反应的物质,如
、
等,所以自来水不是纯净物,故A正确,A不符合题意;
B.白天植物吸收的大量水主要用于蒸腾作用,故B正确,B不符合题意;
C.利用海水获得淡水的主要方法是蒸馏,故C错误,C符合题意;
D.海地区和沙漠地区相比,沿海地区水多,水的比热容大,在相同的吸放热条件下,水的温度变化小,冬暖夏凉,昼夜温差小;沙漠地区多砂石,砂石的比热容较小,在相同的吸热条件下,砂石的温度变化大,故D正确,D不符合题意。
故选C。
【点睛】
本题难度不大,掌握水的比热容最大、水的利用、水的净化等有关水的知识是正确解答本题的关键。
11.D
解析:
D
A.桂花飘香是因为花的分子在不停地做无规则的运动,所以闻到了桂花的香味,故A正确,不符合题意;
B.墨水在热水中扩散会更快些,是因为温度越高,分子运动越剧烈,故B正确,不符合题意;
C.固体很难被压缩,是因为分子间存在斥力,故C正确,不符合题意;
D.压紧的铅块能结合在一起,表明分子间有相互作用力,此时表现的是分子间的引力,故D错误,符合题意。
故选D。
12.D
解析:
D
A.晶体熔化和液体沸腾时吸收热量,内能增大但是温度保持不变,故A错误;
B.内能是物体本身的一种性质,任何物体在任何情况下都具有内能,故B错误;
C.热量发生在热传递过程中,是一个过程量,描述时不能说“含有”或“具有”的热量,故C错误;
D.晶体熔化和液体沸腾时吸收热量,内能增大但是温度保持不变,故D正确。
故选D。
二、填空题
13.种子射进土壤种子的重力势能减小
解析:
种子射进土壤种子的重力势能减小
[1][2]种子射进土壤时高度降低,重力势能减小;空气压力把顶部发芽的种子射进土壤里,说明力可以改变物体的运动状态。
答案不唯一,合理即可。
14.势能动能
解析:
势能动能
[1]卫星在远地点时,离地面的高度最大,则势能最大。
[2]从远地点到近地点运动的过程中,卫星的质量不变,但高度变小,势能减小,减小的势能转化为运动,所以其动能增大。
15.间隙斥力引力
解析:
间隙斥力引力
[1]因为分子间有间隙,水分子和酒精分子能彼此进入对方,所以把水和酒精混合后总体积小于水和酒精的体积之和。
[2]固体很难被压缩,是因为构成物质的分子间存在斥力。
[3]铅块能“粘”在一起,下面吊一个重物也不能把它们拉开,是因为分子间存在引力。
16.70
解析:
70
1m3的可燃冰分解后可释放出约0.8m3的水和168m3的天然气,可见,0.5m3的可燃冰分解后,至少可以分解出天然气为
V=0.5×168m3=84m3
这些天然气完全燃烧释放出的热量Q放=qV,由
Q吸=40%Q放
可得
c水mΔt=40%qV
=84℃
水到100℃沸腾,温度不变,故水只能升高
100℃-30℃=70℃
17.增大做功
解析:
增大做功
[1][2]流星体与大气层摩擦时,摩擦力对流星做功,使流星的内能增大。
18.4∶3
解析:
4∶3
设甲的功率为P甲,乙的功率为P乙,效率为η甲,效率为η乙,汽油的热值为q,做功时间为t,甲在时间t内做的有用功
W甲=P甲t
乙在时间t内做的有用功
W乙=P乙t
则由题意知
P甲∶P乙=2∶1
η甲∶η乙=30%∶20%=3∶2
甲在时间t内消耗的总能量
Q甲=
甲在时间t内的耗油量
m甲=
同理可以得到乙在时间t内的耗油量的表达式
m乙=
甲乙两汽油机在相同时间内的耗油量之比
m甲∶m乙=
∶
=
∶
=
∶
=4∶3
19.压缩10
解析:
压缩10
[1]从图总可以看出该冲程两气阀关闭,飞轮带动活塞向上压缩气缸内气体做功,将机械能转化为内能,是压缩冲程。
[2]汽油机一个工作循环有四个冲程,飞轮往返运动两转,对外做一次功。
若此台汽油机飞轮转速为1200r/min,则每秒钟对外做功
20.水的比热容比冰大小于21×103
解析:
水的比热容比冰大小于2.1×103
[1]在“探究冰的熔化特点”的实验图像中,AB段是固体冰的状态,CD段是液体水的状态,因为水的比热容比冰大,相同的时间内水升温慢,冰升温快,故AB段比CD段升温快。
[2]由图像知,该物体为晶体,B点是物体熔化刚开始,C点是物体熔化刚结束,整个熔化过程中物体持续吸热内能不断增加,因此物体在B点时具有的内能小于在C点时的内能。
[3]第
分钟是冰熔化吸热的过程,结合图像可知,冰前4min吸收热量,温度升高10℃,冰的质量
则第
分钟物体吸收的热量
第
分钟物体吸收的热量为
。
三、解答题
21.
(1)1150N;
(2)25%
(1)汽车速度为
v=36km/h=10m/s
汽车匀速运动,阻力等于牵引力,由P=Fv可求
(2)匀速行驶20min,消耗汽油质量为
汽油产生的热量为
Q放=mq=1.2kg×4.6×107J/kg=5.52×107J
发动机做功为
W=Pt=1.15×104W×20×60s=1.38×107J
则卡丁车汽油机的效率为
答:
(1)卡丁车所受阻力为1150N;
(2)卡丁车汽油机的效率为25%。
22.
(1)2.52×106J;
(2)1.2×107J;(3)3×107J/kg
(1)水吸收的热量为
(2)由
可得煤燃烧放出的热量
(3)由
得煤的热值为
答:
(1)经过6min时间加热,水所吸收的热量为
;
(2)若该煤炉烧水时的热效率为21%,煤燃烧放出的热量为
;
(3)煤的热值为
。
23.
(1)30;
(2)9.66×103J;(3)57.5°C
(1)在汽油机的一个工作循环,飞轮每转动两周,对外做功一次,则汽油机每秒钟对外做次数是为
(2)汽油完全燃烧放出的热量为
(3)由题意知
,由
可得水温升高
答:
(1)则汽油机每秒钟对外做功30次;
(2)汽油完全燃烧放出的热量是9.66×103J;
(3)水温升高57.5°C。
24.
(1)2.1×105J;
(2)2.76×108J;(3)30%
(1)由
知道,水吸收的热量
(2)由
知道,6kg汽油完全燃烧放出的热量
Q放=m汽q=6kg×4.6×107J/kg=2.76×108J
(3)牵引力做的有用功
W牵=Pt=23×103W×3.6×103s=8.28×107J
由
知道,该汽车发动机的热机效率
答:
(1)某次行驶中,若水箱中水温度升高
,则水吸收的热量2.1×105J;
(2)若该汽车在水平路面上以额定功率匀速直线行驶
h消耗的汽油质量是6kg,则汽油完全燃烧放出2.76×108J热量;
(3)该汽车发动机的热机效率是30%
25.
(1)12W;
(2)60J;(3)40%
(1)由图乙可知,物体匀速运动的速度为4m/s,太阳能玩具车运动过程中玩具车的功率始终不变,受到的阻力恒为3N。
则太阳能玩具车运动的功率为
(2)在0~5s时间内,太阳能玩具车运动过程中玩具车的功率始终不变,则太阳能玩具车做的功为
(3)由题意知,在0~5s时间内,太阳能玩具车吸收的太阳能为
太阳能玩具车太阳能转化机械能的效率为
答:
(1)太阳能玩具车运动的功率为12W;
(2)在0~5s时间内,太阳能玩具车做的功为60J;
(3)太阳能玩具车太阳能转化机械能的效率为40%。
26.
(1)8.4×1010J;
(2)2×105kg;(3)1.2×106m
【分析】
吸
解:
(1)2800kg煤完全燃烧释放的热量
Q放=m煤q=2800kg×3×107J/kg=8.4×1010J
则由题意可知,1g铀235全部裂变释放的能量
Q铀放=Q放=8.4×1010J
(2)由题意知
Q吸=Q铀放=8.4×1010J
1标准大气压下,水的沸点为100℃,即水的末温为100℃,由Q吸=cm(t-t0)可得加热水的质量
(3)由
可得汽车匀速行驶时的牵引力
提供给该汽车的机械功
W=Q放η=8.4×1010J×30%=2.52×1010J
由W=Fs可得汽车在当前道路上行驶的路程
答:
(1)1g铀235全部裂变释放的能量是8.4×1010J;
(2)这些能量最多可以将2×105kg的水从0℃加热至沸腾(1标准大气压下);
(3)这些能量提供给该汽车,汽车在当前道路上行驶的路程是1.2×103km。