初中物理九年级全册第十章《机械能内能及其转化》测试题含答案解析.docx
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初中物理九年级全册第十章《机械能内能及其转化》测试题含答案解析
一、选择题
1.如图所示,游戏“愤怒的小鸟”是用弹弓把小鸟对准怪物打过去,下列说法中错误的是( )
A.被弹射出去的小鸟在空中继续受到弹力的作用B.橡皮筋伸得越长,产生的弹力越大
C.伸长的橡皮筋具有弹性势能D.小鸟飞出后会不断下落是受到了重力的作用
2.关于分子和物体内能,下列说法正确的是( )
A.把0℃的冰块加热熔化成0℃的水,其内能不变
B.用力搓手,手发热是通过热传递增加手的内能
C.杯子里的水可以任意倒出,说明水分子间没有引力
D.固体间能扩散,表明固体物质分子是运动的
3.某段道路的标志牌显示:
小型客车最高行驶速度不得超过100km/h,大型客车、载货汽车最高行驶速度不得超过80km/h,关于机动车的最高行驶速度进行限制,下列说法不正确的是( )
A.对机动车设定限制速度,是为了限制它的动能
B.小型客车的行驶速度比大型客车行驶速度大,惯性也大,行驶时危险性大
C.对机动车限定最高行驶速度,是因为质量相同时,速度越大动能越大
D.对不同车型限定不一样的最高行驶速度,是因为速度相同时,质量越大,动能越大
4.分别用两个完全相同的“热得快”,同时给质量和温度相同的A、B两种液体加热,它们的温度随时变化的图像如图所示,则两种液体的比热大小应是( )
A.cA=cB
B.cA>cB
C.cA D.无法确定 5.下列说法正确的是( ) A.物体吸收热量时温度一定升高B.非晶体在熔化时,熔点一直在升高 C.物体放出热量温度不一定降低D.晶体熔化时温度不变,不吸热 6.2019年7月19日,中国“天宫二号”目标飞行器受控坠落于南太平洋,“天宫二号”穿越大气层时,大部分被焚毁,像一颗流星划过天空。 以下四个事例中,能量转化与之相同的是( ) A.甲、丙B.甲、丁C.乙、丙D.乙、丁 7.下列所描述的场景中,通过热传递改变物体内能的是( ) A.陨石坠入地球大气层成为流星 B.小孩从滑梯上滑下时臀部感觉到热 C.冬天,嘴对着手不停哈气来取暖 D.水蒸气把软木塞冲开时,温度会降低 8.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 9.关于分子的热运动和分子之间的作用力,下列说法正确的是( ) A.扩散现象说明分子在做不停息地无规则运动 B.固体之间不能发生扩散现象 C.液体很难被压缩,是由于液体分子间存在引力 D.固体很难被拉伸,说明固体分子间只存在引力 10.冰在熔化的过程中,下列判断正确的是( ) A.比热容改变,内能增加,温度不变B.比热容改变,内能和温度不变 C.比热容、内能和温度都增加D.比热容、内能和温度都不变 11.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,筒内空气的温度升高,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 12.两个相同的容器分别装满了质量相等的两种液体。 用同一热源分别加热,液体温度与加热时间关系如图所示,下列说法中正确的是( ) A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容 B.如果升高相同的温度,两液体吸收热量相同 C.加热相同的时间,甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量 D.加热时间相同,甲液体升高的温度大于乙液体升高的温度 二、填空题 13.四月的校园,一切都是这么美好——绿叶青翠欲滴,鲜花多姿多彩;鸟儿枝头鸣唱,虫儿草中低吟;柳絮眼前纷纷,书生耳畔琅琅。 物理学告诉我们: “阵阵花香,沁人心脾”是___________现象;气温越高,这种现象越明显,说明温度越高,分子的无规则运动越___________。 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.将一壶质量1.5kg、初温20℃的水烧开,水需要吸收的热量为__J;实际烧开此壶水,所提供的热量远大于此值,原因是__。 取c水=4.2×103J/[kg•℃] 16.如果汽油机飞轮转速是2400r/min,则该汽油机每秒完成______个冲程,对外做功______次。 17.某同学在“探究液体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关“实验时,使用相同的电加热器给液体甲和乙加热,如图所示、其实验数据记录如下: 液体 次数 质量m/kg 升高的温度Δt/°C 加热的时间t/min 甲 1 0.1 5 1 2 0.1 10 2 3 0.2 10 4 乙 4 0.1 10 1 5 0.1 20 2 6 0.2 20 4 分析第1、4次第2、5次或第3、6次实验数据,某同学认为: 加热相同的时同时,乙升高的温度高一些,这说明乙吸收的热量多一些。 请指出这种说法错误的理由: ______。 18.2020年中秋国庆同一日! 小欢同学放假回家,一进家门就闻到了妈妈包韭菜馅饺子的气味,这是___________现象;铁丝不容易被拉断,这说明了分子间存在着___________力。 19.如图所示是热学中的几个实验,请你根据所学的物理知识完成下面的内容。 (1)图甲: 两个铅块“粘”在一起后,下面吊上钩码也不能将它们分开,是因为分子间存在______,而“破镜不能重圆”______(选填“是”或“不是”)因为分子间存在斥力; (2)图乙: 将两个玻璃瓶之间的玻璃板取走之后,两种气体会发生______现象,为了使气体扩散得快一些,可以给气体______(选填“加热”或“降温”); (3)图丙: 该冲程为四冲程汽油机工作过程中的______冲程,该冲程将______能转化为______能;若该汽油机飞轮的转速为2400r/min,则在1s内,对外做功的次数是______次。 20.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。 三、解答题 21.对生活垃圾进行分类既是一种时尚,更是生态环保的需要。 将生活垃圾进行分类后,除去可回收垃圾和需要特殊处理的垃圾,其余垃圾在一定条件下,1t垃圾能榨出150kg燃料油。 若将1t垃圾榨出的燃料油给供暖系统的锅炉燃烧,可以将质量为1.5×104kg、初温为20℃的水恰好加热到100℃。 [c水=4.2×103J/(kg·℃),q燃料油=4.0×107J/kg]求: (1)1t垃圾榨出的燃料油完全燃烧放出的热量; (2)水吸收的热量; (3)锅炉加热水的效率。 22.2019年7月5日,在宁都县城龙溪御景小区里,随着工作人员用手中的点火装置点燃天然气火炬,我县管道天然气正式点火通气,标志着我县开始正式迈入“清洁高效、安全环保”的天然气时代! 燕燕同学家每天各种正常家用消耗的液化气,相当于将 、 的水加热到 生活用热水。 目前我县液化气的均价约为15元/ ,天然气的均价为2.5元/ ,已知, , 。 (1)燕燕同学家每天生活用水吸收的热量 是多少 ? (2)假设液化气灶烧水的效率为25%,燕燕同学家每天完全燃烧液化气多少 ? (3)目前我县液化气满桶总重 (实际装液化气为 ,折算约为 ),燕燕同学家一满桶液化气能够正常家用多少天? (4)假设天然气灶烧水的效率也为25%。 一年度(按360天计算),燕燕同学家使用天然气可以节省费用是多少元? 23.小明家的楼顶上安装了一台电铺助式太阳能热水器,天气晴朗时,若每平方米面积上在1h内得到太阳辐射的能量平均为(2.52×106J) (1)热水器接收大阳能总的有效面积为2m2,每天接收太阳能的时间以10h计算,则每天接收太阳的总能量为多少焦? (2)热水器能把接收到的太阳能全部转变成水的内能,则这些能量可以将质量为100kg的水加热升温多少摄氏度? 24.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? 25.为了减少大气污染,可对秸秆进行回收加工,然后制成秸秆煤,完全燃烧2kg秸秆煤放出的热量是______J,若这些热量的25%被水吸收,可使______kg的水温度从20℃升高到70℃。 (已知q秸秆煤=2.1×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg·℃)) 26.太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置,下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息: 其中太阳辐射功率是指1h内投射到1 面积上的太阳能。 求: (1)水在10h内吸收的热量; (2)如果水吸收的热量用天然气提供,需要完全燃烧多少 的天然气: (天然气的热值为8.4× J/ ,天然气完全燃烧的热量全部被水吸收) (3)太阳能热水器的能量转化效率。 太阳照射时间/h 装水量/kg 吸热板面积/m2 水升高的温度/℃ 水的比热容/J·(kg·℃)-1 太阳辐射功率/J·(m2·h)-1 10 100 2.5 50 4.2×103 1.68×106 【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除 一、选择题 1.A 解析: A A.弹力的施力物体和受力物体应相互接触且发生弹性形变,被弹弓弹出后的小鸟,与橡皮筋没有接触,所以只受重力的作用,故A错误,A符合题意; B.弹性势能与物体的材料和形变量有关,橡皮筋伸长的过程中,形变量越来越大,产生的弹力越大,故B正确,B不符合题意; C.橡皮筋受力伸长,力使橡皮筋发生形变,对橡皮筋做了功,使伸长的橡皮筋具有弹性势能,故C正确,C不符合题意; D.重力是指由于地球的吸引而使物体受到的力,小鸟飞出后受到向下的重力作用,所以不断下落,故D正确,D不符合题意。 故选A。 2.D 解析: D A.冰熔化变成水的过程中,吸收热量,内能增大,故A错误; B.用力搓手,手发热是通过做功增加手的内能,故B错误; C.根据分子动理论,分子间同时存在引力和斥力,故C错误; D.固体间能扩散,因为分子不停地做无规则运动,故D正确。 故选D。 3.B 解析: B 动能与物体的质量和速度有关,高速行驶的汽车动能越大,出现交通事故造成的损害越大。 A.对机动车设定限制速度,是为了限制它的动能,故A正确但不符合题意; B.惯性只与物体质量有关,质量大的物体惯性大,与物体运动速度无关。 小型客车的行驶速度比大型客车行驶速度大,但惯性没有大型客车大,故B错误但符合题意; C.对机动车限定最高行驶速度,是因为质量相同时,速度越大动能越大,故C正确但不符合题意; D.对不同车型限定不一样的最高行驶速度,是因为速度相同时,质量越大,动能越大,故D正确但不符合题意。 故选B。 4.C 解析: C 由题意知,所用的两个“热得快”完全相同,那么在相同时间内它们放出的热量相同,则质量和初温相同的A、B两种液体吸收的热量相同,由图示知,在相同时间内即吸收相同热量时,A升温快,那么A的比热容小球于B的比热容,故ABD不符合题意,C符合题意。 故选C。 5.C 解析: C A.物体吸收热量时温度不一定升高,如水在沸腾过程中,持续吸热,温度不变,故A错误; B.非晶体没有熔点,在熔化时,温度不断升高,故B错误; C.物体放出热量温度不一定降低,如水在凝固的过程中,放出热量,温度不变,故C正确; D.晶体熔化时温度不变,但要持续吸热,故D错误。 故选C。 6.B 解析: B “天宫二号”穿越大气层时,克服摩擦做功,机械能转化为内能,“天宫二号”内能增加,温度升高,发生剧烈燃烧; 甲: 用力将活塞压下,活塞对空气做功,筒内空气的内能增大、温度升高,达到了棉花的着火点,棉花就会燃烧,此过程中机械能转化为内能; 乙: 汽油机做功冲程中,高温高压的燃气对外做功,此过程中内能转化为机械能; 丙: 试管内气体对瓶塞做功,气体的内能转化为瓶塞的机械能; 丁: 钻木取火属于摩擦生热现象,克服摩擦做功,机械能转化为内能; 综上,能量转化与题干相同的是甲、丁,故B符合题意,ACD不符合题意。 故选B。 7.C 解析: C A.陨石坠入地球大气层成为流星,在这个过程中陨石克服阻力做功,将机械能转化为内能,是通过做功的方式改变内能的,故A不符合题意; B.小孩从滑梯上滑下时臀部感觉到热,滑下的过程中,克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,是通过做功的方式改变内能的,故B不符合题意; C.冬天,嘴对着手不停哈气来取暖,手吸收热量,温度升高,内能增大,是通过热传递的方式增大内能的,故C符合题意。 D.水蒸气把软木塞冲开时,水蒸气对软木塞做功,将水蒸气的内能转化为软木塞的机械能,内能减小,温度会降低,是通过做功的方式改变内能的,故D不符合题意。 故选C。 8.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。 9.A 解析: A A.扩散现象是由于分子在做不停息地无规则运动造成的,故A正确; B.扩散现象是不同的物质相互接触时,彼此进入对方的现象,固体、液体、气体之间都可以发生扩散现象,故B错误; CD.分子引力、和斥力同时存在,距离较近时,表现为斥力,距离较远时表现为引力;液体很难被压缩,是因为液体分子排列相对紧密,分子之间距离小,表现为斥力;固体很难被拉伸,是因为固体的分子排列规则且紧密,分子之间距离小,表现为斥力。 故CD错误。 故选A。 10.A 解析: A 冰在熔化过程中,吸收热量,而温度保持不变,但内能在增加,由于比热容与物质的种类和物质所处的状态有关,当冰熔化成水后,比热容变大。 故选A。 11.D 解析: D A.图甲中厚玻璃筒内的空气被压缩时,筒内空气的温度升高,内能变大,故A错误; B.图乙中瓶子内的空气推动塞子做功后,瓶子内空气的内能减小,内能转化为瓶塞的机械能,故B错误; C.图丙中试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气的内能减小,内能转化为塞子的机械能,故C错误; D.图丁中汽缸内的气体推动活塞向下运动,是做功冲程,将内能转化为机械能,故D正确。 故选D。 12.A 解析: A A.由题意可知,相同质量的甲和乙两种液体,加热相同时间,乙温度上升的更快,所以乙的吸热能力较弱,所以甲液体的比热容大于乙液体的比热容,故A正确; B.如果升高相同的温度,因为甲液体的比热容较大,由 可知,甲液体吸收的热量较多,故B错误; C.相同的加热源,相同时间内放出的热量相同,所以加热相同的时间,两种液体吸收的热量相同,故C错误; D.加热相同时间,两种液体吸收的热量相同,因为甲液体的比热容大,由 可知,甲液体升高的温度小于乙液体升高的温度,故D错误。 故选A。 二、填空题 13.扩散快(剧烈) 解析: 扩散快(剧烈) [1]花香是花香分子进入鼻子,这是扩散现象,说明分子不停做无规则运动。 [2]分子的热运动受温度影响,温度越高,分子的无规则运动越剧烈。 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。 15.04×105在实际烧开水时壶要吸收热量同时有热散失 解析: 04×105在实际烧开水时,壶要吸收热量,同时有热散失 [1]水吸收的热量 Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×1.5kg×(100℃﹣20℃)=5.04×105J [2]由于给水加热时,壶要吸收热量,同时有热散失,所以烧开这一壶水所需提供的热量要大于上面的计算结果。 16.20 解析: 20 [1]汽油机飞轮转速是2400r/min,则每秒钟飞轮转的转数为 飞轮转1转对应的是两个冲程,所以40r对应着是80个冲程。 [2]一个工作循环飞轮转2转,飞轮转40转是20个工作循环,一个工作循环对外做功一次,则20个工作循环对外做功20次。 17.用相同的电加热器加热相同的时间液体吸收热量相同 解析: 用相同的电加热器加热相同的时间,液体吸收热量相同。 用相同的电加热器加热相同时间,液体吸收热量相同,液体乙升高温度高是因为它的比热容小的原因。 18.扩散引 解析: 扩散引 [1]闻到韭菜馅饺子的气味,是因为分子在永不停息地做无规则热运动,饺子散发出的气体分子运动到了空气中,是扩散现象。 [2]铁丝不容易被拉断,表明铁丝分子间有一种力和拉力平衡,使铁丝保持原状,这个力就是分子间相互作用的引力。 19.引力不是扩散加热做功内机械20 解析: 引力不是扩散加热做功内机械20 (1)[1]因为分子之间存在引力的作用,当两个铅块“粘”在一起后,下面吊上钩码也不能将它们分开。 [2]破镜不能重圆,主要是因为绝大多数分子间的距离较大,分子间的引力无法发挥作用,即分子间几乎没有相互作用力,不是因为分子存在斥力。 (2)[3][4]分子的无规则运动与温度有关,温度越高,分子的无规则运动越剧烈,扩散越快。 因此,将两个玻璃瓶之间的玻璃板取走之后,两种气体会发生扩散现象,为了使气体扩散得快一些,可以给气体加热。 (3)[5]该冲程特点为: 进气阀和排气阀关闭,火花塞点燃,活塞向下运动,由此判断是做功冲程。 [6][7]做功冲程中,燃料在气缸燃烧释放高温高压的气体,推动活塞运动,内能转化为机械能。 [8]四冲程汽油机的飞轮转速为2400r/min,则该飞轮每秒钟转40圈。 因为一个工作循环飞轮转2圈,完成四个工作冲程,做功1次,所以飞轮转40圈,共20个工作循环,共80个冲程,共做功20次。 20.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 三、解答题 21. (1)6 109J; (2)5.04 109J;(3) 解: (1)1t垃圾榨出的燃料油完全燃烧放出的热量 Q放=m燃料油q燃料油=150kg×4.0×107J/kg=6×109J (2)水吸收的热量 Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1.5×104kg×(100℃-20℃)=5.04×109J (3)锅炉加热水的效率 答: (1)1t垃圾榨出的燃料油完全燃烧放出的热量为6×109J; (2)水吸收的热量为5.04×109J; (3)锅炉加热水的效率为84%。 22. (1) ; (2) ;(3)60天;(4)202.5元 解: (1)燕燕同学家每天生活用水吸收的热量 (2)液化气放出的热量 完全燃烧液化气的体积 (3)燕燕同学家一满桶液化气能够正常家用的时间 (4)若使用液化气,一年消耗的总体积 液化气一年费用为 若使用天然气,一天消耗的体积 一年消耗的总体积 天然气一年费用为 可以节省的费用是 486元-283.5元=202.5元 答: (1)燕燕同学家每天生活用水吸收的热量 是 ; (2)假设液化气灶烧水的效率为25%,燕燕同学家每天完全燃烧液化气 ; (3)燕燕同学家一满桶液化气能够正常家用60天; (4)一年燕燕同学家使用天然气可以节省费用是202.5元。 23. (1)5.04×107J; (2)120℃ 解: (1)由题可得,每天接收太阳的总能量 Q接=2.52×106J/(m2·h)×2m2×10h=5.04×107J (2)水吸收的热量 Q吸=Q接=5.04×107J 水温度升高 =120℃ 答: (1)每天接收太阳的总能量为5.04×107J; (2)这些能量可以将质量为100kg的水加热升温120℃。 24. (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%。 25.2×10750 [1]完全燃烧2kg秸秆煤产放出的热量 [2]水吸收的热量 水的质量 26. (1)2.1×107; (2)0.25m3;(3)50% 解: (1)水在10h内吸收的热量(有用能量) (2)由题知 需要天然气的体积 (3)10h太阳能热水器吸收的太阳能(总能量) 太阳能热水器的能量转化效率为 答: (1)水在10h内吸收的热量为2.1x107J; (2)如果水吸收的热量用天然气来提供,需要完全燃烧0.25m3的天然气; (3)该太阳能热水器的能量转化效率为50%。
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