北师大版九年级物理机械能内能及其转化单元同步练习及答案中考知识考点整理.docx
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北师大版九年级物理机械能内能及其转化单元同步练习及答案中考知识考点整理
九年级物理机械能、内能及其转化基础知识综合练习试题及答案解析
(中考知识考点整理)
一、单选题
在比较两种不同液体吸收相同热量后温度升高快慢的实验中,需要控制一些变量,下列各控制内容,有必要的是( )
A.加热时所用酒精灯里装有的酒精量必须相等
B.盛放液体的容器要相同,两种液体的质量要相等
C.两种液体的体积要完全相等
D.两种液体的初温一定要相同
下列说法正确的是( )
A.静止的物体一定不具有能B.运动的物体由于没有对别的物体做功,所以不具有能
C.只有物体被举高了才具有能D.做功的物体一定具有能
图是跳水运动员跳板跳水时的情景,跳板跳水运动有起跳、腾空、落水几个阶段,若不计空气阻力,从腾空到落水的过程中( )
A.动能增加,机械能增加
B.重力势能减小,机械能减少
C.动能先减小后增大,机械能不变
D.重力势能先减小后增大,机械能不变
下列说法中正确的是( )
A.把零下10℃的冰块放在0℃的冰箱保鲜室中,一段时间后,冰块的内能会增加
B.在汽油机的压缩冲程中,内能转化为机械能
C.用锯条锯木板,锯条的温度升高,是由于锯条从木板吸收了热量
D.我们不敢大口地喝热气腾腾的汤,是因为汤含有的热量较多
实验装置如图所示,加热试管使水沸腾。
对观察到的现象分析正确的是( )
A.玻璃管口冒出的“白气”是汽化成的水蒸气
B.加热使水升温是通过做功的方式改变水的内能
C.小叶轮转动,水的机械能转化为叶轮的内能
D.小叶轮转动,水的内能转化为叶轮的机械能
关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.物体的温度升高,内能增大B.物体的温度越高,所含的热量越多
C.物体内能增大,一定从外界吸收热量D.物体的温度不变,其内能就一定不变
下列物理现象中,属于通过做功途径改变物体内能的是( )
A.冬天晒太阳人会感到暖和B.饮料放入冰箱冷藏室会变凉
C.锯木头时锯条会变热D.烧红的铁块放入水中会变凉
汽车发动机常用水做冷却剂,主要是因为水的( )
A.比热容较大 B.比热容较小 C.密度较大 D.密度较小
下列现象中,能说明分子在不停地做无规则运动的是( )
A.冬天,雪花纷飞B.八月,桂花飘香C.扫地时,灰尘漫天飞D.擦黑板时,粉笔灰在空中飞舞
5月31日是世界“无烟日”,自己吸烟,旁人也被动吸二手烟,据世界卫生组织统计,每年因吸烟导致近600万人失去生命,造成他人吸二手烟是由于( )
A.烟分子间存在着引力B.烟分子间同时存在引力和斥力
C.烟分子在不停地做无规则运动D.烟分子间存在着斥力
在一个标准大气压下将质量相同的甲、乙、丙三块金属加热到相同的温度后,放到上表面平整的冰块上,经过一段时间后,冰块形状不再变化,状态如图所示。
则下列说法正确的是( )
A.最终三金属块的温度不同B.最终三金属块放出的热量相同
C.冰熔化时的温度可能高于0℃D.丙的比热容一定大于甲、乙的比热容
关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.物体的温度升高,内能增大B.物体的温度越高,所含的热量越多
C.物体内能增大,一定从外界吸收热量D.物体的温度不变,其内能就一定不变
月球表面有很多陨石撞击造成的大大小小的陨石坑,关于造成陨石坑大小不一的因素,下列猜测不合理的是( )
A.陨石的质量 B.陨石的撞击速度 C.被撞处的硬度 D.被撞处是否在阴影中
如图所示,对于图片中所描述的物理过程,下列分析中正确的是( )
A.图甲:
厚玻璃筒内的空气被压缩时,空气的内能减少
B.图乙:
瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气的内能增大
C.图丙:
试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气的内能减少
D.图丁:
汽缸内的气体推动活塞向下运动时,气体的内能增大
下列现象中,能用来说明分子在不停地做无规则运动的是( )
A.空气中PM2.5超标形成雾霾B.在室内摆放一束百合花,闻到阵阵花香
C.建筑工地上尘土飞扬D.加工零件时,车刀在砂轮的高速摩擦下溅出火花
二、填空题
如图10-2-2所示的装置,其中一个瓶子装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体,另一个装有空气,演示二氧化氮扩散现象时应该把装有二氧化氮气体的瓶子放在________方(选填“上”或“下”),抽掉玻璃板后,在常温下经过________(选填“30s”“1min”或“20min”)可以明显观察到上下两个瓶子内气体的颜色变均匀。
如图10-3-3所示的是甲、乙两种质量相等的非燃料液体吸收的热量与温度变化情况的图像,请根据图像中提供的信息判断,________液体的比热容较大;如果要你在甲、乙两种液体中选择一种作为汽车的冷却液,你认为选择________液体更好。
从内能、热量和温度中选择一个恰当的意义填在下边的空线上:
(1)热水放热的“热”是指________。
(2)热水太热的“热”是指________。
(3)摩擦生热的“热”是指________。
有两个相同的烧杯,第一个装有400g水,第二个装有400g酒精,若用相同的加热器给它们加热,根据加热时间与其对应的上升到的温度作出如图10-3-5所示的坐标图,请根据图像计算这个加热器每分钟放出的热量是______J(不计热损失),酒精的比热容是________J/(kg·℃)。
把1kg初温为35℃的水加热到85℃,消耗了10g的煤气,此过程水吸收的热量为________J,加热装置的效率为________(煤气的热值q煤气=4.2×107 J/kg)。
三、实验题
小华同学通过实验探究“在吸收相同热量的情况下,一定质量的物体升高温度的多少与物质的种类是否有关”。
(1)小华设计了如图所示的实验方法。
①实验中,加热相同时间的目的是 ;
②同学们讨论小华的方案后指出了在准备实验器材时的不足:
a.缺少测量仪器:
停表、________。
b.不应该使用一个酒精灯,应选择__________的两个酒精灯。
(2)同学们还指出了该设计思路中的不妥之处(请写出二点):
①________________________;②________________________。
(3)完善实验方案后,其中两个小组记录的实验数据如表:
实验
组别
物质
质量/g
初温/℃
末温/℃
加热时间/
min
1
水
200
25
40
6'30″
沙子
200
25
50
6'30″
2
水
100
25
40
5'30″
沙子
100
25
50
5'30″
通过分析实验数据,他们得出的结论是:
在吸收相同热量的情况下,一定质量的物体升高温度的多少与物质的种类________。
(选填“有关”或“无关”)
如图所示,是探究重力势能大小与哪些因素有关的实验设计,用的是三个体积相同而质量不同的小球,实验时分别从某个高度自由落到花泥上(已知ρ钢>ρ玻>ρ木)。
(1)为了探究重力势能与质量的关系,应该选择________。
(填字母序号)
(2)本组的一位同学通过比较c和e得出重力势能与高度无关的结论,他的结论正确吗?
__________,理由是____________________________。
(3)本实验中用到的实验方法是________________。
(写一种即可)
四、计算题
某家庭用燃气热水器将质量为100kg、温度为20℃的自来水加热到50℃,消耗的天然气体积为1m3(假设天然气完全燃烧)。
已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值为3.2×107J/m3。
求:
(1)天然气完全燃烧放出的热量;
(2)水吸收的热量;
(3)该热水器工作时的效率。
太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一。
某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×106 J的太阳能,在5小时的有效照射时间内,将热水器中质量为100kg、初温为26℃的水,温度升高到46℃。
求:
(1)热水器中的水吸收的热量Q吸;[水的比热容c=4.2×103 J/(kg·℃)]
(2)热水器5小时有效照射内接收到的太阳能E;
(3)热水器5小时有效照射内接收到的太阳能,相当于完全燃烧多少m3的天然气放出的热量?
(天然气的热值q=7×107 J/m3)
答案解析
一、单选题
[答案] B
[解析] 酒精灯里所加的酒精量对升温的快慢不会造成影响,故A错;实验中,两种液体的质量必须相等,符合控制变量法的要求,盛放两种液体的容器也会影响其吸热与升温的情况,所以应使容器相同,故B对;液体的体积对升温的快慢不会造成影响,故C错;实验时需要对两种液体升高温度的情况进行比较,但不一定要求两种液体的初温相同,故D错。
[答案] D
[解析] 静止的物体可能具有重力势能;运动的物体具有动能;被举高的物体具有重力势能,没有被举高的物体也可能具有其他能;做功了,说明物体一定具有能。
故选D。
答案:
C
解析:
运动员上升过程中质量不变,速度减小,动能减小;质量不变,高度增大,重力势能增大;达到最高点时动能为零。
在下降的过程中,质量不变,速度增大,高度减小,动能增大,重力势能减小。
在整个过程中,若不计空气阻力,机械能是守恒的,机械能不变。
故选C。
答案:
A
解析:
把-10℃的冰块放在0℃的保鲜室中,冰块吸热,内能增加,故选项A正确;汽油机压缩冲程中,将机械能转化为内能,选项B错误;用锯条锯木板,锯条发热,是通过做功增大锯条的内能,使锯条的温度升高的,选项C错误;热量是个过程量,只能说“吸收”或“放出”,不能说“具有”或“含有”,选项D错误。
本题应选A。
答案:
D
解析:
玻璃管口冒出的“白气”是水蒸气遇冷液化成的小水滴,A错误;加热使水升温是通过热传递的方式改变水的内能,B错误;小叶轮转动是水蒸气推动叶轮做功,水的内能转化为叶轮的机械能,C错误,D正确。
[答案] A
[解析] 物体温度升高,分子运动加剧,所以内能增加,故A正确;热量是一个过程量,只存在于热传递过程中,不能用“含有”“具有”等词来修饰,故B错误;物体内能增大,可能是吸收了热量,也可能是外界对它做了功,故C错误;物体的温度不变,其内能可能不变,也可能增加,如晶体熔化时,吸热但温度不变,内能增加,故D错误。
故选A。
答案:
C
解析:
A、B、D选项都是通过热传递改变物体内能的;C选项是通过做功改变物体内能的。
[答案] A
[解析] 汽车发动机工作时产生大量的热量,这些热量如果不迅速转移,就有可能损害发动机,因此利用水的比热容大的特点把这些热迅速吸收,使发动机的温度不致升得太高,故选A。
[答案] B
[解析] 雪花、灰尘、粉笔灰的运动都是机械运动,桂花飘香属于分子的热运动,故选B。
答案:
C
解析:
由于一切分子都在不停地做无规则运动,所以在公共场合吸烟时,烟气会扩散到空气中,被在场的其他人吸入,故造成他人吸二手烟是由于烟分子在不停地做无规则运动,故选C。
答案:
D
解析:
冰块的形状最终不发生变化,即冰块不再吸收热量,所以最终三金属块的温度与冰的温度相同;三金属块末温相同,初温相同,即三金属块降低相同的温度,由图可知放出的热量Q甲 c甲 故选D。 答案: A 解析: 物体温度升高,分子运动加剧,所以内能增加,故A正确;热量是一个过程量,只存在于热传递过程中,不能用“含有”“具有”等词来修饰,故B错误;物体内能增大,可能是吸收了热量,也可能是外界对它做了功,故C错误;物体的温度不变,其内能可能不变,也可能增加,如晶体熔化时,吸热但温度不变,内能增加,故D错误。 故选A。 [答案] D [解析] 力可以使物体发生形变,而坑的大小体现了力的作用效果,这与陨石的动能大小有直接关系,同时与被撞处的硬度也有直接关系。 陨石的质量越大,速度越大,在撞击时做功越多,所造成的坑会越大,因此A、B猜测合理;被撞处的硬度越小,则越容易形变,所以被撞处的硬度会影响陨石坑的大小,因此C猜想合理;被撞处是否在阴影中不会造成力的作用效果的不同,故与之无关,因此D猜测不合理。 故选D。 答案: C 解析: 甲图,厚玻璃筒内的空气被压缩时,其内能增大,温度升高,A项错误;乙图,瓶内空气推动塞子跳起时,对塞子做功,瓶内空气的内能减少,温度降低,B项错误;丙图,试管内水蒸气推动塞子冲出时,对塞子做功,水蒸气内能减少,温度降低,C项正确;同理,D项错误。 故选C。 答案: B 解析: 雾霾、尘土、车刀在砂轮摩擦下溅出的火花都不是分子运动,阵阵花香属于分子运动,故选B。 二、填空题 [答案] 下 20min [解析] 二氧化氮气体的颜色是红棕色的,而且比空气的密度大,因此必须放在下面的瓶子中。 将两个瓶口对在一起,二氧化氮气体分子会向空气中运动,所以下面瓶内的气体颜色会变淡,上瓶内的气体颜色会变红,最终颜色变均匀;常温下分子的运动较慢,需要较长的时间变均匀,故选20min。 [答案] 乙 乙 [解析] 根据比热容的概念可知,比热容大的物体每升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量就大,根据图像判断甲、乙液体每升高相同温度,哪一个需要吸收的热量多,吸收热量多的比热容就大,可以看出乙比热容大;根据Q=cmΔt可知,质量一定时,吸收相同的热量,比热容大的温度升高得小,更适合作为冷却液,故乙作为冷却液更好。 [答案] (1)热量 (2)温度 (3)内能 [解析] (1)“热水放热”是指“热水放出热量”; (2)“热水太热”是指“热水的温度太高”;(3)“摩擦生热”是指“摩擦过程中,克服摩擦力做功,机械能转化为内能,内能增加”。 [答案] 6.72×103 2.4×103 [解析] 水在5min内吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×0.4kg×(35℃-15℃)=3.36×104J,加热器每分钟放出的热量是 J=6.72×103J,酒精在4min内吸收的热量Q=6.72×103J×4=2.688×104J,则酒精的比热容c= = =2.4×103J/(kg·℃)。 答案: 2.1×105 50% 解析: 水吸收的热量为Q吸=cmΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×1kg×(85℃-35℃)=2.1×105 J,煤气完全燃烧放出的热量为Q放=m煤气q煤气=1×10-2kg×4.2×107 J/kg=4.2×105 J,加热装置的效率为η= = ×100%=50%。 三、实验题 答案: (1)①使水和沙子吸收相同的热量 ②a.天平和温度计 b.火焰大小相同 (2)①应取质量相同的水和沙子 ②应比较水和沙子升高的温度 (3)有关 解析: (1)①实验中,加热相同时间的目的是使水和沙子吸收相同的热量;②a.该实验需要的测量仪器有停表、天平和温度计,因此还缺少测量仪器天平和温度计;b.不应该使用一个酒精灯,应选择火焰大小相同的两个酒精灯。 (2)根据Q=cmΔt可知,该实验的不足之处: ①应取质量相同的水和沙子;②应比较水和沙子升高的温度。 (3)根据表中数据可知,在吸收相同热量的情况下,一定质量的物体升高温度的多少与物质的种类有关。 答案: (1)a、b、c (2)不正确 没有控制小球的质量相等 (3)控制变量法(或转换法) 解析: (1)探究重力势能与质量的关系时,必须控制小球下落的高度相同,而小球的质量不同,故选a、b、c; (2)探究重力势能跟高度的关系时,必须控制小球的质量相同;(3)本实验中主要使用了控制变量法和转换法。 四、计算题 [答案] (1)3.2×107J (2)1.26×107J (3)39% [解析] (1)天然气完全燃烧放出的热量: Q放=qV=3.2×107×1J=3.2×107J (2)水吸收的热量: Q吸=cmΔt=4.2×103×100×(50-20)J=1.26×107J (3)热水器工作时的效率: η= ×100%= ×100%≈39% 答案: (1)8.4×106 J (2)2.1×107 J (3)0.3m3 解析: (1)热水器中水吸收的热量为Q吸=cm(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×100kg×(46℃-26℃)=8.4×106 J; (2)热水器在5小时的有效照射时间内接收到的太阳能E=5×4.2×106 J=2.1×107 J;(3)根据题意知Q放=E=2.1×107 J,则需要完全燃烧的天然气V= = =0.3m3。
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