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文档简介
1、九年级物理机械能、内能及其转换专项攻克 考试时间:90分钟;命题人:物理教研组考生注意:1、本卷分第I卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。第I卷(选择题 30分)一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)1、下列关于内能、热量、温度的说法中正确的是() A某铁块温度升高,内能一定增加B热传递时温度高的物体把温度传给温度低的物
2、体C一个物体吸收了热量,温度一定升高D一个物体的温度升高,一定吸收了热量2、如图所示,是小球下落后压弹簧的示意图,a点是小球下落的最高点,b点是弹簧自然伸长点,c点是弹力与重力相等的点,d点是弹簧压缩后的最低点。以下说法正确的是() Aa点的动能最大Bb点的重力势能最大Cc点为动能最大Dd点为弹性势能为零3、如图是扔出去的小钢球离手后在空中的运动轨迹,不计空气阻力,则() A小钢球在a点的机械能最大B小钢球运动到最高点b时所受的合力为零C小钢球在a点的速度比在c点的速度小D小钢球在a、c两处机械能相等4、下列说法正确的是() A把-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
3、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5、如图所示,直升飞机向地面空投物资时,物资在空中匀速下落的过程中() A动能不变,重力势能减小B动能不变,机械能不变C动能不变,机械能增加D动能减少,机械能减少6、关于温度、内能和热量,下说法中正确的是() A物体热传递时,其内能大的内能一定会减小B物体不吸收热量,其内能也可以增加C物体的温度越高,其所含的热量越多D物体吸收了热量,其温度一定会升高7、下列实例中,通过热传递改变物体内能的是() A钻木取火B两手相互摩擦使手变热C反复弯折铁丝,弯
4、折处变热D将食物放入冰箱内冷却8、甲、乙两物体质量都为1kg,丙物体质量为2kg,三个物体温度都升高1,吸收的热量如图。以下说法正确的是() A乙的比热容与丙的相等B甲的比热容比乙的大C甲的温度升高1,需吸收2000J的热量D甲、乙的温度都降低1,乙比甲放出的热量多9、下列各种情况下比热容会发生变化的是() A一杯水倒去一半B水凝结成冰C一块铁块加工成铁屑D15的水变成45的水10、关于温度、内能和热量,下列说法中正确的是() A内能少的物体可以向内能多的物体传递热量B物体温度升高,它的热量一定增多C物体吸收热量,温度一定升高D物体的内能增加,一定从外界吸收了热量第卷(非选择题 70分)二、填
5、空题(5小题,每小题4分,共计20分)1、如图是人造地球卫星的轨道示意图,人造地球卫星在大气层外环绕地球运行的过程中,它在近地点的动能 (选填:大于、小于、等于)它在远地点的动能;它从近地点向远地点运行的过程中,机械能的变化情况是 (选填:变大、变小、不变)2、如图是卫星绕地球飞行的轨迹,卫星相对于太阳是 的(选填“运动” 或“静止”),当卫星从远地点运动到近地点时,动能的增加量 重力势能的减小量(选填“大于”或“等于”或“小于”),卫星绕地球转动而不会跑掉,是因为卫星与地球 之间的存在 (选填“万有引力”或“重力”)3、水烧开后,水蒸气会将壶盖顶起,这是因为水蒸气膨胀对壶盖 的结果,这时水蒸
6、气的内能 ,在这个过程中,是水蒸气的 能转化为壶盖的 能。 4、某校举行足球比赛。在赛场上,球员用力将足球从地面踢向空中,说明力可以改变物体的 ;足球加速下落过程中,重力势能转化为 和内能。5、汽车发动机的散热器用水做冷却剂,是由于水的 较大的缘故。发动机温度降低是通过 方式减少内能的,当散热器中水的质量减少时,水的比热容会 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。三、计算题(5小题,每小题6分,共计30分)1、质量为1千克的铝块温度升高了20,求铝块吸收的热量Q吸。 焦/(千克 2、太阳是离地球最近的一颗恒星,由于其内部深处的极高温度(约2107)和极高压强(约21016 Pa),使原子的热核
7、反应得以不断进行,从而通过太阳表面以光的形式向宇宙空间辐射出巨大的能量,这就是太阳能。(1)利用太阳能的一种方式是用集热器把水加热。某太阳能集热器把质量为100kg、初温为20的水加热到80,水吸收的热量是多少?c水4.2103 J/(kg)(2)我国幅员辽阔,日照充足,一年可获得的太阳能约为3.61022J,这些太阳能相当于多少吨标准煤完全燃烧释放的能量?(q煤3107 J/kg)3、为响应国家“低碳环保,节能减排”的号召,我市新上线一批以天然气为燃料的新型公交汽车,其参数如表所示某次行驶过程中,汽车搭载人员及物品共3000kg所受阻力为总重力的0.01倍。在40s时间内匀速直线行驶400m
8、,共消耗天然气0.025kg (天然气完全燃烧,其热值为6.4107J/kg,g=10N/kg).针对此次行驶过程,求:(1)汽车对地面的压强 (2)汽车的功率 (3)汽车发动机的效率 4、一辆汽车以72km/h的速度匀速行驶10min,消耗的汽油为1.2kg,汽车匀速行驶时受到的牵引力F=1.2103N,汽油的热值q=4.6107J/kg,问:(1)这段时间内汽油完全燃烧放出的热量是多少?(2)这段时间内汽车牵引力做功是多少?(3)求牵引力做功功率?(4)该汽车的效率是多少?5、2019年5月6日,聊城首批30辆氢燃料新能源公交车投放使用氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点,被认为是22世纪最
9、理想的能源,c氢4.2107J/(kg);q氢1.4108J/kg)求:(1)质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量; (2)若这些热量全部被质量为200kg,温度为15的水吸收,则水升高的温度; (3)某氢能源公交车以140kW的恒定功率做匀速行驶,如果0.3kg的氢燃料完全燃烧获得热量的焦耳数和公交车所做的功相等,则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间 四、实验探究(2小题,每小题10分,共计20分)1、用如图的装置演示气体扩散现象,其中一瓶装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体,另一瓶装有空气。(1)为了有力地证明气体发生扩散,装二氧化氮气体的应是 (选填“A”或“B”)瓶过一段时间后
10、的现象是 。(2)扩散现象说明气体分子 。(3)若实验温度分别为0,4,20,30则在 温度下(填序号)气体扩散最快。(4)若A瓶内是二氧化氮气体,会因为二氧化氮气体的密度大于空气的密度,导致二氧化氮气体下沉, (选填“能”或“不能”)充分说明扩散现象。2、如图甲是小明用来“探究水和食用油吸热能力”的实验装置。(1)实验中应取质量相等的水和食用油倒入两个相同的烧杯中、用相同规格的电加热器加热水和食用油,通过比较 来比较水和食用油吸收热量的多少。(填“加热时间”或“升高的温度”)(2)下表是小明实验时记录的温度随时间变化的数据。加热时间/s020406080水的温度/2022242628食用油的
11、温度/2025303540图乙中是小明根据实验数据画出的图像,则 (选填“A”或“B”)反映水的吸热升温情况。(3)通过分析实验数据,利用实验数据还可以算出食用油的比热容是 J/(kg)。-参考答案-一、单选题1、【答案】A【解析】【解答】解:A、内能是物体内部所有分子做无规则热运动的动能和分子势能的总和,温度越高,分子运动越剧烈,所以,某铁块温度升高,内能一定增加,A符合题意;B、发生热传递时,热量从温度高的物体传递给温度低的物体,或从物体的高温部分传向低温部分,而不是温度高的物体把温度传给温度低的物体,B不符合题意;C、物体吸收热量,温度不一定升高;比如,在晶体的熔化和液体的沸腾时,物质虽
12、然吸收热量但是温度不变,C不符合题意;D、物体温度升高,可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做了功,D不符合题意。故答案为:A。【分析】内能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和;温度指物体的冷热程度;热量是指在热传递过程中内能改变的多少。2、【答案】C【解析】【解答】Aa点处小球刚开始向下运动,速度很小,动能较小,A不符合题意;Ba点高度大于b点,a点重力势能大于b点重力势能,B不符合题意;Cc点是弹力与重力相等的点,此时小球所受合力为0,速度最大,动能最大,C符合题意;Dd点是弹簧压缩后的最低点,形变程度最大,弹性势能最大,D不符合题意。故答案为:C。【分析】运动的物
13、体具有动能,物体的质量越大、速度越大,物体的动能就越大;处在高处物体具有重力势能,物体的质量越大、高度越高,物体的重力势能就越大。3、【答案】D【解析】【解答】不计空气阻力,小钢球在空中运动时只受到重力的作用,机械能守恒,那么a、b、c、d的任一点的合力都不为,但机械能一样大,而a、c在同一高度,则小钢球在这两点时重力势能相等,那么动能也相等,则速度也相等,ABC不符合题意,D符合题意。故答案为:D。【分析】动能大小的影响因素:质量和速度,质量越大,速度越大,动能越大;重力势能大小的影响因素:质量和高度,质量越大,高度越高,重力势能越大。注意分析能量转化时,就看什么能量减少了,什么能量增加,总
14、是减少的能量转化为增加的能量。4、【答案】A【解析】【解答】A.把-10的冰放到0冰箱,冰要吸热,所以内能增加,故正确。B.汽油机压缩冲程,机械能转化为内能,故错误。C.锯条与木头摩擦生热,是做功改变内能,故错误。D.是因为具有的内能大,热量不能说含有,故错误。故答案为:A【分析】有温差才会吸放热发生热传递,压缩冲程是机械能转化为内能,做功可以改变内能,热量是过程量,不能说含有。5、【答案】A【解析】【解答】物体匀速下落由于质量和速度不变,所以动能不变;高度变小,重力势能变小。而机械能等于动能和势能的总和,所以机械能减小。A符合题意,BCD不符合题意。故答案为:A。【分析】动能大小的影响因素:
15、质量和速度,质量越大,速度越大,动能越大;重力势能大小的影响因素:质量和高度,质量越大,高度越高,重力势能越大。注意分析能量转化时,就看什么能量减少了,什么能量增加,总是减少的能量转化为增加的能量。6、【答案】B【解析】【解答】A物体发生热传递条件是存在温度差,热量从高温物体传递给低温物体,而高温物体的内能大不一定比低温物体内能大,因此内能可能增大可能减小,A不符合题意;B物体内能增加,可能是吸收热量,也可能是外界对其做功,B符合题意;C热量是一个过程量,不能用含有、具有来修饰,C不符合题意;D物体吸收了热量,其温度不一定会升高,如晶体在熔化时不断吸热,但温度不变,D不符合题意。故答案为:B。
16、【分析】内能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和;温度指物体的冷热程度;热量是指在热传递过程中内能改变的多少。7、【答案】D【解析】【解答】做功和热传递都能改变物体内能。做功是其他形式的能与内能的转化,钻木取火、两手相互摩擦使手变热和反复弯折铁丝,弯折处变热,都是做功改变物体内能;热传递是内能的转移,将食物放入冰箱内冷却是通过热传递改变物体内能。故答案为:D。【分析】改变物体的内能两种方法:做功和热传递,这两种方法对改变物体的内能是等效的。物体对外做功,物体的内能减小;外界对物体做功,物体的内能增大。物体吸收热量,当温度升高时,物体内能增大;物体放出热量,当温度降低时,
17、物体内能减小。8、【答案】B【解析】【解答】AB由图象可知 根据 可得 由于乙的质量小于丙的质量,升高的温度相同,乙和丙吸热相同,可知乙的比热容大于丙的比热容;甲、乙的质量相同,升高的温度相同,可知甲的比热容比乙的比热容大,A不符合题意,B符合题意;C由图象可知,甲的温度升高1,需吸收3000J的热量,C不符合题意;D甲、乙的质量相同,因甲的比热容比乙的比热容大,则甲、乙的温度都降低1时,由 可知,甲比乙放出的热量多,D不符合题意。故答案为:B。【分析】质量和温度差相同的同种物质,比热容越大吸收热量越多;热量和温度差相同时,质量越大,比热容越小。9、【答案】B【解析】【解答】物质的比热容是物质
18、本身的一种特性,与质量、温度、形状无关水凝结成冰,物质状态发生改变,比热容也因此改变故答案为:B【分析】物质的比热容是物质本身的一种特性,与质量、温度、形状无关。10、【答案】A【解析】【解答】A、只要两个物体之间存在温度差,就会发生热传递,所以内能小的可能温度高,内能大的可能温度低,所以内能少的物体可以向内能多的物体传递热量,A符合题意;B、热量是一个过程量,不能说含有、具有多少热量,既物体温度升高,它的内能一定增大,B不符合题意;C、晶体熔化过程中,吸热但温度不变,C不符合题意;D、物体的内能增加,可能从外界吸收了热量,也可能外界物体对他做功,D不符合题意;故答案为:A【分析】内能是指物体
19、内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和;温度指物体的冷热程度;热量是指在热传递过程中内能改变的多少。二、填空题1、【答案】大于;不变【解析】【解答】从近地点向远地点运动,人造地球卫星的动能转化为重力势能,所以它在近地点的动能大于它在远地点的动能;由于人造地球卫星在大气层外环绕地球运行,没有空气阻力,所以机械能守恒。【分析】当物体不受到摩擦力时,物体的机械能守恒,即动能与重力势能之和是定值,动能减小,重力势能增加,反之,动能增大,重力势能减小。2、【答案】运动;等于;万有引力【解析】【解答】(1)卫星相对于太阳的位置不断改变,因此它是运动的; (2)卫星在运动过程中,没有能量损失,
20、因此机械能守恒,即动能的增加量等于重力势能的减小量;(3) 卫星绕地球转动而不会跑掉,是因为卫星与地球之间的存在万有引力。【分析】(1)如果物体相对于参照物的位置改变,那么它就是运动的;否则,它就是静止的。(2)根据能量转化和守恒定律分析;(3)在宇宙空间,任意两个物体之间都存在万有引力。3、【答案】做功;减小;内能;机械能【解析】【解答】物体对外做功,内能减少。水烧开以后,水蒸气膨胀对壶盖做功,把壶盖顶起来,水蒸气的内能转化为壶盖的机械能,水蒸气的内能减少,温度降低。【分析】内能对外做功,内能减小,转化为机械能。4、【答案】运动状态;动能【解析】【解答】足球被踢出后,足球的运动方向和速度都发
21、生了变化,说明力可以改变物体的运动状态。足球加速下落过程中,质量不变,高度减小,速度增加,重力势能减少,动能增加,部分重力势能转化为动能,与空气摩擦,内能增加,部分重力势能转化为内能。【分析】力的作用效果有两个,改变物体的形状,例如橡皮筋拉长、弹簧收缩、橡皮泥变形;也可以改变物体的运动状态,使物体由动到静,由静到动,物体的速度大小方向发生改变;运动的物体具有动能,物体的质量越大、速度越大,物体的动能就越大;处在高处物体具有重力势能,物体的质量越大、高度越高,物体的重力势能就越大。5、【答案】比热容;热传递;不变【解析】【解答】 汽车发动机工作过程中,不可避免地产生很多热量,这些热量如不及时带走
22、会影响机器的正常工作。由公式 知,在质量和升高的温度相同时,与其它液体比较,因为水的比热最大,所以吸收的热量最多,冷却效果最好。 发动机工作过程中会产生热量,热量传递到水,使水的内能增加,这是通过热传递的方式改变内能的。当散热器中水的质量减少时,水的种类和状态不变,比热容不变。【分析】在质量和升高的温度相同时,与其它液体比较,因为水的比热最大,所以吸收的热量最多。改变物体的内能两种方法:做功和热传递,这两种方法对改变物体的内能是等效的。物体对外做功,物体的内能减小;外界对物体做功,物体的内能增大。物体吸收热量,当温度升高时,物体内能增大;物体放出热量,当温度降低时,物体内能减小。三、计算题1、
23、【答案】解:Q吸c铝mt0.9103J/(kg)1kg201.8104J。 【解析】【分析】利用 Q吸c铝mt 求得 铝块吸收的热量 .2、【答案】(1)解:根据吸热公式可知,水吸收的热量答:水吸收的热量是2.52107J;(2)解:根据热值公式可知,需要完全燃烧标准煤的质量答:这些太阳能相当于1.21012吨标准煤完全燃烧释放的能量。【解析】【分析】(1)利用Q吸=cm(t-t0)计算出水吸收的热量.(2)结合题意Q放=3.61022J,利用Q放=mq计算出煤的质量。3、【答案】(1)解:车、人、货物的总重力: 汽车对地面的压强为: (2)解:匀速行驶时,牵引力与阻力为一对平衡力,所以牵引力
24、为: 牵引力做功为: 汽车的功率为: (3)解:消耗天然气0.025kg,产生的热量为: 汽车发动机的效率为: 【解析】【分析】(1)利用G=mg求 出车、人、货物的总重力,在水平面上F=G,根据p=F/S求出汽车对地面的压强;(2)汽车匀速直线行驶时,汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力,根据二力平衡条件可知F=f=0.01G总求出牵引力,再利用W=Fs求出牵引力做的功,再根据P=W/t求出牵引力做功功率;(3)利用Q=mq求出0.025kg天然气完全燃烧放出的热量,利用=W/Q求出汽车发动机的效率。4、【答案】(1)解:这段时间内汽油完全燃烧放出的热量为Q放=qm=4.6107J/kg1.2
25、kg=5.52107J 答:这段时间内汽油完全燃烧放出的热量是5.52107J;(2)解:这段时间内汽车行驶的路程为 汽车牵引力做功为W=Fs=1.2103N1.2104m=1.44107J答:这段时间内汽车牵引力做功是1.44107J;(3)解:牵引力做功的功率为 答:牵引力做功功率为2.4104W;(4)解:汽车的效率为 答:该汽车的效率是26.1%。【解析】【分析】(1)利用Q放=qm求得这段时间内汽油完全燃烧放出的热量。(2)利用s=vt求得这段时间内汽车行驶的路程,再利用W=Fs求得汽车牵引力做的功。(3)利用功率计算公式P=求得牵引力做功的功率。(4)利用求得汽车的效率。5、【答案】(1)解:0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量: (2)解:水吸收的热量: , 由 得水升高温度: (3)解:公交车所做的功: , 由 得公交车行驶时间: 【解析】【分析】(1)结合氢气的质量,利用热值公式求解氢气释放
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