北师大版初中九年级物理第十章机械能、内能及其转化素养综合检测课件
展开第十章 素养综合检测(满分100分, 限时45分钟)一、选择题(每小题3分,共24分)1.(新素材·现代科技)(2024北京清华附中上地学校月考)中国首架国产C919大型客机首飞成功,在北京大兴国际机场安全降落。关于这架C919客机的上升和降落过程,下列说法正确的是 ( )A.飞机匀速上升时,它的机械能保持不变B.飞机减速降落时,它的机械能逐渐减小C.飞机落地后继续减速滑行,它的机械能不变D.飞机上升到最高处后,它的机械能最大B解析 飞机匀速上升时,质量不变,高度升高,重力势能增大,速度不变,动能不变,所以它的机械能增大,A不符合题意;飞机减速降落时,质量不变,高度降低,重力势能减小,速度减小,动能减小,所以它的机械能逐渐减小,B符合题意;飞机落地后继续减速滑行,重力势能不变,速度减小,动能减小,所以它的机械能减小,C不符合题意;飞机上升到最高处后,重力势能最大,动能大小不能确定,所以它的机械能不一定最大,D不符合题意。故选B。2.(新情境·安全与健康)(2024江西鹰潭九中月考)为筑牢青少年“拒绝第一支烟”的校园防线,校园全面禁止吸烟。小明说:“一人抽烟,周围的人都在被动抽烟”这其中的科学依据是 ( )A.分子不停地做无规则运动B.分子间有引力C.分子间有斥力D.分子之间有间隙A解析 一人抽烟,周围的人都在被动抽烟,属于扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,B、C、D不符合题意,A符合题意。故选A。3.(跨学科·语文)(2024安徽临泉六中期中)下列诗词加点字体现分子无规则运动的是 ( )A.“梅须逊雪三分白,雪却输梅一段香”B.“碧纱窗下水沉烟,棋声惊昼眠”C.“更无柳絮因风起,惟有葵花向日倾”D.“沙迷双眸人不见,尘覆万柳鸟无鸣”A解析 花的香气是花香分子做无规则运动引起的,A符合题意;“烟”“絮”“沙”是宏观物体的运动,不是分子的无规则运动,B、C、D不合题意。故选A。4.(新情境·劳动教育)(2024陕西咸阳旬邑期中)学校开展“给父母送上一道家常菜”为主题的劳动实践教育活动。小华在妈妈指导下走进厨房进行劳动实践,她发现厨房里涉及很多物理知识。下列说法正确的是 ( )A.排骨汤沸腾过程中吸收热量,内能不变B.排骨汤沸腾后将锅盖顶起的能量转化与热机做功冲程相同C.刚出锅的排骨“热”得烫嘴,“热”表示所含热量多D.排骨用慢火煮熟是通过做功的方式使其内能增加B解析 排骨汤沸腾过程中一部分水分汽化,排骨汤的质量变小,温度不变,状态不变,所以内能变小,A错误;锅内的汤沸腾后将锅盖顶起的过程,内能转化为机械能,与热机做功冲程的能量转化相同,B正确;热量是过程量,不能说含有热量,C错误;排骨用慢火煮熟是通过热传递的方式使其内能增加,D错误。故选B。5.(2024北京西城期中)有甲、乙、丙三个物体,其中甲、乙两物体质量都为1 kg,丙物体质量为2 kg,三个物体温度都升高1 ℃,吸收的热量如图所示。以下说法正确的是 ( ) CA.甲的比热容比乙的小B.乙和丙的比热容相等C.若甲的温度升高2 ℃,需吸收6 000 J的热量D.若甲、乙的温度都降低1 ℃,甲比乙放出的热量少解析 甲、乙质量相同,升高温度相同,甲吸热多,根据Q=cmΔt可知,甲的比热容大于乙的比热容,A错误;乙、丙吸热相同,升高温度相同,丙的质量大,根据Q=cmΔt可知,丙的比热容小,B错误;甲的温度升高1 ℃,需吸收3 000 J的热量,则温度升高2 ℃,需吸收6 000 J的热量,故C正确;甲、乙的温度都降低1℃,放热是相同的,由于甲的比热容大于乙的比热容,故甲放热多,即乙比甲放出的热量少,D错误。故选C。6.(跨学科·物理学与日常生活)(2023安徽滁州五校联考)夏季在海边,由于水和砂石的比热容不同,常能够形成海风或者陆风。海风指从海上吹向陆地的风,反之为陆风。如图是某地空气流动情况,据此判断此时为 ( ) AA.白天,形成的是海风B.晚上,形成的是海风C.白天,形成的是陆风D.晚上,形成的是陆风解析 因为海水的比热容比陆地(砂石)的比热容大,白天,太阳照射下陆地和海水吸收相同的热量,海水温度上升少,陆地温度上升多,热空气上升,海面冷空气就会来补充,于是冷空气沿海面吹向陆地,形成海风,与题图相符。故选A。7.陆军某军某旅在野外陌生地域开展多火力协同、多要素融合的实弹射击演练。火炮击发炮弹过程与汽油机的哪个工作冲程相同( ) A B C DB解析 火炮飞出过程是内能转化为机械能的过程,与汽油机工作时做功冲程的能量转化相同。A图中,两气门都关闭,活塞上行,压缩燃料和空气的混合物做功,将机械能转化为内能;B图中,两气门都关闭,燃气膨胀推动活塞做功,将内能转化为机械能;C图中,排气门开启,活塞上行,废气被排出,该冲程没有能量转化;D图中,进气门开启,活塞下行,汽油和空气的混合物被吸入汽缸中,该冲程没有能量转化;所以,题干描述的过程与B图所示冲程的能量转化相同。8.(2024河北唐山路北期中)下列关于热机效率的说法中正确的是 ( )A.热机所做的有用功增加,热机的效率也会增大B.热机效率是指热机所做的有用功与所用燃料燃烧释放的热量之比C.柴油机的效率一般比汽油机的效率高,对空气污染小D.在设计与制造热机时不断改进与创新,减少能量损失可以提高热机的效率D解析 热机所做的有用功增加,由于不知道增大的总功的大小,所以无法判定热机效率的大小变化,A错误;热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比,B错误;一般柴油机的压缩比比汽油机大得多,且汽缸内柴油燃烧要比汽油燃烧更充分,所以柴油机的效率更高一些,但柴油燃烧时释放的有害物质多,对空气污染大,C错误;在设计和制造热机时,如果不断改进和创新,可减少能量损失、提高燃料的利用率和热机的效率,D正确。故选D。二、填空题(每空2分,共18分)9. 王老师在班内用电热水壶加热白醋,整个教室都有醋的味道,这说明 ,温度越高,这种气味越明显,是因为 。分子不停地做无规则运动 温度越高,分子无规则运动越剧烈解析 由于分子在不停地做无规则运动,所以教室内都能闻到醋的味道;分子运动的快慢与温度有关,温度越高,分子无规则运动越剧烈。10.(2023甘肃镇原期中)往热水瓶注入一定量的热水后,立即盖上软木塞,软木塞会跳起来,在这一现象中,瓶内气体的内能转化为软木塞的 能,气体温度 (选填“降低”或“升高”)。机械(动) 降低解析 盖上软木塞,软木塞会跳起来,热水瓶内气体的内能转化为软木塞的机械能;气体对外做功,内能减小,温度降低。11.质量为4 kg的水由20 ℃升高至50 ℃吸收的热量为 J。若天然气完全燃烧放出的热量的30%被水吸收,则至少需要燃烧 m3的天然气。(q天然气=4×107 J/m3)5.04×105 0.042解析 由公式可知水吸收的热量Q吸=cmΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×4 kg×(50 ℃-20 ℃)=5.04×105 J。因为Q吸=Q放×30%,故天然气完全燃烧放出的热量Q放= = =1.68×106 J,至少需要燃烧天然气的体积V= = =0.042 m3。12.“卡路里”是热量的另一个单位,简称“卡”。1卡是这样规定的:在标准大气压下,质量为1 g的水,温度每升高1 ℃所需要吸收的热量,那么1卡= J。有一辆汽车消耗0.75 kg汽油做的有用功是2.5×106卡,那么这辆汽车完全燃烧0.75 kg汽油放出的热量是 J,该汽车发动机的效率是 。[已知q汽油=4×107 J/kg,c水=4.2×103 J/(kg·℃)] 4.2 3×107 35%解析 在标准大气压下,质量为1 g的水,温度每升高1 ℃所需要吸收的热量为1卡;水的比热容为c水=4.2×103 J/(kg·℃)=4.2 J/(g·℃),所以1卡=4.2 J;该汽车完全燃烧0.75 kg汽油放出的热量Q放=mq汽油=0.75 kg×4×107 J/kg=3×107 J,做的有用功W有用=2.5×106卡=1.05×107 J;汽车发动机的效率η= ×100%= ×100%=35%。三、实验探究题(13题8分,14题16分,15题10分,共34分)13.(2024陕西咸阳方圆学校月考)小强所在的实验小组在“探究影响动能大小的因素”实验中,准备的器材有:质量分别为m、2m的两个钢球、木块B和斜面等,实验过程如图所示: (1)实验中通过比较 来反映钢球的动能大小。(2)比较甲、乙两图,可初步得出结论:动能的大小与物体的 有关。木块B被撞击后移动的距离 速度(3)比较图甲、丙两图,小强认为:物体的动能大小与速度有关。小组同学指出他的看法是错误的,理由是 。(4)比较乙、丙两图,可初步得出结论:其他条件相同时,物体的 越大,物体的动能越大。没有控制钢球的质量相同质量解析 (1)木块被撞得越远,说明钢球的动能越大,故实验中通过木块B被撞击后移动的距离来反映钢球动能的大小;(2)比较甲、乙两图实验,小球的质量相同,滚下的高度不同,到达水平面时的速度不同,可以探究钢球动能大小与速度的关系;(3)比较甲、丙两图实验可知,滚下的高度不相同,到达水平面时的速度不同,但钢球的质量也不相同,所以无法判定物体的动能大小与速度是否有关;(4)比较乙、丙两图实验可知,滚下的高度相同,到达水平面时的速度相同,钢球的质量越大,推动木块移动的距离越远,动能越大。14.(2024江西鹰潭余江期中)为了比较水和煤油的吸热能力,小明同学用两个完全相同的装置做了如图所示的实验。 (1)在两个相同的烧杯中加入初温相同、 相同的水和煤油。实验中,通过 (选填“升高的温度”或“加热时间”)来反映两种液体吸收热量的多少。实验中吸收相同的热量,发现煤油的温度比水的温度升高得 ,这表明 的吸热能力更强,为了表示不同物质的吸热能力引入了 这个物理量。(2)在对水和煤油加热的方式上,有酒精灯和电加热器两种热源可供选择,选用 更容易控制让煤油和水吸收的热量相同。质量 加热时间 多 水 比热容电加热器(3)实验中,每隔1 min记录一次温度,整个实验操作无误。如图,若图线②反映水的温度随时间的变化规律,则图线 (填序号)可以反映煤油的温度随时间的变化规律。加热过程中,煤油的热值 (选填“变大”“不变”或“变小”)。① 不变解析 (1)比较不同物质的吸热能力时,要控制不同物质的质量相同、初温相同,故在两个相同的烧杯中应加入初温相同、质量相同的水和煤油;根据转换法,实验通过比较加热时间来比较水和煤油吸收热量的多少;实验中发现煤油的温度比水的温度升高得多,这表明煤油的吸热本领弱,水的吸热本领更强;物理上用比热容表示物质吸热能力的大小。(2)电加热器易于控制产生热量的多少,因此为了准确地控制物体吸收热量的多少,应选电加热器作为热源。(3)实验中选用相同的电加热器,相同的时间内放出的热量相同,液体吸收的热量相同,观察图像可知,在加热时间相同的情况下,①的温度变化量大,故①的吸热能力弱。又因②是水的温度随时间的变化规律图线,水的比热容又大于煤油的比热容,故①反映煤油的温度随时间的变化规律;热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,所以加热过程中,其热值大小不变。15.(2023山东聊城慧德中学月考)在“比较不同燃料的热值”的实验中,如图所示,甲、乙、丙三个实验装置完全相同,燃料的质量均为10 g,烧杯内液体的质量都相同。 (1)若比较不同燃料的热值应选择 两个装置。(2)实验中,通过观察 (选填“温度计升高的示数”或“加热时间”)比较燃料燃烧放出热量的多少。(3)实验中需要的测量工具有温度计和 。乙、丙 温度计升高的示数停表(4)在甲装置中,若燃料为酒精(q酒精=3×107 J/kg),烧杯内的液体为水,其质量为200 g,点燃燃料直至燃料烧完,温度计的示数由20 ℃上升到70 ℃,再结合“10 g”燃料这一数据,计算出燃料的热值,通过实验算出的热值与实际相比 (选填“偏大”或“偏小”),理由是 。(写出一条即可)偏小 燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收或燃料燃烧不完全,存在热量散失(合理即可)解析 (1)为了比较热值大小,实验要用不同的燃料,而其他实验条件均相同;(2)实验通过观察温度计升高的示数来比较燃料燃烧放出的热量多少;(3)实验中需要测量加热时间,故需要用到停表;(4)水吸收的热量Q吸=cmΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×0.2 kg×(70 ℃-20 ℃)=4.2×104 J;若Q吸=Q放,则酒精的热值q= = =4.2×106 J/kg