人教版 九年级物理上册新考向精准自测卷02 第十三、十四章 能力提优测试（含解析）

这是一份人教版 九年级物理上册新考向精准自测卷02 第十三、十四章 能力提优测试（含解析），共9页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分)
1.(2021安徽月考,14)下列关于能量的说法中正确的是( )
A.火箭加速升空时,将动能转化为重力势能B.用热水泡脚,身体会感觉暖和,说明内能可以转移
C.热机的工作过程不遵循能量守恒定律D.烧水过程中壶盖跳起时,机械能转化为内能
2.(2021福建厦门湖里中学月考,8)关于热量、能和温度的说法中正确的是( )
A.物体吸收了热量,温度一定升高
B.同一物体温度降低,其内能减少
C.同一物体温度升高时,所含热量增多
D.质量相同的两物体,吸收热量多的物体升高的温度一定大
3.(2021独家原创试题)记得小时候有一次一个木匠不小心把刚用完的钻头放到我的脚上,我的脚烫起了一个大水泡。刚用完的钻头能把脚烫起水泡是因为( )
A.钻头是铁的
B.钻头温度低
C.钻头在使用过程中,做功改变了钻头的内能,使钻头温度升高
D.钻头在使用过程中,内能转化成钻头的机械能
4.(2021海南中考,10)如图所示,用酒精灯加热试管里的水,产生的水蒸气将试管塞冲向空中。在这个过程中,能量转化的顺序为( )
A.内能-机械能-化学能B.化学能-内能-机械能
C.机械能-内能-化学能D.内能-化学能-机械能
5.灵山县是“中国荔枝之乡”,为了让远方的好友能吃到新鲜的荔枝。邮寄时会把冰袋和荔枝一起装入泡沫箱。加入冰袋是为了( )
A.利用冰块熔化吸热B.通过热传递的方式增加荔枝的内能
C.加快荔枝水分蒸发D.通过做功的方式减少荔枝的内能
6.(2021河南郑州登封、荥阳期中,12)以汽油为燃料的单缸四冲程内燃机,转速为1800r/mi。如图所示是它的一个工作冲程。下列关于该内燃机的说法错误的是( )
A.图示冲程是通过做功的方式增加汽缸内混合气体的内能
B.内燃机每秒完成60个冲程,做功30次
C.在内燃机损失的热量中,废气带走的热量最多
D.汽油在汽缸中燃烧时,汽油的质量减少,热值不变
7.(2021山东泰安岱岳二模,14)混合动力汽车具有节能、低排放等优点,故成为汽车研究与开发领域的重点。
某新型混合动力汽车启动时,内燃机不工作,蓄电池向车轮输送能量。当需要高速行驶或蓄电池的电能
过低时,内燃机启动,既可以向车轮输送能量,又可以给蓄电池充电。车速与所受阻力的关系如图所示。在某次测试中,由内燃机提供能量,汽车在平直路面上以某一速度匀速行驶了2.7×104m,用时0.5h,同时蓄电池
的电能增加了2kW·h。若所用燃料的热值是4.5×107J/kg,测试过程中消耗3.4kg的燃料。通过计算可知( )
第7题图
①汽车的速度是45km/h②汽车牵引力做的功是5.4×107J
③燃料完全燃烧放出的热量是1.53×109J④汽车内燃机的效率是40%
A.只有②④正确B.只有①③正确C.只有②③正确D.只有②③④正确
8.(2021山东临沂平邑期中,12)下列说法正确的是( )
A.燃料的热值与燃料的质量无关B.1kg酒精与3kg酒精的热值之比是1:3
C.物体吸收的热量越多,其比热容就越大D.比热容跟物体质量有关,质量越大,比热容越小
9.(2021湖南益阳赫山月考,4)甲、乙两液体的密度之比为ρ甲:ρ乙=5:4,体积之比为V甲:V乙=2:3,比热容之比为c甲:c乙=1:2,且它们的初温不同。现将它们混合(不生化学反应),不计混合过程中的热损失,达到热平衡后
液体温度相对各自初温变化量的绝对值分别为△t甲和△t乙,则△t甲:△t乙为( )
A.16:15B.15:16C.12:5D.5:12
10.下面是小明同学的“物理学习笔记”中的摘录,其中正确的是( )
A.在改变物体的内能上,做功和热传递是等效的
B.分子间有相互作用力,有引力时无斥力,有斥力时无引力
C.含有的热量越多,物体温度越高
D.燃料的质量和状态决定了燃料的热值大小
二、填空题(本大题共6小题,共17分)
11.(2021四川师大附属实验外国语学校期中,17)2分)新冠肺炎疫情发生后,防疫人员每天会在小区喷洒消毒液。小明在家也能闻到消毒液的气味,这种现象叫做________现象,人们使用的浓度为75%的消毒酒精是由纯酒精和蒸馏水充分混合形成的,其总体积小于混合前的总体积,此现象说明组成物质的分子间有________。
12.(2021独家原创试题)(2分)有两个孩子在争夺一根布条,都用力抓住布条往自己那边拽,结果一个孩子抓不住,布条在孩子手里滑动,孩子哇的一声哭了。原来那个孩子发觉手像被火烧了一样,这是因为________________
________________________________________。
13.(2021河北石家庄四十一中一模,18)(3分)如图所示是汽油机工作的________冲程。为了能够及时将汽油机工作时所产生的大量的热量带走,通常采用水循环的方式,这是利用水________的特性。水箱中2.5kg的水温度升高了20℃,这些水吸收的热量为________J,水的比热容为4.2×103J(kg·℃)
14.(2021河南实验中学期中,3)(3分)“收官之作,星耀全球”。220年6月2日,长征三号乙运载火箭搭载着北斗三号最后一颗全球组网卫星成功发射,标志着我国全面完成北斗全球卫星导航系统星座部署。燃料燃烧时,将________能转化为________能。能的总量是________(选填“增大”“减小”或“不变”)的。
15.(2021四川绵阳江油期中,18)(4分)露天燃烧秸秆会严重污染环境。若将秸秆制成秸秆煤可提高秸秆的利用率,秸秆煤的热值为2.1×107J/kg,完全燃烧10kg的秸秆煤可放出________J的热量；在标准大气压下,若这些热量的30%被187.5kg、21℃的水吸收,则水温能升高到________℃。[水的比热容c=4.2×103J(kg·℃)]。
16.(2021江苏盐城期中,20)(3分)如图甲所示,将热汤放在冷水中,图画反映了两者的温度变化情况。由图可知,0～10min过程中,热汤内能的变化是________,由此图像________(能/不能)判断水的比热容比热汤的比热容大,理由是________________________。
三、实验探究题(本大题共2小题,第17题12分,第18题8分,共20分)
17.(2021广东揭阳岐山中学月考,17)用如图甲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________(填“A”或“B”)瓶。
(2)根据________________现象可知气体发生了扩散。扩散现象说明气体分子________________________。
(3)若实验温度分别为①℃、②4℃、③20℃、④30℃,则在________
(4)如图乙所示,用细线把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面,记下测力计的读数；然后使玻璃板水平接触水面,稍稍向上拉玻璃板,在玻璃板离开水面之前,弹簧测力计示数_______(填“变大”“变小”或“不变”),这_个现象说明分子间存在________
18.(2021陕西榆林府谷期中,16)小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,选用质量均为0.5kg的水和另一种吸热能力弱于水的液体进行对比实验,并用图像对实验数据进行了处理,如图所示,已知实验过程中水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,分析图像可以得出:
(1)图中表示水的温度随时间变化的图线是________________(选填“甲”或“乙”)。
(2)0～15min内,另一种液体放出的热量为________J,其比热容为________J/(kg·℃)[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)
四、计算题(本大题共3小题,第19题6分,第20题8分,第21题9分,共23分。解答时,要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等,只写最后结果不得分)
19.(2021重庆綦江未来学校联盟期中,16)用天然气灶给水加热,在1标准大气压下,把体积为10L、温度为50℃的水加热到沸腾,则:
(1)水的质量是多少？
(2)水吸收了多少热量？[ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃)]
20.(2021广东河源紫金期中,21)某小排量汽车以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶了36km。若已知该汽车发动机的功率(即牵引力的功率)为23kW,汽车发动机的效率为30%,汽油的热值为4.6×107J/kg则在上述行驶过程中:
(1)汽车行驶的时间是多少？
(2)汽油完全燃烧放出多少热量？
(3)消耗了多少千克的汽油？
21.(2021福建泉州晋江期中,30)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。如表为小明同学家汽车的有关数据:
求:
(1)某次行驶中,若水箱中水的温度升高20℃,则水吸收了多少热量？[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
(2)若该汽车在水平路面上以额定功率匀速直线行驶1h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4.6×107J/kg)
(3)该汽车发动机的效率。
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《参考答案及解析》
第十三章、第十四章 能力提优测试卷
1.B 火箭加速升空时,速度变大,高度变大,动能和重力势能都增加,所以没有将动能转化为重力势能,故A错误；用热水泡脚,内能从热水传递到脚,身体的内能会增加,会感觉暖和,说明内能可以转移,故B正确；能量守恒定律适用于自然界中任何形式能的相互转化,热机的工作过程也遵循能量守恒定律,故C错误；壶盖跳起时,壶内水蒸气的内能减少,壶盖机械能增加,所以是内能转化为机械能,故D错误。
2.B 物体吸收热量,温度不一定升高例如晶体在熔化过程中吸热但温度不变,故A不正确；同一物体,温度降低时,其内能减少,故B正确；热量是一个过程量,不能用含、含有等描述,故C不正确；质量相同的两物体,吸收热量多的物体升高的温度不一定大,因为吸收的热量还与物体的比热容有关,故D不正确。
3.C 钻头在使用过程中,通过做功改变了钻头的内能,即将钻头的机械能转化为内能,使钻头的内能增大,温度升高,所以灼热的钻头能把脚烫起水泡.故选C。
4.B 用酒精灯加热水的过程中,酒精的化学能转化为试管和水的内能；当水沸腾时产生大量的水蒸气,水蒸气将塞子冲出,此时试管内水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能减小,转化为塞子的机械能.故选B
5.A 将冰袋和荔枝一起放在泡沫箱中,冰吸收热量,熔化成水,使得荔枝温度降低,不易变质,同时还可以减慢荔枝水分蒸发,故A正确,C错误；冰熔化时从荔枝上吸收热量,是通过热传递的方式减小荔枝的内能,故B、D错误。
6.B 由图可知,此时排气门进气门都关闭,活塞向上运动,为压缩冲程,汽缸内混合气体的内能增加,故A正确；由题知,四冲程内燃机的飞轮转速是1800r/min=30r/s,即每秒钟飞轮转30圈,因飞轮每转2圈,完成4个冲程、1个工作循环并对外做功1次,所以该内燃机每秒完成60个冲程、15个工作循环,对外做功15次,故B错误；在内燃机损失的热量中,废气带走的热量最多,故C正确；热值是燃料的一种特性,与燃料的质量无关,所以质量减少时,汽油的热值不变,故D正确。
7.A 由题知,汽车以某一速度匀速行驶了2.7×104m=27km,用时0.5h,所以汽车的速度v= eq \f(s,t) ＝ eq \f(27km,0.5h) =54km/h=15m/s,故①错误；由图可知,汽车的速度为15m/s时,所受阻力为2000N,由于汽车在平直路面上匀速行驶,即水平方向汽车所受的牵引力与阻力是一对平衡力,所以F=f=2000N,牵引力做的功W=Fs=2000N×2.7×104m=5.4×107J,故②正确；测试过程中消耗3.4kg的燃料,所以燃料完全燃烧放出的热量Q放=mq=3.4kg×4.5×107J/kg=1.53×108J,故③错误；内燃机提供的能量使汽车前进的同时给蓄电池充电,蓄电池电能增加了W电=2kW·h=7.2×106J,燃料燃烧转化的有用能量W有=W+W电=5.4×107J+7.2×106J=6.12×107J,汽车内燃机的效率η＝ eq \f(W有,Q放) ＝ eq \f(6.12×107J ,1.53×108J) =40%,故④正确.故选A。
8.A 热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量燃烧程度等均无关,故A正确,B错误。物体吸收热量的多少与物体的比热容、质量和升高的温度都有关系,比热容是物质的一种特性,比热容与物体质量大小、温度高低、内能多少都没有关系,故C、D错误。
9.C 由ρ= eq \f(m,V) 得,液体的质量m=ρV,则甲、乙两液体的密度之比为 eq \f(m甲,m乙) ＝ eq \f(ρ甲V甲,ρ乙V乙) ＝ eq \f(ρ甲,ρ乙) × eq \f(V甲,V乙) ＝ eq \f(5,4) × eq \f(2,3) ＝ eq \f(5,6) ,不计混合过程中的热损失,则有Q放=Q吸,cm甲△t甲=c乙m乙△t乙,则 eq \f(△t甲,△t乙) ＝ eq \f(c乙m乙,c甲m甲) ＝ eq \f(c乙,c甲) × eq \f(m乙,m甲) ＝ eq \f(2,1) × eq \f(6,5) ＝ eq \f(12,5) .故选C
10.A 做功和热传递在改变物体的内能上是等效的故A正确。分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的,故B错误。热量是个过程量,不能用含有描述,故C错误。燃料的热值与燃料的质量和状态没有关系,只与物质的种类有关,故D错误。
11.[答案]:扩散 空隙
[解析]:小明闻到消毒液的气味,说明分子在不停地做无规则运动,这是扩散现象；酒精和蒸馏水都是由分子构成的物质它们的分子之间都存在一定的空隙,所以把酒精和蒸馏水充分混合以后,其总体积会小于混合前的总体积。
12.[答案]:见解析
[解析]:布条滑动时,以做功的方式改变了手的内能,手的温度升高。
13.[答案]:排气 比热容大 2.1×105
[解析]:由图可知,进气门关闭,排气门打开,并且活塞向上运动,所以是排气冲程。采用水循环的方式,是因为水的比热容比较大与相同质量的其他物质相比,在升高相同的温度时水可以吸收更多的热量。水吸收的热量Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg·℃)×2.5kg×20℃=2.1×105J
14.[答案]:化学 内 不变
[解析]:燃料燃烧时,将燃料的化学能转化为燃气的内能。根据能量守恒定律可知,能的总量是不变的。
15.[答案]:2.1×108 100
[解析]:完全燃烧10kg的秸秆煤放出的热量Q放=m秸秆煤q秸秆煤=10kg×2.1×107J/kg=2.1×108J；
由题意可知,水吸收的热量Q吸=Q放×30%=2.1×108J×30%=6.3×107J,由Q吸=cm△t可得,水升高的温度△t= eq \f(Q吸,cm) ＝ eq \f(6.3×107J,4.2×103J/(kg·℃)×187.5kg) =80℃；则t=t0+△t=21℃+80℃=101℃。由于在标准大气压下水的沸点是100℃,故水温能升高到100℃。
16.[答案]:先减小后不变 不能 实验没有控制热汤和水的质量相同
[解析]:由题图乙可知,在0～10min过程中,热汤的温度先降低后不变,所以内能先减小后不变；要比较其中一个物理量的大小,就得控制其他物理量不变,而实验中没有控制热汤和水的质量相同,所以它们的比热容无法比较。
17.[答案]:(1)B (2)A瓶内的气体颜色变成红棕色 在不停地做无规则运动 (3)④ (4)变大 引力
[解析]:
(1)二氧化氮的密度大于空气的密度,如果把二氧化氮气体放到A瓶中,由于自身密度较大,二氧化氮分子也会下沉到下方装空气的瓶子中去,就不能说明分子在不停地做无规则运动所以要把二氧化氮装在下方的B瓶中；
(2)将玻璃板去掉,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B瓶内的气体颜色变淡,A瓶内的气体颜色变成红棕色,最后两瓶中气体混合在一起,颜色变得均匀,表明气体发生了扩散现象,这说明分子在不停地做无规则运动；
(3)分子无规则运动的剧烈程度与温度有关,而且温度越高,分子运动越剧烈,故实验温度为30℃时气体扩散最快；
(4)因为玻璃板和水接触,玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内,水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力,故向上拉玻璃板时,弹簧测力计的示数变大。
18.[答案]:(1)甲 (2)4.2×104 2.1×103
[解析]:
(1)时间相等时,两种液体放出的热量相等,由图可知,乙图线对的液体的温度下降得多,甲图线对应的液体温度下降得少；根据Q放＝cm△t可知,在质量相等、放热也相同的情况下,温度下降得多的比热容小,所以,甲图线对应的液体的比热容大,则表示水的温度随时间变化的图线是甲。
(2)由题知,水和另一种液体的质量相同,即m水=m乙,而水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,则0～15min内,Q乙放=Q水放=c水m水△t=4.2×103J/(kg·℃)×0.5kg×(60℃-40℃)=4.2×104J；则另一种液体的比热容为c乙＝Q乙放,m乙△t′＝ eq \f(4.2×104J,0.5kg(60℃-20℃)) ＝2.1×103J/(kg·℃)。
19.[答案]:(1)10kg (2)2.1×106J
[解析]:
(1)水的体积V=10L=10dm3=0.01m3由ρ= eq \f(m,V) 可得,水的质量m=ρ水V=1.0×103kg/m3×0.01m3=10kg；
(2)在1标准大气压下水的沸点为100℃,则水吸收的热量
Q吸=cm(t－t0)=4.2×103J/(kg·℃)×10kg×(100℃-50℃)=2.1×106J
20.[答案]:(1)1800s (2)1.38×108J (3)3kg
[解析]:
(1)汽车行驶的时间t= eq \f(s,v) = eq \f(36 km,72 km/h) =0.5h=1800s；
(2)汽车发动机的功率P=23kW=23000W,汽车牵引力做的功W有=Pt=23000W×1800s=4.14×107J汽油完全燃烧放出的热量Q放＝W有,η＝ eq \f(4.14×107J,30%) =1.38×108J；
(3)消耗的汽油质量m= eq \f(Q放,q) ＝ eq \f(1.38×108,4.6×107J/kg) =3kg
21.[答案]:
(1)2.1×105J (2)2.76×108J (3)30%
[解析]:
(1)水吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2.5kg×20℃=2.1×105J；
(2)6kg汽油完全燃烧放出的热量Q放=m汽油q=6kg×4.6×107J/kg=2.76×108J；
(3)由P= eq \f(W,t) 可得,汽车发动机做的功W牵=Pt=23×103W×3.6×103s=8.28×107J,汽车发动机的效率η= eq \f(W牵,Q放) ×100%= eq \f(8.28×107J,2.76×108J) ×100%=30%题号
一
二
三
四
总分
得分
水箱中装水的质量:2.5kg
汽车的额定功率:23kW