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2021学年第十章 机械能、内能及其转化综合与测试单元测试课时作业
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这是一份2021学年第十章 机械能、内能及其转化综合与测试单元测试课时作业，共20页。试卷主要包含了单选题，填空题，作图题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
北师大版初中物理九年级全一册第十单元《机械能.内能及其转化》单元测试卷
考试范围：第十单元；考试时间：80分钟；总分80分
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
第I卷（选择题）
一、单选题（本大题共12小题，共24.0分）
1. 高山滑雪是冬奥会的一个比赛项目，在一段时间内，运动员始终以如图所示的姿态加速下滑。已知运动员在下滑过程中受到阻力作用，则在这段时间内运动员的( )
A. 动能增加 B. 机械能增加 C. 重力势能增加 D. 机械能不变
2. 如图所示，足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d，说法正确的是
A. 在a、d两点机械能相等
B. 在b、d两点速度相等
C. 从b到c的过程中，减小的重力势能大于增加的动能
D. 从c到d的过程中，减小的动能等于增加的重力势能
3. 下列事例中，不能说明分子做无规则运动的是( )
A. 大扫除时，灰尘满屋子飞扬
B. 湿衣服晾晒后变干
C. 长期没有更换的黑板报，粉笔字迹很难擦干净
D. 地面上撒些汽油，一会儿到处有汽油味
4. 小美同学对冰加热，她将冰熔化成水直到沸腾的过程，绘制成如图所示的温度随时间变化的图象，下列分析正确的是( )
A. 物体在C处分子势能比B处大
B. AB、CD段物质在吸热，BC、DE段物质没有吸热
C. AB段物质比热容比CD段大
D. BC段物质的温度保持不变，内能不变
5. 质量相同的A、B两金属块，把它们都加热到100℃，然后分别投入装有质量相同、初温都为0℃的C、D两杯水中，测量的结果：金属块A使C杯的水温升高了10℃，金属块B使D杯的水温升高了20℃.设两金属块比热容为cA和cB，则cA与cB的比值为( )
A. 4：9 B. 9：4 C. 19：9 D. 9：19
6. 下列关于物理概念及其的说法正确的是( )
A. 冰的比热容是2.1×103J/(kg⋅℃)表示1kg冰吸收的热量是2.1×103J
B. 一台机器的功率为1000W，表示这台机器1s内做的功为1000J
C. 物体含有内能的多少叫热量
D. 一台机器的机械效率是40%，表示这台机器所做的功中有用功比额外功多40%
7. 下图中，表示汽油机机械能转化为内能的冲程是( )
A. B. C. D.
8. 一般来说，柴油机的效率高于汽油机的效率，这表明( )
A. 柴油机做功多 B. 柴油机做功快
C. 柴油机消耗柴油少 D. 柴油机将内能转化为机械能的比例大
9. 一辆汽车在1h的时间内，在水平路面上匀速行驶了72km，消耗汽油6kg.若已知该汽车发动机的功率(即牵引力的功率)为23kW，汽车(包括车上的人和物品)质量为1.5t，汽油的热值为4.6×107J/kg.则关于上述1h的行驶过程，下列分析不正确的是( )
A. 该汽车对路面的压力小于1.5×104 N
B. 该汽车克服阻力做的功是2.3×104 J
C. 该汽车的牵引力是1.15×103N
D. 该汽车发动机的效率是30%
10. 下列说法正确的是( )
A. 优质煤比劣质煤的热值大 B. 煤完全燃烧比不完全燃烧的热值大
C. 质量大的煤比质量小的煤热值大 D. 水和冰的比热容相同
11. 如图所示，一辆洒水车在平直公路上以10m/s的速度匀速行驶10min，消耗柴油3kg，柴油机的效率为40％(柴油的热值取4.2×107J/kg)，下列说法中( )
①驾驶员看到路旁树木快速向后退去，是以洒水车为参照物
②3kg的柴油完全燃烧放出的热量是1.26×108J
③柴油机做机械功的功率是8.4×103W
④洒水车行驶过程中所受阻力为4.2×104N
A. 只有①②正确 B. 只有②③正确
C. 只有①②③正确 D. ①②③④都正确
12. 2017北京国际汽车展览会于4月21-29日在北京中国国际展览中心新、老展馆同时拉开大幕．某人为了测试汽车发动机的效率，开车以60km/h的平均速度行驶了120km，用去汽油25L，已知汽油的密度为0.7×103kg/m3，热值为4.6×107J/kg，发动机的功率为30kW，则该汽车发动机的效率为( )
A. 23.6% B. 36.5% C. 26.8% D. 38%
第II卷（非选择题）
二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）
13. 迄今为止，我国已发射40余颗北斗导航卫星。若某卫星沿椭圆轨道绕地球运行，如图所示，则卫星从远地点向近地点运行的过程中，______能转化为______能。
14. 书法是中国传统艺术之一，是民族文化的瑰宝。书写毛笔字时，纸上的墨迹逐渐变干的过程，是______(选填物态变化名称)现象；闻到“墨香”，是______现象。
15. 四冲程汽油机通过________冲程获得动力，若工作转速为2400r/min，则此汽油机每秒对外做功________次。
16. 2017年5月，中国首次海域可燃冰试采成功，成为全球第一个实现在海域可燃冰试开采中获得连续稳定产气的国家。可燃冰的主要成分是甲烷，燃烧后几乎没有污染，是一种绿色的新型能源。根据测算，1立方米可燃冰可以分解释放出约160立方米的天然气。不考虑热量损失，100升可燃冰完全燃烧释放的能量约___J，可以使约____kg的水温度从20℃升高到100℃。[q天然气=3.36×107J/m3,C水=4.2×103J/(Kg⋅℃)]
三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）
17. 分子间的作用力是指组成物体的分子间在距离相当近时所显示的相互作用力。这种相互作用力在分子间距r<10-9m时才显示出来，r>10-9m时分子间的相互作用力可以忽略。当分子间距r<10-10m时，分子之间作用力表现为斥力，而当分子间距r>10-10m时，分子之间作用力表现为引力。请在如图中粗略地画出分子间相互作用力的合力大小与分子间距的关系图线。
18. 如图甲所示是小亮在学校运动会上铅球比赛中的场景。请在图乙中画出铅球离手后，在空中飞行过程中动能EK随时间t变化的图象。
四、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）
19. 在实验探究过程中，经常用到多种研究方法完成探究任务。请回答下列问题：
(1)在实验过程中当物理量不易直接测量时，需要把它们的大小间接显示出来。甲实验是让木块在木板上做匀速运动，通过弹簧测力计的示数间接显示的______大小；乙实验中，钢球动能的大小是通过钢球撞击木块后木块沿水平方向______间接反映出来的。
(2)当要研究的物理量与多个因素有关时，都要采取一定措施控制变量。要研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系，就要多次改变压力大小，做实验时我们通过改变木块上______个数来改变压力大小，同时控制接触面的粗糙程度不变；要研究动能跟质量的关系，就要改变质量，同时控制速度不变。具体办法是换用不同质量的球，让它们从同一斜面的______由静止滑下。
20. 探究“比较不同物质的吸热能力”，在两支相同的试管中分别加入水和沙．分别用同一酒精灯加热(如图所示)，实验数据记录如下表．
材料
升高10℃所需时间/s
升高20℃所需时间/s
升高30℃所需时间/s
水
54
110
167
沙
11
23
36
①试管中加入的水和沙应保证______ (选填“体积”或“质量”)相等．
②实验中，物质吸热的多少是通过______ 来反映的，物质吸热能力的强弱是______ 来反映的．(选填“升高的温度”或“加热的时间”)
五、计算题（本大题共4小题，共32.0分）
21. 福建新龙马汽车有限公司是一家大型的专用汽车生产基地。该厂某型号专用车在车型测试中，在一段平直的公路上匀速行驶5km，受到的平均阻力是3.0×103N，消耗燃油1.5kg(假设燃油完全燃烧)。若燃油的热值q=3.3×107J/kg，求：
(1)专用车牵引力所做的功；
(2)燃油放出的热量；
(3)该专用车的热机效率。
22. 十天建成的武汉火神山医院正式交付使用，勇敢智慧的中国建设者们再一次让世界看到了中国速度。在建造的过程中，需要用混凝土搅拌运输车(如图所示)运送混凝土到火神山医院建设工地。混凝土搅拌运输车的相关参数如下表(g取10N/kg，柴油的热值q=4.3×107J/kg)。求：
混凝土搅拌运输车相关参数
满载时总质量
14t
最高时速
90km/h
燃油类型
柴油
(1)当搅拌车满载并静止在水平地面时，车轮与地面的总接触面积为0.8m2，它对地面的压强为多大？
(2)搅拌车满载时在平直公路上匀速行驶时受到的阻力为其总重的0.03倍，当它以最高时速匀速行驶时，此搅拌车发动机的输出功率为多少？
(3)搅拌车以最高时速匀速行驶10km共消耗燃油3kg，搅拌车发动机的效率为多少？(计算结果精确到0.1%)
23. 上海世博会的主题是“城市，让生活更美好”。为了倡导低碳生活，太阳能热水器被广泛应用于现代生活。
下表提供的是一装满水的太阳能热水器在太阳照射下的相关信息：
太阳照射时间/h
太阳能转换为水的内能的效率
热水器最大水容量/L
10
50%
100
水升高的温度/℃
水的比热容/[J⋅(kg⋅℃)-1]
水的密度/(kg⋅m-3)
60
4.2×103
1.0×103
注：1L=10-3m3
请根据上表信息，通过计算回答问题。
(1)热水器中水的质量为多少？
(2)热水器中的水需吸收的热量为多少？
(3)热水器平均1h所接收的太阳能约为多少？
24. 某学校锅炉用天然气作燃料给水加热，已知天然气的热值是4.0×107J/m3(不计热量损失)。
(1)完全燃烧4.2m3的天然气可以获得多少热量？
(2)这些热量可以使1000kg的水从30℃升高到多少℃
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解：A、运动员始终以如图所示的姿态加速下滑，质量不变，速度越来越大，故动能增大，故A正确；
BD、运动员在下滑过程中受到阻力，阻力做负功，故运动员的机械能减小，故，B错误D错误；
C、运动员始终以如图所示的姿态加速下滑，重力做正功，重力势能减小，故C错误；
故选：A。
明确物体的运动情况，根据速度变化确定动能的变化，再根据重力做功情况确定重力势能变化，根据重力之外的力做功情况确定机械能的变化。
本题考查功能关系的应用，要注意明确各力做功与对应能量变化间的关系，如合外力做功对应动能的变化，重力做功对应重力势能的变化，而重力之外的其他力做功对应机械能的变化
2.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查了机械能大小变化的分析，抓住影响动能、重力势能大小的因素是解决此类题目的关键。
动能大小跟质量、速度有关，质量一定时，速度越大，动能越大；速度一定时，质量越大，动能越大；重力势能大小跟质量、高度有关，质量一定时，高度越高，重力势能越大；高度一定时，质量越大，重力势能越大；足球和草地之间存在摩擦力，克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能不断减小。
【解答】
B.足球在b点时，足球有一定的速度；足球在d点时，足球速度为零，在b、d两点速度不相等，故B错误；
A.由于草地存在摩擦力，因此从a到d的过程，一部分机械能转化成内能，机械能减小，在a、d两点机械能不相等，故A错误；
C.足球从b到c的过程中，足球和草地之间存在摩擦力，克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能不断减小，减小的重力势能大于增加的动能，故C正确；
D.从c到d的过程，足球和草地之间存在摩擦力，克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能不断减小，减小的动能大于增加的重力势能，故D错误。
3.【答案】A
【解析】解：A、灰尘是固态颗粒物，灰尘飞扬是物体的机械运动，与分子运动无关，故A符合题意；
B、湿衣服变干，水由液态变成了气态，是分子的运动现象，故B不符合题意；
C、长期没有更换的黑板报，粉笔字迹很难擦干净是因为发生了扩散现象，是分子运动的结果，故C不符合题意；
D、能闻到汽油味，是因为汽油分子做无规则运动进入空气中，故D不符合题意．
故选A．
不同的物体相互接触后，彼此进入对方的现象叫做扩散现象．扩散现象不但说明了分子在不停地做无规则运动，还体现了分子之间有间隙．
能否判断常见的扩散现象是本题的解题关键．
4.【答案】A
【解析】解：A、BC段是冰的熔化过程，物质的温度保持不变，但内能增加。故物体在C处分子势能比B处大，故A正确。
B、AB、CD段物质在吸热，BC是冰的熔化过程、DE段是水的沸腾过程，都要吸热，故本选项错误。
C、从图象上可以看出，物质在AB段处于固态(冰)，CD段处于液态(水)，因此AB段比热容小于CD段，故本选项错误。
D、BC段是冰的熔化过程，物质的温度保持不变，内能增加。故本选项错误。
故选：A。
(1)由图象可知：AB段表示冰吸热升温；BC段是冰水混合物，是冰的熔化过程；CD段是水吸热升温；DE段是水的沸腾过程，温度不变。
(2)熔化和沸腾都需要吸收热量。
(3)晶体有一定的熔点，非晶体没有熔点，同一物质的熔点和凝固点相同。
(4)物体吸收了热量，内能一定增加，但是温度不一定升高。
该题把晶体的熔化和沸腾图象放到一个坐标系中，考查了学生从图象中获取信息的能力，考查的很全面。
5.【答案】A
【解析】解：因为C的初温度为0℃，金属块A使C杯的水温升高了10℃，故C杯中水和A的末温度都为10℃；
对于金属块A来说有：cAmA(t0-tA)=c水m水△t1…①
因为D的初温度为0℃，金属块B使D杯的水温升高了20℃，故D杯中水和B的末温度都为20℃；
对于金属块B来说有：cBmB(t0-tB)=c水m水△t2
因为m甲=m乙，则①÷②得：cA(t0-tA)cB(t0-tB)=△t1△t2=10℃20℃=12，
cA(100℃-10℃)cB(100℃-20℃)=12
所以cAcB=49，故A正确。
故选：A。
当水的温度不再升高时，每个杯中都达到了热平衡，即每个金属块放出的热量等于各自杯中水吸收的热量，这样就可以列出两个方程，联立即可求出甲乙金属块的比热容之比
该题考查了热平衡方程，主要还是利用吸热等于放热，通过题中已知量之间的关系，得出未知量的比值关系。具有一定的难度。
6.【答案】B
【解析】解：A、冰的比热容是2.1×103J/(kg⋅℃)表示1kg冰温度每升高(或降低)1℃，吸收(或放出)的热量是2.1×103J，不符合题意；
B、一台机器的功率为1000W，表示这台机器1s内做的功为1000J，符合题意；
C、物体通过热传递方式改变的内能称为热量。热量是过程量，不能用“含有”修饰，不符合题意；
D、一台机器的机械效率是40%，表示这台机器所做的有用功占总功的40%，不符合题意；
故选：B。
①冰的比热容及机器功率的含义可依据定义分析。
②热量是过程量不能用“含有”“具有”修饰，应该用“吸收”或“放出”来形容。
③机械效率是有用功和总功的比值。
本题考查学生对物理概念的理解，是一道基础题。
7.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查了内燃机的四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程以及压缩冲程的能量转化。
本题应抓住汽油机的一个工作循环由如图所示的四个冲程组成：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
【解答】
机械能转化为内能的冲程是：压缩冲程；
A.A图：进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程，不符合题意。
B.B图：气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，符合题意；
C.C图：气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程，不符合题意；
D.D图：排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程，不符合题意；
故选B。
8.【答案】D
【解析】解：热机做功的多少与消耗燃料的多少与其工作的时间有直接关系，但与热机的效率没有关系。热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，效率越高，说明热机将内能转化为机械能的比例越大，因此，选项ABC说法错误，只有D说法正确。
故选：D。
要解决此题，需要掌握热机效率的概念：用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。效率高说明比值大。
此题主要考查了对热机效率的理解，热机的效率是热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，也可以理解为热机将内能转化为机械能的比例。
9.【答案】B
【解析】解：A、该汽车的总重G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N，根据题意，该汽车在水平路面上做匀速直线运动，且汽车具有流线型，所以汽车上方的空气流速比下方的空气流速快，即车上方向下的压强小于车下方向上的压强，所以车对地面的压力小于其重力1.5×104N.所以A说法正确；
B、该汽车克服阻力做的功等于牵引力做的功；W=Pt=23×103W×1×3600s=8.28×107J，所以B说法错误；
C、该汽车的牵引力为：F=Ws=8.28×107J7.2×104m=1.15×103N，所以C说法正确；
D、汽油完全燃烧放出的热量为：Q=mq=6kg×4.6×107J/kg=2.76×108J；
η=WQ=8.28×107J2.76×108J=30%，所以D说法正确．
故选B．
A、要解决此题，需要掌握流体压强和流速的关系，明确车上方的空气流速比车下方的空气流速快，所以上方的压强小于下方的压强．
B、在水平方向上牵引力与阻力是一对平衡力，克服阻力做的功等于牵引力做的功．要利用公式W=Pt进行计算．
C、在B中计算出了牵引力做的功，根据公式W=Fs便可以计算得出牵引力大小．
D、理解热机效率的概念：用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比．
此题主要考查了流体压强和流速的关系、热机效率的计算及功和功率的计算，考查得很全面．特别注意的是第一问中流体压强和流速关系的运用是解决此题的关键．
10.【答案】A
【解析】
【分析】
比热容是物质的一种特性，和物体吸收热量的多少、温度的高低、质量的大小都没有关系，只与物质的种类、状态有关；热值是燃料的一种特性，热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时，释放出的热量越多。
【解答】
ABC.因为热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料是否充分燃烧，质量无关，优质煤比劣质煤的热值大，故A正确，BC错误；
D.冰熔化成水，它的质量不变，水和冰的比热容由于状态不同，它们的比热容也不同，故D错误。
故选A。
11.【答案】A
【解析】
【分析】
本题综合考查了参照物的选择，以及燃料完全燃烧放热公式、功的公式、功率公式、效率公式、速度公式以及二力平衡条件的应用，考查的知识点多、综合性强，属于难题。
①在研究物体的运动情况时，要先选取一个标准作为参照物，物体和参照物之间的位置如果发生改变，则物体是运动的；如果未发生变化，则物体是静止的；
②知道柴油的质量、热值，利用Q 放=mq计算出柴油完全燃烧放出的热量；
③知道柴油机的效率、柴油完全燃烧放出的热量，利用η=W有用Q放×100％求柴油机做的有用功(机械功)，再利用P=Wt求柴油机做机械功的功率；
④利用s=vt求洒水车行驶的路程，求出了柴油机做的有用功(机械功)，利用W=Fs求牵引力，由于洒水车匀速行驶，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，可求阻力大小。
【解答】
①驾驶员看到路旁树木快速向后退去，树相对于洒水车的位置在发生变化，是以洒水车为参照物，故①正确；
②柴油完全燃烧放出的能量：Q放=mq=3kg×4.2×107J/kg=1.26×108J，故②正确；
③由公式η=W有用Q放×100％得柴油机做的有用功(机械功)：
W机械=W有用=Q放×η=1.26×108J×40%=5.04×107J，
柴油机做机械功的功率：
P=W有用t=5.04×107J600s=8.4×104W，故③错误；
④洒水车行驶的路程：s=vt=10m/s×600s=6000m，由W=Fs得牵引力：F=Ws=5.04×107J6000m=8.4×103N，因为洒水车匀速行驶，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，所以洒水车行驶过程中所受阻力：f=F=8.4×103N，故④错误。
故选A。
12.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查了学生对速度公式、功率公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的掌握和运用，知识点多，要求灵活选用公式计算。
知道汽车速度和行驶路程，利用速度公式求汽车行驶的时间，再利用W=Pt求发动机对汽车做的功(有用能量)；
知道汽油的体积、汽油的密度，利用密度公式求汽油的质量，再利用燃料完全燃烧放热公式求汽油完全燃烧放出的热量(总能量)，再利用效率公式求发动机的效率。
【解答】
汽车行驶的速度：
v=60km/h，
汽车行驶时间：v=st；
t=sv=120km60km/h=2h=7200s，
发动机对汽车做的功：
W=Pt=30×103W×7200s=2.16×108J，
汽油完全燃烧放出的热量：
Q放=mq=ρvq=0.7×103kg/m3×25×10-3 m3×4.6×107J/kg=8.05×108J
汽车发动机的效率：
η=WQ放=2.16×108J8.05×108J=26.8%，故C正确，ABD错误。
故选C。
13.【答案】势动
【解析】解：卫星从远地点向近地点运行的过程中，其质量不变，相对高度降低，则势能减小；同时速度增大，动能增大，是势能转化为动能。
故答案为：势；动。
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。
本题主要考查了势能与动能之间的转化，了解各自的影响因素是判断的关键。
14.【答案】汽化 扩散
【解析】解：书写毛笔字时，纸上的墨迹逐渐变干是由液态变为气态，属于汽化现象；
闻到“墨香”，是因为墨水分子运动到空气中，进入鼻腔引起嗅觉，属于扩散现象。
故答案为：汽化；扩散。
(1)物质由液态变为气态叫汽化；
(3)相互接触的物体彼此进入对方的现象叫扩散，扩散现象表明分子在不停地做无规则运动。
本题考查对汽化现象、扩散现象的认识，判断物态变化应根据变化前后物质状态解答。
15.【答案】做功；20
【解析】
【分析】
本题考查了内燃机的四个冲程的特点。
汽油机通过做功冲程把内能转化成机械能而获得动力；在四冲程内燃机曲轴转一圈，完成2个冲程，1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次。
【解答】
(1)在汽油机工作过程中，做功冲程将燃气的内能转化为活塞的机械能，获得动力；
(2)在四冲程内燃机的工作过程中曲轴转2圈，完成4个冲程，完成一个工作循环，1个工作循环外做功1次；由题意可知，单缸四冲程汽油机的飞轮转速是2400r/min，即每秒钟转40圈，完成80个冲程，做功20次。
故答案为：做功；20。
16.【答案】5.376×l08 1.6
【解析】
【分析】
根据Q=Vq计算可燃冰完全燃烧释放的能量；根据Q=cmΔt计算出水的质量，再根据密度公式计算出水的体积。
本题考查了热量、体积的计算，关键是会应用热量的平衡方程，难度不大。
【解答】
100升可燃冰完全燃烧释放的能量Q放=Vq=0.1×160m3×3.36×107J/m3=5.376×108J；
水的质量m=Q吸cΔt=Q放cΔt=5.376×108J4.2×103J/(kg·oC)×(100oC-20oC)=1600kg。
故答案为：5.376×l08 1600。
17.【答案】 如图所示
【解析】本题考查了物理学科核心素养中的物理观念。分子间的作用力是指组成物体的分子间在距离相当近时所显示的相互作用力。这种相互作用力在分子间距r<10-9m时才显示出来，r>10-9m时分子间的相互作用力可以忽略。当分子间距r<10-10m时，分子之间表现为斥力。而当分子间距为r>10-10m时分子之间表现为引力。
18.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查动能大小的影响因素，能通过图象判断动能的大小变化。
动能大小的影响因素：质量和速度．质量一定时，速度增大，动能增大；速度一定时，质量增大，动能增大。
【解答】
铅球在整个飞行过程中，质量不变，铅球一直在运动，动能不为零(铅球处于最高点时竖直方向速度为0，但水平方向仍然有速度，因此动能不为0)；从出手到最高点过程中速度减小，此过程动能减小；在下落的过程中，速度不断增大，到达地面最大，此过程动能增大，整个过程动能先减小再增大；如图所示：
19.【答案】摩擦力 移动的距离 砝码 同一高度
【解析】解：(1)①在甲实验中，要使拉力大小与摩擦力相等，需拉动木块在水平面上做匀速直线运动，此时弹簧测力计的拉力与木块受到的摩擦力是一对平衡力，大小相等。通过弹簧测力计的示数间接显示摩擦力的大小；
②在乙实验中，钢球动能的大小是通过钢球撞击木块后木块沿水平方向移动的距离间接反映出来的；木块被推动得越远，则说明小球动能越大；
(2)①在研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系实验中，需要控制接触面的粗糙程度不变，而改变压力。在实验时是通过改变木块上砝码个数来改变压力大小的。
②要研究动能跟质量的关系，就要改变质量，同时控制速度不变。控制速度的办法是让小球从同一斜面的同一高度由静止滑下。
故答案为：(1)摩擦力；移动的距离；(2)砝码；同 一高度。
(1)在探究滑动摩擦力与什么因素有关的实验中，要正确测量摩擦力，需让木块在水平面上做匀速直线运动，此时弹簧测力计的拉力与木块受到的摩擦力是一对平衡力，大小相等；在探究动能大小与什么因素有关时，通过让滚动的小球推动木块做功多少来表现动能的大小。小球将木块推动得越远，做的功越多，则说明小球的动能越大。
(2)要解决此题还要掌握控制变量法，滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，所以要研究滑动摩擦力与其中一个量的关系时，要保持另一个量不变；动能大小与物体的质量和速度有关，要研究动能大小与质量的关系时，需要使物体的速度相同。
此题主要考查了控制变量法在探究影响滑动摩擦力大小因素和影响动能大小因素实验中的应用。同时考查了测量拉力的方法和变量的控制办法。
20.【答案】①质量；
②加热时间的长短；升高的温度
【解析】解：①图为了比较水和沙的吸热能力，必须保持水和沙石的质量相等；
②比较两者加热时间长短，反映吸热能力大小；用温度计升高的温度表示吸热能力的强弱．
故答案为：①质量；②加热时间的长短；升高的温度．
分析：(1)比较水和沙的吸热能力，要控制水和沙的质量相等；
(2)用相同的酒精灯加热，即说明在相同的时间，相同的酒精灯所放出的热量是相同的，若想比较不同物质的吸热能力，即比较质量相同的不同物质，在升高相同温度时，所用的加热时间的长短即可，加热时间长的吸热能力强．
对于比较不同物质吸热能力的大小有两种办法：让质量相同的不同物质加热相同的时间(用相同的加热装置，加热时间就表示了吸收热量的多少)，看温度的变化值，温度变化值大的物质吸热能力弱；将质量相同的不同物质加热到相同的温度，比较加热时间的不同，加热时间长的物质吸热能力强．
21.【答案】解：
(1)因为专用车匀速行驶，在水平方向上受平衡力的作用，
所以F=f=3.0×103N。
牵引力所做的功：
W=Fs=3.0×103N×5×103m=1.5×107J；
(2)消耗燃油的质量：m=1.5kg，
燃油完全燃烧放出的热量：
Q放=mq=1.5kg×3.3×107J/kg=4.95×107J；
(3)该专用车的热机效率：
η=WQ放×100%=1.5×107J4.95×107J×100%≈30%。
答：(1)专用车牵引力所做的功为1.5×107J；
(2)燃油完全燃烧放出的热量为4.95×107J；
(3)该专用车的热机效率是30%。
【解析】(1)专用车匀速运动，车受到的牵引力和阻力为一对平衡力，知道阻力可求牵引力大小；又知道车行驶的路程，利用W=Fs求专用车牵引力所做的功(有用能量)；
(2)已知燃油的热值和燃油的质量，利用燃料完全燃烧放热公式Q放=mq求燃油放出的热量(总能量)；
(3)利用效率公式求该专用车的热机效率。
本题涉及的物理知识多，有力学知识二力的平衡、力做功，热学知识热量的计算以及效率等知识点，学生要熟练掌握物理公式，并灵活的运用到计算中去。
22.【答案】解：(1)当搅拌车满载并静止在水平地面时，地面受到的压力：
F=G=mg=14×103kg×10N/kg=1.4×105N；
地面受到的压强：
p=FS=1.4×105N0.8m2=1.75×105Pa；
(2)搅拌车满载，在平直公路上匀速行驶时受到的阻力：
f=0.03G=0.03×1.4×105N=4200N，
因搅拌车在平直公路上匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，
所以，搅拌车的牵引力：
F'=f=4200N，
搅拌车行驶的速度：
v=90km/h=25m/s，
则此搅拌车发动机的输出功率：
P=Wt=F'st=F'v=4200N×25m/s=1.05×105W；
(3)搅拌车以最高时速匀速行驶10km时，牵引力做的功：
W=F's=4200N×10×103m=4.2×107J，
消耗的燃油完全燃烧释放的热量：
Q放=m'q=3kg×4.3×107J/kg=1.29×108J，
则搅拌车发动机的效率：
η=WQ放×100%=4.2×107J1.29×108J×100%≈32.6%。
答：(1)当搅拌车满载并静止在水平地面时，对地面的压强为1.75×105Pa；
(2)搅拌车满载且以最高时速匀速行驶时，发动机的输出功率为1.05×105W；
(3)搅拌车以最高时速匀速行驶10km共消耗燃油3kg，搅拌车发动机的效率为32.6%。
【解析】(1)当搅拌车满载并静止在水平地面时，地面受到的压力和自身的重力相等，根据F=G=mg求出其大小，利用p=FS求出地面受到的压强；
(2)搅拌车满载，在平直公路上匀速行驶时受到的阻力为f=0.03G，搅拌车在平直公路上匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，据此求出搅拌车的牵引力，又知道搅拌车行驶的速度，利用P=Wt=Fst=Fv求出此搅拌车发动机的输出功率；
(3)搅拌车以最高时速匀速行驶10km时，根据W=Fs求出牵引力做的功，根据Q放=mq求出消耗的燃油完全燃烧释放的热量，利用η=WQ放×100%求出搅拌车发动机的效率。
本题考查了重力公式和压强公式、功率公式、燃料完全燃烧释放热量公式、效率公式以及二力平衡条件的综合应用，涉及到的知识点较多，综合性强，有一定的难度。
23.【答案】解：(1)由ρ=mV，可得，m=ρV=1.0×103kg/m3×100×10-3m3=100kg；
(2)Q=cm△t=4.2×103J/(kg⋅℃)×100kg×60℃=2.52×107J；
(3)热水器平均10h所接收的太阳能为：Qη=2.52×107J50%=5.04×107J。
那么平均1h所接收的太阳能为：110×5.04×107J=5.04×106J。
答：(1)热水器中水的质量为100kg；
(2)热水器中的水需吸收的热量为2.52×107J；
(3)热水器平均1h所接收的太阳能约为5.04×106J。
【解析】(1)已知水的体积，求质量，利用密度的公式计算；
(2)已知水的比热容、温度的变化量、质量，求热量，利用热量的计算公式计算；
(3)由上一问水吸收的热量，利用效率公式计算出接受的太阳能量。
(1)计算本题时要注意单位换算，1L=1dm3；(2)注意，升高的温度是60℃，即温度的变化量是60℃；不是末温。
24.【答案】解：
(1)完全燃烧4.2m3的天然气放出的热量：
Q放=Vq=4.2m3×4.0×107J/m3=1.68×108J；
(2)水吸收的热量：Q吸=Q放=1.68×108J，
由于Q吸=cm△t得，
水升高温度：△t=Q吸cm=1.68×108J4.2×103J/(kg⋅℃)×1000kg=40℃；
热量可以使1000kg的水从30℃升高到：△t=t-t0，
末温t=△t+t0=30℃+40℃=70℃。
答：
(1)完全燃烧4.2m3的天然气可以获得1.68×108J的热量；
(2)这些热量可以使1000kg的水从30℃升高到70℃。
【解析】(1)知道天然气的热值和质量，利用Q放=Vq求天然气完全燃烧放出的热量；
(2)天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，即Q吸=Q放，求出水吸收的热量，再根据吸热公式求水升高的温度值。
本题考查了燃料完全燃烧放热公式、吸热公式的应用。常见题目。
北师大版初中物理九年级全一册第十单元《机械能.内能及其转化》单元测试卷
考试范围：第十单元；考试时间：80分钟；总分80分
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
第I卷（选择题）
一、单选题（本大题共12小题，共24.0分）
1. 高山滑雪是冬奥会的一个比赛项目，在一段时间内，运动员始终以如图所示的姿态加速下滑。已知运动员在下滑过程中受到阻力作用，则在这段时间内运动员的( )
A. 动能增加 B. 机械能增加 C. 重力势能增加 D. 机械能不变
2. 如图所示，足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d，说法正确的是
A. 在a、d两点机械能相等
B. 在b、d两点速度相等
C. 从b到c的过程中，减小的重力势能大于增加的动能
D. 从c到d的过程中，减小的动能等于增加的重力势能
3. 下列事例中，不能说明分子做无规则运动的是( )
A. 大扫除时，灰尘满屋子飞扬
B. 湿衣服晾晒后变干
C. 长期没有更换的黑板报，粉笔字迹很难擦干净
D. 地面上撒些汽油，一会儿到处有汽油味
4. 小美同学对冰加热，她将冰熔化成水直到沸腾的过程，绘制成如图所示的温度随时间变化的图象，下列分析正确的是( )
A. 物体在C处分子势能比B处大
B. AB、CD段物质在吸热，BC、DE段物质没有吸热
C. AB段物质比热容比CD段大
D. BC段物质的温度保持不变，内能不变
5. 质量相同的A、B两金属块，把它们都加热到100℃，然后分别投入装有质量相同、初温都为0℃的C、D两杯水中，测量的结果：金属块A使C杯的水温升高了10℃，金属块B使D杯的水温升高了20℃.设两金属块比热容为cA和cB，则cA与cB的比值为( )
A. 4：9 B. 9：4 C. 19：9 D. 9：19
6. 下列关于物理概念及其的说法正确的是( )
A. 冰的比热容是2.1×103J/(kg⋅℃)表示1kg冰吸收的热量是2.1×103J
B. 一台机器的功率为1000W，表示这台机器1s内做的功为1000J
C. 物体含有内能的多少叫热量
D. 一台机器的机械效率是40%，表示这台机器所做的功中有用功比额外功多40%
7. 下图中，表示汽油机机械能转化为内能的冲程是( )
A. B. C. D.
8. 一般来说，柴油机的效率高于汽油机的效率，这表明( )
A. 柴油机做功多 B. 柴油机做功快
C. 柴油机消耗柴油少 D. 柴油机将内能转化为机械能的比例大
9. 一辆汽车在1h的时间内，在水平路面上匀速行驶了72km，消耗汽油6kg.若已知该汽车发动机的功率(即牵引力的功率)为23kW，汽车(包括车上的人和物品)质量为1.5t，汽油的热值为4.6×107J/kg.则关于上述1h的行驶过程，下列分析不正确的是( )
A. 该汽车对路面的压力小于1.5×104 N
B. 该汽车克服阻力做的功是2.3×104 J
C. 该汽车的牵引力是1.15×103N
D. 该汽车发动机的效率是30%
10. 下列说法正确的是( )
A. 优质煤比劣质煤的热值大 B. 煤完全燃烧比不完全燃烧的热值大
C. 质量大的煤比质量小的煤热值大 D. 水和冰的比热容相同
11. 如图所示，一辆洒水车在平直公路上以10m/s的速度匀速行驶10min，消耗柴油3kg，柴油机的效率为40％(柴油的热值取4.2×107J/kg)，下列说法中( )
①驾驶员看到路旁树木快速向后退去，是以洒水车为参照物
②3kg的柴油完全燃烧放出的热量是1.26×108J
③柴油机做机械功的功率是8.4×103W
④洒水车行驶过程中所受阻力为4.2×104N
A. 只有①②正确 B. 只有②③正确
C. 只有①②③正确 D. ①②③④都正确
12. 2017北京国际汽车展览会于4月21-29日在北京中国国际展览中心新、老展馆同时拉开大幕．某人为了测试汽车发动机的效率，开车以60km/h的平均速度行驶了120km，用去汽油25L，已知汽油的密度为0.7×103kg/m3，热值为4.6×107J/kg，发动机的功率为30kW，则该汽车发动机的效率为( )
A. 23.6% B. 36.5% C. 26.8% D. 38%
第II卷（非选择题）
二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）
13. 迄今为止，我国已发射40余颗北斗导航卫星。若某卫星沿椭圆轨道绕地球运行，如图所示，则卫星从远地点向近地点运行的过程中，______能转化为______能。
14. 书法是中国传统艺术之一，是民族文化的瑰宝。书写毛笔字时，纸上的墨迹逐渐变干的过程，是______(选填物态变化名称)现象；闻到“墨香”，是______现象。
15. 四冲程汽油机通过________冲程获得动力，若工作转速为2400r/min，则此汽油机每秒对外做功________次。
16. 2017年5月，中国首次海域可燃冰试采成功，成为全球第一个实现在海域可燃冰试开采中获得连续稳定产气的国家。可燃冰的主要成分是甲烷，燃烧后几乎没有污染，是一种绿色的新型能源。根据测算，1立方米可燃冰可以分解释放出约160立方米的天然气。不考虑热量损失，100升可燃冰完全燃烧释放的能量约___J，可以使约____kg的水温度从20℃升高到100℃。[q天然气=3.36×107J/m3,C水=4.2×103J/(Kg⋅℃)]
三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）
17. 分子间的作用力是指组成物体的分子间在距离相当近时所显示的相互作用力。这种相互作用力在分子间距r<10-9m时才显示出来，r>10-9m时分子间的相互作用力可以忽略。当分子间距r<10-10m时，分子之间作用力表现为斥力，而当分子间距r>10-10m时，分子之间作用力表现为引力。请在如图中粗略地画出分子间相互作用力的合力大小与分子间距的关系图线。
18. 如图甲所示是小亮在学校运动会上铅球比赛中的场景。请在图乙中画出铅球离手后，在空中飞行过程中动能EK随时间t变化的图象。
四、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）
19. 在实验探究过程中，经常用到多种研究方法完成探究任务。请回答下列问题：
(1)在实验过程中当物理量不易直接测量时，需要把它们的大小间接显示出来。甲实验是让木块在木板上做匀速运动，通过弹簧测力计的示数间接显示的______大小；乙实验中，钢球动能的大小是通过钢球撞击木块后木块沿水平方向______间接反映出来的。
(2)当要研究的物理量与多个因素有关时，都要采取一定措施控制变量。要研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系，就要多次改变压力大小，做实验时我们通过改变木块上______个数来改变压力大小，同时控制接触面的粗糙程度不变；要研究动能跟质量的关系，就要改变质量，同时控制速度不变。具体办法是换用不同质量的球，让它们从同一斜面的______由静止滑下。
20. 探究“比较不同物质的吸热能力”，在两支相同的试管中分别加入水和沙．分别用同一酒精灯加热(如图所示)，实验数据记录如下表．
材料
升高10℃所需时间/s
升高20℃所需时间/s
升高30℃所需时间/s
水
54
110
167
沙
11
23
36
①试管中加入的水和沙应保证______ (选填“体积”或“质量”)相等．
②实验中，物质吸热的多少是通过______ 来反映的，物质吸热能力的强弱是______ 来反映的．(选填“升高的温度”或“加热的时间”)
五、计算题（本大题共4小题，共32.0分）
21. 福建新龙马汽车有限公司是一家大型的专用汽车生产基地。该厂某型号专用车在车型测试中，在一段平直的公路上匀速行驶5km，受到的平均阻力是3.0×103N，消耗燃油1.5kg(假设燃油完全燃烧)。若燃油的热值q=3.3×107J/kg，求：
(1)专用车牵引力所做的功；
(2)燃油放出的热量；
(3)该专用车的热机效率。
22. 十天建成的武汉火神山医院正式交付使用，勇敢智慧的中国建设者们再一次让世界看到了中国速度。在建造的过程中，需要用混凝土搅拌运输车(如图所示)运送混凝土到火神山医院建设工地。混凝土搅拌运输车的相关参数如下表(g取10N/kg，柴油的热值q=4.3×107J/kg)。求：
混凝土搅拌运输车相关参数
满载时总质量
14t
最高时速
90km/h
燃油类型
柴油
(1)当搅拌车满载并静止在水平地面时，车轮与地面的总接触面积为0.8m2，它对地面的压强为多大？
(2)搅拌车满载时在平直公路上匀速行驶时受到的阻力为其总重的0.03倍，当它以最高时速匀速行驶时，此搅拌车发动机的输出功率为多少？
(3)搅拌车以最高时速匀速行驶10km共消耗燃油3kg，搅拌车发动机的效率为多少？(计算结果精确到0.1%)
23. 上海世博会的主题是“城市，让生活更美好”。为了倡导低碳生活，太阳能热水器被广泛应用于现代生活。
下表提供的是一装满水的太阳能热水器在太阳照射下的相关信息：
太阳照射时间/h
太阳能转换为水的内能的效率
热水器最大水容量/L
10
50%
100
水升高的温度/℃
水的比热容/[J⋅(kg⋅℃)-1]
水的密度/(kg⋅m-3)
60
4.2×103
1.0×103
注：1L=10-3m3
请根据上表信息，通过计算回答问题。
(1)热水器中水的质量为多少？
(2)热水器中的水需吸收的热量为多少？
(3)热水器平均1h所接收的太阳能约为多少？
24. 某学校锅炉用天然气作燃料给水加热，已知天然气的热值是4.0×107J/m3(不计热量损失)。
(1)完全燃烧4.2m3的天然气可以获得多少热量？
(2)这些热量可以使1000kg的水从30℃升高到多少℃
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解：A、运动员始终以如图所示的姿态加速下滑，质量不变，速度越来越大，故动能增大，故A正确；
BD、运动员在下滑过程中受到阻力，阻力做负功，故运动员的机械能减小，故，B错误D错误；
C、运动员始终以如图所示的姿态加速下滑，重力做正功，重力势能减小，故C错误；
故选：A。
明确物体的运动情况，根据速度变化确定动能的变化，再根据重力做功情况确定重力势能变化，根据重力之外的力做功情况确定机械能的变化。
本题考查功能关系的应用，要注意明确各力做功与对应能量变化间的关系，如合外力做功对应动能的变化，重力做功对应重力势能的变化，而重力之外的其他力做功对应机械能的变化
2.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查了机械能大小变化的分析，抓住影响动能、重力势能大小的因素是解决此类题目的关键。
动能大小跟质量、速度有关，质量一定时，速度越大，动能越大；速度一定时，质量越大，动能越大；重力势能大小跟质量、高度有关，质量一定时，高度越高，重力势能越大；高度一定时，质量越大，重力势能越大；足球和草地之间存在摩擦力，克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能不断减小。
【解答】
B.足球在b点时，足球有一定的速度；足球在d点时，足球速度为零，在b、d两点速度不相等，故B错误；
A.由于草地存在摩擦力，因此从a到d的过程，一部分机械能转化成内能，机械能减小，在a、d两点机械能不相等，故A错误；
C.足球从b到c的过程中，足球和草地之间存在摩擦力，克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能不断减小，减小的重力势能大于增加的动能，故C正确；
D.从c到d的过程，足球和草地之间存在摩擦力，克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能不断减小，减小的动能大于增加的重力势能，故D错误。
3.【答案】A
【解析】解：A、灰尘是固态颗粒物，灰尘飞扬是物体的机械运动，与分子运动无关，故A符合题意；
B、湿衣服变干，水由液态变成了气态，是分子的运动现象，故B不符合题意；
C、长期没有更换的黑板报，粉笔字迹很难擦干净是因为发生了扩散现象，是分子运动的结果，故C不符合题意；
D、能闻到汽油味，是因为汽油分子做无规则运动进入空气中，故D不符合题意．
故选A．
不同的物体相互接触后，彼此进入对方的现象叫做扩散现象．扩散现象不但说明了分子在不停地做无规则运动，还体现了分子之间有间隙．
能否判断常见的扩散现象是本题的解题关键．
4.【答案】A
【解析】解：A、BC段是冰的熔化过程，物质的温度保持不变，但内能增加。故物体在C处分子势能比B处大，故A正确。
B、AB、CD段物质在吸热，BC是冰的熔化过程、DE段是水的沸腾过程，都要吸热，故本选项错误。
C、从图象上可以看出，物质在AB段处于固态(冰)，CD段处于液态(水)，因此AB段比热容小于CD段，故本选项错误。
D、BC段是冰的熔化过程，物质的温度保持不变，内能增加。故本选项错误。
故选：A。
(1)由图象可知：AB段表示冰吸热升温；BC段是冰水混合物，是冰的熔化过程；CD段是水吸热升温；DE段是水的沸腾过程，温度不变。
(2)熔化和沸腾都需要吸收热量。
(3)晶体有一定的熔点，非晶体没有熔点，同一物质的熔点和凝固点相同。
(4)物体吸收了热量，内能一定增加，但是温度不一定升高。
该题把晶体的熔化和沸腾图象放到一个坐标系中，考查了学生从图象中获取信息的能力，考查的很全面。
5.【答案】A
【解析】解：因为C的初温度为0℃，金属块A使C杯的水温升高了10℃，故C杯中水和A的末温度都为10℃；
对于金属块A来说有：cAmA(t0-tA)=c水m水△t1…①
因为D的初温度为0℃，金属块B使D杯的水温升高了20℃，故D杯中水和B的末温度都为20℃；
对于金属块B来说有：cBmB(t0-tB)=c水m水△t2
因为m甲=m乙，则①÷②得：cA(t0-tA)cB(t0-tB)=△t1△t2=10℃20℃=12，
cA(100℃-10℃)cB(100℃-20℃)=12
所以cAcB=49，故A正确。
故选：A。
当水的温度不再升高时，每个杯中都达到了热平衡，即每个金属块放出的热量等于各自杯中水吸收的热量，这样就可以列出两个方程，联立即可求出甲乙金属块的比热容之比
该题考查了热平衡方程，主要还是利用吸热等于放热，通过题中已知量之间的关系，得出未知量的比值关系。具有一定的难度。
6.【答案】B
【解析】解：A、冰的比热容是2.1×103J/(kg⋅℃)表示1kg冰温度每升高(或降低)1℃，吸收(或放出)的热量是2.1×103J，不符合题意；
B、一台机器的功率为1000W，表示这台机器1s内做的功为1000J，符合题意；
C、物体通过热传递方式改变的内能称为热量。热量是过程量，不能用“含有”修饰，不符合题意；
D、一台机器的机械效率是40%，表示这台机器所做的有用功占总功的40%，不符合题意；
故选：B。
①冰的比热容及机器功率的含义可依据定义分析。
②热量是过程量不能用“含有”“具有”修饰，应该用“吸收”或“放出”来形容。
③机械效率是有用功和总功的比值。
本题考查学生对物理概念的理解，是一道基础题。
7.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查了内燃机的四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程以及压缩冲程的能量转化。
本题应抓住汽油机的一个工作循环由如图所示的四个冲程组成：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
【解答】
机械能转化为内能的冲程是：压缩冲程；
A.A图：进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程，不符合题意。
B.B图：气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，符合题意；
C.C图：气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程，不符合题意；
D.D图：排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程，不符合题意；
故选B。
8.【答案】D
【解析】解：热机做功的多少与消耗燃料的多少与其工作的时间有直接关系，但与热机的效率没有关系。热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，效率越高，说明热机将内能转化为机械能的比例越大，因此，选项ABC说法错误，只有D说法正确。
故选：D。
要解决此题，需要掌握热机效率的概念：用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。效率高说明比值大。
此题主要考查了对热机效率的理解，热机的效率是热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，也可以理解为热机将内能转化为机械能的比例。
9.【答案】B
【解析】解：A、该汽车的总重G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N，根据题意，该汽车在水平路面上做匀速直线运动，且汽车具有流线型，所以汽车上方的空气流速比下方的空气流速快，即车上方向下的压强小于车下方向上的压强，所以车对地面的压力小于其重力1.5×104N.所以A说法正确；
B、该汽车克服阻力做的功等于牵引力做的功；W=Pt=23×103W×1×3600s=8.28×107J，所以B说法错误；
C、该汽车的牵引力为：F=Ws=8.28×107J7.2×104m=1.15×103N，所以C说法正确；
D、汽油完全燃烧放出的热量为：Q=mq=6kg×4.6×107J/kg=2.76×108J；
η=WQ=8.28×107J2.76×108J=30%，所以D说法正确．
故选B．
A、要解决此题，需要掌握流体压强和流速的关系，明确车上方的空气流速比车下方的空气流速快，所以上方的压强小于下方的压强．
B、在水平方向上牵引力与阻力是一对平衡力，克服阻力做的功等于牵引力做的功．要利用公式W=Pt进行计算．
C、在B中计算出了牵引力做的功，根据公式W=Fs便可以计算得出牵引力大小．
D、理解热机效率的概念：用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比．
此题主要考查了流体压强和流速的关系、热机效率的计算及功和功率的计算，考查得很全面．特别注意的是第一问中流体压强和流速关系的运用是解决此题的关键．
10.【答案】A
【解析】
【分析】
比热容是物质的一种特性，和物体吸收热量的多少、温度的高低、质量的大小都没有关系，只与物质的种类、状态有关；热值是燃料的一种特性，热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时，释放出的热量越多。
【解答】
ABC.因为热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料是否充分燃烧，质量无关，优质煤比劣质煤的热值大，故A正确，BC错误；
D.冰熔化成水，它的质量不变，水和冰的比热容由于状态不同，它们的比热容也不同，故D错误。
故选A。
11.【答案】A
【解析】
【分析】
本题综合考查了参照物的选择，以及燃料完全燃烧放热公式、功的公式、功率公式、效率公式、速度公式以及二力平衡条件的应用，考查的知识点多、综合性强，属于难题。
①在研究物体的运动情况时，要先选取一个标准作为参照物，物体和参照物之间的位置如果发生改变，则物体是运动的；如果未发生变化，则物体是静止的；
②知道柴油的质量、热值，利用Q 放=mq计算出柴油完全燃烧放出的热量；
③知道柴油机的效率、柴油完全燃烧放出的热量，利用η=W有用Q放×100％求柴油机做的有用功(机械功)，再利用P=Wt求柴油机做机械功的功率；
④利用s=vt求洒水车行驶的路程，求出了柴油机做的有用功(机械功)，利用W=Fs求牵引力，由于洒水车匀速行驶，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，可求阻力大小。
【解答】
①驾驶员看到路旁树木快速向后退去，树相对于洒水车的位置在发生变化，是以洒水车为参照物，故①正确；
②柴油完全燃烧放出的能量：Q放=mq=3kg×4.2×107J/kg=1.26×108J，故②正确；
③由公式η=W有用Q放×100％得柴油机做的有用功(机械功)：
W机械=W有用=Q放×η=1.26×108J×40%=5.04×107J，
柴油机做机械功的功率：
P=W有用t=5.04×107J600s=8.4×104W，故③错误；
④洒水车行驶的路程：s=vt=10m/s×600s=6000m，由W=Fs得牵引力：F=Ws=5.04×107J6000m=8.4×103N，因为洒水车匀速行驶，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，所以洒水车行驶过程中所受阻力：f=F=8.4×103N，故④错误。
故选A。
12.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查了学生对速度公式、功率公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的掌握和运用，知识点多，要求灵活选用公式计算。
知道汽车速度和行驶路程，利用速度公式求汽车行驶的时间，再利用W=Pt求发动机对汽车做的功(有用能量)；
知道汽油的体积、汽油的密度，利用密度公式求汽油的质量，再利用燃料完全燃烧放热公式求汽油完全燃烧放出的热量(总能量)，再利用效率公式求发动机的效率。
【解答】
汽车行驶的速度：
v=60km/h，
汽车行驶时间：v=st；
t=sv=120km60km/h=2h=7200s，
发动机对汽车做的功：
W=Pt=30×103W×7200s=2.16×108J，
汽油完全燃烧放出的热量：
Q放=mq=ρvq=0.7×103kg/m3×25×10-3 m3×4.6×107J/kg=8.05×108J
汽车发动机的效率：
η=WQ放=2.16×108J8.05×108J=26.8%，故C正确，ABD错误。
故选C。
13.【答案】势动
【解析】解：卫星从远地点向近地点运行的过程中，其质量不变，相对高度降低，则势能减小；同时速度增大，动能增大，是势能转化为动能。
故答案为：势；动。
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。
本题主要考查了势能与动能之间的转化，了解各自的影响因素是判断的关键。
14.【答案】汽化 扩散
【解析】解：书写毛笔字时，纸上的墨迹逐渐变干是由液态变为气态，属于汽化现象；
闻到“墨香”，是因为墨水分子运动到空气中，进入鼻腔引起嗅觉，属于扩散现象。
故答案为：汽化；扩散。
(1)物质由液态变为气态叫汽化；
(3)相互接触的物体彼此进入对方的现象叫扩散，扩散现象表明分子在不停地做无规则运动。
本题考查对汽化现象、扩散现象的认识，判断物态变化应根据变化前后物质状态解答。
15.【答案】做功；20
【解析】
【分析】
本题考查了内燃机的四个冲程的特点。
汽油机通过做功冲程把内能转化成机械能而获得动力；在四冲程内燃机曲轴转一圈，完成2个冲程，1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次。
【解答】
(1)在汽油机工作过程中，做功冲程将燃气的内能转化为活塞的机械能，获得动力；
(2)在四冲程内燃机的工作过程中曲轴转2圈，完成4个冲程，完成一个工作循环，1个工作循环外做功1次；由题意可知，单缸四冲程汽油机的飞轮转速是2400r/min，即每秒钟转40圈，完成80个冲程，做功20次。
故答案为：做功；20。
16.【答案】5.376×l08 1.6
【解析】
【分析】
根据Q=Vq计算可燃冰完全燃烧释放的能量；根据Q=cmΔt计算出水的质量，再根据密度公式计算出水的体积。
本题考查了热量、体积的计算，关键是会应用热量的平衡方程，难度不大。
【解答】
100升可燃冰完全燃烧释放的能量Q放=Vq=0.1×160m3×3.36×107J/m3=5.376×108J；
水的质量m=Q吸cΔt=Q放cΔt=5.376×108J4.2×103J/(kg·oC)×(100oC-20oC)=1600kg。
故答案为：5.376×l08 1600。
17.【答案】 如图所示
【解析】本题考查了物理学科核心素养中的物理观念。分子间的作用力是指组成物体的分子间在距离相当近时所显示的相互作用力。这种相互作用力在分子间距r<10-9m时才显示出来，r>10-9m时分子间的相互作用力可以忽略。当分子间距r<10-10m时，分子之间表现为斥力。而当分子间距为r>10-10m时分子之间表现为引力。
18.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查动能大小的影响因素，能通过图象判断动能的大小变化。
动能大小的影响因素：质量和速度．质量一定时，速度增大，动能增大；速度一定时，质量增大，动能增大。
【解答】
铅球在整个飞行过程中，质量不变，铅球一直在运动，动能不为零(铅球处于最高点时竖直方向速度为0，但水平方向仍然有速度，因此动能不为0)；从出手到最高点过程中速度减小，此过程动能减小；在下落的过程中，速度不断增大，到达地面最大，此过程动能增大，整个过程动能先减小再增大；如图所示：
19.【答案】摩擦力 移动的距离 砝码 同一高度
【解析】解：(1)①在甲实验中，要使拉力大小与摩擦力相等，需拉动木块在水平面上做匀速直线运动，此时弹簧测力计的拉力与木块受到的摩擦力是一对平衡力，大小相等。通过弹簧测力计的示数间接显示摩擦力的大小；
②在乙实验中，钢球动能的大小是通过钢球撞击木块后木块沿水平方向移动的距离间接反映出来的；木块被推动得越远，则说明小球动能越大；
(2)①在研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系实验中，需要控制接触面的粗糙程度不变，而改变压力。在实验时是通过改变木块上砝码个数来改变压力大小的。
②要研究动能跟质量的关系，就要改变质量，同时控制速度不变。控制速度的办法是让小球从同一斜面的同一高度由静止滑下。
故答案为：(1)摩擦力；移动的距离；(2)砝码；同 一高度。
(1)在探究滑动摩擦力与什么因素有关的实验中，要正确测量摩擦力，需让木块在水平面上做匀速直线运动，此时弹簧测力计的拉力与木块受到的摩擦力是一对平衡力，大小相等；在探究动能大小与什么因素有关时，通过让滚动的小球推动木块做功多少来表现动能的大小。小球将木块推动得越远，做的功越多，则说明小球的动能越大。
(2)要解决此题还要掌握控制变量法，滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，所以要研究滑动摩擦力与其中一个量的关系时，要保持另一个量不变；动能大小与物体的质量和速度有关，要研究动能大小与质量的关系时，需要使物体的速度相同。
此题主要考查了控制变量法在探究影响滑动摩擦力大小因素和影响动能大小因素实验中的应用。同时考查了测量拉力的方法和变量的控制办法。
20.【答案】①质量；
②加热时间的长短；升高的温度
【解析】解：①图为了比较水和沙的吸热能力，必须保持水和沙石的质量相等；
②比较两者加热时间长短，反映吸热能力大小；用温度计升高的温度表示吸热能力的强弱．
故答案为：①质量；②加热时间的长短；升高的温度．
分析：(1)比较水和沙的吸热能力，要控制水和沙的质量相等；
(2)用相同的酒精灯加热，即说明在相同的时间，相同的酒精灯所放出的热量是相同的，若想比较不同物质的吸热能力，即比较质量相同的不同物质，在升高相同温度时，所用的加热时间的长短即可，加热时间长的吸热能力强．
对于比较不同物质吸热能力的大小有两种办法：让质量相同的不同物质加热相同的时间(用相同的加热装置，加热时间就表示了吸收热量的多少)，看温度的变化值，温度变化值大的物质吸热能力弱；将质量相同的不同物质加热到相同的温度，比较加热时间的不同，加热时间长的物质吸热能力强．
21.【答案】解：
(1)因为专用车匀速行驶，在水平方向上受平衡力的作用，
所以F=f=3.0×103N。
牵引力所做的功：
W=Fs=3.0×103N×5×103m=1.5×107J；
(2)消耗燃油的质量：m=1.5kg，
燃油完全燃烧放出的热量：
Q放=mq=1.5kg×3.3×107J/kg=4.95×107J；
(3)该专用车的热机效率：
η=WQ放×100%=1.5×107J4.95×107J×100%≈30%。
答：(1)专用车牵引力所做的功为1.5×107J；
(2)燃油完全燃烧放出的热量为4.95×107J；
(3)该专用车的热机效率是30%。
【解析】(1)专用车匀速运动，车受到的牵引力和阻力为一对平衡力，知道阻力可求牵引力大小；又知道车行驶的路程，利用W=Fs求专用车牵引力所做的功(有用能量)；
(2)已知燃油的热值和燃油的质量，利用燃料完全燃烧放热公式Q放=mq求燃油放出的热量(总能量)；
(3)利用效率公式求该专用车的热机效率。
本题涉及的物理知识多，有力学知识二力的平衡、力做功，热学知识热量的计算以及效率等知识点，学生要熟练掌握物理公式，并灵活的运用到计算中去。
22.【答案】解：(1)当搅拌车满载并静止在水平地面时，地面受到的压力：
F=G=mg=14×103kg×10N/kg=1.4×105N；
地面受到的压强：
p=FS=1.4×105N0.8m2=1.75×105Pa；
(2)搅拌车满载，在平直公路上匀速行驶时受到的阻力：
f=0.03G=0.03×1.4×105N=4200N，
因搅拌车在平直公路上匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，
所以，搅拌车的牵引力：
F'=f=4200N，
搅拌车行驶的速度：
v=90km/h=25m/s，
则此搅拌车发动机的输出功率：
P=Wt=F'st=F'v=4200N×25m/s=1.05×105W；
(3)搅拌车以最高时速匀速行驶10km时，牵引力做的功：
W=F's=4200N×10×103m=4.2×107J，
消耗的燃油完全燃烧释放的热量：
Q放=m'q=3kg×4.3×107J/kg=1.29×108J，
则搅拌车发动机的效率：
η=WQ放×100%=4.2×107J1.29×108J×100%≈32.6%。
答：(1)当搅拌车满载并静止在水平地面时，对地面的压强为1.75×105Pa；
(2)搅拌车满载且以最高时速匀速行驶时，发动机的输出功率为1.05×105W；
(3)搅拌车以最高时速匀速行驶10km共消耗燃油3kg，搅拌车发动机的效率为32.6%。
【解析】(1)当搅拌车满载并静止在水平地面时，地面受到的压力和自身的重力相等，根据F=G=mg求出其大小，利用p=FS求出地面受到的压强；
(2)搅拌车满载，在平直公路上匀速行驶时受到的阻力为f=0.03G，搅拌车在平直公路上匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，据此求出搅拌车的牵引力，又知道搅拌车行驶的速度，利用P=Wt=Fst=Fv求出此搅拌车发动机的输出功率；
(3)搅拌车以最高时速匀速行驶10km时，根据W=Fs求出牵引力做的功，根据Q放=mq求出消耗的燃油完全燃烧释放的热量，利用η=WQ放×100%求出搅拌车发动机的效率。
本题考查了重力公式和压强公式、功率公式、燃料完全燃烧释放热量公式、效率公式以及二力平衡条件的综合应用，涉及到的知识点较多，综合性强，有一定的难度。
23.【答案】解：(1)由ρ=mV，可得，m=ρV=1.0×103kg/m3×100×10-3m3=100kg；
(2)Q=cm△t=4.2×103J/(kg⋅℃)×100kg×60℃=2.52×107J；
(3)热水器平均10h所接收的太阳能为：Qη=2.52×107J50%=5.04×107J。
那么平均1h所接收的太阳能为：110×5.04×107J=5.04×106J。
答：(1)热水器中水的质量为100kg；
(2)热水器中的水需吸收的热量为2.52×107J；
(3)热水器平均1h所接收的太阳能约为5.04×106J。
【解析】(1)已知水的体积，求质量，利用密度的公式计算；
(2)已知水的比热容、温度的变化量、质量，求热量，利用热量的计算公式计算；
(3)由上一问水吸收的热量，利用效率公式计算出接受的太阳能量。
(1)计算本题时要注意单位换算，1L=1dm3；(2)注意，升高的温度是60℃，即温度的变化量是60℃；不是末温。
24.【答案】解：
(1)完全燃烧4.2m3的天然气放出的热量：
Q放=Vq=4.2m3×4.0×107J/m3=1.68×108J；
(2)水吸收的热量：Q吸=Q放=1.68×108J，
由于Q吸=cm△t得，
水升高温度：△t=Q吸cm=1.68×108J4.2×103J/(kg⋅℃)×1000kg=40℃；
热量可以使1000kg的水从30℃升高到：△t=t-t0，
末温t=△t+t0=30℃+40℃=70℃。
答：
(1)完全燃烧4.2m3的天然气可以获得1.68×108J的热量；
(2)这些热量可以使1000kg的水从30℃升高到70℃。
【解析】(1)知道天然气的热值和质量，利用Q放=Vq求天然气完全燃烧放出的热量；
(2)天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，即Q吸=Q放，求出水吸收的热量，再根据吸热公式求水升高的温度值。
本题考查了燃料完全燃烧放热公式、吸热公式的应用。常见题目。
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