第12章 机械能和内能（基础检测卷）-2024-2025学年九年级物理上册举一反三系列（苏科版）

2023-2024学年度初三物理上学期基础检测卷 第12章 机械能和内能 （考试时间：60分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。 3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4．测试范围：八年级下册（苏科版）。 5．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题（共30分） 1．（本题3分）如图，跳伞运动员正在空中匀速直线下落，已知运动员和降落伞总重1000N，下列说法错误的是（　　） A．下降过程中，以降落伞为参照物，运动员是静止的 B．下降过程中，运动员和降落伞总的机械能减小 C．下降过程中，运动员的重力势能减小，重力势能主要转化为动能 D．运动员和降落伞受到阻力大小1000N，方向竖直向上 2．（本题3分）如图所示是跳台滑雪运动员完成一次动作的示意图，下列有关说法正确的是（　　） A．运动员由于惯性的作用加速下降 B．从A点到B点的过程，运动员所受重力不做功 C．运动员在A点和E点的机械能相等 D．从A点到B点的过程，重力势能转化为动能 3．（本题3分）关于温度、内能和热量，下列说法中正确的是（　　） A．物体的机械能越大，它的内能就越大 B．物体的温度不变，它的内能可能变小 C．物体的内能增加，它一定吸收热量 D．物体吸收热量，它的温度一定会升高 4．（本题3分）如图是湖南常德的美食小吃油炸“麻果”，下列说法中正确的是（　　） A．刚出锅的“麻果”很烫，因为“麻果”含有的热量很多 B．“麻果”刚入锅时油将温度传递给“麻果” C．“麻果”从油锅里捞出装入盘子后，内能逐渐减小 D．油锅里的油在沸腾后温度不断升高 5．（本题3分）在“探究水沸腾前后温度变化的特点”的实验中，a、b两组同学分别用如图甲所示的相同实验装置进行了两次实验，并根据实验数据绘制了如图乙所示的图象。下列说法正确的是（　　） A．实验装置中，烧杯口盖有带孔的硬纸板，主要作用是延长加热时间 B．实验中可以看到，沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象 C．a、b两次实验都是通过做功的方式改变水的内能的 D．a、b两组实验中所用水的质量之比为3∶5 6．（本题3分）如图甲所示，用酒精灯加热烧瓶中的水直至沸腾。撤去酒精灯，用橡胶塞塞紧瓶口，将烧瓶倒置，向瓶底浇冷水，观察到瓶中的水再次沸腾，如图乙所示。下列说法正确的是（    ） A．水沸腾时，瓶口出现的“白气”是汽化形成的 B．水沸腾过程中，吸收热量，温度升高 C．用酒精灯加热水，是通过做功的方式改变水的内能 D．水再次沸腾，说明水的沸点与水面上方的气压有关 7．（本题3分）中华文明源远流长，博大精深。古诗词是我国传统文化瑰宝，有的优美词句还与我们物理知识有着联系。下列词句与对应的物理知识叙述正确的是（　　） A．“久雨重阳后，清寒小雪前”，雪的温度很低，内能为零 B．“泥融飞燕子，沙暖睡鸳鸯”，沙子比水的比热容大 C．“床前明月光，疑是地上霜”，水蒸气凝华形成霜的过程中需要放热 D．“夜来风雨声，花落知多少”，雨的形成是汽化现象 8．（本题3分）图为压缩活塞中的空气使它内能增加。选项热机中能量转化与甲相同的是（　　） A． B． C． D． 9．（本题3分）如图是古人发明的一种活塞式点火器，以牛角作套筒，木质推杆前端粘附艾绒。取火时，一手握住套筒，另一手猛推推杆，艾绒即燃，随即将杆拔出，口吹立见火苗。下列词语中与其改变内能的方式相同的是（　　） A．釜底抽薪 B．抱团取暖 C．搓手取暖 D．卧冰求鲤 10．（本题3分）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量相同，烧杯内的液体质量也相同。下列说法正确的是（　　） A．比较不同液体吸热升温现象，可以选择甲丙两图 B．比较不同液体吸热升温现象，可以选择乙丙两图 C．比较不同燃料燃烧放出热量，可以选择乙丙两图 D．比较不同燃料燃烧放出热量，可以选择甲丙两图 第II卷（非选择题） 二、填空题（共30分） 11．（本题1分）某城市铁路车站的设计方案如图所示，进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡，火车进站时靠惯性就能冲上缓坡，该过程将动能转为 能，充分地利用了能量。 12．（本题2分）如图为两个同学利用单摆探究能量守恒问题，情景简化如图1所示，单摆从A点静止释放运动到E点，其在 点动能最大。图2为它在等高点B和D的能量柱状图，则小球在整个摆动过程中机械能 （选填“变大”、“守恒”或“变小”） 13．（本题3分）农历三月三，常德人习惯用荠菜煮蛋吃，以达到强身健体的效果。如图，揭开锅盖时，锅盖上有水滴流下来，这是 现象（填物态变化的名称），发生这个现象的过程中要 （选填“吸热”或“放热”）；剥开煮好的鸡蛋会散发出荠菜的清香，这是 现象。 14．（本题4分）如图所示，试管中的水加热一段时间后，管口的橡皮塞被水蒸气“推”出并能看到“白气”，此时试管内水蒸气的 能转化为了橡皮塞的 能。随后，橡皮塞在空中下落的过程中， 力对橡皮塞做功，橡皮塞的动能 （选填“变大”或“变小”）。 15．（本题3分）为了增强学生的劳动意识，某学校开展“我为家人做美味”的活动，其中不少学生发现煮好的鸡蛋用凉水冷却一下就好去壳了，用凉水冷却鸡蛋是通过 的方式改变鸡蛋的内能。如果水的质量为0.4kg，初温为15℃，一段时间后，取出鸡蛋，此时水温为20℃，冷却鸡蛋过程中水吸收的热量为 J。 16．（本题4分）如图是火箭发射时的情景，浓浓的白雾是火箭下方水池中的水先汽化后 （填物态变化名称）形成的；火箭常用氢气作燃料，是因为氢气的 （选填“比热容”、“热值”）较大；火箭向下喷气，从而获得向上的动力，这说明： ；在火箭加速上升的过程中，它所受的力是 （选填“平衡力”、“非平衡力”）。 17．（本题3分）能量密度是指某种能源的能量与质量的比值，由此可知，能量密度相当于物理量 （选填“密度”“比热容”或“热值”）。已知新能源电池的能量密度是4×106J/kg、无烟煤的能量密度约为3.4×107J/kg，由此可知，新能源电池的能量密度 （选填“大于”或“小于”）无烟煤。 18．（本题6分）小杰同学在探究冰熔化特点时，用酒精灯加热的冰，每2分钟完全燃烧的酒精质量均为，保持加热效率不变时，冰的温度随时间变化的图像如图所示。由此可知：冰全部熔化成水后4分钟吸收热量为 J，该实验中酒精灯的加热效率为 ，BC过程中被加热物质的内能将增加 J。[c水=4.2×103J/(kg·℃)，q酒精=3×107J/kg] 19．（本题4分）汽油机是汽车的“心脏”，图甲表示的是 冲程；若飞轮转速是1200r/min，则该汽油机每秒对外做功 次；某型号汽车发动机能量流向如图乙所示，该发动机的效率为 。 三、实验题（共18分） 20．（本题5分）小闽通过如图的实验，研究“动能的大小与物体运动的速度有关”的问题： （1）实验1：将小球从斜面顶端自由滚下（图甲），观察到木块被撞出了一段距离； （2）实验2：将小球从斜面中间自由滚下（图乙），观察到木块被撞出的距离比实验1的距离 （选填“短”“长”或“相等”），由上述实验现象，我们可以得出结论； ； （3）本实验用到的科学方法有：转换法和 ； （4）若将小球从一光滑斜槽轨道（OAB）O点自由滚下（图丙），依次经过 A、B两点到达C点（忽略空气阻力），设 A、B两点的机械能分别为EA和EB，则EA EB（选填“＞”“＝”或“＜”），当小球从B点做斜抛运动到达最高点C时，假设小球所受的外力全部消失，则小球将 （选填以下选项）。 A．沿a轨迹运动 B．沿b轨迹运动 C．沿c轨迹运动 D．保持静止 21．（本题5分）学校科技小组的同学们用“模拟打桩”来探究物体重力势能的影响因素。 如图所示，物体的质量m1<m3，实验时，让物体从木桩正上方的某一高度处自由下落，将木桩打入沙中，请完成下列问题： （1）比较 两次实验，分析物体重力势能的大小与物体被举的高度的关系，m1和m2的大小应 （填“相等”或“不相等”）； （2）比较a、c两次实验可知：当 时，物体的质量越大，物体重力势能就越大； （3）物体在自由下落的过程中，重力势能转化为 ，机械能 （忽略空气阻力的影响） 22．（本题8分）如题图甲所示，小明用电加热器代替酒精灯进行“探究水沸腾时温度变化的特点”实验，实验中利用温度计测量水温并描绘出如题图乙所示的水温与时间关系的图像。 （1）某时刻温度计示数如题图甲所示，此时水温为 ℃。由实验数据可得，水沸腾时 （选填“吸热”或“放热”），温度 （选填“升高”“降低”或“不变”）； （2）如题图丙所示，小明用原来的电加热器加热另一烧杯中的酒精，两次实验中水和酒精每秒吸收的热量相同。利用温度计测量酒精的温度并描绘出如题图丁所示酒精的温度与时间关系的图像，由图像可知，酒精在第的内能 第的内能（选填“大于”“小于”或“等于”）； （3）在实验过程中，用电加热器烧开水时，是通过 方式改变了水的内能； （4）小明想比较出实验所用水和酒精的质量，通过查阅教材“一些物质的比热容”知道、，结合实验的数据可推理出，两次实验中水和酒精的质量关系为： （选填“﹥”“=”或“﹤”）； （5）若小明想计算酒精完全燃烧放出的热量完全被水吸收（水未沸腾），水温将上升多少℃，除了要知道水的比热容，还需获知的数据是 。 四、计算题（共22分） 23．（本题12分）压路机，以机械本身的重力作用广泛用于各种路面的压实作业，使被碾压层产生永久变形而密实，如图是一台双轮压路机，其工作质量为，双轮与地面的接触面积为400cm2。在一次压路作业中，压路机在水平路面上匀速行驶10min通过了240m的路程，行驶过程中受到的阻力是其重力的0.4倍。求：（g取10N/kg，柴油的热值取） （1）压路机在这次压路作业中运动的速度是多少？ （2）压路机静止在水平路面上时对路面的压强是多少？ （3）压路机在这次压路作业中牵引力做的功是多少？ （4）若其发动机效率为30％，这次作业要消耗多少千克柴油？ 24．（本题10分）某款太阳能热水器，铭牌上的部分参数如表所示，将它安装在阳光充足的楼顶上，并充满水。景德镇地区（晴天）平均每平方米的面积上每小时接收的太阳能约为2.8×106J。若该热水器接收太阳能的有效面积为2m²， 每天日照时间按7h 计算，则： （1）它一天中接收的太阳能约为多少？ （2）若这些太阳能50%被热水器中的水吸收，则可使初温为10℃的水，温度升高多少？[c水=4.2×103J/（kg·℃）] （3）若该热水器一天中接收的太阳能，由燃烧煤气（热值 q=4.2×107J/kg）来获得，则需要完全燃烧多少千克煤气？ 型号 JL-88 水容量/L 100 自身质量/kg 50 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023-2024学年度初三物理上学期基础检测卷 第12章 机械能和内能 （考试时间：60分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。 3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4．测试范围：八年级下册（苏科版）。 5．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题（共30分） 1．（本题3分）如图，跳伞运动员正在空中匀速直线下落，已知运动员和降落伞总重1000N，下列说法错误的是（　　） A．下降过程中，以降落伞为参照物，运动员是静止的 B．下降过程中，运动员和降落伞总的机械能减小 C．下降过程中，运动员的重力势能减小，重力势能主要转化为动能 D．运动员和降落伞受到阻力大小1000N，方向竖直向上 【答案】C 【详解】A．下降过程中，以降落伞为参照物，运动员位置不变，是静止的，故A正确，A不符合题意； B．下降过程中，运动员和降落伞的质量不变，速度不变，动能不变，高度变小，重力势能变小，总的机械能减小，故B正确，B不符合题意； C．下降过程中，运动员的动能不变，重力势能减小，重力势能主要转化为内能，故C错误，C符合题意； D．运动员和降落伞做匀速直线运动，受到的阻力和重力是平衡力，大小相等，方向相反，所以受到阻力大小为1000N，方向竖直向上，故D正确，D不符合题意。 故选C。 2．（本题3分）如图所示是跳台滑雪运动员完成一次动作的示意图，下列有关说法正确的是（　　） A．运动员由于惯性的作用加速下降 B．从A点到B点的过程，运动员所受重力不做功 C．运动员在A点和E点的机械能相等 D．从A点到B点的过程，重力势能转化为动能 【答案】D 【详解】A．惯性不是力，不能说“惯性的作用”，故A错误； B．运动员从A点运动到B点的过程中，人所处的高度降低，重力做功，故B错误； C．运动员从A点到E点的过程中，克服摩擦力做功，有部分机械能转化为内能，导致机械能不守恒而减小，故A点和E点的机械能不相等，故C错误； D．运动员从A点运动到B点的过程中，高度降低，重力势能减小，速度变大，动能增大，重力势能转化为动能，故D正确。 故选D。 3．（本题3分）关于温度、内能和热量，下列说法中正确的是（　　） A．物体的机械能越大，它的内能就越大 B．物体的温度不变，它的内能可能变小 C．物体的内能增加，它一定吸收热量 D．物体吸收热量，它的温度一定会升高 【答案】B 【详解】A．物体的机械能与内能是两种不同的能量形式。机械能是物体发生机械运动而具有的能，包括动能和势能。内能是指物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和。二者没有直接的联系，故A错误； B．物体的温度不变，它的内能可能变小，比如晶体凝固时，放出热量，温度不变，但是内能减小，故B正确； C．物体内能增加，可能是外界对物体做功，也可能是吸收了热量，故C错误； D．物体吸收热量，温度可能升高可能不变，比如晶体熔化时，吸收热量，内能增加，但温度不变，故D错误。 故选B。 4．（本题3分）如图是湖南常德的美食小吃油炸“麻果”，下列说法中正确的是（　　） A．刚出锅的“麻果”很烫，因为“麻果”含有的热量很多 B．“麻果”刚入锅时油将温度传递给“麻果” C．“麻果”从油锅里捞出装入盘子后，内能逐渐减小 D．油锅里的油在沸腾后温度不断升高 【答案】C 【详解】A．“麻果”很烫，因为“麻果”的温度很高，故A错误； B．“麻果”刚入锅时油将热量传递给“麻果”，故B错误； C．“麻果”从油锅里捞出装入盘子后，向外传递能量，温度逐渐降低，内能逐渐减小，故C正确； D．油锅里的油在沸腾后温度不变，故D错误。 故选C。 5．（本题3分）在“探究水沸腾前后温度变化的特点”的实验中，a、b两组同学分别用如图甲所示的相同实验装置进行了两次实验，并根据实验数据绘制了如图乙所示的图象。下列说法正确的是（　　） A．实验装置中，烧杯口盖有带孔的硬纸板，主要作用是延长加热时间 B．实验中可以看到，沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象 C．a、b两次实验都是通过做功的方式改变水的内能的 D．a、b两组实验中所用水的质量之比为3∶5 【答案】B 【详解】A．实验中使用中间有孔的硬纸板可以减少热量的散失，缩短实验时间，故A错误； B．沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象，故B正确； C．a、b两次实验都是通过热传递的方式改变水的内能的，故C错误； D．由表图可得，a、b两组实验在6min时吸热时间相同，吸收的热量相等，由可得，两组实验中所用水的质量之比为 故D错误。 故选B。 6．（本题3分）如图甲所示，用酒精灯加热烧瓶中的水直至沸腾。撤去酒精灯，用橡胶塞塞紧瓶口，将烧瓶倒置，向瓶底浇冷水，观察到瓶中的水再次沸腾，如图乙所示。下列说法正确的是（    ） A．水沸腾时，瓶口出现的“白气”是汽化形成的 B．水沸腾过程中，吸收热量，温度升高 C．用酒精灯加热水，是通过做功的方式改变水的内能 D．水再次沸腾，说明水的沸点与水面上方的气压有关 【答案】D 【详解】A．“白气”的成分是小水珠，是由水蒸气液化而来，故A错误； B．水沸腾过程中，吸收热量，温度不变，故B错误； C．用酒精灯加热水是用热传递的方式改变水的内能，故C错误； D．液体的沸点与上方气压有关，气压越低，沸点越低；当冷水浇在烧瓶底部时，烧瓶上方气压降低，烧瓶内的水沸点降低，再次沸腾，故D正确。 故选D。 7．（本题3分）中华文明源远流长，博大精深。古诗词是我国传统文化瑰宝，有的优美词句还与我们物理知识有着联系。下列词句与对应的物理知识叙述正确的是（　　） A．“久雨重阳后，清寒小雪前”，雪的温度很低，内能为零 B．“泥融飞燕子，沙暖睡鸳鸯”，沙子比水的比热容大 C．“床前明月光，疑是地上霜”，水蒸气凝华形成霜的过程中需要放热 D．“夜来风雨声，花落知多少”，雨的形成是汽化现象 【答案】C 【详解】A．任何物体都具有内能，不管温度多低，故雪的温度虽然低，但它的内能不为零，故A错误； B．水比沙子的比热容大，故B错误； C．霜是固态的小冰晶，由水蒸气遇冷直接凝华形成，凝华放热，故C正确； D．雨是水蒸气遇冷液化形成的，故D错误。 故选C。 8．（本题3分）图为压缩活塞中的空气使它内能增加。选项热机中能量转化与甲相同的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】压缩活塞中的空气使它内能增加，将机械能转化为内能。 A．冲程的火花塞点火，为做功冲程，将内能转化为机械能，故A不符合题意； B．两气阀关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能，故B符合题意； C．吸气阀开启，为吸气冲程，没有能量转化，故C不符合题意； D．排气阀开启，为排气冲程，没有能量转化，故D不符合题意。 故选B。 9．（本题3分）如图是古人发明的一种活塞式点火器，以牛角作套筒，木质推杆前端粘附艾绒。取火时，一手握住套筒，另一手猛推推杆，艾绒即燃，随即将杆拔出，口吹立见火苗。下列词语中与其改变内能的方式相同的是（　　） A．釜底抽薪 B．抱团取暖 C．搓手取暖 D．卧冰求鲤 【答案】C 【详解】封闭的气体被推杆压缩过程中，活塞对气体做功，气体内能增加，是机械能转化为内能。 ABD．釜底抽薪、抱团取暖、卧冰求鲤都属于热传递改变物体的内能，故ABD不符合题意； C．搓手取暖属于做功改变物体的内能，故C符合题意。 故选C。 10．（本题3分）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量相同，烧杯内的液体质量也相同。下列说法正确的是（　　） A．比较不同液体吸热升温现象，可以选择甲丙两图 B．比较不同液体吸热升温现象，可以选择乙丙两图 C．比较不同燃料燃烧放出热量，可以选择乙丙两图 D．比较不同燃料燃烧放出热量，可以选择甲丙两图 【答案】A 【详解】AB．比较两种液体的比热容，必须控制燃料的种类相同，改变液体的种类，控制液体的质量相同，根据温度计的示数高低得出吸热多少，从而判断两种比热容的大小关系，应选择甲、丙两图进行实验，故A正确，B错误； CD．比较不同燃料热值大小要控制加热的液体种类、液体质量，改变燃料的种类，根据温度计的示数高低得出吸热多少，从而判断热值大小，因此选择甲、乙两图进行实验；故CD错误。 故选A。 第II卷（非选择题） 二、填空题（共30分） 11．（本题1分）某城市铁路车站的设计方案如图所示，进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡，火车进站时靠惯性就能冲上缓坡，该过程将动能转为 能，充分地利用了能量。 【答案】重力势能 【解析】【小题1】进站时，提前关闭发动机，利用惯性驶上站台，在这个过程中，将动能转化成重力势能储存起来，减小因刹车而消耗的能量；出站时，又将重力势能转化为动能供列车启动，从而减小了因启动而消耗的能量，达到了节能的目的。 12．（本题2分）如图为两个同学利用单摆探究能量守恒问题，情景简化如图1所示，单摆从A点静止释放运动到E点，其在 点动能最大。图2为它在等高点B和D的能量柱状图，则小球在整个摆动过程中机械能 （选填“变大”、“守恒”或“变小”） 【答案】 C 变小 【详解】[1]由图可知，整个过程中，C点重力势能最小，所以动能最大。 [2]由图2可知，B点的重力势能和动能之和大于D点的重力势能和动能之和，说明从B点到D点，机械能在变小，所以小球在整个摆动过程中机械能变小。 13．（本题3分）农历三月三，常德人习惯用荠菜煮蛋吃，以达到强身健体的效果。如图，揭开锅盖时，锅盖上有水滴流下来，这是 现象（填物态变化的名称），发生这个现象的过程中要 （选填“吸热”或“放热”）；剥开煮好的鸡蛋会散发出荠菜的清香，这是 现象。 【答案】 液化 放热 扩散 【详解】[1][2]锅盖上流下来的水滴是由水蒸汽液化形成的，液化过程对外放热。 [3]闻到剥开煮好的鸡蛋会散发出荠菜的清香属于扩散现象，说明分子不停地做无规则运动。 14．（本题4分）如图所示，试管中的水加热一段时间后，管口的橡皮塞被水蒸气“推”出并能看到“白气”，此时试管内水蒸气的 能转化为了橡皮塞的 能。随后，橡皮塞在空中下落的过程中， 力对橡皮塞做功，橡皮塞的动能 （选填“变大”或“变小”）。 【答案】 内 机械 重 变大 【详解】[1][2]水沸腾后，水蒸气把橡皮塞冲出的过程中，水蒸气对橡皮塞做功，水蒸气的温度降低，内能减小，将内能转化为机械能。 [3][4]橡皮塞在空中下落的过程中，重力对它做功，橡皮塞的质量不变，速度变大，动能变大。 15．（本题3分）为了增强学生的劳动意识，某学校开展“我为家人做美味”的活动，其中不少学生发现煮好的鸡蛋用凉水冷却一下就好去壳了，用凉水冷却鸡蛋是通过 的方式改变鸡蛋的内能。如果水的质量为0.4kg，初温为15℃，一段时间后，取出鸡蛋，此时水温为20℃，冷却鸡蛋过程中水吸收的热量为 J。 【答案】 热传递 8.4×103 【详解】[1]用凉水冷却鸡蛋时，鸡蛋放出热量，内能减少、温度降低，是通过热传递的方式改变鸡蛋的内能。 [2]水吸收的热量 Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg⋅℃)×0.4kg×(20℃−15℃)=8.4×103J 16．（本题4分）如图是火箭发射时的情景，浓浓的白雾是火箭下方水池中的水先汽化后 （填物态变化名称）形成的；火箭常用氢气作燃料，是因为氢气的 （选填“比热容”、“热值”）较大；火箭向下喷气，从而获得向上的动力，这说明： ；在火箭加速上升的过程中，它所受的力是 （选填“平衡力”、“非平衡力”）。 【答案】 液化 热值 力的作用是相互的 非平衡力 【详解】[1]浓浓的白雾是火箭下方水池中的水先汽化，之后遇冷，水蒸气液化形成小水滴。 [2]火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以放出更多的热量。 [3]火箭向下喷气，同时受到气体对其向上的反作用力，从而获得向上的升力，说明力的作用是相互的。 [4]在火箭加速上升的过程中，受到的向上的推动力大于重力，受到的是非平衡力。 17．（本题3分）能量密度是指某种能源的能量与质量的比值，由此可知，能量密度相当于物理量 （选填“密度”“比热容”或“热值”）。已知新能源电池的能量密度是4×106J/kg、无烟煤的能量密度约为3.4×107J/kg，由此可知，新能源电池的能量密度 （选填“大于”或“小于”）无烟煤。 【答案】 热值 小于 【详解】[1] 由题意知，电池的能量密度是能量与质量的比值，其单位为J/kg，而热值的单位也是J/kg，所以，“能量密度”相当燃料的热值。 [2] 新能源电池的能量密度是4×106J/kg、无烟煤的能量密度约为3.4×107J/kg，所以新能源电池的能量密度小于无烟煤。 18．（本题6分）小杰同学在探究冰熔化特点时，用酒精灯加热的冰，每2分钟完全燃烧的酒精质量均为，保持加热效率不变时，冰的温度随时间变化的图像如图所示。由此可知：冰全部熔化成水后4分钟吸收热量为 J，该实验中酒精灯的加热效率为 ，BC过程中被加热物质的内能将增加 J。[c水=4.2×103J/(kg·℃)，q酒精=3×107J/kg] 【答案】 1050 17.5 1050 【详解】[1]从图中可以看出，冰熔化过程用了4min，冰熔化过程中温度不变，完全熔化成水后温度才会上升，也就是图中的8min~12min，此时段，水温从0℃上升到5℃，水温升高了5℃，冰化成水后质量不变，则 冰全部熔化成水后4分钟吸收热量为 [2]酒精灯加热4分钟全燃烧的酒精放出的热量 该实验中酒精灯的加热效率为 [3]因加热效率不变，则冰熔化过程中吸收的热量和水加热4min吸收的热量相等，BC段物质吸收的热量转化成了物质的内能，所以和CD段吸收热量相同为1050J，所以内能增加了1050J。 19．（本题4分）汽油机是汽车的“心脏”，图甲表示的是 冲程；若飞轮转速是1200r/min，则该汽油机每秒对外做功 次；某型号汽车发动机能量流向如图乙所示，该发动机的效率为 。 【答案】 压缩 10 30% 【详解】[1]图甲中两气门关闭，活塞向上运动，压缩气体做功，将机械能转化为内能，表示的是压缩冲程。 [2]汽油机每个工作循环飞轮转2圈，对外做功一次，飞轮转速1200r/min=20 r/s，汽油机每秒完成10个工作循环，对外做功10次。 [3]如图乙的图表，该内燃机的效率为 三、实验题（共18分） 20．（本题5分）小闽通过如图的实验，研究“动能的大小与物体运动的速度有关”的问题： （1）实验1：将小球从斜面顶端自由滚下（图甲），观察到木块被撞出了一段距离； （2）实验2：将小球从斜面中间自由滚下（图乙），观察到木块被撞出的距离比实验1的距离 （选填“短”“长”或“相等”），由上述实验现象，我们可以得出结论； ； （3）本实验用到的科学方法有：转换法和 ； （4）若将小球从一光滑斜槽轨道（OAB）O点自由滚下（图丙），依次经过 A、B两点到达C点（忽略空气阻力），设 A、B两点的机械能分别为EA和EB，则EA EB（选填“＞”“＝”或“＜”），当小球从B点做斜抛运动到达最高点C时，假设小球所受的外力全部消失，则小球将 （选填以下选项）。 A．沿a轨迹运动 B．沿b轨迹运动 C．沿c轨迹运动 D．保持静止 【答案】 短 物体质量相同时，速度越大，动能越大 控制变量法 = A 【详解】（2）[1][2]小球滚下的高度越高，小球到达水平面的速度越大，观察到木块在实验2被撞出的距离比实验1的距离短，从实验结果可得物体质量相同时，速度越大，动能越大。 （3）[3]动能的决定因素有两个：质量和速度，研究动能与其中一个因素的关系时，控制另一个因素不变，利用了控制变量法。 （4）[4]将小球从一光滑斜槽轨道（OAB）O点自由滚下（图丙），依次经过A、B两点到达C点（忽略空气阻力），设A、B两点的机械能分别为EA和EB，因实验过程不存在能的损耗，故小球在运动过程中机械能守恒，机械能保持不变，则EA＝EB。 [5]当小球从B点做斜抛运动到达最高点C时，小球在水平方向上的速度不为0，由牛顿第一定律可知，假设小球所受的外力全部消失，小球将保持原来的运动状态不变，则小球将沿水平方向做匀速直线运动。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 21．（本题5分）学校科技小组的同学们用“模拟打桩”来探究物体重力势能的影响因素。 如图所示，物体的质量m1<m3，实验时，让物体从木桩正上方的某一高度处自由下落，将木桩打入沙中，请完成下列问题： （1）比较 两次实验，分析物体重力势能的大小与物体被举的高度的关系，m1和m2的大小应 （填“相等”或“不相等”）； （2）比较a、c两次实验可知：当 时，物体的质量越大，物体重力势能就越大； （3）物体在自由下落的过程中，重力势能转化为 ，机械能 （忽略空气阻力的影响） 【答案】 a、b 相等 物体被举的高度相同 动能 守恒（不变） 【详解】（1）[1][2]比较a、b两次实验，若想探究物体重力势能的大小与物体被举的高度的关系，应控制物体的质量相同，改变物体的高度，所以m1​和m2​的大小应相等。 （2）[2]比较a、c两次实验可知：物体被举高的高度相同，m1＜m3，c图中木桩下陷的程度大一些，则物体被举的高度相同时，物体的质量越大，物体的重力势能就越大。 （3）[4][5]物体在自由下落的过程中，质量不变，高度减小，速度增大，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能；由于忽略空气阻力的影响，在转化过程中，机械能守恒（不变）。 22．（本题8分）如题图甲所示，小明用电加热器代替酒精灯进行“探究水沸腾时温度变化的特点”实验，实验中利用温度计测量水温并描绘出如题图乙所示的水温与时间关系的图像。 （1）某时刻温度计示数如题图甲所示，此时水温为 ℃。由实验数据可得，水沸腾时 （选填“吸热”或“放热”），温度 （选填“升高”“降低”或“不变”）； （2）如题图丙所示，小明用原来的电加热器加热另一烧杯中的酒精，两次实验中水和酒精每秒吸收的热量相同。利用温度计测量酒精的温度并描绘出如题图丁所示酒精的温度与时间关系的图像，由图像可知，酒精在第的内能 第的内能（选填“大于”“小于”或“等于”）； （3）在实验过程中，用电加热器烧开水时，是通过 方式改变了水的内能； （4）小明想比较出实验所用水和酒精的质量，通过查阅教材“一些物质的比热容”知道、，结合实验的数据可推理出，两次实验中水和酒精的质量关系为： （选填“﹥”“=”或“﹤”）； （5）若小明想计算酒精完全燃烧放出的热量完全被水吸收（水未沸腾），水温将上升多少℃，除了要知道水的比热容，还需获知的数据是 。 【答案】 58 吸热 不变 小于 热传递 < 酒精的热值 【详解】（1）[1]由图甲可知，温度计的分度值为1℃，示数为58℃。 [2][3]由图乙可知，水沸腾时，持续吸热，但温度保持不变。 （2）[4]从第30s到第35s，酒精吸收热量，温度升高，内能增大，因此酒精在第30s的内能小于第35s内能。 （3）[5]改变内能的方式：做功和热传递。在实验过程中，用电加热器烧开水时，水吸收热量，温度升高，内能增大，是通过热传递的方式改变了水的内能。 （4）[6]由图丁可知，加热相同的时间，若加热时间都为30s，则水和酒精吸收的热量相同，二者升高的温度相同，因水的比热容大于酒精的比热容，由可知，水的质量小于酒精的质量。 （5）[7]10g酒精完全燃烧放出的热量酒精完全燃烧释放的热量完全被水吸收，则有 即 酒精的质量、水的质量和比热容已知，因此要求水的温度变化量，还需要得知酒精的热值。 四、计算题（共22分） 23．（本题12分）压路机，以机械本身的重力作用广泛用于各种路面的压实作业，使被碾压层产生永久变形而密实，如图是一台双轮压路机，其工作质量为，双轮与地面的接触面积为400cm2。在一次压路作业中，压路机在水平路面上匀速行驶10min通过了240m的路程，行驶过程中受到的阻力是其重力的0.4倍。求：（g取10N/kg，柴油的热值取） （1）压路机在这次压路作业中运动的速度是多少？ （2）压路机静止在水平路面上时对路面的压强是多少？ （3）压路机在这次压路作业中牵引力做的功是多少？ （4）若其发动机效率为30％，这次作业要消耗多少千克柴油？ 【答案】（1）0.4m/s：（2）3106Pa；（3）；（4）0.96kg 【详解】解：（1）压路机在这次压路作业中运动的速度为 （2）压路机静止在水平路面上对水平面的压力为 压路机静止在水平路面上时对路面的压强 （3）压路机匀速前进时，牵引力大小为 牵引力做的功 （4）需要的总能量为 则柴油的质量为 答：（1）在这次作业中运动的速度是0.4m/s； （2）该压路机对水平地面的压强3106Pa； （3）压路机做的功是； （4）这次作业消耗柴油的质量是0.96kg。 24．（本题10分）某款太阳能热水器，铭牌上的部分参数如表所示，将它安装在阳光充足的楼顶上，并充满水。景德镇地区（晴天）平均每平方米的面积上每小时接收的太阳能约为2.8×106J。若该热水器接收太阳能的有效面积为2m²， 每天日照时间按7h 计算，则： （1）它一天中接收的太阳能约为多少？ （2）若这些太阳能50%被热水器中的水吸收，则可使初温为10℃的水，温度升高多少？[c水=4.2×103J/（kg·℃）] （3）若该热水器一天中接收的太阳能，由燃烧煤气（热值 q=4.2×107J/kg）来获得，则需要完全燃烧多少千克煤气？ 型号 JL-88 水容量/L 100 自身质量/kg 50 【答案】（1）3.92×107J；（2）58℃；（3）0.93kg 【详解】解：（1）该热水器一天中接收的太阳能约为 Q=2.8×106J/(m2·h)×2m2×7h=3.92×107J （2）该热水器中水的体积为 V=100L=0.1m3 该热水器中水的质量为 m=ρV=1×103kg/m3×0.1m3=100kg 该热水器中水吸收的热量为 Q吸=50%Q=3.92×107J×50%=1.96×107J 由Q=cmΔt可得，水升高的温度为 （3）由题意可知，煤气放出的热量为 Q放=Q=3.92×107J 需要完全燃烧煤气的质量为 答：（1）该热水器一天中接收的太阳能约为3.92×107J； （2）可使水温升高58℃； （3）需要完全燃烧0.93kg煤气。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 $$