第十九章 热和能 素养提优测试卷课件- 2024--2025学年鲁科版（五四学制）九年级全册物理

第十九章 热和能 素养提优测试卷 (时间：45分钟 满分：100分) 初中试卷 一、选择题(共8小题,每小题4分,计32分。每小题只有一个选项是符合题意的) 1. (★☆☆)北京冬奥会场馆全部使用“绿电”,绿色办奥。 “绿电”的主要来源为太阳能、风能、生物质能、地热能等,下列各种发电方 式中,利用不可再生能源发电的是 (　    )  　　　      课标 环境保护 D 解析    D　风能、水能、太阳能可以源源不断地从自然界获得,是可再生能源, 则风力发电站、三峡水电站、敦煌光热电站都是利用可再生能源发电的;核能 不能从自然界中源源不断地获得,也不能重复利用,是不可再生能源,则大亚湾核 电站是利用不可再生能源发电的。D正确。 初中试卷 2. (2024山东淄博博山期末,15,★☆☆)小琴同学对学过的热学知识进行了总结, 她的结论正确的是 (　    ) A. 组成物质的分子之间的引力和斥力是同时存在的 B. 物体吸收热量,温度升高 C. 物体内能增加,温度一定升高 D. 0 ℃的冰块内能为零 A 解析    A　分子间存在相互作用力,组成物质的分子之间的引力和斥力是同时 存在的,故A正确;物体吸收热量,温度不一定升高,物体内能增加,温度也不一定 升高。例如:晶体在熔化过程中,吸收热量,内能增加,温度不变,故B、C错误;一切 物体都具有内能,0 ℃的冰块内能不为零,故D错误。 初中试卷 3. (2024黑龙江哈尔滨南岗期末,10,★☆☆)生活中大部分能量来自太阳,各种形 式的能量都不是孤立的,它们可以在一定条件下发生转化,下面四幅图从电能来 源到利用,排列顺序正确的是 (　    )  　　　       　　　      A. ④②③①　　　    B. ③②④① C. ②①③④　　　    D. ①③④② C 初中试卷 解析    C　各种形式的能量都不是孤立的,它们可以在一定条件下发生转化,且 能量的转化是有方向的,地球上大多数能量都直接或间接来自太阳,植物通过光 合作用,将太阳能转化为自身的生物质能,再经过地壳变动,在地质作用下,最终 形成煤炭,发电厂将煤炭的化学能通过燃烧转化为内能,然后通过做功的方式将 内能转化为机械能,最后通过发电机转化为电能,家用电器再将电能转化为其他 形式的能,故四幅图中能量的转化顺序为太阳→树林→燃煤电厂→空调,序号为 ②①③④,C正确。 初中试卷 4. (2024山东东营垦利期末,1,★☆☆)如图所示,对于下列实验中的物理过程,说 法正确的 (　    ) A. 图甲,墨水在热水中比在冷水中扩散快,说明分子做无规则运动的剧烈程度与 温度有关 B. 图乙,厚玻璃管中放少量硝化棉,把活塞迅速压下去时,管内空气的内能减少 C. 图丙,抽去玻璃板,两瓶中的气体逐渐混合均匀,这是因为空气比二氧化氮的密 度大 D. 图丁,将两个铅块紧紧压在一起,下面可吊一重物,这是因为分子在不停地运动 A 初中试卷 解析    A　图甲,墨水在热水中比在冷水中扩散快,说明分子做无规则运动的剧 烈程度与温度有关,A说法正确;图乙,厚玻璃管中放少量硝化棉,把活塞迅速压下 去时,对空气做功,管内空气的内能增加,B说法错误;图丙,抽去玻璃板,两瓶中的 气体逐渐混合均匀,这是因为空气与二氧化氮之间发生扩散,C说法错误;图丁,将 两个铅块紧紧压在一起,下面可吊一重物,这是因为分子间有引力,D说法错误。 初中试卷 5. (2024山东荣成期末,2,★☆☆)生活中热现象随处可见,下列说法中不正确的 是 (　    ) A. 在远处闻到花的香味,是分子无规则运动的结果 B. 冬天很冷的时候搓手就感到暖和,是用做功的方式改变内能 C. 夏天在河岸边觉得沙子热得发烫而河水却不怎么热,是因为水的比热容大 D. 喷洒酒精消毒,雾状酒精发生汽化后分子间的引力不变 D 解析    D　我们能闻到花的香味是因为分子在做无规则运动,故A正确;搓手时, 我们克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,即通过做功改变了内能,故B正确;因 为水的比热容较大,在同样的日照条件下,吸收相同的热量,质量相同时,水的温 度变化小,沙子的温度变化大,所以夏天在河岸边觉得沙子热得发烫而河水却不 怎么热,故C正确;雾状酒精发生汽化后,分子间距离增大,分子间的引力减小,故D 错误。 初中试卷 6. (2024山东荣成期末,11改编,★☆☆)茶文化在中 国已经有几千年的历史,在寒冷的冬季,人们回到家中,泡上一壶茶,闻着浓浓的 茶香,品一杯热茶,浑身上下暖暖的感觉。在品茶过程中涉及的物理知识,下列说 法错误的是 (　    ) A. 茶水是热的,说明茶水含有的热量多 B. 茶香四溢,是因为分子在不停地做无规则运动 C. 喝茶时身体感觉变暖了,是通过热传递的方式改变了内能 D. 烧水时水蒸气将壶盖顶起的能量转化与汽油机做功冲程相同 学科 物理学与日常生活 A 解析    A　热量是一个过程量,不能说含有或具有热量,故A错误;周围人可以闻 到茶香味,是分子热运动(无规则运动)的结果,这是扩散现象,故B正确;喝茶时身 体感觉变暖了,是茶水将热量传递给了身体,通过热传递的方式改变了内能,故C 正确;烧水时水蒸气将壶盖顶起,水蒸气对壶盖做功,将水蒸气的内能转化为壶盖 的机械能,能量转化与汽油机的做功冲程相同,故D正确。 初中试卷 7. (2024山东烟台牟平期末,5,★★☆)如图所示为四冲程内燃机工作示意图,下列 说法正确的是 (　    )                  A. 在一个工作循环中,工作过程依次是乙、甲、丁、丙 B. 依靠飞轮惯性完成的冲程是甲、乙、丁 C. 丁图冲程的能量转化是内能转化为机械能 D. 飞轮转速为3 000 r/min,则该汽油机1 s能做功25次 D 初中试卷 解析    D　甲图中两气门都关闭,火花塞点火,活塞下行,汽缸容积变大,是做功冲 程;乙图中进气门开启,排气门关闭,气体流入汽缸,是吸气冲程;丙图中排气门开 启,进气门关闭,气体流出汽缸,是排气冲程;丁图中两气门都关闭,活塞上行,汽缸 容积变小,是压缩冲程,所以正确的排序是乙、丁、甲、丙,故A错误。内燃机的 一个工作循环有四个冲程,只有在做功冲程中使机器获得动力,内能转化为机械 能,其他三个冲程均为辅助冲程,依靠飞轮惯性完成,即依靠飞轮惯性完成的冲程 是乙、丙、丁,故B错误。丁图是压缩冲程,压缩冲程中机械能转化为内能,故C 错误。四冲程汽油机的飞轮转速为3 000 r/min,则该飞轮1 s转50圈,因为一个工 作循环飞轮转2圈,完成四个工作冲程,做功1次,所以1 s飞轮转50圈,共25个工作 循环,共100个冲程,共做功25次,故D正确。 初中试卷 8. (2023四川攀枝花期中,2,★★★)如图1所示,规格相同的 甲、乙两容器中分别装有3 kg和4 kg的纯净水,并用不同加热器同时对其加热, 根据所记录的数据分别得到图2的水温与加热时间的关系图像A和B(不计热量 损失)。则下列说法正确的是 (　    )        A. 乙杯中水每分钟吸收的热量为1.2×105 J B. 加热时间相同,甲、乙两杯水升高的温度之比为3∶2 C. 甲、乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比为3∶4 D. 将甲、乙两容器中的液体从20 ℃加热至沸腾所需要的时间之比是3∶4 中考 分析论证 B 初中试卷 解析    B　由图2的B图像可知,加热3 min时,乙容器中水升高的温度:Δt乙=40 ℃-2 0 ℃=20 ℃;由图像还可知,水的温度变化随时间的增加而均匀升高,所以,加热1 min时,乙容器中水升高的温度:Δt乙'= Δt乙= ×20 ℃=  ℃,此时乙容器中的水吸 收的热量:Q吸乙'=cm乙Δt乙'=4.2×103 J/(kg·℃)×4 kg×  ℃=1.12×105 J,故A错误; 由图2可知,甲容器中水的温度从20 ℃升高到40 ℃时,加热时间为2 min,此时甲容 器中的水吸收的热量:Q吸甲=cm甲Δt甲=4.2×103 J/(kg·℃)×3 kg× (40 ℃-20 ℃)= 2.52×105J,甲容器中的水每分钟吸收热量:Q吸甲'= Q吸甲= ×2.52×105 J=1.26×105 J;不计热损失,两加热器每分钟放出的热量与水每分钟吸收的热量相同,则两加热器每分钟放出的热量之比为:Q放1∶Q放2=Q吸甲'∶Q吸乙'=1.26×105 J∶1.12×105 J=9∶8;相同 时间内,两杯水吸收的热量之比为Q吸甲'∶Q吸乙'=9∶8,根据Δt= 可得两杯水升高 初中试卷 的温度之比为Δt甲″∶Δt乙″= ∶ = ∶ =3∶2,故B正确,C错误; 甲、乙两容器中的水从20 ℃加热至沸腾,升高的温度相同,比热容相同,由Q=cm Δt可得所需热量之比:Q吸甲″∶Q吸乙″=m甲∶m乙=3 kg∶4 kg=3∶4,加热时间之比 为t甲∶t乙= ∶ = ∶ =2∶3,故D错误。 初中试卷 二、填空题(共3小题,计10分) 9. (2024河北任丘八中期末,25,★☆☆)(3分)石油和天然气属于　　　　    (选填 “可再生”或“不可再生”)能源。为了降低对化石能源的依赖,我国正在大力 开发核能发电,核反应堆中利用核　　　　    (选填“聚变”或“裂变”)释放能 量,通过汽轮机将能量转化成机械能,再通过发电机最终转化成电能,产生的电能 属于　　　　    (选填“一次能源”或“二次能源”)。 答案　不可再生　裂变　二次能源 解析    石油和天然气属于不可再生能源;同时由于核裂变比较容易控制,而核聚 变不容易控制,所以目前我国核电站的核反应堆中利用可以控制的核裂变来释 放能量,通过汽轮机将能量转化成机械能,再通过发电机最终转化成电能,产生的 电能属于二次能源。 二次能源 不可再生 裂变 初中试卷 10. (新独家原创,★☆☆)(2分)能源的使用,是一种形式的能转化为另一种形式的 能,自然界的能量是守恒的,它既不能创生,也不会消灭。我们要节约能源,是因 为能量的转化和转移都是有　　　　    的;内燃机的问世改变了人类的交通运 输方式,但同时也带来许多环境问题,如四冲程内燃机工作时就因　　　　    冲 程排放废气对大气造成污染。 答案　方向性　排气 解析    我们要节约能源,是因为能量的转化和转移都是有方向性的,有些能量可 以利用,有些能量不能利用;内燃机的问世改变了人类的交通运输方式,但同时也 带来许多环境问题,如四冲程内燃机工作时就因排气冲程排放废气对大气造成 污染。 排气 方向性 初中试卷 11. (2024山东青岛第三实验中学期中,20,★★☆)(5分)读万卷书,行万里路,小海 在研学时发现沿海地区气温变化不像内陆显著,这是因为水的比热容较　　        。对于相等质量的水和干泥土,在同样受热或冷却的情况下,吸收或放出的热 量相等,水的温度变化比干泥土　　　    。因此,在受太阳照射条件相同时,沿海 地区的夏季比内陆地区　　　　    ,冬季比内陆地区　　　　    ,在一天之内温 度变化较　　　    。 答案　大　小　升温慢　降温慢　小 解析    水的比热容较大,由Δt= 知,相同质量的水与干泥土,吸收或放出的热量 相同,水的温度变化比干泥土小,在夏季受太阳照射条件相同时,沿海地区升温 慢,温度比内陆地区升高少;在冬季同样受冷时,放出的热量相同,而水的温度比 干泥土变化小,沿海地区降温慢,在一天之内温度变化较小。 小 大 小 升温慢 降温慢 初中试卷 三、实验及探究题(共3小题,计44分) 12. (2024辽宁法库期末,18,★★☆)(18分)如甲图所示,将装有热奶的奶瓶放入水 中冷却(热奶和水的质量相同)。根据测得的数据,作出热奶和水的温度随时间变 化的图像,如图乙所示。根据图像回答下列问题: (1)表示热奶的温度随时间变化的曲线是图乙中的　　　    (选填“A”或“B”); A 初中试卷 (2)温度随时间变化比较缓慢的曲线是图乙中的　　　    (选填“A”或“B”), 变化慢是因为该物质的比热容　　　　    ; (3)热奶和水的内能发生变化,是通过　　　　    的方式,B曲线表示的物质在10 min到15 min　　　　    (选填“继续”或“停止”)吸收热量; (4)若水和热奶的质量之比为2∶1,如果不计热损失,从乙图通过计算可得热奶的 比热容是　　　　    J/(kg·℃)。[c水=4.2×103 J/kg·℃] B 大 热传递 停止 3.36×103 初中试卷 解析    (1)装有热奶的奶瓶放在水中冷却要放出热量,温度降低,由图乙可知,A的 温度不断降低,因此表示热奶的温度随时间变化的曲线是图乙中的A。(2)由图 乙所示的图像可知,图线A比较陡峭,温度变化较快,图线B比较平缓,温度变化比 较慢,由此可知,温度随时间变化比较缓慢的曲线是图乙中的B;变化慢是因为该 物质的比热容较大。(3)由于热奶和水具有不同的温度,它们之间存在温度差,所 以热奶和水会发生热传递;由图知A、B曲线表示的物质在10 min到15 min时温 度相同,不会发生热传递。(4)由图乙所示的图像可知,水的初温是20 ℃,热奶的 初温是90 ℃,热奶的末温是40 ℃,水的末温是40 ℃;若水和奶的质量之比为2∶1, 如果不计热损失,热奶放出的热量全部被水吸收,所以由Q吸=Q放知:c水·2mΔt水=c奶m Δt奶,即4.2×103 J/(kg·℃)×2m×(40 ℃-20 ℃)=c奶×m×(90 ℃-40 ℃),解得c奶=3.36 ×103 J/(kg·℃)。 初中试卷 13. (2024山东寿光期末,15,★★☆)(14分)小明同学利用如图所示的装置来探究 煤油和菜籽油热值的大小关系。实验结果如下表:   燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后的水温/℃ 煤油 25 44 菜籽油 25 34 初中试卷 (1)煤油和菜籽油完全燃烧放出热量的多少是通过　 　　　　　　    (选填“温 度计升高的温度”或“加热时间”)来反映的。 (2)为了保证实验结论的可靠性,小明同学选择了两套相同的装置,他还应控制的 物理量有:煤油和菜籽油的　　　　    相同以及水的　　　　    相同。 (3)除图中所示的实验器材外,本实验还需要的测量工具有　　　　    。根据表 格中的数据,你认为热值较大的燃料是　　　　    (选填“煤油”和“菜籽油”)。 (4)利用此实验方法测出的燃料热值将比真实值　　　　    (选填“大”或 “小”),原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　    。 温度计升高的温度 质量 质量 天平 煤油 小 燃料燃烧释放的能量不可能全部被水吸收 初中试卷 答案    (1)温度计升高的温度    (2)质量　质量    (3)天平　煤油    (4)小　燃料燃 烧释放的能量不可能全部被水吸收 解析    (1)燃料完全燃烧放出热量的多少是通过温度计升高的温度来反映的;(2) 由于燃料燃烧释放的热量既与燃料的质量多少有关,又与燃料的热值大小有关, 所以在设计实验时应控制燃料的质量相同,由于水吸收热量后升高的温度受水 的质量的影响,所以在实验中还应控制水的质量相等;(3)实验时需要称量相同质 量的燃料和水,所以需要天平;由表格分析可知,在相同质量的燃料燃尽后,相同 质量的水利用煤油加热温度升高多,所以煤油的热值相对较大;(4)由于燃料燃烧 释放的能量不可能全部被水吸收,所以利用此实验方法测出的燃料热值将比真 实值小。 初中试卷 14. (2024江苏南通海门海南中学期中,23,★★☆)(12分)如图甲是研究做功与能 量转化关系的装置。重物通过细绳与木块相连,细绳不可伸长。AQ为水平面, AP段光滑,PQ段粗糙,实验开始时,质量为M的重物恰好置于地面。将质量为m的 木块从P点向右拉至A点,PA长为L,放手后木块向左运动,最终停在B点,PB长为X, 不计空气阻力、滑轮摩擦。 (1)木块在AB段运动过程中,重物所受重力做的功为　　　　    (用字母表示);木块经过PB段内能　　　    (选填“不变”“增大”或“减小”); MgL 增大 初中试卷 (2)小明提出猜想:重物和木块(系统)动能的变化与重物所受的重力做功多少有关; (3)为了验证猜想,小明做了以下实验。重物M=100 g,木块m=900 g,改变木块从P 点右移的距离L,测得多组数据,记录如下: 序号 1 2 3 4 5 6 PA的长L/m 0.1 0.15 0.2 0.35 0.43 0.5 木块在P点的速度 平方v2/(m·s-1)2 0.2 0.3 0.4 0.7 0.9 1.0 ①根据表中数据,在图乙中作出L与v2的关系图像。已知物体动能的表达式为   mv2,由图像可知小明的猜想是　　　　    (选填“正确”或“错误”)的; ②利用实验信息分析,当L=0.8 m时,木块在P点获得的动能是　　　　    J。 正确 0.72 初中试卷 答案    (1)MgL　增大    (3)①如图所示　正确　②0.72   解析    (1)由题知,细绳不可伸长,实验开始时,质量为M的重物恰好置于地面。将 质量为m的木块从P点向右拉至A点,PA长为L,所以重物被提起的高度h=L,所以 木块在AB段的运动过程中,重物的重力做的功为W=Gh=Mgh=MgL;AP段光滑, PQ段粗糙,放手后木块向左运动,到达P点时重物落到地面,木块由于惯性继续向 左运动,最终停在B点,此过程中木块的机械能转化为内能,所以木块经过PB段内 能增大;(3)①由表中数据描点连线画出L与v2的图像如答案图所示;重物和木块的 初中试卷 质量一定,由表中数据和W=MgL知,L越大,重力对重物做功越多,v2越大,由动能的 表达式 mv2知木块动能越大,由此可知猜想是正确的;②由v2与L关系知,两者成 正比,即有:v2=kL,且当L=0.1 m时,v2=0.2 (m/s)2,即0.2 (m/s)2=k×0.1 m,解得:k=2 m/s 2,所以:v2=2 m/s2×L,所以当L=0.8 m时,v2=2 m/s2×0.8 m=1.6 (m/s)2,则木块在P点获 得的动能是 mv2= ×0.9 kg×1.6 (m/s)2=0.72 J。 初中试卷 四、计算与分析题(共1小题,计14分) 15. (2024山东寿光期末,18,★★☆)混合动力汽车具有节能、低排放等优点,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。该车在某次高速行驶测试中,蓄电池已储存电能5.12×108 J,汽车以50 km/h 的速度匀速行驶了0.5 h,同时蓄电池的电能又增加了10%,车速与所受阻力的关 系如图所示。(燃料的热值q=4.5×107 J/kg)请你计算: (1)测试过程中,消耗的8 kg燃料完全燃烧放出的热量; (2)测试过程中汽车牵引力做的功; (3)在该次测试中内燃机的效率。 初中试卷 解析    (1)燃料完全燃烧放出的热量为Q放=mq=8 kg×4.5×107 J/kg=3.6×108 J; (2)汽车以50 km/h的速度匀速行驶了0.5 h,则汽车行驶的路程为s=vt=50 km/h× 0.5 h=25 km=25 000 m,由图像可知,当汽车速度达到50 km/h时,汽车受到的阻力是 f=4 000 N,因为汽车做匀速直线运动,处于平衡状态,牵引力和阻力是一对平衡 力,所以牵引力F=f=4 000 N,测试过程中汽车牵引力做的功为W=Fs=4 000 N× 25 000 m=1×108 J; (3)蓄电池增加的电能为E=5.12×108 J×10%=5.12×107 J,有效利用的能量等于汽 车牵引力做的功与转化成电能的能量之和,即W有=W+E=1×108 J+5.12×107 J= 1.512×108 J,在该次测试中内燃机的效率为η= ×100%= ×100%= 42%。 初中试卷 谢谢观看 初中试卷 $$