内容正文:
九年级物理
第十一章~第十二章
注意事项:共四大题23小题,满分70分,物理与化学的作答时间共120分钟。
一、填空题(每小题2分,共20分)
1. 2024年4月25日晚,长征二号F遥十八运载火箭载着带有三名航天员的神舟十八号飞船点火升空,在火箭推动飞船加速升空的过程中,飞船的动能________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
2. 烧烤是一种烹饪方式,肉串烧烤的过程是通过________的方式增大食物的内能。
3. 《天工开物》中提到我国的淬火工艺,它是指将高温工件浸入淬火介质快速冷却,以提高金属工件性能的一种工艺。钢材要求淬火前后淬火介质温差不能太大,则应选择比热容_________(选填“大”或“小”)的液体作为淬火介质。
4. 小明用塑料瓶自制了如图所示的“水火箭”,发射时,“水火箭”内的压缩空气推动水向下喷出,从而获得动力升空,此过程中,高压空气的温度将________(选填“升高”“降低”或“不变”)。
5. 涡轮发动机是飞机的心脏,结构如图所示,工作时空气被风扇吸入,经过压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合,混合物燃烧后产生高温高压气体从尾喷管喷出,从而获得动力。涡轮发动机的作用是将煤油燃烧获得的内能转化为_________能。
6. 如图所示,物块在大小为10N的拉力F作用下,以0.3m/s的速度匀速运动1m,则拉力F做功的功率为________。
7. 如图所示,水平桌面上放一物体A,物体A在3N的水平推力F的作用下,匀速运动0.2m,从甲图位置运动到乙图位置。在此过程中,推力F对物体A做功的功率________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
8. 甲、乙两种燃料,甲的热值是乙的2倍,乙的质量是甲的4倍,若它们完全燃烧,则甲、乙完全燃烧放出的热量之比为_________。
9. 图为甲、乙两台功率一定的机器做功时所得出的做功与时间的关系图像,由图可知,做相同的功,________机器所用的时间少。
10. 如图所示,物体重,每个滑轮重100N,在的拉力作用下,物体上升了1m,则滑轮组的机械效率为________。
二、选择题(每小题2分,共14分;每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的)
11. 有一种功能饮料标有“能量密度:2.84 kJ/mL”的字样,下列物理量中与“能量密度”的含义相似的是( )
A. 内能 B. 热量 C. 比热容 D. 热值
12. 热机工作时,所发生的能量转化过程是( )
A. 机械能—内能—化学能 B. 化学能—内能—机械能
C. 化学能—机械能—内能 D. 内能—化学能—机械能
13. 下列四种情境中,人对物体做功的是( )
A. 提着水桶在水平路面上前进 B. 扛着米袋慢慢爬上楼梯
C. 用力推汽车,汽车没动 D. 举着杠铃站在原地不动
14. 2024年5月 3日,长征五号遥八运载火箭搭载嫦娥六号探测器成功发射。有关长征五号运载火箭的说法正确的是( )
A. 火箭的燃料燃烧得越充分,热值越大
B. 火箭发动机的热机效率可达到100%
C. 火箭“体内”的液氢燃料温度低至-252℃,内能为零
D. 火箭搭载着探测器升空的过程中,探测器的机械能增大
15. 古代的人们曾发明一种活塞式点火器,如图所示。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。下列对猛推推杆入筒的过程分析正确的是( )
A. 牛角筒内气体温度降低
B. 牛角筒内气体的内能不变
C. 牛角筒内气体分子运动变剧烈
D. 气体的内能转化为推杆的机械能
16. 如图,这是汽油机工作循环中的某个冲程,关于此冲程的说法正确的是( )
A. 进气门关闭,排气门打开
B. 汽缸内气体温度降低
C. 靠飞轮的惯性完成
D. 内能转化为机械能
17. 如图所示,小朋友在快乐地玩蹦蹦床的过程中,关于机械能及其转化叙述正确的是( )
A. 小朋友从最高点下落的过程中,动能转化为重力势能
B. 小朋友在向下运动的过程中,重力势能一直减小
C. 小朋友在向下运动的过程中,动能一直增大
D. 小朋友从接触蹦蹦床到最低点的过程中,弹性势能转化为动能
三、实验题(第18小题4分,第19小题4分,第20小题8分,共16分)
18. 在学习了功率的知识后,小华和小明准备做“估测登楼时的功率”的实验。
(1)他们分别测量身体质量m,登楼高度h和登楼时间t。利用所测物理量计算功率的表达式是P=________;(用相关字母表示)。
(2)下表为小华和小明测量后记录的数据表格(均为匀速登楼)。
姓名
质量m/kg
登楼高度h/m
登楼时间t/s
小华
50
15
30
小明
60
12
24
分析表中数据可知:登楼时做功较快的是________。
19. 图为某学习小组“探究动能大小跟哪些因素有关”的实验操作(步骤甲、乙、丙中小球质量分别为m、2m、3m)。
(1)步骤甲、乙让小球从同一高度由静止开始滚下,目的是使小球到达水平面时具有相同的________。
(2)实验中通过比较木块B被小球撞击后移动的距离s来判断小球具有动能的大小,这种方法在物理学中属于________(选填“控制变量法”或“转换法”)。
(3)为了判断动能大小与速度大小的关系,小林选择了实验步骤乙和实验步骤丙,你认为其做法________(选填“正确”或“错误”),理由是________________________。
20. 某同学在“探究不同物质吸热情况”的实验中,将a、b两种液体分别装在两个相同的烧杯中,用两个相同的酒精灯加热,每隔1min记录一次温度。(已知两液体的密度不同)
(1)图甲是这位同学的实验装置,其中有一处不合理,请指出不合理之处:________;
(2)改正错误后,画出了如图乙所示的温度——时间图像,分析图乙可知,加热相同时间,a液体吸收的热量_________b液体吸收的热量,a升高的温度_________b升高的温度,所以a 的吸热本领________b 的吸热本领。(均选填“>”“=”或“<”)
四、计算与推导题(第21小题5分,第22小题7分,第23小题8分,共20分;解答要有必要的公式和过程)
21. 如图所示,小林在单杠上练习做引体向上,每完成一次标准的引体向上运动,身体上升0.5m的高度。已知小林的质量为60kg,完成10次引体向上所用的时间为30s。求:(g取10N/kg)
(1)小林完成1次引体向上所做的功;
(2)小林完成10次引体向上的功率。
22. 如图所示,重为的物体在拉力F的作用下从斜面底端匀速运动到顶端,已知斜面的高,斜面长,斜面的机械效率为50%。求:
(1)拉升重物所做的有用功;
(2)物体所受的拉力F;
(3)物体受到斜面的摩擦力f。
23. 小林同学想购买一款户外分体式燃气炉去户外野炊,图甲是某品牌的宣传图,其中“火力3000 W”的字样是指气体燃料完全燃烧时燃气炉每秒放出 3000 J的热量。通过商家了解,在标准大气压下,用该燃气炉将1.25kg水从40℃加热到沸腾用时250s。[水的比热容为4.2×103J(kg·℃)]
烹饪项目
每次耗时/ min
次数/次
炒菜
8
3
煮汤
10
2
烧水
8
2
(1)燃气炉烧水时的效率是多少?
(2)查阅说明书得知“燃气炉火力[单位:瓦(W)]与耗气量[消耗燃气质量与时间的比,单位:千克/时(kg/h)]之比为10000 W·h/ kg,则该燃气炉所使用燃料的热值是多少?
(3)上表是小林在这次户外野炊时的烹饪规划,按照规划他至少应携带几个如图乙所示的新储气罐?
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九年级物理
第十一章~第十二章
注意事项:共四大题23小题,满分70分,物理与化学的作答时间共120分钟。
一、填空题(每小题2分,共20分)
1. 2024年4月25日晚,长征二号F遥十八运载火箭载着带有三名航天员的神舟十八号飞船点火升空,在火箭推动飞船加速升空的过程中,飞船的动能________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】增大
【解析】
【详解】在火箭推动飞船加速升空的过程中,飞船的质量不变,速度增大,动能增大。
2. 烧烤是一种烹饪方式,肉串烧烤的过程是通过________的方式增大食物的内能。
【答案】热传递
【解析】
【详解】肉串烧烤,肉串吸收热量,内能增大,通过热传递的方式改变食物的内能。
3. 《天工开物》中提到我国的淬火工艺,它是指将高温工件浸入淬火介质快速冷却,以提高金属工件性能的一种工艺。钢材要求淬火前后淬火介质温差不能太大,则应选择比热容_________(选填“大”或“小”)的液体作为淬火介质。
【答案】大
【解析】
【详解】钢材要求淬火前后淬火介质温差不能太大,应选择比热容大的液体作为淬火介质,与质量相同的其它物质相比,吸收相同的热量,温度变化较小。
4. 小明用塑料瓶自制了如图所示的“水火箭”,发射时,“水火箭”内的压缩空气推动水向下喷出,从而获得动力升空,此过程中,高压空气的温度将________(选填“升高”“降低”或“不变”)。
【答案】降低
【解析】
【详解】发射时,“水火箭”内的压缩空气推动水向下喷出,高压空气对外做功,内能减小,温度降低。
5. 涡轮发动机是飞机的心脏,结构如图所示,工作时空气被风扇吸入,经过压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合,混合物燃烧后产生高温高压气体从尾喷管喷出,从而获得动力。涡轮发动机的作用是将煤油燃烧获得的内能转化为_________能。
【答案】机械
【解析】
【详解】涡轮发动机的作用是将煤油燃烧获得的内能转化为机械能,使飞机运动。
6. 如图所示,物块在大小为10N的拉力F作用下,以0.3m/s的速度匀速运动1m,则拉力F做功的功率为________。
【答案】3
【解析】
【详解】拉力F做功的功率为
7. 如图所示,水平桌面上放一物体A,物体A在3N的水平推力F的作用下,匀速运动0.2m,从甲图位置运动到乙图位置。在此过程中,推力F对物体A做功的功率________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】不变
【解析】
【详解】从甲图位置运动到乙图位置做匀速运动,物体A对桌面的压力不变,接触面粗糙程度不变,则物体受到的摩擦力不变,由二力平衡得,物体受到的推力不变,由得,推力F对物体A做功的功率不变。
8. 甲、乙两种燃料,甲的热值是乙的2倍,乙的质量是甲的4倍,若它们完全燃烧,则甲、乙完全燃烧放出的热量之比为_________。
【答案】1∶2
【解析】
【详解】这两种燃料完全燃烧放出的热量之比
9. 图为甲、乙两台功率一定的机器做功时所得出的做功与时间的关系图像,由图可知,做相同的功,________机器所用的时间少。
【答案】乙
【解析】
【详解】如图所示:
由图得,做相同的功,乙机器所用的时间少。
10. 如图所示,物体重,每个滑轮重100N,在的拉力作用下,物体上升了1m,则滑轮组的机械效率为________。
【答案】75%
【解析】
【详解】由图得,物体上升1m,拉力移动4m,滑轮组的机械效率为
二、选择题(每小题2分,共14分;每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的)
11. 有一种功能饮料标有“能量密度:2.84 kJ/mL”的字样,下列物理量中与“能量密度”的含义相似的是( )
A. 内能 B. 热量 C. 比热容 D. 热值
【答案】D
【解析】
【详解】能量密度:2.84 kJ/mL,其含义是每1mL饮料含有的能量为2.84 kJ,内能是物体内分子热运动具有分子动能与势能的总和,热量是热传递过程传递那部分能量,比热容是物质吸热的能力,热值是1kg燃料完全燃烧放出的能量,故能量密度的含义与热值相似,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
12. 热机工作时,所发生的能量转化过程是( )
A. 机械能—内能—化学能 B. 化学能—内能—机械能
C. 化学能—机械能—内能 D. 内能—化学能—机械能
【答案】B
【解析】
【详解】热机工作时,燃烧燃料,发生化学反应,将化学能转化为内能,再将内能转化为机械能,使活塞运动,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
13. 下列四种情境中,人对物体做功的是( )
A. 提着水桶在水平路面上前进 B. 扛着米袋慢慢爬上楼梯
C. 用力推汽车,汽车没动 D. 举着杠铃站在原地不动
【答案】B
【解析】
【详解】A.提着水桶在水平路面上前进,提水桶的力与水桶的运动方向垂直,则人对物体不做功,故A不符合题意;
B.扛着米袋慢慢爬上楼梯,米袋在扛米袋的力的方向上发生移动,人对物体做了功,故B符合题意;
C.用力推汽车,汽车没动,汽车在推力的作用下没有移动,则人对物体没有做功,故C不符合题意;
D.举着杠铃站在原地不动,杠铃在力的作用下没有移动,则人对物体没有做功,故D不符合题意。
故选B。
14. 2024年5月 3日,长征五号遥八运载火箭搭载嫦娥六号探测器成功发射。有关长征五号运载火箭的说法正确的是( )
A. 火箭的燃料燃烧得越充分,热值越大
B. 火箭发动机的热机效率可达到100%
C. 火箭“体内”的液氢燃料温度低至-252℃,内能为零
D. 火箭搭载着探测器升空的过程中,探测器的机械能增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.热值是燃料本身的一种特性,热值由燃料本身决定,与燃料是否充分燃烧无关,故A错误;
B.火箭发动机工作过程中,会有热量的损失、克服机械摩擦消耗部分能量,燃料不可能完全燃烧等因素的存在,所以热机效率不会达到100%,故B错误;
C.一切物体在任何情况下都有内能,所以液氢燃料温度低至-253℃时也有内能,故C错误;
D.火箭搭载着探测器升空的过程中,探测器的质量不变,速度增大,动能增大,高度增大,重力势能增大,机械能增大,故D正确。
故选 D。
15. 古代的人们曾发明一种活塞式点火器,如图所示。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。下列对猛推推杆入筒的过程分析正确的是( )
A. 牛角筒内气体温度降低
B. 牛角筒内气体的内能不变
C. 牛角筒内气体分子运动变剧烈
D. 气体的内能转化为推杆的机械能
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.猛推推杆入筒的过程中,推杆压缩筒内空气做功,使筒内气体温度升高,内能增加,气体分子运动变剧烈,故C正确,AB错误;
D.猛推推杆入筒的过程中,推杆压缩筒内空气做功,将机械能转化为内能,故D错误。
故选 C。
16. 如图,这是汽油机工作循环中的某个冲程,关于此冲程的说法正确的是( )
A. 进气门关闭,排气门打开
B. 汽缸内气体温度降低
C. 靠飞轮的惯性完成
D. 内能转化为机械能
【答案】C
【解析】
【详解】图中冲程的两气阀关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,将机械能转化为气体内能,缸内气体内能增大,温度升高,靠飞轮的惯性完成,故ABD错误,C正确。
故选C。
17. 如图所示,小朋友在快乐地玩蹦蹦床的过程中,关于机械能及其转化叙述正确的是( )
A. 小朋友从最高点下落的过程中,动能转化为重力势能
B. 小朋友在向下运动的过程中,重力势能一直减小
C. 小朋友在向下运动的过程中,动能一直增大
D. 小朋友从接触蹦蹦床到最低点的过程中,弹性势能转化为动能
【答案】B
【解析】
【详解】AC.小朋友从最高点下落到接触蹦床前,做加速运动,接触蹦床后到最低点时,先加速后减速,所以小朋友在向下运动的过程中,动能先增大后减小,并非动能转化为重力势能,故AC错误;
B.小朋友在向下运动的过程中,质量不变,高度一直减小,所以重力势能一直减小,故B正确;
D.小朋友从接触蹦蹦床到最低点的过程中,蹦床的形变程度越来越大,弹性势能越来越大,所以并非是弹性势能持续转化为动能,故D错误。
故选B。
三、实验题(第18小题4分,第19小题4分,第20小题8分,共16分)
18. 在学习了功率的知识后,小华和小明准备做“估测登楼时的功率”的实验。
(1)他们分别测量身体质量m,登楼高度h和登楼时间t。利用所测物理量计算功率的表达式是P=________;(用相关字母表示)。
(2)下表为小华和小明测量后记录的数据表格(均为匀速登楼)。
姓名
质量m/kg
登楼高度h/m
登楼时间t/s
小华
50
15
30
小明
60
12
24
分析表中数据可知:登楼时做功较快的是________。
【答案】(1)
(2)小明
【解析】
【小问1详解】
他们登楼做的功为
W=Gh=mgh
功率为
【小问2详解】
小华的功率为
小明的功率为
所以登楼时做功较快的是小明。
19. 图为某学习小组“探究动能大小跟哪些因素有关”的实验操作(步骤甲、乙、丙中小球质量分别为m、2m、3m)。
(1)步骤甲、乙让小球从同一高度由静止开始滚下,目的是使小球到达水平面时具有相同的________。
(2)实验中通过比较木块B被小球撞击后移动的距离s来判断小球具有动能的大小,这种方法在物理学中属于________(选填“控制变量法”或“转换法”)。
(3)为了判断动能大小与速度大小的关系,小林选择了实验步骤乙和实验步骤丙,你认为其做法________(选填“正确”或“错误”),理由是________________________。
【答案】(1)速度 (2)转换法
(3) ①. 错误 ②. 没有控制小球的质量相同
【解析】
【小问1详解】
实验中为了让小球到达水平面时具有相同的速度,步骤甲、乙让小球从同一高度由静止开始滚下。
【小问2详解】
实验中通过比较木块B被小球撞击后移动的距离s来判断小球具有动能的大小,采用转换法。
【小问3详解】
[1][2]为了判断动能大小与速度大小的关系,应控制小球的质量相同,而实验步骤乙和实验步骤丙,没有控制小球的质量相同,则其做法是错误的。
20. 某同学在“探究不同物质吸热情况”的实验中,将a、b两种液体分别装在两个相同的烧杯中,用两个相同的酒精灯加热,每隔1min记录一次温度。(已知两液体的密度不同)
(1)图甲是这位同学的实验装置,其中有一处不合理,请指出不合理之处:________;
(2)改正错误后,画出了如图乙所示的温度——时间图像,分析图乙可知,加热相同时间,a液体吸收的热量_________b液体吸收的热量,a升高的温度_________b升高的温度,所以a 的吸热本领________b 的吸热本领。(均选填“>”“=”或“<”)
【答案】(1)两种液体质量不同
(2) ①. = ②. > ③. <
【解析】
【小问1详解】
物体吸热的多少与质量有关,根据控制变量法,两种液体的质量应相同,图中体积相同,如果液体密度不同,则质量不同。
【小问2详解】
[1]实验中使用相同的加热器,相同时间产生的热量相同,加热相同时间,a液体吸收的热量=b液体吸收的热量。
[2][3]根据比较物体吸热能力的方法,等质量不同种物质,吸收相同的热量,温度上升较少的吸热能力强,同样加热4min,即吸收相同的热量, a升高的温度>b升高的温度,所以a 的吸热本领<b 的吸热本领。
四、计算与推导题(第21小题5分,第22小题7分,第23小题8分,共20分;解答要有必要的公式和过程)
21. 如图所示,小林在单杠上练习做引体向上,每完成一次标准的引体向上运动,身体上升0.5m的高度。已知小林的质量为60kg,完成10次引体向上所用的时间为30s。求:(g取10N/kg)
(1)小林完成1次引体向上所做的功;
(2)小林完成10次引体向上的功率。
【答案】(1)300J
(2)100W
【解析】
【小问1详解】
做引体向上时手臂竖直向上的拉力
完成1次引体向上所做的功
【小问2详解】
小林完成10次引体向上做的总功
小林完成10次引体向上的功率
22. 如图所示,重为的物体在拉力F的作用下从斜面底端匀速运动到顶端,已知斜面的高,斜面长,斜面的机械效率为50%。求:
(1)拉升重物所做的有用功;
(2)物体所受的拉力F;
(3)物体受到斜面的摩擦力f。
【答案】(1)800J
(2)800N (3)400N
【解析】
【小问1详解】
拉升重物所做的有用功
【小问2详解】
已知斜面的机械效率为50%,由
可得
由可得拉力
【小问3详解】
由
可得额外功
由可得摩擦力
23. 小林同学想购买一款户外分体式燃气炉去户外野炊,图甲是某品牌的宣传图,其中“火力3000 W”的字样是指气体燃料完全燃烧时燃气炉每秒放出 3000 J的热量。通过商家了解,在标准大气压下,用该燃气炉将1.25kg水从40℃加热到沸腾用时250s。[水的比热容为4.2×103J(kg·℃)]
烹饪项目
每次耗时/ min
次数/次
炒菜
8
3
煮汤
10
2
烧水
8
2
(1)燃气炉烧水时的效率是多少?
(2)查阅说明书得知“燃气炉火力[单位:瓦(W)]与耗气量[消耗燃气质量与时间的比,单位:千克/时(kg/h)]之比为10000 W·h/ kg,则该燃气炉所使用燃料的热值是多少?
(3)上表是小林在这次户外野炊时的烹饪规划,按照规划他至少应携带几个如图乙所示的新储气罐?
【答案】(1)42% (2)3.6×107J/kg
(3)3
【解析】
【小问1详解】
燃气炉烧水时的效率是
【小问2详解】
该燃气炉所使用燃料的热值是
【小问3详解】
由表格中数据得,小林在这次户外野炊需要的热量为
由得,需要的燃料的质量为
则按照规划他至少应携带的新储气罐个数为
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