内容正文:
2024~2025学年度第一学期课后综合作业(一)
九年级物理
第一部分(选择题 共20分)
一、选择题(共10小题,每小题2分,计20分.每小题只有一个选项是符合题意的)
1. 下列几个物体中,不具有弹性势能的是( )
A. 跳水的跳板 B. 拉开的弓
C. 手压着的弹簧 D. 飞流直下的瀑布
【答案】D
【解析】
【详解】A.跳板被压弯,发生了弹性形变(固体受外力作用而使各点间相对位置的改变,当外力撤消后,固体又恢复原状),具有弹性势能,故A不合题意;
B.拉开的弓,发生了弹性形变,具有弹性势能,故B不合题意;
C.手压着的弹簧,发生了弹性形变,具有弹性势能,故C不合题意;
D.瀑布就是从高处流下来的水,具有动能和重力势能,没有发生弹性形变,所以不具有弹性势能,故D符合题意。
故选D。
2. “淬火”是金属热处理工艺之一,即把金属制品加热到一定温度后放在水、油或空气中迅速冷却,以提高金属的硬度和强度。当金属和水热传递停止时,说明它俩具有相同的( )
A. 温度 B. 热量 C. 比热容 D. 内能
【答案】A
【解析】
【详解】发生热传递的条件是存在温度差,当金属和水热传递停止时,说明它俩具有相同的温度;故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3. 下列关于温度、热量、内能的说法中,正确的是( )
A. 物体吸收热量,温度不一定升高
B. 温度越高的物体所含的热量越多
C. 温度为0℃的物体没有内能
D. 物体的温度升高,内能不一定增加
【答案】A
【解析】
【详解】A.物体吸热时,内能增大,但温度不一定升高,例如:晶体在熔化过程中虽然继续吸热,但温度是不变的,故A正确;
B.热量是过程量,描述它物体吸或放热的多少,不能说物体含有热量,故B错误;
C.物体内能是组成物体所有分子动能和所有分子势能的总和。因为一切物体的分子都在不停地做无规则运动,所有分子动能不为零,所以一切物体都具有内能,0℃的冰具有内能,故C错误;
D.物体的温度升高,分子热运动加剧剧烈,所有分子动能增大,内能一定增加,故D的错误。
故选A。
4. 下列事例中,改变物体内能的途径与其他三项不同的是( )
A. 柴火烧水 B. 压缩空气发热
C. 冬天搓手取暖 D. 钻木取火
【答案】A
【解析】
【详解】A、柴火烧水是通过热传递的方式改变内能的;
BCD、压缩空气发热、搓手取暖、钻木取火都是做功使物体的内能增加的;
显然A选项与其它三个选项改变物体内能的方式不同.
故选A.
点睛:牢记改变物体内能的两种方式是解题的关键,即热传递和做功,两种方式对于内能的改变是等效的,两种方式很容易区分,做题不难.
5. 螺蛳粉是柳州的特色小吃,它的用料有米粉、螺蛳、酸笋等,虽然煮好的螺蛳粉带有浓浓的“臭味”,但它其实是具有独特风味的美食。下列分析正确的是( )
A. 螺蛳粉的“臭味”四溢是扩散现象
B. 煮螺蛳粉是通过做功改变物体内能的
C. 螺蛳粉晾凉的过程中,分子运动加快
D. 膨胀变大的米粉,其分子间斥力消失
【答案】A
【解析】
【详解】A.螺蛳粉的“臭味”四溢是分子不停地做无规则运动的结果,因此是扩散现象,故A正确;
B.煮螺蛳粉是通过从汤中吸收热量改变物体内能的,因此是热传递改变内能的方式,故B错误;
C.根据分子热运动的特点可知,温度越高,分子运动越剧烈,因此螺蛳粉晾凉的过程中,分子运动变慢,故C错误;
D.分子间存在相互作用的引力和斥力,因此膨胀变大的米粉,其分子间仍有引力和斥力,故D错误。
故选A。
6. 如图所示为济南和青岛两市2022年全年平均气温的变化。由图可知:济南全年的平均气温和青岛相差不大,但济南的平均高温要明显高于青岛,而平均低温要比青岛低。从物理学的角度看,这主要是因为( )
A. 海水的比热容比砂石的比热容小
B. 海水的内能比砂石的内能大
C. 海水的比热容比砂石的比热容大
D. 海水的温度比砂石的温度高
【答案】C
【解析】
【详解】济南属于内陆城市,青岛属于海边城市;海边城市靠海,水的比热容较大;由于海水的比热容大于砂石的比热容,由Q=cmΔt可知,同样质量的海水和砂石在吸收(或放出)同样的热量后,海水的温度变化小,砂石的温度变化大,所以济南的平均高温要明显高于青岛,而平均低温要比青岛低。内能与物体的温度、质量、状态等有关,无法判断海水的内能与砂石的内能的大小,气温高低与此无关。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
7. 桂花糕是用糯米粉、糖和桂花蜜为原料制作而成的中国特色传统小吃。以下描述中错误的是( )
A. 糯米粉、糖和桂花蜜都是由分子构成的
B. 熟桂花糕可以用肉眼看出有气孔,说明分子间有间隙
C. 闻到桂花的清香,说明分子在做无规则运动
D. 熟桂花糕中的糯米粉粘在一起,说明分子之间存在引力
【答案】B
【解析】
【详解】A.糯米粉、糖和桂花蜜都是有机物,都是由分子构成的,故A正确,不符合题意;
B.熟桂花糕可以用肉眼看出有气孔,这些气孔不是分子间的空隙,分子间的空隙很小,无法用肉眼观察,故B错误,符合题意;
C.闻到桂花的清香,这是扩散现象,说明分子在做无规则运动,故C正确,不符合题意;
D.分子间存在引力和斥力,熟桂花糕中的糯米粉粘在一起,说明分子之间存在引力,故D正确,不符合题意。
故选B。
8. 关于汽油机和柴油机描述正确的是( )
A. 热机排出的尾气没有内能
B. 柴油机在吸气冲程中,柴油和空气的混合物进入汽缸
C. 做功冲程中,燃料释放的能量100%转化为机械能
D. 排气冲程中,废气带走了燃料释放的大部分能量
【答案】D
【解析】
【详解】A.一切物体都有内能,热机排出的尾气也具有内能,故A错误;
B.在吸气冲程中,汽油机吸入燃料与空气的混合物,而柴油机只将空气吸入汽缸,没有吸入柴油,故B错误;
C.做功冲程中,燃料燃烧释放的能量大部分因克服摩擦、废气、热传递等因素而散失,只有一小部分会转化为机械能,故C错误;
D.排气冲程中,排出的废气温度仍然很高,废气带走了大部分燃料燃烧释放的能量,故D正确。
故选D。
9. 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,成功升空并进入地月转移轨道,开启全球首次月球背面采样任务。如图所示是嫦娥六号在随火箭加速上升的情景,下列说法正确的是( )
A. 嫦娥六号的重力势能变大,动能变大
B. 嫦娥六号的重力势能变小,动能变大
C. 嫦娥六号的动能转化为重力势能
D. 嫦娥六号的重力势能转化为动能
【答案】A
【解析】
【详解】嫦娥六号在随火箭加速上升时,它的质量不变,速度增大,动能增大,高度增大,重力势能增大,它的动能和重力势能之间没有发生相互转化,故A正确,BCD错误。
故选A。
10. 小明利用图-1的装置研究某燃料热值,他取少量燃料置于燃烧皿中,点燃后对100g的热水加热4min,然后立即将其熄灭,测得消耗燃料4.2g,并根据实验数据绘制了水温随时间变化的图像如图-2中a线所示。已知此过程中燃料均匀燃烧放热,所放出热量只有60%被水吸收。实验装置和热损失比例均不变,利用该燃料加热另一杯水绘出了如图-2中b线所示图像。水的比热容为,整个过程中忽略水的质量变化,下列说法中正确的是( )
A. 通过图线a计算得知4min水吸收到的热量为2520J
B. 通过计算得出该燃料的热值为
C. 这种方法计算出的热值比实际的热值偏大
D. b线代表的水的质量小于a线代表的水的质量
【答案】B
【解析】
【详解】A.通过图线a可知,水在加热2min后沸腾,可知加热2min,水吸收到的热量是
则4min水吸收到的热量为
故A错误;
B.消耗燃料4.2g放出的热量为
该燃料的热值为
故B正确;
C.因为燃料燃烧时,有热损失,水吸收的热量小于燃料燃烧放出的热量,所以计算出的燃料的热值比实际的热值偏小,故C错误;
D.由图可知,0-2min内,相同时间,两杯水吸收的热量相同,温度变化相同,根据可知,两杯水的质量相等,故D错误。
故选B。
第二部分(非选择题 共60分)
二、填空题(共6小题,计18分)
11. 夏日荷花盛开飘来阵阵花香,这是__________现象;清晨荷叶上的两颗露珠接触后成为了一颗更大的水珠,表明分子之间存在________力;“花气袭人知骤暖”说明分子的热运动与________有关。
【答案】 ①. 扩散 ②. 引 ③. 温度
【解析】
【详解】[1]荷花飘香是荷花香味分子不停地做无规则运动,扩散到空气中。
[2]两颗露珠接触后成为了一颗更大的水珠,表明分子之间存在引力。
[3]温度越高扩散越快,分子热运动越剧烈。
12. 秋冬季节,糖炒板栗很受人们欢迎。如图所示,在炒板栗时常要在锅中放入一些砂石,因为砂石的比热容___________、升温快,与板栗充分接触,并通过___________的方式使板栗内能增大。
【答案】 ①. 小 ②. 热传递
【解析】
【详解】[1][2]在炒板栗时,由于锅底的温度较高,很容易把板栗炒煳,所以锅中总要放些沙子,由于沙子的比热容小,沙子很容易被炒热,这样沙子被炒热后可以均匀地把热量传递给板栗,这样炒出的板栗比较好吃。
13. 嫦娥五号返回器用类似“打水漂”的方式着陆地球,其着陆过程的部分轨迹简化为如图所示。AB段返回器的动能 _______(选填“变大”“不变”或“变小”);BC段返回器的机械能 _______(选填“变大”“不变”或“变小”),CD段返回器动能增加量 _______(选填“大于”“等于”或“小于”)重力势能的减小量。
【答案】 ①. 变小 ②. 不变 ③. 小于
【解析】
【详解】[1] AB段,返回器的质量不变,高度变大,重力势能变大,是返回器的动能转化为重力势能,所以返回器的动能变小。
[2] BC段没有受到空气的阻力,机械能是守恒的,保持不变。
[3]CD段,质量不变,高度变小,重力势能减小,速度变大,动能变大,是重力势能转化为动能,由于克服空气阻力做功,一部分重力势能转化为内能,所以返CD段返回器动能增加量小于重力势能的减小量。
14. 如图-1所示,在水平地面上铺一张纸,将皮球表面涂黑,使其分别从不同高度自由下落,在纸上留下黑色圆斑A、B,分析图可推断______(选填“大于”“小于”或“等于”)。如图-2所示,把图钉按在铅笔的一端,手握铅笔使图钉钉帽在粗糙的硬纸板上来回摩擦,图钉钉帽变热,在这一过程中,机械能转化为______。如图-3所示,调整斜面的倾角,使橡皮可以沿斜面下滑,在橡皮下滑过程中橡皮的______能转化为______能(忽略摩擦力)。
【答案】 ①. 小于 ②. 内能 ③. 重力势 ④. 动
【解析】
【详解】[1]如图-1所示,黑色圆斑B较大,可知皮球的弹性形变程度较大,则弹性势能较大,说明下落前的重力势能较大,重力势能跟质量和高度有关,则小于。
[2]如图-2所示,把图钉按在铅笔的一端,手握铅笔使图钉钉帽在粗糙的硬纸板上来回摩擦,图钉钉帽变热,产生热量,在这一过程中,机械能转化为内能,属于做功改变内能。
[3][4]如图-3所示,调整斜面的倾角,使橡皮可以沿斜面下滑,在橡皮下滑过程中橡皮的质量不变,速度变大,高度减小,则重力势能转化为动能。
15. 如图,是汽油机的________冲程,将________能转化为内能,为了不让汽油机在工作时温度升得太高,在设计制造时,汽缸外有一个水套,让汽缸被水包围着,用水来冷却汽缸是因为水的_________较大。
【答案】 ①. 压缩 ②. 机械 ③. 比热容
【解析】
【详解】[1][2]图中两气门都关闭,活塞向上运动,是汽油机的压缩冲程,将机械能转化为内能。
[3]用水来冷却汽缸,是利用了水的比热容大的特点,相同条件下水吸收的热量多,冷却效果好。
16. 某太阳能热水器装有100kg温度为20℃的水,阳光照射一天后,水温升高到80℃。热水器内的水吸收了______J热量,水是通过______的方式改变内能。若上述这些热量由天然气燃烧提供,则需要完全燃烧______m3的天然气,不考虑能量损失,天然气的热值为4×107J/m3,水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃)。
【答案】 ①. 2.52×107 ②. 热传递 ③. 0.63
【解析】
【分析】
【详解】[1]阳光照射一天,水吸收的热量
Q吸=cm水(t-t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×100kg×(80℃-20℃)=2.52×107J
[2]太阳将热量传递给水,这是通过热传递的方式让内能增大的。
[3]水吸收的热量由燃烧天然气提供,在不考虑能量损失时,需要完全燃烧天然气的体积
三、实验与探究题(共4小题,计22分)
17. 按要求填空。
(1)用如图1所示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.为了有力地证明气体发生扩散,装二氧化氮气体的应该是________瓶。
(2)如图2所示,用力将活塞迅速下压,玻璃筒内硝化棉燃烧起来,该过程能量是由机械能转化为________。
(3)如图3所示,把两块表面干净的铅压紧,下面吊一个重物时________(选填“能”或“不能”)把它们拉开,原因是分子之间有__________。
【答案】(1)B (2)内能
(3) ①. 不能 ②. 引力
【解析】
【小问1详解】
二氧化氮气体比空气的密度大,为了防止重力对实验的影响,空气要处于二氧化氮气体的上方,所以装二氧化氮气体的应是下方的瓶子,即B瓶;实验现象表明,气体分子在永不停息做无规则运动。
【小问2详解】
用力将活塞迅速下压,活塞对玻璃筒内的空气做功,使桶内气体内能增加,温度升高,气体的内能传递给硝化棉,使硝化棉温度升高,达到硝化棉的着火点,玻璃筒内硝化棉燃烧起来,该过程能量是由机械能转化为内能。
【小问3详解】
[1][2]把两块表面干净的铅压紧,由于铅分子之间的距离达到分子之间引力的作用范围,分子之间表现为引力,下面吊一个重物时不能把它们拉开,原因是分子之间有引力。
18. 为了探究做功对物体内能的影响,小明利用注射器、数字温度传感器等器材进行了如图所示探究。
(1)如图甲,在注射器前端筒壁上钻一个小孔,将温度传感器的探头插入注射器内,用密封胶将小孔密封,读出此时温度传感器的示数;
(2)如图乙,用橡皮帽将注射器的注射口堵住,用力向左推动活塞,传感器的示数逐渐增大,说明活塞压缩筒内气体做功,使气体内能___________(选填“增大”、“减小”或“不变”);推动活塞过程中,小明感觉十分费力,证明分子间存在___________力;
(3)快速取下橡皮帽,注射口喷出“白气”,温度传感器示数___________(选填“变大”、“变小”或“不变”);此过程中的能量转化与汽油机的___________冲程相同。
【答案】 ①. 增大 ②. 斥 ③. 变小 ④. 做功
【解析】
【详解】(2)[1]根据题意可知,活塞压缩筒内气体做功,使气体内能增大,温度升高。
[2]推动活塞十分费力,这是因为分子间存在斥力。
(3)[3][4]快速取下橡皮帽,筒内气体对外做功,温度降低,温度传感器示数变小,这是内能转化为机械能,与汽油机的做功冲程的能量转换相同。
19. 在探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验中,小明同学让同一钢球分别从斜面同一位置由静止开始滚下,撞击木块。
(1)该实验是通过观察木块移动的距离来判断_________(选填“钢球”或“木块”)动能的大小。
(2)实验中物体动能的大小是通过观察_________(选填“s”或“h”)的大小来反映的,这种常用的实验方法称为_________法。
(3)在探究动能的大小与质量的关系时,当换用另一个钢球实验时,发现它将木块撞出了木板,要继续完成此实验,下列措施中可行的是:________。
A. 换质量更大的木块 B. 降低第二次钢球的高度
C. 换质量更大的钢球 D. 换质量更小的钢球
(4)如图-1、图-2所示的两次实验,是为了探究_________对动能大小的影响。
(5)在探究动能与速度的关系时,要保持钢球的_________不变,让钢球从_________(选填“相同”或“不同”)的高度滚下,以不同的速度推动木块移动。
【答案】(1)钢球 (2) ①. s ②. 转换
(3)D (4)速度
(5) ①. 质量 ②. 不同
【解析】
【小问1详解】
实验中,是钢球从斜面释放,获得动能,这是研究钢球的动能,该实验是通过观察木块移动的距离来判断钢球动能的大小。
【小问2详解】
[1][2]通过比较木块在同一水平面上被撞击的距离(即s的大小),比较钢球对木块做功的多少判断钢球动能的大小;把不便观察的现象转换成了便于观察的现象,物理学中把这种研究方法叫做转换法。
【小问3详解】
物体的动能大小与物体的质量和速度有关,研究动能与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变。在探究动能的大小与质量关系时,需要控制速度大小不变,只改变物体的质量大小,当换用另一个钢球实验时,发现它将木块撞出了木板,这说明该球的质量太大了。
A.换质量更大的木块,由影响滑动摩擦力大小的因素,改变了木块受到的摩擦力的大小,故A错误,不符合题意;
B.实验中需要控制钢球到达水平面的速度相同,不能降低第二次钢球由斜面自由下滑的高度,故B错误,不符合题意;
C.换质量更大的钢球,动能更大,则更容易使木块滑出木板,故C错误,不符合题意;
D.换质量更小的钢球,动能变小,能减小木块移动的距离,故D正确,符合题意。
故选D。
【小问4详解】
如图所示的两次实验,钢球的质量相同,从斜面自由下滑的高度不同,钢球下滑到水平面的速度不同,故是为了探究速度对动能大小的影响。
【小问5详解】
[1][2]物体的动能大小与物体的质量和速度有关,研究动能与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变;在探究动能的大小与速度关系时,需要控制质量大小不变,只改变物体的速度大小,通过让钢球从不同高度滚下,使钢球到达水平面具有不同的速度。
20. 在“比较不同液体的吸热能力”的实验中。
(1)在图-1的装置中,分别给初温相同且________相等的水和食用油加热;这么做目的是为了________(选填“便于比较”或“控制变量”);
(2)在图-1的装置中,用相同酒精灯给两种液体加热相同时间,其目的是为了保证两种液体_______相同;
(3)在图-1的装置中,两种液体升高相同的温度,需要给水加热更长时间,说明________(选填“水”或“食用油”)吸热能力强;
(4)下列事实能用上述实验结果解释的是________(填选项);
A. 沿海地区昼夜温差会比内陆地区小
B. 夏天给教室洒水,感觉凉爽
C. 用盐水腌蛋,一段时间后蛋会变咸
D. 长期堆放煤的水泥地面变成黑色
(5)图-2的装置中两个相同烧杯装有相同质量的水,灯中煤油和酒精的质量相等,进行“比较煤油和酒精的热值大小”的实验,假设6min两种燃料全部烧完,实验数据如表,分析数据可知:热值较大的是________(选填“煤油”或“酒精”);
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
6
A杯水温/℃
25
27
29
32
34
36
38
B杯水温/℃
25
26
27
28
29
30
31
(6)通过实验数据直接计算出的燃料的热值将_________(选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1) ①. 质量 ②. 便于比较
(2)吸热 (3)水
(4)A (5)煤油
(6)偏小
【解析】
【小问1详解】
[1][2]在“比较不同液体的吸热能力”时,应控制两种物质的初温和质量是相同的,这样做的目的是便于比较吸热能力的大小。
【小问2详解】
用相同的加酒精灯给水和食用油加热,在相同的时间内,酒精灯放出的热量相同,其目的是为了保证两种液体相同时间吸收的热量相同。
【小问3详解】
在图-1装置中,两种液体升高相同的温度,需要给水加热更长时间,水吸收的热量更多,说明水的吸热能力强。
【小问4详解】
水的吸热能力强,则水的比热容大;
A.沿海地区昼夜温差会比内陆地区小,是因为水的比热容较大,相同质量的水比其他物质在吸收或放出相等的热量,水的温度变化量较小,故A符合题意;
B.夏天给教室洒水,感觉凉爽,是因为水蒸发吸热带走一部分热量,故B不符合题意;
CD.用盐水腌鸡蛋,一段时间后,鸡蛋会变咸;长期堆放煤的水泥地面变成黑色,二者都是扩散现象,说明分子永不停息地做无规则运动,故CD不符合题意。
故选A。
【小问5详解】
由表格中的数据可知,燃料完全燃烧时,A杯水的温度升高的快一些,根据可知, A杯中的水吸收的热量多,即煤油放出的热量多,根据可知煤油的热值大。
【小问6详解】
在实验的过程中,煤油和酒精放出的热量不会被水全部吸收,由于存在热量的散失,所以实验测得的热值会偏小。
四、综合题(共3小题,计20分)
21. “东风快递,使命必达”。如图所示是国庆阅兵式上我国首次亮相的高超音速导弹DF-17,该导弹采用火箭动力助推火箭。DF-17的表面层由耐高温材料制成,可防止弹头飞行过程中因高温而损坏。
(1)助推火箭的发动机是否属于热机?为什么?
(2)弹头飞行过程中温度升高,发生了什么能量转换?
【答案】(1)见解析 (2)见解析
【解析】
【小问1详解】
热机是指各种利用内能做功的机械。火箭发动机工作时它向后高速喷出气体,从而获得前进的动力,燃料在汽缸内部燃烧,燃料的内能转化为机械能,所以属于热机。
【小问2详解】
DF-17弹头飞行过程中与空气发生摩擦,弹头克服摩擦做功,将机械能转化成内能,导致温度升高。
22. 如图所示是古人锻造铁器的情景,打制铁质工具时要淬火以提高工具的硬度。现将一质量为420g、温度为550℃的烧红的铁件淬火,淬火后温度降低到50℃,求:[已知铁的比热容为,水的比热容为,假设整个过程没有热量散失。
(1)此过程中铁件释放的热量________;
(2)若这些热量全部用于加热5kg温度为30℃的水,则水温将升高到多少℃________?
(3)用焦炭作为燃料来锻造铁器,在焦炭燃烧过程,将________能转化为内能;当焦炭不完全燃烧时,其热值将_________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)9.66×104J
(2)34.6℃ (3) ①. 化学 ②. 不变
【解析】
【小问1详解】
铁件放出的热量为
【小问2详解】
由题知水吸收的热量为
由得,水升高的温度为
水温升高到
【小问3详解】
[1]焦炭燃烧过程实际是化学能转化为内能的过程。
[2]热值是物质自身的一种性质,与是否完全燃烧无关,所以焦炭不完全燃烧时,其热值不变。
23. 新能源的开发及利用正逐步走入寻常百姓家。若已知液态氢的热值是,水的比热容是.求:
(1)火箭主要用液态氢作为燃料是因为液态氢的_________大;
(2)我国第4代运载火箭一般使用液态氢作为燃料,某火箭发射时携带液态氢燃料。这些燃料完全燃烧,最多能将多少千克初温为20℃的水加热至沸腾_________?(当地大气压为标准大气压)
(3)氢能源车的发动机工作时,将液态氢转化为氢气,在气缸中燃烧.某次测试中,一辆氢能源车消耗了的能量匀速行驶0.5h,消耗了2kg燃料,求该发动机的效率________(小数点后保留一位小数)。
【答案】(1)热值 (2)1.25×107kg
(3)50.0%
【解析】
【小问1详解】
液氢具有很高的热值,完全燃烧相同质量的氢时可以释放出更多的热量。
【小问2详解】
氢燃料完全燃烧放出时,放出的热量为
燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收,则水吸收的热量为
标准大气压下,水的沸点是100℃,则水的质量为
【小问3详解】
2kg燃料完全燃烧放出的热量为
该发动机的效率为
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2024~2025学年度第一学期课后综合作业(一)
九年级物理
第一部分(选择题 共20分)
一、选择题(共10小题,每小题2分,计20分.每小题只有一个选项是符合题意的)
1. 下列几个物体中,不具有弹性势能的是( )
A. 跳水的跳板 B. 拉开的弓
C. 手压着的弹簧 D. 飞流直下的瀑布
2. “淬火”是金属热处理工艺之一,即把金属制品加热到一定温度后放在水、油或空气中迅速冷却,以提高金属的硬度和强度。当金属和水热传递停止时,说明它俩具有相同的( )
A. 温度 B. 热量 C. 比热容 D. 内能
3. 下列关于温度、热量、内能的说法中,正确的是( )
A. 物体吸收热量,温度不一定升高
B. 温度越高的物体所含的热量越多
C. 温度为0℃的物体没有内能
D. 物体的温度升高,内能不一定增加
4. 下列事例中,改变物体内能的途径与其他三项不同的是( )
A. 柴火烧水 B. 压缩空气发热
C. 冬天搓手取暖 D. 钻木取火
5. 螺蛳粉是柳州的特色小吃,它的用料有米粉、螺蛳、酸笋等,虽然煮好的螺蛳粉带有浓浓的“臭味”,但它其实是具有独特风味的美食。下列分析正确的是( )
A. 螺蛳粉的“臭味”四溢是扩散现象
B. 煮螺蛳粉是通过做功改变物体内能的
C. 螺蛳粉晾凉的过程中,分子运动加快
D. 膨胀变大的米粉,其分子间斥力消失
6. 如图所示为济南和青岛两市2022年全年平均气温的变化。由图可知:济南全年的平均气温和青岛相差不大,但济南的平均高温要明显高于青岛,而平均低温要比青岛低。从物理学的角度看,这主要是因为( )
A. 海水的比热容比砂石的比热容小
B. 海水的内能比砂石的内能大
C. 海水的比热容比砂石的比热容大
D. 海水的温度比砂石的温度高
7. 桂花糕是用糯米粉、糖和桂花蜜为原料制作而成的中国特色传统小吃。以下描述中错误的是( )
A. 糯米粉、糖和桂花蜜都是由分子构成的
B. 熟桂花糕可以用肉眼看出有气孔,说明分子间有间隙
C. 闻到桂花的清香,说明分子在做无规则运动
D. 熟桂花糕中的糯米粉粘在一起,说明分子之间存在引力
8. 关于汽油机和柴油机描述正确的是( )
A. 热机排出的尾气没有内能
B. 柴油机在吸气冲程中,柴油和空气的混合物进入汽缸
C. 做功冲程中,燃料释放的能量100%转化为机械能
D. 排气冲程中,废气带走了燃料释放的大部分能量
9. 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,成功升空并进入地月转移轨道,开启全球首次月球背面采样任务。如图所示是嫦娥六号在随火箭加速上升的情景,下列说法正确的是( )
A. 嫦娥六号的重力势能变大,动能变大
B. 嫦娥六号的重力势能变小,动能变大
C. 嫦娥六号的动能转化为重力势能
D. 嫦娥六号的重力势能转化为动能
10. 小明利用图-1的装置研究某燃料热值,他取少量燃料置于燃烧皿中,点燃后对100g的热水加热4min,然后立即将其熄灭,测得消耗燃料4.2g,并根据实验数据绘制了水温随时间变化的图像如图-2中a线所示。已知此过程中燃料均匀燃烧放热,所放出热量只有60%被水吸收。实验装置和热损失比例均不变,利用该燃料加热另一杯水绘出了如图-2中b线所示图像。水的比热容为,整个过程中忽略水的质量变化,下列说法中正确的是( )
A. 通过图线a计算得知4min水吸收到的热量为2520J
B. 通过计算得出该燃料的热值为
C. 这种方法计算出的热值比实际的热值偏大
D. b线代表的水的质量小于a线代表的水的质量
第二部分(非选择题 共60分)
二、填空题(共6小题,计18分)
11. 夏日荷花盛开飘来阵阵花香,这是__________现象;清晨荷叶上的两颗露珠接触后成为了一颗更大的水珠,表明分子之间存在________力;“花气袭人知骤暖”说明分子的热运动与________有关。
12. 秋冬季节,糖炒板栗很受人们欢迎。如图所示,在炒板栗时常要在锅中放入一些砂石,因为砂石的比热容___________、升温快,与板栗充分接触,并通过___________的方式使板栗内能增大。
13. 嫦娥五号返回器用类似“打水漂”的方式着陆地球,其着陆过程的部分轨迹简化为如图所示。AB段返回器的动能 _______(选填“变大”“不变”或“变小”);BC段返回器的机械能 _______(选填“变大”“不变”或“变小”),CD段返回器动能增加量 _______(选填“大于”“等于”或“小于”)重力势能的减小量。
14. 如图-1所示,在水平地面上铺一张纸,将皮球表面涂黑,使其分别从不同高度自由下落,在纸上留下黑色圆斑A、B,分析图可推断______(选填“大于”“小于”或“等于”)。如图-2所示,把图钉按在铅笔的一端,手握铅笔使图钉钉帽在粗糙的硬纸板上来回摩擦,图钉钉帽变热,在这一过程中,机械能转化为______。如图-3所示,调整斜面的倾角,使橡皮可以沿斜面下滑,在橡皮下滑过程中橡皮的______能转化为______能(忽略摩擦力)。
15. 如图,是汽油机的________冲程,将________能转化为内能,为了不让汽油机在工作时温度升得太高,在设计制造时,汽缸外有一个水套,让汽缸被水包围着,用水来冷却汽缸是因为水的_________较大。
16. 某太阳能热水器装有100kg温度为20℃的水,阳光照射一天后,水温升高到80℃。热水器内的水吸收了______J热量,水是通过______的方式改变内能。若上述这些热量由天然气燃烧提供,则需要完全燃烧______m3的天然气,不考虑能量损失,天然气的热值为4×107J/m3,水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃)。
三、实验与探究题(共4小题,计22分)
17. 按要求填空。
(1)用如图1所示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.为了有力地证明气体发生扩散,装二氧化氮气体的应该是________瓶。
(2)如图2所示,用力将活塞迅速下压,玻璃筒内硝化棉燃烧起来,该过程能量是由机械能转化为________。
(3)如图3所示,把两块表面干净的铅压紧,下面吊一个重物时________(选填“能”或“不能”)把它们拉开,原因是分子之间有__________。
18. 为了探究做功对物体内能的影响,小明利用注射器、数字温度传感器等器材进行了如图所示探究。
(1)如图甲,在注射器前端筒壁上钻一个小孔,将温度传感器的探头插入注射器内,用密封胶将小孔密封,读出此时温度传感器的示数;
(2)如图乙,用橡皮帽将注射器的注射口堵住,用力向左推动活塞,传感器的示数逐渐增大,说明活塞压缩筒内气体做功,使气体内能___________(选填“增大”、“减小”或“不变”);推动活塞过程中,小明感觉十分费力,证明分子间存在___________力;
(3)快速取下橡皮帽,注射口喷出“白气”,温度传感器示数___________(选填“变大”、“变小”或“不变”);此过程中的能量转化与汽油机的___________冲程相同。
19. 在探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验中,小明同学让同一钢球分别从斜面同一位置由静止开始滚下,撞击木块。
(1)该实验是通过观察木块移动的距离来判断_________(选填“钢球”或“木块”)动能的大小。
(2)实验中物体动能的大小是通过观察_________(选填“s”或“h”)的大小来反映的,这种常用的实验方法称为_________法。
(3)在探究动能的大小与质量的关系时,当换用另一个钢球实验时,发现它将木块撞出了木板,要继续完成此实验,下列措施中可行的是:________。
A. 换质量更大的木块 B. 降低第二次钢球的高度
C. 换质量更大的钢球 D. 换质量更小的钢球
(4)如图-1、图-2所示的两次实验,是为了探究_________对动能大小的影响。
(5)在探究动能与速度的关系时,要保持钢球的_________不变,让钢球从_________(选填“相同”或“不同”)的高度滚下,以不同的速度推动木块移动。
20. 在“比较不同液体的吸热能力”的实验中。
(1)在图-1的装置中,分别给初温相同且________相等的水和食用油加热;这么做目的是为了________(选填“便于比较”或“控制变量”);
(2)在图-1的装置中,用相同酒精灯给两种液体加热相同时间,其目的是为了保证两种液体_______相同;
(3)在图-1的装置中,两种液体升高相同的温度,需要给水加热更长时间,说明________(选填“水”或“食用油”)吸热能力强;
(4)下列事实能用上述实验结果解释的是________(填选项);
A. 沿海地区昼夜温差会比内陆地区小
B. 夏天给教室洒水,感觉凉爽
C. 用盐水腌蛋,一段时间后蛋会变咸
D. 长期堆放煤的水泥地面变成黑色
(5)图-2的装置中两个相同烧杯装有相同质量的水,灯中煤油和酒精的质量相等,进行“比较煤油和酒精的热值大小”的实验,假设6min两种燃料全部烧完,实验数据如表,分析数据可知:热值较大的是________(选填“煤油”或“酒精”);
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
6
A杯水温/℃
25
27
29
32
34
36
38
B杯水温/℃
25
26
27
28
29
30
31
(6)通过实验数据直接计算出的燃料的热值将_________(选填“偏大”或“偏小”)。
四、综合题(共3小题,计20分)
21. “东风快递,使命必达”。如图所示是国庆阅兵式上我国首次亮相的高超音速导弹DF-17,该导弹采用火箭动力助推火箭。DF-17的表面层由耐高温材料制成,可防止弹头飞行过程中因高温而损坏。
(1)助推火箭的发动机是否属于热机?为什么?
(2)弹头飞行过程中温度升高,发生了什么能量转换?
22. 如图所示是古人锻造铁器的情景,打制铁质工具时要淬火以提高工具的硬度。现将一质量为420g、温度为550℃的烧红的铁件淬火,淬火后温度降低到50℃,求:[已知铁的比热容为,水的比热容为,假设整个过程没有热量散失。
(1)此过程中铁件释放的热量________;
(2)若这些热量全部用于加热5kg温度为30℃的水,则水温将升高到多少℃________?
(3)用焦炭作为燃料来锻造铁器,在焦炭燃烧过程,将________能转化为内能;当焦炭不完全燃烧时,其热值将_________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
23. 新能源的开发及利用正逐步走入寻常百姓家。若已知液态氢的热值是,水的比热容是.求:
(1)火箭主要用液态氢作为燃料是因为液态氢的_________大;
(2)我国第4代运载火箭一般使用液态氢作为燃料,某火箭发射时携带液态氢燃料。这些燃料完全燃烧,最多能将多少千克初温为20℃的水加热至沸腾_________?(当地大气压为标准大气压)
(3)氢能源车的发动机工作时,将液态氢转化为氢气,在气缸中燃烧.某次测试中,一辆氢能源车消耗了的能量匀速行驶0.5h,消耗了2kg燃料,求该发动机的效率________(小数点后保留一位小数)。
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