内容正文:
2025-2026学年北师大版物理九年级全册月考模拟练习(二)
范围:第十章机械能、内能及其转化-第十一章电路、电流和电压
一、单选题
1.关于功和能的说法正确的是( )
A.具有能量的物体一定正在做功
B.物体具有的能量越大,它做的功就越多
C.物体能够做的功越多,它具有的能就越大
D.静止的物体一定不具有机械能
2.如图甲,在塑料瓶内装入少量的液态乙醚,待乙醚充满整个塑料瓶后,启动电子打火器,活塞瞬间飞出。“启动电子打火器,活塞瞬间飞出”的过程与图乙中汽油机哪个冲程的能量转化情况相同?
A.A B.B C.C D.D
3.下列事例中与水的比热容大的特性无关的是( )
A.夏天在地上洒水会感到凉块
B.北方的冬天楼房内的“暖气”用水作为传热介质
C.海边昼夜温差变化比沙漠中昼夜温差变化小
D.汽车发动机用水作为散热物质
4.如图甲所示是国产某品牌的油电混合动力汽车,该车的动力主要来源于汽油机,并配备了第二个动力源电池,这二者结合使用实现节能环保的效果。下列说法正确的是 ( )
A.给汽车动力电池充电时,动力电池相当于电源
B.如图乙所示是汽油机做功冲程,将机械能转化为内能
C.汽油机消耗汽油的过程中,汽油的热值在减小
D.根据图丙中给出的信息知,该小汽车汽油机的效率为30%
5.在如图所示,导体A、B是由同种材料做成的,A和B等长,但A比B的横截面积大,当S闭合后,则下列叙述正确的是( )
A.通过A的电流比通过B的电流小
B.通过A的电流比通过B的电流大
C.通过A的电流和通过B的电流相同
D.无法比较通过A、B电流的大小
6.每天中午,同学们都要去学校食堂吃营养丰富的午餐,这些午餐都是由食堂厨师精心制作而成。冬天为了保温,食堂的师傅还会用大量热水在菜盆下流动来提供热量,可谓是用心良苦。以下关于这些热现象说法正确的是( )
A.冬天,食堂用热水来保温饭菜是利用水的比热容大的特点
B.饭菜冷却得快,而汤却冷却得慢,是因为饭菜的比热容大
C.吃饭的过程中,饭菜因不断向空气散热,饭菜的内能不变
D.我们不敢大口喝热气腾腾的汤,是因为汤含有的热量较多
7.如图所示,取暖“神器”当开关S1闭合时,电热丝R工作,再闭合开关S2,电动机M才能启动,取暖器摇头。电热丝未工作时,取暖器不能摇头。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
8.有两只温度和质量都相同的金属球A和金属球B,现将球A放入盛有热水的杯中,热平衡后水的温度降低了3℃;把球A取出,再将球B放这个杯中,热平衡后,水的温度又降低了3℃,不计热损失,则( )
A.球A吸收的热量多 B.球B吸收的热量多
C.球A的比热容大 D.球B的比热容大
二、多选题
9.小荣按如图甲所示的电路进行实验,当开关闭合后,电压表V1和V2的指针位置完全一样,如图乙所示,可能造成这一现象的原因是( )
A.可能L1断路
B.可能L2断路
C.可能V1和V2所选量程相同,L1短路
D.可能V1和V2所选量程不相同,电路各处完好
10.下列四幅图中,属于做功改变物体内能的是( )
A.双手摩擦能发热
B.烧水时水温升高
C.压缩空气温度升高
D.钻木取火
11.用两个功率相同的电加热器分别给质量和初温都相同的甲、乙两液体同时加热,它们的温度随时间变化的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲的吸热能力大于乙的吸热能力
B.在相同时间内,甲升高的温度大于乙升高的温度
C.在相同时间内,甲吸收的热量大于乙吸收的热量
D.升高相同的温度,乙吸收的热量较多
12.下列是日常生活中的一些情景,有关说法正确的是( )
A.炒菜时主要是通过做功的方法增加菜的内能
B.炒菜时闻到菜的香味说明分子在不停地做无规则运动
C.煮熟的粽子过一会变凉了,它含有的热量会减少
D.剥开粽子,粽叶上粘有米粒说明分子间存在引力
13.汽车里面包含了许多物理知识,下列说法正确的是( )
A.做功冲程将机械能转化为内能
B.载重汽车有许多的车轮是为了减小压强
C.汽车的速度越大,惯性也越大
D.用水作为汽车发动机的冷却剂,其重要的原因之一是水的比热容较大
14.如图所示为四冲程内燃机工作示意图,这四个冲程中活塞和曲轴的位置,进气门、排气门的开闭情况有错误的是( )
A.吸气 B.压缩
C.做功 D.排气
15.今春爆火的“淄博烧烤”,蘸酱卷肉、放葱、用手一撸,凭着“小饼烤炉加蘸料”灵魂烧烤三件套,“淄博烧烤”迅速出圈。下列说法正确的是( )
A.肉串在烤炉上加热是利用热传递的方式使其内能增大的
B.烤串现场烟雾弥漫说明分子在不停地做无规则运动
C.烤串时,肉串温度升高,所含有的热量增加
D.大量车队涌入淄博“进淄赶烤”,汽油车的动力来源是汽油机的做功冲程
16.甲、乙两实验小组用完全相同的实验装置分别对a、b两种液体同时进行加热,来比较a和b两种液体的吸热本领。他们根据实验数据绘制出了液体温度随加热时间变化的图像,如图甲和乙所示。其中已知甲实验小组所取a、b两种液体的质量相同,乙实验小组所取a、b两种液体的体积相同,乙图中AB与OC平行,则下列说法正确的是( )
A.甲组实验加热10min,a液体吸收热量的多些
B.b液体比a液体的吸热本领强
C.乙实验小组所取a、b两种液体的质量关系是:ma>mb
D.a、b两种液体的密度大小关系是:ρa<ρb
三、填空题
17.“曲水流觞”是古代诗酒唱酬的一种雅事。酒盏装有质量为的酒,在溪水上流动时会降低酒的温度,则酒的内能 (选填“变大”、“变小”或“不变”);流动过程中,酒的温度从30℃降低至,会放出 的热量。
18.长春市桂林路美食街的某商家使用煤气灶烹饪食物,煤气灶燃烧头如图所示。使用煤气灶时,打开煤气阀门,拧动点火装置,煤气和空气在进口处混合流向燃烧头被点燃。
(1)煤气在燃烧过程中热值 ;
(2)烹饪食物是通过 的方式改变食物的内能;
(3)食物香气四溢是 现象。
19.如图所示电路中,闭合开关后,电流表A1的示数是0.35 A,电流表A2的示数是0.54 A,两灯是 联的,A3的示数应该是 A,A4的示数是 A。
20.用某型号天然气热水器烧水,完全燃烧热值为3.2×107J/m3的天然气0.125m3,若该热水器的加热效率为84%,则能将40kg初始温度为20℃的水加热至 ℃,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。
21.(1)甲、乙两物体质量都为1kg,丙物体质量为2kg,三个物体温度都升高1℃,吸收热量Q如图所示,则甲物体温度升高2℃需要吸收的热量是 J;乙物体温度降低1℃需要放出的热量是 J,丙物体的比热容c丙= J/(kg·℃)
(2)可燃冰是一种可燃物质。某次开发出来的可燃冰的热值是1.008×108J/m3,则0.01m3的这种可燃冰完全燃烧后会放出 J的热量;假如用可燃冰来加热水,可燃冰燃烧后放出的热量 (选填“可以”或“不可以”)全部被水吸收,理由是 。
22.在如图所示的电路中,电源电压不变。已知电路中有一处故障,且只发生在电阻R1或R2上。闭合开关S后,电流表指针发生偏转。
(1)电路中的故障可能是: ;
(2)为了进一步判断故障发生的位置,现仅用一个完好的电阻R0替换电阻R1,电阻R0应满足的条件是 (请选择下列符合条件的选项),并写出选择的理由: 。(写出电表示数变化情况及对应的故障)
A.R0=R1 B. C.
23.一台转速为3600r/min单缸四冲程汽油机。则该汽油机1s内对外做功 次。若该汽油机工作时总共消耗了6kg汽油。这些汽油完全燃烧放出 J。(q汽油=4.6×107J/kg)
24.如图为一种新型装饰用的LED灯带,它由40个相同的LED灯串联组成的,若通过第一个LED灯的电流是10mA,则通过第23个LED灯的电流是 A。若每个LED正常工作的电压为2V,则电源电压为 V。
四、实验探究题
25.图甲为研究并联电路电流规律的实验电路图。
(1)连接电路时,开关应 ;
(2)若要测量干路电流,则电流表应串联在图甲中的 (选填“A”“B”或“C”)处;
(3)若要测量A处的电流,连接电路闭合开关后,发现指针偏向图乙所示位置,其原因是 ;
(4)纠正(2)中错误后,测出A、B、C三处的电流值如下表所示;
位置
A
B
C
电流/A
0.18
0.18
0.36
可以得到并联电路中干路电流和各支路电流的关系是: (写出关系式即可);
(5)为了验证结论的普遍性,小薇下一步的操作应该是 。
26.小明在实验室探究几种液体在沸腾前后温度变化的特点:
实验一:用图甲所示装置探究水在沸腾前后温度变化的特点:
(1)该实验是通过 的方式增加水的内能;
(2)在实验中观察到很多有趣的现象,图乙是水 (选填“沸腾前”或“沸腾时”) 的情况;
(3)根据实验数据绘制出水温随加热时间变化的图像,如图丙所示。根据图像可知水沸腾时的特点是 ;
实验二:利用图丁所示装置探究酒精在沸腾前后温度变化的特点:
(4)实验中,小明发现当试管内的酒精沸腾时,烧杯中的亚麻仁油却没有沸腾,由此可知亚麻仁油的沸点比酒精的 。
五、计算题
27.设计汽车发动机时,既要考虑能量的利用效率,也要考虑发动机的冷却问题。某单缸四冲程汽油机在工作时为了防止温度过高,用水的循环来降低发动机温度。实验测得行驶时该发动机消耗了0.03kg的汽油,能克服阻力做功为5×105J,冷却系统中5kg的水升高了40℃(q汽油=5×107J/kg)。求:
(1)求制冷却系统中的水所吸收的热量是多少J?
(2)汽油完全燃烧放出的热量是多少J?
(3)该汽油机此次工作的效率约为多少?
28.混合动力汽车具有节能、低排放等优点,成为汽车研究与开发领域的重点。某新型混合动力汽启动,既可以向车轮输送能量,又可以给蓄电池充电,车速与所受阻力的关系如图所示。在某次测试中,蓄电池储存的电能为,由内燃机提供能量,汽车以的速度匀速行驶了,同时蓄电池的电能比之前储存的电能增加了,求:
(1)若所用燃料的热值为,测试过程中消耗燃料假设燃料完全燃烧,则放出的总热量是多少?
(2)当汽车以的速度匀速行驶时,汽车受到的牵引力是多少?
(3)内燃机在上面工作过程中的平均效率。
六、作图题
29.按照如图所示电路,在方框内画出电路图。
30.如图,电源电压5V,R1=5Ω,R2=10Ω,当闭合开关后,两电表有示数且保持稳定,R1、R2都有电流通过,电路正常工作,请在圆圈中标出表示正确的电表字母“A”或“V”。
七、综合题
31.现有0.3kg的汽油(热值为)。汽油机燃烧了0.2kg汽油,实际放出的热量为,产生的有用机械能为。则:
(1)图1所示的,是汽油机的哪个冲程?答: 冲程;
(2)燃烧0.2kg汽油时,未完全燃烧损耗的能量为 J;
(3)汽油机的效率为 ;
(4)剩下的汽油,热值为 J/kg。
32.被誉为“黑金”、“新材料之王”的晶体石墨烯受到了各界的青睐。
(1)石墨烯 (选填“有”或“没有”)固定的熔点。已知石墨烯的比热容为1.4×103J/(kg·℃),则0.1kg的石墨烯吸收1.4×103J的热量,温度可升高 ℃。石墨烯是目前所知的电阻率最小的材料,石墨烯不适合用作下列那个电器的材料(填字母) ;
A.电脑 B.手机 C.电饭锅
(2)菲斯克公司推出的石墨烯电池汽车FiskeEMotion,据称充电9分钟可以行驶200km,时速可达250km/h;若车以该速度匀速行驶,车的发动机功率为25kW,电能转化为机械能的效率为75%。汽车行驶过程中受到的阻力为 N,消耗的电能为 J。若这些电能由燃烧的汽油提供,则需 kg的汽油(汽油热值4.6×107J/kg,结果保留1位小数)。
答案解析部分
1.【答案】C
2.【答案】C
【解析】【解答】 启动电子打火器,活塞瞬间飞出 ,气体的内能转化为瓶盖的机械能,所以和热机的做功冲程类似,即火花塞点燃,活塞下移,C正确,ABD错误;
综上选C。
【分析】吸气冲程特点:进气后打开,排气口关闭,活塞下移;压缩冲程:进气后关闭,排气口关闭,活塞上移,能量转化为机械能转化为内能,气缸内空气内能增加;做功冲程:进气后关闭,排气口关闭,火花塞点燃,高温高压的气体推动活塞下移,气体内能减小,能量转化为内能转化为机械能;排气冲程:进气后关闭,排气口打开,活塞上移,排除废气。
3.【答案】A
4.【答案】D
【解析】【解答】A.给汽车电池充电时,电池消耗电能,相当于电路中的用电器,故A错误;
B.图乙中,汽油机的进气门和排气门均关闭,火花塞放电,活塞向下运动,是做功冲程,内能转化为机械能,故B错误;
C.热值的大小与物质的种类有关,与物质的多少无关,消耗汽油后,汽油的热值不变,故C错误;
D.根据图丙,输出有用功占比为:,汽油机的效率为30%,故D正确。
故选D。
【分析】电路中,消耗电能的是用电器;汽油机的气门关闭,活塞下行,是做功冲程,内能转化为机械能;热值是燃料的特性;热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值。
5.【答案】C
【解析】【解答】实物图中,导体A、B串联在电路中,通过两导体的电流相等,故ABD错误,C正确。
故选C。
【分析】串联电路中,电流处处相等。
6.【答案】A
7.【答案】C
8.【答案】D
【解析】【解答】AB.先后将A、B两球投入到同一杯水中,水降低的温度相同,水放出的热量相同,由题知Q吸=Q放
所以A、B两球吸收的热量相同,AB不符合题意;
CD.由题可知B球比A球少升高了3℃,即B球的末温低;由上述分析可知,质量相同的A、B两球,吸收相同的热量,B球升高的温度少,所以B球的比热容大,C不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】先后将A、B两球投入到同一杯水中,水降低的温度相同,水放出的热量相同,所以A、B两球吸收的热量相同;热平衡时温度相同,即B球的末温低,在相同条件下,比热容与温度变化成反比,B球升高的温度少,所以B球的比热容大。
9.【答案】B,C,D
10.【答案】A,C,D
11.【答案】B,D
12.【答案】B,D
【解析】【解答】A.炒菜时主要是通过热传递的方法增加菜的内能,故A错误;
B.炒菜时闻到菜的香味说明分子在不停地做无规则运动,故B正确;
C.煮熟的粽子过一会变凉了,它含有的内能会减少,故C错误;
D.剥开粽子,粽叶上粘有米粒说明分子间存在引力,故D正确。
故选BD。
【分析】(1)改变物体内能的方法:①做功,本质为能量的转化;②热传递,本质为能量的转移;
(2)根据分子运动的知识判断;
(3)热量为过程量,只能说吸收或放出,不能说含有;
(4)根据分子之间作用力的知识判断。
13.【答案】B,D
14.【答案】B,C
15.【答案】A,D
16.【答案】B,C
17.【答案】变小;340
18.【答案】(1)不变
(2)热传递
(3)扩散
【解析】【解答】(1)热值是大小与燃料的种类有关,煤气在燃烧过程中热值不变。
综上 第1空、 不变;
(2)烹饪食物时,食物是通过热传递方式改变食物内能。
综上 第1空、 热传递;
(3)食物香气四溢,属于扩散现象。
综上 第1空、 扩散。
【分析】1、物质的热值为单位质量燃料完全燃烧释放的能量,是物质的基本属性;只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关。
2、分子热运动的特点:分子无规则运动,肉眼无法观察,常见例子有:气体颜色的改变,味道的扩散;且温度越高,分子热运动速度越快;
3、改变物体内能的方式有做功和热传递,如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能,用酒精灯热水属于热传递改变物体内能,比热容是物体的固有属性,与质量无关。
(1)热值是燃料的一种特性,其大小与燃料的种类有关,而与燃料的质量无关,煤气在燃烧过程中热值不变。
(2)烹饪食物时,食物吸收热量、温度升高,是通过热传递方式改变食物内能。
(3)食物香气四溢,这是食物的香味分子扩散到空气中,属于扩散现象,这种现象说明了分子在不停地做无规则的运动。
19.【答案】并;0.89;0.35
【解析】【解答】由图可知,L1和L2首首相连,尾尾相连,所以并联;由图可知A3为干路电流,A2测量L1电流,A1和A4测量L2电流,所以A3=A2+A1=0.5A+0.54A=0.89A,A1=A4=0.35A
综上第一空为并,第二空为0.89,第三空为0.35
【分析】根据并联电路的电路规律、电路的连接填空。
1、电路的连接:电路的两种连接方式:串联:用电器首位相连,并联:用电器首首相接、尾尾相连,据图可知,灯泡为首首相连,尾尾相连为并联,
2、并联电路的电路规律:电流规律支路电流之和为干路电流。由图可知A3为干路电流,A2测量L1电流,A1和A4测量L2电流,所以A3=A2+A1
20.【答案】40
21.【答案】6000;2000;1.0×103;1.008×106;不可以;存在损耗,可能散失在空气中或者被容器吸收了一部分热量
【解析】【解答】(1)由图象可知,甲物体温度升高1℃,甲吸收的热量为3000J,所以当甲物体温度升高2℃需要吸收的热量是6000J;
由图象可知,乙物体温度升高1℃,乙吸收的热量为2000J,所以当乙物体温度降低1℃需要放出的热量是2000J;
由图象可知,丙物体温度升高1℃,丙吸收的热量为2000J,则丙物体的比热容为:。
(2) 0.01m3可燃冰完全燃烧放出的热量为:;
假如用可燃冰来加热水,可燃冰燃烧后放出的热量不可以全部被水吸收,理由是存在损耗,可能散失在空气中或者被容器吸收了一部分热量。
【分析】(1)质量为1kg的某种物质,温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量,叫做这种物质的比热容;
(2)根据Q=Vq求出燃料完全燃烧放出的热量;
(3)燃料燃烧放出的热量不能全部被利用,存在一定的损耗。
22.【答案】(1)R1或R2短路
(2)AC;如果选用的电阻R0大于R1,当出现电流表A的示数变小时,可能是R1短路,也可能R2短路,则利用该电阻不能准确判断电路故障;所以,选用的电阻R0的阻值应小于或等于R1,才能根据电流表的示数变化情况准确判断电路故障。
23.【答案】30;2.76×108
24.【答案】0.01;80
25.【答案】断开;C;电流表正负接线柱接反了;I=I1+I2;选用不同规格的灯多次实验
26.【答案】热传递;沸腾时;吸收热量,温度保持不变;高
27.【答案】(1)解: 水吸收的热量为:Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg•℃)×5kg×40℃=8.4×105J;
答:制冷水所吸收的热量是8.4×105J;
(2)解: 汽油完全燃烧释放出的热量为:Q放=m汽油q汽油=0.03kg×5×107J/kg=1.5×106J;
答:汽油完全燃烧放出的热量是1.5×106J;
(3)解: 发动机做的有用功为:W有用=5×105J;
发动机的效率为:,
答:该汽油机此次工作的效率约为33.3%。
【解析】【分析】(1)知道水的质量、初温和末温,利用吸热公式Q吸=cmΔt求出水吸收的热量。
(2)已知汽油的质量和热值,利用Q放=mq可以计算汽油完全燃烧释放出的热量。
(3)利用计算效率。
28.【答案】(1)解:燃料完全燃烧放出的热量;
答:放出的总热量是;
(2)解:由图像知汽车的速度为时,汽车受到的阻力为,汽车的受到的牵引力和阻力是一对平衡力,所以汽车受到的牵引力为;
答:汽车受到的牵引力为
(3)解:由可得汽车行驶的路程,
由题知,蓄电池增加的电能,
由图象可知,汽车以的速度匀速行驶阻力,,
则克服阻力做的功,
所以内能转化为的有用能量为。
则内燃机的效率。
答:内燃机在上面工作过程中的平均效率是。
【解析】【分析】(1)根据公式Q放=mq计算燃料燃烧放出的热量。
(2)首先根据图像确定速度为20km/h时汽车受到的阻力,再根据平衡力的知识F=f计算汽车受到的牵引力。
(3)首先根据s=vt计算汽车行驶的路程,再根据图像确定速度为50km/h时汽车受到的阻力,根据W2=fs计算克服阻力做的功,再将蓄电池增加的电能和克服阻力消耗的能量相加得到内能转化成的有用能量,最后根据 计算内燃机的效率。
29.【答案】
【解析】【解答】从图可知,该电路是一个灯L1和L2的串联电路,电流从电源正极流出依次经过开关、灯L2和灯L1,回到电源负极,电路图如图所示。
【分析】首先对电路进行分析,明确灯泡的连接关系及开关的控制作用,然后根据灯泡连接关系及开关位置画出电路图,画电路图时,通常是按照电流的方向依次画出电路元件,画线要做到横平竖直,电路元件符合要分布均匀。
30.【答案】
【解析】【解答】若两电阻串联,根据电流的流向可知,下面一个圈应为电流表,上面一个圈应为电压表,则闭合开关后,则R1短路,电流表无示数,不符合题意;则两电阻只能是并联,下面一个圈只能为电压表,测电源电压;上面一个圈只能为电流表,测通过R1的电流。
【分析】可以采用“试错假设法”,先尝试填入一组电表,再分析,出现与题意不符现象,则填入错误。由于电压表内阻很大,在电路中可看作断路;电流表内阻很小,在电路中可看作一根导线。
31.【答案】(1)压缩
(2)
(3)34.5%
(4)
【解析】【解答】(1)图1所示,两气门关闭,火花塞未点燃,飞轮向上运动,可知是汽油机的压缩冲程,将机械能转化为内能。
(2)燃烧0.2kg汽油时,应该放出的热量为
实际放出的热量为,则未完全燃烧损耗的能量为
(3)由实际放出的热量为,产生的有用机械能为可知,汽油机的效率为
(4)热值是燃料的一种属性,与质量或体积等无关,则剩下的汽油热值仍为。
【分析】(1)汽油机一个工作循环有四个冲程,分别是吸气、做功、压缩和排气,各冲程的特点不同,因此根据气门的状态和活塞的运行方向确定冲程.
(2)利用Q=mq求得燃烧0.2kg汽油时,应该放出的热量,进一步求得未完全燃烧损耗的能量。
(3)利用求得汽油机的效率。
(4)热值是燃料的一种属性,与质量或体积等无关。
32.【答案】有;10;C;270;9.6×107;2.1
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