内容正文:
人教版九年级物理上册第一次月考试卷
(第十三章 内能 第十四章 内能的利用)
考试时间:90分钟 满分:100分 命题范围:第十三章~第十四章
姓名
班级
学号
得分
注意事项:
1. 答题前请将姓名、班级、学号填写清楚。
2. 请用黑色签字笔在答题卡上作答,在试卷上作答无效。
3. 考试时间90分钟,满分100分。
一、选择题(本题共14小题,每小题2分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 关于分子动理论,下列说法正确的是( )
A. 分子之间只存在引力,不存在斥力
B. 扫地时尘土飞扬,说明分子在不停地做无规则运动
C. 扩散现象只能发生在气体和液体之间,固体之间不会发生扩散
D. 分子之间既有引力又有斥力,它们是同时存在的
2. 下列实例中,通过做功的方式改变物体内能的是( )
A. 用热水袋取暖,身体逐渐变暖
B. 锯木头时,锯条变得烫手
C. 夏天,柏油马路被阳光晒热
D. 冬天,暖气使房间温度升高
3. 关于内能,下列说法正确的是( )
A. 温度为0℃的物体没有内能
B. 物体的温度升高,内能一定增加
C. 物体内能增加,一定是吸收了热量
D. 温度高的物体内能一定比温度低的物体内能大
4. 水的比热容较大,人们往往利用它的这一特性为生活、生产服务。下列事例中与这一特性无关的是( )
A. 让流动的热水流过散热器取暖
B. 汽车发动机用循环水冷却
C. 晚上向秧田里放水以防止冻坏秧苗
D. 在较大的河流上建水电站,用水发电
5. 甲、乙两物体的质量之比为2:3,比热容之比为3:1,它们吸收相同的热量后,甲升高的温度是乙的( )
A. 2倍 B. 3倍 C. 1/2 D. 1/3
6. 下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环中四个冲程的顺序,下列说法正确的是( )
A. 吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程
B. 吸气冲程、做功冲程、压缩冲程、排气冲程
C. 压缩冲程、吸气冲程、做功冲程、排气冲程
D. 吸气冲程、压缩冲程、排气冲程、做功冲程
7. 关于热机,下列说法中错误的是( )
A. 在四冲程内燃机中,只有做功冲程对外做功
B. 热机排出的废气、产生的噪声,都会污染环境
C. 柴油机的效率比汽油机的高,这是因为柴油的热值比汽油的大
D. 冬天汽车发动机用水做冷却剂,是因为水的比热容大
8. 质量相同的甲、乙两种金属块,比热容之比c甲:c乙=2:1,若它们升高的温度之比为3:2,则它们吸收的热量之比Q甲:Q乙为( )
A. 1:3 B. 3:1 C. 4:3 D. 3:4
9. 下列关于能量转化的说法中,正确的是( )
A. 水电站里水轮机带动发电机发电,是机械能转化为电能
B. 汽油机的做功冲程,是机械能转化为内能
C. 植物进行光合作用,是化学能转化为光能
D. 燃料燃烧时发热,是内能转化为化学能
10. 用两个相同的电热器分别给质量相等的水和煤油加热,下列说法正确的是( )
A. 加热相同时间,水和煤油升高的温度相同
B. 升高相同的温度,水吸收的热量比煤油少
C. 加热相同时间,煤油升高的温度比水多
D. 升高相同的温度,煤油吸收的热量比水多
11. 热机的效率是热机性能的重要指标。下列措施中,不能提高热机效率的是( )
A. 尽量使燃料充分燃烧
B. 尽量减少热机部件间的摩擦
C. 尽量减少废气带走的热量
D. 尽量增加热机的工作时间
12. 关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A. 物体内能增加,一定是从外界吸收了热量
B. 物体温度升高,它的内能一定增加
C. 物体吸收热量,温度一定升高
D. 物体的内能越多,含有的热量越多
13. 甲、乙两台汽油机,甲的功率是乙的2倍,甲的效率是30%,乙的效率是20%,则甲、乙在相同时间内消耗的汽油质量之比为( )
A. 3:2
B. 2:3
C. 4:3
D. 3:4
14. 某四冲程汽油机的转速是1800r/min,那么1秒内该汽油机完成的冲程数和做功次数分别是( )
A. 30个冲程,15次做功
B. 60个冲程,15次做功
C. 60个冲程,30次做功
D. 120个冲程,30次做功
二、填空题(本题共8小题,每空1分,共24分)
15. 常见的物质是由极其微小的粒子——______、______构成的,分子很小,直径的数量级为______m。
16. 不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象叫做______,这种现象说明______,还说明______。
17. 物体内部所有分子热运动的______与______的总和,叫做物体的内能。改变物体内能的两种方式是______和______,这两种方式在改变物体内能上是______的。
18. 比热容是反映物质自身性质的物理量。水的比热容是______,它的物理意义是______。
19. 四冲程汽油机在一个工作循环中,活塞往复运动______次,曲轴转动______周,对外做功______次。在______冲程中,机械能转化为内能。
20. 热值是燃料的一种特性,其大小与燃料的______有关,与燃料的质量、是否完全燃烧______(选填"有关"或"无关")。汽油的热值是4.6×10⁷ J/kg,完全燃烧2 kg的汽油能放出______J的热量。
21. 热机效率是指热机用来做______的那部分能量,与燃料______放出的能量之比。热机效率是热机性能的重要指标,提高热机效率的主要途径有:①______;②______。(写出两条即可)
22. 能量守恒定律:能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,它只会从一种形式______为其他形式,或者从一个物体______到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量______。
三、实验探究题(本题共2小题,共18分)
23.(9分)如图所示,在探究"比较不同物质吸热的情况"的实验中,用相同的电加热器给质量相等的水和煤油加热。
(1) 实验中选用相同电加热器的目的是:使水和煤油在相同时间内______(2分)
(2) 实验中通过观察______来比较水和煤油吸收热量的多少,这种方法叫做______法。(2分)
(3) 实验结果表明,质量相等的水和煤油,升高相同的温度,______吸收的热量多,说明______的比热容大。(2分)
(4) 如果要使水和煤油升高相同的温度,需要给______加热更长的时间,这说明水的吸热能力更______(选填"强"或"弱")。(2分)
(5) 本实验除了控制物质质量相同外,还应控制的物理量有______。(写出一个即可)(1分)
24.(9分)如图所示,是在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去的实验。
(1) 实验中观察到的现象是:______。(2分)
(2) 这一现象说明______可以改变物体的内能,其实质是能量的______(选填"转化"或"转移")。(2分)
(3) 在此过程中,______能转化为______能。(2分)
(4) 这个实验与四冲程汽油机的______冲程的能量转化情况相同。(1分)
(5) 如果活塞压下去的速度较慢,可能观察不到明显现象,原因是:______。(2分)
四、计算题(本题共2小题,共20分。解答时应写出必要的文字说明、公式和演算步骤,只写最后答案的不得分)
25.(10分)质量为2 kg的水,温度从20℃升高到70℃。已知水的比热容c水=4.2×10³ J/(kg·℃),求:
(1) 水吸收的热量是多少?(4分)
(2)若这些热量由燃烧酒精提供,且酒精完全燃烧放出的热量有40%被水吸收,则需要完全燃烧多少千克酒精?(已知酒精的热值q=3.0×10⁷ J/kg)(6分)
26.(10分)某辆小汽车行驶100 km消耗汽油8 L,已知汽油的密度为ρ=0.71×10³ kg/m³,热值q=4.6×10⁷ J/kg,该汽车发动机的功率为23 kW。求:
(1) 8 L汽油的质量是多少?(2分)
(2) 8 L汽油完全燃烧放出的热量是多少?(2分)
(3) 若该汽车以72 km/h的速度匀速行驶100 km,发动机做的功是多少?(3分)
(4) 该汽车发动机的效率是多少?(结果保留一位小数)(3分)
五、综合能力题(本题共1小题,共10分)
27.(10分)阅读下列材料,回答问题:
【材料一】2025年,我国新能源汽车继续保持快速增长态势。与传统燃油汽车相比,电动汽车具有零排放、低噪音、效率高等优势。传统燃油汽车的发动机效率大约在30%~40%之间,而电动汽车的能量利用效率可达80%以上。
【材料二】某品牌电动汽车的部分参数如下表所示:电池容量为60 kW·h,百公里电耗约为15 kW·h,电动机最大功率为120 kW。
(1) 传统燃油汽车的四冲程汽油机在工作过程中,将内能转化为机械能的是______冲程。(1分)
(2) 燃油汽车发动机通常用水做冷却剂,是因为水的______大。(1分)
(3) 若某燃油汽车发动机的效率为30%,完全燃烧10 kg汽油(q=4.6×10⁷ J/kg),能对外做多少有用功?(3分)
(4) 材料二中的电动汽车,充满电后大约能行驶多少公里?(2分)
(5)
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人教版九年级物理上册第一次月考试卷
参考答案及解析
一、选择题(每题2分,共28分)
1. 【答案】D
【解析】分子之间同时存在引力和斥力。A错误,斥力也存在;B错误,尘土飞扬是机械运动,不是分子运动;C错误,固体之间也能发生扩散;D正确。
2. 【答案】B
【解析】做功改变内能的实质是能量的转化。A、C、D都是通过热传递改变内能;B锯木头时克服摩擦做功,机械能转化为内能。
3. 【答案】B
【解析】一切物体都有内能,A错误;物体温度升高,分子无规则运动加剧,内能增加,B正确;物体内能增加可能是做功,也可能是吸热,C错误;内能还与质量、状态等有关,D错误。
4. 【答案】D
【解析】A、B、C都利用了水的比热容大的特点;D是利用水的机械能发电,与比热容无关。
5. 【答案】C
【解析】由Q=cmΔt得Δt=Q/(cm),Δt甲:Δt乙=Q/(c甲m甲):Q/(c乙m乙)=c乙m乙/(c甲m甲)=(1×3)/(3×2)=1:2,即Δt甲=Δt乙/2。
6. 【答案】A
【解析】四冲程汽油机的一个工作循环顺序为:吸气冲程→压缩冲程→做功冲程→排气冲程。
7. 【答案】C
【解析】柴油机效率比汽油机高,是因为柴油机压缩冲程中燃气的温度和压强大大高于汽油机,不是因为热值大。A、B、D正确。
8. 【答案】B
【解析】Q甲:Q乙=c甲m甲Δt甲:c乙m乙Δt乙=2×1×3:1×1×2=6:2=3:1。
9. 【答案】A
【解析】A正确,水轮机的机械能转化为电能;B错误,做功冲程是内能转化为机械能;C错误,光合作用是光能转化为化学能;D错误,燃料燃烧是化学能转化为内能。
10. 【答案】C
【解析】相同电热器在相同时间内放出相同的热量,水的比热容比煤油大。质量相等时,吸收相同热量,水升温少,煤油升温多,故A错误、C正确;升高相同温度时,水需要吸收更多热量,故B、D错误。
11. 【答案】D
【解析】热机效率=有用功/总能量。A能使燃料充分燃烧,减少能量损失;B能减少摩擦损耗;C能减少热量损失。D增加工作时间不改变能量利用的比例,不能提高效率。
12. 【答案】B
【解析】A错误,还可能是外界对物体做功;B正确,温度是内能的重要标志;C错误,如晶体熔化时吸热但温度不变;D错误,热量是过程量,不能说"含有热量"。
13. 【答案】C
【解析】有用功W=Pt,效率η=W/Q=W/(mq),所以m=W/(ηq)=Pt/(ηq)。m甲:m乙=P甲/η甲:P乙/η乙=(2/0.3):(1/0.2)=(20/3):5=4:3。
14. 【答案】B
【解析】1800r/min=30r/s,每秒钟转30圈。每2圈为一个工作循环,4个冲程,做功1次。所以每秒有15个工作循环,60个冲程,做功15次。
二、填空题(每空1分,共24分)
15. 【答案】分子;原子;10⁻¹⁰
【解析】物质由分子和原子构成,分子直径约为10⁻¹⁰m。
16. 【答案】扩散;一切物质的分子都在不停地做无规则运动;分子之间有间隙
【解析】扩散现象既说明分子在不停地做无规则运动,也说明分子之间存在间隙。
17. 【答案】动能;分子势能;做功;热传递;等效
【解析】内能是分子动能和分子势能的总和;做功和热传递是改变内能的两种方式,二者效果等效。
18. 【答案】4.2×10³ J/(kg·℃);质量为1kg的水温度升高(或降低)1℃时吸收(或放出)的热量为4.2×10³ J
【解析】水的比热容是一个重要常量,需要熟记其数值和物理意义。
19. 【答案】两;两;1;压缩
【解析】一个工作循环中,活塞往复2次,曲轴转2周,只有做功冲程对外做功1次;压缩冲程中活塞压缩燃气做功,机械能转化为内能。
20. 【答案】种类;无关;9.2×10⁷
【解析】热值是燃料的固有属性,只与种类有关;Q=mq=2kg×4.6×10⁷J/kg=9.2×10⁷J。
21. 【答案】有用功;完全燃烧;使燃料充分燃烧;减少热量损失(或减少摩擦等)
【解析】热机效率定义为有用功与燃料完全燃烧放出热量的比值;提高效率的途径包括让燃料充分燃烧、减少热量损失、减少机械摩擦等。
22. 【答案】转化;转移;保持不变
【解析】能量守恒定律是自然界最基本的定律之一,能量在转化和转移过程中总量保持不变。
三、实验探究题(共18分)
23.(9分)
(1) 【答案】吸收的热量相同
【解析】相同的电加热器在相同时间内放出的热量相同,保证水和煤油吸收的热量相同。
(2) 【答案】加热时间的长短;转换
【解析】用加热时间长短反映吸收热量的多少,这是转换法的应用。
(3) 【答案】水;水
【解析】水的比热容大,升高相同温度需要吸收更多热量。
(4) 【答案】水;强
【解析】水的吸热能力强,升高相同温度需要更长时间加热。
(5) 【答案】初温(或相同的加热装置等,合理即可)
【解析】注意控制变量法的应用,如初温、加热装置等需保持相同。
24.(9分)
(1) 【答案】硝化棉燃烧起来(或产生火焰)
【解析】活塞迅速下压,对空气做功,空气内能增大,温度升高,达到硝化棉的着火点,硝化棉燃烧。
(2) 【答案】做功;转化
【解析】做功改变内能的实质是能量的转化(机械能转化为内能)。
(3) 【答案】机械;内
【解析】活塞的机械能转化为空气的内能。
(4) 【答案】压缩
【解析】压缩冲程也是将机械能转化为内能。
(5) 【答案】速度慢时,压缩空气做功少,内能增加量少,温度达不到硝化棉的着火点
【解析】速度太慢时,热量会散失到空气中,温度达不到着火点。
四、计算题(共20分)
25.(10分)
(1) 【答案】Q吸 = 4.2×10⁵ J
解:(1) Q吸 = c水m水(t-t₀) = 4.2×10³ J/(kg·℃) × 2 kg × (70℃-20℃) = 4.2×10³ × 2 × 50 = 4.2×10⁵ J
(2) 【答案】m酒精 = 0.035 kg
解:(2) 由η = Q吸/Q放 得 Q放 = Q吸/η = 4.2×10⁵ J / 40% = 1.05×10⁶ J 由Q放 = mq 得 m酒精 = Q放/q = 1.05×10⁶ J / (3.0×10⁷ J/kg) = 0.035 kg
26.(10分)
(1) 【答案】m = 5.68 kg
解:(1) V = 8 L = 8×10⁻³ m³ m = ρV = 0.71×10³ kg/m³ × 8×10⁻³ m³ = 5.68 kg
(2) 【答案】Q放 ≈ 2.61×10⁸ J
解:(2) Q放 = mq = 5.68 kg × 4.6×10⁷ J/kg ≈ 2.61×10⁸ J
(3) 【答案】W = 1.15×10⁸ J
解:(3) v = 72 km/h = 20 m/s 行驶时间 t = s/v = 100×10³ m / 20 m/s = 5000 s 发动机做功 W = Pt = 23×10³ W × 5000 s = 1.15×10⁸ J
(4) 【答案】η ≈ 44.1%
解:(4) η = W/Q放 × 100% = (1.15×10⁸ J)/(2.61×10⁸ J) × 100% ≈ 44.1%
五、综合能力题(共10分)
27.(10分)
(1) 【答案】做功
【解析】做功冲程中,燃气膨胀推动活塞做功,内能转化为机械能。
(2) 【答案】比热容
【解析】水的比热容大,相同质量的水和其他物质相比,升高相同温度能吸收更多热量,冷却效果好。
(3) 【答案】W有 = 1.38×10⁸ J
【解析】解:Q放 = mq = 10 kg × 4.6×10⁷ J/kg = 4.6×10⁸ J W有 = ηQ放 = 30% × 4.6×10⁸ J = 1.38×10⁸ J
(4) 【答案】约400公里
【解析】解:行驶里程 = 电池容量/百公里电耗 × 100 km = 60 kW·h / 15 kW·h × 100 km = 400 km
(5) 【答案】①能量转化:电动汽车能量利用效率高(80%以上),减少了能量浪费;燃油汽车效率低(30%~40%),大量能量以热量形式散失。 ②环境保护:电动汽车零排放,不产生尾气污染;燃油汽车排放尾气,污染大气。
【解析】注意从两个角度分别分析:能量转化角度(效率对比)和环境保护角度(排放对比)。
【试卷整体分析】
本试卷为人教版九年级物理上册第一次月考试题,命题范围为第十三章《内能》和第十四章《内能的利用》,满分100分,考试时间90分钟。
● 题型分布:选择题28分(28%)、填空题24分(24%)、实验探究题18分(18%)、计算题20分(20%)、综合能力题10分(10%)。
● 难度系数:约0.65。基础题约占60%,中档题约占25%,较难题约占15%。
● 核心考点:分子动理论、内能的概念与改变方式、比热容的理解与计算、热机工作原理与效率、能量守恒定律、热量与效率的综合计算。
请从能量转化和环境保护的角度,分析电动汽车相比燃油汽车的两条优势。(3分)
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