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2024 学年第一学期物理学科 9 月综合训练题目
班级______学号______姓名______
一、选择题(共10小题,共30分)
1. 小军帮妈妈煲鸡汤时,联想到了许多物理知识。下列说法错误的是( )
A. 鸡汤香气四溢是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动
B. 煲汤所用燃料的热值越大,效率越高
C. 煲鸡汤过程中,限压阀转动,此过程的能量转化与内燃机的做功冲程相似
D. 限压阀口“烟雾缭绕”,这是水蒸气液化形成的小水珠
【答案】B
【解析】
【详解】A.鸡汤香气四溢是气味分子发生了扩散现象,原理是分子在永不停歇地做无规则运动,故A正
确,不符合题意;
B.煲汤时的效率指的是使鸡汤煲好所需的能量与燃气灶在这一工作过程中消耗的能量之比,与燃料的热
值没有必然的联系,故B错误,符合题意;
C.煲鸡汤过程中,锅内的高温高压气体对限压阀做功使限压阀转动,这是内能转化为机械能的过程,而
内燃机的做功冲程也是内能转化为机械能的过程,故C正确,不符合题意;
D.限压阀口“烟雾缭绕”是因为锅内的高温水蒸气经过限压阀处排到锅外后遇冷液化成小水珠从而形成
“白气”,故D正确,不符合题意。
故选B。
2. 关于分子热运动的一些现象,下列说法正确的是( )
A. 水的流速越快,水分子的热运动就越剧烈
B. 水凝固成冰后,水分子仍然在做无规则的热运动
C. 水很难被压缩,说明水分子间只有斥力没有引力
D. 只有气体和液体才能发生扩散现象,固体不能发生扩散现象
【答案】B
【解析】
【分析】(1)分子热运动与宏观物体的机械运动无关;
(2)物体是由分子组成的,分子在不停地做无规则运动;
(3)分子间同时存在相互作用的引力和斥力;
(4)物质是由分子组成的,组成物质的分子不停地做无规则的运动,扩散现象证明了分子的无规则运动,气
体、液体、固体之间都能够发生扩散现象。
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学科网(北京)股份有限公司【详解】A.分子的热运动是内部分子的无规则运动,只与温度有关,与水流速度无关,故A错误;
B.一切物质的分子都在不停地做无规则的运动,水结冰后,分子仍是运动的,故B正确;
C.水很难被压缩,说明分子间存在斥力,而分子间也有引力,故C错误;
D.扩散现象表明了一切物体的分子都在不停地做无规则运动,气体、液体、固体都能发生扩散现象,故
D错误。
故选B。
的
【点睛】本题考查分子运动与机械运动 区别,分子间的引力和斥力、分子的无规则运动,是一道综合题,
难度不大。
3. 实验室有质量1kg、温度0℃的冰块和质量1kg、温度0℃的水,下列说法正确的是( )
A. 冰块的内能等于水的内能
B. 冰块的内能小于水的内能
C. 将冰块放入水中,能量从水传递给冰块
D. 水和冰的密度不同,但比热容相同
【答案】B
【解析】
【详解】AB.熔化是吸热过程,晶体熔化过程中温度保持不变。1kg、温度0℃的冰块吸收热量后才能变
为质量1kg、温度0℃的水,故冰块的内能小于水的内能,故A错误,B正确;
C.物体间发生热传递的条件是有温度差,由于冰块的温度等于水的温度,所以将冰块放入水中,不会发
生热传递,能量不会从水传递给冰块,故C错误;
D.物质的比热容与物质的种类、状态有关,水和冰的状态不同,水的比热容和冰的比热容不同,故D错
误。
故选B。
4. 用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热(不计热损失),如图是A和B的温度随加
热时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A. A的比热容与B的比热容之比为2:1
B. A的比热容与B的比热容之比为2:3
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学科网(北京)股份有限公司C. 都加热t时间,A和B吸收热量之比为1:2
D. A和B升高相同的温度,吸收热量之比为3:2
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】ABC.用相同的电加热器给质量相等的A、B液体加热,在相同时间内,两加热器放出的热量相
同,那么两液体吸收的热量相同。由图示知,在相同时间内,A的温度升高了20摄氏度,B的温度升高了
40摄氏度,据Q =cm∆t知
吸
c m×20℃=c m×40℃
A B
所以
c :c =2:1
A B
故A正确,BC错误;
D.A、B的温度都升高20摄氏度时,据Q =cm∆t知,
吸
Q :Q =c m×20℃:c m×20℃=c :c =2:1
吸A 吸B A B A B
故D错误。
故选A。
5. 用酒精灯给试管内的水加热至一定程度,发现塞在试管口的木塞被冲出,如图所示。下列描述正确的是
( )
A. 试管中的水是靠做功的方式增加内能的 B. 水蒸气对木塞做功,把机械能转化为内能
C. 水蒸气对木塞做功,与汽油机做功冲程的原理相同 D. 水蒸气对木塞做功,水蒸气内能增加
【答案】C
【解析】
【详解】A.试管中的水是靠热传递的方式增加内能的,故A错误;
B.水蒸气对木塞做功,把内能转化为机械能,故B错误;
C.水蒸气对木塞做功,将水蒸气的内能转化为木塞的机械能,与汽油机做功冲程的原理相同,故C正确;
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学科网(北京)股份有限公司D.水蒸气对木塞做功,将水蒸气的内能转化为木塞的机械能,水蒸气的内能减少,故D错误。
故选C
。
6. 三口之家分别单独使用不同燃料时的平均月消耗量分别为:干木柴约150 kg,无烟煤约50 kg,煤气约
30 kg,天然气约15 kg,这四种燃料中哪一种的热值最高 ( )
A. 煤气 B. 无烟煤 C. 天然气 D. 干木柴
【答案】C
【解析】
【详解】单独使用不同燃料时放出的热量是相同的,根据公式Q=mq可知,在放出热量相同时,热值和燃
烧燃料的质量成反比,因为燃烧天然气的质量最小,所以其热值最高.
故选C.
7. 下列选项可能符合汽车等热机能量流向的是( )
A. B.
C D.
.
【答案】D
【解析】
【详解】热机燃烧燃料放出的能量,有部分转化为提供热机动力的机械能,还有相当部分能量散失了。而
汽油机的效率一般为20%~30%,则机械能约为
W =ηW=30%×1000J=300J
机械能
散失的内能
W =W-W =1000J-300J=700J
内能 机械能
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
8. 小明用如图所示装置探究杠杆平衡条件,实验中杠杆始终保持水平平衡。此时弹簧测力计处于竖直方向,
他发现弹簧测力计示数稍稍超过量程。为了完成实验,下列方案可行的是( )
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学科网(北京)股份有限公司A. 钩码的数量适当增加 B. 钩码的位置适当左移
C. 弹簧测力计转到图中虚线位置 D. 弹簧测力计位置适当向左平移
【答案】D
【解析】
【详解】A.钩码的数量适当增加,阻力增大,阻力臂、动力臂不变,根据杠杆平衡的条件可知,动力增
大,即弹簧测力计示数增大,不可行,故A不符合题意;
B.钩码的位置适当左移,阻力臂增大,阻力、动力臂不变,根据杠杆平衡的条件可知,动力增大,即弹
簧测力计示数增大,不可行,故B不符合题意;
C.弹簧测力计转到图中虚线位置,动力臂减小,阻力臂、阻力不变,根据杠杆平衡的条件可知,动力增
大,即弹簧测力计示数增大,不可行,故C不符合题意;
D.弹簧测力计位置适当向左平移,动力臂增大,阻力臂、阻力不变,根据杠杆平衡的条件可知,动力减
小,即弹簧测力计示数减小,可行,故D符合题意。
故选D。
9. 如图所示,利用动滑轮提升物体,使其在10s内匀速上升4m。物体的重力为10N,动滑轮的重力为
2N,不计绳重与摩擦。下列说法正确的是( )
A. 使用动滑轮可以省距离 B. 物体运动的速度为4m/s
C. 拉力的大小为5N D. 绳子自由端移动的距离为8m
【答案】D
【解析】
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学科网(北京)股份有限公司【详解】A.使用动滑轮可以省力,但费距离,故A错误;
B.物体在10s内匀速上升4m,物体运动的速度为
h 4m
v 0.4m/s
t 10s
故B错误;
C.由图可知,滑轮组绳子的有效股数
n=2
物体的重力为10N,动滑轮的重力为2N,故拉力的大小为
G G 10N2N
F 物轮 6N
n 2
故C错误;
D.绳子自由端移动的距离为
s nh24m8m
故D正确。
故选D。
的
10. 建筑工地上,工人用如图所示 装置将重为300N的建材从地面匀速运送到离地面8m的高处,所用时
间为40s。已知动滑轮重为40N,不计滑轮组的绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A. 工人做的总功为2400J
B. 工人拉力的功率为60W
C. 此过程中该装置的机械效率约为88%
D. 可以通过增加动滑轮个数的方法提高该装置的机械效率
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,滑轮组的动滑轮绕2段绳,不计滑轮组的绳重和摩擦,拉力
1 1
F (GG ) (300N40N)170N
2 动 2
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学科网(北京)股份有限公司绳子自由端移动的距离
s=nh=2×8m=16m
工人做的总功
W =Fs=170N×16m=2720J
总
故A错误;
B.工人拉力的功率为
W 2720J
P 总 68W
t 40s
故B错误;
C.工人做的有用功为克服建材重力做的功,有用功
W =Gh=300N×8m=2400J
有
此过程中该装置的机械效率
W 2400J
有 100% 100%88%
W 2720J
总
故C正确;
D.增加动滑轮的个数,可以增加动滑轮重,增大了额外功,所以会降低机械效率,故D错误。
故选C。
二、非选择题(共60分)
11. 中国的茶文化在宋朝时已借助“海上丝绸之路”名扬世界。用热水泡茶时,茶杯温度会升高,其内能
是通过______的方式改变的;茶水散发出清香,这是______现象。温度越高,分子热运动越______
【答案】 ①. 热传递 ②. 扩散 ③. 剧烈
【解析】
【详解】[1]用热水泡茶时,茶杯会从热水中吸热,温度会升高,其内能是通过热传递的方式改变的。
[2]茶水散发出清香,茶的香味分子和空气分子彼此进入到对方中,这是扩散现象,说明了分子在不停的运
动。
[3]分子的无规则运动与温度有关,物体的温度越高,分子热运动越剧烈,扩散就越快。
12. 如图所示是小李同学在一个标准大气压下探究某物质熔化时温度随时间变化的图像,第4min时的内
能______第 6min 时的内能(选填“大于”、“等于”或“小于”):该物质在AB段的比热容是 CD 段比热
容的______倍(被加热物质的质量和吸、放热功率不变)。
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学科网(北京)股份有限公司【答案】 ①. 小于 ②. 0.5
【解析】
【详解】[1]晶体熔化过程要吸收热量,内能增加。所以第4min时的内能小于第6min时的内能。
[2]根据图中坐标信息可知,该物质在AB段温度升高10℃,被加热l了4min;在CD段温度升高5℃,被
加热4min,加热时间相同,说明其吸收的热量大小相同,根据 Qcmt 可得该物质在AB段的比热容是
CD
段比热容的倍数为
Q
c mt t 5℃ 1
1 1 2 0.5
c Q t 10℃ 2
2 1
mt
2
F l F
13. 如图是宜宾港一起重机正在吊起货物的情景,请在图中画出此时动力 1的力臂 1和阻力 2的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】由图可知,动力F 的方向竖直向上,支点O到动力作用线的距离为动力臂l ,因货物的重力竖
1 1
直向下拉动吊臂,绳子作用在吊臂的点为阻力作用点,方向竖直向下,如图所示:
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学科网(北京)股份有限公司14. 小李同学在利用图示装置研究动滑轮特点时,猜想:如果忽略绳重与摩擦,绳端拉力F 可能与被提升
木块所受的重力、木块上升的高度、动滑轮所受的重力、动滑轮的直径这些因素有关。
(1)若小李探究绳端拉力F与动滑轮直径的关系,请将实验步骤补充完整;
步骤一:按图安装动滑轮;
步骤二:匀速拉动弹簧测力计,使木块升高,读出拉力F的值并记录;
步骤三:换用___________的动滑轮,使同一木块匀速上升相同的高度,读出拉力F的值并记录;
步骤四:重复步骤三,多做几次实验;
(2)步骤四的目的是:________________________ ;
(3)若小李五次实验测得F分别为:1. 8N、1. 8N、1. 8N、1. 8N、1. 8N,则初步得到的结论是:在其他
因素相同时,___________
【答案】 ①. 不同直径 ②. 避免实验偶然性,使结论更具有普遍性 ③. 绳端拉力大小与动滑
轮直径大小无关
【解析】
【详解】(1)[1]本实验探究绳端拉力F与动滑轮直径的关系,从步骤一到步骤二都没有更换不同直径的动
滑轮来进行实验,所以第三步应该更换不同的动滑轮直径。
(2)[2] 重复实验步骤,进行多次实验,其目的主要是避免实验的偶然性,使实验结论更具普遍性。
(3)[3]更换不同直径的动滑轮进行多次实验,得到的绳端拉力都为1.8N,所以可以得出:在其他因素相
同时,绳端拉力F与动滑轮直径无关。
15. 如图所示,图甲为四冲程内燃机吸气冲程的示意图,图中画出了吸气冲程中活塞与曲轴的位置和进气
门、排气门的开闭情况.请在图乙中,画出压缩冲程中活塞运动的方向(用“↑”或“↓”表示)和进气门、排
气门的开闭情况.
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学科网(北京)股份有限公司【答案】
【解析】
【详解】在压缩冲程中,活塞向上运动,压缩气体做功,机械能转化为内能,所以两个气门都是关闭
的.如图:
16. 我国自主研制的“红旗HQ3”无人驾驶汽车在某段平直公路上进行测试,汽车以18m/s的速度匀速行
4.5107J/kg
驶了10min,已知汽车发动机的牵引力是1000N,发动机的效率是40%,(燃油的热值为 )
试求:
(1)汽车牵引力所做的功是多少;
(2)发动机消耗燃油是多少。
【答案】(1)1.08×107J (2)0.6kg
【解析】
【16题详解】
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学科网(北京)股份有限公司s
v
由 t 可得汽车行驶的距离为
s vt 18m/s1060s10800m
汽车牵引力所做的功为
W Fs 1000N10800m=1.08107J
【17题详解】
发动机的效率是40%,燃油完全燃烧放出的热量为
W 1.08107J
Q 2.7107J
放 40%
发动机消耗燃油的质量为
Q 2.7107J
m 放 0.6kg
q 4.5107J/kg
17. 一位同学用如图所示滑轮组拉500N的物体,物体以0.1m/s匀速水平向右做直线运动10s,已知滑动摩
擦力为150N,该滑轮组机械效率为60%,求,
(1)拉力所做有用功;
(2)拉力所做额外功;
(3)拉力做功功率P。
【答案】(1)150J
(2)100J (3)25W
【解析】
【小问1详解】
拉力所做有用功
W fs 150N1m=150J
有物
【小问2详解】
由图可知,绳子段数为
n2
s
v
由 t 得,10s内物体移动的距离为
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学科网(北京)股份有限公司s v t 0.1m/s10s=1m
物物
则绳子自由端移动的距离
s ns 21m=2m
绳 物
W
有
W
由 总 得,拉力做的总功为
W 150J
W 有 250J
总 60%
拉力所做额外功
W W W 250J-150J=100J
额总有
【小问3详解】
拉力做功功率
W 250J
P 总 25W
t 10s
18. 运用知识解决问题。
(1)小明到海水浴场玩,他光着脚踩在沙滩上,感到沙子烫脚,当身体进入水中时,觉得水比较凉,这
是因为:水的比热容______(选填“比较大”或“比较小”),海水和沙子相比,在同样受热时,沙子的温
度变化比海水______(选填“明显”或“不明显”)
(2)已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),煤油的比热容为2.1×103J/(kg·℃)。在实验室中用完全相同的
两个试管分别装上质量相等的煤油和水,用相同热源对试管均匀加热。下列图象正确的是______。用完全
相同的热源对试管均匀加热,是为了让煤油和水在相同时间内______。
(3)下列有关热机效率、燃料热值、物体内能的说法中,正确的是______。
A. 热机所用燃料的热值越大,效率越高 B. 热机功率越大,效率越高
C. 物体的内能越大,温度越高 D. 摩擦生热是利用做功的方式来增加物体的内能
(4)下列现象中,属于机械能转化为内能的是______。
A. 航天飞行器穿越大气层时表面发热 B. 冬天用热水袋取暖
C. 放爆竹时,爆竹腾空而起 D. 电灯发出光和热
【答案】(1) ①. 比较大 ②. 明显
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学科网(北京)股份有限公司(2) ①. C ②. 吸收的热量相同
(3)D (4)A
【解析】
【小问1详解】
[1][2]根据吸热公式
Q =cmΔT
吸
可知,吸收的热量相同时,比热容越大的物体温度的升高量越小,因此在海边,沙子和海水受热相同的情
况下,因为水的比热容较大,所以水的温升更小,沙子的温度变化比海水更明显,会出现沙子烫脚但是海
水却还比较凉的情况。
【小问2详解】
[1]由题意可知,水的比热容是煤油的比热容的2倍,所以根据公式
Q =cmΔT
吸
可知,当吸收的热量相同即加热时间相同时,煤油温度的升高量是水的温度的升高量的2倍,只有C选项
符合题意,故选C。
[2] 完全相同的热源对装有水和煤油的试管分别均匀加热相同的时间,因为热源放出的热量是相同的,所
以可认为水和煤油吸收的热量相同。
【小问3详解】
AB.热机效率是指热机用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比,因此跟热机燃料的热
值以及热机的功率都无关,故AB错误;
C.内能的大小与物体的温度、质量、体积、状态等因素有关,因此内能大的物体温度不一定高,故C错
误;
D.“摩擦生热”现象中,物体克服摩擦力做功,使内能增加,这是通过做功的方式来改变内能,故D正
确。
故选D。
【小问4详解】
A.航天飞行器穿越大气层时克服空气阻力做功,机械能转化为内能,故A符合题意;
B.冬天用热水袋取暖是通过热传递的方式改变物体的内能,只存在能量的转移,不存在能量的转化,故
B不符合题意;
C.放爆竹时,爆竹腾空而起,是火药的化学能转化为内能,内能再转化为机械能的过程,故C不符合题
意;
D.电灯发出光和热是电能转化为光能和内能的过程,故D不符合题意。
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学科网(北京)股份有限公司故选A。
19. 如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是10g,烧杯内的液体初温相同。
(1)比较不同燃料的热值,应选择______两图进行实验:比较不同物质的比热容,应选择______两图进
行实验:在实验中,三烧杯中a、b液体的质量必须控制______(相等/不同)。物理学中,这种实验方法叫
做______法。
(2)通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏______(大/小),你认为出现这样情况的主要原因是:
______。
【答案】(1) ①. 甲、乙 ②. 甲、丙 ③. 相等 ④. 控制变量
(2) ①. 小 ②. 燃料燃烧释放的热量无法完全被液体吸收,存在热量损失
【解析】
【小问1详解】
的
[1]比较不同燃料 热值时,应当保证实验其他因素都相同,只改变燃料的种类,故应选择甲、乙两图进行
实验。
[2]比较不同物质的比热容时,为使得到的实验结论更准确,应当控制实验中其他因素都不变,只改变被加
热物体的种类,故应选择甲、丙两图进行实验。
[3][4]无论是进行哪个探究实验,为保证实验结论的准确性,都必须控制实验中的其他影响因素都不变,只
改变要探究的因素,所以必须要控制三个烧杯中被加热物体的质量相同,这种实验探究方法在物理学中叫
做控制变量法。
【小问2详解】
[1][2]因为一种燃料燃烧释放的热量是无法完全被液体所吸收的,同时燃料也可能存在燃烧不充分的情况,
因此通过实验得到的液体吸收的热量是小于燃料完全燃烧释放的热量的,计算得到的热值也小于燃料的实
际热值。
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学科网(北京)股份有限公司