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苏科版九年级上册《第 12 章 机械能和内能》2022 年单
元测试卷
一 、单选题(本大题共12小题,共36分)
1.(3分)如图所示的科学家中,其名字被命名为“力”的单位的是()
A. 牛顿 B. 法拉第
C. 伽利略 D. 欧姆
2.(3分)下列有关热和能的说法中,正确的是( )
A. 发生热传递时,温度总是从高温物体传递给低温物体
B. 一块0℃的冰熔化成0℃的水后,温度不变,内能不变
C. 内燃机的压缩冲程,主要通过做功的方式增大汽缸内物质的内能
D. 夏天在室内洒水降温,利用了水的比热容较大的性质
3.(3分)下列关于热值的说法中正确的是( )
A. 燃料燃烧时,用的燃料越多,获得的热值越大
B. 燃料燃烧时,放出的热量越多,这种燃料的热值越大
C. 相同质量的不同燃料完全燃烧时,放出热量较多的燃料,热值较大
D. 不同的燃料完全燃烧,放出相同热量时,所用质量较少的燃料,热值越小
4.(3分)随着社会经济的发展,人们生活水平的提高,小汽车走进了千家万户,以下
关于小汽车所涉及的物理知识描述正确的有( )
①汽车轮胎上凹凸不平的花纹是为了增大车轮与地面的摩擦力
②汽车上宽大的座椅是为了减小座椅对人体的压强
③汽车配备安全带和安全气囊的目的是为了在紧急刹车时减小人的惯性
④燃油汽车的发动机用水作冷却剂,是因为水的比热容大
⑤汽车行驶过程中,驾驶员相对于座椅是运动的
A. ①②③ B. ③④⑤ C. ①②④ D. ①②⑤
5.(3分)暑假里,小梅跟着妈妈去青岛避暑。烈日当空,小梅在海边玩耍时发现:海
边的沙子热得烫脚,而海水却是凉凉的。解释这一现象要用到的最主要的物理概念是(
)
A. 比热容 B. 密度 C. 热值 D. 质量
6.(3分)下列实例中,属于机械能转化为内能的是( )A. 四冲程内燃机的做功冲程 B. 点燃的火箭升向太空
C. 陨石坠入地球大气层成为流星 D. 夏天广场上的石凳被晒的发烫
7.(3分)下列实例中,涉及到的能量转化正确的是( )
A. 柴油机的做功冲程——机械能转化为内能
B. 给手机充电一一化学能转化为电能
C. 风力发电机发电一一空气的内能转化为电能
D. 燃料燃烧时发热一一燃料的化学能转化为内能
8.(3分)辣椒萝卜是湖南人最喜欢的食品之一,制作辣椒萝卜首先需将新鲜的萝卜切
条,然后将萝卜条放在太阳下晾晒两三天使其变成萝卜干,再拌上剁辣椒和盐,腌制8
至10天即可食用。下列说法中正确的是( )
A. 晒萝卜利用了太阳能来做功
B. 腌制好的萝卜内外都又辣又咸,说明分子在不停地做无规则运动
C. 萝卜干没有内能
D. 萝卜条变干是因为水升华了
9.(3分)用两个完全相同的电加热器分别给质量相同的A、B两种液体加热,加热过
程中,温度随时间变化的图像如图所示,从图中看出( )
A. 液体A的比热容大 B. 两种液体的比热容相等
C. 液体B的比热容大 D. 无法比较
10.(3分)如图所示,甲、乙两位同学分别进行爬竿和爬绳训练,两人都匀速上爬,
下列说法正确的是( )
A. 甲同学向上爬竿过程中,动能转化为重力势能
B. 先爬到顶端的人,克服重力做功多,功率大C. 两人上爬和下滑时,所受摩擦力的方向一定相同
D. 若绳比杆粗糙,则乙同学所受的摩擦力比甲大
11.(3分)2020年6月23日9时43分,我国用长征三号乙运载火箭,成功发射北斗系
统第55颗导航卫星,提前半年完成全球组网部署。如图所示是北斗卫星随火箭加速上
升与沿椭圆轨道绕地球运行时的情景。下列说法错误的是( )
A. 火箭加速上升过程中,重力势能变大,动能增大
B. 火箭加速升空时,火箭推力等于重力
C. 北斗卫星绕轨道运行时受到非平衡力的作用
D. 北斗卫星绕轨道从近地点向远地点运动时,动能变小,机械能守恒
12.(3分)下列事例中,属于内能转化为机械能的是( )
A. 用气筒给自车打气时、气筒会发热 B. 两手互相摩擦,手心变热
C. 水壶中水沸腾后,壶盖被水蒸气顶起 D. 流星与空气摩擦生热发光
二 、填空题(本大题共6小题,共24分)
13.(4分)在“探究水沸腾时的温度变化的特点”的实验中,两组同学在相同的环境
中,用如图甲所示的装置分别进行实验,并根据实验数据绘制如图乙所示的a、b两个
图象,由图象可知:
(1)除了图中实验器材,完成该实验还需要的器材是 ______;
(2)分析数据发现,实验当地的大气压可能 ______一个标准大气压(选填“高
于”、“等于”或“低于”);
(3)两组同学的实验中,水从开始加热到沸腾所用的时间相同,则他们所用水的质量的
大小关系为m ______m 。
a b
14.(4分)某燃气热水器将20kg的水从10℃加热到60℃,完全燃烧了0.21m3的煤
气。水吸收的热量是______J.热水器烧水的效率是______。[已知水的比热容为
J J
4.2×103 kg⋅℃),煤气的热值为4×107
]
( m315.(4分)某铝工件加工之前的温度是25℃,如果要让加工后质量为2kg的该铝工件
的温度由100℃降低到加工前的温度,该铝工件要放出_____J的热量.[已知
c =0.88×103J/(kg·℃)]
铝
16.(4分)在热机的各种损失中 ______带走的能量最多,设法利用这些能量,是提高
燃料利用率的重要措施;“涡轮增压”是目前在各种汽油机和柴油机中采用的一项节
能、提高热机功率的技术。它是利用热机排出的废气带动涡轮旋转,将新鲜空气压缩
后送入内燃机的进气口,这样做的好处是 ______(选填“增大”或“减小”)排出废气
所带走的能量,______(选填“提高”或“降低”)内燃机的效率。
17.(4分)在四冲程汽油机中,将机械能转化为内能的冲程是 ______冲程,如图所示
的是汽油机的 ______冲程.四个冲程中利用飞轮惯性工作的冲程是 ______.
18.(4分)如图所示是四冲程汽油机工作过程中两个冲程的示意图。其中图甲是汽油
机的 ______冲程,在图乙所示的冲程中,将 ______能转化为 ______能。
三 、实验题(本大题共2小题,共12分)
19.(6分)如图甲所示,是小明探究“水的沸腾”的实验装置。
(1)为了节约能源,适当缩短实验时间,可以采取的措施有(写出一种):______。他们
应选用 ______温度计(煤油/酒精)(煤油和酒精的沸点分别为140℃和78℃)。将温
度计刚插入热水中时,温度计的管壁模糊,很难看清示数,原因是 ______。
(2)当水温上升到90℃时,每隔1min记录一次温度计的示数,直到水沸腾5min后停止记录。
图乙温度计示数为 ______;图丙中 ______是水在沸腾时的气泡情况。根据实验数
据,作出了水的温度随时间变化的图象如图丁所示,可知当时条件下,水的沸点是
______。由图丁可以得出水的沸腾特点是 ______。水沸腾时,杯口附近出现大量“白
气”。“白气”是水蒸气遇冷 ______形成的。
(3)小明在完成“观察水的沸腾”实验后,又进一步探究了“沸水自然冷却”过程中温
度随时间的变化情况,他将实验数据记录在如表中。
时间
0 5 10 15 25 35 45 55 65 70
/min
温度
98 70 55 45 35 28 24 22 22 22
/℃
①在坐标图戊中通过描点画出“沸水冷却”时,温度随时间变化的曲线。
②根据表中数据,小明做实验时的环境温度即室温在 ______左右。
③根据描绘出的“沸水冷却”温度随时间变化的曲线,可知沸水在自然冷却过程
中温度变化的规律是:______。
20.(6分)小芳在“观察水的沸腾”实验中:
(1)图1中装置有一处明显错误,请指出来:______。
(2)图2中小芳正在对温度计进行读数,其中正确的操作方法是 ______;
(3)水沸腾前后的气泡变化情景如图3,则表示水沸腾时的是图 ______。
(4)水的温度随时间变化的数据如下表所示,请在图4中画出温度随时间变化的图线
图。
时间
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
(min)
温度
90 92 94 96 98 100 100 100 100 100
(℃)
(5)由表中的实验数据可知:水沸腾时的特点是 ______。
四 、计算题(本大题共3小题,共36分)
21.(12分)已知焦炭的热值为q=3.0×107J/kg,0.14kg的焦炭完全燃烧放出的热量
是多少?若这些热量的25%被温度为25∘C的水吸收,则能使多少质量的水温度升高到
75∘C[c =4.2×103J/(kg.∘C)]
水22.(12分)最近,一项“中国原创”重大发明成为世界关注的焦点!它被称为“空中
奔跑的巴士”(又称巴铁),预计今年7月进行测试,其模型如图所示,巴铁依次靠电力
驱动在钢轨上行驶,相当于40辆柴油公交车的运量,若1辆柴油公交车日常行驶时发
动机的平均输出功率为60kW,发动机的效率为30%,每消耗1kg柴油排放二氧化碳约
为3kg,柴油的热值近似取q=4.0×107J/kg.
(1)若巴铁在100s内沿直线行驶了1500m,求这段时间内巴铁的平均速度;
(2)按柴油公交车每日行驶10h计算,镇江若引进1辆巴铁取代40辆柴油公交车,则每
日可减少二氧化碳排放量多少千克?
(3)巴铁车内电器每天需消耗60kW⋅ℎ的电能,若这些电能全部由车顶上的太阳能电
池板来提供,已知该太阳能电池板1m2面积上接收到的太阳平均辐射功率为1kW,光电
转化效率为20%,每天日照时间按6h计算,求需太阳能电池板的最小面积.
23.(12分)阅读短文,回答文后的问题,
风寒温度
人们都有这样的体验:走在街上,穿着的衣服感觉冷暖刚好适宜,这时突然起了一阵
大风,顿时感觉周身寒冷,这就是风寒效应,风寒效应会影响人体对冷的感觉,导致
人体感觉的温度与温度计的示数有明显的差别。原来,人体的主要散热部位是皮肤,
通过皮肤红外辐射、接触传导热量、冷热空气对流和汗液蒸发等方式散热。当无风
时,在人体皮肤和周围空气之间有一个比较稳定的空气层,由于空气是热的不良导
体,可以起到保温作用;当刮风时,稳定的空气保温层不断被新来的冷空气所代替,
并把热量带走,风速越大,人体散失的热量越快、越多,人也就感觉越寒冷。科学家
提出用风寒温度描述刮风时人体皮肤感觉的温度,并通过大量实验找出了风寒温度和
风速的关系。表是在气温为5℃时,风寒温度和风速的关系。
风速
0 10 20 30 40
/(km⋅ℎ −1 )
风寒温度
5 3 1 −1 −3
/℃
(1)风会使人感觉更寒冷的原因主要是加强了下列______散热方式。
A.辐射 B.传导 C.对流 D.汗液蒸发
(2)一个质量为50kg的人散失热量4.2×105J,如果人体没有产生相应的热量,
J
则体温将下降______℃.[人体的比热容取4.2×103 kg⋅℃)]
(
(3)利用表格给出的数据作出风寒温度风速图象。
35km
(4)当气温为5℃,风速为 时,地面的水会结冰吗?答:______。
ℎ
(5)根据所给数据,用T表示风寒温度,t表示气温,v表示风速,请你写出三者关系的表达式:______。
五 、简答题(本大题共1小题,共6分)
24.(6分)阅读短文,回答问题。
客机C919如图甲,我国研制的大客机C919于5月5日首飞成功。C919机舱内覆有一层
高孔率“超细航空级玻璃棉”,能很好地保温与吸收噪音,其单丝纤维直径只有
3~5μm,1m3的质量为5kg。
机舱内先进的“呼吸系统”,使飞机在气压只有2.5×104Pa左右的万米高空时,能将
机外−50℃以下的冷空气不断压缩,导致送入舱内的空气温度达到50℃以上,同时系
统依靠传感器的自动控制,使舱内气压和温度达到舒适值。
该机有较大的翼载,翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值;机上搭载的新一
代涡扇发动机的热效率和推进效率比一般客机高,所谓热效率是指发动机获得的机械
能与燃料完全燃烧产生的内能之比,而推进效率则是指发动机传递给飞机的推进功(推
力所做的功)与其获得的机械能之比,下表是飞机的部分技术参数。
最大起飞质量 72.5t 客舱内气压 8.0×104Pa
巡航速度 920km/h 发动机巡航推力 3.6×104N
(1)阳光下,飞机尾翼呈现绿色,是因为尾翼 ______ 绿光;若飞机的翼载是
500kg/m2,则机翼面积为 ______ m2。
(2)下列关于”超细航空级玻璃棉“性质的描述中,不正确的是 ______ 。
A.单丝纤维比头发细
B.密度与玻璃差不多
C.隔音性能相对较好
D.导热能力相对较弱
(3)在万米高空,机体1m2面积上承受内外气压的压力差约为 ______ N;为确保
机舱内的温度维持体感舒适值,机上空调需要不断 ______ (选填“加热”或“制
冷”)。
(4)飞机水平匀速巡航时,受到的阻力为 ______ N;若飞机以巡航速度飞行0.5h
的过程中,耗油1500kg,发动机的热效率为40%,则此过程中发动机的推进效
率为 ______ %。(燃油热值q取4.6×107J/kg)
(5)如图乙是模拟空调温控装置原理的简化电路,电源电压为6V,R 为电阻箱,L
1
为阻值不计的线圈,R 是热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小,当控制电路中
2
的电流大于等于某一值时,接通受控电路使空调工作。
①若要在较低温度下接通受控电路,应将R 的阻值适当 ______ (选填“增
1大”或“减小”)
②当电阻R 调到1kΩ时,能接通受控电路。已知热敏电阻的电流随电压变化的
1
I−U图象如图丙,则此时控制电路中的电流为 ______ mA。答案和解析
1.【答案】A;
【解析】解:为了纪念牛顿在物理学上的突出贡献,以他的名字命名了力的单位,故
A正确。
故选:A。
力的单位是牛顿,简称牛,符号是N。
在国际单位制中,为了纪念科学家在物理学研究中的杰出贡献,好多单位以他们的名
字来命名的,例如:电压——伏特、电流——安培、电阻——欧姆、功和能量——焦
耳、功率——瓦特、力——牛顿、压强——帕斯卡等。
2.【答案】C;
【解析】解:A、发生热传递时,传递的是热量而不是温度,故A错误;
B、一块0℃的冰熔化成0℃的水后,吸收热量,温度不变,内能增加,故B错误;
C、内燃机的压缩冲程,活塞压缩气缸内物质做功,机械能转化为内能,是通过做功
改变物体的内能,故C正确;
D、夏天在室内洒水,水汽化(蒸发)吸收热量,起到降温的作用,不是利用了水的比
热容较大的性质,故D错误。
故选:C。
(1)热传递的条件是两个物体之间存在温度差,热量从高温物体传给低温物体或者从物
体的高温部分传向低温部分。
(2)内能的大小跟质量、温度、状态有关;晶体熔化过程吸收热量,温度不变,内能增
大;
(3)改变物体内能的方式有做功和热传递,做功属于能量的转化,热传递属于能量的转
移;
(4)物体由液态变为气态的过程叫汽化,汽化吸收热量。
本题综合考查了热传递的条件、晶体熔化的特点、物体内能的改变方法、汽化吸热等
有关知识,是一道综合题。
3.【答案】C;
【解析】解:
AB、燃料的热值只与燃料的种类有关,与放出热量的多少、燃料的质量和燃料的燃烧
程度无关,故A、B错误;
C、相同质量的不同燃料完全燃烧时,放出热量越大的燃料,其热值越大,故C正
确;
D、不同的燃料完全燃烧,放出相同热量,所用燃料的质量越少,热值越大,故D错
误。
故选:C。
1kg某种燃料完全燃烧放出的能量,叫做这种燃料的热值。热值是燃料的一种特性,
它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关。据此分析判断。该题考查了学生对热值概念的了解与掌握,明确热值是燃料的一种特性(只与燃料的种
类有关,与燃料的质量、燃烧程度等无关)是本题的关键。
4.【答案】C;
【解析】解:①汽车轮胎上刻有凹凸不平的花纹,这是在压力一定时,通过增大接触
面的粗糙程度来增大摩擦力,故①正确。
②汽车的座椅设计得既宽又大,是在压力一定时,通过增大受力面积减小压强,让司
机坐上去觉得舒服,故②正确。
③汽车配备安全带和安全气囊的目的是为了在紧急刹车时防止惯性带来危害,不能减
小惯性,故③错误。
④汽车发动机工作时产生大量的热,这些热如果不迅速转移,就可能损害发动机,因
此利用水的比热容大的特点(相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收
的热量多)把这些热迅速吸收,使发动机的温度不致升得太高,故④正确;
⑤汽车行驶过程中,驾驶员相对于座椅的位置并未改变,是静止的;故⑤错误。
综上分析,正确的是①②④。
故选:C。
①增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压
力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
②压强与压力大小和受力面积的大小有关。减小压强的方法:减小压力、增大受力面
积;
③物体具有保持原来运动状态不变的性质叫做惯性,惯性是物体本身的性质,任何物
体都有惯性;
④水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高或降低相同的温度,水吸收或
放出的热量多;吸收或放出相同的热量,水升高或降低的温度少;
⑤物体的运动与静止是相对于参照物来说的,关键是看相对于参照物的位置是否发生
了改变;当物体受平衡力的作用时,其运动状态不会改变。
该题考查惯性,以及增大和减小摩擦的方法,减小压强的方法、水的比热容的特点及
应用等多个知识点,是一道综合性较强的题目。
5.【答案】A;
【解析】解:因为沙子的比热容比海水的比热容小,吸收相同热量,相同质量的沙子
比海水温度上升得快,所以小梅在烈日当空的海边玩耍,感到沙子烫脚,海水却凉凉
的;所以解释这一现象要用到的最主要的物理概念是比热容;故A正确,BCD错误。
故选A。
水的比热容较大,相同质量的水和沙子比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少,
所以沙子滚烫,而海水依旧凉爽。
这道题主要考查学生对比热容和“水的比热容大”的了解和掌握,是一道基础题。
6.【答案】C;【解析】解:A、内燃机的活塞在燃气推动下运动,内能转化为机械能.不符合题
意.
B、点燃的火箭飞向太空,燃料燃烧放出的内能转化为机械能.不符合题意.
C、陨石坠入地球大气层成为流星,是陨石和空气摩擦生热的过程,是机械能转化为
内能的过程.符合题意.
D、石凳被晒得发烫,是内能的一种转移.不符合题意.
故选C
(1)自然界的能量之间都是可以相互转化的,物体间的能量也是可以转移的,在转移或
转化的过程中,能的总量是不变的.
(2)内能的增加有两种方式:做功、热传递.
(3)内燃机的四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,及压缩和做功冲
程中的能的转化.
7.【答案】D;
【解析】解:A、柴油机在做功冲程中,将内能转化为机械能,故A错误;
B、在给手机电池充电的过程中,将电能转化为电池的化学能,故B错误;
B、风力发电机发电时,将风的机械能转化为电能,故C错误;
D、燃料燃烧时发热,将燃料的化学能转化为内能,故D正确。
故选:D。
能量可以从某一种形式转化为另一种形式,或从一个物体转移到另一个物体,在转化
或转移的过程中能量的总量保持不变;分析转化前后能量的形式,然后答题。
在自然界中,能量转化的现象很多,并且能量的转化也是有规律可循的,例如用电器
都是将电能转化成了其它形式的能。在日常的学习中我们要注意总结归纳。
8.【答案】B;
【解析】解:A、晒萝卜时,萝卜吸收热量、内能增加、温度升高,加快水的蒸发,
利用了热传递改变内能,没有利用太阳能来做功,故A错误;
B、腌制萝卜时,辣椒分子、盐分子进入到萝卜中,使萝卜变辣、变咸,说明分子在
不停地做无规则运动,故B正确;
C、一切物体的分子都在不停地做无规则运动,一切物体都具有内能,萝卜干也具有
内能,故C错误;
D、萝卜条变干是因为萝卜内的水蒸发(汽化)了,故D错误。
故选:B。
(1)改变物体内能的方法:做功和热传递;
(2)不同物质接触时,分子彼此进入对方的现象叫扩散,扩散现象说明分子在永不停息
地做无规则运动;
(3)物体内所有分子做无规则运动具有的动能和分子势能的总和叫内能,一切物体都具
有内能;(4)物质由液态变为气态叫汽化,由固态直接变为气态叫升华。
此题主要考查了改变物体内能的方法、分子的无规则运动、内能的概念、汽化的应
用,属于基础题目。
9.【答案】C;
【解析】解:(1)用两个完全相同的电加热器分别给A、B两种液体加热,则两液体吸
收热量相同;
(2)由图象可以看出,加热相同的时间(吸收热量相同),B的温度升高得少一些(B的温
Q
度变化小),根据c= 可知,B液体的比热容较大。
mΔt
故选:C。
(1)用两个完全相同的电加热器分别给A、B两种液体加热,则吸收热量相同;
(2)根据吸热公式Q=cmΔt可知,如果A、B两种液体的质量相同,温度变化小的比热
容大。
此题主要考查了学生对比热容了解与掌握,注意要学会看图形(取相同的时间比较甲乙
温度变化的高低)。
10.【答案】C;
【解析】解:A、甲同学匀速向上爬杆,质量不变,速度不变,动能不变,高度增
大,重力势能增大,所以不是动能转化为重力势能,故A错误;
B、由图可知,甲和乙如果都爬到顶端,上升的高度相同,根据W =Gh可知,克服重
W Gh
力做功多少由高度和重力决定,根据P= = =Gv可知,克服重力做功的功率的大
t t
小由重力和速度决定,甲和乙重力大小关系未知,所以无法判断谁做功多和谁的功率
大,故B错误;
C、两人上爬时,竖直方向上重力大小等于摩擦力大小,重力方向竖直向下,摩擦力
方向竖直向上;两人下滑时,此时受到的摩擦力为滑动摩擦力,和人相对运动方向相
反,此时摩擦力还是竖直向上,所以两人上爬和下滑时,所受摩擦力的方向一定相
同,故C正确;
D、甲、乙两位同学分别进行爬竿和爬绳训练,两人都匀速上爬,竖直方向上摩擦力
和重力是一对平衡力,所以摩擦力大小等于重力大小,两人重力大小关系未知,所以
无法比较摩擦力的大小,故D错误。
故选:C。
(1)甲同学匀速向上爬杆,质量不变,速度不变,动能不变,高度增大,重力势能增
大;
(2)由图可知,甲和乙如果都爬到顶端,上升的高度相同,根据W =Gh判断两人做功
W Gh
的多少,根据P= = =Gv判断功率的大小;
t t
(3)两人上爬时,竖直方向上重力大小等于摩擦力大小,重力方向竖直向下,摩擦力方向竖直向上;两人下滑时,此时受到的摩擦力为滑动摩擦力,和人相对运动方向相
反,此时摩擦力还是竖直向上;
(4)甲、乙两位同学分别进行爬竿和爬绳训练,两人都匀速上爬,竖直方向上摩擦力和
重力是一对平衡力,所以摩擦力大小等于重力大小。
此题主要考查了摩擦力、功和功率的计算以及能量之间的转化,是一道好题。
11.【答案】B;
【解析】解:A、火箭上升过程中速度增大,质量不变,动能增大,重力势能增大,
机械能增大,故A正确;
B、火箭加速升空时,其运动状态发生了变化,受力不平衡,此时火箭的推力大于重
力,故B错误;
C、火箭入轨后做圆周运动,运动状态不断改变,故受的力不是平衡力,故C正确;
D、入轨后的卫星从近地点向远地点运动时,高度增大,质量不变,重力势能变大,
速度变小,动能变小,由于不存在摩擦,所以机械能守恒,故D正确;
故选:B。
(1)(4)物体由于运动而具有的能叫动能,质量越大,速度越大,动能就越大;物体由
于被举高而具有的能叫重力势能,质量越大,高度越高,重力势能就越大;
(2)根据火箭的运动状态判定推力和重力的大小;
(3)物体受平衡力的作用处于平衡状态。
本题通过火箭发射考查蕴含的物理知识,注重知识应用的考查,相对比较简单。
12.【答案】C;
【解析】解:A、用打气筒给自行车打气时,活塞压缩空气做功,空气内能增加,温
度升高,机械能转化为内能;故A错误;
B、两手相互搓一搓,手心变热是摩擦生热,也就是做功的方式使内能增加,是把机械
能转化为内能;故B错误;
C、烧水时蒸气把壶盖顶起,是水蒸气的内能转化为壶盖的机械能;故C正确;
D、流星与空气摩擦,温度升高,发光发热,是机械能转化为内能;故D错误。
故选:C。
(1)自然界的能量既不会消失,也不会创生,只会从一种形式转化为另一种形式,或从
一个物体转移到另一个物体上。
(2)生活中存在很多机械能和其他形式能的转化的现象。内燃机是内能转化为机械能;
发电机是机械能转化为电能;电动机是电能转化为机械能;摩擦生热是机械能转化为
内能等等。
注意内能转化为机械能主要是通过物体膨胀对外做功来实现的。
13.【答案】秒表 低于 >;
【解析】解:
(1)实验时还需要记录不同时刻的温度值,因此,需要测量时间的秒表;(2)水沸腾时吸热,但温度保持不变,不变的温度即为水的沸点,是98℃,1标准大
气压下,沸水的温度是100℃,液体沸点随气压的升高而升高,所以当地大气压低于
标准大气压;
(3)由图乙知a的初温比b的初温高,a、b同时沸腾,说明吸收的热量相同,a升高的温
度低,根据Q=cmΔt知,说明a的质量大。
故答案为:(1)秒表;(2)低于;(3)>。
(1)实验时还需要记录时间,所以需要钟表;
(2)水沸腾时吸热温度不变,不变的温度即为沸点,液体沸点随气压的升高而升高;
(3)影响水沸腾时间长短的原因:水量的多少,水的初始温度等。
水的沸腾实验是初中热学中重要的实验,一般考查水沸腾前后气泡的变化、沸点、沸
点和气压的关系、沸腾的条件、沸腾的特点、加热时间比较长的原因、器材、水沸腾
的图象、温度计的正确使用和读数等。
14.【答案】4.2×106; 50%;
【解析】解:
(1)水吸收的热量:
J
Q =cm(t−t )=4.2×103 kg⋅℃)×20kg×(60℃−10℃)=4.2×106J;
吸 0 (
(2)这些煤气完全燃烧放出的热量:
J
Q =qV=4×107 ×0.21m3=8.4×106J,
放 m3
热水器烧水的效率:
Q 4.2×106J
W= 吸= ×100%=50%。
Q 8.4×106J
放
故答案为:4.2×106;50%。
(1)知道水的质量、水的初温和末温、水的比热容,利用吸热公式Q =cm(t−t )求水
吸 0
吸收的热量(有用能量);
(2)知道使用煤气的体积、煤气的热值,利用Q =qV求煤气完全燃烧放出的热量(总
放
能量);热水器烧水的效率等于水吸收的热量与煤气完全燃烧放出的热量之比。
此题主要考查了吸热公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的应用,是一道较简单
的应用题。
15.【答案】1.32×105;
【解析】
Q =cm(t −t)=0.88×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃−25℃)=1.32×105J.
放 0
16.【答案】废气 减小 提高;
【解析】解:(1)从内燃机的能流图中获知燃气内能的流向,能量损失最多的是废气内
能;(2)在热机的能量损失中,废气带走了大部分的热量,所以“涡轮增压”利用热机排出
的废气带动涡轮旋转,充分利用了废气带走的热量,提高了热机的效率。
故答案为:废气;减小;提高。
(1)了解热机的各种能量损失,知道在这些损失中,废气的温度很高,带走的能量最
多;
(2)要解决此题,需要掌握热机效率的概念,即用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放
出的能量之比,减少能量的损失可以提高热机的效率。
此题主要考查热机能量损失的主要原因、热机的效率,通过“涡轮增压”考查了提高
热机效率的途径,具有实际意义。
17.【答案】压缩 做功 吸气冲程、压缩冲程和排气冲程;
【解析】解:在四冲程汽油机中,将机械能转化为内能的冲程是压缩冲程;
根据图示可知,进气门和排气门关闭,火花塞点火,活塞向下运动,气缸容积增大,
因此是做功冲程.四个冲程中,对外提供内能的冲程只有做功冲程,其它三个冲程都
是依靠惯性完成的,因此利用飞轮惯性工作的冲程有:吸气冲程、压缩冲程和排气冲
程。
故答案为:压缩;做功;吸气冲程、压缩冲程和排气冲程。
内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,将机械能转化为内
能的是压缩冲程,将内能转化为机械能的是做功冲程;对外提供内能的冲程只有做功
冲程,其它三个冲程都是依靠惯性完成的。
此题主要考查对热机一个工作循环中各冲程情况的了解以及工作的实质,并掌握涉及
能量转化的两个冲程。
18.【答案】吸气 机械 内;
【解析】解:
由图甲可知,进气门打开,排气门关闭,活塞下行,所以是吸气冲程;
乙图中进气门、排气门都关闭,活塞上行,所以是压缩冲程,在该冲程中将机械能转
化为内能。
故答案为:吸气;机械;内。
汽油机的一个工作循环由四个冲程组成:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲
程。
内燃机的四个冲程中有两个冲程发生能量转化,一是压缩冲程中机械能转化为内能;
二是做功冲程中内能转化为机械能,判断出是哪个冲程,再判断能量是怎样转化的。
解决此类问题关键是看气门的开关情况和活塞运动情况,结合规律总结进行判断内燃
机的冲程;并熟练掌握做功冲程和压缩冲程中的能量转化。
19.【答案】null;
【解析】解:(1)减少水的质量(或提高水的初温)做沸腾实验,这样可以使水更快的沸
腾,是为了缩短实验时间;
水的沸点大约为100℃,高于酒精的沸点,所以应选择煤油温度计来测量;
倒入热水时,热的水蒸气遇冷的温度计壁液化成小水珠,沾在温度计壁上,造成很难看清示数;
(2)①零刻度在温度计的下方,液柱远离零刻度,是零上,每一个大格代表10℃,每
一个小格代表1℃,示数是98℃。
水沸腾时,整个容器中水温相同,水内部不停地汽化,产生大量的水蒸气进入气泡,
气泡变大。现象A符合水沸腾时的现象。
②有图象可知,水沸腾时,不断吸收热量,温度保持98℃不变,所以此时水的沸点
是98℃。
③水沸腾的特点:水沸腾时,不断吸收热量,温度保持不变。
④“白气”是杯中汽化成的水蒸气遇冷的空气液化形成的。
(3)①在图象上描出
(0,98)(5,70)(10,55)(15,45)(25,35)(35,28)(45,24)(55,22)(65,22)(75,22)各
点,用光滑的曲线连接各点。如图所示:
②根据表中的数据可推知,当水的温度为22℃时,水的温度保持不变,可以判断环
境的温度是22℃。
③根据描画出的水温随时间变化的曲线判断,水和环境的温度差越大,水放出热量越
快,水和环境的温度差越小,水放出热量越慢。
故答案为:
(1)减少水的质量;煤油;水蒸气液化;
(2)98℃;A;98℃;水沸腾时继续吸热,温度不变;液化;
(3)如上图;22℃;温度降低先快后慢。
(1)要缩短完成实验的时间,也就是缩短沸腾前的加热时间,可以采用的方法有:盖纸
盖、装的水少一些、装初温较高的水、加大火焰等。被测液体的沸点不能高于温度计
内液体的沸点;物质由气态变为液态的过程是液化;
(2)温度计的读数:首先确定零上还是零下,确定每一个大格和每一个小格各代表的示
数,从小数字读向大数字。
水沸腾之前,水下层的温度高于上层的水温,气泡上升过程中,气泡中的水蒸气遇冷
液化成水,气泡变小;水沸腾时,整个容器中水温相同,水内部不停地汽化,产生大
量的水蒸气进入气泡,气泡变大。
液体沸腾时,不断吸收热量,温度保持不变,这个不变的温度是液体的沸点。
液体沸腾的特点:液体沸腾时不断吸收热量,温度保持不变。生活中看到的白气,是水蒸气遇冷液化形成的。
(3)在图象上描绘时间和温度的对应点,然后用光滑的曲线连接起来。
物体和环境温度相同时,就不再发生热传递。通过温度可以判断环境的温度。
由图象判断:水和环境的温度差越大,水放出热量越快。
水沸腾实验是初中热学重要的实验,通过水沸腾实验考查了热量计算公式、温度计的
读数、水沸腾前后气泡上升时大小的变化、沸腾的特点、沸点、液化、热传递规律等
等,综合性很强,一定要熟练掌握此题。
20.【答案】null;
【解析】解:(1)温度计使用时,温度计的液泡要完全进入被测物质中,且不能碰到容
器底部或侧壁。所以图1中装置中错误的地方是温度计液泡碰到烧杯底部;
(2)温度计读数时,视线要与液柱上表面齐平,俯视会使结果偏大、仰视会使结果偏
小。所以正确的读数方式是b;
(3)水沸腾前产生的气泡在上升过程中会因为温度降低,气泡里面的水蒸气液化进入水
中,使气泡逐渐变小。水沸腾后不断有水汽化为水蒸气进入气泡,气泡上升时体积逐
渐变大,到水面破裂开来。所以水沸腾时的是图甲;
(4)
根据表中数据作图: ;
(5)水沸腾时的特点是吸收热量但温度不变。
故答案为:(1)温度计液泡碰到烧杯底部;(2)b;(3)甲;(4)
(5)
; 吸收热量但温度不变。
(1)温度计使用时,温度计的液泡要完全进入被测物质中,且不能碰到容器底部或侧
壁;
(2)温度计读数时,视线要与液柱上表面齐平,俯视会使结果偏大、仰视会使结果偏
小;
(3)水沸腾前产生的气泡在上升过程中会因为温度降低,气泡里面的水蒸气液化进入水
中,使气泡逐渐变小。水沸腾后不断有水汽化为水蒸气进入气泡,气泡上升时体积逐
渐变大,到水面破裂开来;
(4)根据表中数据作图即可;
(5)水沸腾时的特点是吸收热量但温度不变。此题主要考查温度的正确使用、正确读数、水沸腾前后气泡的区别、作图、水沸腾时
的特点,属于综合题目。
21.【答案】解:Q =mg=3×107J/kg×0.14g=4.2×106J
放
Q 4.2×106J×25%
m = 额 = =5kg。;
水 c .Δt 4.2×103J/(kg.∘C)×(75∘C−25∘C)
水
【解析】略
22.【答案】解:(1)巴铁的平均速度:
s 1500m
v= = =15m/s;
t 100s
W
(2)根据P= 可得,发动机做的功:
t
W=Pt=60×103W×10×3600s=2.16×109J,
W
根据η= 可得,放出的热量:
Q
W 2.16×109J
Q= = =7.2×109J,
W 30%
根据Q=mq可得,燃油的质量:
Q 7.2×109J
m= = =180kg,
q 4.0×107J/kg
减少的二氧化碳排放量:
m′=(180×40×3)kg=21600kg;
E
电
(3)根据η= 可得,接收的太阳能:
E
光
E 60kW.ℎ
E = 电= =300kW•h,
光 W 20%
接收光的功率P =
E
光
300kW.ℎ
=50kW,
光 t 6h
已知该太阳能电池板1m2面积上接收到的太阳平均辐射功率为1kW
则电池板的面积S=50kW×1kW•h/m2=50m2.
答:(1)这段时间内巴铁的平均速度为15m/s;
(2)每日可减少二氧化碳排放量21600kg;
(3)需太阳能电池板的最小面积50m2.;
【解析】
s
(1)已知时间和路程,利用v= 计算速度;
t
W W
(2)首先根据P= 求出发动机做的功,然后根据W= 求出燃油放出的热量,再根据
t Q
Q=mq求出燃油的质量,再进一步求出减少的二氧化碳排放量;W
(3)首先根据光电转化效率可求得接收的太阳能,利用P= 求出接收光的功率,然后
t
可求太阳能电池板的最小面积.
此题主要考查速度的计算、热机的效率、太阳能的相关计算,关键是各种公式及其变
形公式的选择和灵活运用.
23.【答案】C;2;不会;T=-0.2v+5(℃);
【解析】解:(1)风加速了人体周围空气流动速度,加快了对流散失的热量,故选C。
(2)由Q=cmΔt得:
Q 4.2×105J
Δt= 放= =2℃
降低的温度 cm J ;
4.2×103 kg.℃)×50kg
(
(3)根据表中实验数据在坐标系内描出对应点,然后作出图象,如图所示。
35km
(4)当气温为5℃,风速为 时,水的温度为5℃,地面的水不会结冰。
ℎ
(5)由图象可知,当温度一定时,风寒温度与风速成正比,
10km
设关系式为T=kv+b,将v=0,T=5℃代入得:b=5℃,把v= ,T=3℃,代
ℎ
入解得,k=−0.2,
则关系式为T=−0.2v+5(℃);
故答案为:(1)C;(2)2;(3)如图所示;(4)不会;(5)T=−0.2v+5(℃)。
(1)认真审题,根据题目所提供的信息分析答题。
(2)已知散失的热量、人体质量与比热容,由热量公式的变形公式可以求出下降的体
温。
(3)根据表中实验数据,应用描点法作图,作出图象。
(4)根据结冰的条件分析答题。
(5)根据表中实验数据进行分析,得出结论。
认真阅读题目所给信息是正确解答该题的关键。要掌握描点法作图的方法。
24.【答案】反射 145 B 5.5×104 制冷 3.6×104 60 减小 2;
【解析】解:(1)在阳光下飞机尾翼呈现绿色是因为飞机的尾翼反射绿色光;
飞机最大起飞质量(m)
根据翼载的定义可得:翼载= ,
机翼面积(S)飞机最大起飞质量(m) 72.5×103kg
所以机翼面积:S= = =145m2 ;
翼载 500kg/m2
m 5kg
(2)“超细航空级玻璃棉”的性质有:直径只有3~5μm,密度ρ= = =5kg/m3
V 1m3
,
其密度比玻璃的密度小很多,还具有很好的隔音性能、保温效果好(即导热能力相对较
弱);故B不正确;
(3)在万米高空,机舱外的大气压为2.5×104Pa,机舱内的气压为8.0×104Pa,
所以,在机体每平方米上产生的压力差:
ΔF=F −F =p S−p S=(p −p )×S=(8.0×104Pa−2.5×104Pa)×1m2=5.5×104N
向外 向内 内 外 内 外
;
能将机外−50℃以下的冷空气不断压缩,导致送入舱内的空气温度达到50℃以上,所
以机体上的空调要不断制冷,使舱内气压和温度达到舒适值;
(4)飞机水平匀速巡航时,处于平衡状态,受到平衡力的作用,发动机巡航推力与受到
的阻力平衡力,大小相等,故f =F=3.6×104N;
燃料完全燃烧放出的热量:Q=mq=1500kg×4.6×107J/kg=6.9×1010J;
W
根据据W= 机械 得发动机获得的机械能:
Q
放
W =WQ =40%×6.9×1010J=2.76×1010J;
机械 放
发动机巡航的距离为:s=vt=920km/h×0.5h=460km=460000m,
飞机的推进功(推力所做的功):W =Fs=3.6×104N×460000m=1.656×1010J
推力
,
W 1.656×1010J
发动机的推进效率:W'= 推力= ×100%=60%;
W 2.76×1010J
机械
(5)①热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,故要在较低温度下接通受控电路,R 的
2
电阻增大,要使电流不变,应将R 的阻值适当减小,才能使总电阻不变;
1
②当电流为2mA时,R 阻两端的电压为:U =I R =0.002A×1000Ω=2V,
1 1 1
此时R 两端的电压为:U =U−U =6V−2V=4V,由图象知U 符合题意,故此时控
2 2 1 2
制电路中的电流为2mA。
故答案为:(1)反射;145;(2)B;(3)5.5×104;制冷;(4)3.6×104;60;(5)①
减小;②2。
(1)物体的颜色由物体反射的色光决定,根据翼载的定义可得翼载
飞机最大起飞(m) 飞机最大起飞质量(m)
= ,所以机翼面积(S)= ;
机翼面积(S) 翼载
(2)用”超细航空级玻璃棉“性质分析;
(3)使飞机在气压只有2.5×104Pa左右的万米高空时,用F=pS算出压力差,能将机
外−50℃以下的冷空气不断压缩,导致送入舱内的空气温度达到50℃以上,同时系统依靠传感器的自动控制,所以机体上的空调要不断制冷,使舱内气压和温度达到舒适
值;
(4)物体处于静止或匀速直线运动状态,受到的力是平衡力;根据Q=mq算出燃料完全
W
燃烧放出的热量;根据W= 机械 算出发动机获得的机械能;根据s=vt算出移动的距
Q
放
W
离;根据W =Fs算出发动机传递给飞机的推进功,根据W= 推力 发动机的推进效率。
W
机械
U
(5)①通过线圈电流的越大,电磁铁的磁性越强,根据I= ,结合R 随温度变化
R +R 2
1 2
关系分析判断;
②根据串联电路电流和电压的关系,判断出控制电路中的电流。
根据材料提供知识解题,考查学生学以致用的能力,是中考的热点。