2022九年级物理全册第十章机械能内能及其转化学情评估卷(北师大版)
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2022-07-07 18:10:45
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第十章学情评估一、选择题(每题3分,共30分)1.为筑牢青少年“拒绝第一支烟”的校园防线,校园全面禁止吸烟。小明说:“一人抽烟,周围的人都在被动抽烟”这其中的科学依据是( )A.分子间有引力B.分子间有斥力C.分子之间有间隙D.分子在不停地做无规则运动2.2021年4月29日,长征5号B运载火箭搭载着中国空间站天和核心舱一飞冲天。长征5号B运载火箭使用液态氢作为燃料,主要是因为液态氢的( )A.热值大 B.沸点低C.密度小 D.比热容大3.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )A.温度相同的物体,内能一定相等B.汽油机的做功冲程中燃气的内能减小C.我们不敢大口喝热气腾腾的汤,是因为汤含有的热量较多D.摩擦生热过程将机械能转化为内能,这些内能又可以自发地转化为机械能4.一个孩子从滑梯上匀速滑下,其臀部有灼热的感觉,这一过程中,小孩子的( )A.动能增大,势能减少,机械能减少B.动能不变,势能不变,机械能不变C.动能增大,势能减少,机械能不变,内能增大D.动能不变,势能减少,机械能减少,内能增大5.如图所示的是四冲程汽油机的某个冲程的剖面图,下列说法正确的是( )(第5题)A.该冲程是压缩冲程B.该冲程中活塞向上运动8
C.该冲程是内能转化为机械能的过程D.该冲程是机械能转化为内能的过程6.如图所示,用相同的酒精灯分别对a、b两液体加热(图甲),若两液体在相同的时间内吸收的热量相等且不计液体热量散失,根据测得数据分别描绘出两液体的温度随时间变化的图像(图乙)。分别用ma、mb、ca、cb表示a、b两液体的质量和比热容,下列推断正确的是( )(第6题)A.若ma=mb,则ca>cbB.若ma=mb,则ca<cbC.若ca=cb,则ma=mbD.若ca=cb,则ma>mb7.甲、乙两物体的比热容之比是1∶3,质量之比是2∶1,若它们吸收相同的热量,则它们升高的温度之比是( )A.1∶6B.3∶2C.2∶3D.6∶18.如图所示的是小球在地面弹跳的情景,小球在A点的机械能为120J,当小球由A点运动到B点时,机械能变为100J,则小球由B点运动到C点时,其机械能可能为( )A.120JB.100JC.90JD.80J(第8题) (第10题)9.8
有两个温度和质量都相同的金属球,先把甲球放入盛有热水的杯中,热平衡后水温降低了Δt;把甲球取出,再将乙球放入杯中,热平衡后水温又降低了Δt,则甲球的比热容c甲和乙球的比热容c乙的大小关系是( )A.c甲>c乙 B.c甲<c乙C.c甲=c乙 D.以上三种情况都有可能10.小明同学用酒精灯对冰块加热,研究冰的熔化现象。图中甲、乙两条图线中的一条是他依据实验数据绘制的。已知m冰=0.1kg,c水=4.2×103J/(kg·℃),c冰=2.1×103J/(kg·℃),酒精灯在相同时间内的加热效果相同。下列分析正确的是( )A.小明绘制的是甲图线B.1~3min内温度不变,说明冰块没有吸收热量C.0~1min内冰块吸收的热量为2.1×103JD.1~3min内,冰水混合物吸收的热量为2.1×103J二、填空题(每空2分,共22分)11.PM2.5是指大气中直径小于等于2.5μm的颗粒物,它们在空中做无规则运动,很难自然沉降到地面,人吸入后会进入血液对人体形成危害,PM2.5在空中的运动________(填“属于”或“不属于”)分子的热运动。12.火柴头在火柴盒上轻轻划过就能擦燃,这是通过________的方式改变物体的内能。火柴也可以放在火上点燃,这是通过________的方式改变物体的内能。13.质量相同、初温相同的水和煤油,放出了相同的热量后,将其混合在一起,则热量由________传递到________。14.如图所示,AOB是光滑轨道,A点的高度大于B点的高度,让小球从A点由静止开始自由落下,沿轨道AOB到达B点后离开(不计空气阻力),从A点运动到O点的过程中________转化为动能,小球离开B点后的运动轨迹最符合________(填“a”“b”“c”或“d”)。(第14题)15.一台四冲程汽油机飞轮的转速为3600r/min,在1s内汽油机对外做了________次功。如果汽油机在一段时间内消耗了0.5kg汽油,若这些汽油完全燃烧,可放出____________J的热量。(q汽油=4.6×107J/kg)8
16.完全燃烧0.5m3的页岩气放出的热量为________J,若这些热量的80%被质量为100kg,初温为20℃的水吸收,可使水温升高到________℃。(q页岩气=4.2×107J/m3)三、实验探究题(第17题12分,第18题10分,共22分)17.在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,让质量不同的小球从斜面的同一高度由静止释放,撞击同一木块,能将木块撞出一段距离,如图所示。(第17题)(1)实验中小球的动能大小是通过________________来反映的;该实验中小球的动能是指____________(填“小球碰撞后”“木块碰撞前”或“小球碰撞前”)的动能。(2)从同一高度由静止释放小球,是为了让小球到达水平面时________相同,该实验的目的是探究小球的动能大小与________的关系。(3)在探究动能与速度关系时,小明认为木块应该尽量靠近斜面底部,小华认为不需要,你认为________说得有理,理由是____________________________________。18.小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热(如图甲所示),以探究水和煤油的吸热能力。(不计热量散失)(第18题)(1)本实验需要用到天平这一测量工具,目的是____________________________。(2)加热10min,水吸收的热量________(填“大于”“小于”或“等于”)煤油吸收的热量。(3)根据实验数据,小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像,如图乙所示,由图像可知,水的沸点是________℃,煤油的比热容是____________J/(kg·℃)。[c水=4.2×103J/(kg·℃)](4)若本次实验共消耗酒精20g,则这些酒精完全燃烧放出的热量是________J。(q酒精=3.0×107J/kg)四、计算题(第19题12分,第20题14分,共26分)8
19.已知物体的重力势能表达式为Ep=mgh,动能表达式为Ek=mv2;其中m为物体的质量,h为物体距离水平地面的高度,v为物体的运动速度,g为常量,取10N/kg。如图所示,将一个质量为2kg的物体从距离地面1m的高度沿水平方向以4m/s的速度抛出。不计空气阻力,物体从被抛出到落地前的瞬间,整个过程中机械能守恒。求:(第19题)(1)物体被抛出时的动能Ek1。(2)物体从被抛出至落地的过程中,其重力所做的功W。(3)物体落地前瞬间的速度v′。8
20.为助力乡村振兴,南通市不少村镇利用水乡特色,将生态农业和旅游观光相结合,打造美丽乡村。如图所示的是某村使用的观光艇,其部分技术参数如表:(g取10N/kg,q柴油=4.3×107J/kg,ρ柴油=0.8×103kg/m3)(第20题)空船质量800kg发动机输出功率4.3×104W最大航速10m/s(1)若观光艇以最大速度匀速航行,求观光艇受到水的平均阻力。(2)某次以最大航速航行30min,消耗柴油5×10-3m3,求发动机的效率。8
答案一、1.D 2.A 3.B 4.D 5.C 6.B 7.B8.C 9.B 10.D 点拨:由图可知,在0~1min内,冰吸收热量,温度升高了5℃,冰熔化成水后,质量不变,根据题意可知,水的比热容是冰的比热容的2倍,根据Q=cmΔt可知,水升高5℃所需的热量为冰升高5℃所需热量的2倍,即水升高5℃,所需的加热时间为2min,故小明绘制的是乙图线,故A错误;由图可知,冰在熔化过程中,温度保持不变,这个过程中,冰会吸收热量,内能增大,故B错误;冰吸收的热量为Q冰=c冰m冰Δt=2.1×103J/(kg·℃)×0.1kg×5℃=1.05×103J,故C错误;酒精灯在相同时间内的加热效果相同,1~3min内,冰水混合物吸收的热量为Q=2Q冰=2×1.05×103J=2.1×103J,故D正确。二、11.不属于12.做功;热传递13.水;煤油14.重力势能;c15.30;2.3×107 点拨:四冲程汽油机的飞轮转速为3600r/min=60r/s,即在1s内飞轮转60r,汽油机完成了120个冲程,对外做功30次。0.5kg的汽油完全燃烧,可放出热量Q=mq汽油=0.5kg×4.6×107J/kg=2.3×107J。16.2.1×107;60点拨:页岩气完全燃烧释放的热量:Q放=mq页岩气=0.5m3×4.2×107J/kg=2.1×107J;由题意可知,水吸收的热量为Q吸=Q放η=2.1×107J×80%=1.68×107J,由Q吸=cmΔt可得,水升高的温度:Δt===40℃,则水的末温:t=t0+Δt=20℃+40℃=60℃。三、17.(1)木块移动的距离;小球碰撞前(2)速度;质量(3)小华;小球在相同的水平面上通过相同的距离时,消耗的机械能相同18.(1)取相同质量的水和煤油8
(2)等于(3)98;2.1×103(4)6×105四、19.解:(1)物体被抛出时的动能Ek1=mv2=×2kg×(4m/s)2=16J。(2)物体从被抛出至落地的过程中,其重力所做的功为W=Gh=mgh=2kg×10N/kg×1m=20J。(3)物体被抛出时的重力势能Ep=mgh=2kg×10N/kg×1m=20J;物体下落时高度减小,速度增大,重力势能转化为动能,整个过程中机械能守恒,物体落地前瞬间的动能Ek2=Ek1+Ep=16J+20J=36J,物体落地前瞬间的速度v′===6m/s。20.解:(1)观光艇受到的牵引力为F===4.3×103N,因为观光艇匀速行驶,所以观光艇受到的牵引力和水的阻力为平衡力,则观光艇受到水的平均阻力为f=F=4.3×103N。(2)t=30min=1800s,发动机输出的有用功为W=Pt=4.3×104W×1800s=7.74×107J,柴油完全燃烧放出的热量为Q放=mq柴油=ρ柴油Vq柴油=0.8×103kg/m3×5×10-3m3×4.3×107J/kg=1.72×108J,柴油发动机的效率:η=×100%=×100%=45%。8