2023-2024学年教科版物理九上同步教学 1.2 内能和热量 同步练习（含解析）
文档属性
| 名称 | 2023-2024学年教科版物理九上同步教学 1.2 内能和热量 同步练习（含解析） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 2.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 教科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-09-10 21:07:00 | ||
图片预览
文档简介
1.2 内能和热量
一、单选题
1．如图，是教科书上的两个实验：甲图是探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置；乙图是探究“物体的动能与质量关系”的实验装置，关于这两个实验研究的有关问题说法不正确的是（ ）
A．甲实验可以推理得出：如果运动的物体不受力，它将以恒定不变的速度一直运动下去
B．乙实验可得出：物体的速度一定时，质量越大，动能越大
C．两个实验都控制物体从同一高度自由下滑，是为了保证物体到水平面时的初速度相同
D．甲、乙实验中物体运动的整个过程中，机械能先变大后变小
2．古人钻木取火，下列情境中改变内能的方式与其相同的是（ ）
A．物体放在取暖器旁时温度升高
B．冬天，搓手可以使手暖和
C．食品放入电冰箱后温度降低
D．夏天，喝冷饮使人感到凉爽
3．将你的文具盒或直尺的一端抬起形成一个斜面，把你的橡皮放在斜面的顶端如图所示，改变斜面的倾角，由静止释放后的橡皮沿斜面下滑，对应橡皮的下滑过程，下列说法正确的是（ ）
A．橡皮所受支持力做了功 B．橡皮的机械能增加了
C．橡皮的内能增加了 D．橡皮的动能不变
4．一个物体温度降低了，则（ ）
A．它的热量减少了 B．它的内能减少了
C．它一定吸收了热量 D．它一定放出热量
5．如图所示，小朋友沿着滑梯匀速下滑的过程中，下列说法中正确的是（忽略空气阻力）（ ）
A．他只受重力和支持力的作用
B．他只受重力和摩擦力的作用
C．他的重力势能减小，动能不变，机械能减少
D．他的势能转化为动能，机械能不变
二、计算题
6．某旅游大巴进行安全检测，在一段平直公路上匀速行驶18km，用时15min。已知汽车及驾驶员的总质量是3×103kg，车轮与地面的总接触面积为0.2m2。此过程消耗燃油4.5kg。假设燃油完全燃烧。（燃油热值q=4.0×107J/kg，g取10N/kg）。求：
（1）汽车匀速行驶时的速度是多少？
（2）汽车静止时对地面的压强是多少？
（3）该汽车燃油完全燃烧产生的热量是多少？
7．某款国产插电混动汽车，汽油发动机既可向车轮提供动力，又可向蓄电池充电，同时蓄电池又将部分能量通过驱动电机向车轮输送。整车质量（含驾驶员）为1.8t，搭载电池电量为18.75kW h，纯电行驶时效率约为80%，利用汽油发动机行驶时热机平均效率约为30%，在平直的公路上以72km/h的速度匀速行驶，受到的阻力为总重的k＝0.03倍。汽油热值约为q＝4.5×107J/kg，g＝10N/kg，求此时：
（1）汽车需要的牵引力；
（2）以纯电行驶时，假如电池从满电到耗尽电量，可以行驶的最大路程；
（3）车辆行驶（2）中相同路程，如果以汽油发动机行驶时，需要燃烧的汽油质量。
8．图为汽油机做功冲程的示意图。若某型号单缸四冲程汽油机的活塞直径为60mm（面积近似取S＝3.0×10－3m2），活塞冲程长度为L＝0.06m，某种工作状态下做功冲程燃气的平均压强为p＝1.0×106Pa，活塞以n＝1380次/分钟作往复运动，汽油机往复运动两次，对外做功一次。
（1）汽油机在此工作状态下的功率是多少？
（2）如果此工作状态下每分钟消耗20g汽油，那么汽油机把内能转化为机械能的效率是多少？（q汽＝4.6×107J/kg、不计摩擦）
9．随着科技的发展，无人驾驶技术日趋成熟。如图所示是利用5G网络理元程驾驶的纯电动汽车，其质量为1.5t，车轮与路面接触的总面积为750cm2，该车在水平路面上匀速直线行驶12km，用时10min，行驶过程中汽车受到的阻力为车重的0.08倍。（汽车匀速行驶过程中功率恒定；汽油热值q＝4.5×107J/kg，g取10N/kg））求：
（1）该车静止在水平路面上时对路面的压强。
（2）这段时间内牵引力所做的功和功率。
（3）该车百公里消耗电能1.8×108J，若这些能量完全由燃烧汽油来获得，相当于完全燃烧汽油多少千克？
10．某混合动力汽车自动时，内燃机不工作，蓄电池向车轮输送能量，当需要高速行驶或蓄电池电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电在某次测试中，蓄电池储存的电能为5×107J，由内燃机提供能量，汽车以50km/h的速度在水平路面匀速直线行驶了0.5h。受的平均阻力为1000N，同时蓄电池的电能增加了22%。则在上述测试中：
（1）以“●”表示汽车，在图中画出汽车的受力示意图。
（2）汽车牵引力做的功是多少？
（3）测试消耗了2kg燃料，燃料的热值为4.5×107J/kg（假设燃料完全燃烧），放出的总热量是多少？
（4）内燃机的效率是多少？
三、实验题
11．小希和实验小组的同学们按照图甲所示的装置做“探究水沸腾时温度变化特点”的实验。
（1）她们在组装实验器材时，其合理的顺序是_______（填写序号）；
①温度计②石棉网③装水的烧杯④酒精灯
（2）实验进行一段时间后，温度计的示数如图甲所示，为_______℃；
（3）水在沸腾前，温度升高，这是通过_______方式增加水的内能；
（4）小希观察到水沸腾时形成的大量气泡不断上升、变大，到水面破裂开来，里面的_______散发到空气中。此过程中，水不断吸收热量，温度_______；
（5）小组同学实验过程中绘制了如图乙所示的温度随时间变化的图象，分析图象可知，此时气压_______（选填“高于”、“等于”或“低于”）标准大气压。
12．18世纪时，一些人认为热是一种微粒，称为“热质”，热传递是“热质”从一个物体到另一个物体的过程，但也有人认为热不是微粒。
（1）英国科学家汤普森在德国视察兵工厂时发现，钻头对弹筒打孔后钻头和弹筒同时发热。若用“热质说”解释，钻头增加的“热质”是由弹筒传来的，弹筒的温度应该变 ___________，但事实并非如此；
（2）英国科学家戴维把两块冰放在0℃的真空容器中，用一个机器带动它们相互摩擦，冰变成水，从而否定“热质说”。戴维在真空容器做实验的目的是 ___________；
（3）小明同学利用功率不变的加热器给0℃的冰加热，刚开始冰慢慢熔化成水，但温度保持在0℃，等冰全部熔化成水后，温度逐渐升高，实验获得如下近似数据：
实验次数 1 2 3 4 5
冰的质量（克） 100 100 200 200 300
冰全部熔化为水的最终温度（℃） 0 4 0 8 2
加热时间（分钟） 5 7.5 10 20 X
则表格中X的数据为 ___________。
13．如图是某种物质凝固时温度随时间变化的图像，请你根据图像回答下列问题：
（1）根据图像可知该物质是 ___________（选填“晶体”或“非晶体”），判断依据是 ___________；
（2）在第12min时，该物质处于 ___________（选填“固”、“液”或“固液共存”）态；
（3）该物质在第4min时的内能 ___________（选填“大于”、“等于”或“小于”）第10min时的内能。
14．在探究某物质熔化规律时，小芳记录的实验数据如表所示，请回答下列问题。
加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
物质温度/℃ 40 42 44 46 48 48 48 48 48 50 53 56
（1）根据表中数据，可以判断该物质是___________；（选填“晶体”或“非晶体”）
（2）该物质的熔点是___________℃；
（3）温度为42℃时，该物质处于___________（选填“固”或“液”）态；
（4）在第4min至第8min的过程中，该物质的内能___________。（选填“增加”或“减少”）
15．小明和小华都选用如图甲所示的实验装置“探究水沸腾时温度变化的特点”：
（1）实验时，给盛水的烧杯加热，是通过______方式改变水的内能；
（2）水沸腾时，继续加热，水的温度______（选填“升高”、“降低”或“不变”）；
（3）实验过程中两位同学分别绘制了水的温度随时间变化的图像（如图乙所示），两位同学图像不同的原因是水的______不同；
（4）水沸腾后，将水倒入烧瓶，发现水停止沸腾。如图丙所示，用橡皮塞塞住烧瓶口并将其倒置，向烧瓶底部浇冷水，发现水重新沸腾了。这是因为浇冷水后瓶内水蒸气______（填物态变化的名称），瓶内气压减小，水的沸点______。（选填“升高”、“降低”或“不变”）。
四、填空题
16．农历五月初五，是我国的传统节日——端午节。吃粽子是端午节的一大饮食习俗，煮棕子的过程是利用_______的方法提高粽子的内能；煮一段时间就闻到了棕子的香味这是________现象，先大火煮，水沸腾后改为小火，此时水的温度______（选填“升高”、“降低”或“不变”）。
17．温度是表示物体______的物理量。摄氏温标规定在标准大气压下，______的温度为0℃。相同质量0℃的水和0℃的冰，内能大的是______。
18．射箭运动员用力拉满弓，从能量转化的角度分析，这是为了让弓具有更大的______，可以更多地转化为箭的______，将箭射得更远。箭在空中飞行的过程中机械能将______（填“变小”“不变”或“变大”）。
19．夏日清晨荷叶上的两颗露珠接触后成为了更大的一颗水珠，表明分子之间存在______力；南极洲的冰川______内能（选填“具有”或“不具有”） 。空气清新剂等压缩气罐不要放置在高温环境下，易使气罐升温爆炸是因为______可以改变物体的内能（选填“热传递”或“做功”）。
20．高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”。据报道：一个50g的鸡蛋从18楼抛下来就可以砸坏行人的头骨，从25楼抛下可使人当场死亡。下落过程中，鸡蛋所受重力大于所受空气阻力，鸡蛋下落过程中，将重力势能转化为 ___________能，下降过程中鸡蛋的机械能将 ___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。
参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
A．甲实验中，如果水平面越来越光滑，则小车运动的距离就会越来越远，可以推理出：如果运动的物体不受力，它将以恒定不变的速度一直运动下去；故A正确，不符合题意；
B．图乙让不同钢球从同一高度滚下（速度相同），发现钢球的质量越大、木块被撞击的越远，说明物体的速度一定时，质量越大，动能越大，故B正确，不符合题意；
C．两实验中，都控制物体从同一高度自由下滑，是为了保证物体到水平面时的初速度相同，这样才符合控制变量法的研究要求，故C正确，不符合题意；
D．甲、乙实验中物体运动时，都受到摩擦阻力的作用，会有一部分机械能转化为内能，所以机械能都会变小，故D错误，符合题意。
故选D。
2．B
【解析】
【详解】
A．钻木取火时，克服摩擦做功，机械能转化为内能，属于通过做功改变物体的内能，物体放在取暖器旁，物体从取暖器中吸收热量，使物体的内能增大，属于通过热传递改变物体的内能，故A不符合题意；
B．搓手时，克服摩擦做功，机械能转化为内能，属于通过做功改变物体的内能，故B符合题意；
C．食品放入电冰箱，食品放出热量，温度降低、内能减小，属于通过热传递改变物体的内能，故C不符合题意；
D．喝冷饮使人感到凉爽，是冷饮从人体吸收热量，使人体内能减小，是通过热传递改变内能的，故D不符合题意。
故选B。
3．C
【解析】
【详解】
A．因为没有在支持力方向上移动距离，所以橡皮所受支持力没有做功，故A错误；
B．运动中需要克服摩擦力做功，所以过程中机械能减小了，故B错误；
C．橡皮在斜面上运动要克服摩擦力做功，机械能转化为内能，使得橡皮的内能增大，这里是通过做功的方式改变物体的内能；故C正确；
D．橡皮质量不变，速度增大，动能增大，故D错误。
故选C。
4．B
【解析】
【详解】
A．热量是一个过程量，只能说吸收热量或放出热量，物体的温度降低，不能说它的热量减少了，故A不符合题意；
BCD．一个物体温度降低了，可能是对外界做了功，也可能是物体放出了热量，则它的内能减少，故B符合题意，CD不符合题意。
故选B。
5．C
【解析】
【详解】
AB．小朋友在下滑的过程中受到了重力、支持力和摩擦阻力的作用，故AB错误；
C．小朋友沿着滑梯匀速下滑，质量不变，高度减小，重力势能减小；速度不变，动能不变，机械能减小，故C正确；
D．小朋友沿着滑梯匀速下滑，重力势能减小，动能不变，机械能转化为内能，机械能减小，故D错误。
故选C。
6．（1）72km/h；（2）1.5×105Pa；（3）1.8×108J。
【解析】
【详解】
解：（1）由可知，汽车匀速行驶时的速度为
（2）汽车静止时对地面的压力大小等于汽车及驾驶员的总重力大小，则汽车静止时对地面的压力
由可知，汽车静止时对地面的压强
（3）由可知，燃油完全燃烧产生的热量
答：（1）汽车匀速行驶时的速度是72km/h；
（2）汽车静止时对地面的压强是1.5×105Pa；
（3）该汽车燃油完全燃烧产生的热量是1.8×108J。
7．（1）540N；（2）100km；（3）4kg。
【解析】
【详解】
解：（1）汽车匀速行驶时，根据二力平衡，牵引力等于阻力，则牵引力为
（2）电池从满电量到耗尽电量消耗的能量为
做的有用功为
行驶的路程为
（3）汽车行驶100km，如果以汽油发动机行驶需要消耗的能量
需要燃烧的汽油质量
答：（1）汽车需要的牵引力是540N；
（2）汽车以纯电行驶从满电到耗尽电量可以行驶的最大路程是100km；
（3）汽车以汽油发动机行驶（2）中相同路程时，需要燃烧的汽油质量是4kg。
8．（1）2070W；（2）13.5%
【解析】
【详解】
解：（1）
燃气对活塞的压力
F=ps=1.0106Pa3.010-3m2=3.010-3N
做一次功为
W=FS=3.010-3N0.06m=180J
功率为
（2）每分钟汽油燃烧释放的热量为
Q=mq=2010-3kg4.6107J/kg=9.2105J
机械效率为
答：（1）汽油机在此工作状态下的功率是2070W；
（2）在此工作状态下汽油机把内能转化为机械能的效率是13.5%。
9．（1）2×105Pa；（2）1.44×107J；2.4×104W；（3）4千克
【解析】
【详解】
解：（1）汽车静止在水平地面上时，对地面的压力
F＝G＝mg＝1.5×103kg×10N/kg＝1.5×104N
车轮与路面接触的总面积为
S＝750cm2＝0.075m2
对地面的压强：
（2）行驶过程中汽车受到的阻力
f=0.08G=0.08×1.5×104N=1200N
由于汽车匀速行驶，行驶的牵引力
F牵=f=1200N
牵引力所做的功
W=F牵s=1200N×12×1000m=1.44×107J
牵引力做功的时间
t=10min=600s
牵引力的功率
（3）由题意知，汽油完全燃烧放出的热量
Q放=W=1.8×108J
由Q放＝mq可知，完全燃烧汽油的质量
答：（1）该车静止在水平路面上时对路面的压强为2×105Pa；
（2）这段时间内牵引力所做的功为1.44×107J；牵引力的功率为2.4×104W；
（3）该车百公里消耗电能1.8×108J，若这些能量完全由燃烧汽油来获得，相当于完全燃烧汽油4千克。
10．（1） ；（2）2.5×107J；（3）9×107J；（4）40%
【解析】
【详解】
解：（1）汽车以50km/h的速度在水平路面匀速直线行驶时，处于平衡状态，水平方向上受到牵引力和阻力的作用，这两个力是一对平衡力，大小相等、方向相反；竖直方向上的重力和支持力是一对平衡力；如下图所示
（2）由得汽车行驶的路程
汽车以50km/h的速度在水平路面匀速直线行驶，受到的平均阻力为1000N，汽车的牵引力为
则牵引力做的功为
（3）燃料完全燃烧放出的热量
（4）由题知，增加的电能
有用能量
内燃机的效率
答：（1）见解析图；
（2）汽车牵引力做的功为2.5×107J；
（3）放出的总热量是9×107J；
（4）内燃机的效率为40%。
11． ④②③① 94 热传递 水蒸气 不变 低于
【解析】
【详解】
（1）[1]实验时要使用酒精灯的外焰加热，所以合理顺序应先放好酒精灯，由其外焰高度确定铁圈及石棉网的高度；温度计测量液体温度时，玻璃泡要浸没在液体中，不能接触容器底和壁，所以接着应放置烧杯，最后安装温度计。
其合理的先、后顺序是：④②③①。
（2）[2]由图可知温度计的分度值为1℃，所以温度计的时数为94℃。
（3）[3]改变物体内能的方式有两种热传递和做功，水在沸腾前，温度升高，这是通过热传递的方式增加水的内能。
（4）[4]当水沸腾时，水中形成大量的气泡上升到水面破裂开来，里面的水蒸气散发到空气中。
[3]水沸腾后，继续吸收热量，水水的温度保持不变。
（5）[5] 沸点的高低和气压有关，气压升高，沸点升高，气压降低，沸点降低，标准大气压下，水的沸点为100℃，由图可知，水的沸点小于100℃，所以此时气压低于标准大气压。
12． 低 为了避免热量被空气吸收 18.75
【解析】
【详解】
（1）[1]若钻头增加的“热质”是由弹筒传来的，则弹筒的“热质”应该减少，则弹筒的温度应该降低。
（2）[2]真空不能进行热传导，在真空容器内做实验是为了避免热量被空气吸收。
（3）[3]由表格中的数据可知，100g冰完全熔化为0℃的水需要加热5min，则300g冰完全熔化为0℃的水时，需要加热的时间
t=3×5min=15min
由实验1、2可知，将100g水从0℃加热到4℃，需要加热有时间
t1=7.5min-5min=2.5min
那么，将100g水从0℃加热到2℃需要的时间为
t2=×2.5min=1.25min
则将300g水从0℃加热到2℃需要的时间
t3=3×1.25min=3.75min
所以表格中X的数据
X=t+t3=15min+3.75min=18.75min
13． 晶体 见解析 固液共存 大于
【解析】
【详解】
（1）[1][2]由图像知，该物质在凝固时，有一个放热且温度不变的水平段，所以这种物质是晶体。
（2）[3]第12min时晶体处于凝固的过程中，是处于固液共存状态。
（3）[4]凝固是一个放热过程，因此该物质在第4min时的内能大于第10min时的内能。
14． 晶体 48 固 增加
【解析】
【详解】
[1][2]晶体在熔化的过程中，吸收热量，温度不变，所以该物质有熔点是晶体，熔点为48℃。
[3]在没有达到熔点温度时，物质处于固态。
[4]熔化过程中，物体仍在吸收热量，内能变大。
15． 热传递 不变 质量 液化 降低
【解析】
【详解】
（1）[1]改变内能的方法有两种：做功和热传递；用酒精灯给水加热，水吸收热量，内能增大，这是通过热传递的方式来改变内能的。
（2）[2]水沸腾时的特点：继续吸热，温度保持不变；继续给沸腾的水加热，水的温度会保持在沸点。
（3）[3]由图乙可知，两次实验中水的沸点以及初始温度均相同，小华给水加热的时间比小明长，说明小华的实验中水达到沸点时吸收了更多的热量，由
可知，小华实验中水的质量比小明的大。
（4）[4][5]液体的沸点与液面上方的气压有关，气压越高沸点越高；向烧瓶底部浇冷水，瓶内的水蒸气遇冷液化成小水滴，瓶内气体变少，气压降低，瓶内水的沸点降低，水又重新沸腾了。
16． 热传递 扩散 不变
【解析】
【详解】
[1]煮粽子时，粽子在水中吸收热量，内能增加，是通过热传递的方式提高了粽子的内能。
[2]煮一段时间就闻到了棕子的香味，这是因为分子在永不停息的做无规则运动，属于扩散现象。
[3]先大火煮，水沸腾后改为小火，此时水温不变，因为水达到沸点后吸收热量，温度保持不变。
17． 冷热程度 冰水混合物 水
【解析】
【详解】
[1][2]温度是用来描述物体冷热程度的物理量。摄氏温标规定在标准大气压下，冰水混合物的温度为0℃，水沸腾时的温度为100℃。
[3]冰要吸收热量、内能增加，才能熔化成水，因此相同质量0℃的水和0℃的冰，内能大的是水。
18． 弹性势能 动能 变小
【解析】
【详解】
[1][2]射箭运动员用力拉满弓，使弓的弹性形变足够大，弹性形变越大，弓具有的弹性势能就越大，松手后，弓在恢复原状的过程中，弹性势能转化成的动能就越多，可以使箭的速度更大，射得更远。
[3]箭在空中飞行的过程中，会克服空气的阻力做功，机械能会转化为内能，故机械能将变小。
19． 引 具有 热传递
【解析】
【详解】
[1]夏日清晨荷叶上的两颗露珠接触后成为了更大的一颗水珠，表明分子之间存在引力。
[2]一切物体都具有内能，故南极洲的冰川具有内能 。
[3] 空气清新剂等压缩气罐放置在高温环境下时，温度升高后罐内气体膨胀对外做功而引起爆炸。空气清新剂等压缩气罐放置在高温环境下温度升高，是因为吸收了太阳光的热量，故是用热传递的方式改变物体的内能。
【点睛】
根据题意，第三空是要填写物体升温时改变物体内能所采用的方式，不是填写气体膨胀对外做功时改变物体内能采用的方式。
20． 动 变小
【解析】
【详解】
[1]鸡蛋下落过程中，质量不变，高度减小，因此重力势能减小，同时速度增大，因此动能增加，增加的动能是由重力势能转化来的，即鸡蛋下落过程是将重力势能转化为动能。
[2]下降过程中，考虑空气阻力，一部分机械能转化为内能，机械能将变小。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
一、单选题
1．如图，是教科书上的两个实验：甲图是探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置；乙图是探究“物体的动能与质量关系”的实验装置，关于这两个实验研究的有关问题说法不正确的是（ ）
A．甲实验可以推理得出：如果运动的物体不受力，它将以恒定不变的速度一直运动下去
B．乙实验可得出：物体的速度一定时，质量越大，动能越大
C．两个实验都控制物体从同一高度自由下滑，是为了保证物体到水平面时的初速度相同
D．甲、乙实验中物体运动的整个过程中，机械能先变大后变小
2．古人钻木取火，下列情境中改变内能的方式与其相同的是（ ）
A．物体放在取暖器旁时温度升高
B．冬天，搓手可以使手暖和
C．食品放入电冰箱后温度降低
D．夏天，喝冷饮使人感到凉爽
3．将你的文具盒或直尺的一端抬起形成一个斜面，把你的橡皮放在斜面的顶端如图所示，改变斜面的倾角，由静止释放后的橡皮沿斜面下滑，对应橡皮的下滑过程，下列说法正确的是（ ）
A．橡皮所受支持力做了功 B．橡皮的机械能增加了
C．橡皮的内能增加了 D．橡皮的动能不变
4．一个物体温度降低了，则（ ）
A．它的热量减少了 B．它的内能减少了
C．它一定吸收了热量 D．它一定放出热量
5．如图所示，小朋友沿着滑梯匀速下滑的过程中，下列说法中正确的是（忽略空气阻力）（ ）
A．他只受重力和支持力的作用
B．他只受重力和摩擦力的作用
C．他的重力势能减小，动能不变，机械能减少
D．他的势能转化为动能，机械能不变
二、计算题
6．某旅游大巴进行安全检测，在一段平直公路上匀速行驶18km，用时15min。已知汽车及驾驶员的总质量是3×103kg，车轮与地面的总接触面积为0.2m2。此过程消耗燃油4.5kg。假设燃油完全燃烧。（燃油热值q=4.0×107J/kg，g取10N/kg）。求：
（1）汽车匀速行驶时的速度是多少？
（2）汽车静止时对地面的压强是多少？
（3）该汽车燃油完全燃烧产生的热量是多少？
7．某款国产插电混动汽车，汽油发动机既可向车轮提供动力，又可向蓄电池充电，同时蓄电池又将部分能量通过驱动电机向车轮输送。整车质量（含驾驶员）为1.8t，搭载电池电量为18.75kW h，纯电行驶时效率约为80%，利用汽油发动机行驶时热机平均效率约为30%，在平直的公路上以72km/h的速度匀速行驶，受到的阻力为总重的k＝0.03倍。汽油热值约为q＝4.5×107J/kg，g＝10N/kg，求此时：
（1）汽车需要的牵引力；
（2）以纯电行驶时，假如电池从满电到耗尽电量，可以行驶的最大路程；
（3）车辆行驶（2）中相同路程，如果以汽油发动机行驶时，需要燃烧的汽油质量。
8．图为汽油机做功冲程的示意图。若某型号单缸四冲程汽油机的活塞直径为60mm（面积近似取S＝3.0×10－3m2），活塞冲程长度为L＝0.06m，某种工作状态下做功冲程燃气的平均压强为p＝1.0×106Pa，活塞以n＝1380次/分钟作往复运动，汽油机往复运动两次，对外做功一次。
（1）汽油机在此工作状态下的功率是多少？
（2）如果此工作状态下每分钟消耗20g汽油，那么汽油机把内能转化为机械能的效率是多少？（q汽＝4.6×107J/kg、不计摩擦）
9．随着科技的发展，无人驾驶技术日趋成熟。如图所示是利用5G网络理元程驾驶的纯电动汽车，其质量为1.5t，车轮与路面接触的总面积为750cm2，该车在水平路面上匀速直线行驶12km，用时10min，行驶过程中汽车受到的阻力为车重的0.08倍。（汽车匀速行驶过程中功率恒定；汽油热值q＝4.5×107J/kg，g取10N/kg））求：
（1）该车静止在水平路面上时对路面的压强。
（2）这段时间内牵引力所做的功和功率。
（3）该车百公里消耗电能1.8×108J，若这些能量完全由燃烧汽油来获得，相当于完全燃烧汽油多少千克？
10．某混合动力汽车自动时，内燃机不工作，蓄电池向车轮输送能量，当需要高速行驶或蓄电池电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电在某次测试中，蓄电池储存的电能为5×107J，由内燃机提供能量，汽车以50km/h的速度在水平路面匀速直线行驶了0.5h。受的平均阻力为1000N，同时蓄电池的电能增加了22%。则在上述测试中：
（1）以“●”表示汽车，在图中画出汽车的受力示意图。
（2）汽车牵引力做的功是多少？
（3）测试消耗了2kg燃料，燃料的热值为4.5×107J/kg（假设燃料完全燃烧），放出的总热量是多少？
（4）内燃机的效率是多少？
三、实验题
11．小希和实验小组的同学们按照图甲所示的装置做“探究水沸腾时温度变化特点”的实验。
（1）她们在组装实验器材时，其合理的顺序是_______（填写序号）；
①温度计②石棉网③装水的烧杯④酒精灯
（2）实验进行一段时间后，温度计的示数如图甲所示，为_______℃；
（3）水在沸腾前，温度升高，这是通过_______方式增加水的内能；
（4）小希观察到水沸腾时形成的大量气泡不断上升、变大，到水面破裂开来，里面的_______散发到空气中。此过程中，水不断吸收热量，温度_______；
（5）小组同学实验过程中绘制了如图乙所示的温度随时间变化的图象，分析图象可知，此时气压_______（选填“高于”、“等于”或“低于”）标准大气压。
12．18世纪时，一些人认为热是一种微粒，称为“热质”，热传递是“热质”从一个物体到另一个物体的过程，但也有人认为热不是微粒。
（1）英国科学家汤普森在德国视察兵工厂时发现，钻头对弹筒打孔后钻头和弹筒同时发热。若用“热质说”解释，钻头增加的“热质”是由弹筒传来的，弹筒的温度应该变 ___________，但事实并非如此；
（2）英国科学家戴维把两块冰放在0℃的真空容器中，用一个机器带动它们相互摩擦，冰变成水，从而否定“热质说”。戴维在真空容器做实验的目的是 ___________；
（3）小明同学利用功率不变的加热器给0℃的冰加热，刚开始冰慢慢熔化成水，但温度保持在0℃，等冰全部熔化成水后，温度逐渐升高，实验获得如下近似数据：
实验次数 1 2 3 4 5
冰的质量（克） 100 100 200 200 300
冰全部熔化为水的最终温度（℃） 0 4 0 8 2
加热时间（分钟） 5 7.5 10 20 X
则表格中X的数据为 ___________。
13．如图是某种物质凝固时温度随时间变化的图像，请你根据图像回答下列问题：
（1）根据图像可知该物质是 ___________（选填“晶体”或“非晶体”），判断依据是 ___________；
（2）在第12min时，该物质处于 ___________（选填“固”、“液”或“固液共存”）态；
（3）该物质在第4min时的内能 ___________（选填“大于”、“等于”或“小于”）第10min时的内能。
14．在探究某物质熔化规律时，小芳记录的实验数据如表所示，请回答下列问题。
加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
物质温度/℃ 40 42 44 46 48 48 48 48 48 50 53 56
（1）根据表中数据，可以判断该物质是___________；（选填“晶体”或“非晶体”）
（2）该物质的熔点是___________℃；
（3）温度为42℃时，该物质处于___________（选填“固”或“液”）态；
（4）在第4min至第8min的过程中，该物质的内能___________。（选填“增加”或“减少”）
15．小明和小华都选用如图甲所示的实验装置“探究水沸腾时温度变化的特点”：
（1）实验时，给盛水的烧杯加热，是通过______方式改变水的内能；
（2）水沸腾时，继续加热，水的温度______（选填“升高”、“降低”或“不变”）；
（3）实验过程中两位同学分别绘制了水的温度随时间变化的图像（如图乙所示），两位同学图像不同的原因是水的______不同；
（4）水沸腾后，将水倒入烧瓶，发现水停止沸腾。如图丙所示，用橡皮塞塞住烧瓶口并将其倒置，向烧瓶底部浇冷水，发现水重新沸腾了。这是因为浇冷水后瓶内水蒸气______（填物态变化的名称），瓶内气压减小，水的沸点______。（选填“升高”、“降低”或“不变”）。
四、填空题
16．农历五月初五，是我国的传统节日——端午节。吃粽子是端午节的一大饮食习俗，煮棕子的过程是利用_______的方法提高粽子的内能；煮一段时间就闻到了棕子的香味这是________现象，先大火煮，水沸腾后改为小火，此时水的温度______（选填“升高”、“降低”或“不变”）。
17．温度是表示物体______的物理量。摄氏温标规定在标准大气压下，______的温度为0℃。相同质量0℃的水和0℃的冰，内能大的是______。
18．射箭运动员用力拉满弓，从能量转化的角度分析，这是为了让弓具有更大的______，可以更多地转化为箭的______，将箭射得更远。箭在空中飞行的过程中机械能将______（填“变小”“不变”或“变大”）。
19．夏日清晨荷叶上的两颗露珠接触后成为了更大的一颗水珠，表明分子之间存在______力；南极洲的冰川______内能（选填“具有”或“不具有”） 。空气清新剂等压缩气罐不要放置在高温环境下，易使气罐升温爆炸是因为______可以改变物体的内能（选填“热传递”或“做功”）。
20．高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”。据报道：一个50g的鸡蛋从18楼抛下来就可以砸坏行人的头骨，从25楼抛下可使人当场死亡。下落过程中，鸡蛋所受重力大于所受空气阻力，鸡蛋下落过程中，将重力势能转化为 ___________能，下降过程中鸡蛋的机械能将 ___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。
参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
A．甲实验中，如果水平面越来越光滑，则小车运动的距离就会越来越远，可以推理出：如果运动的物体不受力，它将以恒定不变的速度一直运动下去；故A正确，不符合题意；
B．图乙让不同钢球从同一高度滚下（速度相同），发现钢球的质量越大、木块被撞击的越远，说明物体的速度一定时，质量越大，动能越大，故B正确，不符合题意；
C．两实验中，都控制物体从同一高度自由下滑，是为了保证物体到水平面时的初速度相同，这样才符合控制变量法的研究要求，故C正确，不符合题意；
D．甲、乙实验中物体运动时，都受到摩擦阻力的作用，会有一部分机械能转化为内能，所以机械能都会变小，故D错误，符合题意。
故选D。
2．B
【解析】
【详解】
A．钻木取火时，克服摩擦做功，机械能转化为内能，属于通过做功改变物体的内能，物体放在取暖器旁，物体从取暖器中吸收热量，使物体的内能增大，属于通过热传递改变物体的内能，故A不符合题意；
B．搓手时，克服摩擦做功，机械能转化为内能，属于通过做功改变物体的内能，故B符合题意；
C．食品放入电冰箱，食品放出热量，温度降低、内能减小，属于通过热传递改变物体的内能，故C不符合题意；
D．喝冷饮使人感到凉爽，是冷饮从人体吸收热量，使人体内能减小，是通过热传递改变内能的，故D不符合题意。
故选B。
3．C
【解析】
【详解】
A．因为没有在支持力方向上移动距离，所以橡皮所受支持力没有做功，故A错误；
B．运动中需要克服摩擦力做功，所以过程中机械能减小了，故B错误；
C．橡皮在斜面上运动要克服摩擦力做功，机械能转化为内能，使得橡皮的内能增大，这里是通过做功的方式改变物体的内能；故C正确；
D．橡皮质量不变，速度增大，动能增大，故D错误。
故选C。
4．B
【解析】
【详解】
A．热量是一个过程量，只能说吸收热量或放出热量，物体的温度降低，不能说它的热量减少了，故A不符合题意；
BCD．一个物体温度降低了，可能是对外界做了功，也可能是物体放出了热量，则它的内能减少，故B符合题意，CD不符合题意。
故选B。
5．C
【解析】
【详解】
AB．小朋友在下滑的过程中受到了重力、支持力和摩擦阻力的作用，故AB错误；
C．小朋友沿着滑梯匀速下滑，质量不变，高度减小，重力势能减小；速度不变，动能不变，机械能减小，故C正确；
D．小朋友沿着滑梯匀速下滑，重力势能减小，动能不变，机械能转化为内能，机械能减小，故D错误。
故选C。
6．（1）72km/h；（2）1.5×105Pa；（3）1.8×108J。
【解析】
【详解】
解：（1）由可知，汽车匀速行驶时的速度为
（2）汽车静止时对地面的压力大小等于汽车及驾驶员的总重力大小，则汽车静止时对地面的压力
由可知，汽车静止时对地面的压强
（3）由可知，燃油完全燃烧产生的热量
答：（1）汽车匀速行驶时的速度是72km/h；
（2）汽车静止时对地面的压强是1.5×105Pa；
（3）该汽车燃油完全燃烧产生的热量是1.8×108J。
7．（1）540N；（2）100km；（3）4kg。
【解析】
【详解】
解：（1）汽车匀速行驶时，根据二力平衡，牵引力等于阻力，则牵引力为
（2）电池从满电量到耗尽电量消耗的能量为
做的有用功为
行驶的路程为
（3）汽车行驶100km，如果以汽油发动机行驶需要消耗的能量
需要燃烧的汽油质量
答：（1）汽车需要的牵引力是540N；
（2）汽车以纯电行驶从满电到耗尽电量可以行驶的最大路程是100km；
（3）汽车以汽油发动机行驶（2）中相同路程时，需要燃烧的汽油质量是4kg。
8．（1）2070W；（2）13.5%
【解析】
【详解】
解：（1）
燃气对活塞的压力
F=ps=1.0106Pa3.010-3m2=3.010-3N
做一次功为
W=FS=3.010-3N0.06m=180J
功率为
（2）每分钟汽油燃烧释放的热量为
Q=mq=2010-3kg4.6107J/kg=9.2105J
机械效率为
答：（1）汽油机在此工作状态下的功率是2070W；
（2）在此工作状态下汽油机把内能转化为机械能的效率是13.5%。
9．（1）2×105Pa；（2）1.44×107J；2.4×104W；（3）4千克
【解析】
【详解】
解：（1）汽车静止在水平地面上时，对地面的压力
F＝G＝mg＝1.5×103kg×10N/kg＝1.5×104N
车轮与路面接触的总面积为
S＝750cm2＝0.075m2
对地面的压强：
（2）行驶过程中汽车受到的阻力
f=0.08G=0.08×1.5×104N=1200N
由于汽车匀速行驶，行驶的牵引力
F牵=f=1200N
牵引力所做的功
W=F牵s=1200N×12×1000m=1.44×107J
牵引力做功的时间
t=10min=600s
牵引力的功率
（3）由题意知，汽油完全燃烧放出的热量
Q放=W=1.8×108J
由Q放＝mq可知，完全燃烧汽油的质量
答：（1）该车静止在水平路面上时对路面的压强为2×105Pa；
（2）这段时间内牵引力所做的功为1.44×107J；牵引力的功率为2.4×104W；
（3）该车百公里消耗电能1.8×108J，若这些能量完全由燃烧汽油来获得，相当于完全燃烧汽油4千克。
10．（1） ；（2）2.5×107J；（3）9×107J；（4）40%
【解析】
【详解】
解：（1）汽车以50km/h的速度在水平路面匀速直线行驶时，处于平衡状态，水平方向上受到牵引力和阻力的作用，这两个力是一对平衡力，大小相等、方向相反；竖直方向上的重力和支持力是一对平衡力；如下图所示
（2）由得汽车行驶的路程
汽车以50km/h的速度在水平路面匀速直线行驶，受到的平均阻力为1000N，汽车的牵引力为
则牵引力做的功为
（3）燃料完全燃烧放出的热量
（4）由题知，增加的电能
有用能量
内燃机的效率
答：（1）见解析图；
（2）汽车牵引力做的功为2.5×107J；
（3）放出的总热量是9×107J；
（4）内燃机的效率为40%。
11． ④②③① 94 热传递 水蒸气 不变 低于
【解析】
【详解】
（1）[1]实验时要使用酒精灯的外焰加热，所以合理顺序应先放好酒精灯，由其外焰高度确定铁圈及石棉网的高度；温度计测量液体温度时，玻璃泡要浸没在液体中，不能接触容器底和壁，所以接着应放置烧杯，最后安装温度计。
其合理的先、后顺序是：④②③①。
（2）[2]由图可知温度计的分度值为1℃，所以温度计的时数为94℃。
（3）[3]改变物体内能的方式有两种热传递和做功，水在沸腾前，温度升高，这是通过热传递的方式增加水的内能。
（4）[4]当水沸腾时，水中形成大量的气泡上升到水面破裂开来，里面的水蒸气散发到空气中。
[3]水沸腾后，继续吸收热量，水水的温度保持不变。
（5）[5] 沸点的高低和气压有关，气压升高，沸点升高，气压降低，沸点降低，标准大气压下，水的沸点为100℃，由图可知，水的沸点小于100℃，所以此时气压低于标准大气压。
12． 低 为了避免热量被空气吸收 18.75
【解析】
【详解】
（1）[1]若钻头增加的“热质”是由弹筒传来的，则弹筒的“热质”应该减少，则弹筒的温度应该降低。
（2）[2]真空不能进行热传导，在真空容器内做实验是为了避免热量被空气吸收。
（3）[3]由表格中的数据可知，100g冰完全熔化为0℃的水需要加热5min，则300g冰完全熔化为0℃的水时，需要加热的时间
t=3×5min=15min
由实验1、2可知，将100g水从0℃加热到4℃，需要加热有时间
t1=7.5min-5min=2.5min
那么，将100g水从0℃加热到2℃需要的时间为
t2=×2.5min=1.25min
则将300g水从0℃加热到2℃需要的时间
t3=3×1.25min=3.75min
所以表格中X的数据
X=t+t3=15min+3.75min=18.75min
13． 晶体 见解析 固液共存 大于
【解析】
【详解】
（1）[1][2]由图像知，该物质在凝固时，有一个放热且温度不变的水平段，所以这种物质是晶体。
（2）[3]第12min时晶体处于凝固的过程中，是处于固液共存状态。
（3）[4]凝固是一个放热过程，因此该物质在第4min时的内能大于第10min时的内能。
14． 晶体 48 固 增加
【解析】
【详解】
[1][2]晶体在熔化的过程中，吸收热量，温度不变，所以该物质有熔点是晶体，熔点为48℃。
[3]在没有达到熔点温度时，物质处于固态。
[4]熔化过程中，物体仍在吸收热量，内能变大。
15． 热传递 不变 质量 液化 降低
【解析】
【详解】
（1）[1]改变内能的方法有两种：做功和热传递；用酒精灯给水加热，水吸收热量，内能增大，这是通过热传递的方式来改变内能的。
（2）[2]水沸腾时的特点：继续吸热，温度保持不变；继续给沸腾的水加热，水的温度会保持在沸点。
（3）[3]由图乙可知，两次实验中水的沸点以及初始温度均相同，小华给水加热的时间比小明长，说明小华的实验中水达到沸点时吸收了更多的热量，由
可知，小华实验中水的质量比小明的大。
（4）[4][5]液体的沸点与液面上方的气压有关，气压越高沸点越高；向烧瓶底部浇冷水，瓶内的水蒸气遇冷液化成小水滴，瓶内气体变少，气压降低，瓶内水的沸点降低，水又重新沸腾了。
16． 热传递 扩散 不变
【解析】
【详解】
[1]煮粽子时，粽子在水中吸收热量，内能增加，是通过热传递的方式提高了粽子的内能。
[2]煮一段时间就闻到了棕子的香味，这是因为分子在永不停息的做无规则运动，属于扩散现象。
[3]先大火煮，水沸腾后改为小火，此时水温不变，因为水达到沸点后吸收热量，温度保持不变。
17． 冷热程度 冰水混合物 水
【解析】
【详解】
[1][2]温度是用来描述物体冷热程度的物理量。摄氏温标规定在标准大气压下，冰水混合物的温度为0℃，水沸腾时的温度为100℃。
[3]冰要吸收热量、内能增加，才能熔化成水，因此相同质量0℃的水和0℃的冰，内能大的是水。
18． 弹性势能 动能 变小
【解析】
【详解】
[1][2]射箭运动员用力拉满弓，使弓的弹性形变足够大，弹性形变越大，弓具有的弹性势能就越大，松手后，弓在恢复原状的过程中，弹性势能转化成的动能就越多，可以使箭的速度更大，射得更远。
[3]箭在空中飞行的过程中，会克服空气的阻力做功，机械能会转化为内能，故机械能将变小。
19． 引 具有 热传递
【解析】
【详解】
[1]夏日清晨荷叶上的两颗露珠接触后成为了更大的一颗水珠，表明分子之间存在引力。
[2]一切物体都具有内能，故南极洲的冰川具有内能 。
[3] 空气清新剂等压缩气罐放置在高温环境下时，温度升高后罐内气体膨胀对外做功而引起爆炸。空气清新剂等压缩气罐放置在高温环境下温度升高，是因为吸收了太阳光的热量，故是用热传递的方式改变物体的内能。
【点睛】
根据题意，第三空是要填写物体升温时改变物体内能所采用的方式，不是填写气体膨胀对外做功时改变物体内能采用的方式。
20． 动 变小
【解析】
【详解】
[1]鸡蛋下落过程中，质量不变，高度减小，因此重力势能减小，同时速度增大，因此动能增加，增加的动能是由重力势能转化来的，即鸡蛋下落过程是将重力势能转化为动能。
[2]下降过程中，考虑空气阻力，一部分机械能转化为内能，机械能将变小。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
同课章节目录