2019年北师大版九年级《第十章 机械能,内能及其转化》单元测试卷
一.选择题(共10小题)
1.下列现象与分子热运动有关的是( )
A.春天,植物园百花争艳 B.夏天,小清河波光粼粼
C.秋天,大明湖荷花飘香 D.冬天,千佛山银装素裹
2.下列现象中能说明分子在不停地做无规则运动的是( )
A.雪花飘飘
B.香水打开瓶盖后,在周围可闻到香味
C.擦黑板时粉笔灰纷纷落下
D.打扫卫生时,尘灰四起
3.下列常见的自然现象,能用分子热运动知识解释的是( )
A.春天,柳枝吐芽 B.夏天,山涧瀑布
C.秋天,菊香满园 D.冬天,雪花飘飘
4.2016年9月,一群蜜蜂飞入新北区一处民宅,民警将装有蜂蜜的木桶置于宅门外,蜜蜂陆续飞入桶中,下列现象中,与此原理相同的是( )
A.煮稀饭时米粒在水中翻滚
B.用鼻子鉴别醋和酱油
C.固体、液体很难压缩
D.两个铅柱压紧后粘在一起
5.交警在查“酒驾”时,先请司机打开车窗,若闻到酒精气味,则要求司机必须接受酒精含量的测试。交警能闻到酒精气味是因为酒精( )
A.分子间有空隙 B.分子很小
C.分子在不断运动 D.分子可分
6.如图过程中。属于内能转化为机械能的是( )
A.酒精灯里的酒精燃烧 B.压缩气体点燃棉絮
C.内燃机的压缩冲程 D.水蒸气将软木塞冲出
7.用打桩机打桩,打桩锤从5m高处自由落下时,锤与桩因冲击力作用表面温度升高,这说明( )
A.机械能守恒 B.动能守恒 C.热能守恒 D.能量守恒
8.下列物体中不具有弹性势能的是( )
A.被压紧的弹簧
B.被撑杆跳运动员压弯的撑杆
C.从拉弯的弓中射出的箭
D.形变的蹦床
9.两个完全相同的正方体均匀物块,分别沿各自虚线切割掉一半,将剩余部分a和b按照图示位置摆放在同一水平面上,比较两物块的重力势能( )
A.a比较大 B.b比较大 C.一样大 D.无法判断
10.下列说法正确的是( )
A.吸盘能牢牢吸在玻璃上,说明分子间存在引力
B.尘土飞扬,说明分子在不停地运动
C.弹簧能够被压缩。说明分子间有空隙
D.糖在热水中溶解得快,说明温度越高,分子的热运动越剧烈
二.多选题(共5小题)
11.下列说法正确的是( )
A.春天,柳絮飞扬说明分子在做无规则的运动
B.将两个表面光滑的铅块相互紧压后,它们会黏在一起,说明分子间有吸引力
C.吸盘能牢牢吸在玻璃上,说明分子间存在引力
D.糖在热水中溶解得快,说明温度越高,分子的热运动越剧烈
12.密闭的房间里打开香水瓶的盖子,一会儿整个房间都能闻到香味,有关此现象下列说法正确的( )
A.分子间存在引力
B.分子间存在斥力
C.分子间有间隙
D.分子在永不停息地做无规则运动
13.下面对分子热运动的理解正确的是( )
A.扩散现象说明了一切物质的分子都在不停地做无规则运动
B.扩散现象只能发生在气体之间,不可能发生在固体之间
C.由于压缩液体十分困难,所以液体分子间没有间隙
D.有的固体很难被拉伸,说明这些固体的分子之间存在引力
14.下列现象中能的转化分析正确的是( )
A.摩擦生热是将机械能转化为内能
B.水电站里水轮机带动发电机是机械能转化为电能
C.给蓄电池充电是将化学能转化为电能
D.植物吸收太阳光进行光合作用是将光能转化为内能
15.如图所示,某运动员进行射箭比赛的情形,下面说法正确的是( )
A.拉弯的弓具有弹性势能
B.手把弓拉弯,说明力可以改变物体的运动状态
C.箭离开弓后能继缕向前运动,是因为箭具有惯性
D.在空中飞行的箭,若所受的力全部消失,它将落向地面
三.填空题(共5小题)
16.夏月炎炎,莲叶田田,菡萏花开,荷香阵阵,沁人心脾(如图),荷香之所以能让人远远闻到,是因为芳香物物质分子在不停地 。
17.夏天的晚上,为了驱赶蚊虫,小敏在房间里使用电蚊香,过了会房间里就充满蚊香的气味,这是因为 。
18.沙漠地区有“早穿皮袄午穿纱”的气候特征,造成这种气候的主要原因是 。“花气袭人知骤暖,鹊声窗树喜新晴”,这是南宋诗人陆游《村居书喜》中的两名句,对于前一句从物理角度可知当时气温 (填“升高”或“降低”),因为花的 加剧了。
19.某家用桶装纯净水手压式饮水器如图所示,在手连续稳定的按压下,在出水口获得所需要的水,在手连续稳定的按压下人做功的过程中是将人体的生物能最终转化为出水口水的 能和 能。
20.再生制动器是指刹车的同时还可以使发电机发电。先让汽车正常行驶,然后关闭发动机,分别测出开启和关闭再生制动器两种情况下,汽车通过的路程S是与对应的速度大小v,计算出动能Ek,作出Ek﹣S是图象,如图所示。从图中可以看出,开启再生制动器进行测试的图线是①、②中的 ,该次测试中储能效率为 。
四.作图题(共2小题)
21.如图所示的是运动员在铅球比赛中的场景。画出铅球离手后,在空中飞行过程中动能EK随时间t变化的曲线
22.如图所示,甲为四冲程汽油机的吸气冲程示意图,试在乙图画出排气冲程活塞、气门、曲轴的位置。
五.实验探究题(共2小题)
23.如图所示,在试管中装些水,用软木塞塞住,加热使水沸腾,水蒸气会把软木塞冲出。
(1)在这个过程中,燃料的 能转化为 能,传给水和水蒸气,水蒸气把塞子冲出去时,水蒸气的 能转化为塞子的 能。
(2)在液体沸腾过程中,水的内能 (选填“增加”“减少”或“不少”),水的温度 (选填“升高”“降低”或“不变”)
(3)这个实验基本反映出了热机的工作原理即可以利用能对外做功,它与汽油机的 冲程的原理相同。
24.在同一粗糙水平面固定两个不同斜面,小华同学研究相同的两个小球A、B分别沿不同的斜面运动,用频闪照相机每隔0.1s拍摄了小球滚动时的不同位置,图上数字为闪光时刻编号,位置间距如图所示。
(1)甲图中A球在斜面上运动的速度 (选填“增大”、“减小”或“不变”),机械能 (选填“增加”、“减小”或“不变”)。
(2)乙图中小球B从2位置运动到4位置的这段时间内平均速度v= m/s,小球B沿斜面运动过程中的动能 ,重力势能 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)若两个小球从斜面上运动到斜面底部时与相同的木块碰撞,碰撞之后图 (选填“甲”或“乙”)中木块运动距离较大。
六.计算题(共2小题)
25.质量为100g、初温是24℃的实心金属小球吸收2.3×103 J的热量之后,温度升高到74℃.那么,这种金属的比热容是多少?从下表可知此金属是什么?
物质 比热c[J/(kg?℃]
铝 8.8×102
钢铁 4.6×102
铜 3.9×102
铅 1.3×102
26.已知干木柴的热值是1.2×107 J/kg,完全燃烧0.7kg干木柴能放出多少热量?假设这些热量全部被水吸收,能使多少千克水的温度由20℃升高到70℃?【水的比热容为4.2×103 J/(kg?℃)】
七.解答题(共2小题)
27.武汉在创建全国文明城市、公共场所禁止吸烟,因为吸烟者“吞云吐雾”时会波及周围人群,这是由于 造成的,小雨和同学们积极参与,她们一起到街上用砂纸擦拭清除违章“小广告”时,感觉砂纸发热,其能的转化是 ,这是通过 方式改变的。
28.人类在使用能源的过程中,可以引起城镇中的热岛效应,请你举出两个实例。
2019年北师大版九年级《第十章 机械能,内能及其转化》单元测试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
1.下列现象与分子热运动有关的是( )
A.春天,植物园百花争艳 B.夏天,小清河波光粼粼
C.秋天,大明湖荷花飘香 D.冬天,千佛山银装素裹
【分析】分子运动是肉眼看不见的运动,机械运动是宏观上物体的运动。分子运动,即扩散现象是肉眼看不见的,在不知不觉中发生的,如:花香四溢。而机械运动是物体的运动,是看的见的,比如:扫地时尘土飞扬。要区分开分子的运动和固体小颗粒的运动。
【解答】解:
A、春天,植物园百花争艳,花朵的颜色是由它反射的光决定的,不属于分子热运动,故A不符合题意;
B、夏天,小清河波光粼粼,是光的反射现象,不属于分子热运动,故B不符合题意;
C、秋天,大明湖荷花飘香,是气体分子运动的结果,属于分子热运动,故C符合题意;
D、冬天,千佛山银装素裹,是光的反射现象,不属于分子热运动,故D不符合题意。
故选:C。
【点评】本题主要考查学生对宏观物体的运动和分子运动的区别、理解和掌握,是一道基础题。
2.下列现象中能说明分子在不停地做无规则运动的是( )
A.雪花飘飘
B.香水打开瓶盖后,在周围可闻到香味
C.擦黑板时粉笔灰纷纷落下
D.打扫卫生时,尘灰四起
【分析】组成物质的分子不停地做无规则运动,扩散现象证明了分子的无规则运动;分子很小,用肉眼直接观察不到分子。
【解答】解:A、雪花是固态物体,雪花飘舞,属于固体小颗粒运动,是机械运动;故A错误;
B、能闻到香水的味道,是香气分子的无规则运动,故B正确;
C、粉笔灰是固体小颗粒,属于机械运动,故C错误;
D、扫地时,空中尘埃飞扬,属于固体小颗粒运动,是机械运动,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查分子运动的有关情况,解答本题我们一定要区分开分子的运动和固体小颗粒的运动。
3.下列常见的自然现象,能用分子热运动知识解释的是( )
A.春天,柳枝吐芽 B.夏天,山涧瀑布
C.秋天,菊香满园 D.冬天,雪花飘飘
【分析】分子的体积很小,用肉眼几乎观察不到,分子在永不停息地做无规则运动,其运动速度与温度有关,温度越高,运动速度越快。
【解答】解:A、柳枝吐芽是植物的生长现象,不是分子的运动,故A不合题意;
B、山涧瀑布是水在重力作用下流动形成的,是机械运动,故B不合题意;
C、菊香满园是花香分子不停地做无规则运动的结果,故C符合题意;
D、雪花飘飘是物体的运动,不是分子的运动,分子的运动是肉眼看不到的,故D不合题意。
故选:C。
【点评】本题主要考查学生对:扩散现象,即分子热运动的了解和掌握,是一道基础题。
4.2016年9月,一群蜜蜂飞入新北区一处民宅,民警将装有蜂蜜的木桶置于宅门外,蜜蜂陆续飞入桶中,下列现象中,与此原理相同的是( )
A.煮稀饭时米粒在水中翻滚
B.用鼻子鉴别醋和酱油
C.固体、液体很难压缩
D.两个铅柱压紧后粘在一起
【分析】(1)物体发生的位置的改变叫机械运动,注意机械运动不是分子运动;
(2)两个相互接触的物体的分子彼此进入对方的现象叫扩散,扩散现象是分子运动的结果,分子的运动无法用肉眼直接看到,但可以通过气味、颜色的变化来体现;我们能够闻到醋和酱油的气味是因为醋和酱油分子扩散到空气中,扩散现象说明了构成物体的分子在不停地做无规则运动;
(3)固体、液体很难压缩说明分子间存在着相互作用的斥力;
(4)两个铅柱压紧后粘在一起说明分子间存在着相互作用的引力。
【解答】解:
民警将装有蜂蜜的木桶置于宅门外,蜜蜂陆续飞入桶中,是蜂蜜的芳香分子的无规则运动吸引了蜜蜂,是扩散现象;
A、煮稀饭时,看到锅中米粒翻滚,属于物体的机械运动,不是扩散现象,故A不符合题意;
B、鼻子可以闻到醋和酱油的气味,是因为醋和酱油分子运动到了空气中,是扩散现象,故B符合题意;
C、固体和液体很难被压缩,说明分子间有斥力,故C不符合题意;
D、两个铅柱压紧后能粘在一起,说明分子之间存在引力,故D不符合题意。
故选:B。
【点评】本题主要考查学生对扩散现象的认识、分子运动和机械运动区别的了解和掌握,以及分子间的相互作用力,是一道基础题。
5.交警在查“酒驾”时,先请司机打开车窗,若闻到酒精气味,则要求司机必须接受酒精含量的测试。交警能闻到酒精气味是因为酒精( )
A.分子间有空隙 B.分子很小
C.分子在不断运动 D.分子可分
【分析】扩散现象是指不同物体相互接触时,彼此进入对方的现象。扩散现象表明分子是在不停的做无规则运动的。
微观粒子总是不断运动的,酒精分子不断运动,向四周扩散是解题的关键所在。
【解答】解:酒精分子不断向四周扩散,能使人闻到酒精特殊的香味,这与酒精的分子不断运动有直接关系,而与其它分子的特性无关。
故选:C。
【点评】本题考查学生对扩散现象的理解和认识,以及运用微粒的基本特征解释日常生活现象的能力,属基础性知识考查题。
6.如图过程中。属于内能转化为机械能的是( )
A.酒精灯里的酒精燃烧 B.压缩气体点燃棉絮
C.内燃机的压缩冲程 D.水蒸气将软木塞冲出
【分析】内能转化为机械能也就是利用内能来做功。明确消耗的能与得到的能可做出判断。
【解答】解:
A.酒精灯里的酒精燃烧,是化学能转化为内能的过程,故A不符合题意;
B.压缩气体点燃棉絮,是机械能转化为内能的过程,故B不符合题意;
C.内燃机的压缩冲程,是机械能转化为内能的过程,故C不符合题意;
D.水蒸气将软木塞冲出,水蒸气对外做功,内能转化为壶盖的机械能,故D符合题意。
故选:D。
【点评】本题考查了能量的转化问题,注意内能转化为机械能主要是通过气体膨胀对外做功来实现的。
7.用打桩机打桩,打桩锤从5m高处自由落下时,锤与桩因冲击力作用表面温度升高,这说明( )
A.机械能守恒 B.动能守恒 C.热能守恒 D.能量守恒
【分析】打桩锤从高处落下时,重力势能变成动能,在与桩撞击后动能减小,即机械能减小,但温度升高故可判机械能不守恒、动能也不守恒,而热量产生,故可判。
【解答】解:打桩时,锤和桩温度升高说明有内能产生,而锤的机械能减小,故发生了机械能和内能的转化,故只能说明是能量守恒。
故选:D。
【点评】机械能守恒和能量守恒一定要注意区分。
8.下列物体中不具有弹性势能的是( )
A.被压紧的弹簧
B.被撑杆跳运动员压弯的撑杆
C.从拉弯的弓中射出的箭
D.形变的蹦床
【分析】根据发生弹性形变的物体具有的能叫弹性势能,判断一个物体是否具有弹性势能,只要看这个物体是否发生了弹性形变即可。
【解答】解:A、被压紧的弹簧发生了弹性形变,所以具有弹性势能,故A不合题意;
B、被撑杆跳运动员压弯的撑杆发生了弹性形变,所以具有弹性势能,故B不合题意;
C、从拉弯的弓中射出的箭,没有发生弹性形变,没有弹性势能,但箭是运动的,所以具有动能,故C合题意;
D、形变的蹦床发生了弹性形变,所以具有弹性势能,故D不合题意。
故选:C。
【点评】本题考查了动能和势能的概念,只要知道发生弹性形变的物体具有弹性势能即可解答。
9.两个完全相同的正方体均匀物块,分别沿各自虚线切割掉一半,将剩余部分a和b按照图示位置摆放在同一水平面上,比较两物块的重力势能( )
A.a比较大 B.b比较大 C.一样大 D.无法判断
【分析】物体由于被举高而具有的能叫做重力势能,影响重力势能大小的因素是质量和高度。
【解答】解:两个完全相同的正方体均匀物块,分别沿各自虚线切割掉一半,将剩余部分a和b按照图示位置摆放在同一水平面上,a图中中的重心高度为边长的,b图重心就是等腰三角形的中心,利用等腰直角三角形重心的特点知道其重心位置小于边长的.二者的质量相同,a重心位置高,因此A物体的重力势能大。
故选:A。
【点评】本题考查了学生对重力势能的理解,属于基础知识的考查,比较简单。
10.下列说法正确的是( )
A.吸盘能牢牢吸在玻璃上,说明分子间存在引力
B.尘土飞扬,说明分子在不停地运动
C.弹簧能够被压缩。说明分子间有空隙
D.糖在热水中溶解得快,说明温度越高,分子的热运动越剧烈
【分析】(1)不同物质相互接触时,彼此进入对方的现象叫扩散;
(2)扩散现象说明分子在做无规则的运动,且分子之间有间隙;
(3)分子的无规则运动与温度有关,温度越高,分子的无规则运动越剧烈。
【解答】解:
A、吸盘能吸在玻璃上,是因为吸盘内是真空,外部由于受大气压强而吸附在玻璃上,故A错误;
B、尘土飞扬,是悬浮在空气中的较小固态颗粒,不是分子在运动,故B错误;
C、弹簧能够被压缩,说明力可以改变物体的形状,不能说明分子间存在间隙,故C错误;
D、分子的无规则运动与温度有关,温度越高,分子热运动越快,所以糖在热水中溶解得快,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查学生对分子动理论的掌握情况,需要加强记忆内容的训练。
二.多选题(共5小题)
11.下列说法正确的是( )
A.春天,柳絮飞扬说明分子在做无规则的运动
B.将两个表面光滑的铅块相互紧压后,它们会黏在一起,说明分子间有吸引力
C.吸盘能牢牢吸在玻璃上,说明分子间存在引力
D.糖在热水中溶解得快,说明温度越高,分子的热运动越剧烈
【分析】(1)物质是由分子组成的,组成物质的分子在不停地做无规则运动;
(2)分子间有间隙,存在着相互作用的引力和斥力;
(3)分子的无规则运动与温度有关,温度越高,分子运动越快。
【解答】解:A、柳絮是可以看得见的物体,因此柳絮飞扬不是分子的运动,而是物体的运动,该选项说法不正确;
B、将两个表面光滑的铅块相互紧压后,它们会黏在一起,说明分子间有引力,该选项说法正确;
C、将橡皮吸盘紧压在玻璃上,由于大气压的作用,很难被拉开,与分子运动无关,该选项说法不正确;
D、糖在热水中溶解得快,说明温度越高,分子的热运动越剧烈,该选项说法正确。
故选:BD。
【点评】本题考查了学生对分子运动和分子引力的理解,属于分子动理论的基本知识,比较简单。
12.密闭的房间里打开香水瓶的盖子,一会儿整个房间都能闻到香味,有关此现象下列说法正确的( )
A.分子间存在引力
B.分子间存在斥力
C.分子间有间隙
D.分子在永不停息地做无规则运动
【分析】掌握扩散现象是分子运动的结果,以及温度越高,扩散现象越明显是解答本题的关键。
【解答】解:打开香水瓶的盖子,一会儿整个房间都能闻到香味是扩散现象,扩散现象说明,分子在不停地做无规则运动,且分子间有间隙。
故选:CD。
【点评】本题主要考查学生对分子运动的特点的了解和掌握,是一道基础题。
13.下面对分子热运动的理解正确的是( )
A.扩散现象说明了一切物质的分子都在不停地做无规则运动
B.扩散现象只能发生在气体之间,不可能发生在固体之间
C.由于压缩液体十分困难,所以液体分子间没有间隙
D.有的固体很难被拉伸,说明这些固体的分子之间存在引力
【分析】分子动理论指:(1)物质是由大量分子组成的;(2)分子在永不停息地做无规则运动;(3)分子间存在相互作用的引力和斥力。
【解答】解:A、扩散现象表明:组成物质的分子都在不停地做无规则运动,故A正确;
B、大量事实表明,气态、液态和固态物质之间都能发生扩散现象,故B错误;
C、压缩液体十分困难,是因为分子间存在斥力,液体分子间也有间隙,故C错误;
D、固态难以被拉伸,是因为分子间存在引力,故D正确。
故选:AD。
【点评】本题考查了分子动理论的基本内容,是一道基础题目。
14.下列现象中能的转化分析正确的是( )
A.摩擦生热是将机械能转化为内能
B.水电站里水轮机带动发电机是机械能转化为电能
C.给蓄电池充电是将化学能转化为电能
D.植物吸收太阳光进行光合作用是将光能转化为内能
【分析】判断能量的转化,我们主要看它要消耗什么能量,得到什么能量,总是消耗的能量转化为得到的能量。
【解答】解:A、摩擦生热是通过做功将机械能转化为内能,故A正确;
B、水电站里水轮机带动发电机发电,消耗的是机械能转化为电能,故B正确;
C、蓄电池充电时相当于用电器,是将电能转化为化学能,故C错误;
D、植物吸收太阳光进行光合作用,是光能转化为化学能,储存在植物体内,故D错误。
故选:AB。
【点评】能量转化现象在生活中比较普遍,在解题时要针对具体的情况明确能量转化的方向,然后具体分析。
15.如图所示,某运动员进行射箭比赛的情形,下面说法正确的是( )
A.拉弯的弓具有弹性势能
B.手把弓拉弯,说明力可以改变物体的运动状态
C.箭离开弓后能继缕向前运动,是因为箭具有惯性
D.在空中飞行的箭,若所受的力全部消失,它将落向地面
【分析】(1)物体由于发生弹性形变而具有的能称为弹性势能;
(2)力的作用效果有两个,即力可以改变物体的形状,也可以改变物体的运动状态;
(3)一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性;
(4)力是改变物体的运动状态的原因,如果没有力物体就会保持它的原来的运动状态。
【解答】解:A、被拉弯的弓发生形变,故具有弹性势能,说法正确;
B、手把弓拉弯,弓的形状发生改变,故说明力能使物体发生形变,说法不正确;
C、射箭时,箭离开弓后仍然向前运动是因为箭具有惯性,说法正确;
D、在空中飞行的箭,若所受的力全部消失,由牛顿第一定律可知,箭将做匀速直线运动,说法错误;
故选:AC。
【点评】解决此类题目要根据选项,利用所学的物理知识进行分析判断,判断要有依据,不可盲目判断。
三.填空题(共5小题)
16.夏月炎炎,莲叶田田,菡萏花开,荷香阵阵,沁人心脾(如图),荷香之所以能让人远远闻到,是因为芳香物物质分子在不停地 做无规则的运动 。
【分析】物质是由分子组成的,组成物质的分子不停地做无规则运动。
【解答】解:荷花中的芳香类物质分子不停地做无规则运动,向周围扩散,所以闻到沁人心脾的阵阵荷香,这说明了分子在不停地做无规则运动;
故答案为:做无规则的运动。
【点评】本题考查了分子动理论的应用,掌握基础知识即可正确解题。
17.夏天的晚上,为了驱赶蚊虫,小敏在房间里使用电蚊香,过了会房间里就充满蚊香的气味,这是因为 分子在永不停息地做无规则运动。 。
【分析】物体是由分子构成的,构成物体的分子总在不停的做无规则运动。
【解答】解:插上电蚊香,蚊香分子就会运动到空气中,我们就可以闻到蚊香的气味;
故答案为:分子在永不停息地做无规则运动。
【点评】解答此题需要知道:构成物体的分子不停的做无规则运动。
18.沙漠地区有“早穿皮袄午穿纱”的气候特征,造成这种气候的主要原因是 沙石的比热容较小,温度变化较快 。“花气袭人知骤暖,鹊声窗树喜新晴”,这是南宋诗人陆游《村居书喜》中的两名句,对于前一句从物理角度可知当时气温 升高 (填“升高”或“降低”),因为花的 分子运动 加剧了。
【分析】(1)比热容是反映不同物质吸放热能力的一个物理量,比热容大说明这种物质吸放热的能力强;
(2)一切物质的分子都在不停地做无规则运动,且温度越高,分子运动越剧烈。花香分子在空气中做无规则运动越快,人们闻到的花香味越浓烈。
【解答】解:“早穿皮袄午穿纱”说明沙漠地区的昼夜温差大,说明在同样受热和受冷的情况下,沙石的温度变化大,说明沙石的吸放热的能力差,而比热容就是反映这种能力的一个物理量。
春晴天暖,气温升高,花朵分泌的芳香油分子在空中做无规则运动的速度加快,分子的扩散加快,从而使人可以闻到浓浓的花香。
故答案为:泥沙的比热容较小,温度变化较快;升高;分子运动。
【点评】本题考查比热容和分子运动的有关情况,相对比较简单,属于基础题。
19.某家用桶装纯净水手压式饮水器如图所示,在手连续稳定的按压下,在出水口获得所需要的水,在手连续稳定的按压下人做功的过程中是将人体的生物能最终转化为出水口水的 动 能和 重力势 能。
【分析】明确消耗的能量与获得的能量分别是什么,即可得出能量的转化情况。
【解答】解:由题意可知,在手连续稳定的按压下人做功的过程中,消耗了将人体的生物能,使水发生流动,并提升一定高度,最终转化为出水口水的动能和重力势能。
故答案为:动;重力势。
【点评】根据这一工作过程中消耗和获得的能量,可对本题做出解答,难度不大。
20.再生制动器是指刹车的同时还可以使发电机发电。先让汽车正常行驶,然后关闭发动机,分别测出开启和关闭再生制动器两种情况下,汽车通过的路程S是与对应的速度大小v,计算出动能Ek,作出Ek﹣S是图象,如图所示。从图中可以看出,开启再生制动器进行测试的图线是①、②中的 ① ,该次测试中储能效率为 40% 。
【分析】(1)关闭再生制动器时,汽车的动能全部转化为汽车克服摩擦力产生的内能,开启再生制动器,部分动能转化为电能;
(2)根据两次小车克服摩擦力做功的大小得出原来汽车动能的大小、动能转化为电能的大小,计算得出该次测试中储能效率。
【解答】解:
(1)关闭发动机后,关闭再生制动器,汽车克服摩擦力做功,动能全部转化为内能,
开启再生制动器,有部分动能转化为电能,克服摩擦力做功的能量减少,摩擦力大小不变,所以汽车运动的距离减小,所以汽车动能变化曲线是①;
(2)关闭发动机后,关闭再生制动器,汽车克服摩擦力做功,动能全部转化为内能,由图②可知,关闭发动机时汽车的动能为EK0=W=fs2=f×(40m﹣30m)=10m×f,
开启再生制动器,由图①可知,汽车克服摩擦力做功W=fs1=f×(36m﹣30m)=6m×f,则动能转化为的电能为E=EK0﹣E=10m×f﹣6m×f=4m×f,
则该次测试中储能效率η==×100%=40%。
故答案为:①;40%。
【点评】本题考查了学生对能量的转化的掌握和理解,难点在学生对于汽车再生制动器涉及到的能量的转化的理解和图象的分析。
四.作图题(共2小题)
21.如图所示的是运动员在铅球比赛中的场景。画出铅球离手后,在空中飞行过程中动能EK随时间t变化的曲线
【分析】动能大小的影响因素:质量和速度。质量一定时,速度增大,动能增大;速度一定时,质量增大,动能增大。
【解答】解:
铅球在整个飞行过程中,质量不变,铅球一直在运动,动能不为零(铅球处于最高点时竖直方向速度为0,但水平方向仍然有速度,因此动能不为0)。
从出手到最高点过程中速度减小,此过程动能减小;在下落的过程中,速度不断增大,到达地面最大,此过程动能增大。整个过程动能先减小再增大。如图所示:
【点评】掌握动能大小的影响因素,能通过图象判断动能的大小变化。
22.如图所示,甲为四冲程汽油机的吸气冲程示意图,试在乙图画出排气冲程活塞、气门、曲轴的位置。
【分析】四冲程内燃机一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程,吸气冲程,进气门打开,排气门关闭;压缩冲程,两个气门都关闭,活塞向上运动;做功冲程,两个气门都关闭,活塞向下运动;排气冲程,进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动。
【解答】解:
排气冲程,进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,如下图所示:
【点评】熟悉每个冲程的特征是作图的关键;本题的难点是准确作图。
五.实验探究题(共2小题)
23.如图所示,在试管中装些水,用软木塞塞住,加热使水沸腾,水蒸气会把软木塞冲出。
(1)在这个过程中,燃料的 化学 能转化为 内 能,传给水和水蒸气,水蒸气把塞子冲出去时,水蒸气的 内 能转化为塞子的 机械 能。
(2)在液体沸腾过程中,水的内能 增加 (选填“增加”“减少”或“不少”),水的温度 不变 (选填“升高”“降低”或“不变”)
(3)这个实验基本反映出了热机的工作原理即可以利用能对外做功,它与汽油机的 做功 冲程的原理相同。
【分析】(1)当物体对外做功时,物体的内能转化为机械能,物体的内能减小,内燃机的做功冲程就是利用这种原理;
(2)物体吸热,内能变大,水沸腾时温度保持不变;
(3)汽油机的做功冲程中内能转化为机械能。
【解答】解:(1)在实验过程中,酒精燃烧产生的化学能会转化为试管内水和水蒸气的内能,当内能增大到一定程度时,水蒸气的内能会转化为塞子的机械能,把塞子冲出去;
(2)在液体沸腾过程中,水会吸收热量,内能变大,但水的温度不变;
(3)实验中能量的转化是内能转化为机械能,与汽油机的做功冲程相同。
故答案为:(1)化学;内;内;机械;(2)增加;不变;(3)做功。
【点评】此题结合木塞冲出的实验考查了能量转化关系,知道做功可以改变物体的内能。
24.在同一粗糙水平面固定两个不同斜面,小华同学研究相同的两个小球A、B分别沿不同的斜面运动,用频闪照相机每隔0.1s拍摄了小球滚动时的不同位置,图上数字为闪光时刻编号,位置间距如图所示。
(1)甲图中A球在斜面上运动的速度 不变 (选填“增大”、“减小”或“不变”),机械能 减小 (选填“增加”、“减小”或“不变”)。
(2)乙图中小球B从2位置运动到4位置的这段时间内平均速度v= 0.8 m/s,小球B沿斜面运动过程中的动能 增大 ,重力势能 减小 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)若两个小球从斜面上运动到斜面底部时与相同的木块碰撞,碰撞之后图 乙 (选填“甲”或“乙”)中木块运动距离较大。
【分析】(1)①比较A球在相同时间内通过的路程,判断A球在斜面上运动的速度变化;
②影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度,影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度,其中动能和势能统称为机械能。在分析各个能量的变化时,根据各自的影响因素进行分析。
(2)从乙图中读出小球B从2位置运动到4位置运动的时间和距离,利用速度公式计算速度;
比较B球在相同时间内通过的路程,判断B球在斜面上运动的速度变化,然后根据动能和势能大小的影响因素判断其动能和势能的大小变化;
(3)首先根据摩擦力大小的影响因素判断两木块受到的摩擦力大小,然后据图比较两球从斜面上运动到斜面底部时的速度大小,动能大小,进而得出结论。
【解答】解:
(1)由甲图可知,A球在相同时间内通过的路程相等,所以,A球在斜面上运动的速度不变(即A球做匀速直线运动);
A球在斜面上运动时,质量不变,速度不变,则动能不变,同时高度减小,重力势能变小,
而机械能等于动能与势能之和,所以A球的机械能减小;
(2)乙图中小球B从2位置运动到4位置的时间t=2×0.1s=0.2s,路程s=6cm+10cm=16cm=0.16m,
这段时间内平均速度v===0.8m/s;
由乙图可知,B球在相同时间内通过的路程越来越大,所以,B球在斜面上运动的速度不断变大,
B球在运动过程中质量不变、速度变大,故动能变大;同时,高度减小,重力势能减小;
(3)由图可知,两个小球从斜面上运动到斜面底端时图乙中的B球速度大(原因是B球在相同时间内通过的路程更长),B球动能大;
而两木块相同,水平面的粗糙程度相同,B球滑到底端时动能大,对木块做的功多,所以,碰撞之后图乙中木块运动距离较大。
故答案为:(1)不变;减小;(2)0.8;增大;减小;(3)乙。
【点评】此题为实验题,主要考查速度的大小比较、动能和势能的大小变化、速度的计算、摩擦力大小的影响因素等,在比较速度的大小、动能和势能的大小变化、以及摩擦力大小时,应注意控制变量法的应用。
六.计算题(共2小题)
25.质量为100g、初温是24℃的实心金属小球吸收2.3×103 J的热量之后,温度升高到74℃.那么,这种金属的比热容是多少?从下表可知此金属是什么?
物质 比热c[J/(kg?℃]
铝 8.8×102
钢铁 4.6×102
铜 3.9×102
铅 1.3×102
【分析】知道金属球的质量、初温和末温、金属球吸收的热量,利用吸热公式Q=cm△t变形求金属的比热容,再对照表中提供数据,确定可能是哪一种金属。
【解答】解:m=100g=0.1kg,
由Q吸=cm△t可得,该金属的比热容:
c===4.6×102J/(kg?℃),
查表可知该金属是钢铁。
答:这种金属的比热容是4.6×102J/(kg?℃);查表可知该金属是钢铁。
【点评】本题考查了学生对吸热公式Q=cm△t及其变形式的掌握和运用,计算时注意单位统一。
26.已知干木柴的热值是1.2×107 J/kg,完全燃烧0.7kg干木柴能放出多少热量?假设这些热量全部被水吸收,能使多少千克水的温度由20℃升高到70℃?【水的比热容为4.2×103 J/(kg?℃)】
【分析】(1)由燃料燃烧放热公式Q=mq计算干木柴放出的热量;
(2)假设这些热量全部被水吸收,则Q吸=Q放,由热量公式Q吸=cm△t计算水的质量。
【解答】解:(1)干木柴放出的热量:
Q放=m1q=0.7kg×1.2×107J/kg=8.4×106J;
(2)水吸收的热量:
Q吸=Q放=8.4×106J,
由Q吸=cm△t得,则水的质量:
m水===40kg。
答:完全燃烧7kg干木柴能放出8.4×106J的热量,假设这些热量全部被水吸收,能使40千克水的温度由20℃升高到70℃。
【点评】本题利用了公式Q=mq和Q吸=cm△t进行计算。在利用公式时,要注意每个字母表示的物理量及其单位。
七.解答题(共2小题)
27.武汉在创建全国文明城市、公共场所禁止吸烟,因为吸烟者“吞云吐雾”时会波及周围人群,这是由于 分子在不停地做无规则运动 造成的,小雨和同学们积极参与,她们一起到街上用砂纸擦拭清除违章“小广告”时,感觉砂纸发热,其能的转化是 机械能转化为内能 ,这是通过 做功 方式改变的。
【分析】(1)扩散现象,是指分子在永不停息地做无规则运动。吸烟时,烟分子在空气中进行扩散。
(2)摩擦过程中,砂纸发热,说明砂纸的内能增大,从能量转化的角度来解决此题。
【解答】解:(1)只要有人在房间里吸烟,由于烟分子在空气中进行不停地无规则运动,一会儿房间会充满烟味,这是分子的扩散现象。
(2)砂纸在摩擦的过程中发热,这是一个摩擦生热的现象,此过程是将机械能转化为内能。是通过做功的方式使物体内能增加的。
故答案为:分子在不停地做无规则运动;机械能转化为内能;做功。
【点评】本题是一道综合题考查了学生对分子的热运动的理解和掌握;改变物体内能的方法有两个:做功和热传递。两者的实质不同,做功是内能与机械能的转化;热传递是内能的转移。但两者的效果是相同的,具有等效性。
28.人类在使用能源的过程中,可以引起城镇中的热岛效应,请你举出两个实例。
【分析】根据能源的利用在人类生活中所产生的热岛效应来进行分析。
【解答】答:(1)使用煤、天然气等燃料释放大量的热量;
(2)各种机动车辆每天要排放大量的废气;
(3)电能的使用也放出大量的热量
【点评】考查了能源的利用和对环境的危害的知识点。