2019-2020学年鲁教五四版九年级物理下册 第19章 热和能 单元测试题（有答案）
文档属性
| 名称 | 2019-2020学年鲁教五四版九年级物理下册 第19章 热和能 单元测试题（有答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 134.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁教版（五四学制） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-02-24 17:40:48 | ||
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文档简介
2019-2020学年鲁教五四版九年级物理下册 第19章 热和能 单元测试题
一．选择题（共8小题，每小题2分，共16分）
1．下列事例中属于扩散现象的是（ ）
A．春天，浓雾滚滚 B．夏天，荷香幽幽
C．秋天，落叶阵阵 D．冬天，雪花飘飘
2．原子的中心是原子核，周围有电子绕核运动，如图是四种原于的结构示意图。请根据图，你认为下列说法正确的是（ ）
A．原子的电子数和中子数相等
B．所有原子核的中子数与质子数一定相等
C．所有的原子都一定是由电子、质子、中子组成
D．原子的原子核所带的电总量，与核外电子所带的电荷总量相等
3．下列生活实例中，属于利用热传递改变物体内能的是（ ）
A．冬天向手哈气手感到暖和
B．冬天搓手暖和
C．用手反复弯折铁丝，弯折处发热
D．子弹击中木块使木块发热
4．关于物质的构成与分子热运动，下列说法正确的是（ ）
A．用透明胶带揭下纸上写错的字，是因为胶带与纸之间有相互的斥力
B．光学显微镜能分辨出组成物质的分子、原子
C．在一小杯清水中滴人红墨水，一段时间后整杯水变红，这是扩散现象
D．两块经打磨后的铅块紧压后结合在一起，说明分子间只存在引力
5．下列说法正确的是（ ）
A．两物体温度相同，内能一定相同
B．两物体相比，分子势能越大的物体，其内能越大
C．甲物体传递了热量给乙物体，说明甲物体温度高
D．物体对外做功，自身的内能可能不变
6．炎热的夏天，在相同的日光照射下，脚踩在河边的沙石上烫脚，而河水却很凉。到了夜晚，是沙石热还是河水热呢？下列对问题的判断及理由正确的是（ ）
A．沙石热，沙石比热容小 B．河水热，河水比热容大
C．沙石凉，沙石比热容大 D．河水凉，河水比热容小
7．下列说法正确的是（ ）
A．冰在熔化过程中，温度和内能均保持不变
B．汽油机工作时，在压缩冲程中内能转化为机械能
C．用锯条锯木板时，锯条发热，锯条和木板的内能均增加
D．在热传递的过程中，内能总是从内能多的物体向内能少的物体转移
8．下列能量转化过程中，属于电能转化成化学能的是（ ）
A．内燃机的做功冲程 B．内燃机的压缩冲程
C．给手机电池充电 D．干电池正在供电
二．填空题（共8小题，每空1分，共16分）
9．某单缸四冲程汽油机曲轴转速为1200r/min，则它在1s内做了 次功。
10．2019年12月17日，第一艘完全由我国自主建造的航空母舰“山东舰”交付海军，部署南海，J﹣15战机起飞时燃油的化学能最终转化为飞机的 能。
11．在汽油机的四个冲程中，压缩冲程发生的主要能量转化是
12．汽车发动机用水来降温是利用了 的特性；夏天在地上洒水纳凉是利用 的原理来实现的。
13．古人锻造铁器时将铁矿放入炼炉中加热，这是通过 的方式改变铁器的内能：冬天人们常搓手使手的温度升高，是通过 的方式改变手的内能。（选填“做功”或“热传递”）
14．把磨得很光滑的铅片和金片紧压在一起，在室温下放置5年后发现它们互相渗入，这是因为物质的分子 ；铅片聚合在一起不会飞散开还保持一定的体积，这是因为物质的分子之间 。
15．1911年，物理学家卢瑟福建立了原子的 结构模型， 现象说明原子是可分的，把PM2.5，NO2分子，电子，原子核中，尺度最大的是 ，尺度最小的是 。
16．如图所示，将一废旧日光灯的灯丝接入电路中，用酒精灯加热灯丝，观察到灯泡的亮度逐渐变暗，这说明：金属导体的电阻受 的影响。若在本次实验过程中消耗酒精5g，这部分酒精燃烧释放的热量为 J（假设酒精完全燃烧），酒精灯使用后酒精的热值 （选填“变大”、“变小”、“不变”）。（酒精的热值为3.0×107J/kg）
三．实验探究题（共6小题，每空2分，共59分）
17．自然界中的物质是由什么组成的呢？人类曾做过许多猜想，经历漫长的探究过程。
（1）我们现在知道原子是由核外电子和原子核组成，原子核内部是由带正电的 和不带电的 组成的，这两种粒子统称 。
（2）真理的得出经历了前辈的艰辛探索，道尔顿最早提出原子的概念，并认为原子是“不可再分的实心球体”，汤姆生认为原子是“嵌着葡萄干的面包”，这两个观点是 （填“正确”或“错误”）的。
（3）如图甲是卢瑟福用α粒子轰击原子而产生散射的实验，卢瑟福进行α粒子散射实验后，在分析实验结果的基础上，推翻了汤姆生提出的 模型，他提出了图乙所示的原子 模型。建立物理模型是物理研究中的一种重要方法，初二阶段，我们学习过的物理模型有
（举一例）。
18．如图甲、乙是我们熟悉的两个实验情景：
（1）甲图中抽去玻璃板后，两瓶中的气体逐渐混合，说明 。
（2）乙图中，快速下压活塞，硝化棉燃烧起来，是用 的方法改变物体的内能。
19．小明同学学习了燃料的热值后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，而水的比热已知。自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了图所示的装置进行实验，
燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后水温/℃
煤油 25 44
菜籽油 25 34
记录结果见下表：
（1）为了保证实验结论的可靠，小明同学应该选择两套完全相同的装置，在实验中还应控制：煤油和菜籽油的 （质量/体积）相同，还要控制 相同。
（2）小明仔细观察发现：同一批次同一包装盒子中外形相同的温度计的读数不尽相同，为了选择两只完全相同的温度计小明应该在盒中先挑选多支读数 （相同/不同）的温度计，然后把它们一起放到一杯热水中，稍等一会儿后，再 。
（3）分析得出：煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是 。
（4）小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值，那么小明还需要补充的测量工具是： 。利用此实验方法计算出的热值将比真实值 （偏大/偏小）。
20．如图所示，质量为m的小球从A点静止释放，在没有空气阻力的情况下，沿无摩擦轨道运动（其中BC段水平）。已知重力势能为E势＝mgh（h为小球离轨道BC的高度，当小球运动到B点时，h＝0），动能为E动＝mv2（v为小球运动的速度）。
（1）小球在A点的机械能E机＝ （用题目所给物理量符号表示）
（2）小球从A点静止释放到达B点时的速度vB。
①请根据题目所给信息，推守出vB＝；
②根据vB＝，推测vB与小球的质量m是否有关；
（3）现有形状大小相同的小球，这些小球有的质量相等，有的质量不等，写出验证你的推测的实验步骤（若有需要，可补充器材）；
21．如图所示，两个相同瓶子的瓶口相对，之间用一块玻璃板隔开，上面的瓶中装有空气，下面的瓶中装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体。抽掉玻璃板后，我们观察到红棕色气体逐渐进入上瓶，下瓶中气体颜色逐渐变淡，最后两瓶中气体颜色变得均匀。
（1）物理学中把这个现象叫做 。
（2）此现象表明： 。
（3）小阳建议：把装有二氧化氮气体的瓶子放在装有空气的瓶子的上面，这样做既能表明上述观点，还可以使实验现象更明显。你认为小阳的建议 （选填“可以”或“不能”）采纳，因为 。
22．小强随家人到海边玩耍时，发现阳光下的海水和岸边的沙子温差很大。于是他设计了如图甲所示的实验装置想比较沙子和水这两种物质比热容的差异。实验过程中所使用仪器规格完全相同。请你来帮他完成实验：
（1）测量出 相同的水和沙子，然后安装仪器，并记下沙子和水的初始温度。
（2）在实验时只要控制 相同就可以确定水、沙子吸收了相同的热量；图乙为小强记录的实验数据，是可知沙子的比热容 水的比热容（选填“大于”、“小于”或“等于”）
（3）完成实验后小强认为本套实验装置还有许多可以改进的地方，请你帮他提出一条改进意见： 。
四．计算题（共1小题，共9分）
23．某型号的小汽车，在一段平直的公路上匀速行驶了50km，用了半小时，受到的阻力为2×103N，已知燃油热值为4.6×107J/kg，求：
（1）若在这一过程中消耗燃油4kg，求这一过程中燃油燃烧放出的热量；
（2）小汽车行驶这段路程，发动机做的功；
（3）此过程小汽车的热机效率。（结果保留一位小数）
参考答案与试题解析
一．选择题（共8小题）
1．解：
A．春天，滚滚浓雾是由于水蒸气液化在灰尘上形成的，不属于分子的运动，也不是扩散现象，故A错误；
B．夏天，人们能闻到阵阵荷花香，这是由于荷花的香味分子在不停地做无规则运动，扩散到空气之中造成的，故B正确；
C．秋天，落叶阵阵是宏观物体的机械运动，不属于扩散现象，故C错误；
D．冬天，雪花飘飘是雪花的机械运动，不属于扩散现象，故D错误。
故选：B。
2．解：AC、H原子中只有质子而没有中子，故A、C错误；
B、Li质子数是3个，而中子数是四个，故B错误；
D、四种原子核内带正电的质子和核外带负电的电子数目都相等，故D正确。
故选：D。
3．解：
A、冬天向手哈气手感到暖和，此过程中内能从热气转移到手上，是通过热传递改变物体内能的，故A符合题意；
B、冬天人们搓手时，克服摩擦做功，使手的内能增加，温度升高；是通过做功的方式改变物体内能的，故B不符合题意；
C、反复弯折铁丝使其发热，此过程中机械能转化为内能，是通过做功方法改变物体内能的，故C不符合题意；
D、子弹击中木块，子弹与木块间存在摩擦，是通过做功方式改变物体内能，故D不符合题意。
故选：A。
4．解：
A、用透明胶带揭下纸上写错的字，是因为胶带与纸之间有相互的引力，故A错误；
B、分子、原子很小，肉眼不能直接看到，就是在光学显微镜下也看不到它们，故B错误；
C、向一杯清水中滴入一滴红墨水，一段时间后整杯水变红，这是因为红墨水分子运动到清水里面的结果，属于扩散现象，故C正确；
D、两块经打磨后的铅块紧压后结合在一起，说明分子间存在引力，但分子间既有引力也有斥力，故D错误。
故选：C。
5．解：
A、物体的内能与质量、温度、状态等多个因素有关，不能只根据温度判定内能的大小，故A错误；
B、物体内部所有分子的分子动能和分子势能的总和叫作内能，物体的分子动能越大，其分子势能不一定大，所以不能比较物体内能的大小，故B错误；
C、甲物体传递了热量给乙物体，说明甲物体的温度高，故C正确；
D、做功可以改变物体的内能，当物体对外做功时，内能转化为机械能，内能减小，故D错误。
故选：C。
6．解：
因为水的比热容比沙石的大，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量（都在太阳照射下），水的吸热能力强，水的温度升高的少，河水是凉凉的，而沙石的吸热能力弱，温度升高的多，热得烫脚；到了夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，河水是热的，而沙石是凉的，故B正确。
故选：B。
7．解：A、冰在熔化过程中，温度不变，内能增加，故A错误；
B、汽油机工作时，在压缩冲程中机械能转化为内能，故B错误；
C、用锯条锯木板，摩擦生热，机械能转化成内能，锯条和木板的温度升高，是通过做功的方式增加了锯条和木板的内能，故C正确；
D、影响物体内能的因素有温度和质量，温度高的物体的内能不一定大，温度低的物体可能比温度高的物体内能大，故热量可以从内能少的物体传向内能多的物体，故D错误。
故选：C。
8．解：A、内燃机的做功冲程，将高温高压燃气的内能转化为机械能，故A错误；
B、内燃机的压缩冲程，压缩气缸内的气体做功，将机械能转化为内能，故B错误；
C、给手机电池充电过程，消耗电能，将电能转化为化学能，故C正确；
D、干电池正在供电时，将化学能转化为电能，故D错误。
故选：C。
二．填空题（共8小题）
9．解：飞轮转速是1200r/min＝20r/s，表示每秒飞轮转动20圈，完成10个工作循环，要经过40个冲程，对外做功10次。
故答案为：10。
10．解：J﹣15战机起飞的过程中，飞机燃油燃烧，将化学能转化为内能，再将内能转化为飞机的机械能。
故答案为：机械。
11．解：汽油机的一个工作循环包括：吸气、压缩、做功、排气四个冲程。压缩冲程活塞向上运动，压缩燃料混合物对其做功，使气缸内的气体的内能增加，温度升高，故将机械能转化为内能。
故答案为：机械能转化为内能。
12．解：
因为水的比热容大，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，所以汽车发动机用循环水冷却；
炎热的夏天，在室内地面上洒水，水蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度，使人感到凉爽。
故答案为：水的比热容大；水蒸发吸热。
13．解：
（1）将铁矿放入炼炉中加热，铁矿吸收热量，内能增大，是通过热传递的方式改变铁器的内能；
（2）双手摩擦时，双手克服摩擦做功，机械能转化为手的内能，此过程是通过做功的方式改变手的内能。
故答案为：热传递；做功。
14．解：
由于一切物质的分子都在不停地做无规则运动，所以把磨得很光的铅片和金片紧紧压在一起，在室温下放置几年后再把它们切开，它们会彼此进入对方；
固体中的分子不会飞散开，而保持一定的体积，这是因为分子之间存在着引力。
故答案为：在不停的做无规则运动；存在引力。
15．解：卢瑟福建立了原子核式结构模型，该模型认为：原子是由原子核和核外电子组成。电子的发现说明原子是可分的；
质子和中子构成原子核，电子和原子核构成原子，电子的空间尺度小于原子核的空间尺度，原子构成分子，分子构成物质，PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5μm的颗粒物，其空间尺度大于分子，所以它们中尺度最大的是PM2.5，最小的是电子。
故答案为：核式；电子的发现；PM2.5；电子。
16．解：（1）小灯的亮度逐渐变暗，电流表示数变小，说明加热时铁丝的电阻在增大，可得出结论：金属导体的电阻与温度有关，其电阻随温度升高而增大。
（2）5g酒精完全燃烧放出的热量：Q＝mq＝5×10﹣3kg×3.0×107J/kg＝1.5×105J。
热值是燃料的一种特性，与质量的大小无关，当酒精用掉一部分后，剩余酒精的热值不变。
故答案为：温度；1.5×105；不变。
三．实验探究题（共6小题）
17．解：
（1）原子核是由带正电的质子和不带电的中子组成，这两种粒子统称为核子；
（2）原子是由居于原子中心的带正电的原子核和核外电子构成，而非“嵌着葡萄干的面包”或“不可再分的实心球体”，即后面两个观点是错误的；
（3）卢瑟福提出了原子核式模型，推翻了汤姆生提出的枣糕模型，这种研究方法属于建立物理模型；初二阶段，如研究光现象时，用“光线”来形象地表示光的传播路径和方向，这里的光线是物理模型。
故答案为：（1）质子；中子；核子；（2）错误；（3）枣糕；核式；光线。
18．解：（1）甲图中，抽去玻璃板后，两瓶中的气体逐渐混合，说明分子在不停地做无规则的运动；二氧化氮气体的密度比空气的密度大，若实验中空气和二氧化碳的位置上下颠倒，二氧化碳气体会由于密度较大而向下运动，不能说明分子的无规则运动；
（2）乙图中，快速下压活塞，硝化棉燃烧起来，是压缩气体做功，是用做功的方法改变物体的内能，使瓶内气体的内能增大，温度升高；
故答案为：（1）分子在不停地做无规则的运动；（2）做功。
19．解：
（1）由于燃料燃烧释放的热量既有燃料的质量多少有关，又与燃料的热值大小有关，所以在设计实验时应控制燃料的质量相同，即煤油和菜籽油的质量相同。由于水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响，所以在实验中还应控制水的质量和初温相等。
（2）实验中需要选用两个完全相同的温度计，则应该先从盒中先挑选多支读数相同的温度计，然后把它们一起放到一杯热水中，稍等一会儿后，再挑选两支读数相同的温度计；
（3）用相同质量的煤油和菜籽油燃烧后加热相同的水，由表中数据可知，用煤油加热的水温度升的高，则说明煤油燃烧放出的热量多，煤油的热值大；
（4）要控制两种燃料以及两杯水的质量相等，需要用天平来测量。由于在实验的过程中，会有一部分热量散失掉，则测得燃料燃烧放出的热量偏小，故利用此实验方法计算出的热值将比真实值偏小。
故答案为：（1）质量；水的质量和初温；（2）相同；挑选两支读数相同的温度计；（3）煤油；（4）天平；偏小。
20．解：
（1）小球在A点时是静止的，不具有动能，但具有重力势能，则A小球在A点的机械能E机＝mgh；
（2）①小球从A点静止释放到达B点时的速度vB；由于不计空气阻力和摩擦，小球的机械能是守恒的，且小球在A点的机械能E机＝mgh；到达B点时，高度为0，重力势能为0，此时小球的机械能等于动能大小，即E动＝mvB2，
则：mgh＝mvB2，整理得：vB＝；
②根据VB＝可知，vB的大小与小球的质量m没有关系；
（3）要验证速度与质量是否有关，需要测出路程和时间；故实验中需要用到秒表；
①让一个小球从一个斜面上的A点由静止开始滚下，用秒表测出小球到达斜面底端时的时间；
②让另一个质量不同的小球从同一斜面上的A点由静止开始滚下，用秒表测出小球到达斜面底端时的时间；
③再换用质量不同的小球，重复上面的实验；
实验结束后对比测量的时间的关系，如果时间都相等，即小球达到斜面底端的速度都相等，则说明小球的速度与质量无关。
答：（1）mgh；（2）（3）见解析。
21．解：
（1）抽掉玻璃板后，可看到两种气体逐渐混合在一起，颜色变得均匀，这是分子运动的结果，是扩散现象；
（2）扩散现象说明分子在不停地进行无规则运动；
（3）如果把装着红棕色二氧化氮气体的瓶子放在上面，空瓶子放在下面，由于二氧化氮的密度大于空气，在重力作用下也会出现相同的现象，不能说明分子在不停地做无规则运动，所以小阳的建议不能采纳。
故答案为：（1）扩散；（2）分子在不停地做无规则运动；（3）不能；二氧化氮的密度大于空气，在重力作用下也会出现相同的现象，不能说明分子在不停地做无规则运动。
22．解：
（1）据题意可知，要比较沙子和水这两种物质比热容的差异，需要控制水和沙子的质量相同；
（2）因实验过程中所使用仪器规格完全相同，根据转换法，在实验时只要控制加热时间相同就可以确定水和沙子吸收了相同的热量；
由两种物质的温度﹣时间变化图象可知，在相同的时间内（即吸收的热量Q吸相同），且质量相同，而水的温度变化小，根据Q吸＝cm△t可知，所以水的比热容大，沙子的比热容小；
（3）从实验过程分析可知，该装置没有用搅拌棒对沙子和水进行搅拌，物质受热不均匀，所以改进措施是：用搅拌棒对沙子和水进行搅拌，让物质受热均匀；同时该装置中没有温度计，所以改进措施是：用温度计测量两装置中物质的温度。
故答案为：（1）质量；（2）加热时间；小于；（3）用搅拌棒对沙子和水进行搅拌，让其受热均匀。
四．计算题（共1小题）
23．解：
（1）4kg燃油完全燃烧放出的热量：
Q＝mq＝4kg×4.6×107J/kg＝1.84×108J，
（2）因为车匀速行驶，所以牵引力F＝f＝2×103N，
小汽车行驶50km发动机做的功：
W＝Fs＝2×103N×50×103m＝1×108J；
（3）该车的效率为：
η＝＝×100%≈54.3%。
答：（1）燃油燃烧放出的热量为1.84×108J；
（2）该车行驶的速度为50km/h，该车牵引力所做的功为1×108J；
（3）该车的效率为54.3%。
一．选择题（共8小题，每小题2分，共16分）
1．下列事例中属于扩散现象的是（ ）
A．春天，浓雾滚滚 B．夏天，荷香幽幽
C．秋天，落叶阵阵 D．冬天，雪花飘飘
2．原子的中心是原子核，周围有电子绕核运动，如图是四种原于的结构示意图。请根据图，你认为下列说法正确的是（ ）
A．原子的电子数和中子数相等
B．所有原子核的中子数与质子数一定相等
C．所有的原子都一定是由电子、质子、中子组成
D．原子的原子核所带的电总量，与核外电子所带的电荷总量相等
3．下列生活实例中，属于利用热传递改变物体内能的是（ ）
A．冬天向手哈气手感到暖和
B．冬天搓手暖和
C．用手反复弯折铁丝，弯折处发热
D．子弹击中木块使木块发热
4．关于物质的构成与分子热运动，下列说法正确的是（ ）
A．用透明胶带揭下纸上写错的字，是因为胶带与纸之间有相互的斥力
B．光学显微镜能分辨出组成物质的分子、原子
C．在一小杯清水中滴人红墨水，一段时间后整杯水变红，这是扩散现象
D．两块经打磨后的铅块紧压后结合在一起，说明分子间只存在引力
5．下列说法正确的是（ ）
A．两物体温度相同，内能一定相同
B．两物体相比，分子势能越大的物体，其内能越大
C．甲物体传递了热量给乙物体，说明甲物体温度高
D．物体对外做功，自身的内能可能不变
6．炎热的夏天，在相同的日光照射下，脚踩在河边的沙石上烫脚，而河水却很凉。到了夜晚，是沙石热还是河水热呢？下列对问题的判断及理由正确的是（ ）
A．沙石热，沙石比热容小 B．河水热，河水比热容大
C．沙石凉，沙石比热容大 D．河水凉，河水比热容小
7．下列说法正确的是（ ）
A．冰在熔化过程中，温度和内能均保持不变
B．汽油机工作时，在压缩冲程中内能转化为机械能
C．用锯条锯木板时，锯条发热，锯条和木板的内能均增加
D．在热传递的过程中，内能总是从内能多的物体向内能少的物体转移
8．下列能量转化过程中，属于电能转化成化学能的是（ ）
A．内燃机的做功冲程 B．内燃机的压缩冲程
C．给手机电池充电 D．干电池正在供电
二．填空题（共8小题，每空1分，共16分）
9．某单缸四冲程汽油机曲轴转速为1200r/min，则它在1s内做了 次功。
10．2019年12月17日，第一艘完全由我国自主建造的航空母舰“山东舰”交付海军，部署南海，J﹣15战机起飞时燃油的化学能最终转化为飞机的 能。
11．在汽油机的四个冲程中，压缩冲程发生的主要能量转化是
12．汽车发动机用水来降温是利用了 的特性；夏天在地上洒水纳凉是利用 的原理来实现的。
13．古人锻造铁器时将铁矿放入炼炉中加热，这是通过 的方式改变铁器的内能：冬天人们常搓手使手的温度升高，是通过 的方式改变手的内能。（选填“做功”或“热传递”）
14．把磨得很光滑的铅片和金片紧压在一起，在室温下放置5年后发现它们互相渗入，这是因为物质的分子 ；铅片聚合在一起不会飞散开还保持一定的体积，这是因为物质的分子之间 。
15．1911年，物理学家卢瑟福建立了原子的 结构模型， 现象说明原子是可分的，把PM2.5，NO2分子，电子，原子核中，尺度最大的是 ，尺度最小的是 。
16．如图所示，将一废旧日光灯的灯丝接入电路中，用酒精灯加热灯丝，观察到灯泡的亮度逐渐变暗，这说明：金属导体的电阻受 的影响。若在本次实验过程中消耗酒精5g，这部分酒精燃烧释放的热量为 J（假设酒精完全燃烧），酒精灯使用后酒精的热值 （选填“变大”、“变小”、“不变”）。（酒精的热值为3.0×107J/kg）
三．实验探究题（共6小题，每空2分，共59分）
17．自然界中的物质是由什么组成的呢？人类曾做过许多猜想，经历漫长的探究过程。
（1）我们现在知道原子是由核外电子和原子核组成，原子核内部是由带正电的 和不带电的 组成的，这两种粒子统称 。
（2）真理的得出经历了前辈的艰辛探索，道尔顿最早提出原子的概念，并认为原子是“不可再分的实心球体”，汤姆生认为原子是“嵌着葡萄干的面包”，这两个观点是 （填“正确”或“错误”）的。
（3）如图甲是卢瑟福用α粒子轰击原子而产生散射的实验，卢瑟福进行α粒子散射实验后，在分析实验结果的基础上，推翻了汤姆生提出的 模型，他提出了图乙所示的原子 模型。建立物理模型是物理研究中的一种重要方法，初二阶段，我们学习过的物理模型有
（举一例）。
18．如图甲、乙是我们熟悉的两个实验情景：
（1）甲图中抽去玻璃板后，两瓶中的气体逐渐混合，说明 。
（2）乙图中，快速下压活塞，硝化棉燃烧起来，是用 的方法改变物体的内能。
19．小明同学学习了燃料的热值后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，而水的比热已知。自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了图所示的装置进行实验，
燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后水温/℃
煤油 25 44
菜籽油 25 34
记录结果见下表：
（1）为了保证实验结论的可靠，小明同学应该选择两套完全相同的装置，在实验中还应控制：煤油和菜籽油的 （质量/体积）相同，还要控制 相同。
（2）小明仔细观察发现：同一批次同一包装盒子中外形相同的温度计的读数不尽相同，为了选择两只完全相同的温度计小明应该在盒中先挑选多支读数 （相同/不同）的温度计，然后把它们一起放到一杯热水中，稍等一会儿后，再 。
（3）分析得出：煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是 。
（4）小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值，那么小明还需要补充的测量工具是： 。利用此实验方法计算出的热值将比真实值 （偏大/偏小）。
20．如图所示，质量为m的小球从A点静止释放，在没有空气阻力的情况下，沿无摩擦轨道运动（其中BC段水平）。已知重力势能为E势＝mgh（h为小球离轨道BC的高度，当小球运动到B点时，h＝0），动能为E动＝mv2（v为小球运动的速度）。
（1）小球在A点的机械能E机＝ （用题目所给物理量符号表示）
（2）小球从A点静止释放到达B点时的速度vB。
①请根据题目所给信息，推守出vB＝；
②根据vB＝，推测vB与小球的质量m是否有关；
（3）现有形状大小相同的小球，这些小球有的质量相等，有的质量不等，写出验证你的推测的实验步骤（若有需要，可补充器材）；
21．如图所示，两个相同瓶子的瓶口相对，之间用一块玻璃板隔开，上面的瓶中装有空气，下面的瓶中装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体。抽掉玻璃板后，我们观察到红棕色气体逐渐进入上瓶，下瓶中气体颜色逐渐变淡，最后两瓶中气体颜色变得均匀。
（1）物理学中把这个现象叫做 。
（2）此现象表明： 。
（3）小阳建议：把装有二氧化氮气体的瓶子放在装有空气的瓶子的上面，这样做既能表明上述观点，还可以使实验现象更明显。你认为小阳的建议 （选填“可以”或“不能”）采纳，因为 。
22．小强随家人到海边玩耍时，发现阳光下的海水和岸边的沙子温差很大。于是他设计了如图甲所示的实验装置想比较沙子和水这两种物质比热容的差异。实验过程中所使用仪器规格完全相同。请你来帮他完成实验：
（1）测量出 相同的水和沙子，然后安装仪器，并记下沙子和水的初始温度。
（2）在实验时只要控制 相同就可以确定水、沙子吸收了相同的热量；图乙为小强记录的实验数据，是可知沙子的比热容 水的比热容（选填“大于”、“小于”或“等于”）
（3）完成实验后小强认为本套实验装置还有许多可以改进的地方，请你帮他提出一条改进意见： 。
四．计算题（共1小题，共9分）
23．某型号的小汽车，在一段平直的公路上匀速行驶了50km，用了半小时，受到的阻力为2×103N，已知燃油热值为4.6×107J/kg，求：
（1）若在这一过程中消耗燃油4kg，求这一过程中燃油燃烧放出的热量；
（2）小汽车行驶这段路程，发动机做的功；
（3）此过程小汽车的热机效率。（结果保留一位小数）
参考答案与试题解析
一．选择题（共8小题）
1．解：
A．春天，滚滚浓雾是由于水蒸气液化在灰尘上形成的，不属于分子的运动，也不是扩散现象，故A错误；
B．夏天，人们能闻到阵阵荷花香，这是由于荷花的香味分子在不停地做无规则运动，扩散到空气之中造成的，故B正确；
C．秋天，落叶阵阵是宏观物体的机械运动，不属于扩散现象，故C错误；
D．冬天，雪花飘飘是雪花的机械运动，不属于扩散现象，故D错误。
故选：B。
2．解：AC、H原子中只有质子而没有中子，故A、C错误；
B、Li质子数是3个，而中子数是四个，故B错误；
D、四种原子核内带正电的质子和核外带负电的电子数目都相等，故D正确。
故选：D。
3．解：
A、冬天向手哈气手感到暖和，此过程中内能从热气转移到手上，是通过热传递改变物体内能的，故A符合题意；
B、冬天人们搓手时，克服摩擦做功，使手的内能增加，温度升高；是通过做功的方式改变物体内能的，故B不符合题意；
C、反复弯折铁丝使其发热，此过程中机械能转化为内能，是通过做功方法改变物体内能的，故C不符合题意；
D、子弹击中木块，子弹与木块间存在摩擦，是通过做功方式改变物体内能，故D不符合题意。
故选：A。
4．解：
A、用透明胶带揭下纸上写错的字，是因为胶带与纸之间有相互的引力，故A错误；
B、分子、原子很小，肉眼不能直接看到，就是在光学显微镜下也看不到它们，故B错误；
C、向一杯清水中滴入一滴红墨水，一段时间后整杯水变红，这是因为红墨水分子运动到清水里面的结果，属于扩散现象，故C正确；
D、两块经打磨后的铅块紧压后结合在一起，说明分子间存在引力，但分子间既有引力也有斥力，故D错误。
故选：C。
5．解：
A、物体的内能与质量、温度、状态等多个因素有关，不能只根据温度判定内能的大小，故A错误；
B、物体内部所有分子的分子动能和分子势能的总和叫作内能，物体的分子动能越大，其分子势能不一定大，所以不能比较物体内能的大小，故B错误；
C、甲物体传递了热量给乙物体，说明甲物体的温度高，故C正确；
D、做功可以改变物体的内能，当物体对外做功时，内能转化为机械能，内能减小，故D错误。
故选：C。
6．解：
因为水的比热容比沙石的大，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量（都在太阳照射下），水的吸热能力强，水的温度升高的少，河水是凉凉的，而沙石的吸热能力弱，温度升高的多，热得烫脚；到了夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，河水是热的，而沙石是凉的，故B正确。
故选：B。
7．解：A、冰在熔化过程中，温度不变，内能增加，故A错误；
B、汽油机工作时，在压缩冲程中机械能转化为内能，故B错误；
C、用锯条锯木板，摩擦生热，机械能转化成内能，锯条和木板的温度升高，是通过做功的方式增加了锯条和木板的内能，故C正确；
D、影响物体内能的因素有温度和质量，温度高的物体的内能不一定大，温度低的物体可能比温度高的物体内能大，故热量可以从内能少的物体传向内能多的物体，故D错误。
故选：C。
8．解：A、内燃机的做功冲程，将高温高压燃气的内能转化为机械能，故A错误；
B、内燃机的压缩冲程，压缩气缸内的气体做功，将机械能转化为内能，故B错误；
C、给手机电池充电过程，消耗电能，将电能转化为化学能，故C正确；
D、干电池正在供电时，将化学能转化为电能，故D错误。
故选：C。
二．填空题（共8小题）
9．解：飞轮转速是1200r/min＝20r/s，表示每秒飞轮转动20圈，完成10个工作循环，要经过40个冲程，对外做功10次。
故答案为：10。
10．解：J﹣15战机起飞的过程中，飞机燃油燃烧，将化学能转化为内能，再将内能转化为飞机的机械能。
故答案为：机械。
11．解：汽油机的一个工作循环包括：吸气、压缩、做功、排气四个冲程。压缩冲程活塞向上运动，压缩燃料混合物对其做功，使气缸内的气体的内能增加，温度升高，故将机械能转化为内能。
故答案为：机械能转化为内能。
12．解：
因为水的比热容大，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，所以汽车发动机用循环水冷却；
炎热的夏天，在室内地面上洒水，水蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度，使人感到凉爽。
故答案为：水的比热容大；水蒸发吸热。
13．解：
（1）将铁矿放入炼炉中加热，铁矿吸收热量，内能增大，是通过热传递的方式改变铁器的内能；
（2）双手摩擦时，双手克服摩擦做功，机械能转化为手的内能，此过程是通过做功的方式改变手的内能。
故答案为：热传递；做功。
14．解：
由于一切物质的分子都在不停地做无规则运动，所以把磨得很光的铅片和金片紧紧压在一起，在室温下放置几年后再把它们切开，它们会彼此进入对方；
固体中的分子不会飞散开，而保持一定的体积，这是因为分子之间存在着引力。
故答案为：在不停的做无规则运动；存在引力。
15．解：卢瑟福建立了原子核式结构模型，该模型认为：原子是由原子核和核外电子组成。电子的发现说明原子是可分的；
质子和中子构成原子核，电子和原子核构成原子，电子的空间尺度小于原子核的空间尺度，原子构成分子，分子构成物质，PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5μm的颗粒物，其空间尺度大于分子，所以它们中尺度最大的是PM2.5，最小的是电子。
故答案为：核式；电子的发现；PM2.5；电子。
16．解：（1）小灯的亮度逐渐变暗，电流表示数变小，说明加热时铁丝的电阻在增大，可得出结论：金属导体的电阻与温度有关，其电阻随温度升高而增大。
（2）5g酒精完全燃烧放出的热量：Q＝mq＝5×10﹣3kg×3.0×107J/kg＝1.5×105J。
热值是燃料的一种特性，与质量的大小无关，当酒精用掉一部分后，剩余酒精的热值不变。
故答案为：温度；1.5×105；不变。
三．实验探究题（共6小题）
17．解：
（1）原子核是由带正电的质子和不带电的中子组成，这两种粒子统称为核子；
（2）原子是由居于原子中心的带正电的原子核和核外电子构成，而非“嵌着葡萄干的面包”或“不可再分的实心球体”，即后面两个观点是错误的；
（3）卢瑟福提出了原子核式模型，推翻了汤姆生提出的枣糕模型，这种研究方法属于建立物理模型；初二阶段，如研究光现象时，用“光线”来形象地表示光的传播路径和方向，这里的光线是物理模型。
故答案为：（1）质子；中子；核子；（2）错误；（3）枣糕；核式；光线。
18．解：（1）甲图中，抽去玻璃板后，两瓶中的气体逐渐混合，说明分子在不停地做无规则的运动；二氧化氮气体的密度比空气的密度大，若实验中空气和二氧化碳的位置上下颠倒，二氧化碳气体会由于密度较大而向下运动，不能说明分子的无规则运动；
（2）乙图中，快速下压活塞，硝化棉燃烧起来，是压缩气体做功，是用做功的方法改变物体的内能，使瓶内气体的内能增大，温度升高；
故答案为：（1）分子在不停地做无规则的运动；（2）做功。
19．解：
（1）由于燃料燃烧释放的热量既有燃料的质量多少有关，又与燃料的热值大小有关，所以在设计实验时应控制燃料的质量相同，即煤油和菜籽油的质量相同。由于水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响，所以在实验中还应控制水的质量和初温相等。
（2）实验中需要选用两个完全相同的温度计，则应该先从盒中先挑选多支读数相同的温度计，然后把它们一起放到一杯热水中，稍等一会儿后，再挑选两支读数相同的温度计；
（3）用相同质量的煤油和菜籽油燃烧后加热相同的水，由表中数据可知，用煤油加热的水温度升的高，则说明煤油燃烧放出的热量多，煤油的热值大；
（4）要控制两种燃料以及两杯水的质量相等，需要用天平来测量。由于在实验的过程中，会有一部分热量散失掉，则测得燃料燃烧放出的热量偏小，故利用此实验方法计算出的热值将比真实值偏小。
故答案为：（1）质量；水的质量和初温；（2）相同；挑选两支读数相同的温度计；（3）煤油；（4）天平；偏小。
20．解：
（1）小球在A点时是静止的，不具有动能，但具有重力势能，则A小球在A点的机械能E机＝mgh；
（2）①小球从A点静止释放到达B点时的速度vB；由于不计空气阻力和摩擦，小球的机械能是守恒的，且小球在A点的机械能E机＝mgh；到达B点时，高度为0，重力势能为0，此时小球的机械能等于动能大小，即E动＝mvB2，
则：mgh＝mvB2，整理得：vB＝；
②根据VB＝可知，vB的大小与小球的质量m没有关系；
（3）要验证速度与质量是否有关，需要测出路程和时间；故实验中需要用到秒表；
①让一个小球从一个斜面上的A点由静止开始滚下，用秒表测出小球到达斜面底端时的时间；
②让另一个质量不同的小球从同一斜面上的A点由静止开始滚下，用秒表测出小球到达斜面底端时的时间；
③再换用质量不同的小球，重复上面的实验；
实验结束后对比测量的时间的关系，如果时间都相等，即小球达到斜面底端的速度都相等，则说明小球的速度与质量无关。
答：（1）mgh；（2）（3）见解析。
21．解：
（1）抽掉玻璃板后，可看到两种气体逐渐混合在一起，颜色变得均匀，这是分子运动的结果，是扩散现象；
（2）扩散现象说明分子在不停地进行无规则运动；
（3）如果把装着红棕色二氧化氮气体的瓶子放在上面，空瓶子放在下面，由于二氧化氮的密度大于空气，在重力作用下也会出现相同的现象，不能说明分子在不停地做无规则运动，所以小阳的建议不能采纳。
故答案为：（1）扩散；（2）分子在不停地做无规则运动；（3）不能；二氧化氮的密度大于空气，在重力作用下也会出现相同的现象，不能说明分子在不停地做无规则运动。
22．解：
（1）据题意可知，要比较沙子和水这两种物质比热容的差异，需要控制水和沙子的质量相同；
（2）因实验过程中所使用仪器规格完全相同，根据转换法，在实验时只要控制加热时间相同就可以确定水和沙子吸收了相同的热量；
由两种物质的温度﹣时间变化图象可知，在相同的时间内（即吸收的热量Q吸相同），且质量相同，而水的温度变化小，根据Q吸＝cm△t可知，所以水的比热容大，沙子的比热容小；
（3）从实验过程分析可知，该装置没有用搅拌棒对沙子和水进行搅拌，物质受热不均匀，所以改进措施是：用搅拌棒对沙子和水进行搅拌，让物质受热均匀；同时该装置中没有温度计，所以改进措施是：用温度计测量两装置中物质的温度。
故答案为：（1）质量；（2）加热时间；小于；（3）用搅拌棒对沙子和水进行搅拌，让其受热均匀。
四．计算题（共1小题）
23．解：
（1）4kg燃油完全燃烧放出的热量：
Q＝mq＝4kg×4.6×107J/kg＝1.84×108J，
（2）因为车匀速行驶，所以牵引力F＝f＝2×103N，
小汽车行驶50km发动机做的功：
W＝Fs＝2×103N×50×103m＝1×108J；
（3）该车的效率为：
η＝＝×100%≈54.3%。
答：（1）燃油燃烧放出的热量为1.84×108J；
（2）该车行驶的速度为50km/h，该车牵引力所做的功为1×108J；
（3）该车的效率为54.3%。