2024九年级物理全册第十章机械能内能及其转化学情评估试卷（附答案北师大版）

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第十章学情评估一、选择题(每题3分，共30分)1. 如图所示为公路上机动车的限速标志，它实质是限制了机动车的(　　)A．重力 B．重力势能 C．动能 D．惯性 (第1题)　(第2题) (第3题)2．多米诺骨牌起源于我国北宋时期。玩时将骨牌按一定间距排列，轻轻碰倒第一张骨牌，其余骨牌将会依次倒下。如图所示，在第一张骨牌倒下且未碰到第二张骨牌的过程中，忽略空气阻力，关于第一张骨牌，下列说法正确的是(　　)A．重心高度不变 B．机械能减小 C．重力势能转化为动能 D．机械能逐渐增加3．如图所示，“天宫课堂”上王亚平老师将两块透明板上的水球接触后沾在一起，慢慢拉开板后形成一个长长的“液桥”。该现象主要说明了(　　)A．水分子间存在排斥力 B．水分子间存在吸引力C．水分子间存在间隙 D．水分子在无规则运动4．一杯热咖啡慢慢冷却下来(忽略蒸发)，下列说法正确的是(　　)A．它的热量在减少 B．它的内能在减小C．它的质量在减少 D．咖啡分子的无规则运动变剧烈5．对一铁块进行加热，使它的温度升高(铁块未熔化)，下列说法正确的是(　　)A．内能增大，比热容不变 B．内能增大，比热容增大C．内能增大，密度增加 D．内能不变，热量增加6．如图所示，吹气球时，气球没握住飞跑了！捡起气球会发现它的嘴部温度变低了，该过程与内燃机四冲程中相同的是(　　)(第6题)7．图中描述了我国古代科技著作《天工开物》中的四个情景，下列说法不正确的是 (　　)A．“试弓定力”中弯曲的弓弦具有弹性势能B．“赶稻及菽”中石磙与地面摩擦时，内能减少C．“透火焙干”是通过热传递的方式增加物体的内能D．“炒蒸油料”中在同一灶台上同时炒和蒸可提高能源利用率8．在水平地面上铺一张白纸，将皮球表面涂黑，使其分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，如图所示。下列说法中正确的是(　　)A．皮球下落过程中动能转化为重力势能　B．皮球落地发生形变的过程中动能转化为弹性势能C．形成圆斑B时皮球是从更高处下落的　D．形成圆斑A时皮球接触地面后形变程度更小9．根据如图所示的天气状况和地表环境信息，推断昼夜温差最小的是(　　)10．如图所示，用完全相同的装置利用燃料加热液体。已知燃料的质量、烧杯内的液体质量、加热方式等均相同，不计热量损失，将燃料点燃直至燃尽，甲、乙、丙三套装置的烧杯中液体升高的温度随时间变化的图像如图丁所示，则下列说法错误的是(　　)(第10题)A．选择甲、乙两图可比较不同燃料的热值 B．选择甲、丙两图可比较不同液体的比热容C．实验过程中，液体的比热容不变 D．由丁得，燃料1和燃料2的热值之比为34二、填空题(每空2分，共18分)11．我国传统文化中古诗词不仅词句优美，而且蕴含了丰富的物理知识。“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴”，“花气袭人”说明了________________________________。12．位于西安市长安区的除霾塔被誉为“世界上最大的空气净化器”，污染空气被吸进温室后由太阳能通过________(填“做功”或“热传递”)的方式加热，使空气的内能增大，密度________ ，然后通过塔身上升，经由多层过滤网，把悬浮在气流中的固体微粒或液体微粒截留。13．“强弩之末，势不能穿鲁缟”，意思是强弩发射出去的箭到最后，不能穿透薄薄的丝绸，这说明物体的动能大小与它的________有关。海底发生的地震会引发海啸，海啸在进入海岸线浅滩时，受海底阻力的作用，速度会减慢，但高度会增加，海水的动能转化为________能。(第14题)14．某单缸四冲程内燃机的其中一个冲程剖面图如图所示。由图可知，该内燃机是________(填“汽油机”或“柴油机”)。若该内燃机一个工作循环对外做功30 J，则燃料完全燃烧所放出的热量一定________(填“大于”“等于”或“小于”)30 J。15．完全燃烧0.5 m3的页岩气放出的热量为________J，若这些热量的80%被质量为100 kg，初温为20 ℃的水吸收，可使水温升高到________℃。[q页岩气＝4.2×107 J/m3，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]三、作图题(6分)16．如图甲为探究摆球的动能与势能相互转化的示意图，不计空气阻力，在乙图中画出：摆球在摆动过程中其机械能E随时间t变化的图像。(第16题)(第17题)四、实验题(17题10分，18题12分，共22分)17．如图所示是小明探究“动能的大小与哪些因素有关”的实验。(1)甲、乙两实验可以通过比较______________________来比较碰撞前小车动能的大小。(2)图甲中，让同一小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始滑下，撞击木块，发现第一次撞击后木块移动的距离更远，由此，得出结论：____________________________________。(3)图乙中，让不同质量的小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始滑下，撞击木块，来探究动能与物体质量的关系。该方案________(填“合理”或“不合理”)，原因是____________________________________。18．在探究“比较不同物质吸热多少”的实验中，明明设计了如图甲所示的实验装置。在烧杯中装入0.5 kg的煤油和水，待到二者温度均和室温相同后，再用相同的酒精灯加热，并记录实验过程中的数据。(第18题)(1)安装装置时，应按照____________(填“从上到下”或“从下到上”)的顺序安装；实验中用________________来比较吸热多少，这种实验方法是__________。(2)明明记录的数据表格如表，第一分钟内，水的升温比煤油快，之后水的升温比煤油慢，原因是煤油的黏稠度高，热传递比水________(填“快”或“慢”)。(3)根据表格中的数据可知，______________相同时，等质量的煤油升温比水多。由此可以推导出，等质量的水和煤油，升高相同的温度，________吸收的热量更多。(4)君君对明明的实验过程十分认可，但是她利用水的比热容，根据表格中的数据(1 min时的数据不作为参考)，可以计算出煤油的比热容为__________J/(kg·℃)。查阅资料后，发现计算值偏大。老师提醒道：过程中煤油温度比水高，热损失大，导致温度升高量偏______(填“大”或“小”)。(5)飞飞觉得水在液态和固态时的吸热升温情况应该相同，于是将一块冰放入密封电加热的杯子里，并插入电子测温元件，利用电子测温元件读取示数，绘制出冰熔化成水的全过程的温度—时间图像，如图乙所示；冰__________(填“具有”或“不具有”)内能，熔化过程中，温度不变，其内能__________；根据所测数据，飞飞计算出冰的比热容为2 100 J/(kg·℃)，那么飞飞在图中忘记标记的冰的初温应该为________℃。五、计算题(每题12分，共24分)19．天然气灶使用方便、经济环保。在一个标准大气压下，天然气灶将1.5 L，温度为20 ℃的水加热至沸腾，大约需要5 min，已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，天然气的热值为3.8×107 J/m3。(1)求水吸收的热量。(2)若天然气完全燃烧放出的热量50%被水吸收，烧开这壶水需要多少天然气？20．小明的爸爸最近购买了一辆轿车，部分参数如表所示。(1)若轿车以100 km/h的速度匀速行驶1 h，则轿车消耗了多少千克的汽油？(汽油密度约为0.7×103 kg/m3)(2)若轿车发动机的效率是36%，当轿车以100 km/h的速度匀速行驶时，发动机的实际功率是多少？(汽油的热值约为4.6×107 J/kg)题序12345678910答案时间/min01234567煤油温度/℃2024344148556269水的温度/℃2025303540455055车身重量1 740 kg油箱容积70 L发动机最大净功率115 kW理论油耗12 L/100 km答案一、1.C　2.C　3.B　4.B　5．A　6.C　7.B　8.B　9.D10．D　点拨：比较燃料热值时，必须加热同一种质量相同的液体；比较液体的吸热能力的大小时，需要燃烧同种燃料，加热质量相同的不同液体；物质的比热容和燃料的热值与其质量和体积无关；根据图丁可知，甲、乙装置中燃料燃烧完时，燃料1燃烧时间为t，燃料2燃烧时间为2t，且甲图中液体温度变化量为2T0，乙图中液体温度变化量为1.5T0，不计热量损失，且两杯液体的质量、比热容均相同，根据公式Q＝cmΔt可知，二者放出的热量之比等于升高温度之比；燃料的质量相同，根据公式Q＝qm可得出燃料的热值之比。二、11.分子在不停地做无规则运动12．热传递；变小13. 速度；重力势14. 汽油机；大于15. 2.1×107 ；60三、16.解：如图所示。(第16题)四、17.(1)木块移动的距离(2)当物体质量一定时，速度越大，动能越大(3)不合理；没有控制小车到达水平面时的速度相同18．(1)从下到上；加热时间长短；转换法(2)慢　(3)吸收热量；水(4)3×103；小(5)具有；增加；－16五、19.解：(1)水的质量：m＝ρV水＝1.0×103 kg/m3×1.5×10－3 m3＝1.5 kg；在一个标准大气压下，水的沸点是100 ℃，水吸收的热量：Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×1.5 kg×(100 ℃－20 ℃)＝5.04×105 J。(2)根据题意可知，天然气完全燃烧放出的热量：Q放＝eq \f(Q吸,η)＝eq \f(5.04×105 J,50%)＝1.008×106 J；由Q放＝Vq可知，消耗天然气的体积：V＝eq \f(Q放,q)＝eq \f(1.008×106 J,3.8×107 J/m3)≈2.7×10－2 m3。20. 解：(1)由题意可知，轿车以100 km/h的速度匀速行驶1 h，运动的距离为：s＝vt＝100 km/h×1 h＝100 km，消耗的汽油的体积为：V＝12 L/100 km×100 km＝12 L＝0.012 m3，轿车消耗的汽油质量为：m＝ρV＝0.7×103 kg/m3×0.012 m3＝8.4 kg。(2)轿车消耗的汽油完全燃烧产生的热量为：Q放＝mq＝8.4 kg×4.6×107 J/kg＝3.864×108 J，若轿车发动机的效率是36%，发动机牵引力做的功为：W＝Q放η＝3.864×108 J×36%＝1.391 04×108 J，当轿车以100 km/h的速度匀速行驶时，发动机的实际功率是P＝eq \f(W,t)＝eq \f(1.391 04×108 J,3 600 s)＝38 640 W。