第十章學(xué)業(yè)質(zhì)量評價 (時間:45分鐘　滿分:100分) 一、選擇題(本大題共10小題,每小題3分,共30分。每小題給出的四個選項中,只有一項符合題意) 1.下列有關(guān)機械能的說法正確的是 (　　)。 A.只要有力對物體做功,物體的機械能就改變 B.在平衡力作用下運動的木塊的動能變大 C.推出的鉛球在下落過程中增加的動能是由重力勢能轉(zhuǎn)化來的 D.如果物體通過的路程與所用時間的比值不變,則物體的機械能不變 2.暑假期間,小雨家駕駛汽車去海邊游玩。下列說法正確的是(　　)。 A.汽車前進的動力,由內(nèi)燃機的壓縮沖程提供 B.在海邊聞到濃濃的海腥味,這是擴散現(xiàn)象 C.海灘的沙子熱得燙腳,是通過做功的方式增加沙子的內(nèi)能 D.海灘的沙子熱得燙腳而海水卻很清涼,是因為海水的比熱容小 3.對下列常見現(xiàn)象的分析,合理的是(　　)。 A.摩擦生熱,是通過做功的方式改變內(nèi)能 B.圍火取暖,是通過做功的方式改變內(nèi)能 C.霧霾彌漫,是因為分子在不停地運動 D.雪花紛飛,是因為分子之間有排斥力作用 4.關(guān)于分子,下列認識正確的是(　　)。 A.紅墨水在水中散開說明分子間有斥力 B.吸盤能牢牢吸在玻璃上,說明分子間存在引力 C.塵土飛揚,說明分子在不停地運動 D.糖在熱水中溶解得快,說明溫度越高,分子的熱運動越劇烈 5.電動自行車、電動摩托車、電動汽車、電動公交車等已廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代生活中,它們都是利用電動機工作的,電動機工作過程中能量轉(zhuǎn)化情況主要是(　　)。 A.電能轉(zhuǎn)化成熱能 B.電能轉(zhuǎn)化成機械能 C.機械能轉(zhuǎn)化成電能 D.太陽能轉(zhuǎn)化成機械能 6.依據(jù)表1中的數(shù)據(jù),下列說法正確的是 (　　)。 表1 A.一杯水倒出一半,杯內(nèi)剩余水的比熱容變小 B.水和砂石放出相等熱量,水的溫度降低得較多 C.水的比熱容表示水的溫度升高1 ℃吸收的熱量是4.2×103 J D.質(zhì)量、溫度相等的水和煤油,吸收相等熱量,煤油溫度升高得較多 7.汽油機是由四個沖程不斷循環(huán)而工作的,圖10-1中表示機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的沖程是(　　)。 圖10-1 8.(2022·河北中考)2022年5月14日,一架國產(chǎn)C919大型客機(如圖10-2所示)從浦東機場起飛,經(jīng)過三個多小時的飛行后安全降落,這標(biāo)志著即將交付的首架C919大型客機首飛試驗成功。下列說法正確的是 (　　) 圖10-2 A.飛機在升空過程中,飛行員的重力勢能逐漸增大 B.飛機從起飛到安全降落的整個過程中,飛行員的動能一直保持不變 C.飛機從起飛到安全降落的整個過程中,飛機的機械能一直保持不變 D.飛機降落后,在水平跑道上滑行過程中,飛機的動能轉(zhuǎn)化為重力勢能 9.用兩個相同的電熱器分別給質(zhì)量相同的水和某種液體加熱,每隔1 min記錄一次數(shù)據(jù),如表2所示,則該液體的比熱容為 (　　)。 表2 A.0.9×103 J/(kg·℃) B.1.8×103 J/(kg·℃) C.3.6×103 J/(kg·℃) D.1.2×103 J/(kg·℃) 10.圖10-3是一物理興趣小組自制的火箭,他們在礦泉水瓶的側(cè)壁上鉆一個孔,把電火花發(fā)生器緊緊塞進孔中,實驗時從瓶口噴入酒精并蓋上錐形紙筒,按動電火花發(fā)生器的按鈕,點燃瓶內(nèi)酒精后,紙筒即刻飛出。關(guān)于此實驗分析正確的是(　　)。 圖10-3 A.酒精無法完全燃燒,所以熱值變小 B.酒精燃燒是電能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能 C.燃氣推動紙筒飛出的過程相當(dāng)于內(nèi)燃機的壓縮沖程 D.紙筒飛出后瓶內(nèi)氣體的內(nèi)能減小 二、填空題(每空2分,共30分) 11.坐進新汽車?yán)?我們常常會聞到一股刺鼻的氣味,這種氣味主要來自各種裝飾材料中的有害物質(zhì),這種現(xiàn)象說明車內(nèi)有害物質(zhì)的分子處于　　　　　　　　　　　　　運動之中。汽車在烈日的曝曬下,這種運動會　　　　(選填“加劇”或“減緩”),在太陽曝曬過程中,車內(nèi)空氣的內(nèi)能是通過　　　　(選填“做功”或“熱傳遞”)的方式改變的。? 12.如圖10-4所示,捻動滾擺的軸使它升高后釋放,可以觀察到滾擺沿著懸線向下運動,此過程中,它的　　　　　　能減小,　　　　能增加。滾擺到最低點后又上升,每次上升的高度逐漸減小,這說明滾擺具有的機械能　　　　(選填“減小”“增大”或“不變”)。? 圖10-4 13.將一瓶質(zhì)量為0.5 kg、溫度為25 ℃的純凈水放入冰箱,一段時間后純凈水的溫度降低到5 ℃,則這瓶純凈水的內(nèi)能減少了　　　　　　　　 J,這是通過　　　　　的方式改變了水的內(nèi)能〔水的比熱容c=4.2×103 J/(kg·℃)〕。? 14.一臺單缸四沖程汽油機的轉(zhuǎn)速為3 000 r/min,則1 s內(nèi)汽油機對外做功　　　　次,活塞往復(fù)運動　　　　次。? 15.北京時間2023年10月31日,神舟十六號載人飛船返回艙成功著陸。在返回艙急速下降的過程中,它的重力勢能　　　(選填“增加”“不變”或“減少”);返回艙進入大氣層時與空氣摩擦,這是通過　　　(選填“做功”或“熱傳遞”)的方式改變了它的內(nèi)能;在著陸場我們看到鮮艷的五星紅旗迎風(fēng)飄揚,是因為紅旗　　　(選填“吸收”或“反射”)了紅光。? 16.利用先進工藝和科學(xué)方法,可以使垃圾變廢為寶。若從1 t垃圾中能提煉出140 kg燃料油,燃料油的熱值為4.5×107 J/kg,則這些燃料油完全燃燒時釋放出的熱量為　　　　 J,這些熱量可以使　　　　 kg的水溫度升高50 ℃?！菜谋葻崛轂?.2×103 J/(kg·℃)〕? 三、實驗探究題(17題6分,18題6分,19題8分,共20分) 17.某物理興趣小組準(zhǔn)備探究“彈簧彈性勢能的大小與什么因素有關(guān)”。他們猜想:彈簧彈性勢能可能與彈簧長度變化量、彈簧螺紋圈直徑、彈簧的材料等因素有關(guān)。 他們的實驗裝置如圖10-5所示,把彈簧放在水平面上,其左端固定在墻上,AO等于彈簧原長,水平面O點左側(cè)光滑,右側(cè)粗糙。將物體M從O點壓縮彈簧到P點,然后由靜止釋放,當(dāng)物體M運動到O點與彈簧分開,最終運動到Q點靜止。 圖10-5 (1)彈簧彈性勢能的大小是通過　　　　　　　　　　　　　來衡量的。? (2)探究彈簧彈性勢能與彈簧長度變化量的關(guān)系,應(yīng)該選用　　　　(選填“相同”或“不同”)彈簧進行實驗,并先后改變　　　　之間的距離,測出OQ的距離,重復(fù)實驗,測量多組數(shù)據(jù)并記錄。? (3)興趣小組經(jīng)過多次實驗得出了結(jié)論。在上面的實驗中,他們運用到了轉(zhuǎn)換法和　　　　　　　　　　兩種物理思想方法。? 18.某同學(xué)在學(xué)習(xí)了熱傳遞可以改變內(nèi)能后,為了探究其他改變內(nèi)能的方法,他在廣口瓶內(nèi)裝入一些細沙,用帶孔的軟木塞堵住瓶口,并在木塞的小孔中插入一支溫度計,如圖10-6所示。然后用干燥的厚棉布裹住廣口瓶,用力迅速上下?lián)u動瓶內(nèi)細沙。 圖10-6 (1)你猜想該同學(xué)觀察到溫度計的示數(shù)將會　　　　(選填“升高”“不變”或“降低”)。? (2)這一實驗有力地證明了　　　　　也可以改變物體的內(nèi)能。? (3)用干燥的厚棉布裹住廣口瓶的目的是?? 　。? 19.為研究物質(zhì)的某種特性,小明選取水、煤油兩種物質(zhì)做實驗,表3記錄了實驗測量的數(shù)據(jù)以及老師幫助小明求得的有關(guān)數(shù)據(jù)。 表3 請你根據(jù)表格中的內(nèi)容進行分析。 (1)可初步得出的結(jié)論是(答出兩點即可): ①? 　;? ②? 　。? (2)為了進一步描述物質(zhì)的這一特性,你認為表格內(nèi)項目欄中應(yīng)增添的一項內(nèi)容是?　。? 四、計算題(20題8分,21題12分,共20分) 20.吃早飯的時候,媽媽用熱水給小雪加熱質(zhì)量為250 g的袋裝牛奶,為了使這袋牛奶的溫度由12 ℃升高到42 ℃,媽媽至少要用多少60 ℃的熱水?〔水的比熱容是4.2×103 J/(kg·℃),設(shè)該牛奶的比熱容為2.5×103 J/(kg·℃),不計熱量損失〕 21.表4是某品牌小汽車的一些技術(shù)參數(shù),其中排氣量是指發(fā)動機汽缸的工作容積,一般情況下,發(fā)動機的排氣量越大,功率越大;空燃比是指汽缸內(nèi)空氣和燃油的質(zhì)量比;汽油的熱值表示每千克汽油完全燃燒放出的熱量為4.6×107 J。當(dāng)該發(fā)動機以最大功率工作時,汽缸內(nèi)汽油和空氣的混合密度為1.35 kg/m3,1 min內(nèi)高溫高壓的燃氣推動活塞做功2 600次。 表4 請你計算發(fā)動機在最大功率工作時: (1)1 min內(nèi)做的有用功; (2)做功一次消耗汽油的質(zhì)量; (3)發(fā)動機的效率。 第十章學(xué)業(yè)質(zhì)量評價 1.C　有力對物體做功,物體的機械能可能增大,可能減小,也可能不變,選項A錯誤;在平衡力作用下,木塊做勻速直線運動,其動能大小不變,選項B錯誤;推出的鉛球在下落過程中,重力勢能減小,一部分轉(zhuǎn)化為動能,一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故選項C正確;如果物體通過的路程與所用時間的比值不變,其動能不變,機械能不一定不變,選項D錯誤。 2.B　汽車的做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能,為汽車提供動力,選項A錯誤。在海邊聞到濃濃的海腥味,是因為分子在不停地運動著,屬于擴散現(xiàn)象,選項B正確。海灘的沙子熱得燙腳,是通過熱傳遞的方式增加沙子的內(nèi)能的,選項C錯誤。海水的比熱容比沙子的比熱容大,同樣受熱的情況下,水的溫度變化比沙小,因此海灘的沙子熱得燙腳而海水卻很清涼,選項D錯誤。 3.A　摩擦生熱,即克服摩擦力做功產(chǎn)生內(nèi)能,是通過做功改變內(nèi)能,故A正確;圍火取暖,是通過熱傳遞的方式改變內(nèi)能,故B錯誤;霧霾彌漫中的霧霾不是分子,故不能說明分子在不停地運動,故C錯誤;雪花紛飛中的雪花不是分子,不能說明分子之間有排斥力作用,故D錯誤。 4.D 5.B　電動機工作時消耗電能對外做功,將電能轉(zhuǎn)化成機械能,故B正確。 6.D　比熱容是物質(zhì)的一種特性,與質(zhì)量無關(guān),一杯水倒出一半,杯內(nèi)剩余水的比熱容不變,故A錯誤;由Δt=Q放cm可知,物體降低的溫度還與質(zhì)量有關(guān),質(zhì)量未知不能比較降低的溫度,故B錯誤;水的比熱容為4.2×103 J/(kg·℃),表示質(zhì)量1 kg的水溫度升高1 ℃吸收的熱量是4.2×103 J,故C錯誤;由Q吸=cmΔt可知,水和煤油的質(zhì)量、吸收熱量相等,由于煤油的比熱容小,溫度升高得較多,故D正確。 7.A　從題圖可以看出:A圖中,活塞向上運動,進氣門、排氣門都關(guān)閉,所以是壓縮沖程,是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;B圖中,活塞向上運動,進氣門關(guān)閉、排氣門打開,是排氣沖程;C圖中,進氣門、排氣門都關(guān)閉,活塞向下運動,火花塞發(fā)出電火花,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能,所以是做功沖程;D圖中,活塞向下運動,進氣門打開、排氣門關(guān)閉,所以是吸氣沖程,故選項A正確。 8.A　飛機在升空過程中,飛行員的質(zhì)量不變,高度變大,重力勢能逐漸增大,故A正確;飛機從起飛到安全降落的整個過程中,飛行員的質(zhì)量不變,速度發(fā)生了變化,動能發(fā)生了變化,故B錯誤;飛機從起飛到安全降落的整個過程中,機械能初態(tài)和末態(tài)都為零,但中間狀態(tài)不為零,故C錯誤;飛機降落后,在水平跑道上滑行過程中,飛機的質(zhì)量不變,高度不變,重力勢能不變,速度變小,動能減小,不是動能轉(zhuǎn)化為重力勢能,故D錯誤。 9.B　加熱2 min,水吸收的熱量為Q吸水=c水m(t水-t0),液體吸收的熱量為Q吸液=c液m(t液-t0)。用相同的加熱器加熱相同的時間,水和液體吸收的熱量相同,則c液=t水-t0t液-t0c水=32℃-20℃48℃-20℃×4.2×103 J/(kg· ℃)=1.8×103 J/(kg·℃)。 10.D　熱值是燃料的一種特性,只與燃料的種類有關(guān),與燃燒的情況無關(guān),所以酒精不完全燃燒時熱值是不變的,故A錯誤;燃料本身具有化學(xué)能,因此酒精燃燒時將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故B錯誤;燃氣推動紙筒飛出的過程中,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能,與內(nèi)燃機做功沖程的能量轉(zhuǎn)化相同,故C錯誤;紙筒飛出時,瓶內(nèi)氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為紙筒的機械能,則瓶內(nèi)氣體的內(nèi)能減小,故D正確。 11.解析 坐進新汽車?yán)飼劦揭还纱瘫堑臍馕?說明車內(nèi)有害物質(zhì)的分子處于永不停息的無規(guī)則運動之中。汽車在烈日的曝曬下,溫度升高,有害物質(zhì)的分子運動會加劇。車內(nèi)空氣吸收熱量,溫度升高,內(nèi)能增大,是通過熱傳遞的方式使空氣內(nèi)能增加的。 答案 永不停息的無規(guī)則　加劇　熱傳遞 12.解析 滾擺沿著懸線向下運動的過程中,其高度減小,所以重力勢能減小,速度越來越大,動能增加。滾擺到最低點后又上升,每次上升的高度逐漸減小,這說明滾擺具有的機械能減小。 答案 重力勢　動　減小 13.解析 水放出的熱量Q放=cmΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×0.5 kg×(25 ℃-5 ℃)=4.2×104 J;這是通過熱傳遞的方式改變水的內(nèi)能的。 答案 4.2×104　熱傳遞 14.解析 汽油機轉(zhuǎn)速為3 000 r/min=50 r/s,說明1 s飛輪轉(zhuǎn)過50 r,因為飛輪轉(zhuǎn)2 r,活塞往復(fù)運動2次,對外做功1次,所以飛輪轉(zhuǎn)50 r,活塞往復(fù)運動50次,對外做功25次。 答案 25　50 15.解析 飛船返回艙進入大氣層急速下降過程中,返回艙的質(zhì)量不變,高度變小,重力勢能變小;返回艙高速運動過程中,與空氣摩擦而溫度急劇升高,這是以做功的方式改變返回艙的內(nèi)能;我們看到五星紅旗,是因為紅旗反射紅光。 答案 減少　做功　反射 16.解析 完全燃燒140 kg這種燃料油放出的熱量Q放=mq=140 kg×4.5×107 J/kg=6.3×109 J,由題知,水吸收的熱量Q吸=Q放=6.3×109 J,由Q=cmΔt可得,m=QcΔt=6.3×109 J4.2×103 J/(kg·℃)×50 ℃=30 000 kg。 答案 6.3×109　30 000 17.解析 (1)實驗中彈性勢能的大小是通過物體M被彈出的距離來間接反映的,這用到了轉(zhuǎn)換法。(2)探究的是彈性勢能和彈簧長度變化量之間的關(guān)系,必須控制彈簧的螺紋圈直徑、彈簧的材料相同(即相同的彈簧),改變彈簧長度變化量,即AP間的距離;彈性勢能通過物體在粗糙表面上運動的距離遠近來體現(xiàn),所以必須測出OQ間的距離;為了使結(jié)論具有普遍性,應(yīng)改變彈簧長度變化量,即AP間的距離,多測幾組數(shù)據(jù)。(3)通過以上分析可以看出,本實驗通過經(jīng)彈簧推動的物體在粗糙表面上運動的距離遠近來體現(xiàn)彈性勢能的大小,用到了轉(zhuǎn)換法;同時,探究與多個量的關(guān)系時,還用到了控制變量法。 答案 (1)物體M被彈出的距離 (2)相同　AP (3)控制變量法 18.解析 本題探究做功改變物體的內(nèi)能。由于改變物體內(nèi)能的因素有做功和熱傳遞,為防止其他因素影響實驗結(jié)果,應(yīng)采用控制變量法。 答案 (1)升高 (2)做功 (3)防止手與瓶之間的熱傳遞,避免熱傳遞這一因素影響實驗結(jié)果 19.解析 尋找題表中測量數(shù)據(jù)的規(guī)律,要用控制變量法,根據(jù)題表中內(nèi)容可知,是兩種不同物質(zhì)水和煤油,題表中數(shù)據(jù)顯示:有的質(zhì)量相同,有的升高的溫度相同,有的吸收的熱量相同,所以同種物質(zhì)質(zhì)量相同時,吸收的熱量與升高的溫度成正比;同種物質(zhì)升高相同溫度時,吸收的熱量與質(zhì)量成正比;相同質(zhì)量的不同種物質(zhì),升高相同溫度時,吸收的熱量不同。研究物質(zhì)的某種特性,應(yīng)測量單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高1 ℃吸收的熱量。 答案 (1)①相同質(zhì)量的同種物質(zhì),吸收的熱量與升高的溫度成正比?、谙嗤|(zhì)量的不同物質(zhì),升高相同的溫度吸收的熱量不同(或同種物質(zhì),升高相同的溫度,吸收的熱量與質(zhì)量成正比) (2)吸收熱量與物質(zhì)的質(zhì)量和溫度變化量乘積的比或Qm(t-t0) 20.解析 牛奶的質(zhì)量m1=250 g=0.25 kg 牛奶的初溫t1=12 ℃ 牛奶的比熱容c1=2.5×103 J/(kg·℃) 水的初溫t2=60 ℃ 水的比熱容c2=4.2×103 J/(kg·℃) 兩者最終達到的共同溫度為t=42 ℃ 牛奶升溫吸收的熱量 Q吸=c1m1(t-t1)=2.5×103 J/(kg·℃)×0.25 kg×(42 ℃-12 ℃)=18 750 J 熱水由60 ℃降低到42 ℃放出的熱量 Q放=c2m2(t2-t) 在不計熱量損失的情況下Q放=Q吸,所以 m2=Q吸c2(t2-t) =18 750J4.2×103J/(kg·℃)×(60 ℃-42 ℃) ≈0.248 kg。 答案 0.248 kg 21.解析 (1)1 min內(nèi)做的有用功 W=Pt=75×103 W×60 s=4.5×106 J。 (2)做功一次消耗汽油的質(zhì)量m=ρV=1.35 kg/m3×1.8×10-3 m3×115=1.62×10-4 kg。 (3)1 min內(nèi)汽油完全燃燒釋放的熱量 Q=1.62×10-4 kg×4.6×107 J/kg×2 600=1.94×107 J 發(fā)動機的效率 η=WQ=4.5×106 J1.94×107J×100%≈23.2%。 答案 (1)4.5×106 J　(2)1.62×10-4 kg　(3)23.2% 物質(zhì)比熱容c/〔J·(kg·℃)-1〕水4.2×103煤油2.1×103砂石0.92×103加熱時間/ min012水的溫度/℃202632液體的溫度/℃203448物 質(zhì)質(zhì)量 m/kg初溫 t0/℃末溫 t/℃升高溫度 (t-t0)/℃吸收熱量 Q/J水0.05101551 0500.051020102 1000.101020104 200煤 油0.05121755250.051222101 0500.101222102 100車型某品牌轎車排氣量1.8 L最大功率75 kW空燃比14∶1汽油的熱值4.6×107 J/kg

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