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文章来
源莲 山课件 w ww.5 Y
K J.cOm

机械能和内能 
(时间:45分钟  满分:100分)
一、选择题(每题3分,共36分)
1. 如图1所示,小明在玩蹦蹦杆,在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中,小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是(    )
A. 重力势能减小,弹性势能增大  
B.重力势能增大,弹性势能增大
C.重力势能减小,弹性势能减小  
D.重力势 能增大,弹性势能减小
2.  下列有关机械能的说法中正确的是(    )
A.只要有力对物体做功,物体的机械能就改变
B.在平衡力作用下运动的木块的动能保持不变
C.推出的铅球在下落过程中增加的动能是由重力势能转化来的
D.如果物体通过的路程与所用时间的比值不变,则物体的机械能不变
3. 关于内能、热量和温度,下列说法中正确的是(    )
A.温度低的物体可能比温度高的物体内能多
B.物体内能增加,温度一定升高
C.物体内能增加,一定要从外界吸收热量
D.物体温度升高,它的热量一定增加
4. 下列事件中,不属于用做功改变物体内能的是(    )
A.用气筒给自 行车车胎打气,气筒壁会发热
B.用手反复弯折铁丝,弯折处发热
C.冬天屋内用暖气取暖,屋内温度升高
D.冬天两手摩擦,手感到暖和
5.  关于比热容,下列说法正确的是(    )
A.物体的比热容跟物体吸收或放出的热量有关
B.物体的比热容跟物体的温度有关
C.物体的质量越大,它的比热容越大
D.物体的比热容与温度、质量都没有关系
6. 将质量相同的三块金属甲、乙、丙加热到相同的温度后,放到表面平整的石蜡上。经过一定时间后,观察到的现象如图2所示,则三 块金属的比热容(    )
A.甲最大    B.乙最大   
C.丙最大    D.一样大
7. 由于国际原煤价格上涨,少数不法商人把一种黑色石头掺在优质煤中高价出售,客户为了不上当受骗,辨别煤中是否有掺杂的最恰当的方法是检测下面哪一个物理量(    )
A.质量   B.温度   C.热值   D.比热容
8. 下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及 涉及的主要能量转化情况。对图中①②③④的补充正确的是(    )
吸气冲程 → ① ② → ③ ④ → 排气冲程
A.①做功冲程 ②内能转化为机械能 ③压缩冲程 ④机械能转化为内能
B.①压缩冲程 ②内能转化为机械能 ③做功冲程 ④机械能转化为内能
C.①压缩冲程 ②机械能转化为内能 ③做功冲程 ④内能转化为机械能
D.①做功冲程 ②机械能转化为内能 ③压缩冲程 ④内能转化为机械能
9. 50 g 80 ℃的水和80 g 50 ℃的水相比较,下列说法中正确的是(    )
A.50 g 80 ℃的水具有的热量多      B.80 g 50 ℃的水具有的热量多
C.两者具有相同的内能    D.两者具有相同的比热容
10. 下列说法中,错误的是(    )
A.在四冲程内燃机中,只有做功冲程对外做功
B.热机排出的废气、产生的噪声,都会污染环境
C.因为汽油的热值比柴油的高,所以汽油机的效率比柴油机高、对环境污染小
D.内燃机中,是靠连杆和曲轴将活塞的往复运动变成曲轴的转动
11. 跑步机是人们比较常见的用于锻炼身体的体育器材。人在跑步机上可以实现快走或跑步动作,达到锻炼身体的目的。下面关于人在跑步过程中的叙述,错误的是(    )
A.人对跑步机做了功
B.人对跑步机没有做功
C.人体消耗的能量一部分转化为跑步机的内能
D.脚底与跑步机间有摩擦 作用
12. 骑自行车下坡时,尽管不踩脚踏板,速度还是越来越大,其原因是(    )
A.摩擦 力越来越小     B.惯性越来越大
C.势能转化为动能     D.重力越来越大
二、填空题(每空1分,共22分)
1 3. 在市政建设施工中,我们经常看见工人用切割机切割 水泥路面,工人师傅在施工时要不断向锯片上浇水,否则会很快损坏锯片(如图3所示),这是由于锯片在切割路面时不断__________,使锯片的内能增加,温度升高。向锯片浇水,是通过_______的方式使其内能减少,温度降低。
14. 炎热的夏天中午,在阳光的照射下,海水的温度明显低于海滨浴场内沙子的温度,其原因是__________。
15. 我国许多城市都建有大型绿地,绿地中的人工湖具有“吸热”功能,盛夏时节能大大减弱周围地区的“热岛效应”。若某一人工湖湖水的质量为l.0×l07 kg,水温升高2 ℃,则湖水吸收的热量为______J。若这些热量被同等质量的沙石吸收(c沙石<c水),则沙石升高的温度将_____2 ℃(选填“大于”“等于”或“小于”)。
16. 热机是把______能转化为______能的装置。常见的内燃机有______机和______机两种。
17. 焦炭的热值是3.0×107 J/kg,它表示的意义是______________。现有5 kg焦炭,完全燃烧2 kg焦炭后,剩下的3 kg焦炭的热值是___________。
18. 在热机的各种热损失中,_______带走的能量最多。设法利用_______的能量,是提高热机效率的 重要措施。
19. 我国地热资源十分丰富,已经发现的天然温泉就有2 000处以上,温泉水的温度大多在60 ℃以上。l00 kg的温泉水从60 ℃降到20 ℃放出的热量是__________J,相当于_______m3的煤气完全燃烧所放出的热量。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),煤气的热值为1.8×107 J/m3]
20. 一架执行人工降雨任务的飞机,沿水平方向匀速飞行,并不断向下抛撒“液氮”,在此过程中,飞机的动能逐渐_______,重力势能逐渐_________,机械能逐渐______;上 述过程中飞机的动能和重力势能之间_______(选填“有”或“没有”)相互转化。
21. 随着人们生活水平的提高,轿车已逐步进入我国 普通百姓家中,已知某国产轿车每行驶l00 km消耗8 L汽油。(1 L=1×l0-3 m3,汽油的密度为0.71×103  kg/m3,热值为4.6×107 J/kg),则:
(1)10 kg汽油完全燃烧时所产生的热量是_______J。
(2)该汽车行驶100 km消耗的汽油的质量是_______kg。
(3)当该汽车以50 kW的功率在平直公路上以72 km/h的速度匀速行驶时,它所受到的阻力等于________N。
三、简答题(每题6分,共12分)
22. 在我国某些地区的农村,人们往往习惯住火炕,火炕的表面用较厚的黄泥抹平,而不用水泥,你知道这是为什么吗?
 


23. 乙醇汽油作为汽车的燃料,它是由粮食及各种植物纤维加工成的燃料——乙醇,与汽油按一定比例混配形成的。乙醇汽油作为一种新型清洁燃料,可以有效降低一氧化碳、碳氢化合物等主要 污染物的排放,是目前世界上可再生能源的发展重点。
(1)根据题目提供的信息,说明用乙醇汽油代替汽油的好处。(至少写出一条)
(2)乙醇汽油与普通汽油相比,谁的热值高呢?请设计一个实验来比较它们的热值,要求写出实验方法。(实验所需的器材,如安全燃烧汽油的装置,都可由实验室提供)
 


四、计算、探究题(24题6分,25题8分,26题16分,共30分)
24. 如图4所示,用活塞式打气筒为自行车轮胎打气的过程中, 会发现气筒的上部筒壁只是略有发热,而打气筒的下部筒壁,特别是底部附近筒壁的温度较高,甚至烫手。对于筒壁发热现象,有两个方面的原因:
a.打气时活塞压缩气体做功使气体的内能增加,升温的气体通过热传递使筒壁温度升高;
b.打气过程中活塞与筒壁之间不断地摩擦生热,使筒壁的内能增加、温度升高。
这两个使筒壁发热的原因中有一个是主要原因。根据上述筒壁发热现象的描述:
(1)你猜想________是主要原因(选填“a”或“b”);
(2)你猜想的依据是:_____________________________________________。
25. 小明家煮饭、烧水使用的是管道天然气,已知天然气的热值为4.5×107 J/m3,放出的热量有50%被有效利用,现要将初温为25 ℃的水加热到100 ℃,需要完全燃烧0.03 m3的天然气,则能加热水的质量为多少?[水的比热容]
 


26. 太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一,某品牌太阳能热水器每小时平均接收 4.2×106 J的太阳能,在5小时的有效照射时间内,将热水器中质量为100 kg、初温为20 ℃的水温度升高到40 ℃。求:
(1)热水器中的水吸收的热量;[水的比热容]
(2)热水器5小时内接收到的太阳能;
(3)热水器的效率;
(4)若改用煤气来加热这些水,需要完全燃烧多少千克煤气?(煤气的热值=4.2×107 J/kg,假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收)

 


s第十二章  机械能和内能  检测题参考答案
1. A  解析:弹簧在压缩过程中,由题图所示可知:小明的高度在下降,弹簧形变(压缩)量变大,故小明重力势能减小,弹簧的弹性势能增大。
2. BC  解析: 有力对物体做功,物体的机械能不一定改变,如钻木取火时,对木头做功,木头的内能增大,但机械能不变,A选项错误;在平衡力作用下运动的木块将做匀速直线运动,故动能保持不变,B选项正确;铅球在下落的过程中,重力势能减小,动能增大,重力势能转化为 动能,C选项正确;运动的路程和所用时间的比值不变,即速度不变,它的动能不变,但机械能不一定不变,如匀速爬坡的汽车,机械能增大,D选项错误。
3. A  解析:物体的内能多少与物体的质量、体积、温度等有关,选项A正确;物体内能增加,可能是因为分子势能增大,也可能是因为分子动能增大,所以温度不一定升高,如液体的沸腾过程,吸收热量,内能增加,但温度不变,选项B错误;改变物体内能的途径有 两种,一是热传递,二是做功,选项C错误;物体温度升高,内能一定增加,但不能说热量增加,热量是一个过程量,选项D错误。
4. C  解析:“冬天屋内用暖气取暖,屋内温度升高”是利用热传递的方式改变物体内能的。
5. D  解析:某种物质温度升高(或降低)所吸收(或放出)的热量与物质的质量及温度变化量的比值,叫做这种物质的比热容。比热容反映了物质的吸、放热本领,在物质的状态 不变时,同种物质的比热容是一个定值,不同物质的比热容一般不同,比热容的大小与物体吸热或放热的多少无关,与物体的质量、温度等无关。故选D。
6. C 解析:甲、乙、丙三个物体放到石蜡表面时,初温相等,经过一定时间后,物块的温度降低到环境温度,末温相等。甲、乙、丙温度变化量相同,丙物体下陷最深,熔化的石蜡最多,丙物体放热最多,所以丙物体的比热容最大。
7. C
8. C  解析:压缩冲程中,活塞压缩汽缸内的气体,使气体内能增大,将机械能转化为内能;做功冲程中,燃料燃烧产生高温高压的燃气推动活塞运动,将内能转化为机械能,所以C选项正确。
9. D  解析:50 g 80 ℃的水与80 g 50 ℃的水的内能无法比较,选项C错误。热量是一个过程量,不能说谁的热量多,谁的热量少,选项A、B错误。两者都是水,比热容相 等,选项D正确。
10. C  解 析:汽油机的效率比柴油机低 。
11. B
12. C
13. 做功  热传递
14. 水的比热容远大于沙子的比热容
15.  8.4×1010  大于
16. 内  机械  汽油  柴油
17. 1 kg焦炭完全燃烧放出3.0×107 J的热量  3. 0×107 J/kg
18. 废气  废气 
19. 1.68×107  0.93
20. 减小  减小  减小  没有   解析:飞机沿水平方向匀速飞行,并不断向 下抛撒“液氮”的过程中,高度不变,速度不变,但质量不断减小,所以飞机的动能、重力势能和机械能都减小,动能和重力势能并没有发生相互转化。
21. (1)4.6×108  (2)5.68  (3)2 500 
22. 相同质量的黄泥和水泥相比较,在吸收或放出相同热量的情况下,由于黄泥的比热容大于水泥的比热容, 故水泥的温度变化大,而黄泥的温度变化小,即有利于保温。
23. (1)它是清洁燃料,可以有效降低一氧化碳、碳氢化合物等主要污染物的排放。
(2)实验方法:
①取等质量的乙醇汽油和普通汽油(适量),放在安全燃烧的装置里;②取相同的两只烧杯装入温度相同的等质量的水,同时用上述燃烧装置加热,使燃料完全燃烧;③测量加热前、后水的温度 ;④通过比较水温上升的多少来比较热值的大小。
24. (1)a  (2)因为摩擦产生的热是传给整个筒壁,压缩气体产生的热主要是在气筒下端传给筒壁。从题中描述的现象得知,气筒上部只是略有发热,而气筒下端却很热,甚至烫手,所以压缩气体产生的热量使气筒发热应该是主要原因。
25. 解:水吸收的热量为,又因为天然气完全燃烧放出的热量为,由题意可知:,则有:,所需水的质量为:。
26. 解:(1)热水器中的水吸收的热量

(2)热水器5小时内接收到的太阳能

(3)热水器的效率
(4)燃烧煤气放出的热量,由题意得
即,所以
解析:(1)水的质量、初温、末温已知,热水器中的水吸收的热量可由直接求出;(2)每小时太阳能热水器接收的太阳能为,因此5小时接收的太阳能;(3)水吸收的热量是有用的能量,热水器的效率可由求出;(4)煤气燃烧放出的热 量完全被水吸收,则,由此便可以求出煤 气的质量。
 

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