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1、第十二章 機械能和內(nèi)能單元綜合測試題
一、選擇題(每題4分,共28分)
1.(北京)下列實例中,通過做功的方式改變物體內(nèi)能的是( )
A.兩手相互摩擦,手的溫度升高
B.用煤氣爐給水加熱,水的溫度升高
C.把蔬菜放進冰箱,蔬菜的溫度降低
D.在陽光照射下,公園里石凳的溫度升高
2.(江蘇無錫)關(guān)于內(nèi)能,下列說法中正確的是( ?。?
A.溫度低于0℃的物體不具有內(nèi)能
B.物體具有內(nèi)能,也可以同時具有機械能
C.具有機械能的物體不一定具有內(nèi)能
D.物體內(nèi)能增加,一定是從外界吸收了熱量
3.一個大人和一個小孩,都在地面上時,重力勢能和動能都為零,若他們都跑上樓,到達樓上時動能
2、相同,此時 ( ).
A.它們的勢能相等,小孩速度大
B.它們的勢能相等,大人速度大
C.大人的勢能大,小孩的速度大
D.大人的勢能大,速度也大
圖1
4.如圖1所示,在盛水的容器中,用力將一木塊浸沒在水底,撤去力后,木塊在水中上浮且能跳出水面,在此過程中,木塊的動能和勢能都發(fā)生變化,不計水的阻力,則下列說法正確的是 ( ).
A.力剛撤去時,木塊的勢能轉(zhuǎn)化為動能,跳出水后木塊的動能轉(zhuǎn)化為勢能
B.力剛撤去時,木塊的勢能和動能都增加
C.木塊上表面剛露出水面時,其動能最大
D.木塊下表面剛露出水面時,其動能最大
5.(湖北隨州)下列說法正確的是( )
3、
A.水的比熱容為4.2 ×103 J/(kg·℃),其含義是l kg的水,溫度升高或降低l℃,它所吸收或放出的熱量為4.2 ×103 KJ
B.一定質(zhì)量的水,從l0℃升溫到l5℃所吸收的熱量小于從70℃升溫到75℃吸收的熱量
C.餐館里有道菜叫“鐵板牛肉”,用l30℃的大鐵板盛裝九成熟的牛肉.待客人品嘗時牛肉已十成熟了。這是利用大鐵板降溫時向牛肉釋放較多的內(nèi)能
D.內(nèi)燃機工作時,氣缸內(nèi)高溫氣體的內(nèi)能將全部轉(zhuǎn)化為機械能
圖2
6.如圖2所示,一個圓環(huán)套在桿上并沿桿下滑,關(guān)于圓環(huán)在運動中能量的變化情況,下列說法中正確的是 ( ).
A.如果環(huán)與桿之間有摩擦力,環(huán)的動能不可能增加
4、
B.如果環(huán)與桿之間沒有摩擦力,環(huán)的機械能不變
C.即使環(huán)與桿之間有摩擦力,環(huán)的機械能也不變
D.環(huán)克服摩擦力做了多少功,系統(tǒng)的總能量就減小多少
7.兩支完全相同的溫度計初溫度相同.現(xiàn)用這兩只溫度計分別去測甲、乙兩種液體的溫度,測得結(jié)果相同(示數(shù)高于溫度計初溫度).已知甲、乙兩種液體質(zhì)量相等,并且都比較小,乙液體原來的溫度高于甲液體原來的溫度.如果不考慮溫度計、待測液體跟外界的熱傳遞,則可判斷( )
A.甲液體的比熱容大于乙液體的比熱容 B.甲液體的比熱容小于乙液體的比熱容
C.甲液體的比熱容等于乙液體的比熱容 D.無法判斷
二、填空題(每空3分,共45分
5、)
圖3
8.(蘭州)如圖3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 (填“減小”、“增大”或“不變”)。
9.(上海)2千克的水溫度降低5℃,水放出的熱量為_________焦,水的比熱容在常見的物質(zhì)中是比較________的,因此沿海地區(qū)晝夜溫差比同緯度的內(nèi)陸地區(qū)________ (均選填“大”或“小”)。[]
圖4
10.(廣東)?在汽油機的四個沖程中,機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是 沖程。如圖4所示汽油機正在進行的
6、是 沖程,當汽油機的轉(zhuǎn)速是2400r/min時,每秒做功_______次,若每次做功90J,其功率是__________W。
11.(菏澤)小紅對冰加熱,她根據(jù)冰熔化成水直到沸騰的過程的記錄數(shù)據(jù),繪制成如圖5所示的溫度隨時間變化的圖象。圖像中的__ 段是熔化過程,已知冰的比熱容是2.1×103 J/(kg·℃),在對100g冰加熱的前2 min內(nèi)冰吸熱__________J。
圖5
12.(四川雅安)中國南海海底探明有大量的“可燃冰”,同等條件下,“可燃冰” 完全燃燒放出的熱量達到煤氣的數(shù)十倍, 說明“可燃冰” 很大;以10 倍的關(guān)系粗略計算, 1kg“可燃冰”
7、 完全燃燒放出的熱量可以使 kg的水從20℃加熱至60℃。[ q煤氣= 4.2×107 J/ kg, 水的比熱容c = 4.2×103 J/( kg·℃) ]
三、解答題(每題9分,共27分)
13.(福建南平)小宇看到南平到武夷山高速公路旁的限速牌如圖6,小宇猜想限速的原因可能是:車輛的動能越大,發(fā)生交通事故后果越嚴重.
圖6
(1)探究小宇的猜想,如圖7所示讓鐵球從斜面上撞擊木塊,記錄的實驗數(shù)據(jù)如下表:
序號
鐵球質(zhì)量m/g
鐵球起始高度h/cm
木塊撞擊后的距離s/cm
1
100
10
15
2
100
20
26
3
200
20
8、41
①為了使鐵球到達斜面底端時速度相同,小宇將質(zhì)量不等的鐵球從斜面的 _________ 高度釋放;
②物理學中將不易直接測量的量轉(zhuǎn)化為可感知、可量度的量,這種研究方法叫轉(zhuǎn)化法.實驗時鐵球從斜面上釋放,通過改變鐵球的質(zhì)量、速度,比較 _________ 來反映鐵球動能的大?。?
③探究動能與速度、質(zhì)量的關(guān)系,綜合表中實驗數(shù)據(jù)可得出的結(jié)論是 _________ .
(2)下列實例中與此實驗研究方法相同的是 _________
A.推導密度公式
B.認識光的傳播時,用光線表示
C.用彈簧的伸長量顯示拉力的大小
(3)小宇通過互聯(lián)網(wǎng)找到一幅車的質(zhì)量與限制車速關(guān)系的坐標圖像.如圖8所
9、示,請你判斷車輛的 _________ 越大,限制車速 _________?。ㄌ睢霸酱蟆被颉霸叫 保?
90
100
℃
甲
乙
圖9
14.用如圖9中甲所示裝置進行實驗,比較不同液體的吸熱能力。在兩個相同的燒杯中分別裝入初溫、質(zhì)量相同的水和植物油,用相同的酒精燈加熱至沸騰,實驗中只記錄了植物油和水沸騰的溫度,發(fā)現(xiàn)植物油的沸點比水的高。
(1)通過水沸騰時溫度計的局部放大圖如乙圖所示,可知水的沸點是____℃,升溫過程中,溫度計內(nèi)水銀的內(nèi)能________,是通過___________方式改變的。
(2)實驗中,將它們加熱至沸騰,植物油所需的時間較長,說明植物油吸收的熱量比水
10、吸收的熱量____(選填“多”或“少”)
(3)為了比較植物油和水的吸熱能力,請你寫出一種正確的做法____________________________。
(4)小明認為實驗中通過加熱相同時間溫度的變化顯示吸熱本領(lǐng),與液體的初溫無關(guān),小麗認為要控制初溫相同,你支持________的說法,理由是___________。
15.(江蘇連云港)隨著人們生活水平的提高,越來越多的家庭采用“水地暖”進行取暖。其原理是:在房間地面裝飾層下鋪設(shè)散熱管道,通過管道內(nèi)的熱水散熱提高室溫。當供水溫度為45℃時,單位面積的散熱功率與地面裝飾層材料、散熱管材料的對應關(guān)系見下表:
散熱管\地面裝飾層材料
11、陶瓷
塑料
木地板
聚乙烯(PE-RT)
136.6W/m2
103.5W/m2
93.5W/m2
聚丁烯(PB)
125.7W/m2
96.9W/m2
90.0W/m2
(1)若該地暖系統(tǒng)的總水量為2 × 103 kg,將全部的水從5℃加熱至45℃,水至少需要吸收多少熱量?[c水=4.2×103J/ (kg·℃)]
(2)某家庭木地板的面積為80m2,散熱管材料為聚丁烯(PB ),供水溫度為45℃,則該供暖系統(tǒng)每小時的散熱量為多少焦耳?
(3)“水地暖”散熱量除與散熱時間、面積有關(guān)外,你認為還與哪些因素有關(guān)?請至少寫出兩點。
十二章末測試題
參考答案
一、 1
12、.A 點撥:(吸放熱法)煤氣爐燒水,火焰放熱,水吸熱,蔬菜放入冰箱,蔬菜放熱,冰箱吸熱、陽光照射,太陽放熱、石凳吸熱,都是熱傳遞,手摩擦需要用力且做功,是做功的方式改變內(nèi)能。
2. B 點撥:任何物體都具有內(nèi)能,但可以有機械能,也可以沒有,內(nèi)能增加可以是做功,也可以是吸熱。
3.C 點撥:大人的質(zhì)量大,到達相同高度,重力勢能大,而小孩和大人動能相同,質(zhì)量小的速度大。
4.B 點撥:上升時動能和勢能都增加了,不是兩者的相互轉(zhuǎn)化,是因為浮力對木塊做功,使得機械能增大。當木塊上浮露出水面前,浮力大于重力,加速,剛露出時,浮力仍大于重力,還是加速上升,當露出體積增大,浮力小于重力后,會減速
13、,則浮力等于重力時,速度最大,動能最大。
5.C 點撥:比熱容不隨著溫度改變,不同溫度時的比熱容相同,l0℃升溫到l5℃與70℃升溫到75℃吸收的熱量相同,高溫氣體做功后仍具有內(nèi)能,不可能全部轉(zhuǎn)化為機械能。鐵板牛肉是鐵板放熱,將內(nèi)能轉(zhuǎn)移給牛肉加熱升溫的。
6.B 點撥:下落時重力勢能轉(zhuǎn)化為動能,無摩擦機械能總量不變,有摩擦則機械能的總量減小,轉(zhuǎn)化為桿子和環(huán)的內(nèi)能,但能的總量保持不變。
7.A 點撥:由于兩個溫度計原來的溫度相同,最終示數(shù)也相同,且其中的水銀、玻璃的質(zhì)量相同,因此吸收的熱量相等,說明兩種液體放出的熱量相等,而乙原來的溫度較高,最終溫度相同,乙降低的溫度較大,放出的熱量
14、相同,質(zhì)量也相同,根據(jù)Q=cm(t-t0),因此乙的比熱容較小。
二、 8. 重力勢;動;減小 點撥:動能大小與質(zhì)量和速度有關(guān),重力勢能大小與質(zhì)量和高度有關(guān)。擺沿著懸線向下運動高度變小,速度變大,故重力勢能減小,動能增大。由于摩擦的原因,機械能會轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,所以機械能總量減小。
9. 4.2×104J;大;小 點撥:水放出的熱量Q=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2 kg×5℃=4.2×104J;水的比熱容較大,沿海地區(qū)比內(nèi)陸地區(qū)水多,吸收太陽相同的熱量,水升高的溫度較小,而夜晚放出相同的熱量,水降低的溫度較小,因此沿海地區(qū)晝夜溫差較小。
10. 壓縮;做功;20;180
15、0 點撥:壓縮沖程將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,圖中點火后,推動活塞向下運動,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能,2400r/min=40 r/s,每秒鐘完成20個循環(huán),做功20次,功率=1800W。
11. BC;8.4×103 J;
12. 熱值;2. 5 ×103 點撥:同等條件下,“可燃冰” 完全燃燒放出的熱量達到煤氣的數(shù)十倍, 說明“可燃冰”的熱值很大;由題意知:,即有,所以
13. (1)①同一;②木塊被撞擊后運動的距離;③速度越大,質(zhì)量越大,動能就越大;(2)C;(3)質(zhì)量;越小 點撥:(1)①實驗中,為了控制鐵球到達下端時具有相同的速度,要保持小球在斜面上的高度相同;②實驗中通過
16、觀察木塊被撞擊后運動的距離的大小來間接判斷物體動能的大小;③控制質(zhì)量不變,改變小球下滑的高度,則小球與木塊相碰時的速度不同,高度越高,小球與木塊相碰時的速度越大;說明了質(zhì)量相同的物體運動的速度越大,它的動能就越大;改變小球的質(zhì)量,由同一高度滑下,則小球與木塊相碰時的速度相同;得出的實驗現(xiàn)象為質(zhì)量越大的物體把木塊撞得越遠,說明了運動速度相同的物體質(zhì)量越大動能越大;(2)推導密度公式是采用比值定義法;光線是建模法,而彈簧的伸長顯示拉力大小采用的是轉(zhuǎn)換法.推動距離顯示動能的大小也是轉(zhuǎn)換法.(3)從圖像可知,車的質(zhì)量越小,速度越快.車的質(zhì)量越大,速度越慢.
14. (1)98;增大;熱傳遞 (2)
17、多 (3)在水和植物油沸騰前,加熱升高相同的溫度,比較加熱時間的長短,時間越長,吸熱本領(lǐng)越大。(4)小麗;初溫不同,加熱與周圍的溫差不同,散熱的速度不等,對實驗結(jié)果的影響較大
15. 解:(1)水吸收的熱量Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×2×103kg×(45℃-5℃)=3.36×108J;(2)由題知,散熱管材料為聚丁烯,用木地板,該家庭地面單位面積上的散熱功率P=90.0W/m2,該供暖系統(tǒng)每小時的散熱量: Q=PSt=90.0W/m2×80m2×3600s=2.592×107J;(3)“水地暖”散熱量除與散熱時間、面積有關(guān)外,還與地面裝飾層材料、散熱管材料、裝飾層厚度、供水溫度、管間距離等有關(guān).點撥:表格中列出地板材料和管子的不同,而單位面積的功率也不同,說明熱量與面積還有關(guān)。