10章机械能、内能及其转化随堂练习
一、选择题
1.下列实例中,属于内能转化为机械能的是( )
A.两手相互摩擦,手心变热
B.用气筒给自行车打气,气筒会发热
C.水壶中的水沸腾后,壶盖被水蒸气顶起
D.流星与空气摩擦生热、发光形成流星
2.下列关于热现象的说法正确的是:( )
A.物体吸收热量温度不一定升高
B.一杯水的比热容比一桶水的比热容小
C.出笼的馒头变凉的过程中所含的热量在减少
D.物体的运动速度越大,物体内部分子运动就越快,因而物体的内能越大
3.关于燃料的热值,以下说法正确的是( )
A.燃料的热值与燃料的燃烧情况有关
B.1g汽油和2?kg汽油,它们的热值是一样的
C.煤的热值比干木柴大,燃烧煤放出的热量一定比干木柴的多
D.容易燃烧的燃料,热值一定大
4.三杯已知质量和温度的水如图所示,这三杯水的内能( )
A.甲最多
B.乙最多
C.丙最多
D.一样多
5.有关热学知识,下列说法正确的是( )
A.春天柳絮纷飞,属于扩散现象
B.冬天雪花飞舞,属于扩散现象
C.“东湖公园菊花飘香”说明分子在做无规则运动
D.扫地时土飞扬,说明分子在做无规则运动
6.下图中属于弹性势能转化为动能的情景是
A.火箭升空
B.小朋友玩滑梯
C.弹弓弹子弹
D.上升的滚摆
7.根据表中几种物质的比热容,判断下列说法中不正确的是( )
物质
比热容[J/(kg?℃)]
物质
比热容[J/(kg?℃)]
水银
0.14×103
沙石
0.92×103
水
4.2×103
冰
2.1×103
A.制作体温计常用水银做介质,利用了水银的比热容小的特性
B.北方楼房中的暖气用水做介质,利用了水的比热容大的特性
C.由于沙石的比热容小,所以内陆地区的昼夜温差比沿海地区大
D.由于水比冰的比热容大,所以冷却食品时0℃的水比0℃的冰效果好
8.质量为3kg的汽油用去了二分之一,剩下的汽油( )
A.比热容变为原来的二分之一,热值不变
B.热值变为原来的二分之一,比热容不变
C.比热容、热值变为原来的二分之一
D.比热容、热值均保持不变
9.如图所示的图象合理的是( )
A.某种物质的密度ρ与物体质量m的关系
B.某种液体的内部压强p与液体深度h的关系
C.某种燃料的热值q与燃料质量m的关系
D.某种物质的比热容c与物体质量m的关系
10.两台汽油机,甲做的功是乙的1.5倍,甲的效率是25%
,乙的效率是30%
,那么甲与乙消耗的汽油的质量之比是(
)
A.9:5
B.5:9
C.5:6
D.6:5
二、填空题
11.中国女排夺得2016年里约奥运会冠军,决赛中,朱婷精彩的扣球让人难忘,迎面飞来的球被她跳起击回,是因为手对球的作用力改变了球的___________。球与手接触做减速运动过程中,发生形变,其动能转化为___________能。
12.一个四冲程内燃机的工作过程中,将机械能转化为内能的是______冲程.若内燃机的转速为1800R/min,则该内燃机的飞轮每秒钟旋转______转,对活塞做功______次。
13.如图所示,小朋友从滑梯上匀速下滑时,臀部感觉发热;
他在下滑的过程中动能
______,
重力势能______,机械能______(选填“变大”、“变小”、
“不变”)。
14.气体很容易压缩说明分子间有_______,但又不能无限制压缩说明分子间有_________;夏日荷塘里荷花盛开,微风吹过,飘来阵阵花香,说明分子在_________,荷叶上的两滴露珠接触后合成一滴,表明分子间存在________。
15.建设具有国际先进水平的空间站,解决较大规模的、长期有人照料的空间站应用问题,是我国载人航天工程“三步走”发展战略中第三步的任务目标。2020年5月5日,长征五号B运载火箭在海南文昌首飞成功,正式拉开我国载人航天工程第三步任务的序幕。如图所示,这是长征五号B运载火箭首飞时的情景,火箭升空过程中,发动机的工作原理相当于四冲程内燃机的__________冲程,此过程,火箭箭体与空气摩擦会发热,这是通过________的方式改变火箭箭体的内能。
16.“建设美好乡村,还我碧水蓝天”是民生工程之一、科学合理地利用河道、湖泊的低洼地段建设湿地公园,可有效涵养水源、调节气候。湿地含水丰沛,湿地面积增大,昼夜温差小,主要因为水的______
大的特性。
17.火箭使用液氢作为主要燃料,是因为液氢燃料的______大;制造飞机经常要用铝作为材料,是利用铝的______小的特性;选用水作为冷却剂,主要应用其______大的原因。
18.长春市桂林路美食街的某商家使用煤气灶烹饪食物,煤气灶燃烧头如图所示。使用煤气灶时,打开煤气阀门,拧动点火装置,煤气和空气在进口处混合流向燃烧头被点燃。
(1)煤气不会从进口处向空气中泄漏,是因为流体中流速越大的位置,压强越______;
(2)煤气在燃烧过程中热值______;
(3)烹饪食物是通过______的方式改变食物的内能;
(4)食物香气四溢是______现象。
19.一台单缸四冲程汽油机,飞轮每秒钟转动40
圈,该汽油机每秒做功___________次,完全燃烧0.1kg汽油释放的热量为___________J,若这些热量的42%被水吸收,可以将46kg的水由20℃加热到___________℃。(q
=4.6×107
J/kg,c=4.2×103
J/(kg·℃))
20.一台单缸四冲程汽油机,飞轮转速为3600转/分,该汽油机活塞1s对外做功______次;若其效率为25%,消耗1kg汽油转化为机械能是______J(q汽油=4.6×107J/kg)。
三、解答题
21.某小组同学通过学习,知道了动能与质量、速度有关,他们想进一步探究动能与质量、速度之间的定量关系,于是用不同质量的实验小车去撞击同一木块,实验时利用DIS装置精确地测出了小车撞击木块时的速度。小车撞击木块后和木块一起向前滑动,测量出木块滑动的距离,记录的实验数据如下表所示。
表一:
实验序号
小车质量(千克)
小车速度(米/秒)
木块滑动距离(米)
1
0.20
0.7071
0.2
2
0.40
0.5000
0.2
3
0.80
0.3536
0.2
表二:
实验序号
小车质量(千克)
小车速度(米/秒)
木块滑动距离(米)
4
0.20
1.0000
0.4
5
0.40
0.7071
0.4
6
0.80
0.5000
0.4
表三:
实验序号
小车质量(千克)
小车速度(米/秒)
木块滑动距离(米)
7
0.20
1.4142
0.8
8
0.40
1.0000
0.8
9
0.80
0.7071
0.8
(1)小组同学是通过比较表格中的_____来比较小车的动能大小的。
(2)分析比较实验次数_____及相关条件,可得出的初步结论是:在小车质量相同的情况下,速度越大,小车的动能就越大。
(3)分析比较实验次数1与5、9(或2与6或4与8)及相关条件,可得出的初步结论是:_____;
(4)通过分析三张表格,你认为_____(填“质量”或“速度”)的改变对动能的改变影响更大些,你认为理由是:_____。
22.如图甲是小东探究“不同物质吸热规律”的实验装置:
(1)两个相同的烧杯中装有_______相同(填“质量”或“体积”)且初温相同的水和煤油,用相同的酒精灯对它们加热。
(2)水和煤油吸收热量的多少可通过____(填“液体升高的温度”或“加热时间”)比较。
(3)根据实验数据,小东作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象(见图乙)。由图乙可知,杯中的水和煤油,升高相同的温度时,吸收的热量_______(填“相同”或“不相同”);在升高相同温度时,_________(填“水”或“煤油”)吸收的热量较多;
(4)根据图乙中的数据计算出煤油的比热容是_________J/(kg·℃)。[C水=4.2×103J/(kg·℃)]
23.某同学在学习了热值的知识后,自己设计了一个实验来研究煤油和菜籽油的热值大小关系,他组装了如图所示的两套完全相同的装置,并每隔1分钟记录下杯中水的温度,如下表所示。
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
6
甲杯水温/℃
25
27
29
32
34
36
38
乙杯水温/℃
25
26
27
28
29
30
31
(1)在安装、调整实验器材时,科学合理的顺序是(甲图):______(选填“先A后B”或“先B后A”);
(2)除图示器材外,本实验还需要的测量工具有______、天平和砝码;
(3)为了保证实验结论的可靠性,实验时应控制相同的量有:加热时间、水的______和初温;
(4)通过表中数据,你认为两种燃料中,热值较大的是______;
(5)该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量,以及两种燃料实验前后的质量,并记录数据,利用公式计算出水吸收的热量,他认为通过这样就可以准确地计算出煤油和菜籽油的热值,你认为他的计算结果可靠吗?______为什么?(至少写出两点)______,______。
24.质量是100g,温度是10℃的铁块,温度升高30℃,需要吸收多少焦的热量?c铁=0.46×103J/(kg?℃)
25.小明家煮饭、烧水使用的是管道天然气,已知天然气放出的热量有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0.028m3的天然气,求这部分水的质量为多少?[水的比热容为,天然气的热值为4.5×107J/m3]
26.如图所示是某太阳能热水器,向其中注入50L水,阳光照射一段时间后,水温从10℃升高了40℃,c水=4.2×103J/(kg·℃),这段时间该热水器的效率是30%,试求:
(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量;
(2)这段时间该太阳能热水器接收到的太阳能E;
(3)若热水器接收到的能量改用煤燃烧来提供,需完全燃烧多少千克煤?(q煤=3.5×107J/kg)
答案
1.C
2.A
3.B
4.C
5.C
6.C
7.D
8.D
9.B
10.A
11.运动状态
弹性势
12.压缩
30
15
13.不变
变小
变小
14.空隙(间隙)
(分子)斥力
(永不停息的)无规则运动
(分子)引力
15.做功
做功
16.比热容
17.热值
密度
比热容
18.小
不变
热传递
扩散
19.20
4.6×106J
30
20.30
1.15×107
21.木块滑动距离
1与4与7(或2与5与8,或3与6与9)
在小车速度相同时,小车的质量越大,动能也越大
速度
质量一定速度增倍,比速度一定质量增倍时,木块被推动的距离远
22.质量
加热时间
不相同
水
2.1×103J/(kg·℃)
23.先B后A
停表
质量
煤油
不可靠
燃料不能完全燃烧
燃料放出的热量不能完全被水吸收
24.1380J
25.2kg
26.(1)8.4×106J;(2)2.8×107J;(3)0.8kg