12章机械能和内能随堂练习
一、选择题
1.如图所示的滚摆在上下做自由运动,下列说法中正确的是( )
A.在上升过程中,滚摆的重力势能转化为动能
B.在下降过程中,滚摆的机械能守恒
C.滚摆在运动过程中,只存在动能和势能的相互转化
D.滚摆在运动过程中,有一部分机械能转化为其他形式的能
2.关于温度、内能、热量三者的关系,下列说法正确的是( )
A.热量从内能大的传给内能小的
B.物体吸收了热量,温度一定升高
C.同一物体,体积变化不大的情况下,温度升高,内能一定增加
D.物体温度升高,一定吸收了热量
3.质量相同的水和铜块,分别吸收相同的热量后将铜块投入水中,(c水>c铜,不计热损失)则( )
A.温度由铜传给水 B.热量由铜块传给水
C.水的温度降低,铜的温度升高 D.他们之间可能不发生热传递
4.甲、乙两物体的比热容之比为2:3,吸收热量之比为3:1,它们升高的温度相同,则甲、乙两物体的质量之比为( )
A.9:2 B.2:9 C.1:2 D.2:1
5.在标准大气压下,若壶里的水从20℃加热至沸腾吸收的热量是1.68×105J,则壶里水的质量为( )[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
A.0.4kg B.0.5kg C.1kg D.2kg
6.下列说法正确的是( )
A.0℃的物体内能为零 B.0℃的等质量的水和冰的内能相等
C.同一物体温度升高,内能增大 D.甲传热量给乙,说明甲内能大
7.沿海地区昼夜温差较小,而内陆沙漠地区昼夜温差较大,这主要是因为( )
A.海水的内能大,砂石的内能小
B.海水吸收的热量多,砂石吸收的热量少
C.海水的比热容大,砂石的比热容小
D.海水吸收的热量少,砂石吸收的热量多
8.下列与四冲程汽油机有关的说法中正确的是( )
A.汽油机的效率较高,可达70%左右
B.汽油机的压缩冲程利用高温气体推动活塞对外做功
C.如图所示是吸气冲程
D.汽油机能量损失最大之处是燃料燃烧不完全
9.如图所示,完全相同的甲、乙两个小球,甲球由轻绳系住,乙球由橡皮条系住,都从水平位置由静止开始释放,当两球到达悬点正下方K点时,橡皮条长度恰好与绳长相等。则在K点时两球的速度大小关系是( )
A.v甲=v乙 B.v甲>v乙 C.v甲<v乙 D.无法确定
10.小红在操场上将皮球斜向上抛出,皮球被抛出后的运动轨迹如图所示,图中a、c 两点处于同一高度。则下列判断中正确的是( )
A.b点重力势能最大,动能为零 B.a、c两点的动能相等
C.d点的机械能大于e点 D.b到d的过程中机械能总量不变
二、填空题
11.为什么夏季沿海地区较内陆地区凉爽
答:这是因为水的比热容较____,在同样受热时,吸收的热量_____,而水的温度变化比较______,因此,在受太阳照射条件相同时,内陆地区的夏季比沿海地区温度高.
12.出于安全和环保考虑,某市政府为喜爱户外烧烤的市民提供了专门的场所.烧烤主要燃料是木炭,已知它的热值是3.4×107J/kg,那么84g的木炭完全燃烧放出的热量是______J,如果这些热量的50%被水吸收,则能使初温为20、质量为17kg的水,温度升高到______.[]
13.汽油机的一个工作循环是由______个冲程组成的,活塞往复______次,飞轮转______圈,其中对外做功______次.一台汽油机的转速为1800r/min,则在1s内汽油机飞轮转了______r,1s内完成______个冲程,对外做功______次.在压缩冲程中,气体的温度升高,这是通过______的方式增加内能.为了不让汽油机在工作时温度升得太高,在设计制造时,汽缸外有一个水套,让汽缸被水包围着,这是通过______的方式减少汽缸内能.用水来冷却汽缸是因为水的______较大.
14.通常人体的温度高于周围环境的温度,人体以红外线的方式不断叫外镉射热量,每小时人体释放的热量能使相当于自身质量的水的温度升高2℃.假设小明同学的质量是60kg,则其每小时向外释放的热量是___________J.[c水=4.2×103J/(kg ℃)]
15.冬天手很冷,可以将手放在火炉旁烤火取暖或双手互搓取暖,使手的温度升高,内能_____.前者是热传递方式使能量_____,后者是_____方式使能量发生_____.
16.如图,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去,发现硝化棉燃烧,说明对物体 _____ ,物体的内能 _____ .
17.如图是小明同学探究“海水和海滩的温度随时间变化的规律”时画的一张示意图.根据图给的信息,他观察的时间是_____(选填“中午”或“夜晚”),产生这一现象的原因是水的_____比砂石的大.
18.小明做了一个“魔罐”玩具,如图所示,在金属罐的盖子和罐底各开两个小孔,用细线将一个钩码系在橡皮筋的中部,然后将橡皮筋穿过盖子和罐底的小孔并固定起来.他将“魔罐”在水平桌面上向前滚出后将看到的现象是魔罐________(填“可以”或“不可以”)回转,你对此现象的解释是______________.
19.如图所示,质量为65g的金属小球从a处自由下滑,经过b处,到达c处时,恰好停下.如果小球从a点运动到b点的过程用了4s的时间,则重力做功为________J,重力做功的功率为________W;在整个运动过程中,小球克服摩擦消耗的机械能为________J.(g取10 N/kg)
20.“水刀”有纯水切割和加磨料切割(磨料为密度大于水的石英砂、金刚砂)两种.高速的水流能切割坚硬物体是因为高速水流具有较大的________能.加入磨料后切割能力大大提高,这是因为________.
三、解答题
21.一款无人驾驶汽车在测试时以72km/h的速度,在平直的公路上匀速行驶了4.5km,消耗汽油1kg,汽油机的效率为30%,废气带走的能量占汽油完全燃烧放出的热量的42%,那么,在这段行驶过程中,(J/kg )求:
(1)在1标准大气压下,假如这些废气带走的能量全部被质量50kg、温度为20的水吸收,水温能升高到多少摄氏度
(2)汽车在上述路段行驶时,发动机的输出功率为多少kW
22.物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时,选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的沙子和水加热。他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图像如图所示。已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),问:
(1)图a、b中,哪个是沙子吸热升温的图像?
(2)加热2min,水吸收了多少热量?
(3)试求出沙子的比热容。
23.某同学“研究重力势能大小与哪些因素有关”的实验:如图所示,是大小不同的铁球从各自的高度由静止落下,掉在装有沙子的盘中。请根据图片回答下列问题:
(1)根据图片所示,通过观察______来判断小球重力势能大小;
(2)比较A、B两图,可以探究重力势能大小与小球______有关;
(3)比较B、C两图,可以得出:______。
24.如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量、初始温度都相同,当燃料燃烧完时(烧杯内的液体均未沸腾),立即读取相应温度计的读数,分别为T甲、T乙和T丙,且有T甲>T乙>T丙。
(1)比较不同物质的比热容,应选择______两图进行实验,液体a的比热容ca与液体b的比热容cb相比,有ca______cb(选填“>”、“=”或“<”)。
(2)比较不同物质的热值,应选择______两图进行实验,燃料1的热值q1与燃料2的热值q2相比,有q1______q2(选填“>”、“=”或“<”)。
(3)若在燃料燃烧完前,甲图中的液体a已处于沸腾状态,且燃料燃烧完时温度计读数仍然为T甲>T乙>T丙,液体b没有沸腾,则ca______cb(选填“>”、“=”、“<”或“无法判断”)。
(4)在甲装置中,若燃料为酒精,烧杯内的液体是质量为200克的水,点燃燃料直至燃烧完,温度计的示数由20℃上升到70℃,再结合“10g”燃料这一数据,计算出燃料的热值,通过实验算出的热值与实际相比______(填“偏大”或“偏小”),理由是______。
答案
1.D 2.C 3.D 4.A 5.B 6.C 7.C 8.C 9.B 10.C
11.大 相同 小 12.2.856×106 40
13.4 2 2 1 30 60 15 做功 热传递 比热容
14. 15.增加 转移 做功 转化 16.做功 增加
17.夜晚 比热容 18.可以 橡皮筋的弹性势能转化为魔罐的动能
19.0.26 0.065 0.13 20.动 质量越大动能越大
21.(1)100;(2) 60kW 22.(1)图a;(1)4.2×104J;(1)0.9×103J/(kg·℃)。
23.在沙盘中的下陷深度 高度 高度相同时,物体的质量越大,重力势能越大
24.甲丙 < 甲乙 > < 偏小 存在热量损失