12章机械能和内能强化练习
一、选择题
1.如图,为探究能量转化,小明将小铁块绑在橡皮筋中部,并让橡皮筋穿入铁罐、两端分别固定在罐盖和罐底上.实验装置做好后让它从不太陡的斜面上滚下,发现橡皮筋被铁块卷紧了,接着铁罐居然能从斜面底部自动滚上去!以下有关能量转化的判断,正确的是( )
A.铁罐在斜面上从最高处滚到最低处,主要是重力势能转化为动能
B.铁罐在斜面上从最高处滚到最低处,主要是弹性势能转化为动能
C.铁罐在斜面上从最低处滚到最高处,主要是动能转化为重力势能
D.铁罐在斜面上从最低处滚到最高处,主要是弹性势能转化为重力势能
2.在沿海地区白天的风通常从大海上吹来,而晚上的风从陆地上吹去,这叫海陆风.陆风和海风只在炎热晴朗的天气产生,由于地面和大海升温和降温的快慢不同,从而使空气形成对流,图中与说明相符合的是
A. B.
C. D.
3.电视机、家用音箱功放中的大功率二极管、三极管在工作中放出较多的热量,为了将热量尽快散出,常将二极管、三极管接在金属散热器上,现有Cu、Fe、Al三种材料供选择(部分数据见表),你认为散热器选哪种材料最好( )
物质
比热容c/×103J/(kg??C)
Al
0.8
Cu
0.39
Fe
0.46
Pb
0.13
A.Fe B.Cu
C.Al D.三种材料均可
4.关于比热容,下列说法中正确的是( )
A.物体的比热容跟物体的温度有关
B.物体的比热容跟物体吸收的热量或放出的热量有关
C.物体的比热容是物体本身的一种性质,跟物体的质量、温度、状态无关
D.物体的比热容是物体本身的一种特性,跟物体的状态有关
5.下列事例中,属于内能转化为机械能的是
A.内燃机做功冲程中,燃气对外做功
B.用打气筒打气,气筒壁发热
C.锯木头时,锯条发热
D.冬天对手哈气,手的温度升高
6.图是两个演示实验的示意图,图甲是在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团硝化棉,用力把活塞迅速下压,棉花就会立即燃烧;图乙是给试管里的水加热,水沸腾后,水蒸气推动橡胶塞迅速冲出试管口。根据实验现象判断下列说法中正确的是
A.图甲中活塞下压过程中,筒中气体的内能减小
B.图甲中活塞下压过程的能量转化与热机压缩冲程能量转化相同
C.图乙中水蒸气推动橡胶塞迅速冲出试管口的过程中,水蒸气的内能增加
D.图乙中水蒸气推动橡胶塞过程的能量转化与热机压缩冲程的能量转化相同
7.如图的四幅图中改变内能的方法与其他三种不同的是
A.B.
C. D.
8.关于物体内能的改变,下列说法正确的是
A.物体内能减少,可能是对外做了功??????????????????????
B.物体吸收热量,内能一定增加
C.对物体做功时,物体内能一定增加??????????????????????
D.物体放热时,内能一定减少
9.一把勺子的温度升高了
A.它一定吸收了热量?????????????????????????????????????????????? B.一定和其他物体发生了热传递
C.它的热量一定增加?????????????????????????????????????????????? D.它的内能一定增加
10.下列有关温度、热量和内能的说法正确的是
A.温度高,质量大的物体所具有的热量一定多
B.一定质量的水凝固成冰,它具有的内能一定减少
C.对物体做功,物体的内能一定增加
D.有内能的物体一定有动能,有动能的物体不一定有内能
11.下列四种能量的传递和转化过程中,只有热传递方式的是( )
A.植物吸收太阳光进行光合作用
B.水蒸气把壶盖顶起
C.冬天用手摸户外的金属时感到冷
D.闭合开关,电灯发光
12.在探究“物体重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中,让不同质量的铁球从同一高度由静止释放,撞击沙坑,根据比较撞击沙坑后留下的印痕深度进行探究,如图所示,下列说法正确的是
A.实验过程中既用到了转换法,也用到了控制变量法
B.铁球从最上在下落的过程中动能一直在减小
C.这样做的目的是研究物体重力势能的大小与质量的关系
D.这样做的目的是研究物体重力势能的大小与高度的关系
二、填空题
13.冬天手冷时,我们经常将两只手相互搓搓使手暖和,这是通过_____的方式改变了手的内能,使手的内能_____,温度升高.
14.用热水袋取暖是利用________的方式改变物体的内能;汽车发动机用水作冷却剂,是利用了水的______较大的性质;一辆汽车的水箱中装有16 kg水,如果这些水的温度升高了50 ℃,则水吸收的热量是________ J [c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
15.改变物体内能的方法有做功和热传递两种,它们在改变物体内能上是等效的,一辆汽车因紧急刹车而冒烟,同时有一股焦臭的味道,这一过程是通过________的方式改变了轮胎的内能;在炒菜时热的锅是通过________的方法增加菜内能的.
16.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___________
.
17.在汽油机的压缩冲程中,汽缸内气体温度升高,这是通过__________的方式使汽缸内气体内能发生改变;把饮料放进冰箱,饮料温度降低,这是通过_______的方式使饮料的内能发生改变。
18.如图所示,在配有活塞的厚玻璃筒中放入一小块硝化棉.把活塞迅速压下,可以看到的现象是硝化棉__________.这是由于做功使管内空气的内能__________所致.
19.汽车发动机用水散热,这是因为水的比热容________(填“大”或“小”).在相同条件下,吸收的热量较多.质量为1kg的水,温度从20℃升高到70℃,吸收的热量是________J. [水的比热容为4.2×103J/(kg?℃)].
20.近年来,冬季取暖有了新方法:利用石墨烯电热涂料供暖.涂料通电发热后,通过_____方式改变房间内空气的内能.一间空房的地面面积是14㎡,高为3m,在房间的三面墙上各涂有某品牌石墨烯电热涂料1㎡,该涂料的单位发热功率为1200W/㎡.现同时给它们通电,5min内可使室温升高10℃,此过程中房间内平均每秒钟损失的热量是______J.[空气密度为1.3kg/m3、空气比热容为1.0×103J/(kg?℃)].
三、解答题
21.(苏科版九年级物理第十二章 机械能与内能 检测题)如图所示是“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置.
(1)实验中通过观察______________________的大小,来判断小球动能的大小,当小球滚到水平面上与木块发生碰撞后,小球推着木块一起向前运动时,以小球为参照物,此时木块的运动状态是________(运动/静止)的.
(2)质量和速度谁对动能的影响较大呢?某物理兴趣小组借助速度传感器和其他仪器得出了两组数据如表一和表二所示.
分析这两组数据可以得出________对物体的动能影响较大,依据是______________.
(3)某同学利用上述实验装置探究“动能的大小与质量”的关系,它将不同质量的小球从斜面上由静止自由滑下,实验记录的数据如下表所示.
该同学根据以上实验数据得出物体的动能大小与质量无关,你认为实验结论与物理事实是否相符?_______(相符/不相符),你认为出现此实验现象的主要原因是_________.
22.夏天中午海边的沙子很热但海水却很凉;傍晚海边的沙子较凉但海水却较暖和.对此,同学们提出如下猜想:可能是沙子吸热升温或放热降温都比水快.为了比较水和沙子吸热本领的大小,小明和小童所在的两探究小组都做了如图所示的实验:
(1)他们在实验前准备了火柴、酒精灯、烧杯、沙子、水、搅棒、铁架台、石棉网、温度计、秒表除此之外,还需要的测量工具是________.
(2)在加热过程中,小明用搅棒不断搅动的目的是________________________;水和沙子吸热的多少是通过____________(选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的.
(3)设计实验方案时,需要确定以下控制的变量,你认为其中多余的是(____)
A.采用完全相同的加热方式
B.酒精灯里所加酒精量相同
C.取相同质量的水和沙子
D.盛放水和沙子的容器相同
(4)两小组获得的实验结论分别是:①等质量的沙子和水升高相同的温度,加热沙子的时间短;②等质量的沙子和水加热相同的时间,沙子的温度上升得多.你认为上述结论能验证实验猜想的是________(选填“仅是①”“仅是②”或“①和②”).
(5)探究过程中也有部分同学提出猜想:可能是中午海水蒸发吸收热量,所以温度低;而沙子不蒸发,所以温度高,你认为上述猜想是否正确,请说明理由: ______________
23.一辆汽车以72 km/h的速度匀速行驶10 min,消耗的汽油为1.2 kg.汽车匀速行驶时受到的牵引力F=1.2×103 N,汽油的热值q=4.6×107 J/kg.
(1)求汽车在这段时间内消耗的功率(即1s内汽油完全燃烧放出的热量)是多少?
(2)求这段时间内汽车牵引力做功的功率是多少?
(3)比较(1)和(2)的结果,你有什么发现?简要分析原因(写出两条即可).
24.小明家的太阳能热水器,水箱容积是200L.小明进行了一次观察活动:某天早上,他用温度计测得自来水的温度为20℃,然后给热水器的水箱装满水,中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃.求:
(1)水箱中水的质量,水吸收的热量.[c水=4.2×103J/(kg.℃)]
(2)如果水吸收的这些热量由燃烧煤气来提供,而煤气灶的效率为40%,至少需要燃烧多少煤气?(煤气的热值q=4.2×107J/kg)
答案
1.D
2.B
3.C
4.D
5.A
6.B
7.C
8.A
9.D
10.B
11.C
12.AC
13.做功 增大
14.热传递 比热容 3. 36× 106
15.做功 热传递
16.1kg焦炭完全燃烧放出3.0×107J的热量 3.0×107J/kg
17. 做功 热传递
18.燃烧 增加
19.大 2.1×105
20.热传递 4.494×106
21.水平面上被小球撞击的木块滑行距离 静止 速度质量增加一倍,动能增加为原来的两倍 速度增加一倍,动能增加为原来的四倍(或质量和速度增加相同的倍数,速度对动能大小的变化影响较大) 不相符 不同质量的小球没有从斜面上同一高度释放,未控制小球的速度相同
22.(1)天平;(2) 使沙子和水均匀受热、 加热时间 ;(3)B ;(4)①和②;(5)不正确、因为海水在晚上也在蒸发,而沙子不蒸发,照此推理晚上应该海水凉,沙子暧和,而这与事实不符合
23.(1)9.2×104 W (2)2.4×104 W;(3)发现:汽车牵引力做功的功率小于消耗的功率原因包括:汽油没有完全燃烧;废气带走一部分能量;由于热传递损失一部分能量;克服摩擦消耗一部分能量(任选两条即可)
24.(1)200kg (2)2.1×107J (3)1.25Kg