内容正文:
第十二章机械能和内能
一、单选题
1.刚出笼的鲈鱼淡淡的鱼香和葱姜的香气扑面而来,这是因为( )
A.分子间有斥力 B.分子间有空隙
C.分子是运动的 D.分子间有引力
2.如图所示,足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d,足球( )
A.从b到c的过程机械能减少 B.在a、d两点动能相等
C.在b、d两点动能相等 D.从c到d的过程重力势能转化为动能
3.如图所示是一则公益广告,尊崇孝道是践行社会主义核心价值观的重要途径。图中热水洗脚过程所发生的热传递,实质上是内能从__________(选填“A”“B”或“C”)。
A.能量多的热水传给能量少的脚
B.温度高的热水传给温度低的脚
C.热量大的热水传给热量小的脚
4.小玲用天然气炉灶煲汤,看到锅边会冒出“白气”,以下说法中正确的是( )
A.汤水在沸腾的过程中温度不断升高
B.在煲汤的过程中,天然气的热值保持不变
C.“白气”是汽化形成的水蒸气
D.加大火力可以提高汤水的沸点
5.关于如图所示的情景,下列说法中正确的是( )
A.图甲雪花飞扬,说明分子在永不停息地做无规则运动
B.图乙用手捏海绵,海绵的体积变小了,说明分子间存在空隙
C.图丙中注射器中的液体很难被压缩,说明液体分子之间没有间隙
D.图丁中做“墨水滴入水中”的扩散实验时,水的温度越高墨水扩散越快
6.诗云:悠悠艾草香,片片粽叶长。端午节,我国民间除了包粽子,还有戴香包的习俗。香包内有艾草,远远地就能闻到艾香,这主要是因为( )
A.分子在做无规则运动 B.分子间存在着空隙
C.分子间存在力的作用 D.电子绕原子核高速运动
7.小明同学在妈妈的鼓励和指导下煮排骨汤,他发现很多现象涉及到物理知识,下列说法不正确的是( )
A.冰箱冷冻室取出的排骨表面有“白霜”,这些“白霜”是固态
B.在排骨的“解冻”过程中,冰吸热熔化成水
C.向排骨汤中加入盐,汤很快变咸了,这是扩散现象
D.排骨汤煮沸后冒出大量的“白气”,这些“白气”是气态
8.学完内能的知识后,晓明发表了以下观点,其中错误的是( )
A.“壶中的水被烧热了”,其中的“热”是指内能
B.“水汽化时要吸热”,其中的“热”是指热量
C.“开水和冷水之间发生了热传递”,其中的“热”是指热量
D.“摩擦生热”中的“热”是指内能
9.如图所示的是我国古代发明的取火器模型图,把推杆迅速推入牛角套筒时,套筒内的空气被压缩,推杆前端的艾绒立刻燃烧起来。关于这个过程,下列说法正确的是( )
A.套筒内空气被压缩时其内能不变
B.此过程中,内能转化为机械能
C.与汽油机工作过程中的压缩冲程的能量转化相似
D.主要利用了热传递的方式来改变套筒内空气的内能
10.关于四冲程汽油机和柴油机,下列说法不正确的是( )
A.柴油机的顶部有喷油嘴,汽油机的顶部有火花塞
B.柴油机吸入气缸的是空气,汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物
C.在做功冲程中,柴油机的点火方式是点燃式,汽油机的点火方式是压燃式
D.柴油机比较笨重,它的功率比汽油机的大
11.青山环绕、碧水荡漾的东莞水濂山水库对周边气温有调节作用,主要因为水具有较大的( )
A.比热容 B.热值 C.导热性 D.导电性
12.关于内能和机械能的下列说法中,不正确的是( )
A.内能和机械能各自包含动能和势能,因此,它们在本质上是一样的
B.运动物体的内能和机械能均不为零
C.一个物体的机械能可以为零,但它的内能永远不可能为零
D.物体的机械能变化时,它的内能可以保持不变
二、填空题
13.2024年3月20日,探月工程四期鹊桥长征八号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射,如图所示,火箭加速升空过程中,动能 (选填“增大”“减小”或“不变”);中继星与发射中心之间通过 来传递信息。
14.题图甲、乙所示分别是我国研发出的首款新型空气动力汽车和小型低碳化未来汽车。甲车是利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力,这种车在开车时将空气的 能转化为机械能;乙车顶部的巨型叶子实际上是一个高效光电转换器,它可将 能转化为电能。
15.“曲水流觞”是古代文人墨客诗酒唱酬的一种雅事。将酒盏漂浮在清冽的溪水上随溪流动,会降低酒的温度,这是通过 的方式改变酒的内能,若酒盏里质量为100g,温度为30℃的酒在漂流过程中,放出了1700J的热量,酒的温度降低至 ℃。[其中c酒=3.4×103J/(kg•℃)]
16.小明发现,中医诊疗的过程中用到了许多物理知识。如图所示,刮痧是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式增加内能;针灸时,针尖做得很细是为了 压强。
17.“自嗨锅”成为当下一种时尚快餐,很受年轻人喜爱。就餐时香气四溢,这是 现象。它里面的发热包在将500g水从10℃加热至沸腾(标准气压下)的过程中,提供给水的热量至少为 J。[水的比热容为c水=4.2×103J/(kg·℃)]
18.如图所示是小孩玩的滑梯游戏。
(1)若忽略摩擦和空气阻力,小孩在下滑过程中,机械能 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)若小孩在滑梯上匀速下滑,在这一过程中,他的机械能 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)小孩在滑梯上下滑时,屁股有灼热的感觉,在这一过程中, 能转化为 能。
19.内燃机一个工作循环有四个冲程,题图表示的是其中的 冲程。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,让汽缸被小包围着,用水来冷却汽缸是因为水的 较大。某小型单缸四冲程汽油机飞轮的转速为2400r/min,该汽油机一秒钟总共可以完成 个冲程。
20.“可燃冰”作为新能源,有着巨大的开发使用潜力。在同等条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量可达煤气的数十倍。的“可燃冰”完全燃烧后可放出的热量为 J,利用这些热量烧水供暖,可以将的水从0℃加热到100℃,水吸收的热量为 J,则烧水的效率为 。[“可燃冰”的热值为,水的比热容为]
21.很多家庭采用“水地暖”取暖,在地板下埋置管道,让热水在管道内循环流动来加热整个地板进行供热。小华认为其中的道理是:在质量相同,放出的热量相同时,由于水的比热容比较大,所以水降低的温度较多,故“水地暖”要以水为媒介。你认为小华的说法是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是:在质量和降低的温度相同时, 。
三、简答题
22.《中国诗词大会》的热播,让我们重温了那些曾经学过的古诗词,进一步分享诗词之美,感受诗词之趣。我国唐代诗人孟浩然的《夏日南亭怀辛大》中写道:“荷风送香气,竹露滴清响”。请解释这两句诗中所包含的物理知识。(写出两点即可)
如:响一一声音是由于物体振动而产生的。
23.过年期间有小孩用鞭炮炸狗盆,狗盆飞向空中;甚至还有将鞭炮扔进类似密闭空间的设施附近,导致危险事件发生。请结合此现象回答下列问题:
(1)简述鞭炮爆炸时狗盆飞向空中这一过程与内燃机的哪个冲程相似,同时说明鞭炮爆炸时狗盆飞向空中的能量转化;
(2)从安全教育和环境保护的角度,分析这种行为可能带来的危险。(写出一条即可)
24.把一个铁锁用绳子悬挂起来,将铁锁拉到自己的鼻子附近,稳定后松手,铁锁向前摆去(图)。
想想看,铁锁摆回时会打到你的鼻子吗?
四、计算题
25.护城河雾霭升腾,坐上古色古香雕梁画栋的游船,围炉煮茶,恍若穿越千年时光。茶壶中装入0.5kg初温为20℃的水,用火炉加热至100℃,已知c水=4.2×103J/(kg·℃),求水吸收的热量是多少?
26.如图是某景区的观光艇,该观光艇空艇质量为800kg,最大载重量480kg。小明乘坐观光艇满载游玩时,发动机的输出功率为4.2×104W,航速为36km/h。(g=10N/kg,q柴油=4.2×107J/kg)求:
(1)若观光艇空艇放在水平沙滩上,与沙滩的接触面积是5m2,则观光艇对沙滩的压强是多少?
(2)小明游玩时观光艇受到水的平均阻力是多大?
(3)若发动机的效率为40%,小明游玩30min需要消耗柴油的质量是多少?
27.周末,小苏全家一起外出露营,妈妈用卡式炉为大家烧水泡茶。如图所示为某品牌卡式炉,采用丁烷气体作为燃料。水壶中装入2.5kg初温为20℃的水,用卡式炉加热至100℃,消耗了25g丁烷气体。已知水的比热容为,丁烷的热值为4.8×107J/kg。求:
(1)水吸收的热量为多少焦?
(2)25g丁烷气体完全燃烧放出的热量为多少焦?
(3)卡式炉的加热效率为多少?
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
A
B
B
D
A
D
A
C
C
题号
11
12
答案
A
A
13. 增大 电磁波
14. 内 太阳
15. 热传递 25
16. 做功 增大
17. 扩散 1.89×105
18.(1)不变
(2)变小
(3) 机械 内
19. 做功 比热容 80
20. 60%
21.错误
水的比热容较大,放出的热量较多
22.见解析
【详解】荷风送香气—是扩散现象,扩散现象表明一切物质的分子都在不停地做无规则运动。
露—是水蒸气遇冷液化形成的。
23.(1)见解析
(2)见解析
【详解】(1)做功可以改变内能。鞭炮爆炸时放出热量,对狗盆做功,内能转化为机械能,使得狗盆飞向空中,这一过程的能量转化与内燃机的做功冲程相似。
(2)用鞭炮炸狗盆,飞出的狗盆可能会砸伤他人,危及他人的生命安全。
24.见详解
【详解】不会打到鼻子,因为将铁锁拉到自己的鼻子附近,铁锁具有重力势能,松手后铁锁的重力势能转化为动能,铁锁越过最低点再向前摆,动能再转化为重力势能,铁锁的动能和重力势能相互转化过程中,由于要克服空气阻力,机械能是逐渐减小的,所以当铁锁再摆回时,铁锁的最大高度低于初始高度,所以不会打到鼻子。
25.1.68×105J
【详解】水吸收的热量
26.(1)1.6×103Pa
(2)4200N
(3)4.5kg
【详解】(1)观光艇空艇放在水平沙滩上时,压力为F=G空=m空g=800kg×10N/kg=8000N
观光艇对沙滩的压强为
(2)根据
可知发动机牵引力为
由二力平衡可知,小明游玩时观光艇受到水的平均阻力为f=F牵=4200N
(3)游玩30min输出的有用功为W有=Pt=4.2×104W×30×60s=7.56×107J
需要完全燃烧柴油放出的热量为
需要消耗柴油的质量为
27.(1)8.4×105J
(2)1.2×106J
(3)70%
【详解】(1)水吸收的热量为
(2)25g丁烷气体完全燃烧放出的热量为
(3)卡式炉的加热效率为
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