机械能和内能》单元复习
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第十二章机械能和内能单元复习卷一、选择题1.小华做了一个孔明灯,孔明灯被点燃升空的过程中,它具有的能量是( ) A.内能和动能B.内能、动能和重力势能C.重力势能和动能D.重力势能和内能2.下列现象中通过做功使物体内能增加的是( )A.两手互相摩擦使手暖和B.自行车胎内气太足,爆胎了C.从冰箱内取出的冰块熔化了D.夏天,水泥路面被太阳晒得发烫3.如图所示,小明从公园的滑梯上滑下来,则( )A.机碱能不变,内能不变B.机械能增加,内能不变C.机械能减少,内能减少D.机械能减少,内能增加4.现代火箭用液态氢作燃料,是因为它具有( )A.较小的密度B.较小的比热C.较大的热值D.较低的沸点5.汽车在关闭油门后继续沿水平方向运动.从能的转化来看.这时( )A.动能不变B.机械能不变C.动能转化为势能D.动能转化为内能6.汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分,随着城市汽车拥有量的大大增加,不可避免对环境造成污染,其主要原因是汽车发动机工作时产生的( ) A.废气B.噪音C.废渣D.废气和噪音7.下面是小丽关于能量转化或转移的一些说法.其中错误的说法是( )A.点燃的爆竹升空,是内能转化为机械能的过程B.钢锯条锯木板时锯条会发热,是机械能转移的过程C.冬天用热水袋焐手感到暖和,是内能转移的过程D.水沸腾时壶盖在跳动,是内能转化的过程8.下列情况中机械能增加的是( )A.下落的苹果B.在水面上匀速行驶的轮船C.匀速上升的热气球D.静止在书架上的书9.一根火柴的温度升高了,则( )A.它的内能一定增加B.一定对它做了功C.它含有的热量一定增加D.它一定吸收了热量10.下列措施中不会加剧地球的温室效应的是( )A.现代工业大量燃烧煤炭和石油B.人类大量砍伐森林C.人类生活中诸如取暖等活动日益频繁D.植物光合作用对二氧化碳的大量消耗二、填空题11.小明体重500N,百米赛跑时,原来速度8m/s,冲刺时速度达到9m/s,这一过程中他的动能比原来,若体重600N的小刚以同样速度冲刺,则的动能大.12.如图所示,被压缩的弹簧具有能.当烧断细绳后.弹簧将砝码向上弹起,则弹簧的能转化为砝码的能和能.13.在滚摆实验中.滚摆在最低处具有最大的能,在最高处具有最大的能,从最高处向最低处滚动时, 能转化为能.14.从地面向上抛出一个小球,抛出时机械能是20J.已知小球的机械能保持不变,则小球的重力势能为6J时,动能为15.静止在桌面上的烧杯内有一块0℃的冰.在它变为0 ℃的水的过程中,它的内能,动能(填“变大”、“变小”或“不变”).16.发生热传递时,低温物体的温度,高温物体的内能17.等质量的不同燃料放出的热量是的,我们用表示燃料的这种区别.18.在内燃机的四个冲程中,只有冲程燃气对外做功,完成能转化为能的能量转化.三、实验题19.如图所示.活塞下方厚玻璃筒内密封有一定质量的空气,当把活塞迅速压下去时.下列说法正确的是( )A.空气的内能增加B.空气的密度减小C.空气的质量增大D.空气的温度降低20.如图所示.加热试管内的水沸腾,可看到水蒸气会把软木塞冲出.答:这个实验中,酒精燃烧将能转化为能,并通过热传递把能量转移给水和水蒸气.水蒸气冲开软木塞时,能转化为塞子的能.21.小华用一段铁丝放在火上烧一会儿,感到铁丝烫手.小红把一段铁丝反复弯折许多次后,让小华用手摸,小华也感到弯折处烫手.造成铁丝烫手的这两种原因有什么不同?22.小明想通过实验比较两种固体燃料(如花生米和油菜籽)的热值,应该怎样至制实验条件?怎样测出它们燃烧所放出的热量?写出实验探究中所需的器材及实验方案.四、应用与设计题23.关于城市出现的“热岛效应”的描述,其实早在宋朝,诗人陆游就已在诗文中体现“城市尚余三伏热,秋光先到野人家”的现象.这说明我国古代劳动人民善于从生活中发现真知.请你分析一下,城市“热岛效应”的主要原因有:(1)工厂、交通工具排放大量的;(2)建筑物、马路上的沙石、水泥的,相同的日照条件下温度;(3)城市中的水少,地面的含水量少,致使水的也少,吸热;(4)除以上之外,你能否再补充一个原因:24.星期天,小红在楼下听到这样一段对话:王大妈说:“告诉你们一个好消息,听说我们这个小区马上要将煤气改为天然气了,这下可好了!”就在大家一致的赞同声中,刘大妈没好气的说:“好什么好,煤气1m3才一元钱,听说天然气1m3要接近两元钱,这不是在变相涨价吗?”听到这些,小红在想:通天然气以后.家里每月燃料支出的费用是不是要增加一倍呢?小红又想,还是算一算,看看得出的结果究竟如何.计算:如果将500g水,从20℃加热到沸腾(不考虑热损失),分别消耗多少煤左和天然气?费用分别是多少?(煤气的热值:4.0×107J/m3,天然气的热值:8.8×107J/m3)计算以后,小红能得出什么结论?25.在做完探究“动能的大小与什么因素有关?”的实验后,小华提出了这样一个问题:“如果改变斜面的长度,仍使小球从同一高度滚下,小球的动能变不变呢?”“当然不变了,”同桌小明立刻回答说,“因为高度并没有变.”“可毕竟斜面的坡度变了呀!斜面的坡度对动能有没有影响呢?”小红说.“做一做实验不就知道了吗?”于是他们准备利用身边的实验器材,通过实验进行探究.他们还为这个探究活动设计了一个探究报告,以下是这个探究报告的框架.在报告中有的地方没有填写,请你帮助他们尽可能地完善.探究课题:同一钢球在不同坡度的斜面上从相同高度的位置滚下,到达斜面底端的动能是否相同?猜想:尽管斜面的坡度不同,只要钢球从相同高度的位置开始滚下,到达斜面底端的动能是相同的.实验器材:(1)实验装置如图所示.(2)除图中装置外,还应使用的器材有:实验步骤:实验记录:(请在下面设计记录实验数据的表格,不必填写数据).预测:如果实验结论与猜想一致,则在实验中应该看到的现象是:26.在综合实践活动课上,王艳同学发现学校运动场地上有若干大小不等的铅球,如图所示.于是他想利用这些器材亲自体验一下“重力势能的大小与哪些因素有关”.(1)请你帮他设计应如何去做;(2)说明该实践中怎样判断物体重力势能的大小.参考答案1.B 2.A 3.D 4.C 5.D 6.D 7.B 8.C 9.A 10.D11.大小刚12.弹性势弹性势重力势动13.动重力势重力势动14.14J15.变大不变16.升高减少17.不同热值18.做功内机械19.A20.化学内内机械21.小华是利用热传递的方法增加铁丝的内能,使铁丝烫手的,小红是利用做功的方法增加铁丝的内能,使铁丝烫手的,他们改变铁丝内能的方法不同22.(略)23.(1)热量(2)比热小升得高(3)蒸发少(4)植物少24.天然气1.91×10-3m3 煤气4.2×10-3m3用天然气需3.82×103元用煤气需4.2×1 0-3元用天然气省钱25.(1)略(2)实验器材:刻度尺实验步骤:同一钢球在三个不同坡度的斜面上从相同高度的位置滚下,观察钢球在水平面上运动的距离是否相等实验记录:(略) 实验现象:同一钢球三次在水平面上运动的距离相等26.提示:(1)球下落的高度、球的种类、球的材料、球的质量、球的形状、球充气状况、地面状况等(2)示例:“探究球下落高度与反弹高度的关系”:让同一球从不同高度自由落到同一地面,用直尺测出并记录下球开始下落的高度和对应的反弹高度,分析实验数据,得出“球下落高良与反弹高度的关系”的结论.(说明:实验方案应有可操作性,有“控制变量”研究意识,有实验的一般性程序).(3)示例:球,刻度尺,标记高度的工具.(说明:视研究问题的内容确定工具,如:与质量有关的问题,可配天平).(4)与反弹有关的问题都可以,例如:从球对地面的作用力、能量转化、速度变化、每次反弹高度变化等方面提出问题。
机械能与内能复习一、分子热运动:1、物质是由组成的。
分子若看成球型,其直径以10-10m来度量。
2、一切物体的分子都在不停地做无规则的运动①扩散:不同物质在相互接触时,彼此进入对方的现象。
②扩散现象说明:A分子之间有间隙。
B分子在做不停的无规则的运动。
③课本中的装置下面放二氧化氮这样做的目的是:防止二氧化氮扩散被误认为是重力作用的结果。
实验现象:两瓶气体混合在一起颜色变得均匀,结论:气体分子在不停地运动。
④固、液、气都可扩散,扩散速度与温度有关。
⑤分子运动与物体运动要区分开:扩散、蒸发等是分子运动的结果,而飞扬的灰尘,液、气体对流是物体运动的结果。
3、分子间有相互作用的引力和斥力。
①当分子间的距离d=分子间平衡距离 r ,引力=斥力。
②d<r时,引力<斥力,斥力起主要作用,固体和液体很难被压缩是因为:分子之间的斥力起主要作用。
③d>r时,引力>斥力,引力起主要作用。
固体很难被拉断,钢笔写字,胶水粘东西都是因为分子之间引力起主要作用。
④当d>10r时,分子之间作用力十分微弱,可忽略不计。
破镜不能重圆的原因是:镜块间的距离远大于分子之间的作用力的作用范围,镜子不能因分子间作用力而结合在一起。
二、内能:1、内能:物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。
2、物体在任何情况下都有内能:既然物体内部分子永不停息地运动着和分子之间存在着相互作用,那么内能是无条件的存在着。
无论是高温的铁水,还是寒冷的冰块。
3、影响物体内能大小的因素:①温度:在物体的质量,材料、状态相同时,温度越高物体内能越大。
②质量:在物体的温度、材料、状态相同时,物体的质量越大,物体的内能越大。
③材料:在温度、质量和状态相同时,物体的材料不同,物体的内能可能不同。
④存在状态:在物体的温度、材料质量相同时,物体存在的状态不同时,物体的内能也可能不同。
4、内能与机械能不同:机械能是宏观的,是物体作为一个整体运动所具有的能量,它的大小与机械运动有关内能是微观的,是物体内部所有分子做无规则运动的能的总和。
第12章机械能1、一个物体能对外(),这个物体就具有(),如果物体能对外做的功越多,它具有的能就()。
2、物体由于运动而具有的能叫(),动能的大小与( )和(),在物体的运动速度一定时,物体的()越大,物体的()越大;在物体的质量一定时,物体的()越大,物体的()越大。
在不计空气阻力时向下运动的物体的运动速度与质量是否有关?3、一切运动的物体都具有()。
4、物体由于被举高而具有的能叫(),物体重力势能的大小与()和()有关,在物体被举的高度一定时,物体的()越大,物体的()越大;在物体的质量一定时,物体()越大,物体的()越大。
5物体由于发生弹性形变而具有的能叫()。
弹性势能的大小与物体发生()有关。
6、机械能()和()的总和。
7、单摆在运动过程中能量是怎样转化的?8、滚摆在运动过程中能量怎样转化的?9、人造地球卫星在绕地球运动的过程中能量怎样转化的?10、在机械能的研究范围内做匀速运动的物体有无能量的转化?11、一物体在水平面上做匀速直线运动,则物体的动能(),重力势能(),机械能()。
物体从高空匀速直线下落,则物体的动能(),重力势能(),机械能()。
12、在机械能的研究范围内,做匀速直线运动的物体只有能量的变化,而无能量的转化。
13、能量在发生转化时,减小的能量始终在向增大的能量转化。
14、机械能守恒定律是:在机械能的研究范畴内,且不计能量损失时,动能和势能可相互转化,在相互转化的过程中,机械能的总量保持不变。
15、能量守恒定律的内容是:能量既不会(),也不会(),它只会从一种形式转化为其它的形式,也从一个物体转移到别的物体,在转化和转移过程中,能量的总量保持守恒。
16、流动的水具有的机械能叫(),流动的风具有的机械能叫(),水能和风能是自然界天然的能源。
【典型例题】一、机械能知识点一:动能:物体由于运动而具有的能。
物体的质量越大,速度越大,动能越大例1.(04烟台)如图所示是探究动能大小与哪些因素有并的实验:(1)实验中你通过观察知道动能的大小。
《机械能和内能》全章复习与巩固(提高)【学习目标】1、了解动能、势能、机械能,知道动能和势能的相互转化;2、掌握内能、热量的概念,影响内能的因素,改变内能的途径;3、理解比热容的概念、单位、意义及其应用;4、会利用公式计算热量;5、知道燃料的热值,会计算燃料完全燃烧后放出的热量;6、了解热机的工作原理,知道汽油机的工作循环。
【知识网络】【要点梳理】要点一、基本物理量概念影响大小的因素单位要点诠释:1、热传递可以改变物体的内能,热传递能量从高温物体传递到低温物体,低温物体内能增加,高温物体内能减少。
实质上热传递是内能在不同的物质内部转移的过程。
2、一切物体都有内能,同一个物体,它的温度越高,内能越大。
3、由于水的比热容较大,一定质量的水吸收(或放出)较多的热量而自身的温度却改变不多,这一点有利于调节气候。
夏天,太阳晒到海面上,海水的温度升高过程中吸收大量的热,所以人们住在海边并不觉得特别热;冬天,气温低了,海水由于温度降低而放出大量的热,使沿海气温降得不是太低,所以住在海边的人又不觉得特别冷。
要点二、能量的转化1、动能和势能的转化:(1)重力势能转化为动能:球摆从A点向下摆动的过程中,它的速度越来越大,动能也逐渐增大,重力势能逐渐减小。
球摆到达最低的O'时,它的动能最大、重力势能最小。
(2)动能转化为重力势能:摆球又向OO'的另一侧运动。
随着摆球向上摆动,它的速度越来越小,动能逐渐减小,高度越来越大,重力势能逐渐增大。
当摆球到达最高处B点时,它的动能为零,重力势能最大。
2、机械能与内能的转化——做功:(1)反复弯折的铁丝,温度升高,内能增大,机械能转化为内能。
(2)迅速将空气压缩引火仪的活塞下压,看到棉花燃烧,活塞的机械能转化为空气的内能,空气温度升高导致棉花燃烧。
要点诠释:1、动能、重力势能、弹性势能是可以相互转化的。
2、做功也可以改变物体的内能,做功改变物体的内能是能量的转化,将其他形式的能(机械能)转化为内能,热传递改变物体内能的实质是内能的转移。
《机械能和内能》单元测试题
一、选择题
1.关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A.温度为0℃的物体没有内能
B.做功可以改变物体的内能
C.物体的内能增加,一定是温度升高了
D.温度相同的1kg 水和1g 水,内能相同
2.质量相等、初温相同的水和煤油,分别用两个相同的电加热器加热(不计热损失),加热过
程中温度变化如图所示,则下列判断正确的是( )
A.甲的比热容大,是水
B.甲的比热容大,是煤油
C.乙的比热容大,是水
D.乙的比热容大,是煤油
3.在下列现象中,通过热传递改变物体内能的是( )
A.自行车轮胎放气时,气门嘴处温度会降低
B.放进冰箱冷冻室的水变成冰块
C.在汽油机的压缩冲程中,汽缸内气体的温度升高
D.用手来回弯折铁丝,弯折处铁丝温度升高
4.如图所示的事例中,不属于做功改变内能的是
( )
5.水的比热容比煤油的大,如图所示,隔着石棉网同时加热规格相同、分别装上质量和初温
都相同的煤油和水的试管,至管内液体升温到40℃,这个过程中( )
A.煤油温度先升到40℃
B.同一时刻水的温度比煤油高
C.加热相同时间,水吸收的热量多
D.升高相同的温度,煤油需加热较长的时间
6.用两个相同的电热器给质量同为2kg的物质甲和水加热,它们的温度随加热时间的变化关系如图所示,据此判断甲物质10 min吸收的热量为( )
A. 5.04×105 J
B. 4.2×105 J
C. 2.52×105 J
D.条件不足,不能计算
7.如图所示是内燃机的四个冲程,其中属于压缩冲程的是( )
8.下列过程中动能转化为势能的是()A.钟表里旋紧的发条,带动齿轮转动
B.重锤从高处下落
C.压缩的弹簧将物体弹射出去
D.向上抛出的石块的上升过程
9.下列物体中,既有动能又有势能的是()A.在平地上滚动的足球B.被运动员举着的杠铃
C.在空中飞行的小鸟D.被压扁了的皮球
10.关于功和能的关系,下列说法正确的是()A.物体具有的能越多,它做的功越多
B.物体有了能就一定正在做功
C.做功的物体一定具有能
D.物体做功的多少与它具有的能无关
11.下列说法正确的是()A.甲物体比乙物体所处的位置高,则甲的势能比乙的势能大
B.甲物体比乙物体的速度大,则甲的动能比乙的动能大
C.一个物体能够做功,说明它具有能
D.一个物体具有能,说明它正在做功
12.体积相同的铜块和铁块,从同一高度沿光滑的斜面滑下,下列说法正确的是( ) A.在顶端势能一样多,底端铜块的动能大于铁块的动能
B.与铁块相比铜块在顶端势能少,到底端动能也少
C.与铜块相比铁块在顶端势能少,到底端动能也少
D.两金属块在顶端势能不一样,到底端动能一样
13.跳伞运动员在空中匀速下落,则()A.势能减少,机械能减少B.势能减少,动能增加
C.势能减少,机械能不变D.动能不变,机械能不变
14.关于温度、热量、内能的说法中正确的是()
A.物体的温度越高,所含热量越多
B.50℃的水的内能一定比20℃的水的内能多
C.0℃时水放热结冰,物体的内能减小到零
D.热传递过程中,吸热物体的温度一定比放热物体的温度低
15.有两块金属,质量之比是3:1,吸收的热量之比是2:1,那么升高的温度之比和比热容
之比可能分别是( )
A. 4:3,1:2
B. 3:4,2:1
C. 5:3,2:3
D. 3:5,5:2 二.填空题
16.在2016年5月的体考中,如图所示是康健同学在投掷实心球的运动轨迹,球在空中飞行的A、B、C、D四点,点处的重力势能最大,点处的动能最大.实心球落地后,由于球具有,还要继续向前运动,在地面阻力的作用下,最后停在E点.
17.1970年4月24日,我国成功发射了第一颗人造地球卫星.如图所示,已知人造地球卫星沿椭圆轨道运行.其近地点距离地面高439 km,远地点距离地面2384 km,卫星在近地点时动能,在远地点时势能 (填“最大”或“最小”),从近地点向远地点运动的过程中转化为 (填“动能”或“势能”).
18.新疆冬季房屋内多靠“暖气”取暖.“暖气”中用水作输运能量的物质,是因为水的大;改用煤气作燃料来给水加热,是因为煤气的高,且清洁、污染小.
19.做功冲程和压缩冲程是内燃机中有能量转化的两个冲程.一台单缸四冲程汽油机在做功冲程中,高温气体迅速膨胀对活塞做功,气体的内能 (填“增大”或“减小”).若飞轮转速1800 r/min,该汽油机每秒钟完成个冲程.为了不让汽油机在工作过程中温度升得太高,在设计制造时,汽缸外有一个水套,让汽缸被水包围着,这样就能通过的方式降低汽缸的温度.
20.水的比热容较大,生活中,我们常用水来加热或散热,例如:冬天常用热水袋取暖,把质
量为 2 kg,温度为90℃的热水装入热水袋中,到温度降为30℃的时候,这些水放出了J的热量;如果用相同质量、相同温度的沙来取暖,沙会冷得 (填“快些”或“慢些”).[ c水=4.2×103 J/( kg•℃)]
21.一台单缸四冲程汽油机,飞轮转速是1440 r/min ,该汽油机每秒钟内完成 个冲程,做功 次.
22.在很多较偏远的农村还没有用上天然气,使用的是瓶装的液化气,每瓶中装入液化气的质量为20 kg ,液化气的热值取4.2×107 J/kg ,每瓶液化气全部燃烧放出的热量是 J ,若放出的热量有50%被利用,可把 kg 的水从20℃加热到100℃.
23.建筑工地上有一台大型吊车,把100 t 建筑材料从地面吊到15 m 高处,吊车做的有用功为 J.在这个过程中,吊车消耗柴油的质量为2.0 kg ,则完全燃烧2.0kg 柴油释放的内能为 J ,该过程中吊车的效率为 %.(柴油的热值为q =4.3×107 J/kg, g 取10 N/kg 。
三.实验探究题
24.探究影响动能大小的因素:(已知m A =m B <m C ,h A =h C >h B )
(1)实验中如何让小车下落到水平面的速度相同?
_______________________________________________
___.
(2)实验中怎样比较小车的动能大小?
_______________________________________________
___.
(3)探究动能与质量的关系应使__________相同,改
变
__________,右图中选择__________两图进行实验,结
论为
_______________________________________________
____.
(4)探究动能与速度的关系应使__________相同,改变__________,右图中选择__________两图进行实验,结论为___________________________________________________.
(5)本实验中用到的物理研究方法有_________________、__________________.
25、(14分)如图所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验装置.
⑴要完成该探究实验,除了图中所示的器材外,还需要的测量工具有天平和 ___ ▲____。
⑵用同一套装置,先后加热并不断搅拌质量与______▲______相等的煤油和水。
⑶小明设计的记录数据的表格如下,分析表格可知:他是用 ___▲ ___ 相同比较 __ ▲__ 的方法来完成探究实验的。
⑷实验结束后,小明查表知道水的比热容为4.2×l03 J/( kg ·℃),则500g 水温度升高20℃吸收的热量是
加热时间/min 温度/℃ 煤油第27题图
__ ▲__ J。
⑸在受太阳照射的条件相同时,内陆地区昼夜温差比沿海地区__▲__,这是因为干泥土和水相比,比热容较______▲_____。
四.综合题
26. (8分)某物理兴趣小组为了探究地球表面水吸收太阳能的本领,做了如下实验:用一脸盆装6kg的水,水的表面积为0.1m2,经过太阳光垂直照射15min,水温升高了5℃.问:
(1)实验时6 kg的水15 min内吸收了多少热量?
(2)平均每分钟1m2水面吸收的热量是多少?
(3)若用加热的方式使同质量的水升高相同的温度,至少需要燃烧多少m3的液化气?(假
设液化气燃烧放出的热量全部被水吸收,液化气的热值是q=5.0×107 J/m3
27. 小红学习了热学知识后,知道水的比热容为4.2×103J/〔kg·℃〕,她想估算一下她
家每天烧水、做饭需要的热量,于是小红仔细记录了好家每天烧水、做饭、炒菜需要的时间,并把它折算成烧水的时间,相当于每天将30kg、20℃的水烧开。
(在标准大气压下)
(1)小红家每天烧水、做饭、炒菜需要多少热量?
(2)如果每燃烧1千克的普通煤可以放出3×107J的热量,那么小红家每天烧水、做饭、炒菜需要多少千克的煤?
(3)试评析使用家用煤炉烧水的主要缺点有哪些?
28、(9分)小明家新安装了一台装有200kg水的太阳能热水器,加满水后,经过一段时间阳光的照射,初温20℃的水吸收了 1.68×107J的热量。
已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)、焦炭的热值q=3.0×107J/kg求:
⑴水温升高到多少℃?
⑵若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供,则焦炭完全燃烧放出的热量为多少?
⑶需要完全燃烧多少kg的焦炭?实际需要的焦炭质量大于算出的质量,原因是什么?(写出一个即可)。