苏科版九年级上册物理 第十二章 机械能和内能 章末练习题精品教育doc.docx
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苏科版九年级上册物理第十二章机械能和内能章末练习题精品教育doc
第十二章机械能和内能
一、选择题
1.微波炉是一种家用的食品加热炉,它利用()
A. 电流的热效应
B. 微波的能量
C. 光波的能量
D. 红外线的热作用
2.泉州地处沿海,其昼夜气温变化不如地处沙漠的吐鲁番大,其主要原因是海水与沙石相比有较大的( )
A. 热量 B. 密度 C. 比热容 D. 内能
3.冬天,我们常用热水袋取暖,这主要是因为水具有( )
A. 较大的比热容 B. 较大的密度 C. 较高的沸点 D. 较大的质量
4.关于内能,下列说法正确的是( )
A.0℃以下的物体,没有内能
B.0℃以下且静止的物体,没有内能
C.温度低的物体可能比温度高的物体内能多
D.物体内能增加,一定要从外界吸收热量
5.四冲程汽油机工作时,主要将机械能转化为内能的冲程是( )
A. 吸气冲程
B. 压缩冲程
C. 做功冲程
D. 排气冲程
6.将一瓶酒精用去三分之二,则剩余部分酒精的质量、比热容和热值( )
A. 都变为原来的三分之一
B. 热值、比热容不变,质量变为原来的三分之一
C. 都不变
D. 热值不变,质量、比热容变为原来的三分之一
7.下列关于能量的转化和守恒的说法,正确的是( )
A. 柴油机的压缩冲程将机械能转化为内能
B. 火力发电厂主要把煤的化学能直接转化为电能
C. 由能量守恒定律可知,永动机总有一天可以制造成功
D. 由能量守恒定律可知,只要尽可能减小绳子与滑轮之间摩擦,滑轮组的机械效率可能会达到100%
8.下列关于热现象的说法中正确的是( )
A. 温度高的物体含有的热量多
B. 物体的内能增加,一定时从外界吸收了热量
C. 液体的沸点随液面上方气压的增大而降低
D. 冰水混合物吸热时,温度不变,内能增大
9.下列说法中正确的是( )
A. 物体运动越快,内能越大
B. 物体运动越快,温度越高
C. 物体运动越快,它的动能越大
D. 物体运动越快,它的机械能越大
10.用相同的酒精灯分别对a、b两液体加热(如图2,根据测得数据分别描绘出两液体的温度随加热时间变化的图象(如图乙).在相同的时间内两液体吸收的热量相等,不计液体热量散失,分别用ma,mb,ca,cb表示a、b两液体的质量和比热容,则结合图中信息作出的下列推断正确的是( )
A. 若ma=mb,则ca>cb
B. 若ma=mb,则ca=cb
C. 若ca=cb,则ma<mb
D. 若ca=cb,则ma>mb
11.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 物体的温度越高,所含的热量越多
B. 物体的温度升高,内能增大
C. 进行热传递时,热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
D. 冬天用热水袋取暖是通过做功方式改变内能的
12.小明将一次性纸杯倒满开水,已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),这杯水温度降低到可以饮用时,放出的热量最可能是( )
A. 1×104J B. 4.2×104J C. 1×105J D. 1.5×105J
二、填空题
13.如图所示,用力划火柴,是利用增大________ 的方法增大摩擦力,从能量的转化角度来看,它与汽油机的________ 冲程能量转化相同。
14.酒精灯中的酒精燃烧一部分后,剩余的酒精热值________,比热容________(选填“增大”、“减小”或“不变”).
15.牡丹江局是水稻的主产区之一。
水稻是喜温植物,春季育秧时,通常傍晚向秧田灌水,早晨将水放出,以防霜冻.是因为水的________较大。
气温降低时,水能放出较多的________(选填“温度”,“内能”,“热量”)。
16.如图所示,在试管内装些水,用软木塞塞住,加热使水沸腾,水蒸气会把软木塞冲出.在这个实验中,燃料燃烧时的________能转化为________能,传给水和水蒸气,最后转化为塞子的________能.
17.汽油机工作的四个冲程中,只有________冲程是燃气对外做功,在此冲程中,内能转化为________能.
18.额定功率为1000W的电热水壶正常工作时,将质量为1.5㎏的水从20℃加热到100℃,耗时10min,则水吸收的热量为________J,电热水壶消耗的电能为________J,该热水壶的效率是________.
19.如图所示,是人造地球卫星运动的轨道示意图,当人造地球卫星从远地点向近地点运动的过程中,________能转化为________能,在近地点,速度最________(大/小)。
20.如图甲是一种新型插座,它能即时显示接在该插座时的用电器的工作电压和所耗电费等信息(插座本身消耗电能由内部电池提供),小明将装有质量为2.4kg、初温为10℃水的电水壶插在该插座上,这时插座屏幕上显示如图乙所示,当水烧开至100℃时,屏幕显示如图丙所示,这段时间内电水壶消耗的电能为________J,实际功率为________W,电水壶烧水的效率为________.[电费单价:
0.5元/(kW•h);c水=4.2×103J/(kg•℃)]
21.人类对内能的大量利用,好处是给人类文明________,其缺点是由于燃料在燃烧时会产生________和________等,会造成________,大气污染不但直接有害人体健康,而且会影响植物的________甚至影响全球的________.
22.一杯水,温度由30ºC加热到50ºC时吸收的热量为Q1,再由50ºC加热到70ºC时吸收的热量为Q2,Q1________ Q2(填‘大于’、‘小于’或‘等于’)。
三、实验探究题
23.如图所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验.将质量相等的沙子和水分别装在易拉罐中,并测出沙子和水的初温.然后用酒精灯加热并不断搅拌,每隔lmin记录一次温度.实验记录如表:
加热时间/min
0
1
2
3
4
温度/℃
沙子
20
25
29
34
38
水
20
21
22
23
24
(1)实验中,加热时间长短实质上反映了________.
(2)分析表格数据可知,对于质量相等的沙子和水:
吸收相等热量,升温较快的是________;若使两者升高相同的温度,则________吸收的热量较多.通过大量类似实验,人们发现了物质的又一种物理属性,物理学将这种属性叫做________
24.小明为比较“不同物质的吸热能力”设计了如下的实验方案:
将质量相等的水和煤油分别装入烧杯中,固定在铁架台上,用两个相同的酒精灯同时加热水和煤油,实验装置如图所示,实验时每隔一段时间同时测量水和煤油的温度.
(1)在安装、调整实验器材时,科学合理的顺序是(甲图中):
先调整固定 ________ 的位置,再调整固定 ________ 的位置(选填“A”或“B”).
(2)下表是小明在探究过程中记录的数据.由表格可知,小明是通过________ 方法,来比较水和煤油的吸热能力的.
小明得出的结论是________
物质
次数
质量m/kg
升高的温度△t/℃
加热时间t/min
水
1
0.1
10
2
2
0.2
10
4
煤油
3
0.1
10
1
4
0.2
10
2
(3)若水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),请你计算出第一次实验中,水吸收的热量.
四、综合题
25.小星用燃气灶将质量为2kg,温度为25℃的水加热到100℃,则水需要吸收多少热量?
该燃气灶的热效率是25%,则加热这些水需要燃气多少千克?
【水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),燃气的热值是4.5×107J/kg】
26.=某汽车的四冲程的汽油机的最大功率是60KW,以最大功率工作时飞轮转速为2400r/min,活塞从气缸一端运动到另一端所扫过的容器为气缸排气量,汽油机工作时,为保证汽油有效燃烧,汽油必须与吸进空气成适当比例,这就是空燃比(可燃混合气体中空气质量与燃油质量之比),如图为该汽车汽油机的示意图,该气缸的排气量为1.8L,燃烧室(活塞移至最上方时的上方空间)容积为0.2L,空燃比14:
1,可燃混合气体的密度为1.35kg/m3.
(1)汽油是由石油提炼出来的,石油属于________(选填“新”、“清洁”、“可再生”、“不可再生”)能源.
(2)汽车制动过程中,其动能转化为地面、轮胎、空气的内能,这些内能无法自动地转化为机械能再用来驱动汽车,这说明能量的转化具有________性.
(3)该汽油机以最大功率工作时,每秒钟做功________次,其中,________冲程汽油机对汽车提供动力.
(4)当这辆汽车以最大功率在平直公路上以108km/h的速度匀速行驶,则汽车所受的阻力是________ N,此时,该汽车的汽油机每秒钟燃烧汽油的质量是________ g.
答案解析
一、选择题
1.【答案】B
【解析】【分析】电磁波除了用于通信外,还有别的用途;微波炉内有很强的电磁波,这种波的波长很短,食物分子在它的作用下剧烈振动,使得内能增加,温度升高.
【解答】因为微波有能量,所以可以用它来加热食物,即选项B正确;
故选B.
2.【答案】C
【解析】【分析】水的比热容较大,和其他物质相比,水可以在吸收或释放相同热量时,温度变化较小.
沙石的比热容较小,和其他物质相比,沙石可以在吸收或释放相同热量时,温度变化较大.沙石的比热容小,白天受太阳照射后,温度升高的较多,晚上降温程度较大,所以昼夜温差大.
沿海地区水较多,由于水的比热容大,所以即使白天受太阳照射后,温度升高的也不多,晚上降温程度较小,所以昼夜温不大.
故选C
【点评】本题考查学生对比热容定义的理解能力.
3.【答案】A
【解析】【分析】因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,所以用热水袋取暖。
故选A
【点评】解决本题的关键是熟知水的比热容大。
4.【答案】C
【解析】AB、内能不可能为0,AB不符合题意;
C、温度低的物体可能比温度高的物体内能多,因为内能的大小不但和温度有关,还和质量和状态有关.C符合题意.
D、物体内能增加,一定要从外界吸收热量,这句话不正确,因为改变物体内能的方法有:
做功和热传递.D不符合题意.
故答案为:
C.
【分析】内能的影响因素有温度、质量、状态等,改变内能的方法有做功和热传递.
5.【答案】B
【解析】四冲程汽油机工作时,一个工作循环由:
吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成;
吸气和排气冲程,都有气门打开,没有能的转化;
压缩冲程中,两气门关闭,活塞向上运动,压缩气体做功,机械能转化为内能;
做功冲程中,两气门关闭,燃料燃烧释放的内能推动活塞向下运动,内能转化为机械能;
故答案为:
B
【分析】内燃机可分为汽油机和柴油机,它们一个工作循环由吸气、压缩、做功和排气四个冲程.一个工作循环中对外做功1次,活塞往复2次,曲轴转2周.
6.【答案】B
【解析酒精用去三分之二后,质量变为原来的三分之一,热值和比热容都是物质本身的属性,只与物质的种类有关,与物质的质量无关,所以当质量改变时,热值和比热容都不变,B不符合题意.
故答案为:
B.
【分析】单位质量某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值,比热容是单位质量的物质温度每升高[或降低]一摄氏度,所吸收[或放出]的热量两者与质量无关.
7.【答案】A
【解析】A、柴油机的压缩冲程将机械能转化为内能,A符合题意;
B、火力发电厂主要把煤的化学能先转化为内能,再将内能转化为机械能,最后将机械能转化为电能,B不符合题意;
C、由能量守恒定律可知,永动机不能制造成功,C不符合题意;
D、由能量守恒定律可知,尽可能减小绳子与滑轮之间摩擦,可以提高滑轮组的机械效率,但滑轮组的机械效率不能达到100%,D不符合题意。
故答案为:
A。
【分析】A、柴油机的压缩冲程将机械能转化为内能,做功冲程将内能转化为机械能;B、火力发电厂发电时的能量转化:
燃料的化学能
内能
机械能→电能;C、由能量守恒定律可知,虽然能量在转化的过程中守恒,但是能量的转移是有方向性的;D、使用任何机械时,额外功总是存在的,机械效率达不到100%。
8.【答案】D
【解析】【解答】解:
A、热量是一个过程量,不能说物体含有多少热量,故A错误;
B、物体的内能增加,可能从外界吸收了热量,也可能是外界物体对他做功,故B错误;
C、液体的沸腾随着气压的增大而升高,液体的沸点随液面上方气压的增大而升高,故C错误;
D、冰水混合物质量不变,温度不变,但吸热,所以内能增大,故D正确.
故选D.
【分析】
(1)热量是一个过程量,不能说物体含有多少热量;
(2)做功和热传递都能改变物体的内能;(3)液体的沸腾随着气压的增大而升高;(4)内能的大小与物体质量、温度和状态有关.此题考查了热量的理解、改变内能两种方式的理解、气压与沸点关系的理解和内能的影响因素,是一道综合题.
9.【答案】C
【解析】【分析】物体由于运动而具有的能叫动能;物体内所有分子热运动具有的动能和分子势能的总和叫内能;据此分析判断.
【解答】物体运动越快,物体的动能越大,但机械能是动能和势能之和,物体的机械能不一定大,故C正确、D错;
内能是物体内所有分子热运动具有的动能和分子势能的总和,温度是指物体的冷热程度,都与物体运动速度无关,故AB都错.
故选C.
【点评】本题考查了学生对动能、内能、温度几个概念的了解与掌握,属于基础题目.
10.【答案】C
【解析】【解答】解:
AB、若ma=mb,吸收相同的热量,a的温度升高幅度大,由c=
知,a的比热容较小,b的比热容较大.AB错误;
C、若ca=cb,吸收相同的热量,a的温度升高幅度大,由m=
知,a的质量较小,b的质量较大,C正确,D错误.
故选:
C.
【分析】物质吸收热量的多少与比热容、质量和升高的温度成正比,由题意知,相同时间两种液体吸收的热量相同,由图象可以得到升高的温度与热量的关系,利用Q=cm△t变形公式对比热容和质量大小作出判断.
11.【答案】B
【解析】【解答】解:
A、热量是热传递过程中能量的改变量,不能说物体的温度越高所含的热量就越多,故A错;
B、影响物体内能大小的因素有:
物体的温度、质量、状态等,一个物体的温度越高内能越大,故B对;
C、物体间发生热传递的条件是;存在温度差,热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递,故C错;
D、冬天用热水袋取暖是通过热传递的方式改变内能的,故D错。
故选B。
【分析】
(1)热量是物体在热传递过程中能量的改变量;
(2)影响物体内能大小的因素有:
物体的温度、质量、状态等,一个物体的温度越高内能越大;(3)物体间发生热传递的条件是;存在温度差;(4)改变物体内能的方式:
热传递、做功。
热传递改变物体的内能是能的转移,做功改变物体的内能是内能和其它形式能的转化。
12.【答案】B
【解析】【解答】解:
一次性纸杯能盛水的质量在200g=0.2kg左右,开水温度降低到可以饮用时,降低的温度大约为50℃,
水放出的热量是:
Q放=cm△t
=4.2×103J/(kg•℃)×0.2kg×50℃
=4.2×104J.
故B符合实际情况.
故选B.
【分析】估计一次性纸杯能盛水的质量在200g左右,开水温度降低到可以饮用时降低的温度大约为50℃,根据Q放=cm(t0﹣t)可求出水放出的热量.
二、填空题
13.【答案】压力 ;压缩
【解析】【解答】用力划火柴,利用增大压力的方法增大了火柴与火柴盒的摩擦力;这个过程中,机械能转化成内能,与汽油机的压缩冲程的能量转化相同。
【分析】增大摩擦力方法和内燃机的4个冲程
14.【答案】不变;不变
【解析】【解答】热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关.比热容是物质也的一种特性,它也只与物质的种类有关.
当一杯酒精烧掉一半以后,剩下的酒精的热值和比热容大小均不变.
故答案为:
不变;不变.
【分析】比热容、热值是物质的一种特性,与物质的种类有关,与质量的大小无关.
15.【答案】比热容;热量
【解析】【解答】水的比热容是常见物体中最大的;根据Q放=Cm(t−t0),气温降低时,由于水的比热容比较大,在质量一定时,水可以放出更多的热量。
故答案为:
比热容;热量.【分析】比热容的物质的吸热能力,水的比热容较大,吸热能力强.
16.【答案】化学;内;机械
【解析】【解答】解:
在试管中装些水,用酒精灯加热的过程中,燃料燃烧的化学能转化内能;这些内能传递给试管中的水,使得水的内能增加,产生大量的水蒸气,试管内的气体压强增大,大于外界的大气压,水蒸气就会将塞子冲出,即对塞子做功,水的内能转化为塞子的机械能.
故答案为:
化学;内;机械.
【分析】该题考查内能做功过程,即先通过燃料燃烧增加内能,而后内能对外做功,即将内能转化为机械能,故据此思路分析即可.
17.【答案】做功;机械
【解析】【解答】解:
在一台单缸四冲程汽油机工作的四个冲程中,只有做功冲程燃气对外做功,完成了内能和机械能的转化;压缩冲程是将机械能转化为了内能的过程.
故答案为:
做功;机械.
【分析】汽油机的四个冲程中有两个冲程发生能量转化,一是压缩冲程中机械能转化为内能;二是做功冲程中内能转化为机械能.
18.【答案】5.04×105;6×105;84%
【解析】【分析】
(1)水吸收的热量:
Q吸=cm△t
=4.2×103J/(kg•℃)×1.5kg×(100℃﹣20℃)
=5.04×105J.
(2)电热水壶消耗的电能:
W=Pt=1000W×600s=6×105J,(3)电热水壶的效率:
η=
×100%=
×100%=84%.
故答案为:
5.04×105;6×105;84%.
19.【答案】重力势;动;大
【解析】【分析】在机械能守恒的前提下,当人造地球卫星从远地点向近地点运动的过程中,位置越来越低,重力势能减小,重力势能转化为动能,速度越来越大,在近地点,速度最大。
20.【答案】1.08×106;1500;84%
【解析】【解答】解:
这段时间内消耗的电能为W=
=0.3kW•h=1.08×106J,
实际功率为P=
=
=1500W;
水吸收的热量为:
Q=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×2.4kg×(100℃﹣10℃)=907200J
则烧水效率为:
η=
×100%=
×100%=84%
故答案为:
1.08×106;1500;84%.
【分析】
(1)电价和显示费用求出消耗的电能;
(2)根据P=W/t求出实际功率;(3)利用Q=cm△t求出水吸收的热量,结合效率公式求出烧水效率.
21.【答案】带来文明;二氧化硫;氮氧化物;环境污染;正常生长;气候
【解析】【解答】解:
人类对内能的大量利用,好处是给人类文明带来来了很大的进步;缺点是:
因为人类获得内能的主要途径是燃料燃烧,由于燃料燃烧的时候会产生二氧化硫和氮氧化物等有害物质,会造成酸雨,影响植物生长,造成环境污染.故本题答案为:
带来文明,二氧化硫,氮氧化物,环境污染,正常生长,气候.
【分析】要解答本题需掌握:
内能大量的利用,给人们带来的好处和对环境的污染.
22.【答案】等于
【解析】【解答】由题意知,同一杯水质量相同,m1=m2,比热也相同,c1=c2,由30℃加热到50℃时升高的温度△t1=50℃-30℃=20℃,由50℃加热到70℃时升高的温度△t2=70℃-50℃=20℃,两次加热升高的温度也相同,△t1=△t2,由热量公式:
Q=cm△t很容易得知,Q1=Q2。
【分析】解决本题的关键是根据热量的计算公式Q=cm(t-t0)分析吸收热量大小关系。
三、实验探究题
23.【答案】
(1)水和沙子吸收热量的多少
(2)沙子;水;比热容
【解析】【解答】解:
(1)用相同的酒精灯加热,在相等时间内水与沙子吸收的热量相等,加热时间实质上反映了水和沙子吸收热量的多少,加热时间越长,说明吸收热量越多.
(2)由表中实验数据可知,对于质量相等的沙子和水:
吸收相等热量,升温较快的是沙子;若使两者升高相同的温度,水加热时间较长,说明吸收的热量较多.由上可知,水吸热能力较强,物理学将这种属性叫做比热容.故答案为:
(1)水和沙子吸收热量的多少;
(2)沙子;水;比热容.
【分析】
(1)实验中通过加热时间来反映水和沙子吸收热量的多少;
(2)分析表中实验数据,然后得出结论.
24.【答案】
(1)B;A
(2)升高相同的温度比较吸热的多少;水的吸热能力比煤油强.
(3)Q=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×0.1kg×10℃=4.2×103J.
答:
水吸收的热量为4.2×103J.
【解析】【解答】解:
(1)在安装、调整实验器材时,要先安装下面的,因为如果先安装上面的,下面不一定合适.所以先固定B装置,再调整A装置的位置.
(2)分析第1、3次或第2、4次实验数据,可知物质的质量相等,升高的温度相同,而物质吸收的热量不同,因此可以得出的初步结论是:
质量相同的不同物质(或水和煤油)升高相同的温度,吸收的热量不相同(或加热的时间不相同).
【分析】
(1)在安装、调整实验器材时,要先安装下面的,因为如果先安装上面的,下面不一定合适.
(2)利用控制变量法分析实验时,其基本思路是先找出相同(保持不变)的实验条件,然后再找出不同的实验条件,最后观察实验结果跟变化的实验条件之间的关系.
利用控制变量法归纳实验结论的基本步骤是:
先书写保持不变的条件,再书写变化规律.
(3)直接利用Q=cm△t即可计算出水吸收的热量.
四、综合题
25.【答案】解:
水
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