机械能与内能课时练习.docx

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机械能与内能课时练习

第十二章机械能和内能

一、动能势能机械能

课前热身

你尝试过“蹦极”吗？

有何感受？

人从高处下落到最低点的过程中能量是如何转化的？

又是什么力量使你由最低处反弹的？

同步探究

一、

选择题

1．如图所示，滚摆在下降的过程中越转越快，它在下降过程中（）

　　A．动能增加，势能增加　　　　　B．动能增加，势能减少

C．动能减少，势能减少　　　D．动能减少，势能增加

第1题图

2．学生在做模拟“蹦极”的小实验（如图所示）。

一根橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在a点，b点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，c点是小石块从a点自由下落所能到达的最低点。

在小石块

从a点到c点运动的过程中，以下说法正确的是（　　）

点拨：

注意橡皮筋形变最大时速度为零

Ａ.小石块动能一直在增加

Ｂ．小石块减少的重力势能全部转化为动能

Ｃ．小石块经过b点时，橡皮筋具有弹性势能

Ｄ．小石块到达c点时，动能为零

3．上紧发条的玩具车在水平面上跑动时（）

第2题图

A.动能转化为弹性势能B.弹性势能转化为动能

C.重力势能转化为动能D.动能转化为重力势能

4．2003年10月16日，“神州五号”载人飞船成功返航，实现了中国人几千年的“飞天”梦.当飞船减速着陆时，“航天英雄”杨利伟的（）

A．动能增加，重力势能减少B．动能减少，重力势能减少

C．动能减少，重力势能不变D．动能不变，重力势能减少

5．洒水车在水平路面上匀速行驶并向地面洒水的过程中，其机械能的变化是（）

A．减小B．保持不变C．增大D．先减小后增大

二、填空题

6．下列物体中：

A．挂在屋顶上的电灯；B．被拉开的弹簧门；C．空中飞行的小鸟；D．在冰场上滑行的运动员；E．从斜坡上滚下的石头；F．在平直公路上行驶的汽车；只具有动能的是．只具有势能的是．既具有动能，又具有势能的是．

7．运动员在撑杆跳高时，经历了助跑——起跳——越杆——落下等过程．图2是起跳的情景，此时运动员的能转化为能．

第8题图

8．自行车下坡时，不瞪脚踏板速度也会越来越大，在此过程中，自行车的动能逐渐_______，自行车的重力势能逐渐______。

（选填“增大”、“减小”或“不变”）

9．在花样跳伞表演时，跳伞运动员在空中匀速下降阶段，他的动能

______，机械能______．（选填“变大”、“变小”，或“不变”）

10．我们看杂技演员从高处跳下落在绷床上，又被弹起的过程如图所示，请你写出演员在表演时涉及到2个物理知识。

（1）____________________________________

第10题图

（2）____________________________________

三、

实验与探究题

第11题图

11．如图是研究小球动能与小球的质量和速度关系的实验装置示意图。

表中记录了用甲、乙两球分别进行实验的数据。

由表中数据可知：

甲球的动能_______（选填”大于”、”小于”、或”等于”）乙球的动能；在质量和速度两个物理量中，对动

能影响较大的是___________.

小球

小球质量

小球碰撞物体A时的速度

物体A被推动的距离

甲球

2m

v

s

乙球

m

2v

2s

点拨：

通过物体被推动的距离显示动能的大小

12．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

第12题图

13．阅读下列材料，然后根据材料提供的信息，设计一个相关的物理问题进行解答.

2003年10月15日9时整，我国自行研制的“神州五号”载人飞船发射成功，准确进入预定轨道，航天员杨利伟被顺利送上太空，并于次日6时左右成功返回.

当火箭点火后，火箭发动机内部燃料燃烧产生高温、高压气体从尾部向后喷出，对火箭产生巨大推力，火箭变得更高、更快.

飞船升入太空后，首先是沿着椭圆形轨道绕地球运行，经过一定时间后，通过喷射燃气来实施变轨，变轨后飞船进入距离地球表面350km高度的圆形轨道作圆周运动，平均1.5h可绕地球飞行一周（地球的半径约为6400km）.

杨利伟在太空中为我们演示了奇妙的失重实验：

他松开手，原先握住的航天手册和笔就漂浮在空中…………

问题：

___________________________________________________________________，

解答：

___________________________________________________________________.

拓展延伸

14．在观察如图小球摆动时动能和势能转化的实验中，小涛发现小球每摆一个来回的时间似乎都相同，于是他产生了猜想，小球来回摆动一次所用的时间t

（1）可能跟小球的质量m有关

（2）可能跟绳子的长度l有关

（3）可能跟小球移开的距离s有关，为验证自己的猜想，他在竖起的木板上画出方格，用瓶子代替小球，并在瓶内装大米来改变质量，则：

（4）除图中所示的器材外还需要_____,_____.

（5）在测出不同条件下，瓶子来回摆动一次所用的时间t后，得到表中的数据，则：

为了研究t与l关系，应选择序号为____的数据进行分析；

（6）通过分析表中的数据可以得出初步的结论：

t与___无关。

（均填字母）

（7）实验中发现，瓶子摆动一次所用的时间很难测准，请你帮他想个更准确的测量方法________________________________________________________.

序

号

瓶质量

m／g

移开距离

s／格

悬线长度

l／格

来回时间

t／s

1

20

3

12

2.1

2

40

3

12

2.1

3

60

3

12

2.1

4

60

2

12

2.1

5

60

1

12

2.1

6

60

3

9

1.9

7

60

3

6

1.5

第14题图

课后感悟

通过本节的学习，你了解到影响物体动能、重力势能、弹性势能大小的因素各有哪些？

你能举例说明动能和势能之间可以相互转化吗？

仔细思考通过本课学习，请完成以下表格：

你还有哪些收获

你还有哪些不懂的问题

二、内能热量

课前热身

我们只有一个地球，环境问题是当今世界的热门话题。

我们热爱生活，都应关注和保护自己的生存环境。

你能从本节知识中分析“热岛效应”产生的原因并提出合理化的建议吗？

同步探究

一、选择题

1．固体和液体都很难被压缩，这是因为（）

A． 分子间存在着斥力B． 分子间没有间隙

C． 分子间存在着引力D． 分子在不停地运动

2．甲物体的比热容大于乙物体的比热容，若（）

A．甲、乙质量相等，则甲吸收的热量一定多

B．甲、乙吸收的热量相等，则乙升高的温度一定多

C．甲、乙质量相等，它们升高的温度相同，则甲吸收的热量一定多

D．甲、乙质量相等，它们放出的热量也相等，则甲降低的温度一定多

3．铜块的质量与铅块质量之比是2∶1，如果它们升高的温度之比是2∶3，则它们吸收的热量之比是（）

A．1∶4　　　　B．4∶1　　　　C．4∶9　　　　D．9∶1

4．在标准大气压下，1kg20OC的水吸收了3.78×105J的热量后，其温度为（）

点拨：

在标准大气压下水的沸点是100OC

A．80OCB．90OCC．100OCD．110OC

5．关于温度、内能、热量三者之间的关系，下列说法正确的是（）

A．温度高的物体，内能一定大B．物体温度升高，一定吸收了热量

C．物体吸收了热量，温度一定升高D．物体温度升高，内能一定增加

二、填空题

6．相同质量的水和煤油，吸收相等的热量后，温度升高较多的是____________，温度升高较少的是___________.

7．质量相等、初温相同的水和酒精，分别用两个相同的加热器加热（不计热量损失），加热过程中温度随时间的变化图线如图所示，则a的比热_____，是______。

第7题图

8．太阳能热水器比燃气热水器具有节能、环保的优点，现有一简易太阳能热水器，它装满质量为10kg的水，它每小时吸收的太阳能为8.4×104J，问每天太阳照射10h后水温能升高℃。

9．小明家住市中心，奶奶嫌城市夏天太热而不住他家，这激发了他探究城乡温差的原因。

某星期天，他请全班同学分别到选定的地点，于中午同一时刻测出各测试点的气温，以此绘制出图示的“区域——温度”坐标图。

（1）图中气温最低的区域是；简析该区域气温低的主要原因：

_____________________________________。

（2）请提出一种降低市中心环境气温的办法:

_____________。

10．人工湖和城市绿化带均能有效地降低城市的“热岛效应”，改善城市的空气质量，试从不同的角度说明其中的道理（说明三点）：

（1）__________________________________________________________________；

（2）__________________________________________________________________；

（3）__________________________________________________________________.

三、实验与探究题

11．某校课外物理兴趣小组的同学准备通过实验探究以下两个问题：

①质量相同的不同物质，在温度变化相同时，吸收的热量多少与什么因素有关?

②质量相同的不同物质。

在吸收相同的热量后，它们的温度变化大小与什么因素有关?

第11题图

他们在图中的A杯装入480mL的水，在B杯中装入600mL、密度为0.8g／mL、比热容为2.1×103J／（kg·℃）的煤油，两液体的初温均为20℃．用两个相同的电热器分别给水

和煤油加热．表一和表二是前后两次实验探究时记录的数据．

表一

液体

体积

初温

加热时间

末温

水

480mL

20℃

10min

50℃

煤油

600mL

20℃

5min

50℃

表二

液体

体积

初温

加热时间

末温

水

480mL

20℃

10min

50℃

煤油

600mL

20℃

10min

80℃

（1）表一的数据说明质量相同的水和煤油升高相同的温度所吸收的热量_______

（2）表二的数据说明质量相同的水和煤油吸收相同的热量时升高的温度_______。

12．在学习太阳能的利用时，小强同学想通过实验探究：

黑色物体与白色物体对太阳辐射能的吸收本领哪个大？

他提出的猜想是：

黑色物体对太阳辐射能的吸收能力比白色物体强。

（1）请你列举生活中的一个实例来支持（或反对）他的猜想。

（2）请你设计一个实验方案来证明（或否定）他的猜想，要求写出实验器材和实验

步骤。

第9题图

四、计算题

13．吃早饭的时候，妈妈用热水给小雪加热如图所示的袋装牛奶，为了使这袋牛奶的温度由12OC升高到42OC，妈妈至少要用60OC的热水多少千克？

（水的比热容为4.2×103J/（kg.OC）设该牛奶的比热容为2.5×103J/（kg.OC）;不计热量损失）

第13题图

拓展延伸

14．如果一双竹筷和一把不锈钢汤匙一起浸在热水中，数秒钟后用手去接触竹筷和汤匙时，会感到它们的冷热程度不一样。

这说明它们传导热的本领是不一样的，那么，不同液体（如水和煤油）传导热的本领是否一样呢？

对此，小明进行了探究。

他在两个相同的试管中分别装入质量和温度相同的水和煤油，并在水和煤油中分别插入两支温度计，然后将两试管同时放入了100℃的沸水中加热，如图所示。

实验时，小明利用温度计和计时器，通过测量得到了试管中水和煤油在不同时刻的温度值，记录的数据如下表所示。

小明分析

实验数据后得到了正确的结论。

[煤油的比热容为C=2.1×103J/（kg·℃）]

时间/s

0

2

4

6

25

90

130

T水/℃

10

20

40

50

80

95

98

T油/℃

10

15

27

34

60

85

92

点拨：

通过一定时间内温度的变化来比较传导热的本领

（1）科学探究的过程一般有下列步骤：

提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作。

小明完成的本次探究过程，采取的探究步骤有哪些？

（请按合理顺序写出）

（2）小明得到的正确结论是什么？

（3）进一步分析表中的数据，你还有什么发现？

第14题图

课后感悟

通过本节的学习，你了解到温度、热量和内能之间的区别以及联系吗？

你了解温差发电吗？

上网查询资料，与同学进行交流吧。

仔细思考通过本课学习，请完成以下表格：

你还有哪些收获

你还有哪些不懂的问题

三、机械能与内能的转化

课前热身

自行车是很多同学上学的代步工具，车胎瘪了需要打气，请你注意触摸打过气的气筒周壁，有什么感觉？

你知道火箭为什么要用液氢做燃料吗？

学过这一节相信你会解释这一切的。

同步探究

一、选择题

1．下列事例中，做功改变物体内能的是（）

A．用酒精灯加热烧杯中的水，B．冬天室内使用暖气取暖

C．用锯锯木板，锯条发热D．盆中的热水温度逐渐降低

2．物体的温度降低，则（）

A．一定是物体放出了热量B．一定是物体对外界做了功

C．物体的内能会减小D．物体的内能会增加

3．单缸四冲程汽油机工作时，有些冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成，只有一个冲程是不用靠飞轮的惯性来完成的，这个冲程是（）

A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程

4．下列说法中正确的是（）

A．物体的温度降低，它的热量就减少

B．物体吸收热量，温度一定升高

C．物体的温度升高，其内能一定增加

D．两个物体的温度相等，它们的内能一定相等

5．近期煤价节节攀升，少数不法商贩将煤矸石破碎后掺在优质煤中高价销售，客户为了不上当，最恰当的方法是检测下列物理量的中（）

A．热值B．比热容C．温度D．质量

二、填空题

6．汽油机的工作过程是由吸气、压缩、_____和排气四个冲程组成的。

完全燃烧10kg的汽油可以放出_____J的热量（汽油的热值为4.6×107J/kg）。

7．在汽油机的压缩冲程中，活塞压缩燃料混合物使它的温度升高，是通过________的方式增加了燃料混合物的内能，为了不让柴油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，气缸外有一个水套，让气缸被水包围着，这样就要以通过______的方式降低气缸的温度（减小气缸的内能）。

8．汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成，其中在做功冲程中燃气对活塞做功，实现了______能向_________能的转化，图示的是汽油机的_______冲程。

第8题图

9．随着人们物质生活水平逐步提高，农村的厨灶发生了革命性的变化．煤球炉、沼气灶和液化气灶等灶具已走进家庭.液化气与煤相比,热学方面突出的优点是________________；环保方面突出的优点是

__________________________.若要将2.5kg初温为20℃的水加热到80℃,至少需要燃烧_________________m3的液化气．［液化气的热值是5.0×107J/m3］

10．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，图中情景演示的是“四冲程”热机工作过程中的冲程，这个情景中是能转化为能．

三、实验与探究题

第10题图第11题图第12题图

11．如图所示，一个配有活塞的厚玻璃筒里放有一小团蘸了乙醚的棉花，把活塞迅速压下去，棉花燃烧起来了，在这个过程中，是通过____方式使空气内能增加，温度升高，达到棉花的燃点使棉花燃烧。

12．图为研究物质比热容的实验装置，两个相同的烧杯中分别盛有质量相等、初温相

同的水和煤油，用两个相同的“热得快”对其加热。

实验时为比较水和煤油吸热本领的大小，我们可以加热相同的时间，观察__________的不同；也可以____________________。

实验中“热得快”通电时间的长短反映水和煤油__________的多少。

四、计算题

13．家庭中使用的液化石油气储存在钢罐里，钢罐顶部有一个阀门开关，罐内气压大于大气压。

石油气泄漏时易发生中毒、爆炸和火灾事故，已知石油气热值为3.5×107J/kg,烧水时，设石油气燃烧放出的热量只有60%被水吸收，问：

（1）将质量为5kg，初温为20OC的水加热到100OC，需完全燃烧液体石油气多少克？

（2）当发现家中钢罐内的液化石油气泄漏时，为防止事故的发生你应采取哪些措施？

14．某中学为学生供应开水，用锅炉将200㎏的水从25℃加热到100℃，燃烧了6㎏的无烟煤。

［无烟煤的热值是3.4×107J/㎏］试求：

点拨：

这里锅炉的效率等于水吸收的热量与无烟煤完全燃烧放出热量的比值

（1）锅炉内200㎏的水吸收的热量是多少焦耳？

（2）6㎏无烟煤完全燃烧放出的热量是多少焦耳？

（3）此锅炉的效率是多少？

拓展延伸

15．下面是小明在题为《能源的利用》的研究性学习中收集到的有关太阳能的资料：

太阳能是人类最基本的能源，它无污染、免费，还可以再生，这种能源的使用期和太阳本身寿命一样长。

当太阳光照射地面时，1m2地面上在1s内平均得到的太阳辐射能约为1.0×103J。

太阳能热水器就是直接利用太阳能的装置，目前已经逐渐地出现在我们的生活中……。

恰好，小明同学家最近想买一台太阳能热水器，在参考了以上资料后，他又在网上下载了某型号太阳能热水器的宣传广告：

（1）小明家每天大约需要100kg热水，用这种热水器将这些水从25℃加热到45℃需要多长时间？

（2）对比效率为80％的电热水器，小明家每天可节约多少电能？

课后感悟

通过本节的学习，你了解到改变物体的内能有哪些方法？

为什么说这些方法对改变物体的内能是等效的？

很多地方开始进行管道煤气和天然气的置换工作，使用天然气有哪些好处？

仔细思考通过本课学习，请完成以下表格：

你还有哪些收获

你还有哪些不懂的问题

点拨：

Q放＝ksTη

其中Ｔ表示光照的时间，Ｋ表示1.0×103Ｊ，Ｑ放是太阳能热水器传给水的热量

第十二章单元测试与评价A卷

一、单项选择题

．关于下列装置工作时发生能量转化的说法中，正确的是（）

A．电动机将电能转化为机械能．B．汽油机将内能转化为电能

C．干电池将电能转化为化学能D．发电机将电能转化为内能

．有轨电车在平直的轨道上行驶时，它消耗的电能主要转化为（　　）

A．机械能　　　　B．光能　　　　C．化学能　　　　D．内能

3．下列各物理量中能反映物质特性的是（）

A．比热容B．内能C．热量D．温度

点拨：

注意匀速下降机械能会减少

4．2003年10月15日，“神舟”5号载人飞船在震天的轰鸣声中腾空而起，飞向太空。

完成任务后于次日凌晨准确降落在内蒙古中部预定地区。

返回舱进入大气层一段时间后，由于受空气阻力做匀速运动。

返回舱匀速下降过程中（）

A．重力势能减少，动能增加，内能增加

B．机械能减少，动能不变，内能增加

C．重力势能减少，动能增加，内能不变

D．机械能不变，动能不变，内能增加

5．“五一”黄金周，吴昊同学和爸爸妈妈一起游览花果山，在他们乘坐旅游车沿盘山公路下山的过程中，发现司机师傅要不时地踩踏刹车踏板，当车行驶至中途还要停下来，让工作人员用水龙头向车轮闸片部位喷水。

吴昊同学提出了以下几种看法，（）

①喷水的主要目的是为了降低车闸的温度，以防车闸因温度过高而损坏

②下山过程中，机械能不变

③下山过程中，重力对汽车不做功

④刹车过程中有部分机械能转化为内能

你认为这些看法中符合实际的是

A．①②④B．①④C．①③④D．①②③④

点拨：

目的是利用惯性增加起跳速度

6．“跳远”是一项常见的体育运动。

跳远运动员在比赛中都是先助跑一段距离后才起跳，这样做（）

A．增大了跳远运动员的惯性B．减小了跳远运动员的惯性

C．增大了跳远运动员的动能D．减小了跳远运动员的动能

7．下列现象中势能转化为动能的是（）

A．火箭发射升空B．汽车匀速驶上斜坡

C．小球从光滑斜面顶端滚下D．跳伞运动员匀速下落

8．下列事例中物体内能减少的是（　　）

A．金属汤勺放进热汤中后会变得烫手

B．放入电冰箱中的食物温度降低

C．一块０℃冰全部熔化成０℃的水

D．“神舟”五号飞船返回舱进入大气层后表面升温

9．下列事例中利用热传递改变内能的是（）

A.太空中的陨石，坠入地球大气层，成为流星

B.从滑梯上滑下时，臀部有灼热的感觉

C.冬天手冷时，搓搓手就暖和了

D.夏天，广场上的石凳因太阳照射而发烫

10．物体的温度降低，则（）

A.一定是物体放出的了热量B.一定是物体对外界做了功

C.物体的内能会减小D.物体的内能会增加

二、填空题

11．运动物体的动能大小与物体的和有关，物体越大，_______越大，它的动能越大．

12.拍篮球的时候，球从地面向上跳起的过程中，球的能减小，能增加。

13．古诗文中有许多描述自然现象的优美诗句．如“无边落木萧萧下，不尽长江滚滚来”，从物理学的角度看，滚滚奔流的长江具有巨大的。

14．我国许多城市中建有大型绿地，绿地中的人工湖具有“吸热”功能，盛夏时节能大大减弱周围地区的“热岛效应”。

若某一人工湖湖水的质量为1.0×107kg，水温升高2OC，则湖水吸收的热量为__________J。

若这些热量被同等质量的砂石吸收（C砂石

15．汽油的热值是4.6×107J/kg，现有汽油500g，若燃烧一半，剩余汽油的热值是

________J/kg.

16．冬天手冷时，我们经常将两只手相互搓搓使手感到暖和，这是利用的方法使手的内能增加的；用热水袋使身体变暖，是利用的方法使人身体的内能增加的。

17．质量相同的两块金属块在沸水中加热足够长的时间后，同时取出放在足够大的冰块上，能使冰熔化较多的那块金属具有较大的_________。

第18题图

18．如图所示，原长为L的软弹簧上端固定，下端挂一小重球，从图示位置A处释放时，弹簧仍长为L，小球从A运动到最低位置B的过程中，能减少，能和能增加了．

19．甲、乙两物体的质量之比为2：

1，组成甲、乙两物体的物质的比热容之比为2：

1，它们吸收相等的热量后升高的温度之比为．

三、实验与探究题

20.仔细观察图中的小实验，你看到了什么现象?

你能得出怎样的结论?

第20题图