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第十二章 机械能和内能单元综合测试题一、选择题（每题4分，共28分）1（北京）下列实例中，通过做功的方式改变物体内能的是（ ）A两手相互摩擦，手的温度升高B用煤气炉给水加热，水的温度升高C把蔬菜放进冰箱，蔬菜的温度降低D在阳光照射下，公园里石凳的温度升高2（江苏无锡）关于内能，下列说法中正确的是（）A温度低于0的物体不具有内能B物体具有内能，也可以同时具有机械能C具有机械能的物体不一定具有内能D物体内能增加，一定是从外界吸收了热量3.一个大人和一个小孩，都在地面上时，重力势能和动能都为零，若他们都跑上楼，到达楼上时动能相同，此时 ( ).A它们的势能相等，小孩速度大B它们的势能相等，大人速度大C大人的势能大，小孩的速度大D大人的势能大，速度也大图1 4如图1所示，在盛水的容器中，用力将一木块浸没在水底，撤去力后，木块在水中上浮且能跳出水面，在此过程中，木块的动能和势能都发生变化，不计水的阻力，则下列说法正确的是 ( ).A.力刚撤去时，木块的势能转化为动能，跳出水后木块的动能转化为势能B.力刚撤去时，木块的势能和动能都增加C.木块上表面刚露出水面时，其动能最大D.木块下表面刚露出水面时，其动能最大5(湖北随州)下列说法正确的是（ ）A水的比热容为42 103 J/(kg)，其含义是l kg的水，温度升高或降低l，它所吸收或放出的热量为42 103 KJB一定质量的水，从l0升温到l5所吸收的热量小于从70升温到75吸收的热量C餐馆里有道菜叫“铁板牛肉”，用l30的大铁板盛装九成熟的牛肉待客人品尝时牛肉已十成熟了。这是利用大铁板降温时向牛肉释放较多的内能D内燃机工作时，气缸内高温气体的内能将全部转化为机械能图26.如图2所示，一个圆环套在杆上并沿杆下滑，关于圆环在运动中能量的变化情况，下列说法中正确的是 ( ).A.如果环与杆之间有摩擦力，环的动能不可能增加B.如果环与杆之间没有摩擦力，环的机械能不变C.即使环与杆之间有摩擦力，环的机械能也不变D.环克服摩擦力做了多少功，系统的总能量就减小多少7两支完全相同的温度计初温度相同现用这两只温度计分别去测甲、乙两种液体的温度，测得结果相同（示数高于温度计初温度）已知甲、乙两种液体质量相等，并且都比较小，乙液体原来的温度高于甲液体原来的温度如果不考虑温度计、待测液体跟外界的热传递，则可判断（ ）甲液体的比热容大于乙液体的比热容 甲液体的比热容小于乙液体的比热容甲液体的比热容等于乙液体的比热容 无法判断二、填空题（每空3分，共45分）图38.（兰州）如图3所示，捻动滚摆的轴使它升高后释放，可以观察到滚摆沿着悬线向下运动，此过程中，它的 能减小， 能增加。滚摆到最低点后又上升，每次上升的高度逐渐减小，这说明滚摆具有的机械能 （填“减小”、“增大”或“不变”）。9（上海）2千克的水温度降低5，水放出的热量为_焦，水的比热容在常见的物质中是比较_的，因此沿海地区昼夜温差比同纬度的内陆地区_ （均选填“大”或“小”）。图410（广东）在汽油机的四个冲程中，机械能转化为内能的是 冲程。如图4所示汽油机正在进行的是 冲程，当汽油机的转速是2400r/min时，每秒做功_次，若每次做功90J，其功率是_W。11（菏泽）小红对冰加热，她根据冰熔化成水直到沸腾的过程的记录数据，绘制成如图5所示的温度随时间变化的图象。图像中的_ 段是熔化过程，已知冰的比热容是2.1103 J/(kg)，在对100g冰加热的前2 min内冰吸热_J。图512（四川雅安）中国南海海底探明有大量的“可燃冰”,同等条件下,“可燃冰” 完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍, 说明“可燃冰” 很大；以10 倍的关系粗略计算, 1kg“可燃冰” 完全燃烧放出的热量可以使 kg的水从20加热至60。 q煤气= 4.2107 J/ kg, 水的比热容c = 4.2103 J/( kg) 三、解答题（每题9分，共27分）13（福建南平）小宇看到南平到武夷山高速公路旁的限速牌如图6，小宇猜想限速的原因可能是：车辆的动能越大，发生交通事故后果越严重图6（1）探究小宇的猜想，如图7所示让铁球从斜面上撞击木块，记录的实验数据如下表：序号铁球质量m/g铁球起始高度h/cm木块撞击后的距离s/cm110010152100202632002041为了使铁球到达斜面底端时速度相同，小宇将质量不等的铁球从斜面的_高度释放；物理学中将不易直接测量的量转化为可感知、可量度的量，这种研究方法叫转化法实验时铁球从斜面上释放，通过改变铁球的质量、速度，比较_来反映铁球动能的大小探究动能与速度、质量的关系，综合表中实验数据可得出的结论是_（2）下列实例中与此实验研究方法相同的是_A推导密度公式B认识光的传播时，用光线表示C用弹簧的伸长量显示拉力的大小（3）小宇通过互联网找到一幅车的质量与限制车速关系的坐标图像如图8所示，请你判断车辆的_越大，限制车速_（填“越大”或“越小”）90100甲乙图914用如图9中甲所示装置进行实验，比较不同液体的吸热能力。在两个相同的烧杯中分别装入初温、质量相同的水和植物油，用相同的酒精灯加热至沸腾，实验中只记录了植物油和水沸腾的温度，发现植物油的沸点比水的高。（1）通过水沸腾时温度计的局部放大图如乙图所示，可知水的沸点是，升温过程中，温度计内水银的内能_，是通过_方式改变的。（2）实验中，将它们加热至沸腾，植物油所需的时间较长，说明植物油吸收的热量比水吸收的热量（选填“多”或“少”）（3）为了比较植物油和水的吸热能力，请你写出一种正确的做法。（4）小明认为实验中通过加热相同时间温度的变化显示吸热本领，与液体的初温无关，小丽认为要控制初温相同，你支持_的说法，理由是_。15（江苏连云港）随着人们生活水平的提高，越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖。其原理是:在房间地面装饰层下铺设散热管道，通过管道内的热水散热提高室温。当供水温度为45时，单位面积的散热功率与地面装饰层材料、散热管材料的对应关系见下表:散热管地面装饰层材料陶瓷塑料木地板聚乙烯（PE-RT）136.6W/m2103.5W/m293.5W/m2聚丁烯（PB）125.7W/m296.9W/m290.0W/m2(1)若该地暖系统的总水量为2 103 kg，将全部的水从5加热至45，水至少需要吸收多少热量?c水=4.2103J/ (kg)(2)某家庭木地板的面积为80m2，散热管材料为聚丁烯(PB )，供水温度为45，则该供暖系统每小时的散热量为多少焦耳?(3)“水地暖”散热量除与散热时间、面积有关外，你认为还与哪些因素有关?请至少写出两点。十二章末测试题参考答案一、 1.A 点拨：（吸放热法）煤气炉烧水，火焰放热，水吸热，蔬菜放入冰箱，蔬菜放热，冰箱吸热、阳光照射，太阳放热、石凳吸热，都是热传递，手摩擦需要用力且做功，是做功的方式改变内能。2. B 点拨：任何物体都具有内能，但可以有机械能，也可以没有，内能增加可以是做功，也可以是吸热。3.C 点拨：大人的质量大，到达相同高度，重力势能大，而小孩和大人动能相同，质量小的速度大。4.B 点拨：上升时动能和势能都增加了，不是两者的相互转化，是因为浮力对木块做功，使得机械能增大。当木块上浮露出水面前，浮力大于重力，加速，刚露出时，浮力仍大于重力，还是加速上升，当露出体积增大，浮力小于重力后，会减速，则浮力等于重力时，速度最大，动能最大。5.C 点拨：比热容不随着温度改变，不同温度时的比热容相同，l0升温到l5与70升温到75吸收的热量相同，高温气体做功后仍具有内能，不可能全部转化为机械能。铁板牛肉是铁板放热，将内能转移给牛肉加热升温的。6.B 点拨：下落时重力势能转化为动能，无摩擦机械能总量不变，有摩擦则机械能的总量减小，转化为杆子和环的内能，但能的总量保持不变。7.A 点拨：由于两个温度计原来的温度相同，最终示数也相同，且其中的水银、玻璃的质量相同，因此吸收的热量相等，说明两种液体放出的热量相等，而乙原来的温度较高，最终温度相同，乙降低的温度较大，放出的热量相同，质量也相同，根据Q（），因此乙的比热容较小。二、 8. 重力势；动；减小 点拨：动能大小与质量和速度有关，重力势能大小与质量和高度有关。摆沿着悬线向下运动高度变小，速度变大，故重力势能减小，动能增大。由于摩擦的原因，机械能会转化为内能，所以机械能总量减小。9. 4.2104J；大；小 点拨：水放出的热量Qcmt4.2103J/(kg)2 kg54.2104J；水的比热容较大，沿海地区比内陆地区水多，吸收太阳相同的热量，水升高的温度较小，而夜晚放出相同的热量，水降低的温度较小，因此沿海地区昼夜温差较小。10. 压缩；做功；20；1800 点拨：压缩冲程将机械能转化为内能，图中点火后，推动活塞向下运动，内能转化为机械能，2400r/min40 r/s，每秒钟完成20个循环，做功20次，功率1800W。11. BC；8.4103 J；12. 热值；2. 5 103 点拨：同等条件下,“可燃冰” 完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍, 说明“可燃冰”的热值很大；由题意知：，即有，所以13. （1）同一；木块被撞击后运动的距离；速度越大，质量越大，动能就越大；（2）C；（3）质量；越小 点拨：（1）实验中，为了控制铁球到达下端时具有相同的速度，要保持小球在斜面上的高度相同；实验中通过观察木块被撞击后运动的距离的大小来间接判断物体动能的大小；控制质量不变，改变小球下滑的高度，则小球与木块相碰时的速度不同，高度越高，小球与木块相碰时的速度越大；说明了质量相同的物体运动的速度越大，它的动能就越大；改变小球的质量，由同一高度滑下，则小球与木块相碰时的速度相同；得出的实验现象为质量越大的物体把木块撞得越远，说明了运动速度相同的物体质量越大动能越大；（2）推导密度公式是采用比值定义法；光线是建模法，而弹簧的伸长显示拉力大小采用的是转换法推动距离显示动能的大小也是转换法（3）从图像可知，车的质量越小，速度越快车的质量越大，速度越慢14. （1）98；增大；热传递 （2）多 （3）在水和植物油沸腾前，加热升高相同的温度，比较加热时间的长短，时间越长，吸热本领越大。（4）小丽；初温不同，加热与周围的温差不同，散热的速度不等，对实验结果的影响较大15. 解：（1）水吸收的热量Q吸=cm（t-t0）=4.2103J/（kg）2103kg（45-5）=3.36108J；（2）由题知，散热管材料为聚丁烯，用木地板，该家庭地面单位面积上的散热功率P=90.0W/m2，该供暖系统每小时的散热量： Q=PSt=90.0W/m280m23600s=2.592107J；（3）“水地暖”散热量除与散热时间、面积有关外，还与地面装饰层材料、散热管材料、装饰层厚度、供水温度、管间距离等有关点拨：表格中列出地板材料和管子的不同，而单位面积的功率也不同，说明热量与面积还有关。
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