第十一讲机械能和内能练习试题整理.docx
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第十一讲机械能和内能练习试题整理
第十一讲 机械能和内能
（时间：
60分钟 分值：
100分）
评分标准：
选择题每小题2分，填空题每空1分
一、选择题
1.（2017岳阳）关于微观世界和宇宙，下列认识正确的是（ ）
A.原子是由原子核和电子构成的
B.固体中分子间的作用力几乎为零
C.分子是比电子更小的微粒
D.地球是宇宙的中心
2.（2017苏州）关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（ ）
A.摩擦起电可以产生电子
B.原子核是由质子和电子组成的
C.光年是长度单位
D.宇宙中天体的位置是恒定不变的
3.（2017上海）两个质量不同的金属块，放出相同热量，降低相同温度，则（ ）
A.质量大的金属块的比热容一定大
B.质量大的金属块的比热容一定小
C.质量大的金属块的比热容可能大
D.两个金属块的比热容有可能相同
4.（2017山西）夏天，小明从冰箱冷冻室中取出几个冰块，放入盛有常温矿泉水的杯中，过一会儿，他用吸管搅动冰块，发现这几个冰块“粘到一起了”，如图所示．其主要成因是（ ）
A.水的比热容较大
B.水的凝固
C.水分子在做无规则运动
D.水的汽化
第4题图
5.（2017长沙）小天用电热水壶将1千克20℃的水加热至70℃，在这个过程中，下列分析正确的是[c水＝4.2×103J/（kg·℃）]（ ）
A.水吸收的热量为2.1×105J
B.电热水壶消耗的电能全部转化为水的内能
C.水的温度升高，它的内能减小
D.水的温度升高，它的比热容变大
6.（2017北京改编）有关热现象，下列说法中错误的是（ ）
A.组成物质的分子之间存在引力和斥力
B.在热传递过程中，吸收热量的物体温度升高
C.在四冲程内燃机中，做功冲程的功能是将内能转化为机械能
D.温度低于0℃的室外，仍有水蒸气存在
7.（2017来宾）下列有关热现象，说法正确的是（ ）
A.1kg酒精比1g酒精的热值大
B.夏日荷塘里荷花盛开，花香四溢说明分子在不停地做无规则运动
C.用锯条锯木板，锯条的温度升高是由于锯条从木板中吸收了热量
D.用水作为汽车发动机散热器的冷却剂，其主要原因是水的比热容较小
8.（2017鄂州）我们餐桌上常见的美食都包含有物理知识，下列说法正确的是（ ）
A.蒸包子时看到的腾腾热气是汽化现象
B.红烧排骨香气四溢说明分子在做无规则运动
C.番茄炒蛋是通过做功的方式使番茄和蛋的内能增加
D.煲鸡汤时，当汤沸腾以后，把炖汤的火调小是为了降低汤的温度
9.（2017河北）用分子的知识解释下列现象，其中合理的是（ ）
A.水结成冰，是因为水分子停止了运动
B.变瘪的乒乓球放在热水中鼓起，是由于分子的体积变大
C.加入糖的水变甜，是由于分子永不停息地做无规则运动
D.1L大豆与1L小米混合后体积小于2L，是因为分子之间有间隙
10.（2017郴州）小明放学回家，看到妈妈正在做饭．小明的以下分析正确的是（ ）
A.回到家中就能闻到饭菜香味是分子无规则运动的结果
B.用高压锅煮饭，熟得比较快，是因为气压越大，水的沸点越低
C.用燃气灶炒菜，燃料燃烧时将内能转化为化学能
D.盛热汤的碗很烫，是因为热汤把温度传给了碗
11.（2017邵阳）下列关于热和能的说法，正确的是（ ）
A.海绵很容易被压缩，主要是由于分子间存在引力
B.给冷水加热，水的温度升高是利用做功改变水的内能
C.端午米粽飘香，能闻到米粽的香味是由于分子做无规则运动
D.冬天搓手，手变暖和是利用热传递改变手的内能
12.（2017兰州）关于内能、温度和热量，下列说法正确的是（ ）
A.物体的内能跟物体的运动速度、物体的温度和物质状态都有关系
B.不同燃料燃烧时，放出热量越多的热值越大
C.质量和初温相同的水和煤油，放出相同热量时煤油温度降低的多
D.内能总是从内能多的物体向内能少的物体转移
13.（2017河北）下列说法正确的是（ ）
A.热机消耗的燃料越多，效率就越低
B.热传递中温度总是从热的物体传给冷的物体
C.同一种物体，温度降低得越多，放出热量就越多
D.人体内水的比例很高，有助于调节体温，以免温度变化太快对身体造成危害
14.如图所示为某中学生在物理课外活动中制作的小船，利用燃烧的蜡烛加热易拉罐中的水来推动小船前进．下列有关说法错误的是（ ）
A.易拉罐中的水是通过热传递的方式来增大内能的
B.水汽化时产生大量的水蒸气从小孔中冲出使小船向前运动，说明了力的作用是相互的
C.水蒸气推动小船前进的过程中，水蒸气的内能转化为小船的机械能
D.小孔周围出现大量的“白气”，是空气中的水蒸气液化形成的
第14题图第15题图
15.（2017广州）甲、乙两物体质量都为1kg，丙物体质量为2kg，三个物体温度都升高
1℃，吸收热量如图所示，以下说法正确的是（ ）
A.乙的比热容与丙的相等
B.甲的比热容比乙的大
C.甲的温度升高1℃，需吸收2000J的热量
D.甲、乙的温度都降低1℃，乙比甲放出的热量多
二、填空题
16.（2017咸宁）悠悠球是很多小朋友喜欢玩的一种玩具．如图所示，被甩出的悠悠球由于________会不停转动，但在玩的过程中要注意安全，因为绳子与手指接触处有摩擦，通过________的方式会使手指的温度升高，同时细线对手指的压强________（选填“较大”或“较小”），可能会弄伤手指．
第16题图第17题图
17.（2017河北）如图所示，一小球从斜面顶端由静止开始滚下，小球的重力势能减小，动能________．小球运动到斜面底端，由于________，小球会在水平面上继续运动，运动的小球如果不受阻力，它将做______________运动．
18.（2017江西）如图所示，两个容积相同的保温杯，同时装满温度相同的热水，过了一会儿，甲杯的外壁比乙杯热，由此可判断________杯保温性能较好，杯壁变热是通过________的方式改变了它的内能．
第18题图第19题图
19.（2017哈尔滨）将硫酸铜溶液注入水的下方，可以看到的清水与硫酸铜溶液之间有明显的界面，如图甲，静置20日后，如图乙，这是________现象，说明液体分子________________________________________________________________________．
第20题图
20.（2017扬州）如图，是汽油机模型，正在进行的是________冲程，该冲程______能转化为________能．
21.（2017南京）“端午浓情，粽叶飘香”，“粽叶飘香”说明分子在________________；将两个表面光滑的铅块相互紧压，它们会粘在一起，说明分子间存在________；若把分子看成一个小球，则一般分子直径的数量级为10－10m，合________nm.
22.（2017上海）2017年5月，我国自主研制的C919大型客机在上海首飞成功．客机飞行时，以地面为参照物，客机是________的（选填“运动”或“静止”）；客机下降过程中，其重力势能________（选填“增大”“不变”或“减小”）；客机着陆后减速滑行过程中，客机轮胎表面的温度会升高，这是通过________的方式改变其内能的．
23.（2017凉山州）4月20日19时41分，搭载着天舟一号货运飞船的长征七号遥二运载火箭，在我国文昌航天发射场点火发射，约596秒后，飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，发射取得圆满成功．在天舟一号货运飞船加速上升阶段，它的机械能________（选填“增大”“减小”或“不变”），运载火箭燃料燃烧的过程是将________能转化为________能．
24.热熔钻工艺是在金属薄板上一次性加工出孔的技术（如图所示），热熔钻钻头采用耐磨、耐高温的硬质材料制成．钻头与薄板接触时，钻头高速旋转，使钻头和薄板之间剧烈摩擦，用________（选填“做功”或“热传递”）的方式使薄板温度瞬间达到几千摄氏度，将________能转化为________能；由于温度超过金属的熔点，热熔钻钻头附近的金属迅速________（填写物态变化名称），钻头继续施加向下的压力，几秒钟就在金属薄板上贯穿一个孔．
第24题图第25题图
25.（2017苏州）电火花发生器点燃塑料盒内的酒精气体能将盒盖喷出很远（如图），此过程中的能量转化方式与汽油机的________冲程相类似．实验时在盒内滴入2×10－4kg酒精，这些酒精完全燃烧放出的热量是________J．（q酒精＝3×107J/kg）
26.（2017衡阳）今年5月18日，我国首次在南海成功试采海域可燃冰，可燃冰具有热值大、储量大、能直接点燃等特点．它的热值约为1.4×1010J/m3，则3m3的可燃冰完全燃烧后放出的热量为________J，假设这些热量全部被比热容为4.2×103J/（kg·℃）的水吸收，可以使________kg的水温度升高50℃.
27.（2017桂林）近年来，冬季取暖有了新方法：
利用石墨烯电热涂料供暖．涂料通电发热后，通过________方式改变房间内空气的内能．一间空房的地面面积是14m2，高为3m，在房间的三面墙上各涂有某品牌石墨烯电热涂料1m2，该涂料的单位发热功率为1200W/m2.现同时给它们通电，5min内可使室温升高10℃，此过程中房间内平均每秒钟损失的热量是________J．[空气密度为1.3kg/m3、空气比热容为1.0×103J/（kg·℃）]
28.（2017绵阳）菜油最适宜的烹饪温度在150℃至180℃之间．用天然气将质量为0.02kg的菜油从室温20℃加热到170℃，天然气燃烧释放出的热量有60%被菜油吸收．则菜油吸收了________J热量，燃烧了________m3的天然气．[取c菜油＝2.0×103J·（kg·℃）－1，天然气的热值为4×107J/m3]
29.（2017凉山州）一杯质量为150g，初温为20℃的水，吸热后温度升高到30℃所吸收的热量为________J；所需热量如果由效率为70%的天然气灶来提供，则需消耗天然气________dm3.（天然气热值为4.0×107J/m3）
三、实验与探究题
30.（4分）按要求完成填空．
第30题图
（1）如图甲所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，发现硝化棉燃烧，说明对物体做功，物体的内能________，温度________，达到着火点．
（2）用如图乙所示的两个相同装置同时给质量相同的水和铁砂加热，升温较慢的物质是________，因为它的________较大．
31.（2017巴彦淖尔）（7分）某同学在做“探究不同物质的吸热能力”的实验时，使用相同的电加热器给甲、乙两种液体加热，得到的实验数据如下表：
物质
次数
质量m/kg
升高的温
度Δt/℃
加热的时
间t/min
甲
1
0.1
10
2
2
0.2
10
4
乙
3
0.1
10
1
4
0.2
10
2
（1）实验中记录加热时间的目的是________________________．
（2）分析第1、2次或第3、4次实验数据，可以得出同种物质升高相同的温度时，吸收热量的多少与物质的________有关．
（3）分析第1、3次或第2、4次实验数据，可以得出质量相等的不同物质，升高相同的温度时，吸收的热量________（选填“相同”或“不同”）．
（4）分析第1、4次实验数据可以发现加热时间相同，单位质量的不同物质升高的温度________（选填“相同”或“不同”）．
（5）由上述分析可以得出________（选填“甲”或“乙”）物质的吸热能力强．
（6）该实验采用的物理学研究方法是____________和____________．
32.（2017广西四市联考）（7分）如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，将小钢球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一小木块向前移动一段距离s后停下．完成甲、乙、丙所示的三次实验，其中h1＝h3>h2，mA＝mB第32题图
（1）小钢球在滚下斜面的过程中，它的________能转化为动能，其动能大小是通过________（选填“高度h”或“距离s”）大小来反映的．
（2）小钢球在水平面上不能立即停下，是因为小钢球具有_________．小木块最终会停下来是因为受到________力的作用．
（3）分析比较甲和乙两组实验可得，物体质量相同时，速度越大，动能越________．
（4）分析比较________两组实验可得出物体的动能与质量的关系．
（5）综合上述可知，如图丁所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定不同的最高________．
四、综合题
33.（8分）某新型汽车，它的油箱最大可加40kg燃油，它行驶时所受阻力的大小与速度的关系见表：
速度v（m/s）
10
20
30
40
阻力f/N
0.3×102
1.2×102
2.7×102
3.6×102
已知汽车发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是30%，汽车使用的燃油的热值为4.5×107J/kg.求：
（1）当汽车以20m/s的速度行驶时，汽车发动机的输出功率是多少千瓦？
（2）汽车油箱中加满燃油，这些燃油完全燃烧获得的能量是多少焦？
（3）汽车油箱加满燃油，并且以30m/s的速度行驶时，汽车的最大行驶里程是多少？
34.（2017遂宁）（8分）随着人们生活水平的提高，小汽车已普通进入我们的家庭．小明家的小汽车空载总重2×104N，车轮与地面接触总面积0.2m2，“五一”节小明和爸爸驾车出去旅游，汽车在一段平直且限速120km/h的高速公路上匀速行驶15km，消耗汽油2L，发动机实际输出功率为50.4kW，汽油机效率为35%（假如汽油完全燃烧ρ汽油＝0.8×103kg/m3，q汽油＝4.5×107J/kg，1L＝10－3m3）．请你帮小明解决下列问题：
（1）汽车空载静止时对水平地面的压强有多大？
（2）2L汽油完全燃烧能放出多少热量？
（3）汽车在这段路面行驶过程中，受到的阻力是多大？
小明的爸爸是否在超速驾驶？
答案
1.A 【解析】组成物质的分子由原子组成，原子由原子核和绕核旋转的电子构成，A正确、C错；固体很难被压缩也很难被拉伸，是因为固体分子间的相互作用力很大，B错；宇宙没有一个固定的中心，D错．故选A.
2.C 【解析】摩擦起电的本质是电子的转移而不是产生电子，故A错；原子核是由质子和中子组成，故B错；光年是长度单位，故C正确；宇宙中天体的位置是变化的，故D错．故选C.
3.B 【解析】已知甲、乙两个物体质量关系：
m甲≠m乙；放出热量Q甲＝Q乙，降低的温度Δt甲＝Δt乙，由Q放＝cmΔt可知，质量大的金属块的比热容小，故B正确，A、C、D错误．故选B.
4.B 【解析】“粘到一起”是液态的水变成了固态的冰，是凝固现象．故选B.
5.A 【解析】用公式Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg·℃）×1kg×（70℃－20℃）＝2.1×105J，A正确；电热器消耗的电能不可能100%转化为内能，B错误；水的温度升高，内能增加，但比热容是物质的一种性质，与温度无关，因此，C、D错误.故选A.
6.B 【解析】物质的分子之间既存在引力又存在斥力，故A正确，不符合题意；在热传递过程中，吸收热量的物体温度不一定升高，如冰在熔化过程中，虽然吸收热量，但温度保持不变，故B错误，符合题意；在四冲程内燃机中，做功冲程将内能转化为机械能，故C正确，不符合题意；水在任何温度下都能蒸发，当气温低于0℃时，空气中也有水蒸气，故D正确，不符合题意．故选B.
7.B 【解析】
选项
解读
正误
A
燃料的热值与燃料的质量无关
×
B
荷花盛开，花香四溢说明分子在不停地做无规则运动
√
C
锯条的温度升高，是因为锯木板时，对锯条做了功才使其温度升高
×
D
汽车发动机工作时产生大量热量，这些热量如果不迅速转移，就可能损害发动机，因此利用水的比热容大的特点把这些热迅速吸收，使发动机的温度不致升得太高
×
8.B 【解析】蒸包子时看到的腾腾热气是由于锅内温度高的水蒸气上升过程中，遇冷发生液化形成的小水珠，A错误；红烧排骨香气四溢说明分子在不停地做规则运动，B正确；番茄炒蛋是通过热传递的方式增加内能的，C错误；液体沸腾时，虽然继续吸热，但温度保持在沸点不变，汤沸腾以后，把火调小，汤仍然吸热，汤的温度不变，D错误．故选B.
9.C 【解析】
选项
解读
正误
A
分子总在永不停息地做无规则运动
×
B
变瘪的乒乓球放在热水中鼓起，是因为球内气体温度升高，分子间间距增大，体积膨胀
×
C
将糖放入水中，糖分子、水分子彼此运动到对方分子间的间隔中去，使整杯水变甜
√
D
大豆与小米混合后体积减小，是因为大豆、小米间有空隙，彼此进入空隙中，该空隙属于宏观物体间的空隙，与分子间的间隔无关
×
10.A【解析】闻到饭菜的香味是分子做无规则运动的结果，A正确；高压锅煮饭熟得快，是因为气压越大，水的沸点越高，B错误；燃料燃烧时是将化学能转化为内能，C错误；盛热汤的碗很烫，是因为热传递的作用，热汤将热量而不是温度传给碗，D错误．故选A.
11.C【解析】海绵很容易被压缩，是因为它蓬松多孔，在力的作用下容易发生形变，与分子间的作用力无关，A错误；给冷水加热是热量发生了传递，故属于利用热传递改变水的内能，B错误；组成物质的分子总是在做无规则运动的，我们能闻到米粽的香味就是分子做无规则运动的结果，C正确；冬天搓手，克服摩擦做了功，是通过做功的方式改变手的内能，D错误．故选C.
12.C 【解析】物体内能与物体的质量、温度、物质的状态等有关，但与物体运动状态无关，故A错误；热值是指1kg某种物质完全燃烧放出的热量，在不知道燃料的质量的前提下，热值大的放出的热量不一定多，故B错误；水的比热容比煤油的大，质量相等的水和酒精放出相等的热量，煤油降低的温度多，故C正确；热传递时，能量总是从温度高的物体向温度低的物体传递，与内能多少无关，故D错误．故选C.
13.D 【解析】热机的效率是由热机做的有用功占燃料完全燃烧产生的内能的百分比决定，百分比越高，热机的效率越高，A错误；热传递中热量总是从温度高的物体传给温度低的物体，B错误；晶体物质，在凝固时，会放出热量，但温度不变，C错误；水的比热容较大，人体内水的比例很高，有助于体温的稳定，D正确．故选D.
14.D 【解析】蜡烛燃烧，提供热量给易拉罐，易拉罐中水的温度升高，是通过热传递的方式增大水的内能的，A正确，但不符合题意；当水汽化（沸腾）时，产生大量的水蒸气，当蒸气从小孔冲出时，小船向前运动，利用了力的作用是相互的，B正确，但不符合题意；水蒸气推动小船前进的过程中，蒸气的内能转化为小船的机械能，C正确，但不符合题意；小孔周围出现大量的“白气”是易拉罐中冲出的高温水蒸气遇冷液化形成的，D错误，符合题意．故选D.
15.B 【解析】根据比热容的定义可知c＝，当三个物体温度都升高1℃，由图像可知，甲、乙、丙吸收的热量分别为3000J、2000J、2000J，已知甲、乙、丙的质量分别为1kg、1kg、2kg，利用上述公式可分别计算出甲、乙、丙三个物体的比热容分别为3×103J/（kg·℃）、2×103J/（kg·℃）、1×103J/（kg·℃），故可以判断A、C两项错误，B项正确；当甲、乙的温度都降低1℃，甲放出的热量为3000J，乙放出的热量为2000J，故D项错误．故选B.
16.惯性 做功 较大 【解析】被甩出的悠悠球由于惯性要保持原来的运动状态继续转动；手指和绳之间的摩擦力做功，做功可以改变物体的内能，使手指的温度升高；细线受力面积小，对手指的压强较大，会弄伤手指．
17.增大 惯性 匀速直线 【解析】从斜面上滚下的小球高度减小，速度增大，动能增大；在水平面上小球由于惯性继续运动；如果小球不受阻力，运动的小球将一直做匀速直线运动．
18.乙 热传递 【解析】保温杯的外壁较热时说明其传热快，保温性能差，由此可判断乙杯的保温性能比甲杯的好；改变物体内能的方式有：
做功和热传递，保温杯外壁变热是通过热传递改变内能．
19.扩散 永不停息地做无规则运动 【解析】清水与硫酸铜溶液之间原来有明显的界面，静置20日后，界面变模糊不清了，是液体分子永不停息地做无规则运动造成的，是扩散现象．
20.压缩 机械 内 【解析】由题图可知，此时两气门均关闭，活塞由下向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能．
21.做无规则运动 引力 0.1 【解析】粽叶飘香，说明分子在做无规则运动；由于分子间存在引力，所以两个表面光滑的铅块相互紧压，会粘在一起；1nm＝10－9m，所以10－10m＝0.1nm.
22.运动 减小 做功 【解析】客机飞行时，以地面为参照物，客机与地面的位置发生了变化，客机是运动的；客机下降过程中，质量不变，高度降低，重力势能减小；因为客机着陆减速滑行时，轮胎与地面发生摩擦，克服摩擦做功，内能增加，温度会升高，所以是通过做功的方式来改变其内能的．
23.增大 化学 内 【解析】天舟一号货运飞船在加速上升的过程中，动能增大，重力势能增大，机械能增大；运载火箭燃料燃烧过程中是将燃料的化学能转化为内能．
24.做功 机械 内 熔化 【解析】摩擦生热是通过做功的方式改变物体的内能的，将机械能转化为内能．由于温度超过金属的熔点，钻头附近的金属迅速由固态变为液态，即金属被熔化，钻头继续施加向下的压力，几秒钟就在金属薄板上贯穿一个孔．
25.做功 6×103 【解析】燃气将盒盖喷出很远，是将内能转化为机械能，类似于热机的做功冲程；Q＝mq酒精＝2×10－4kg×3×107J/kg＝6×103J.
26.4.2×1010 2×105 【解析】完全燃烧放热Q放＝qV＝1.4×1010J/m3×3m3＝4.2×1010J；水的质量m＝＝＝2×105kg.
27.热传递 1.78×103 【解析】涂料通电后发热，然后将这些传递给空气，故这是利用热传递的方式改变物体的内能；涂料释放的热量W＝Pt＝1200W/m2×3×1m2×5×60s＝1.08×106J，房间空气吸收的热量Q吸＝c空气mΔt＝c空气ρVΔt＝c空气ρShΔt＝1.0×103J/（kg·℃）×1.3kg/m3×14m2×3m×10℃＝0.546×106J，则5min损失的热量为Q′＝W－Q吸＝1.08×106J－0.546×106J＝5.34×105J，热量损失的平均功率为P＝＝＝1.78×103W，即平均每秒钟损失的能量为1.78×103J.
28.6×103 2.5×10－4 【解析】菜油吸收的热量Q吸＝c菜油mΔt＝2.0×103J/（kg·℃）×0.02kg×（170℃－20℃）＝6×103J；天然气燃烧释放出的热量为Q放＝＝＝1×104J；燃烧的天然气体积为V
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