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第十一讲机械能和内能命题点一热学知识综合题类型一概念、生活、热点信息类1.关于人类对世界的探索和认识，下列说法正确的是()A.原子由原子核和核外电子组成，原子核不可再分B.对分子运动的研究只能借助光学显微镜C.伽利略利用自制的望远镜进行了大量天文观测，支持了哥白尼的“日心说”D.构成宇宙的星系有的是运动的，有的是静止的2.对热学概念的理解，下列说法正确的是()A.水的比热容是4.2×103J/(kg•℃)，表示1kg的水温度升高(降低)1℃吸收(放出)4.2×103J的热量B.热量是指物体具有能量的多少C.温度高的物体具有的内能一定多D.热值大的燃料完全燃烧放出的热量一定多3.西安浐灞国家湿地公园里，水泊点点，碧水云影，花香四溢，柳枝摇曳．关于公园里的自然现象，下列分析正确的是()A.水中的“白云”，是光的折射形成的B.花香四溢，说明了分子在不停地运动C.摇曳的柳枝，相对于地面是静止的D.湿地能影响周边的气温，主要是因为水的比热容小4.下列说法中正确的是()A.航天器返回舱外表面的材料，具有良好的耐高温性和隔热性B.热值越大的燃料，燃烧时放出的热量越多C.原子内电子、质子、中子是均匀分布的D.太阳系、银河系、地球、月球是按空间尺度由大到小排列的5.关于生活和自然中蕴含的物理知识，下列说法中正确的是()A.使用天然气作燃料，燃烧越充分，热值越大B.汽车发动机采用水进行冷却，是利用了水的比热容较大的属性C.西岳华山海拔高，山顶上的气压低，水的沸点高D.为地球带来光明和生机的太阳能是不可再生能源6.下列说法中，不符合事实的是()A.电子的发现，说明了原子是有结构的B.固体、液体很难被压缩，表明分子之间存在着斥力C.酒精与水充分混合后的总体积减小，说明分子间有间隙D.物体温度为0℃时，其内能为零7.关于生活中蕴含的物理知识，下列说法中错误的是()A.内陆地区比沿海地区昼夜温差大的主要原因是水的比热容较大B.光照射到黑板上发生漫反射时不遵循反射定律C.水银体温计的工作原理应用了液体热胀冷缩的性质D.擦火柴时，是通过做功改变了火柴的内能8.双燃料汽车以天然气或汽油作为燃料．以下说法正确的是()A.燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多B.以天然气为燃料，汽车发动机的效率可以达到100%C.在压缩冲程中，燃料混合物的温度升高，内能增大D.汽油与天然气相比，燃烧时汽油对环境的污染较小9.下列说法错误的是()A.用筷子夹菜时，筷子是费力杠杆B.扫地时尘土飞扬，说明分子在做热运动C.太阳、地球、乒乓球、分子、电子是按物体尺度由大到小排序的D.相距较近的两艘船平行向前快速行驶时容易相撞，是因为流体压强与流速有关10.火箭常用液态氢作燃料，相同质量的氢和汽油完全燃烧，氢放出的热量约为汽油的3倍．下列说法正确的是()A.火箭发动机是一种热机B.氢的热值约为汽油热值的三分之一C.火箭上升时，以发射塔为参照物，火箭是静止的D.火箭加速上升过程中，机械能保持不变11.以下说法错误的是()A.我们闻到丁香花的香味是因为分子在不停地做无规则运动B.原子是由原子核和核外电子构成的C.天然气的热值是4.4×107J/kg，表示天然气燃烧时放出的热量是4.4×107JD.物体吸收热量温度不一定升高12.图示为“长征六号”运载火箭，它首次采用了我国最新研制的大推力液氧煤油发动机．第12题图①煤油燃烧过程中，其热值大小________．②火箭起飞时，煤油燃烧产生大量高温高压的燃气，燃气对火箭的推力达1.2×106N，这个力可举起质量为________t的物体(g取10N/kg)．③燃气对火箭做功，燃气的内能会________(选填“增大”“减小”或“不变”)．【延伸】以下说法中正确的是()A.生活中电壶塞有时会自动弹起来，壶塞变大的机械能是由水的内能转化而来的B.电壶塞自动弹起后，壶内水蒸气的内能增大，温度降低C.壶口冒出的“白气”，是汽化而来的D.电壶塞弹起的过程相当于内燃机的排气冲程类型二新科技、小制作类13.如图所示是某老师的自制教具，他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔，把电火花发生器紧紧塞进孔中，实验时从瓶口喷第13题图入酒精并盖上锥形纸筒，按动电火花发生器的按钮，点燃瓶内酒精后，纸筒即刻飞出．关于此实验，分析不正确的是()A.酒精不完全燃烧时热值不变B.能闻到酒精的气味说明分子在永不停息地做无规则运动C.燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程D.纸筒飞出后瓶内气体的内能减小，温度降低14.有一种“背负式”割草机，它由四冲程汽油机带动锯齿刀片转动割草，对汽油机和割草情景的分析，下列说法不正确的是()A.汽油机的四个冲程是指吸气、压缩、做功和排气冲程B.四冲程汽油机的做功冲程将内能转化为机械能C.割草时能闻到青草味说明分子在永不停息地做无规则运动D.割草时草屑飞舞是因为受到惯性的作用15.有一种陶瓷激光器将有望取代火花塞为汽车发动机点火．这种激光器在气缸内可以点燃更多的汽油和空气混合物，增加燃烧的彻底性.则下列说法错误的是()A.使用陶瓷激光器可以减少环境污染B.燃料的燃烧越充分，说明燃料的热值越高C.使用陶瓷激光器可以提高发动机的效率D.激光具有光束高度集中、能量大的特点第15题图16.如图所示是内置发电系统和一个LED灯的发电足球．踢球时，球体的运动带动线圈在磁场中运动而发电．踢球30min，LED灯就能照明3h．该足球发电过程将________能转化为电能，照明过程中LED灯主要将电能转化为________能．第16题图17.科学家发明了一款单缸六冲程内燃机，它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同，在第四冲程结束后，立即向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，水蒸气温度________(选填“升高”“降低”或“不变”)，其内能________(选填“增大”“减小”或“不变”)，这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能，提高了热机的________．为进入下一个工作循环，这款内燃机的第六冲程是________冲程．18.有一种节能锅，如图所示．它由内锅和外锅组成，内锅底部固定有一个用特殊材料制成的物块，烹饪食物时，先把内锅置于火上加热，待内锅里的水沸腾．物块被烧红时关闭火源，立即把内锅放在外锅里密闭，烧红的物块继续给食物加热，直到食物被煮熟，要放出更多的热量，此物块应该具有质量________、比热容________的特点．第18题图命题点二基础小实验19.如图所示，在探究物体动能大小与什么因素有关的实验中，通过比较小球推动木块____________反映小球动能的大小．第19题图20.如图所示，在探究不同物质的吸热本领是否相同的实验中，水和煤油升高相同的温度所吸收热量的多少是通过______________来反映的．第20题图21.如图所示的实验现象说明分子在永不停息地做___________________________________________________________．第21题图22.如图所示，双手反复弯折铁丝，弯折处的温度升高，说明做功可以____________________．第22题图23.(1)图甲研究__________________．(2)图乙研究________________________________________．第23题图【延伸】图甲的空气压缩引火仪底部放一小块干燥棉絮，用力将活塞压下，完成点火实验，说明__________可以改变内能；图乙的电子式火花发生器点火爆炸实验中，点燃盒中酒精蒸气，产生的燃气将塑料盒盖喷出很远，说明________能可以转化为________能，它与四冲程汽油机的________冲程能量转化相同．延伸题图命题点三创新实验题24.炎热的夏天，小丽看着身边不同颜色着装的行人，她想不同颜色的衣料吸热能力是否相同呢？于是小丽与同学们选用了白炽灯、五支相同的温度计、五个相同的纸筒、秒表等器材进行探究．第24题图(1)如图所示为同学们设计的实验装置．他们将五个纸筒分别涂成不同的颜色并把温度计密封在各纸筒中，在桌面上将纸筒均匀摆放在所画圆的圆周上，白炽灯沿圆的中心轴线悬挂．这样做可使白炽灯提供给每个纸筒的________相同．小丽通过观察各纸筒中__________________的变化来判断不同颜色物体的吸热能力是否相同．(2)实验时，读取各温度计的初始温度后，点亮白炽灯，开始计时.3min后，他们将各纸筒在原位置转动180°，这样做的目的是为了使各纸筒_____________________________________________________________________．(3)6min后，熄灭灯泡的同时，同学们迅速读取了每支温度计的示数，并将实验数据记录如下：纸筒颜色黑红绿蓝白初始温度/℃25252525256min后的温度/℃3128292927分析表中数据可以得出的结论是：其他条件一定时，________________________________________________．(4)请你指出该实验中的一处不足________________________________；并针对此不足提出一条改进意见_____________________________________________________________________．(5)本次实验结论在实际中的应用非常广泛，如为提高太阳能热水器集热管的吸热能力，通常将它涂成黑色．请你也列举一个实例_____________________________________________________________________．命题点四热学综合计算类型一电热综合25.如图所示为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机，它的正常工作电压为220V，水箱装水最多0.3kg，加热功率有大、小两个挡位．设计师最初设计的内部电路有如图甲、乙两种接法，其中电热丝R1＝56Ω，R2＝44Ω.第25题图(1)高温水蒸气熨烫衣服时，水蒸气遇到衣服迅速________成小水珠，放出热量，将衣服熨平(填物态变化名称)．(2)如果选择甲电路，电路中最大电流为________A；如果选择乙电路，电路中最大电流为________A，由于两个电路中所选熔断器里的熔丝允许通过的最大电流为8.2A，故设计师最终选择了甲电路．(计算结果保留一位小数)(3)请分别计算这款挂烫机两个挡位的额定功率．(4)若将水箱中0.22kg的水从25℃加热到100℃，挂烫机至少需要加热多长时间？[水的比热容c＝4.2×103J/(kg•℃)]类型二力热综合26.图示为农用耕地机，它以柴油机作为动力装置.耕地机在额定功率下工作，某次耕地的平均速度是1.4m/s，受到的阻力为6300N，工作时间为2h.计算并回答下列问题．(1)此次耕地过程中，耕地机所做的功是多少？功率是多大？(2)若耕地机的效率为25%，此次耕地消耗柴油的质量是多少？(柴油的热值为4.3×107J/kg)(3)如果土地需要耕作得更深些，耕地机以额定功率工作，耕地的速度如何变化？请简要说明理由．第26题图26.某款新型电动轿车，每充一次电，锂离子电池储存的能量为50kW•h，可供该车连续行驶300km，其最高车速可达250km/h.(1)电动轿车的顶部向上凸起，当它高速行驶时，车顶的气压比车底的气压________．(2)若该车以108km/h的速度匀速行驶10min，通过的路程是多少？(3)该车连续行驶100km消耗的电能相当于完全燃烧多少升柴油产生的热量．(q柴油＝4.3×107J/kg，ρ柴油＝0.85×103kg/m3，计算结果保留两位小数)答案：1.C【解析】原子是由原子核和核外电子组成的，原子核是由质子和中子组成的，A错误；直接观察分子的运动需要电子显微镜，而我们还可以通过扩散等宏观的现象间接研究分子的运动，B错误；伽利略利用自制的望远镜进行了大量的天文观测，支持了哥白尼的“日心说”，C正确；宇宙中运动是绝对的，静止是相