轻松假期与提升2020年八年级物理21机械能与内能的相互转化预习练含解析苏科版

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轻松假期与提升2020年八年级物理21机械能与内能的相互转化预习练含解析苏科版

‎ 21 机械能与内能的相互转化 一、选择题 ‎1.一个物体温度降低,内能减少了,原因(  )‎ A.一定是它对外界做了功 B.一定是它放出了热量 C.可能是它放出了热量,也可能是它对外界做了功 D.可能是外界对它做了功 ‎【答案】C ‎2.常见的内燃机有________和________两种.四冲程内燃机的一个工作循环是由吸气、________、________和排气四个冲程组成的.除________冲程外,其他冲程是靠飞轮的________来完成的.在一个工作循环中,曲轴转动________周,燃气对活塞做功________次.如图所示是内燃机的________冲程,活塞下降时,燃气内能________(选填“减少”或“增加”).‎ ‎【答案】汽油机 柴油机 压缩 做功 做功 惯性 2 1 做功 减少 ‎【解析】常见的内燃机有汽油机和柴油机;四冲程内燃机的一个工作循环是由吸气、压缩、做功和排气四个冲程组成的;除做功冲程,其他冲程是靠飞轮的惯性来工作的;在一个工作循环中,曲轴转动2周,燃气对活塞做功1次;火花塞正在喷出电火花,该冲程是内燃机的做功冲程;在做功冲程中,高温高压的燃气膨胀做功,推动活塞下降,将燃气的内能转化为活塞的机械能,燃气的内能减少、温度降低 ‎3.一台四冲程柴油机的转速为2400 r/min,则在1 s内完成______个冲程,对外做功______次.‎ ‎【答案】80 20‎ ‎4.汽车已经走进很多现代家庭,图为四冲程汽油机汽缸的工作示意图,按吸气、压缩、做功、排气的顺序排列,下列排序正确的是(  )‎ 9‎ A. 乙丙甲丁 B.甲丁乙丙 C.丁甲丙乙 D.丙甲丁乙 ‎【答案】D ‎5.下列现象中,利用做功使物体内能增加的是(  )‎ A.铁块放在炉火中烧红了 B.烧开水时,壶盖被水蒸气顶起来 C.木工用锯锯木条时,锯条发烫 D.冬天,人们在太阳光下取暖 ‎【答案】C ‎6.下面关于能量转化的说法中错误的是(  )‎ A.用砂轮磨刀时,刀的温度升高了,内能转化为机械能 B.陨石进入大气层成为流星时,机械能转化为内能 C.壶中的水沸腾时,壶盖不停地跳动,水蒸气的内能转化为壶盖的机械能 D.用打气筒给车胎打气时,筒内空气的内能转移到筒上,使筒壁温度升高 ‎【答案】A ‎7.如图所示是四冲程汽油机的其中一个冲程的剖面图,下列说法正确的是(  )‎ A.该冲程是压缩冲程 B.该冲程中活塞向上运动 C.该冲程是内能转化为机械能的过程 D.该冲程是机械能转化为内能的过程 ‎【答案】C 【解析】汽油机有吸气、压缩、做功、排气四个冲程,可根据气门的开闭情况和活塞运行状态判断是哪个冲程。由图可知,两个气门都关闭,活塞向下运动,火花塞点火,因此是做功冲程,做功冲程中将内能转化为机械能,故选C.‎ ‎8.(多选)将装有酒精的金属管固定在桌子上,并用塞子塞紧.快速来回拉动绕在管上的绳子,过一会儿塞子跳起来,如图所示.则(  )‎ A.拉动绳子过程,金属管温度升高,内能增加 B.拉动绳子过程,管内酒精温度不变 C.塞子跳起时,管内气体温度降低,内能减少 9‎ D.塞子跳起时,管内气体内能全部转化为塞子的机械能 ‎【答案】 AC ‎9.如图所示,某单缸四冲程汽油机正处于________冲程,此冲程将________能转化为________能,接下来它应该处于________冲程.‎ ‎   ‎ ‎【答案】压缩 机械 内 做功 ‎【解析】两个气门关闭,活塞向上运动,汽缸内气体体积减小,是压缩冲程。此冲程中机械能转化为内能,下一个冲程是做功冲程 ‎10.世界上很多发明都是受到生活现象的启发而萌生的创意,比如热机中的蒸汽机和汽油机,它们工作时,能的转化过程是__________________________.图12-4-8中________是汽油机的工作原理图.‎ ‎【答案】内能转化为机械能 乙 ‎【解析】蒸汽机和汽油机都属于热机,都是将内能转化为机械能的机器;由图甲可知,燃料燃烧,将燃料的化学能转化为水和水蒸气的内能,从玻璃管口喷出的水蒸气驱动叶轮转动,水蒸气会对叶轮做功,将水蒸气的内能转化为叶轮的机械能;此过程与蒸汽机的工作过程相似,反映了蒸汽机的工作原理。在图乙中,火焰使上方空气温度升高、上升,热空气带动叶轮转动,内能转化为机械能,与汽油机的工作原理相同 ‎11.如图所示是四冲程汽油机工作状态示意图,由图可以看出,此时它正处在________冲程,能量由________能转化为________能.为了避免汽油机在工作时温度升得太高,在设计制造时,汽缸外有一个水套,让汽缸被水包围着,这是通过________的方式减少汽缸内能.用水来冷却汽缸是因为水的________较大.某单缸四冲程汽油机在1 s内完成了15个 9‎ 循环,则该汽油机工作时飞轮的转速为________r/min.‎ ‎   ‎ ‎【答案】做功 内 机械 热传递 比热容 1800‎ ‎【解析】由图示可知,两气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,该冲程是做功冲程,此冲程中,燃气的内能转化为活塞的机械能;为了避免汽油机在工作时温度升得太高,在设计制造时,汽缸外有一个水套,让汽缸被水包围着,即通过水吸收热量而使得汽缸温度降低,这是因为水的比热容大,即相同质量的水和其他的液体相比较时,若都是升高1 ℃,水能吸收的热量最多,故用水冷却效果最好;汽油机在1 s内完成了15个循环,转15×2=30 r,则1 min转30×60=1800 r,故该汽油机工作时飞轮的转速为1800 r/min.‎ 二、填空题 ‎12.在配有活塞的厚玻璃筒里放一小团干燥的棉花,把活塞迅速压下去时,观察到棉花燃烧起来,如图所示.用力压下活塞的过程是活塞对_____________(选填“空气”或“棉花”)做功的过程;棉花燃烧表明玻璃筒内空气的温度________,内能________.所以该实验说明了________是改变物体内能的一种方式,________能可以转化为______能.‎ ‎【答案】空气 升高 增大 做功 机械 内 ‎【解析】本题中的图片取材于教材P49图12-31空气压缩引火仪,主要考查做功可以改变物体的内能。通过压缩气体(对气体做功)使气体的内能增加,温度升高的现象表明做功可以改变物体的内能。‎ ‎13.如图所示是“点火爆炸”的实验装置,按动电火花发生器的按钮,可以看到盒盖“冲”了出去,同时听到“呯”的一声响.在此过程中,酒精燃烧后产生的具有大量______能的高温、高压的燃气剧烈膨胀,对塑料盒盖做功,燃气的______能转化为盒盖的________能.该实验说明:可以利用内能对外________,‎ 将______能转化为________能.‎ 9‎ ‎   ‎ ‎【答案】内 内 机械 做功 内 机械 ‎14.冬天,手冷时可以靠热水袋取暖,也可以两手互搓取暖.前者是利用__________的方法改变内能,后者是利用__________的方法改变内能.概括起来说,________和________都可以改变物体的内能,这两种方式在改变物体内能上具有________性.‎ ‎【答案】热传递 做功 热传递 做功 等效 ‎15.在使用打气筒时,筒壁下部会发热,主要原因是通过________的方式使筒内空气内能增加,再通过________的方式使筒壁内能增加.‎ ‎【答案】做功 热传递 ‎16.某同学在探究物体内能改变的方法时做了三个实验:‎ ‎(1)如图甲所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花,把活塞迅速压下去,我们会看到____________的现象,说明内部气体的________升高,________增大.‎ ‎(2)如图乙所示,大口玻璃瓶内有一些水,水的上方有水蒸气.通过打气筒给瓶内打气,达到一定程度时,瓶塞跳出,同时还能看到____________________的现象.其能量转化过程是________转化为________.‎ ‎(3)如图丙所示,在试管内装些水,用橡皮塞塞住,加热使水沸腾,会看到橡皮塞被________,同时管口出现“白雾”,这是管内水蒸气________形成的.在这个过程中,水蒸气的________能转化为橡皮塞的________能.‎ ‎【答案】 (1)棉花燃烧 温度 内能 ‎(2)瓶口出现“白雾” 内能 机械能 ‎(3)冲出 液化 内 机械 9‎ ‎1. 下列关于温度、热量和内能的说法正确的是(  )‎ A. 物体吸收热量,温度一定升高 B. 60 ℃的水一定比30 ℃的水含有的热量多 C. 热传递过程中,热量由高温物体传向低温物体 D. 物体的内能增加,一定从外界吸收热量 ‎【答案】C ‎ ‎【解析】物体吸收热量,温度不一定升高;比如,晶体在熔化过程中,吸收热量,但温度不变,A错误;热量是过程量,不能说含有热量,B错误;热传递过程中,高温物体放出热量,低温物体吸收热量,即热量由高温物体传向低温物体,C正确;物体的内能增加,可能是从外界吸收热量,也可能是外界对物体做功,D错误.故选C.‎ ‎2. 如图所示,在试管内装适量水,用橡胶塞塞住管口,将水加热至沸腾一段时间后,橡胶塞被推出,管口出现大量“白气”.此实验中,主要是通过做功改变物体内能的过程是(  )‎ A. 试管变热的过程 B. 水变热的过程 C. 水变成水蒸气的过程 D. 水蒸气推出橡胶塞的同时变成“白气”的过程 ‎【答案】D ‎ ‎【解析】试管变热、水变热以及水变成水蒸气的过程,都是通过热传递来改变各自内能的,当水蒸气的内能增大到一定程度时,塞子被冲出,水蒸气对塞子做功,内能减小,温度降低,试管口出现“白气”.A、B、C错误,D正确.故选D.‎ ‎3.下列各项都能使图中瓶内铁屑的内能增加,其中属于做功的是(  )‎ A.不断晃动瓶子 9‎ B.用酒精灯加热 C.用手捂瓶子 D.在烈日下照射 ‎【答案】A ‎ ‎【解析】不断晃动瓶子,铁屑与瓶壁之间有摩擦,在此过程中要克服摩擦做功,使其内能增加,温度升高,故A符合题意;B、C、D选项中瓶内铁屑分别从酒精灯火焰、手和阳光中吸收热量,都是通过热传递的方式来使物体内能增加的,故B、C、D不符合题意 ‎4.小明将铁丝快速弯折十余次,铁丝弯折处的温度会升高.以下四个事例中能量转化与之相同的是(  )‎ A.甲、丙 B.甲、丁 C.乙、丙 D.乙、丁 ‎【答案】A ‎ ‎【解析】改变物体内能的方式有做功和热传递;将铁丝快速地弯折,对铁丝做功,机械能转化为铁丝的内能,使铁丝的内能增加、温度升高;甲图:活塞迅速向下压,压缩空气做功,机械能转化为内能,温度升高,达到棉花的着火点,棉花燃烧,这是利用做功改变内能;乙图:按动电火花发生器按钮,酒精燃烧,盒盖飞出,内能转化为机械能;丙图:汽油机压缩冲程,机械能转化为内能;丁图:汽油机做功冲程,内能转化为机械能 ‎5. 在热机的四个冲程中,把机械能转化为内能的是________冲程.汽油机工作时要产生大量的热,通常采用水循环将热带走,这是利用水的________的特性.‎ ‎【答案】做功 机械 ‎6. 如图所示是某四冲程汽油机的________冲程,在此冲程中内能转化为________能.‎ ‎【答案】压缩 比热容大 ‎7. 小明用如图甲所示实验装置探究a、b 9‎ 两种液体的吸热能力,在两个相同的烧瓶内分别接入电阻丝,装入质量相等的a、b两种液体,并分别插入温度计.‎ ‎(1)实验中选用的两根电阻丝的阻值应________(选填“相同”或“不同”).‎ ‎(2)实验中,用________(选填“A”或“B”)间接反映液体吸收热量的多少,通过比较________(选填“A”或“B”)来判断液体吸热能力的强弱.‎ A. 通电时间  B. 温度计示数的变化量 ‎(3)下表是某次的实验数据,液体a加热后的温度如图乙所示,请将温度计示数填入相应表格中.‎ ‎  物理量 物质  ‎ 质量(g)‎ 加热前温度(℃)‎ 加热时间(min)‎ 加热后温度(℃)‎ 液体a ‎150‎ ‎20‎ ‎10‎ 液体b ‎150‎ ‎20‎ ‎10‎ ‎35‎ 分析可知,________(选填“a”或“b”)液体的吸热能力较强.‎ ‎(4)设质量为m的a液体中电阻丝的阻值为R,测出其电流为I,通电一段时间t后,温度计的示数变化量为Δt,若不计热量损失,则a液体的比热容为________,(用所给出的物理量写出比热容的表达式),用该表达式计算出的比热容会比实际值________(选填“偏大”或“偏小”).‎ ‎(5)如果在两烧瓶中分别装入质量相等的煤油,并接入两根阻值不同的电阻丝,就可用这个装置来探究电流产生的热量与________的关系.‎ ‎【答案】(1)相同  (2) A B  (3)48  b  (4)c= 偏大 (5)电阻 ‎【解析】(1)探究a、b两种液体的吸热能力,应控制相同时间内吸收热量相同,所以选用的两根电阻丝的阻值应相同;(2)实验中,用通电时间间接反映液体吸收热量的多少,相同时间电阻丝放出相同热量;吸收相同热量时,吸热能力弱的温度变化大,通过比较温度计示数的变化量来判断液体吸热能力的强弱;(3)吸收相同热量时,吸热能力强的温度变化小,可知液体b的吸热能力强;(4)液体a吸收热量Q吸=cmΔt,电阻丝放出热量Q放=I2Rt,不计热量损失,Q吸=Q放,故c= 9‎ ‎ .电阻丝放出热量不能完全被液体吸收,用该表达式计算出的比热容会比实际值偏大;(5)实验中向两烧瓶中放入质量相等的煤油,可以保证吸收相同热量时温度变化相同;接入阻值不同的电热丝,可以使相同时间产生热量不同,故可用此装置来探究电流、通电时间相同时,电阻与热量的关系.‎ 9‎
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