第七章内能能量守恒定律


1.分子都在做无规则热运动,因此分子具有________;由于分子间存在作用力,分子还具有_________。物体内所有分子_______和_______的总和叫作物体的内能。

 

【答案】

动能,势能,动能,势能

 

2.由于分子的运动是无规则的,因此在同一时刻,不同分子的动能________(选填“是”或“不”)相同的,同一分子在不同时刻的动能________(选填“是”或“不”)相同的,因此讨论单个分子的动能是没有意义的。

【答案】

不,不

 

3.物体内所有分子动能的平均值叫做________。宏观量________是它的大小的标志。

【答案】

分子平均动能,温度

 

4.单摆在空气中振动时,单摆的机械能不断_______(选填“增加”、“不变”或“减少”,以下同),内能不断_______,单摆的机械能和内能的总和______。

【答案】

减少,增加,不变

 

5.改变内能的方式有________和________两种,这两种方式在改变物体的内能上是等效的,但从能量转换的本质上说是不同的,前者是________________________,后者是________________________。

【答案】

做功,热传递,机械能与内能间的转化,内能在物体间的转移

 

6.指出下列物理现象中能量的转化情况。

(1)两相向运动的小球互相碰撞后粘合在一起不动了,是________能转化为________能;

(2)燃料在汽缸内燃烧,汽缸内气体推动活塞运动,是________能转化为________能;

(3)给盛水的容器内的电阻丝通电,水温升高,是________能转化为________能;

(4)用酒精灯加热水,是________能转化为________能。

【答案】

机械能,内

化学,机械

电,内

化学,内

 

7.两个同种气体分子从很远处以相等初速相向运动,直到无法接近,在这个过程中气体分子动能的变化情况是(    )。

(A)先增大后减小            (B)先减小后增大

(C)始终增大                   (D)始终减小

【答案】

A

 

8.下列关于物体内能的说法中正确的是(    )。

(A)0℃的水比0℃的冰内能大

(B)100 g 0℃的水比100 g 0℃的冰内能大

(C)水分子内能比冰分子内能大

(D)物体运动速度越大,内能就越大

【答案】

B

 

9.将0℃的冰熔解为0℃的水,此时(    )。

(A)分子的平均动能增大,分子势能不变

(B)分子的平均动能不变,分子势能增大

(C)分子的平均动能和分子势能都增大

(D)分子的平均动能和分子势能都变小

【答案】

B

 

10.质量相等的氢气和氧气,温度相同,不考虑分子间的势能,则(    )。

(A)氢气的内能较大                      (B)氧气的内能较大

(C)氢气的分子平均动能较大        (D)氧气的分子平均动能较大

【答案】

A

 

11.1g 0℃的水和1g 0℃的冰,比较它们的分子平均动能、分子势能和内能,下列说法正确的是(    )。

(A)它们的分子平均动能相等

(B)它们的分子势能相等

(C)它们的内能相等

(D)水的内能大于冰的内能

【答案】

AD

 

12.一定质量理想气体在压强不变的条件下体积增大,则(    )。

(A)气体分子的平均动能增加

(B)气体分子的平均动能减少

(C)气体分子的平均动能不变

(D)条件不够,无法判断气体分子动能的变化

【答案】

A

 

13.下列情况中说明做功可以产生热的过程是(    )。

(A)木柴燃烧使炉子温度升高

(B)用打气筒打气时气筒发热

(C)太阳照射后太阳灶内的水温升高

(D)用酒精灯加热水,水温升高

【答案】

B

 

14.关于物体的内能变化,下列说法中正确的是 (    )。

(A)物体吸收热量,内能一定增加

(B)物体对外做功,内能一定减少

(C)物体吸收热量,同时对外做功,内能可能不变

(D)物体放出热量,同时对外做功,内能可能不变

【答案】

C

 

15.关于做功和热传递,下列说法中正确的是(    )。

(A)只有相互接触的物体之间才能进行热传递

(B)同温度的物体之间没有热交换,因此它们的内能不会改变

(C)外界对物体做功,物体的内能一定增加

(D)外界对物体做功时,物体的内能也可能减少

【答案】

BD

 

16.由于气体________较大,气体分子间的作用力可以忽略,所以在讨论气体的内能时通常可以不考虑气体分子间的________。

【答案】

分子间的距离,势能

 

17.有甲、乙两筒相同质量的水,甲的温度为30℃,乙的温度为10℃,可知平均动能较大的是________,分子势能较大的是______,水的内能较大的是________。

【答案】

甲,甲,甲

 

18.分子动能与物体的________有关;分子势能的大小与物体的________有关。物体的内能多少除了与物体上述性质有关外还与________有关。

【答案】

温度,体积,物质的量

 

19.在下述能量转换的过程中,___________是通过做功改变物体的内能的;________是通过热传递改变物体的内能的。

(A)夏天的马路被太阳晒得发烫;

(B)夏天一阵风吹过人感到很凉快;

(C)古人钻木取火;

(D)冬天使劲搓手取暖;

(E)冷水和热水混合后变为温水;

(F)火车紧急制动车时,钢轨和车轮间爆出火星;

(G)冬天使用火炉使室内温度升高。

【答案】

CDF,ABEG

 

20.在下述能量转换的过程中,属于机械能向内能转换的是_______;属于光能向内能转换的是________;属于化学能向内能转换的是_______。

(A)木工锯木头,锯条温度升高;

(B)水在阳光照射下加速蒸发;

(C)煤燃烧时使炉体温度升高;

(D)飞行的子弹射穿木块后子弹温度升高。

【答案】

AD,B,C

 

21.如图所示,用光滑的活塞密闭一定质量的氧气在汽缸内,整个装置与外界没有热交换。当在活塞上放一个重物,且让重物静止起下落的过程中,氧气的内能将________。

【答案】

增大

 

22.对一定量的气体,下列说法中正确的是(  )。

(A)在体积缓慢地不断增大的过程中,气体一定对外界做功

(B)在压强不断增大的过程中,气体一定对外界做功

(C)在体积不断被压缩的过程中,内能一定增加

(D)在与外界没有发生热量交换的过程中,内能一定不变

【答案】

A

 

23.关于物体的内能,下列说法中正确的是(    )。

(A)运动速度大的物体分子动能也大

(B)分子间距离越大,分子势能就越大

(C)两瓶水只要温度相同,它们的内能就相同

(D)温度和质量都相同的两物体不一定具有相同的内能

【答案】

D

 

24.如图所示,一定质量的理想气体从状态a沿图中的直线变化到状态b,在这个过程中它的分子平均动能的变化情况是(    )。

(A)始终增大            (B)始终减小

(C)先减小后增大     (D)先增大后减小

【答案】

D

 

25.用r表示两个分子的距离,Ep表示两分子间相互作用的势能,当rr0时两分子间的斥力等于引力,则下列说法中正确的是(    )。

(A)当rr0时,Epr的增大而增大

(B)当rr0时,Epr的增大而增大

(C)当rr0时,Epr的减小而增大

(D)当rr0时,Epr的增大而减小

【答案】

AD

 

26.一定质量的理想气体处于平衡状态Ⅰ。现在设法使其温度降低同时压强增大,达到平衡状态Ⅱ,则在Ⅰ→Ⅱ的过程中,下列说法中正确的是(    )。

(A)气体分子的平均动能增加

(B)气体分子间的距离减小

(C)气体的内能增加

(D)气体的内能减少

【答案】

BD

 

27.有甲、乙两种气体,甲气体分子的平均速率比乙气体分子的平均速率大,则甲、乙两种气体的温度相比较是(  )。

(A)甲气体的温度较高            (B)乙气体的温度较高

(C)两种气体的温度相同        (D)无法比较两种气体的温度高低

【答案】

D

 

28.内燃机的大量使用,促进了社会进步,使人们享受到了现代物质文明。但在使用内燃机的同时也带来了污染,这主要是指________污染和________污染。在内燃机工作过程中,它的能量损失所占的百分比是废气内能35%,散热损失30%,机械能损失10%,则内燃机的效率为________。

【答案】

大气,噪声,25%

 

29.有一太阳能热水器,接受来自太阳的辐射能,使里面的水升高温度。设阳光在垂直光的传播方向上的光强为1.4×103 W/m2,热水器中阳光垂直照射的面积为1 m2,认为阳光一直垂直照射热水器,且辐射得到的太阳能70%转化为水的内能,照射6 h,可使100 kg的水升高温度约为________℃(水的比热容为c=4200 J/(kg·℃))。

【答案】

50.4

 

30.请你对下列能源进行分类:水能,太阳能,风能,核能,海洋能,潮汐能,地热能,煤,原油,天然气,生物燃料,沼气,煤气,焦炭,汽油,柴油,煤油,酒精,火药,电能,蒸汽,热水,雷电,分解海水得到的氢气。

按常规能源和新能源分类:

属于新能源的有:________________________,

属于常规能源的有:________________________,

按一次能源和二次能源分类:

属于一次能源的有:________________________________,

属于二次能源的有:________________________________。

【答案】

太阳能、风能、核能、海洋能、潮汐能、地热能、沼气、分解海水得到的氢气

水能、煤、原油、天然气、生物燃料、煤气、焦炭、汽油、柴油、煤油、酒精、火药、电能、蒸气、热水、雷电

水能,太阳能,风能,核能,海洋能,潮汐能,地热能,煤,原油,天然气,生物燃料,雷电

沼气,煤气,焦炭,汽油,柴油,煤油,酒精,火药,电能,蒸汽,热水,,分解海水得到的氢气

 

31.有报道说:台湾一家厂商发明了一种“手机自生能”技术,装上特制的电池,上下左右摇晃,即可产生电能,每摇1 min可通话2 min。如果将手机上下摇动一次,相当于将m=200 g的重物举高H=10 cm,每秒平均摇一次,则根据报道可知手机使用时的功率约为________W(g取10 m/s2 )。

【答案】

0.1

 

32.利用太阳能的设备,按其结构可以分为________和________两大类。前一种集热器是利用________原理,即把太阳能聚集在较小的面积上,增大单位面积的辐射强度,从而使集热器获得更高的温度。后一种集热器是利用________原理将太阳能转变为内能的设备。

【答案】

聚光式,非聚光式,聚焦,热箱

 

33.在没有任何外界影响或者帮助下,热量会自发地从______物体传给_______物体。却不能实现相反的过程,这说明热传导是有方向性的,要实现相反的过程,必须借助外界的帮助,因而会产生其他影响或引起其他变化。

【答案】

高温,低温

 

34.下列关于热现象的说法,正确的是(  )。

(A)外界对物体做功,物体的内能一定增加

(B)气体的温度升高,气体的压强一定增大

(C)任何条件下,热量都不会由低温物体传递到高温物体

(D)任何热机都不可能使燃料释放的热量完全转化为机械能

【答案】

D

 

35.下列关于能源的说法中正确的是(    )。

(A)电能是二次能源        (B)水力是二次能源

(C)天然气是二次能源     (D)焦炉气是二次能源

【答案】

AD

 

36.我国是目前世界上一次性电池的消耗大国,仅普通干电池年产量就达140亿节以上,这些干电池应予以回收,因为在废弃干电池中,存在着对环境有严重污染的物质(    )。

(A)锌        (B)二氧化锰            (C)氯化铵        (D)汞和镉

【答案】

D

 

37.我国21世纪最有发展潜力的三种能源是(    )。

(A)地热、水电、天然气        (B)天然气、核电、水电

(C)水电、沼气、石油            (D)煤、海洋能、水电

【答案】

B

 

38.如图所示为单库双向潮汐电站的示意图,在海湾建一双拦水坝,使海湾与大海隔开构成水库,其中a、b、c、d为水闸。利用潮汐造成的坝内外水位差,引导高水位的海水通过水轮发电机,使发电机发电。涨、落潮时要得到如图所示的海水流向,应该(    )。

(A)涨潮时a、c打开,b、d关闭;退潮时a、c关闭,b、d打开

(B)涨潮时a、d打开,b、c关闭;退潮时a、d关闭,b、c打开

(C)涨潮时b、d打开,a、c关闭;退潮时b、d关闭,a、c打开

(D)涨潮时b、c打开,a、d关闭;退潮时b、c关闭,a、d打开

【答案】

B

 

39.海洋与陆地间进行着水循环运动,即海洋表面的水经过蒸发变成水气,水气上升到空中随气流运行,被输送到大陆的上空,凝结后降水,再汇入海洋,海洋面积约占地球表面积的70%,地球表面每平方厘米、每分钟吸收太阳的能量称为地表的太阳常数【k=3.8 J/(min·cm2)】,单位质量的液体汽化时所吸收的热量称为汽化热,它与温度有关,设海水年平均温度为24℃,此温度时海水的汽化热为λ=2.45×106 J/kg,已知地球半径为R=6400 km,求:

(1)一年内地球表面吸收的太阳能。

(2)一年内海洋总的蒸发量。

【答案】

(1)5.14×1024J

(2)1.47×1018kg

 

40.“神舟”5号飞船舱外有两对主太阳能电池帆板,加起来足足有36 m2,可源源不断地提供能量,这是人类直接利用太阳能的方式之一,是将________能转化为________能。

【答案】

太阳,电

 

41.太阳内部不停地进行着热核反应(氢变为氦),同时释放出巨大的能量。地球每年接收到的太阳能至少有6×1017 kW·h,相当于74万亿吨标准煤燃烧释放的能量,可见开发利用太阳能大有可为。人类不能直接利用太阳能,需要将其转化后才能利用,人类利用太阳能的四种主要途径是太阳能转化为________、太阳能转化为________、太阳能转化为________和太阳能转化为________。

【答案】

内能,生物能,电能,化学能

 

42.由于气候寒冷,南极大陆成为强大的高压中心,形成由南极大陆中心吹向边缘的风暴,有世界“风极”之称,年平均风速为v=17~18 m/s。若以最小平均风速吹动一个直径为d=10 m的风车发电,风车将20%的风能转化为电能,则风车的发电功率为________kW。(已知空气的密度为ρ=1.29 kg/m3 )。

【答案】

49.8

 

43.太阳向外辐射能量的功率为P=3.8×1026 W,而到达地球表面的仅占220亿分之一,则每年辐射到地球表面的太阳能(一年按365d计算)为________J;若每千克标准煤燃烧时产生的热量为Q=3.4×107 J,如果把辐射到地面上的太阳能的1%利用起来,每年能节约________t标准煤。

【答案】

 5.45×1023,1.6×1014

 

44.如图所示是某风力发电机的功率-风速曲线。从图中可以估计:

(1)在________m/s范围内,功率随风速的增大而增大;

(2)当风速约达到________m/s后,功率不再随风速的增大而增大;

(3)在风速为7~12 m/s范围内,功率P与风速v的函数关系式可近似地用一次函数来表示,其表达式为:________kW。

【答案】

2~4,14,P=80v-460

 

45.长江三峡工程位于长江西陵峡中段,坝址在湖北省宜昌市三斗坪,它是一座具有防洪、发电、航运及养殖和供水等巨大综合利用效益的特大型水利水电工程,其主要数据如表一和表二所示。

根据两表有关数据,计算长江三峡工程每年可利用的最大水能为________J,其中转化为电能的部分所占百分比为________(g取9.8 m/s2 )。

表一

大坝

坝高/m

185

坝长/m

2335

最大蓄水位/m

175

水库

总库总量/m。

3.930×1010

防洪库容量/m3

2.215×1010

平均年流量/m3

4.510×1011

表二

电站

总装机数/台

26

总装机容量/kW

1.820×107

年平均发电量/kW·h

8.486×1010

通航

万吨级双线5级船闸/座

1

3000吨级线垂直升船机/座

1

年单向通船能力(总吨数)/t

5×107

 

 

 

 

 

 

 

【答案】

7.735×1017,39.4%

 

46.机械能和内能间的转化也是有方向性的,_________能可以全部转化为________能。而相反的过程就不可能,除非引起其他变化。

【答案】

机械,内

 

47.发电厂发出的电送到电网中,必须及时被用户消耗掉,多出来的电也只能白白浪费掉,发电厂发出的电送到电网中,必须及时被用户消耗掉,多出来的电也只能白白浪费掉,由于人们生活习惯,一到晚上十点以后用电量就会大大减少,而大多数发电厂由于技术的原因很难随时改变发电量,所以晚上十点以后多出来的电能只能白白浪费掉,有没有办法把晚上电网中多出来的电能储存起来,白天再送回到电网中去呢?

有!世界级特大型电力企业——华东天荒坪抽水蓄能电站就能解决这个问题,电站雄伟壮观,上下两个蓄水库的平均落差达600米,上水库可蓄水885万米3,电站装机容量180万千瓦,6台30万千瓦立轴可逆式抽水发电机组。它可以利用晚上的余电把下水库的水抽到上水库,把电能转化为水的重力势能储存起来,白天再把上水库的水放下来发电。它是我国目前已建和在建的同类电站中单个厂房装机容量最大、水头最高的一座,也是亚洲一期最大,名列世界前茅的抽水蓄能电站。堪称世纪之作,是“九五”期间我国重点建设项目。工程总投资73.77亿元人民币,经过八年奋战终于建成投产。电站以其独特的山区地貌、优越的地理位置、较高的知名度和良好的社会效益而闻名于国内外。

(1)若该电站的水泵和发电机的效率均为86.6%,则每天白天最多能发多少度电?每天晚上最多要消耗多少度电?

(2)该电站的水泵和发电机的效率都没有达到100%,这是为什么?请说明一个理由。

【答案】

(1)1.24×107度,1.68×107

(2)水泵和发电机的摩擦要消耗部分能量,水泵和发电机的线圈电阻要消耗部分电能

 

48.某同学为测量地表植物吸收太阳能的本领,做了如下实验。用一面积为0.1 m2的水盆盛6 kg的水,经太阳垂直照射15 min,温度升高5℃。若地表植物接收太阳光的能力与此相同,试计算:

(1)每平方米绿色植物每秒接受的太阳能为多少焦?

(2)若绿色植物在光合作用中每吸收1 kJ的太阳能可放出0.05 L的氧气,则每公顷绿地每秒可放出多少升的氧气(1公顷=104 m2)?

【答案】

(1)1.4×103 J

(2)700 L

 

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