初中物理内能的利用技巧(很有用)及练习题
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初中物理内能的利用技巧(很有用)及练习题
一、内能的利用选择题
1.下列说法正确的是()
A. 开水表面上方的“白气”是水蒸发形成的水蒸气
B. 只要对水持续加热,水的温度就会一直升高
C. 把﹣10℃的冰块放在0℃的冰箱保鲜室中,一段时间后,冰块的内能会增加
D. 根据能量守恒定律,能量不会消灭,但可以创造,所以人类在不断地开发和利用新能源【答案】 C
【解析】【解答】解:A、白气是空气中的水蒸气变成的小水珠,是液化现象.故A错误;
B、对水持续加热,使水沸腾,此时水仍要吸热,但温度不变;故B错误;
C、将﹣10℃的冰块放在冰箱的0℃保鲜室中,一段时间后,冰块从冰箱中吸收热量,内能一定增加.故C正确;
D、人类在不断地开发和利用新能源,但能量不能被创造,也不会消失.故D错误.
故选C.
【分析】(1)物质由气态变成液态是液化.(2)水沸腾时,继续吸热,温度保持不变.(3)物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和叫做内能,内能与物体的温度有关,温度升高,内能增大.(4)能量是守恒的,能量耗散具有方向性,能量不能被创造,也不会消失.
2.热机的广泛使用已成为一个国家工业化程度的标志,人类的现代生活已越来越离不开各种热机,热机从根本上改变着我们的世界。
下列相关说法正确的是()
A. 热机是把机械能转变为内能的装置
B. 四冲程内燃机的一个工作循环对外做功1次
C. 使用热值大的燃料可提高热机效率
D. 采取有效的措施可以使热机效率达到100%
【答案】B
【解析】
【分析】(1)热机是将内能转化为机械能的机器.
(2)四冲程内燃机的一个工作循环包括四个冲程,分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程.
(3)燃料的热值:1kg的某种燃料完全燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值;热机的效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比.
(4)热机的效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比,减少热的损失,可以提高效率.
【解答】解;A、热机是利用内能来工作的机器,其中能量的转化是将内能转化为机械能.不符合题意.
B、四冲程内燃机的一个工作循环包括四个冲程,一个工作循环对外做一次功;说法正确,符合题意.
C、燃料的热值是燃料的特性,燃料的热值大,只能说明完全燃烧1kg的燃料放出的热量多,而热机的效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比,采用使用热值大的燃料,并不能提高热机的效率.故C不符合题意.
D、热机工作时,总要克服摩擦做功、总有部分能量散失到空中,用来做有用功的能量一定小于燃料完全燃烧产生的能量,所以热机效率一定小于1.故D不符合题意.
故选B.
【点评】本题考查内燃机的四个冲程以及热机的效率;明确内燃机的四个冲程中压缩冲程、做功冲程能量的转化,以及燃料的燃烧和能量的转化的知识点;注意无论采取什么措施,热机的效率总小于1.
3.下列家用电器,主要利用电流热效应工作的是()
A. 收音机
B. 电烤炉
C. 电风扇
D. 电视机【答案】B
【解析】【解答】解:A、收音机工作时,主要将电能转化为声能,不是利用电流的热效应,不合题意;B、电烤箱工作时,主要将电能转化为内能,是利用电流的热效应,符合题意;
C、电风扇工作时,主要将电能转化为机械能,不是利用电流的热效应,不合题意;
D、电视机工作时,主要将电能转化为声能和光能,不是利用电流的热效应,不合题意.故选B.
【分析】当电流通过电阻时,电流作功而消耗电能,产生了热量,这种现象叫做电流的热效应.明确各用电器使用时的能量转化可做出判断.
4.以下说法正确的是()
A. 太阳能和核能都属于可再生能源
B. 发光二极管主要使用的材料是超导体
C. 热量不能自发地从低温物体传递给高温物体,说明能量转移具有方向性
D. 光纤通信是用超声波在光导纤维里传播来传递信息
【答案】C
【解析】【解答】解:A、太阳能可以源源不断的从自然界得到,是可再生能源,核燃料是短期无法再生的,所以是不可再生能源,故A错误;
B、LED灯的核心元件发光二极管是由半导体材料制成的,故B错误;
C、热量不能自发地从低温物体传递给高温物体,说明能量转移具有方向性,故C正确;
D、光导纤维是利用激光来传递信息的,故D错误.
故选C.
【分析】(1)能从自然界源源不断获得的能源是可再生能源,不能源源不断从自然界获得的能源是不可再生能源;(2)二极管是由半导体做成的器件,它具有单向导电性;(3)能量的转移或转化过程中,总量是不变的,但是具有方向性的;(4)光导纤维是利用频率比较高的激光来传递信息的.
5.下列说法中正确的是()
A. 教室内洒水后觉得凉爽,是因为水的比热容较大
B. 条形码扫描器中的光亮二极管,主要是由半导体材料制成的
C. 使用天然气作燃料,燃烧越充分,热值越大
D. 如果用超导材料制成输电线,将增加远距离输电线路中的电能损耗
【答案】B
【解析】【解答】解:A、教室内洒水感到凉爽,是因为水蒸发吸热的缘故,故A错误;
B、条形码扫描器中的发光二极管,是由半导体制成的,故B正确;
C、天然气的热值是固定的,与是否完全燃烧没有关系,故C错误;
D、根据焦耳定律Q=I2Rt可知,远距离输电,当输电导线的电阻为零时,可使导线损耗为零,故D错误.
故选B.
【分析】(1)物质由液态变成气态的过程叫做汽化,汽化有蒸发和沸腾两种形式,汽化吸热;(2)当光照发生变化时,由半导体材料做成的光敏电阻的阻值可发生变化,则可以感知条形码;(3)单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量叫做燃料的热值;(4)超导材料是一种在特殊温度下电阻为零的材料.超导体的电阻为0,不会放热,所以电能无法转化为内能.
6.下列有关热机的说法正确的是()
A. 内燃机的冷却液需要用比热容较大的物质
B. 内燃机的做功冲程是机械能转化为内能的过程
C. 汽油机消耗的汽油可循环使用,是取之不尽的能源
D. 热机的使用缓解了城市的热岛效应
【答案】 A
【解析】【解答】解:A. 为使冷却效果好,内燃机的冷却液需要用比热容较大的物质,故A正确;
B.内燃机的做功冲程是内能转化为机械能的过程,故B错;
C.汽油是一次能源,不能循环使用,故C错;
D.热机的使用加重了城市的热岛效应,故D错。
故选A。
【分析】(1)由Q=cm△t知,当m、△t相同时c越大Q越大;(2)内燃机的做功冲程是内能转化为机械能的过程,压缩冲程是机械能转化为内能;(3)能源的分类:一次能源、二次能源;(4)热机的工作过程要放出热量,加重了城市的热岛效应。
7.关于物体内能、热量和温度,下列说法中正确的是()
A. 0℃的物体的内能为零
B. 物体吸收了热量,温度一定升高
C. 物体的内能增加,温度不一定升高
D. 热值越大的燃料,燃烧时放出的热量就
越多
【答案】C
【解析】【解答】解:A、一切物体在任何情况下都有内能,0℃的物体的内能不为零,故A错误;
B、晶体熔化过程中,吸热但温度不变,故B错误;
C、晶体熔化过程中,吸热但温度不变,但内能增加,故C正确;
D、燃料的热值越大,只有在相同质量并且完全燃烧的情况下,放出的热量才越多,质量少、燃烧不完全放出的热量就少,故D错误.
故选C.
【分析】(1)一切物体在任何情况下都有内能;(2)晶体熔化过程中,吸热但温度不变;(3)晶体熔化过程中,吸热但温度不变,但内能增加;(4)燃料燃烧所能放出的热量的多少,取决于三个因素:一个是热值,只与燃料种类有关;一个是燃料的质量;一个是否完全燃烧.
8.下列家用电器中,电能转化成机械能的是()
A. 电饭锅
B. 电风扇
C. 微波炉
D. 电视机【答案】 B
【解析】【解答】A、电饭锅是把电能转化为内能,A不符合题意;
B、电风扇是把电能转化为机械能,B符合题意;
C、微波炉是用来加热物体的,工作时将电能转化为内能,C不符合题意;
D、电视机主要是把电能转化为声能和光能,D不符合题意.
故答案为:B。
【分析】根据每个选项中能量转化的过程分析判断。
9.如图所示,2016年10月17 日,中国载人航天飞船神舟十一号由长征火箭推进加速升空,关于此过程说法错误的是()
A. 火箭推力对飞船做了功
B. 飞船的动能和势能不断增加
C. 火箭升空是利用压强与流速的关系
D. 燃料的化学能转化为飞船的机械能
【答案】 C
【解析】【解答】解:A. 火箭推力对飞船做了功,故A正确;
B.飞船的动能和势能不断增加,故B正确;
C.火箭升空是利用力的作用时相互的,故C错;
D. 燃料的化学能转化为飞船的机械能,故D正确。
故选C。
【分析】(1)做功的两个必要因素:作用在物体上的力、物体在力的方向上移动一段距离;(2)影响动能大小的因素:速度、质量;速度越大,质量越大,动能就越大;影响重力势能大小的因素:质量、高度;高度越高,质量越大,重力势能就越大;(3)力的作用时相互的;(4)燃料燃烧的过程是燃料的化学能转化为机械能的过程。
10.下列关于能量的说法中正确的是()
A. 在北方很多地区充分利用风力来发电,风能属于可再生能源
B. 物体内能增加,一定要从外界吸收热量
C. “神舟”飞船在加速升空过程中,它的动能增加,机械能不变
D. 汽油机做功冲程中,将机械能转化为内能
【答案】 A
【解析】【解答】A、风能属于可再生能源,故A正确;
B、物体内能增加,可能从外界吸收热量,也可能是外界对物体做功,故B错;
C、神舟”飞船在加速升空过程中,它的动能增加,重力势能也增加,机械能增大,故C 错;
D、汽油机做功冲程中,将内能转化为机械能,故D错。
故选A。
【分析】(1)能源的分类:可再生能源、不可再生能源;
(2)改变内能的两种方式:做功、热传递,且两种方式改变物体的内能是等效的;
(3)物体的动能和势能的总称为机械能;
(4)汽油机做功冲程中,将内能转化为机械能的过程。
11.如图是汽油机工作时的四个冲程,其中属于做功冲程的是()
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】【解答】吸气冲程:活塞向下运行,进气门打开,排气门关闭;压缩冲程:活塞向上运行,进气门、排气门都关闭;做功冲程:活塞向下运行,进气门、排气门都关闭;排气冲程:活塞向上运行,进气门关闭,排气门打开。
故答案为:A。
【分析】汽油机的工作过程由工作循环组成,每一个工作循环由四个冲程组成:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排汽冲程,每一个冲程中活塞的运动情况和进气门、排气门的打开与关闭情况不同。
12.关于功、内能和热量,下列说法中正确的是()
A. 内能少的物体也可能将能量传给内能多的物体
B. 物体的温度不变,内能一定不变
C. 温度高的物体含有的热量比温度低的物体多
D. 物体的内能不可以转换成机械能【答案】 A
【解析】【解答】A、发生热传递的条件是温度的高低,不是内能的大小,内能小的物体也可能是温度高的物体,所以,内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体,A符合题意;
B、冰块熔化,吸收热量,温度不变,内能增加,B不合题意;
C、热量是一个过程量,不能说“某物体含有或具有多少热量”,C不合题意;
D、汽油机的做功冲程,将内能转化为了机械能,D不合题意.
故答案为:A.
【分析】A、发生热传递的条件的是物体间存在温度差,与物体内能的多少无关;
B、物体吸收热量,内能一定增大,放出热量,内能一定减小 . 在晶体熔化和凝固过程中,虽然物体的的内能发生的变化,但温度不变,只是物体的状态了生了变化;
C、热量是一个过程量,它表示物体在能量转化或转移的过程中,能量变化的多少,只能说“吸收”或“放出”,而不能说“含有”;
D、物体的内能和机械能之间可以相互转化 .
13.下列说法中正确的是()
A. 正在凝固的水温度为0℃,它没有内能
B. 汽车排放的尾气,是城市环境污染的重要来源,目前有些新型燃料汽车实现了“零排放”,它们的热机效率达到了100%
C. 物质的比热容与物质吸收或放出热量的多少无关
D. 在燃料燃烧的过程中,热值大的燃料放出的热量一定多
【答案】C
【解析】【解答】A、一切物体都有内能,正在凝固的水温度为0℃,这同样有内能,A不符合题意;
B、目前有些新型燃料汽车,实现了“零排放”,减少了污染,提高了效率,但效率不会达到100%;B不符合题意;
C、每种物质都有自己的比热容,与物体的质量、物体的体积大小和物体吸收热量的多少均
无关,C符合题意;
D、燃料燃烧放出热量的多少不仅与燃料的热值大小有关,还与燃料的质量以及燃烧程度有关,D不符合题意.
故答案为:C.
【分析】(1)内能:物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和,一切物体都具有内能;
(2)热机在工作过程中造成能量损失的因素有:燃料很难全部燃烧、排出的废气带走能量、热机部件要散热、克服运转机件之间的摩擦消耗能量,由此分析解答;
(3)比热是物质的一种特性,它不随物质的体积、质量、形状、位置、温度的改变而改变;
(4)1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值,燃料燃烧放热与其质量、热值以及是否完全燃烧有关.
14.关于如图所示的实验,下列说法错误的是()
A. 这个实验说明做功可以改变物体的内能
B. 这个实验说明物体内能可用来对外做功
C. 在这个实验的过程中内能转化为机械能
D. 这个实验反映出了热机的全部工作过程【答案】D
【解析】【解答】A、图中水蒸气对软木塞做功,说明内能可用来对外做功,这一过程中,水蒸气内能减小,温度降低,A不符合题意;
B、图示的实验中,软木塞被顶起,蒸汽对木塞做功,说明可以利用蒸汽的内能来做功,B 不符合题意;
C、图中软木塞被蒸汽顶起,内能转化为机械能,C不符合题意;
D、热机就是把内能转化成机械能的装置,此图基本反应了热机的工作原理,但热机的工作过程包括吸气、压缩、做功、排气四人冲程,这一实验不能反映出热机的全部工作过程,D符合题意.
故答案为:D.
【分析】(1)做功可以改变物体的内能,属于机械能和内能的转化过程,物体对外做功,内能减少,外界对物体做功,内能增加;
(2)热机是将内能转化为机械能的装置.
15.如图所示是用电热水壶烧水时的情境,有关描述正确的是()
A. 壶盖被水蒸气顶起时能量的转化与热机压缩冲程能量的转化相同
B. 水沸腾时,继续通电,水的温度会升高
C. 壶盖与壶口上方的“白气”是由水蒸气汽化形成的
D. 烧水过程中,电能转化为内能
【答案】 D
【解析】【解答】A、烧开水时,壶盖被水蒸气顶起,是水蒸气对壶盖做功的结果,因此这时水蒸气的内能转化为壶盖的机械能;压缩冲程活塞向上运动,压缩燃料混合物对其做功,使气缸内的气体的内能增加,温度升高,因此是将机械能转化为内能.A不符合题意;
B、水沸腾时,需要继续吸收热量,但温度保持不变.B不符合题意;
C、水沸腾时看到壶盖与壶口上方的“白气”,这是水沸腾产生大量的水蒸气,水蒸气上升遇冷液化形成的.C不合题意;
D、电热水壶烧水时消耗了电能,从而使水的温度升高获得了内能,是把电能转化为内能,D符合题意.
故答案为:D.
【分析】A、壶盖被水蒸气顶起时内能转化为机械能;热机压缩冲程中机械能转化为内能;
B、液体沸腾过程中,继续吸热,温度不变;
C、水蒸气不能看到,水沸腾时看到壶盖与壶口上方的“白气”是水蒸气液化形成的小水滴;
D、在能量的转化过程中,要消耗一种形式的能获得另一种形式的能 . 烧水过程中,消耗了电能,获得了内能 .
16.关于热学知识,下列说法正确的是()
A. 在热传递过程中,吸收热量的物体温度升高
B. 春天来了,十堰乡村桃花盛开,处处闻到浓浓的花香,这是扩散现象
C. 液体很难被压缩,说明分子间有引力
D. 热值高的燃料,燃烧放出的热量多
【答案】B
【解析】【解答】A. 在热传递过程中,吸收热量的物体内能增大,但温度不一定升高,如晶体熔化时吸热温度不变,A不符合题意;
B. 春天来了,十堰乡村桃花盛开,处处闻到浓浓的花香,这是扩散现象,是分子不停运动的结果,B符合题意;
C. 液体很难被压缩,说明分子间有斥力,C不符合题意;
D. 根据可知,燃料燃烧放出热量的多少,不仅与热值有关,还与燃料的质量以及是
否完全燃烧都有关系,所以热值高的燃料,燃烧放出的热量不一定多,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】内能与热量的关系:物体的内能改变了,物体却不一定吸收或放出了热量,这是因为改变物体的内能有两种方式:做功和热传递.即物体的内能改变了,可能是由于物体吸收(或放出)了热量也可能是对物体做了功(或物体对外做了功).而热量是物体在热传递过程中内能变化的量度.物体吸收热量,内能增加,物体放出热量,内能减少.因此物体吸热或放热,一定会引起内能的变化.
扩散:不同物质相互接触,彼此进入对方现象.扩散现象说明分子间有空隙;一切物体的分子都永不停息地做无规则运动.
分子间存在相互作用的引力和斥力.
燃料燃烧放出热量的多少,不仅与热值有关,还与燃料的质量以及是否完全燃烧有关系.
17.下列事例中,由弹性势能转化为动能的是()
A. 风吹动树叶
B. 秋千从高处向低处摆动
C. 汽车沿盘山公路匀速前进
D. 拉弯的弓把箭射出
【答案】D
【解析】【解答】A、风吹动树叶时空气的动能转化为树叶的动能,A不符合题意;
B、秋千从高处向低处摆动是重力势能转化为动能,B不符合题意;
C、汽车沿盘山公路匀速前进的过程中动能不变,重力势能是变化的,C不符合题意;
D、拉弯的弓把箭射出是弓的弹性势能转化为箭的动能,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】逐项分析各种过程中的能量转化后选择正确答案。
18.下列说法正确的是()
A. 弹簧测力计只能测量重力的大小
B. 使用滑轮组既可以省力,也可以省功
C. 医生用针筒注射药水进入病人体内是利用了大气压
D. 内燃机在做功冲程中把内能转化为机械能
【答案】 D
【解析】【解答】A、弹簧测力计可以测量重力,也可以测量拉力.A不符合题意;
B、使用滑轮组可以省力,也可能改变力的方向,但不能省功.B不符合题意;
C、注射时,医生用力将针筒内的药水推入病人肌肉中,是利于推力,不是大气压的作用.C不符合题意;
D、内燃机是将内能转化为机械能的机器.D符合题意.
故答案为:D.
【分析】弹簧测力计可以测量力的大小;使用任何机械都不能省功;医生用力将针筒内的药水推入病人肌肉中;热机是将内能转化为机械能的机器.
19.四冲程内燃机工作时,机械能转化成内能的冲程是()
A. 吸气冲程
B. 压缩冲程
C. 做功冲程
D. 排气冲程【答案】 B
【解析】【解答】四冲程内燃机工作时,机械能转化成内能的冲程是压缩冲程选B。
故答案为:B
【分析】汽油机四个冲程中压缩冲程是机械能转化为内能,做功冲程是内能转化为机械能. 20.下列各例中,属于机械能转化为内能的是()
A. 用电开水器加热水
B. 衣服在阳光下暴晒升温
C. 火箭升空
D. 双手摩擦生热
【答案】D
【解析】【解答】解:A、开水加热器是要消耗电能的,加热水转化为水的内能,是电能转化为内能,A不符合题意;
B、衣服在阳光下曝晒升温是将光能转化为内能,B不符合题意;
C、火箭升空是要消耗燃料的,将燃料的化学能转化为内能,再转化为火箭的机械能,C不符合题意;
D、双手摩擦发热是克服双手间的摩擦做功,将机械能转化为内能,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】我们要能够分析生活中的能量转化现象.。