内能的利用专项综合练习卷(含答案)一、选择题1.下列关于热现象的说法中,正确的是()A. 沿海地区昼夜温差比内陆地区小,是因为水的比热容小B. 汽油机压缩冲程把内能转化为机械能C. 火箭用氢作燃料主要是因为氢的热值高D. 温度高的物体含有的热量多【答案】C【解析】【解答】解:A、沿海地区昼夜温差较小是因为水的比热容大,在同样吸放热的情况下,水的温度变化较小,故A错误;B、汽油机的压缩冲程中,将机械能转化为内能,故B错误;C、火箭用氢作燃料主要是因为氢的热值高,完全燃烧相同质量的氢与其它燃料相比,氢放出的热量更多,故C正确;D、热量是一个过程量,不能说物体含有多少热量,故D错误.故选C.【分析】(1)水的比热容较大,在同样吸放热的情况下,水的温度变化较小;(2)汽油机的做功冲程中,内能转化为机械能;压缩冲程中,机械能转化为内能;(3)氢的热值高,完全燃烧相同质量的氢与其它燃料相比,氢放出的热量更多;(4)热量是一个过程量,不能说物体含有多少热量.2.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。
3.高铁动车组在高速行驶时是利用车上电动机提供的动力,到站前又可以先停止供电,车速从200km/h减至90km/h,这段时间是利用车的惯性前进,磁场中线圈随车轮一起转动,产生感应电流,在90km/h以下才进行机械刹车,这样既可以减少机械磨损又可以节约能源。
整个过程中没有涉及到的能量转化的是()A. 电能转化为机械能B. 机械能转化为电能C. 机械能转化为内能D. 内能转化为机械能【答案】 D【解析】【解答】A、利用车上电动机提供的动力,是电能转化为机械能,A不符合题意;B、磁场中线圈随车轮一起转动,产生感应电流,是机械能转化为电能,B不符合题意;C、车速从200km/h减至90km/h,是机械能转化为内能,C不符合题意;D、整个过程中没有内能转化为机械能,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据整个过程中的能量转化分析判断。
4.如图所示的四种情景,下列说法中正确的是()A. 图甲所示说明分子之间只存在引力B. 图乙所示木塞被冲出时试管口出现“白雾”,说明水蒸气的内能增加C. 图丙所示是汽油机的做功冲程,将内能转化为机械能D. 图丁所示水的温度必须达到100℃时,水才会沸腾【答案】 C【解析】【解答】A. 甲图中两个压紧的铅块能吊起钩码,是由于分子间存在引力,但不是只有引力,A不符合题意;B. 当加热试管到一定程度时,水蒸气的内能足够大会将塞子冲出,将水蒸气的内能转化为塞子的机械能,水蒸气的内能会减小,温度降低,B不符合题意;C. 根据图中冲程中火花塞点火和活塞向下移动的特点,可以判断这个冲程是做功冲程,此冲程是将内能转化为机械能,C符合题意;D.水的沸点随气压变化而变化,故图丁所示水沸腾的温度不一定是100℃,D不符合题意。
故答案为:C.【分析】分子动理论的内容是:(1)物质由分子组成的,分子间有空隙;(2)一切物体的分子都永不停息地做无规则运动;(3)分子间存在相互作用的引力和斥力.改变物体的内能两种方法:做功和热传递,这两种方法对改变物体的内能是等效的.物体对外做功,物体的内能减小;外界对物体做功,物体的内能增大.物体吸收热量,当温度升高时,物体内能增大;物体放出热量,当温度降低时,物体内能减小.内燃机可分为汽油机和柴油机,它们一个工作循环由吸气、压缩、做功和排气四个冲程.一个工作循环中对外做功1次,活塞往复2次,曲轴转2周.沸点与气压关系:一切液体的沸点,都是气压减小时降低,气压增大时升高.5.下列关于能量转化的说法正确的是()A. 砖木取火的过程中,内能转化为机械能B. 电动机在通电转动过程中,机械能转化为电能C. 人造卫星从近地点向远点沿椭圆轨道绕地球运动过程中,重力势能转化为动能D. 汽油机工作过程中,化学能转化为机械能【答案】D【解析】【解答】解:A、钻木取火的过程中,克服摩擦做功,机械能转化为内能;故错误;B、电动机工作时,消耗电能,得到机械能,电能转化为机械能;故错误;C、人造卫星从近地点向远点沿椭圆轨道绕地球运动过程中,质量不变,高度增加,重力势能增大,速度变小,动能变小,动能转化为重力势能;故错误;D、内燃机的工作过程中,燃料燃烧消耗化学能,得到内能,内燃机对外做功,内能转化为机械能;故正确;故选:D.【分析】(1)克服摩擦做功,机械能转化为内能;(2)电动机工作时,电能转化为机械能;(3)动能大小的影响因素:质量、速度.质量越大,速度越大,动能越大;重力势能大小的影响因素:质量、被举的高度,质量越大,高度越大,重力势能越大;(4)内燃机的工作过程中,燃料燃烧消耗化学能,得到内能,内燃机对外做功,内能转化为机械能.6.如图所示是某汽车发动机的一个冲程的示意图.在活塞向上运动的过程中,汽缸内气体()A. 体积增大B. 温度降低C. 内能减少D. 分子热运动加快【答案】D【解析】【解答】解:由图可见,进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,因此是压缩冲程;在这个冲程中,活塞向上运行,活塞内气体体积减小;故A错误;活塞的机械能转化成汽油和空气的混合物的内能,因此气缸内的汽油和空气混合物的内能增加、温度升高,分子热运动加快;故B、C错,D正确.故选D.【分析】(1)汽油机的四个冲程是吸气、压缩、做功和排气冲程.吸气冲程进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动;压缩冲程两个气门都关闭,活塞向上运动;做功冲程两个气门都关闭,活塞向下运动;排气冲程排气门打开,进气门关闭,活塞向上运动.(2)压缩冲程中,压缩汽油和空气的混合物,将机械能转化成内能,使汽油和空气的混合物温度升高、内能增加;但质量不变,由密度公式确定密度变化情况.7.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.8.下列现象的解释正确的是()A. 水很难压缩是由于分子间存在斥力B. 把煤磨成煤粉完全燃烧,煤的热值变大C. 家用“暖气”用水作介质是因为水的密度大D. 糖放入热水中很快变甜是由于温度越高,内能越小【答案】 A【解析】【解答】A.水银难压缩,是分子间存在斥力,A符合题意;B.煤的热值是特性,磨成粉末,热值不变,B不符合题意;C.家里的暖气用水在介质,是因为水的比热容大, C不符合题意;D.糖在热水中,水变甜的快,说明温度越高,分子运动越剧烈,D不符合题意。
故答案为:A.【分析】组成物体的分子间存在引力和斥力,热值是燃料的特性,比热容较大的物体吸热能力强。
9.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。
10.我国“天宫一号”航天器于2018年4月2日完成使命重返地球,落入南太平洋中。
如图所示是“天宫一号”在轨道运行时的姿态。
下列有关“天宫一号”的说法中错误的是()A. 在轨道运行时,“天宫一号”的太阳能帆板可将太阳能转化为电能B. 在轨道运行时,“天宫一号”从远地点向近地点运行时将势能转化为动能C. 返回地球途中,“天宫一号”相对于地球是运动的D. 返回地球途中,“天宫一号”外壳经过大气层时被烧毁是通过热传递增大内能【答案】D【解析】【解答】A、“天宫一号”的太阳能帆板工作时,直接将太阳能转化为电能,A符合题意;B、“天宫一号”从远地点向近地点运行时,质量不变,距离地面的高度变小,重力势能变小;速度变大,动能变大,重力势能转化为动能,B符合题意;C、“天宫一号”航天器完成使命重返地球时,“天宫一号”相对地球位置发生变化,故“天宫一号”相对于地球是运动的,C符合题意;D、“天宫一号”经过大气层时与大气摩擦,温度升高,内能增加,是通过做功的方式增大了内能,D不符合题意。
故答案为:D。
【分析】动能大小的影响因素:质量、速度.质量越大,速度越大,动能越大;重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度.改变物体的内能两种方法:做功和热传递,这两种方法对改变物体的内能是等效的.物体对外做功,物体的内能减小;外界对物体做功,物体的内能增大.物体吸收热量,当温度升高时,物体内能增大;物体放出热量,当温度降低时,物体内能减小.11.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.12.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。