第16讲 内能和核能 达标检测教师版.docx

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第16讲内能和核能达标检测教师版

第十六讲《内能和核能》达标检测卷

时间：

45分钟满分：

100分

一．选择题（共75分）

1．将两块相同的方糖分别投入到两个质量相同，温度不同的装水烧杯中，发现温度高的烧杯中方糖消失的快，以下分析不正确的是（　　）

A．方糖吸收热量熔化了B．方糖的消失是分子热运动的结果

C．温度越高，分子的热运动越快D．方糖的分子大小保持不变

【答案】A

【解析】AB、将方糖投入到装水烧杯中，方糖消失，是糖分子在不停的做无规则运动，扩散到了水中，方糖的消失是分子热运动的结果，故A错误，B正确；C、分子的运动与温度有关，温度越高，分子的热运动越快，所以温度高的烧杯中方糖消失的快，故C正确；D、在分子的运动过程中，分子的大小保持不变，故D正确。

故选A。

2．分子是构成物质的一种微粒，分子很小，无法用肉眼直接观察。

某同学通过以下实验得到的有关对分子的认识，正确的是（　　）

A．蔗糖颗粒溶解在水中后不见了，说明蔗糖是由分子构成的

B．黄豆与芝麻混合，混合后的总体积小于混合前的总体积，说明分子之间有间隔

C．将红墨水小心注入热水中，过一会儿整杯水变红色，说明温度越高，分子运动越快

D．抽去玻璃板，过一会儿两瓶都变红棕色，说明分子在不断地运动

【答案】D

【解析】A、蔗糖颗粒溶解在水中后不见了，是因为细小的蔗糖颗粒分散在水中，并不能说明蔗糖是由分子构成的，故A错误；B、黄豆与芝麻是宏观物体，混合后的总体积小于混合前的总体积，并不能说明分子间有间隔，故B错误；C、将红墨水小心注入热水中，过一会儿整杯水变红色，说明分子在不停地做无规则运动，此实验不是对比实验，无法说明温度越高，分子运动越快，故C错误；D、将图中的玻璃板抽去，过一会儿两瓶都变红棕色，说明分子在不停地做无规则运动，故D正确。

故选D。

3．“破镜”不能“重圆”的原因是（　　）

A．分子间的作用力因玻璃被打碎而消失B．玻璃的分子间只有斥力没有引力

C．玻璃碎片间的距离太大，大于分子间发生相互吸引的距离D．玻璃表面太光滑

【答案】C

【解析】破镜不能重圆，是因为玻璃的硬度大，玻璃放在一起不容易发生形变，玻璃分子间的距离不能达到小于分子直径的10倍的程度，超出了分子力的作用范围。

故无法产生引力。

故选C。

4．“西湖龙井”自古为贡茶之一，泡茶、喝茶中包含很多科学知识，下列说法错误的是（　　）

A．打开茶叶盒，茶香飘满屋﹣﹣是茶叶中的香气分子扩散的结果

B．泡茶时，部分茶叶沉下去﹣﹣是由于受到的浮力小于自身的重力

C．茶水太烫，吹一吹凉得快﹣﹣主要是由于吹出的气带走了大量的热

D．透过玻璃茶杯看到手指变粗﹣﹣是由于装水的茶杯相当于一个放大镜

【答案】C

【解析】A、打开茶叶盒，茶香飘满屋﹣﹣是茶叶中的香气分子做无规则运动的结果，即茶叶分子的扩散现象，故A正确；B、泡茶时，部分茶叶沉下去﹣﹣是由于受到的浮力小于自身的重力，故B正确；C、茶水太烫，吹一吹凉得快，是因为吹一吹可以加快茶水表面空气的流动速度，加快茶水蒸发，使茶凉的快一些，并不是吹出的气带走了大量的热，故C错误；D、透过玻璃茶杯看到手指变粗，是由于装水的茶杯相当于一个放大镜，故D正确。

故选C。

5．下列关于物体内能的说法中正确的是（　　）

A．静止的物体没有动能，但有内能B．内能和温度有关，所以0℃的水没有内能

C．物体运动速度越大，内能越大D．温度高的物体一定比温度低的物体内能大

【答案】A

【解析】A、静止的物体速度为零，故动能为零；一切物体都有内能，因此静止的物体有内能；故A正确；B、一切物体都有内能，0℃的水有内能，故B错误；C、物体的内能与速度无关，故C错误；D、与物体的质量、温度、状态有关，因此温度高的物体不一定比温度低的物体内能大，故D错误。

故选A。

6．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，瓶口出现大量白气，关于此实验，分析正确的是（　　）

A．矿泉水瓶中的酒精如果没有完全燃烧，其热值会变小

B．纸筒飞出后的瞬间瓶口出现的白气是汽化形成的

C．燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程

D．纸筒飞出时发生的能量转换是内能转化为机械能

【答案】D

【解析】A、热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料是否充分燃烧无关，故A错误；B、瓶口出现的白气是由水蒸气液化形成的，故B错误；C、燃气推动纸筒飞出的过程是燃气推动纸筒做功的过程，相当于内燃机的做功冲程，故C错误；D、纸筒飞出后瓶内气体的内能减小，内能转化为机械能，故D正确。

故选D。

7．关于温度、比热容、热量、内能，以下说法正确的是（　　）

A．一块0℃冰的分子不会运动

B．一个物体吸收了热量，它的温度一定会升高

C．一个物体温度升高了，它的一定内能增加

D．用水作为汽车发动机散热器的冷却剂，其主要原因是水的比热容较小

【答案】C

【解析】A、因为一切物体的分子都在不停的做无规则运动，所以0℃冰的分子是运动的，故A错误；B、一个物体吸收热量，内能增加，温度不一定升高，例如晶体的熔化过程，故B错误；C、同一物体的温度越高，其内部分子的无规则运动越剧烈，内能一定增加，故C正确；D、因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以可作为冷却剂，故D错误。

故选C。

8．爆米花是将玉米放入铁锅内，边加热边翻动一段时间后，“砰”的一声变成了玉米花。

下列说法正确的是（　　）

A．玉米粒主要通过翻动铁锅对其做功，使其内能增加

B．玉米粒主要通过与铁锅间的热传递，使其内能增加

C．玉米粒内水分受热膨胀对粒壳做功爆开，内能不变

D．玉米粒内水分受热膨胀对粒壳做功爆开，内能增加

【答案】B

【解析】A、玉米爆开前通过热传递增加内能，不是做功改变内能，不符合题意；B、玉米爆开前通过热传递增加内能，符合题意；C、玉米膨胀对外做功，水分内能会减少，不符合题意；D、玉米膨胀对外做功，玉米粒内能会减少，不符合题意。

故选B。

9．将一高温物体与一低温物体接触达到相同温度（两物体与外界没有热量交换），则有（　　）

A．高温物体放出的热量一定大于低温物体吸收的热量

B．高温物体放出的热量一定等于低温物体吸收的热量

C．高温物体降低的温度一定大于低温物体升高的温度

D．高温物体降低的温度一定等于低温物体升高的温度

【答案】B

【解析】将一高温物体与一低温物体接触达到相同温度，由于不知它们的初始温度，故无法判定温度的高低，故CD错误；则高温物体放出热量，低温物体吸收热量，放出的热量等于吸收的热量，故B正确，A错误。

故选B。

10．如图所示，在厚玻璃筒内放一小团浸有少量乙醚的棉花，快速压下活塞，观察到棉花燃烧。

下列说法正确的是（　　）

A．该实验说明只有做功才能改变物体的内能

B．该实验说明热传递不能改变物体的内能

C．该实验也能说明构成空气的微粒之间有间隙

D．活塞对棉花做功，使棉花内能增大，温度升高而燃烧

【答案】C

【解析】ABD、快速下压活塞时，活塞对筒内的空气做功，将机械能转化为筒内空气的内能，使空气温度升高，说明做功可以改变物体的内能；筒内空气又将热量传递给棉花，当棉花温度达到着火点时，棉花将燃烧起来，所以棉花内能增加是通过热传递方式实现的，故ABD错误；C、快速压下活塞时，玻璃筒内空气体积变小，说明构成空气的微粒之间有间隙，故C正确。

故选C。

11．下列事例中，改变物体内能的途径与其他三项不同的是（　　）

A．柴火烧水B．压缩空气发热C．冬天搓手取暖D．钻木取火

【答案】A

【解析】A、柴火烧水是通过热传递的方式改变内能的；BCD、压缩空气发热、搓手取暖、钻木取火都是做功使物体的内能增加的；显然A选项与其它三个选项改变物体内能的方式不同。

故选A。

12．水的比热容较大，下列做法中不是利用这一特性的是（　　）

A．炎热的夏天，在室内地上洒水感到凉爽

B．用水做内燃机的冷却液

C．在城市里修建人工湖，除了美化环境外，还能调节周围的气温

D．供暖系统使用热水循环供暖

【答案】A

【解析】A、炎热的夏天，在室内地面上洒水，水蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度，使人感到凉爽，不是利用水的比热容大的特点，符合题意，故A正确；B、因为水的比热容较大，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以用水做内燃机的冷却液，不符合题意，故B错；C、在城市里修建人工湖，水增多，因为水的比热容较大，白天，水吸收热量，温度升高的少；夜晚，水放出热量，温度降低的少，能调节周围的气温，不符合题意，故C错；D、因为水的比热容较大，降低相同的温度，水放出的热量多，所以冬天供暖系统使用热水循环供暖，不符合题意，故D错。

故选A。

13．在炎热的夏天赤脚踩在沙滩上感觉烫脚，而站在浅水滩处却感觉凉爽，要解释这个现象，下面对物理知识的运用正确的是（　　）

A．沙子的比热容小，水的比热容大B．沙子吸收热量多，水吸收热量少

C．沙子是固体，水是液体D．沙子升温较慢，水升温较快

【答案】A

【解析】因为水的比热容较大，这样在同样的日照条件下，吸收相同的热量，水的温度变化小，沙子的温度变化大，所以海水凉，砂子烫，故A正确，BCD错误。

故选A。

14．下列说法正确的是（　　）

A．一杯煤油用去一半，它的比热容减为原来的二分之一

B．吸收热量多的物质，比热容一定大

C．高温物体放出热量一定多

D．质量相同的水和煤油，吸收了相同的热量，煤油升高的温度大于水升高的温度

【答案】D

【解析】根据教材提供的知识我们知道：

比热容是物质的一种特性，和物体的种类有关，和物体的温度、质量和吸收热量的多少是没有关系的。

A、因为比热容和物质的种类有关，所以和质量无关，A说法错误。

B、因为比热容和物质的种类有关，所以和吸收热量的多少无关，B说法错误。

C、由公式Q=Cm△t可知，不知道高温物体的比热容、质量和温度变化，所以不能判断物体放热的多少，C说法错误。

D、因为水的比热容大，所以质量相同的水和煤油，吸收相同的热量，由公式△t=

可知，煤油温度升高的快，D说法正确。

故选D。

15．在一标准大气压下，温度为40℃，质量为2kg的水吸收5.46×105J的热量，水的温度会升高到（[C水=4.2×103J/（kg•℃）]）（　　）

A．105℃B．100℃C．65℃D．60℃

【答案】B

【解析】由Q吸=cm△t得：

△t=

=

=65℃.t=t0+△t=40℃+65℃=105℃，但是在一个标准大气压下，水的沸点是100℃，所以水的温度升高到100℃将不再上升，可见水吸收这些热量后最终温度是100℃。

故选B。

16．四冲程内燃机工作时，将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】在四冲程内燃机的四个冲程中，压缩冲程中活塞压缩气体对其做功，将机械能转化为内能。

故选B。

17．下列汽油机的冲程中哪幅图所示的冲程给汽车提供动力（　　）

A．

B．

C．

D．

【答案】C

【解析】A、图中气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，将机械能转化为了内能，故A不符合题意；B、图中排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程，排出废气，故B不符合题意；C、图中气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程，将内能转化为了机械能，给汽车提供动力，故C符合题意；D、图中进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程，吸进汽油和空气的混合物，故D不符合题意。

故选C。

18．如图所示，甲、乙是两个演示实验的示意图；丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图。

下列说法中，正确的是（　　）

A．丙图是压缩冲程，其工作原理如甲图B．丙图是做功冲程，其工作原理如乙图

C．丁图是压缩冲程，其工作原理如乙图D．丁图是做功冲程，其工作原理如甲图

【答案】D

【解析】由图甲，往锥形瓶中打气后，瓶内压缩气体推动瓶塞做功，将内能转化为机械能；由图乙，用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧。

是将机械能转化为内能的过程。

由图丙，气门都关闭，活塞向上运动，所以是汽油机的压缩冲程，机械能转化为内能；由图丁，气门都关闭，活塞向下运动，所以是汽油机的做功冲程，内能转化为机械能。

由以上分析可知，ABC错误，D正确。

故选D。

19．甲图是汽油机的工作原理，乙图是常见的生活现象。

（　　）

A．①冲程的原理和乙图所示一致B．②冲程把机械能转化成内能

C．③冲程气体被压缩温度升高D．④冲程是汽油机的排气冲程

【答案】C

【解析】由图乙，保温瓶内水温度较高，内能较大，当瓶内气体体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能；A、由图甲①排气门打开，活塞向下运动，是汽油机的排气冲程；其原理与乙图所示不同；故A错误；B、由图甲②，气门都关闭，活塞向下运动，是汽油机的做功冲程，内能转化为机械能，故B错误；C、由图甲③，气门都关闭，活塞向上运动，是汽油机的压缩冲程，活塞压缩气缸内气体，气体内能增加，温度升高，机械能转化为内能；故C正确；D、由图甲④，气门都关闭，活塞向上运动，是汽油机的吸气冲程；故D错误。

故选C。

20．一个四冲程热机的飞轮转速为1800r/min，它1s完成了（　　）

A．30个冲程，做了30次功B．60个冲程，做了60次功

C．120个冲程，做了30次功D．60个冲程，做了15次功

【答案】D

【解析】四冲程热机的飞轮转速为1800r/min，则该飞轮每秒钟转30圈。

因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，所以飞轮转30圈共完成60个冲程，做功15次。

由上述可知选项A、B、C都不正确。

故选D。

21．关于热机的效率，下列说法中正确的是（　　）

A．热机做的有用功越多，效率一定越高

B．热机消耗的燃料越少，效率一定越高

C．热机做一定的有用功，消耗的燃料越少，效率一定越高

D．热机做功越快，效率一定越高

【答案】C

【解析】热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比；当热机做一定的有用功，消耗的燃料越少，效率一定越高；当热机消耗的燃料一定，做的有用功越多，效率就一定越高；故选项A、B错误；热机做功越快，表示热机的功率越大，与效率无关；故选项D错误；故选C。

22．某智能百叶窗的叶片上贴有太阳能板，在光照时发电，给电动机供电以调节百叶窗的开合。

该过程中发生的能量转换是（　　）

A．电能→机械能→光能B．光能→机械能→电能

C．光能→电能→机械能D．机械能→电能→光能

【答案】C

【解析】太阳能板，在光照时发电，即把太阳能转化为电能；电能供给电动机，转化为机械能，调节百叶窗的开合；故该过程中发生的能量转换是光能→电能→机械能。

故选C。

23．下列说法中，符合能量转化和守恒的是（　　）

A．用电器通电工作时，将其它形式的能转化为电能

B．氢氧化钠固体溶解于水放出热量，该变化将化学能转化为内能

C．细胞通过有氧呼吸获得能量，说明能量可以创生

D．汽油机的压缩冲程中，内能转化为机械能

【答案】B

【解析】A、用电器通电工作时，消耗了电能，得到了其它形式的能，因此将电能转化为其他形式的能；故A错误；B、氢氧化钠与盐酸反应是放热反应，通过化学反应得到了热量，因此将化学能转化为了内能；故B正确；C、能量是不能凭空产生的，此说法违背了能量守恒定律；故C错误；D、汽油机的压缩冲程中，压缩空气做功，机械能转化为内能，故D错误。

故选B。

24．关于能量的转化和转移，下列说法错误的是（　　）

A．电池充电，电能转化为化学能B．水果电池接入电路是将化学能转化为电能

C．核电站发电是核能直接转化为电能D．流星摩擦生热，机械能不守恒但总能量守恒

【答案】C

【解析】A、电池充电，消耗了电能，得到了化学能，因此将电能转化为化学能；说法正确；B、水果电池接入电路，得到电能，消耗化学能，是将化学能转化为电能；说法正确；C、核电站将核能转化为内能，内能转化为机械能，机械能最后转化为电能；说法错误；D、流星摩擦生热，消耗了机械能，得到了内能，机械能减少，能的总量都是保持不变的，即能量是守恒的，不会消失，故D正确。

故选C。

25．下列说法正确的是（　　）

A．目前人类已经大规模应用核聚变的方式发电

B．能量既不会消灭，也不会创生，但可以转化或转移

C．α射线是带负电的高速运动的氦原子核流

D．地球上90%能量来自太阳内部氢原子核的裂变

【答案】B

【解析】A、目前人类已建立的核电站，利用核裂变发电，故A错误；B、能量既不会消灭，也不会创生，但可以从一种形式转化为另一种形式或从一个物体转移到另一个物体，故B正确；C、α射线是带正电的高速运动的氦原子流、高速的氦原子核流，故C错误；D、地球上90%能量来自太阳内部氢原子核的聚变，故D错误。

故选B。

二．非选择题（共25分）

26．小明妈妈烘培的蛋糕发出阵阵香味说明分子在________；若把分子看成是一个小球，则一般分子的直径数量级为10﹣10m，合________nm。

【答案】不断运动；0.1。

【解析】蛋糕散发阵阵香味，是因为香味中含有的分子是在不断运动的，向四周扩散，使人们闻到蛋糕香味。

因为1m=109nm，所以10﹣10m=10﹣10×109nm=0.1nm。

27．近代物理揭示了原子的组成，知道其原子核内部蕴含有大量的能量，使原子核发生核裂变或________，就可能释放出大量的核能；核能属于________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。

火力发电厂是将燃料的________能转化为电能的。

【答案】核裂变；不可再生；化学。

【解析】原子核内部蕴含有大量的能量，使原子核发生核裂变或核聚变，核能属于一旦消耗就很难再生的能源，是不可再生能源。

火力发电厂是将燃料的化学能转化为电能的。

28．如图是小明制作的简易“蒸汽船”模型。

将盛有一定量水的铜制容器安装在“船体”上，用蜡烛对铜制容器底部加热，一段时间后铜管会向右喷蒸汽，“蒸汽船”就向左行驶。

（1）蜡烛对铜制容器底部加热导致容器内水温升高，这是通过________的方式改变水的内能。

（2）当铜管向右喷蒸汽时“船体”获得喷出的蒸汽对其向左的推力，这说明了________。

【答案】热传递；物体间力的作用是相互的。

【解析】

（1）蜡烛燃烧放出热量被水吸收而增大水的内能，这是通过热传递的方式改变水内能的；

（2）由图可知，水沸腾时产生大量的水蒸气，水蒸气从铜管喷出时是内能转化为机械能，喷出时给空气一个力，由于物体间力的作用是相互的，空气给水蒸气一个大小相等，方向相反的力推动蒸汽船前行。

29．汽车是我们十分熟悉的交通工具，也包含丰富的物理知识：

水作为汽车发动机的冷却剂，这是因为水的________较大；发动机把热量传给水是通过________（填“做功”或“热传递”）的方式使水的内能增加的。

【答案】比热容；热传递。

【解析】因为水的比热容较大，不同物质，质量相同，升高相同的温度，吸收更多的热量。

所以用水作为汽车发动机的冷却剂；发动机把热量传给水，热量从高温的发动机转移给低温的水，使水的内能增大，温度升高，是通过热传递的方式改变了水的内能。

30．汽车是我们最熟悉的交通工具之一。

汽油机是汽车内的动力装置，通过汽油在汽缸内燃烧，生成高温高压的燃气，推动活塞做功。

如图甲所示是汽油机的________冲程，能量转化过程为________________。

在乙、丙两图所示的实验中，与该冲程能量转化相同的是________。

【答案】压缩；机械能转化为内能；丙。

【解析】图甲中，汽油在汽缸两个气门都关闭，活塞向上运动，因此是压缩冲程，在压缩冲程中是机械能转化为内能；图乙中，塞子飞出去，瓶内气体对外做功，内能转化为塞子的机械能；丙图中，用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧，是通过对物体做功来增大物体内能的，即是将机械能转化为内能的过程；因此与压缩冲程原理相同的是丙实验。

31．一台效率为40%的柴油机，当输出3.44×107J的有用功时，消耗柴油的质量是（q柴油=4.3×107J/kg）________kg。

【答案】2。

【解析】由η=

得柴油机工作消耗的总能量（柴油完全燃烧放出的热量）：

Q放=

=

=8.6×107J；由Q放=mq得消耗柴油的质量：

m=

=

=2kg。

32．如图所示，在打火机出气孔处加接了一根较长的导气管，在导气管外部中央滴了一滴水，然后打开打火机气阀，在导气管末端点燃排出的气体，不到一分钟的时间，导气管外的水滴就变成了冰粒。

（1）导气管外的水滴变成冰粒，原因是气阀打开后，液态的丁烷汽化并________（填“吸热”或“放热”），使附着在导气管外部的水滴发生________（填物态变化）成冰粒

（2）导气管末端的丁烷气体燃烧时，自动将化学能转化为内能和光能，这说明能量的转化和转移具有________性。

【答案】

（1）吸热；凝固；

（2）方向。

【解析】

（1）打火机内装的是液态的丁烷气体，气阀打开后，丁烷气体会由液态变为气态，汽化吸热。

使温度降低，附着在导气管外部的水滴遇冷会凝固成冰粒。

（2）丁烷气体燃烧时，此过程中的能量转化关系是将燃料的化学能转化为火的内能，这说明能量的转化和转移具有方向性。

33．运用“蓝鲸一号”钻探平台，我国南海实现可燃冰试采成功。

可燃冰，学名天然气水化合物，其化学式为CH4•8H2O．是由于埋于海底地层深处的大量有机质在细菌的分解作用下，在高压和低温下，最终形成的类冰状的结晶化合物。

同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的十倍左右，说明“可燃冰”的________很大；以10倍的关系粗略计算，1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量可以使多少千克的水从20℃加热至60℃？

[q煤气=4.2×107J/kg，水的比热容c=4.2×103J/（kg•℃）]。

十倍，说明“可燃冰”的热值很大；

（2）1kg煤气完全燃烧放出的热量：

Q放=mq煤气=1kg×4.2×l07J/kg=4.2×l07J，

1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量：

Q放′=Q放×10=4.2×l07J×10=4.2×l08J；

由题知，Q吸=Q放′=4.2×l08J，根据Q吸=cm△t可得，加热水的质量为：

m=

=

=2.5×103kg。