初中物理内能的利用解题技巧及练习题.docx

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初中物理内能的利用解题技巧及练习题

初中物理内能的利用解题技巧及练习题

一、内能的利用选择题

1．人们所需的生活或生产用品中涉及到很多物理知识，下列对应关系正确的是（    ）

A. 筷子——省力杠杆                                              

B. 验钞机——红外线

C. 汽油机——电流的热效应                                   

D. 移动电话——电磁波

【答案】D

【解析】【分析】A、动力臂大于阻力臂的杠杆是省力杠杆，动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆；

B、验钞机是利用紫外线能使荧光物质发光的特性工作的；

C、汽油机是汽油燃烧把汽油的化学能先转化为气体内能，气体内能再转化为机械能而工作的；

D、移动电话是通过电磁波实现通信的．

【解答】A、筷子的动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A错误；

B、验钞机是利用紫外线使荧光物质发光的道理工作的，故B错误；

C、汽油机工作时把汽油的化学能先转化为气体的内能，然后气体内能再转化为机械能，与电流的热效应无关，故C错误；

D、移动电话是通过电磁波实现通信的，故D正确；

故选D．

【点评】本题考查的知识点较多，考查了学生对基础知识掌握的情况，重点是物理知识在生活中的运用，体现了物理来源于生活，服务于生活的特点．

2．关于生活和自然中蕴含的物理知识，下列说法中止确的是（   ）

A. 使用天然气作燃料，燃烧越充分，热值越大

B. 汽车发动机采用水进行冷却，是利用了水的比热容较大的属性

C. 高压锅能增大锅内气压、降低水的沸点

D. 飞机水平飞行时，机翼上方的空气流速大，压强大

【答案】B

【解析】【解答】A、天然气的热值不变，故A错；

B、汽车发动机采用水进行冷却，是利用了水的比热容较大的属性，故B正确；

C、高压锅能增大锅内气压、增大水的沸点，故C错；

D、飞机水平飞行时，机翼上方的空气流速大，压强小，故D错。

故选B。

【分析】

（1）热值是燃料的一种特性，与其燃烧的程度无关；

（2）根据Q吸=cm△t知在m、△t相同时c越大Q吸就越大，水的比热容大冷却效果好。

（3）沸点与气压的关系：

液面上方的气压越大液体的沸点越大；

（4）液体的流速与压强的关系：

液体的流速越快压强越大。

3．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．

4．小明用煤气灶烧水时，进行了如下思考，正确的是（  ）

A. 煤气燃烧越充分，其热值越大                             

B. 加热过程中水的比热容变大

C. 水沸腾过程中吸收热量，温度不断升高               

D. 壶内水温度升高的过程中内能增大

【答案】D

【解析】【解答】解：

A、热值是燃料的特性，只与燃料的种类有关，与质量多少、是否燃烧、是否完全燃烧都没有关系，A不符合题意；

B、比热容是物质本身的一种属性，与温度无关，B不符合题意；

C、水沸腾过程中吸收热量，温度保持不变，C不符合题意；

D、物体温度升高，分子运动加剧，内能增大，D符合题意。

故答案为：

D

【分析】热值是燃料的特性，只与燃料的种类有关，与质量多少、是否燃烧、是否完全燃烧都没有关系.

比热容是物质本身的一种属性，与温度无关，只与物质的种类、状态有关.

液体沸腾过程中吸收热量，温度保持不变.

物体的温度升高,其内部分子无规则运动的速度增大,分子的动能增大,因此内能也增大,反之,温度降低,物体内能减小.因此,物体温度的变化,一定会引起内能的变化.

5．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．

6．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．

7．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。

8．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。

9．甲汽油机的热机效率比乙汽油机的热机效率高，这表明（     ）

A. 以相同的速度行驶相同的路程，乙消耗的汽油多

B. 甲做功比乙多

C. 甲消耗的汽油比乙少

D. 甲做功比乙快

【答案】A

【解析】【解答】热机的效率指的有用功在总功中所占的比例大小，效率越高，表示用来做有用功的能量占总能量的比例越大；以相同的速度行驶相同的路程，所做的有用功相同，乙做的总功多，所以乙消耗的汽油多，A符合题意；机械效率的大小不能表示做功的多少与做功的快慢程度，BCD不符合题意；

故答案为：

A.

【分析】汽油机效率：

用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比．

10．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.

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。

12．2016年7月，我国将利用火箭把世界首颗量子卫星送上太空，火箭常常采用液态氢为燃料，下列关于火箭工作时的说法不正确的是（  ）

A. 液态氢是一种清洁能源

B. 火箭采用液态氢作燃料是利用了其热值高

C. 在火箭加速升空的过程中，卫星的机械能总量大

D. 火箭燃烧室内的燃料燃烧时，将获得的内能全部转化成了机械能

【答案】D

【解析】【解答】解：

A、氢气燃烧能生成水，对环境无污染，是清洁能源，故A正确；

B、火箭采用液态氢作燃料是利用了其热值高，完全燃烧相同质量的液态氢时，可以释放出更多的热量，故B正确；

C、在火箭加速升空的过程中，其质量不变，高度变大，故重力势能变大；同时其质量不变，速度变大，即其动能变大，所以卫星的机械能总量变大，故C正确；

D、火箭燃烧室内的燃料燃烧时，将所获得的部分内能转化成了机械能，而不是全部转化成了机械能，故D错误．

故选：

D．

【分析】

（1）对环境没有污染（或污染很小）的能源称为清洁能源；

（2）液态氢的热值比较大，完全燃烧相同质量的其他燃料，液态氢放出的热量多；（3）机械能包括动能和势能，物体动能和势能的变化会引起机械能的变化；动能与质量和速度有关，质量越大、速度越大则动能越大；重力势能与质量和高度有关，质量越大、高度越大则重力势能越大；（4）火箭发射运行时，是利用燃料燃烧后，将燃料的化学能转化为燃气的内能，然后利用高温高压的燃气膨胀对外做功，将产生的内能转化为火箭的机械能．

13．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。

14．下列说法正确的是（  ）

A. 手机、收音机、电视机都能接收和发射电磁波

B. 电磁波在空气中的传播速度是340m/s

C. 热值是表示1kg的某种燃料完全燃烧时放出的热量的物理量

D. 太阳能、核能都是可再生能源

【答案】C

【解析】【解答】解：

A、手机可以接收和发射电磁波，而收音机和电视只能接收电磁波，故A错误；

B、电磁在空气中的传播速度约为3×108m/s，故B错误；

C、热值是指1kg（或1m3）的某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值，故C正确；

D、太阳能是可再生能源，核能是不可再生能源，故D错误．

故选：

C．

【分析】

（1）手机能接收和发射电磁波，收音机和电视只能接收电磁波；

（2）电磁波在真空中与空气中的传播速度约为3×108m/s；（3）热值是指1千克的某种燃料完全燃烧后释放的能量；（4）不可再生能源是在短时间内不能形成的能源．

15．下图是内燃机工作的一个循环，其中正确的顺序是（  ）

A. D﹣B﹣A﹣C                   

B. A﹣B﹣C﹣D                   

C. D﹣A﹣C﹣B                   

D. B﹣A﹣C﹣D

【答案】C

【解析】【解答】A图中两个气门都关闭，活塞向上运动，因此是第二个冲程﹣﹣压缩冲程；

B图中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，因此是第四个冲程﹣﹣排气冲程；

C图中两个气门都关闭，活塞向下运动，因此是第三个冲程做功冲程．

D图中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，因此是第一个冲程﹣﹣吸气冲程；

按照四个冲程的先后顺序应该是D、A、C、B．

故答案为：

C．

【分析】根据图中进气门和排气门的开、合情况，结合活塞的运动方向，判断图中相应的冲程，再按内燃机的四个冲程排序.

16．有些火箭用液态氢作燃料，是因为它有（  ）

A. 较大的热值                      B. 较低的沸点                      C. 较小的比热容                      D. 较小的密度

【答案】A

【解析】【解答】运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料相比，液态氢可以释放出更多的热量；并且所需的液态氢的体积小，便于储存和运输．A符合题意.

故答案为：

A．

【分析】液态氢具有较高的热值，运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，在相同燃料的情况下，液态氢可以放出更多的热量.

17．小明利用与图示完全相同的两套实验装置比较酒精和煤油的热值．他分别在燃烧皿中放入酒精和煤油，点燃后对烧杯中的水加热，下列说法正确的是（  ）

A. 要保证酒精和煤油的体积相等                             

B. 要保证酒精和煤油燃烧时间相同

C. 要保证烧杯中水的质量和初温相同                      

D. 通过加热时间的长短反映放出热量多少

【答案】C

【解析】【解答】A在比较热值大小时，要保证两种物质的质量相等，由于两种物质的密度是不相等的，所以质量相等时，体积是不相等的，A不符合题意；

B相同质量的酒精和煤油完全燃烧所用的时间是不相同的，B不符合题意；

C由于要比较烧杯中水温的变化量，所以应保证烧杯中水的质量和初温相同，C符合题意；

D本实验是通过温度计示数变化的多少来反映放出热量的多少的，不是通过加热时间的长短来反映的，D不符合题意.

故答案为：

C.

【分析】探究不同燃料热值的特点时，通过燃烧燃料使液体吸热，要使液体的质量和初温相同.

18．如图，小华坐在充满空气的房间里，突然这些空气自行聚拢到某一个角落，使人窒息．关于这个情境下列说法合理的是（  ）

A. 它违反了能量守恒定律，但可能发生                  

B. 它不违反能量守恒定律，但不可能发生

C. 它违反了能量守恒定律，但不可能发生               

D. 它不违反能量守恒定律，但可能发生

【答案】B

【解析】【解答】能量守恒定律是自然界最普遍的定律之一，故不违反能量守恒，但是空气不可能自发的聚拢在一处。

故答案为:

B。

【分析】能量可以发生转化和转移，但能量的转移和转化是有方向性的．空气均匀充满房间，如果突然这些空气聚拢到某一个角落，一定是能量发生了转化或转移，而能量的转化和转移是具有方向性的，因此，空气不会自行聚拢到房间的角落．即此现象不违反能量守恒定律，但却不可能发生．

19．2009年4月15日零时16分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭，成功将第二颗北斗导航卫星送入预定轨道。

“长征三号丙”运载火箭采用液态氢做为火箭的燃料，原因是液态氢具有（  ）

A.  较大的比热容                    B. 较低的沸点                    C. 较大的热值                    D. 较高的凝固点

【答案】C

【解析】【解答】解：

由燃料燃烧放热Q＝mq可知，运载火箭采用液态氢做为火箭的燃料，原因是液态氢具有较大的热值，故火箭携带相同质量的燃料时，液态氢放出的热量更多。

故答案为：

C。

【分析】性质决定用途，火箭的燃料应具有较大的热值.

20．关于兰兰用煤气烧水的过程，下列说法正确的是（   ）

A. 煤气的燃烧过程是内能转化为化学能                  

B. 煤气燃烧越充分，它的热值越大

C. 水的温度越高，水分子运动越剧烈                      

D. 烧水的过程是通过做功的方式改变水的内能

【答案】C

【解析】【解答】A.煤气在燃烧过程是化学能转化为内能，A不符合题意；

B.燃料的热值仅与燃料的种类有关，而与燃料的燃烧程度、质量都无关，B不符合题意；

C.分子的运动快慢与温度有关，水的温度越高，水分子运动越剧烈，C符合题意；

D.烧水时水从火焰中吸收热量，温度升高，是利用热传递的方式改变物体内能的，D不符合题意。

故答案为：

C.

【分析】热运动：

物体内部大量分子的无规则运动.物体的温度越高，分子运动速度越快.

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.