初中物理十五个二级主题11内能精练含解析

Page1二级主题11内能（精练）◆内能二级主题综合训练题一、选择题1.下面甲、乙、丙、丁四幅图展示的是一些热学试验的情景．其中观点正确的是（）A.甲图试验说明分子之间有作用力；B.乙图试验说明热传递可以变更物体内能；C.丙图试验说明分子是在永不停息地运动；D.丁图试验说明做功可以变更物体内能。【答案】ACD【解析】甲图两块表面干净的铅压紧后可吊起重物，试验说明分子之间有作用力，A正确；乙图水蒸气冲起软木塞，气体对木塞做功，在管口望见雾气，是小水珠，试验说明做功可以变更物体内能，B错误；丙图试验是扩散现象，扩散现象说明分子是在永不停息地运动，C正确；D.丁图试验说明做功可以变更物体内能，正确。2.（2024山东潍坊）礼花喷射器结构如图，气罐内有高压气体，气罐通过气阀与纸筒相连。运用时转动纸筒打开气阀，气体将纸筒内的礼花快速喷向远处。对该过程的分析正确的是（）A.罐内气体的内能削减B.罐内气体分子热运动加剧C.罐内气体通过热传递方式变更了其内能D.该过程能量转化方式与汽油机做功冲程相同【答案】AD【解析】AC．在喷出礼花的过程中，罐内的压缩空气对礼花做功，空气内能转化为礼花的机械能；罐内气体内能削减，故A正确，C错误；B．罐内气体内能削减，温度降低，分子热运动速度减慢，故B错误；D．汽油机做功冲程是将内能转化为机械能，而气体将纸筒内的礼花快速喷向远处时，也是将内能转化为机械能，故D正确。3.（2024长春）用水作为暖气中的传热介质是因为水的（）A.沸点高B.密度大C.比热容大D.导电性强【答案】C【解析】用水作为暖气的传热介质是因为水的比热容大，和其他物质相比，在质量相同，降低相同温度时会放出更多的热量。4.（2024安徽）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是A.0℃的物体也具有内能B.只要物体放出热量，温度就肯定降低C.物体温度越高，含有的热量越多D.热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体【答案】A【解析】A．一切物体在任何状况下都具有内能，故A正确；B．物体放出热量同时假如外界对物体做功，那么物体温度不肯定降低，故B错误；C．热量是过程量，只能在热传递过程中体现，不能表述成含有热量，只能表述成放出热量或汲取热量，可以表述成物体温度越高，具有内能越大，故C错误；D．热传递的方向是高温物体放出热量，低温物体汲取热量，故D错误。5．（2024齐齐哈尔）小丰用燃气灶烧水时，下列想法正确的是（）A．烧水是通过做功的方式变更水的内能 B．壶内水温度上升的过程中，内能增大 C．水壶的壶嘴和壶身构成连通器 D．壶内水沸腾时，水汲取热量，温度上升【答案】BC【解析】A.烧水的过程中，水汲取热量，是通过热传递的方式变更水的内能，故A错误；B.在烧水的过程中，水的质量不变、状态不变，温度上升，内能增大，故B正确；C.依据连通器定义可知壶嘴和壶身构成连通器，故C正确；D.壶内水沸腾时，水会始终汲取热量，但水的温度不变，故D错误。6．（2024苏州）下列四张图中利用热传递来变更物体内能的是（）A．钻木取火 B．煤炉烧水 C．压缩空气升温 D．搓手取暖【答案】B【解析】A.钻木取火，机械能转化成内能，是做功的方式变更物体内能的，故A不符合题意；B.煤炉烧水，水汲取热量，温度上升，内能增大，是通过热传递的方式增加水的内能，故B符合题意；C.压缩空气，使空气升温，机械能转化为内能，是通过做功的方式变更物体内能的，故C不符合题意；D.用“搓手”的方法取暖，机械能转化为内能，是通过做功的方式变更物体内能的，故D不符合题意。7.（2024山东泰安）下面是探讨黑点标注的物体内能变更的情景，通过做功使物体内能增加的是（）A把铁丝反复弯折，弯折处变热B.把钢球放入炉火中，烧一段时间C.冬天，用热水袋对手进行取暖D.水烧开时，水蒸气将壶盖顶起【答案】A【解析】A．把铁丝反复弯折，弯折处变热，是摩擦生热，属于做功变更铁丝的内能，符合题意；B．把钢球放入炉火中，烧一段时间，是热传递变更钢球的内能，不符合题意；C．冬天，用热水袋对手进行取暖，是热传递变更手的内能，不符合题意；D．水烧开时，水蒸气将壶盖顶起，是热传递变更水蒸气的内能，不符合题意。8．（2024齐齐哈尔）汽车已经成为现代生活中不行缺少的一部分，现代汽车多数采纳四缸汽油发动机，每个气缸都进行四冲程循环。如图所示是汽油机工作的四个冲程示意图，其中表示做功冲程的是（） A． B． C． D．【答案】C【解析】A.进气门开启，活塞下行，燃料和空气的混合物进入汽缸，是吸气冲程；故A不符合题意；B.两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，故B不符合题意；C.两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，火花塞喷出电火花，是做功冲程，故C符合题意；D.排气门开启，活塞上行，废气被排出汽缸，是排气冲程；故D不符合题意。9．（2024新疆兵团）己知水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），用如图所示的家用电热水壶烧开一壶自来水，水汲取的热量约为（）A.6×104J B.6×105J C.6×106J D.6×107J【答案】B【解析】这样的壶，装满水，水的质量约为2kg。室温温度约为20℃，将水加热至沸腾，水的温度上升了80℃，依据公式可以计算出水汲取的热量为6.72105J。选项A、C、D数值差距较大，不符合题意；选项B数值接近，符合题意。10.（2024海南）如图所示，用酒精灯加热试管里的水，产生的水蒸气将试管塞冲向空中。在这个过程中，能量转化的依次为（）

A.内能——机械能——化学能 B.化学能——内能——机械能C.机械能——内能——化学能 D.内能——化学能——机械能【答案】B【解析】用酒精灯加热水的过程中，酒精的化学能转化为试管和水的内能；当水沸腾时产生大量的水蒸气，试管内的气体压强增大，大于外界大气压，就会将塞子冲出，此过程中试管内水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减小，转化为塞子的机械能，所以，这个过程中能量转化的依次是：化学能→内能→机械能，故B正确。11．如图所示是四冲程汽油机的剖面图，关于其四个冲程的描述正确的是（）A．吸气冲程中，汽油和空气的混合物进入汽缸 B．压缩冲程中，通过做功的方式使汽缸内气体的内能减小 C．做功冲程中，燃料释放的能量绝大部分转化为机械能 D．排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的极少部分【答案】A【解析】A.汽油机在吸气冲程中，进气门打开、排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入汽缸，故A正确；B.在压缩冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，气体的内能变大，此过程是机械能转化为内能的过程，故B错误；C.在做功冲程中，燃料燃烧释放的内能大部分须要克服摩擦、发生热传递而散失，只有一少部分转化为机械能，故C错误；D.在排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的大部分，故D错误。12．（2024黑龙江龙东农垦森工）有关温度、热量和内能的说法错误的是（）A．物体放出热量，其内能肯定减小、温度肯定降低 B．热量都是从内能多的物体向内能少的物体传递 C．把热水倒入碗里，碗变热是通过热传递的方式变更了内能 D．冰在熔化过程中，内能增加而温度保持不变【答案】AB【解析】A.物体放出热量，内能肯定减小，但温度不肯定降低，如晶体在凝固过程中，放出热量、内能减少，但温度保持不变，故A错误。B.热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递；而不是从内能多的物体向内能少的物体传递，故B错误；C.把热水倒入碗中，碗的温度上升，是通过热传递的方式变更了它的内能，故C正确；D.冰在熔化过程中汲取热量，虽然温度保持不变，但内能增加，故D正确；二、填空题1.物体温度上升时汲取的热量Q吸=；物体温度降低时放出的热量Q放=，式中t0表示物体的，t表示物体的，m表示物体的质量，用kg作单位。则比热容应以作单位，这样计算出的热量单位是。【答案】cm(t-t0)，cm(t0-t)，初温，末温Ｊ／（kg.°C），J 【解析】记忆：物体温度上升时汲取的热量Q吸=cm(t-t0)；物体温度降低时放出的热量Q放=cm(t0-t)，式中t0表示物体的初温，t表示物体的末温，m表示物体的质量，用kg作单位。则比热容应以Ｊ／（kg.°C）作单位，这样计算出的热量单位是J。2.（2024天津）端午佳节，粽香万里｡煮粽子是通过______（选填“做功”或“热传递”）的方式来增大粽子的内能；煮熟的粽子散发出香味，这是______现象。【答案】(1)热传递(2)扩散【解析】（1）煮粽子是通过热传递的方式来增大粽子的内能。（2）煮熟的粽子散发出香味，是分子在不停地做无规则运动，属扩散现象。3.（2024江苏连云港）沿海地区昼夜温差比内陆地区昼夜温差小是因为水______。质量为10kg的水温度上升20℃所汲取热量为______J（c水=4.2×103J/（kg·℃））。【答案】(1)比热容大(2)8.4×105J【解析】（1）因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和泥土比较，汲取相同的热量，水的温度上升的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得沿海地区昼夜的温差小。（2）水汲取热量Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×10kg×20℃=8.4×105J4.（2024四川自贡市）用煤气灶把2kg、初温为20℃的水加热到70℃，消耗了20g煤气。已知水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），煤气的热值为4.0×107J/kg，则水汲取的热量为______J，煤气灶烧水的效率为______。【答案】(1)4.2×105(2)52.5%【解析】（1）水汲取的热量Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(70℃-20℃)=4.2×105J（2）20g煤气完全燃烧放出的热量Q放=mq=20×10-3kg×4.0×107J/kg=8×105J燃气灶烧水的效率η==52.5%5．（2024广西北部湾）汽车的发动机常用水作为降温的物质，这是因为水的____较大的原因。汽油的热值是4.6×107J/kg，1kg汽油完全燃烧放出的热量是______J。目前热机的效率还比较低，在热机的能量损失中，_______带走的能量最多，设法利用这部分能量，是提高燃料利用率的重要措施。【答案】比热容4.6×107废气【解析】汽车的发动机常用水作为降温的物质，是因为水的比热容较大的原因；1kg汽油完全燃烧放出的热量是Q=qm=4.6×107J/kg×1kg=4.6×107J；热机的能量损失中，废气带走的能量最多。三、试验探究题1．（2024甘肃天水）在探讨”不同物质的温度变更与吸热关系”试验中，取质量和初温都相同的甲乙两种液体，分别装入相同烧杯中，用相同的加热器加热，如图A所示。（1）图B为某时刻的温度，其示数为℃。（2）分析图C可知，汲取相同热量，液体升温更高；液体更适合作汽车发动机的冷却液。（3）若甲、乙液体从图C所示的初温分别上升到40℃和35℃，汲取热量之比为2：1，则甲、乙液体的比热容之比为。【答案】（1）39；（2）乙；甲；（3）3：2。【解析】（1）图B中，温度计分度值为1℃，示数为39℃；（2）分析图C可知，汲取相同热量，即加热相同时间，如下所示，乙液体升温更高；依据比较吸热实力的第2种方法，甲的吸热实力强，比热容大，依据Q＝cm△t，相同的质量甲乙两种物质，上升相同的温度，甲吸热多，冷却效果好，甲液体更适合作汽车发动机的冷却液；（3）若甲、乙液体从图C所示的初温分别上升到40℃和35℃，上升的温度分别为：20℃和15℃，汲取热量之比为2：1，依据c＝，则甲、乙液体的比热容之比为：＝×＝×＝3：2。【点评】本题比较不同物质的吸热实力，考查限制变量法、转换法的应用和比较吸热实力的方法，为热学中的重要试验。2.小明为比较“不同物质的吸热实力”设计了如下的试验方案：将质量相同的水和煤油分别装入烧杯中，固定在铁架台上，用两个相同的酒精灯同时加热水和煤油，试验装置如图所示，试验时每隔一段时间同时测量水和煤油的温度。（1）在安装、调整试验器材时，科学合理的依次是（图甲中）：先调整固定________位置，再调整固定_______的位置（两空均选填“A”或“B”）。（2）下表是小明记录的数据，由表格可知，小明是通过视察比较_________的多少，来比较水和煤油的吸热实力的，小明得出的结论是_____________________________。物质次数质量m/kg上升的温度△t/℃加热的时间t/min水10.110220.2104煤油30.110140.2102（3）若水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），请你计算出第一次试验中，水汲取的热量是______J。【答案】（1）BA（2）加热时间， 相同质量的水和煤油，在上升相同的温度时，水须要的加热时间长，故水的吸热实力大（3）4.2×103【解析】（1）先通过估测酒精灯火焰大致位置，调整固定B后，放上玻璃杯，然后再依据温度计能正确测量液体温度时的位置，调整确定A.（2）对于不同物质，利用限制变量法，依据加热时间来视察温度计度数，看吸热实力。（3）对于水，已知c=4.2×103J/（kg•℃）m=0.1kg△t=10℃．利用吸热公式Q吸=cm△t求出即可。四、分析简答题（每题5分，共10分）1.在工厂里，机床切削工件时，经常向工件不断地浇一种乳白色的冷却液，使它能连续切削工件，试从能量角度分析工件内能的变更状况。【答案】见解析。【解析】机床切割工件时，克服摩擦阻力做功将机械能转化为工件的内能，工件内能增大温度上升，浇白色冷却液后工件通过热传递将热量转移给冷却液，工件的内能削减温度降低。2.人类独创和运用热机已有几百年的历史，而实现登月安排不过几十年。人类第一个登上月球的车并不是用热机作动力机驱动的，而是用电驱动的，用热机驱动为什么不行？【答案】见解析。【解析】热机工作时通过燃料燃烧将化学能转化为内能，再把内能转化为机械能做功驱动机车运转。而月球表面没有空气燃料无法燃烧。所以月球车用机电驱动而不用热机驱动。3.（2024浙江温州）英国物理学家斯特林于1816年独创了“斯特林发动机”。斯特林发动机气缸内工作介质易汽化、易液化，该介质经过吸热膨胀，冷却压缩的循环过程输出动力，因此又被称为热气机。某工程师依据“斯特林发动机”原理设计了如图甲所示的模型机，工作过程中飞轮持续旋转如图乙。请结合所学学问说明飞轮能持续转动的工作原理。【答案】酒精灯加热将化学能转化为内能，热气缸中的工作物质吸热汽化膨胀，推动活塞A向右运动做功，将内能转化为机械能：由于飞轮具有惯性，带动活塞A向左运动，活塞A将气缸中的工作物质推入冷气缸并液化，活塞B又将物质推回热气缸。如此反复。【解析】气体对外做功，气体的内能转化为机械能，依据图示可知，酒精灯加热将化学能转化为内能，热气缸中的工作物质吸热汽化膨胀，推动活塞A向右运动做功，将内能转化为机械能：由于飞轮具有惯性，带动活塞A向左运动，活塞A将气缸中的工作物质推入冷气缸并液化，活塞B又将物质推回热气缸。如此反复。五、计算与综合应用题1.（2024·甘肃省金昌市)2024年是全面建成小康社会目标实现之年，乡亲们淘汰了柴炉，改用了清洁干净的液化自然气炉。(1)将初温为的一壶水恰好加热到，须要汲取多少热量？(2)若液化自然气炉完全燃烧自然气放出的热量有40%被水汲取，烧开这壶水须要燃烧多少立方米自然气？（自然气热值为，水的比热容为）【答案】(1)6.72×105J；(2)0.04m3【解析】(1)水汲取的热量Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J(2)自然气放出的热量Q放==1.68×106J须要自然气的体积=0.04m32．在“探究水沸腾时温度变更的特点”试验中，用酒精灯给烧杯中的水加热，烧杯中盛有20℃、质量为100g的水，在一个标准大气压下加热至沸腾，假如完全燃烧酒精3g。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），酒精的热值为3.0×107J/kg]求：（1）水汲取的热量是多少？（2）此过程中酒精灯烧水的热效率。（3）科学探讨表明：