一、内能的利用选择题
1.如图所示,在打火机出气孔处加接一根长约10cm的导气管,在导气管外部滴了一滴水,然后打开打火机气阀,在导气管末端点燃排出气体丁烷,不到一分钟的时间,导气管外的水滴变变成了冰粒.这一现象解释正确的是()
A. 气阀打开后,液态的丁烷会放热被液化
B. 附着在导气管外部的水滴变成冰粒发生的物态变化是凝华现象
C. 导气管末端的丁烷气体燃烧时,能量转化是化学能转化为内能
D. 丁烷的热值与丁烷的燃烧情况有关
【答案】C
【解析】【解答】解:A、打火机内装的是液态的丁烷气体,气阀打开后,丁烷会由液态变为气态,汽化吸热,故A错误; B、液态水变为固态冰属于凝固现象,故B错误;
C、丁烷气体燃烧时,化学能转化为内能,故C正确;
D、热值与燃烧情况无关,故D错误.
故选:C.
【分析】(1)物质从气态变为液态的过程称为液化;(2)物质由液态变为固态是凝固;(3)燃料燃烧过程中化学能转化为内能;(4)热值是燃料的特性,与燃料的质量、放出热量、燃烧是否充分等因素无关.
2.李丽周末和家人乘车去游玩,某一时刻她看到汽车转速表显示的转速为1800r/min,她向爸爸了解到汽车发动机为四冲程发动机,则此时汽车在1s内完成了()
A. 60个冲程,做了15次功
B. 60个冲程,做了60次功
C. 120个冲程,做了30次功
D. 30个冲程,做了30次功
【答案】A
【解析】【解答】解:
飞轮转速是1800r/min=30r/s,即该飞轮每秒钟转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圈共做功15次、有60个冲程,故A正确,BCD错误.
故选A.
【分析】四冲程汽油机在一个工作循环中,活塞上下往复两次,飞轮转两圈、做功1次.3.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.
4.关于温度、内能,下列说法正确的是()
A. 温度高的物体内能一定大
B. 比热容与物体吸收或放出的热量的多少有关
C. 燃料的热值与燃料燃烧的情况有关
D. 金属很难被压缩,表明构成物质的分子之间存在斥力的作用
【答案】 D
【解析】【解答】解:A、在状态、质量不确定的情况下,温度高的物体内能不一定大,故A错误;
B、比热容是物质本身具有的特性,决定于物质种类和状态,与物体吸收或放出热量多少没有关系,故B错误.
C、热值是燃料本身的特性,决定于燃料的种类,与燃烧情况无关.故C错误;
D、因为分子间存在斥力,阻止物体分子相互靠近,导致固体很难被压缩,故D正确.
故选D.
【分析】①内能是物体内部所有分子动能与分子势能的总和,与物质的种类、状态和温度、质量都有关系;②比热容是物质的特性,决定于物质种类和状态,与其它因素无关.③热值是燃料本身的一种特性,决定于燃料的种类;④分子间存在间隙,分子间存在相互的引力和斥力.
5.下列有关热机的说法正确的是()
A. 热机的使用缓解了城市的热岛效应
B. 内燃机的压缩冲程是内能转化为机械能的过程
C. 汽油在使用过程中热值减小
D. 内燃机的冷却液需要用吸热能力强的物质【答案】D
【解析】【解答】解:A、热机会产生大量的废气,排放大量的热量,是加剧城市的热岛效应的原因之一,故A错误;
B、内燃机的压缩冲程是机械能转化为内能的过程,故B错误;
C、汽油在使用过程中,汽油的质量减小,但热值不变,故C错误;
D、内燃机的冷却液需要用吸热能力强的物质即比热容较大的物质,一般用水,是因为水的比热容大,在同等情况可,可以吸收更多的热量,故D正确.
故选D.
【分析】(1)热机会产生大量的废气,排放大量的热量;(2)内燃机的压缩冲程是机械能转化为内能的过程;(3)热值是燃料本身的一种属性,与质量无关;(4)水的比热容大,这是经常被用做取暖介质和冷却剂的原因.
6.汽车已经成为日常生活不可缺少的交通工具,下列关于汽车的说法中正确的是()A. 在汽车水箱的冷却水中加入防冻剂,是为了提高水的凝固点,防止结冰 B. 汽车超速行驶会导致惯性增大,增加事故风险
C. 汽车内燃机的压缩冲程是将机械能转化为内能的过程
D. 汽车发动机启动时所用电机,其工作原理为电磁感应
【答案】 C
【解析】【解答】A,是为了降低水的凝固点,A不符合题意;
B,惯性大小只与物体的质量有关,而与物体的速度无关,B不符合题意;
C,压缩过程中消耗机械能,而内能是增大的,C符合题意;
D,原理是通电导体在磁场中受力运动,D不符合题意;
故答案为:C.
【分析】防冻剂降低了凝固点,惯性和速度无关,压缩冲程将机械能转化为内能,电动机利用了磁场对电流的作用.
7.当汽车以108km/h的速度在高速公路上匀速行驶时,汽车受到的阻力是整车重的0.08倍,效率为40%.已知汽车整车质量为1500kg,油箱容积为50L.(汽油热值q=3.3×107J/L,g=10N/kg).下列说法中错误的是()
A. 汽车匀速前进受到的阻力是1200N
B. 这时汽车牵引力做功的功率3.6×104W
C. 牵引力做的有用功1.65×109J
D. 汽车行驶的路程为550km
【答案】 C
【解析】【解答】解:A、汽车匀速前进受到的阻力:f=0.08G=0.08mg=0.08×1500kg×10N/kg=1200N;故A正确;
B、因为汽车匀速行驶时,处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,
所以汽车受到的牵引力:F=f=1200N,
汽车行驶的速度:v=108km/h=30m/s,
这时汽车牵引力做功的功率:P= = =Fv=1200N×30m/s=3.6×104W;故B正确;C、汽油完全燃烧放出的热量为:Q放=Vq=3.3×107J/L×50L=1.65×109J,
因为汽车的效率η= =40%,
所以牵引力做的有用功:
W有用=ηW总=40%×1.65×109J=6.6×108J,故C错误;
D、根据W=Fs可得,汽车行驶的路程为:
s= = =5.5×105m=550km.故D正确.
故选C.
【分析】(1)根据G=mg和汽车受到的阻力是整车重的0.08倍求出阻力的大小;(2)汽车匀速行驶时,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,根据二力平衡条件求出牵引力的大
小,又知道汽车行驶的速度,根据P= = =Fv求出汽车牵引力做功的功率;(3)知道汽油的热值和油箱容积,可利用公式Q放=Vq计算出汽油完全燃烧放出的热量,又知道汽车的效率为40%,可利用公式W有用=ηW总计算出牵引力做的有用功;(4)利用公式W=Fs的公式变形计算出汽车行驶的路程.
8.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.
9.科研人员设计了一种“能量采集船”,如图所示,在船的两侧装有可触及水面的“工作臂”,“工作臂”的底端装有手掌状的、紧贴水面的浮标.当波浪使浮标上下浮动时,工作臂就前后移动,获得电能储存起来.下列电器设备与“能量采集船”能量采集原理相同的是()
A. 电动机
B. 电磁铁
C. 电扇
D. 发电机【答案】D
【解析】【解答】解:A、电动机消耗电能,消耗电能转化为机械能,不符合题意;
B、电磁铁是利用电流的磁效应来工作的,消耗电能,不符合题意;
C、电风扇转动,将电能转化为了机械能,不符合题意;
D、发电机发电产生电能,属于机械能转化为电能,符合题意.
故选D.
【分析】机械能转化为电能,应该是消耗机械能产生电能的现象.像ACD都是消耗电能的现象,肯定不符合题意.
10.下列四个实验中,其能量转化方式与图示汽油机对应冲程类似的是()
A. 电火花发生器点火后将盒盖顶出
B. 滚摆向下运动
C. 向下压缩空气引火仪
D. 酒精灯加热杯中冷水
【答案】A
【解析】【解答】图中汽油机活塞向下运动,火花塞点火,此冲程为做功冲程,将内能转化为机械能;
A、电火花发生器点火后将盒盖顶出时内能转化为机械能,与图中汽油机能量转化类似;
B、滚摆向下运动重力势能转化为动能;C、向下压缩空气引火仪是机械能转化为内能;
D、酒精灯加热杯中冷水是将化学能转化为内能 .
故答案为:A .
【分析】由图可知,此冲程为做功冲程,消耗了内能获得了机械能,即内能转化为机械能 . 在能量相互转化时,一定是消耗了一种形式的能量,同时获得了另一种形式的能量;在能量转移时,一个物体的能量减少,同时另一物体的能量增大,逐个分析找出与题目相同的选项 .
11.下列关于热值的说法正确的是()
A. 燃料燃烧不完时热值变小
B. 燃料的质量越大,热值越大
C. 燃料热值越大,燃烧放出的热量越多
D. 燃料的热值是燃料本身的一种特性,与其他因素无关
【答案】 D
【解析】【解答】解:A、1kg某种燃料完全燃烧放出的能量,叫做这种燃料的热值,燃烧燃料不完时,放出的热量少,热值不变,A不符合题意;
B、燃料的热值与质量无关,因此2kg煤和1kg煤的热值一样大,B不符合题意;
C、由于不确定燃料的质量,不能计算煤放出的热量,C不符合题意;
D、燃料的热值是燃料本身的一种特性,与燃料的质量无关,不同的物质热值一般不同,D 符合题意。
故答案为:D
【分析】1kg某种燃料完全燃烧放出的能量,叫做这种燃料的热值,燃料的热值是燃料本身的一种特性,与燃料的质量无关.
12.下列关于能源的说法中,正确的是()
A. 核电站利用原子核聚变所释放的能量来发电
B. 煤、石油、天然气都是不可再生能源
C. 随着科技发展,将来可以制造出不消耗能量而不停对外做功的机器
D. 因为能量在转化过程中是守恒的,所以能源是“取之不尽用之不竭”的
【答案】B
【解析】【解答】解:
A、核电站利用的是可控的核裂变释放的能量,故A错误;
B、煤、石油、天然气不能短期内从自然界得到补充,是不可再生能源,故B正确;
C、不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器﹣﹣永动机,违反了能量的转化和守恒定律,不可能制成的,故C错误;
D、能量虽守恒,但可以利用的能源是有限的,还是要节约能源,故D错误.
故选B.
【分析】(1)核电站利用的是核裂变释放的能量;(2)可以长期提供或可以再生的能源属于可再生能源,一旦消耗就很难再生的能源则是不可再生能源;(3)能量即不会消灭,也不会创生,只能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上,在
转移和转化的过程中能的总量是保持不变的.
13.下列说法中正确的是()
A. 电动机是电磁感应现象的应用
B. 导航卫星和数字卫星电视都是利用电磁波传递信号
C. 在汽油机的压缩冲程中,内能转化为机械能
D. 核电站利用的是可控核聚变释放的能量
【答案】B
【解析】【解答】解:A、电动机不是利用电磁感应来工作的,是利用通电导线在磁场中受力转动来工作的,故A错误;
B、电磁波能在真空中传播,导航卫星和数字卫星电视是利用电磁波传递信息的,故B正确;
C、汽油机在压缩冲程中,把机械能转化为内能,不是内能转化为机械能,故C错误;
D、目前的核电站利用的是核裂变释放的能量,故D错误.
故选B.
【分析】(1)电动机是利用通电导线在磁场中受力转动来工作的;(2)电磁波能在真空中传播,导航卫星和数字卫星电视是利用电磁波传递信息的;(3)汽油机在压缩冲程中,把机械能转化为内能;(4)现在的核电站是利用核裂变释放的能量发电的.
14.能量转化是非常普遍的现象,下列关于能量转化的叙述正确的是()
A. 洗衣机甩干衣服时,将内能转化为机械能
B. 电池放电的过程,将电能转化为化学能
C. 炉灶中烘焙燃烧时,将内能转化为化学能
D. 用电热水器烧水时,将电能转化为内能
【答案】 D
【解析】【解答】解:A、洗衣机甩干衣服,消耗电能使脱水桶转动,将电能转化为机械能,A不符合题意;
B、电池放电的过程,将化学能转化为电能,B不符合题意;
C、炉灶中烘焙燃烧时,将化学能转化为内能,C不符合题意;
D、用电热水器烧水时,消耗电能,将电能转化为水的内能,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】判断能量的转化,我们主要看它要消耗什么能量,得到什么能量,因为总是消耗的能量转化为得到的能量.
15.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。
16.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.
17.关于热值和热机效率的描述,下列说法正确的是()
A. 燃料燃烧越充分,燃料的热值就越大
B. 热机里燃料燃烧越充分,热机效率越高
C. 燃料燃烧放出的热量越多,其热值越大
D. 热值和热机效率都只与燃料种类有关【答案】 B
【解析】【解答】A、热值是燃料的特性,与燃烧情况无关,A不符合题意;
B、使燃料燃烧更充分,可以增大有效利用的能量,提高热机的效率,B符合题意;
C、热值是燃料的特性,与放出热量的多少无关,C不符合题意;
D、热值取决与燃料种类,与外界条件无关;而燃料的燃烧情况、能量的损失都会影响热机效率,D不符合题意.
故答案为:B.
【分析】(1)热值(q ):1千克某种燃料完全燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值.热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关;
(2)热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率,在工作过程中,损失的能量越少,热机的效率越高.
18.下图为试验中的新型太阳能汽车,最大速度可达180km/h,测试时以最大速度匀速在水平路面行驶,若考虑空气对汽车的影响,下列说法正确的是()
A. 太阳能汽车在水平方向和竖直方向均受平衡力的作用
B. 地面对太阳能汽车的支持力大于自重
C. 地面对太阳能汽车的支持力和自重是一对平衡力
D. 汽车顶部的太阳能电池把太阳能转化为化学能,继而转化为机械能
【答案】 A
【解析】【解答】A.由于汽车在水平面上匀速直线运动,所以水平面和竖直方向上都受平衡力的作用,A符合题意;
B.地面对汽车的支持力等于重力,B不符合题意;
C.测试时,地面对汽车的支持力和汽车的自重大小不相等,不是平衡力,C不符合题意;
D.太阳能电池把太阳能转化为电能,再转化为机械能,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】匀速直线运动的物体受到平衡力的作用,太阳能电池可以把太阳能转化为电能。
19.下列能量转化的描述正确的是()
A. 手机电池充电:化学能→电能
B. 发电机工作:电能→机械能
C. 干电池供电:化学能→电能
D. 双手摩擦,手变热:内能一机械能
【答案】 C
【解析】【解答】解:A、给手机电池充电时,此时电池相当于用电器,将电能转化为化学能储存起来,A不符合题意;
B、发电机工作时,消耗了机械能,所以是机械能转化为电能,B不符合题意;
C、干电池供电时是电源,是化学能转化为电能,C符合题意;
D、双手摩擦,手变热,是克服摩擦做功,将机械能转化为内能,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】判断能量的转化,我们主要看它要消耗什么能量,得到什么能量,因为总是消耗的能量转化为得到的能量.
20.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.下载本文