3.5物体的内能 同步练习（含解析）

物体的内能
一、单选题
1.关于内能、温度和热量，下列说法正确的是（ ）
A. 物体的内能跟物体的运动速度、物体的温度和物质状态都有关系
B. 不同燃料燃烧时，放出热量较多的热值越大
C. 内燃机的压缩冲程将机械能转化为气缸内气体的内能，导致气体内能增加，温度升高
D. 内能总是从内能多的物体向内能少的物体转移
2.关于温度、热量、内能，说法正确的是( )
A. 相互接触的两个物体，热量总是从内能多的物体传向内能少的物体
B. 物体吸收了热量，它的温度一定升高
C. 质量相同时，温度升高较多的物体吸收的热量一定多
D. 物体内能减小时，不一定是物体放出了热量
3.下列关于内燃机的说法正确的是（ ）
A. 用比热容较大的物质作冷却液 B. 做功冲程是将机械能转化为内能
C. 消耗的燃油是取之不尽的能源 D. 它的大量使用使城市的温度降低，缓解了热岛效应
4.下列关于温度与内能在实际中应用的实例，说法正确的是( )
A. 在炒菜时，用铲子在锅内反复翻炒，是通过做功的方法来增加菜的内能的
B. 用锤子敲打钉子时，钉子温度会升高，这是通过热传递的方法改变钉子内能的
C. 松开用气筒打足气的气球进行放气，相当于内燃机的做功冲程
D. 旋开常温的可乐瓶盖，会在瓶口处看到“白气”，这是瓶内可乐汽化成的水蒸气
5.高压锅是常用炊具之一，它省时高效，深受消费者欢迎。下列说法正确的是( )
A. 高压锅限压阀被顶起时的能量转化与热机的压缩冲程相同
B. 高压锅工作时通过热传递的方式增加内能
C. 高压锅工作时限压阀附近的白雾是锅内溢出的水蒸气
D. 高压锅是利用液体的沸点随气压的增大而降低的原理来工作的
6.下列有关热的说法正确的是（ ）
A. 晶体在熔化过程中温度不变，内能也不变
B. 热机所用燃料的化学能转化成的内能越多，该热机的效率越高
C. 某台四冲程汽油机的飞轮转速为2400r/min，则1s内该汽油机对外做功80次
D. 在沿海，由于陆地和大海升、降温快慢不同，所以白天的风通常从大海吹向陆地
7.关于分子和物体内能，下列说法正确的是( )
A. 固体间能扩散，表明固体物质分子是运动的
B. 杯子里的水可以任意倒出，说明水分子间没有引力
C. 把0℃的冰块加热熔化成0℃的水，其内能不变
D. 热传递过程中，内能总是从内能多的物体向内能少的物体转移
8.母亲节,小秦为妈妈煮了一锅热气腾腾的面条,下列分析正确的是 ( )
A. 面条入锅后温度升高,内能增加 B. 煮面条时,主要通过做功的方式改变了面条的内能
C. 闻到了面条的香味,表明扩散只在气体中发生 D. 面条没有粘在一起,表明分子间有斥力
9.国际千克原器作为质量计量标准，由铂依合金制成，科学家发现其质量有极微小变化。2019年5月20日，服役129年的国际千克原器退役，今后将使用普朗克常量来定义千克，以提高千克定义的精确性。下列关于国际千克原器的说法不正确的是（ ）
A. 铂依原子不做热运动，不具有内能 B. 用铂依合金制作的原因之一是其耐磨损
C. 保存在双层玻璃钟罩内有助于防氧化、防腐蚀 D. 质量变化过程中，所含铂依合金的多少发生变化
10.如图所示实验，试管口木塞冲出过程，下列说法正确的是（ ）
A. 试管口出现的白雾是水蒸气 B. 试管口出现白雾说明水蒸气内能增加
C. 能量转化情况与电动汽车充电时相同 D. 水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能减少
11.如图所示，70kg的消防员沿着钢管匀速下滑时感到手心发烫，此时受到钢管对他的摩擦力大小和导致手心内能改变的方式是（ ）
A. 70N 热传递 B. 70N 做功 C. 700N 热传递 D. 700N 做功
12.如图所示的四种交通工具，不用热机作为动力机械的是( )
A. 自行车 B. 轮船
C. 卡车 D. 飞机
二、填空题
13.“汽车不但要吃油，有时也要喝水”，用水冷却发动机是因为水的比热容大，在发动机开始工作后一段时间内，水箱中水的内能会 （填“增加”或“减少”），一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1200r/min，则汽油机每秒钟内完成 冲程和对外做功 次。
14.如图是一个“简易冰箱”，毛巾与铁箱紧贴，水通过毛巾从铁箱上面的水盆渗到下面的水盆中，毛巾上的水会 吸热，使箱内的温度降低，这是通过 的方式来改变物体的内能。
三、解答题
15.阅读材料并回答问题：
材料一：中国人首先发明火箭这一事实被世界所公认。宋朝时出现的爆竹是原始的喷气式火箭；明朝时出现的“火龙出水”火箭是近代火箭的始祖；明朝时万户进行了最早的火箭升空试验（如图甲所示），成为载人飞行先驱。
材料二：2020年11月24日，长征五号遥五运载火箭（如图乙所示）成功发射嫦娥五号探测器，开启中国首次地外天体采样返回之旅。从1970年4月，长征一号运载火箭成功发射东方红1号卫星开始到现在，我国火箭研究与应用处于世界领先水平。
材料三：现代火箭的飞行原理与万户的升空试验原理基本相同。现代火箭大多是利用喷气发动机（如图丙所示）升空的，而喷气发动机是利用燃料在燃烧室中燃烧，燃气经喷管向后高速喷出，从而获得向前的动力。
（1）如图甲所示，万户升空试验所用火箭的燃料为“黑火药”，黑火药爆炸的原理为：2KNO3+S+3C=X+N2↑+3CO2↑，其中反应物硝酸钾属于________（选填“酸”“碱”或“盐”）物质X的化学式________。
（2）如图乙所示，火箭上升过程中与大气摩擦产生大量的热，这是通过________的方式改变物体的内能；火箭以液态氢做燃料主要原因是氢气的________大。
（3）汽油机的________冲程工作时的原理跟如图丙所示的喷气发动机燃烧室工作时的原理一致。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 C
【解析】【分析】根据对内能、温度和热量的认识分析判断。
【解答】A.物体的内能与温度、状态、物质的质量等因素有关，与物体的宏观机械运动无关，故A错误；
B.根据Q=qm可知，当燃料的质量相同时，放出热量较多的热值较大，故B错误；
C.内燃机的压缩冲程将机械能转化为气缸内气体的内能，导致气体内能增加，温度升高，故C正确；
D.内能总是从温度高的物体向温度低的物体转移，故D错误。
故选C。
2.【答案】 D
【解析】【分析】根据温度、热量和内能的关系分析判断。
【解答】A.相互接触的两个物体，热量总是从温度高的物体传向温度低的物体 ，故A错误；
B.物体吸收了热量，它的温度不一定升高，例如水沸腾时吸热但温度不变，故B错误；
C.根据Q=cm△t可知，质量和比热容相同时，升高的温度越多，吸收的热量越多，没有说明比热容的关系，故C错误；
D.物体内能减小时，不一定是物体放出了热量，也可能是对外做功了，故D正确。
故选D。
3.【答案】 A
【解析】【分析】根据有关内燃机的知识分析判断。
【解答】A. 用比热容较大的物质作冷却液，根据Q=cm△t可知，当质量和升高的温度相同时，冷却液可以吸收更多的热量，保证内燃机的正常工作，故A正确；
B. 做功冲程是将内能转化为机械能，故B错误；
C. 消耗的燃油不可再生能源，在短时间不可能得到补充，故C错误；
D. 它的大量使用使城市的温度升高，产生大量的二氧化碳，加重热岛效应，故D错误。
故选A。
4.【答案】 C
【解析】【分析】（1）做功改变物体内能的本质是能量的转化；
（2）热传递改变物体内能的本质是能量的转移；
（3）热机的压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程将内能转化为机械能；
（4）水蒸气是无色、透明的气体。
【解答】A.在炒菜时，用铲子在锅内反复翻炒，是通过热传递的方法来增加菜的内能的，故A错误；
B.用锤子敲打钉子时，钉子温度会升高，这是通过做功的方法改变钉子内能的，故B错误；
C.松开用气筒打足气的气球进行放气，压缩气体向外做功，将内能转化为机械能，相当于内燃机的做功冲程，故C正确；
D.旋开常温的可乐瓶盖，会在瓶口处看到“白气”，这是瓶内的水蒸气液化而成的小水珠，故D错误。
故选C。
5.【答案】 B
【解析】【分析】（1）热机的压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程将内能转化为机械能；
（2）热传递的本质是能量的转移，而做功的本质是能量的转化；
（3）水蒸气是无色透明的；
（4）液体的沸点随气压的增大而升高，随气压的减小而降低。
【解答】A.高压锅限压阀被顶起时，将水蒸气的内能转化为限压阀的机械能，它的能量转化与热机的做功冲程相同，故A错误；
B.高压锅工作时通过热传递的方式增加内能，故B正确；
C.高压锅工作时限压阀附近的白雾是锅内溢出的水蒸气液化而成的小水珠，故C错误；
D.高压锅是利用液体的沸点随气压的增大而降低的原理来工作的，故D错误。
故选B。
6.【答案】 D
【解析】【分析】（1）根据晶体熔化的特点判断；
（2）根据热机的效率的定义判断；
（3）在四冲程内燃机中，飞轮转动2次做功1次；
（4）根据比热容的知识判断。
【解答】A.晶体在熔化过程中温度不变，但是不断吸热，内能增大，故A错误；
B.热机所做的有用功与燃料完全燃烧放出的热量之比越大，该热机的效率越高，故B错误；
C.某台四冲程汽油机的飞轮转速为2400r/min，则1s内该汽油机飞轮转动圈数为： ， 则1s内对外做功次数为： ， 故C错误；
D.根据Q=cm△t可知，当水和砂石同时吸收相同的热量时，水的比热容大，则温度升高的慢，即白天时，沿海地区的气温低于内陆，则沿海地区的气压大于内陆，此时风从大海吹向内陆，故D正确。
故选D。
7.【答案】 A
【解析】【分析】（1）扩散现象说明：①分子之间有空隙；②一切分子都在不停的作无规则运动；
（2）液体之所以能够流动，是因为分子之间有引力，但是比固体分子之间的作用力小；
（3）冰熔化成水要吸收热量；
（4）温度的高低是决定内能转移方向的关键。
【解答】A.固体间能扩散，表明固体物质分子是运动的，故A正确；
B.杯子里的水可以任意倒出，说明水分子间有引力，但是引力很小，故B错误；
C.把0℃的冰块加热熔化成0℃的水时要吸热，其内能增大，故C错误；
D.热传递过程中，内能总是从温度高的物体向温度低的物体转移，故D错误。
故选A。
8.【答案】 A
【解析】【分析】（1）温度升高，物体的内能肯定增加；而内能增加，物体的温度不一定升高；
（2）做功改变物体内能的本质是能量的转化；热传递改变物体内能的本质是能量的转移；
（3）扩散可以发生在一切物体之间；
（3）分子之间作用力是需要一定的距离的，当分子之间的距离大于这个距离时，引力和斥力几乎为0.
【解答】A.面条入锅后，温度升高，内能增大，故A正确；
B.煮面条时，主要通过热传递的方式改变了面条的内能，故B错误；
C.扩散可以发生在固体，液体和气体之间，故C错误；
D.面条没有粘在一起，说明分子之间距离太大，不能说明分子之间有斥力，故D错误。
故选A。
9.【答案】 A
【解析】【分析】物体都由分子、原子和离子 组成（水由分子组成，铁由原子组成，盐由离子组成），而一切物质的分子都在不停地运动，且是无规则的运动。分子的热运动跟物体的温度有关 （0℃的情况下也会做热运动，内能就以热运动为基础），物体的温度越高，其分子的运动越快。内能从微观的角度来看，是分子无规运动能量总和的统计平均值。在没有外场的情形下分子无规运动的能量包括分子的动能、分子间相互作用势能以及分子内部运动的能量。
【解答】A、铂依合金是固体，其分子依然运动，只是比较弱，任何物质在任何情况都有内能；故A错误；
B、铂依合金固体在129年才发生极微小的变化，且铂依合金硬度较大，所以耐磨损；故B正确；
C、铂依合金保存在双层玻璃钟罩内可以隔绝与空气的接触，可以防止铂依合金的氧化和腐蚀；故C正确；
D、质量代表所含物质的多少，当铂依合金质量发生变化时，其含量一定发生改变；故D正确；
故答案为：A。
10.【答案】 D
【解析】【分析】（1）水蒸气是无色、透明的气体，我们用肉眼看不到；
（2）物体对外界做功，内能减少；外界对物体做功，内能增大；
（3）蓄电池充电时将电能转化为化学能。
【解答】A.试管口出现的白雾不是水蒸气，是水蒸气放热液化而成的小水珠，故A错误；
B.试管口出现的白雾说明水蒸气温度降低，内能减少，故B错误；
C.木塞冲出的过程，将水蒸气的内能转化为木塞的机械能；电动汽车充电时，将电能转化为化学能，二者不相同，故C错误；
D.水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能减少，木塞的机械能增加，故D正确。
故选D。
11.【答案】 D
【解析】【分析】（1）当消防员顺着钢管匀速下滑时，根据二力平衡的知识计算摩擦力的大小；
（2）改变物体内能的两种方式：做功和热传递。
【解答】（1）当消防员顺着钢管匀速下滑时，它处于平衡状态，即它受到的摩擦力和重力是平衡力，那么f=G=mg=70kg×10N/kg=700N；
（2）手心发烫，说明手心的温度升高，内能增大，即通过摩擦做功的方式，将机械能转化为内能。
故选D。
12.【答案】 A
【解析】【分析】热机是利用燃料燃烧释放出内能，然后将内能转化为机械能的机器，据此判断即可。
【解答】A.自行车是利用人的力量前进的而不是热机，故A合题意；
B.轮船是利用柴油在机器汽缸内燃烧释放内能，然后将内能转化为轮船的机械能的原理工作的，故B不合题意；
C.卡车也是利用内燃机将柴油燃烧释放的内能转化为机械能工作的，故C不合题意；
D.飞机利用喷气发动机将燃料释放的内能转化为机械能的，故D不合题意。
故选A。
二、填空题
13.【答案】 增加；40；10
【解析】【分析】（1）物质吸热，温度升高，内能增大；物质放热，温度降低，内能减小；
（2）四冲程内燃机的一个工作循环有4个冲程，曲轴转动2圈，做功1次，据此计算即可。
【解答】（1）在发动机开始工作后一段时间内，水箱中水会吸收发动机的热量，从而使水的内能增加。
（2）飞轮转动2圈完成一个工作循环，而每个工作循环包括4个冲程。因为飞轮转速1200r/min，则每分钟工作循环的次数：次，每分钟完成冲程的个数：600×4=2400个，每秒钟完成的冲程数：个。每分钟工作循环600次，即对外做功600次，那么每秒钟对外做功次数：次。

14.【答案】 汽化；热传递
【解析】【分析】（1）物质由液态变成气态叫汽化，汽化吸热；
（2）改变物体内能的方法：①做功，本质是能量的转化；②热传递，本质是能量的转移。
【解答】（1）如图是一个“简易冰箱”，毛巾与铁箱紧贴，水通过毛巾从铁箱上面的水盆渗到下面的水盆中，毛巾上的水会由液态变成气态发生汽化现象吸热，使箱内的温度降低；
（2）箱内的热量传递给毛巾上的水，这是通过热传递的方式来改变物体的内能。
三、解答题
15.【答案】 （1）盐；K2S
（2）做功（或克服摩擦做功）；热值
（3）做功
【解析】【分析】（1）酸由酸根离子和氢离子构成，碱由金属离子（或铵根离子）与氢氧根离子构成，盐由金属离子（或铵根离子）与酸根离子构成。根据反应前后原子的种类和个数保持不变推测X的化学式；
（2）改变物体内能的方式：①做功；②热传递。1kg某种燃料完全燃烧时放出的热量叫热值，它反映燃料燃烧时的放热本领大小；
（3）四冲程内燃机的压缩冲程，将机械能转化为内能；做功冲程，将内能转化为机械能。
【解答】（1）根据化学式KNO3可知，硝酸钾由金属钾离子和硝酸根离子构成，肯定属于盐。
根据 2KNO3+S+3C=X+N2↑+3CO2↑ 得到：2K+2N+6O+1S+3C=X+2N+3C+6O，那么X=2K+1S，因此X的化学式为K2S。
（2）如图乙所示，火箭上升过程中与大气摩擦产生大量的热，这是通过做功（或克服摩擦做功）的方式改变物体的内能；火箭以液态氢做燃料主要原因是氢气的热值大。
（3）如图丙所示的喷气发动机燃烧室工作时的原理为燃气的内能转化为机械能，与汽油机的做功冲程原理相同。