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
2.与物体温度升高时吸收热量的多少无关的因素是（ ）
A. 质量 B. 初温 C. 比热 D. 温度变化量
3.如图所示,在试管内装适量的水,用橡皮塞塞紧管口,加热一段时间后橡皮塞冲出,同时管口附近产生“白气”。以下分析不正确的是（ ）
A. 水温上升时,水的内能增加 B. 加热时管内的水不断汽化
C. 管内气体对橡皮塞做功,其内能减少 D. 试管口的“白气”是水蒸气
4.下列关于内能的说法中，正确的是( ) 。
A. 静止的物体没有内能 B. 0℃以下的物体没有内能
C. 内能和机械能是同一种形式的能量 D. 内能与物体的温度有关
5.小男孩沿滑梯自上而下滑动，该过程从能量的转化和转移角度，可用下面三句话来概括：①小男孩克服摩擦做功，动能转化为内能；②小男孩从滑梯上滑下时，重力势能转化为动能；③小男孩的臀部吸热，内能增加，温度升高。以上三种情况发生的顺序是( )。
A. ①②③ B. ②③① C. ②①③ D. ③②①
6.关于下列几个实验的说法正确的是（ ）
A. 图甲的实验可研究空气被压缩时内能减小
B. 图乙的实验可模拟分子的无规则运动
C. 图丙的实验可以验证质量守恒定律
D. 图丁的实验用于研究植物蒸腾作用
7.如图所示，在放有一支温度计的瓶内盛少量水，用橡皮塞塞紧瓶口，再用打气筒向瓶内打气，当瓶内气压达到足够大时，塞子从瓶口冲出，且原来透明的瓶内充满了白雾。对“塞子从瓶口冲出”分析正确的是 （ ）
A. 塞子冲出过程与汽油机的压缩冲程原理相似
B. 原来透明的瓶内充满了白雾原因是温度升高
C. 塞子冲出过程是外界对气体做功，使气体内能增大
D. 温度计示数下降是瓶内气体对外做功引起内能减少
8.婚礼上常用的礼花喷射器结构如图，气罐内有高压气体，气罐通过气阀与纸简相连。使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. 罐内气体的内能增加 B. 气罐内壁的温度降低
C. 罐内气体通过热传递方式改变了内能 D. 该过程能量转化方式与汽油机压缩冲程类似
9.如图所示，“在金属管内装一些酒精，当迅速来回拉动绕过金属管的粗绳时，筒壁会发热，一会儿，看到紧塞在管口的塞子突然被射出，同时听到‘呯’的一声。”根据这些现象，下列说法不正确的是（ ）
A. 来回拉动粗绳时，将机械能转化为内能
B. 塞子被射出，将内能转化为机械能
C. 筒壁会发热，原因是酒精的化学能转化为内能
D. “呯”的一声，是塞子突然射出时引起空气振动产生的
10.如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团硝化棉，迅速下压活塞，硝化棉燃烧起来，活塞被向上顶起。关于这个过程下列说法正确的是（ ）
A. 活塞对棉花做功，使棉花温度升高，达到其着火点
B. 硝化棉燃烧的过程中，通过做功的方式使筒内空气的内能增加
C. 活塞被向上顶起相当于内燃机的做功冲程
D. 缓慢压下活塞也能看到同样的实验现象
11.光发动机是一种把光能转化为机械能的装置，主要结构如下图所示。在太阳光照射下，化学反应室内密封着的气态物质N2O4发生反应：N2O4光照O2+2NO，导致室内气压增大；在无光条件下，室内发生“逆向反应”，导致室内气压减小。当窗口有光射入时，活塞移动，该过程相当于下图汽油机四个冲程中的（ ）
A. B. C. D.
12.下列关于温度、内能和热量的说法正确的是（ ）
A. 温度越高的物体，它的内能就越多 B. 要使物体内能增加，一定要吸收热量
C. 物体吸收热量，它的温度就会升高 D. 物体温度升高，它的内能就增加
二、填空题
13.“辽宁舰”服役，圆了中国航母梦。如上图为航母上简化图的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度。牵引索与蒸汽活塞连接的两个滑轮为 （选填“定滑轮”或“动滑轮”）。 气缸内蒸汽体积膨胀，对外做功，内能 ， 同时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力。
14.在其他条件不变的情况下，外界对物体做功，物体的内能 ；在其他条件不变的情况下，物体对外做功，物体的内能 。
三、解答题
15. 1845年焦耳做了最好的用摩擦加热液体的实验。实验如图所示：他在容器里装一定质量的水，中间安上带有叶轮的转轴，转轴上绕上绳子，绳子另一端通过滑轮与重物相连。当重物下降时，绳子拉动转轴转动,带动叶片旋转，由于叶片和水的摩擦，容器里的水温度升高。通过测量和计算，可以比较重物减少的机械能与水增加的内能的关系。该实验为能量守恒定律的确立奠定了定量的实验基础。
（1）若实验中两个重物的总质量为 25kg,下降高度为 10m,则这两个重物减少的总机械能为 J；
（2）若容器中水的质量为 0.5kg,实验测得水温升高 1℃,请计算水内能的增加量： J；(C 水 =4.2×103 J/kg.℃)
（3）某兴趣小组多次重复以上实验,发现实验结果和能量守恒定律并不吻合。请写出造成这种结果的可能原因 (写一种即可)。
四、实验探究题
16.热机发明后，一直在持续的改进和发展中。
材料一：1769年，法国人居纽制造出蒸汽机推动的三轮汽车(图甲)，传统蒸汽机的燃料在气缸外部燃烧(图乙)，热效率为5%-8%之间。
材料二：1862年，法国人德罗夏提出内燃机(内燃指燃料在气缸内燃烧)的四冲程循环理论：①气缸的向外运动造成的真空将混合气体燃料吸入气缸；②通过气缸的向内运动对进入气缸里的燃料进行压缩；③高压燃烧气体产生巨大爆发力；④将已经燃烧的废气从气缸中排出。
材料三：1876年，德国人奥托制造出以四冲程为依据的煤气内燃机，利用飞轮的惯性使四冲程自动实现循环往复，内燃机的效率达到14%。
（1）四冲程循环理论提及的“巨大爆发力”由下图中的 冲程实现。
A.
B.
C.
D.
（2）德罗夏提到的内燃方式是基于________的猜想。
（3）老师在重复演示“做功改变内能“实验(图丙)之间，需在拔出活塞后将厚玻璃筒甩几下，其目的与内燃机的________(选填“吸气“、“压缩”、“做功”或“排气”)冲程的原理相似。
答案解析部分
一、单选题
1.【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。
2.【答案】 B
【解析】【分析】根据Q=cm△t分析即可。
【解答】根据Q=cm△t可知，影响物体吸收热量多少与物体的质量，比热容和升高的温度有关，与初温无关，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
3.【答案】 D
【解析】【分析】（1）温度升高，物体的内能增大；温度降低，物体的内能减小；
（2）物质由液态变成气态叫汽化；
（3）物体对外界做功，物体的内能减小；外界对物体做功，物体的内能增大；
（4）水蒸气是无色、无味和透明的气体。
【解答】A.水温上升时，水的内能增加，故A正确不合题意；
B.加热时管内的水吸热，从液体变成气体不断汽化，故B正确不合题意；
C.管内气体对橡皮塞做功，将内能转化为橡皮塞的机械能，则其内能减少，故C正确不合题意；
D.试管口的“白气”不是水蒸气，是水蒸气液化而成的小水珠，故D错误符合题意。
故选D。
4.【答案】 D
【解析】【分析】根据对内能的认识分析判断。
【解答】一切物体都有内能，故A、B错误；
内能与分子的热运动有关，而机械能与物体的宏观运动有关，二者是不同的能量形式，故C错误；
温度越高，分子无规则运动越剧烈，物体的内能越大，故D正确。
故选D。

5.【答案】 C
【解析】【分析】根据能量转化的过程分析判断。
【解答】小男孩沿滑梯自上而下滑动，该过程从能量的转化和转移角度，可用下面三句话来概括：
②小男孩从滑梯上滑下时，重力势能转化为动能；
①小男孩克服摩擦做功，动能转化为内能；
③小男孩的臀部吸热，内能增加，温度升高。
则正确顺序为②①③。
故选C。
6.【答案】 D
【解析】【分析】（1）根据温度与内能的关系和做功可以改变物体的内能角度分析解答。
（2）分子在不停地做无规则运动，分子运动形成扩散现象。
（3）质量守恒定律是物质发生化学变化所遵循的一项基本规律，据此对照丙图解答。
（4）蒸腾作用是水分以气体状态从活的植物体内通过植物体表面（主要是叶子）散失到植物体外的大气中的过程。
【解答】A、图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加，A不符合题意；
B、抽掉玻璃板，可以看到一段时间后，两个瓶子中的气体会混合在一起，最后颜色变得均匀，这是分子运动的结果，是扩散现象，B不符合题意；
C、图丙的实验并不能验证质量守恒定律，C不符合题意；
D、叶是蒸腾作用的主要器官．实验时候人们大多选用阔叶的法国梧桐的枝叶而不是松树的枝叶进行实验，原因是阔叶植物的蒸腾作用比针叶植物植物强，实验现象明显，因此图丁的实验用于研究植物蒸腾作用，D符合题意。
故答案为：D
7.【答案】 D
【解析】【分析】物体对外界做功，内能减少；外界对物体做功，内能增大，根据做功改变物体内能的知识分析判断。
【解答】A.塞子冲出过程，将气体的内能转化为塞子的机械能，与汽油机的做功冲程原理相似，故A错误；
B.原来透明的瓶内充满了白雾原因是温度降低，水蒸气液化成小水珠，故B错误；
C.塞子冲出过程是气体对外界做功，使内能减少，故C错误；
D.温度计示数下降是瓶内气体对外做功引起内能减少，故D正确。
故选D。
8.【答案】 B
【解析】【分析】根据做功改变物体内能的知识分析判断。
【解答】使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，将高压气体的内能转化为礼花的机械能，则气体的内能减小，气罐内壁的温度降低，故A错误，B正确；
罐内气体通过做功的方式改变内能，故C错误；
该过程的能量转化方式与汽油机的做功冲程类似，故D错误。
故选B。
9.【答案】 C
【解析】【分析】根据做功改变物体内能的实验过程、现象和结论分析判断。
【解答】A.来回拉动粗绳时，将机械能转化为内能，故A正确不合题意；
B.塞子被射出，将内能转化为机械能，故B正确不合题意；
C.筒壁会发热，原因是通过摩擦，将活塞的机械能转化为筒壁的内能，故C错误符合题意；
D.“呯”的一声，是塞子突然射出时引起空气振动产生的，故D正确不合题意。
故选C。
10.【答案】 C
【解析】【分析】（1）（2）（4）物体对外界做功，物体的内能减少，温度降低；外界对物体做功，物体的内能增大，温度升高；
（3）四冲程内燃机的做功冲程，将内能转化为机械能；压缩冲程，将机械能转化为内能，据此分析判断。
【解答】A.活塞对空气做功，使空气的内能增大，温度升高，然后空气使棉花温度升高，达到其着火点，故A错误；
B.硝化棉燃烧的过程中，通过热传递的方式使筒内空气的内能增加，故B错误；
C.活塞被向上顶起，将内能转化为活塞的机械能，相当于内燃机的做功冲程，故C正确；
D.缓慢压下活塞，机械能转化为内能的速度很慢，大部分散失，使空气的温度变化很小，因此不也能看到同样的实验现象，故D错误。
故选C。
11.【答案】 A
【解析】【分析】当窗口有光射入时，化学反应室内气压增大，推动活塞做功向外移动，将内能转化为机械能，据此分析判断。
【解答】A.火花塞点火，为做功冲程，将内能转化为机械能，故A符合题意；
B.进气门打开，为吸气冲程，没有能量转化，故B不合题意；
C.排气门打开，为排气冲程，没有能量转化，故C不合题意；
D.两个气门关闭，活塞向上运动，为压缩冲程，将机械能转化为内能，故D不合题意。
故选A。
12.【答案】 D
【解析】【分析】根据温度、内能和热量的关系分析判断。
【解答】A.内能的大小与物质种类、状态、温度和质量等有关，因此温度高的物体质量如果小，它的内能就不一定越多，故A错误；
B. 要使物体内能增加，可以吸收热量，也可以外界对它做功，故B错误；
C.物体吸收热量，它的温度不一定会升高，如：冰熔化时，故C错误；
D. 物体温度升高，它的内能就增加，故D正确。
故选D。
二、填空题
13.【答案】 定滑轮；减小
【解析】【分析】（1）随物体一起移动的滑轮叫动滑轮，不随物体一起移动的滑轮叫定滑轮；
（2）物体对外界做功，内能减小；外界对物体做功，物体的内能增大，据此分析判断。
【解答】（1）根据图片可知，两个滑轮固定不动，不随飞机一起移动，为定滑轮。
（2）气缸内蒸汽体积膨胀，对外做功，内能减小，同时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力。
14.【答案】 增加；减小
【解析】【分析】根据做功改变物体内能的本质解答。
【解答】在其他条件不变的情况下，外界对物体做功，物体的内能增加；在其他条件不变的情况下，物体对外做功，物体的内能减小。
三、解答题
15.【答案】 （1）2500
（2）2100
（3）由于转轴处存在摩擦或液体散热(合理即给分)
【解析】【分析】（1）减小的机械能等于两个重物的重力做的功，根据W=Gh计算；
（2）根据Q=cm△t计算水内能的增加量。
（3）根据转轴处的摩擦或液体散热对实验结果的影响分析解答。

【解答】（1）这两个重物减少的总机械能为：W=Gh=25kg×10N/kg×10m=2500J；
（2）水内能的增加量为：Q=cm△t=4.2×103 J/(kg.℃)×0.5kg×1℃=2100J。
（3）某兴趣小组多次重复以上实验，发现实验结果和能量守恒定律并不吻合，造成这种结果的可能原因：由于转轴处存在摩擦或液体散热。

四、实验探究题
16.【答案】 （1）C
（2）燃料在气缸内燃烧，热量散失少，热效率高
（3）排气
【解析】【分析】内燃机，是一种动力机械，它是通过使燃料在机器内部燃烧，并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机。
(
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
) (
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
) (
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
【解答】（1）产生巨大爆发力的过程是做功冲程；
A、吸气冲程；B、压缩冲程；C、做功冲程；D、排气冲程；故C符合题意；
（2）由材料可知，内燃的效率远大于外燃机的效率，所以德罗夏提到的内燃方式是基于内燃过程中能量散失少，热效率高的猜想；
（3）厚玻璃筒就相当于内燃机的内部空间，而活塞相当于飞轮，所以把玻璃筒甩几个是为了让玻璃筒中的气体排出，相当于排气冲程；
故答案为：（1）C；（2） 燃料在气缸内燃烧，热量散失少，热效率高；（3）排气。