3.5 物体的内能 同步练习（含解析）

3.5 物体的内能
一 、选择题
1.下列各项都能使下图瓶内铁屑内能增加， 其中属于做功的是( )
A．不断晃动瓶子 B．用酒精灯加热
C．用手捂瓶子 D．在烈日下照射
2.下列交通工具中，动力设备不是热机的是( )。
A．远洋轮船 B．载重汽车 C．喷气式飞机 D．电动车
3.下列关于温度、内能和热量的说法， 正确的是( )
A．将一杯酒精倒去一半后，剩余酒精的密度和比热不变， 质量和燃烧值减小
B．物体温度越高， 所含热量越多
C．冰块在熔化过程中要吸收热量，温度持续升高
D．质量相同的两个物体，升高相同的温度，内能的增量不一定相同
4.下列关于温度、内能、热量的说法， 正确的是( )
A．物体温度越高， 它的热量就越多
B．要使物体内能增加， 一定要吸收热量
C．要使物体内能增加， 一定要对物体做功
D．物体温度升高， 它的内能一定增加
5.下列情景中，通过做功使加点物体内能减少的是( )
A．搓手取暖 B．水蒸气将塞子冲出
C．烧水 D．压缩中的燃料混合物
6.下列实例中，属于通过做功改变物体内能的是( )
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A．搓手会发热
B．用冷水冷却汽车的发动机
C．晒太阳取暖
D．给可乐饮料加冰降温
7.如图所示， 用充气的气球模拟“喷气火箭”，松开手指后，球内气体向后喷出，气球向前运动。此
过程中( )
A．气球的弹性势能增大 B．球内气体内能减小
C．喷出的气体热运动加剧 D．喷出的气体向外界传递热量
8.下列现象中，属于热传递的方法改变物体内能的是( )
A．冬天天冷， 通过搓手发热取暖
B．刚从蒸笼里拿出的馒头，放一阵子变凉了
C．用锤子敲打石头时， 锤子发热
D．给自行车车胎打气， 打气筒壁变热了
9.甲、乙两杯水温度各为 40℃、80℃, 下列说法正确的是( )
A．只有加热才能使水升温
B．甲杯中水的内能一定比乙杯中的小
C．乙杯中水的温度降低，水的内能一定减小
D．甲杯中的水分子运动一定比乙杯中的剧烈
10.如图是汽油机的能量流向，关于汽油机的工作过程，下列说法不正确的是( )
A．废气排放的能量所占比例最大，减少该部分能量损失是提高热机效率的有效手段
B．冷却水能量的二次利用可以提高能量利用率
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C．该汽油机的热机效率为 30%
D．四冲程汽油机正常工作时，输出有用功的过程是在压缩冲程实现的
二 、填空题
11.汽车发动机工作时,会产生大量的热量,为让它正常工作,需要对它进行冷却,“水冷 ”是冷却方式
之一,这是因为水的 较大,冷却效果好;当水吸收发动机缸体热量后,水的内能 。
12.共享单车不仅为出行带来很大方便， 同时健康，环保，近来风靡全国， 走向世界。
（1）在通过很长的下坡路段时，有经验的骑行者在下坡一段距离后会停车休息， 因为长时间刹车会使
刹车片的 能（填能量形式） 明显增大，容易损坏刹车片。
（2）如图为单车的车篮子示意图，BAC 可视为一个杠杆。若以 A 为支点，物体放在篮子中心 C 点，则 紧固螺丝 B 处对篮子的作用力方向可能是 （选填“F1 ”、 “F2 ”或“F3 ”)，已知 AC 长 12 厘 米， AB 两点距离 6 厘米，当车篮子载物为 5 千克时，B 处受力大小至少是 牛。（车篮子重力
不计）
13.在如图所示的“汽油机模型 ”实验中，厚壁有机玻璃圆筒内底部装有两根与静电起电机相连接的放 电针。将适量的汽油喷入筒内， 用软木塞塞住筒口，摇动起电机。如果观察到放电针放电， 汽油燃烧，
软木塞被高温高压的气体 ，即可模拟四冲程汽油机工作时的 冲程。
三 、实验题
14.小明学习燃料的热值之后，自己设计一个实验来探究酒精和碎纸片的热值大小，实验装置如图所示。 第 3 页（共 11 页）
（1）为保证实验结论的可靠，在实验中应控制 相等、两烧杯中水的初温、质量相等，以及两
个烧杯都应保持相同。
（2）将两个燃烧皿中燃料点燃，分别给烧杯加热， （选填“加热相同时间后”或“等到燃料 燃尽后”），记录下水的温度， 通过比较 来反映燃料燃烧时所放出热量的大小，从而进一步比较
出酒精和碎纸片热值的大小。实验数据记录如下表：
燃料 加热前的水温 t0/℃ 加热后的水温 t/℃
酒精 15 35
碎纸片 15 25
可知： 酒精的热值 q 酒精 （选填“大于”或“小于”）碎纸片的热值 q 纸片。
（3）小明进一步开展实验，测出所燃烧酒精的质量 m 酒精、烧杯中水的质量 m 水 ，查得水的比热容 c 水， 将数据代入公式 m 酒精 q 酒精 ＝c 水 m 水（t﹣t0 ）计算得到的酒精的热值 q 酒精 ，所得测量值与实际值相比会
（选填“偏大”或“偏小”），你认为出现这样情况可能的原因是： （写一点即可）
四 、解答题
15.龙泉刚在中心城区新增了 100 辆纯电动新能源公交车， 以促进公共交通实现“低碳 ”化．下表是某
燃油汽车与纯电动汽车进行测试时的部分数据：
燃油汽车 纯电动汽车
能源种类 汽油（q 汽油=4.5×107J/kg ρ 汽油=0.7×103kg/m3） 电能
牵引力 600N 600N
行使 100km 消粍 8×10﹣3m3 20kW h
二氧化碳排放量 每消耗 1kg 汽油排放 2kg 二氧化碳 0
（1）汽油属于 （填“可再生 ”或“不可再生 ”）
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（2）若燃油汽车与电动汽车正常行驶 100km，则①燃油汽车消耗多少千克汽油？ ②燃油汽车与纯电动
汽车的能量转化效率分别是多少？
（提示：燃油汽车能量转化效率 η 汽 ：汽车牵引力做的功与汽油完全燃烧放出的热量之比； 纯电动汽
车能量转化效率 η 电 ：汽车牵引力做的功与汽车消耗电能之比）
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3.5 物体的内能答案解析
一 、选择题
1.A
【解析】本题考查改变内能的两种方式： 做功和热传递。
A 项属于做功， B、C、D 属于热传递。
2.D
【解析】热机是把燃料的内能转化为机械能的机器，包括蒸汽机、内燃机、喷气发动机等。
远洋轮船、载重汽车和喷气式飞机， 都是利用热机工作的，故 A．B、C 不合题意；
电动机是将电能转化为机械能的，利用的是电动机，故 D 符合题意。
故选 D。
3.解： A．把一杯酒精倒掉一半， 质量和体积均减小一半。而比热容、热值、密度，是物质的一种特性，
不随物体的多少而变化， 故 A 错误；
B、热量是一个过程量， 不能用具有、含有来修饰， 故 B 错误；
C、晶体在熔化过程中，继续吸热，温度不变，内能增大，如冰在熔化时，吸收热量，但温度不变，故
B 错误；
D、根据公式 Q 吸 ＝cmΔt，相同质量的两种物体，比热容可能不同，故升高相同温度，内能增量不一定
相同， 故 D 正确。
故选： D。
4.解： A．物体的温度越高， 内能越大， 内能是状态量，而热量是过程量， 不能说物体温度越高，它的
热量就越多，故 A 错误。
B、要使物体内能增加， 可能吸收热量还可能对物体做功， 故 B 错误。
C、要使物体内能增加， 可能吸收热量还可能对物体做功， 故 C 错误。
D、温度直接影响内能， 物体温度升高，它的内能一定增加，故 D 正确。
故选： D。
5.B
【解析】物体对外做功， 内能减少， 温度减低；外界对物体做功， 内能增大，温度升高。
A．搓手取暖， 通过摩擦做功的方法将机械能转化为内能， 因此双手的内能增加， 故 A 不合题意；
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B.水蒸气将塞子冲出，通过做功的方式， 将水蒸气的内能转化为塞子的机械能，因此水蒸气的内能减
少， 故 B 符合题意；
C．烧水， 是通过热传递的方式将内能转移到水中， 故 C 不合题意；
D.压缩中的燃料混合物， 通过做功的方式将机械能转化为内能，因此混合物的内能增大，故 D 不合题
意。
故选 B。
6.解： A．双手因摩擦而发热，属于做功改变物体内能，故 A 符合题意；
B、用冷水冷却汽车的发动机， 水吸收热量，发动机放出热量， 属于热传递改变物体内能，故 B 不符合
题意；
C、晒太阳取暖，人吸收热量，属于热传递改变物体内能， 故 C 不符合题意；
D、给可乐饮料加冰降温，冰吸收热量，饮料放出热量， 温度降低，属于热传递改变物体内能，故 D 不
符合题意。
故选： A.
7.B
【解析】（1）弹性势能大小与物体弹性形变的程度有关；
（2）根据能量转化的知识判断；
（3）分子运动的剧烈程度与温度有关；
（4）根据改变物体内能的方式判断。
松开手指后，球内气体向后喷出，气球的体积减小，即形变程度减小， 那么弹性势能减小， 故 A 错误；
球内气体的内能转化为气球的机械能，则气体内能减小， 故 B 正确；
喷出的气体内能减小，温度降低，则热运动减弱， 故 C 错误；
喷出气体的温度较低，会从外界吸收热量，故 D 错误。
故选 B。
8.解：
A．两手互相摩擦做功， 机械能转化为内能，使手的内能增加， 温度升高，故 A 错误。
B、刚从蒸笼里拿出的馒头，放一阵子变凉了， 是馒头上的内能一部分转移到空气中了， 是热传递方式
改变了物体的内能。故 B 正确。
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C、用锤子敲打石头时，锤子对石头做功，同时石头对锤子也做功，机械能转化为内能，锤子发热， 属
于做功改变物体的内能， 故 C 错误。
D、给自行车车胎打气时， 活塞压缩空气做功、活塞克服与筒壁间的摩擦做功，机械能转化为内能，内
能增加，使打气筒壁变热，属于做功改变物体的内能， 故 D 错误。
故选： B。
9.C
【解析】（1）根据内能的改变方式判断；
（2）内能的影响因素： ①物质种类； ②温度； ③质量；
（3）根据内能和温度的变化规律判断；
（4）温度越高，分子运动越剧烈。
A．除了加热才能使水升温，还可以通过做功的方式使水升温， 故 A 错误；
B.甲杯中水的温度高，乙杯中水的质量大，那么二者的内能可能相等， 故 B 错误；
C.乙杯中水的温度降低， 水的内能一定减小 ，故 C 正确；
D.甲杯中的水温度低，那么甲中的分子运动一定比乙杯中的不剧烈，故 D 错误。
故选 C。
10.D
【解析】由图中数据可知，燃气燃烧释放的能量通过四个途径进行转化，废气带走 33%，冷却水带走
30%，摩擦与辐射带走 7%，输出的有用功为 100%-33%-30%-7%=30%。
A．废气排放的能量所占比例最大，减少该部分能量损失是提高热机效率的有效手段， 由图中数据可知，
说法正确， A 错误；
B、冷却水能量的二次利用可以提高能量利用率，冷却水能量占比例 30%较高，二次利用可以提高能量
利用率，说法正确， B 错误；
C、该汽油机的热机效率为 30%，根据图中数据可知，热机输出的有用功为：100%-33%-30%-7%=30%，说
法正确，C 错误；
D、四冲程汽油机正常工作时， 输出有用功的过程是在压缩冲程实现的，输出有用功的过程应该在做功
冲程实现， 说法错误，D 正确。
故选 D
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二 、填空题
11.比热容；增大
【解析】（1）根据公式 Q=cm△t 可知，当质量和升高相同的温度时，比热容越多， 物质吸收的热量越
多；
（2）物质吸收热量，内能增大； 放出热量，内能减少。
汽车发动机工作时,会产生大量的热量,为让它正常工作,需要对它进行冷却,“水冷 ”是冷却方式之一,
这是因为水的比热容较大,冷却效果好;当水吸收发动机缸体热量后,水的内能增大。
12.（1）内
（2）F3 ；100
【解析】（1）当紧急刹车时，刹车片与刹车蹄剧烈摩擦， 将机械能转化为内能，导致刹车片的温度升
高，内能增大；
（2）以 A 为支点， 如果没有 B 处的阻力， 那么在 C 处重力的作用下车篮子的 B 点会向哪个方向旋转，
而 B 处的阻力应该和这个方向相反。
动力等于重物的重力 G，动力臂是 CA；阻力臂是 AB，根据杠杆的平衡条件计算 B 处力的大小。
（1）在通过很长的下坡路段时，有经验的骑行者在下坡一段距离后会停车休息， 因为长时间刹车会使
刹车片的内能明显增大， 容易损坏刹车片；
（2）以 A 为支点， 如果没有 B 处的阻力， 那么在 C 处重力的作用下车篮子的 B 点会向左旋转，因此 B
处阻力的方向与它相反， 即作用力方向可能是 F3。
根据杠杆的平衡条件得到：G×CA=F2 ×AB；
5kg×10N/kg×12cm=F2 ×6cm；
解得： F2=100N。
13.冲出； 做功
【解析】（1）汽油燃烧， 产生大量高温高压的燃气，对软木塞产生巨大的压力。当压力大于瓶口的摩
擦力时，软木塞被里面的气体冲出来，将气体的内能转化为软木塞的机械能。
（2）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。
（1）如果观察到放电针放电，汽油燃烧， 软木塞被高温高压的气体冲出；
（2）可模拟四冲程汽油机工作时的做功冲程。
三 、实验题
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14.燃料的质量；等到燃料燃尽后；水升高的温度；大于；偏小；燃料不能完全燃烧放热；
四 、解答题
15.（1）不可再生
（2）解： ①因为 ρ=，
所以正常行驶 100km 消耗的汽油为 m=ρV=0.7×103kg/m3 ×8×10﹣3m3=5.6kg；
②牵引力做的功为 W 有用=Fs=600N×105m=6×107J.
汽油完全燃烧放出的热量为 Q=mq=5.6kg×4.5×107J/kg=2.52×108J；
燃油汽车的效率为 η 燃油= =×100%≈23.8%；
电动汽车的效率为 η 电动= =×100%≈83.3%
答： ①燃油汽车正常行驶 100km 消耗的汽油为 5.6kg；
②燃油汽车的效率约 23.8%；电动汽车的效率约 83.3%
【解析】解：（1）汽油是从石油中提炼而成的，石油在地球上的储量是一定的，属于不可再生能源；
（2）①因为 ρ=，
所以正常行驶 100km 消耗的汽油为 m=ρV=0.7×103kg/m3 ×8×10﹣3m3=5.6kg；
②牵引力做的功为 W 有用=Fs=600N×105m=6×107J.
汽油完全燃烧放出的热量为 Q=mq=5.6kg×4.5×107J/kg=2.52×108J；
燃油汽车的效率为 η 燃油= =×100%≈23.8%；
电动汽车的效率为 η 电动= =×100%≈83.3%.
答：
（1）不可再生；
（2）①燃油汽车正常行驶 100km 消耗的汽油为 5.6kg；
②燃油汽车的效率约 23.8%；电动汽车的效率约 83.3%
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（1）可以从自然界源源不断地得到的能源称之为可再生能源； 一旦消耗就很难再生的能源称之为不可
再生能源；
（2）①已知汽油的体积和密度， 可以得到质量；
②已知牵引力和行驶路程，可以得到有用功；
已知汽油的热值和质量， 可以得到汽油完全燃烧放出的热量； 有用功与热量之比是燃油汽车的效率；
有用功与消耗的电能之比是电动汽车的效率
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