【物理】九年级物理内能的利用及其解题技巧及练习题(含答案)
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【物理】九年级物理内能的利用及其解题技巧及练习题(含答案)
一、内能的利用选择题
1.如图是汽车散热的示意图,下列说法错误的是()
A. 发动机利用水降温的原因是水的比热容较大
B. 北方的冬天,在汽车水箱中加入乙二醇是为了降低水的沸点
C. 热量从高温的水传给低温的空气,说明能量的转化和转移具有方向性
D. “白气”是水蒸气遇冷液化成的小水珠
【答案】B
【解析】【解答】解:
A、发动机利用水降温的原因是水的比热容较大,在同等情况下水可以吸收更多的热量,故A正确;
B、北方的冬天,在汽车水箱中加入乙二醇是为了降低水的凝固点,使水不易在低温下凝固,故B错误;
C、热量从高温的水传给低温的空气,说明能量的转化和转移具有方向性,故C正确;
D、“白气”是水蒸气遇冷液化成的小水珠,故D正确.
故选B.
【分析】(1)水的比热容大,相同情况下,同样吸放热,水的温度变化幅度小;(2)水中加入乙二醇等可降低凝固点;(3)能量的转化和转移具有方向性;(4)水蒸气从气态变为液态叫液化.
2.下列说法中正确的是()
A. 电动机是利用电磁感应现象制成的
B. 发电机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的
C. 动圈式话筒是利用电磁感应现象制成的
D. 汽油机的做功冲程是将机械能转化为内能【答案】C
【解析】【解答】解:A、发电机是利用电磁感应现象制成的,故A错误;
B、电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的,故B错误;
C、动圈式话筒是利用电磁感应现象制成的,故C正确;
D、汽油机的做功冲程是将内能转化成机械能,故D错误.
故选:C.
【分析】(1)发电机和动圈式话筒都是利用电磁感应原理制成的;(2)电动机是利用通电导体在磁场中受力转动的原理制成的;(3)做功冲程是将内能转化为机械能.
3.下列说法中正确的是()
A. 教室内洒水后觉得凉爽,是因为水的比热容较大
B. 条形码扫描器中的光亮二极管,主要是由半导体材料制成的
C. 使用天然气作燃料,燃烧越充分,热值越大
D. 如果用超导材料制成输电线,将增加远距离输电线路中的电能损耗
【答案】B
【解析】【解答】解:A、教室内洒水感到凉爽,是因为水蒸发吸热的缘故,故A错误;
B、条形码扫描器中的发光二极管,是由半导体制成的,故B正确;
C、天然气的热值是固定的,与是否完全燃烧没有关系,故C错误;
D、根据焦耳定律Q=I2Rt可知,远距离输电,当输电导线的电阻为零时,可使导线损耗为零,故D错误.
故选B.
【分析】(1)物质由液态变成气态的过程叫做汽化,汽化有蒸发和沸腾两种形式,汽化吸热;(2)当光照发生变化时,由半导体材料做成的光敏电阻的阻值可发生变化,则可以感知条形码;(3)单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量叫做燃料的热值;(4)超导材料是一种在特殊温度下电阻为零的材料.超导体的电阻为0,不会放热,所以电能无法转化为内能.
4.下列现象的解释正确的是()
A. 水很难压缩是由于分子间存在斥力
B. 把煤磨成煤粉完全燃烧,煤的热值变大
C. 家用“暖气”用水作介质是因为水的密度大
D. 糖放入热水中很快变甜是由于温度越高,内能越小
【答案】 A
【解析】【解答】A.水银难压缩,是分子间存在斥力,A符合题意;
B.煤的热值是特性,磨成粉末,热值不变,B不符合题意;
C.家里的暖气用水在介质,是因为水的比热容大, C不符合题意;
D.糖在热水中,水变甜的快,说明温度越高,分子运动越剧烈,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】组成物体的分子间存在引力和斥力,热值是燃料的特性,比热容较大的物体吸热能力强。
5.下列有关热机的说法正确的是()
A. 内燃机的冷却液需要用比热容较大的物质
B. 内燃机的做功冲程是机械能转化为内能的过程
C. 汽油机消耗的汽油可循环使用,是取之不尽的能源
D. 热机的使用缓解了城市的热岛效应
【答案】 A
【解析】【解答】解:A. 为使冷却效果好,内燃机的冷却液需要用比热容较大的物质,故A正确;
B.内燃机的做功冲程是内能转化为机械能的过程,故B错;
C.汽油是一次能源,不能循环使用,故C错;
D.热机的使用加重了城市的热岛效应,故D错。
故选A。
【分析】(1)由Q=cm△t知,当m、△t相同时c越大Q越大;(2)内燃机的做功冲程是内能转化为机械能的过程,压缩冲程是机械能转化为内能;(3)能源的分类:一次能源、二次能源;(4)热机的工作过程要放出热量,加重了城市的热岛效应。
6.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.
7.下列各例中,属于机械能转化为内能的是()
A. 用电开水器加热水
B. 衣服在阳光下暴晒升温
C. 火箭升空
D. 双手摩擦生热
【答案】D
【解析】【解答】解:A、开水加热器是要消耗电能的,加热水转化为水的内能,是电能转化为内能,A不符合题意;
B、衣服在阳光下曝晒升温是将光能转化为内能,B不符合题意;
C、火箭升空是要消耗燃料的,将燃料的化学能转化为内能,再转化为火箭的机械能,C不符合题意;
D、双手摩擦发热是克服双手间的摩擦做功,将机械能转化为内能,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】我们要能够分析生活中的能量转化现象.
8.关于兰兰用煤气烧水的过程,下列说法正确的是()
A. 煤气的燃烧过程是内能转化为化学能
B. 煤气燃烧越充分,它的热值越大
C. 水的温度越高,水分子运动越剧烈
D. 烧水的过程是通过做功的方式改变水的内能
【答案】C
【解析】【解答】A. 煤气在燃烧过程是化学能转化为内能,A不符合题意;
B. 燃料的热值仅与燃料的种类有关,而与燃料的燃烧程度、质量都无关,B不符合题意;
C. 分子的运动快慢与温度有关,水的温度越高,水分子运动越剧烈,C符合题意;
D. 烧水时水从火焰中吸收热量,温度升高,是利用热传递的方式改变物体内能的,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】热运动:物体内部大量分子的无规则运动.物体的温度越高,分子运动速度越快.改变物体的内能两种方法:做功和热传递,这两种方法对改变物体的内能是等效的.物体对外做功,物体的内能减小;外界对物体做功,物体的内能增大.物体吸收热量,当温度升高时,物体内能增大;物体放出热量,当温度降低时,物体内能减小.
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.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.
11.2009年4月15日零时16分,我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭,成功将第二颗北斗导航卫星送入预定轨道。
“长征三号丙”运载火箭采用液态氢做为火箭的燃料,原因是液态氢具有()
A. 较大的比热容
B. 较低的沸点
C. 较大的热值
D. 较高的凝固点
【答案】 C
【解析】【解答】解:由燃料燃烧放热Q=mq可知,运载火箭采用液态氢做为火箭的燃料,原因是液态氢具有较大的热值,故火箭携带相同质量的燃料时,液态氢放出的热量更多。
故答案为:C。
【分析】性质决定用途,火箭的燃料应具有较大的热值.
12.关于能量转化下列说法中正确的是()
A. 电动机工作时,机械能转化为电能
B. 汽油机的压缩冲程,内能转化为机械能
C. 物体高空坠落,动能转化为重力势能
D. 拉弯的弓将箭射出,弹性势能转化为动能
【答案】 D
【解析】【解答】解:A、电动机工作时相当于用电器,电能转化为机械能,A不符合题意;
B、汽油机的压缩冲程中,压缩空气做功,机械能转化为内能,B不符合题意;
C、物体高空坠落,高度减小,重力势能减小,速度变大,动能变大,重力势能转化为动能,C不符合题意;
D、拉弯的弓具有弹性势能,将箭射出,箭具有动能,是弹性势能转化为动能,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.
13.内燃机在我们的生活中应用越来越多,内燃机主要分为汽油机和柴油机,根据汽油机和柴油机的区别,下列说法正确的是()
A. 汽油机气缸顶部有喷油嘴,柴油机气缸顶部有火花塞
B. 只要汽油机气缸内的汽油完全燃烧,热机效率就可以达到100%
C. 做功冲程是内能转化为机械能
D. 压缩冲程是内能转化为机械能
【答案】C
【解析】【解答】解:
A、汽油机汽缸顶部有一个火花塞,柴油机汽缸顶部是一个喷油嘴.故A错误;
B、热机在工作时不可避免的要克服机械部件间的摩擦做额外功,机械效率不可能达到100%,故B错误;
C、做功冲程将内能转化为机械能.故C正确;
D、压缩冲程将机械能转化为内能.故D错误.
故选C.
【分析】(1)汽油机和柴油机结构不同之一:汽油机有火花塞,柴油机有喷油嘴;(2)任何机器在做功时都不可避免的做额外功,效率不可能达到100%;(3)做功冲程将内能转化为机械能.(4)热机工作过程中,压缩冲程将机械能转化为内能.
14.汽车里面包含了许多物理知识,下列说法不正确的是()
A. 汽油机的压缩冲程是将燃料燃烧释放的内能转化为机械能
B. 正确使用安全带是为了防止惯性造成的危害
C. 用水作为汽车发动机的冷却剂,其重要的原因之一是水的比热容较大
D. 司机用力踩刹车是通过增大压力来增大摩擦力
【答案】A
【解析】【解答】解:A、汽油机在压缩冲程将机械能转化为内能,在做功冲程将燃料燃烧释放内能转化为机械能,故A不正确;
B、当汽车突然停止,司机和乘客由于惯性要保持原来的运动状态,容易冲出车外发生事故,正确使用安全带是为了防止惯性造成的危害,故B正确;
C、用水作为汽车发动机的冷却剂,其重要的原因之一是水的比热容较大,迅速吸收热量,使发动机的温度不致升得太高,故C正确;
B、用力踩刹车是通过增大压力来增大摩擦力的,故D正确.
故选A.
【分析】(1)汽油机的四个冲程中,做功冲程对外做功,将内能转化为机械能;压缩冲程有能量转化,将机械能转化为内能;(2)一切物体都有保持原来运动状态不变的性质称为惯性,有些惯性是有益的,有些是有害的;(3)水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多;吸收或放出相同的热量,水升高或降低的温度少;(4)增大摩擦力的方法:增大压力和增大接触面的粗糙程度.
15.如图所示实验,给试管加热到试管口木塞冲出过程中()
A. 加热使试管内水变成大量小水珠
B. 试管口出现的白雾是水蒸气
C. 试管口木塞冲出是内能转化为机械能
D. 试管内水蒸气对木塞做功是内能增加【答案】 C
【解析】【解答】解:A、加热使试管内水变成大量的水蒸气,不是小水珠,A不符合题意;
B、试管口出现的白雾是水蒸气遇冷液化形成的小水珠,B不符合题意;
C、水蒸气膨胀对塞子做功,将水蒸气的内能转化为木塞的机械能,C符合题意;
D、木塞冲开,水蒸气对木塞做功,水蒸气的内能减少,D不符合题意.
故答案为:C.
【分析】本题综合考查了物态变化和能量转化的相关知识.白气是水蒸气遇冷液化形成的小水珠,注意平时知识的总结.
16.下列说法中错误的是()
A. 用冰袋能给高热病人降温,是因为冰熔化吸热
B. 冬天戴眼镜的同学进入暖和房间镜片出水珠,是空气中的水蒸气液化造成的
C. 热值越大的燃料,完全燃烧时放出热量越多
D. 用手沾些冷水去拿热包子不会太烫,是因为水汽化吸热
【答案】C
【解析】【解答】解: A、用冰袋给高热病人降温,是因为冰熔化吸热.故A正确;
B、冬天室内温度高于室外温度,戴眼镜的人从外面进来时,室内空气中的水蒸气遇到冷的玻璃时会发生液化现象变成小水滴,故B正确;
C、由Q放=mq可知,燃烧时放出的热量与燃料的热值和质量有关,故C错误;
D、用手沾些冷水去拿包子不会太烫,是因为水汽化吸热.故D正确;
故选C.
【分析】①物质由固态变成液态的过程叫熔化,熔化过程中吸收热量;②物质由液态变成气态的过程叫汽化,汽化过程中吸收热量;③1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫这种
燃料的热值,由Q放=mq分析判断.
17.下列关于热机的说法中,正确的是()
A. 加润滑油减少机器各部件之间的摩擦,可以使热机效率大于1
B. 柴油机工作时,将内能转化为机械能的是做功冲程
C. 四冲程汽油机有两个冲程是对外做功的
D. 热机不属于大气污染的主要来源
【答案】 B
【解析】【解答】A. 不管技术如何改进,热机的效率都不可能达到100%,A不符合题意;
B. 柴油机工作时,将内能转化为机械能的是做功冲程, B符合题意;
C. 四冲程汽油工作时,只有做功冲程对外做功,其它三个冲程是靠飞轮惯性完成的,C不符合题意;
D. 热机排放尾气属于大气污染的主要来源,D不符合题意 .
故答案为:B .
【分析】热机排放尾气散热是影响热机效率的主要因素,且排出的废气是大气污染的主要来源;四冲程内燃机的四个冲程中,只有做功冲程将内能转化为机械能,即只有一个冲程对外做功 .
18.如图所示,这是瓦特设计的蒸汽机,它以煤炭作为燃料,下列说法正确的是()
A. 蒸汽机的功率越大,蒸汽机的效率就越高
B. 改进工艺,可以提高煤炭的热值,使蒸汽机的效率提高
C. 蒸汽机工作的时候将内能转化为机械能
D. 蒸汽机实际上也是一种活塞式内燃机
【答案】 C
【解析】【解答】解:A、功率反映热机做功的快慢,蒸汽机的效率与功率无关,A不符合题意;
B、改进工艺,可以使燃料燃烧更充分,使蒸汽机的效率提高,但改进工艺不能提高煤炭的热值,B不符合题意;
C、蒸汽机工作时,消耗化学能转化为内能,再转化为机械能,即将内能转化为机械能,C 符合题意;
D、蒸汽机是燃料在气缸外部燃烧,是外燃机,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比;功率是表示物体做功快慢的物理量.
热值1千克某种燃料完全燃烧放出的热量,叫热值,是燃料本身的一种性质,只与种类有关,与其他没有关系;
热机是将内能转化为机械能的装置.
19.如图是四冲程汽油机工作过程中的一个冲程,关于该冲程下列说法正确的是()
A. 该冲程是吸气冲程
B. 该冲程是排气冲程
C. 该冲程是将机械能转化为内能
D. 该冲程是将内能转化为机械能
【答案】 D
【解析】【解答】解:如图,进气门和排气门都是关闭的,活塞下行,可以判断是做功冲程,做功冲程中内能转化为机械能,ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程;汽油机四个冲程中压缩冲程是机械能转化为内能,做功冲程是内能转化为机械能.
20.下列说法正确的是()
A. 从水下看岸边的物体,发现它比实际物体变低了
B. 利用超声波可以除去人体内的结石
C. 四冲程内燃机的一个工作循环中曲轴转4周,对外做功1次
D. 壶嘴喷出的白气离壶嘴越近,说明室内的温度越高
【答案】B
【解析】【解答】解:A、岸上的物体反射的光线斜射到水面上,由光发生折射的条件知,会发生折射现象,当光进入水中后靠近法线,射入潜水员眼睛,而人由于错觉,认为光始终沿直线传播,逆着光的方向看上去而形成的虚像,所以比实际位置高,所以人在水中看见岸上的物体,实际是变高了的虚像,故A错误.
B、超声波有很强的穿透性,能够传递能量,所以外科医生可以利用超声波振动除去人体内的结石.
C、汽油机一个工作循环,包含4个冲程,曲轴转动2圈,活塞往复2次,对外做功1次,故C错误.
D、这些“白气”是从壶嘴中喷出的水蒸气在大气中遇冷液化而成的小水珠.在靠近壶嘴的地方温度较高,水蒸气没有液化,而水蒸气是看不到的,所以,在靠近壶嘴的地方没有白气.故D错误.
故选B.
【分析】A、光从一种介质斜射入另一种介质时,光发生折射现象;
B、超声波有很强的穿透性,能够传递能量.
C、四冲程汽油机1个工作循环中,曲轴、飞轮转两圈,活塞来回往复2次,对外做功1次.
D、所谓的白气是水蒸气遇冷凝结成的小水滴形成的.而在壶嘴处.冷空气较少.所以白气少.而远处空气更冷.。