内容正文:
小专题 内能和机械能相互转化
一、单选题
1. 关于如图所示的热学实验,下列叙述中正确的是( )
A. 甲图中,抽去玻璃隔板后,两瓶中的气体逐渐混合,这说明上面瓶中的空气密度较大
B. 乙图中,压紧的两铅块,下面悬挂钩码而不分开,这是由于大气压强的作用
C. 丙图中,试管内的水沸腾后,水蒸气会将软木塞推出,软木塞的内能转化为它的机械能
D. 丁图中,汽油机这个工作过程是机械能转化成内能的过程
2. 下列对热学知识进行的归纳总结中,正确的是( )
A.
下滑时通过做功增加了物体内能
B.
空气推动塞子时内能增加
C.
海边昼夜温差小是因为水的比热容小
D.
小蒸汽轮机利用机械能转化成内能来工作
3. 下列现象的解释,说法正确的是( )
A.
甲抽掉玻璃板后二氧化氮进入上面的空气瓶中,说明二氧化氮分子是运动的,空气分子是静止的
B.
乙图中塞子受到水蒸气的压力而冲出去,水蒸气的内能转化为塞子的动能
C.
丙图把活塞迅速压下,玻璃筒中的硝化棉燃烧,说明空气被压缩时内能减少
D.
丁图为四冲程汽油机的吸气冲程
4. 下列示例中,属于内能转化为机械能的是( )
A. 两手相互摩擦,手心变热
B. 流星与空气摩擦生热、发光
C. 用气筒给自行车打气,气筒会发热
D. 水壶中的水沸腾后,壶盖被水蒸气顶起
5. 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。下列说法正确的是( )
A. 迅速向上抽活塞,硝化棉也能燃烧
B. 此实验只通过热传递改变筒内空气的内能
C. 下压活塞的过程,空气的内能转化为活塞的机械能
D. 硝化棉燃烧,是因为玻璃筒内空气的温度升高,内能增大
6. 从能量转换的角度看,一台四冲程内燃机在一个循环中,机械能转化为内能过程的是( )
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
7. 如图为汽油机工作过程中某一冲程的示意图,此冲程的名称及能量转化是
A. 压缩冲程,机械能转化为内能 B. 压缩冲程,内能转化为机械能
C. 做功冲程,机械能转化为内能 D. 做功冲程,内能转化为机械能
8. 图中,属于内能转化为机械能的是( )
A.滑下滑梯 B. 网球落地 C. 做功冲程 D. 压缩空气点火
9. 如图所示实验,试管口木塞冲出过程( )
A. 试管口出现的白雾是水蒸气
B. 能量转化情况与内燃机压缩冲程相同
C. 水蒸气对木塞做功,水蒸气的内能减少
D. 试管口出现白雾说明水蒸气内能增加
10. 下列现象中,属于内能转化为机械能的是 ( )
A. 冬天,在阳光下感到暖和
B. 干木柴燃烧发出光和热
C. 火药的燃气把子弹从枪膛发射出去
D. 锯子锯木头,锯条会变热
11. 如图所示实验或事例,属于内能转化为机械能的是( )
A.由滑梯滑下臀部会有灼热感 B. 搓手取暖 C. 水蒸气将塞子冲出 D. 压缩空气
12. 下列关于内能的说法,正确的是 ( )
A. 的冰块内能为零
B. 温度低的物体一定比温度高的物体内能小
C. 内能可以通过做功的方式转化为机械能
D. 热传递一定是从内能多的物体传给内能少的物体
13. 下列说法中正确的是( )
A. 一桶水的比热容比一杯水的比热容大
B. 水壶里的水烧开时,水蒸气把壶盖顶起,是机械能转化为内能
C. 用锯条锯木板时,锯条发热,锯条的内能增加
D. 温度高的物体,内能一定大
14. 如图所示为滚摆运动的现象,下列解释中不正确的是( )
A. 动能与势能可以相互转化
B. 下降时重力势能减小、动能增大
C. 上升的最大高度逐次降低,是由于受到重力作用
D. 有部分机械能转化为内能
15. 一小孩从公园中的滑梯上加速滑下,对于其机械能的变化情况,下列说法中正确的是( )
A. 重力势能减小,动能不变,机械能减小,减少的机械能转化为内能
B. 重力势能减小,动能增加,机械能减小,减少的机械能转化为内能
C. 重力势能减小,动能增加,机械能增加,增加的机械能由内能转化而来
D. 重力势能减小,动能增加,机械能不变
16. 如图所示,小明从滑梯上滑下时,小明的臀部有灼热的感觉。关于此过程中能的变化,以下说法中正确的是 ( )
A. 通过热传递方式,小明的内能增加
B. 通过做功方式,小明臂部的内能减少
C. 小明具有的机械能减少,但内能增加
D. 小明具有的机械能不变,但内能增加
17. 下列事例中,属于内能转化为机械能的是( )
A. 水壶中的水沸腾后,壶盖被水蒸气顶起
B. 两手用力相互摩擦,手心感觉变热
C. 用气筒给自行车胎打气时,气筒壁发热
D. 夜空中的流星,拖着耀眼的长尾巴
18. 在下图所示的事例中,属于内能转化为机械能的例子的是( )
A.来回拉动绳子,铜管内的水变热 B. 水沸腾时,蒸汽冲开壶盖
C. 锯木头时,锯条发烫 D. 两手相互摩擦,手发热
19. 下面几个例子中,属于内能转化为机械能的是( )
A. 点燃爆竹,使爆竹腾空而起 B. 给烧杯加热,使杯内水的温度升高
C. 冬天,人站在阳光下感到暖和 D. 用锤敲石头,石头和锤都要发热
二、多选题
20. 如图所示,对于下列实验中所描述的物理过程,说法正确的是( )
A. 试管内的水蒸气推动塞子冲出去时,水蒸气的内能减小
B. 抽去玻璃隔板,两瓶中气体逐渐混合均匀,说明空气比二氧化氮的密度大
C. 给瓶内打气,瓶内的空气推动塞子跳起来时,瓶内空气的内能减小
D. 厚玻璃管中的空气被压缩时,管内空气的内能减小
21. 下列事例中,有机械能转化为了内能的是( )
A. 陨石坠入大气层,成为流星 B. 用电炉烧水,水温升高
C. 冬天,人在太阳底下感到暖和 D. 用锤子敲打钉子,钉子发热
22. 如图所示的四个热学实验,下列说法中正确的是( )
A. 迅速下压活塞,活塞对厚玻璃筒内的空气做功,硝化棉燃烧起来
B. 抽去玻璃隔板后,两瓶中的气体逐渐混合,这说明气体分子在不停地运动
C. 紧压两铅柱使它们合在一起,悬挂钩码也未被拉开,主要因为分子间存在斥力
D. 当瓶塞从瓶口跳出时,瓶内有白雾产生,瓶内气体的内能转化为瓶塞的机械能
23. 关于如图所示的实验。下列说法正确的是( )
A. 这个实验说明物体内能可用来对外做功
B. 对木塞做功的过程中,水蒸气的内能增加
C. 此过程中,水蒸气的内能转化为木塞的动能
D. 这个实验基本反映出了蒸汽机的工作原理
24. 关于如图所示的实验,下列说法正确的是( )
A. 这个实验说明热传递可以改变物体的内能
B. 这个实验说明物体机械能可以转化成内能
C. 在这个实验的过程中内能转化为机械能
D. 这个实验基本反映出了热机的工作原理
三、填空题
25. 如图、试管内水蒸气将塞子推出的过程,水蒸气的 能转化为塞子的机械能.四冲程汽油机工作过程中的 冲程与上述能量转化过程相同.
26. 在内燃机工作的四个冲程中,压缩冲程是将 能转化为 能的过程。
27. 莫斯科时间2013年2月15日早晨,一块陨石划过天空在俄罗斯里雅宾斯克州上空爆炸,导致大片区域内降下火球,这是陨石在穿越大气层时通过 的方式改变了内能;在陨石下落过程中它的机械能 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
28. 如图甲所示,在试管内装此水,用软木塞塞住,加热使水沸腾,水蒸气会把木塞冲开,有的同学由这个装置联想到内燃机。水蒸气冲开瓶塞的过程,能量转化为 ,图 所示的汽油机的工作过程与这一过程中能量的转化是一致的(选填“乙”、“丙”或“丁”)。
29. 如图,大口玻璃瓶内有一些水。给瓶内的水打气,当瓶塞跳起时,可以看到容器中出现了 。这个实验说明了: 时,物体的内能会减少。
30. 喷气式飞机的工作原理如图所示,气球内的气体喷出时,气球因此获得向前的推进力,使气球的运动速度 (选填“变慢”或“加快”),气球所具有的 能增加。同时,气体对气球做功后,气体的温度降低,其内能 (选填“增加”或“减少”),从而实现了 的转化。
31. 如图所示的易拉罐上部较亮,这是因为发生了光的 现象。用筷子快速反复摩擦易拉罐拉环附近,使易拉罐的温度升高,其内能 。摩擦一段时间后易拉罐“炸开”,罐内液体喷出,在液体喷出过程中能量转化情况是 。
32. 瓶内滴入少许水,用带有玻璃管的塞子封住,玻璃管与气筒用橡胶管相连,如图所示。实验时,首先向瓶内持续打气,瓶内无色透明;当塞子跳起来时,可以看到瓶内出现白雾。
(1)向瓶内持续打气的过程中,瓶内气体的内能 。
(2)当塞子跳起来时,瓶内气体的能量转化与四冲程汽油机工作时的 相同。
A. 吸气冲程 B. 做功冲程 C. 压缩冲程 D. 排气冲程
33. 填空说明下列过程中机械能和内能之间的转化情况。
(1)用砂轮磨刀时有火星: 能转化为 能;
(2)压缩气体,使气体的温度升高: 能转化为 能;
(3)火箭点火开始升空: 能转化为 能;
(4)古人钻木取火: 能转化为 能。
答案
一 单选题
1. D
2. A
【解析】从滑梯上滑下时,摩擦力做功改变了小孩的内能,机械能转化内能,内能增大,温度升高,选项说法正确,A符合题意;
空气对塞子做功后,空气的内能减小,温度降低,选项说法错误,B不符合题意;
因为水的比热容较大,在吸收或放出相同的热量时温度变化较小,所以昼夜温差较小,选项说法错误,C不符合题意;
蒸汽轮机是利用内能转化为机械能的原理进行工作的,选项说法错误,D不符合题意。
3. B
4. D
【解析】两手相互摩擦,手心变热,使手的内能增加,属于机械能转化为内能,故A不符合题意;
流星与空气摩擦生热、发光,也是克服摩擦做功,属于机械能转化为内能,故B不符合题意;
用气筒给自行车打气,气筒会发热,一方面是打气时克服筒壁之间的摩擦做功,属于机械能转化为内能,另一方面是活塞压缩空气做功,使空气的内能增大,温度升高,通过热传递将内能转移到气筒上,气筒发热,故C不符合题意;
水壶中的水沸腾后,壶盖被水蒸气顶起是水蒸气的内能转化为壶盖的机械能,故D符合题意。
故选:D。
5. D
【解析】迅速向下压活塞的过程中,活塞对密闭的气体做功,气体内能增大,温度升高,所以硝化棉会燃烧,D 项正确。
如果向上抽活塞气体内能减小,硝化棉不会燃烧,A 项错。
题中改变内能的方式是做功而不是热传递,B 项错。
此过程中活塞的机械能转化为空气的内能,C 项错。
6. B
【解析】在内燃机的四个冲程中,做功冲程高温高压的燃气对活塞做功,将内能转化为机械能,压缩冲程是将机械能转化为内能的过程.
7. A
8. C
【解析】滑下滑梯,是克服摩擦做功使物体的温度升高,将机械能转化为内能,故A不符合题意;
网球落地,是克服阻力做功,将机械能转化为内能,故B不符合题意;
内燃机的做功冲程,是将内能转化为机械能,故C符合题意;
压缩空气点火,是将机械能转化为内能,故D不符合题意。
9. C
【解析】A、试管口出现的白雾是水蒸气遇冷液化形成的小水珠,不符合题意;
B、此过程的能量转化是内能转化为机械能,与内燃机的做功冲程类似,不符合题意;
C、当加热试管到一定程度时,水蒸气的内能足够大会将塞子冲出,将水蒸气的内能转化为塞子的机械能,水蒸气的内能会减小,温度降低,符合题意;
D、白雾是水蒸气温度降低时液化形成的,所以说明水蒸气内能减小,因这个过程中,水蒸气对木塞做了功,部分内能转化为了机械能,所以不符合题意。
10. C
【解析】A、冬天,在阳光下感到暖和,是内能从太阳转移到人体。
B、干木柴燃烧发出光和热,是化学能转化成内能。
C、火药的燃气把子弹从枪膛发射出去,是燃起的内能转化成子弹的动能。
D、锯子锯木头,锯条会发热,是机械能转化成内能。
11. C
【解析】由滑梯滑下臀部会有灼热感,是克服摩擦做功,机械能转化为内能,故A不合题意;搓手取暖,是克服摩擦做功,机械能转化为内能,故B不合题意;水蒸气将木塞冲出,是气体对外做功,将内能转化为机械能,故C符合题意;压缩空气,气体的温度升高内能增加,机械能转化为内能,故D不合题意。
12. C
【解析】一切物体都具有内能,故 的冰也有内能,故A错误;
影响内能大小的因素除了温度以外,还有物体的质量、体积和状态。所以在不确定其它因素都相同的情况下,只凭温度无法比较内能的大小,所以说温度低的物体不一定比温度高的物体内能小,故B错误;
在做功冲程中,燃料燃烧的化学能转化为内能,高温高压的燃气推动活塞做功,将内能转化为机械能,故C正确;
热传递是从高温物体传向低温物体,故D错误。
13. C
【解析】比热容是物质的一种特性,一桶水和一杯水相比,质量不同,但比热容相同,故此选项错误。
B、水烧开时,蒸气对外做功,应为内能转化为机械能,故此选项错误。
C、因为锯木头时,锯条与木头之间相互摩擦做功,机械能转化为木头和锯条的内能,内能增大、温度升高,所以会感到发热,故此选项正确。
D、不同的物体,温度高的内能不一定大,所以此选项错误。
14. C
【解析】滚摆在上升或下降的过程中动能与势能可以相互转化,故A叙述正确;
滚摆下降运动的过程中,由于高度下降,则重力势能减小,同时速度增加,则动能增加,即重力势能转化为了动能;故B叙述正确;
滚摆上升的最大高度逐次降低,是由于受速度减小的原因,故C叙述错误;
滚摆在上升过程中,高度逐渐降低,说明机械能转化为内能,故D叙述正确。
15. B
【解析】小孩从公园中的滑梯上加速滑下:
()没有发生弹性形变,不具有弹性势能.
()小孩有一定的质量,加速滑下,速度变大,动能变大.
()小孩有一定质量,从滑梯上滑下,高度不断减小,重力势能减小.
()小孩在下滑过程中与滑梯摩擦生热,一部分机械能转化成内能,导致机械能总量减小.
16. C
17. A
18. B
19. A
【解析】A、点燃爆竹,火药燃烧时产生大量的热,内能转化为机械能;
B、给烧杯加热,使杯内水的温度升高,这是通过热传递的方式来改变物体的内能,是内能的转移;
C、人站在阳光下感到暖和也是通过热传递的方式来改变物体的内能,是能量的转移;
D、用锤敲石头,石头和锤都要发热,这是利用对物体做功的办法来增加物体内能的,是机械能转化为内能。
二 多选题
20. A, C
21. A, D
22. A, B, D
23. A, C, D
24. A, C, D
【解析】图中利用酒精燃烧的内能加热,使水的内能增加,温度升高,说明热传递可以改变物体的内能,故A正确;
图中水蒸气对软木塞做功,是将内能转化为机械能,不是机械能转化成内能,故B错误、C正确;
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,故D正确。
三 填空题
25. 内,做功.
【解析】由图可知,试管内的水蒸气当用酒精灯加热一定程度时,水蒸气会对塞子做功,将水蒸气的内能转化为塞子的机械能;此过程与汽油机的做功冲程类似,在做功冲程中也是燃气的内能转化为活塞的机械能。
26. 机械;内
27. 做功;减小
【解析】陨石在穿越大气层时摩擦燃烧,克服摩擦力做功,机械能转化成内能,是做功的方式增加了陨石的内能,其机械能是减小的。
28. 内能转化为机械能;丁
【解析】由题意可知,水蒸气冲开瓶塞,瓶塞飞出去,在这过程中水蒸气对瓶塞做功,水蒸气的内能减小,温度降低;这个过程相当于内燃机的做功冲程;汽油机的做功冲程是汽油燃烧产生的内能转化为曲轴的机械能,图丁此过程两个气门关闭,电火花打火,活塞向下运动,所以是做功冲程。
29. 物体对外做功
【解析】给瓶内打气,瓶内气压增大,当气压把瓶塞从瓶口推出时,瓶内气体对瓶塞做功,使气体自身的内能减少,温度降低。
30. 加快;机械;减少;内能到机械能
31. 反射;增大;内能转化为机械能
32. (1) 增加
【解析】向瓶内持续打气的过程中,机械能转化为内能,瓶内气体的内能增加。
(2) B
【解析】当试管内水被酒精灯加热后,水蒸气的内能逐渐增大,最后会把塞子冲出去,水蒸气的内能转化为了塞子的机械能;汽油机的做功冲程是汽油燃烧产生的内能转化为曲轴的机械能,因此这一现象与做功冲程的能量转化相同,故选B。
33. (1) 机械;内
(2) 机械;内
(3) 内;机械
(4) 机械;内
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