【物理】初中物理内能的利用解题技巧及练习题及解析
一、内能的利用选择题
1．下列有关热和能的说法中正确的是（ ）
A. 0℃的冰熔化成0℃的水内能变大 B. 生活烧水，是利用做功的方法增大水的内能
C. 内燃机的做功冲程，是将机械能转化为内能 D. 1t煤炭的热值大于1g同种煤炭的热值 【答案】 A
【解析】【解答】解：A、一块0℃的冰熔化成0℃的水，温度不变，但需要吸收热量，所以内能增加，A符合题意；
B、生活烧水，是利用热传递的方法增大水的内能，B不符合题意； C、内燃机的做功冲程，是将内能转化为机械能，C不符合题意；
D、1g煤炭虽然质量小、体积小，但热值是燃料的一种特性，与质量、体积等因素无关，所以热值是不变的，即1t煤炭的热值等于1g同种煤炭的热值，D不符合题意。 故答案为：A
【分析】晶体熔化过程中，温度不变，但需要吸收热量，内能增加.
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.
内燃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. 热值是燃料的一种特性，与质量、体积等因素无关.
2．如图所示的四种情景，下列说法中正确的是（ ）
A. 图甲所示说明分子之间只存在引力
B. 图乙所示木塞被冲出时试管口出现“白雾”，说明水蒸气的内能增加 C. 图丙所示是汽油机的做功冲程，将内能转化为机械能 D. 图丁所示水的温度必须达到100℃时，水才会沸腾 【答案】 C
【解析】【解答】A. 甲图中两个压紧的铅块能吊起钩码，是由于分子间存在引力，但不是只有引力，A不符合题意；
B. 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，B不符合题意；
C. 根据图中冲程中火花塞点火和活塞向下移动的特点，可以判断这个冲程是做功冲程，此冲程是将内能转化为机械能，C符合题意；
D.水的沸点随气压变化而变化，故图丁所示水沸腾的温度不一定是100℃，D不符合题意。 故答案为：C.
【分析】分子动理论的内容是：（1）物质由分子组成的，分子间有空隙；（2）一切物体的分子都永不停息地做无规则运动；（3）分子间存在相互作用的引力和斥力.
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.
内燃机可分为汽油机和柴油机，它们一个工作循环由吸气、压缩、做功和排气四个冲程.一个工作循环中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周.
沸点与气压关系：一切液体的沸点，都是气压减小时降低，气压增大时升高.
3．下列家用电器，主要利用电流热效应工作的是（ ）
A. 收音机 B. 电烤炉 C. 电风扇 D. 电视机 【答案】B
【解析】【解答】解：A、收音机工作时，主要将电能转化为声能，不是利用电流的热效应，不合题意； B、电烤箱工作时，主要将电能转化为内能，是利用电流的热效应，符合题意；
C、电风扇工作时，主要将电能转化为机械能，不是利用电流的热效应，不合题意； D、电视机工作时，主要将电能转化为声能和光能，不是利用电流的热效应，不合题意． 故选B．
【分析】当电流通过电阻时，电流作功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应．明确各用电器使用时的能量转化可做出判断．
4．如图是四冲程汽油机做功冲程的示意图．汽油燃烧产生高温高压的气体推动活塞向下运
动．在活塞向下运动的过程中，汽缸内气体的（ ） 快 【答案】A
A. 内能减少 B. 温度升高 C. 密度增大 D. 分子热运动加
【解析】【解答】解：两个气阀关闭，活塞向下运动，是做功冲程，内燃机的做功冲程是将内能转化为机械能，故气体的内能减少、温度降低，分子热运动减慢；气体质量不变，体积变大，故气体分子的密度减少． 故选A．
【分析】解答此类题注意总结规律，在内燃机的四个冲程中，进气阀和排气阀均关闭的只有压缩冲程和做功冲程，而在压缩冲程中活塞向上运动，做功冲程中活塞向下运动；
汽油机的四个冲程中有两个冲程发生能量转化，一是压缩冲程中机械能转化为内能；二是做功冲程中内能转化为机械能．
5．在下图描述的实例中，属于机械能转化为内能的是（ ）
A. 壶内水沸腾后将壶盖顶开 B. 从滑梯上滑下臀部发热
C. 利用反射镜采集奥运圣火 D. 利用暖身贴给背部保暖
【答案】 B
【解析】【解答】A、水将壶盖顶开是内能转化为机械能，A不符合题意； B、从滑梯上滑下时臀部发热是机械能转化为内能，B符合题意； C、利用反射镜采集火种是光能转化为内能，C不符合题意； D、利用暖身贴给背部保暖，是化学能转化为内能，D不符合题意； 故答案为：B.
【分析】改变内能的方式有两种，做功和热传递．对物体做功，通常是机械能转化为内能，物体对外做功，通常是内能转化为机械能.
6．如图所示是某汽车发动机的一个冲程的示意图．在活塞向上运动的过程中，汽缸内气体（ ）
A. 体积增大 B. 温度降低 C. 内能减少 D. 分子热运动加快 【答案】D
【解析】【解答】解：由图可见，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，因此是压缩冲程；
在这个冲程中，活塞向上运行，活塞内气体体积减小；故A错误；
活塞的机械能转化成汽油和空气的混合物的内能，因此气缸内的汽油和空气混合物的内能增加、温度升高，分子热运动加快；故B、C错，D正确． 故选D．
【分析】（1）汽油机的四个冲程是吸气、压缩、做功和排气冲程．吸气冲程进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动；压缩冲程两个气门都关闭，活塞向上运动；做功冲程两个气门都关闭，活塞向下运动；排气冲程排气门打开，进气门关闭，活塞向上运动．（2）压缩冲程中，压缩汽油和空气的混合物，将机械能转化成内能，使汽油和空气的混合物温度升高、内能增加；但质量不变，由密度公式确定密度变化情况．
7．我国“天宫一号”航天器于2024年4月2日完成使命重返地球，落入南太平洋中。如图所示是“天宫一号”在轨道运行时的姿态。下列有关“天宫一号”的说法中错误的是（ ）
A. 在轨道运行时，“天宫一号”的太阳能帆板可将太阳能转化为电能 B. 在轨道运行时，“天宫一号”从远地点向近地点运行时将势能转化为动能 C. 返回地球途中，“天宫一号”相对于地球是运动的
D. 返回地球途中，“天宫一号”外壳经过大气层时被烧毁是通过热传递增大内能 【答案】D
【解析】【解答】A、“天宫一号”的太阳能帆板工作时，直接将太阳能转化为电能，A符合题意；
B、“天宫一号”从远地点向近地点运行时，质量不变，距离地面的高度变小，重力势能变小；速度变大，动能变大，重力势能转化为动能，B符合题意；
C、“天宫一号”航天器完成使命重返地球时，“天宫一号”相对地球位置发生变化，故“天宫一号”相对于地球是运动的，C符合题意;
D、“天宫一号”经过大气层时与大气摩擦，温度升高，内能增加，是通过做功的方式增大了内能，D不符合题意。
故答案为：D。
【分析】动能大小的影响因素：质量、速度.质量越大，速度越大，动能越大；重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度.
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.
8．四冲程热机在工作时，将机械能转化为内能的是（ ）
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程 【答案】B
【解析】【解答】内燃机的四个冲程是吸气、压缩、做功、排气冲程；压缩冲程将汽油和空气的混合物压缩，将机械能转化内能；在做功冲程中高温高压燃气推动活塞向下运动做功，将内能转化为机械能，B符合题意。 故答案为：B。
【分析】内燃机可分为汽油机和柴油机，它们一个工作循环由吸气、压缩、做功和排气四个冲程.一个工作循环中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周.
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．下列有关热和能的说法中正确的是（ ） A. 热传递过程中，物体从外界吸收了热量，内能一定增大 B. 燃料燃烧释放的热量越多，燃料的热值越大 C. 热传递一定发生在两个不同物体间 D. 热机做的有用功越多，热机效率越大
[物理]初中物理内能的利用解题技巧及练习题及解析
