第十四章 内能的利用 · 练习题（共117题）

AB．能量与物体的运动形式有关，从宏观到微观，物质运动形式的多样性（如机械运动、分子运动、电磁运动等），决定了能量形式的多样性，即物质运动的多样性与能量形式的多样性之间有关系，故AB错误； C．由能量守恒定律可知，不同形式的能量之间可以互相转化，故C正确； D．由能量守恒定律可知，能量可以从一个地方转移到另一个地方，或者由一个物体转移到另一个物体，故D错误。 故选C。

流动的河水、运动场上奔跑的运动员、龙卷风都具有与运动有关的能量。电闪雷鸣具有与电有关的能量，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。

[1]龙卷风具有速度，且向上运动，具有动能和势能，即具有机械能。 [2][3]给电动汽车充电时，电动汽车消耗电能，将电能转化为化学能存储在电池内部。

A．发电机工作时，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，将机械能转化为电能，故A正确，不符合题意； B．蓄电池放电时，将化学能转化为电能，故B错误，符合题意； C．植物光合作用利用太阳能将水和二氧化碳合成有机物，将光能（太阳能）转化成化学能，故C正确，不符合题意； D．内燃机工作时，将燃料的化学能转化为内能，内能再转化为机械能，故D正确，不符合题意。 故选B。

[1]火箭在加速上升过程中，速度增加，动能增大，高度增加，重力势能也增大，所以火箭的机械能增大。 [2][3]火箭发动机的燃料燃烧过程中，消耗燃料的化学能，释放出内能，即该过程中将化学能转化为内能。

AB．由图可知，小球运动过程中，克服空气摩擦或与地面撞击做功，部分机械能转化成内能，但能量的总量是守恒的，故A正确，B错误； C．在小球的运动中，与空气摩擦做功或与地面撞击做功，有一部分机械能转化成了内能，通过做功的方式改变物体的内能，故C错误。 D．在小球的运动中，与空气摩擦做功或与地面撞击做功，有一部分机械能转化成了内能，所以小球的机械能总量会减小，但能量的总量保持不变，故D错误； 故选A 。

[1][2][3]维持人正常的体温是内能，人吃下食物后，消耗食物的生物能，得到内能和机械能，因此食物的生物能一部分转化为内能以维持人正常的体温，一部分转化为机械能维持人的心跳或做跑跳等运动。

AB．由图知，电灯将电能转化为光能，判断B能量为电能，加热器将电能转化为内能，故A为内能，故AB正确，不符合题意； C．序号⑤将机械能转化为内能，而燃料燃烧是将化学能转化为内能，故C错误，符合题意； D．大量事实表明，能量在转化和转移的过程中，能量的总量不变，故D正确，不符合题意。 故选C。

A．如果只有动能和势能的相互转化，机械能守恒，如果存在其他形式的力做功（如摩擦力、空气阻力等），机械能就会发生变化，转化为其他形式的能（如内能）。故A错误； B．能量有多种形式，如机械能、内能、电能、化学能等，它们之间可以相互转化。但是，并不是每种形式的能量都单独守恒，而是各种形式的能的总量守恒。故B错误； C．根据能量守恒定律，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到其它物体，而能量的总量保持不变。故C正确； D．能量守恒定律适用于所有形式的能量转化和转移，不仅仅是机械能转化为内能。故D错误。 故选C。

[1][2]电动车在前进时会消耗电能，电能转化为机械能；在电动车的前轮上装一个发电机一边走一边发电，一部分机械能会转化为电能；消耗的电能一部分转化为机械能，机械能的一部分转化为电能，所以消耗的电能要大于所发的电能，当蓄电池的电能消耗完毕后，电动车就不能前进了，所以创新小组的设想不能实现，理由是：违背了能量守恒定律。

由能量守恒定律可知，能量不会凭空产生或消失，在转化和转移过程中，能量的总和保持不变，所以光电转换器将光能转化为电能的过程中，能量的总和保持不变。

A．太阳能电池板工作时，消耗太阳能，获得电能，此过程将太阳能转化为电能，故A正确； B．给蓄电池充电，蓄电池消耗了电能，是将电能转化为化学能，故B错误； C．蓄电池放电，蓄电池消耗了化学能，将化学能转化为电能，故C错误； D．小风扇工作时将电能转化为机械能，故D错误。 故选A。

A．燃料燃烧时，将化学能转化为内能，属于能量的转化，故A不符合题意； B．用热水袋取暖，是热传递过程，内能从热水袋转移到其它物体向上，属于能量的转移，故B符合题意； C．钻木取火，是克服摩擦做功，将机械能转化为内能，属于能量的转化，故C不符合题意； D．电动机带动水泵把地下水送到地面，电动机工作时将电能转化为机械能，属于能量的转化，故D不符合题意。 故选B。

A．电风扇工作时，消耗电能，得到机械能，所以主要将电能转化为机械能，故A错误； B．手机电池充电的过程，消耗电能，得到化学能，所以将电能转化为化学能，故B错误； C．燃料燃烧时将化学能转化为内能，故C错误； D．太阳能电池工作时，吸收太阳能转化为电能，故D正确。 故选D。

A．电烤炉取暖，电烤炉消耗电能转化为内能，然后内能转移到人体，故A错误； B．钻木取火，是通过做功的方式，将机械能转化为内能，故B错误； C．中医提倡的热水泡脚，脚从热水中吸收热量，因此是通过热传递的方式增大脚部的内能，故C正确； D．机械能和电能虽然可以相互转化，但能量转化具有方向性。例如：热传递的方向性，热量只能自发地从高温物体传向低温物体，而不能自发地从低温物体传向高温物体，如：冬天用温热的手接触冰冷的物体，手上的内能会转移到物体上，而不会出现物体的内能自动转移到手上使手更热的情况，故D错误。 故选C。

A．根据能量守恒定律，能量不可能凭空产生或者凭空消失，故A错误； B．曹缘被跳板刚刚弹起时跳板的弹性形变程度最大，弹性势能最大，故B错误； C．曹缘被跳板弹起直到入水过程中要克服空气阻力，机械能转化为内能，机械能会不断减少，故C正确； D．曹缘下降过程中，速度变大，质量不变，则动能变大，高度降低，则重力势能减小，重力势能转化为动能，故D错误。 故选C。

A．球在被踢的过程中，球会运动因此具有机械能，同时其内部装置能够发电，说明机械能被转化为了电能，故A正确，不符合题意； B．蓄电池的工作原理是将电能转化为化学能储存起来，当需要电能时，再将化学能转化为电能输出，因此，将产生的电能储存在蓄电池中确实是电能转化为化学能，故B正确，不符合题意； C．点亮LED灯时，蓄电池中的化学能被转化为电能，然后电能再通过LED灯转化为光能，故C正确，不符合题意； D．在整个过程中，球在被踢时，其机械能会转化为电能并储存在蓄电池中，这个过程中机械能并没有守恒，而是被转化为了其他形式的能，故D错误，符合题意。 故选D。

A．生石灰与水反应会放出大量的热，此反应过程中的能量转化关系是化学能转化为内能，故A正确，不符合题意； B．“白气”，是盒内冒出的水蒸气上升过程中遇冷液化形成的小水滴，故B正确，不符合题意； C．加热时，热量从发热包传递给食物，热传递过程中传递的是能量，不是温度，故C错误，符合题意； D．食物被加热时，吸收热量、温度升高，其内能增大，故D正确，不符合题意。 故选C。

A．物体匀速上升的过程中，物体的质量不变，速度不变，动能不变，高度增大，重力势能增大，所以其机械能增大，故A正确，不符合题意； B．太阳能电池板在工作过程中，消耗太阳能，主要是将太阳能的光能直接转化为电能，故B正确，不符合题意； C．给蓄电池充电过程是将电能转化为化学能，故C错误，符合题意； D．风是空气流动形成的，风具有动能，风力发电是将风的动能转化电能，故D正确，不符合题意。 故选C。

A．飘香，是有香味的分子运动到了空气中，属于扩散现象，是分子不停做无规则运动造成的，故A正确，不符合题意； B．蒸煮时，油料从外界吸收热量，油料的内能增大，通过热传递改变了内能，故B正确，不符合题意； C．翻炒，油料从外界吸收热量，主要利用热传递的方式增加油料的内能，故C错误，符合题意； D．加热时，木炭燃烧通过化学反应将化学能转化为内能，自然界的物理过都遵守能量守恒定律，所以此过程中能量是守恒的，故D正确，不符合题意。 故选C。

[1][2]筒车工作时消耗了水的动能，将水流的动能转化为筒车的机械能，所以不能说明它是永动机。

[1]当右边的小球撞击后静止时，左边的小球向左摆。右边的小球在撞击过程中把自己的机械能转移到左边的小球上。 [2][3]因为小球在摆动的过程中受到空气阻力作用，一部分机械能转化为内能，所以，小球摆动的幅度会越来越小，到最后会静止下来。在转化和转移的过程中，能量的总量不变。

[1][2]传呼机和对讲机大规模爆炸的原理是利用预先植入的程序远程控制使传呼机或对讲机的电流增大，产生的热量增多,电池的内能增大、温度升高，达到预埋炸药的燃点，在炸药被引燃的过程中，炸药的化学能通过化学反应释放出来，转化为内能。机体爆炸产生的冲击波和碎片运动是机械能的一种表现，即机体爆炸时内能主要变为机械能。

[1]销售麻衣馓子的地方很远就能闻到其独特的香味，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。 [2]燃料（比如常见的煤、天然气等）燃烧的过程是发生化学反应，在这个过程中储存于燃料内部的化学能被释放出来，转化为内能，这些内能以热传递的方式传递给油锅，进而传递给面团，使面团的内能增加，温度升高，从而达到油炸面团所需的状态。综上可知，用炉火油炸面团是将燃料的化学能转化为面团的内能。

（1）[1]本实验需要观察瓶塞跳起的瞬间瓶内出现的现象，因为瓶内气体对塞子做功，内能减少，温度降低，瓶内的水蒸气液化形成雾，本实验中“物体对外做功”中的“物体”指的是瓶内气体。 （2）[2][3]当瓶内气体冲开瓶塞时，塞子飞出，瓶内气体对塞子做功，内能减少，瓶内气体内能转化为塞子的机械能。 （3）[4][5]用气简往瓶内打气，活塞对空气做功，内能增大瓶内压强增大；因为瓶内气体对塞子做功，内能减少，温度降低，瓶内的水蒸气液化形成雾，瓶内出现白雾。当瓶内气体冲开瓶塞时，可以观察到瓶塞跳起来，内能转化为塞子机械能。

（1）分子间存在相互作用的引力和斥力。两个底面削平的铅柱紧压在一起，下面吊一个重物也不能把它们拉开，说明分子之间存在相互作用的引力。 （2）[1][2]活塞迅速压下去时，活塞对气体做功，使气体的内能增大，温度升高，硝化棉吸收热量，内能增加，温度升高，达到硝化棉的着火点，因此硝化棉燃烧起来。 （3）根据能量守恒定律可知，能量不会凭空产生，设想中的永动机不能一直工作下去，因为抽水器在工作过程中，有部分机械能会转化为内能，即机械能会逐渐减少，根据能量守恒定律，最后会停止工作。

A. 影响动能的因素有质量和速度，所以，飞机加速升空的过程中，质量不变，速度变大，动能变大，故A错误； B. 根据能量转换的知识可知，飞机燃料在燃烧的过程中，化学能转化为内能，故B正确； C. 影响重力势能的因素有质量和高度，所以，飞机减速下降的过程中，质量不变，高度降低，重力势能变小，故C错误； D. 根据惯性的知识可知，飞机降落后能在跑道上继续滑行，是由于惯性，但不能说“受到惯性的作用”，惯性不是力，故D错误。 故选B。

A．蜡烛燃烧过程中将化学能转化为内能，故A错误； B．做功和热传递是改变内能的两种方法，香蕉液通过热传递增加内能，故B错误； C．物质由固态直接变为气态的过程叫升华，香蕉液吸热汽化变为香气，故C错误； D．香气弥漫说明分子永不停息地做无规则运动，是扩散现象，故D正确。 故选D。

蓄能时，水被抽到山上水库中，水的高度增大，重力势能增大，所以电能转化为水的重力势能。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。

[1] 在用电低谷时段利用电网多余电能驱动压缩机压缩空气，对空气做功，使空气内能增大。 [2][3] 在用电高峰时段高压空气被释放，膨胀对膨胀机做功，使膨胀机转动，将内能转化为机械能，带动发电机产生电能输送至电网。

[1]汽油燃烧发生化学反应，同时放出热量，所以汽油机将内能转化为机械。 [2]由于燃料燃烧放出热量，将内能转化为机械能，但燃料燃烧产生的内能不能再转化为燃料的化学能，所以能量的转化具有方向性。

AD．电风扇和洗衣机的主要部件电动机，不是内燃机，故AD不符合题意； B．内燃机是一种热机，汽油机和柴油机都是内燃机，故 B符合题意； C．滑轮组是一种简单机械，不是内燃机，故C不符合题意。 故选B。

ACD．汽车、燃油摩托车、挖掘机均是使用热机进行运作，将燃料燃烧产生的内能转化为机械能，故ACD不符合题意；B．自行车是利用人力工作，没有使用热机，故B符合题意。 故选B。

[1]热机是将内能转化为机械能的机械，火箭属于热机。 [2]火箭自带燃料和助燃剂，所以可以在大气层外工作。

[1]由热机的定义可知，热机是将内能转化为机械能的机器； [2][3]内燃机分为汽油机和柴油机．

【详解】A．进气门和排气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程。在做功冲程中，燃料燃烧产生高温高压气体，推动活塞向下运动，将内能转化为机械能 ，故A符合题意； B．进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，此冲程是将混合物压缩，机械能转化为内能，故B不符合题意； C．进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，此冲程是吸入汽油和空气的混合物，故C不符合题意； D．进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程，此冲程是将燃烧后的废气排出气缸，故D不符合题意。 故选A。

[1][2]在下水井周围放炮时发生闪爆，两个井盖被顶飞了，一个井盖飞到店里，下水井中的可燃气体燃烧产生的内能转化为下水井盖的机械能，此过程中的能量转化类似于四冲程汽油机的做功冲程。

A．甲图中，活塞向上运动，两个气门关闭，是压缩冲程，将机械能转化为内能，故A错误； B．乙图中，活塞向上运动，进气关闭，排气门打开，是排气冲程，排出废气，故B错误； C．丙图中，活塞向下运动，两个气门关闭，是做功冲程，将内能转化为机械能，故C错误； D．丁图中，活塞向下运动，进气门打开，排气门关闭，是吸气冲程，吸入的是汽油和空气的混合物，故D正确。 故选D。

[1]图中两气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能。 [2]用水来冷却汽缸，是利用了水的比热容大的特点，相同条件下水吸收的热量多，冷却效果好。 [3]飞轮转速是2400r/min=40r/s表示每秒飞轮转动40圈，而飞轮每转动2圈，燃气对外做功1次，所以1s内对外做功20次。

迅速压下活塞，会发现筒的棉花燃烧起来。下压活塞时，活塞对筒内的空气做功，机械能转化为空气的内能，柴油机的压缩冲程将机械能转化为内能，所以与该实验的能量转化相同的是压缩冲程。 故选B。

[1][2]由图知，内燃机的顶端是喷油嘴，所以是柴油机；图中两气门均关闭，活塞上行，所以是压缩冲程。

A．在柴油机的吸气冲程中，确实只吸入空气，而不像汽油机那样吸入汽油和空气的混合物。故A正确； B．在柴油机的压缩冲程中，活塞向上运动，压缩气缸内的空气，使其温度和压力都升高。这个过程中，机械能（活塞的动能）被转化为空气的内能。但需要注意的是，此时气缸内还没有柴油，所以不能说机械能转化为“柴油和空气混合物”的内能。故B错误； C．柴油机的做功冲程是当气缸内的柴油被高温高压的空气点燃后，迅速燃烧产生大量高温高压的燃气，推动活塞向下运动，从而输出机械能。这个过程并不是依靠飞轮的惯性完成的，而是依靠柴油燃烧产生的动力。故C错误； D．在排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的大部分，故D错误。 故选A 。

柴油机在吸气冲程中，吸入的只有空气，在压缩冲程中，柴油由喷油嘴喷入气缸；汽油机在吸气冲程中，吸入的是空气和雾状汽油的混合物。

A．柴油机和汽油机的结构不同：柴油机的汽缸上是喷油嘴，汽油机的顶部有火花塞，故A正确，不符合题意； B．汽油机在压缩冲程中将机械能转化为内能，内能增大，温度升高，汽油机汽缸顶部有个火花塞，此时火花塞喷出电火花，点燃汽油，此种点火方式叫点燃式；柴油机在压缩冲程中将机械能转化为内能，空气内能增大，柴油机顶部的喷油嘴在压缩冲程结束时喷出雾状的柴油，柴油遇到高温的空气，达到着火点而燃烧，此种点火方式叫作压燃式，故B正确，不符合题意； C．柴油机和汽油机一个工作循环都是由4个冲程组成，压缩冲程都是将机械能转化为内能，故C错误，符合题意； D．柴油机吸入汽缸的只是空气，柴油从喷油嘴进入，汽油机吸入汽缸的是汽油和空气的混合物，故D正确，不符合题意。 故选C。

A．柴油机和汽油机的结构不同：柴油机的汽缸是喷油嘴，汽油机的顶部有火花塞，故A错误； B．在吸气冲程，柴油机吸入汽缸的只是空气，汽油机吸入汽缸的是汽油和空气的混合物，故B错误； C．在做功冲程，汽油机的点火方式是点燃式，柴油机的点火方式是压燃式，故C错误； D．柴油机的压缩比例更大，柴油机燃气压强比汽油机的更高，故D正确。 故选D。

[1][2]工作过程中，汽油机吸入的是空气和汽油的混合物，柴油机吸入的是空气。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。

密闭气室中 N2O4 在光照下会分解，使气室气压增大，推动活塞右移，高温高压推动活塞做功，将内能转化机械能，相当于汽油机的做功冲程，故C符合题意；ABD不符合题意。 故选C。

A．放硝化棉是因为硝化棉的着火点低，更容易燃烧，故A错误； B．硝化棉燃烧将硝化棉的化学能转化为内能，故B错误； CD．迅速向下压活塞，活塞对空气做功，使筒内空气内能增加，温度升高，达到硝化棉的着火点，硝化棉就燃烧起来了，故C错误，D正确。 故选D。

AC．甲实验中，试管内的水蒸气对瓶塞做功，将内能转化为机械能，则试管内水蒸气的内能减小，这与热机的做功冲程相似，故AC错误； BD．乙实验中，当用力把活塞迅速按下时，活塞对筒内空气做功，使空气内能增加，温度升高，这是通过做功方式来改变物体的内能，实质是机械能转化为内能，与热机的压缩冲程相似，故B错误，D正确。 故选D。

A．柴油机在吸气冲程中，进气门开启，排气门关闭，活塞向下运动，吸入气缸的是空气，故A正确； B．在柴油机的压缩冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，压缩汽缸内的空气，使空气的温度升高、内能增大。此过程中是将活塞的机械能转化为空气的内能，由于此时还没有喷入柴油，所以不存在柴油和空气混合物，故B错误； C．做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞向下运动，带动曲轴旋转对外做功，将内能转化为机械能的过程，不是依靠飞轮的惯性完成的。而吸气、压缩和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的，故C错误； D．因为燃料燃烧后产生的废气温度较高，含有大量的内能，这些内能随着废气的排出而损失掉。在柴油机的能量损失中，排气冲程中废气带走的能量是主要部分之一，故D错误。 故选A。