物体的内能
一、单选题
1.关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A. 物体内能增加,一定要从外界吸收热量 B. 热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
C. 温度为0℃的物体没有内能 D. 相同物态下,同一物体温度降低,它的内能会减少
2.如图所示实验或事例,属于内能转化为机械能的是( )
A. B. C. D.
3.下列现象中,属于利用热传递的方法改变物体内能的是 ( )
A. 刚从蒸笼里拿出的馒头,放一阵子变凉了 B. 冬天天冷,通过搓手发热取暖
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
4.下列各图所列举的事例中,属于热传递改变物体内能的是 ( )
A. 对试管加热,管内水温升高 B. 冬天搓手,手会变暖
C. 从滑梯滑下,臀部发热 D. 迅速压下活塞,筒内气温升高
5.下列实例中,用热传递的方式来改变物体内能的是 ( )
A. 用热水袋暖手,手的温度升高 B. 用锯条锯木板,锯条的温度升高
C. 两手相互摩擦,手的温度升高 D. 用手反复弯折铁丝,弯折处铁丝的温度升高
6.下列都是教材中的实验,其中为了说明“对物体做功,物体内能增加”的是( )
A. 图甲:手帕摩擦塑料丝后,塑料丝散开 B. 图乙:缝衣针与磁铁摩擦后,有了磁性
C. 图丙:加热后,水蒸气把木塞冲出试管 D. 图丁:迅速下压活塞后,浸过乙醚的棉花燃烧
7.下列关于温度、内能和热量的说法,正确的是( )
A. 在物体与外界没有热传递的情况下,一个物体对外做了功,内能可能不变
B. 物体温度越高,所含热量越多
C. 物体的机械能越多,其内能就越多
D. 相同质量的两个物体,升高相同的温度,内能的增量不一定相同
8.热水瓶是每个家庭必备的贮水容器,如图所示,倒出一定量热水后,立即盖上软塞,软木塞常会跳起来。这一现象与内燃机的哪个冲程的能量转化相同( )
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
9.下列是汽油机工作过程中四个冲程的示意图,其中将内能转化为机械能的是( )
A. B.
C. D.
10.关于内能,有以下四个观点,你认为正确的是( )
①热机在压缩冲程中机械能转化为内能
②物体温度越低,内能越小,所以0℃的物体没有内能
③两物体相互接触时,热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体
④做功和热传递都能改变物体内能
A. ①② B. ②③ C. ①④ D. ③④
11.下图是四冲程汽油机工作过程的四个冲程,将内能转化为机械能的是( )
A. B. C. D.
12.关于内能下列说法正确的是( )
A. 物体运动速度越大,分子动能越大,因此内能越大 B. 内能跟温度有关,所以0°C的冰没有内能
C. 温度高的物体一定比温度低的物体内能大 D. 静止的物体没有动能,但具有内能
二、填空题
13.冬天手冷时,我们经常将两只手相互搓搓使手暖和,这是利用 的方式使手的内能增加;也可以用“暖手宝”使手暖和,这是利用 的方式增加手的内能。汽车上的散热器用水作为冷却剂,这是利用了水的 较大的性质。
14.萧敏同学用电饭煲做饭,片刻后听到“噗噗噗”的响声,走近一看,发现水蒸气冲动了锅盖。她用学过的物理知识解释了这一现象:水蒸气对锅盖________,水蒸气的内能________,内能转化为锅盖的________。
三、解答题
15.有一款太阳能热水器,铭牌上的部分参数如表所示。将它安装在阳光充足的水平台面上,并装满水。
型号 JL8801A
水容量/L 80
自身质量/kg 50
(1)某地区(晴天)一天中接收的太阳能3.36×107J,接收的太阳能,如果由燃烧煤气(热值q=4.2×107J/kg)来获得,则需要完全燃烧多少千克煤气?
(2)装满的水质量是多少千克?
(3)若这一天中接收的太阳能有60%被热水器中的水吸收,则可使初温为20℃的水温度升高到多少度 [c=4.2×103J/(kg·℃)]
四、实验探究题
16.观察图所示实验,回答以下问题:
(1)实验现象:当活塞迅速下压时,棉花会 ________ 。
(2)现象分析:因为活塞对空气________ ,使空气的________ 增加,________ 升高,达到棉花的着火点,从而使棉花燃烧起来。
(3)实验结论: ________
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 D
【解析】【分析】(1)做功和热传递是改变物体内能的两种方式;
(2)热传递的条件是温度差,方向是从温度高的向温度低的物体传递;
(3)一切物体都有内能;
(4)同一物体的内能与温度和状态有关。
【解答】A.物体内能增加,不一定是从外界吸收热量,可能是做功,故A错误;
B.热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递,故B错误;
C.温度为0℃ 的物体仍然有内能,只是内能比较少,故C错误;
D.相同状态下,同一物体温度降低,它的内能会减少,故D正确。
故选D。
2.【答案】 D
【解析】【分析】根据能量转化的情形分析即可。
【解答】A.小孩从滑梯上滑下,臀部与滑梯表面摩擦,将运动时的机械能转化为内能,因此臀部发热,故A不合题意;
B.搓手时,将双手的机械能转化为手的内能,因此手的温度升高感觉温暖,故B不合题意;
C.钻木取火时,钻头与木头摩擦,将钻头的机械能转化为木头的内能,故C不合题意;
D.高温的水蒸气具有较多的内能,当它达到一定程度时,推出木塞,将水蒸气的内能转化为木塞的机械能,故D符合题意。
故选D。
3.【答案】 A
【解析】【分析】热传递改变物体内能的本质是:能量的转移;做功改变物体内能的本质是能量的转化。
【解答】A. 刚从蒸笼里拿出的馒头,放一阵子变凉了,是馒头的内能转移给空气的过程,属于热传递,故A符合题意;
B. 冬天天冷,通过搓手发热取暖,通过摩擦的方式,将机械能转化为手的内能,属于做功的方式,故B不合题意;
C. 用锤子敲打石头时,锤子发热,是机械能转化为锤子的内能的过程,属于做功的方式,故C不合题意;
D. 给自行车车胎打气,打气筒壁变热了,是通过摩擦的方式,将机械能转化为筒壁的内能的过程,属于做功的方式,故D不合题意。
故选A。
4.【答案】 A
【解析】【分析】热传递改变物体内能的本质是:能量的转移;做功改变物体内能的本质是能量的转化。
【解答】A.对试管加热,管内水温升高,是酒精灯火焰的内能转移到水中,故A符合题意;
B.冬天搓手,手会变暖,是机械能转化为内能,属于做功的方式,故B不合题意;
C.从滑梯滑下,臀部发热,是机械能转化为内能,属于做功的方式,故C不合题意;
D.迅速压下活塞,筒内气温升高,是机械能转化为内能,属于做功的方式,故D不合题意。
故选A。
5.【答案】 A
【解析】【分析】热传递改变物体内能的本质是:能量的转移;做功改变物体内能的本质是能量的转化。
【解答】A. 用热水袋暖手,手的温度升高,这是热水袋的内能转移到手上的结果,因此利用的热传递的方式,故A符合题意;
B. 用锯条锯木板,锯条的温度升高,这是机械能转化为内能,利用的做功的方式,故B不合题意;
C. 两手相互摩擦,手的温度升高,这是机械能转化为内能,利用的做功的方式,故C不合题意;
D.用手反复弯折铁丝,弯折处铁丝的温度升高,这是机械能转化为内能,利用的做功的方式,故D不合题意。
故选A。
6.【答案】 D
【解析】【分析】分析各个实验包含的物理原理,哪个与题干相符,哪个就是正确选项。
【解答】A.图甲:手帕摩擦塑料丝后,塑料丝散开 ,说明同种电荷相互排斥,故A不合题意;
B.图乙:缝衣针与磁铁摩擦后,有了磁性,这是磁化现象,故B不合题意;
C.图丙:加热后,水蒸气把木塞冲出试管,这是水蒸气对外界做功,内能减少,故C不合题意;
D.图丁:迅速下压活塞后,活塞对里面的空气做功,使乙醚的内能增加,导致浸过乙醚的棉花燃烧,这说明外界对物体做功,物体内能增加,故D符合题意;
故选D。
7.【答案】 D
【解析】【分析】(1)物体对外界做功,内能减少;外界对物体做功,内能增大;
(2)热量是热传递过程中转移能量的多少,只能说“吸收”或“放出”;
(3)机械能与内能是完全不同的两种能量;
(4)已知质量,升高温度根据公式判断吸热的多少。
【解答】A.在物体与外界没有热传递的情况下,一个物体对外做了功,它的内能一定减少,故A错误;
B.物体温度越高,它所含的内能一定越多,故B错误;
C.物体的机械能越多,其内能不一定越多,二者没有任何联系,故C错误;
D.根据可知, 相同质量的两个物体,升高相同的温度, 比热容小的吸收热量少,那么内能的增量就少,因此内能增量不一定相同,故D正确。
故选D。
8.【答案】 C
【解析】【分析】首先分析软木塞跳起这个过程中的能量转化,然后回忆内燃机四个冲程中的两次能量转化,据此判断即可。
【解答】倒出一定量热水后,立即盖上软塞,软木塞常会跳起来,这是水蒸气的内能转化为软木塞的机械能的过程。内燃机的做功冲程将内能转化为机械能,压缩冲程将机械能转化为内能,因此这一现象与内燃机的做功冲程能量转化相同。
故选C。
9.【答案】 C
【解析】【分析】汽油机的工作过程中有两个冲程有能量转化: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,据此解答。
【解答】在内燃机的工作过程中,做功冲程将内能转化为机械能;在压缩冲程末做功冲程开始时,汽油机汽缸顶端的火花塞会打火,因此做功冲程是C。
故答案为:C。
10.【答案】 C
【解析】【分析】(1)做功冲程将内能转化为机械能,压缩冲程将机械能转化为内能;
(2)一切物体都有内能;
(3)热量的传递方向:从高温物体到低温物体,或者从物体的高温部分到低温部分;
(4)改变物体内能的两种方式:做功和热传递。
【解答】①热机在压缩冲程将机械能转化为内能,故①正确;
②0℃的物体也有内能,故②错误;
③两个物体相互接触,热量总是从温度高的物体转移到温度低的物体,故③错误;
④做功和热传递都能改变物体内能,故④正确。
故选C。
11.【答案】 A
【解析】【分析】做功冲程:两个气门关闭,同时火花塞点火,活塞下行,内能转化为机械能;压缩冲程:两个气门关闭,活塞上行,机械能转化为内能;吸气冲程:进气门打开,排气门关闭,活塞下行;排气冲程:进气门关闭,排气门打开,活塞上行。
【解答】A图中两个气门关闭,同时火花塞点火,活塞下行,是做功冲程,内能转化为机械能,A符合题意。
故答案为:A。
12.【答案】 D
【解析】【分析】(1)内能与物体的温度有关,温度越高,物体的内能越大;
(2)同一物质的内能与它的质量,状态和温度等因素有关;
(3)一切物体都有内能。
【解答】A.内能只与分子运动的剧烈程度有关,与物体的宏观运动无关,故A错误;
B.一切物体都有内能,故B错误;
C.同样都是水,温度高的一杯水不一定比温度低的一缸水内能大,因为内能和物体的质量有关,故C错误;
D.静止的物体速度为0,动能为0;但它的分子始终是运动的,因此内能不为0,故D正确。
故选D。
二、填空题
13.【答案】 做功;热传递;比热容
【解析】【分析】(1)做功改变物体内能的本质为能量的转化,而热传递改变物体内能的本质为能量的转移;
(2)根据Q=cm△t可知,质量相同的不同物质升高相同的温度时,比热容越大,吸收的热量越多。
【解答】(1)冬天手冷时,我们经常将两只手相互搓搓使手暖和,这是利用做功的方式使手的内能增加;也可以用“暖手宝”使手暖和,这是利用热传递的方式增加手的内能。
(2)汽车上的散热器用水作为冷却剂,这是利用了水的比热容较大的性质。
14.【答案】 做功;减小;机械能
【解析】【分析】物体对外界做功,物体的内能减少;外界对物体做功,物体的内能减少,据此分析即可。
【解答】水蒸气对锅盖做功,将水蒸气的内能转化为锅盖的机械能,因此水蒸气的内能减少。
三、解答题
15.【答案】 (1)需要完全燃烧煤气的煤气质量:
;
(2)装满的水的质量:;
(3)水一天中吸收的热量Q'=ηQ=60%×3.36×107J= 2.016×107J,
由公式Q=cmΔt=cm(t-t0)得:
水升高到的温度:。
【解析】【分析】(1)根据公式Q=qm进行计算;
(2)根据密度公式计算水的质量;
(3)根据热水器的效率,利用公式Q=cmΔt完成计算。
四、实验探究题
16.【答案】 (1)燃烧
(2)做功;内能;温度
(3)做功可以改变物体的内能
【解析】
【分析】(1)做功可以使内能与机械能之间进行转化:对物体做功,物体内能会增加;物体对外做功,物体内能会减少;
(2)分析实验中的现象,根据能量的转化关系找出原因。
【解答】(1、2)用力把活塞迅速下压,活塞对空气做功,空气内能增加,把能量传给棉花团,棉花团温度升高,到达着火点,燃烧起来,
(3)在此实验过程中,是通过做功的方式改变了棉花的内能,即结论为:做功可以改变物体的内能;
故答案为:(1)燃烧;
(2)做功; 内能;温度;
(3)做功可以改变物体的内能。