3.5物体的内能 同步练习（含解析）

物体的内能
一、单选题
1.甲、乙两物体的质量相同，若它们吸收相同的热量后升高的温度之比是3∶2，则甲、乙两种物质的比热容之比是( )
A. 2∶3 B. 1∶3 C. 3∶2 D. 3∶4
2.将冰块放在泡沫箱中可制成简易“冰箱”，把一瓶饮料放入“冰箱”后，冰块和饮料的温度随时间变化的曲线如图所示，在两物体温度达到相同之前，下列说法正确的是（ ）
A. 甲是冰块 B. 乙吸收热量 C. 甲内能增加 D. 乙内能减少
3.小明在街上看见在炒栗子时，通常要往锅里放一些沙子（或粗盐）。这样做的主要目的是（ ）
A. 使炒锅的温度更高
B. 使花生或栗子受热均匀且避免与锅底直接接触时间过长
C. 让沙子（或粗盐）吸收一些水分，使花生或栗子更加干酥脆
D. 让沙子（或粗盐）吸收部分热量，防止因温度过高而使花生或栗子变焦
4.质量相同的两金属块，吸收相同的热量，升高的温度不同，则（ ）
A. 升高温度较大的金属块比热容一定大 B. 升高温度较小的金属块比热容一定大
C. 温度高的金属块比热容一定小 D. 温度低的金属块比热容一定小
5.如图所示是一个空气压缩引火仪。在厚壁玻璃筒的底部放一小撮干燥的硝化棉，用力将活塞迅速下压，棉花会被点燃，下列分析正确的是( )
A. 当活塞向下压时，玻璃筒内空气体积变小，压强变小
B. 当活塞向下压时，对玻璃筒内棉花做功，温度升高
C. 向下压活塞时，快压和慢压的效果相同，因为压缩气体做的功相同
D. 硝化棉被点燃的原理与擦燃火柴的原理相似
6.下列关于热机和环境保护的说法中，正确的是（ ）
A. 热机排出的尾气对环境无害 B. 热机的效率有可能达到 100%
C. 热机就是汽油机，燃料为一次性能源 D. 热机的大量使用会造成环境污染
7.已知铜的比热比铝小，质量和初始温度都相同的铜和铝，放出相同的热量后相互接触，热量( )
A. 一定从铜传到铝 B. 一定从铝传到铜 C. 不会发生热传递 D. 不能确定是否发生热传递
8.下列因素与物体温度升高时吸收热量的多少无关的是( )
A. 质量 B. 温度变化量 C. 比热 D. 初温
9.下列事实中，最能说明物质吸收的热量跟物质种类有关的是( )
A. 体积相同的两杯水温度都升高10℃，它们吸收的热量相同
B. 质量相等的两块钢温度分别升高5℃和10℃，它们吸收的热量不相同
C. 体积相等的水和煤油温度都升高10℃，它们吸收的热量不相同
D. 质量相等的水和铜温度都升高10℃，它们吸收的热量不相同
10.现代火箭用液态氢作为燃料,是因为它具有 ( )
A. 较大的比热容 B. 较低的沸点 C. 较高的凝固点 D. 较大的热值
11.为了保护环境,控制和消除大气污染,在普及煤气和天然气使用的同时,更要注意安全.一旦门窗紧闭的厨房内发生煤气大量泄漏,极易引起爆炸,当你从室外进入厨房嗅到煤气异味时,下列操作中,你认为最安全的是 ( )
A. 立即给煤气维修部门打电话,关闭煤气源 B. 立即打开电灯,寻找泄漏处
C. 立即开启抽油烟机排出煤气,关闭煤气源 D. 立即打开门和窗,关闭煤气源
12.将质量相同的甲、乙、丙三块金属加热到相同的温度后,放到上表面平整的冰块上。经过一定时间后,冰块形状不再变化时的情形如图所示。则三块金属的比热容c甲、c乙、c丙大小相比( )

A. c甲最大 B. c乙最大 C. c丙最大 D. c甲=c乙=c丙
二、填空题
13.如图甲所示装置，在玻璃筒底部放一小团没有乙醚的棉花，快速压下活塞，观察到棉花燃烧。此实验可得出的结论是：对 (选填“浸有乙醚的棉花”或“简内气体”)做功，它的内能会增大。如图乙所示为单缸四冲程汽油机工作过程中的四个冲程，其中 (选填字母)与上述实验过程中能量的转化是一致的：若该汽油机的曲轴转速是3600转/分钟，则其每秒对外做功 次。
14.王力同学自己动手在家做实验，水壶嘴上有一个能够绕轴活动的金属片，水没有开的时候，金属片将壶嘴盖住，水烧开的时候，“热气”总是将壶嘴盖（金属片）冲开。
（1）王力同学联想到课本介绍的汽油机，一个工作循环包含四个冲程，图中“热气”冲开金属片现象相当于下图中甲乙丙丁的图________（填序号），该冲程叫________冲程。
（2）一单缸四冲程汽油机，若该汽油机的转速为600转/分，做功冲程一次对外做功大约为1500焦。那么这台汽油机的功率为________瓦特。
三、解答题
15.在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，用酒精灯给烧杯中的水加热，烧杯中盛有20℃、质量为100g的水，在一个标准大气压下加热至沸腾，假如完全燃烧酒精3g。[水的比热容为4．2×103J/（kg·℃)，酒精的热值为3．0×107J/kg]求：
（1）水吸收的热量是多少？
（2）此过程中酒精灯烧水的热效率。
（3）科学研究表明：1g100℃的水汽化成同温度的水蒸气需要吸收2．26×103J的热量。水开始沸腾后持续观察沸腾现象，同时发现水的质量减少了5g，求此过程水汽化成水蒸气所吸收的热量。
四、实验探究题
16.我们发现：在一个茶杯内倒入热水，发现热水放在桌上一段时间后就会成为温水。小刚想研究一下热水自然冷却过程中温度变化规律，过程如下：在杯子里倒入大半杯热开水， 将杯子放在室内桌面上，让水自然冷却，并用温度计每隔 5 分钟测量一次水温，直到水温降到室温为止。记录了水在不同时刻的温度值。如下表：
时间(分) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
温度(℃) 90 70 55 45 38 32 28 26 26 26
（1）若现在有二支温度计：其一是量程为 110℃的水银温度计 A，另一是量程为 60℃的酒精温度计 B，你认为小刚应选用温度计________(填“A”或“B”)来做实验，原因是________
（2）你认为当时室温是________
（3）据表中数据，你认为热水在自然冷却过程中温度降低的快慢规律是________。
（4）根据日常生活经验，请你说出一个会影响实验时间长短的因素________。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 A
【解析】【分析】根据公式Q=cm△t作比即可。
【解答】因为甲、乙物体的质量相同，
所以m甲：m乙=1：1；
它们吸收相同的热量，
那么Q甲：Q乙=1：1；
升高的温度之比为3：2；
那么△t甲：△t乙=3：2；
根据公式Q=cm△t得到：；
；
解得：。
故选A。
2.【答案】 B
【解析】【分析】①在热传递的过程中，高温物体放出热量，温度降低；低温物体吸收热量，温度升高；
②放出热量，内能减少；吸收热量，内能增大。
【解答】饮料原来的温度高，放出热量，降低温度，因此甲是饮料；冰块原来的温度低，吸收热量，升高温度，因此乙是冰块，故A错误；
乙是冰块，吸收热量，故B正确；
甲是饮料，放出热量，内能减少，故C错误；
乙吸收热量，内能增多，故D错误。
故选B。
3.【答案】 B
【解析】【分析】分析放一些沙子（或粗盐）后在炒的过程中会有哪些变化，然后与题中的四个选项进行对比即可。
【解答】A.放入沙子（或粗盐），对火焰的燃烧并没有影响，不能改变炒锅的温度，故A错误；
B.放入沙子（或粗盐）后，就会使被炒的食品与沙子（或粗盐）混合起来，使得花生或栗子受热均匀且避免与锅底直接接触时间过长，可以避免栗子变焦，故B正确；
C.即便是不加沙子（或粗盐），花生或栗子中的水分在高温的环境下，同样会蒸发掉的，所以加不加沙子，并不是食品更加干酥脆的根本原因，故C错误；
D.加入沙子后，的确可以吸收部分热量，但是对于锅中被炒物体的温度来说，并没有影响，故D错误。
故选B。
4.【答案】 B
【解析】【分析】根据公式Q=cm△t分析判断。
【解答】根据公式Q=cm△t可知，质量相同的不同物质，吸收相同的热量时，升高的温度与比热容成反比，即升高的温度较小的金属块比热容一定大，升高的温度较大的金属块比热容一定小，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
5.【答案】 D
【解析】【分析】（1）质量一定的气体，体积越小，压强越大；
（2）活塞下压，对空气做功，而不是对棉花做功；
（3）快压和慢压时使用的压力大小不同；
（4）无论是摩擦做功，还是压缩气体做功，都是通过做功的方式改变物体内能。
【解答】A.当活塞向下压时，玻璃筒内空气体积变小，压强变大，故A错误；
B.当活塞向下压时，对玻璃筒内空气做功，温度升高，故B错误；
C.向下压活塞时，快压和慢压的效果不同，因为压缩气体做的功大小不同，故C错误；
D.硝化棉被点燃的原理与擦燃火柴的原理相似，都是通过做功的方式增大内能，提高温度，故D正确。
故选D。
6.【答案】 D
【解析】【分析】根据对热机和保护环境的认识分析判断。
【解答】A.热机排出的尾气中含有一氧化碳、碳氢化合物和氮氢化合物，会对空气造成严重污染，故A错误；
B.使用热机的过程，会克服摩擦做额外功，机体会向外散热，则热机的效率不可能达到 100%，故B错误；
C.热机包括蒸汽机、内燃机和喷气发动机，而汽油机只是热机的一种，故C错误；
D.热机的大量使用会造成环境污染，故D正确。
故选D。
7.【答案】 B
【解析】【分析】首先根据公式Q=cm△t分析铜和铝下降温度的大小，然后根据t=t0-△t分析二者终末温度的高低，最后根据“热量从高温物体向低温物体传递”判断热量的传递方向。
【解答】根据公式Q=cm△t可知，质量相同且放出热量相同时，比热容小的降低的温度大；
因为铜的比热容小于铝，所以铜下降的温度大于铝；
根据公式t=t0-△t可知，当初温相同时，铜下降的温度大，那么铜的终末温度低于铝。
因此热量一定从铝传到铜。
故选B。
8.【答案】 D
【解析】【分析】根据吸热公式Q=cm△t进行分析即可。
【解答】根据公式Q=cm△t可知，物体温度升高时吸收热量的多少与物质的比热容、质量和升高的温度有关，与物体的初温无关，故A、B、C错误，而D正确。
故选D。
9.【答案】 D
【解析】【分析】（1）根据公式Q=cm△t可知，物质吸收热量的多少与物质的比热容、质量和温度的变化量有关；
（2）探究某个因素对物理量的影响时，必须控制其它因素相同，这就是控制变量法。
【解答】物质的比热容与物质的种类有关，因此要说明物质的吸收的热量与物质种类有关，就必须控制物质的质量相同，升高的温度相同，然后比较它们吸收热量的多少，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
10.【答案】 D
【解析】【分析】根据公式Q=qm可知，当燃料的质量相等时，燃料的热值越大，放出的热量越多。
【解答】 现代火箭用液态氢作为燃料，是因为它具有较大的热值，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
11.【答案】 D
【解析】【分析】根据实验室的安全规范分析解答。
【解答】煤气和空气混合到一定程度，一遇明火，很容易发生爆炸。
A.如果打电话，那么拨动电话时产生的电火花很容易引起爆炸，故A错误；
B.如果立即开灯，那么开灯瞬间产生的电火花很容引起爆炸，故B错误；
C.如果开启抽油烟机，那么开启瞬间产生的电火花与很容易引起爆炸，故C错误；
D.应该立即打开门窗，进入新鲜空气，将煤气排出，同时关闭煤气源，故D正确。
故选D。
12.【答案】 C
【解析】【分析】（1）金属块的位置越低，冰块熔化的越多，那么金属块放出的热量越多；
（2）根据公式Q=cm△t可知，当物质的质量和降低的温度相同时，物质放出的热量与比热容成正比。
【解答】根据图片可知，丙下面的冰块熔化最多，因此丙金属块放出的热量最多；
根据公式Q=cm△t可知，三个金属块质量相等且降低的温度相同，那么丙的比热容最大。
故选C。
二、填空题
13.【答案】 筒内气体；B；30
【解析】【分析】（1）快速下压活塞，活塞压缩空气做功，棉花被点燃说明空气的内能增大，此时将活塞的机械能转化为空气的内能，据此解答；
（2）内燃机的压缩冲程，将机械能转化为内能；做功冲程，将内能转化为机械能；
（3）四冲程内燃机中，曲轴转动2圈做一次功，即二者之比为2：1，据此计算每秒对外做功次数。
【解答】（1）如图甲所示装置，在玻璃筒底部放一小团没有乙醚的棉花，快速压下活塞，观察到棉花燃烧。此实验可得出的结论是：对筒内气体做功，它的内能会增大。
（2）根据图片可知，A中进气门打开，为吸气冲程；B中两个气门关闭，活塞向上运动，为压缩冲程；C中火花塞点火为做功冲程，D肯定为排气冲程，那么与上述实验过程能量转化一致的是压缩冲程，故选B。
（3）汽油机转速3600转/分钟，那么每秒钟转数：3600次÷60=60次，那么每秒对外做功次数：60÷2=30次。

14.【答案】 （1）丙；做功
（2）7500
【解析】【分析】（1）四冲程内燃机中，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，据此分析解答；
（2）四冲程内燃机工作时，飞轮转动2次，做功1次，据此计算每分钟做功的次数n，然后根据计算汽油机的效率。
【解答】（1）“热气”冲开金属片的过程，其实就是将水蒸气的内能转化为金属片的机械能的过程。根据图片可知，甲为吸气冲程，乙为排气冲程、丙为做功冲程，而丁为压缩冲程。因此相当于图丙中的做功冲程。
（2）四冲程内燃机工作时，飞轮转动2次，做功1次，那么每分钟做功的次数为：600÷2=300（次）。
这台汽油机的功率为：。
三、解答题
15.【答案】 （1）解: 水吸收的热量为：；
（2）解:酒精燃烧放出的热量为：Q放=qm酒精= 3．0×107J/kg×3×10-3kg=9×104J；
那么酒精灯烧水的热效率为：；
（3）解:此过程水汽化成水蒸气所吸收的热量：
Q=△m×汽化热= 2．26×103J/g×5g= 1.13×104J 。
【解析】【分析】（1）根据公式Q=cm△t计算水吸收的热量；
（2）根据Q放=qm酒精计算出酒精燃烧放出的热量，再根据计算酒精灯烧水的效率；
（3）根据Q=△m×汽化热计算即可。
四、实验探究题
16.【答案】 （1）A；所测温度没超过A的量程，但超过了B的量程
（2）26℃
（3）温度降低越来越慢(或降温速度越来越小等)
（4）如室温高低、杯口大小、桌面气流速度、水量多少等均可
【解析】【分析】（1）用温度计测量物体温度时，被测物体的温度不要超过温度计的量程；（2）根据热传递的条件进行分析，即水的自然冷却，当温度保持不变时，其温度等于环境温度；（3）根据水在自然冷却的过程中温度变化的规律来解释；（4）水在降温过程中，主要是依靠蒸发吸热，从水的质量多少和影响液体蒸发的快慢的因素进行分析。
【解答】（1）由表格数据知，水的最高温度是90℃，90℃一定要在温度计的测量范围内；A水银温度计，最大量程是120℃，90℃在水银温度计的测量范围内；B酒精温度计最大量程是60℃，90℃不在酒精温度计测量范围内；故答案为：择A水银温度计，原因是：所测温度没超过A的量程，但超过了B的量程。（2）水在自然冷却过程中，将热传给周围空气，由表中数据可以看出，当温度降低到26℃时，不再变化了，说明此时温度等于室温，即室温为26℃。（3）由表中数据可以看出，水在自然冷却的过程中温度在降低，而且开始时温度降低很快，后来温度降低很慢。（4）由日常生活的经验知，吹气可以使水温快速降低，容器开口大些可以使水温快速降低，所以室温高低、杯口大小、桌面气流速度、水量多少等均可以是影响实验时间长短的因素。
故答案为：（1）A；所测温度没超过A的量程，但超过了B的量程；（2）26℃；（3）温度降低越来越慢(或降温速度越来越小等)；（4）如室温高低、杯口大小、桌面气流速度、水量多少等均可