北师大版九年级年级全一册 10.2 内能
一、单选题
1.关于内能,下列说法中正确的是( )
A.的冰块没有内能
B.物体内能大小与温度无关
C.热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移
D.金属汤勺放在热汤中,温度升高,这是通过热传递的方式改变内能
2.两只相同的集气瓶中分别装有空气和红棕色的二氧化氮气体,用玻璃板隔开后按图示放量,抽去玻璃板,保持两瓶口紧贴静置较长时间后,两瓶中气体颜色变得相同。已知瓶中二氧化氮气体的密度比空气的密度大,下列说法正确的是( )
A.此现象能说明分子间存在相互作用的引力
B.此现象与“扫地时灰尘飞扬”的成因相同
C.颜色变得相同后,瓶中气体分子停止运动
D.颜色变得相同后,上方瓶中气体密度比空气大
3.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.内能少的物体也可能将热量传给内能多的物体
B.物体的温度越高,所含的热量越多
C.温度高的物体,内能一定大
D.高温物体会把温度传递给低温物体
4.春节期间,学校开展了“寻根同源,记住年味”的活动,如图所示是同学们晒的“年味”照片,下列描述正确的是( )
A.图甲中,玉润饱满的汤圆温度升高时,内能一定增加
B.图乙中,红糖糍粑入嘴时很烫,是因为糍粑含有的热量很高
C.图丙中,与盒子摩擦引燃的“擦炮”是通过热传递改变内能
D.图丁中,刚上桌继续沸腾的砂锅米线,说明沸腾不需要吸热
5.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.物体吸收热量,温度一定升高
B.80°C的水一定比30°C的水含有的热量多
C.物体的内能增加,一定是从外界吸收了热量
D.温度相同的物体接触时不发生热传递
6.关于温度、热量、内能,下列说法中正确的是( )
A.我们不敢大口喝热气腾腾的汤,是因为汤含有的热量多
B.温度相同的物体,内能一定相同
C.铁水很热具有内能,冰块很冷没有内能
D.物体吸收热量,温度不一定升高
7.小亮学习了热学知识以后发表了下面的看法,其中正确的是( )
A.物体吸收热量,温度一定升高
B.对物体做功,其内能一定增大
C.温度为﹣10℃的冰块没有内能
D.冰在熔化时温度不变内能增加
8.关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A.温度越高的物体含有的热量越多
B.物体温度升高,一定是吸收了热量
C.内能小的物体也可能向内能大的物体传热
D.南极的冰块没有内能
9.小王同学对冰加热,她将冰熔化成水直到沸腾的过程,绘制成如图所示的温度随时间变化的图象,下列分析正确的是( )
A.图象中的DE段是冰的熔化过程
B.AB、CD段物质在吸热,BC、DE段物质没有吸热
C.冰熔化过程用时6min
D.BC段物质的温度保持不变,内能不变
10.说明分子间有空隙的是
A.如果把1kg水分子全部做上标记再倒入大海,均匀后任意查看1kg海水,都会发现很多做上了标记的水分子
B.在一杯静止的水中加入一些盐,过段时间,整杯水都变咸了
C.把1L水和1L酒精混合在一起,它们的总体积小于2L
D.液体、固体很难被压缩
二、填空题
11.2021 年 3 月中旬,蒙古国再次遭遇强沙尘暴天气,导致 16 万头牲畜死亡,小阳认为沙尘暴的形成是一种扩散现象,你认为他的说法______(选填“正确”或“不正确”),你判断的依据是______ 。
12.如图是一组实验,观察实验完成填空.
(1)如图a,向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置,再注入酒精直至充满,封闭管口,并将玻璃管翻转,使水和酒精充分_____,观察液面的位置,混合后与混合前相比,总体积变_____.
(2)图b是扩散现象,说明_____.图c是把墨水滴入冷水和热水的情况,此实验还说明温度越_____,分子无规则运动越剧烈.
(3)如图d,把一块玻璃板用弹簧测力计拉出水面,在离开水面时,观察到弹簧测力计示数变_____,离开水面后变_____,说明了_____.固体和液体很难被压缩说明_____.
13.如图所示一只瓶子,内装一些铁屑。通过不停地振荡,铁屑的温度会升高,从改变物体内能的方式来看,这是通过______方式来增大铁屑的内能。
14.下图是中国女子冰壶队备战2022北京冬奥会时训练的场景,两名队员在冰壶前方“刷冰”,通过___________的方式改变冰的内能,使表面的冰___________(填物态变化名称)成薄薄的一层水。
15.如图所示,两个相同瓶子的瓶口相对,之间用一块玻璃板隔开,上面的瓶中装有空气,下面的瓶中装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体。抽掉玻璃板后,我们观察到红棕色气体逐渐进入上瓶,下瓶中气体颜色逐渐变淡,最后颜色均匀的充满两个瓶子,物理学中把这个现象叫做_________;此现象表明:_________。
三、综合题
16.阅读下面摘自百度·百科的科普短文,回答问题.
雾霾天气——空气中含有较多的细颗粒物.PM2.5表示大气中粒径小于或等于2μm的细颗粒物的含量,这个值越高,就代表空气污染越严重.
细颗粒物的形成,人为的因素是各种燃料的不完全燃烧,其来源包括发电、冶金、纺织印染等各种工业过程中排放的烟尘以及各类交通工具排放的尾气.
细颗粒物粒径小,含大量的有毒、有害物质,且在大气中可以长时间、大范围的漫游、悬浮,吸入人体会对呼吸系统、心肺甚至大脑造成伤害.
世界卫生组织规定:每立方米PM2.5小于10μg(1μg=10-6g)为安全值.
(1)PM2.5在大气中的漫游________(填“是”或“不是”)分子无规则运.
(2)2013年5月13日,银川市出现雾霾天气,空气监测PM2.5为107μg/m3,即相当于100m3空气中细颗粒物的质量为________g,市区笼罩在浮尘中,给出行的市民带来不便.
(3)请你结合生活体验,提出两条改善雾霾天气的措施_________.
17.一个质量是5kg的物体从斜面A点匀速下滑至B点后,继续在水平面上向前运动,最后静止在C点处,如图所示。已知AB=BC=3m,A点离水平面的高度h=2m,物体的重力势能与物体质量和所处的高度的关系为E=mgh。本题忽略物体与空气间的摩擦,g取10N/kg。
(1)求物体的重力?
(2)物体从A运动到B的过程,物体的重力势能转化为什么能?
(3)物体从A运动到B的过程,物体的重力做了多少功?
(4)画出物体在水平面上运动时的受力示意图。其中物体用“●”表示。
(5)物体在水平面上运动时,哪些力做了功?
(6)若想使物体在水平面上向前做匀速直线运动,你有什么可行的措施?请列举一条即可。
18.根据能量转化与守恒定律,在与外界没有热传递的条件下,物体内能的增加量与外界对物体做功多少相等。为了验证此规律,某兴趣小组设计了如图所示的实验,在容器里装一定质量的水,中间装上带有叶片的转轴,转轴上绕上绳子,绳子另一端通过滑轮与一重物相连,当重物下降时,绳子拉动转轴转动,带动叶片旋转,使容器里的水温度升高,结合水的比热容计算出水中增加的内能,以此验证水的内能增加量与重物的重力做功多少是否相等:
(1)为了完成此实验,除已提供测质量的电子天平外,还需要的测量工具有__________;
(2)兴趣小组在实验过程中发现,水内能的增加量小于重物做功的大小,请写出造成这种现象的一种原因:__________________。
19.阅读短文,回答问题
空气加湿器的奥秘
如图甲所示,是一种常见的家用空气加湿器,它能将水“雾化”成1﹣5μm的微小颗粒,并利用风扇吹散到空气中,这就是我们看到的图中加湿器上方的“白气”.
加湿器中的关键部件是压电陶瓷换能器,如图乙所示.图丙是其主视图.它是由压电陶瓷、金属电极和引线组成,外部电压通过引线和电极加到压电陶瓷上.在电压驱动下压电陶瓷产生1.5~2MHz高频机械振动,在水中产生相同频率的声波,将水直接雾化.
压电陶瓷具有压电效应和逆压电效应.在外力作用发生形变时,在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷.当外力去掉后,它又会恢复到不带电的状态,这种现象称为压电效应.相反,当在其电极上加上一定电压就会发生形变,电压消失后,形变随之消失,这种现象称为逆压电效应.
(1)图中的“白气”是_____(选填“小水滴”或“水蒸气”),“白气”最终在空气中“消失”,在其“消失”过程中_____(选填“吸收”或“放出”)热量.
(2)压电陶瓷换能器振动产生的声波是_____(选填“超声波”或“次声波”).
(3)压电陶瓷换能器是利用压电陶瓷的_____效应;压电陶瓷换能器是将电能转化成_____能.
(4)加湿器中压电陶瓷换能器上所加电压符合要求的是图中的_____.
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
【详解】
A.因为一切物体的分子都在不停的做无规则运动,所以一切物体都具有内能,的冰具有内能,故A错误;
B.内能的大小跟质量、温度、状态有关,故B错误;
C.热量总是从温度高的物体向温度低的物体转移,故C错误;
D.金属汤勺放在热汤中,汤勺从汤中吸热,温度升高,这是通过热传递的方式改变内能的,故D正确。
故选D。
2.D
【详解】
A.图示中,抽去玻璃板后,红棕色的二氧化氮气体和空气最后会混合在一起,两个瓶中气体的颜色变得相同,这是因为分子在不停地做无规则的运动,而不能说明分子间有相互作用的引力,故A错误;
B.扫地时灰尘飞扬,是颗粒在做机械运动,而不是分子的热运动,故B错误;
C.分子的热运动是永不停息的,颜色相同后,气体分子仍然在做运动,故C错误;
D.原来上方瓶中为空气,现在两瓶颜色相同了,说明密度比空气大的二氧化氮气体与空气混在一起了,所以上方瓶中气体密度比空气密度大,故D正确。
故选D。
3.A
【详解】
A.发生热传递的条件是存在温度差;内能小的物体温度可能比内能大的物体的温度高,所以温度高、内能少的物体可以将热量传递给温度低、内能多的物体,故A正确;
B.热量是一个过程量,不能说含有多少热量,故B错误;
C.影响内能的因素有温度、质量、状态等,所以温度高的物体内能不一定大,故C错误;
D.热传递过程中传递的是内能,不是温度,故D错误。
故选A。
4.A
【详解】
A.图甲中汤圆被加热,吸收热量,温度升高,内能一定增大,故A正确;
B.红糖糍粑入嘴很烫是因为糍粑的温度较高,高于嘴的温度,于是将热量传递给嘴,于是觉得烫,热量是过程量,不能说含有,故B错误;
C.图丙中盒子与擦炮摩擦时,克服摩擦做功,将机械能转化为内能,是通过做功改变内能的,故C错误;
D.图丁中,刚上桌的砂锅米线能继续沸腾是因为砂锅的温度较高,米线能从砂锅中继续吸热而沸腾,故D错误。
故选A。
5.D
【详解】
A.晶体熔化过程中,需吸收热量,但温度不变,水在沸腾时,需继续吸热,但温度保持不变,故A错误;
B.热量是热传递过程中内能转移的量度,是一个过程量,不能说物体含有热量,故B错误;
C.改变内能有两种途径:做功与热传递,故C错误;
D.热传递发生的条件是两个接触的物体有温差,若两个物体温度相同,则不会发生热传递,故D正确。
故选D。
6.D
【详解】
A.热气腾腾的汤具有较大的内能,热量是过程量,不能用含有来描述,故A错误;
B.内能大小跟质量、温度、状态有关,温度相同的物体,当其它因素不同时,物体的内能不能确定,故B错误;
C.一切物体都具有内能,所以铁水和冰块都具有内能,故C错误;
D.物体吸收热量,温度不一定升高,如晶体熔化时,吸收热量,内能增大,但是温度不变,故D正确。
故选D。
7.D
【详解】
A.物体吸收热量,内能增加,温度不一定升高,如冰熔化,吸收热量,温度不变,故A错误;
B.对物体做功,可能表现为物体位置的改变,但内能不一定增加,故B错误;
C.一切物体都有内能,则温度为﹣10℃的冰块有内能,故C错误;
D.冰是晶体,0℃的冰熔化成0℃水,吸收热量,内能增加,但温度不变,故D正确。
故选D。
8.C
【详解】
A.热量是一个过程量,不能说物体含有多少热量,故A错误;
B.物体温度升高,可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做了功,故B错误;
C.根据热传递的实质可知,热量从温度高的物体向温度低的物体传递,内能小的物体的温度可能会高一些,故C正确;
D.任何物体都有内能,南极的冰块也有内能,与温度高低无关,故D错误。
故选C。
9.C
【详解】
A.由图可知,BC是冰的熔化过程,处于固液共存;DE段是水的沸腾过程,物质处于液态,故A错误;
B.AB、CD段物质在吸热,BC是冰的熔化过程,DE段是水的沸腾过程,都要吸热,故B错误;
C.BC是冰的熔化过程,冰熔化过程用时
8min-2min=6min
故C正确;
D.BC是冰的熔化过程,吸收热量,温度保持不变,内能增大,故D错误。
故选C。
10.C
分子动理论的内容:物质是由分子组成的,分子在不停地在无规则运动、分子间存在相互作用的引力和斥力、分子间有间隙.
【详解】
A、把1kg水分子全部做上标记再倒入大海,均匀后任意查看1kg海水,都会发现很多做上了标记的水分子,说明分子在不停地做无规则运动,故A错误;
B、在一杯静止的水中加入一些盐,过段时间,整杯水都变咸了,说明分子在不停地做无规则运动,故B错误;
C、1L水和1L酒精混合在一起,它们的总体积小于2L,说明分子之间有间隙,故C正确;
D、液体、固体很难被压缩说明分子间有斥力,故D错误.
故选C.
11. 不正确 沙尘不是分子(分子肉眼看不见)
【详解】
[1][2]他的说法不正确,原因是:扩散现象是组成物质的分子不停地做无规则运动,彼此进入对方的现象,分子的运动是肉眼看不到的;沙尘暴是大量的沙土颗粒在做机械运动,沙土颗粒有大量的沙土分子组成,沙土颗粒的运动不是分子的无规则运动,故沙尘暴的形成不是扩散现象。
12. 混合 小 说明分子在永不停息地做无规则运动 高 大 小 分子间存在引力 分子间存在斥力
【详解】
(1)因为分子间存在着空隙,水和酒精充分混合后,酒精分子和水分子分别进入了对方分子的空隙中,使得水和酒精混合后的总体积变小了.(2)图b中,能闻到气味,是发生了扩散现象,说明分子在永不停息地做无规则运动;图c中,由于热水的温度高,分子运动剧烈,在冷水杯和热水杯中滴入两滴墨水,会看到热水中的墨水扩散的快.这表明分子的无规则运动与温度有关,温度越高,分子的无规则运动越剧烈.(3)因为玻璃和水接触在一起,并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内,故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力,故向上拉玻璃板时,弹簧测力计的读数将变大;固体和液体很难被压缩,是因为组成物质的分子间存在斥力.
【点睛】
解答本题需掌握:一切物质的分子间都存在间隙,分子是在永不停息地做无规则运动;分子的无规则运动与温度有关,温度越高运动越剧烈;分子间存在相互作用的引力和斥力.
13.做功
【详解】
改变内能的方式有热传递和做功两种方式。热传递的实质是内能的转移,做功的实质是能量的转化;不停地振荡,铁屑的温度会升高,是将机械能转化为内能,使铁屑的内能增大。
14. 做功 熔化
【详解】
[1][2]两名队员在冰壶前方“刷冰”,通过刷子和冰面摩擦,将机械能转化为冰的内能,这是通过做功的方式改变冰的内能;冰的内能增加,使表面的冰熔化成薄薄的一层水,减小了冰壶和冰面的摩擦。
15. 扩散现象 分子在永不停息的做无规则运动
【详解】
[1]抽掉玻璃板后,我们观察到红棕色气体逐渐进入上瓶,下瓶中气体颜色逐渐变淡,最后颜色均匀的充满两个瓶子,是因为下面的二氧化氮气体分子和空气分子,不断做无规则运动,二氧化氮气体分子扩散空气分子中,空气分子扩散到二氧化氮气体分子,此现象叫做扩散现象。
[2]扩散现象是分子永不停息做无规则运动的结果,扩散运动表明分子在永不停息做无规则运动。
16. 不是 1000g ①提高燃料的利用率;②大量植树造林(合理即可)
【详解】
(1)[1] 物理学中把一个物体相对于另一个物体位置的改变称为机械运动;PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,所以,它们在空中做无规则运动,是机械运动,不属于分子的运动;
(2)[2] 由知道,100m3 的空气中PM2.5的颗粒物的质量是:
m=ρV=107 μg/m3 ×100m3 =109 μg=1000g;
(3)[3]根据题干中雾霾天气的形成知道,改善雾霾天气的措施是:①提高燃料的利用率;②大量植树造林等等.
17.(1)50N;(2)重力势能转化为内能;(3)100J;
(4)
(5)摩擦力做了功;(6)对物体施加一个水平向右、大小等于f的拉力F
【详解】
(1)物体的重力为
(2)物体从A运动到B的过程,做匀速直线运动,质量、速度不变,则动能没变,需要克服摩擦做功,将重力势能转化为内能。
(3)由图可知,物体从A运动到B的过程中在重力的方向上移动了2m,物体的重力做功
(4)物体在水平面上做减速运动,在竖直方向上受到重力和支持力一对平衡力的作用,在水平方向受到与运动方向相反的摩擦力,如图所示
(5)物体在水平面上运动时,在竖直方向上受到重力和支持力一对平衡力的作用,在水平方向受到与运动方向相反的摩擦力,在竖直方向上没有移动,只在水平方向上移动了,所以只有摩擦力做了功。
(6)若使物体在水平面上向前做匀速直线运动,只需要物体处于平衡状态即可,物体在竖直方向上以及受到平衡力的作用,只要在水平方向上施加一个与摩擦力方向相反、大小相等、作用在物体上的一个拉力F即可。
18. 刻度尺、温度计 滑轮存在摩擦
【详解】
(1)[1]实验中应需要用刻度尺测量重物下降的高度、用温度计测水升高的温度。
(2)[2]在实验的过程中,由于滑轮存在摩擦、液体会散热等情况,使水内能的增加量小于重物做功的大小。
19. 小水滴 吸收 超声波 逆压电 机械 B
【详解】
(1)“白气”是无数小水滴飘在空气中形成的;“白气”“消失”是液态的小水滴又变成了气态的水蒸气,是汽化现象,汽化要吸热.
(2)压电陶瓷换能器在电压驱动下产生1.5﹣2MHz高频机械振动,显然发生的频率大于20000Hz,故为超声波,人们不能听到.
(3)压电陶瓷换能器工作是在其电极上加上一定电压使其会发生形变,因此是利用压电陶瓷逆压电效应工作的,并把电能转化为机械能.
(4)A图中电压周期为0.4×10-1s,则振动频率为=25Hz;B图中电压周期为0.6×10-6s,则振动频率为=1.67MHz;C图中电压周期为0.1s,则振动频率为=10Hz;D图中电压值是恒定的,不会引起振动,频率为0Hz.显然只有B的振动频率在电陶瓷产生的频率范围内,故选B.
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