13.2内能
考点1 内能的概念
下列关于内能的说法,正确的是( )
A.0℃的冰块内能为零
B.温度低的物体一定比温度高的物体内能小
C.运动的物体一定比静止的物体内能大
D.0℃的冰化成0℃的水,内能增加
同一物体的内能取决于( )
A.物体的温度 B.物体体积的大小
C.物体运动的速度 D.物体离地面的高度
如图所示,图a杯中水量较少,图b与图c杯中的水量相同,通过比较可知,图 杯中水的内能最大。
下列说法正确的是( )
A.温度高的物体内能一定大
B.物体的内能增加时,机械能一定增加
C.0 ℃的物体没有内能
D.物体的机械能为零时,其内能却不为零
考点2 物体内能的改变
下列物理现象中,利用做功改变物体内能的是______,利用热传递改变物体内能的是______。
A.锯条在石块上摩擦,锯条发热;
B.热铁块投入冷水中,铁块温度降低;
C.一壶开水放在地上,开水变为温水;
D.用锤子反复击打一个铁片,铁片温度升高;
E.用打气筒往车胎内打气,打气筒变热;
F.水从高山上落下,水温稍有升高。
下列事例中,通过做功的途径改变物体内能的是( )
A. 把饮料放入冰箱,饮料温度会降低
B. 把酒精涂在手上,手会感觉到冰凉
C. 在太阳光的照射下,路面温度升高
D. 给自行车打气,打气筒壁会发热
如图所示,在厚壁玻璃筒中放入一小团硝化棉,用力迅速压下活塞,可以观察到硝化棉燃烧。这是由于活塞对密闭在玻璃筒内的 (选填“空气”或“硝化棉”)做功,使其内能 (选填“变大”“不变”或“变小”),温度 (选填“升高”“不变”或“降低”),达到硝化棉的燃点。
考点3 温度、内能、热量的关系
下列有关温度、内能和热量的说法中,正确的是( )
A.物体的温度不变,它的内能一定不变
B.物体内能增加,它一定吸收了热量
C.物体放出了热量,它的温度一定降低
D.物体温度降低,它的内能一定减少
关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A.晶体熔化时,吸热、温度不变,内能不变
B.物体内能增加,一定要从外界吸收热量
C.温度为0℃的物体没有内能
D.在相同物态下,同一物体温度降低,它的内能会减少
物体的温度升高了,那么物体( )
A.一定吸收了热量
B.一定是物体对外做功
C.一定是外界对物体做了功
D.可能是物体吸收了热量,也可能是外界对物体做了功
关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.内能越大的物体所含有的热量一定越多
B.温度相同的两物体接触时不发生热传递
C.热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移
D.同一物体内能减少,它的温度一定降低
综合练习
如图是某种晶体物质熔化时温度随时间变化的图像,根据图像可以判断:物体在t2时刻的内能 (选填“大于”“小于”或“等于”)t3时刻的内能,理由是该物质在熔化的过程中不断 (选填“吸收”或“放出”)热量。
实验室有质量1 kg、温度0 ℃的冰块和质量1 kg、温度0 ℃的水。下列说法正确的是( )
A.冰块的内能等于水的内能
B.冰块的内能小于水的内能
C.将冰块放入水中,能量从水传递给冰块
D.将冰块放入水中,能量从冰块传递给水
如图,小明在吹气球时,被吹大了的气球没能用手握住,呼啸着飞了出去。关于气球飞出过程中,下列分析正确的是( )
A.喷气的嘴部很热,因为与空气摩擦导致内能增加
B.喷气的嘴部很冷,因为球内气体放出时对外做功导致内能减少
C.球内气体的温度不变,因为放气时气体没有做功过程
D.当球内气体喷出来时,机械能转化为内能
以下关于内能的说法正确的是( )
A. 0℃的物体没有内能
B. 做功和热传递都可以改变物体的内能
C. 汽油机的做功冲程将机械能转化为内能
D. 热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
车辆由于紧急刹车,刹车片迅速夹紧轮胎(不考虑刹车片磨损),导致温度升高,最终车辆停止运动,则( )
A. 由于车辆停止,无速度,则刹车片内能为零
B. 由于温度升高,刹车片内能增大
C. 由于质量没改变,则刹车片内能不发生变化
D. 车辆在减速过程中,内能减少
汽车紧急刹车时,轮胎温度急剧升高,内能增大,图中四个事例中改变物体内能的方式与之相同的是
A. 钻木取火 B. 金属勺放在热汤中
C. 食品放入冰箱内D. 物体放在取暖器旁
为了抛光一根木锹把,小李用一块砂布包住木锹把,然后用手握住砂布,在木锹把上来回摩擦,不一会儿,手心感到发烫,在这个过程中
A. 既没有热传递,也没有做功
B. 既做了功,也发生了热传递
C. 只是通过做功改变物体内能,而没有热传递
D. 只是通过热传递改变物体内能,而没有做功
关于温度、热量和内能,下列说法正确的是
A. 物体吸收热量,内能一定增加,同时温度一定升高
B. 物体的内能与温度有关,只要温度不变,内能一定不变
C. 物体温度升高,不一定吸收热量,但内能一定增加
D. 热传递过程中,高温物体将温度传递给低温物体
学完热学知识后,晓明发表了以下观点,其中错误的是( )
A. “壶中的水被烧热了”,其中的“热”是指内能
B. “水汽化时要吸热”,其中“热”是指热量
C. “开水和冷水之间发生了热传递”,其中的“热”是指热量
D. “水太热,不能喝”,其中的“热”是指温度
甲、乙两杯水的温度分别为40 ℃、80 ℃,下列说法正确的是( )
A. 只有加热才能使水升温
B. 甲杯中水的内能一定比乙杯中的小
C. 乙杯中水的温度降低,水的内能一定减小
D. 甲杯中的水分子运动一定比乙杯中的剧烈
物理学中的“热”可以表示温度,内能,热量等含义,下面几句话中“热”的含义分别表示:① 摩擦生热_____________;② 冰块吸热而熔化:_____________。
汽车是我们十分熟悉的交通工具,也包含丰富的物理知识:汽车刹车时刹车片温度升高是通过_____方式增大内能,发动机把热量传给水是通过______(填“做功”或“热传递”)的方式使水的内能增加的.
如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,当把活塞迅速压下去时,我们看到的现象是 ______________ ,是因为筒内的空气内能 ________ ,这说明 ___________ 可以改变物体内能.
用打气筒给自行车打气,打气筒外壳很快就会发热,这应该是打气筒里的活塞压缩气体,对气体________使气体的内能增加,温度升高,再通过________的方式气体把热量传递给筒壁.
13.2内能(答案解析)
考点1 内能的概念
下列关于内能的说法,正确的是( )
A.0℃的冰块内能为零
B.温度低的物体一定比温度高的物体内能小
C.运动的物体一定比静止的物体内能大
D.0℃的冰化成0℃的水,内能增加
【答案】D
【解析】0℃的冰块内的分子也有动能和分子势能,因此它也有内能,故A错误;不同物体内能大小还与物体的质量有关,温度高的物体内能不一定就大,故B错误;物体的内能和物体的运动状况无关,故C错误;冰在熔化过程中,吸收热量,内能增加,但是温度不变,故D正确。
同一物体的内能取决于( )
A.物体的温度 B.物体体积的大小
C.物体运动的速度 D.物体离地面的高度
【答案】A
如图所示,图a杯中水量较少,图b与图c杯中的水量相同,通过比较可知,图 杯中水的内能最大。
【答案】C
下列说法正确的是( )
A.温度高的物体内能一定大
B.物体的内能增加时,机械能一定增加
C.0 ℃的物体没有内能
D.物体的机械能为零时,其内能却不为零
【答案】D
考点2 物体内能的改变
下列物理现象中,利用做功改变物体内能的是______,利用热传递改变物体内能的是______。
A.锯条在石块上摩擦,锯条发热;
B.热铁块投入冷水中,铁块温度降低;
C.一壶开水放在地上,开水变为温水;
D.用锤子反复击打一个铁片,铁片温度升高;
E.用打气筒往车胎内打气,打气筒变热;
F.水从高山上落下,水温稍有升高。
【答案】A D E F; BC
下列事例中,通过做功的途径改变物体内能的是( )
A. 把饮料放入冰箱,饮料温度会降低
B. 把酒精涂在手上,手会感觉到冰凉
C. 在太阳光的照射下,路面温度升高
D. 给自行车打气,打气筒壁会发热
【答案】D
如图所示,在厚壁玻璃筒中放入一小团硝化棉,用力迅速压下活塞,可以观察到硝化棉燃烧。这是由于活塞对密闭在玻璃筒内的 (选填“空气”或“硝化棉”)做功,使其内能 (选填“变大”“不变”或“变小”),温度 (选填“升高”“不变”或“降低”),达到硝化棉的燃点。
【答案】空气;变大;升高
考点3 温度、内能、热量的关系
下列有关温度、内能和热量的说法中,正确的是( )
A.物体的温度不变,它的内能一定不变
B.物体内能增加,它一定吸收了热量
C.物体放出了热量,它的温度一定降低
D.物体温度降低,它的内能一定减少
【思路点拨】内能是物体内所有分子热运动的动能与分子势能的总和,内能的大小与分子的个数、分子的热运动和分子间的相互作用情况有关。
【答案】D
【解析】A、晶体熔化时吸热,但温度不变,内能增加,故A错误;B、物体内能增加可能是通过做功的方式增加的,也有可能是通过热传递的方式,故B错误;C、晶体凝固时,放出热量,温度不变,故C错误;D、物体温度降低,它的内能一定减少,故D正确,故选D。
关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A.晶体熔化时,吸热、温度不变,内能不变
B.物体内能增加,一定要从外界吸收热量
C.温度为0℃的物体没有内能
D.在相同物态下,同一物体温度降低,它的内能会减少
【思路点拨】(1)内能是物体内部所有分子做无规则热运动的动能和分子势能的总和,物体的温度越高,内能越大;一切物体都有内能;(2)物体吸热或温度升高,内能一定增大;但物体的内能增大,不一定是由物体吸热或温度升高引起的;(3)改变物体内能的方式有做功和热传递两种方式,二者是等效的。
【答案】D
【解析】A、晶体在熔化的过程中吸热,温度不变,但内能增加,故A错误;B、物体内能增加,可能是从外界吸收热量,也可能是外界物体对它做了功,故B错误;C、一切物体的分子都在永不停息地做无规则运动,即一切物体都有内能,故C错误;D、在相同物态下,同一物体温度降低,它的内能会减少,故D正确,故选D。
物体的温度升高了,那么物体( )
A.一定吸收了热量
B.一定是物体对外做功
C.一定是外界对物体做了功
D.可能是物体吸收了热量,也可能是外界对物体做了功
【答案】D
关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.内能越大的物体所含有的热量一定越多
B.温度相同的两物体接触时不发生热传递
C.热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移
D.同一物体内能减少,它的温度一定降低
【答案】B
综合练习
如图是某种晶体物质熔化时温度随时间变化的图像,根据图像可以判断:物体在t2时刻的内能 (选填“大于”“小于”或“等于”)t3时刻的内能,理由是该物质在熔化的过程中不断 (选填“吸收”或“放出”)热量。
【答案】小于;吸收
实验室有质量1 kg、温度0 ℃的冰块和质量1 kg、温度0 ℃的水。下列说法正确的是( )
A.冰块的内能等于水的内能
B.冰块的内能小于水的内能
C.将冰块放入水中,能量从水传递给冰块
D.将冰块放入水中,能量从冰块传递给水
【答案】B
如图,小明在吹气球时,被吹大了的气球没能用手握住,呼啸着飞了出去。关于气球飞出过程中,下列分析正确的是( )
A.喷气的嘴部很热,因为与空气摩擦导致内能增加
B.喷气的嘴部很冷,因为球内气体放出时对外做功导致内能减少
C.球内气体的温度不变,因为放气时气体没有做功过程
D.当球内气体喷出来时,机械能转化为内能
【答案】B
以下关于内能的说法正确的是( )
A. 0℃的物体没有内能
B. 做功和热传递都可以改变物体的内能
C. 汽油机的做功冲程将机械能转化为内能
D. 热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
【答案】B
【解析】A.一切物体都有内能,所以0℃的物体也有内能,故A错误;
B.做功和热传递都可以改变物体的内能,故B正确;
C.汽油机的做功冲程将内能转化为机械能,故C错误;
D.热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递,故D错误;
故应选B.
车辆由于紧急刹车,刹车片迅速夹紧轮胎(不考虑刹车片磨损),导致温度升高,最终车辆停止运动,则( )
A. 由于车辆停止,无速度,则刹车片内能为零
B. 由于温度升高,刹车片内能增大
C. 由于质量没改变,则刹车片内能不发生变化
D. 车辆在减速过程中,内能减少
【答案】B
【解析】A.一切物体,不论温度高低,都具有内能;即使车辆停止,无速度,刹车片内能不为零,A项不合题意;
B.对于刹车片,温度越高,分子无规则运动越剧烈,所以内能越大;由于温度升高,刹车片内能增大,选项B符合题意;
C.质量没改变,但是刹车片的温度会升高,内能会发生变化,C项不合题意;
D.车辆在减速过程中,刹车片和轮胎的温度都会升高,内能应该是增加,D项不合题意。
汽车紧急刹车时,轮胎温度急剧升高,内能增大,图中四个事例中改变物体内能的方式与之相同的是
A. 钻木取火 B. 金属勺放在热汤中
C. 食品放入冰箱内D. 物体放在取暖器旁
【答案】A
【解析】汽车紧急刹车时,轮胎与地面摩擦,克服摩擦做功,轮胎温度急剧升高,内能增大,是通过做功的方式改变内能的;
A. 钻木取火是克服摩擦做功,属于做功改变物体的内能,故A项与题意相符;
B. 金属勺放在热汤中,金属勺吸收热量,是通过热传递改变内能,故B项与题意不相符;
C. 食品放入冰箱内,食品放出热量,属于热传递改变内能,故C与题意不相符;
D. 物体放在取暖器旁边,会吸收热量,属于热传递改变内能,故D项与题意不相符.
为了抛光一根木锹把,小李用一块砂布包住木锹把,然后用手握住砂布,在木锹把上来回摩擦,不一会儿,手心感到发烫,在这个过程中
A. 既没有热传递,也没有做功
B. 既做了功,也发生了热传递
C. 只是通过做功改变物体内能,而没有热传递
D. 只是通过热传递改变物体内能,而没有做功
【答案】B
【解析】在摩擦过程中,砂布克服摩擦力做功,机械能转化成内能,它的内能增加,温度升高;之后砂布又通过热传递将热量传递给手,因此小李的手心会感到发烫.故B符合题意,ACD不符合题意
关于温度、热量和内能,下列说法正确的是
A. 物体吸收热量,内能一定增加,同时温度一定升高
B. 物体的内能与温度有关,只要温度不变,内能一定不变
C. 物体温度升高,不一定吸收热量,但内能一定增加
D. 热传递过程中,高温物体将温度传递给低温物体
【答案】C
【解析】A.物体吸收热量,内能一定增加,但温度不一定升高,如晶体的熔化过程,故A错误;B.物体的内能与温度有关,温度不变,内能可能是改变的,如晶体的熔化过程,吸热但温度不变,内能增加,故B错误;C.物体温度升高,可能是吸收热量,也可能是外界物体对它做了功,其内能一定增加,故C正确;D.热传递过程中,传递的是热量,不是温度,故D错误;
学完热学知识后,晓明发表了以下观点,其中错误的是( )
A. “壶中的水被烧热了”,其中的“热”是指内能
B. “水汽化时要吸热”,其中“热”是指热量
C. “开水和冷水之间发生了热传递”,其中的“热”是指热量
D. “水太热,不能喝”,其中的“热”是指温度
【答案】A
【解析】A. “壶中的水被烧热了”,其中的“热”是指温度变高了,说法错误,符合题意;
B.“水汽化时要吸热”,其中的“热”是指热量,说法正确,不符合题意;
C.“开水和冷水之间发生了热传递”,其中的“热”是指热量,说法正确,不符合题意;
D.“水太热不能喝”,其中的“热”是指温高,说法正确,不符合题意.
故选A.
甲、乙两杯水的温度分别为40 ℃、80 ℃,下列说法正确的是( )
A. 只有加热才能使水升温
B. 甲杯中水的内能一定比乙杯中的小
C. 乙杯中水的温度降低,水的内能一定减小
D. 甲杯中的水分子运动一定比乙杯中的剧烈
【答案】C
【解析】A.进行热传递可以使两杯水升温,热传递不一定是加热,A错误;
B.内能与温度和质量有关,质量不知哪杯水多,因此B错误;
C.乙杯中水的温度降低,水的内能一定减小,C正确;
D.温度越高,分子运动越剧烈;乙杯中的水分子运动一定比甲杯中的剧烈,D错误;
故选C.
物理学中的“热”可以表示温度,内能,热量等含义,下面几句话中“热”的含义分别表示:① 摩擦生热_____________;② 冰块吸热而熔化:_____________。
【答案】 (1). 内能 (2). 热量
【解析】 [1]改变内能的两种方式,做功和热传递,摩擦生热是通过克服摩擦力做功,使物体的内能增大,这里的热指内能;
[2]冰块吸热而熔化,是指冰块吸收热量熔化,这里的热指热量。
汽车是我们十分熟悉的交通工具,也包含丰富的物理知识:汽车刹车时刹车片温度升高是通过_____方式增大内能,发动机把热量传给水是通过______(填“做功”或“热传递”)的方式使水的内能增加的.
【答案】 (1). 做功 (2). 热传递
【解析】 [1] 刹车时,刹车片克服摩擦做功,机械能转化为内能,使刹车片温度升高,是通过做功的方式改变物体的内能;
[2] 发动机把热量传给水,热量从高温的发动机转移给低温的水,使水的内能增大,温度升高,是通过热传递的方式改变了水的内能.
如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,当把活塞迅速压下去时,我们看到的现象是 ______________ ,是因为筒内的空气内能 ________ ,这说明 ___________ 可以改变物体内能.
【答案】 硝化棉燃烧起来 ;增大;做功
【解析】 当把活塞迅速压下去时,里面的空气温度会升高,空气内能增加,硝化棉的温度也会升高,硝化棉会燃烧起来;筒内的空气内能增加,这说明做功可以改变物体内能;
用打气筒给自行车打气,打气筒外壳很快就会发热,这应该是打气筒里的活塞压缩气体,对气体________使气体的内能增加,温度升高,再通过________的方式气体把热量传递给筒壁.
【答案】 (1). 做功 (2). 热传递
【解析】用打气筒给轮胎打气时,活塞压缩空气做功,使空气内能增加,空气温度升高;
再通过热传递的方式气体把热量传递给筒壁,使打气筒外壳很快发热.