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13.2 内能(分层练习)
目 录
1
考点01 物体的内能 1
考点02 影响物体内能大小的因素 2
考点03 热传递改变物体的内能 4
考点04 做功改变物体内能及其能量转化 7
考点05 温度、热量与内能的区别和联系 10
11
18
考点01 物体的内能
1.关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A.我们不敢大口喝开水,是因为开水含有的热量较多温度太高
B.一壶水温度升高,一定吸收了热量,内能一定增加
C.物体温度越低,内能越小,所以0℃的冰没有内能
D.热传递过程中,内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
【答案】D
【解析】A.我们不敢大口喝开水,是因为开水的温度高,而热量是一个过程量,不能用含有来修饰,故A错误;
B.同一物体温度升高,内能一定增加,这可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做了功,故B错误;
C.物体的分子都在永不停息地做无规则运动,一切物体在任何情况下都具有内能,故C错误;
D.内能小的物体也可能温度高,内能大的物体也可能温度低,因此,在热传递过程中,内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体,故D正确。
2.关于内能、下列说法中正确的是( )
A.0℃的物体没有内能
B.物体可以同时具有内能和机械能
C.物体内能大小与温度无关
D.具有机械能的物体不一定具有内能
【答案】B
【解析】A.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A错误;
B.一切物体具有内能,物体可以发生机械运动,则可以同时具有机械能,故B正确;
C.同一物体,物体温度升高,内能增大,故C错误;
D.运动的物体有机械能,也有内能,故D错误。
3.南极是世界上最冷的地方,常年平均气温是-25℃。如图所示,一天企鹅妈妈与小企鹅之间发生了一次有趣的对话,他们的部分说法如下,其中正确的是( )
A.小企鹅:妈妈,这么冷,我都没温度了
B.企鹅妈妈:那妈妈把温度传递给你吧
C.小企鹅:妈妈,一切物体都有内能
D.企鹅妈妈:冰山这么冷,没有内能
【答案】C
【解析】A.任何物体都有一定的温度,只是温度有高有低而已,故A错误;
B.热传递中传递的是热量,而不是温度,故B错误;
CD.物体在任何情况下都具有内能,故C正确,D错误。故选:C。
4.知识梳理是学习的一种重要方法,请将动能、重力势能、机械能、内能填在下列知识结构图对应的序号框中。
___________、(2)___________、(3)___________、(4)___________。
【答案】(1)机械能; (2)内能; (3)动能; (4)重力势能
【解析】能包括光能、机械能、内能、声能等,机械能包括动能和势能,势能包括重力势能和弹性势能。
5.物体内所有分子的分子动能和分子________的总和叫做内能,—10℃的冰块________(选填“具有”或“没有”)内能。质量相同的100℃水蒸气和100℃水,温度________大,内能________大(后两空均选填“水蒸气”、“水”或“一样”)。
【答案】势能; 具有; 一样; 水蒸气
【解析】[1]分子热运动的动能分子动能,分子间存在相互作用力,凭借其相对位置而具有能叫分子势能,物体内所有分子动能和分子势能的总和叫做物体的内能。
[2]任何物体都具有内能,故-10℃的冰块具有内能。
[3]质量相同的100℃水蒸气和100℃水,温度都是100℃,温度一样大。
[4]100℃水变成100℃水蒸气需要吸收热量,故质量相同的100℃水蒸气和100℃水,100℃水蒸气内能大。
考点02 影响物体内能大小的因素
1.有关分子热运动,下列说法正确的是( )
A.液体很难被压缩,说明分子间只存在斥力
B.温度为0℃的冰,没有内能
C.“剥开香橙后满屋飘香”,说明分子在永不停息地做无规则运动
D.一切物体分子都在不停地做无规则运动,无规则运动剧烈程度与温度无关
【答案】C
【解析】A.构成任何物质的分子之间既有引力也有斥力,故A错误;
B.任何物体都有内能,故B错误;
C.“剥开香橙后满屋飘香”属于扩散现象,说明一切分子都在永不停息地做无规则运动,故C正确;
D.一切物体分子都在永不停息地做无规则运动,物体的温度越高,则分子无规则运动就越剧烈,故D错误。
2.甲物体的温度比乙物体的温度高,下列说法正确的是( )
A.甲物体中分子的无规则运动比乙物体中的剧烈
B.甲物体的内能比乙物体的内能大
C.甲物体的热量比乙物体的热量大
D.静止的物体没有动能,也没有内能
【答案】A
【解析】A.分子的无规则运动与温度有关,甲物体的温度比乙物体的温度高,则甲物体的分子运动比乙物体中的剧烈,A正确;
B.物体的内能不仅与温度有关,还与质量有关,所以B错误;
C.热量是过程量,不能说含有热量的多少,C错误;
D.静止的物体没有动能,但有内能,所以D错误.
3.物体内所有分子的______和分子间相互作用的______的总和,叫做物体的内能。对同一物体而言,温度越高,内能______;对晶体而言,正在熔化的晶体吸收热量温度不变,内能______(选填“增大”“不变”或“减小”)。
【答案】动能; 分子势能; 越大; 增大
【解析】[1][2][3]内能是物体内部所有分子具有的分子动能和分子势能的总和;内能的大小与物体的质量、温度、状态等有关,对同一物体而言,温度越高,内能越大。
[4]晶体在熔化的过程中吸热,温度不变,但内能增大。
4.物体温度升高,其分子的热运动_____(选填“变快”或“变慢”),它所具有的内能_____(选填“增加”或“减少”)。
【答案】变快; 增加
【解析】温度是分子热运动平均动能的标志,物体温度升高,其分子的热运动变快,其分子热运动的平均动能增大,因此物体具有的内能增加。
5.0℃的冰在熔化过程中,其温度______,内能______;(均填变大,变小或不变),多出的这部分能量是以______(选填“分子动能”或“分子势能”)的形式存在的。
【答案】不变; 变大; 分子势能
【解析】因为0℃的冰熔化成0℃的水需要吸收热量,内能增大;因为内能包括分子动能和分子势能,由于温度不变,分子平均动能不变,因此多余部分能量应该是分子势能的大小。
6.比较如图所示的三杯水的内能大小,______杯中水的内能最大,理由是______。冰山______(选填“具有”或“不具有”)内能。
【答案】丙; 质量越大,温度越高,内能越大,因此丙杯中水的内能最大; 具有
【解析】(1)甲和乙杯中水的温度相同,都是40℃,乙杯中水的质量大于甲杯水的质量,所以乙杯水的内能大于甲杯水的内能;由于乙杯和丙杯中水的质量相同,丙杯中水的温度是90℃大于丙杯水的温度,所以丙杯的内能大于乙杯的内能;由于质量越大,温度越高,内能越大,因此丙杯中水的内能最大。
(2)一切物体在任何状态、任何温度下都具有内能,所以北极的冰山也具有内能。
考点03 热传递改变物体的内能
1.下列实例中,属于热传递改变物体内能的是( )
A.用锯条锯木头时锯条的温度升高 B.两手相互摩擦时手的温度升高
C.电钻打孔时钻头温度升高 D.热鸡蛋放入冷水中温度降低
【答案】D
【解析】A.锯木头是克服摩擦做功,锯条温度升高,是通过做功改变物体的内能;
B.两手相互摩擦时,克服摩擦做功,机械能转化为内能,通过做功的方式改变物体的内能;
C.电钻打孔是克服摩擦做功,钻头温度升高,是通过做功改变物体内能的;
D.放入冷水中的热鸡蛋放出热量,温度降低,是通过热传递改变物体内能,故D正确。
2. 下列物体中导热性最好的是( )
A.做饭用的铁锅 B.小孩盛饭用的木碗
C.喝水用的塑料杯 D.暖气管道上包的泡沫塑料
【答案】A
【解析】不同物体的导热性能是不同的,其中金属的导热性能是明显的好于非金属的,所以铁的导热性好于木碗、塑料杯、泡沫塑料。
3.如图,取暖器旁的物体温度升高,内能增大,下列四个事例中改变物体内能的方式与之相同的是( )
A.反复弯折铁丝 B.钻木取火
C.压缩气体 D.食品放入冰箱
【答案】D
【解析】取暖器旁的物体温度升高,内能增大,属于热传递改变物体的内能;
A.反复弯折铁丝,克服摩擦做功,属于做功改变物体的内能,故A不合题意;
B.钻木取火,机械能转化为内能,属于做功改变物体的内能,故B不合题意;
C.压缩气体,机械能转化为内能,属于做功改变物体的内能,故C不合题意;
D.食品放入冰箱,属于热传递改变物体的内能,故D符合题意。
4. 陕西是温泉之乡,拥有丰富的温泉资源。如图所示,关于温泉下列描述不正确的是( )
A.人刚从温泉里出来觉得冷,是由于水汽化吸热
B.人在泡温泉时感觉温暖是通过热传递的方式改变了人体的内能
C.温泉上方看到的“白气”是泉中的水汽化形成的水蒸气
D.冬天,小明戴着眼镜刚走近温泉池时,镜片就模糊了,这是液化现象
【答案】C
【解析】A.人刚从温泉里出来觉得冷,是由于人体表面的水汽化吸热,故A正确,不符合题意。
B.人在泡温泉时感觉温暖,是人体从温泉中吸收热量,是通过热传递的方式改变了人体的内能,故B正确,不符合题意;
C.温泉上方看到的“白气”是温泉中的水先汽化后遇冷液化形成的小水滴,故C错误,符合题意;
D.冬天,小明戴着眼镜刚走近温泉池时,镜片就模糊了,这是温泉中的水蒸气遇冷液化形成的,故D正确,不符合题意.
5.葱扒羊肉是河南传统名菜之一,如图所示。烧制羊肉时是通过_____的方式增大羊肉的内能;羊肉出锅时肉香扑鼻,这是因为分子在做_______。
【答案】热传递; 无规则运动
【解析】[1]烧制羊肉时,羊肉吸收热量,主要是通过热传递的方式增大其内能。
[2]羊肉出锅时肉香扑鼻,这是因为羊肉的香气分子扩散到空气中,是扩散现象,表明分子在做无规则热运动。
6.“曲水流觞”是古代诗酒唱酬的一种雅事。如图酒盏随波流动时,盏中的酒温度降低,则酒的内能________,这是通过________方式改变酒的内能。
【答案】减小; 热传递
【解析】酒盏随溪流动时会降低酒的温度,内能会从酒传递到水,使酒的温度降低,内能减小,这是通过热传递的方式在改变酒的内能。
7. 明宇同学学习了熔化之后,感觉物理特别有趣,课后做了“冰熔化时温度的变化规律”的实验,利用如图甲所示的实验装置进行探究:
(1)根据实验数据,他作出了冰熔化时温度随时间变化的图象,如图乙。由图象可知:冰属于_______选填“晶体”或“非晶体”);
(2)实验中,将试管放入烧杯的水中加热的好处是_______
(3)图乙中,物质在 B 点时具有的内能_______(选填“大于”“等于”或“小于”)在 C 点时具有的内能;
(4)实验过程中某时刻温度计的示数如图甲所示,读数为_______ ℃;
(5)接着又继续加热,他发现水沸腾时不断吸热,但温度_______(选填“升高”“降低”或“不变”)。
【答案】(1)晶体; (2)受热均匀; (3)小于; (4)-2; (5)不变
【解析】](1)由图像可知,冰熔化时温度保持不变,即冰有熔点,冰是晶体。
(2)实验中,将试管放入烧杯的水中加热的好处是冰受热均匀,测得的数据更准确,而且可以使冰的熔化时间变长,便于观察冰熔化的现象。
(3)冰熔化过程中不断吸收热量,内能增大,图乙中,物质在B点时具有的内能小于在C点时具有的内能。
(4)如图甲所示,温度计的分度值为1℃,示数在0℃以下第二个格,示数为-2℃。
(5)水沸腾时不断吸热,但温度保持在水的沸点不变。
考点04 做功改变物体内能及其能量转化
1.铁杵磨成针的过程中,铁杵的温度会升高。下列改变内能的方式与此相同的是( )
A.炙手可热 B.钻木取火 C.扬汤止沸 D.卧冰求鲤
【答案】B
【解析】铁杵磨成针的过程中,铁杵的温度会升高,是通过做功的方式改变物体的内能。
A.炙手可热,是通过热传递的方式改变物体的内能,故A不符合题意;
B.钻木取火,是通过做功的方式改变物体的内能,故B符合题意;
C.扬汤止沸,是通过热传递的方式改变物体的内能,故C不符合题意;
D.卧冰求鲤,是通过热传递的方式改变物体的内能,故D不符合题意。故选B。
2.把一薄壁金属管固定在支架上,金属管中装一些酒精,然后用软木塞塞紧。用橡皮条缠绕在金属管上,迅速来回拉动橡皮条,过一会儿会看到软木塞被顶开,如图所示。下列说法正确的是( )
A.来回拉动橡皮条,使金属管的温度升高,这是通过热传递方式改变金属管的内能
B.酒精温度升高,这是通过做功方式改变酒精内能
C.酒精蒸气将木塞顶开的过程,酒精蒸气的内能减小
D.酒精蒸气将木塞顶开的过程,酒精蒸气的机械能转化为木塞的内能
【答案】C
【解析】A.来回拉动橡皮条,使金属管的温度升高,这是通过做功的方式改变金属管的内能,故A错误;
B.人拉动软绳与金属管克服摩擦做功,金属管内能增加,将热量传递给酒精,这是通过热传递方式改变酒精的内能,故B错误;
CD.酒精蒸汽把软木塞顶出去的过程,蒸气对塞子做功,内能减少,蒸气的一部分内能转化为塞子的机械能,故C正确,D错误。
3.神舟十五号载人飞船返回舱进入大气层后,与大气层摩擦产生高温形成火球。下列改变内能的方式,与“火球”的形成相同的是( )
A.冬天时人们经常用热水袋取暖 B.两手相互摩擦,会感到手发热
C.围着火炉烤火,身体感到暖和 D.金属勺在热汤中放一会儿就烫手
【答案】B
【解析】返回舱进入大气层后,与大气层摩擦产生高温形成火球,内能增加,这是通过做功的方式改变物体内能;
A.冬天用热水袋取暖,人体从热水袋吸收热量,使人体的内能增加、温度升高,是通过热传递改变了物体的内能,故A不符合题意;
B.两手相互摩擦时,克服摩擦做功,机械能转化为内能,手的内能增加、温度升高,是通过做功来改变物体内能的,故B符合题意;
C.围着火炉烤火,身体吸收热量、温度升高,人体感到暖和,是热传递方式改变物体的内能,故C不符合题意;
D.金属勺在热汤中,金属小勺吸收热量、温度升高,是热传递方式改变物体的内能,故D不符合题意。
4.如图甲,在烧瓶内盛少量水,给瓶内打气,当塞子跳出时,可以看到瓶内出现“白气”。如图乙,给试管中的水加热一段时间以后,试管口塞子喷出,同时瓶口产生大量“白气”。下列分析正确的是( )
A.“白气”是空气的液化形成的
B.两个塞子被冲出前,烧瓶和试管内气体内能增大的方式相同
C.两个塞子冲出时,烧瓶和试管内的气体的内能都在减小
D.两个塞子冲出时都是机械能转化为内能
【答案】C
【解析】A.“白气”是水蒸气的液化现象,故A错误。
B.甲中打气时是机械能转化为内能,做功改变了内能,乙中是热传递改变内能,方式不同,故B错误;
C.甲图当瓶塞跳出的过程中,烧瓶内气体的内能转化为机械能;乙图瓶塞冲出试管口的过程中,试管内的气体的内能转化为机械能,所以它们的内能都在减小,故C正确;
D.瓶塞跳出时都是内能转化为机械能,故D错误。
5.如图为工人锯木头的情景。锯条的锯齿比较锋利,这是通过_____________的方式增大压强的;锯木头时,锯条的温度会升高,这是通过__________的方式改变了锯条的内能.在侧面用力压锯条,锯条发生弯折,说明力可以改变物体的__________。
【答案】减小受力面积; 做功; 形状
【解析】[1]增大压强的方法有减小受力面积和增大压力,锯条的锯齿比较锋利,是通过减小受力面积的方式增大压强的;
[2]用锯条锯木头,要克服摩擦做功,消耗机械能转化为内能,是木头的内能增加、温度升高,这是通过做功的方式使锯条内能改变的;
[3]力可以改变物体的形状和运动状态。在侧面用力压锯条,锯条发生弯折,形状发生改变,说明力可以改变物体的形状。
6.如图是远古人钻木取火的场景,该过程中木材的内能是通过__________方法增加的,该过程中能量的转化情况是机械能转化为__________能。
【答案】做功; 内能
【解析】钻木取火时,对木材做功,机械能转化为内能,木材的内能增大。
7.在玻璃试管里,装上一小半试管的沙子,将温度计插在沙子里,用力晃动试管十余下,发现温度计示数升高,说明沙子的内能增大,这是通过________方式改变物体的内能。
【答案】做功
【解析】是由于沙子克服摩擦做功,机械能转化为内能,使沙子的内能增大,温度升高,这是通过做功方式改变物体的内能。
8.如图所示是四个热学实验。请根据实验现象解决相关问题:
甲:演示气体扩散,其中A瓶中装有无色的空气、B瓶中装有红棕色的二氧化氮气体;
乙:两块表面平整光滑的铅块压紧后可吊起重物;
丙:给试管中的水加热,水蒸气把软木塞顶起来;
丁:用弹簧测力计拉玻璃板,玻璃板的下表面与水面接触未分开,发现弹簧测力计的示数大于玻璃板的重力;
(1)甲实验中,使两个瓶口上下相对,之间用一块玻璃板隔开,然后抽掉玻璃板。上面放置的是______(选填“A”或“B”)瓶;
(2)其中______两个实验现象的原因相同,这两个实验都表明:分子间存在______力;
(3)在丙实验中,燃料燃烧时产生的热量传给水和水蒸气;塞子受到水蒸气的压力而冲出去,这属于能量的______(转移、转化)。
【答案】(1)A; (2)乙丁; 引; (3)转化
【解析】(1)二氧化氮的密度大于空气的密度,如果把二氧化氮气体放到上方的话,由于自身密度大的缘故,二氧化氮分子也会下沉到下方的空气瓶子中去,就不能说明分子在不停地做无规则运动,因此要把密度小的空气瓶子放到上方,把二氧化氮放在下方,即上面放置的是A瓶;
(2)其中乙和丁两个实验现象的原因相同,这两个实验都可以表明:分子间存在引力;
(3)在丙实验中,当试管内水被酒精灯加热后,水蒸气的内能逐渐增大,最后会把塞子冲出去,水蒸气的内能转化为了塞子的机械能,属于能量的转化。
考点05 温度、热量与内能的区别和联系
1.关于温度、热量和内能,下列判断正确的是( )
A.温度越高的物体具有的内能越多
B.温度越高的物体含有的热量越多
C.热传递过程中,温度总是从高温物体向低温物体传递
D.热传递过程中,低温物体一定获得内能
【答案】D
【解析】A.物体的内能不仅与温度有关,还与质量、状态等有关,故A错误;
B.热量是过程量,不能说含有多少热量,故B错误;
C.在热传递过程中,从高温物体向低温物体传递的是热量,不是温度,故C错误;
D.在热传递过程中,低温物体吸收热量,温度升高,内能增大,D正确。
2.甲、乙、丙为同种物质,已知甲的温度为10℃,乙的温度为0℃,丙的温度为-10℃。以下说法中正确的是( )
A.乙的内能为零
B.丙的内能有可能大于甲的内能
C.甲的内能最大
D.若甲和乙的内能相同,则它们之间不会发生热传递
【答案】B
【解析】A.一切物体都具有内能,所以乙的内能不为零,故A错误;
BC.因为影响物体内能大小的因素有质量、温度、物态、物质种类等,温度低的内能也有可能大,因此丙的内能有可能大于甲的内能,甲的内能不一定最大,故B正确,C错误;
D.发生热传递的条件是物体之间有温度差,只有两个物体存在温度差就可以发生热传递,因此即使甲和乙的内能相同,它们之间也会发生热传递,故D错误。
3.液体在沸腾过程中,大量分子会挣脱周围分子的引力而飞出,若要使沸腾过程继续,必须引对液体继续加热,以便更多的分子飞出。在沸腾过程中,来自外界的_________为分子挣脱力而提供了能量,但无多余能量使液体温度升高。(选填“温度”、“内能”或“热量”)。
【答案】热量
【解析】当液体汽化时,温度保持不变,需从外界吸收热量°,为分子挣脱力而提供了能量。
4.生活中的“热”含义非常丰富,物理学中,“天气很热”中的“热”是指______高;“两手相互摩擦手会发热”的“热”是指______增加;“烧红的碳放热”的“热”是指______。
【答案】温度; 内能; 热量
【解析】(1)天气很热,是指温度高;
(2)“两手相互摩擦手会发热”是指通过摩擦使物体的内能增加;
(3)“烧红的炭放热”的“热”是指放出热量,故“热”指热量。
5.热量
(1)热量(Q):在热传递过程中,传递能量的 _______叫做热量。用符号________表示;
(2)单位:在国际单位制中,热量单位是_______,符号是_______。
【答案】(1)多少; Q; (2)焦耳; J
【解析】(1)在热传递过程中,传递能量的多少,叫热量,它是一个过程量,只能说放出或者吸收热量,不能说含有或具有热量,用符号Q表示。
(2)在国际单位制中,热量的单位是焦耳,符号是J,各种能量和各种功的单位都是焦耳。
一、选择题
1. (2024湖南)有关能量的转移、转化和利用,下列说法正确的是( )
A.电烤炉取暖,是电能转移到人体
B.钻木取火,是内能转化为机械能
C.中医提倡的热水泡脚,是通过热传递的方式增大脚部的内能
D.用嘴对着手哈气取暖,主要是通过做功的方式增大手的内能
【答案】C
【解析】A.电烤炉取暖,是电能转化为内能,故A错误;
B.钻木取火,是机械能转化为内能,故B错误;
C.中医提倡的热水泡脚,是通过热传递的方式增大脚部的内能,故C正确;
D.用嘴对着手哈气取暖,主要是通过热传递的方式增大手的内能,故D错误。
2.(2024江苏扬州)关于扬州美食中的物理知识,下列说法正确的是( )
A.翡翠烧麦呈现绿色是因为吸收了绿光
B.麻鸭汤沸腾后用文火加热,温度升高
C.用蒸笼蒸包子是通过做功的方式增加包子的内能
D.盐水鹅香气四溢说明分子在永不停息地做无规则运动
【答案】D
【解析】A.物体的颜色是由它反射的色光决定的,所以翡翠烧麦呈现绿色是因为反射了绿光,故A错误;
B.沸腾时不断吸热,温度不变,故B错误;
C.用蒸笼蒸包子是通过热传递的方式增加包子的内能的,故C错误;
D.盐水鹅香气四溢是扩散现象,说明分子在永不停息地做无关则运动,故D正确。
3.(2023四川巴中)下列说法正确的是( )
A.南极年平均气温为-25℃,所以南极的冰山没有内能
B.摩擦生热是将机械能转化为内能
C.温度从内能大的物体传递给内能小的物体
D.使用滑轮组既可以省力又可以省功
【答案】B
【解析】A.南极冰山平均温度虽然非常低,但仍然具有内能,故A错误;
B.改变内能的方法有两种,热传递或做功,摩擦生热是通过做功将机械能转化为内能的,故B正确;
C.热传递的条件是有温度差,热传递时高温物体将热量传递给低温物体,直至两物体温度相同,故C错误;
D.根据功的原理,一切机械都不能省功,使用滑轮组可以省力,但不能省功,故D错误。
4. (2023广东广州)小明将凝固点为47℃的某液态合金放在室温为25℃的实验室中。该合金从70℃降至47℃并保持47℃一段时间再降至35℃,合金在此过程( )
A.对外放热,内能一直减少
B.存在液化现象,内能一直增加
C.温度保持47℃时,不吸热也不放热
D.存在凝固现象,内能先减少后不变再减少
【答案】A
【解析】A.在整个过程中该合金对外放热,内能一直减少,故A正确;
B.液化是指物质由气态变为液态的过程,该合金不存在液化现象,故B错误;
C.晶体凝固过程放热,温度不变,故C错误;
D.整个过程存在凝固过程,内能一直减少,故D错误。
5.(2024山西)二氧化碳(CO2)爆破技术是现代工程建设中非常环保的技术。起爆前高压泵将CO2压缩成高压气体,液化后输入爆破筒内。如图所示,爆破时电加热管发热,使筒内的液态CO2迅速汽化,形成的高压气体从泄气孔中喷出,实施爆破。下列说法正确的是( )
A.高压泵压缩CO2,气体内能增大,温度降低
B.高压泵压缩CO2,气体内能减小,温度升高
C.高压CO2气体喷出时,内能增大,温度升高
D.高压CO2气体喷出时,内能减小,温度降低
【答案】D
【解析】AB.高压泵压缩CO2,此时对气体做功,因此气体内能增大,温度升高,故AB错误;
CD.高压CO2气体喷出时,气体对外做功,内能减小,温度降低,故C错误,D正确。
6.(2023湖北)青藏高原某地区学生利用如图装置探究水沸腾时温度变化特点,观察到水中形成的大量气泡上升、变大时,温度计的示数如图且不变。他们用橡胶塞塞住瓶口,发现水中气泡先减少再增多,温度计的示数升高至85℃后又保持不变,撤去酒精灯,水中气泡逐渐消失。下列有关此实验的说法错误的是( )
A.实验中利用做功的方式改变水的内能 B.气泡上升过程中所受液体压强减小
C.此实验说明水沸腾时需要吸热,但温度不变 D.此实验可以解释高压锅的原理
【答案】A
【解析】A.给水加热,水吸收热量,是热传递改变内能,故A错误;
B.气泡上升过程中,气泡在水中的深度越来越小,因此所受液体压强越来越小,故B正确;
C.温度计的示数升高至85°C后又保持不变,撤去酒精灯,水中气泡逐渐消失,水停止沸腾,说明水沸腾时需要吸热,但温度不变,故C正确;
D.高压锅的原理是通过增大锅内气压来提高液体沸点,原来观察到水中形成的大量气泡上升、变大时,说明水开始沸腾,用橡胶塞塞住瓶口,发现水中气泡减少,说明水停止沸腾,因此整个过程说明气压越大,沸点越高,故D正确。
7.(2020辽宁沈阳)(多选)安安做了几个有趣的实验,她分别将正在响铃的闹钟、一只充有适量气体的气球、盛有半杯70℃左右温水的烧杯和带有橡皮塞的小空玻璃瓶放入玻璃罩内,并用电动抽气机抽去罩内空气,实验装置如图所示。在抽气过程中,听到的铃声越来越弱;气球体积不断膨胀;烧杯中的水像被加热一样开始冒泡;瓶塞会冲出瓶口。关于她观察到的现象,下列判断正确的是( )
A.甲图说明声音的传播需要介质
B.乙图中气球内气体密度不变
C.丙图中玻璃罩内气体的气压降低,水的沸点升高
D.丁图中小瓶内气体的内能转化为瓶塞的机械能
【答案】AD
【解析】A.电动抽气机不断抽气,玻璃罩内空气减少,声音减小,说明声音的传播需要介质,A项正确;
B.气球内气体质量不变,体积变大,密度变小,B项错误;
C.玻璃罩内气压降低,沸点降低,C项错误;
D.瓶塞冲出瓶口,说明气体的内能转化成了瓶塞的机械能,D项正确.
8.(2020黑龙江齐齐哈尔)(多选)小丰用燃气灶烧水时,进行了如下思考,小丰的想法正确的是( )
A.烧水是通过做功的方式改变水的内能
B.壶内水温度升高的过程中,内能增大
C.水壶的壶嘴和壶身构成连通器
D.壶内水沸腾时,水吸收热量,温度升高
【答案】BC
【解析】A.烧水的过程中,水吸收热量°,是通过热传递的方式。改变水的内能°,故A错误;
B.在烧水的过程中,水的质量不变、状态不变,温度升高,内能增大,故B正确;
C.根据连通器定义可知壶嘴和壶身构成连通器,故C正确;
D.壶内水沸腾时,水会一直吸收热量,但水的温度不变,故D错误。
二、填空题
9.(2024江苏苏州)熨斗古代亦称“火斗”,最早出现于西汉,以青铜质地为主,用高温熨平衣物,是通过_________方式改变物体内能的。宋元时期,出现了如图所示带木把的熨斗,相比金属把,使用更安全,是由于木头具有_________的物理属性。
【答案】热传递; 隔热性好
【解析】用高温熨平衣物时,衣物吸收热量,是通过热传递方式改变物体内能的;
带木把的熨斗,相比金属把,使用更安全,是由于木头具有隔热性好的物理属性。
10(2023江苏淮安)冬季,教室窗户玻璃上出现一层水雾,这是空气中的水蒸气遇冷发生__________(填物态变化名称)形成的,水雾出现在窗户玻璃的__________侧;搓手取暖是通过__________的方式改变内能的。
【答案】液化; 内; 做功
【解析】冬季,教室窗户玻璃上出现一层水雾,这是空气中的水蒸气遇冷发生液化形成的,是由室内温度较高的水蒸气遇到温度较低的玻璃发声的,所以在玻璃的内表面;搓手取暖是通过做功的方式改变内能的。
11.(2023辽宁抚顺)如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去,棉花燃烧起来,这是因为活塞压缩气体___________,使空气的内能增大,温度升高,引燃棉花。硝化棉燃烧后生成的颗粒物会附着在玻璃筒内壁,说明分子间存在___________。
【答案】做功; 引力
【解析】在厚壁玻璃筒中放入一小团硝化棉,用力迅速压下活塞,可以观察到小棉团燃烧。因为外界对玻璃筒内气体做功°,内能a增大,温度升高,达到硝化棉的着火点,硝化棉燃烧。硝化棉燃烧后生成的颗粒物会附着在玻璃筒内壁,说明分子间存在引力。
12.(2023湖北鄂州)如图所示,该玩具叫做爱心温度计。由上下两个玻璃瓶和中间一段弯曲的心形细玻璃管组成,事先在下面瓶子里装有乙醚液体(沸点约为34℃)。把热的手捂在下面瓶底装有液体的部位,一会儿后,乙醚沸腾起来,导致下方玻璃瓶上部气压增大,使液体顺着瓶子里的细玻璃管向上涌。松开手后,液体又会流回底部。
(1)手握瓶底时,手掌的热通过___________(选填“做功”或“热传递”)的方法,改变了乙醚的内能;
(2)松开手后,玻璃瓶上方乙醚蒸气经___________(填物态变化名称)又流回底部。
【答案】(1)热传递; (2)液化
【解析】(1)手握住时,手掌的热通过热传递的方式转移到乙醚,改变了乙醚的内能;
(2)松开手后,温度降低,乙醚蒸汽从气态变为液态,发生了液化现象,重新又流回底部。
三、简答题
13.(2022山东烟台)阅读短文,回答问题。
冰壶赛场的奥秘
冰壶比赛是一项集技巧与智慧于一体的体育运动,被誉为冰上的“国际象棋”。
与速度滑冰、花样滑冰不同,冰壶赛道冰面非常奇特,并不是平整光滑的表面,而是还有一层薄薄的冰粒,如同细小的“鹅卵石”或“小疙瘩”。原来制冰师每次在制冰时,会在光滑如镜的冰面上喷洒水珠,这些水珠遇冷迅速凝固成冰粒,此过程被称之为“打点”。这些冰粒的作用是使冰壶在运行的时候底座不会与冰面完全接触,如果冰面做成光滑的平面,整个冰壶会如同吸盘一样“吸”在冰面上。所以“打点”是为了减小摩擦,使冰壶运动得更顺畅。
冰壶比赛中的擦地,实际叫做“刷冰”,是冰壶比赛的重要技术之一。刷冰的主目的在于,通过冰刷的摩擦,使冰面温度升高,造成冰面熔化,在冰表面形成一层水膜,减小冰壶受到的摩擦力,这样可以改变冰壶前进的方向、迷度和距离。刷冰的强弱程度决定冰壶停留在什么位置。
(1)运动员将冰壶掷出后,冰壶会继续沿着水平赛道向前滑行的原因是什么?
(2)制冰师在制冰时“打点”的目的是什么?
(3)冰壶比赛中刷冰是通过什么方式改变冰面的内能,使冰面温度升高?
【答案】(1)冰壶比赛时,投手用力将冰壶掷出后,由于冰壶具有惯性,仍要保持原来的运动状态,所以它会继续沿着水平赛道向前滑行一段距离;
(2)制冰师在光滑如镜的冰面上喷洒水珠(即“打点”),这些水珠遇冷迅速凝固成冰粒,这样做是用滚动代替滑动的方法来减小摩擦;
(3)队员在冰壶前面“刷冰”,机械能转化为冰面的内能,通过做功的方式使冰面内能增大,温度升高。
四、实验题
14.(2022辽宁锦州)小明和小华都选用如图甲所示的实验装置“探究水沸腾时温度变化的特点”:
(1)实验时,给盛水的烧杯加热,是通过______方式改变水的内能;
(2)水沸腾时,继续加热,水的温度______(选填“升高”、“降低”或“不变”);
(3)实验过程中两位同学分别绘制了水的温度随时间变化的图像(如图乙所示),两位同学图像不同的原因是水的______不同;
(4)水沸腾后,将水倒入烧瓶,发现水停止沸腾。如图丙所示,用橡皮塞塞住烧瓶口并将其倒置,向烧瓶底部浇冷水,发现水重新沸腾了。这是因为浇冷水后瓶内水蒸气______(填物态变化的名称),瓶内气压减小,水的沸点______。(选填“升高”、“降低”或“不变”)。
【答案】(1)热传递; (2)不变; (3)质量; (4)液化; 降低
【解析】(1)实验时,给盛水的烧杯加热,水吸收热量,通过热传递的方式改变水的内能;
(2)水沸腾过程中,吸收热量,温度不变;
(3)读图乙可以看出,在同样加热的情况下,小华的升温较慢,其原因应该是水的质量不同;
(4)在瓶底浇冷水后,瓶内温度降低,水蒸气液化,气体压强减小,因为水的沸点会随气压的减小而降低,因此,水会重新沸腾起来。
1.(学科融合)景颇族的祖先曾发明一种活塞式点火器,如图所示。以牛角作套筒,木质推杆前端黏附艾绒。取火时,一手握住套筒,另一手猛推推杆,艾绒即燃,随即将杆拔出,口吹立见火苗。手推杆入筒的过程中,筒内密封气体的( )
A.内能减小
B.密度不变
C.分子数增加
D.内能增大
【答案】D
【解析】封闭的气体被推杆压缩过程中,活塞对气体做功,所以气体内能增加,则温度升高,分子动能增加,气体体积减小,因为是封闭的气体,质量不变,所以分子数不会增加,由ρ=m/V可知,密度变大,故D正确,ABC错误。
2.某同学学习了“热传递可以改变内能”后,为了探究其他改变内能的方法,他在广口瓶内装入一些细沙,用带孔的软木塞堵住瓶口,并在木塞的小孔中插入一支温度计,如图所示,然后用干燥的厚棉布裹住广口瓶,用力迅速上下摇动瓶内细沙。
(1)你猜想该同学会观察到温度计的示数将 (选填“升高”“降低”或“不变”)。
(2)这一实验有力地证明了 也可以改变物体的内能。
(3)用干燥的厚棉布裹住广口瓶的目的是 。
【答案】(1)升高; (2)做功; (3)防止掌心向瓶内传热。
【解析】(1)用干燥的厚棉布裹住广口瓶,用力迅速上下摇动瓶内细沙,瓶内的沙子互相摩擦做功,其内能会增加,温度升高,所以瓶内温度计的示数将升高;
(2)这一实验有力地证明了做功可以改变物体的内能;
(3)用干燥的厚棉布裹住广口瓶的目防止掌心向瓶内传热。
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13.2 内能(分层练习)
目 录
1
考点01 物体的内能 1
考点02 影响物体内能大小的因素 2
考点03 热传递改变物体的内能 3
考点04 做功改变物体内能及其能量转化 4
考点05 温度、热量与内能的区别和联系 6
7
11
考点01 物体的内能
1.关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A.我们不敢大口喝开水,是因为开水含有的热量较多温度太高
B.一壶水温度升高,一定吸收了热量,内能一定增加
C.物体温度越低,内能越小,所以0℃的冰没有内能
D.热传递过程中,内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
2.南极是世界上最冷的地方,常年平均气温是-25℃。如图所示,一天企鹅妈妈与小企鹅之间发生了一次有趣的对话,他们的部分说法如下,其中正确的是( )
A.小企鹅:妈妈,这么冷,我都没温度了
B.企鹅妈妈:那妈妈把温度传递给你吧
C.小企鹅:妈妈,一切物体都有内能
D.企鹅妈妈:冰山这么冷,没有内能
3.甲、乙、丙为同种物质,已知甲的温度为10℃,乙的温度为0℃,丙的温度为-10℃。以下说法中正确的是( )
A.乙的内能为零
B.丙的内能有可能大于甲的内能
C.甲的内能最大
D.若甲和乙的内能相同,则它们之间不会发生热传递
4.知识梳理是学习的一种重要方法,请将动能、重力势能、机械能、内能填在下列知识结构图对应的序号框中。
___________、(2)___________、(3)___________、(4)___________。
5.物体内所有分子的分子动能和分子________的总和叫做内能,—10℃的冰块________(选填“具有”或“没有”)内能。质量相同的100℃水蒸气和100℃水,温度________大,内能________大(后两空均选填“水蒸气”、“水”或“一样”)。
考点02 影响物体内能大小的因素
1.有关分子热运动,下列说法正确的是( )
A.液体很难被压缩,说明分子间只存在斥力
B.温度为0℃的冰,没有内能
C.“剥开香橙后满屋飘香”,说明分子在永不停息地做无规则运动
D.一切物体分子都在不停地做无规则运动,无规则运动剧烈程度与温度无关
2.甲物体的温度比乙物体的温度高,下列说法正确的是( )
A.甲物体中分子的无规则运动比乙物体中的剧烈
B.甲物体的内能比乙物体的内能大
C.甲物体的热量比乙物体的热量大
D.静止的物体没有动能,也没有内能
3.物体内所有分子的______和分子间相互作用的______的总和,叫做物体的内能。对同一物体而言,温度越高,内能______;对晶体而言,正在熔化的晶体吸收热量温度不变,内能______(选填“增大”“不变”或“减小”)。
4.物体温度升高,其分子的热运动_____(选填“变快”或“变慢”),它所具有的内能_____(选填“增加”或“减少”)。
5. 0℃的冰在熔化过程中,其温度______,内能______;(均填变大,变小或不变),多出的这部分能量是以______(选填“分子动能”或“分子势能”)的形式存在的。
6.比较如图所示的三杯水的内能大小,______杯中水的内能最大,理由是______。冰山______(选填“具有”或“不具有”)内能。
考点03 热传递改变物体的内能
1.下列实例中,属于热传递改变物体内能的是( )
A.用锯条锯木头时锯条的温度升高 B.两手相互摩擦时手的温度升高
C.电钻打孔时钻头温度升高 D.热鸡蛋放入冷水中温度降低
2. 下列物体中导热性最好的是( )
A.做饭用的铁锅 B.小孩盛饭用的木碗
C.喝水用的塑料杯 D.暖气管道上包的泡沫塑料
3.如图,取暖器旁的物体温度升高,内能增大,下列四个事例中改变物体内能的方式与之相同的是( )
A.反复弯折铁丝 B.钻木取火
C.压缩气体 D.食品放入冰箱
4. 陕西是温泉之乡,拥有丰富的温泉资源。如图所示,关于温泉下列描述不正确的是( )
A.人刚从温泉里出来觉得冷,是由于水汽化吸热
B.人在泡温泉时感觉温暖是通过热传递的方式改变了人体的内能
C.温泉上方看到的“白气”是泉中的水汽化形成的水蒸气
D.冬天,小明戴着眼镜刚走近温泉池时,镜片就模糊了,这是液化现象
5.葱扒羊肉是河南传统名菜之一,如图所示。烧制羊肉时是通过_____的方式增大羊肉的内能;羊肉出锅时肉香扑鼻,这是因为分子在做_______。
6.“曲水流觞”是古代诗酒唱酬的一种雅事。如图酒盏随波流动时,盏中的酒温度降低,则酒的内能________,这是通过________方式改变酒的内能。
7. 明宇同学学习了熔化之后,感觉物理特别有趣,课后做了“冰熔化时温度的变化规律”的实验,利用如图甲所示的实验装置进行探究:
(1)根据实验数据,他作出了冰熔化时温度随时间变化的图象,如图乙。由图象可知:冰属于_______选填“晶体”或“非晶体”);
(2)实验中,将试管放入烧杯的水中加热的好处是_______
(3)图乙中,物质在 B 点时具有的内能_______(选填“大于”“等于”或“小于”)在 C 点时具有的内能;
(4)实验过程中某时刻温度计的示数如图甲所示,读数为_______ ℃;
(5)接着又继续加热,他发现水沸腾时不断吸热,但温度_______(选填“升高”“降低”或“不变”)。
考点04 做功改变物体内能及其能量转化
1.铁杵磨成针的过程中,铁杵的温度会升高。下列改变内能的方式与此相同的是( )
A.炙手可热 B.钻木取火 C.扬汤止沸 D.卧冰求鲤
2.把一薄壁金属管固定在支架上,金属管中装一些酒精,然后用软木塞塞紧。用橡皮条缠绕在金属管上,迅速来回拉动橡皮条,过一会儿会看到软木塞被顶开,如图所示。下列说法正确的是( )
A.来回拉动橡皮条,使金属管的温度升高,这是通过热传递方式改变金属管的内能
B.酒精温度升高,这是通过做功方式改变酒精内能
C.酒精蒸气将木塞顶开的过程,酒精蒸气的内能减小
D.酒精蒸气将木塞顶开的过程,酒精蒸气的机械能转化为木塞的内能
3.神舟十五号载人飞船返回舱进入大气层后,与大气层摩擦产生高温形成火球。下列改变内能的方式,与“火球”的形成相同的是( )
A.冬天时人们经常用热水袋取暖 B.两手相互摩擦,会感到手发热
C.围着火炉烤火,身体感到暖和 D.金属勺在热汤中放一会儿就烫手
4.如图甲,在烧瓶内盛少量水,给瓶内打气,当塞子跳出时,可以看到瓶内出现“白气”。如图乙,给试管中的水加热一段时间以后,试管口塞子喷出,同时瓶口产生大量“白气”。下列分析正确的是( )
A.“白气”是空气的液化形成的
B.两个塞子被冲出前,烧瓶和试管内气体内能增大的方式相同
C.两个塞子冲出时,烧瓶和试管内的气体的内能都在减小
D.两个塞子冲出时都是机械能转化为内能
5.如图为工人锯木头的情景。锯条的锯齿比较锋利,这是通过_____________的方式增大压强的;锯木头时,锯条的温度会升高,这是通过__________的方式改变了锯条的内能.在侧面用力压锯条,锯条发生弯折,说明力可以改变物体的__________。
6.如图是远古人钻木取火的场景,该过程中木材的内能是通过__________方法增加的,该过程中能量的转化情况是机械能转化为__________能。
7.在玻璃试管里,装上一小半试管的沙子,将温度计插在沙子里,用力晃动试管十余下,发现温度计示数升高,说明沙子的内能增大,这是通过________方式改变物体的内能。
8.如图所示是四个热学实验。请根据实验现象解决相关问题:
甲:演示气体扩散,其中A瓶中装有无色的空气、B瓶中装有红棕色的二氧化氮气体;
乙:两块表面平整光滑的铅块压紧后可吊起重物;
丙:给试管中的水加热,水蒸气把软木塞顶起来;
丁:用弹簧测力计拉玻璃板,玻璃板的下表面与水面接触未分开,发现弹簧测力计的示数大于玻璃板的重力;
(1)甲实验中,使两个瓶口上下相对,之间用一块玻璃板隔开,然后抽掉玻璃板。上面放置的是______(选填“A”或“B”)瓶;
(2)其中______两个实验现象的原因相同,这两个实验都表明:分子间存在______力;
(3)在丙实验中,燃料燃烧时产生的热量传给水和水蒸气;塞子受到水蒸气的压力而冲出去,这属于能量的______(转移、转化)。
考点05 温度、热量与内能的区别和联系
1.关于温度、热量和内能,下列判断正确的是( )
A.温度越高的物体具有的内能越多
B.温度越高的物体含有的热量越多
C.热传递过程中,温度总是从高温物体向低温物体传递
D.热传递过程中,低温物体一定获得内能
2.甲、乙、丙为同种物质,已知甲的温度为10℃,乙的温度为0℃,丙的温度为-10℃。以下说法中正确的是( )
A.乙的内能为零
B.丙的内能有可能大于甲的内能
C.甲的内能最大
D.若甲和乙的内能相同,则它们之间不会发生热传递
3.液体在沸腾过程中,大量分子会挣脱周围分子的引力而飞出,若要使沸腾过程继续,必须引对液体继续加热,以便更多的分子飞出。在沸腾过程中,来自外界的_________为分子挣脱力而提供了能量,但无多余能量使液体温度升高。(选填“温度”、“内能”或“热量”)。
4.生活中的“热”含义非常丰富,物理学中,“天气很热”中的“热”是指______高;“两手相互摩擦手会发热”的“热”是指______增加;“烧红的碳放热”的“热”是指______。
5.热量
(1)热量(Q):在热传递过程中,传递能量的 _______叫做热量。用符号________表示;
(2)单位:在国际单位制中,热量单位是_______,符号是_______。
一、选择题
1. (2024湖南)有关能量的转移、转化和利用,下列说法正确的是( )
A.电烤炉取暖,是电能转移到人体
B.钻木取火,是内能转化为机械能
C.中医提倡的热水泡脚,是通过热传递的方式增大脚部的内能
D.用嘴对着手哈气取暖,主要是通过做功的方式增大手的内能
2.(2024江苏扬州)关于扬州美食中的物理知识,下列说法正确的是( )
A.翡翠烧麦呈现绿色是因为吸收了绿光
B.麻鸭汤沸腾后用文火加热,温度升高
C.用蒸笼蒸包子是通过做功的方式增加包子的内能
D.盐水鹅香气四溢说明分子在永不停息地做无规则运动
3.(2023四川巴中)下列说法正确的是( )
A.南极年平均气温为-25℃,所以南极的冰山没有内能
B.摩擦生热是将机械能转化为内能
C.温度从内能大的物体传递给内能小的物体
D.使用滑轮组既可以省力又可以省功
4. (2023广东广州)小明将凝固点为47℃的某液态合金放在室温为25℃的实验室中。该合金从70℃降至47℃并保持47℃一段时间再降至35℃,合金在此过程( )
A.对外放热,内能一直减少
B.存在液化现象,内能一直增加
C.温度保持47℃时,不吸热也不放热
D.存在凝固现象,内能先减少后不变再减少
5.(2024山西)二氧化碳(CO2)爆破技术是现代工程建设中非常环保的技术。起爆前高压泵将CO2压缩成高压气体,液化后输入爆破筒内。如图所示,爆破时电加热管发热,使筒内的液态CO2迅速汽化,形成的高压气体从泄气孔中喷出,实施爆破。下列说法正确的是( )
A.高压泵压缩CO2,气体内能增大,温度降低
B.高压泵压缩CO2,气体内能减小,温度升高
C.高压CO2气体喷出时,内能增大,温度升高
D.高压CO2气体喷出时,内能减小,温度降低
6.(2023湖北)青藏高原某地区学生利用如图装置探究水沸腾时温度变化特点,观察到水中形成的大量气泡上升、变大时,温度计的示数如图且不变。他们用橡胶塞塞住瓶口,发现水中气泡先减少再增多,温度计的示数升高至85℃后又保持不变,撤去酒精灯,水中气泡逐渐消失。下列有关此实验的说法错误的是( )
A.实验中利用做功的方式改变水的内能 B.气泡上升过程中所受液体压强减小
C.此实验说明水沸腾时需要吸热,但温度不变 D.此实验可以解释高压锅的原理
7.(2020辽宁沈阳)(多选)安安做了几个有趣的实验,她分别将正在响铃的闹钟、一只充有适量气体的气球、盛有半杯70℃左右温水的烧杯和带有橡皮塞的小空玻璃瓶放入玻璃罩内,并用电动抽气机抽去罩内空气,实验装置如图所示。在抽气过程中,听到的铃声越来越弱;气球体积不断膨胀;烧杯中的水像被加热一样开始冒泡;瓶塞会冲出瓶口。关于她观察到的现象,下列判断正确的是( )
A.甲图说明声音的传播需要介质
B.乙图中气球内气体密度不变
C.丙图中玻璃罩内气体的气压降低,水的沸点升高
D.丁图中小瓶内气体的内能转化为瓶塞的机械能
8.(2020黑龙江齐齐哈尔)(多选)小丰用燃气灶烧水时,进行了如下思考,小丰的想法正确的是( )
A.烧水是通过做功的方式改变水的内能
B.壶内水温度升高的过程中,内能增大
C.水壶的壶嘴和壶身构成连通器
D.壶内水沸腾时,水吸收热量,温度升高
二、填空题
9.(2024江苏苏州)熨斗古代亦称“火斗”,最早出现于西汉,以青铜质地为主,用高温熨平衣物,是通过_________方式改变物体内能的。宋元时期,出现了如图所示带木把的熨斗,相比金属把,使用更安全,是由于木头具有_________的物理属性。
10(2023江苏淮安)冬季,教室窗户玻璃上出现一层水雾,这是空气中的水蒸气遇冷发生__________(填物态变化名称)形成的,水雾出现在窗户玻璃的__________侧;搓手取暖是通过__________的方式改变内能的。
11.(2023辽宁抚顺)如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去,棉花燃烧起来,这是因为活塞压缩气体___________,使空气的内能增大,温度升高,引燃棉花。硝化棉燃烧后生成的颗粒物会附着在玻璃筒内壁,说明分子间存在___________。
12.(2023湖北鄂州)如图所示,该玩具叫做爱心温度计。由上下两个玻璃瓶和中间一段弯曲的心形细玻璃管组成,事先在下面瓶子里装有乙醚液体(沸点约为34℃)。把热的手捂在下面瓶底装有液体的部位,一会儿后,乙醚沸腾起来,导致下方玻璃瓶上部气压增大,使液体顺着瓶子里的细玻璃管向上涌。松开手后,液体又会流回底部。
(1)手握瓶底时,手掌的热通过___________(选填“做功”或“热传递”)的方法,改变了乙醚的内能;
(2)松开手后,玻璃瓶上方乙醚蒸气经___________(填物态变化名称)又流回底部。
三、简答题
13.(2022山东烟台)阅读短文,回答问题。
冰壶赛场的奥秘
冰壶比赛是一项集技巧与智慧于一体的体育运动,被誉为冰上的“国际象棋”。
与速度滑冰、花样滑冰不同,冰壶赛道冰面非常奇特,并不是平整光滑的表面,而是还有一层薄薄的冰粒,如同细小的“鹅卵石”或“小疙瘩”。原来制冰师每次在制冰时,会在光滑如镜的冰面上喷洒水珠,这些水珠遇冷迅速凝固成冰粒,此过程被称之为“打点”。这些冰粒的作用是使冰壶在运行的时候底座不会与冰面完全接触,如果冰面做成光滑的平面,整个冰壶会如同吸盘一样“吸”在冰面上。所以“打点”是为了减小摩擦,使冰壶运动得更顺畅。
冰壶比赛中的擦地,实际叫做“刷冰”,是冰壶比赛的重要技术之一。刷冰的主目的在于,通过冰刷的摩擦,使冰面温度升高,造成冰面熔化,在冰表面形成一层水膜,减小冰壶受到的摩擦力,这样可以改变冰壶前进的方向、迷度和距离。刷冰的强弱程度决定冰壶停留在什么位置。
(1)运动员将冰壶掷出后,冰壶会继续沿着水平赛道向前滑行的原因是什么?
(2)制冰师在制冰时“打点”的目的是什么?
(3)冰壶比赛中刷冰是通过什么方式改变冰面的内能,使冰面温度升高?
四、实验题
14.(2022辽宁锦州)小明和小华都选用如图甲所示的实验装置“探究水沸腾时温度变化的特点”:
(1)实验时,给盛水的烧杯加热,是通过______方式改变水的内能;
(2)水沸腾时,继续加热,水的温度______(选填“升高”、“降低”或“不变”);
(3)实验过程中两位同学分别绘制了水的温度随时间变化的图像(如图乙所示),两位同学图像不同的原因是水的______不同;
(4)水沸腾后,将水倒入烧瓶,发现水停止沸腾。如图丙所示,用橡皮塞塞住烧瓶口并将其倒置,向烧瓶底部浇冷水,发现水重新沸腾了。这是因为浇冷水后瓶内水蒸气______(填物态变化的名称),瓶内气压减小,水的沸点______。(选填“升高”、“降低”或“不变”)。
1.(学科融合)景颇族的祖先曾发明一种活塞式点火器,如图所示。以牛角作套筒,木质推杆前端黏附艾绒。取火时,一手握住套筒,另一手猛推推杆,艾绒即燃,随即将杆拔出,口吹立见火苗。手推杆入筒的过程中,筒内密封气体的( )
A.内能减小
B.密度不变
C.分子数增加
D.内能增大
2.某同学学习了“热传递可以改变内能”后,为了探究其他改变内能的方法,他在广口瓶内装入一些细沙,用带孔的软木塞堵住瓶口,并在木塞的小孔中插入一支温度计,如图所示,然后用干燥的厚棉布裹住广口瓶,用力迅速上下摇动瓶内细沙。
(1)你猜想该同学会观察到温度计的示数将 (选填“升高”“降低”或“不变”)。
(2)这一实验有力地证明了 也可以改变物体的内能。
(3)用干燥的厚棉布裹住广口瓶的目的是 。
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