13.2内能
刷基础
知识点1内能
1[2024河南郑州期中]南极是世界上最冷的地方,常年平均气温约-25 ℃。一天,南极上的小企鹅豆豆和丁丁(如图)之间发生了一次有趣的对话,它们的部分说法如下,其中正确的是( )
A.豆豆:这里太冷了,冰山肯定没有内能了
B.丁丁:再冷,组成冰山的分子也在做热运动呀,所以冰山也有内能
C.豆豆:冰天雪地的,冰山的内能一定比我们小
D.丁丁:冰山熔化成水,物质质量不变,内能也不会变化
2如图所示,关于水和煤油内能的大小,以下说法正确的是 ( )
A.甲容器中水的内能等于乙容器中水的内能
B.甲容器中水的内能大于乙容器中水的内能
C.丙容器中煤油的内能大于丁容器中煤油的内能
D.丙容器中煤油的内能等于丁容器中煤油的内能
知识点2物体内能的改变(
3[2023贵州安顺期末]下列各种情况中,加点部分物体内能减少的是 ( )
A.妈妈把被子晾在阳光下
B.太冷了,红红搓了搓手
C.孝顺的小阳用热水给爸爸泡脚
D.小美把可乐放进冰箱
4下列现象中,通过热传递的方式改变物体内能的是 ( )
A.金属汤勺放在热汤中,温度升高
B.汽车紧急刹车时轮胎会发热
C.用手反复弯折铁丝,弯折处铁丝的温度升高
D.用锯条锯木板时,锯条温度升高
5[2024广东广州质检]如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团硝化棉,用手迅速下压活塞后松手,观察到硝化棉燃烧后活塞又被向上推起。下列说法正确的是 ( )
A.下压活塞的过程中,筒内气体的内能转化为活塞的机械能
B.此实验只通过热传递改变筒内气体的内能
C.活塞被向上推起的过程中,筒内气体的内能转化为机械能
D.下压活塞的过程中,活塞对筒内的硝化棉做功
6如图,一只瓶子内装有一些铁屑。我们既可以通过振荡,也可以通过加热的方法,使铁屑的温度升高,内能增大。从改变物体内能的方法来看,前者是通过 的方法,后者是通过 的方法来增大铁屑的内能的。如果你没有看到内能改变的过程,仅凭铁屑温度的改变,能否确定采用了什么方法改变了铁屑的内能 (填“能”或“不能”),这是因为 °
区刷易错
易错点1混淆机械能与内能
7[2023 江苏无锡期末改编]关于内能与机械能,下列说法中正确的是 ( )
A.温度低于0℃的物体不具有内能
B.物体具有内能,也可以同时具有机械能
C.具有机械能的物体不一定具有内能
D.物体内能增加,一定是从外界吸收了热量
易错点2 温度、热量和内能易混淆
8[2024陕西西安期末]如图所示是一款创意暖手笔,内装电池,按下按键便会发热,解决了冬天写字时手冷的问题。暖手笔给手保暖的过程中 ( )
A.温度从暖手笔传向手
B.暖手笔含有的热量比手多
C.手的内能增加了
D.暖手笔常温下和发热时的内能相同
刷提升
1[2023 黑龙江牡丹江期末]如图是古人锻造铁器的过程,其中关于改变物体内能的方式,属于热传递的是 ( )
A.加温和锻打
B.锻打和淬火
C.加温和淬火
D.都不是
2[2024湖南常德期末,中]两个物块如图所示,当甲、乙接触时,甲将热量传递给乙,则( )
A.甲的温度一定高
B.甲的内能一定大
C.乙的内能增加时,其温度一定上升
D.0℃的固态乙没有内能
3[2024辽宁抚顺质检,中]如图所示,是不用火不插电,只用一杯冷水就可以加热食物的发热包。将发热包放到水中,会放出大量的热,从而加热食物。下列说法正确的是 ( )
A.发热包将温度传递给盒中的水
B.被加热的食物吸收热量后自身所含热量增大
C.食物温度升高的过程中伴随着内能的转移
D.当加热包和水的温度相同时,它们的内能一定相等
4[2024广东佛山期中,中]通过热传递的方式,某物体从固态变为液态,如图是该过程中物体的温度随时间变化的图象。下列说法正确的是( )
A.此过程是汽化过程
B.0~t 这段时间,物体内分子动能变大
C. t 到 t 这段时间,物体内能先不变再增大
D. t=0 时物体内能为零
5[2024江苏淮安质检,中]上海科技活动节推出了一种节能环保、可调节室温的江水源热泵技
术。如图所示是其夏天工作时的流程图,当江水循环到冷凝器中时,利用江水与冷凝器间存在的温度差,通过 的方式带走室内热量,从而实现降温;江水经过冷凝器后内能将 。
6[中]如图所示,在汽缸A中密封有压缩空气,B是一个被销钉 K锁住的活塞,C是一支温度计。若活塞与汽缸壁间没有摩擦,当把销钉拔出后,将看到的现象是:活塞向 (填“左”或“右”)运动;A中空气的内能 (填“增加”或“减小”),温度计C的示数 (填“升高”或“降低”)。
刷素养…
7 核心素养科学探究[中]为了探究对物体做功与物体内能变化的关系,某小组同学利用气压式喷雾器、数字式温度计、小风扇等进行实验,如图所示。
(1)该实验通过 的变化来反映气体内能的变化,这里所运用的物理研究方法是 。
(2)图乙中,用手按压活塞快速打气的目的是 。
(3)图丙中,打开喷嘴处的阀门,迅速放出喷雾器内一部分气体时,喷雾器前的小风扇转动,此时气体的内能转化为风扇的 。
(4)比较甲和乙两图可知,外界对气体做功,气体内能 ;比较乙、丙两图可知,气体对外界做功,气体内能 。(均填“增大”“减小”或“不变”)
第1~2节综合训练
中小学教育资源及组卷应用平台
刷综合
1[2024辽宁本溪期中]小燕用浅绿色的洗洁精、红墨水、黄色的食用油调制了一杯“彩虹液体”,如图所示,用盖子密封好。过几天,她发现不同颜色液体间的界面变模糊,最上方液面下降了一点。对上述现象的推测合理的是( )
A.开始液体分层是因为分子之间没有间隙
B.过几天液体间界面变模糊是因为分子在不停地做无规则运动
C.液面下降是由于液体分子变小
D.食用油在最上层是因为食用油分子最小
2[2023辽宁葫芦岛期末,中]如图所示,在炎热的夏季,救治中暑病人的方法是将病人放在阴凉通风处,在头上敷冷的湿毛巾。下列解释最合理的一项是 ( )
A.病人中暑是因为体内具有的内能比其他人大
B.放在阴凉通风处即利用热传递的方法减少内能,降低人的体表温度
C.敷上冷的湿毛巾是利用做功的方法降低人体内能
D.上述两种做法都是为了减少人体含有的热量
3(新考法[2024广东广州质检,中]如图甲,把两实心铝块(质量 紧紧挨在一起,铝块N传递热量到铝块M,则 ( )
A.铝块N的内能一定大于铝块M的内能
B.铝块N的分子热运动一定比铝块M的分子热运动更剧烈
C.这个过程中,铝块N的内能不断增大
D.若把铝块N、M的位置交换(如图乙),则热量将从铝块M传递到铝块N
4劳动课上小玉学习了一道中国传统美食“拔丝地瓜”的做法。刚出锅的“拔丝地瓜”香气四溢,这是 现象;制作“拔丝”用的糖浆,需要不断地加热、搅拌,主要通过 的方式改变糖浆的内能;咀嚼时感觉糖粘牙,因为分子间存在 。
[2024 河南周口期末,中]小米粥有健脾养胃、安神助眠、缓解疲劳等功效。在用高压锅将小米粥煮熟的过程中,锅内小米粥的内能 ;煮好粥后,发现锅内的水变少了,这是因为锅内的水发生了 (填物态变化名称);刚煮好的小米粥不能直接大口喝,是因为粥的 较高。
6[2024 浙江杭州期中,偏难]小金同学为了探究分子的性质,做了如图所示的实验:
(1)向容积为250mL的细颈玻璃容器A中加水至虚线处,再滴入几滴红墨水,一段时间后,发现A中的水都变红了,说明 。
(2)继续向 A 中加酒精至凹液面最低处正好与刻度线相平,塞紧玻璃塞,倒转容器将液体摇匀,重复2次,静置一段时间后,发现液面位置降低,说明 ;容器A细颈部的作用是 。
第2节 内能
刷基础
1. B 【解析】一切物体在任何情况下都有内能,故A错误;组成物质的分子在永不停息地做无规则运动,所以冰山也有内能,故B 正确;冰山与企鹅体积不同,质量不同,温度也不相同,无法比较两者内能大小,故C错误;冰山熔化成水时需要吸收热量,故其内能变大,故D错误。故选B。
2. C 【解析】甲和乙容器中装有质量相等的水,所以两容器中水内能的大小关系取决于水的温度,由于乙容器中水的温度高于甲容器中水的温度,所以乙容器中水的内能大。丙和丁容器中装有温度相同的煤油,所以两容器中煤油内能的大小关系取决于煤油的质量,质量大的内能大,所以丙容器中煤油的内能大。故选C。
3. D 【解析】妈妈把被子晾在阳光下,被子吸收热量,内能增加,故A不符合题意;搓手时,两手互相摩擦做功,将机械能转化为内能,使手的内能增加,故B不符合题意;用热水泡脚时,脚从水中吸收热量,脚的内能增加,故C
不符合题意;把可乐放到冰箱里,可乐温度降低,内能减少,故D符合题意。故选D。
4. A 【解析】
5. C 【解析】下压活塞的过程中,活塞对筒内的气体做功,将活塞的机械能转化为气体的内能,故ABD错误;活塞被向上推起的过程中,筒内气体膨胀,内能减小,气体的内能转化为活塞的机械能,故C正确。
6.做功 热传递 不能 做功和热传递两种方法对改变物体的内能是等效的
【解析】使铁屑内能增大的方法:①用力晃动瓶子,对瓶子和铁屑做功,将机械能转化为内能,使铁屑的内能增大,温度升高;②将装铁屑的瓶子加热,铁屑的温度升高,这是通过热传递的方法改变铁屑的内能。如果没有看到内能改变的过程,仅凭铁屑温度的改变,不能判断出改变内能的具体方法,因为做功和热传递这两种方法对改变物体的内能是等效的。
刷易错。
7. B 【解析】一切物质的分子都在不停地做无规则的运动,因而温度低于0℃的物体也具有分子动能,内能是分子热运动的动能与分子势能的总和,故A错误;内能与机械能描述物体不同方面的能量,任何物体都具有内能,当然也可以同时具有机械能,故B正确,C错误;物体内能增加,可能是物体从外界吸收了热量,也可能是外界对物体做了功,故D错误。故选B。
8. C 【解析】温度是指物体的冷热程度,发生热传递时,传递的是热量而不是温度,故A 错误;热量是一个过程量,不能说含有多少热量,故B 错误;手从暖手笔吸收热量,温度升高,内能增加,故C正确;其他条件不变时,物体的温度越高,内能越大,暖手笔常温下和发热时的内能不相同,故D错误。故选C。……
1. C 【解析】用铁锤锻打铁器,对铁器做功,铁器会发热,属于做功改变物体内能;用火对铁器加温,铁器从火中吸收热量,把铁器放在水中淬火,铁器向水中放热,所以加温和淬火属于热传递改变物体内能,故C正确。故选C。
2. A 【解析】热传递发生的条件是要有温度差,甲、乙接触,甲传递热量给乙,说明甲的温度一定比乙高,故A 正确;内能的大小与温度、质量、状态等因素有关,只根据温度无法判断内能的大小,故B错误;乙物体内能增加时,它的温度不一定升高,例如晶体的熔化过程中,晶体吸收热量,内能变大,但温度不变,故C错误;任何物体在任何温度和状态下都有内能,故D错误。故选A。
3. C 【解析】发热包将热量传递给盒中的水,故A错误;热量是过程量,不能说“所含热量”,故B错误;食物温度升高的过程中伴随着内能的转移,故C 正确;内能与物体的温度、质量、状态等有关,只知道不同物质的温度相同,不能判断内能的大小,故D错误。故选C。
4. B 【解析】从图象可以看出,此物体从固态到液态,是熔化过程,故A错误;0~t 这段时间,物体要吸热,温度升高,分子运动加剧,物体内分子动能变大,故B 正确;t 到 t 这段时间,由于始终在吸热,物体内能始终增大,故C错误;一切物体都具有内能,t=0时物体内能不为零,故D错误。故选B。
5.热传递 增大 【解析】江水和冷凝器之间存在温度差,所以热量会从高温物体传递给低温物体,因此发生的是热传递;江水经过冷凝器后温度升高,内能将增大。
6.右 减小 降低 【解析】当拔去销钉后,汽缸内的空气膨胀,推动活塞向右运动;空气对活塞做功,将内能转化为机械能,空气的内能减小,温度降低,温度计的示数降低。
7.(1)温度计示数 转换法 (2)对喷雾器内的气体做功 (3)机械能(4)增大 减小
【解析】(1)实验中有数字式温度计,可以测量气体的温度,该实验通过温度计示数的变化来反映气体内能的变化,运用了转换氵
(2)用手按压活塞快速打气,此时外界对雾器内的气体做功,使气体的内能变大。
(3)打开喷嘴处的阀门,迅速放出喷雾器内一部分气体时,喷雾器内的气体对外做功,喷雾器前的小风扇转动,气体的内能转化为风扇的机械能。(4)比较甲、乙两图,用手按压活塞,对喷雾器内气体做功,观察到气体温度上升,即这部分气体内能增大,所以外界对气体做功,气体的内能增大;比较乙、丙两图,气体被放出,使得风扇转动,即气体对外界做功,此时,观察到喷雾器内气体温度下降,即气体内能减小,所以气体对外界做功,气体内能减小。
第1~2节综合训练
刷综合
1. B 【解析】液体分层,是由于各液体间不会互溶,密度大的液体在下方,密度小的液体在上方,与分子大小无关,故AD错误;界面变得模糊,是由于分子在不停地做无规则运动,故B正确;最上层液面下降,是由于分子间存在间隙,分子的大小不变,故C错误。故选B。
2. B 【解析】病人中暑是因为其体温高,体温高,内能不一定比其他人大,故A 不符合题意;把病人放在阴凉通风处,空气会带走病人的一部分热量,是利用热传递的方法减少人的内能,降低人的体表温度,故B符合题意;敷上冷的湿毛巾,湿毛巾会吸收热量,是利用热传递的方法减少人体内能,故C 不符合题意;热量是一个过程量,不能说含有多少热量,故D不符合题意。故选B。
3. B 【解析】热传递的条件是要有温度差,铝块N传递热量到铝块M,说明铝块N的温度比铝块M高,所以铝块N的分子热运动一定比铝块M的分子热运动更剧烈,故B 正确。M的质量大、温度低,N的质量小、温度高,所以无法比较铝块N和铝块 M的内能,故A错误。在热传递的过程中,铝块N的温度降低,内能不断减小,故C错误。若把铝块N、M的位置交换(如图乙),铝块各自的温度不变,热量依然从铝块N传递到铝块M,故D错误。故选B。
4.扩散 热传递 引力 【解析】刚出锅的“拔丝地瓜”香气四溢,这是分子在做无规则运动的结果,属于扩散现象。制作“拔丝”用的糖浆,需要不断地加热,糖浆吸收热量,温度升高,内能增加,属于通过热传递的方式改变糖浆的内能。咀嚼时感觉糖粘牙,是因为分子间存在引力。
5.变大 汽化 温度 【解析】在用高压锅将小米粥煮熟的过程中,锅内小米粥吸收热量,内能变大;煮好粥后,发现锅内的水变少了,这是因为锅内的水变为水蒸气,发生了汽化;刚煮好的小米粥不能直接大口喝,是因为粥的温度较高。
6.(1)分子在不停地做无规则的运动 (2)分子间有间隙 便于观察液面的变化
【解析】(1)A中的水都变红了,说明分子在不停地做无规则运动。(2)静置一段时间后,发现液面位置降低,说明分子间有间隙;容器A细颈部的作用是便于观察液面的变化。