人教版九上物理同步练习13.2内能(培优卷)
一、选择题
1.(2024九下·六安期中) 下列关于温度、内能、热量的说法正确的是( )
A.物体吸收了热量,则温度一定升高
B.0℃的水结成0℃冰后,其内能减小
C.一壶水加热后,其含有的热量增多
D.热量总是从内能大的物体传给内能小的物体
2.(2019九上·尤溪期中)关于厨房中涉及到的物理知识,下列说法正确的是( )
A.划燃火柴,是利用热传递的方法使火柴头温度升高
B.电饭煲工作时将内能转化为电能
C.天然气炉上的铁锅热得烫手,是利用热传递的方法使锅温度升高
D.炒菜时能闻到菜香味,是因为分子间存在引力
3.(人教版物理九年级第十三章第2节内能同步检测)下列现象中,属于用热传递方法使物体的内能减少的是( )
A.灼热的铁水变成铁铸件
B.夏天从冰箱里取出的正在熔化的冰块
C.冲开热水瓶塞子的水蒸气
D.坠入大气层中的流星
4.(人教版物理九年级第十三章第2节内能同步检测)如图3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
5.(人教版物理九年级第十三章第2节内能同步检测)关于物体内能的改变,下列说法正确的是( )
A.物体内能减少,可能是对外做了功
B.物体吸收热量,内能一定增加
C.对物体做功时,物体内能一定增加
D.物体放热时,内能一定减少
6.关于热量、温度、内能之间的关系,下列说法正确的是( )
A.物体温度升高,内能一定增加
B.物体吸收热量,温度一定升高
C.物体温度不变,一定没有吸热
D.物体温度升高,一定吸收了热量
7.(2024九上·南山期中)人们会佩戴玉器饰品米增添节日氛围。如图,两个人拉扯像锯子一样的工具来切割玉石。同时,工具上方的壶会流出水使其不致过热。下列说法正确的是( )
A.切割玉石过程也是力改变物体运动状态的过程
B.切割处发热是机械能转化为内能
C.切割时,玉石的热量增大
D.切割过程中用水降温是因为水的内能较少
8.(2024九上·广东期中)如图所示,探究热传递过程中,高温物体、低温物体温度变化的特点.将盛有 30℃冷水的小烧瓶,放进盛有 70℃热水的大烧杯中(m 冷水<m 热水),分别用温度传感器测量两杯水的温度变化.在此过程中,冷水和热水的质量保持不变,在 0-200s 的过程中,下列说法中错误的是( )
A.热水的内能一定大于冷水的内能
B.热水温度下降比冷水温度升高得快
C.冷水吸收的热量一定等于热水放出的热量
D.热水的分子热运动一定比冷水的分子热运动更剧烈
9.(2024九上·南海期末)《冬日田园杂兴》:榾柮无烟雪夜长,地炉煨酒暖如汤。如图甲中用地炉加热酒,锅内的热水和酒的温度随时间变化关系如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A.酒和热水含有的热量相同
B.酒从热水中吸热内能增大
C.热水和酒之间发生热传递的原因是它们内能不同
D.热水和酒温度相同后仍在发生热传递
10.(2024九下·广州开学考)小聪买来甲、乙两个容量不同的保温杯(保温杯有温度显示功能),已知甲的容量小于乙的容量。小聪往这两个保温杯倒满温度都为的水,拧紧盖子,并每隔记录一次保温杯里水的温度并描绘出温度-时间图像,如图所示,则( )
A.在时,两杯水的内能相等
B.从0到,甲杯中水的内能不断减少
C.在时,甲的内能一定大于乙的内能
D.从0到,乙杯中水分子的热运动越来越剧烈
二、填空题
11.(2024九上·渝中月考)如图所示是食品级不锈钢速冻"冰块”,冷冻后直接放入饮料中可以迅速给饮料降温,由于其清洗方便,制冷迅速,可循环使用以及不会熔化稀释饮料口感等优点深受客户喜爱。将1颗质量为 50g 的不锈钢“冰块”从-10℃的冷冻室取出后立即放入一杯25℃的水中,热平衡后,水温下降了5℃。不考虑热传递过程的热损失,c不锈=0.42×103J/(kg℃),则杯中水的质量是 g;又向水中放入一块完全相同的不锈钢“冰块”,热平衡后杯中水的温度为 ℃。
12.(2022九上·东台月考)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 。(选填“内能”、“热量”、“温度”)
13.(2017九上·建邺期末)某品牌汽车在高速公路上以 的速度行驶了 ,共消耗汽油的质量为 ,已知汽油的热值 ,则完全燃烧这些汽油所放出的热量为 ,若此时汽油机曲轴转速为 ,则汽油机每秒内完成 个冲程,对外做功 次.
14.(2024九上·南海期末)如图所示,加热使试管中水沸腾,软木塞被冲出。该实验的原理与内燃机的 冲程相似。某台单缸四冲程柴油机飞轮的转速为1800r/min,在1s内柴油机完成 个冲程。通常汽油机的效率比柴油机的效率 (选填“高”或“低”)。
15.(2023九上·花都期中)如图所示,甲杯中水量较少,乙、丙、丁杯中的水量相同,根据内能的知识,甲、乙两杯水的内能 (选填“甲大”“乙大”或“无法比较”),四杯水中, 杯中水的内能最大。
16.(2024九上·长沙月考)国家速滑馆“冰丝带”采用世界上最先进环保的二氧化碳制冰技术.制冰过程中,二氧化碳气体进入压缩机被压缩,气体温度升高,这是通过 方式改变其内能.温度较高、压强较大的二氧化碳进入冷凝器,在这里放热变成高压液体,接着液态二氧化碳进入低压强的蒸发器中 填物态变化名称)变为二氧化碳气体, (选填“吸收”或“放出”)大量的热量,结合其他工序,就能制造出优质的冰面.
17.(2024九下·岳阳模拟)如图是小勇用自制空气炮吹灭烛焰的实验。拉伸弹性薄膜然后放手,空气会从一端喷出,这是因为气体具有 。烛焰被吹灭是由于 。利用烛焰被吹灭确定空气流动与下列哪项采取的科学方法相同?
①用带箭头的直线表示光的传播路线和方向
②利用被吸引的大头针数目来比较电磁铁的磁性强弱
③控制电压相等,研究电流与电阻的关系
18.(2024九上·清新期中)用手快速反复弯折铁丝数十次,铁丝弯折处会发热、铁丝的内能会 (选填"增加”或“减少”),该实验说明 可以改变物体的内能:发烫的铁丝放人冷水中后会迅速降温,该情况说明 也可以改变物体的内能.
19.(2024九上·惠州期中)如图所示,(a)是用摩擦的方法使火柴燃烧,(b)是用点燃的方法使火柴燃烧。前者是用 的方法使物体内能增加的,后者是用 的方法使物体内能增加的,这两种方法在改变物体的内能上是 的。
20.(广东省江门市第一中学景贤学校2024-2025学年九年级上学期期中考试物理试题)将两个表面光滑的铅块相互紧压,它们会“粘”在一起,说明分子间存在 。小明放学一进家门,看到妈妈在做饭,做饭主要是通过 方式改变食物的内能。他吃完饭走进正在使用电蚊香的房问,闻到一股特殊的香味,这是 现象。
三、实验探究题
21.(2019九上·麻城月考)某班的1、2两组同学利用图甲所示的实验装置探究水和煤油的吸热能力。
(1)在图甲中除了所给的实验器材外,还需要的测量工具有天平和 。
(2)加热过程中,水和煤油吸收热量的多少是通过 来判断的。
(3)图乙是第1组同学绘制的“吸收热量一时间”和“温度一时间”图象,能正确描述该实验真实情况的图象是 (选填序号)。
(4)使质量相同的水升高相同的温度,加热时间应该相同,但1、2两组的同学在交流实验数据时发现:第1小组的加热时间明显偏长,其原因可能是 。
22.(2018九上·龙湖月考)在装着红棕色二氧化氮气体的瓶子上面(二氧化氮的密度大于空气密度),倒扣一个空瓶子,使两个瓶口相对,两瓶口之间用一块玻璃板隔开图(甲).抽掉玻璃板后,最终发现两瓶内气体颜色基本相同图乙。
请问:
(1)这是一种什么现象 答: 。
(2)它说明了什么 答: 。
(3)在丙、丁两图中,演示物体对外做功本身内能减少的实验是 (“丙”或“丁”),
(4)如图2是小宇做“探究冰的熔化规律”的实验装置.图2是他依据实验数据画出的冰熔化过程中的“温度-时间”图象,根据图象可知:冰在t=4min时刻的内能 (选填“大于、等于或小于”)t′=6min时刻的内能,因为 .
四、综合题
23.(2019九上·揭西月考)小明将装有热奶的奶瓶放入室温的水中,水温约为20 ℃,热奶的温度约为90 ℃,同时,他还利用温度计和钟表测出温度的变化情况,并作出了水和热奶的温度随时间变化的关系曲线,如图所示。
(1)其中 曲线表示热奶的温度随时间的变化情况,大约经过15 min热奶和水的温度刚好达到一致。从图象分析可以看出,热奶温度随时间的变化特点是: 。
(2)参考这位同学实验的图象,你认为沸水放在房间里,温度自然降低的规律是 。
A.先快后慢 B.先慢后快 C.均匀降低
(3)参考这位同学记录的数据,如果你要喝一杯奶咖,可以有两种方式供你选择:
A.先将烧开的热咖啡倒入杯中,冷却5 min,然后加一匙冷牛奶;
B.先将烧开的热咖啡倒入杯中,立即将一匙冷牛奶加进杯中,然后冷却5 min。 你认为方式 的冷却效果较好。
(2024九上·广州期中)图甲是一标准大气压下,一定质量的某种物质熔化过程的温度变化图像。相同时间内该物质吸收的热量相同,图乙反映物质常见三种状态的微观模型。根据以上信息完成下面小题:
24.该物质在内“内能随时间变化”的大致情况是( )
A. B.
C. D.
25.下列说法错误是( )
A.该物质“”吸收的热量等于它在“”吸收的热量
B.“”该物质的液态质量保持不变
C.该物质在第时分子排列如图乙A
D.图乙中,从B状态到A状态,分子间的作用力变大
26.(2024九上·江城期末)如图是小蒜同学做的一组实验,观察实验完成填空:
(1)如图甲所示,迅速向下挤压活塞,活塞压缩气体使气体内能 ,温度升高,观察到硝化棉被引燃,该过程是将机械能转化为 能;该过程的能量转化情况与汽油机的 冲程相同。
(2)如图乙所示,把一个底端密闭的薄壁金属管固定在桌上,管里放一些酒精,管口用塞子塞紧,用绳子在管外绕几圈并迅速地来回拉动,一会儿看到塞子被弹起,筒口出现“白气”;塞子被弹起,原因是筒内气体膨胀对活塞做功,筒内气体内能 ,内能转化为 能.筒口出现“白气”,原因是水蒸气遇冷 (填物态变化)成小液滴形成的。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】温度、热量与内能的关系
【解析】【解答】A.物体吸收热量,温度不一定升高,如晶体在熔化过程中,吸收热量,温度不变,故A错误;
B.0℃的水结成0°℃冰,是液态变成固态,是凝固过程,凝固过程中放出热量,内能减小,故B正确。;
C.热量是过程量,不能说含有热量的多少,故C错误
D.热量总是从高温物体向低温物体传递,而高温度物体内能不一定大,低温物体内能不一定小,故 D错误。故选: B。
【分析】(1)物体吸收了热量,物体的温度可能升高,也可能不变;(2)热量是过程量;
(3)内能与物质的温度、质量、状态等有关;(4)发生热传递的条件是存在温度差。
2.【答案】C
【知识点】做功改变物体内能;分子间相互作用力
【解析】【解答】A、划燃火柴,是克服摩擦做功,增大火柴的内能,使火柴头温度升高.不符合题意
B、电饭煲工作时消耗电能,产生内能,故是将电能转化为内能的装置,故不符合题意;
C、天然气炉上的铁锅热得烫手,是利用热传递的方法使锅温度升高的,故正确;
D、炒菜时能闻到菜香味,是因为温度越高,分子运动越快的缘故,故错误.
故选C.
【分析】(1)改变物体内能的方法:热传递和做功,对于做功改变内能的实质是能量的转化;对于热传递改变内能实质是能量的转移;
(2)分析电饭锅在工作时消耗了哪种形式的能,产生了哪种形式的能,进而判断能量的转化;
(3)一切分子都是在永不停息的运动的,扩散现象就表明了分子运动论的正确性,且温度越高,分子运动越剧烈.
3.【答案】A
【知识点】热传递改变物体内能
【解析】【解答】灼热的铁水变成铁铸件是凝固过程,需要放热,其内能在减少。物态变化中伴随着吸热和放热,物体的内能发生改变,吸热的物体内能增加,放热的物体内能减少。熔化是一个吸热的过程,内能增加。冲开热水瓶塞子的水蒸气对水瓶塞子做功,水蒸气内能减少,是利用了做功的方法改变了物体的内能。坠入大气层的流星与空气摩擦做功,把其他形式能转化为内能,使流星的内能增加,温度升高,发热而且发光。故此题选A。
【分析】该题考查物体内能的改变,做功和热传递都可以改变物体的内能,热传递发生在温度不同的两个物体之间,是能量的转移过程。做功是其他形式能与内能之间的相互转化,能量的形式发生了改变。利用热传递的方法减少物体的内能,要使物体放出热量。
4.【答案】D
【知识点】做功改变物体内能
【解析】【解答】在此实验中,活塞在压缩空气做功,并没有对硝化棉做功。当活塞向下压时,玻璃筒内空气体积变小,压强变大。为了使实验效果更明显,要将活塞用力迅速向下压,在压缩空气时,活塞并不是做匀速直线运动的,快压时用力较大,做功较多;同时快压的时间短,尽量减少由于热传递使筒内空气内能减少。擦燃火柴是利用了火柴与擦纸摩擦生热,温度升高点燃火柴,它也是采用做功的方法来改变物体的内能的。故此题选D。
【分析】该题考查做功与物体内能改变的探究实验,空气压缩引火仪使棉花点燃是利用活塞压缩筒内空气做功,使空气的内能增加,温度升高,硝化棉在筒内温度随之升高,达到硝化棉的着火点,它是利用了对物体做功的方法增加物体的内能。
5.【答案】A
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】A、物体内能减少可能对外做功,也可能放出了热量,故4正确;
B、物体吸收热量,若同时对外做功,物体的内能不一定增加,故B错误;
C、对物体做功时,若同时对外放热,物体的内能不一定增加,故C错误;
D、物体放热时,若外界同时对物体做功,物体的内能不一定减少,故D错误。
故答案为:A
【分析】改变物体内能的方式有两种:做功和热传递。对物体做功,物体的内能会增加;物体对外做功,内能会减少。物体吸收热量,内能会增加;物体放出热量,内能会减少。
6.【答案】A
【知识点】温度、热量与内能的关系
【解析】【分析】(1)一切物体都具有内能,内能的大小跟质量、温度、状态有关.
(2)物体的内能发生变化,可能表现在物体的温度变化,也可能是状态的变化.
(3)改变物体内能的两种方式:做功和热传递.
【解答】A、物体温度升高,分子热运动加剧,内能一定增加,故A正确;
B、物体吸收热量,内能增加,但温度不一定升高,如晶体熔化时吸热但温度不变,故B错误;
C、物体温度不变,不一定没有吸热,如晶体熔化时吸热但温度不变,故C错误;
D、物体温度升高,不一定吸收热量,也可能是物体对其做了功,故D错误.
故选A.
7.【答案】B
【知识点】热量的概念;做功改变物体内能;力的作用效果
【解析】【解答】A.切割玉石时,力改变物体形状,玉石的运动状态没有改变,故A错误;
B.切割玉石时,切割处发热,是摩擦生热,机械能转化为内能,是做功改变了物体内能,故B正确;
C.切割时,玉石的温度升高,内能变大,不是热量增大,热量是热传递时改变的能量,故C错误;
D.用水降温,是水的比热容较大,吸热能力强,故D错误。
故选B。
【分析】将玉石切开,力改变物体的形状;物体间相互摩擦,是做功改变内能;水的比热容较大,吸热能力强,降温效果好。
8.【答案】C
【知识点】内能的概念;分子热运动
【解析】【解答】 A.根据题意可知,热水的温度高且质量大,因此热水的内能大于冷水的内能,故A正确不合题意;
B.400s内,热水温度由70℃下降到40℃,下降+70℃-40℃=30℃;冷水30℃上升到40℃,上升40℃-30℃=10℃,则热水温度下降比冷水温度升高得快,故B正确不合题意;
C.实验中,热水放出的热量大部分为冷水吸收,其中部分散射到空气中,因此热水放出热量大于冷水吸收的热量,故C错误;
D.温度越高分子运动越快,热水的分子热运动一定比冷水的分子热运动更剧烈,故D正确。
故选C。
【分析】 A.内能的大小与温度、质量、状态和物质种类等有关;
B.根据图像分析400s内热水和冷水降低的温度,然后比较温度变化快慢;
C.热水的热量会有散失,不能被冷水完全吸收;
D.温度越高分子运动越快。
9.【答案】B
【知识点】内能的利用及其意义;温度、热量与内能的关系;热传递改变物体内能
【解析】【解答】A、热量是过程量,不能用含有来描述,A错误;
BC、酒的温度比热水的温度低,因此它们之间接触时会发生热传递,热量从高温的热水传递到低温的酒,热水放出热量,酒吸热温度升高,内能增大,B正确,C错误;
D、温差是形成热传递的必要条件,热水和酒温度相同后,没有温度差,现实热平衡,不再发生热传递,D错误;
故答案为:B.
【分析】在热传递过程中,传递内能的多少叫做热量。热量的单位是焦耳。(热量是变化量,只能说“吸收热量”或“放出热量”,不能说“含”、“有”热量。“传递温度”的说法也是错的。)传递过程中,高温物体放出热量,温度降低,内能减少;低温物体吸收热量,温度升高,内能增加。
10.【答案】B
【知识点】内能的概念;内能的利用及其意义;温度、热量与内能的关系;分子热运动
【解析】【解答】A项内能的大小与温度和质量有关,在0h时两杯水的温度相同,但是质量不同,所以内能不相等,故A错误;
B、从0到10h,甲杯中水的温度降低,内能不断减少,故B正确;
C、在10h时,甲杯水的温度大于乙杯水的温度,但是质量小,所以内能不一定大于乙的内能,故C错误;
D、从0到10h,乙杯中水的温度降低,水分子的热运动越来越缓慢,故D错误。
故该题选: C
【分析】理解内能与运动之间的关系
11.【答案】30;15.7
【知识点】温度、热量与内能的关系;热传递改变物体内能
【解析】【解答】(1)热平衡后,水和不锈钢的温度为t=25℃-5℃=20℃,不锈钢吸收热量:
水放出热量:Q放=Q吸=630J,由,水的质量:
(2)此时,假设热平衡后,水的温度为t',不锈钢吸收热量:
水放出热量:
根据Q'放=Q'吸,即
解得:t'≈15.7℃。
故答案为:30;15.7。
【分析】(1)根据题意可知水和不锈钢热平衡后的温度,根据 求出不锈钢吸收的热量,不计热量损失,水放出的热量等于不锈钢吸收的热量,根据求出水的质量;
(2)假设最终水的温度为t’,根据表示出不锈钢吸收的热量和水放出的热量,根据热平衡方程求出水的温度。
12.【答案】温度;内能;热量
【知识点】热量的概念;温度、热量与内能的关系
【解析】【解答】 “热”有不同含义,有“温度”“内能”“热量”等多种含义,温度表示物体的冷热程度;内能表示物体具有内能;热量是热传递过程中吸收或放出热量的多少,“天气很热”中的“热”是指温度高;“两手相互摩擦手会发热”是指通过摩擦使物体的内能增加;“烧红的碳放热”的“热”是指放出热量,故“热”指热量。
【分析】天气热指温度高;摩擦生热指内能变大;放热是热传递中热量的变化。
13.【答案】;;
【知识点】热量的概念;做功改变物体内能
【解析】【解答】6kg汽油完全燃烧放出的热量Q=mq=6kg× = J;曲轴转一周完成2个冲程,转速3600r/min=60r/s,所以可知每秒完成120个冲程,四个冲程对外做功一次,所以每秒对外做功30次.
故答案为:2.76 × 10 8;120;30
【分析】根据放热方程Q=mq计算6kg汽油完全燃烧放出的热量;热机的一个工作循环包括四个冲程,曲轴转动两周,活塞往复两次.
14.【答案】做功;60;低
【知识点】内能的概念;内能的利用及其意义;做功改变物体内能
【解析】【解答】加热使试管中水沸腾,水汽化成大量水蒸气,将软木塞冲出,将气体的内能转化为木塞机械能,与内燃机的做功冲程相似;飞轮的转速为1800r/min,即30r/s,飞轮转1r完成2个冲程,1s内柴油机完成60个冲程;通常汽油机的压缩程度比柴油机的压缩程度低,汽油机的效率比柴油机的效率低;
故填做功;60;低.
【分析】软木塞冲出,气体的内能转化为木塞机械能,与内燃机的做功冲程相似;飞轮的转速为1800r/min,即30r/s,飞轮转1r完成2个冲程,1s内柴油机完成60个冲程;通常汽油机的效率比柴油机的效率低。
15.【答案】无法比较;丁
【知识点】内能的概念
【解析】【解答】内能大小与物质种类、温度和质量大小有关。甲中水的质量虽然小,但是温度比乙高,因此无法比较二者内能大小。根据图片可知,丁中水的质量大且温度最高,因此内能最大。
【分析】根据内能大小的影响因素的知识分析解答。
16.【答案】做功;汽化;吸收
【知识点】内能的利用及其意义;温度、热量与内能的关系
【解析】【解答】制冰过程中,二氧化碳气体进入压缩机被压缩,对气体做功,气体温度升高,这是通过做功的方式改变内能的;液态二氧化碳进入低压强的蒸发器中汽化变为二氧化碳气体,汽化时会吸收热量。
故答案为:做功;汽化;吸收。
【分析】改变内能的方法:一是热传递,二是做功;汽化过程要吸收热量。
17.【答案】惯性;可燃物的温度降低到着火点以下;②
【知识点】温度、热量与内能的关系;惯性及其现象;物理学方法
【解析】【解答】 拉伸弹性薄膜然后放手,空气会从一端喷出,这是因为气体具有惯性, 烛焰被吹灭是由于
温度降低到着火点以下时, 烛焰被吹灭确定空气流动与利用了转换法,
①用带箭头的直线表示光的传播路线和方向,光的传播路线和方向是看不到的,用带箭头的直线表示,带箭头的直线是一种模型,这是用到了模型法,故①不符合题意;
②利用被吸引的大头针数目来比较电磁铁的磁性强弱,这是用到了转换法,故②符合题意;
③控制电压相等,研究电流与电阻的关系,控制其他变量相同,研究其中一个变量与另一个变量之间的关系,这是用到了控制变量法,故③不符合题意。
故选②。
【分析】根据惯性、转换法填空
1、惯性是物体的基本属性,只有物体重力有关,当物体速度发生变化时,由于惯性物体保持原来运动状态的属性,利用惯性的实例:运动员助跑起跳,乘车系安全带可以降低司机惯性带来的伤害,惯性不是力,不能用受到惯性、惯性力的作用进行表述
2、转换法:转换法:在物理实验中,某些物理量(动能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如 利用被吸引的大头针数目来比较电磁铁的磁性强弱
18.【答案】增加;做功;热传递
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】用手快速反复弯折铁丝数十次,铁丝弯折处会发热、铁丝的内能会增加,该实验说明做功可以改变物体的内能:发烫的铁丝放人冷水中后会迅速降温,该情况说明热传递也可以改变物体的内能。
【分析】做功和热传递都可以改变物体的内能,前者的本质是能量的转化,后者的本质是能量的转移。
19.【答案】做功;热传递;等效
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】(1)火柴可以擦燃,是通过克服摩擦做功将机械能转化为内能,使火柴的温度升高而燃烧,是利用做功的方法改变物体的内能。
(2)点燃火柴,热量从火焰传递给火柴,使火柴的内能增加点而燃烧,是通过热传递的方法改变物体的内能。
(3)在改变内能的效果上,这两种方法是等效的。
【分析】(1)做功改变物体内能的本质为能量的转化;
(2)热传递改变物体内能的本质为能量的转移;
(3)根据改变内能的等效性解答。
20.【答案】相互作用的引力;热传递;扩散
【知识点】热传递改变物体内能;分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】(1)将两个表面光滑的铅块相互紧压,它们会“粘”在一起,说明分子间存在相互作用的引力 。
(2)小明放学一进家门,看到妈妈在做饭,做饭主要是通过热传递方式改变食物的内能。
(3)他吃完饭走进正在使用电蚊香的房问,闻到一股特殊的香味,这是扩散现象。
【分析】(1)根据分子之间存在作用力的知识解答;
(2)改变内能的方式:①做功,本质为能量的转化;②热传递,本质为能量的转移;
(3)不同的物质相互接触时,彼此进入对方的现象叫扩散现象。
21.【答案】(1)秒表。
(2)加热时间
(3)C
(4)酒精灯的火焰大小不同
【知识点】热传递改变物体内能
【解析】【解答】解:(1)根据转换法,水和煤油吸收热量的多少是通过加热时间的长短来比较吸热多少;故还用到测量时间的工具——秒表;(2)根据转换法,加热过程中,水和煤油吸收热量的多少是通过加热时间来判断的;(3)加热时间相同,吸收的热量相同,AB不符合题意;因水的吸热能力强,故加热相同时间,水升温慢,C符合题意,D不符合题意;(4)使质量相同的水升高相同的温度,加热时间应该相同,但1、2两组的同学在交流实验数据时发现:第1小组的加热时间明显偏长,其原因可能是:酒精灯的火焰大小不同;
故答案为:(1)秒表;(2)加热时间;(3)C;(3)酒精灯的火焰大小不同;
【分析】此类问题中欲比较的量不能相同,否则无法比较,而其余量要相同,控制变量法的思想,这是我们解决此类问题的理论基础。
22.【答案】(1)扩散
(2)分子在不停地做无规则运动
(3)丁
(4)小于;晶体熔化时吸热,内能增大
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象;晶体和非晶体;热传递改变物体内能;分子热运动
【解析】【解答】(1)扩散是不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象。甲中最终两瓶内气体颜色基本相同,说明气体彼此进入了对方,是一种扩散现象;
(2)扩散现象表明一切物质的分子都在不停地做无规则运动;
(3)丙图现象是棉花燃烧起来,是因为活塞压缩气体做功,使空气内能增大,温度升高,达到硝化棉的燃点,在这个过程中是外界对物体做功;丁图中现象塞子会跳起来,且可以看见瓶内出现白雾,即水蒸气液化成了可以看到的小水滴,在这个过程中,气体膨胀对外做功,温度降低,内能减小;(4)冰属于晶体,在4min到6min这段时间内,虽然温度没变,但不断吸收热量,所以内能增加。
故答案为:(1)扩散;(2)分子在不停地做无规则运动;(3)丁;(4) 小于 、 晶体熔化时吸热,内能增大;
【分析】不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象叫做扩散;扩散现象表明了分子在不停地做无规则运动;物体对外做功本身内能减少;外界对物体做功本身内能增加;晶体在熔化的过程中,要不断吸收热量,温度保持不变,内能增加。
23.【答案】(1)②;先快后慢地降低
(2)A
(3)A
【知识点】热传递改变物体内能
【解析】【解答】(1)热奶在温度低的水中会降温,②是热奶的温度变化图像,温度变化是先快后慢;
(2)沸水在常温环境中降温是先快后慢,A符合题意;
(3)由于物体降温时,温度差大时下降快,所以为了降温效果更好,先使热咖啡自然降温,再加热温度低的牛奶,A符合题意。
【分析】(1)根据图像,高温物体在低温环境中会降温;
(2)温度高的物体降温时,温度差越大,温度下降越快;
(3)为了更好的降温,使物体在温度差大的环境中降温更快。
【答案】24.D
25.B
【知识点】内能的概念;分子间相互作用力
【解析】【解答】(1)图甲是晶体熔化的图像,在熔化前、后,吸收热量,温度升高、内能增大;在熔化时,继续吸收热量,温度不变,但内能增大;一切物体都具有内能,内能始终大于零,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
(2)A.加热装置相同,相同时间内,吸收的热量相同,在0~2min和6min~8min时间都是2min,吸收的热量相等,故A正确,不符合题意;
BCD.在0~2min段,物质没开始熔化,是固态的,固态物质的分子排列整齐且有规则,分子间有强大的作用力,是图乙中A图;B图分子散乱,间距很大,是气态,气态物质分子间的作用力小,故B错误,符合题意,CD正确,不符合题意。
故选B。
【分析】(1)晶体熔化时,物体吸收热量,温度保持不变,吸收热量后,物体内能变大,一切物体都有内能;
(2)相同加热装置,加热时间相同, 物体吸收热量相等;固体物体排列有规则且紧密;气态分子间距大。
24.【解答】(1)图甲是晶体熔化的图像,在熔化前、后,吸收热量,温度升高、内能增大;在熔化时,继续吸收热量,温度不变,但内能增大;一切物体都具有内能,内能始终大于零,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
25.(2)A.加热装置相同,相同时间内,吸收的热量相同,在0~2min和6min~8min时间都是2min,吸收的热量相等,故A正确,不符合题意;
BCD.在0~2min段,物质没开始熔化,是固态的,固态物质的分子排列整齐且有规则,分子间有强大的作用力,是图乙中A图;B图分子散乱,间距很大,是气态,气态物质分子间的作用力小,故B错误,符合题意,CD正确,不符合题意。
故选B。
26.【答案】(1)增加;内;压缩
(2)减少;机械;液化
【知识点】液化及液化放热;做功改变物体内能
【解析】【解答】 (1)在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团硝化棉,用力将活塞迅速向下压,棉花被点燃,这是因为压缩筒内空气做功,使空气的内能增加;该实验中,活塞的机械能转化为筒内空气的内能,与内燃机的压缩冲程的能量转化方式相同;
(2)拉筒内气体膨胀对活塞做功,筒内气体内能减小,内能转化为机械能,实验中筒口会出现白气,是筒内的温度较高的水蒸气遇冷液化形成的。
故答案为:(1)增加;内;压缩;(2)减小;机械;液化。
【分析】(1)改变内能的方法有:做功和热传递;当对物体做功时(如压缩气体做功、克服摩擦做功),物体的内能将增大,温度升高;内燃机有四个冲程,在压缩冲程中,活塞压缩空气做功,将机械能转化为内能;
(2)做功可以改变物体的内能,当对物体做功时,机械能转化为内能,当物体对外做功时,内能转化为机械能;各种能量之间可以相互转化,在转化过程伴随着做功过程;物质由气态变成液态的过程叫液化。
1 / 1人教版九上物理同步练习13.2内能(培优卷)
一、选择题
1.(2024九下·六安期中) 下列关于温度、内能、热量的说法正确的是( )
A.物体吸收了热量,则温度一定升高
B.0℃的水结成0℃冰后,其内能减小
C.一壶水加热后,其含有的热量增多
D.热量总是从内能大的物体传给内能小的物体
【答案】B
【知识点】温度、热量与内能的关系
【解析】【解答】A.物体吸收热量,温度不一定升高,如晶体在熔化过程中,吸收热量,温度不变,故A错误;
B.0℃的水结成0°℃冰,是液态变成固态,是凝固过程,凝固过程中放出热量,内能减小,故B正确。;
C.热量是过程量,不能说含有热量的多少,故C错误
D.热量总是从高温物体向低温物体传递,而高温度物体内能不一定大,低温物体内能不一定小,故 D错误。故选: B。
【分析】(1)物体吸收了热量,物体的温度可能升高,也可能不变;(2)热量是过程量;
(3)内能与物质的温度、质量、状态等有关;(4)发生热传递的条件是存在温度差。
2.(2019九上·尤溪期中)关于厨房中涉及到的物理知识,下列说法正确的是( )
A.划燃火柴,是利用热传递的方法使火柴头温度升高
B.电饭煲工作时将内能转化为电能
C.天然气炉上的铁锅热得烫手,是利用热传递的方法使锅温度升高
D.炒菜时能闻到菜香味,是因为分子间存在引力
【答案】C
【知识点】做功改变物体内能;分子间相互作用力
【解析】【解答】A、划燃火柴,是克服摩擦做功,增大火柴的内能,使火柴头温度升高.不符合题意
B、电饭煲工作时消耗电能,产生内能,故是将电能转化为内能的装置,故不符合题意;
C、天然气炉上的铁锅热得烫手,是利用热传递的方法使锅温度升高的,故正确;
D、炒菜时能闻到菜香味,是因为温度越高,分子运动越快的缘故,故错误.
故选C.
【分析】(1)改变物体内能的方法:热传递和做功,对于做功改变内能的实质是能量的转化;对于热传递改变内能实质是能量的转移;
(2)分析电饭锅在工作时消耗了哪种形式的能,产生了哪种形式的能,进而判断能量的转化;
(3)一切分子都是在永不停息的运动的,扩散现象就表明了分子运动论的正确性,且温度越高,分子运动越剧烈.
3.(人教版物理九年级第十三章第2节内能同步检测)下列现象中,属于用热传递方法使物体的内能减少的是( )
A.灼热的铁水变成铁铸件
B.夏天从冰箱里取出的正在熔化的冰块
C.冲开热水瓶塞子的水蒸气
D.坠入大气层中的流星
【答案】A
【知识点】热传递改变物体内能
【解析】【解答】灼热的铁水变成铁铸件是凝固过程,需要放热,其内能在减少。物态变化中伴随着吸热和放热,物体的内能发生改变,吸热的物体内能增加,放热的物体内能减少。熔化是一个吸热的过程,内能增加。冲开热水瓶塞子的水蒸气对水瓶塞子做功,水蒸气内能减少,是利用了做功的方法改变了物体的内能。坠入大气层的流星与空气摩擦做功,把其他形式能转化为内能,使流星的内能增加,温度升高,发热而且发光。故此题选A。
【分析】该题考查物体内能的改变,做功和热传递都可以改变物体的内能,热传递发生在温度不同的两个物体之间,是能量的转移过程。做功是其他形式能与内能之间的相互转化,能量的形式发生了改变。利用热传递的方法减少物体的内能,要使物体放出热量。
4.(人教版物理九年级第十三章第2节内能同步检测)如图3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
【答案】D
【知识点】做功改变物体内能
【解析】【解答】在此实验中,活塞在压缩空气做功,并没有对硝化棉做功。当活塞向下压时,玻璃筒内空气体积变小,压强变大。为了使实验效果更明显,要将活塞用力迅速向下压,在压缩空气时,活塞并不是做匀速直线运动的,快压时用力较大,做功较多;同时快压的时间短,尽量减少由于热传递使筒内空气内能减少。擦燃火柴是利用了火柴与擦纸摩擦生热,温度升高点燃火柴,它也是采用做功的方法来改变物体的内能的。故此题选D。
【分析】该题考查做功与物体内能改变的探究实验,空气压缩引火仪使棉花点燃是利用活塞压缩筒内空气做功,使空气的内能增加,温度升高,硝化棉在筒内温度随之升高,达到硝化棉的着火点,它是利用了对物体做功的方法增加物体的内能。
5.(人教版物理九年级第十三章第2节内能同步检测)关于物体内能的改变,下列说法正确的是( )
A.物体内能减少,可能是对外做了功
B.物体吸收热量,内能一定增加
C.对物体做功时,物体内能一定增加
D.物体放热时,内能一定减少
【答案】A
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】A、物体内能减少可能对外做功,也可能放出了热量,故4正确;
B、物体吸收热量,若同时对外做功,物体的内能不一定增加,故B错误;
C、对物体做功时,若同时对外放热,物体的内能不一定增加,故C错误;
D、物体放热时,若外界同时对物体做功,物体的内能不一定减少,故D错误。
故答案为:A
【分析】改变物体内能的方式有两种:做功和热传递。对物体做功,物体的内能会增加;物体对外做功,内能会减少。物体吸收热量,内能会增加;物体放出热量,内能会减少。
6.关于热量、温度、内能之间的关系,下列说法正确的是( )
A.物体温度升高,内能一定增加
B.物体吸收热量,温度一定升高
C.物体温度不变,一定没有吸热
D.物体温度升高,一定吸收了热量
【答案】A
【知识点】温度、热量与内能的关系
【解析】【分析】(1)一切物体都具有内能,内能的大小跟质量、温度、状态有关.
(2)物体的内能发生变化,可能表现在物体的温度变化,也可能是状态的变化.
(3)改变物体内能的两种方式:做功和热传递.
【解答】A、物体温度升高,分子热运动加剧,内能一定增加,故A正确;
B、物体吸收热量,内能增加,但温度不一定升高,如晶体熔化时吸热但温度不变,故B错误;
C、物体温度不变,不一定没有吸热,如晶体熔化时吸热但温度不变,故C错误;
D、物体温度升高,不一定吸收热量,也可能是物体对其做了功,故D错误.
故选A.
7.(2024九上·南山期中)人们会佩戴玉器饰品米增添节日氛围。如图,两个人拉扯像锯子一样的工具来切割玉石。同时,工具上方的壶会流出水使其不致过热。下列说法正确的是( )
A.切割玉石过程也是力改变物体运动状态的过程
B.切割处发热是机械能转化为内能
C.切割时,玉石的热量增大
D.切割过程中用水降温是因为水的内能较少
【答案】B
【知识点】热量的概念;做功改变物体内能;力的作用效果
【解析】【解答】A.切割玉石时,力改变物体形状,玉石的运动状态没有改变,故A错误;
B.切割玉石时,切割处发热,是摩擦生热,机械能转化为内能,是做功改变了物体内能,故B正确;
C.切割时,玉石的温度升高,内能变大,不是热量增大,热量是热传递时改变的能量,故C错误;
D.用水降温,是水的比热容较大,吸热能力强,故D错误。
故选B。
【分析】将玉石切开,力改变物体的形状;物体间相互摩擦,是做功改变内能;水的比热容较大,吸热能力强,降温效果好。
8.(2024九上·广东期中)如图所示,探究热传递过程中,高温物体、低温物体温度变化的特点.将盛有 30℃冷水的小烧瓶,放进盛有 70℃热水的大烧杯中(m 冷水<m 热水),分别用温度传感器测量两杯水的温度变化.在此过程中,冷水和热水的质量保持不变,在 0-200s 的过程中,下列说法中错误的是( )
A.热水的内能一定大于冷水的内能
B.热水温度下降比冷水温度升高得快
C.冷水吸收的热量一定等于热水放出的热量
D.热水的分子热运动一定比冷水的分子热运动更剧烈
【答案】C
【知识点】内能的概念;分子热运动
【解析】【解答】 A.根据题意可知,热水的温度高且质量大,因此热水的内能大于冷水的内能,故A正确不合题意;
B.400s内,热水温度由70℃下降到40℃,下降+70℃-40℃=30℃;冷水30℃上升到40℃,上升40℃-30℃=10℃,则热水温度下降比冷水温度升高得快,故B正确不合题意;
C.实验中,热水放出的热量大部分为冷水吸收,其中部分散射到空气中,因此热水放出热量大于冷水吸收的热量,故C错误;
D.温度越高分子运动越快,热水的分子热运动一定比冷水的分子热运动更剧烈,故D正确。
故选C。
【分析】 A.内能的大小与温度、质量、状态和物质种类等有关;
B.根据图像分析400s内热水和冷水降低的温度,然后比较温度变化快慢;
C.热水的热量会有散失,不能被冷水完全吸收;
D.温度越高分子运动越快。
9.(2024九上·南海期末)《冬日田园杂兴》:榾柮无烟雪夜长,地炉煨酒暖如汤。如图甲中用地炉加热酒,锅内的热水和酒的温度随时间变化关系如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A.酒和热水含有的热量相同
B.酒从热水中吸热内能增大
C.热水和酒之间发生热传递的原因是它们内能不同
D.热水和酒温度相同后仍在发生热传递
【答案】B
【知识点】内能的利用及其意义;温度、热量与内能的关系;热传递改变物体内能
【解析】【解答】A、热量是过程量,不能用含有来描述,A错误;
BC、酒的温度比热水的温度低,因此它们之间接触时会发生热传递,热量从高温的热水传递到低温的酒,热水放出热量,酒吸热温度升高,内能增大,B正确,C错误;
D、温差是形成热传递的必要条件,热水和酒温度相同后,没有温度差,现实热平衡,不再发生热传递,D错误;
故答案为:B.
【分析】在热传递过程中,传递内能的多少叫做热量。热量的单位是焦耳。(热量是变化量,只能说“吸收热量”或“放出热量”,不能说“含”、“有”热量。“传递温度”的说法也是错的。)传递过程中,高温物体放出热量,温度降低,内能减少;低温物体吸收热量,温度升高,内能增加。
10.(2024九下·广州开学考)小聪买来甲、乙两个容量不同的保温杯(保温杯有温度显示功能),已知甲的容量小于乙的容量。小聪往这两个保温杯倒满温度都为的水,拧紧盖子,并每隔记录一次保温杯里水的温度并描绘出温度-时间图像,如图所示,则( )
A.在时,两杯水的内能相等
B.从0到,甲杯中水的内能不断减少
C.在时,甲的内能一定大于乙的内能
D.从0到,乙杯中水分子的热运动越来越剧烈
【答案】B
【知识点】内能的概念;内能的利用及其意义;温度、热量与内能的关系;分子热运动
【解析】【解答】A项内能的大小与温度和质量有关,在0h时两杯水的温度相同,但是质量不同,所以内能不相等,故A错误;
B、从0到10h,甲杯中水的温度降低,内能不断减少,故B正确;
C、在10h时,甲杯水的温度大于乙杯水的温度,但是质量小,所以内能不一定大于乙的内能,故C错误;
D、从0到10h,乙杯中水的温度降低,水分子的热运动越来越缓慢,故D错误。
故该题选: C
【分析】理解内能与运动之间的关系
二、填空题
11.(2024九上·渝中月考)如图所示是食品级不锈钢速冻"冰块”,冷冻后直接放入饮料中可以迅速给饮料降温,由于其清洗方便,制冷迅速,可循环使用以及不会熔化稀释饮料口感等优点深受客户喜爱。将1颗质量为 50g 的不锈钢“冰块”从-10℃的冷冻室取出后立即放入一杯25℃的水中,热平衡后,水温下降了5℃。不考虑热传递过程的热损失,c不锈=0.42×103J/(kg℃),则杯中水的质量是 g;又向水中放入一块完全相同的不锈钢“冰块”,热平衡后杯中水的温度为 ℃。
【答案】30;15.7
【知识点】温度、热量与内能的关系;热传递改变物体内能
【解析】【解答】(1)热平衡后,水和不锈钢的温度为t=25℃-5℃=20℃,不锈钢吸收热量:
水放出热量:Q放=Q吸=630J,由,水的质量:
(2)此时,假设热平衡后,水的温度为t',不锈钢吸收热量:
水放出热量:
根据Q'放=Q'吸,即
解得:t'≈15.7℃。
故答案为:30;15.7。
【分析】(1)根据题意可知水和不锈钢热平衡后的温度,根据 求出不锈钢吸收的热量,不计热量损失,水放出的热量等于不锈钢吸收的热量,根据求出水的质量;
(2)假设最终水的温度为t’,根据表示出不锈钢吸收的热量和水放出的热量,根据热平衡方程求出水的温度。
12.(2022九上·东台月考)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 。(选填“内能”、“热量”、“温度”)
【答案】温度;内能;热量
【知识点】热量的概念;温度、热量与内能的关系
【解析】【解答】 “热”有不同含义,有“温度”“内能”“热量”等多种含义,温度表示物体的冷热程度;内能表示物体具有内能;热量是热传递过程中吸收或放出热量的多少,“天气很热”中的“热”是指温度高;“两手相互摩擦手会发热”是指通过摩擦使物体的内能增加;“烧红的碳放热”的“热”是指放出热量,故“热”指热量。
【分析】天气热指温度高;摩擦生热指内能变大;放热是热传递中热量的变化。
13.(2017九上·建邺期末)某品牌汽车在高速公路上以 的速度行驶了 ,共消耗汽油的质量为 ,已知汽油的热值 ,则完全燃烧这些汽油所放出的热量为 ,若此时汽油机曲轴转速为 ,则汽油机每秒内完成 个冲程,对外做功 次.
【答案】;;
【知识点】热量的概念;做功改变物体内能
【解析】【解答】6kg汽油完全燃烧放出的热量Q=mq=6kg× = J;曲轴转一周完成2个冲程,转速3600r/min=60r/s,所以可知每秒完成120个冲程,四个冲程对外做功一次,所以每秒对外做功30次.
故答案为:2.76 × 10 8;120;30
【分析】根据放热方程Q=mq计算6kg汽油完全燃烧放出的热量;热机的一个工作循环包括四个冲程,曲轴转动两周,活塞往复两次.
14.(2024九上·南海期末)如图所示,加热使试管中水沸腾,软木塞被冲出。该实验的原理与内燃机的 冲程相似。某台单缸四冲程柴油机飞轮的转速为1800r/min,在1s内柴油机完成 个冲程。通常汽油机的效率比柴油机的效率 (选填“高”或“低”)。
【答案】做功;60;低
【知识点】内能的概念;内能的利用及其意义;做功改变物体内能
【解析】【解答】加热使试管中水沸腾,水汽化成大量水蒸气,将软木塞冲出,将气体的内能转化为木塞机械能,与内燃机的做功冲程相似;飞轮的转速为1800r/min,即30r/s,飞轮转1r完成2个冲程,1s内柴油机完成60个冲程;通常汽油机的压缩程度比柴油机的压缩程度低,汽油机的效率比柴油机的效率低;
故填做功;60;低.
【分析】软木塞冲出,气体的内能转化为木塞机械能,与内燃机的做功冲程相似;飞轮的转速为1800r/min,即30r/s,飞轮转1r完成2个冲程,1s内柴油机完成60个冲程;通常汽油机的效率比柴油机的效率低。
15.(2023九上·花都期中)如图所示,甲杯中水量较少,乙、丙、丁杯中的水量相同,根据内能的知识,甲、乙两杯水的内能 (选填“甲大”“乙大”或“无法比较”),四杯水中, 杯中水的内能最大。
【答案】无法比较;丁
【知识点】内能的概念
【解析】【解答】内能大小与物质种类、温度和质量大小有关。甲中水的质量虽然小,但是温度比乙高,因此无法比较二者内能大小。根据图片可知,丁中水的质量大且温度最高,因此内能最大。
【分析】根据内能大小的影响因素的知识分析解答。
16.(2024九上·长沙月考)国家速滑馆“冰丝带”采用世界上最先进环保的二氧化碳制冰技术.制冰过程中,二氧化碳气体进入压缩机被压缩,气体温度升高,这是通过 方式改变其内能.温度较高、压强较大的二氧化碳进入冷凝器,在这里放热变成高压液体,接着液态二氧化碳进入低压强的蒸发器中 填物态变化名称)变为二氧化碳气体, (选填“吸收”或“放出”)大量的热量,结合其他工序,就能制造出优质的冰面.
【答案】做功;汽化;吸收
【知识点】内能的利用及其意义;温度、热量与内能的关系
【解析】【解答】制冰过程中,二氧化碳气体进入压缩机被压缩,对气体做功,气体温度升高,这是通过做功的方式改变内能的;液态二氧化碳进入低压强的蒸发器中汽化变为二氧化碳气体,汽化时会吸收热量。
故答案为:做功;汽化;吸收。
【分析】改变内能的方法:一是热传递,二是做功;汽化过程要吸收热量。
17.(2024九下·岳阳模拟)如图是小勇用自制空气炮吹灭烛焰的实验。拉伸弹性薄膜然后放手,空气会从一端喷出,这是因为气体具有 。烛焰被吹灭是由于 。利用烛焰被吹灭确定空气流动与下列哪项采取的科学方法相同?
①用带箭头的直线表示光的传播路线和方向
②利用被吸引的大头针数目来比较电磁铁的磁性强弱
③控制电压相等,研究电流与电阻的关系
【答案】惯性;可燃物的温度降低到着火点以下;②
【知识点】温度、热量与内能的关系;惯性及其现象;物理学方法
【解析】【解答】 拉伸弹性薄膜然后放手,空气会从一端喷出,这是因为气体具有惯性, 烛焰被吹灭是由于
温度降低到着火点以下时, 烛焰被吹灭确定空气流动与利用了转换法,
①用带箭头的直线表示光的传播路线和方向,光的传播路线和方向是看不到的,用带箭头的直线表示,带箭头的直线是一种模型,这是用到了模型法,故①不符合题意;
②利用被吸引的大头针数目来比较电磁铁的磁性强弱,这是用到了转换法,故②符合题意;
③控制电压相等,研究电流与电阻的关系,控制其他变量相同,研究其中一个变量与另一个变量之间的关系,这是用到了控制变量法,故③不符合题意。
故选②。
【分析】根据惯性、转换法填空
1、惯性是物体的基本属性,只有物体重力有关,当物体速度发生变化时,由于惯性物体保持原来运动状态的属性,利用惯性的实例:运动员助跑起跳,乘车系安全带可以降低司机惯性带来的伤害,惯性不是力,不能用受到惯性、惯性力的作用进行表述
2、转换法:转换法:在物理实验中,某些物理量(动能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如 利用被吸引的大头针数目来比较电磁铁的磁性强弱
18.(2024九上·清新期中)用手快速反复弯折铁丝数十次,铁丝弯折处会发热、铁丝的内能会 (选填"增加”或“减少”),该实验说明 可以改变物体的内能:发烫的铁丝放人冷水中后会迅速降温,该情况说明 也可以改变物体的内能.
【答案】增加;做功;热传递
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】用手快速反复弯折铁丝数十次,铁丝弯折处会发热、铁丝的内能会增加,该实验说明做功可以改变物体的内能:发烫的铁丝放人冷水中后会迅速降温,该情况说明热传递也可以改变物体的内能。
【分析】做功和热传递都可以改变物体的内能,前者的本质是能量的转化,后者的本质是能量的转移。
19.(2024九上·惠州期中)如图所示,(a)是用摩擦的方法使火柴燃烧,(b)是用点燃的方法使火柴燃烧。前者是用 的方法使物体内能增加的,后者是用 的方法使物体内能增加的,这两种方法在改变物体的内能上是 的。
【答案】做功;热传递;等效
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】(1)火柴可以擦燃,是通过克服摩擦做功将机械能转化为内能,使火柴的温度升高而燃烧,是利用做功的方法改变物体的内能。
(2)点燃火柴,热量从火焰传递给火柴,使火柴的内能增加点而燃烧,是通过热传递的方法改变物体的内能。
(3)在改变内能的效果上,这两种方法是等效的。
【分析】(1)做功改变物体内能的本质为能量的转化;
(2)热传递改变物体内能的本质为能量的转移;
(3)根据改变内能的等效性解答。
20.(广东省江门市第一中学景贤学校2024-2025学年九年级上学期期中考试物理试题)将两个表面光滑的铅块相互紧压,它们会“粘”在一起,说明分子间存在 。小明放学一进家门,看到妈妈在做饭,做饭主要是通过 方式改变食物的内能。他吃完饭走进正在使用电蚊香的房问,闻到一股特殊的香味,这是 现象。
【答案】相互作用的引力;热传递;扩散
【知识点】热传递改变物体内能;分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】(1)将两个表面光滑的铅块相互紧压,它们会“粘”在一起,说明分子间存在相互作用的引力 。
(2)小明放学一进家门,看到妈妈在做饭,做饭主要是通过热传递方式改变食物的内能。
(3)他吃完饭走进正在使用电蚊香的房问,闻到一股特殊的香味,这是扩散现象。
【分析】(1)根据分子之间存在作用力的知识解答;
(2)改变内能的方式:①做功,本质为能量的转化;②热传递,本质为能量的转移;
(3)不同的物质相互接触时,彼此进入对方的现象叫扩散现象。
三、实验探究题
21.(2019九上·麻城月考)某班的1、2两组同学利用图甲所示的实验装置探究水和煤油的吸热能力。
(1)在图甲中除了所给的实验器材外,还需要的测量工具有天平和 。
(2)加热过程中,水和煤油吸收热量的多少是通过 来判断的。
(3)图乙是第1组同学绘制的“吸收热量一时间”和“温度一时间”图象,能正确描述该实验真实情况的图象是 (选填序号)。
(4)使质量相同的水升高相同的温度,加热时间应该相同,但1、2两组的同学在交流实验数据时发现:第1小组的加热时间明显偏长,其原因可能是 。
【答案】(1)秒表。
(2)加热时间
(3)C
(4)酒精灯的火焰大小不同
【知识点】热传递改变物体内能
【解析】【解答】解:(1)根据转换法,水和煤油吸收热量的多少是通过加热时间的长短来比较吸热多少;故还用到测量时间的工具——秒表;(2)根据转换法,加热过程中,水和煤油吸收热量的多少是通过加热时间来判断的;(3)加热时间相同,吸收的热量相同,AB不符合题意;因水的吸热能力强,故加热相同时间,水升温慢,C符合题意,D不符合题意;(4)使质量相同的水升高相同的温度,加热时间应该相同,但1、2两组的同学在交流实验数据时发现:第1小组的加热时间明显偏长,其原因可能是:酒精灯的火焰大小不同;
故答案为:(1)秒表;(2)加热时间;(3)C;(3)酒精灯的火焰大小不同;
【分析】此类问题中欲比较的量不能相同,否则无法比较,而其余量要相同,控制变量法的思想,这是我们解决此类问题的理论基础。
22.(2018九上·龙湖月考)在装着红棕色二氧化氮气体的瓶子上面(二氧化氮的密度大于空气密度),倒扣一个空瓶子,使两个瓶口相对,两瓶口之间用一块玻璃板隔开图(甲).抽掉玻璃板后,最终发现两瓶内气体颜色基本相同图乙。
请问:
(1)这是一种什么现象 答: 。
(2)它说明了什么 答: 。
(3)在丙、丁两图中,演示物体对外做功本身内能减少的实验是 (“丙”或“丁”),
(4)如图2是小宇做“探究冰的熔化规律”的实验装置.图2是他依据实验数据画出的冰熔化过程中的“温度-时间”图象,根据图象可知:冰在t=4min时刻的内能 (选填“大于、等于或小于”)t′=6min时刻的内能,因为 .
【答案】(1)扩散
(2)分子在不停地做无规则运动
(3)丁
(4)小于;晶体熔化时吸热,内能增大
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象;晶体和非晶体;热传递改变物体内能;分子热运动
【解析】【解答】(1)扩散是不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象。甲中最终两瓶内气体颜色基本相同,说明气体彼此进入了对方,是一种扩散现象;
(2)扩散现象表明一切物质的分子都在不停地做无规则运动;
(3)丙图现象是棉花燃烧起来,是因为活塞压缩气体做功,使空气内能增大,温度升高,达到硝化棉的燃点,在这个过程中是外界对物体做功;丁图中现象塞子会跳起来,且可以看见瓶内出现白雾,即水蒸气液化成了可以看到的小水滴,在这个过程中,气体膨胀对外做功,温度降低,内能减小;(4)冰属于晶体,在4min到6min这段时间内,虽然温度没变,但不断吸收热量,所以内能增加。
故答案为:(1)扩散;(2)分子在不停地做无规则运动;(3)丁;(4) 小于 、 晶体熔化时吸热,内能增大;
【分析】不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象叫做扩散;扩散现象表明了分子在不停地做无规则运动;物体对外做功本身内能减少;外界对物体做功本身内能增加;晶体在熔化的过程中,要不断吸收热量,温度保持不变,内能增加。
四、综合题
23.(2019九上·揭西月考)小明将装有热奶的奶瓶放入室温的水中,水温约为20 ℃,热奶的温度约为90 ℃,同时,他还利用温度计和钟表测出温度的变化情况,并作出了水和热奶的温度随时间变化的关系曲线,如图所示。
(1)其中 曲线表示热奶的温度随时间的变化情况,大约经过15 min热奶和水的温度刚好达到一致。从图象分析可以看出,热奶温度随时间的变化特点是: 。
(2)参考这位同学实验的图象,你认为沸水放在房间里,温度自然降低的规律是 。
A.先快后慢 B.先慢后快 C.均匀降低
(3)参考这位同学记录的数据,如果你要喝一杯奶咖,可以有两种方式供你选择:
A.先将烧开的热咖啡倒入杯中,冷却5 min,然后加一匙冷牛奶;
B.先将烧开的热咖啡倒入杯中,立即将一匙冷牛奶加进杯中,然后冷却5 min。 你认为方式 的冷却效果较好。
【答案】(1)②;先快后慢地降低
(2)A
(3)A
【知识点】热传递改变物体内能
【解析】【解答】(1)热奶在温度低的水中会降温,②是热奶的温度变化图像,温度变化是先快后慢;
(2)沸水在常温环境中降温是先快后慢,A符合题意;
(3)由于物体降温时,温度差大时下降快,所以为了降温效果更好,先使热咖啡自然降温,再加热温度低的牛奶,A符合题意。
【分析】(1)根据图像,高温物体在低温环境中会降温;
(2)温度高的物体降温时,温度差越大,温度下降越快;
(3)为了更好的降温,使物体在温度差大的环境中降温更快。
(2024九上·广州期中)图甲是一标准大气压下,一定质量的某种物质熔化过程的温度变化图像。相同时间内该物质吸收的热量相同,图乙反映物质常见三种状态的微观模型。根据以上信息完成下面小题:
24.该物质在内“内能随时间变化”的大致情况是( )
A. B.
C. D.
25.下列说法错误是( )
A.该物质“”吸收的热量等于它在“”吸收的热量
B.“”该物质的液态质量保持不变
C.该物质在第时分子排列如图乙A
D.图乙中,从B状态到A状态,分子间的作用力变大
【答案】24.D
25.B
【知识点】内能的概念;分子间相互作用力
【解析】【解答】(1)图甲是晶体熔化的图像,在熔化前、后,吸收热量,温度升高、内能增大;在熔化时,继续吸收热量,温度不变,但内能增大;一切物体都具有内能,内能始终大于零,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
(2)A.加热装置相同,相同时间内,吸收的热量相同,在0~2min和6min~8min时间都是2min,吸收的热量相等,故A正确,不符合题意;
BCD.在0~2min段,物质没开始熔化,是固态的,固态物质的分子排列整齐且有规则,分子间有强大的作用力,是图乙中A图;B图分子散乱,间距很大,是气态,气态物质分子间的作用力小,故B错误,符合题意,CD正确,不符合题意。
故选B。
【分析】(1)晶体熔化时,物体吸收热量,温度保持不变,吸收热量后,物体内能变大,一切物体都有内能;
(2)相同加热装置,加热时间相同, 物体吸收热量相等;固体物体排列有规则且紧密;气态分子间距大。
24.【解答】(1)图甲是晶体熔化的图像,在熔化前、后,吸收热量,温度升高、内能增大;在熔化时,继续吸收热量,温度不变,但内能增大;一切物体都具有内能,内能始终大于零,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
25.(2)A.加热装置相同,相同时间内,吸收的热量相同,在0~2min和6min~8min时间都是2min,吸收的热量相等,故A正确,不符合题意;
BCD.在0~2min段,物质没开始熔化,是固态的,固态物质的分子排列整齐且有规则,分子间有强大的作用力,是图乙中A图;B图分子散乱,间距很大,是气态,气态物质分子间的作用力小,故B错误,符合题意,CD正确,不符合题意。
故选B。
26.(2024九上·江城期末)如图是小蒜同学做的一组实验,观察实验完成填空:
(1)如图甲所示,迅速向下挤压活塞,活塞压缩气体使气体内能 ,温度升高,观察到硝化棉被引燃,该过程是将机械能转化为 能;该过程的能量转化情况与汽油机的 冲程相同。
(2)如图乙所示,把一个底端密闭的薄壁金属管固定在桌上,管里放一些酒精,管口用塞子塞紧,用绳子在管外绕几圈并迅速地来回拉动,一会儿看到塞子被弹起,筒口出现“白气”;塞子被弹起,原因是筒内气体膨胀对活塞做功,筒内气体内能 ,内能转化为 能.筒口出现“白气”,原因是水蒸气遇冷 (填物态变化)成小液滴形成的。
【答案】(1)增加;内;压缩
(2)减少;机械;液化
【知识点】液化及液化放热;做功改变物体内能
【解析】【解答】 (1)在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团硝化棉,用力将活塞迅速向下压,棉花被点燃,这是因为压缩筒内空气做功,使空气的内能增加;该实验中,活塞的机械能转化为筒内空气的内能,与内燃机的压缩冲程的能量转化方式相同;
(2)拉筒内气体膨胀对活塞做功,筒内气体内能减小,内能转化为机械能,实验中筒口会出现白气,是筒内的温度较高的水蒸气遇冷液化形成的。
故答案为:(1)增加;内;压缩;(2)减小;机械;液化。
【分析】(1)改变内能的方法有:做功和热传递;当对物体做功时(如压缩气体做功、克服摩擦做功),物体的内能将增大,温度升高;内燃机有四个冲程,在压缩冲程中,活塞压缩空气做功,将机械能转化为内能;
(2)做功可以改变物体的内能,当对物体做功时,机械能转化为内能,当物体对外做功时,内能转化为机械能;各种能量之间可以相互转化,在转化过程伴随着做功过程;物质由气态变成液态的过程叫液化。
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