3.5 物体的内能 同步练习

3.5 物体的内能
一、填空题
1．物体内部大量分子的_________运动叫做热运动。物体内部大量做无规则运动的_________具有的能量叫做内能。_________物体都具有内能。
2．物体的内能跟_________ 有关，物体的温度升高，分子运动_________，内能_________；物体的温度降低，分子运动_________ ，内能_______。物体的内能还跟__________有关。
3．改变内能的两种方法是_________和_________。量度内能改变多少的物理量是_________和_________。做功和热传递对改变物体的内能是_________的。
4．在热传递的过程中，传递能量的多少叫做_________；热传递发生的条件是__________________。在热传递中，高温物体将内能向__________________传递，直至各物体_________。
5.1 kg某种燃料_________燃烧时放出的_________叫做这种燃料的热值。燃料在燃烧的过程中，燃料的_________能转化为 _________能。
6．水的比热容是 _______J/(kg·℃)，其物理意义是________。酒精的热值是3.0×107J/kg，其物理意义是____________________。
7．指出下列事例中改变物体内能的方式：
(1)冷天用热水袋取暖，人体感到暖和： _________；
(2)小朋友从滑梯的顶端滑到底端时臀部感到发热：_________；
(3)密封的空气被压缩时温度升高：_________；
(4)在火炉上烤饼子，饼子变热：_________；
(5)用锉刀锉铁块，铁块变热：_________；
(6)把烧热的工件放到冷水中，工件会凉下来：_________。
8．煤油的比热容是2.1×103 J/(kg·℃)，将质量为4 kg的煤油从20℃加热到70℃需要吸收_________J的热量；如果将煤油倒掉一半，它的比热容将为_________J/(kg·℃)。
9．流星进入大气层后速度越来越快，这是_________ 能转变为动能，同时它与空气摩擦，温度升高，这是通过_________方式改变了它的内能。
10．在汽油机的一个工作循环中，内能转化为机械能的是_________冲程；某品牌汽车行驶100 km消耗汽油7kg，这些汽油完全燃烧能放出_________J的热量。（汽油的热值q=4.6×107 J/kg）
11．某中学为学生供应开水，用焦炭作为燃料，已知焦炭的热值是3×107 J/kg，现完全燃烧了4.2 kg的焦炭，放出的热量是_________，设该热量有25%被水吸收，则能将_________ kg的水从25℃加热到100℃。[已知c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
12．用两个相同的“热得快”分别给质量、初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，两液体的温度随时间变化的图像如图所示。根据图像可知，甲液体的比热容_________（填“大于”“等于”或“小于”）乙液体的比热容。质量为500g、初温为20℃的甲液体温度升高到90℃，吸收的热量为_________J。[甲液体的比热容为1.8×103 J/(kg·℃)]
二、选择题
13．有关热值的概念，下列说法中正确的是( )
A．燃料完全燃烧时，它的热值最大 B．没有燃烧的燃料，热值等于零
C．燃料燃烧时放出的热量越多，热值越大 D．燃料的热值与燃烧情况无关
14．木工师傅做家具时，来回拉动锯条锯木头，锯条温度将升高。该过程主要通过( )
A．热传递使锯条的内能增加 B．做功使锯条的内能增加
C．热传递使锯条的内能减少 D．做功使锯条的内能减少
15．有关热学知识，下列说法中正确的是( )
A．烧杯中的水沸腾后继续加热，水的温度会升高
B．内燃机的做功冲程将内能转化为机械能
C．物质的比热容跟物质吸收或放出的热量有关
D．锯木头时锯条发热，这是利用热传递的方式改变了锯条的内能
16．某机器的能量流向图如图所示，据此推测该机器可能是( )
A．热机 B．电动机 C．发电机 D．电热水器
17．在点火爆炸实验中，用电子式火花发生器点燃盒中酒精蒸气，产生的燃气将塑料盒盖喷出很远。此过程的能量转化方式类似于汽油机的( )
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
18．实验装置如图所示，在一个厚壁玻璃筒里放一块浸有少量乙醚（乙醚极易挥发）的棉花，用力把活塞迅速下压，棉花就会立即燃烧。根据该实验现象得出的下列结论正确的是( )
A．气体比液体更容易被压缩
B．浸有少量乙醚可以降低棉花的燃点
C．活塞迅速下压，乙醚蒸气液化放出热量，使棉花燃烧
D．外界对物体做功时，物体的内能会增加
19．关于温度、比热容、热量、内能，以下说法正确的是( )
A．一块0℃的冰没有内能，它的分子不会运动
B．一个物体吸收了热量，它的温度一定会升高
C．一个物体温度升高了，它的内能一定增加了
D．用水作为汽车发动机散热器的冷却剂，其主要原因是水的比热容较小
20．已知Q=cm（t-t0），关于同一种物质的比热容c，下列说法中正确的是( )
A．若吸收的热量增大到原来的两倍，则比热容增大到原来的两倍
B．若质量增大到原来的两倍，则比热容减至原来的一半
C．若加热前后的温度差增大到原来的两倍，则比热容增大到原来的两倍
D．无论质量多大，比热容都一样
三、综合题
21．小王同学做“比较两种材料保温性能”的实验，他取①和②两种保温材料，两支相同的温度计，两个相同的大玻璃烧杯，初温相同、质量相等的热开水，以及细线、硬纸片、剪刀等，做两个外形相同的保温装置，其中一个如图3-5-5(a)所示，然后在相同环境的房间里同时开始做实验。他根据实验测得的数据绘得图3-5-5 (b)所示的“水温与时间关系”的图像。实验过程中室温保持不变，请你回答下列问题：
(1)①和②哪种材料的保温性能好？答：_________（填“①”或“②”）。
(2)对于同一保温材料内的水，在10 min到20 min时间内放出的热量_________20 min到30 min时间内放出的热量（填“大于”“等于”或 “小于”）。
(3)在整个实验过程中，含有保温材料①的保温装置内的水放出的热量_________含有保温材料②的保温装置内的水放出的热量（填“大于”“等于”或“小于”）。
22．某中学九年级(1)班的物理课外探究小组做了以下实验研究：在黑色塑料袋和白色塑料袋内装入同样质量的水，插入温度计后系好，放在阳光下曝晒，每隔相同的时间，读出温度计的示数。数据记录如下表所示：
塑料袋
水的质量/kg
初温/℃
温度/℃
温度/℃
温度/℃
…
黑色
1.5
14.0
23.3
28.0
33.5
…
白色
1.5
14.0
17.5
18.6
21.0
…
(1)分析表中的实验数据可推知，太阳能热水器的集热管内表面颜色以_________色为宜。
(2)若一太阳能热水器内盛水80 kg，集热管每小时接收太阳能约4.2×106 J，则该热水器内的水温每小时能升高多少？[不计热量损失，c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
23．为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图所示的实验。
用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值，并用钟表记录加热时间。实验数据记录如下表。
物质
质量/g
初始温度／℃
加热时间／min
最后温度／℃
水
60
20
6
45
食用油
60
20
6
68
(1)在实验过程中控制加热时间相同，通过比较_________来研究水和食用油吸热能力的差异。
(2)在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给_________加热更长的时间，此时水吸收的热量__________（填“大于”“小于”或“等于”）食用油吸收的热量。
(3)通过实验可以得到不同的物质吸热能力不同的结论，物质的这种特性用_________这个物理量来描述。
24．某物理兴趣小组的同学用煤炉给10 kg的水加热，他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6min内完全燃烧了2 kg的煤，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，煤的热值约为3×107 J/kg，求：
(1)煤完全燃烧产生的热量。
(2)经过6 min时间加热，水所吸收的热量。
(3)煤炉烧水时的热效率。
参考答案
1．无规则 分子 一切
2．温度 加快 增大 减慢 减小 质量
3．做功 热传递 功 热量 等效
4．热量 存在温度差 低温物体 温度相同
5．完全 热量 化学 内
6．4.2×103 质量为1kg的水温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量是4.2×103J 质量为1kg的酒精完全燃烧所放出的热量是3.0×107J
7．(1)热传递 (2)做功 (3)做功 (4)热传递 (5)做功 (6)热传递
8．4.2×105 2.1×103 9．重力势 做功
10．做功 3.22×108 解析：内燃机的四个冲程中，实现将内能转化成机械能的是做功冲程；7 kg汽油完全燃烧要放出的热量Q放=mg=4.6×107J/kg×7kg=3.22×108 J。
11．1.26×108J 100
解析：焦炭完全燃烧放出的热量Q放=mg=4.2kg×3×107J/kg=1.26×108 J；水吸收的热量Q吸=25%×Q放=25%×1.26×108J=3.15×107J，因为Q=cm(t-t0)，所以水的质量。
12．小于 6.3×104 解析：(1)由图像可以看出，在相等时间内，甲液体温度变化量大，则甲液体温度升高较快，而两个加热器相同、加热时间相等时，两种液体吸收的热量也相等，由公式Q吸=mc△t可知，在质量相等、初温相同、吸热也相同的情况下，温度升高快的液体比热容小，所以甲的比热容小，乙的比热容大。(2)Q吸=cm△t=1.8×103 J/(kg·℃)×0.5 kg×(90℃-20℃)=6.3×104 J。
13．D
14．B 解析：用锯条锯木头，要克服摩擦做功，此时机械能转化为内能，使木头的内能增加、温度升高，这是通过做功的方式使锯条内能改变的。
15．B 解析：水有确定的沸点，水沸腾时不断吸收热量，但水的温度保持不变，故A错误；内燃机的做功冲程将燃气的内能转化为机械能，故B正确；比热容是物质的特性，物质的比热容与物质吸收或放出的热量无关，故C错误；锯木头时锯条发热，这是利用做功的方式改变了锯条的内能，故D错误。
16．A 解析：该机器将一部分内能转化成了机械能，还有一部分内能散失掉了，所以该机器是热机。
17．C 解析：塑料盒相当于一个汽缸，塑料盒的盖相当于活塞，酒精在塑料盒内燃烧，产生高温高压的燃气，推动塑料盒盖运动，此过程中内能转化为机械能，这一过程与热机工作时的做功冲程类似。
18．D
19．C 解析：因为物体的分子在永不停息地做无规则运动，所以任何物体都有内能，0℃的冰仍具有内能，故A说法错误，不符合题意；一个物体吸收了热量，它的温度不一定会升高，故B说法错误，不符合题意；物体温度升高时，分子的无规则运动速度也变快，内能增加，故C说法正确，符合题意；因为水的比热容较大，所以相同质量的水和其他物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以水可作为冷却剂，故D说法错误，不符合题意。
20．D
21．(1)① (2)大于 (3)等于
22．(1)黑 (2)解：。
23．(1)升高的温度（或温度升高的多少等） (2)水 大于 (3)比热容
解析：(1)本实验控制加热时间相同，通过比较升高的温度（或温度升高的多少等）来研究水和食用油吸热能力的差异。
(2)在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给水加热更长的时间，而选用的是相同的酒精灯加热，所以加热时间长的吸收的热量多，故水吸收的热量大于食用油吸收的热量。
(3)通过实验可以得到不同的物质吸热能力不同的结论。此实验中，水的吸热能力强于食用油的吸热能力，物质的这种特性用比热容这个物理量来描述。
24.(1)6×107J (2)2.52×106 J (3)4.2%
解析：(1)煤完全燃烧产生的热量Q放=m1g=2 k×3×107 J／kg=6×107 J。
(2)Q吸=cm2△t=4.2×103 J／(kg·℃)×10 kg×60℃=2.52×106 J。
(3)煤炉烧水时的热效率。