3.5 物体的内能(1)
1．下列事例中，改变物体内能的途径与其他三项不同的是( )
A. 柴火烧水 B. 压缩空气发热
C. 冬天搓手取暖 D. 钻木取火
(第2题)
2．如图所示，在大口厚玻璃瓶内装入少量的水，并滴入几滴酒精，塞紧塞子后，用气筒往瓶内打气，当塞子跳出时，看到瓶口有白雾出现。下列关于该实验的分析错误的是( )
A. 往瓶内打气时，外界对瓶内气体做功
B. 往瓶内打气时，瓶内气体内能变小
C. 瓶塞跳出时，瓶内气体温度降低
D. 瓶塞跳出时，瓶内气体对外做功
3．将一高温物体与一低温物体接触达到相同温度(两物体与外界没有热量交换)，则有( )
A. 高温物体放出的热量一定大于低温物体吸收的热量
B. 高温物体放出的热量一定等于低温物体吸收的热量
C. 高温物体降低的温度一定大于低温物体升高的温度
D. 高温物体降低的温度一定等于低温物体升高的温度
4．关于温度、热量和内能，下列说法正确的是( )
A. 温度高的物体，内能一定大
B. 物体不吸收热量，其内能也可以增加
C. 物体的温度越高，所含的热量越多
D. 物体的温度不变，其内能就一定不变
5．2018年4月2日，“天宫一号”圆满完成预定任务后返回地球。8.5吨重的“天宫一号”，在100千米左右的高空以约22倍音速再入大气层，其中部分器件与大气层摩擦烧蚀销毁，最后大约1.5吨残骸坠入南太平洋。在这个过程中，“天宫一号”的部分机械能( )
A. 通过热传递转化为大气的内能
B. 通过重力做功转化为大气的内能
C. 通过摩擦做功转化为大气的内能
D. 通过重力做功转化为残骸的内能
6．写出下列各种情况中“热”字的含义：①摩擦生热：__ __(填“热量”“温度”或“内能”，下同)；②杯子里的水很热：__ __；③液体沸腾要吸热：__ __。
7．下面是两个有关热学方面的观点，请用实例说明它们是错误的。
(1)物体吸收热量，温度一定升高。 。
(2)物体温度升高，一定是吸收了热量。 。
(第8题)
8．如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部，放入一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速下压，玻璃筒内的空气温度升高，空气的内能__ __(填“增大”或“减小”)，空气的内能是通过__ __方式改变的；筒内棉花由于温度升高到着火点而燃烧，棉花的内能是通过 的方式改变的。
9．0 ℃的冰全部熔化成0 ℃的水，体积将变小，比较这块0 ℃的冰和熔化成0 ℃的水，对它们具有的内能，下列说法正确的是( )
A. 它们的内能相等
B. 0 ℃的冰具有的内能较多
C. 0 ℃的水具有较多的内能
D. 无法确定
10．已知甲、乙两杯水温度各为40 ℃、80 ℃，则下列说法中，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
11．很多同学在课间玩扭转矿泉水瓶的游戏，如图所示，在瓶里装有少量的水，盖紧瓶盖，使劲拧瓶的下部，使其严重变形，然后略松开瓶盖(对着没人的方向)，瓶盖弹出数米远，观察到瓶口和瓶内有白雾产生。请分析整个过程中瓶内的变化及其产生的原因。
,(第11题))
参考答案
3.5 物体的内能(1)
1．下列事例中，改变物体内能的途径与其他三项不同的是(A)
A. 柴火烧水 B. 压缩空气发热
C. 冬天搓手取暖 D. 钻木取火
(第2题)
2．如图所示，在大口厚玻璃瓶内装入少量的水，并滴入几滴酒精，塞紧塞子后，用气筒往瓶内打气，当塞子跳出时，看到瓶口有白雾出现。下列关于该实验的分析错误的是(B)
A. 往瓶内打气时，外界对瓶内气体做功
B. 往瓶内打气时，瓶内气体内能变小
C. 瓶塞跳出时，瓶内气体温度降低
D. 瓶塞跳出时，瓶内气体对外做功
3．将一高温物体与一低温物体接触达到相同温度(两物体与外界没有热量交换)，则有(B)
A. 高温物体放出的热量一定大于低温物体吸收的热量
B. 高温物体放出的热量一定等于低温物体吸收的热量
C. 高温物体降低的温度一定大于低温物体升高的温度
D. 高温物体降低的温度一定等于低温物体升高的温度
4．关于温度、热量和内能，下列说法正确的是(B)
A. 温度高的物体，内能一定大
B. 物体不吸收热量，其内能也可以增加
C. 物体的温度越高，所含的热量越多
D. 物体的温度不变，其内能就一定不变
5．2018年4月2日，“天宫一号”圆满完成预定任务后返回地球。8.5吨重的“天宫一号”，在100千米左右的高空以约22倍音速再入大气层，其中部分器件与大气层摩擦烧蚀销毁，最后大约1.5吨残骸坠入南太平洋。在这个过程中，“天宫一号”的部分机械能(C)
A. 通过热传递转化为大气的内能
B. 通过重力做功转化为大气的内能
C. 通过摩擦做功转化为大气的内能
D. 通过重力做功转化为残骸的内能
6．写出下列各种情况中“热”字的含义：①摩擦生热：__内能__(填“热量”“温度”或“内能”，下同)；②杯子里的水很热：__温度__；③液体沸腾要吸热：__热量__。
7．下面是两个有关热学方面的观点，请用实例说明它们是错误的。
(1)物体吸收热量，温度一定升高。冰在熔化过程中，吸收热量，但温度不变。
(2)物体温度升高，一定是吸收了热量。压缩空气做功，使空气温度升高。
(第8题)
8．如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部，放入一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速下压，玻璃筒内的空气温度升高，空气的内能__增大__(填“增大”或“减小”)，空气的内能是通过__做功__方式改变的；筒内棉花由于温度升高到着火点而燃烧，棉花的内能是通过热传递的方式改变的。
9．0 ℃的冰全部熔化成0 ℃的水，体积将变小，比较这块0 ℃的冰和熔化成0 ℃的水，对它们具有的内能，下列说法正确的是(C)
A. 它们的内能相等
B. 0 ℃的冰具有的内能较多
C. 0 ℃的水具有较多的内能
D. 无法确定
【解析】 0 ℃的冰要吸收热量才能熔化成0 ℃的水，故0 ℃水的内能较多。
10．已知甲、乙两杯水温度各为40 ℃、80 ℃，则下列说法中，正确的是(C)
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
【解析】 给水加热使水的温度升高，这是用热传递的方法改变物体的内能，用搅拌器不断地搅拌使水温升高，这是用做功的方法改变物体的内能，故A错误；内能的大小除了与物体的温度有关外，还和物体的质量有关，故B错误；温度越高，分子无规则运动越剧烈，所以乙杯中的水分子运动一定比甲杯中的剧烈，故D错误。
11．很多同学在课间玩扭转矿泉水瓶的游戏，如图所示，在瓶里装有少量的水，盖紧瓶盖，使劲拧瓶的下部，使其严重变形，然后略松开瓶盖(对着没人的方向)，瓶盖弹出数米远，观察到瓶口和瓶内有白雾产生。请分析整个过程中瓶内的变化及其产生的原因。
,(第11题))
【解】 使劲拧瓶的下部时，瓶子的体积变小，此时压缩瓶内气体做功，机械能转化为内能，瓶内气体内能增大，温度升高，瓶中的水更多地变成水蒸气；气体温度升高，气压增大，将瓶盖弹出，此时瓶内气体(包含水蒸气)对外做功，内能减小，温度降低，水蒸气遇冷液化成了小水滴，故瓶口和瓶内出现白雾。
3.5 物体的内能(2)
1．关于物质的比热容，下列说法正确的是( )
A. 比热容是物质的一种属性，只和物质种类有关
B. 同种物质质量越大，比热容就越大
C. 因为水的比热容较大，所以比较适合作冷却剂
D. 物质的状态发生变化时其比热容一般不变
2．下列不是利用水的比热容大的特性的是( )
A. 夏天，在地上洒水会感到凉快
B. 北方楼房内的“暖气”用水作为介质
C. 海边昼夜温差变化比沙漠中小
D. 生物体内水的比例高，有助于调节自身的温度
3．质量相等的两块金属，在沸水中加热足够的时间后，同时取出放在足够大的冰上，可以判断能使冰熔化较多的那块金属具有( )
A. 较大的密度 B. 较大的比热容
C. 较大的体积 D. 较小的比热容
(第4题)
4．用如图所示的装置先后加热初温、质量均相同的水和煤油，多次实验表明：要让水和煤油升高相同的温度，水需要的加热时间更长。下列有关该实验的操作及分析错误的是( )
A. 水比煤油的比热容大
B. 加热时用玻璃棒不断搅拌，是为了使水和煤油受热均匀
C. 实验中可以不使用温度计，分别加热至水和煤油沸腾，再比较加热时间
D. 相同质量的水和煤油吸收相同热量后，煤油比水升高的温度多
5．水的比热容较大，生活中，我们常用水来加热或散热。例如：冬天常用热水袋取暖，把质量为2千克、温度为90 ℃的热水装入热水袋中，到水的温度降为30 ℃，这些水放出了
焦的热量；若用相同质量和温度的沙来取暖，则沙会冷得__ __(填“快”或“慢”)一些。[c水＝4.2×103焦/(千克·℃)]
6．汽车发动机的冷却系统里装有10千克10 ℃的水，现在水吸收了发动机工作时放出的6.3×105焦热量，则水的温度是多少？
7．两个质量不同的金属块，放出相同热量，降低的温度相同，则( )
A. 质量大的金属块的比热容一定大
B. 质量大的金属块的比热容一定小
C. 质量大的金属块的比热容可能大
D. 两个金属块的比热容有可能相同
8．甲、乙两个物体，质量和初温都相同，把甲放在一杯冷水中，水的温度升高了5 ℃，将甲取出，再把乙放进去，水的温度又升高了5 ℃，由此可知(假设没有热量散失)( )
A. 甲的比热容大
B. 乙的比热容大
C. 两者的比热容一样大
D. 无法比较两者的比热容
9．某科学兴趣小组的同学在探究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200克的沙子和水加热。他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图像如图所示。[c水＝4.2×103焦/(千克·℃)]
,(第9题))
(1)图__ __是沙子吸热升温的图像。
(2)加热满2分钟时，水吸收了多少热量？
(3)试求出沙子的比热容。
参考答案
3.5 物体的内能(2)
1．关于物质的比热容，下列说法正确的是(C)
A. 比热容是物质的一种属性，只和物质种类有关
B. 同种物质质量越大，比热容就越大
C. 因为水的比热容较大，所以比较适合作冷却剂
D. 物质的状态发生变化时其比热容一般不变
2．下列不是利用水的比热容大的特性的是(A)
A. 夏天，在地上洒水会感到凉快
B. 北方楼房内的“暖气”用水作为介质
C. 海边昼夜温差变化比沙漠中小
D. 生物体内水的比例高，有助于调节自身的温度
3．质量相等的两块金属，在沸水中加热足够的时间后，同时取出放在足够大的冰上，可以判断能使冰熔化较多的那块金属具有(B)
A. 较大的密度 B. 较大的比热容
C. 较大的体积 D. 较小的比热容
(第4题)
4．用如图所示的装置先后加热初温、质量均相同的水和煤油，多次实验表明：要让水和煤油升高相同的温度，水需要的加热时间更长。下列有关该实验的操作及分析错误的是(C)
A. 水比煤油的比热容大
B. 加热时用玻璃棒不断搅拌，是为了使水和煤油受热均匀
C. 实验中可以不使用温度计，分别加热至水和煤油沸腾，再比较加热时间
D. 相同质量的水和煤油吸收相同热量后，煤油比水升高的温度多
5．水的比热容较大，生活中，我们常用水来加热或散热。例如：冬天常用热水袋取暖，把质量为2千克、温度为90 ℃的热水装入热水袋中，到水的温度降为30 ℃，这些水放出了5.04×105焦的热量；若用相同质量和温度的沙来取暖，则沙会冷得__快__(填“快”或“慢”)一些。[c水＝4.2×103焦/(千克·℃)]
6．汽车发动机的冷却系统里装有10千克10 ℃的水，现在水吸收了发动机工作时放出的6.3×105焦热量，则水的温度是多少？
【解】 根据Q＝cm(t－t0)，则t－t0＝＝＝15 ℃，水的温度t＝15 ℃＋t0＝15 ℃＋10 ℃＝25 ℃。
7．两个质量不同的金属块，放出相同热量，降低的温度相同，则(B)
A. 质量大的金属块的比热容一定大
B. 质量大的金属块的比热容一定小
C. 质量大的金属块的比热容可能大
D. 两个金属块的比热容有可能相同
【解析】 据公式Q＝cmΔt可知，金属块的质量不同，放出相同的热量，其降低的温度相同，质量大的金属块的比热容一定小。
8．甲、乙两个物体，质量和初温都相同，把甲放在一杯冷水中，水的温度升高了5 ℃，将甲取出，再把乙放进去，水的温度又升高了5 ℃，由此可知(假设没有热量散失)(B)
A. 甲的比热容大
B. 乙的比热容大
C. 两者的比热容一样大
D. 无法比较两者的比热容
【解析】 两次水升高的温度相同，则水吸收的热量相同，不计热量损失，甲、乙两物体放出的热量相同。设水的初温为t0，则放入甲之后至水温不再变化(放入乙物体前)时水温变为(t0＋5 ℃)，再放入乙至水温不再变化时水温度为(t0＋10 ℃)，由Q放甲＝Q放乙得c甲m甲[t甲－(t0＋5 ℃)]＝c乙m乙[t乙－(t0＋10 ℃)]，因为m甲＝m乙、t甲＝t乙，故c甲＜c乙。
9．某科学兴趣小组的同学在探究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200克的沙子和水加热。他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图像如图所示。[c水＝4.2×103焦/(千克·℃)]
,(第9题))
(1)图__甲__是沙子吸热升温的图像。
(2)加热满2分钟时，水吸收了多少热量？
(3)试求出沙子的比热容。
【解析】 (1)沙子的比热容比水小，且沙子和水的质量相等，吸收相同热量时，沙子的温度升得快。(2)由图乙可知，加热满2分钟时水吸收的热量Q水吸＝c水m水Δt水＝4.2×103焦/(千克·℃)×0.2千克×(70 ℃－20 ℃)＝4.2×104焦。(3)相同时间内酒精灯燃烧放出的热量相同，故2分钟的时间内Q沙吸＝Q水吸＝4.2×104焦，且沙子的温度从20 ℃上升到250 ℃，c沙＝＝≈0.9×103焦/(千克·℃)。
3.5 物体的内能(3)
(第1题)
1．如图所示是汽油机工作时做功冲程的示意图，下列说法正确的是( )
A. 该冲程中活塞往复运动两次
B. 该冲程是机械能转化为内能
C. 该冲程是内能转化为机械能
D. 随着汽油燃烧，汽油的热值会减小
2．关于热值和热机效率，下列说法正确的是( )
A. 使燃料燃烧更充分，可以增大热值
B. 燃料燃烧释放的热量越多，热值越大
C. 使燃料燃烧更充分，可以提高热机的效率
D. 使用的燃料的热值越大，热机的效率就越高
3．下列动力机械不属于热机(利用内能做功的机械)的是( )
A. 高铁交流异步牵引电动机
B. 某导弹驱逐舰的燃气轮机
C. 某战机的煤油发动机
D. 某型号火箭的液氢液氧发动机
4．有经验的柴油机维修师，不用任何仪器，只是靠近柴油机排气管口用鼻子闻一下，并将手伸到排气管口附近感觉一下尾气的温度，就能初步判断这台柴油机的节能效果。在同样负荷的情况下，关于柴油机的节能效果，下列判断正确的是( )
A. 尾气的温度越高，柴油机越节能
B. 尾气的温度越低，柴油机越节能
C. 尾气的柴油味越浓，柴油机越节能
D. 尾气的颜色越黑，柴油机越节能
5．释放化学能的过程不断地发生在人体内，食物也是一种“燃料”。人体摄入的能量过多或过少，都有损于健康。某种巧克力的营养成分表上标有“每100克含能量2361千焦”。下列选项中，与该标识的含义类似的是( )
A. 热量 B. 内能
C. 热值 D. 比热容
6．一个成年人参加某次长跑，身体消耗的能量约为6.6×106焦，这些能量相当于完全燃烧0.55千克的干木柴释放的能量，则干木柴的热值为 焦/千克，如果用掉一部分干木柴，剩余干木柴的热值将__ __(填“变大”“变小”或“不变”)。
7．某家庭用的燃气热水器，将20千克的水从10 ℃加热到60 ℃，完全燃烧了0.21米3的煤气，已知水的比热容为4.2×103焦/(千克·℃)，煤气的热值为4×107焦/米3。煤气完全燃烧放出的热量是 焦，水吸收的热量是 焦，该热水器烧水的效率是__ __。
(第8题)
8．如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，快速压下活塞，可观察到棉花着火燃烧。此过程与四冲程汽油机的__ __冲程的能量转化相同。某台汽油机飞轮的转速为2400转/分，在1分钟内，汽油机完成__ __个工作循环。
9．某新型混合动力汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池向车轮输送能量，当需要高速行驶或蓄电池电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电。在某次测试中，蓄电池原有的电能为5.12×108焦，由内燃机提供能量，汽车以50千米/时的速度匀速行驶了0.5小时(汽车阻力f＝4000牛)，同时蓄电池的电能增加了10%。
(1)若所用燃料的热值为4.5×107焦/千克，测试过程中消耗8千克燃料(假设燃料完全燃烧)，则放出的总热量是多少？
(2)求内燃机的效率。
参考答案
3.5 物体的内能(3)
(第1题)
1．如图所示是汽油机工作时做功冲程的示意图，下列说法正确的是(C)
A. 该冲程中活塞往复运动两次
B. 该冲程是机械能转化为内能
C. 该冲程是内能转化为机械能
D. 随着汽油燃烧，汽油的热值会减小
2．关于热值和热机效率，下列说法正确的是(C)
A. 使燃料燃烧更充分，可以增大热值
B. 燃料燃烧释放的热量越多，热值越大
C. 使燃料燃烧更充分，可以提高热机的效率
D. 使用的燃料的热值越大，热机的效率就越高
3．下列动力机械不属于热机(利用内能做功的机械)的是(A)
A. 高铁交流异步牵引电动机
B. 某导弹驱逐舰的燃气轮机
C. 某战机的煤油发动机
D. 某型号火箭的液氢液氧发动机
4．有经验的柴油机维修师，不用任何仪器，只是靠近柴油机排气管口用鼻子闻一下，并将手伸到排气管口附近感觉一下尾气的温度，就能初步判断这台柴油机的节能效果。在同样负荷的情况下，关于柴油机的节能效果，下列判断正确的是(B)
A. 尾气的温度越高，柴油机越节能
B. 尾气的温度越低，柴油机越节能
C. 尾气的柴油味越浓，柴油机越节能
D. 尾气的颜色越黑，柴油机越节能
5．释放化学能的过程不断地发生在人体内，食物也是一种“燃料”。人体摄入的能量过多或过少，都有损于健康。某种巧克力的营养成分表上标有“每100克含能量2361千焦”。下列选项中，与该标识的含义类似的是(C)
A. 热量 B. 内能
C. 热值 D. 比热容
6．一个成年人参加某次长跑，身体消耗的能量约为6.6×106焦，这些能量相当于完全燃烧0.55千克的干木柴释放的能量，则干木柴的热值为1.2×107焦/千克，如果用掉一部分干木柴，剩余干木柴的热值将__不变__(填“变大”“变小”或“不变”)。
7．某家庭用的燃气热水器，将20千克的水从10 ℃加热到60 ℃，完全燃烧了0.21米3的煤气，已知水的比热容为4.2×103焦/(千克·℃)，煤气的热值为4×107焦/米3。煤气完全燃烧放出的热量是8.4×106焦，水吸收的热量是4.2×106焦，该热水器烧水的效率是__50%__。
(第8题)
8．如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，快速压下活塞，可观察到棉花着火燃烧。此过程与四冲程汽油机的__压缩__冲程的能量转化相同。某台汽油机飞轮的转速为2400转/分，在1分钟内，汽油机完成__1200__个工作循环。
【解析】 压缩冲程与空气压缩引火仪的能量转化相同：机械能→内能；四冲程汽油机飞轮每转过一周，完成两个冲程，汽油机的一个工作循环共四个冲程，所以1分钟内汽油机完成的工作循环为2400÷2＝1200(个)。
9．某新型混合动力汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池向车轮输送能量，当需要高速行驶或蓄电池电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电。在某次测试中，蓄电池原有的电能为5.12×108焦，由内燃机提供能量，汽车以50千米/时的速度匀速行驶了0.5小时(汽车阻力f＝4000牛)，同时蓄电池的电能增加了10%。
(1)若所用燃料的热值为4.5×107焦/千克，测试过程中消耗8千克燃料(假设燃料完全燃烧)，则放出的总热量是多少？
(2)求内燃机的效率。
【解】 (1)Q放＝mq＝8千克×4.5×107焦/千克＝3.6×108焦。
(2)s＝vt＝50千米/时×0.5小时＝25千米＝2.5×104米，
W有用＝W＋W电＝Fs＋W电＝4000牛×2.5×104米＋5.12×108焦×10%＝1.512×108焦，
内燃机的效率η＝×100%＝×100%＝42%。
