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浙教版科学 九年级上 第三章 第5节 物体的内能
一、单选题
1.甲、乙两杯水温度各为40℃、80℃,下列说法正确的是(??? )
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
2.关于内能、温度和热量,下列说法正确的是(??? )
A.?物体的内能跟物体的运动速度、物体的温度和物质状态都有关系
B.?不同燃料燃烧时,放出热量越多的热值越大
C.?质量和初温相同的水和煤油,放出相同热量时煤油温度降低得多
D.?内能总是从内能多的物体向内能少的物体转移
3.一个热水袋装有质量为1kg,温度为90℃的水,经过4h后,水的温度降低到40℃,下列有关热水袋内水的物理量,发生变化的是(??? )
A.?状态????????????????????????????????????B.?内能????????????????????????????????????C.?质量????????????????????????????????????D.?比热容
4.下列四个活动中,通过热传递改变物体内能的是(??? )
A.?向下压活塞,浸透乙醚的棉花燃烧
B.?哈气使手暖和
C.?搓手使手暖和
D.?铁丝反复弯折处会发热
5.如图所示,是汽油机工作时的四个冲程,其中属于做功冲程的是(??? )
A.????????????????B.????????????????C.?????????????????D.?
6.关于温度、内能和热量,下列说法正确的是(??? )
A.?温度相同的物体内能一定相等
B.?物体的温度越高,所含的热量越多
C.?物体放出热量,温度一定降低
D.?温度相同的物体接触时不发生热传递
7.如图,烧瓶内水上方存在着水蒸气,瓶口用软木塞塞住,用小打气筒缓慢向瓶内加压,达到一定程度时塞子跳起来,瓶内出现白雾。下列说法正确的是(??? )
A.瓶内出现白雾,是因为瓶子外部温度低???????????????B.?出现白雾的过程是一个吸热过程
C.?该实验能说明气体膨胀对外做功,内能减小????????D.?实验中向瓶内充气,瓶内气压减小
8.小金测得甲、乙两杯水的温度分别是45℃和75℃,下列判断正确的是(??? )
A.?甲杯中水的分子运动一定比乙杯中水的分子运动剧烈?????
B.?甲杯中水的内能一定比乙杯中水的内能小
C.?乙杯中水的温度降低,水的内能一定减少???????????????????????
D.?乙杯中水的热量一定比甲杯水的热量多
9.下列关于热现象的说法中正确的是(??? )
A.?0℃的冰和0℃的水内能相等
B.?物体的内能减少,它的温度一定降低
C.?内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
D.?做功和热传递都可以改变物体的内能,但功和热量是不同的物理量,单位也不同
10.内燃机的工作物质是 (?? )
A.?水蒸气????????????????????????B.?汽油或柴油????????????????????????C.?空气????????????????????????D.?燃料燃烧生成的燃气
二、填空题
11.萧敏同学用电饭煲做饭,片刻后听到“噗噗噗”的响声,走近一看,发现水蒸气冲动了锅盖。她用学过的物理知识解释了这一现象:水蒸气对锅盖________,水蒸气的内能________,内能转化为锅盖的________。
12.世界卫生组织倡导大家饮用烧开后的水。用天然气灶烧水的过程是通过________(选填“做功”或“热传递”)的方法改变水的内能,在标准大气压下,将5kg初温为20℃的水烧开,需要吸收热量________J。[水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)]。
13.用热量、温度、内能三个物理量填空。
(1)今天天气很热,这里的热是指________。
(2)物体吸热温度升高,这里的热是指________。
(3)摩擦生热,这里的热是指________。
14.城市中到处可见的违章“小广告”,严重影响着城市市容市貌,被称为“城市牛皮癣”,已成为城市管理中的一大“顽症”,在创建“美丽商城”活动中,我校学生到街头巷尾用粗糙的砂纸清除那些违章“小广告”。过了一会儿小敏感觉砂纸发热,是因为机械能转化为________能,这是通过________方式改变的。
15.古代人类钻木取火,这是利用________的方式改变物体内能的.用热水袋取暖,这是利用________的方式改变物体内能的.
三、实验探究题
16.观察图所示实验,回答以下问题:
?
????????????????????????????????
(1)实验现象:当活塞迅速下压时,棉花会?________?。????????
(2)现象分析:因为活塞对空气________?,使空气的________?增加,________?升高,达到棉花的着火点,从而使棉花燃烧起来。
(3)实验结论:?________??
17.如图所示,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,一会看到塞子被弹起。
(1)请解释塞子被弹起的原因
(2)说一说整个过程中能量转化的过程
四、解答题
18.某电热水器的铭牌如表所示,现将水箱装满水,电热水器正常工作时,把水从20℃加热到60℃。已知c水=4.2×103J/(kg·℃),不计热量损失,求:
型号 ×××
额定电压 220V
加热功率 2000W
频率 50Hz
水箱容量 50kg
(1)水吸收的热量。
(2)加热所需要的时间。
19.工匠用钢铁打制刀具时,有一个重要流程叫“淬火”,把刚打制成型的刀具放到炉火中充分煅烧,然后将其迅速放入水中骤冷。现有一成型的合金钢刀具的质量为1kg,温度为20℃,放入836℃的炉火中煅烧足够长时间,迅速取出放入5kg、20℃的水中冷却。最后与水达到共同的温度[不计过程中的热量损失,c水=4.2×103J/(kg·℃),c合金钢=0.42×103J/(kg·℃)]。求:
(1)此刀具在火炉中吸收了多少热量?
(2)淬火后水的温度为多少摄氏度?
20.小明做了这样一个实验:在塑料瓶中装一些细沙,瓶口用软木塞塞紧并在其中插入一支温度计,瓶外包一层泡沫塑料。手拿瓶子迅速上下抖动(注意不要损坏温度计)。在多次抖动后,温度计的示数是否会发生改变?写出你猜想的根据。
答案解析部分
一、单选题
1.答案: C
解析:A.除了加热才能使水升温,还可以通过做功的方式使水升温,故A错误;?B.甲杯中水的温度高,乙杯中水的质量大,那么二者的内能可能相等,故B错误;C.乙杯中水的温度降低,水的内能一定减小 ,故C正确;D.甲杯中的水温度低,那么甲中的分子运动一定比乙杯中的不剧烈,故D错误。
故选C。
2.答案: C
解析:A.物体的内能跟物体的温度和物质状态都有关系,与物体的运动速度无关,故A错误;B.相同质量的不同燃料燃烧时,放出热量越多的热值越大,没有限定质量相同,故B错误;?C.根据公式Q=cm△t可知,质量和初温相同的水和煤油,放出相同热量时,煤油的比热容小于水,因此煤油温度降低得多,故C正确; D.内能总是从温度高的物体向温度低的物体转移,故D错误。
故选C。
3.答案: B
解析:A.温度降低前后,水始终保持液体,故A错误;B.内能与物体的温度有关,因为水的温度降低了,那么它的内能减少了,故B正确;C.质量不随温度的改变而改变,故C错误;D.比热容只与物质的种类和状态有关,与温度的变化无关,故D错误。
故选B。
4.答案: B
解析:A.向下压活塞,活塞压缩空气做功,将机械能转化为空气的内能,属于做功改变内能,故A不合题意;B.哈气使手暖和,呼出的气体中的热量传递给手,从而使手的内能增大,温度升高,属于热传递,故B符合题意;C.搓手使手暖和,通过摩擦的方式将机械能转化为内能,使手的温度升高,内能增大,属于做功改变内能,故C不合题意;D.铁丝反复弯折处会发热,通过弯折做功的方式将机械能转化为铁丝的内能,属于做功改变内能,故D不合题意。
故选B。
5.答案: C
解析:A.一个气门打开,外面的空气进入气缸,为吸气冲程,故A不合题意;B.两个气门关闭,火花塞没有点火,为压缩冲程,故B不合题意;C.两个气门关闭,火花塞点火,为做功冲程,故C符合题意;D.一个气门打开,气缸内的气体排出气缸,为排气冲程,故D不合题意。
故选C。
6.答案: D
解析:A.内能大小与物质的种类、质量和温度的高低等因素有关,因此温度相同的物体,如果质量不同,那么内能也不一定相等,故A错误;B.热量是一个过程量,只能与“吸收”或“放出”搭配,不能说“含有”或“具有”,故B错误;C.物体放出热量,温度不一定降低,例如水结冰时,热量但温度不变,故C错误;D.温度相同的物体接触时不发生热传递,故D正确。
故选D。
7.答案: C
解析:当塞子跳出来时,瓶内水蒸气的内能转化为塞子的机械能,导致内能减少,温度降低。水蒸气由气态变成液态发生液化现象形成白雾,这是放热过程,故A、B错误;这个实验说明气体膨胀对外做功,内能减少,故C正确;实验中向瓶内充气,瓶内气压增大,故D错误。
故选C。
8.答案: C
解析:A.甲杯中水的温度低,所以甲杯中水的分子运动一定比乙中水的分子运动不剧烈,故A错误;B.水的内能与温度和质量有关,不知道二者质量的大小,无法比较内能大小,故B错误;C.乙杯中水的温度降低,水的内能一定减少,故C正确; D.水只能含有内能,不能含有热量,因此无法比较,故D错误。
故选C。
9.答案: C
解析:A.0℃的冰熔化成0℃的水需要吸收热量,因此它们二者内能不等,故A错误;B.水凝固成冰的过程不断放热,内能不断减少,但是温度保持不变,故B错误;C.内能总是从温度高的物体向温度低的物体传递,因此内能小的物体可能将热量传递给内能大的物体,故C正确;D.功和热量的单位都是焦耳,故D错误。
故选C。
10.答案: D
解析:内燃机的工作原理:燃料在气缸内燃烧,生产高温高压的燃气,推动活塞做功,那么内燃机的工作物质是燃料燃烧生产的燃气,故D正确,而A、B、C错误。故选D。
二、填空题
11.答案: 做功;减小;机械能
解析:水蒸气对锅盖做功,将水蒸气的内能转化为锅盖的机械能,因此水蒸气的内能减少。
12.答案: 热传递;1.68×106
解析:(1)用天然气灶烧水的过程,其实就是将火焰的热量传递给水的过程,因此是通过热传递的方法改变水的内能;(2)水烧开吸收的热量为:Q=cm△t=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(100℃-20℃)=1.68×106J。
13.答案: (1)温度
(2)热量
(3)内能
解析:(1)今天天气很热,这里的热是指大气的冷热程度,即温度;(2)物体吸热温度升高,这里的热是物体和外界进行热传递过程中内能转移的量,即热量;(3)摩擦生热,即通过摩擦的方式将机械能转化为内能,这里的热是指能量的一种形式,也就是内能。 ?
14.答案: 热(内);做功
解析:城市中到处可见的违章“小广告”,严重影响着城市市容市貌,被称为“城市牛皮癣”,已成为城市管理中的一大“顽症”,在创建“美丽商城”活动中,我校学生到街头巷尾用粗糙的砂纸清除那些违章“小广告”。过了一会儿小敏感觉砂纸发热,是因为机械能转化为热能,这是通过做功方式改变的
故答案为:热(内);做功
15.答案: 做功;热传递
解析:(1)钻木取火时钻与木头相互摩擦做功,机械能转化为木头的内能,机械能减少,内能增加,是通过做功的方式改变物体的内能;(2)用热水袋能取暖,身体的温度低,热水袋的温度高,存在温度差,内能有温度高的水传向传向温度低的身体,是通过热传递的方式改变物体的内能.
故答案为:做功;热传递.
三、实验探究题
16.答案: (1)燃烧
(2)做功;内能;温度
(3)做功可以改变物体的内能
解析:(1、2)用力把活塞迅速下压,活塞对空气做功,空气内能增加,把能量传给棉花团,棉花团温度升高,到达着火点,燃烧起来,
(3)在此实验过程中,是通过做功的方式改变了棉花的内能,即结论为:做功可以改变物体的内
故答案为:(1)燃烧;(2)做功; 内能;温度;(3)做功可以改变物体的内能。
17.答案: (1)拉动绳子,绳子与管壁摩擦做功,管壁内能增加温度升高;通过热传递,管壁向酒精传递热量,酒精内能增加,温度升高,压力增大,体积膨胀,将塞子弹起。
(2)绳子与管壁摩擦做功,机械能转化为内能;酒精将塞子弹起,内能转化为机械能。
解析:(1)拉动绳子,绳子与管壁摩擦做功,管壁内能增加温度升高;通过热传递,管壁向酒精传递热量,酒精内能增加,温度升高,压力增大,体积膨胀,将塞子弹起。(2)绳子与管壁摩擦做功,机械能转化为内能;酒精将塞子弹起,内能转化为机械能。
四、解答题
18.答案: (1)使水温由20℃升高到60℃,水需要吸收热量Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×(60℃-20℃)=8.4×106J。
(2)不计热量损失,电热丝所产生的热量全部被水吸收,由Q放=Q吸=W=Pt,得t= =4200s。
【解析】(1)根据公式Q吸=cmΔt计算水吸收的热量;(2)首先根据Q放=Q吸=W计算出电热丝产生的热量,再根据公式计算加热的时间。
19.答案: (1)Q合吸=c合金钢m合金钢Δt=0.42×103J/(kg·℃)×1kg×(836℃-20℃)=3.4272×105J。
(2)合金钢和水产生热传递,不计过程中的热量损失,则Q合放=Q水吸。
把Q=cmΔt代入两边,得:c合金钢m合金钢(t0合金钢-t)=c水m水(t-t0水),
0.42×103J/(kg·℃)×1kg×(836℃-t)=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(t-20℃),t=36℃,
则淬火后水的温度为36℃。
【解析】(1)根据公式Q合吸=c合金钢m合金钢Δt计算刀具在火炉中吸收的热量;(2)合金钢和水产生热传递,不计过程中的热量损失,则Q合放=Q水吸 , 根据公式Q=cmΔt将等式的两边拆开,代入数据计算即可。
20.答案: 温度计的示数会变大,而且一段时间内示数不会变小或者变小得会很缓慢。对瓶子里面的沙子做功时,人的生物能转化为沙子的动能和重力势能,最后由于多次抖动后沙子停了下来,前面的这些能量都通过沙子与沙子之间的摩擦、沙子与瓶壁的摩擦而转化为内能,从而使温度升高,温度计示数会变大。由于塑料瓶外面包一层泡沫塑料,塑料泡沫是热的不良导体,会阻止瓶内的热量向外面的空气传递,所以温度计示数一段时间内会不变或者缓慢地变小。
解析:温度计的示数会变大,而且一段时间内示数不会变小或者变小得会很缓慢。对瓶子里面的沙子做功时,人的生物能转化为沙子的动能和重力势能,最后由于多次抖动后沙子停了下来,前面的这些能量都通过沙子与沙子之间的摩擦、沙子与瓶壁的摩擦而转化为内能,从而使温度升高,温度计示数会变大。由于塑料瓶外面包一层泡沫塑料,塑料泡沫是热的不良导体,会阻止瓶内的热量向外面的空气传递,所以温度计示数一段时间内会不变或者缓慢地变小。
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