第2节
内能
基础巩固
一、选择题
1.冬天睡觉前打盆热水泡脚,能使脚舒适暖和,这样做可使脚的内能(
)
A.不变
B.增加
C.减少
D.无法判断
2.
0℃的冰块完全熔化成0℃的水,体积将有所减小。比较这块0℃的冰和熔化成的0℃的水所具有的内能(不考虑水的蒸发),则(
)
A.它们具有相同的内能
B.0℃的水具有较大的内能
C.0℃的冰具有较大的内能
D.条件不足,无法确定
3.关于物体内能和机械能说法正确的是(
)
A.一切物体都具有内能和机械能
B.机械能为零的物体内能一定为零
C.0℃的冰没有内能
D.机械能是物体外部宏观表现,内能是物体内部所有分子动能与势能的总和
4.下列说法中正确的是(
)
A.因为内能又叫热能,所以热的物体有内能,冷的物体没有内能
B.物体由静止到运动,物体的内能增加
C.举重运动员举起杠铃后停在空中,杠铃既有内能也有机械能
D.行驶的汽车只有机械能,没有内能
5.寒冷的冬季,怕冷的小猫咪伸出爪子放在“小太阳”旁取暖,这个过程中,小猫咪是通过________的方式,使得猫爪的内能________。(
)
A.做功减少
B.做功增加
C.热传递减少
D.热传递增加
6.下列生活实例中,通过做功改变物体内能的是(
)
A.寒冷的冬天,人们搓手后感到暖和
B.晚上睡觉用热水袋取暖
C.在鲜榨的果汁里放些冰块,喝果汁时感觉凉爽
D.利用太阳能热水器“烧水”
7.关于内能、热量和温度,下列说法正确的是(
)
A.物体温度降低,内能一定减少
B.物体的内能增加,温度一定升高
C.物体温度升高,一定吸收了热量
D.物体吸收了热量,温度一定升高
二、非选择题
8.微波炉是现代家庭中常用的烹饪工具。微波炉产生的微波遇到含水的食品,能够被水大量吸收,引起食品内部分子发生剧烈的振动,使食品的内能______,温度_______,达到加热食品的目的。
9.一些重型汽车的轮胎上侧有一根细管子,从管子中滴水到轮胎上,这是因为汽车在高速行驶的过程中,通过_______的方式增加了轮胎的内能,使轮胎的温度升高;水滴在轮胎上,通过_______的方式及水的蒸发吸热,减少了轮胎的_____能,降低轮胎的温度以确保行车安全。
10.“热”字有多种含义,有时表示热量,有时表示温度,还有时表示内能,请你说出以下例子中“热”所表示的物理量。
(1)物体受热,温度会升高。__________
(2)沸腾的水很热,容易烫伤人。__________
(3)两手摩擦,会感到发热。__________
参考答案
一、选择题
1.B
2.B
3.D
4.C
5.D
6.A
7.A
二、非选择题
8.增大;升高
9.做功;热传递;内
5.(1)热量(2)温度(3)内能
解析:(1)物体受热,这里的热表示吸收热量,温度会升高。
(2)沸腾的水很热,这里的热表示温度很高,容易烫伤人。
(3)两手摩擦,会感到发热。这里的热表示内能,两手克服摩擦力做功,机械能转化为内能。
第2节
内能
能力提升
一、选择题
1.下列关于内能的说法中,正确的是(
)
A.热水中每个水分子都具有较大的内能
B.具有内能的物体一定也具有机械能
C.一杯水的温度升高时,内能不变
D.温度低的水的内能有可能比温度高的水的内能大
2.《舌尖上的中国》聚焦普通人家的家常菜,让海内外观众领略了中华饮食之美,如图是大家冬天特爱吃的莴笋炒腊肉,对烹饪过程中所含的物理知识,认识正确的是(
)
A.冬天腌制腊肉需要较长时间,说明物体在低温下没有内能
B.炒腊肉时,腊肉的温度升高,内能不变
C.菜上桌时散发出浓浓的香味,是由于温度越高,分子热运动越剧烈,菜的内能越大
D.炒菜时由于莴笋和腊肉温度相同,所以内能相同
3.下列说法中正确的是(
)
A.物体的温度降低,它的热量就减少
B.做功和热传递在改变内能上是等效的
C.物体的温度升高,其内能不一定增加
D.两个物体的温度相同,它们的内能一定相等
4.下列实例中,属于通过做功改变物体内能的是(
)
A.把冰块放在鲜模的果汁里,喝时感觉很凉爽
B.电热水壶烧水,电能转化为内能的过程
C.将一壶凉水放在炉火上加热使水温升高
D.将一杯开水放在桌上,水温逐渐降低
二、非选择题
5.阅读下面的短文,回答文后的问题。
内能是物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子之间相互作用的势能的总和。物体温度越高,其内部分子运动越剧烈,分子动能就越大。某一物体,当其体积发生变化时,分子之间的距离就会发生相应的变化,分子之间相互作用力也随之改变。这就导致分子势能的改变。所以,物体的内能大小与物体的质量(它影响着物体内部分子数目的多少)、体积、温度、状态等因素有关。
请回答下列问题:
(1)拧开氧气瓶的减压阀,氧气从瓶中冲出时,氧气的内能________(选填“增加”或“减少”),主要是氧气的________(选填“分子动能”或“分子势能”)发生变化。
(2)用砂纸打磨铁棒,铁棒发热,主要是铁棒内能中的________(选填“分子动能”或“分子势能”)增加了。
(3)给室温下的水加热时,水的内能________(选填“增加”或“减少”);从微观上看,分子动能________,分子势能________。
6.如图为晶体熔化图象,晶体在t3时刻的内能________(选填“大于”“小于”或“等于”)t2时刻的内能,理由是________________________________________。
7.将一个底部封闭的薄壁金属管固定在支架上,管中装一些酒精,然后用塞子塞紧管口。把一根橡皮条缠在管子上并迅速来回拉动,很快会观察到塞子被酒精蒸气顶出(如图所示)。回答下列问题:
(1)问题:采用________的方式使金属管壁的温度升高,内能________。
(2)从能量转化的角度分析塞子被酒精蒸气顶出的现象:是将________能转化为________能。
8.
爆米花
爆米花是一种很受欢迎的食品,它通常是由玉米加工而成。那么玉米粒是如何变成爆米花的呢?传统的爆米花机实际上是一个带有密封盖的铁罐子,加工爆米花时,用煤炉给装有玉米粒的爆米花机加热,密封在罐里的玉米粒温度不断升高,其中的水分逐渐变成水蒸气,玉米粒内部压强不断增大,部分水蒸气从玉米粒中跑出,进入铁罐内,而铁罐内气体的温度也在不断升高,压强越来越大。玉米粒像吹足气的小气球,但由于受到罐内气压的约束,它们不能爆开。加热到一定程度时,打开爆米花机的密封盖,罐内气体压强迅速减小,高温高压的玉米粒突然进入气压较低的环境中,便迅速爆开,变成了爆米花。
(1)加工爆米花的过程中是通过的方式________使玉米粒的内能增加。
(2)打开爆米花机的密封盖,玉米粒的内能________。
参考答案
1.D
2.C
3.B
4.B
解析:A、冰块放入果汁中后,冰块吸收热量,使果汁的内能减小,温度降低,所以喝时会感觉凉快,是通过热传递改变了果汁的内能,故A不符合题意;B、电热水壶烧水时,电能转化为内能的过程实际上是电流做功的过程,是通过做功改变了物体的内能,故B符合题意;C、将一壶凉水放在炉火上加热使水温升高,是热传递改变物体的内能,故C不符合题意;D、将一杯开水放在桌上,水温逐渐降低是热传递改变物体的内能,故D不符合题意。故选:B。
5.(1)减少;分子势能(2)分子动能(3)增加;增加;增加
解析:本题考查内能的概念和影响内能大小的因素。
(1)拧开氧气瓶的减压阀,氧气从瓶中冲出时,氧气对外做功,氧气的内能转化为机械能,所以氧气的内能减少;在此过程中,氧气瓶内气体的体积不变,质量减小分子间的距离变大,分子势能减小。(2)用砂纸打磨铁棒,铁棒的温度升高,内能增加,这是通过做功的方式改变铁棒的内能;在此过程中,铁棒的温度升高,铁棒体积不变,所以铁棒中分子的动能增加,分子势能保持不变。(3)给室温下的水加热时,水的温度升高,内能增加,温度越高,分子运动越剧烈,水分子之间的距离变大,从微观上看,发生这一变化的原因是分子动能增加,分子势能增加。
6.大于;熔化要吸收热量
7.(1)做功;增加(2)内;机械
8.(1)热传递(2)减小
解析:(1)加工爆米花时,将玉米粒放入铁罐内加热,玉米粒通过热传递从铁罐吸收热量,使玉米粒的温度升高、内能增加;(2)打开爆米花机的密封盖,玉米粒内的气体对外做功,玉米粒的内能减小。
第2节
内能
素养提升
一、实验探究题
1.内能
观察四幅图片,回答问题:
(1)对比甲、乙两图,甲图中,在公路上行驶的汽车由于运动而具有________能,同理,乙图中分子也在不停地运动,因此分子也应具有________能。
(2)对比丙、丁两图,丙图中,相对于地球被举高的物体由于重力而具有________能,同理,丁图中,分子间也有一定的距离和作用力,因此分子也应具有________能。
(3)构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和叫作物体的________。
延伸思考
(1)根据内能的定义分析,影响物体内能的因素是什么?
(2)结合分子动理论的观点分析:为什么一切物体都具有内能?
二、综合提升题
2.阅读短文,回答问题。
防冻冷却液
防冻液的全称叫防冻冷却液,意为有防冻功能的冷却液。汽车行驶时,发动机的温度会升得很高,和用防冻冷却液在散热器管道内循环流动,将发动机多余内能带走,使发动机能以正常工作温度运转(图甲)。
防冻冷却液主要由水和不易汽化、密度比水小的原液混合而成,原液含量(防冻剂占防冻冷却液体积的比例)越高,防冻冷却液的比热容越小,防冻冷却液的凝固点和沸点与原液含量的关系图象如图乙和图丙所示。
衡量防冻液的优劣主要有以下两点:首先是防冻效果,水的凝固点是0℃,一般普通型的防冻液都可达到-40℃,而优质的防冻液应能达到-60℃左右,这是标定防冻液质量的一个重要指标;另一个指标是防冻液的沸点,水的沸点是100℃,而防冻液至少应达到108℃。
(1)若用水代替防冻冷却液,在北方寒冷的冬天,停车时间比较长,会因水结冰容易导致散热器管道胀裂,这是因为________________________。
(2)“利用防冻冷却液在散热器管道内循环流动,将发动机多余内能带走”,这是通过________(选填“做功”或“热传递”)方式改变发动机的内能。
(3)防冻冷却液长时间使用后,由于汽化会使防冻液中的水分减少,故防冻冷却液的沸点会________(选填“升高”“不变”或“降低”)。
(4)请你根据防冻冷却液的凝固点和沸点判断,一般普通型的防冻冷却液的原液含量应达到________以上的比例才能合格。
A.35%
B.45%
C.55%
D.65%
3.如图所示,在试管内装些水,用橡胶塞塞住管口,将水加热一段时间后,塞子受到水蒸气的压力而冲出去口出现了白雾。请你用所学的物理知识解释上述两现象。
参考答案
1.(1)动;动(2)势;势(3)内能
【延伸思考】
(1)物体质量越大,分子数目越多,分子动能和分子势能的总和就越大,说明物体内能与物体质量有关;温度越高分子运动越剧烈,说明物体内能与温度有关;分子势能与分子间作用力有关,分子间作用力又与分子间距离有关,分子间距离的变化宏观上表现为物体状态的变化。所以影响物体内能的因素有质量、温度和状态。
(2)一切物体的分子都在不停地做无规则运动,所以一切物体的分子都具有动能;所有分子间都存在间距,都存在相互的作用力,所以分子间都有分子势能;又因为切物体都是由分子组成的,所以一切物体都具有内能。
2.(1)水结冰后体积增大(2)热传递(3)升高(4)C
解析:本题为信息给予题,通过做题,可以培养学生的阅读能力、从材料中获取信息的能力、信息的分析和选择能力。
(1)水结冰后,质量不变,但密度变小,根据知,体积变大,因此水结冰容易导致散热器管道胀裂;
(2)利用防冻冷却液在散热器管道内循环流动,将发动机多余内能带走,这是通过热传递方式改变发动机的内能;
(3)防冻冷却液长时间使用后,由于汽化会使防冻液中的水分减少,与原来相比,防冻液的原液含量增大,由图丙可知,防冻液的沸点升高;
(4)由图乙知:一般普通型防冻液的凝固点达到-40℃时的原液含量为55%;而由图丙知:防冻液的沸点达到108℃以上时的原液含量也为55%。因此综合分析可知:一般普通型的防冻冷却液的原液含量应达到55%以上的比例才能合格,故选C。
3.(1)酒精燃烧时将燃料的化学能转化为水和水蒸气的内能,水蒸气的内能通过做功将内能转化为塞子机械能,使得塞子冲出去;(2)塞子冲出时内能转化为机械能,内能减小,温度降低,水蒸气遇冷液化为小水珠,管口出现了白雾。
第2节
内能
真题汇编
一、选择题
1.(2019安徽阜阳月考)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是(
)
A.一碗水倒掉一半后,内能减小
B.物体内能增大一定是吸收了热量
C.0℃的冰块,内能可能为零
D.物体的温度越高,所含热量越多
2.(2020山东菏泽牡丹期中)水是生命之源,节约用水,从点滴做起。下列关于水的理解正确的是(
)
A.0℃的水没有内能,也不含有热量
B.1kg0℃水的内能一定比1kg0℃冰的内能大
C.0℃的水结成0℃的冰时,内能增加
D.30℃的水比20℃的水所含的热量多
3.(2020广东深圳月考)把图钉帽在课桌上来回摩擦几下后,图钉帽热得烫手;把瓶装水放在冰箱里,一会儿变凉了,这两种情况改变物体的内能的方法是(
)
A.热传递,热传递
B.热传递,做功
C.做功,做功
D.做功,热传递
4.(2019湖南怀化靖州期末)下列现象中,通过做功改变物体内能的是(
)
A.冬天,暖气使房间变暖
B.倒入热水的杯子温度升高
C.锯木头时的锯条温度升高
D.用热水袋暖手,手逐渐感到暖和
5.(2020江西吉安期中)下列过程中,属于通过热传递的方式使物体变得越来越热的是(
)
A.寒冷的冬天,两手互搓能让手变得越来越热
B.用铁锤锻打工件,工件会变得越来越热
C.炒菜时用锅铲不停地翻炒让菜变得越来越热
D.用气筒给轮胎打气,筒壁变得越来越热
6.(2019广西桂林中考,10,★★☆)下列事例中通过做功的方式改变物体内能的是(
)
A.用酒精灯加热烧杯中的水
B.放入热汤中的金属勺子变烫
C.刀在磨刀石上摩擦后温度升高
D.冬天人们较喜欢通过晒太阳使身体暖和起来
二、非选择题
7.(2020原创试题)小时候由于贫穷,寒冬时同学们下课后,总会在墙边一起“挤油”,一会儿就会感到身体热乎了,是因为通过______改变了人体的内能。
参考答案
一、选择题
1.A
解析:一碗水倒掉一半后,含有的物质减少(质量减小),内能减小,故A正确;改变物体内能的方式有做功和热传递,因此物体内能增大不定是吸收了热量,故B错误;因为一切物体都具有内能,所以0℃的冰块具有内能,内能不为零,故C错误;温度高的物体分子运动剧烈,但不能说物体含有的热量多,因为热量是一个过程量,不能用“具有”“含有”来修饰,故D错误。
2.B
解析:任何物体都有内能,0℃水仍具有内能,热量是一个过程量,不能说0℃的水含有热量,只能说0℃的水具有内能,故A错误;1kg0℃的水变成1kg、0℃的冰时,要放出热量(凝固放热),内能减小,所以1kg、0℃水的内能一定比1kg、0℃冰的内能大,故B正确;0℃的水结成0℃的冰时,要放出热量,内能减小,故C错误;热量是一个过程量,不能说含有热量,只能说吸收或放出热量,故D错误。
3.D
解析:让图钉帽在课桌上来回摩擦几下后,发现图钉帽变烫了,在该过程中机械能转化为内能,这是用做功的方法改变了物体的内能;把瓶装水放在冰箱里,水放出热量,一会儿水变凉了,这是用热传递的方法改变了物体的内能,所以这两种情况改变物体的内能的方法是做功、热传递,故D正确。
4.C
解析:冬天,暖气使房间变暖,是通过热传递改变内能的,故A不符合题意;倒入热水的杯子温度升高,该过程是能量的转移,是通过热传递改变内能,故B不符合题意;锯木头时克服摩擦做功,机械能转化为内能,锯条的内能增加,温度升高,是通过做功改变物体内能的,故C符合题意;用热水袋暖手,手从热水袋上吸收热量,是通过热传递改变内能的,故D不符合题意。
5.C
解析:在寒冷的冬天里,人们常常通过两手互搓来取暖,这是通过做功的方法来改变内能的,故A错误;用铁锤锻打工件,工件会变得越来越热,是通过做功的方式改变物体内能的,故B错误;炒菜时用锅铲不停地翻炒让菜变得越来越热是通过热传递的方式使物体变得越来越热的,故C正确;用气筒给轮胎打气,筒壁变得越来越热,是通过做功的方式改变物体内能的,故D错误。
6.C
解析:用酒精灯加热烧杯中的水,是通过热传递改变物体内能的,故A不符合题意;放入热汤中的金属勺子变烫,是通过热传递改变物体内能的,故B不符合题意;刀在磨刀石上摩擦,克服摩擦做功,机械能转化为刀的内能,是通过做功的方式改变物体的内能,故C符合题意;冬天人们较喜欢通过晒太阳使身体暖和起来,是通过热传递改变物体内能的,故D不符合题意。
二、非选择题
7.做功
解析:同学们在一起运动,通过运动对人体做了功,使人体的内能增加,从而感觉到热乎了。