12.1 认识内能 练习题（含解析）

12.1　认识内能
题组1　内能　　　　　　　
1.在物理研究中,有时要运用推理性结论来初步解释相关问题。如图1所示,甲杯中水的质量较小,乙、丙、丁杯中水的质量相同,各杯中水的温度如图所示。
图1
(1)比较各杯中水的内能大小时,主要考虑水的　　　　和　　　　两个因素。?
(2)内能最大的是　　　　杯中的水。?
(3)内能不好比较的是　　　　两杯中的水。?
2.当0 ℃的冰吸收热量熔化成0 ℃的水,熔化后分子的动能　　　　,水分子的势能　　　　。(均选填“变大”“变小”或“不变”)?
3.下列关于内能的说法中正确的是 (　　)
A.一个分子的动能和势能的总和叫做内能
B.物体的内能增加,温度一定升高
C.物体的内能随其温度的升高而增大
D.分子个数越多,物体内能越大
4.下列关于物体内能的说法正确的是 (　　)
A.物体运动速度越大,内能越大
B.静止的物体没有动能,但有内能
C.内能和温度有关,所以0 ℃的水没有内能
D.温度高的物体一定比温度低的物体内能大
题组2　改变物体内能方式　　　　　　　
5.公路测绘工作人员夏天进行室外作业,烈日下测绘器材表面温度会升高,表明它的内能
　　　　(选填“增加”“减少”或“不变”),其内能的变化是通过　　　　(选填“做功”或“热传递”)方式实现的。?
6.如图2所示是对某晶体加热时其温度随时间变化的图像,根据图像可以判断:物质第4 min时的内能　　　　(选填“小于”“等于”或“大于”)第3 min时的内能。?
图2
7.[2020·鞍山] 小红将开水灌入暖水瓶后,发现刚盖住的瓶塞被顶起。在这一过程中,暖水瓶内的水蒸气对瓶塞做功,温度　　　　(选填“升高”或“降低”),内能　　　　(选填“增加”或“减少”)。?
8.如图3所示,在密封瓶内装少量水,然后向瓶内打气,当瓶塞跳起时,瓶口会出现　　　　,这是因为瓶内空气推动瓶塞做功时,内能　　　,温度降低,使水蒸气　　　　成小水珠。?

图3 图4
9.[2020·杭州] 如图4所示,一只瓶子内装有一些铁屑。我们既可以通过振荡,也可以通过加热,使铁屑的温度升高,内能增大。从改变物体内能的方式来看,前者是通过　　　　　方式,后者是通过　　　　　　方式来增大铁屑内能的。如果你没有看到内能改变的过程,仅凭铁屑温度的改变,能否确定采用了什么方式改变了铁屑的内能?　　　　(选填“能”或“不能”),这是因为　? 　。?
10.下列实例中,属于热传递改变物体内能的是(　　)
A.锯木头时锯条的温度升高
B.用打气筒打气时筒壁发热
C.电钻打孔时钻头会发热
D.放入冷水中的热鸡蛋温度降低
11.[2020·泰安] 下面是研究横线标注的物体内能改变的情景,通过做功使物体内能增加的是(　　)
A.把铁丝反复弯折,弯折处变热 B.把钢球放入炉火中,烧一段时间
C.冬天,用热水袋对手进行取暖 D.水烧开时,水蒸气将壶盖顶起
12.将装有酒精的金属管固定在桌子上,并用塞子塞紧。快速来回拉动绕在管上的绳子,过一会儿塞子跳起来,如图5所示。则下列说法不正确的是 (　　)
图5
A.拉动绳子过程中,金属管温度升高,内能增加
B.拉动绳子过程中,管内酒精温度升高,蒸发加快
C.塞子跳起时,管内气体的内能转化为塞子的机械能
D.塞子跳起时,管内气体温度升高,内能增加
13.如图6所示,图甲中活塞迅速下压后硝化棉燃烧,图乙中点火后盒盖飞出。在“活塞压缩空气”和“使盒盖飞出”两个过程中,对比能量转化情况、改变筒内气体内能的方式和筒内气体内能的变化三个方面,它们 (　　)
图6
A.三个方面都相同
B.三个方面都不相同
C.有两个方面相同,一个方面不同
D.有一个方面相同,两个方面不同
题组3　与物体内能改变有关的实际应用　　　　　　　
14.如图7所示是一款新型无叶电风扇,该电风扇开始工作时,其底座中的电动机将空气从进风口吸入,吸入的空气经压缩后再从圆环空腔上的细缝中高速吹出,感觉吹出的空气的温度比室温低,原因是被压缩的空气膨胀后对外做功,内能　　　(选填“增大”或“减小”)。
15.钻木取火是通过　　　　的方式使物体内能增加的。火生好之后可以将水煮沸,这是通过　　　　的方式使物体内能增加的。(均选填“做功”或“热传递”)?

图7 图8
16.如图8所示,礼花筒利用筒内的高压空气膨胀,将筒内彩带喷向空中,产生喜庆效果,则高压空气膨胀过程中 (　　)
A.筒内气体向外界传递热量,内能增加 B.筒内气体对外做功,内能增加
C.筒内气体的分子热运动加剧 D.筒内气体的内能转化为彩带的机械能
17.为了探究做功与物体内能变化的关系,某小组同学利用气压式喷雾器、数字温度计、小叶轮等进行实验。实验中,他们先关闭喷嘴处的阀门,接着手压活塞快速打气,然后打开喷嘴处的阀门,迅速放出壶内一部分气体,并用温度计测出喷雾器内部的气体温度(物体温度升高,内能增大),研究过程如图9(a)(b)和(c)所示。请仔细观察图中的操作和测量结果,然后归纳得出初步结论。
图9
①比较图(a)(b)可知:　 。?
②比较图(b)(c)可知:　 。?　　　　　　　　　　 　　　　 　　
答案
1.(1)质量　温度　
(2)乙　(3)甲、丁
2.不变　变大
3.C　[解析] 内能是指物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和;晶体在熔化时吸收热量,内能增加,但温度保持不变;物体的内能与温度有关,温度升高,物体的内能增大;内能的大小与物质种类、物体的质量、温度、所处的状态有关,分子个数越多,物体内能不一定越大。
4.B
5.增加　热传递
6.大于
7.降低　减少
8.白雾　减小　液化
9.做功　热传递　不能　
热传递和做功对改变物体的内能是等效的
[解析] 使铁屑内能增加的方式:①用力晃动瓶子,对瓶子和铁屑做功,将机械能转化为内能,使铁屑的内能增加,温度升高;②将装铁屑的瓶子加热,铁屑的温度升高,这是通过热传递的方式改变铁屑内能的。如果没有看到内能改变的过程,单凭铁屑温度的升高,不能判断出具体的方式,因为做功与热传递两种方式对改变物体的内能是等效的。
10.D
11.A
12.D
13.D　[解析] 图甲中,在一个配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小团硝化棉,迅速向下压活塞,由于压缩玻璃筒内的空气对其做功,使得空气的内能增加,温度升高,是将机械能转化为内能的过程;图乙中,当按动电火花发生器的按钮时,酒精燃烧后的燃气对盒盖做功,盖子飞出去,将燃气的内能转化为盒盖的机械能,燃气的内能减小。在“活塞压缩空气”过程中是机械能转化为内能,“使盒盖飞出”过程中是内能转化为机械能;二者改变筒内气体内能的方式都是做功;图甲筒内气体内能增大,图乙筒内气体内能减小。分析可知以上三个方面有一个方面相同,两个方面不同,故D正确。
14.减小
15.做功　热传递
[解析] 钻木取火的过程是典型摩擦生热现象,是通过做功的方式,将机械能转化为木头的内能,使其内能增大,温度升高;用火将水煮沸的过程中,水从火焰吸收热量,温度升高,热量发生了转移,即通过热传递的方式增加了水的内能。
16.D　[解析] 礼花筒内的高压空气膨胀,对外做功,其自身的内能减小,不是向外传递热量,A错误;礼花筒内的高压空气膨胀对外做功,其自身的内能减小,B错误;筒内的高压空气对外做功,内能减小,分子热运动减弱,C错误;礼花筒内的高压空气膨胀对外做功,将内能转化为彩带的机械能,D正确。
17.①外界对气体做功,气体内能增加
②气体对外界做功,气体内能减小
[解析] ①比较图(a)(b),手压活塞,对壶内气体做功,观察到气体温度上升,即气体内能增大,所以外界对气体做功,气体的内能增加。
②比较图(b)(c),气体被放出,使得小叶轮转动,即气体对外界做功,观察到气体温度下降,即气体内能减小,所以气体对外界做功,气体内能减小。