13.2内能
一、选择题
1.在国际单位制中,热量的单位是(
)
A.N
B.kg
C.Pa
D.J
2.下列说法正确的是:(
)
A.物体的温度降低,它所含的热量减少
B.物体吸收了热量,温度一定升高
C.物体的温度升高,其内能一定增加
D.两个物体的温度相等,它们的内能一定相等
3.下列事例中,通过热传递的方式改变物体内能的是(
)
A.冬天,搓手取暖
B.冬天,晒太阳取暖
C.古代人钻木取火
D.用铁锤打桩时铁锤发热
4.下列现象跟做功改变内能有关的是(
)
A.盛夏,太阳把稻田里的水晒热
B.从滑梯上滑下的小朋友,裤子会发烫
C.严冬季节用热水袋取暖
D.用擦酒精的方法使发烧者降温
5.关于内能、热量和温度的关系,下列说法中正确的是(
)
A.物体温度越高,含有的热量也就越多
B.1kg、的水的内能比1kg、的冰的内能大
C.在热传递过程中,热量总是从内能大的物体传向内能小的物体
D.物体吸收热量,温度一定升高
6.初温相同,质量也相同的水和铜块(比热容小于水),放出相等的热量后,再将铜块投入水中,会出现(
)
A.铜块放热,水吸热
B.铜块吸热,水放热
C.铜块的内能传递到水里
D.水和铜之间不发生热传递
7.把一滴温度较高的蓝墨水滴入冷水中,下列说法错误的是(
)
A.蓝墨水的温度越高,所含的热量越多
B.蓝墨水的温度越高,分子热运动越剧烈
C.蓝墨水放出热量,内能减小
D.杯中的冷水吸收了热量,内能增加
8.学习了热学知识以后小亮发表了下面的看法。其中正确的是
A.物体吸收热量,温度一定升高
B.水上方的气压降低时,水的沸点会降低
C.扩散现象不仅说明分子在不停地运动,还说明了分子之间有间隙
D.用打气筒给自行车充气时,气筒壁发热主要是活塞与筒壁的摩擦引起的
9.100g热水和50g冷水混合后(不考虑热量损失),则(
)
A.热水降低的温度等于冷水升高的温度
B.热水降低的温度小于冷水升高的温度
C.热水降低的温度大于冷水升高的温度
D.热水放出的热量小于冷水吸收的热量
10.有两个铜块甲和乙,其中甲的质量大于乙的质量,让它们放出相等的热量后,再相互接触,则(
)
A.热量从甲传到乙
B.热量从乙传到甲
C.它们之间不发生热传递
D.无法确定
11.用一铁钉顶住轮胎气门芯一会儿,胎内压缩气体迅速从气门放出.用手摸一下气门会发现(
)
A.很热,因为气体通过气门时剧烈摩擦导致内能增加
B.很冷,因为气体排出时迅速膨胀做功导致内能减少
C.温度不变,因为放气时气体没有做功过程
D.温度不变,因为放气时气体摩擦做功与膨胀做功相等
12.如图是某物质由液态变为固态过程温度随时间变化的图象下列说法正确的是(
)
A.时刻物体内能为零
B.、时刻物体内能相等
C.时刻物体内能比时小
D.时刻物体分子动能比时大
二、填空题
13.很多化学反应需要在加热的条件下进行.从物理学的角度看,加热是通过的方式增大反应物的内能,反应物温度越高,分子运动越_____(选填“快”或“慢”).
14.过春节时,同学们总喜欢放鞭炮,其中有一种鞭炮,不需要用火去点燃,只要稍用力将它甩向地面,鞭炮就可以爆响。鞭炮与地面发生碰撞时,通过方式,使它的内能_____(填“增大”或“减少”)。
15.白炽灯通电后灯丝很快发光发热,灯丝内能的改变是通过_____的方式来实现的,发光后的灯泡玻璃也变得很热,玻璃内能的改变是通过____的方式来实现的.
16.炮弹里火药气体燃烧产生的高温高压气体炸开弹壳后温度降低,是用____的方法减少了气体的内能;食物放进冰箱后温度降低,是用__________的方法减少了食物的内能。
17.物质内部
分子热运动的
能与分子
能的总和,叫做物体的
能。一切物体,不论
都具有内能。同一物体,在相同物态下,温度越高,分子热运动越
,内能越
,物体温度越低时,内能越
。即同一物体的内能的多少与物体的
有关。
三、解答题
18.如图所示,一辆汽车在快速行驶途中,司机发现有紧急情况,把手中刚吃了一半的馒头向车窗外抛出,然后迅速刹车。司机身体前倾,车向前滑行一段距离,在路面留下轮胎滑过的痕迹,轮胎温度急剧升高。请根据以上情景简要回答下列问题。
快速行驶过程中向车外抛物有什么危害。
刹车时司机身体前倾的原因。
从能量转化的角度解释轮胎温度升高的原因。
19.为了比较水和空气哪个的导热性能好,小明用两个相同的牛奶瓶,都装入热牛奶,一个放在温度与室温相同的水中,另一个就放在空气中,为了尽量减少其他因素的影响,他把两个瓶都用木块垫起来,放在同一桌面上。如图所示,实验时他每隔一定的时间记录一次甲、乙两温度计的示数,得到的数据如下表:
时间
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
甲的示数
70
60
53
47
42
39
37
35
34
33
乙的示数
70
66
61
58
55
52
50
48
46
44
对甲、乙两个瓶中的牛奶,小明要控制它们哪些量相同?
____________
小明通过实验,得到的正确结论是什么?______
进一步分析表中甲的示数,小明又发现,在冷却过程中,牛奶冷却的快慢前后并不一致,是越来越______的。小明想用“冷却速度”用字母V代表来描述液体冷却的快慢程度,请你给这个物理量下个定义:______叫做冷却速度。
小明又仔细分析了表格中的数据,认识到牛奶冷却的快慢还会受到______的影响。
根据中的分析,小明终于找到了一个使物体快速冷却的办法,并且举一反三,明白了工业生产中使用流水喷淋法如表冷却高温物体的好处,请你也试着写出其中的两个好处。
______;______。
流水喷淋法的工作过程:如图通过喷头,大量细小的水珠源源不断地喷洒在高温物体上,落水收集后通过冷却塔再循环使用。13.2内能
一、选择题
1.在国际单位制中,热量的单位是(
)
A.N
B.kg
C.Pa
D.J
【答案】D。
【解析】解:
在国际单位制中:
A.牛顿(N)是力的单位,故A不正确;
B.千克(kg)是质量的单位,故B不正确;
C、帕斯卡(Pa)是压强的单位,故C不正确;
D.焦耳(J)是热量的单位,也是能量的单位,故D正确。
2.下列说法正确的是:(
)
A.物体的温度降低,它所含的热量减少
B.物体吸收了热量,温度一定升高
C.物体的温度升高,其内能一定增加
D.两个物体的温度相等,它们的内能一定相等
【答案】C
【解析】A.物体温度降低,内能减少。热量相对应的物理术语是“吸收”和“放出”不能用“减少”,故A错误;
B.物体吸收热量,温度不一定升高。比如:晶体熔化过程,虽然吸收热量,但温度保持不变,故B错误;
C.物体温度升高,分子运动加剧,内能增大。故C正确;
D.量温度相同的物体,内能不一定相同,因为内能的大小还与质量和状态有关,只有质量和状态一定时,温度相同,内能也相同,故D错误。
故选C。
3.下列事例中,通过热传递的方式改变物体内能的是(
)
A.冬天,搓手取暖
B.冬天,晒太阳取暖
C.古代人钻木取火
D.用铁锤打桩时铁锤发热
【答案】B
【解析】A.冬天,搓手取暖,是做功改变物体内能,不符合题意;
B.冬天,晒太阳取暖,是热传递改变物体内能,符合题意;
C.古代人钻木取火,是做功改变物体内能,不符合题意;
D.用铁锤打桩时铁锤发热,是做功改变物体内能,不符合题意。
故选B
4.下列现象跟做功改变内能有关的是(
)
A.盛夏,太阳把稻田里的水晒热
B.从滑梯上滑下的小朋友,裤子会发烫
C.严冬季节用热水袋取暖
D.用擦酒精的方法使发烧者降温
【答案】B
【解析】做功可以改变物体的内能,一般是机械能与内能之间的相互转化。热传递也可以改变物体的内能,但它是能量的转移过程,发生热传递的两个物体间要存在温度差。从滑梯上滑下的小朋友,由于裤子与滑梯间的摩擦力做功,机械能转化为内能,使裤子的温度升高,这是利用做功来改变内能的。
5.关于内能、热量和温度的关系,下列说法中正确的是(
)
A.物体温度越高,含有的热量也就越多
B.1kg、的水的内能比1kg、的冰的内能大
C.在热传递过程中,热量总是从内能大的物体传向内能小的物体
D.物体吸收热量,温度一定升高
【答案】B
【解析】A.热量是过程量,不能说含有或具有热量,故A错误;
B.1kg、的水变成1kg、的冰时要放出热量凝固放热,所以1kg、的水的内能比1kg、的冰的内能大,故B正确;
C.热传递的条件是:有温度差;热传递的特点是:高温物体放出热量,低温物体吸收热量,热量从高温物体传给低温物体,但内能小的物体温度可能比内能大的物体温度高,因此热量也可能由内能小的物体传给内能大的物体,故C错误;
D.物体吸收热量,温度不一定升高;比如晶体熔化、液体在沸腾过程中,吸热但温度不变,故D错误。
故选B。
6.初温相同,质量也相同的水和铜块(比热容小于水),放出相等的热量后,再将铜块投入水中,会出现(
)
A.铜块放热,水吸热
B.铜块吸热,水放热
C.铜块的内能传递到水里
D.水和铜之间不发生热传递
【答案】B
【解析】铜块和水的质量相同,水的比热容大,放出相等的热量,水的温度降低的少,而初温相同,水的末温高,将铜块投入水中,铜将从水中吸收热量,故B正确。
故选B。
7.把一滴温度较高的蓝墨水滴入冷水中,下列说法错误的是(
)
A.蓝墨水的温度越高,所含的热量越多
B.蓝墨水的温度越高,分子热运动越剧烈
C.蓝墨水放出热量,内能减小
D.杯中的冷水吸收了热量,内能增加
【答案】A。
【解析】解:A、由于热量是一个过程量,所以不能说物体含有多少热量,故A错误;
B、蓝墨水温度越高,分子热运动越剧烈,故B正确;
C、蓝墨水放出热量,内能减小,故C正确;
D、杯中的冷水吸收了热量,内能增加,故D正确。
8.学习了热学知识以后小亮发表了下面的看法。其中正确的是
A.物体吸收热量,温度一定升高
B.水上方的气压降低时,水的沸点会降低
C.扩散现象不仅说明分子在不停地运动,还说明了分子之间有间隙
D.用打气筒给自行车充气时,气筒壁发热主要是活塞与筒壁的摩擦引起的
【答案】C
【解析】解:物体吸热温度可能不变,例如冰熔化成水的过程中,吸热温度不变,故A错误;
B.水的沸点与外界气压有关,气压越低,沸点越低,故B错误;
C.扩散是分子的热运动现象,说明分子在永不停息地做无规则运动、分子间存在间隙,故C正确;
D.给自行车打气,打气筒发热主要是由于压缩空气,活塞对空气做功,机械能转化为内能,内能增加,温度升高,故D错误。
故选C。
9.100g热水和50g冷水混合后(不考虑热量损失),则(
)
A.热水降低的温度等于冷水升高的温度
B.热水降低的温度小于冷水升高的温度
C.热水降低的温度大于冷水升高的温度
D.热水放出的热量小于冷水吸收的热量
【答案】B
【解析】解:当将热水和冷水混合时,若不计热量损失,热水吸收的热量等于冷水放出的热量,即选项D是错误的;
设冷水温度从升高到t,吸收的热量为;热水温度从降低到t,放出的热量为;
不计热损失,,
即:
在上式中,C和t是相同的,由于冷水质量小于热水质量,故冷水所升高的温度大于热水所降低的温度,故答案B是正确的。
故选:B。
热传递过程中高温物体放出热量,低温物体吸收热量,直到最后温度相同。知道热水的质量和初温、冷水的质量和初温,又知道水的比热容,利用热平衡方程,进而可比较出其各自升高个温度。
本题主要考查学生对吸热公式和放热公式的掌握和运用,能据题目中各数据变化情况分析判断即可解决。
10.有两个铜块甲和乙,其中甲的质量大于乙的质量,让它们放出相等的热量后,再相互接触,则(
)
A.热量从甲传到乙
B.热量从乙传到甲
C.它们之间不发生热传递
D.无法确定
【答案】D
【解析】两铁块的比热容相同,由题知它们放出的热量相同,甲的质量大于乙的质量,根据知,甲降低的温度小于乙降低的温度,由于不知道初温的高低,所以无法判断末温度的高低,所以让它们立即接触时,无法判断热传递的方向,故D正确,ABC错误。
故选:D。
11.用一铁钉顶住轮胎气门芯一会儿,胎内压缩气体迅速从气门放出.用手摸一下气门会发现(
)
A.很热,因为气体通过气门时剧烈摩擦导致内能增加
B.很冷,因为气体排出时迅速膨胀做功导致内能减少
C.温度不变,因为放气时气体没有做功过程
D.温度不变,因为放气时气体摩擦做功与膨胀做功相等
【答案】B
【解析】用一铁钉顶住轮胎气门芯一会儿,胎内压缩气体迅速从气门放出时,轮胎内气体膨胀时会对外做功,气体的内能减少,温度降低,所以用手摸气门会发现是冷的,故ACD错误,B正确。
故选B。
12.如图是某物质由液态变为固态过程温度随时间变化的图象下列说法正确的是(
)
A.时刻物体内能为零
B.、时刻物体内能相等
C.时刻物体内能比时小
D.时刻物体分子动能比时大
【答案】D
【解析】A.内能指的是物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子间的势能的总和,所以内能不可能为零,A选项错误;
从图象上可以看出,该图象是晶体的凝固过程,晶体在凝固过程中,不断放出热量,内能减少,t时刻的内能小于t时刻的内能,BC选项错误;
D.t时刻的温度大于t时刻的温度,温度越高,分子无规则运动的动能越大,D选项正确。
二、填空题
13.很多化学反应需要在加热的条件下进行.从物理学的角度看,加热是通过的方式增大反应物的内能,反应物温度越高,分子运动越_____(选填“快”或“慢”).
【答案】热传递、快
14.过春节时,同学们总喜欢放鞭炮,其中有一种鞭炮,不需要用火去点燃,只要稍用力将它甩向地面,鞭炮就可以爆响。鞭炮与地面发生碰撞时,通过方式,使它的内能_____(填“增大”或“减少”)。
【答案】做功;增大..
15.白炽灯通电后灯丝很快发光发热,灯丝内能的改变是通过_____的方式来实现的,发光后的灯泡玻璃也变得很热,玻璃内能的改变是通过____的方式来实现的.
【答案】做功;热传递
16.炮弹里火药气体燃烧产生的高温高压气体炸开弹壳后温度降低,是用____的方法减少了气体的内能;食物放进冰箱后温度降低,是用__________的方法减少了食物的内能。
【答案】做功热传递
【解析】炮弹里火药燃烧产生的高温高压气体炸开弹壳后温度降低,是通过做功的方法减少了气体的内能;
食物放进冰箱后温度降低,是用热传递的方法减少了食物的内能。
故填:做功热传递。
17.物质内部
分子热运动的
能与分子
能的总和,叫做物体的
能。一切物体,不论
都具有内能。同一物体,在相同物态下,温度越高,分子热运动越
,内能越
,物体温度越低时,内能越
。即同一物体的内能的多少与物体的
有关。
【答案】所有;动;势;内;温度高低;快;大;小;温度;
【解析】解:内能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和。
因为物质都是由分子组成的,并且分子在永不停息地做无规则运动,物体的内能跟物体的温度有关,温度越高,物体内部分子无规则运动就越剧烈,物体的内能就越大;同一物体的内能的多少与物体的温度有关。
故答案为:所有;动;势;内;温度高低;快;大;小;温度。
三、解答题
18.如图所示,一辆汽车在快速行驶途中,司机发现有紧急情况,把手中刚吃了一半的馒头向车窗外抛出,然后迅速刹车。司机身体前倾,车向前滑行一段距离,在路面留下轮胎滑过的痕迹,轮胎温度急剧升高。请根据以上情景简要回答下列问题。
快速行驶过程中向车外抛物有什么危害。
刹车时司机身体前倾的原因。
从能量转化的角度解释轮胎温度升高的原因。
【答案】答:影响动能的因素是质量和速度,质量一定时,速度越大,动能越大,所以车在快速行驶过程中向车外抛物时,物体的动能大,做功多,容易将外面的物体砸坏;
车行驶时司机随车一起向前运动,急刹车时司机的下半身随车停下,而司机的上半身由于惯性仍保持向前运动的状态,所以司机会向前倾倒。
紧急刹车时,车轮在地面上克服摩擦做功,并将机械能转化为内能,因此轮胎表面温度急剧升高产生冒烟现象,这是通过做功的方法使轮胎的内能增加。
【解析】影响动能的因素是质量和速度;
一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持匀速直线运动状态或者静止状态的性质就是惯性。
车轮在地面上摩擦,汽车克服摩擦做功,轮胎温度升高,说明机械能转化为轮胎的内能
本题通过常见的现象考查了对动能、惯性的理解和应用以及做功改变内能的知识点,相对比较简单,属于基础题。
19.为了比较水和空气哪个的导热性能好,小明用两个相同的牛奶瓶,都装入热牛奶,一个放在温度与室温相同的水中,另一个就放在空气中,为了尽量减少其他因素的影响,他把两个瓶都用木块垫起来,放在同一桌面上。如图所示,实验时他每隔一定的时间记录一次甲、乙两温度计的示数,得到的数据如下表:
时间
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
甲的示数
70
60
53
47
42
39
37
35
34
33
乙的示数
70
66
61
58
55
52
50
48
46
44
对甲、乙两个瓶中的牛奶,小明要控制它们哪些量相同?
____________
小明通过实验,得到的正确结论是什么?______
进一步分析表中甲的示数,小明又发现,在冷却过程中,牛奶冷却的快慢前后并不一致,是越来越______的。小明想用“冷却速度”用字母V代表来描述液体冷却的快慢程度,请你给这个物理量下个定义:______叫做冷却速度。
小明又仔细分析了表格中的数据,认识到牛奶冷却的快慢还会受到______的影响。
根据中的分析,小明终于找到了一个使物体快速冷却的办法,并且举一反三,明白了工业生产中使用流水喷淋法如表冷却高温物体的好处,请你也试着写出其中的两个好处。
______;______。
流水喷淋法的工作过程:如图通过喷头,大量细小的水珠源源不断地喷洒在高温物体上,落水收集后通过冷却塔再循环使用。
【答案】质量初温水的导热性能比空气强慢液体单位时间内降低的温度温度可以使高温物体各部分均匀冷却冷却水可以通过流动散热,起到更好的冷却作用
【解析】解:在研究空气和水的导热性时,应该保证其它条件相同,即水的质量和水的初温;
由表格可知,甲、乙最后的温度都等于室温,为;乙盐水的初温是,经过18分钟后,乙盐水瓶温度为,所以降低了;而甲盐水在相同的时间内降低的温度为;这说明空气的导热性比水的导热性差;
当实验时间较长时,相同时间内牛奶降温的速度逐渐变慢,就是指冷却速率变慢。
由于随着牛奶温度下降,周围水的温度在升高,使牛奶冷却的速度变慢,因此牛奶冷却的快慢还会受到温度的影响。
使用图中装置有许多好处,例如:可以使高温物体各部分均匀冷却;冷却水可以通过流动散热,起到更好的冷却作用。
故答案为:
质量初温
水的导热性能比空气强
慢液体单位时间内降低的温度
温度差
可以使高温物体各部分均匀冷却;冷却水可以通过流动散热,起到更好的冷却作用。
在研究空气和水的导热性时需要控制瓶子中水的质量和初温相同,然后可以通过在相同的时间内比较温度下降的快慢或下降相同的温度比较所需要时间的长短来比较它们的导热性能。
解决此类问题要结合影响导热性能的因素利用控制变量法进行分析解答。同时也要结合物理知识,要求对所给装置进行具体分析。