内容正文:
第3节 内能
目录
题型分组练 2
题型01 内能的概念 2
题型02 影响内能大小的因素 2
题型03 热量 3
题型04 热传递改变物体的内能 3
题型05 做功改变物体的内能 4
题型06 温度、内能与热量的辨析 5
创新拓展练 5
链接中考 7
新题快递 8
题型分组练
题型01 内能的概念
1. 分子因热运动而具有的能量叫_________,由于分子之间的相互作用而具有的势能叫________。构成物体的所有分子,以上两种能量的总和叫做物体的 ______,它的单位是_____。
2.下列关于物体内能的说法中正确的是( )
A.内能和温度有关,所以0℃的水没有内能 B.物体运动速度越大,内能越大
C.静止的物体没有动能,但有内能 D.温度高的物体一定比温度低的物体内能大
3. 下列关于物体内能的几种说法中正确的是( )
A.水有内能,冰没有内能
B.水蒸气具有的内能一定比水具有的内能大
C.一杯水放在高处比放在低处时具有的内能大
D.一杯水的温度越高,它具有的内能越大
题型02 影响内能大小的因素
4. 温度为-10℃ 的冰块(选填“具有”或“没有”)内能。质量相同的100℃水蒸气和100℃水,温度 大,内能 大(后两空均选填“水蒸气”、“水”或“一样”)。
5. 关于内能,下列说法正确的是( )
A.0℃的冰没有内能 B.物体温度升高,内能一定增大
C.物体内能是所有分子动能的总和 D.-5℃的物体一定比5℃的物体的内能少
6. 如下图所示,四杯水中内能最大的是( )
A B C D
7.如图所示为注射器,小明缓慢推压活塞,数显温度计显示注射器内密封的气体温度不变,此过程密封气体的分子势能变化忽略不计,下列说法正确的是( )
A.内能减少 B.分子动能一定增加 C.内能不变 D.分子动能一定减少
题型03 热量
8.热量
(1)概念:在热传递过程中,传递______的多少叫做热量;
(2)热量是一个过程量。热量反映了热传递过程中,内能转移的多少,是一个过程量。所以在热量前面只能用“放出”或“吸收”,绝对不能说某物体含有多少热量,也不能说某物体的热量是多少;
(3)热量的国际单位制单位: (J)。
9.热量是一个过程量,只能说 或 热量,不能说 或 热量。(后四空均选填“含有”“具有”“吸收”或“放出”)
10.关于温度、内能和热量,下列说法正确的( )
A.物体温度越低,分子运动越剧烈,扩散越快
B.物体温度越高,含有的热量越多
C.石蜡在熔化时吸收热量,内能增加
D.一个物体吸收热量时,温度一定升高
题型04 热传递改变物体的内能
11.“三月三”假期,小龙和家人一起制作艾叶糍粑,用锅蒸糍粑时是利用 方式增大糍粑的内能,打开锅盖就闻到艾叶的阵阵清香,说明分子在不停地做 运动。
12. 下列事例中,用热传递的方式来改变物体内能的是( )
A.古人钻木取火 B.冬天双手摩擦取暖
C.一杯热水慢慢变凉 D.人从滑梯滑下臀部发热
13. 根据南宋《武林旧事》记载,最早的月饼出自笼屉,湖北省部分地区还保留着用蒸笼“蒸”月饼的传统习俗。下列实例中与“蒸”月饼改变内能方式不同的是( )
A.图甲中,炉火烧水 B.图乙中,搓手取暖
C.图丙中,用暖手宝暖手 D.图丁中,热鸡蛋放在冷水中冷却
题型05 做功改变物体的内能
14. 下列实例中属于做功改变物体内能的是( )
A.用热水袋取暖 B.钻木取火 C.热水温牛奶 D.喝冷饮解暑
15. 2023年5月30日,我国搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭发射圆满成功。火箭在大气层中上升时,箭体表面的温度升高,这是由于火箭( )
A.从周围的空气吸热 B.表面保护材料熔化吸热
C.克服空气摩擦做功 D.周围空气中水蒸气液化放热
16. 把一薄壁金属管固定在支架上,金属管中装一些酒精,然后用软木塞塞紧。用橡皮条缠绕在金属管上,迅速来回拉动橡皮条,过一会儿会看到软木塞被顶开,如图所示。下列说法正确的是( )
A.来回拉动橡皮条,使金属管的温度升高,这是通过热传递方式改变金属管的内能
B.酒精温度升高,这是通过做功方式改变酒精内能
C.酒精蒸气将木塞顶开的过程,酒精蒸气的内能减小
D.酒精蒸气将木塞顶开的过程,酒精蒸气的机械能转化为木塞的内能
17. 如图所示,现有一个大口玻璃瓶,瓶底装有少量的水,用塞子塞紧瓶口,利用打气筒通过塞子上的橡胶管往瓶里打气。
(1)反复向瓶内打气,会看到瓶塞从瓶口跳出来,同时瓶内出现了 ;
(2)产生以上现象的原因是:反复往瓶内打气,使瓶内气压过大,瓶内空气膨胀对塞子做功,使空气的内能 ,温度降低,瓶内空气中的水蒸气 (填物态变化)成小水珠;
(3)利用此实验可以验证的一个物理道理是:物体对外做功,本身内能会 。
题型06 内能与热量的辨析
18. 关于温度、热量、内能,以下说法正确的是( )
A.0℃的冰没有内能 B.水沸腾时吸收热量,温度保持不变
C.物体的温度越低,所含的热量越少 D.温度不变,物体的内能就一定不变
19. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.温度高的物体含有的热量一定多 B.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
C.热胀冷缩中的“冷热”是指内能 D.物体的温度升高,内能一定增大
20. 在物理学中常提到的“热”学,通常有“内能”“温度”和“热量”等含义,请将下列“热”的含义填入空格内。
(1)今天天气很热,这里的“热”是指 ;
(2)液体蒸发吸热,这里的“热”是指 ;
(3)摩擦生热,这里的“热”是指 。
创新拓展练
21.镓是灰蓝色或银白色的金属,元素符号Ga,它的熔点是29. 7℃,沸点是2403℃。如图所示,一块金属镓放在手心,温度由20℃升高到29. 7℃并保持一段时间后升温至36℃。在此过程中下列说法中正确的是( )
A.镓的分子动能保持不变 B.镓的内能先增大后不变再增大
C.镓吸收热量,内能不断增大 D.镓从手吸热的原因是手的内能大于镓的内能
22.用气筒打气时筒壁会发热,小华认为主要是活塞与筒壁摩擦导致的,小宇认为主要是活塞压缩气体做功导致的,下列实验方案中,能够验证他们猜想的是( )
A.用同一气筒向电瓶车和汽车的轮胎内各打气50下,比较筒壁的温度变化
B.用不同气筒向电瓶车和汽车的轮胎内各打气50下,比较筒壁的温度变化
C.用同一气筒空打50下和向汽车轮胎内打气50下,比较筒壁的温度变化
D.用同一气筒空打5下和向自行车轮胎内打气5下,比较筒壁的温度变化
23. 某种晶体在熔化过程中温度随时间变化的图象如图所示,在第10min该物质处于 态。(选填:固/液/固液共存);若此时停止加热该晶体。则它的温度将会 (升高、降慢、不变)。这是通过 的方式改变内能。
24. 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(壶的内部没有水)、数字式温度计、小叶轮等进行实验。实验步骤一:他们先测出壶内空气的温度(如图中a图所示);步骤二:接着手压活塞快速打气,并测出喷雾器内部的气体温度(如图中b图所示);步骤三:然后打开喷嘴处的阀门,迅速放出壶内的气体吹动小叶轮旋转,并测出喷雾器内部的气体温度(如图中c图所示)。
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。
(1)比较(a)和(b)两图可知: ;
(2)比较(b)和(c)两图可知: 。
25. 如图甲所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一团小棉花,把活塞迅速压下去,棉花被点燃。如图乙所示,瓶内装有一些水,用瓶塞将瓶口塞紧,瓶塞通过导管与打气筒相连。用打气筒给瓶中打气,当瓶塞跳起来时,瓶口周围冒“白气”。
(1)甲、乙两实验说明 可以改变内能;
(2)在甲实验中,把活塞迅速压下去时棉花被点燃,说明筒内空气的温度 ,内能 。(均填“增大”、“减小”、“不变”、“升高”或“降低”)这是将 能转化 能;
(3)如图丙所示,B是一个被销钉锁住的活塞,汽缸A密封有压缩空气,C是一支温度计。若活塞与汽缸壁之间没有摩擦,当把销钉K拔出后,将观察到活塞向右移动,温度计的示数 (填“变大”“、变小”或“不变”),你的分析依据是 。
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26.(2024·广东·中考真题)如图是古代省油灯的示意图。它下层盛水,能减慢上层油的消耗。点灯后,水在升温的过程中( )
A.吸热,内能增加 B.吸热,内能减少
C.放热,内能增加 D.放热,内能减少
27.(2024·福建·中考真题)“煮”的篆体写法如图。表示用火烧煮食物。下列实例与“煮”在改变物体内能的方式上相同的是( )
A.热水暖手 B.钻木取火 C.搓手取暖 D.擦燃火柴
28.(2024·山西·中考真题)二氧化碳(CO2)爆破技术是现代工程建设中非常环保的技术。起爆前高压泵将CO2压缩成高压气体,液化后输入爆破筒内。如图所示,爆破时电加热管发热,使筒内的液态CO2迅速汽化,形成的高压气体从泄气孔中喷出,实施爆破。下列说法正确的是( )
A.高压泵压缩CO2,气体内能增大,温度降低
B.高压泵压缩CO2,气体内能减小,温度升高
C.高压CO2气体喷出时,内能增大,温度升高
D.高压CO2气体喷出时,内能减小,温度降低
29.(2024·青海·中考真题)我们常吃的月饼是在烤箱里“烤”的,但根据南宋《武林旧事》记载,最早的月饼出自笼屉,青海就保留着用蒸笼“蒸”月饼的传统习俗。下列情境中,改变物体内能的方式与“蒸”“烤”相同的是( )
A.弯折铁丝 B.钻木取火 C.压缩空气 D.酒精灯加热
30.(2024·宁夏·中考真题)下列实例中属于做功改变物体内能的是( )
A.图甲中,炉火烧水 B.图乙中,搓手取暖
C.图丙中,用暖手宝暖手 D.图丁中,热鸡蛋放在冷水中冷却
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31. (2025·山东威海·二模)如图1所示,下列与“热”有关的说法中正确的是( )
A.南极冰山没有内能
B.散热器风扇上的灰尘,不影响散热效果
C.电暖器内装油而不装水,主要是因为油吸热时温度变化特别明显
D.金属在熔化过程中,吸收热量,内能增加,温度升高
32.(2025·青岛·一模)两名足球运动员碰撞后都会感觉疼痛,这是因为物体间力的作用是 的;碰撞导致某些软组织挫伤后,医生会将氯乙烷药液喷射在伤处,在常温、常压下,药液在皮肤表面迅速变成气体,药液因发生 (填物态变化名称)现象而 大量的热量,使受伤部位内能 ,温度降低,导致皮下毛细血管收缩而停止出血,同时降低痛感。
33.(24-25九年级上·湖北期末)2024年4月,世界首套 300MW 级压气储能电站——湖北应城压气储能电站示范工程并网成功,如图所示。其工作原理是:利用电网负荷低谷时的剩余电力驱动电动压缩机压缩空气,将其储存在高压密封设施内,在用电高峰释放压缩空气驱动膨胀机带动发电机发电。以下分析正确的是( )
A.储能过程中,压缩空气做功,空气内能减小
B.储能过程中,电能最终转化为化学能
C.释能过程中,空气膨胀做功,其内能增大
D.释能过程中,内能最终转化为电能
34.(2025·陕西一模)“星星之火,可以燎原”。在红军长征途中,战士们需要生火做饭和取暖。战士们通过如图所示的打火镰打击火石,溅出火星,引燃火绒得到明火。下列说法正确的是( )
A.溅出的火星不是光源
B.火绒燃烧后含有的热量增大
C.战士在火堆旁取暖,是通过做功的方式改变内能的
D.饭熟后闻到饭香是因为分子在不停地做无规则运动
35. (2025·广东珠海·一模)小明发现夏天经过太阳的暴晒后,位于顶楼的屋内非常闷热,于是开展了“设计隔热房屋”跨学科实践活动。
(1)为了比较材料的隔热性能,小明找到厚度 (选填“相等”或“不相等”)的三种材料,制成大小、形状和结构均相同的房屋模型,用白炽灯模拟太阳光,房屋位置如图甲所示,将温度传感器分别放在房屋模型 (选填“内部”或“外部””)的相同位置;
(2)甲图中三个小屋的摆放位置不合理,原因是没有控制灯到屋顶的 相等;
(3)优化实验方案后进行实验,温度传感器的示数随时间变化如图乙所示,根据图像分析,小明可以选用 作为屋顶隔热材料,其原因是在相同时间内,温度传感器示数变化较 (选填“大”或“小”)。请再举出一个生活中利用该材料隔热的例子: 。
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第3节 内能
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题型分组练 2
题型01 内能的概念 2
题型02 影响内能大小的因素 3
题型03 热量 4
题型04 热传递改变物体的内能 5
题型05 做功改变物体的内能 6
题型06 温度、内能与热量的辨析 7
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题型01 内能的概念
1. 分子因热运动而具有的能量叫_________,由于分子之间的相互作用而具有的势能叫________。构成物体的所有分子,以上两种能量的总和叫做物体的 ______,它的单位是_____。
【答案】动能,分子势能,内能,焦耳。
【解析】组成物质的分子在永不停息地做无规则运动,所以分子具有动能;分子之间存在相互作用力,所以分子具有分子势能。构成物质的所有分子的动能与分子势能之和就是物体的内能。内能的单位与功、能量的单位相同,都是焦耳。
2.下列关于物体内能的说法中正确的是( )
A.内能和温度有关,所以0℃的水没有内能
B.物体运动速度越大,内能越大
C.静止的物体没有动能,但有内能
D.温度高的物体一定比温度低的物体内能大
【答案】C
【解析】A.一切物体的分子都在不停地做无规则运动,所以物体温度再低也有内能,所以0℃的物体也有内能,故A错误;
B.物体运动的越快,物体的动能越大,物体内能不一定大,故B错误;
C.内能是指物体内所有分子动能和分子势能的总和,所以静止的物体没有动能,但有内能,故C正确;
D.内能的大小物体的温度和质量有关,只知道温度不能判断,故温度高的物体不一定比温度低的物体内能大,故D错误。
故选C。
3. 下列关于物体内能的几种说法中正确的是( )
A.水有内能,冰没有内能
B.水蒸气具有的内能一定比水具有的内能大
C.一杯水放在高处比放在低处时具有的内能大
D.一杯水的温度越高,它具有的内能越大
【答案】D
【解析】A.任何物体都具有内能,冰当然也具有内能,故A错误;
B.内能大小不仅与温度有关,还与物体的分子机构、质量等因素有关,故水蒸气的内能与水的内能无法比较,故B错误;
C.一杯水放在高处比放在低处时具有的重力势能大,但内能不变,故C错误;
D.物体的内能与温度有关,温度越高,内能越大,确定的一杯水,在温度变高时,内能会增大,故D正确。
故选D。
题型02 影响内能大小的因素
4. 温度为-10℃ 的冰块(选填“具有”或“没有”)内能。质量相同的100℃水蒸气和100℃水,温度 大,内能 大(后两空均选填“水蒸气”、“水”或“一样”)。
【答案】具有 一样 水蒸气
【解析】 分子热运动具有分子动能,分子间存在相互作用力,凭借其相对位置而具有能叫分子势能,物体内所有分子动能和分子势能的总和叫做物体的内能。
任何物体都具有内能,故-10℃的冰块具有内能。
质量相同的100℃水蒸气和100℃水,温度都是100℃,温度一样大。
100℃水变成100℃水蒸气需要吸收热量,故质量相同的100℃水蒸气的内能比100℃水的内能大。
5. 关于内能,下列说法正确的是( )
A.0℃的冰没有内能
B.物体温度升高,内能一定增大
C.物体内能是所有分子动能的总和
D.-5℃的物体一定比5℃的物体的内能少
【答案】B
【详解】A.一切物体都具有内能,所以0℃的冰仍具有内能,故A错误;
B.物体的内能与温度有关,同一物体温度越高,内能越大,故B正确;
C.内能是物体所有分子动能和分子势能的总和,故C错误;
D.影响内能大小的因素是质量、温度和状态,-5℃的物体虽然比5℃的物体的温度低,但它们的质量大小,状态均未知,不能确定-5℃的的物体内能一定比5℃的物体内能少,故D错误。
故选B。
6. 如下图所示,四杯水中内能最大的是( )
A B C D
【答案】D
【详解】物体的内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能之和,物体的质量越大,温度越高,内能越大;对比各图,质量最大为200g,温度最高为60℃。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
7.如图所示为注射器,小明缓慢推压活塞,数显温度计显示注射器内密封的气体温度不变,此过程密封气体的分子势能变化忽略不计,下列说法正确的是( )
A.内能减少 B.分子动能一定增加 C.内能不变 D.分子动能一定减少
【答案】C
【详解】温度越高,分子无规则运动越剧烈,由题可知,气体温度不变,则分子动能不变,分子势能变化忽略不计,所以,气体的内能不变,故C正确,ABD错误。故选C。
题型03 热量
8.热量
(1)概念:在热传递过程中,传递______的多少叫做热量;
(2)热量是一个过程量。热量反映了热传递过程中,内能转移的多少,是一个过程量。所以在热量前面只能用“放出”或“吸收”,绝对不能说某物体含有多少热量,也不能说某物体的热量是多少;
(3)热量的国际单位制单位: (J)。
【答案】 能量 焦耳
【详解】(1)在热传递过程中,传递能量的多少叫做热量。
(3)热量的国际单位是焦耳,符号是J。
9.热量是一个过程量,只能说 或 热量,不能说 或 热量。(后四空均选填“含有”“具有”“吸收”或“放出”)
【答案】 吸收 放出 含有 具有
【详解】物理学中,热量表示热传递过程中传递能量的多少。热量用符号Q表示。热量的单位时焦耳,简称焦,用符号J表示。由于热量是过程量,只能说吸收或放出热量,不能说含有或具有热量。
10.关于温度、内能和热量,下列说法正确的( )
A.物体温度越低,分子运动越剧烈,扩散越快
B.物体温度越高,含有的热量越多
C.石蜡在熔化时吸收热量,内能增加
D.一个物体吸收热量时,温度一定升高
【答案】C
【详解】A.因为分子的热运动与温度有关,温度越高,分子的热运动越剧烈,扩散现象也就越快。所以物体温度越低,分子运动应该越不剧烈,扩散越慢。故A错误;
B.热量是一个过程量,它描述的是热传递过程中内能的转移量,而不是物体“含有”或“具有”的热量。故B错误;
C.因为物质在熔化过程中,无论是晶体还是非晶体,都需要吸收热量,从而使物质从固态转变为液态。这个过程中,物质的温度可能保持不变(如晶体熔化),也可能升高(如非晶体熔化),但内能一定是增加的。石蜡是非晶体,在熔化时吸收热量,温度不断升高,内能增加。故C正确;
D.晶体在熔化过程中吸收热量,但温度保持不变;又如,液体在沸腾过程中吸收热量,但温度也保持不变。因此一个物体吸收热量时,温度不一定升高。故D错误。
故选 C。
题型04 热传递改变物体的内能
11.“三月三”假期,小龙和家人一起制作艾叶糍粑,用锅蒸糍粑时是利用 方式增大糍粑的内能,打开锅盖就闻到艾叶的阵阵清香,说明分子在不停地做 运动。
【答案】 热传递 无规则
【解析】用锅蒸糍粑时,糍粑吸收热量,温度升高,内能变大,所以糍粑是通过热传递的方式改变了内能。
打开锅盖就闻到艾叶的阵阵清香,这属于扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动。
12. 下列事例中,用热传递的方式来改变物体内能的是( )
A.古人钻木取火 B.冬天双手摩擦取暖
C.一杯热水慢慢变凉 D.人从滑梯滑下臀部发热
【答案】C
【详解】A.古人钻木取火,克服摩擦做功,属于用做功的方式改变物体的内能,故A不符合题意;
B.冬天双手摩擦取暖,克服摩擦做功,属于用做功的方式改变物体的内能,故B不符合题意;
C.一杯热水慢慢变凉,热水放出热量,通过热传递的方式改变物体的内能,故C符合题意;
D.人从滑梯滑下臀部发热,克服摩擦做功,属于用做功的方式改变物体的内能,故D不符合题意。
故选C。
13. 根据南宋《武林旧事》记载,最早的月饼出自笼屉,湖北省部分地区还保留着用蒸笼“蒸”月饼的传统习俗。下列实例中与“蒸”月饼改变内能方式不同的是( )
A.图甲中,炉火烧水 B.图乙中,搓手取暖
C.图丙中,用暖手宝暖手 D.图丁中,热鸡蛋放在冷水中冷却
【答案】B
【详解】“蒸”月饼时,月饼吸收热量,内能增加,是通过热传递改变了月饼的内能。
A.图甲中,炉火烧水,水吸收热量,内能增加,是通过热传递的方式改变水的内能,故A不符合题意;
B.图乙中,搓手取暖,克服摩擦做功,机械能转化为内能,是通过做功的方式改变手的内能,故B符合题意;
C.图丙中,用暖手宝暖手,手吸收热量,内能增加,是通过热传递的方式改变手的内能,故C不符合题意;
D.图丁中,热鸡蛋放在冷水中冷却,水吸收热量,内能增加,鸡蛋放出热量,内能减小,是通过热传递的方式改变物体的内能,故D不符合题意;
故选B。
题型05 做功改变物体的内能
14. 下列实例中属于做功改变物体内能的是( )
A.用热水袋取暖 B.钻木取火 C.热水温牛奶 D.喝冷饮解暑
【答案】B
【解析】A.热水袋取暖,人体吸收热量,内能增加,属于热传递改变物体内能,故A不符合题意;
B.钻木取火,克服摩擦做功,通过做功的方式改变物体的内能,故B符合题意;
C.热水温牛奶,牛奶从热水吸收热量,是通过热传递改变物体的内能,故C不符合题意;
D.喝冷饮时,冷饮吸收热量,内能增加,通过热传递的方式改变内能,故D不符合题意。
故选B。
15. 2023年5月30日,我国搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭发射圆满成功。火箭在大气层中上升时,箭体表面的温度升高,这是由于火箭( )
A.从周围的空气吸热 B.表面保护材料熔化吸热
C.克服空气摩擦做功 D.周围空气中水蒸气液化放热
【答案】C
【详解】火箭在大气层中上升时,箭体与空气发生摩擦,克服空气摩擦做功,内能增大,温度升高,故C符合题意,故ABD不符合题意。故选C。
16. 把一薄壁金属管固定在支架上,金属管中装一些酒精,然后用软木塞塞紧。用橡皮条缠绕在金属管上,迅速来回拉动橡皮条,过一会儿会看到软木塞被顶开,如图所示。下列说法正确的是( )
A.来回拉动橡皮条,使金属管的温度升高,这是通过热传递方式改变金属管的内能
B.酒精温度升高,这是通过做功方式改变酒精内能
C.酒精蒸气将木塞顶开的过程,酒精蒸气的内能减小
D.酒精蒸气将木塞顶开的过程,酒精蒸气的机械能转化为木塞的内能
【答案】C
【详解】A.拉动皮条克服摩擦力做功,是将机械能转化为内能,这是通过做功方式改变金属管内能。故A错误;
B.酒精从金属管吸收热量,内能增加,温度升高,这是通过热传递改变物体的内能。故B错误;
CD.塞子被酒精蒸汽顶出,是管内酒精蒸汽膨胀对塞子做功,酒精蒸汽内能转化为木塞的机械能,酒精蒸汽的内能减小,故C正确,D错误。
故选C。
17. 如图所示,现有一个大口玻璃瓶,瓶底装有少量的水,用塞子塞紧瓶口,利用打气筒通过塞子上的橡胶管往瓶里打气。
(1)反复向瓶内打气,会看到瓶塞从瓶口跳出来,同时瓶内出现了 ;
(2)产生以上现象的原因是:反复往瓶内打气,使瓶内气压过大,瓶内空气膨胀对塞子做功,使空气的内能 ,温度降低,瓶内空气中的水蒸气 (填物态变化)成小水珠;
(3)利用此实验可以验证的一个物理道理是:物体对外做功,本身内能会 。
【答案】 白雾 减小 液化 减小
【详解】(1)当塞子从瓶口跳起来时,可以看到的现象是瓶内会出现白雾。
(2)瓶内的空气膨胀对瓶塞做功时,空气的内能转化为机械能,其内能减小,温度降低,使瓶内空气中的水蒸气液化成小水珠,从而形成白雾。
(3)根据上述实验及其它大量实验可以得出的结论是:物体对外做功,内能减小,温度降低。
题型06 内能与热量的辨析
18. 关于温度、热量、内能,以下说法正确的是( )
A.0℃的冰没有内能 B.水沸腾时吸收热量,温度保持不变
C.物体的温度越低,所含的热量越少 D.温度不变,物体的内能就一定不变
【答案】B
【解析】A.一切物体都具有内能,0℃的冰也具有内能,故A错误;
B.根据沸腾的特点可知,水沸腾时吸收热量,但是温度保持在沸点不变,故B正确;
C.热量是过程量,不能用含有来进行描述,故C错误;
D.温度不变,物体的内能可能改变,如晶体熔化时吸热,温度不变,但内能增大,故D错误。
故选B。
19. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.温度高的物体含有的热量一定多 B.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
C.热胀冷缩中的“冷热”是指内能 D.物体的温度升高,内能一定增大
【答案】D
【详解】A.热量是一个过程量,只能说吸收或者放出热量,不能说含有或者具有热量,故A错误;
B.热量总是从高温物体传向低温物体,或者从同一物体的高温部分传向低温部分,内能的大小与物体质量、温度和状态有关,所以内能大的温度不一定高,故B错误;
C.热胀冷缩中的“冷热”是指温度,故C错误;
D.改变内能的两种方式,热传递和做功,不管哪一种,只要物体温度升高,内能都是增大的,故D正确。
故选D。
20. 在物理学中常提到的“热”学,通常有“内能”“温度”和“热量”等含义,请将下列“热”的含义填入空格内。
(1)今天天气很热,这里的“热”是指 ;
(2)液体蒸发吸热,这里的“热”是指 ;
(3)摩擦生热,这里的“热”是指 。
【答案】 温度 热量 内能
【详解】(1)今天天气很热,描述的是天气的冷热程度,所以这里的“热”是指温度。
(2)液体蒸发吸热,是指液体在发生蒸发现象时,要吸收热量,所以这里的“热”是指热量。
(3)摩擦生热,是指物体之间相互摩擦,温度升高,内能增大,所以这里的“热”是指内能。
创新拓展练
21.镓是灰蓝色或银白色的金属,元素符号Ga,它的熔点是29. 7℃,沸点是2403℃。如图所示,一块金属镓放在手心,温度由20℃升高到29. 7℃并保持一段时间后升温至36℃。在此过程中下列说法中正确的是( )
A.镓的分子动能保持不变 B.镓的内能先增大后不变再增大
C.镓吸收热量,内能不断增大 D.镓从手吸热的原因是手的内能大于镓的内能
【答案】C
【详解】A.镓的温度升高了,分子的热运动加剧了,分子动能增大。故A错误;
B.镓在熔化过程中温度保持不变,但仍从手上吸收热量,它的内能是持续增大的。故B错误;
C.整个过程 ,镓的温度低于手的温度,始终从手上吸热,内能不断增大。故C正确。
D.镓从手上吸热,是因为手的温度高于镓的温度,而不是手的内能大于镓的内能。故D错误。
故选C。
22.用气筒打气时筒壁会发热,小华认为主要是活塞与筒壁摩擦导致的,小宇认为主要是活塞压缩气体做功导致的,下列实验方案中,能够验证他们猜想的是( )
A.用同一气筒向电瓶车和汽车的轮胎内各打气50下,比较筒壁的温度变化
B.用不同气筒向电瓶车和汽车的轮胎内各打气50下,比较筒壁的温度变化
C.用同一气筒空打50下和向汽车轮胎内打气50下,比较筒壁的温度变化
D.用同一气筒空打5下和向自行车轮胎内打气5下,比较筒壁的温度变化
【答案】C
【详解】A.向电瓶车和汽车的轮胎内各打气50下,都会有压缩气体和摩擦筒壁,无法比较,故A不符合题意;
B.要控制用同一气筒,并且向电瓶车和汽车的轮胎内各打气50下,都会有压缩气体和摩擦筒壁,无法比较,故B不符合题意;
C.空打只有摩擦筒壁,无压缩气体,向汽车轮胎内打气有压缩气体,比较筒壁的温度变化可以验证猜想,故C符合题意;
D.打气5次太少,温度变化不明显,故D不符合题意。
故选C。
23. 某种晶体在熔化过程中温度随时间变化的图象如图所示,在第10min该物质处于 态。(选填:固/液/固液共存);若此时停止加热该晶体。则它的温度将会 (升高、降慢、不变)。这是通过 的方式改变内能。
【答案】 固液共存 不变 热传递
【详解】读图象可知,该晶体从第6分钟开始熔化,到第14分钟熔化完毕。第10分钟,物质正在熔化,处于固液共存状态。
当停止对物质加热后,正在熔化的物质停止熔化,此时物质温度为340摄氏度,会向外界放热。此时部分液体会凝固成为固体,但温度保持在凝固点不变。
高温物体将内能传递给低温物体,本身内能减小。这是通过热传递的方式改变内能。
24. 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(壶的内部没有水)、数字式温度计、小叶轮等进行实验。实验步骤一:他们先测出壶内空气的温度(如图中a图所示);步骤二:接着手压活塞快速打气,并测出喷雾器内部的气体温度(如图中b图所示);步骤三:然后打开喷嘴处的阀门,迅速放出壶内的气体吹动小叶轮旋转,并测出喷雾器内部的气体温度(如图中c图所示)。
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。
(1)比较(a)和(b)两图可知: ;
(2)比较(b)和(c)两图可知: 。
【答案】 外界对气体做功,气体内能增加 气体对外界做功,气体内能减小
【详解】(1)比较(a)和(b)图,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(b)和(c)图,气体被放出,使得小叶轮转动,即气体对外界做功,此时,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。
25. 如图甲所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一团小棉花,把活塞迅速压下去,棉花被点燃。如图乙所示,瓶内装有一些水,用瓶塞将瓶口塞紧,瓶塞通过导管与打气筒相连。用打气筒给瓶中打气,当瓶塞跳起来时,瓶口周围冒“白气”。
(1)甲、乙两实验说明 可以改变内能;
(2)在甲实验中,把活塞迅速压下去时棉花被点燃,说明筒内空气的温度 ,内能 。(均填“增大”、“减小”、“不变”、“升高”或“降低”)这是将 能转化 能;
(3)如图丙所示,B是一个被销钉锁住的活塞,汽缸A密封有压缩空气,C是一支温度计。若活塞与汽缸壁之间没有摩擦,当把销钉K拔出后,将观察到活塞向右移动,温度计的示数 (填“变大”“、变小”或“不变”),你的分析依据是 。
【答案】 做功 升高 增大 机械 内 变小 汽缸中空气对外做功,内能减小,温度降低
【详解】(1)(2)甲实验,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花,把活塞迅速压下去,我们会看到棉花燃烧的现象,这一过程中活塞对瓶内气体做功,气体的温度升高,内能增加,机械能转化为内能;乙实验,当瓶塞跳起时,同时还能看到瓶口出现“白雾”的现象,说明水蒸气对塞子做功,内能减少,温度降低,内能转化为机械能;甲、乙两实验说明做功可以改变内能。
(3)当把销钉K拔出后,汽缸A内的压缩空气对活塞做功,空气内能转化为活塞的机械能;空气内能减少,温度降低,所以温度计的示数变小。
链接中考
26.(2024·广东·中考真题)如图是古代省油灯的示意图。它下层盛水,能减慢上层油的消耗。点灯后,水在升温的过程中( )
A.吸热,内能增加 B.吸热,内能减少
C.放热,内能增加 D.放热,内能减少
【答案】A
【详解】改变物体内能的方式有两种:做功和热传递。点灯后,水在升温的过程中,水吸收热量,内能增加,是通过热传递的方式改变水的内能。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
27.(2024·福建·中考真题)“煮”的篆体写法如图。表示用火烧煮食物。下列实例与“煮”在改变物体内能的方式上相同的是( )
A.热水暖手 B.钻木取火 C.搓手取暖 D.擦燃火柴
【答案】A
【详解】“煮”的篆体写法如图。表示用火烧煮食物,这是通过热传递改变内能;
A.热水暖手,这是通过热传递改变内能,与“煮”在改变物体内能的方式上相同,故A符合题意;
BCD.钻木取火、搓手取暖、擦燃火柴,这是通过做功改变内能,与“煮”在改变物体内能的方式上不相同,故BCD不符合题意。
故选A。
28.(2024·山西·中考真题)二氧化碳(CO2)爆破技术是现代工程建设中非常环保的技术。起爆前高压泵将CO2压缩成高压气体,液化后输入爆破筒内。如图所示,爆破时电加热管发热,使筒内的液态CO2迅速汽化,形成的高压气体从泄气孔中喷出,实施爆破。下列说法正确的是( )
A.高压泵压缩CO2,气体内能增大,温度降低
B.高压泵压缩CO2,气体内能减小,温度升高
C.高压CO2气体喷出时,内能增大,温度升高
D.高压CO2气体喷出时,内能减小,温度降低
【答案】D
【详解】AB.高压泵压缩CO2,此时对气体做功,因此气体内能增大,温度升高,故AB错误;
CD.高压CO2气体喷出时,气体对外做功,内能减小,温度降低,故C错误,D正确。
故选D。
29.(2024·青海·中考真题)我们常吃的月饼是在烤箱里“烤”的,但根据南宋《武林旧事》记载,最早的月饼出自笼屉,青海就保留着用蒸笼“蒸”月饼的传统习俗。下列情境中,改变物体内能的方式与“蒸”“烤”相同的是( )
A.弯折铁丝 B.钻木取火 C.压缩空气 D.酒精灯加热
【答案】D
【详解】“蒸”“烤”是通过热传递改变内能;
A.弯折铁丝时对铁丝做功,是通过做功的方式改变内能,故A不符合题意;
B.钻木取火时克服摩擦做功,是通过做功的方式改变内能,故B不符合题意;
C.压缩空气时活塞对空气做功,是通过做功的方式改变内能,故C不符合题意;
D.酒精灯加热时,烧杯中的液体吸收热量,温度升高,内能增大,是通过热传递改变内能,故D符合题意。
故选D。
30.(2024·宁夏·中考真题)下列实例中属于做功改变物体内能的是( )
A.图甲中,炉火烧水 B.图乙中,搓手取暖
C.图丙中,用暖手宝暖手 D.图丁中,热鸡蛋放在冷水中冷却
【答案】B
【详解】ACD.炉火烧水、用暖手宝暖手、热鸡蛋放在冷水中冷却是通过热传递改变物体的内能;故ACD不符合题意;
B.搓手取暖是克服摩擦做功,使物体的内能增大,温度升高,是通过做功改变物体的内能,故B符合题意。
故选B。
新题快递
31. (2025·山东威海·二模)如图1所示,下列与“热”有关的说法中正确的是( )
A.南极冰山没有内能
B.散热器风扇上的灰尘,不影响散热效果
C.电暖器内装油而不装水,主要是因为油吸热时温度变化特别明显
D.金属在熔化过程中,吸收热量,内能增加,温度升高
【答案】C
【详解】A .任何物体都有内能,南极冰山虽然温度低,但仍有内能,故A错误;
B .散热器风扇堆积灰尘会阻碍空气流通,影响散热效果,故B错误;
C. 电暖器用油而不用水,油吸热时温度变化特别明显,能够将热量均匀散发出来,而水的沸点低,温度高时会产生大量的蒸汽,存在安全隐患,故C正确;
D .金属是晶体,金属熔化时虽然吸收热量、内能增加,但在熔化过程中温度保持不变,不会继续升高,故D错误。
故选C。
32.(2025·青岛·一模)两名足球运动员碰撞后都会感觉疼痛,这是因为物体间力的作用是 的;碰撞导致某些软组织挫伤后,医生会将氯乙烷药液喷射在伤处,在常温、常压下,药液在皮肤表面迅速变成气体,药液因发生 (填物态变化名称)现象而 大量的热量,使受伤部位内能 ,温度降低,导致皮下毛细血管收缩而停止出血,同时降低痛感。
【答案】 相互 汽化 吸收 减小
【详解】两名运动员碰撞后都会感觉疼痛,这是因为物体间力的作用是相互的。
将氯乙烷药液喷射在伤处,药液在皮肤表面迅速汽化,吸收大量的热,变成气体,使受伤部位内能减小,温度降低,导致皮下毛细血管收缩而停止出血,同时降低痛感。
33.(24-25九年级上·湖北期末)2024年4月,世界首套 300MW 级压气储能电站——湖北应城压气储能电站示范工程并网成功,如图所示。其工作原理是:利用电网负荷低谷时的剩余电力驱动电动压缩机压缩空气,将其储存在高压密封设施内,在用电高峰释放压缩空气驱动膨胀机带动发电机发电。以下分析正确的是( )
A.储能过程中,压缩空气做功,空气内能减小
B.储能过程中,电能最终转化为化学能
C.释能过程中,空气膨胀做功,其内能增大
D.释能过程中,内能最终转化为电能
【答案】D
【详解】AB.储能过程中,电力驱动电动压缩机压缩空气,对空气做功,空气内能增大,电能最终转化为内能,故AB错误;
CD.释能过程中,释放压缩空气驱动膨胀机带动发电机发电,膨胀空气对外做功,内能减小,内能转化为电能,故C错误,D正确。
故选D。
34.(2025·陕西一模)“星星之火,可以燎原”。在红军长征途中,战士们需要生火做饭和取暖。战士们通过如图所示的打火镰打击火石,溅出火星,引燃火绒得到明火。下列说法正确的是( )
A.溅出的火星不是光源
B.火绒燃烧后含有的热量增大
C.战士在火堆旁取暖,是通过做功的方式改变内能的
D.饭熟后闻到饭香是因为分子在不停地做无规则运动
【答案】D
【详解】A.能够自行发光的物体叫做光源,溅出的火星能够发光,所以它是光源,故A错误;
B.热量是一个过程量,只能说“吸收”或“放出”热量,不能说物体“含有”热量,故B错误;
C.战士在火堆旁取暖,火放出热量,战士吸收热量,是通过热传递的方式改变内能,故C错误;
D.饭熟后闻到饭香是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故D正确。
故选D。
35. (2025·广东珠海·一模)小明发现夏天经过太阳的暴晒后,位于顶楼的屋内非常闷热,于是开展了“设计隔热房屋”跨学科实践活动。
(1)为了比较材料的隔热性能,小明找到厚度 (选填“相等”或“不相等”)的三种材料,制成大小、形状和结构均相同的房屋模型,用白炽灯模拟太阳光,房屋位置如图甲所示,将温度传感器分别放在房屋模型 (选填“内部”或“外部””)的相同位置;
(2)甲图中三个小屋的摆放位置不合理,原因是没有控制灯到屋顶的 相等;
(3)优化实验方案后进行实验,温度传感器的示数随时间变化如图乙所示,根据图像分析,小明可以选用 作为屋顶隔热材料,其原因是在相同时间内,温度传感器示数变化较 (选填“大”或“小”)。请再举出一个生活中利用该材料隔热的例子: 。
【答案】(1)相等,内部;(2)距离;(3)泡沫板,小,见解析
【详解】(1)为了比较材料的隔热性能,需要控制变量,除了材料不同外,其他条件应相同,所以材料厚度要相等;应将温度传感器放在房屋模型内部的相同位置,这样才能测量不同材料对屋内温度的影响。
(2)如果灯到屋顶距离不同,那么照射到房屋模型上的热量就不同,会影响实验结果,无法准确比较材料的隔热性能,甲图中三个小屋的摆放位置不合理,由于没有控制灯到屋顶的距离相等。
(3)由图乙可知,泡沫板为隔热材料,在相同时间内,温度传感器示数变化较小,所以选用泡沫板作为屋顶隔热材料;生活中外卖或快递运送生鲜、食品等用泡沫板制作的保温箱,能有效隔热。
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学科网(北京)股份有限公司
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