内容正文:
14.1 内能及其改变
一、选择题
1.下列事例中,主要利用热传递的方式来改变物体内能的是( )
A.钻木取火 B.锯木材锯子发烫
C.煤炉烧水 D.搓手取暖
2.下列关于内能的说法正确的是( )
A.具有机械能的物体不一定具有内能
B.物体温度不变,内能一定不变
C.物体没有吸热,内能一定不变
D.在温度、状态和物质种类均相同的情况下,物体的质量越大,内能越大
3.两个物体接触并发生热传递,实质上是内能从( )
A.能量多的物体传递给能量少的物体
B.温度高的物体传递给温度低的物体
C.质量大的物体传递给质量小的物体
D.热量大的物体传递给热量小的物体
4.以下描述中的“发热”现象,其改变内能的方式与其他三个不同的是( )
A.锯木头锯条发热 B.阳光下路面发热
C.铁丝反复弯折后发热 D.搓手时手掌发热
5.寒假,小华到哈尔滨参加冬令营活动。随行老师提出,在哈尔滨这样温度低于0℃的环境里,若不提供热源加热,用什么办法可以让冰熔化。结果小华用两块冰来回摩擦的方法使冰熔化了。下列成语中描述的现象与小华的方法原理相同的是( )
A.酷暑难耐 B.钻木取火 C.滴水成冰 D.扬汤止沸
6.如图所示,在试管内装适量的水,用橡皮塞塞紧管口,加热一段时间后橡皮塞冲出,同时管口附近产生“白气”。以下分析错误的是( )
A.水温上升时,水的内能增加
B.加热时管内的水不断汽化
C.管内气体对橡皮塞做功,气体内能增加
D.试管口的“白气”是小水滴
7.如果一个铁球的温度升高了,则( )
A.一定时通过做功使铁球的内能增加了
B.一定时通过热传递使铁球的内能增加了
C.可能通过做功,也可能通过热传递使铁球的内能增加
D.它的内能增加既不是做功,也不是热传递
8.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.0℃的物体也具有内能
B.只要物体放出热量,温度就一定降低
C.物体温度越高,含有的热量越多
D.热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
9.如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团硝化棉,迅速下压活塞,硝化棉燃烧。下列说法正确的是( )
A.迅速向上抽活塞,硝化棉也能燃烧
B.硝化棉燃烧,是因为玻璃筒内空气的温度升高,内能增大
C.下压活塞的过程,空气的内能转化为活塞的机械能
D.此实验只通过热传递改变筒内空气的内能
二、填空题
10.物体内部 的动能和分子势能的总和叫做物体的 。物体在温度升高时,它的所有分子的 必定增加,因而这个物体的内能 。
11.游乐园的小朋友从滑梯上匀速下滑过程中,动能 (选填“增大”、“减小”或“不变”),同时臀部有灼热感,这是通过 的方式来改变内能的。
12.小明家有两口轻重不同的铁锅,长期使用的过程中发现:把菜倒入火辣辣的锅中,如果用重的那口,火力依旧,很适合“爆炒”;如果用轻的那口,火力大减,立刻就变得“温吞吞”的。这是因为重的那口锅,内能较 ,温度降低得较 的缘故。
13.如图一只瓶子,内装一些铁屑。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法来看,前者是通过 方法,后者是通过 方法来增大铁屑的内能。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法改变了铁屑的内能? (能或不能),这是因为 。
14.厨师在爆炒肉片时,先把淀粉拌入肉片中,再放入热锅里爆炒,在炒肉片过程中,肉片内能 (选填“变大”、“变小”或“不变”);附近能闻到肉香,这是 现象。
三、解答题
15.如图,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,一会儿看到塞子被弹起。
(1)拉动绳子克服摩擦做功,是将 能转化为 能。
(2)请说出该实验中的某一现象并简述其中原因。
现象: 。
原因: 。
四、简答题
16.如图是建筑工人用钻孔机钻孔的情景,钻孔时钻头会发热,要不断给钻头浇水降温以保护钻头。请用解释钻孔时钻头发热和浇水给钻头降温的原因。
14.1 内能及其改变
参考答案与试题解析
一、选择题
1.下列事例中,主要利用热传递的方式来改变物体内能的是( )
A.钻木取火 B.锯木材锯子发烫
C.煤炉烧水 D.搓手取暖
【答案】C
【分析】改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,热传递过程是能量的转移过程,而做功过程是能量的转化过程。
【解答】解:A、钻木取火是摩擦生热,机械能转化为内能,属于做功改变物体内能,故A不符合题意;
B、在锯木材时,锯子的温度会升高,是摩擦生热,机械能转化为内能,属于做功改变物体的内能,故B不符合题意;
C、用煤炉烧水时,水从火焰吸收热量温度升高,属于热传递改变物体的内能,故C符合题意;
D、搓手取暖时,双手相互摩擦做功,机械能转化为手的内能,是通过做功的方式改变物体的内能,故D不符合题意。
故选:C。
【点评】解决此类题目的关键是能根据做功和热传递改变物体内能的区别正确判断改变物体内能的方式。
2.下列关于内能的说法正确的是( )
A.具有机械能的物体不一定具有内能
B.物体温度不变,内能一定不变
C.物体没有吸热,内能一定不变
D.在温度、状态和物质种类均相同的情况下,物体的质量越大,内能越大
【答案】D
【分析】(1)一切物体在任何情况下都有内能;
(2)晶体熔化过程,吸热但温度不变;
(3)做功和热传递都能改变物体的内能;
(4)内能的大小与物体的质量、温度等有关;
【解答】解:
A、一切物体在任何情况下都有内能,具有机械能的物体一定具有内能,故A错误;
B、晶体在熔化过程吸热,内能增加,但温度不变,故B错误;
C、若物体没有吸热,但有其它物体对它做功,其内能也会增加,故C错误;
D、在温度、状态和物质种类均相同的情况下,物体的质量越大,内能越大,故D正确;
故选:D。
【点评】此题考查了物体具有内能的条件、改变内能 的两种方式、内能大小影响因素等知识点,是一道综合题。
3.两个物体接触并发生热传递,实质上是内能从( )
A.能量多的物体传递给能量少的物体
B.温度高的物体传递给温度低的物体
C.质量大的物体传递给质量小的物体
D.热量大的物体传递给热量小的物体
【答案】B
【分析】热传递实质是内能从高温物体转移到低温物体,或者是从一个物体的高温部分传到低温部分,必须有温差。
【解答】解:发生热传递的条件是:两个物体之间或同一物体的不同部分之间存在温度差,在热传递过程中能量从温度高的物体传到温度低的物体,或从物体的高温部分传到低温部分,一直继续到温度相等时为止。故只有选项B的说法正确。
故选:B。
【点评】本题主要考查学生对热传递的实质的了解和掌握,属基础题。
4.以下描述中的“发热”现象,其改变内能的方式与其他三个不同的是( )
A.锯木头锯条发热 B.阳光下路面发热
C.铁丝反复弯折后发热 D.搓手时手掌发热
【答案】B
【分析】改变物体内能的方式有两种:一是做功,二是热传递,做功是能量的转化过程,热传递是能量的转移过程。
【解答】解:A、用锯条锯木头时锯条发热,克服摩擦力做功,机械能转化为内能,是通过做功改变物体的内能;
B、阳光下路面发热,路面从阳光中吸收热量,是通过热传递的方式改变物体的内能;
C、反复弯折铁丝时,机械能转化为内能,是通过做功改变物体的内能;
D、搓手时手掌发热,克服摩擦力做功,机械能转化为内能,是通过做功改变物体的内能;
综上分析可知,改变内能的方式与其他三个不同的是B。
故选:B。
【点评】做功和热传递都可以改变物体的内能,二者是等效的,但其实质不同,前者是能量的转化,后者是能量的转移。
5.寒假,小华到哈尔滨参加冬令营活动。随行老师提出,在哈尔滨这样温度低于0℃的环境里,若不提供热源加热,用什么办法可以让冰熔化。结果小华用两块冰来回摩擦的方法使冰熔化了。下列成语中描述的现象与小华的方法原理相同的是( )
A.酷暑难耐 B.钻木取火 C.滴水成冰 D.扬汤止沸
【答案】B
【分析】改变物体内能的方法有做功和热传递;分析题干中采取了哪种方法改变物体的内能,然后分析每个选项是采取了哪种方法改变物体的内能,最后选出与题干一致的方法。
【解答】解:两块冰来回摩擦时,克服摩擦力做功,机械能转化为内能,冰块的内能增加、温度升高,使冰块熔化了;
A、酷暑难耐是通过热传递改变物体的内能,故A不符合题意;
B、钻木取火时克服摩擦力做功,机械能转化为内能,木头的内能增加、温度升高,达到木头的着火点,木头会燃烧,是通过做功改变物体的内能,故B符合题意;
C、滴水成冰是凝固现象,凝固过程中水放热、内能减小,是通过热传递改变物体的内能,故C不符合题意;
D、扬汤止沸是通过热传递改变物体的内能,故D不符合题意。
故选:B。
【点评】本题考查了改变物体内能的方法,要知道做功的实质是能量的转化,热传递的实质是能量的转移。
6.如图所示,在试管内装适量的水,用橡皮塞塞紧管口,加热一段时间后橡皮塞冲出,同时管口附近产生“白气”。以下分析错误的是( )
A.水温上升时,水的内能增加
B.加热时管内的水不断汽化
C.管内气体对橡皮塞做功,气体内能增加
D.试管口的“白气”是小水滴
【答案】C
【分析】(1)物体吸收热量,内能增加;
(2)物质由液态变成气态的过程叫汽化;
(3)做功可以改变物体的内能:对物体做功,物体的内能增加,物体对外做功,物体内能减少;
(4)白气是热的水蒸气遇到冷的空气液化成的小水滴。
【解答】解:A、水吸收热量,温度上升,水的内能增加,故A正确;
B、加热时管内的水,水吸收热量不断汽化,故B正确;
C、水蒸气膨胀对橡皮塞做功,水蒸气的内能减小,气体的内能转化为橡皮塞的机械能,故C错误;
D、试管口的“白气”是热的水蒸气遇到冷的空气液化成的小水滴,故D正确。
故选:C。
【点评】此题结合木塞冲出的实验考查了能量转化关系,此题是考查的知识点较为全面,要结合相关的知识点进行分析解答。
7.如果一个铁球的温度升高了,则( )
A.一定时通过做功使铁球的内能增加了
B.一定时通过热传递使铁球的内能增加了
C.可能通过做功,也可能通过热传递使铁球的内能增加
D.它的内能增加既不是做功,也不是热传递
【答案】C
【分析】改变内能的方式有做功和热传递,做功将机械能转化为内能的过程,热传递是能量的转移,但两者在改变内能上是等效的。
【解答】解:因为改变内能的方式有做功和热传递,因此当一个铁球的温度升高,可能是对它做了功,也可能是吸收了热量,故ABD错误,C正确。
故选:C。
【点评】本题考查改变内能的两种方式,注意两种的相同点和不同点。
8.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.0℃的物体也具有内能
B.只要物体放出热量,温度就一定降低
C.物体温度越高,含有的热量越多
D.热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
【答案】A
【分析】(1)一切物体都有内能;
(2)内能的大小与温度、质量和状态有关;
(3)热量是一个过程量,存在于热传递过程中,只能说吸收或者放出热量,不能说含有或者具有热量;
(4)发生热传递的条件是存在温度差。
【解答】解:A、一切物体都有内能,0℃的物体也具有内能,故A正确;
B、物体放出热量,温度可能降低,可能不变,如晶体凝固时放出热量,内能减少,温度不变,故B错误;
C、热量是出现在热传递过程中的一个过程量,不能说物体含有热量,可以说吸收或放出热量,故C错误;
D、发生热传递时,热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体,故D错误。
故选:A。
【点评】本题主要考查学生对内能、温度、热传递的理解,是热学的难点;要特别注意:温度升高,内能一定增加;但是,内能增加,温度不一定升高。
9.如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团硝化棉,迅速下压活塞,硝化棉燃烧。下列说法正确的是( )
A.迅速向上抽活塞,硝化棉也能燃烧
B.硝化棉燃烧,是因为玻璃筒内空气的温度升高,内能增大
C.下压活塞的过程,空气的内能转化为活塞的机械能
D.此实验只通过热传递改变筒内空气的内能
【答案】B
【分析】迅速向下压活塞,活塞会压缩空气做功,机械能转化为内能,使空气的内能增加,温度升高,当温度达到棉花的燃点时,棉花就会燃烧,通过此实验可说明做功可以改变物体的内能。
【解答】解:
A、迅速向上抽活塞,气体的体积增大,温度降低,达不到硝化棉的着火点,所以硝化棉不能燃烧,故A错误;
B、迅速向下压活塞,活塞会压缩空气做功,机械能转化为内能,使空气的内能增加,温度升高,当温度达到棉花的燃点时,棉花就会燃烧,故B正确;
C、下压活塞时,活塞对筒内的空气做功,机械能转化为空气的内能,使气体的内能增加,故C错误;
D、下压活塞时,活塞对筒内的空气做功,机械能转化为空气的内能,使气体的内能增加,是通过做功的方式改变内能的,故D错误。
故选:B。
【点评】解决此类问题要结合改变物体内能的方式进行分析解答,相对比较简单,属于基础题。
二、填空题
10.物体内部 分子 的动能和分子势能的总和叫做物体的 内能 。物体在温度升高时,它的所有分子的 动能 必定增加,因而这个物体的内能 增加 。
【答案】见试题解答内容
【分析】要解答本题需掌握:内能的定义,以及内能的大小和温度的关系。
【解答】解:物体内部分子的动能和分子势能的总和叫做物体的内能。物体在温度升高时,它的所有分子的 动能必定增加,因而这个物体的内能增加。
故本题答案为:分子,内能,动能,增加。
【点评】本题主要考查学生对:温度、内能、热量的关系的了解和掌握。
11.游乐园的小朋友从滑梯上匀速下滑过程中,动能 不变 (选填“增大”、“减小”或“不变”),同时臀部有灼热感,这是通过 做功 的方式来改变内能的。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)动能大小的影响因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大。
(2)做功和热传递可以改变物体的内能。
【解答】解:小孩从滑梯上匀速下滑,质量不变,速度不变,动能不变;
下滑过程中克服摩擦做功,机械能转化为内能,臀部的温度升高、内能增大,这是通过做功的方式来改变内能的。
故答案为:不变;做功。
【点评】本题考查了动能的影响因素,知道做功可以改变物体的内能。
12.小明家有两口轻重不同的铁锅,长期使用的过程中发现:把菜倒入火辣辣的锅中,如果用重的那口,火力依旧,很适合“爆炒”;如果用轻的那口,火力大减,立刻就变得“温吞吞”的。这是因为重的那口锅,内能较 大 ,温度降低得较 慢 的缘故。
【答案】见试题解答内容
【分析】内能的大小与物体的温度、质量、状态有关。
【解答】解:把菜倒入火辣辣的锅中,如果用重的那口,适合“爆炒”是因为其内能较大,放入菜后温度降低的较慢。
故答案为:大;慢。
【点评】本题考查物体内能的知识,难度不大。
13.如图一只瓶子,内装一些铁屑。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法来看,前者是通过 做功 方法,后者是通过 热传递 方法来增大铁屑的内能。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法改变了铁屑的内能? 不能 (能或不能),这是因为 二者效果相同 。
【答案】见试题解答内容
【分析】改变内能的方法:做功和热传递,并且这两种方法在改变物体内能上是等效的。
【解答】解:使铁屑内能增加的方法: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的内能;
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法,因为做功与热传递两种方法对改变物体的内能是等效的。
故答案为:做功;热传递;不能;二者效果相同。
【点评】本题考查了改变物体内能有两种方式,对物体做功,物体内能增加,温度升高;物体吸收热量,内能增加,温度升高。
14.厨师在爆炒肉片时,先把淀粉拌入肉片中,再放入热锅里爆炒,在炒肉片过程中,肉片内能 变大 (选填“变大”、“变小”或“不变”);附近能闻到肉香,这是 扩散 现象。
【答案】见试题解答内容
【分析】做功与热传递是改变物体内能的两种方式;
组成物质的分子永不停息地做无规则,扩散现象证明了分子的无规则运动。
【解答】解:在炒肉片过程中,肉片内能增加主要通过热传递方式实现的,附近能闻到肉香是扩散现象。
故答案为:变大;扩散。
【点评】本题考查扩散现象及物态内能的改变,属于基础题。
三、解答题
15.如图,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,一会儿看到塞子被弹起。
(1)拉动绳子克服摩擦做功,是将 机械 能转化为 内 能。
(2)请说出该实验中的某一现象并简述其中原因。
现象: 管口出现白气 。
原因: 气体膨胀对塞子做功,内能减少,温度降低,水蒸气液化成小液滴 。
【答案】见试题解答内容
【分析】解决此题要知道做功可以改变物体的内能,当对物体做功时,机械能转化为内能,当物体对外做功时,内能转化为机械能;
各种能量之间可以相互转化,在转化过程伴随着做功过程。
【解答】解:(1)拉动绳子时,绳子与筒壁相互摩擦做功,机械能转化为它们的内能,使其内能增大,温度升高;
(2)现象:管口出现白气;
原因:气体膨胀对塞子做功,内能减少,温度降低,水蒸气液化成小液滴。
故答案为:(1)机械;内;(2)管口出现白气;气体膨胀对塞子做功,内能减少,温度降低,水蒸气液化成小液滴。
【点评】此题结合实例考查了做功可以改变物体的内能,要会理论联系实际进行分析解答,是中考的热点。
四、简答题
16.如图是建筑工人用钻孔机钻孔的情景,钻孔时钻头会发热,要不断给钻头浇水降温以保护钻头。请用解释钻孔时钻头发热和浇水给钻头降温的原因。
【答案】(1)建筑及装修工程中经常需要用钻孔机钻孔,钻头和墙相互摩擦,机械能转化为内能,钻头内能增大,温度升高,故钻头会发烫;
(2)水和其他物质比较,质量相同、升高相同的温度时,由于水的比热容大,所以水吸收的热量多,从而降低钻头的温度避免钻头烧坏。
【分析】(1)改变物体内能的方法:一是做功(能量的转化),二是热传递(能量的转移);
(2)水的比热容大,是指相同质量的水和其它物质比较,升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多。
【解答】答:
(1)建筑及装修工程中经常需要用钻孔机钻孔,钻头和墙相互摩擦,机械能转化为内能,钻头内能增大,温度升高,故钻头会发烫;
(2)水和其他物质比较,质量相同、升高相同的温度时,由于水的比热容大,所以水吸收的热量多,从而降低钻头的温度避免钻头烧坏。
【点评】本题考查了学生对改变内能的方法(做功、热传递)、水汽化吸热的应用,属于热学常见题目。
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