内容正文:
第十三章 内能
一、单项选择题
1.下列实例中,通过做功的方式来改变内能的是( )
A.冰镇西瓜 B.炭火烤肉 C.围炉煮茶 D.钻木取火
2. 生活中处处蕴藏着物理奥秘。下列有关热现象说法正确的是( )
A.制作冰凉的饮料时,直接加冷水比加冰块的效果更好
B.烧开水时,壶嘴周围的“白气”是空气液化形成的
C.用干冰保鲜食物,是利用干冰熔化吸热
D.腌制鸭蛋是通过扩散使食盐进入蛋中
3.我国是世界上最早进入青铜器时代的国家之一。铸造青铜器时,将液态金属倒入模具冷却后形成青铜器的情景如图所示。下列关于铸造青铜器的说法正确的是( )
A.液态金属冷却变成青铜器的过程中需要吸收热量
B.液态金属冷却变成青铜器的过程中,内能不变
C.铸造青铜器的过程中,金属发生的物态变化是先熔化后凝固
D.工匠休息时身上的“汗水逐渐消失”与“樟脑丸逐渐变小”属于同一种物态变化
4.用相同的加热装置对a、b两个物体进行加热,它们的温度随时间变化的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.a、b的温度都从升高到时,吸收的热量相等
B.a、b吸收热量的过程中,a升温快于b
C.根据此图可知相同时间内a吸收的热量更多一些
D.如果a、b是同种物质,则a的质量较小
5.下列关于温度、热量和内能的说法中正确的是( )
A.分子既有动能又有势能,一个分子的动能与势能之和称为内能
B.60℃的水一定比30℃的水含有的热量多
C.在热传递过程中,热量由高温物体传向低温物体
D.物体的内能增加,一定是从外界吸收热量
6.甲、乙两物体质量都为1kg,丙物体质量为2kg,三个物体温度都升高1℃,吸收热量如图所示,甲、乙、丙三个物体的比热容由大到小排列是( )
A. B. C. D.
7.下列说法正确的是( )
A.炖肉时,满屋飘香,这是扩散现象
B.沸腾的水热得发烫,是因为水含有的热量多
C.蒸馒头时,通过做功的方式使馒头的内能增加
D.炸丸子用食用油而不用水,主要是因为食用油的比热容较小
8.春节前夕,湖北遭遇罕见冻雨,给当地居民的生产生活带来了极大的影响。冻雨是在温度略低于0℃的空气中仍保持液态的雨滴,当它落到地面附近温度为0℃以下的物体上时,立刻冻结成外表光滑而透明的冰层,称为雨淞,如图所示。下列分析正确的是( )
A.空气中低于0℃的雨滴没有内能
B.雨滴冻结成雨淞时水分子停止了运动
C.雨滴冻结成雨淞时内能减少
D.雨滴冻结成雨淞时没有发生热传递
二、填空题
9.把红墨水分别滴入冷水和热水中时,可以看到热水变色比冷水变色快,说明温度越高,分子的 ;酒精和水混合后总体积变小了,该现象说明了分子之间有 ;将两个表面光滑的铅块相互紧压后,发现它们会粘在一起,这说明分子间有 力。
10.《海内十洲记》记载了一种周穆王时期用上等白玉做成的饮器。夜晚将杯子放在庭院中,早上杯中就能聚满水,水甘而香美,故称之为常满杯。杯中聚满水的原因是出现了 (填物态变化名称)现象。傍晚,从室内将杯子拿到室外后其温度降低,这是通过 的方式改变其内能。
11.“围炉煮茶”承载着文化的传承。如图所示,煮茶时壶嘴上方出现大量“白气”,“白气”是水蒸气 形成的(填物态变化名称),煮茶时茶香四溢,这是 现象。
12.如图所示,两铅块压紧后粘在了一起,说明两铅块的分子之间存在 。若在下方铅块的 挂钩上挂上钩码,两铅块未被拉开,与没挂铅块时相比,此时两铅块接触面分子间的作用力 (选填“变大” “变小”或“不变”)。
13.如图所示,“曲水流觞”是古代文人墨客诗酒唱酬的一种雅事。将酒盏漂浮在清冽的溪水上随溪流动,会降低酒的温度,这是通过 方式在改变酒的内能;酒盏里质量为100g的酒在漂流过程中,温度从30℃降低至25℃,会放出 J的热量。【c酒=3.4×103J/(kg·℃)】
三、实验探究题
14.小川做实验,分别比较两种液体和两种金属的比热容。
(1)他将质量均为250g的甲、乙两种不同的液体分别放入两个相同的烧杯内,用相同的电加热器同时加热,如图1所示;记录相关数据,并绘制如图2所示的图像(不计热量损失);
①使用相同的烧杯、相同的电加热器,同时加热的目的是 ;
②若甲液体的比热容是2100J/(kg·℃), 则乙液体在0~20min内吸收的热量是 J;
(2)为了比较铝和铜的比热容,小川计划在两只烧杯内,重新装入80℃的水(如图3),将两温度低于80℃的金属块分别放入两杯热水中,与外界热隔离足够长的时间后(如图4),通过比较水的末温来比较铝和铜的比热容。
①为了确保实验成功进行,对两杯水及两金属块的要求中正确的有( )
A.两杯水的质量相同 B.两金属块的质量相同
C.两金属块升高的温度相同 D.两金属块的初温相同
②实验后发现装有铜块的水末温较高,则 块的比热容较大。
15.探究液体沸腾前后温度变化的特点,实验装置如图甲。取质量相等的水和盐水分别放入两个相同的烧杯中,用相同的酒精灯同时加热,根据实验数据,绘制温度随时间变化的图象,如图乙。
(1)由图乙可知:水在沸腾过程中温度 ,水的沸点是 ℃。
(2)由图乙可知:选用 煮蛋可以更快地将蛋煮熟。
(3)由图乙可知, 的比热容较大,A和B两点水的内能大小关系是 (选填“A点大”“B点大”或“相等”)。
答案解析部分
1.【答案】D
2.【答案】D
3.【答案】C
4.【答案】D
【解析】【解答】A.用相同的加热装置对a、b两个物体进行加热,用加热时间的长短表示物体吸收热量的多少。 由图象可知,温度从升高到时,a的加热时间短,说明a吸收的热量少,故A错误;
BC.相同的加热装置相同时间放出的热量相同,a、b质量相等,加热相同的时间,吸收的热量相同,注意控制变量。由图可知,a的温度升高的快,故BC错误;
D.如果a、b是同种物质,其比热容相同,由图象可知,加热相同的时间(即吸收的热量相同),a的温度升高的快,根据可知,a的质量小,故D正确。
故选D。
【分析】 (1)用相同的加热装置对a、b两种物质加热时,吸收热量的多少是通过加热时间来比较的;
(2)由图象可以得出a、b吸收热量的过程中,a升温快于b;
(3)用相同的加热装置对a、b两种物质加热时,加热相同的时间,物体吸收的热量相同;
(4)如果a、b是同种物质,质量小的温度变化快。
5.C
【详解】A.分子既有动能又有势能,但是内能是构成物体的所有分子的动能和分子势能的总和,而不是一个分子的动能和势能,故A错误;
B.不能说含有热量,可以说含有内能,但内能大小与温度和质量等有关,所以无法比较60℃的水与30℃的水的内能大小,故B错误;
C.热传递的条件是:存在温度差;热传递的方向是:热量从高温物体传递给低温物体,故C正确;
D.改变物体内能的方式有做功和热传递;所以物体的内能增加,可能是从外界吸收了热量,也可能是外界对物体做了功,故D错误。
故选C。
6.A
【详解】由图象可知,三个物体温度都升高1℃,则甲吸收的热量为3000J,乙、丙吸收的热量均为2000J,而甲、乙两物体质量都为1kg,丙物体质量为2kg,由可得
可得
故选A。
7.A
【详解】A.炖肉时满屋飘香,这是由于香味分子的无规则运动产生的扩散现象,故A正确;
B.热量是过程量,可以说吸收、放出,但不能说含有,故B错误;
C.蒸馒头时,馒头吸收热量,内能增加,通过热传递的方式改变饺子的内能,故C错误;
D.炸丸子使用食用油而不是水,主要是由于食用油的沸点高,故D错误。
故选A。
8.【答案】C
【解析】【解答】A.构成物体的所有分子,物体的内能是其热运动的动能与分子势能的总和,空气中低于0℃的雨滴也有内能,故A错误;
B.一切物质的分子都在不停地做无规则的运动,故B错误;
C.雨滴冻结成雨淞时,属于凝固,放出热量,内能减少,故C正确;
D.雨滴冻结成雨淞时,放出热量是发生了热传递,故D错误。
故选C。
【分析】物体的内能是其分子运动的动能和分子势能的总和,任何物质都有内能,一切分子都在不停地做无规则运动,凝固过程放出热量,内能减少。
9.【答案】热运动越剧烈;间隙;引力
【解析】【解答】把红墨水分别滴入冷水和热水中时,可以看到热水变色比冷水变色快,说明温度越高,分子的热运动越剧烈;
酒精和水混合后总体积变小了,该现象说明了分子之间有间隙。
将两个表面光滑的铅块相互紧压后,发现它们会粘在一起,这说明分子间有引力。
故答案为:热运动越剧烈;间隙;引力。
【分析】(1)温度越高,分子的热运动越剧烈;
(2)分子之间有间隙;
(3)分子间同时存在引力和斥力。
10. 液化 热传递
【详解】[1]物质从气态变成液态叫液化,杯中聚满水是因为水蒸气发生了液化现象。
[2]做功和热传递可以改变物体内能,傍晚从室内拿到室外的杯子由于环境温度低,热量从杯子传递给空气,这是通过热传递改变物体内能的。
11. 液化 扩散
【详解】[1]煮茶时壶嘴上方出现大量“白气”,“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴。
[2]煮茶时茶香四溢,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动。
12. 引力 变大
【详解】[1][2]分子之间存在引力和斥力,两铅块压紧后粘在了一起,说明两铅块的分子之间存在引力。 在下方铅块的挂钩上挂上钩码后,两铅块未被拉开,此时两铅块接触面分子间的作用力与之前相比,由于外力的增加,需要更大的引力来抵抗外力,因此可以推断此时的分子间作用力变大。
13.【答案】热传递;1.7×103
【解析】【解答】 酒盏漂浮在清冽的溪水上随溪流动 ,水的温度低于酒,通过热传递降低酒的内能。
酒盏里质量为100g,温度从30℃降低至25℃,根据热量的计算公式计算放出的热量为Q=c酒m(t﹣t0)=3.4×103J/(kg·℃)×0.1kg×(30℃﹣25℃)=1.7×103J;
综上 第1空、热传递; 第2空、 1.7×103。
【分析】1、改变物体内能的方式有做功和热传递,如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能,用酒精灯热水属于热传递改变物体内能;
2、热量的计算:公式为Q=cmΔt,所以吸收或者释放相同的热量,水比热容大,温度变化低,应用:冷水降温、温水保温。
14.(1) 保持不变 98
(2)盐水
(3) 水 B点大
【详解】(1)[1][2]分析图乙中水的图线可知:水在沸腾过程中,继续加热,温度为98℃保持不变,故水的沸点是98℃。
(2)分析图乙中图线可知,其他条件相同时,在同样加热的情况下,盐水的沸点高于水的沸点,且盐水升温较快,故选用盐水煮蛋可以更快地将蛋煮熟。
(3)[1]水和盐水的质量和初温相同,当加热相同的时间时,水和盐水吸收的热量相同,比较盐水和水的温度,水升高的温度比盐水小,由可知,盐水的比热容小于水的比热容。
[2]水在沸腾过程中,温度不变,但内能增大,所以B点水的内能大于A点水的内能。
15.(1)秒表
(2)固液共存态
(3)小于
(4)比热容不同
【详解】(1)实验中需用温度计测量温度,用秒表记录时间,所以本实验中除了温度计外,还需要的测量器材是秒表。
(2)据图可知,3min时该物质吸热温度保持不变,处于熔化过程中,物质状态是固液共存态。
(3)乙图中温度计的分度值是1℃,读数为98℃,标准气压下水的沸点是100℃,因此当地气压小于标准气压。
(4)AB段物质状态是固态是冰,CD段是液态是水,由于水的比热容比冰的比热容大,因此AB段比CD段升温快。
学科网(北京)股份有限公司
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