内容正文:
2 内能和热量
第1课时 内 能
1. (教材P6演示实验改编)(2023·成都)把两滴墨水分别同时滴入盛有冷水和热水的两个玻璃杯中,实验过程及现象如图所示,分析可知物体的温度越高,分子的无规则运动越 。若将冷水倒掉一些,则对比原来这杯冷水,杯中剩余冷水的内能 。
剧烈
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减小
2. 冬天,同学们喜欢用热水袋取暖,这是通过 的方式使手的内能增加;而搓手是通过 的方式使手的内能增加。
3. (新情境·科技民生)(2024·保定清苑期中)2024年4月30日神舟十七号载人飞船顺利返回。当飞船从太空返回经过大气层时,飞船的速度越来越快,同时与大气产生剧烈摩擦,外壳温度会 (选填“升高”“降低”或“不变”),这是通过 的方式改变了飞船外壳的内能。
热传递
做功
升高
做功
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4. 南极常年平均气温是-25℃。一天,南极上的小企鹅豆豆和丁丁(如图)之间发生了一次有趣的“对话”,它们的部分说法如下,其中正确的是 ( )
A. 豆豆:呵呵,这里太冷了,冰山肯定没有内能了
B. 丁丁:再冷,组成冰山的分子也在做热运动呀,所以冰山也有内能
C. 丁丁:呵呵,冰天雪地的,空气中肯定没有水蒸气了
D. 豆豆:冰山熔化成水,物体质量不变,内能也不会变化
B
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5. (教材P8活动改编)如图所示,在“让笔杆热起来”的活动中,小明做了如下操作,在改变内能方式上与其他三个不同的是 ( )
A. 把笔杆放在火焰上方烤一烤
B. 将笔杆在衣服上摩擦一会儿
C. 把笔杆放在烈日下晒一段时间
D. 把笔杆放在热水中泡一下
B
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6. (易错题)(2024·石家庄校级期末)关于热量、温度、内能,下列说法正确的是 ( )
A. 温度高的物体内能一定大
B. 热量可能从内能小的物体传递到内能大的物体上
C. 一个物体温度升高,一定吸收了热量
D. 物体内能增大,温度一定升高
B
[易错分析]内能的大小与物体的质量、温度和状态等因素有关,只知道温度高低,不能判断内能的大小。热传递的条件是存在温度差,内能小的物体温度不一定低。
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7. 关于内能,下列说法中正确的是 ( )
A. 0℃的物体没有内能
B. 具有机械能的物体不一定具有内能
C. 物体内能的大小与温度无关
D. 物体具有内能也可以同时具有机械能
D
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8. (新情境·传统文化)(2025·邯郸模拟)古代的人们曾发明一种活塞式点火器,如图所示。以牛角作套筒,木质推杆前端固定有艾绒。取火时,一手握住套筒,另一手猛推推杆,艾绒即燃。下列对猛推推杆入筒的过程分析正确的是 ( )
A. 牛角筒内气体温度降低
B. 牛角筒内气体的内能不变
C. 牛角筒内气体分子运动变剧烈
D. 气体的内能转化为推杆的机械能
C
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9. 如图所示的现象中,利用做功使物体内能增加的是 ( )
A. 图甲:发烧时,用冷毛巾给头部降温
B. 图乙:钻木时,来回转动硬木棒取火
C. 图丙:天晴时,晒太阳使身体变暖和
D. 图丁:煮茶时,火焰使茶水温度升高
B
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10. “热”字有的时候表示温度、有的时候表示热量、有的时候表示内能。热传递的“热”表示 ,天气热的“热”表示 。
11. (教材P11T1变式)用打气筒给自行车轮胎打气,活塞压缩筒内空气,空气温度升高,这是通过 的方式改变内能。打气筒外壁的下部也会变热,这是通过 的方式改变内能。
12. (2024·沧州期末)夏季打开玻璃瓶装汽水时,我们会听到玻璃瓶发出“砰”的一声,同时看到瓶口冒出“白雾”,这主要是由于瓶内高压气体对瓶盖 ,使高压气体的内能 ,温度 ,空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠而形成的“白雾”。
热量
温度
做功
热传递
做功
减小
降低
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13. 如图甲所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团棉花,把活塞迅速压下去,棉花被点燃。如图乙所示,玻璃瓶内装有一些水,用瓶塞将瓶口塞紧,瓶塞通过导管与打气筒相连,用打气筒向瓶中打气,当瓶塞跳起时,瓶口周围冒“白气”。
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(1) 在图乙实验中,你应该注意观察的是 (选填字母)。
A. 打气的过程
B. 打气的过程中瓶内的情况
C. 瓶塞跳起的瞬间,瓶内发生的变化
D. 瓶塞跳起的高度
(2) 甲、乙两实验共同说明 可以改变内能。
C
做功
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(3) 如图丙所示,B是一个被销钉K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,试根据甲、乙实验的结论分析,当把销钉K拔出后活塞将向 (选填“左”或“右”)运动。温度计的示数 (选填“变大”“变小”或“不变”),你是根据 (选填“甲”或“乙”)实验的结论作出判断的。
右
变小
乙
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第2课时 热 值
1. 中医药是中华文化的瑰宝,中医的理疗方式中蕴含了许多物理知识。艾灸是利用艾条燃烧产生的热量刺激人体穴位,能够达到防病治病的目的,若一根质量为0.05kg的艾条,完全燃烧能放出1.4×106J的热量,则该艾条的热值为 J/kg,当艾条燃烧掉一半后,其热值 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
2.8×107
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不变
2. 某燃气热水器使用天然气作为燃料,若使用中消耗掉0.02m3的天然气,则这些天然气完全燃烧放出的热量为 J。若这些热量完全被水吸收,则水的内能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。(q天然气取3.2×107J/m3)
3. 我们每天都在产生大量垃圾,合理分类和利用垃圾是我们面临的一个重大课题。某垃圾处理厂处理垃圾时提炼出了200kg的燃料油,若燃料油的热值为4.0×107J/kg,则这些燃料油完全燃烧放出的热量为 J,燃料油燃烧时放热,该过程中燃料油的化学能转化为 能。
6.4×105
增大
8.0×109
内
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4. 关于燃料的热值,下列说法中正确的是 ( )
A. 燃料完全燃烧时放出的热量是燃料的热值
B. 燃料热值大小与燃料的种类和质量有关
C. 热值大的燃料比热值小的燃料燃烧时放出的热量多
D. 燃料的热值大小与燃料的燃烧程度和质量均无关
D
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5. 下列选项中能正确表示某种燃料的热值q与其完全燃烧所放出热量Q的关系的是 ( )
A
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6. 已知天然气的热值取3.6×107J/m3,若某家庭一个月用了8m3的天然气,则这些天然气完全燃烧时放出的热量是多少?若这些热量全部由热值为3.0×107J/kg的焦炭来提供,则应完全燃烧多少千克的焦炭?
Q放=qV=3.6×107J/m3×8m3=2.88×108J,m===9.6kg
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7. (2023·赤峰)轿车行驶过程中,油箱中汽油逐渐减少(温度不变),剩余汽油的热值、密度变化情况为 ( )
A. 热值不变,密度不变 B. 热值不变,密度变小
C. 热值变小,密度不变 D. 热值变小,密度变小
8. 若两种燃料的热值之比为2∶1,质量之比为1∶4,则这两种燃料完全燃烧放出的热量之比为 ( )
A. 1∶2 B. 2∶1
C. 8∶1 D. 4∶1
A
A
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9. “可燃冰”作为新型能源,有着巨大的开发使用潜力。同等条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍,说明“可燃冰”的 很大。以10倍的关系粗略计算,1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为 J。(q煤气=4.2×107J/kg)
10. 双能源(汽油和天然气)汽车以其经济、污染小等优点备受人们青睐。完全燃烧9L汽油放出的热量与完全燃烧 m3的天然气放出的热量相等。(已知汽油的热值取3.2×107J/L,天然气的热值取4×107J/m3)
热值
4.2×108
7.2
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11. 在“比较酒精和碎纸片燃烧时放出的热量”实验中:
(1) 由于燃料充分燃烧放出热量的多少不仅与燃料种类这一个因素有关,因此实验时必须控制酒精和碎纸片的 相等;实验中还需控制被加热的水的质量和初温均相同,以便于
。
(2) 如图所示为小明安装好的实验装置,其中存在的错误是
。
质量
通过水升高的温度来反映燃料完
全燃烧放出的热量
温度计的测
温泡没有充分浸入烧杯中的水中
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(3) 小华纠正了小明的错误,又组装了一套相同的实验装置,备好秒表。在两燃烧皿中分别加入准备好的酒精和碎纸片,读出水的初温后,进行如下操作:
① 先点燃酒精,再点燃碎纸片。
② 保证酒精和碎纸片燃烧时间相同,读取温度计的示数。
③ 待酒精和碎纸片充分燃烧结束,分别读取温度计的示数。
小红认为上述操作中,操作 是错误的。小明根据正确操作获得的数据,算出了燃料的热值,发现结果小于该燃料的实际热值,原因是
。
②
燃料
燃烧放出的热量有一部分会散失到空气中
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12. 氢能源被认为是21世纪最理想的能源,许多城市投放使用了氢燃料的新能源公交车。某公交车质量为15t,在水平公路上匀速直线行驶时受到的摩擦阻力为车重的。(q氢取1.4×108J/kg,g取10N/kg)
(1) 求质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量。
(1) 0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量Q放=m氢q氢=0.3kg×1.4×108J/kg
=4.2×107J
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(2) 若0.3kg的氢燃料完全燃烧获得的热量有50%转化为公交车所做的功,则这些热量能让该公交车在水平公路上匀速直线行驶多少米?
(2) 由题意可知,公交车所做的功W=Q放η=4.2×107J×50%=2.1×107J,车的质量m=15t=1.5×104kg,车的重力G=mg=1.5×104kg×10N/kg=1.5×
105N,车受到的摩擦阻力f=G=0.2×1.5×105N=3×104N,因为车在水平公路上匀速直线行驶,所以车受到的牵引力和摩擦阻力是一对平衡力,则有F牵=f=3×104N。这些热量能让该公交车在水平公路上匀速直线行驶的路程s===700m
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$$