内容正文:
12.1内能 练习
一、单选题
1.下列说法中正确的是( )
A.用锯条锯木板时,锯条发热,是用做功的方式使锯条的内能增加
B.用锯条锯木板时,木板的内能减少,锯条的内能增加
C.烧水时,水变热是通过做功的方式使内能增加
D.水壶里的水烧开时,水蒸气把壶盖顶起,是机械能转化为内能
2.如图所示的各种情景,属于用热传递的方式改变物体内能的是( )
A.滑下滑梯时臀部感到热 B.可乐加冰
C.划燃火柴 D.钻木取火
3.“神舟十八号”返回舱返回过程中,进入大气层,与大气摩擦形成高温“火球”。下列实例中改变内能的方式与“火球”的形成原理相同的是( )
A.棉被晒热 B.用燃气烧水
C.鸡蛋放入冷水变凉 D.空气被压缩,温度升高
4.对小企鹅的对话,同学们展开了热烈的讨论,其中正确的是( )
A.企鹅只具有机械能,不具有内能
B.冰山温度低,企鹅体温高,企鹅的内能较大
C.一般情况下,企鹅行动迟缓,有利于维持体能,说明内能与物体的运动速度有关
D.一切物体都具有内能
5.下列关于内能的说法中,正确的是( )
A.物体的温度越高,内能越大
B.物体的内能增加,一定是从外界吸收了热量
C.0℃的冰没有内能
D.物体的内能与物体的质量无关
6.小明同学自制了一个简易的“喷雾降温风扇”,他在普通风扇的叶片上绑上了一些浸有乙醚的棉球。当风扇转动时,棉球上的乙醚迅速蒸发,使得周围空气温度急剧下降,人会感到凉爽。下列关于此过程的说法中,正确的是( )
A.乙醚蒸发时要吸收热量,内能减小,周围空气的内能减小
B.乙醚蒸发时要放出热量,内能增大,周围空气的内能增大
C.乙醚蒸发时要吸收热量,内能增大,周围空气的内能减小
D.乙醚蒸发时要吸收热量,内能增大,周围空气的内能增大
7.如图所示是“烹”的金文写法,表示用火烧煮食物,这是通过热传递改变物体内能。下列实例与“烹”改变物体内能的方式相同的是( )
A.围炉取暖 B.钻木取火 C.弯折铁丝 D.搓手取暖
8.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
9.如图所示是唐代画家张萱的《捣练图》。图中仕女用“熨斗”熨烫布匹,此过程中,改变布匹内能的主要方式是( )
A.摩擦 B.挤压 C.热传递 D.做功
10.如图所示,水平台面由同种材料制成,粗糙程度均匀,在它上面放着质量为的木块,将木块用轻绳跨过定滑轮与m2的钩码相连。木块在平行于台面的轻绳的拉力作用下做匀速直线运动,运动一段时间,钩码触地后立即静止,木块继续滑动一段距离停在台面上。绳重、轮与轴的摩擦均忽略不计,下列说法中正确的是( )
A.木块匀速运动的过程中,机械能不变,没有机械能转化为内能
B.木块匀速运动的过程中,木块和钩码所受的重力都不做功
C.钩码触地后木块继续滑动的过程中,木块的动能越来越小
D.钩码触地后木块继续滑动的过程中,木块所受摩擦力大小为m1g
二、填空题
11.如图,在试管里装一些水,用软木塞塞住,加热使水沸腾,水蒸气会把木塞冲开。
(1)试管内的水温度升高,这是用 的方法增加水的内能;
(2)水蒸气冲开木塞,水蒸气对木塞 ;水蒸气的温度 (选填“升高”“不变”或“降低”)内能 (选填“减小”“增加”或“不变”),在此过程中是水蒸气的内能转化为塞子的
12.汽车急刹车时,车轮停止转动,但由于 ,汽车还会继续向前滑行一段距离。在此过程中,车轮与地面摩擦,将 能转化为 能。
13.火箭在加速升空时,其外壳与空气摩擦,火箭外壳的内能 (选填“增大”或“减小”),这是通过 的方式改变内能。
14.燧人氏发明了钻木取火,成为中国古代人工取火的发明者,教人熟食,结束了远古人类茹毛饮血的历史,使人类与禽兽的生活习性区别开来,开创了华夏文明,被后世奉为“火祖”。钻木取火,是将硬木棒对着木头摩擦或钻进去,靠摩擦取火。当转动木头时,说明力可以改变物体的 ,转动一段时间,木头内能增加,温度升高,开始燃烧,这是靠 改变物体的内能。
三、简答题
15.如图所示,在试管里装一些水,用软木塞塞住,然后用酒精灯加热,使水沸腾。实验过程中会看到什么现象?请你解释产生这些现象的原因。
四、计算题
16.炼制铁质工具时要淬火以提高工具的硬度。现将一质量为420g温度为550℃的烧红的铁件淬火,淬火后温度降低到50℃。已知铁的比热容为,水的比热容为,结合所学知识进行以下研究。
(1)淬火过程是通过 的方式降低铁件的内能。
(2)淬火过程中铁件释放的热量为多少?
(3)若铁件释放的热量全部用于加热5kg温度为30℃的水,则水温将升高到多少度?
五、实验题
17.如图所示,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,用绳子在管外绕圈并迅速来回拉动,一会儿便看到塞子被弹起。
(1)拉动绳子克服摩擦做功,是将机械能转化为 能。
(2)该实验中的塞子弹起的瞬间,还能看到管口有白雾出现,白雾是由水蒸气 形成的,由此可以推断,管中的气体在这一瞬间温度 (选填“升高”“降低”或“不变”)。这个现象说明物体对外界做功时,内能会 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
18.如图所示,某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让小球从同一斜面某处由静止释放,撞击水平面上的同一木块,木块移动一段距离后停止。
(1)该实验中,小球滚下斜面的过程中,小球动能的大小是通过 来反映的。
(2)分析比较甲、乙两次实验,可探究出的结论是: ,此结论说明本实验采用了 物理问题研究方法。
(3)在甲、丙两次实验中,木块开始滑行到停止,克服摩擦力做功是 的(填“相等”或“不相等”);
(4)木块在水平面滑行过程中,其机械能转化为 能,若水平面绝对光滑,本实验将 (“能”或者“不能”)达到实验目的。
(5)实验时,尝试改用如图所示装置探究“物体动能大小与哪些因素有关”,小鹏同学经过思考设计了以下两个实验方案:
方案一:用同一钢球将同一弹簧压缩至不同程度,静止释放,撞击同一木块,比较木块被撞击的距离;
方案二:用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放,撞击同一木块,比较木块被撞击的距离.
关于他的实验方案_______:
A.只有方案一可行 B.只有方案二可行
C.两个方案均可行 D.两个方案均不可行
19.利用如图甲装置“探究固体熔化时温度的变化规律”,用温度计分别测量a、b两种物质的温度随时间变化的关系图像如图乙所示。
(1)将物质放入内有温度计的试管中,再把试管放入盛水的烧杯中。点燃酒精灯,加热。这种加热方法的好处是 ;
(2)由实验可知,a物质是 (填“晶体”或“非晶体”);
(3)在第7min时,a物质的状态是 (填“固态”、“液态”或“固液共存状态”);
(4)在0~4min加热过程中,a物质的内能 (填“增加”、“减少”或“保持不变”);
(5)某时刻测量b物质的温度计示数如图丙所示,则示数为 ℃。
《12.1内能 练习》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
B
D
D
A
C
A
D
C
C
1.A
【详解】A.用锯条锯木板时,克服摩擦力做功,锯条发热,内能增加,这是用做功的方法使锯条的内能增加,故A正确;
B.用锯条锯木板时,因为摩擦生热,木板和锯条的温度都会升高,内能都会增大,故B错误;
C.烧水时,热量从热源(如火焰)转移到水中,水吸收热量,内能增加,这是通过热传递的方式使内能增加,故C错误;
D.水壶里的水烧开时,水蒸气把壶盖顶起,水蒸气对壶盖做功,水蒸气的内能转化为壶盖的机械能,而不是机械能转化为内能,故D错误。
故选A。
2.B
【详解】A.滑下滑梯时臀部感到热,是因为臀部与滑梯之间存在摩擦,克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,属于通过做功的方式改变物体的内能,故A不符合题意;
B.可乐加冰,冰的温度较低,可乐的温度较高,两者之间会发生热量的传递,可乐放出热量温度降低,这是通过热传递的方式改变物体的内能,故B符合题意;
C.划燃火柴时,火柴头与火柴盒侧面摩擦,摩擦生热,克服摩擦力做功使火柴头的内能增加、温度升高,达到火柴的着火点而燃烧,属于通过做功的方式改变物体的内能,故C不符合题意;
D.钻木取火,是通过克服木头之间的摩擦力做功,使木头的内能增加、温度升高,当温度达到木头的着火点时木头燃烧起来,属于通过做功的方式改变物体的内能,故D不符合题意。
故选B。
3.D
【详解】返回舱进入大气层后,与大气层摩擦产生高温形成火球,内能增加,这是通过做功的方式改变物体内能。
A.棉被晒热,通过热传递的方式改变物体的内能,故A不符合题意;
B.烧水时,水吸收热量,内能增大,通过热传递的方式改变物体的内能,故B不符合题意;
C.鸡蛋放入冷水变凉,内能减小,通过热传递的方式改变物体的内能,故C不符合题意;
D.空气被压缩,温度升高,机械能转化内能,内能增大,通过做功的方式改变物体的内能,故D符合题意。
故选D。
4.D
【详解】A.一切物体在任何情况下都具有内能,企鹅也不例外,故A 不正确;
B.内能的大小与物体的质量、温度、状态等因素有关。冰山虽然温度低,但质量很大,其内能不一定比企鹅小,故B 不正确;
C.内能与物体的运动速度无关,企鹅行动迟缓有利于维持体能,是因为行动迟缓可以减少热量的产生,故C 不正确;
D.内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和。一切物体的分子都在不停地做无规则运动,所以一切物体,不论温度高低,都具有内能。故D 正确。
故选D。
5.A
【详解】AD.物体的内能是组成物体所有分子动能与分子势能的总和,与物体状态、质量、温度等有关,同一物体,温度越高,内能越大,综上分析知,故A正确,D错误;
B.改变物体的内能方式有两种:做功和热传递。外界对物体做功,物体内能增加;物体吸收热量内能也能增加,故B错误;
C.物体的内能是组成物体所有分子动能与分子势能的总和。因为物体的分子永不停息地做无规则的运动,组成物体的分子总动能不为零。所以任何物体任何温度下都有内能,0℃的冰仍具有内能,故C错误。
故选A。
6.C
【详解】当风扇转动时,棉球上的乙醚迅速蒸发,乙醚蒸发时从周围环境吸收热量,其自身内能增大,导致周围空气温度下降,周围空气的内能减小,故C正确,ABD错误。
故选C。
7.A
【详解】A.围炉取暖时人体吸收热量,是通过热传递改变人体的内能,故A符合题意;
BCD.钻木取火、弯折铁丝、搓手取暖,是通过克服摩擦做功改变物体的内能,故BCD不符合题意。
故选A。
8.D
【详解】A.冰镇西瓜是通过热传递的方式改变内能的,故A不符合题意;
B.炭火烤肉是通过热传递的方式改变内能的,故B不符合题意;
C.围炉煮茶是通过热传递的方式改变内能的,故C不符合题意;
D.钻木取火时,相互摩擦,机械能转化为内能,是通过做功的方式来改变内能的,故D符合题意。
故选D。
9.C
【详解】用“熨斗”熨烫布匹过程中,布匹吸收了热量,是通过热传递的方式改变布匹内能,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
10.C
【详解】A.木块匀速运动的过程中,木块的速度不变,高度不变,质量不变,故机械能不变,但需要克服摩擦做功,部分机械能转化为内能,故A错误;
B.木块匀速运动的过程中,木块在竖直方向上没有距离,故木块所受的重力不做功,砝码在竖直方向上有距离,故钩码所受的重力做了功,故B错误;
C.钩码触地后木块继续滑动的过程中,木块的速度越来越小,所以木块的动能越来越小,故C正确;
D.在钩码的拉力作用下,木块沿台面做匀速运动,此时木块受平衡力,水平方向的拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,则f=m2g;钩码触地后木块继续滑动的过程中,木块对水平台面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以木块所受摩擦力大小仍为m2g,故D错误。
故选C。
11.(1)热传递
(2) 做功 降低 减小 机械能
【详解】(1)用酒精灯加热水的过程中,水从酒精灯火焰上吸收热量,水的温度升高,这是用热传递方法增加了水的内能。
(2)[1][2][3][4]水蒸气冲开木塞,水蒸气对木塞做功。水蒸气对木塞做功时,自身的内能转化为木塞的机械能,所以水蒸气的温度降低。因为内能与温度有关,温度降低,所以水蒸气的内能减小。在此过程中是水蒸气的内能转化为塞子的机械能。
12. 惯性 机械 内
【详解】[1]刹车后,没有动力作用在车上,但汽车原来是运动的,即使没有动力作用,由于惯性,继续保持原来的状态,向前运动。
[2][3]车轮与地面摩擦,克服摩擦做功,将机械能转化为内能。
13. 增大 做功
【详解】[1][2]火箭在加速升空时,其外壳与空气摩擦,空气对火箭外壳做功,机械能转化为内能,因此火箭外壳的内能增大,这是通过做功的方式改变火箭的内能。
14. 运动状态 做功
【详解】[1]当转动木头时,木头在力的作用下,由静止变为运动,其运动状态发生了改变,说明力可以改变物体的运动状态。
[2]钻木取火时,通过克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,使木头的内能增加,温度升高,达到木头的着火点而燃烧,这是靠做功改变物体的内能。
15.见解析
【详解】实验过程中会看到软木塞被冲出,同时试管口出现“白气”。这是由于水蒸气对外做功,水蒸气的内能转化为软木塞的机械能,使软木塞被冲出,同时水蒸气内能减小、温度降低,试管口的水蒸气遇冷液化成小水滴,形成“白气”。
16.(1)热传递
(2)
(3)34.6℃
【详解】(1)把铁件放在水中淬火,铁件向水中放热,所以淬火属于热传递改变物体内能。
(2)铁件释放的热量为
(3)这些热量全部用于加热水,被水吸收后,水升高的温度为
故水温将升高到
17.(1)内
(2) 液化 降低 减小
【详解】(1)拉动绳子克服摩擦做功,物体由于摩擦生热,其内能会增加,这是将机械能转化为内能。
(2)[1]塞子弹起的瞬间,看到管口有白雾出现,白雾是小水滴,这是因为管内的水蒸气遇冷液化形成的。
[2]因为水蒸气液化需要放热,只有当管中的气体温度降低时,水蒸气才会放热液化,所以可以推断管中的气体在这一瞬间温度降低。
[3]塞子弹起,瓶内气体对塞子做功,气体的内能转化为塞子的机械能,气体内能减小,这个现象说明物体对外界做功时,内能会减小。
18.(1)木块移动的距离
(2) 当质量一定时,物体的动能与速度有关,速度越大,动能越大 控制变量法
(3)不相等
(4) 内 不能
(5)A
【详解】(1)本题实验中使用了转换法,将小球的动能大小转换为木块移动的距离,以便于观察;所以本题小球滚下斜面的过程中,小球动能的大小是通过木块移动的距离来反映的。
(2)[1][2]因为本题的实验目的是探究物体的动能跟哪些因素有关,故分析比较甲、乙两次实验,甲中小球所处高度更高,到达水平面的速度更大,木块移动的距离更远
,可探究出的结论是:当质量一定时,物体的动能与速度有关,速度越大,动能越大。此结论说明本实验采用了控制变量法。
(3)对比甲、丙两次实验,在斜面上释放小球的高度相同,使小球到达斜面底端水平面时获得的初速度相同,因丙图中小球的质量大于甲图中小球的质量,很明显丙图中的小球的动能大,使木块移动的距离更大,所以s甲<s丙,根据滑动摩擦力与压力大小的关系可知,甲、丙两次实验中木块所受摩擦力的大小相同,故甲、丙两实验中木块滑动克服摩擦力做的功不相等。
(4)[1]从能量转化角度分析可知,木块在水平面滑行过程中克服摩擦做功,其机械能转化为内能。
[2]本探究实验是根据木块移动距离的大小来判断木块的动能大小的,若水平面绝对光滑,木块所受摩擦力为0,木块在水平面上保持匀速直线运动,本实验将不能达到实验目的。
(5)方案一:质量相同的钢球将同一弹簧压缩至不同程度后静止释放,撞击同一木块,通过比较木块移动的距离,可以研究钢球的动能大小与速度的关系;
方案二:用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放,撞击同一木块,撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来,而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关,故弹簧的弹性势能相同,转化出的动能也相同,从而使木块移动的距离相同,这样就无法达到实验目的。
所以只有方案一可行,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
19.(1)见解析
(2)晶体
(3)固液共存状态
(4)增加
(5)43
【详解】(1)将物质放入内有温度计的试管中,再把试管放入盛水的烧杯中,这种方法叫水浴法,可以使试管中物质受热均匀,加热缓慢,便于测量不同时间的温度。
(2)由图乙可知,a物质在4~8min温度不变,说明a物质熔化过程中,吸收热量,温度不变,a物质有一定的熔点,故a物质是晶体。
(3)由图乙可知,a物质在4~8min是熔化过程,在第7min时,处于熔化过程,故为固液共存态。
(4)在0~4min加热过程中,a物质吸收热量,温度升高,a物质的内能增大。
(5)由图丙可知,温度计每10℃内有10小格,即每小格代表1℃,即该温度计的分度值为1℃,示数为43℃。
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