内容正文:
13.3 内能 分层作业
一、单选题
1.我们生活在物质与能量的世界中,物体在任何情况下都具有( )
A.内能 B.热量 C.速度 D.一定的形状
2.下列现象中,通过热传递改变物体内能的是( )
A.向下压活塞,浸透乙醚的棉花燃烧 B.哈气使手暖和
C.搓手使手暖和 D.铁丝反复弯折处会发热
3.关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A.在相同物态下,同一物体温度降低,它的内能会减少
B.物体内能增加,一定要从外界吸收热量
C.温度为的物体没有内能
D.温度都为的1kg水和1kg冰的内能相同
4.会使用火是类人猿进化到人的一个重要标志,钻木取火是古人类获取火种的重要途径。下列选项中,改变物体内能的方式与钻木取火相同的是( )
A.冬季人们常用热水袋取暖 B.给饮料加冰块降温
C.取暖器旁的物体温度升高 D.双手互搓,手心温度会升高
5.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
6.如图所示,试管内盛有甲液体,烧杯中盛有乙液体。在标准大气压下,用酒精灯对烧杯底部持续加热,一段时间后,发现试管内的甲液体沸腾。已知标准大气压下,酒精沸点是78°C,水沸点是100°C,煤油沸点是150°C,下列判断中符合题意的是( )
A.甲液体为水,乙液体为水 B.甲液体为水,乙液体为煤油
C.甲液体为水,乙液体为酒精 D.甲液体为煤油,乙液体为煤油
7.如图所示,将装有热奶的奶瓶放入室温的水中时,记录下的温度与时间的关系。以下是同学们通过观察图像得出的几个结论,你认为不正确的是( )
A.发生热传递前,牛奶的初温为90℃,水的初温为20℃
B.在热传递时,牛奶将内能转移给水,使水的内能增加
C.第15分钟时,温度相等,水和牛奶之间不发生热传递
D.第15分钟牛奶和水的温度都是40℃,室温也是40℃
8.如图所示,把一个底部封闭的薄壁金属管固定在支架上,管中装一些酒精。然后用软木塞塞紧管口。将一条皮带缠在金属管上并迅速来回拉动,过一会儿看到软木塞被顶开。管口出现大量“白气”,下列说法正确的是( )
A.迅速来回拉动皮带是通过做功使金属管的内能增加
B.金属管通过做功的方式使管内空气温度升高
C.管内气体顶开软木塞的过程中其内能增加
D.软木塞通过热传递的方式使“白气”内能增加
二、填空题
9.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________高,内能________大(后两空均选填“水蒸气”“水”或“一样”)。
10.如图所示,在两只相同的杯子中分别装有质量和温度均不同的水,若甲乙两杯水之间发生热传递,________(选填“温度”或“能量”)将从________杯传递到________杯。
11.中医是我国的四大国粹之一。拔火罐能有效治疗某些疾病,使用时先加热火罐中气体,再按图甲所示方法迅速将火罐按到皮肤上,一段时间后,罐内气体的温度________(选填“升高”“降低”或“不变”),内能________(选填“增大”“减小”或“不变”)。如图乙所示,“艾灸”时通过________的方式改变了穴位处的内能。随着温度的升高,艾条中的中药渗入人体的速度会________(选填“加快”“减慢”或“不变”)。
12.如图所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部,放入一小团干燥的硝化棉,用力将活塞迅速下压,筒内的硝化棉燃烧,向下压缩的目的是通过对____________(选填“硝化棉”或“空气”)____________(选填“做功”或“热传递”)的方式,从而增加其____________(选填“热量”或“内能”)使其温度升高。
13.如图所示,用气筒向装有少量水的瓶内打气,当瓶塞从瓶口跳出时会观察到瓶口出现“白气”,这说明此时瓶内气体的温度________,内能_________,在进行该实验探究时,在瓶内盛有少量水的目的是_____________。
14.将刚喝完水的空矿泉水瓶的瓶盖拧上,握住上下两部分,用力拧成如图所示的形状,会看到瓶盖被弹出,并发出爆响声,同时瓶口内出现白雾。
(1)用力拧成图示形状,瓶内气体的体积变小,密度___________;同时说明力可以改变物体的___________;
(2)瓶盖被弹出时,瓶内气体的内能会___________(选填“增大”或“减小”),使得水蒸气___________(填物态变化名称)出现白雾。
15.冬天,用两个同样的炒锅烧同样的菜,达到相同温度后,放在两种不同环境中,出现甲,乙两种情景,则图_________中炒锅和菜的内能减少得多,理由是________________________________________。
16.俗语常言“不是省油的灯”,古时候真有“省油的灯”。陆游《老学庵笔记》中记载∶“蜀中有夹瓷盏,注水于盏后窍中,可省油之半。”它是一个有夹层的灯盏,其构造如右图所示。省油的原因是灯点燃后会加热灯盘,灯盘的热量可以通过____________的方式转移给油,使油的内能增大,温度____________(选填“升高”或“降低”);若在夹层中加水,在油燃烧的时候这些水就可以吸收油的____________(选填“热量”或“内能”),使油的温度升高得慢些,所以相对耗油量就少些。
17.如图将质量相同、材料不同的三块金属甲、乙、丙加热到相同的温度后,放到表面平整的冰块上。经过一段时间后,冰块形状基本不再变化时如图所示。由此可知这三块金属中,______的比热容最小,此时剩余冰块的温度_______(选填“大于”“小于”或“等于”)这三块金属的温度。
三、实验题
18.用如下3种方法“探究做功是否能改变物体的内能”。
(1)如图甲所示,将铁丝的同一位置快速地多次弯折后,用手指触摸被弯折的部位,会感觉到弯折部位的温度升高,表明铁丝的内能 ___________(选填“增大”或“减小”)。
(2)如图乙所示,先在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团硝化棉,然后迅速压下活塞,观察到硝化棉燃烧起来。对这一现象的解释是:活塞压缩玻璃筒内的空气,通过 ___________(选填“做功”或“热传递”)的方式使筒内空气的内能增大,达到硝化棉的着火点。
(3)如图丙所示,瓶中装少量的水,水上方有水蒸气,塞紧瓶塞,用打气筒向瓶内打气,当塞子从瓶口跳起时,下列关于该实验的分析正确的是 ___________。
A.往瓶内打气,瓶塞未跳出时,气体对瓶塞做功
B.往瓶内打气时,瓶内气体内能变小
C.瓶塞跳出时,瓶内气体温度不变
D.瓶塞跳出时,瓶内气体对外做功
试卷第1页(共3页)
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《13.3 内能 分层作业》参考答案
1.A
【详解】A.一切物体内部分子都在永不停息做无规则运动,因此任何物体在任何情况下都具有内能,故A符合题意;
B.热量是过程量,只在发生热传递的过程中才有意义,不能说物体“具有”热量,故B不符合题意;
C.速度是相对的,若选取和物体相对静止的另一个物体作参照物,物体的速度可以为0,不是任何情况下都一定有速度,故C不符合题意;
D.固态有一定的形状,但液体和气体没有固定的形状,故D不符合题意。
故选A。
2.B
【详解】ACD.向下压活塞、搓手、弯折铁丝,均是外界对物体做功,机械能转化为内能,属于做功改变内能,故ACD不符合题意;
B.哈气使手暖和,热量从高温气体转移到手,属于热传递改变内能,故B符合题意。
故选B。
3.A
【详解】A.同一物体温度升高时,内能增加,温度降低时,内能将减小,故A正确;
B.改变内能有做功和热传递两种方式,物体内能增加也可能是外界对其做功,不一定从外界吸热,故B错误;
C.一切物体在任何温度下都具有内能,故C错误;
D.0℃的冰熔化为0℃的水需要吸收热量,等质量的0℃水内能大于0℃冰的内能,故D错误。
故选A。
4.D
【详解】钻木取火时,克服摩擦做功,机械能转化为内能,属于通过做功改变物体的内能。热水袋取暖、加冰块降温、取暖器旁物体升温,都是通过温度差传递热量,属于热传递改变内能;双手互搓时,需要克服摩擦做功,内能增大,是通过做功的方式来改变内能的。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
5.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。
6.B
【详解】液体沸腾需要同时满足两个条件:一是温度达到沸点,二是继续吸热。 在本题的装置中,试管内的甲液体通过烧杯内的乙液体吸收热量。要使甲液体沸腾,必须满足以下条件:甲液体的温度能够达到其自身的沸点,甲液体达到沸点后,仍能从乙液体中继续吸收热量。已知标准大气压下,酒精沸点是78°C,水沸点是100°C,煤油沸点是150°C。
A. 甲液体为水,乙液体为水,试管内的水能达到沸点,但无法继续吸热,所以不能沸腾,故A不符合题意;
B.甲液体为水,乙液体为煤油,试管内的水能达到沸点,能继续吸热,所以能沸腾,故B符合题意;
C.甲液体为水,乙液体为酒精,试管内的水不能达到沸点,也无法继续吸热,故C不符合题意;
D.甲液体为煤油,乙液体为煤油,试管内的煤油能达到沸点,但无法继续吸热,所以不能沸腾,故D不符合题意。
故选 B。
7.D
【详解】A.从图像中可以看到,发生热传递前,牛奶的初温为90℃,水的初温为20℃,故A正确;
B.热传递的本质是内能的转移,高温的牛奶向内能更低的水传递内能,水吸收热量后内能增加,故B正确;
C.热传递只能在有温度差的物体间发生,第15分钟时水和牛奶温度相等,没有温度差,因此不会发生热传递,故C正确;
D.第15分钟时,牛奶和水的温度都是40℃,题中给出放入室温的水中,说明室温等于水的初温度,为20℃,故D不正确。
本题要求选择不正确的,故选D。
8.A
【详解】A.迅速来回拉动皮带,皮带与金属管之间存在摩擦,拉动皮带时需要克服摩擦力做功,这部分功转化为金属管和皮带的内能,导致它们的温度升高。这个过程是通过做功的方式改变物体内能,故A正确;
B.金属管的温度升高后,它与管内的酒精和空气存在温度差,热量会从温度较高的金属管转移到温度较低的酒精和空气中,这是一个热传递过程,故B错误;
C.管内气体温度升高、压强增大,体积膨胀推动软木塞做功;气体对外做功时,将内能转化为机械能,气体内能减少,温度降低,故C错误;
D.管口出现的“白气”是管内酒精蒸气在对外做功、内能减少、温度降低后液化形成的小酒精滴,这个过程将内能转化为机械能,并伴随着酒精蒸气的液化现象,不是软木塞通过热传递使“白气”内能增加,故D错误。
故选A。
9. 具有 一样 水蒸气
【详解】内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和,一切物体在任何温度下的分子都在永不停息地做无规则运动、都存在分子间相互作用,所以-10℃的冰块也具有内能。
质量相同的100℃水蒸气和100℃水,温度都是100℃,温度一样高。
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。
10.
能量
甲
乙
【详解】热传递过程中传递的是能量,能量从高温物体传向低温物体。因甲杯水温度高于乙杯水,所以能量从甲杯传递到乙杯。
11. 降低 减小 热传递 加快
【详解】拔火罐时,加热后的火罐内气体温度远高于人体温度,扣在皮肤上后,罐内气体会向人体放热,因此温度降低,内能会减小。
艾灸时,燃烧的艾条温度远高于穴位处,热量从艾条传递到穴位,是通过热传递的方式改变穴位处的内能。
中药渗入人体属于扩散现象,分子的热运动和温度有关,温度越高,分子无规则运动越剧烈,因此扩散速度越快,所以中药渗入人体的速度会加快。
12. 空气 做功 内能
【详解】活塞向下压缩的过程中,它直接作用的对象是玻璃筒内的空气,而不是硝化棉。硝化棉只是作为易燃物质放置在筒底,用于指示内能增加导致的温度升高效果。活塞对空气施加力并使其体积减小,这是一个做功的过程。在这个过程中,活塞的机械能被转化为空气的内能,导致空气的温度升高。当空气温度升高到硝化棉的燃点,从而引发硝化棉的燃烧。
13. 降低 减小 产生充足的水蒸气,便于通过水蒸气液化观察实验现象,使实验现象更明显
【详解】[1][2]当瓶塞从瓶口跳出时,瓶内气体对外做功,瓶内气体内能减小,瓶内气体温度降低。
[3]瓶内盛少量水,水会蒸发产生大量水蒸气,当瓶内温度降低后,水蒸气遇冷液化形成肉眼可见的“白气”,能够让内能变化对应的实验现象更清晰,便于观察。
14.(1) 变大 形状
(2) 减小 液化
【详解】(1)[1]扭动瓶子,空气质量一定,被压缩后体积变小,根据可知瓶内气体密度变大。
[2]瓶子被扭变形,说明力可以改变物体的形状。
(2)[1][2]气体冲出时,气体对瓶盖做功,自身的内能减小,温度降低,使水蒸气遇冷液化成小水珠,形成白雾。
15. 甲
环境温度越低,高温水蒸气液化现象越明显,上方的“白气”越多,故甲所处环境温度更低,由可知,质量、比热容、初温均相同的物体,末温越低,温度变化量越大,放出的热量越多;物体放出热量时内能减少,因此甲中炒锅和菜的内能减少得多
【详解】环境温度越低,高温水蒸气液化现象越明显,上方的“白气”越多,故甲所处环境温度更低,由可知,质量、比热容、初温均相同的物体,末温越低,温度变化量越大,放出的热量越多;物体放出热量时内能减少,因此甲中炒锅和菜的内能减少得多。
16. 热传递 升高 热量
【详解】灯盘和油存在温度差,热量通过直接接触的方式从高温的灯盘转移给油,属于热传递的过程。
油吸收灯盘传递的热量,内能增大,温度会升高。
在热传递过程中,转移的能量被称为热量,夹层的水可以吸收油的热量,减缓油的升温速度,避免油温度过高快速蒸发,从而达到省油的效果。
17. 甲 等于
【详解】[1][2]甲、乙、丙加热到相同的温度后,放到冰块上,经过一段时间后,冰块形状基本不再变化时,说明金属块与冰之间的热传递停止,此时金属块的末温度等于冰的温度,所以三块金属的末温度相同均等于冰的温度。由于它们的初温度相同,则三块金属降低了相同的温度,由图可知金属甲熔化的冰最少,故其放出的热量最少。三块金属的质量相同,降低的温度相同,则由可知三块金属中甲的比热容最小。
18.(1)增大
(2)做功
(3)D
【详解】(1)将手中的铁丝同一位置快速地多次弯折,手对铁丝做了功,将机械能转化为内能,使铁丝的内能增大,温度升高。
(2)当迅速压下活塞时,活塞压缩玻璃筒内的空气,对气体做功,将机械能转化成内能,空气的内能增加,温度升高,达到硝化棉的着火点,硝化棉燃烧。
(3)给瓶内打气,外界对瓶内气体做功,瓶内气体内能增大,当气压增大到一定程度,气体把瓶塞从瓶口推出时,瓶内气体对瓶塞做功,瓶内气体的内能转化为瓶塞的机械能,使气体自身的内能减少,温度降低,因此D正确,ABC错误。
故选D。
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