内容正文:
13.3内能同步练习
2026-2027学年人教版物理九年级上学期
一、内能、温度与热量的概念辨析
1.【容易】【单选】如图所示是一款创意暖手笔,内装电池,按下按键便会发热,解决了冬天写字时手冷的问题。暖手笔给手保暖的过程中( )
A.温度从暖手笔传向手
B.暖手笔含有的热量比手多
C.笔是通过热传递的方式使手的内能增加了
D.暖手笔只有发热时才具有内能
2.【适中】【单选】下列关于温度、内能和热量的说法中正确的是( )
A.质量相同的0℃冰和0℃水,它们的内能不同
B.物体的温度升高时,其内部每个分子的运动速度增大
C.发生热传递时,含有热量多的物体将内能传给含有热量少的物体
D.不发生热传递,对物体做功,物体的温度一定增加
3.【适中】【单选】两个杯子中分别放入质量相同的冷水和热水(温度均高于室温),向其中分别放入同样的糖块,经过一段相同的时间(杯中固体糖块都没有完全溶解)品尝杯中的水,发现热水中的水较甜,分析该现象得出的下列结论错误的是( )
A.热水的分子运动更剧烈
B.热水含有的热量更多
C.热水温度降低过程中是通过热传递减少了热水的内能
D.降低到室温时热水放出的热量更多
4.【适中】【填空】下列关于内能的说法正确的是_________
A.物体温度越低,内能越小,0℃的物体没有内能
B.改变物体内能的方法有很多,但本质上只有做功和热传递两种方式
C.两物体相互接触时,热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体
D.一切物体都具有内能,而不一定具有机械能
E.物体的内能增加,一定是从外界吸收了热量
F.物体的温度降低,它的内能一定减少
G.正在沸腾的水吸收热量,温度不变,内能增加
H.刚出锅的刀削面“热”得烫嘴,“热”表示的是内能
I.南极附近的冰块不具有内能
5.【困难】【单选】关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.仅在两物体之间发生热传递时,高温物体内能一定减少,低温物体内能一定增加
B.我们不敢大口喝热气腾腾的汤,是因为温度越高,汤含有的热量较多
C.的冰熔化成的水,温度不变,内能不变
D.一个物体温度升高,一定是吸收到了热量
6.【困难】【单选】关于温度、内能、热量说法正确的是( )
A.同一个物体温度越高,内能一定越大
B.热量不可以从内能少的物体传递到内能多的物体
C.物体的温度升高,它一定吸收了热量
D.物体放出热量,其温度一定降低
二、热传递改变内能
7.【容易】【填空】《天工开物》是我国古代的科学著作,书中记载着大量的古代机械或工具。
(1)《天工开物》中,对釜的铸造有“铁化如水”,以泥固纯铁柄勺“从嘴受注”这样的记载,如图甲所示。其中“铁化如水”描述的过程中铁的内能______。将“铁水”注入模具中使“铁水”凝固成“釜”,浇铸过程中,铁的内能______(前两空选填“增大”“减小”或“不变”),这都是通过______的方式改变物体的内能。
(2)如图乙是我国古代发明的取火器的模型图。取火时,一手握住套筒,另一手猛推推杆,艾绒立刻燃烧起来。其原理是通过______的方式改变内能,使筒内空气内能______(选填“增大”“减小”或“不变”),温度升高,达到艾绒的着火点。
8.【容易】【填空】端午节吃粽子是中华民族的传统习俗。如图所示,正在用燃气灶给铁锅加热煮粽子,锅上方“热气”腾腾。在给水加热的过程中,水的内能__________(选填“增加”“减小”或“不变”),这是通过__________的方式来改变水的内能。汽车发动机通常用水来冷却,这是利用了水的__________的性质。
9.【适中】【填空】棉花是热的不良导体,不容易传导热量;铁是热的良导体,容易传导热量。冬天,长久放置在室外的铁块与棉花,它们的温度都与当时的气温一样,温度是_______(选填“相同”或“不同”)的。用两只手分别接触铁块和棉花,_______(选填“手接触棉花后感觉比较冷”或“手接触铁块后感觉比较冷”或“两只手感觉一样冷”);由此对铁块和棉花的温度进行判断,得出结论是_______(选填“正确”或“错误”)的。
10.【适中】【单选】在保温瓶中装有大量的0℃的小碎冰,然后放入一小块-5℃的大冰块,盖好瓶盖,则( )
A.小碎冰温度升高,大冰块温度降低
B.小碎冰温度降低,大冰块温度升高
C.小碎冰温度降低,大冰块温度不变
D.一段时间后,瓶内所有冰的温度都会变为-5℃
三、做功改变内能
11.【容易】【单选】如图所示,将装有酒精的金属管固定在桌子上,并用塞子塞紧,快速来回拉动绕在管上的绳子,过一会儿塞子会跳起来,则( )
A.拉动绳子的过程中,绳子对金属管内的酒精做了功
B.拉动绳子的过程中,绳子通过做功改变了金属管的内能,使其温度上升
C.塞子跳起的过程中,管内气体温度进一步上升,内能增加
D.塞子跳起的过程中,管内气体对塞子做功,使塞子动能减小
12.【容易】【实验】实验如图所示,用酒精灯加热至水沸腾。
(1).现象:水沸腾后,软木塞________ ,管口有“_______ ”产生。
(2)结论:酒精燃烧,化学能转化为水和水蒸气的 _____ 能,水蒸气对软木塞 _______ ,又将 _____ 能转化为 _______ 能。
(3)热机的原理:燃料燃烧将化学能转化成 _____ 能,然后通过 _______ ,把 _____ 能转化成 _______ 能。
13.【适中】【填空】小明去冰雪乐园游玩,当他从高大的冰滑梯上滑下时,速度越来越快,但臀部却感到一阵灼热。在滑行过程中,他的机械能______,内能______,(前两空均选填“增大”“减小”或“不变”)这是通过______的方式改变了物体的内能。
14.【适中】【实验】【问题】做功与物体内能的变化存在怎样的关系?
【证据】利用气压式喷雾器、数字式温度计、小叶轮等进行实验:
(1)用温度计测出气压式喷雾器内气体的温度,如图甲所示。
(2)关闭喷嘴处的阀门,接着用手按压活塞快速打气,并用温度计测出喷雾器内气体的温度,如图乙所示。
(3)打开喷嘴处的阀门,迅速放出喷雾器内一部分气体,并用温度计测出喷雾器内气体的温度,如图丙所示。
【解释】
(1)该实验通过________的变化来反映气体内能的变化,这里应用了________法。
(2)打开喷嘴处的阀门,迅速放出喷雾器内一部分气体时,喷雾器前的小叶轮转动,此时气体的内能转化为小叶轮的________能。(不考虑摩擦)
(3)比较________两图可知,外界对气体做功,气体的内能增大。
(4)比较乙、丙两图可知,气体对外界做功,气体的内能________。
【交流】
创新实践小组受到上述实验的启发组装了一个汽轮机模型,如图所示。实验时,向烧瓶内注入适量水,用酒精灯将水加热至沸腾,当水蒸气从导管口喷出时,也能推动小叶轮转动。
(5)同学们在实验过程中发现,加热一段时间后叶轮才开始转动,这是因为________。
(6)实验过程中发现叶轮转动得很慢。同学们交流后认为,这是蒸汽喷射力不足造成的。以下两种解决方案中你认为可行的是________。
A.更换一个更细的喷嘴 B.降低小叶轮的高度,使喷嘴对准叶轮的中心
15.【困难】【填空】小明同学做探究改变物体内能的实验:如图所示,他用气筒向装有少量水的瓶内用力打气,瓶内气体的内能会_____。当他向瓶中继续打气,瓶塞从瓶口处跳出时,观察到瓶内有白雾产生,这是由于瓶内的气体对外做功使其内能_____,温度降低而_____。
16.【困难】【作图】如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放少量硝化棉,将活塞从顶端迅速下压并开始计时。时刻,筒内空气温度达到硝化棉着火点,硝化棉燃烧,随后活塞反弹至顶端。请在答题卡坐标图中画出从开始压缩至活塞返回顶端这个过程中,玻璃筒内空气温度随时间变化关系的大致图像。
四、物态变化与内能
17.【困难】【填空】某种晶体在熔化过程中温度随时间变化的图象如图所示,在第10min该物质处于 ___________态。(选填:固/液/固液共存);若此时停止加热该晶体。则它的温度将会 ___________(升高、降慢、不变)。这是通过 ___________的方式改变内能。
五、科普阅读与拓展应用
18.【适中】【阅读】阅读短文,回答文后问题。
牛顿冷却定律
当一个物体表面温度比周围环境高时,就会向周围环境散热,散热快慢可以用单位时间内散失热量的多少来表示,英国物理学家牛顿提出:物体散热快慢与物体和周围环境的温度差成正比。后人研究发现,在温度差不太大的情况下(小于15℃),这个结论符合实际散热规律,称为牛顿冷却定律,如果散热快慢用q表示,则牛顿冷却定律可以表示为,其中k是散热系数,与物体的表面性质、表面积、周围环境性质等因素有关,和物质种类无关,如果上述因素相同,不同物质的散热系数就相同,由于不同物质的比热容不同,即使散热快慢相同,它们降低相同温度需要的时间也不同,根据降温时间可以得到两种物质比热容的大小关系,从而可以进行比热容的测量。
(1)物体向周围散热,内能减少,这种改变内能的方式叫作___________;当物体温度降低时,物体的内能__________(选填“一定”或“不一定”)减少。把一杯沸水放在房间里,温度自然降低的规律是___________(选填“先快后慢”、“先慢后快”或“均匀降低”);
(2)散热快慢和下列概念中物理意义最接近的是___________;
A.路程 B.密度 C.功率 D.效率
(3)一个物体温度为30℃,周围环境温度保持20℃不变,此时物体的放热快慢为q,当物体温度降低到29℃时,散热快慢为___________;
试卷第1页(共3页)
第6页(共6页)
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13.3内能同步练习
2026-2027学年人教版物理九年级上学期
一、内能、温度与热量的概念辨析
1.【容易】【单选】如图所示是一款创意暖手笔,内装电池,按下按键便会发热,解决了冬天写字时手冷的问题。暖手笔给手保暖的过程中( )
A.温度从暖手笔传向手
B.暖手笔含有的热量比手多
C.笔是通过热传递的方式使手的内能增加了
D.暖手笔只有发热时才具有内能
【答案】C
【难度】0.85
【详解】A. 温度是指物体的冷热程度,发生热传递时,传递的是热量而不是温度,故A不符合题意;
B. 热量是一个过程量,不能说含有多少热量,故B不符合题意;
C. 暖手笔发热后,手接触暖手笔,热量从暖手笔传递到手,手的内能通过热传递的方式增加,故C符合题意;
D. 一切物体在任何温度下都具有内能,所以常温下和发热时的暖手笔都具有内能,故D不符合题意。
故选C。
2.【适中】【单选】下列关于温度、内能和热量的说法中正确的是( )
A.质量相同的0℃冰和0℃水,它们的内能不同
B.物体的温度升高时,其内部每个分子的运动速度增大
C.发生热传递时,含有热量多的物体将内能传给含有热量少的物体
D.不发生热传递,对物体做功,物体的温度一定增加
【答案】A
【难度】0.73
【详解】A.0℃的冰熔化为0℃的水需要吸收热量,内能增加,因此质量相同的0℃冰和0℃水的内能不同,故A正确;
B.温度升高,分子热运动的平均动能增大,但单个分子的运动速度有随机性,不是“每个分子的速度都增大”。故B错误;
C.热量是过程量,只能描述为“吸收”或“放出”热量,不能说“含有”热量,且热传递的方向是从高温物体传向低温物体,不是根据热量的多少,故C错误;
D.做功可以改变内能,但如果在做功的同时物体发生物态变化(如熔化、沸腾)等,内能增加但温度不一定增加(例如0℃的冰变成0℃的水,或者水沸腾时温度不变)。故D错误。
故选A。
3.【适中】【单选】两个杯子中分别放入质量相同的冷水和热水(温度均高于室温),向其中分别放入同样的糖块,经过一段相同的时间(杯中固体糖块都没有完全溶解)品尝杯中的水,发现热水中的水较甜,分析该现象得出的下列结论错误的是( )
A.热水的分子运动更剧烈
B.热水含有的热量更多
C.热水温度降低过程中是通过热传递减少了热水的内能
D.降低到室温时热水放出的热量更多
【答案】B
【难度】0.65
【详解】A.热水温度越高,分子的无规则运动越剧烈,故A正确;
B.热量是过程量,不能说物体含有热量,故B错误;
C.热水温度降低过程中是通过热传递减少了热水的内能,故C正确;
D.由可知,两杯水质量、比热容相同,降低到室温时热水降低的温度大,所以放出的热量更多,故D正确。
本题选择描述错误的,故选B。
4.【适中】【填空】下列关于内能的说法正确的是_________
A.物体温度越低,内能越小,0℃的物体没有内能
B.改变物体内能的方法有很多,但本质上只有做功和热传递两种方式
C.两物体相互接触时,热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体
D.一切物体都具有内能,而不一定具有机械能
E.物体的内能增加,一定是从外界吸收了热量
F.物体的温度降低,它的内能一定减少
G.正在沸腾的水吸收热量,温度不变,内能增加
H.刚出锅的刀削面“热”得烫嘴,“热”表示的是内能
I.南极附近的冰块不具有内能
【答案】BDFG
【难度】0.65
【详解】AI.一切物体在任何温度下都具有内能,0℃的物体、南极冰块都有内能,故AI错误;
B.改变物体内能的方法本质上只有做功和热传递两种,其他方式都可归为这两类,故B正确。
C.热传递过程中,热量总是从温度高的物体转移到温度低的物体,不是从内能大的物体转移到内能小的物体,故C错误;
D.内能是物体内部分子运动的能量总和,一切物体都有内能;机械能是物体整体机械运动具有的能量,可以为0,因此物体不一定具有机械能,故D正确;
E.物体内能增加,有两种可能:从外界吸收热量,或外界对物体做功,故E错误;
F.同一物体质量不变,温度降低,分子动能减小,内能一定减少,故F正确;
G.水沸腾时持续吸热,温度保持沸点不变,吸收的热量用来增加分子势能,因此整体内能增加,故G正确;
H.“热得烫嘴”的“热”指的是温度高,不是内能,故H错误。
故正确的是BDFG。
5.【困难】【单选】关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.仅在两物体之间发生热传递时,高温物体内能一定减少,低温物体内能一定增加
B.我们不敢大口喝热气腾腾的汤,是因为温度越高,汤含有的热量较多
C.的冰熔化成的水,温度不变,内能不变
D.一个物体温度升高,一定是吸收到了热量
【答案】A
【难度】0.4
【详解】A.仅在两物体之间发生热传递时,热量从高温物体转移到低温物体,高温物体放出部分热量,内能减少,低温物体吸收部分热量,内能增加,故A正确;
B.热量是一个过程量,不能说物体含有多少热量,我们不敢大口喝热气腾腾的汤,是因为温度越高,汤含有的内能较多,故B错误;
C.0℃的冰熔化成0℃的水,属于熔化现象,需要吸收热量,内能变大,故C错误;
D.做功和热传递都可以改变物体的内能,一个物体温度升高,可能是外界对物体做了功,也可能是物体吸收了热量,故D错误。
故选A。
6.【困难】【单选】关于温度、内能、热量说法正确的是( )
A.同一个物体温度越高,内能一定越大
B.热量不可以从内能少的物体传递到内能多的物体
C.物体的温度升高,它一定吸收了热量
D.物体放出热量,其温度一定降低
【答案】A
【难度】0.4
【详解】A.内能与物体的温度、质量、状态等有关,对于同一个物体,质量等因素不变,温度越高,分子热运动越剧烈,内能一定越大,故A正确;
B.内能小的物体可能温度高,内能大的物体可能温度低,因此热量可以从内能少但温度高的物体传递到内能多但温度低的物体,故B错误;
C.物体温度升高,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功,故C错误;
D.物体放出热量时,温度不一定降低,如晶体凝固时放热,但温度不变,故D错误。
故选 A。
二、热传递改变内能
7.【容易】【填空】《天工开物》是我国古代的科学著作,书中记载着大量的古代机械或工具。
(1)《天工开物》中,对釜的铸造有“铁化如水”,以泥固纯铁柄勺“从嘴受注”这样的记载,如图甲所示。其中“铁化如水”描述的过程中铁的内能______。将“铁水”注入模具中使“铁水”凝固成“釜”,浇铸过程中,铁的内能______(前两空选填“增大”“减小”或“不变”),这都是通过______的方式改变物体的内能。
(2)如图乙是我国古代发明的取火器的模型图。取火时,一手握住套筒,另一手猛推推杆,艾绒立刻燃烧起来。其原理是通过______的方式改变内能,使筒内空气内能______(选填“增大”“减小”或“不变”),温度升高,达到艾绒的着火点。
【答案】(1) 增大 减小 热传递
(2) 做功 增大
【难度】0.85
【详解】(1)[1]“铁化如水”是铁从固态变为液态的熔化过程,熔化需要吸收热量,因此铁的内能增大。
[2][3]铁水凝固为釜的过程是液态变固态,凝固需要放出热量,因此铁的内能减小;这两个过程中,铁通过吸、放热改变内能,属于热传递的方式改变内能。
(2)猛推推杆时,推杆对筒内空气做功,将机械能转化为空气的内能,这是通过做功的方式改变内能;对物体做功,物体的内能增大,因此筒内空气内能增大,温度升高,达到艾绒着火点后艾绒燃烧。
8.【容易】【填空】端午节吃粽子是中华民族的传统习俗。如图所示,正在用燃气灶给铁锅加热煮粽子,锅上方“热气”腾腾。在给水加热的过程中,水的内能__________(选填“增加”“减小”或“不变”),这是通过__________的方式来改变水的内能。汽车发动机通常用水来冷却,这是利用了水的__________的性质。
【答案】 增加 热传递 比热容大
【难度】0.85
【详解】[1][2]给水加热,水吸收热量,内能增加,温度升高,这是通过热传递的方式来改变水的内能。
[3]水的比热容大,质量相同的水和其他物质相比较,升高相同的温度时能吸收更多的热量,因此汽车发动机通常用水来冷却。
9.【适中】【填空】棉花是热的不良导体,不容易传导热量;铁是热的良导体,容易传导热量。冬天,长久放置在室外的铁块与棉花,它们的温度都与当时的气温一样,温度是_______(选填“相同”或“不同”)的。用两只手分别接触铁块和棉花,_______(选填“手接触棉花后感觉比较冷”或“手接触铁块后感觉比较冷”或“两只手感觉一样冷”);由此对铁块和棉花的温度进行判断,得出结论是_______(选填“正确”或“错误”)的。
【答案】 相同 手接触铁块后感觉比较冷 错误
【难度】0.65
【详解】[1]由于棉花与铁都暴露在室外,所以它们的温度与气温一样,是相同的。
[2][3]由于铁块是热的良导体,所以会很快从手上吸收大量的热,手的温度快速下降,从而导致接触铁块的手感觉到比较冷;这样通过手来判断温度的高低,得出结论就是错误的。
10.【适中】【单选】在保温瓶中装有大量的0℃的小碎冰,然后放入一小块-5℃的大冰块,盖好瓶盖,则( )
A.小碎冰温度升高,大冰块温度降低
B.小碎冰温度降低,大冰块温度升高
C.小碎冰温度降低,大冰块温度不变
D.一段时间后,瓶内所有冰的温度都会变为-5℃
【答案】B
【难度】0.65
【详解】0℃的小碎冰和-5℃的大冰块之间存在温度差,会发生热传递,热量会从温度高的0℃小碎冰,传递给温度低的-5℃大冰块。0℃是冰的熔点,小碎冰放出热量时,温度降低,大冰块吸收热量,温度会从-5℃逐渐升高。热平衡后温度在0℃与-5℃之间。
故选B。
三、做功改变内能
11.【容易】【单选】如图所示,将装有酒精的金属管固定在桌子上,并用塞子塞紧,快速来回拉动绕在管上的绳子,过一会儿塞子会跳起来,则( )
A.拉动绳子的过程中,绳子对金属管内的酒精做了功
B.拉动绳子的过程中,绳子通过做功改变了金属管的内能,使其温度上升
C.塞子跳起的过程中,管内气体温度进一步上升,内能增加
D.塞子跳起的过程中,管内气体对塞子做功,使塞子动能减小
【答案】B
【难度】0.85
【详解】A.拉动绳子时,绳子与金属管发生摩擦,直接对金属管做功,而非直接对管内酒精做功。酒精的能量来自金属管的热传递,故A不符合题意;
B.拉动绳子的摩擦过程中,通过做功的方式把机械能转化为金属管的内能,导致金属管温度上升,这是做功改变内能的典型表现,故B符合题意;
C.塞子跳起时,管内气体膨胀对塞子做功,气体内能转化为塞子的机械能,气体内能会减少,温度降低,故C不符合题意;
D.塞子跳起时,管内气体对塞子做功,塞子由静止变为运动,动能增大,而非减小,故D不符合题意。
故选B。
12.【容易】【实验】实验如图所示,用酒精灯加热至水沸腾。
(1).现象:水沸腾后,软木塞________ ,管口有“_______ ”产生。
(2)结论:酒精燃烧,化学能转化为水和水蒸气的 _____ 能,水蒸气对软木塞 _______ ,又将 _____ 能转化为 _______ 能。
(3)热机的原理:燃料燃烧将化学能转化成 _____ 能,然后通过 _______ ,把 _____ 能转化成 _______ 能。
【答案】(1) 被冲出 白气
(2) 内 做功 内 机械
(3) 内 做功 内 机械
【难度】0.86
【详解】(1)水沸腾后,水蒸气对软木塞做功,软木塞被冲出;水蒸气的内能转化为软木塞的机械能,水蒸气内能减小,温度降低,液化形成小水滴,所以管口有“白气”产生;
(2)略
(3)略
13.【适中】【填空】小明去冰雪乐园游玩,当他从高大的冰滑梯上滑下时,速度越来越快,但臀部却感到一阵灼热。在滑行过程中,他的机械能______,内能______,(前两空均选填“增大”“减小”或“不变”)这是通过______的方式改变了物体的内能。
【答案】 减小 增大 做功
【难度】0.65
【详解】小明滑行过程中,臀部和滑梯之间存在摩擦,需要克服摩擦做功,一部分机械能会转化为内能,因此机械能总量减小,内能增大;该过程是通过做功的方式改变物体内能。
14.【适中】【实验】【问题】做功与物体内能的变化存在怎样的关系?
【证据】利用气压式喷雾器、数字式温度计、小叶轮等进行实验:
(1)用温度计测出气压式喷雾器内气体的温度,如图甲所示。
(2)关闭喷嘴处的阀门,接着用手按压活塞快速打气,并用温度计测出喷雾器内气体的温度,如图乙所示。
(3)打开喷嘴处的阀门,迅速放出喷雾器内一部分气体,并用温度计测出喷雾器内气体的温度,如图丙所示。
【解释】
(1)该实验通过________的变化来反映气体内能的变化,这里应用了________法。
(2)打开喷嘴处的阀门,迅速放出喷雾器内一部分气体时,喷雾器前的小叶轮转动,此时气体的内能转化为小叶轮的________能。(不考虑摩擦)
(3)比较________两图可知,外界对气体做功,气体的内能增大。
(4)比较乙、丙两图可知,气体对外界做功,气体的内能________。
【交流】
创新实践小组受到上述实验的启发组装了一个汽轮机模型,如图所示。实验时,向烧瓶内注入适量水,用酒精灯将水加热至沸腾,当水蒸气从导管口喷出时,也能推动小叶轮转动。
(5)同学们在实验过程中发现,加热一段时间后叶轮才开始转动,这是因为________。
(6)实验过程中发现叶轮转动得很慢。同学们交流后认为,这是蒸汽喷射力不足造成的。以下两种解决方案中你认为可行的是________。
A.更换一个更细的喷嘴 B.降低小叶轮的高度,使喷嘴对准叶轮的中心
【答案】(1) 温度计示数 转换
(2)机械
(3)甲、乙
(4)减小
(5)加热时间不足,无法产生足够的水蒸气
(6)A
【难度】0.77
【详解】(1)[1][2]物体的内能与温度有关,当物体的温度变化时,其内能变化,故可以通过温度计示数的变化来间接反映物体内能的变化,这种方法叫做转换法。
(2)打开阀门迅速放出喷雾器内一部分气体时,气体冲击小叶轮转动,对外做功,将气体的内能转化为小叶轮的机械能。
(3)比较甲、乙两图可知,关闭喷嘴处的阀门,用手按压活塞快速打气,压缩内部气体做功,将机械能转化为气体的内能,故气体的温度升高,内能增大。
(4)比较乙、丙两图可知,当打开阀门,喷雾器内气体推动小叶轮转动,对小叶轮做功,将气体的内能转化为叶轮的机械能,喷雾器内气体的温度降低,内能减小,故可知:对外界做功,气体的内能减小。
(5)水的温度达到沸点且持续吸热才能沸腾产生大量的水蒸气,当产生的水蒸气足够多时,喷出的压力足够大时才能推动叶轮转动。加热一段时间后叶轮才开始转动,原因是加热时间不足,无法产生足够的水蒸气来推动叶轮转动。
(6)A.更换一个更细的喷嘴,可以增大蒸汽喷出的速度,能增大蒸汽喷射力度,故A符合题意;
B.降低叶轮高度,使喷嘴对准叶轮的中心,此时蒸汽推力的力臂很小,叶轮不易转动,故B不符合题意。
故选A。
15.【困难】【填空】小明同学做探究改变物体内能的实验:如图所示,他用气筒向装有少量水的瓶内用力打气,瓶内气体的内能会_____。当他向瓶中继续打气,瓶塞从瓶口处跳出时,观察到瓶内有白雾产生,这是由于瓶内的气体对外做功使其内能_____,温度降低而_____。
【答案】 增加 减少 液化
【难度】0.4
【详解】[1] 瓶子里装有一些酒精,用力打气,在瓶塞未跳起前,压缩瓶内的气体做功,瓶内气体的内能增加。
[2][3]继续打气,当瓶塞跳起时,瓶内气体对瓶塞做功,瓶内气体的内能减少,温度降低,使瓶内的水蒸气液化成小水珠,出现白气。
16.【困难】【作图】如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放少量硝化棉,将活塞从顶端迅速下压并开始计时。时刻,筒内空气温度达到硝化棉着火点,硝化棉燃烧,随后活塞反弹至顶端。请在答题卡坐标图中画出从开始压缩至活塞返回顶端这个过程中,玻璃筒内空气温度随时间变化关系的大致图像。
【答案】
【难度】0.4
【详解】活塞从顶端迅速下压过程中,活塞对厚玻璃筒内气体做功,玻璃筒内气体内能增大,温度升高,当温度达到着火点时,硝化棉燃烧,释放出热量,使玻璃筒内气体内能迅速增大,温度迅速升高,同时对活塞做功,使活塞返回顶端,玻璃筒内气体内能迅速减小,温度迅速降低。此过程中,玻璃筒内气体温度变化大致图形如图所示:
四、物态变化与内能
17.【困难】【填空】某种晶体在熔化过程中温度随时间变化的图象如图所示,在第10min该物质处于 ___________态。(选填:固/液/固液共存);若此时停止加热该晶体。则它的温度将会 ___________(升高、降慢、不变)。这是通过 ___________的方式改变内能。
【答案】 固液共存 不变 热传递
【难度】0.4
【详解】[1]读图象可知,该晶体从第6分钟开始熔化,到第14分钟熔化完毕。第10分钟,物质正在熔化,处于固液共存状态。
[2]当停止对物质加热后,正在熔化的物质停止熔化,此时物质温度为340摄氏度,会向外界放热。此时部分液体会凝固成为固体,但温度保持在凝固点不变。
[3]高温物体将内能传递给低温物体,本身内能减小。这是通过热传递的方式改变内能。
五、科普阅读与拓展应用
18.【适中】【阅读】阅读短文,回答文后问题。
牛顿冷却定律
当一个物体表面温度比周围环境高时,就会向周围环境散热,散热快慢可以用单位时间内散失热量的多少来表示,英国物理学家牛顿提出:物体散热快慢与物体和周围环境的温度差成正比。后人研究发现,在温度差不太大的情况下(小于15℃),这个结论符合实际散热规律,称为牛顿冷却定律,如果散热快慢用q表示,则牛顿冷却定律可以表示为,其中k是散热系数,与物体的表面性质、表面积、周围环境性质等因素有关,和物质种类无关,如果上述因素相同,不同物质的散热系数就相同,由于不同物质的比热容不同,即使散热快慢相同,它们降低相同温度需要的时间也不同,根据降温时间可以得到两种物质比热容的大小关系,从而可以进行比热容的测量。
(1)物体向周围散热,内能减少,这种改变内能的方式叫作___________;当物体温度降低时,物体的内能__________(选填“一定”或“不一定”)减少。把一杯沸水放在房间里,温度自然降低的规律是___________(选填“先快后慢”、“先慢后快”或“均匀降低”);
(2)散热快慢和下列概念中物理意义最接近的是___________;
A.路程 B.密度 C.功率 D.效率
(3)一个物体温度为30℃,周围环境温度保持20℃不变,此时物体的放热快慢为q,当物体温度降低到29℃时,散热快慢为___________;
【答案】(1) 热传递 一定 先快后慢
(2)C
(3)0.9q
【难度】0.65
【详解】(1)[1]热量从高温物体传递给低温物体的过程叫作热传递,物体向周围散热,内能减少,这种改变内能的方式叫作热传递。
[2]内能与质量和温度等有关,物体的温度降低时,内能一定减少。
[3]物体散热快慢与物体和周围环境的温度差成正比。把一杯沸水放在房间里,随着温度降低,这杯水与周围环境的温度差越小,则散热越慢。所以把一杯沸水放在放在房间里,温度自然降低的规律是先快后慢。
(2)由题目提供的信息可知,散热快慢是描述快慢的物理量;
A.路程表示物体运动轨迹的长度,与快慢无关,故A不符合题意;
B.密度是质量与体积之比,与快慢无关,故B不符合题意;
C.功率是功与做功所用时间之比,表示做功的快慢,故C符合题意;
D.效率的是有用功与总功之比,与快慢无关,故D不符合题意。
故选C。
(3)根据牛顿冷却定律知q=k(30℃-20℃)
解得散热系数为;由于散热系数与物体的表面性质、表面积、周围环境性质等因素有关,和物质种类无关,因此当物体温度降低到29℃时,散热系数不变,则当物体温度降低到29℃时,散热快慢为
试卷第1页(共3页)
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