1、 第十三章 内能一、选择题1.下列现象中,能表明分子在不停地做无规则运动的是()A.濛濛细雨从空中下落B.擦黑板时,粉笔灰在空中飞舞C.水和酒精混合后体积变小D.炒菜时,满屋飘香图 13-42.用细线把很干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面,记住测力计的读数。使玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板,如图13-4所示。则弹簧测力计的读数()A.不变,因为玻璃板重力不变B.变大,因为玻璃板沾水变重了C.变小,因为玻璃板受到了浮力作用D.变大,因为玻璃板与水的接触面之间存在分子引力3.物质世界多姿多彩,从浩瀚宇宙到微观世界,都体现物质的不停运动和发展。以下与物质有关的说法,正确的是()A.物质是
2、由分子组成的,分子不能再分割B.纳米科学技术的研究对象是比原子更小的微粒C.分子是由原子组成的,各种原子都有相似的结构D.物质的不同物态表现出不同的性质是由分子的排列决定的,与分子力无关4.下列事例中,属于用做功的方法改变物体内能的是()A.秧田中的水被晒热B.将牛奶放进冰箱冷冻制棒C.磨刀时刀刃发热D.热开水变凉5.关于温度、热量、内能的关系,下列说法中正确的是()A.温度高的物体一定比温度低的物体内能大B.温度高的物体一定比温度低的物体热量多C.物体的温度降低,它的内能一定减少D.物体的温度升高,一定是从外界吸收了热量6.(新疆中考)万明同学在家洗澡时,发现此过程涉及许多物理知识,于是他总
3、结出了以下几点,其中一条错误的是()A.房间内充满的“白气”是水蒸气B.地面铺上凹凸不平的地板砖是为了增大摩擦C.房间窗户玻璃变得模糊不清是水蒸气液化造成的D.热水冲洗全身变暖是热传递的结果7.下列说法正确的是()A.温度高的物体具有的内能多,温度低的物体具有的内能少B.夏日,在阳光照射下,地面温度高于湖水表面温度是因为水的比热容较小C.塑料吸盘能牢牢地吸附在玻璃上,说明分子间存在着吸引力D.物体吸收热量,内能一定增加,温度可能升高8.无论是白天还是夜晚,人们漫步在海滨,会感到习习海风迎面吹拂,十分畅快。这样的风非常柔和,通常情况下,它白天从海上吹向陆地,夜晚从陆地吹向海上,气象上把这种风称为
4、“海陆风”。请你运用学过的物理知识判断海陆风形成的原因()A.海上的风比陆地上的风大B.由陆地和海水的比热容不同造成的C.无论白天还是夜晚,陆地的温度始终比海水的温度高D.夜晚海面上的气温比陆地低9.下列说法中正确的是()A.磁铁能吸引大头针,说明分子间有引力B.温度升高越多的物体,吸收的热量越多C.长时间压在一起的铅板和金板互相渗入,这种现象是扩散现象D.打扫卫生时房间内尘土飞扬,这种现象说明分子在不停地做无规则运动10.下表中所列分子的性质和实验现象无关的是()选项实验现象分子的性质A一块蔗糖溶于一杯水中形成糖水分子是可以再分的B固体碘、碘蒸气都能使淀粉溶液变蓝色,而碘化钾不能分子能保持物
5、质的化学性质C快速推压针筒,密闭在针筒中的乙醚气体变成液体分子之间有间隙D温度越高,水蒸发越快温度越高,分子运动速度越快11.用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和乙加热,它们的温度随加热时间的变化关系如图13-5所示。已知甲的比热容是1.8103 J/(kg),据此判断物质乙的比热容为()图 13-5A.2.25103 J/(kg)B.2.4103 J/(kg)C.3.0103 J/(kg)D.4.2103 J/(kg)12.质量相等、初温相同的铜、铁、铝三种物质,吸收相等的热量后,终温的高低是(c铝c铁c铜)()A.铜最低B.铁最低C.铝最低D.都相同13.与“热”相关的现象,解释正确的是
6、()A.扫地时,灰尘满屋,是由于分子做无规则运动的结果B.用水作为汽车冷却剂,是因为水的比热容较大C.把冰放在手心,感到冷,是因为冰的内能为零D.冬天搓手,手心感到热,是通过热传递的方式改变内能14.2019年6月11日,“神舟”十号载人飞船在震天的轰鸣声中腾空而起,飞向太空,完成任务后准确降落在内蒙古中部预定地区。返回舱进入大气层一段时间后,由于受空气阻力做匀速运动。返回舱匀速下降过程中()A.重力势能减少,动能增加,内能增加B.机械能减少,动能不变,内能增加C.重力势能减少,动能增加,内能不变D.机械能不变,动能不变,内能增加15.一把铁锹的温度升高了()A.它一定吸收了热量B.一定对它做
7、了功C.它的热量一定增加D.它的内能一定增加二、填空题16.冬天手冷时,我们经常将两只手相互搓搓使手暖和,这是利用的方式使手的内能增加;也可以用“暖手宝”焐手,这是利用的方式增加手的内能。17.核电站发生重大事故时,为了降低核安全壳周围的温度,采用水对其进行冷却,因为水的较大,且它汽化时能(选填“吸收”或“放出”)大量的热。18.甲、乙两个物体之间能够发生热传递的条件是。19.改变内能的方式有两种。在图13-6(a)(b)中,能说明做功改变物体内能的是图,其内能(选填“增大”“减小”或“不变”)。图 13-620.水的比热容较大,生活中,我们常用水来加热或散热,例如,冬天常用热水袋取暖,把质量
8、为2 kg、温度为90 的热水装入热水袋中,到温度降为30 的时候,这些水放出了J的热量;如果用相同质量、相同温度的沙来取暖,沙会冷得(选填“快些”或“慢些”)。21.将质量相同的甲、乙、丙三块金属加热到相同的温度后,放到上表面平整的冰块上。经过一定时间后,冰块形状基本不再变化时的情形如图13-7所示。则三块金属放出热量最多的是;比热容最小的是。图 13-7三、实验探究题22.为了比较水和食用油的吸热能力,某同学用如图13-8所示的装置按下列步骤进行了实验。图 13-8A.在两个同样的烧杯中,分别装入等体积的水和食用油B.用温度计分别测出水和食用油的初温C.用两个相同的酒精灯对水和食用油加热相
9、同的时间D.用温度计分别测出水和食用油的末温请你回答下列问题:(1)上述实验步骤中,存在错误的是。(2)类似的实验发现:不同的物质在相等、相同时,吸收的热量通常是不同的,即每种物质都有自己的比热容。23.在探究“水吸收的热量与水的质量和水升高的温度是否有关”实验中,记录的实验数据如下表所示。实验次数质量m/kg初温t0/末温t/加热时间t/min吸收热量Q/J10.12030220.22030430.32030640.320401250.3205018(1)该实验中,记录加热时间有什么意义?(2)第这三次实验,是探究水吸收的热量与水的质量是否有关。(3)该采用方法是。(4)探究结论是水吸收的热
10、量与,与有关。四、简答题24.小明发现静止在桌面上的茶杯里有自己未喝完的水。他想杯子静止在桌面上,那么,杯内水的动能为零,可杯内水的内能是否也为零呢?五、计算题25.保温桶内装有质量为50 kg、温度为95 的热水。过了一段时间后,桶内水温变为85 ,那么,水放出的热量为多少J?水的内能如何变化?变化了多少J?26.2019年上海世博会,以“中国模式”打造科技世博。世博中心是一座采用了多种绿色技术的“智慧建筑”,其太阳能热水系统制备的热水量占到52%的生活热水量。若该热水系统内的一台容积为5 m3的太阳能热水器,加满水后,经过4 h阳光的照射,水温由原来的20 升高到40 ,问:(1)在这4
11、h内水吸收了多少热量?(2)与其他形式的能量相比,太阳能具有哪些优点?(写出两点即可) 参考答案1. D分析:濛濛细雨从空中下落是小雨滴的机械运动,不是分子的运动,A选项不符合题意;粉笔灰在空中飞舞是固体小颗粒的机械运动,不属于分子运动,B选项不符合题意;因为分子间有间隙,所以水和酒精的分子分别运动到了对方分子的间隙中,使得水和酒精混合后体积变小,该选项主要说明分子间有间隙,C选项不符合题意;炒菜时,芳香油分子不停地做无规则运动,扩散到空气中,因为炒菜时温度很高,所以分子的扩散速度加快,故“满屋飘香”,D选项符合题意。故选D。2. D分析:因为玻璃和水接触在一起,并且玻璃分子和水分子间的距离在
12、引力作用的范围内,故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力,故向上拉玻璃板时,弹簧测力计的读数将变大。故选D。3. C分析:物质是由分子组成的,分子由原子组成,故A错误;纳米科学技术的研究对象就是原子,故B错误;分子是由原子组成的,各种原子都有相似的结构,故C正确;物质的不同物态表现出不同的性质是由分子的排列及分子间的作用力决定的,故D错误。故选C。4. C分析:改变物体内能有两种方式,即做功和热传递。做功主要有摩擦生热和压缩气体做功,做功的实质是能量的转化,热传递的实质是内能从一个物体转移到另一个物体,或者是从一个物体的高温部分传到低温部分。A、B、D都属于利用热传递改变物体内能。故选C。5
13、. C分析:影响内能的因素不仅有温度,还有质量、状态等,A说法错误;热量是指在热传递的过程中,内能改变的多少,是过程量,不说含有,B说法错误,C说法正确;物体的温度升高,也可以是对物体做了功使内能增加的,D说法错误。故选C。6. A分析:“白气”是水蒸气液化而成的小水珠,不是水蒸气,故A选项说法错误,符合题意;地面上凹凸不平的地板砖是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,防止滑倒,故B选项说法正确,不符合题意;室内的水蒸气遇冷的玻璃液化成小水珠沾在玻璃上,使玻璃模糊不清,故C选项说法正确,不符合题意;热水冲洗全身变暖是用热传递的方法改变人体的内能,故D选项说法正确,不符合题意。故选A
14、。7. D分析:物体具有的内能不但与温度有关,还与质量等有关,所以A选项错误;地面温度高于湖水表面温度是因为水的比热容较大,所以B选项错误;塑料吸盘能牢牢地吸附在玻璃上,是由于大气压强的作用,所以C选项错误;物体吸收热量,内能一定增加,温度可能升高,也可能不变,所以D选项正确。故选D。8. B分析:因为沙子的比热容远小于水的比热容,在吸收相同的热量时,沙子的温度升高得高,水的温度升高得低;白天吸收相同的热量时,沙石温度上升得快,海水温度上升得慢,热空气上升,冷空气下沉,形成风,所以白天“海风”是从大海吹向陆地。夜晚放出相同的热量时,沙石温度下降得快,海水温度下降得慢,所以夜晚“海风”是从陆地吹
15、向大海。故选B。9. C分析:磁铁能吸引大头针,是磁力的作用,所以A选项错误;吸收的热量不但与升高的温度有关,还与物体的质量和比热容有关,所以B选项错误;长时间压在一起的铅板和金板互相渗入,说明分子不停地做无规则运动,是扩散现象,所以C选项正确;打扫卫生时房间内尘土飞扬,是微小物体的运动,不是分子的运动,所以D选项错误。故选C。10. A分析:糖分子和水分子相互进入它们的分子间隔去了,与“分子是可以再分的”无关,故A错误;实验现象与“分子能保持物质化学性质”有关,故B正确;乙醚由气体转化为液体,与“分子间有间隔”有关,故C正确;温度越高水蒸发越快,与“温度越高分子运动速度越快”有关,故D正确。
16、故选A。11. B分析:根据Q吸=cm(t-t0)可知,在质量和吸收热量一定时,温度的变化值和比热容成反比。因为相同的酒精灯加热时间4 min,甲和乙吸收的热量就是相同的;由图象知,甲的温度变化值t甲=50 -10 = 40 ,乙的温度变化值t乙=40 -10 =30 ,所以据Q吸=cm(t-t0)得c甲mt甲=c乙mt乙,乙的比热容 c乙=2.4103 J/(kg)。故选B。12. C分析:吸收相同的热量时,比热容大的物质温度升高慢,而c铝c铁c铜,所以铝升温慢,又因为它们的初温相同,所以铝的末温最低。本题应选C。13. B分析:灰尘是看得见的,灰尘满屋是固体小颗粒的运动,不是分子的运动,A
17、不符合题意;因为水的比热容较大,在条件相同的情况下,水的吸热能力强,所以可以用水作汽车冷却剂,B符合题意;把冰放在手心,感到冷,是因为冰的温度低吸收手的热量,而且一切物体都具有内能,C不符合题意;冬天搓手,手心感到热,是通过做功的方式改变内能的,D不符合题意。故选B。14. B分析:返回舱进入大气层一段时间后,由于受空气阻力做匀速下降。返回舱匀速下降过程中,质量不变,速度不变,动能不变。高度减小,重力势能减小,返回舱和空气之间存在摩擦力,克服摩擦做功,机械能转化为内能,机械能减少,内能增加。故选B。 15. D分析:内能是指物体内部所有分子由于热运动而具有的动能和分子之间势能的总和。当物体质量
18、不变时,物体温度升高,热运动速度变大,所以内能增大。吸热不一定使物体温度升高,如熔化过程。故选D。16. 做功热传递分析:两手相互摩擦做功,机械能转化为手的内能,手的内能增大温度升高;利用热水袋暖手,是通过热传递改变手的内能,使手的内能增大,温度升高。17. 比热容吸收分析:因为水的比热容大,相同质量的水和其他物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以当核电站发生重大事故时,为了降低核安全壳周围的温度,灌注海水降温,同时水汽化时要从周围吸收热量,起到降温的作用。18. 有温度差分析:用热传递的方法改变物体的内能,实际上是能量从高温物体转移到低温物体的过程,当两个物体的温度相等时,热传递停止
19、,不再发生热传递。所以甲、乙两个物体之间能够发生热传递的条件是有温度差。19. (b)减小分析:企鹅晒太阳时,太阳能以热传递的方式将能量转移到企鹅身上,使其内能增大,温度升高;气球喷气时内能转化为机械能,气体的内能减小,温度降低,使球壁变凉,是通过做功的方式改变物体的内能。20. 5.04105 J快些分析:因为c水=4.2103 J/(kg),m=2 kg,t=t0-t=90 -30 =60 ,所以Q= c水mt=4.2103 J/(kg)2 kg60 =5.04105 J;又因为c沙c水,m水=m沙,Q水=Q沙,所以由公式t=可知,由于沙的比热容小于水的比热容,因此沙的温度变化比水大,沙会
20、冷得快些。21. 丙甲分析:金属块丙下方的冰熔化慢,说明金属块丙放出的热量少;金属块甲下方的冰熔化快,说明金属块甲放出的热量多;甲、乙、丙的初温、末温都是相等的,温度变化值就是相同的,根据公式Q放=cm(t-t0)可知,甲、乙、丙三个金属块的质量、温度的变化值是相等的,金属块甲放出的热量少,金属块丙放出的热量多,所以金属块甲的比热容小,金属块丙的比热容比较大。22. (1)A(2)质量升高的温度分析:(1)在比较水和食用油的吸热能力的实验中,应控制水和食用油的质量相同,所以A存在错误。(2)根据控制变量法得,不同的物质在质量相等、升高的温度相同时,吸收的热量通常是不同的,即每种物质都有自己的比
21、热容。23. (1)为了比较水吸收热量的多少(2)1、2、3 (3)控制变量法(4)水的质量水升高的温度分析:(1)在该实验中,用加热时间长短,反应水吸收的热量的多少;所以记录加热时间,为了比较水吸收热量的多少。(2)分析第1、2、3次实验数据,可知水升高的温度相同时,水的质量越大,需要的加热时间越长,吸收的热量越多,因此,该实验探究的是水吸收的热量与水的质量是否有关。(3)水吸收的热量与水的质量、水升高的温度有关,实验中用到了控制变量法。(4)由第1、2、3次实验可以看出,当升高的温度相同时,水的质量增加几倍,水吸收的热量就增加几倍;由第4、5次实验可以看出,当水的质量相同时,水升高的温度增
22、加几倍,水吸收的热量也就增加几倍,由此得出的结论:水吸收的热量与水的质量和水升高的温度有关,并且水吸收的热量与水的质量成正比,与水升高的温度成正比。24. 物体的动能是物体做机械运动时所具有的机械能,内能是物体内所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和,这是两个不同的概念。物体静止时,机械运动的速度为零,该物体的动能为零。但组成物体的分子在永不停息地做无规则运动,每个分子的动能都不为零,物体内所有分子的动能和分子势能的总和当然也不为零,因此,杯内水的内能不为零。25. 水放出的热量Q放=cm(t0-t)=4.2103 J/(kg)50 kg(95-85)=2.1106 J;水的内能减小,且减少2.1106 J。26. (1)太阳能热水器内水的质量m=V=1.0103kg/m35 m3=5 000 kg。需要吸收的热量Q吸=cm(t-t0)= 4.2103 J/(kg)5 000 kg(40-20) =4.2108 J。(2)能量巨大、获取方便、安全、环保等。
