13.2 内能
一、单选题
1.(2022秋·广东珠海·九年级统考期末)茶是人们日常生活中不可缺少的一部分,下列说法正确的是( )
A.炒茶时,通过做功改变了茶叶的内能
B.烧水过程中,热水的温度升高,所含的热量增多
C.热水沸腾时,温度不变,内能不变
D.泡茶过程中,水的温度降低,内能减小
2.(2022秋·广东佛山·九年级期末)下列各种说法中正确的是( )
A.图甲中抽去玻璃后,两瓶中的气体逐渐混合,说明只有气体分子间才有间隙
B.图乙中端面磨平的铅棒压紧后能够吊住大钩码,说明固体分子间有引力
C.图丙中橡皮塞从容器中被推出去时,气体内能增大
D.图丁中迅速压下活塞时硝化棉燃烧,说明气体分子间距离很小,不容易被压缩
3.(2022秋·广东广州·九年级统考期末)下列说法正确的是( )
A.物体具有的热量随温度的升高而变多
B.只要物体吸热,物体的温度就一定会升高
C.两物体相比,分子动能越大的物体,其内能越大
D.扩散现象中,分子可以从低温物体运动到高温物体
4.(2022秋·广东广州·九年级统考期末)已知物质M的内能比物质N的内能大,下列说法中正确的是( )
A.M的温度一定比N的温度高 B.M的质量一定比N的质量大
C.M和N接触时一定会发生热传递 D.N可能把热量传递给M
5.(2022秋·广东广州·九年级统考期末)甲、乙两个铁块在同一光滑水平面上做匀速直线运动,甲的质量大于乙的质量,甲的速度大于乙的速度,甲的温度高于乙的温度,则以下说法错误的是( )
A.甲物的内能一定大于乙物的内能
B.若甲乙发生扩散,分子一定自发从甲物运动到乙物
C.甲物的机械能一定比乙物的机械能大
D.若甲乙发生热传递,热量一定自发从甲物传递到乙物
6.(2022秋·广东深圳·九年级统考期末)下面是小里同学“物理学习笔记”中的摘录,其中错误的是( )
A.正在熔化的冰,内能增大
B.具有机械能的物体一定具有内能
C.温度越高的物体含有的热量越多
D.某物体的温度升高时,内能一定增加,但不一定吸收了热量
7.(2022秋·广东惠州·九年级统考期末)合江烤鱼是用炭火慢慢把鱼烤熟,以下有关“合江烤鱼”的说法正确的是( )
A.因为炭火具有的内能比鱼多,所以热量从炭火传向鱼
B.因为炭火含有的热量比鱼多,所以温度从炭火传向鱼
C.因为炭火的温度比鱼高,所以热量从炭火传向鱼
D.因为烤鱼时要经常翻滚,所以是通过做功的方式让鱼熟的
8.(2022秋·广东汕头·九年级统考期末)日常生活中,物体内能的改变,通过做功方式实现的是( )
A.照晒取暖 B.摩擦生热 C.冰敷降温 D.炉火加热
9.(2022秋·广东东莞·九年级统考期末)关于温度、热量和内能的说法中错误的是( )
A.0℃的冰块没有内能
B.一个物体温度升高,内能增大
C.一个物体吸热,温度不一定升高
D.物体内能增大,可能是吸收了热量
10.(2022秋·广东清远·九年级统考期末)实验室有质量1kg、温度0℃的冰块和质量1kg、温度0℃的水,下列说法正确的是( )
A.0℃冰块和水都没有内能 B.冰块的内能小于水的内能
C.将冰块放入水中,温度从水传递给冰块 D.将冰块放入水中,能量从冰块传递给水
二、填空题
11.(2022秋·广东佛山·九年级统考期末)如图所示几个实验发生的现象,包含一定的物理观念,请回答相关问题。在图A的实验中,抽去玻璃板,两瓶中的气体都会变成红棕色,说明气体分子在不停地 。在图B的实验中,稍稍用力向上拉玻璃板,弹簧测力计示数变大,说明分子间存在 。在图C的实验中,将活塞迅速下压,筒内的气体内能增大,气体温度升高,达到硝化棉的燃点,棉花被点燃。说明通过 的形式,可以改变物体的内能。
12.(2022秋·广东汕头·九年级统考期末)班级厨艺展示活动中,用煤气炉烹饪食物主要是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式增大食物的内能;现场香气四溢属于 现象,表明分子在 。
13.(2022秋·广东揭阳·九年级统考期末)2022年6月5日上午,长征2F火箭载着带有三名宇航员的神舟十四号飞船点火升空。升空过程中,飞船外面的整流罩与大气产生强烈摩擦,以 的方式产生大量热量。为保护飞船安全,整流罩必须具有极好的 性,随着火箭高度的增如,大气压逐渐 。最终冲出大气层,与中国空间站会合。
14.(2022秋·广东东莞·九年级统考期末)如图所示,两杯水质量相同, 杯水的内能较大(选填“甲”或“乙”);用酒精灯烧水是通过 的方式改变内能;天冷时搓手取暖是通过 的方式改变内能。
15.(2022秋·广东广州·九年级统考期末)小明通过温度传感器监测密封注射器内气体的温度。(针筒内气体分子间的作用力忽略不计,可不考虑分子势能)
(1)当他快速下压活塞,注射器内密封的气体温度升高。此过程注射器内的气体内能 (选填“增加”、“减少”或“不变”),这是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式改变气体的内能;
(2)当他缓慢推动活塞压缩针筒中的气体,发现压缩过程中针筒内气体温度保持不变,活塞对气体做功5J。上述过程中,针筒内气体的内能 (选填“有”或“没有”)发生变化,你的依据是 ;针筒内气体一定 (选填“向外界放热”或“有从外界吸热”)。
16.(2022秋·广东梅州·九年级统考期末)“热”字有多种含义,有时表示温度,有时表示热量,有时还表示内能。请你说明以下例子中“热”所表示的含义。
(1)今天天气很热。这里的“热”表示: ;
(2)物体吸热,温度升高。这里的“热”表示: ;
(3)两手相互摩擦,手会发热。这里的“热”表示: 。
17.(2022秋·广东东莞·九年级统考期末)如图所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部,放入一小团干燥的棉花,用力将活塞迅速下压,玻璃筒内的空气温度升高,空气的内能 (填“增加”或“减少”),空气的内能是通过 方式改变的;筒内的棉花由于温度升高到着火点而燃烧,棉花的内能是通过 方式改变的。
三、综合题
18.(2022秋·广东湛江·九年级统考期末)2022年4月16日9时56分,神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。神舟十三号载人飞行任务取得圆满成功,中国航天又站在了一个新的起点上。
(1)2021年10月16日0时23分,搭载神舟十三号的运载火箭顺利发射升空。火箭发射前,发射台下的水池内需注入大量的水。点火升空时,发射台周围出现大量的“白雾”(如图),这是水蒸气 (填物态变化名称)的结果;火箭加速升空的过程中,飞船的机械能 。6时56分,飞船与天和核心舱完成交会对接,对接后,相对于天和核心舱,飞船是 的;
(2)2021年11月7日,航天员翟志刚和王亚平身着“飞天”舱外航天服成功出舱,并完成在机械臂上安装脚限位器和舱外工作台等工作。航天服上的国旗呈现红色,说明她可以 红光;机械臂工作时类似于人的手臂,属于 杠杆;
(3)2021年12月9日,“天宫课堂”第一课开讲。如图所示,王亚平老师演示了水中的乒乓球不受浮力的实验。由此可判断,核心舱内 (选填“能”或“不能”)用U形管压强计研究液体的压强。核心舱内有许多可供航天员随时把握的固定把手,以防止航天员移位时,由于 继续运动而碰到舱壁;
(4)2022年3月23日,“天宫课堂”再度开课。如图甲所示,两块透明板上的水球接触后合成一个,然后将两块透明板分开,中间形成一个长约10cm的液桥,这一实验说明分子间存在 力。如图乙所示,太空抛物实验中,奥运顶流“冰墩墩”被王亚平抛出后,假如它不受任何外力,将 ;
(5)飞船返回舱返回地球时,进入大气层后,与大气剧烈摩擦,舱体外壁的温度达2000oC以上,这是通过 的方式改变了返回舱的内能。舱体外壁涂的防热材料在高温下熔化、汽化, 热量,加之隔热层的保护,从而使舱内温度可保持在30oC左右。
参考答案:
1.D
【详解】A.炒茶时,茶叶吸收热量,通过热传递改变了茶叶的内能,故A错误;
B.热量是过程量,不能说含有多少热量,故B错误;
C.水沸腾时,吸收热量,温度不变,内能增加,故C错误;
D.泡茶过程中,水的温度降低,内能减小,故D正确。
故选D。
2.B
【详解】A.图甲中抽去玻璃隔板后,两瓶中的气体逐渐混合,这是气体的扩散现象,说明气体分子是运动的,故A错误;
B.图乙中端面磨平的铅棒压紧后能吊住大钩码,说明由于分子间引力将两个铅棒粘在了一起,故B正确;
C.图丙中试管内的水沸腾后,软木塞从试管口飞出时,是因为试管内的水蒸气膨胀做功,内能转化成软木塞的机械能,内能减小,故C错误;
D.图丁中压缩玻璃筒内的空气,机械能转化为筒内空气的内能,空气的内能增加,温度升高,当达到棉花的燃点后,棉花会燃烧,故D错误。
故选B。
3.D
【详解】A.热量是热传递过程中传递的能量的多少,不能叙述为“物体具有热量”,故A错误;
B.晶体熔化过程中要吸收热量,但温度保持不变,故B错误;
C.内能是组成物质的所有分子热运动时所具有的分子动能和分子势能的总和,所以分子动能大,但它的内能不一定大,故C错误;
D.不同的物质相互接触时彼此进入对方的现象叫做扩散,在扩散现象中,低温物体的分子也能运动到高温物体的内部,故D正确。
故选D。
4.D
【详解】AB.因为内能的大小跟质量、温度、状态都有关,在不知道其它量的关系时,只通过内能的大小无法确定其内能或质量的大小,故AB错误;
CD.因为内能的大小跟质量、温度、状态都有关,所以M和N的温度有可能相同,也可能不同,如果温度相同,则它们之间不会发生热传递;如果温度不同,则它们之间可能发生热传递,且M可能把热量传递给N,N也可能把热量传递给M,故C错误,D正确。
故选D。
5.B
【详解】A.由于内能的大小与物体的质量、温度、状态等因素有关,甲铁块的质量大、温度高,故甲铁块的内能大于乙铁块的内能,故A正确,不符合题意;
B.扩散现象说明分子在永不停息地做无规则运动,分子可以从低温物体运动到高温物体,故B错误,符合题意;
C.机械能是与物体宏观运动有关的能量,由于甲的质量大于乙的质量,甲乙在同一水平面,甲的势能大于乙的势能;甲的速度较大,动能大于乙的动能,故甲的机械能大于乙的机械能,故C正确,不符合题意;
D.发生热传递的条件是物体间有温度差,甲的温度高于乙的温度,故热量自发的由甲向乙传递,故D正确,不符合题意。
故选B。
6.C
【详解】A.正在熔化的冰吸收热量,温度不变,内能增加,故A正确,A不符合题意;
B.一切物体都具有内能,具有机械能的物体一定具有内能,故B正确,B不符合题意;
C.在热传递过程中,热量由高温物体传向低温物体,所以热量是过程量,描述它的术语是物体 “吸收”和“放出”热量,不能用含有,故C错误,C符合题意;
D.物体的内能增加,可能是外界对物体做功,也可能是从外界吸收了热量,故D正确,D不符合题意。
故选C。
7.C
【详解】AC.因为炭火的温度比鱼高,炭火与鱼之间发生热传递,能量由高温物体传递给低温物体,所以能量从炭火传向鱼,故A错误,C正确;
B.热量是过程量,不能说含有,因为炭火的温度比鱼高,炭火与鱼之间发生热传递,传递的是内能,不是温度,故B错误;
D.因为烤鱼时要经常翻滚,防止烤糊,这是通过热传递的方式让鱼熟的,故D错误。
故选C。
8.B
【详解】改变内能有两种方式,一种是热传递,一种是通过做功的方式。照晒取暖、冰敷降温、炉火加热都属于热传递的方式增加内能,而摩擦生热是通过做功的方式增大内能,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
9.A
【详解】A.任何温度的物体都具有内能,0℃的冰块具有内能,故A错误,符合题意;
B.物体温度升高时,分子的无规则运动越剧烈,内能增大,故B正确,不符合题意;
C.一个物体吸收了热量,它的温度不一定会升高,如晶体熔化时吸热,但温度不变,故C正确,不符合题意;
D.物体内能增大,可能是吸收了热量,也可能是外界物体对它做了功,故D正确,不符合题意。
故选A。
10.B
【详解】AB.内能与物体的质量、状态及温度等有关,1kg、温度0℃的冰块吸热才能熔化成质量1kg、温度0℃的水,故冰块的内能小于水的内能,故意A错误,B正确;
CD.热传递的方向是热量从温度高的物体传向温度低的物体,因冰块和水的温度相同,故不会发生热传递,故CD错误。
故选B。
11. 做无规则运动 引力 做功
【详解】[1]抽去玻璃板后,两瓶中的气体逐渐混合,两瓶中的气体都会变成红棕色,属于扩散现象,说明气体分子在不停地做无规则运动。
[2]玻璃板和水接触在一起,玻璃分子和水分子间的距离在分子引力作用的范围内,故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力,所以向上拉玻璃板时,弹簧测力计的读数将变大,该实验说明分子之间存在引力。
[3]将活塞迅速下压,压缩气体做功,使筒内的气体内能变大,温度升高,达到棉花的燃点,使棉花燃烧,说明通过做功的形式,可以改变物体的内能。
12. 热传递 扩散 不停地做无规则运动
【详解】[1]用煤气炉烹饪食物,食物从锅中吸收热量,用热传递的方式增大食物的内能。
[2][3]食物的香气四溢是食物吸收热量,内能增大,温度升高,分子不停地无规则运动越剧烈,这是分子的扩散现象。
13. 做功 隔热 降低
【详解】[1]摩擦生热是机械能转化为内能,是用做功的方式产生了大量的热量。
[2]飞船外面的整流罩与大气产生强烈摩擦,会产生大量的热,为了防止大量的热传给飞船,整流罩必须具有极好的隔热性。
[3]大气压随着高度的增加而减小,随着火箭高度的增如,大气压逐渐降低。
14. 乙 热传递 做功
【详解】[1]由图可知乙杯水的温度较高,两杯水的质量相同,其温度越高,水吸收的热量越多,内能越大,所以乙的内能较大;
[2]用酒精灯烧水时,水从酒精灯火焰吸收热量,温度升高,这是通过热传递的方式改变内能;
[3]天冷时搓手取暖,克服摩擦力做功,机械能转化为内能,内能增加,是通过做功的方式改变内能。
15. 增加 做功 没有 见详解 向外界放热
【详解】(1)[1][2]快速下压活塞,活塞压缩筒内空气对气体做了功,将机械能转化成了内能,筒内气体内能增加,温度升高,是通过做功改变内能的。
(2)[3][4]内能的大小与质量、温度、状态等因素有关,而此时的质量、温度及状态均未改变,如果不考虑分子势能的影响,内能没有发生变化。
[5]压缩气体,对气体做了功,气体内能应增加,而这里没有增加的原因是由于速度较慢,筒内气体向周围环境放了热,最终与外界实现热平衡,故温度没有上升,内能也没有增加。
16. 温度 热量 内能
【详解】(1)[1]今天天气很热,很热是反映天气的冷热程度,所以这个“热”指温度。
(2)[2]物体吸热,温度升高,这里的“热”指热量。
(3)[3]摩擦生热是通过克服摩擦做功,使物体的内能增加,所以这里的“热”指内能。
17. 增加 做功 热传递
【详解】[1][2]迅速向下压活塞,活塞会压缩空气做功,机械能转化为内能,使空气的内能增加,温度升高,这是通过做功的方法增大空气内能。
[3]当温度达到棉花的燃点时,棉花就会燃烧,这是通过热传递的方式增加棉花的内能的。
18. 液化 增大 静止 反射 费力 不能 惯性 引力 做匀速直线运动 做功 吸收
【详解】(1)[1] “白雾”是由空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠。
[2]动能和势能统称为机械能,火箭加速升空,动能增大,重力势能也增大,所以机械能也增大。
[3] 飞船与天和核心舱对接后,成为了一个整体,所以相对于天和核心舱,飞船是静止的。
(2)[4]能看到衣服上的国旗呈红色,说明红光反射到了我们人的眼睛里。
[5]动力臂小于阻力臂,所以是费力杠杆。
(3)[6]浮力产生的原因是由于浸没在液体中的物体,液体对物体向上的压强大于向下的压强,向上的压力大于向下的压力,物体受到向上和向下的压力差的作用。因为乒乓球在太空中的液体中不受浮力,所以乒乓球在液体中没有受到液体的压强,因此核心舱内不能用U形管压强计研究液体的压强。
[7]一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质,这种性质叫惯性。
(4)[8]两滴液体自动融合在一起说明分子间存在引力。
[9]一切不受力的物体总将保持静止或匀速直线运动状态,由于物体不受力之前是运动的,所以不受力之后,物体将沿着原来的运动方向做匀速直线运动。
(5)[10]飞船与大气剧烈摩擦,使舱体外壁的温度升高,内能增大,这是通过做功的方式来改变舱体外壁的内能。
[11]舱体外壁的特殊材料在熔化和汽化时可以吸收大量的热量,从而达到保护飞船的目的,这是利用了熔化和汽化要吸热的原理。