13.1物体的内能 练习
一、单选题
1．关于温度、热量、内能，下列说法中正确的是（ ）
A．物体的温度越高，放出的热量越多
B．物体的温度越高，物体内分子的无规则运动越剧烈
C．物体吸收了热量，它的温度一定升高
D．物体的内能增加，一定是外界对物体做了功
2．以下四个实例中跟热传递现象无关的是（ ）
A．在阳光照射下冰熔化成水 B．使用电烙铁使焊锡熔化
C．使用干冰进行人工降雨 D．反复使用打气筒使筒内气体发热
3．下列有关热现象的说法中正确的是
A．霜的形成是凝固现象 B．细雨绵绵说明分子在不停地做运动
C．水结冰是凝华现象 D．摩擦生热是利用做功来改变物体的内能
4．仔细观察图中的甲、乙、丙三杯水，判断下列说法正确的是（ ）
A．甲杯中水的内能最大 B．乙杯中水的内能最大
C．丙杯中水的内能最大 D．一样大
5．关于内能和温度的关系，下列说法正确的是（ ）
A．0℃的冰块内能为零 B．物体温度升高时内能增加
C．温度高的物体，内能一定大 D．物体温度不变，其内能一定不变
6．下列现象能说明分子做无规则运动的是（ ）
A．尘土飞扬 B．花香满园
C．秋天落叶纷飞 D．细雨绵绵
二、多选题
7．小明利用如图甲所示装置探究冰的熔化特点，他每隔相同时间记录一次温度计的示数，并观察物质的状态。图乙是他根据记录的数据绘制的“温度﹣时间”图像。下列说法正确的是（ ）
A．实验中使用的温度计是利用液体热胀冷缩的性质
B．冰属于晶体
C．第10min时，物质处于液态
D．物体在B点比A点具有的内能大
8．关于下列四个中国传统节日中的美食，说法正确的是（ ）
A．端午节——粽子粽香浓郁，说明分子在不停的做无规则运动
B．元宵节——煮熟的元宵温度高，含有的热量多
C．中秋节——吃月饼时，掰开月饼需要克服分子间的引力
D．除夕节——煮饺子时，通过做功的方式改变了饺子的内能
9．下列关于内能的说法中正确的是（ ）
A．0℃的冰没有内能 B．同一物体，温度降低，内能减小
C．物体内能大小跟温度有关 D．只有做功可以改变物体的内能
10．云南传统文化丰富且源远流长，下列四幅图中所涉及的物理知识正确的是（ ）
A．甲图：鲜花饼，花香扑鼻这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动
B．乙图：煮小锅米线的过程是采用做功改变物体的内能
C．丙图：在野生菌晾晒的过程中逐渐变干属于汽化现象
D．丁图：牌坊在雕刻过程中质量减小，密度不变
三、判断题
11．发生热传递时，热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体。( )
四、填空题
12．如图所示，用气筒向装有少量水的瓶里打气，当瓶塞从瓶口跳出时，看到瓶中出现了 ，在这个过程中，瓶内气体对外做功，内能 （选填“增加”或“减少”），温度 （选填“升高”或“降低”）。
13．如图实验中，水蒸气会把软木塞冲出去，此过程中的能量是如何转化的？ ，试管口的“白气”是水蒸气 （填物态变化名称）形成的 （选填“液态”或“气态”）的水
14．如图所示，将水加热一段时间后，塞子被冲出去，水蒸气的 能转化为塞子的机械能，四冲程内燃机的 冲程能量转化与这一实验原理相同。试管口出现的“白气”是 （填物态变化名称）现象。这个实验虽然简单，却基本展现了 的工作原理。
15．小明利用身边器材进行物理实验，在瓶中留有少量水，盖紧瓶盖，扭转瓶子，再轻轻扭松瓶盖，瓶盖被瓶内的气体冲出，同时瓶口出现白雾。在瓶盖被冲出的过程中瓶内气体内能 （选填“增大”“减少”或“不变”），瓶盖被冲出的过程中瓶内气体温度 。（选填“不变”“升高”或“降低”）
16．如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，棉花燃烧起来，这是因为活塞压缩空气时，对空气 ，使空气的内能 ，温度 ，达到硝化棉的 点。
五、作图题
17．如图所示是某固态晶体物质在熔化前后的过程中，温度随时间的变化图像，请在图中用粗实线画出该晶体在相同的过程中内能随温度变化的大致图像（热源供热稳定，不考虑晶体质量的变化）。
18．如图所示，将装有90℃热牛奶的奶瓶放入20℃的水中，15min后，水和牛奶的温度均为40℃，试在图乙中分别画出容器中水的温度和奶瓶中牛奶的温度随时间变化的大致图像。
六、实验题
19．如图所示，下列四个实验都是同学们做过的实验，请回答：
（1）图甲说明通过 方式使物体内能 （选填“增大”“不变”或“减小”）。
（2）图乙所示现象叫 ，表明分子在 ；
（3）如图丙，向装有少量水的集气瓶中打气，当瓶塞跳起来时会看到瓶口出现 ，这说明了物体对外做功，物体的内能 ；
20．小明想比较阻燃型保温材料和普通保温材料的保温性能．他用厚度相同的两种材料的板材制成大小相同的两只盒子，盒盖上开有插温度计的小孔．首先在阻燃型材料的盒内放一烧杯，烧杯中倒入适量的热水，盖上盖子，测得温度如图所示，并记录温度计示数下降10℃所用的时间t1 ． 然后将烧杯移至普通保温材料的盒内，盖上盖子，记录温度下降10℃所用的时间t2 ． 上述实验再重复做两次．
（1）图示温度计示数为 ℃．
（2）下面是小明设计的实验数据记录表格．
材料 阻燃型 普通
实验次数 温度差T/℃ A 温度差T/℃ B
1 10 10
2 10 10
3 10 10
表格中A处填写的物理量是 ，其单位是 ．
（3）小明实验方案中存在明显问题，请你帮他指出来．答： ．
（4）小华针对小明方案中存在的问题，对方案进行修改．简要写出修改后正确的实验方案．答： ．
七、简答题
21．唐诗《山亭夏日》是一首描写夏日风光的七言绝句。诗人从视觉、触觉、嗅觉的角度，描写他对山中夏日的喜爱之情。请仿照示例，任选一句诗并说明其涉及到的物理知识。（不能与示例重复）
诗句：绿树阴浓夏日长，楼台倒影入池塘。水晶帘动微风起，满架蔷薇一院香。
【示例】诗句：水晶帘动微风起；物理知识：力能改变物体的运动状态。
诗句： ；物理知识： 。
22．炎炎夏日，在高速公路上长时间高速行驶的小轿车容易发生爆胎，请从物理学角度分析爆胎原因？如何有效降低爆胎的发生几率？
八、综合题
23．冬天，小林的爷爷和奶奶分别穿上了羽绒衣和棉衣，他们都说自己的衣服很保暖．小林想知道到底是羽绒保温性能好还是棉絮保温性能好，于是她找来了两只相同的密闭烧瓶备盛80℃的热水l.5kg，瓶内备插入一只温度计，瓶外分别用大小和厚度都相同的羽绒和棉絮包好，放在同一地点使其自然冷却，然后每隔一段时间观察并记录水温于下表中c水=4.2×103J/(kg·℃)。
时间t/min 0 10 20 30 ．．． 140 150 160
包羽绒服的瓶内水温T1/？ 80 70 64 52 ．．． 12 11 10
包棉絮的瓶内水温T2/？ 80 67 64 52 ．．． 10 10 10
根据表中数据回答下列问题：
（1）保温性能较好的是 ；
（2）经过160min，包羽绒瓶中的热水向外界放出了 J的热量；
（3）从表中水温变化的快慢情况分析，瓶中热水放热的规律是 。
24．根据如图回答下列问题
(1)图甲中，向瓶内打气，空气将塞子冲出时，瓶口出现白雾，这是 现象；此实验说明物体对外做功，内能 （选填“增加”、“减小”或“不变”）；
(2)图乙中，迅速向下压缩活塞，硝化棉燃烧，说明筒内空气的温度 （选填“升高”、“降低”或“不变”）。
九、计算题
25．如图在一个大口厚玻璃瓶内盛少量水，给瓶内打气，当瓶塞跳出时，可以看到瓶内出现“白雾”。请回答下列问题。
（1）此过程中用什么方法改变了物体的内能？
（2）请从能量转换和物态变化的角度分析瓶内出现“白雾”的原因。
26．据国家有关数据统计炎炎夏季爆胎很多，而且由于爆胎引发的交通事故往往车毁人亡率极高。如图所示为一辆汽车在刹车时发生的爆胎现象。假如该辆汽车质量为2000kg，它与地面的摩擦力为其重力的0.6倍（摩擦力看作是滑动摩擦力）。紧急刹车时在地面的滑行距离为30m，用时2s。
（1）请求出该汽车受到的重力为多大？
（2）请求出该汽车在刹车过程中的平均速度是多少？
（3）请求出该汽车在刹车的过程中通过克服摩擦力做功产生的热量为多少？
（4）如果这些热量全部被四个车轮吸收，小王通过计算得到这些热量可以使每个轮胎温度升高11℃，于是小王同学认识到刹车后轮胎升温爆胎主要是由于摩擦做功转化为内能引起的。于是他想到通过减少整车的质量可以减少内能的产生，他的解释：在同一直路面上行驶的汽车，刹车前的速度一定时，整车的质量减少，那车的动能小，刹车后滑行距离就减小，因此产生的内能就少。小王的解释合理吗？请说明你的理由。
参考答案：
1．B
【详解】A．物体的温度越高，放出的热量不一定越多，还要看物体的温度变化、比热容等，故A错误；
B．分子在永不停息地做无规则运动，温度越高，分子无规则运动越剧烈，故B正确；
C．物体吸收热量，温度不一定升高，比如：晶体在熔化过程，持续吸热，内能增加，但温度不变，故C错误；
D．物体的内能增加，可能是物体吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，故D错误。
故选B。
2．D
【详解】A．在阳光照射下冰融化成水，冰吸热熔化，与热传递有关，故A不符合题意；
B．使用电烙铁使焊锡融化，锡受热熔化，故B不符合题意；
C．使用干冰进行人工降雨，利用干冰在云层中挥发成二氧化碳气体的过程中要吸收大量的热量，使云层温度急剧下降，故C不符合题意；
D．反复使用打气筒使筒内气体发热，是通过做功的方式改变内能，故D符合题意。
故选D。
3．D
【分析】（1）物质由气态直接变成固态的过程叫做凝华；
（2）物质是由分子组成的，分子在不停地做无规则运动；
（3）物质由液态变成固态的过程叫做凝固；
（4）改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程；做功过程是能量的转化过程，即机械能与内能之间相互转化．
【详解】A、霜是空气中的水蒸气遇冷凝结成的小冰晶，属于凝华现象，该选项说法不正确；
B、分子是肉眼看不见的，分子的运动也是不可见的，细雨绵绵是宏观物体的运动，该选项说法不正确；
C、水结成冰，由液态变成固态，属于凝固现象，该选项说法不正确；
D、摩擦生热，克服摩擦力做功，机械能转化成内能，属于做功改变物体内能，该选项说法正确．
故选D．
【点睛】本题考查了物态变化、分子运动以及做功改变物体的内能，与学生生活联系密切，注重了物理和生活的联系．
4．C
【详解】对于同种物体，质量越大，温度越高，内能就越大，所以丙杯内的水内能最大，故ABD错误，C正确。
故选C。
5．B
【详解】A．一切物体都有内能，0℃的冰块内能也不为零，故A项错误；
B．同一物体，温度升高时，内能增加，故B项正确；
C．内能与物体的温度、质量有关，温度高的物体，质量不确定，其内能不一定大，故C项错误；
D．温度不变，物体内能不一定不变，如冰在熔化过程中，不断吸热，内能增加，但温度不变，故D项错误。
故选B。
6．B
【详解】ACD．尘土飞扬、秋天落叶纷飞、细雨绵绵都是可视的宏观物体的机械运动，故ACD不合题意；
B．花香满园是花香分子无规则运动到空气中，进入鼻腔引起味觉，属于扩散现象，故B符合题意。
故选B。
7．ABD
【详解】A．温度计是根据液体的热胀冷缩的性质制成的，故A正确；
B．由图可知，冰在熔化过程中温度保持不变，所以是晶体，故B正确；
C．由图像知，图乙中第10min时，物质处于熔化过程中，因此物质处于固液共存态，故C错误；
D．物体在AB吸热，内能逐渐变大，故AB两点具有的内能不相等，熔化过程中温度保持不变，在B点比A点具有的内能大，故D正确。
故选ABD。
8．AC
【详解】A．煮熟的粽子飘香是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故A正确；
B．热量是一个过程量，不能说含有，故B错误；
C．吃月饼时，需要用很大的力才可以掰开月饼，这是分子间存在吸引力的宏观表现，故C正确；
D．煮饺子时，是通过热传递改变饺子的内能，故D错误。
故选AC。
9．BC
【详解】A．一切物体都具有内能，0℃的冰也有内能 ，故A错误；
B．同一物体，温度降低，分子热运动变缓，内能减小，故B正确；
C．影响物体内能的因素有质量、温度、状态，物体内能大小跟温度有关，故C正确；
D．改变物体的内能的方式有做功和热传递，故D错误。
故选BC。
10．ACD
【详解】A．花香扑鼻，是由于花的分子做规则运动造成的扩散现象，故A正确；
B．煮米线过程是通过热传递改变物体的内能。故B错误；
C．野生菌变干，是内部的水分汽化的结果，故C正确；
D．牌坊在雕刻过程中，质量减小。但物质种类不变，故密度不变。故D正确。
故选ACD。
11．错误
【详解】内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和，与物体的质量、温度有关，当物体或物体的不同部分之间存在温度差时，就会发生热传递。热传递时，能量从高温处转移到低温处，直至温度相同，所以热量总是从温度高的物体转移到温度低的物体。故题中说法错误。
12． 白雾 减少 降低
【详解】[1][2][3]用气筒向装有少量水的瓶里打气，瓶内气压增大，当气压把瓶塞从瓶口推出时，瓶内气体对瓶塞做功，使气体自身的内能减少，温度降低，受温度降低的影响，瓶内的水蒸气液化成小水滴，这些小水滴就是看到的白雾。
13． 内能转化成机械能 液化 液态
【详解】[1]根据题意知道，水沸腾时水蒸气把软木塞冲出去，即高温水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能减小，温度降低；塞子由静止变为运动，机械能增大，此过程中水蒸气的部分内能转化为塞子的机械能；
[2][3]水开时，塞子被蒸气顶开冒出“白气”，是水蒸气对塞子做功，本身的内能减小，温度降低，水蒸气遇冷液化而形成的液态的小水珠．
14． 内 做功 液化 热机
【详解】[1]将水加热一段时间后，水蒸气会把软木塞冲出去，高温水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能减小，温度降低，塞子由静止变为运动，机械能增大，即水蒸气的部分内能转化为塞子的机械能。
[2]在内燃机的做功冲程中，高温高压的气体推动活塞做功，也是内能转化为机械能。
[3]水蒸气对外做功后，水蒸气的内能减小，温度降低，水蒸气液化成小液滴，即管口出现的“白气”。
[4]热机的工作原理是通过做功将内能转化为机械能，这个实验虽然简单，却基本展现了热机的工作原理。
15． 减少 降低
【详解】[1][2]扭转瓶子时，压缩瓶内气体做功，使气体的内能增加、温度会升高；当被压缩的气体冲击瓶盖，在瓶盖被冲出的过程中，瓶内气体对瓶盖做功，气体的内能减少、温度降低，水蒸气遇冷液化成“白雾”。
16． 做功 增加 升高 燃点
【详解】[1][2][3][4]将活塞往下压时，活塞对筒内的空气做功，空气的内能增加，温度升高，当温度达到硝化棉的燃点，便会燃烧起来。
17．
【详解】因为任何物体都有内能，所以该晶体物质在0℃时也具有内能（即内能不为0）；晶体在熔化前，随着温度的升高，其内能变大，因热源供热稳定，则相同时间内晶体物质吸收的热量相等，即晶体在熔化前其内能随温度升高而均匀增大；由题图可知该晶体的熔点为40℃，晶体在熔化的过程中，吸收热量，温度保持40℃不变，但内能变大；晶体全部熔化为液体后，质量不变，但比热容变大（此过程与冰相似），则升高相同温度时吸收的热量更多，即升高相同温度时内能增加得较多；故该晶体的内能随温度变化的大致图像如图所示：
18．
【详解】已知原来水温为20℃，热奶的温度为90℃，当把热奶的奶瓶放入温水中时，热量会从热奶传递给温水中，热奶的温度缓慢下降，温水的温度缓慢上升，15min后它们的温度相同，即水和牛奶的温度均为40℃，二者的温度不再变化，如下图所示：
19． 做功 增大 扩散现象 不停地做无规则运动 白雾 减少
【详解】（1）[1][2]甲图在一个配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小团硝化棉，迅速向下压活塞，硝化棉燃烧起来，这个过程活塞的机械能转化为棉花的内能，是做功增加了棉花的内能。
（2）[3][4]乙图先用玻璃板隔开一瓶空气和一瓶二氧化氮气体，当抽去中间玻璃板后，过一会儿下方玻璃杯中的二氧化氮气体颜色变浅，上方玻璃杯中的空气颜色变深，是两种气体分子相互进入对方的扩散现象，说明了分子在不停地做无规则运动。
（3）[5][6]用气筒向装有少量水的瓶里打气，瓶内气压增大，当气压把瓶塞从瓶口推出时，瓶内气体对瓶塞做功，使气体自身的内能减少，温度降低，受温度减低的影响，瓶口周围的水蒸气液化成小水滴，这些小水滴就是看到的白雾。
20． 87 时间t1 s 两次实验没有保持与室温的初末温度差不变 在两个盒内同时放质量和初温相同的热水，比较同一时间内热水下降的温度
【分析】（1）温度计相邻刻度线间的差值是温度计的分度值，由图示温度计确其分度值，读取温度计的示数；
（2）根据实验步骤分析表中实验数据，然后确定所测物理量与其单位；
（3）水的温度与室温差值不同，水散失热量的快慢不同，实验应控制水的温度与室温的差值相等；
（4）探究两种材料的保温性能，应控制水的质量、初末温度与环境温度差相同，据此分析答题．
【详解】（1）由图所示温度计可知，温度计的分度值是1℃，刻度从下往上逐渐变大，说明温度在零上，液柱的位置在87℃处，温度计的示数87℃；
（2）实验需要记录温度降低的时间，所以A处得物理量应该是时间t1，单位为s；
（3）水的温度与环境温度差值不同，水散失热量的速度不同，温差越大，热量散失越快，由实验可知，该实验没有保持初末温度与室温的温差不变；
（4）探究时，必须进行控制变量，所以修改的方案是：在两个盒内同时放质量和初温相同的热水，比较同一时间内热水下降的温度．
21． 满架蔷薇一院香 蔷薇分子在永不停息地做无规则运动
【详解】（1）[1][2]架蔷薇一院香，能闻到香味，是因为蔷薇分子在永不停息地做无规则运动，扩散到空气中，引起嗅觉。
（2）[1][2]绿树阴浓夏日长，树阴是由光的直线传播形成的；
（3）[1][2]楼台倒影入池塘，倒影属于平面镜成像，是由光的反射形成的。
22．见解析
【详解】答：炎炎夏日，高速公路上长时间高速行驶的小轿车，地面较热会把热量传给汽车轮胎，轮胎与地面之间的摩擦也会产生热量，胎内气体吸收热量温度升高，气体压强变大，压强大到一定程度把轮胎撑爆；降低爆胎的方法：①充气不要过足；②经常给轮胎泼水降温。
23． 羽绒 4.41×105 热水与外界温差越大时，放热速度越快
【详解】（1）[1]题意可知，所探究的两种保温材料厚度、大小均相等，热水及容器相同，在材料不同的情况下，通过实验数据可以看出，包羽绒的瓶内温降低的慢，降低到相同温度时所用的时间较长，因此保温性能较好的是羽绒。
（2）[2]从数据可得，经过160min后，包羽绒的瓶中的水由80℃降到10℃，温度降低了70℃，放出的热量为
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1.5kg×(80℃-10℃)=4.41×105J
（3）[3]根据每10min热水温度的变化可知，热水与外界的温差越大时，放热越快。
24． 液化 减小 升高
【详解】(1)[1][2]用气筒向装有少量水的烧瓶里打气，瓶内气压增大，当瓶内气体把瓶塞从瓶口推出时，瓶内气体对瓶塞做功，使气体自身的内能减少，温度降低，受温度降低的影响，瓶内的水蒸气液化成小水滴，这些小水滴就是看到的白雾。
(2)[3]当活塞迅速压下去时，活塞对气体做功，使气体的内能增大，温度升高，达到棉花的着火点，因此棉花燃烧起来。
25．(1)做功；(2)瓶塞跳出时瓶内的气体对塞子做功，气体内能转化为塞子的机械能。气体内能减少温度降低，使瓶内的水蒸气放热发生液化形成小水滴，瓶口出现白雾。
【详解】(1)给瓶内打气瓶内的气体把瓶塞冲出，对瓶塞做功。瓶内气体的内能转化为瓶塞的机械能；
(2)瓶塞跳出时瓶内的气体对塞子做功，气体内能转化为塞子的机械能。气体内能减少温度降低，使瓶内的水蒸气放热发生液化形成小水滴，瓶口出现白雾。
26．（1）2×104N；（2）15m/s；（3）3.6×105J；（4）不合理，见解析
【详解】解：（1）该汽车受到的重力为
G=mg=2000kg×10N/kg=2×104N
（2）该汽车在刹车过程中的平均速度
（3）该汽车在刹车的过程中受到的摩擦力
f=0.6G=0.6×2×104N=1.2×104N
该汽车在刹车的过程中通过克服摩擦力做功产生的热量
Q=W=fs=1.2×104N×30m=3.6×105J
（4）小王的解释不合理，因为质量减小，车的动能减小，转化的内能减小，同时车受到的摩擦力减小，不能说明车运动距离减小。
答：（1）该汽车受到的重力为2×104N；
（2）请求出该汽车在刹车过程中的平均速度是15m/s；
（3）请求出该汽车在刹车的过程中通过克服摩擦力做功产生的热量为3.6×105J；
（4）小王的不合理，见解析。
