


初中沪粤版(2024)12.1 认识内能课后测评
展开一、单选题
1.(2023·陕西西安·统考一模)随州的气候适宜兰草的生长,兰花盛开时,吸引了大量游客前来观赏,很远就能闻到兰花的香味。走进观看,甚至会看到兰花的叶片上挂着晶莹的露珠。下列说法中正确的是( )
A.兰花的叶片上出现露珠,是因为叶片的温度高于外界的气温
B.晶莹的露珠到中午消失不见是液化现象,需要吸热
C.花香四溢不属于扩散现象
D.一般来说兰花中午比晚上更香,其中一个原因是温度越高,分子热运动越剧烈
2.(2023春·八年级校联考课时练习)内能的单位是( )
A.牛顿B.焦耳C.摄氏度D.瓦特
3.(2023·全国·九年级校联考假期作业)下列实例中,通过做功改变物体内能的是( )
A.物体放在取暖器旁温度升高
B.反复弯折铁丝,弯折处温度升高
C.食品放入电冰箱后温度降低
D.医生用冰袋给发热的病人降温
4.(2023·江苏宿迁·校联考模拟预测)以下描述中的“发热”现象,其改变内能的方式与其他三个不同的是( )
A.锯木头锯条发热B.铁丝反复弯折后发热
C.阳光下路面发热D.搓手时手掌发热
二、填空题
5.(2023·全国·九年级校联考专题练习)如图,在汽缸A中密封有压缩空气,B是一个被销钉K锁住的活塞,C是一支温度计。若活塞与汽缸壁间没有摩擦,当把销钉拔出后,活塞向_____(填“左”或“右”)运动,汽缸A内气体对外做功,温度计的示数___________。
6.(2023·全国·九年级校联考专题练习)游乐园的小朋友从滑梯上匀速下滑过程中,小朋友动能______(选填“增大”、“减小”或“不变”),机械能______(选填“增大”、“减小”或“不变”),同时臀部有灼热感,这是通过______的方式来改变内能的。
7.(2023春·八年级校联考单元测试)一般物质都是由______构成的。白天,太阳能热水器中的水温升高, 水分子热运动______(选填“减缓”或“加剧”),水的内能 ______(选填 “减少”、“不变”或“增加”),这是通过______ 的方式改变了内能。
8.(2023·全国·九年级专题练习)2022年4月16日,神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。如图是返回舱进入大气层时与大气激烈摩擦引起的熊熊大火。这个过程中返回舱将 _____能转化为内能,内能增加是通过 _____的方式实现。
三、实验题
9.(2023春·八年级校联考课时练习)如图所示是“探究改变物体内能”的实验。
(1)烧瓶内盛少量水,给瓶内打气,在瓶塞未跳起前,瓶内气体的内能______(选填“增大”“减小”或“不变”),这是通过______(选填“热传递”或“做功”)的方式改变了瓶内气体的内能;
(2)继续打气,当瓶塞跳起时,观察到瓶口有“白雾”出现;这是因为瓶内气体对外做功后,内能______(选填“增大”“减小”或“不变”),温度______(选填“升高”“降低”或“不变”)的缘故;
(3)我们发现,用这种方式改变物体的内能时,能量是在______能和______能之间相互转化的。
10.(2023·全国·九年级专题练习)小明和小华都选用如图甲所示的实验装置“探究水沸腾时温度变化的特点”:
(1)实验时,给盛水的烧杯加热,是通过______方式改变水的内能;
(2)水沸腾时,继续加热,水的温度______(选填“升高”、“降低”或“不变”);
(3)实验过程中两位同学分别绘制了水的温度随时间变化的图像(如图乙所示),两位同学图像不同的原因是水的______不同;
(4)水沸腾后,将水倒入烧瓶,发现水停止沸腾。如图丙所示,用橡皮塞塞住烧瓶口并将其倒置,向烧瓶底部浇冷水,发现水重新沸腾了。这是因为浇冷水后瓶内水蒸气______(填物态变化的名称),瓶内气压减小,水的沸点______。(选填“升高”、“降低”或“不变”)。
11.(2023·重庆·校联考三模)图甲是小关同学探究“固体熔化时温度变化规律”的实验装置。
(1)图乙中温度计显示的是试管中的物质在某时刻的温度,其示数是 _____℃;
(2)每隔1min记录一次试管中物质的温度及状态,作出如图丙所示的温度随时间变化的图像。分析图像可知,该物质在第4min时处于_____(选填“固态”、“液态”或“固液共存态”),且该物质在第5min时的内能 _____(选填“大于”、“等于”或“小于”)第3min时的内能。
四、简答题
12.(2023春·八年级校联考单元测试)新冠病毒疫情期间,科学家为了说明戴口罩防护的重要性,拍下打喷嚏的照片。如图,打喷嚏喷出的数万个几微米到几十微米的小液滴,喷出距离最远可达8米,大量病毒随小液滴传播开来。有人认为喷出的小液滴向四周飞散是扩散现象。你认为这种看法正确吗?请说明理由。
一、单选题
1.(2023春·八年级校联考课时练习)下列现象和诗句不能用分子动理论解释的是( )
①一滴水大约有1.5×1022个水分子;
②为有暗香来;
③千里冰封,万里雪飘;
④海绵很容易被压缩;
⑤昆虫可以在水面上奔跑;
⑥长期放煤的墙角,泥土是黑的;
⑦尘土飞扬;
⑧两铅柱压紧后下端可吊起重物;
⑨水和酒精混合后体积变小;
⑩满架蔷薇一院香。
A.①③⑤B.②④⑧C.③④⑦D.①⑤⑨
2.(2023·全国·九年级校联考假期作业)小明从冰箱里取出一盒牛奶,放入左右的热水中加热。下列说法正确的是( )
A.热水冒出的“白气”,是水汽化形成的
B.热水将温度传递给牛奶,使牛奶的温度升高
C.随着牛奶温度升高,牛奶的内能保持不变
D.加热后牛奶香气四溢,是因为牛奶分子的无规则运动更剧烈
3.(2023春·八年级校联考课时练习)图所示的事例中,通过做功方式改变物体内能的是( )
A. 火炉烧水B. 钻木取火
C. 引燃树叶D. 猫晒太阳
4.(2023·全国·九年级校联考假期作业)下列关于内能知识的描述正确的是( )
A.物体温度越高内能越大,所以0℃的冰没有内能
B.温度越高的物体含有的热量越多,所以0℃的冰没有热量
C.摩擦生热是通过做功的方式改变了物体的内能
D.物体吸收热量,内能增加,温度一定升高
二、填空题
5.(2023·全国·九年级校联考专题练习)热熔钻工艺是在金属薄板上一次加工出孔技术,热熔钻头采用耐磨、耐高温的硬质材料制成。钻头与金属薄板接触时,钻头高速旋转,使钻头和薄板之间剧烈摩擦,用___________(选填“做功”或“热传递”)的方式改变内能,温度瞬间达到几千摄氏度,此过程中___________能转化为___________ 能,由于温度超过金属的熔点,钻头附近的金属迅速熔化,钻头继续施加向下的压力,几秒钟就在金属薄板上贯穿一个孔。
6.(2023秋·江苏泰州·九年级校考期末)今年入冬以来我国大部分地区遭遇强冷空气,为了使双手不至于冻坏,可以两手摩擦使手发热,这是通过______的方式增加手的内能;也可以手捧暖水袋,使手变暖,这是通过______的方式增加手的内能。
7.(2023春·八年级校联考课时练习)分子势能:由于分子之间具有一定的距离,也具有一定的作用力,因而分子具有势能,称为______。分子间距发生变化时,物体的体积也会变,所以分子势能与物体的__________有关。
8.(2023春·八年级校联考课时练习)在图的(a)、(b)、(c)、(d)图中,能说明热传递改变物体内能的是图中的____________,能说明做功改变物体内能的是图中的___________。(均选填字母)
三、实验题
9.(2023春·八年级校联考课时练习)在探究做功是否能够改变物体内能的实验中:
(1)如图A在一个配有活塞的厚壁的玻璃筒里放一小团硝化棉,然后迅速压下活塞,你观察到的现象是______;对这一现象的解释是,活塞压缩玻璃筒内的空气,对筒内空气______,使空气的______增加,温度______,达到硝化棉着火点;
(2)如图B所示玻璃瓶内装有少量的水,用塞子塞紧,并用打气筒往瓶内打气,瓶内压强大到一定程度时,瓶塞就会跳起来,同时,瓶口出现______,瓶内气体______减少;
(3)上述的这两个现象都说明了______是改变物体内能的一种方式。用能量的观点来分析,用这种方法改变物体的内能时,能量是在______能和______能之间相互转化的。
10.(2023春·八年级校联考课时练习)为了探究做功与物体内能变化的关系,小明同学利用气压式喷雾器、数字式温度计、小叶轮等进行实验,如图所示;
【提出问题】做功与物体内能的变化存在怎样的关系;
【制定计划与设计实验】
(1)先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部气体的温度,如图乙所示;
(3)打开喷嘴处的阀门,迅速放出一部分气体,观察到小叶轮飞速转动,并用温度计测出喷雾器内部气体的温度,如图丙所示;
【分析与论证】
(1)该实验通过 _____来反映气体内能的变化,这里应用了 _____法;
(2)用手按压活塞快速打气的目的是 _____;
(3)打开喷嘴处的阀门,迅速放出壶内一部分气体时 _____(选填“外界对气体做功”或“气体对外界做功”);
【实验结论】
(4)比较 _____两图可知:外界对气体做功,气体内能 _____(选填“增大”或“减小”);
(5)比较甲、丙两图可知:气体对外界做功,气体内能 _____(选填“增大”或“减小”)。
11.(2023·全国·九年级校联考专题练习)小明发现篮球的气压不足,于是用打气筒给篮球打气。在收起打气筒时发现外壁有些发热。于是他想,是什么原因导致打气筒的外壁发热呢?小明就这个问题与同学小红进行了交流,联系所学物理知识,他们提出了以下两个猜想:
A.活塞在筒内往复运动时,与筒壁摩擦导致发热
B.活塞在筒内往复运动时,不断压缩气体做功导致发热
于是他们设计了实验进行探究,选用的实验器材有:打气筒、测温枪、计时器、气压不足的篮球等,分别在打气筒的上部和下部标注两个测温点,如图所示。
请回答下列问题:
(1)打气筒内壁的热量是通过_____的方式传递到外壁;
(2)活塞在打气筒内向下运动时的能量转化过程,与四冲程内燃机的_____冲程相同;
(3)用打气筒往气压不足的篮球内打气,10秒内使活塞在筒内往复运动20次,立即用测温枪测出此时两个测温点的温度。待打气筒外壁温度降至室温(25℃)后,放出篮球中的部分气体,重复上述操作。实验数据记录如下表:
小明分析上表实验数据得出:导致打气筒外壁发热的原因是_____;
(4)小红回顾整个实验过程,分析实验数据,认为小明得出的结论不够严谨,理由是_____,于是他们对实验进行改进,对猜想A再次进行探究,你认为他们的改进方法是 _____。
四、综合题
12.(2023·北京丰台·校联考一模)阅读以下材料,回答问题.
9月25日,我国成功发射了“神舟七号”飞船,并且首次实现了我国航天员太空行走的愿望.如图所示,是我国航天员翟志刚出舱时的英姿,出舱的航天员与轨道舱之间需要系上一根安全系绳.当航天员意外漂离轨道舱时,可拉着绳子返回轨道舱.2008年9月28日“神舟七号”载人飞船完成各项任务后,在返回的过程中,返回舱进入大气层将通过一段黑障区(所谓黑障区就是航天器返回舱返回大气层时,因表面超高速摩擦形成高温等离子区导致无线电信号衰减至中断的飞行区段),这一段时间飞船将“烧成”一个大火球,如图所示,而飞船内的宇航员和设备则安然无恙,因为飞船外壳上的烧蚀层先熔化后汽化,从而吸收了大量的热保护了飞船.
(1)航天员在太空上的质量与在地球上相比________ .(选填“变大”、“不变”或“变小”)
(2)出舱的航天员与轨道舱之间需要系上一根安全系绳.当航天员意外漂离轨道舱时,可拉着绳子返回轨道舱.这利用了物体间力的作用是________ 的和力可以改变物体的________
(3)航天器返回舱返回大气层时,飞船将“烧成”一个大火球,是将机械能转化为________
12.1 认识内能
一、单选题
1.(2023·陕西西安·统考一模)随州的气候适宜兰草的生长,兰花盛开时,吸引了大量游客前来观赏,很远就能闻到兰花的香味。走进观看,甚至会看到兰花的叶片上挂着晶莹的露珠。下列说法中正确的是( )
A.兰花的叶片上出现露珠,是因为叶片的温度高于外界的气温
B.晶莹的露珠到中午消失不见是液化现象,需要吸热
C.花香四溢不属于扩散现象
D.一般来说兰花中午比晚上更香,其中一个原因是温度越高,分子热运动越剧烈
【答案】D
【解析】A.露珠的形成是由于空气中的水蒸气遇冷液化形成,因此叶片的温度低于外界的气温,故A错误;
B.露珠到中午消失不见,是因为液态的露珠由液态变成了气态,这是汽化现象,汽化要吸热,故B错误;
C.花香四溢说明分子在做无规则运动,这属于扩散现象,故C错误;
D.温度越高,分子无规则运动越剧烈,故D正确。
故选D。
2.(2023春·八年级校联考课时练习)内能的单位是( )
A.牛顿B.焦耳C.摄氏度D.瓦特
【答案】B
【解析】内能是所有分子的动能和分子间相互作用势能的总和,内能是能量的一种形式。
A.牛顿是力的单位,内能不是力,故A不符合题意;
B.焦耳是是能量的单位,内能是能量,则内能的单位是焦耳,故B符合题意;
C.摄氏度是温度的单位,温度表示物体的冷热程度,内能不是温度,故C不符合题意;
D.瓦特是功率的单位,功率是表示物体做功快慢的物理量,内能不是功率,故D不符合题意。
故选B。
3.(2023·全国·九年级校联考假期作业)下列实例中,通过做功改变物体内能的是( )
A.物体放在取暖器旁温度升高
B.反复弯折铁丝,弯折处温度升高
C.食品放入电冰箱后温度降低
D.医生用冰袋给发热的病人降温
【答案】B
【解析】A.在取暖器旁的物体,温度升高,属于热传递改变物体的内能,故A不符合题意;
B.反复弯折铁丝,弯折处发烫,属于做功改变物体的内能,故B符合题意;
C.食品放入电冰箱,温度降低,属于热传递改变物体的内能,故C不符合题意;
D.医生用冰袋给发热的病人降温属于热传递改变物体的内能,故D不符合题意。
故选B。
4.(2023·江苏宿迁·校联考模拟预测)以下描述中的“发热”现象,其改变内能的方式与其他三个不同的是( )
A.锯木头锯条发热B.铁丝反复弯折后发热
C.阳光下路面发热D.搓手时手掌发热
【答案】C
【解析】A.锯木头时锯条发烫,是摩擦生热,属于做功改变物体的内能;
B.反复弯折铁丝,人对铁丝做功,铁丝的内能增加,温度升高,是通过做功改变物体的内能;
C.阳光下路面发热是热传递改变内能;
D.用力搓手,手会发热,这是通过做功的方式增加内能的。
综上,故ABD相同,C不同,故C符合题意。
故选C。
二、填空题
5.(2023·全国·九年级校联考专题练习)如图,在汽缸A中密封有压缩空气,B是一个被销钉K锁住的活塞,C是一支温度计。若活塞与汽缸壁间没有摩擦,当把销钉拔出后,活塞向_____(填“左”或“右”)运动,汽缸A内气体对外做功,温度计的示数___________。
【答案】 右 减小
【解析】[1][2]由题意可知,若活塞与汽缸壁间没有摩擦,当把销钉拔出后,活塞向右运动,汽缸A内气体对外做功,内能减小,温度减小,温度计的示数减小。
6.(2023·全国·九年级校联考专题练习)游乐园的小朋友从滑梯上匀速下滑过程中,小朋友动能______(选填“增大”、“减小”或“不变”),机械能______(选填“增大”、“减小”或“不变”),同时臀部有灼热感,这是通过______的方式来改变内能的。
【答案】 不变 减小 做功
【解析】[1]小朋友从滑梯上匀速下滑,质量不变,速度不变,动能不变。
[2]小朋友质量不变,高度变小,重力势能减小;机械能等于动能和重力势能的总和,所以机械能变小。
[3]下滑过程中克服摩擦做功,机械能转化为内能,臀部的温度升高、内能增大,这是通过做功的方式来改变内能的。
7.(2023春·八年级校联考单元测试)一般物质都是由______构成的。白天,太阳能热水器中的水温升高, 水分子热运动______(选填“减缓”或“加剧”),水的内能 ______(选填 “减少”、“不变”或“增加”),这是通过______ 的方式改变了内能。
【答案】 分子 加剧 增加 热传递
【解析】[1]一般物质由分子组成,分子是保持物质化学性质的最小微粒。
[2]分子的热运动与温度有关,温度越高,分子热运动越剧烈。
[3][4]太阳能热水器利用太阳能给水加热,水的温度升高,内能增大,这是通过热传递的方式改变水的内能。
8.(2023·全国·九年级专题练习)2022年4月16日,神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。如图是返回舱进入大气层时与大气激烈摩擦引起的熊熊大火。这个过程中返回舱将 _____能转化为内能,内能增加是通过 _____的方式实现。
【答案】 机械 做功
【解析】[1][2]神舟十三号载人飞船返回舱返回时,返回舱进入大气层后,克服大气摩擦做功,机械能转化为内能,使返回舱的内能增加,温度升高,是通过做功改变内能的。
三、实验题
9.(2023春·八年级校联考课时练习)如图所示是“探究改变物体内能”的实验。
(1)烧瓶内盛少量水,给瓶内打气,在瓶塞未跳起前,瓶内气体的内能______(选填“增大”“减小”或“不变”),这是通过______(选填“热传递”或“做功”)的方式改变了瓶内气体的内能;
(2)继续打气,当瓶塞跳起时,观察到瓶口有“白雾”出现;这是因为瓶内气体对外做功后,内能______(选填“增大”“减小”或“不变”),温度______(选填“升高”“降低”或“不变”)的缘故;
(3)我们发现,用这种方式改变物体的内能时,能量是在______能和______能之间相互转化的。
【答案】 增大 做功 减小 降低 内 机械
【解析】(1)[1][2]用打气筒往瓶里打气时,外界对瓶内气体做功,使瓶内气体内能增大、温度升高。
(2)[3][4]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,内能转化为瓶塞的机械能,使气体自身的内能减小,温度降低,受温度降低的影响,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气。
(3)[5][6]通过该实验可知,通过做功的方式改变内能时,能量在内能和机械能之间进行转化。
10.(2023·全国·九年级专题练习)小明和小华都选用如图甲所示的实验装置“探究水沸腾时温度变化的特点”:
(1)实验时,给盛水的烧杯加热,是通过______方式改变水的内能;
(2)水沸腾时,继续加热,水的温度______(选填“升高”、“降低”或“不变”);
(3)实验过程中两位同学分别绘制了水的温度随时间变化的图像(如图乙所示),两位同学图像不同的原因是水的______不同;
(4)水沸腾后,将水倒入烧瓶,发现水停止沸腾。如图丙所示,用橡皮塞塞住烧瓶口并将其倒置,向烧瓶底部浇冷水,发现水重新沸腾了。这是因为浇冷水后瓶内水蒸气______(填物态变化的名称),瓶内气压减小,水的沸点______。(选填“升高”、“降低”或“不变”)。
【答案】 热传递 不变 质量 液化 降低
【解析】(1)[1]改变内能的方法有两种:做功和热传递;用酒精灯给水加热,水吸收热量,内能增大,这是通过热传递的方式来改变内能的。
(2)[2]水沸腾时的特点:继续吸热,温度保持不变;继续给沸腾的水加热,水的温度会保持在沸点。
(3)[3]由图乙可知,两次实验中水的沸点以及初始温度均相同,小华给水加热的时间比小明长,说明小华的实验中水达到沸点时吸收了更多的热量,由
可知,小华实验中水的质量比小明的大。
(4)[4][5]液体的沸点与液面上方的气压有关,气压越高沸点越高;向烧瓶底部浇冷水,瓶内的水蒸气遇冷液化成小水滴,瓶内气体变少,气压降低,瓶内水的沸点降低,水又重新沸腾了。
11.(2023·重庆·校联考三模)图甲是小关同学探究“固体熔化时温度变化规律”的实验装置。
(1)图乙中温度计显示的是试管中的物质在某时刻的温度,其示数是 _____℃;
(2)每隔1min记录一次试管中物质的温度及状态,作出如图丙所示的温度随时间变化的图像。分析图像可知,该物质在第4min时处于_____(选填“固态”、“液态”或“固液共存态”),且该物质在第5min时的内能 _____(选填“大于”、“等于”或“小于”)第3min时的内能。
【答案】 -2 固液共存态 大于
【解析】(1)[1]由图乙可知,液柱的上表面在零刻度的下方,是零下温度,每个小格代表1℃,所以温度计的示数为-2℃。
(2)[2]由图象可知,该物质在2~6min温度保持不变,是熔化过程,在第4min时处于固液共存态。
[3]由于熔化过程在吸热,内能增大,因此物质在第5min时的内能大于第3min时的内能。
四、简答题
12.(2023春·八年级校联考单元测试)新冠病毒疫情期间,科学家为了说明戴口罩防护的重要性,拍下打喷嚏的照片。如图,打喷嚏喷出的数万个几微米到几十微米的小液滴,喷出距离最远可达8米,大量病毒随小液滴传播开来。有人认为喷出的小液滴向四周飞散是扩散现象。你认为这种看法正确吗?请说明理由。
【答案】答案见解析
【解析】这种说法不正确。因为扩散现象是由分子热运动形成的。而小液滴的运动是机械运动,不是分子热运动,因此小液滴向四周飞散不是扩散现象。
一、单选题
1.(2023春·八年级校联考课时练习)下列现象和诗句不能用分子动理论解释的是( )
①一滴水大约有1.5×1022个水分子;
②为有暗香来;
③千里冰封,万里雪飘;
④海绵很容易被压缩;
⑤昆虫可以在水面上奔跑;
⑥长期放煤的墙角,泥土是黑的;
⑦尘土飞扬;
⑧两铅柱压紧后下端可吊起重物;
⑨水和酒精混合后体积变小;
⑩满架蔷薇一院香。
A.①③⑤B.②④⑧C.③④⑦D.①⑤⑨
【答案】C
【解析】①一滴水大约有1.5×1022个水分子,说明分子很小,物质是由大量分子组成的,故①不符合题意;
②为有暗香来,是分子在永不停息地做无规则运动的结果,故②不符合题意;
③千里冰封,万里雪飘,雪是一个物体,雪飘是物体机械运动,故③符合题意;
④海绵很容易被压缩,海绵中间的孔是物体间的距离,不是分子间隙,故④符合题意;
⑤昆虫可以在水面上奔跑,是分子间存在着相互的斥力,故⑤不符合题意;
⑥长期放煤的墙角,泥土是黑的,这是分子在永不停息地做无规则运动的结果,故⑥不符合题意;
⑦尘土飞扬,尘土很小,但肉眼可见,尘土飞扬是物体的机械运动,故⑦符合题意;
⑧两铅柱压紧后下端可吊起重物,是分子间存在着相互的引力现象,故⑧不符合题意;
⑨水和酒精混合后体积变小,是由于分子存在间隙,故⑨不符合题意;
⑩满架蔷薇一院香,分子在永不停息地做无规则运动的结果,故⑩不符合题意。
故选C。
2.(2023·全国·九年级校联考假期作业)小明从冰箱里取出一盒牛奶,放入左右的热水中加热。下列说法正确的是( )
A.热水冒出的“白气”,是水汽化形成的
B.热水将温度传递给牛奶,使牛奶的温度升高
C.随着牛奶温度升高,牛奶的内能保持不变
D.加热后牛奶香气四溢,是因为牛奶分子的无规则运动更剧烈
【答案】D
【解析】A.热水冒出的“白气”,是水蒸气遇冷液化形成的,故A错误;
B.温度高的热水将热量传递给牛奶,使牛奶的内能增加,温度升高;热传递过程中传递的是热量,不是温度,故B错误;
C.温度低的牛奶吸收热量,随着牛奶温度升高,牛奶的内能增加,故C错误;
D.温度越高,分子运动越剧烈,加热后牛奶香气四溢,是因为牛奶分子的无规则运动更剧烈,扩散到空气中引起嗅觉,故D正确。
故选D。
3.(2023春·八年级校联考课时练习)图所示的事例中,通过做功方式改变物体内能的是( )
A. 火炉烧水B. 钻木取火
C. 引燃树叶D. 猫晒太阳
【答案】B
【解析】A.火炉烧水是通过燃烧燃料释放热量,再将热量传递给水,从而使水的温度升高,是通过热传递改变物体的内能。故A不符合题意;
B.钻木取火是通过摩擦的方式对木头做功,使木头的温度升高,是通过做功改变物体的内能。故B符合题意;
C.凸透镜对光线有会聚作用,用凸透镜引燃树叶,太阳的热量传递给了树叶,树叶的温度升高,是通过热传递改变物体的内能。故C不符合题意;
D.猫晒太阳,太阳的热量传递给了猫,猫感觉到暖和,是通过热传递改变物体的内能。故D不符合题意。
故选B。
4.(2023·全国·九年级校联考假期作业)下列关于内能知识的描述正确的是( )
A.物体温度越高内能越大,所以0℃的冰没有内能
B.温度越高的物体含有的热量越多,所以0℃的冰没有热量
C.摩擦生热是通过做功的方式改变了物体的内能
D.物体吸收热量,内能增加,温度一定升高
【答案】C
【解析】A.一切物体,无论温度高低,都具有内能,0℃的冰有内能,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.摩擦生热,机械能转化为内能,是通过做功的方式改变物体的内能,故C正确;
D.物体吸收热量,内能增加,但温度不一定升高,例如晶体熔化时,吸热内能增加,但温度不变,故D错误。
故选C。
二、填空题
5.(2023·全国·九年级校联考专题练习)热熔钻工艺是在金属薄板上一次加工出孔技术,热熔钻头采用耐磨、耐高温的硬质材料制成。钻头与金属薄板接触时,钻头高速旋转,使钻头和薄板之间剧烈摩擦,用___________(选填“做功”或“热传递”)的方式改变内能,温度瞬间达到几千摄氏度,此过程中___________能转化为___________ 能,由于温度超过金属的熔点,钻头附近的金属迅速熔化,钻头继续施加向下的压力,几秒钟就在金属薄板上贯穿一个孔。
【答案】 做功 机械 内
【解析】[1][2][3]做功可以改变物体的内能,钻头高速旋转,使钻头和薄板之间剧烈摩擦,这是通过做功的方式,使物体内能增大,温度升高,实现机械能转化为内能。
6.(2023秋·江苏泰州·九年级校考期末)今年入冬以来我国大部分地区遭遇强冷空气,为了使双手不至于冻坏,可以两手摩擦使手发热,这是通过______的方式增加手的内能;也可以手捧暖水袋,使手变暖,这是通过______的方式增加手的内能。
【答案】 做功 热传递
【解析】[1]两手摩擦发热,是通过克服摩擦做功来改变物体内能的。
[2]用暖水袋给手取暖,是水袋的热量传递给了手,手吸收热量而内能增加,是通过热传递的方式改变内能的。
7.(2023春·八年级校联考课时练习)分子势能:由于分子之间具有一定的距离,也具有一定的作用力,因而分子具有势能,称为______。分子间距发生变化时,物体的体积也会变,所以分子势能与物体的__________有关。
【答案】 分子势能 体积
【解析】[1]分子势能是由分子间作用力引起的,由于分子之间具有一定的距离,且具有一定的作用力,因而分子具有势能,称为分子势能。
[2]分子势能与分子间的相互作用力的大小和物体体积有关。分子间距发生变化时,物体的体积也会变,所以分子势能与物体的体积有关。
8.(2023春·八年级校联考课时练习)在图的(a)、(b)、(c)、(d)图中,能说明热传递改变物体内能的是图中的____________,能说明做功改变物体内能的是图中的___________。(均选填字母)
【答案】 (b)(c) (a)(d)
【解析】[1][2]图(a)中,活塞下压时,对筒内气体做功,筒内气体内能增大,温度升高;图(b)中,手接触温度高的汤勺和锅沿时,觉得烫,这是热量从温度高的汤勺和锅沿向温度低的手传递,手的内能增大,温度升高;图(c)中,企鹅晒太阳取暖,是企鹅吸收了太阳放出的热量,温度升高,内能增大;图(d)中,气球向外放气时,对外做功,将内能转化为机械能,内能减少。所以热传递改变内能的是图(b)、(c),做功改变内能的是图(a)、(d)。
三、实验题
9.(2023春·八年级校联考课时练习)在探究做功是否能够改变物体内能的实验中:
(1)如图A在一个配有活塞的厚壁的玻璃筒里放一小团硝化棉,然后迅速压下活塞,你观察到的现象是______;对这一现象的解释是,活塞压缩玻璃筒内的空气,对筒内空气______,使空气的______增加,温度______,达到硝化棉着火点;
(2)如图B所示玻璃瓶内装有少量的水,用塞子塞紧,并用打气筒往瓶内打气,瓶内压强大到一定程度时,瓶塞就会跳起来,同时,瓶口出现______,瓶内气体______减少;
(3)上述的这两个现象都说明了______是改变物体内能的一种方式。用能量的观点来分析,用这种方法改变物体的内能时,能量是在______能和______能之间相互转化的。
【答案】 棉花燃烧 做功 内能 升高 白雾 内能 做功 机械 内
【解析】(1)[1][2][3][4]当用力压活塞时,活塞压缩玻璃筒内的空气体积,对气体做功,空气的内能增加,温度升高,当达到硝化棉的着火点时,筒内棉花就会燃烧起来。
(2)[5][6]用打气筒往瓶里打气,当瓶塞被崩起时,瓶内的空气对瓶塞做功,空气的内能转会化为塞子的机械能,空气的内能减小,温度降低,空气中的水蒸气遇冷发生液化现象,凝结成小水滴,这就是在瓶内看到的“白雾”。
(3)[7][8][9]上述两种办法都是通过对物体做功来增大物体内能的,做功改变物体内能的实质就是机械能和内能的相互转化。
10.(2023春·八年级校联考课时练习)为了探究做功与物体内能变化的关系,小明同学利用气压式喷雾器、数字式温度计、小叶轮等进行实验,如图所示;
【提出问题】做功与物体内能的变化存在怎样的关系;
【制定计划与设计实验】
(1)先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部气体的温度,如图乙所示;
(3)打开喷嘴处的阀门,迅速放出一部分气体,观察到小叶轮飞速转动,并用温度计测出喷雾器内部气体的温度,如图丙所示;
【分析与论证】
(1)该实验通过 _____来反映气体内能的变化,这里应用了 _____法;
(2)用手按压活塞快速打气的目的是 _____;
(3)打开喷嘴处的阀门,迅速放出壶内一部分气体时 _____(选填“外界对气体做功”或“气体对外界做功”);
【实验结论】
(4)比较 _____两图可知:外界对气体做功,气体内能 _____(选填“增大”或“减小”);
(5)比较甲、丙两图可知:气体对外界做功,气体内能 _____(选填“增大”或“减小”)。
【答案】 温度计示数的变化 转换 使气体的内能变大 气体对外界做功 甲、乙 增大 减小
【解析】(1)[1][2]实验中有数字式温度计,可以测量气体的温度,该实验通过温度计示数的变化来反映气体内能的变化,这是转换法。
(2) [3]用手按压活塞快速打气,此时活塞对气体做功,减少热量的散失,能使气体的内能变大。
(3)[4]打开喷嘴处的阀门,迅速放出壶内一部分气体时,里面的气体对外做功,由图可知,此时的温度减小了,故内能减少。
(4)[5][6]比较甲、乙两图,手压活塞,对壶内气体做功,观察到气体温度上升,即气体内能增大,所以外界对气体做功,气体的内能增加。(5)[7]比较甲、丙两图,气体被放出,使得小叶轮转动,即气体对外界做功,此时,观察到气体温度下降,即气体内能减小,所以气体对外界做功,气体内能减小。
11.(2023·全国·九年级校联考专题练习)小明发现篮球的气压不足,于是用打气筒给篮球打气。在收起打气筒时发现外壁有些发热。于是他想,是什么原因导致打气筒的外壁发热呢?小明就这个问题与同学小红进行了交流,联系所学物理知识,他们提出了以下两个猜想:
A.活塞在筒内往复运动时,与筒壁摩擦导致发热
B.活塞在筒内往复运动时,不断压缩气体做功导致发热
于是他们设计了实验进行探究,选用的实验器材有:打气筒、测温枪、计时器、气压不足的篮球等,分别在打气筒的上部和下部标注两个测温点,如图所示。
请回答下列问题:
(1)打气筒内壁的热量是通过_____的方式传递到外壁;
(2)活塞在打气筒内向下运动时的能量转化过程,与四冲程内燃机的_____冲程相同;
(3)用打气筒往气压不足的篮球内打气,10秒内使活塞在筒内往复运动20次,立即用测温枪测出此时两个测温点的温度。待打气筒外壁温度降至室温(25℃)后,放出篮球中的部分气体,重复上述操作。实验数据记录如下表:
小明分析上表实验数据得出:导致打气筒外壁发热的原因是_____;
(4)小红回顾整个实验过程,分析实验数据,认为小明得出的结论不够严谨,理由是_____,于是他们对实验进行改进,对猜想A再次进行探究,你认为他们的改进方法是 _____。
【答案】 热传递 压缩 活塞在筒内往复运动时,不断压缩气体做功导致发热 见解析 见解析
【解析】(1)[1]打气筒内壁的温度高,外壁的温度低,热量从温度高的内壁传递到温度低的外壁,是通过热传递的方式。
(2)[2]活塞在打气筒内向下运动时,活塞对筒内的空气做功,机械能转化为空气的内能,能量转化情况与内燃机压缩冲程相同。
(3)[3]由表中数据可知,打气筒下部温度高于上部温度,说明活塞在打气筒内向下运动时,活塞对筒内的空气做功,空气内能增加,温度升高,造成下部温度高于上部温度,故导致打气筒外壁发热的原因是活塞在筒内往复运动时,不断压缩气体做功导致发热。
(4)[4][5]在实验过程中,活塞向下运动时既克服摩擦做功,又压缩空气做功,无法准确的确定外壁发热的原因;根据控制变量法,要探究猜想A,应让活塞只克服摩擦做功,而不压缩空气做功,故他们的改进方法是:打气筒不与篮球连接,直接让活塞在相同的时间内往复运动相同的次数,用测温枪测出打气筒外壁的温度与打气筒往气压不足的篮球内打气时打气筒外壁的温度进行比较,进而得出结论。
四、综合题
12.(2023·北京丰台·校联考一模)阅读以下材料,回答问题.
9月25日,我国成功发射了“神舟七号”飞船,并且首次实现了我国航天员太空行走的愿望.如图所示,是我国航天员翟志刚出舱时的英姿,出舱的航天员与轨道舱之间需要系上一根安全系绳.当航天员意外漂离轨道舱时,可拉着绳子返回轨道舱.2008年9月28日“神舟七号”载人飞船完成各项任务后,在返回的过程中,返回舱进入大气层将通过一段黑障区(所谓黑障区就是航天器返回舱返回大气层时,因表面超高速摩擦形成高温等离子区导致无线电信号衰减至中断的飞行区段),这一段时间飞船将“烧成”一个大火球,如图所示,而飞船内的宇航员和设备则安然无恙,因为飞船外壳上的烧蚀层先熔化后汽化,从而吸收了大量的热保护了飞船.
(1)航天员在太空上的质量与在地球上相比________ .(选填“变大”、“不变”或“变小”)
(2)出舱的航天员与轨道舱之间需要系上一根安全系绳.当航天员意外漂离轨道舱时,可拉着绳子返回轨道舱.这利用了物体间力的作用是________ 的和力可以改变物体的________
(3)航天器返回舱返回大气层时,飞船将“烧成”一个大火球,是将机械能转化为________
【答案】 不变 相互 运动状态 内能
【解析】(1)质量是物体的一种属性,不随物体的形状、物态以及位置的改变而变化.因此航天员在太空上的质量与在地球上相比大小不变.
(2)出舱的航天员与轨道舱之间需要系上一根安全系绳,当航天员意外漂离轨道舱时,拉动绳子对绳子产生作用力,由于力的作用是相互的,绳子对航天员产生力的作用,从而可以返回轨道舱;
在力的作用下,航天员的状态发生变化,说明力可以改变物体的运动状态;
(3)航天器返回舱返回大气层时,与大气层发生剧烈摩擦,克服摩擦做功,将机械能转化为内能。
【点睛】改变内能有两种方式:做功和热传递,两种方式在改变内能上是等效的。实验次数
时间t/s
活塞往复次数
上部温度t/℃
下部温度t/℃
1
10
20
30.7
36.6
2
10
20
30.2
36.2
3
10
20
30.5
36.3
实验次数
时间t/s
活塞往复次数
上部温度t/℃
下部温度t/℃
1
10
20
30.7
36.6
2
10
20
30.2
36.2
3
10
20
30.5
36.3
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