第十三章内能
一、选择题（本题共7个小题，每小题3分，共21分.第1～6题为单项选择题.第7题为多项选择题，每小题至少有两项符合题目要求，全选对得3分，选对但不全得1分，选错或不选得0分）
1.下列现象中，能说明分子在不停运动的是（ ）
A.扫地时，尘土飞扬 B.烧水时，“白气”升腾
C.花开时，香气扑鼻 D.下雪时，雪花飘飘
2.下列各图所列举的事例中，属于热传递改变物体内能的是（ ）
A.冬天搓手，手会变暖和 B.向瓶内打气，瓶内气温升高
C.对试管加热，试管内水温升高 D.钻木取火
3.水的比热容较大在工农业生产和日常生活中有广泛的应用.下列做法与此特点无关的是（ ）
A.暖气设备用热水供暖 B.汽车发动机用水冷却
C.生活中用水清洗衣物 D.往稻田里灌水防秧苗冻坏
4.咸鸭蛋的一般制作方法：在洗净的鸭蛋表面涂抹白酒，粘上盐后用纸包起来，放置一段时间，鸭蛋就有了咸味.下列说法正确的是（ ）
A.鸭蛋变咸是一种扩散现象
B.鸭蛋变咸是因为内部产生了盐
C.只有蛋壳有裂缝的鸭蛋才变咸
D.鸭蛋的腌制过程说明分子之间有引力，把盐分子吸进了鸭蛋里
5.寒冷的冬天，小明常常用热水为妈妈泡脚.关于热水泡脚过程中涉及的物理知识，下列说法正确的是（ ）
A.泡脚过程中水的温度降低，比热容变小
B.泡脚是通过热传递改变了脚的内能
C.洗脚水的温度越高，所含的热量越多
D.热水泡脚过程中热量由脚传给了水
6.使质量相等的铜块和铁块，吸收相等的热量后，相互接触（c铜＜c铁），则（ ）
A.热量将由铜块传给铁块 B.热量将由铁块传给铜块
C.两者之间不会发生热传递 D.无法确定
7.（多项选择）甲、乙两物体的质量都为1 kg，丙物体的质量为2 kg，三个物体的温度都升高1 ℃，吸收热量如图，以下说法正确的是（ ）
A.乙的比热容与丙的不相等
B.甲的比热容比乙的大
C.甲的温度升高1 ℃，需吸收2 000 J的热量
D.甲、乙的温度都降低1 ℃，乙比甲放出的热量少
二、填空题（本题共4个小题，每空2分，共10分）
8.小明妈妈为了小明能静心读书，也为了防蚊，在家中点燃檀香，导致室内清香四溢，清香满屋，小明发现室内温度越高，香味越浓，这是由于温度越高，分子 越剧烈.
9.城市的“热岛效应”是指市中心的温度比郊区高一些，这是因为沙石的比热容 （选填“大”或“小”），在吸收了相同热量后升温较快.
10.如图所示，摩擦焊接技术是将两金属紧压在一起反向高速旋转，通过剧烈摩擦使两者接触面温度迅速升高熔化，这是利用 的方式增大焊接面的内能，当降温冷却后两金属块很难拉开是因为分子间存在相互作用的 .
第10题图
11.用一个稳定热源给1 kg的冰块均匀加热，得到的温度与时间变化图像如图所示.已知c水＝4.2×103 J/（kg·℃），则整个熔化过程物体吸收的热量为 J.
第11题图
三、作图题（本题共3个小题，每小题2分，共6分）
12.用两个相同的加热器同时给质量相等且初温相同的物质甲和水加热，物质甲的温度随时间的变化关系如图所示，若甲物质的比热容是水的一半，请在图中画出给水加热20 min温度随时间变化的关系图像.
13.如图所示的场景发生在炎热的天气，在图中虚线框内画一条带箭头的线段，用来表示地面附近空气的流动方向.
14.如图甲所示是一个内壁光滑且密闭绝热的金属圆筒，左端固定在墙上，现在先用力F向左推活塞，使活塞从A位置运动到最左端C位置.撤销力F后，活塞又被圆筒内气体推回到A位置.请在图乙中作出活塞从A运动到C再返回A过程中金属圆筒内的气体内能随位置变化的大致关系图像.（绝热：表示没有热量传递.坐标原点为内能零起点.）
甲 乙
四、简答题（本题共3个小题，每小题3分，共9分）
15.用细线把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面，记住测力计的示数.使玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板.弹簧测力计的示数有什么变化？解释产生这个现象的原因.
16.如图所示是北方供暖使用的暖气片，铃铃发现暖气片是用水作为介质，把燃料燃烧时产生的热量带到房屋中取暖的.请用所学的物理知识回答下列问题：
（1）暖气片是通过什么途径改变了室内空气的内能？
（2）用水作运输能量的介质有什么好处？
17.小凌将装有少量水的矿泉水瓶用橡胶塞子塞住，接着两手分别握住瓶的上下部分，使劲拧瓶的下部，使其严重变形，如图甲所示.继续拧瓶，可以看到瓶塞飞出数米远，同时瓶口和瓶内出现白雾，如图乙所示.请你利用所学知识说明：
（1）瓶塞飞出的原因；
（2）白雾出现的原因.
五、实验与科学探究题（本题共3个小题，共28分）
18.（8分）请补充以下实验内容：
甲
（1）如图甲所示，将两个铅柱的底面削平、削干净，然后紧紧地压在一起，两个铅柱就会结合起来，甚至下面吊一个重物都不能把它们拉开，这说明分子间存在 力.若铅块压得不够紧，实验很难成功，这说明分子间作用力的大小与分子间的 有关.
（2）如图乙所示，在量筒里装入一半清水，用细管在水的下面注入硫酸铜的水溶液，水和硫酸铜溶液之间出现明显的分界线.静放30天后，分界线消失，这种现象表明分子在不停地 ，想要缩短实验时间，可 （选填“提高”或“降低”）液体的温度.
乙
19.（10分）为了比较水和食用油的吸热能力，用两个相同的装置做了如图所示的实验，实验数据记录如表.
甲 乙
物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最后温度/℃
水 60 20 6 45
食用油 60 20 6 68
（1）在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是（甲图中）：先调整固定 （选填“A”或“B”）的位置.
（2）为保证实验结论的可靠性，实验时应控制两套装置中相同的量有：酒精灯中火焰的大小、两个烧杯相同、水和食用油（ρ水＞ρ食用油）的 （选填“质量”或“体积”）相同.
（3）实验中食用油和水吸热的多少是通过 （选填“温度计升高的温度”或“加热时间的长短”）来反映的.
（4）在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给 （选填“水”或“食用油”）加热更长的时间，此时，水吸收的热量 （选填“大于”“小于”或“等于”）食用油吸收的热量.
20.（10分）小明发现篮球的气压不足，于是用打气筒给篮球打气.在收起打气筒时小明发现外壁有些发热，于是他在想，导致打气筒的外壁发热的主要原因是什么呢？小明联系所学物理知识，提出了以下两个猜想：
猜想一：活塞在筒内往复运动时，与筒壁摩擦导致发热；
猜想二：活塞在筒内往复运动时，不断压缩气体做功导致发热.
为验证猜想，小明设计了实验进行探究，选用的实验器材有：打气筒、测温枪、计时器和气压不足的篮球等，并在打气筒的下部标注一个测温点，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）用打气筒往气压不足的篮球内打气，10 s内使活塞在筒内往复运动20次，立即用测温枪测出此测温点的温度.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.实验数据记录如表：
实验次序 时间t/s 活塞往复次数 下部温度T/℃
1 10 20 36.6
2 10 20 36.2
3 10 20 36.3
实验过程中打气筒的温度升高，其原因是机械能转化为 .
（3）小明 （选填“能”或“不能”）根据表中数据判断出导致打气筒外壁发热的主要原因，理由是 .
（4）为继续探究打气筒的外壁发热的主要原因，小明在上述实验的基础上提出了以下改进方法：
①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；
②打气筒往气压不足的篮球内打气时，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.
你认为要得出结论，接下来的步骤应该是 .
六、综合应用题（本题共2个小题，共16分.解答时需写出必要的计算公式及过程或文字说明，若只写出计算结果将不得分）
21.（8分）水稻是喜温作物，春季育秧时，农民通常在傍晚向秧田灌水，早晨再将水放出，以防霜冻.在夜晚的时候某秧田需要灌入5 m3水.[已知c水＝4.2×103 J/（kg·℃），c泥土＝0.84×103 J/（kg·℃）]
（1）该秧田内的水在降低2 ℃时能放出多少热量？
（2）若相同质量的泥土放出与（1）同样多的热量，则泥土的温度降低了多少摄氏度？
（3）根据你的计算结果来分析一下农民伯伯为什么白天要把秧田里的水放出去？
22.（8分）冰熔化成水需要吸热，若定义单位质量的冰完全熔化所吸收的热为熔化热，即λ＝，用“λ”表示熔化热.而且熔化之后的水，又会逐渐蒸发为水蒸气.同时定义单位质量的水汽化时所吸收的热为汽化热，即L＝，用“L”表示对应温度下的汽化热，则请你回答下列问题：（已知0 ℃时，冰的熔化热λ＝3.35×105 J/kg；0 ℃时，水的汽化热L＝2 500×103 J/kg）
（1）0 ℃的冰在熔化时温度 ，在熔化过程中需要吸热.
（2）若有一个冰雕，其质量为2 kg，温度为0 ℃，若其完全熔化成水，所需要吸收的热量一共是多少？
（3）在（2）问条件下，该冰雕熔化成水以后，其他任何条件均不变，且依然在0 ℃温度下，这些水如果全部蒸发需要吸收的热量是多少？第十三章内能
一、选择题（本题共7个小题，每小题3分，共21分.第1～6题为单项选择题.第7题为多项选择题，每小题至少有两项符合题目要求，全选对得3分，选对但不全得1分，选错或不选得0分）
1.下列现象中，能说明分子在不停运动的是（ C ）
A.扫地时，尘土飞扬 B.烧水时，“白气”升腾
C.花开时，香气扑鼻 D.下雪时，雪花飘飘
2.下列各图所列举的事例中，属于热传递改变物体内能的是（ C ）
A.冬天搓手，手会变暖和 B.向瓶内打气，瓶内气温升高
C.对试管加热，试管内水温升高 D.钻木取火
3.水的比热容较大在工农业生产和日常生活中有广泛的应用.下列做法与此特点无关的是（ C ）
A.暖气设备用热水供暖 B.汽车发动机用水冷却
C.生活中用水清洗衣物 D.往稻田里灌水防秧苗冻坏
4.咸鸭蛋的一般制作方法：在洗净的鸭蛋表面涂抹白酒，粘上盐后用纸包起来，放置一段时间，鸭蛋就有了咸味.下列说法正确的是（ A ）
A.鸭蛋变咸是一种扩散现象
B.鸭蛋变咸是因为内部产生了盐
C.只有蛋壳有裂缝的鸭蛋才变咸
D.鸭蛋的腌制过程说明分子之间有引力，把盐分子吸进了鸭蛋里
5.寒冷的冬天，小明常常用热水为妈妈泡脚.关于热水泡脚过程中涉及的物理知识，下列说法正确的是（ B ）
A.泡脚过程中水的温度降低，比热容变小
B.泡脚是通过热传递改变了脚的内能
C.洗脚水的温度越高，所含的热量越多
D.热水泡脚过程中热量由脚传给了水
6.使质量相等的铜块和铁块，吸收相等的热量后，相互接触（c铜＜c铁），则（ D ）
A.热量将由铜块传给铁块 B.热量将由铁块传给铜块
C.两者之间不会发生热传递 D.无法确定
7.（多项选择）甲、乙两物体的质量都为1 kg，丙物体的质量为2 kg，三个物体的温度都升高1 ℃，吸收热量如图，以下说法正确的是（ ABD ）
A.乙的比热容与丙的不相等
B.甲的比热容比乙的大
C.甲的温度升高1 ℃，需吸收2 000 J的热量
D.甲、乙的温度都降低1 ℃，乙比甲放出的热量少
二、填空题（本题共4个小题，每空2分，共10分）
8.小明妈妈为了小明能静心读书，也为了防蚊，在家中点燃檀香，导致室内清香四溢，清香满屋，小明发现室内温度越高，香味越浓，这是由于温度越高，分子 运动 越剧烈.
9.城市的“热岛效应”是指市中心的温度比郊区高一些，这是因为沙石的比热容 小 （选填“大”或“小”），在吸收了相同热量后升温较快.
10.如图所示，摩擦焊接技术是将两金属紧压在一起反向高速旋转，通过剧烈摩擦使两者接触面温度迅速升高熔化，这是利用 做功 的方式增大焊接面的内能，当降温冷却后两金属块很难拉开是因为分子间存在相互作用的 引力 .
第10题图
11.用一个稳定热源给1 kg的冰块均匀加热，得到的温度与时间变化图像如图所示.已知c水＝4.2×103 J/（kg·℃），则整个熔化过程物体吸收的热量为 1.26×104 J.
第11题图
三、作图题（本题共3个小题，每小题2分，共6分）
12.用两个相同的加热器同时给质量相等且初温相同的物质甲和水加热，物质甲的温度随时间的变化关系如图所示，若甲物质的比热容是水的一半，请在图中画出给水加热20 min温度随时间变化的关系图像.
13.如图所示的场景发生在炎热的天气，在图中虚线框内画一条带箭头的线段，用来表示地面附近空气的流动方向.
14.如图甲所示是一个内壁光滑且密闭绝热的金属圆筒，左端固定在墙上，现在先用力F向左推活塞，使活塞从A位置运动到最左端C位置.撤销力F后，活塞又被圆筒内气体推回到A位置.请在图乙中作出活塞从A运动到C再返回A过程中金属圆筒内的气体内能随位置变化的大致关系图像.（绝热：表示没有热量传递.坐标原点为内能零起点.）
甲 乙
四、简答题（本题共3个小题，每小题3分，共9分）
15.用细线把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面，记住测力计的示数.使玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板.弹簧测力计的示数有什么变化？解释产生这个现象的原因.
答：弹簧测力计的示数变大；这是因为水分子和玻璃分子之间存在引力作用.
16.如图所示是北方供暖使用的暖气片，铃铃发现暖气片是用水作为介质，把燃料燃烧时产生的热量带到房屋中取暖的.请用所学的物理知识回答下列问题：
（1）暖气片是通过什么途径改变了室内空气的内能？
（2）用水作运输能量的介质有什么好处？
答：（1）空气从暖气片中吸收热量，这是通过热传递改变了室内空气的内能；
（2）相同质量的水和其他物质相比，降低相同的温度，水可以放出更多的热量，当其循环通过“暖气”时，能向温度较低的室内放出更多的热量，所以用水作运输能量的介质可以达到更好的加热效果.
17.小凌将装有少量水的矿泉水瓶用橡胶塞子塞住，接着两手分别握住瓶的上下部分，使劲拧瓶的下部，使其严重变形，如图甲所示.继续拧瓶，可以看到瓶塞飞出数米远，同时瓶口和瓶内出现白雾，如图乙所示.请你利用所学知识说明：
（1）瓶塞飞出的原因；
（2）白雾出现的原因.
答：（1）瓶内气体对瓶塞做功，内能转化为瓶塞的机械能，使瓶塞飞出；（2）瓶内气体对瓶塞做功，气体的内能减小，温度降低，水蒸气遇冷液化成小水滴.
五、实验与科学探究题（本题共3个小题，共28分）
18.（8分）请补充以下实验内容：
甲
（1）如图甲所示，将两个铅柱的底面削平、削干净，然后紧紧地压在一起，两个铅柱就会结合起来，甚至下面吊一个重物都不能把它们拉开，这说明分子间存在 引 力.若铅块压得不够紧，实验很难成功，这说明分子间作用力的大小与分子间的 距离 有关.
（2）如图乙所示，在量筒里装入一半清水，用细管在水的下面注入硫酸铜的水溶液，水和硫酸铜溶液之间出现明显的分界线.静放30天后，分界线消失，这种现象表明分子在不停地 做无规则运动 ，想要缩短实验时间，可 提高 （选填“提高”或“降低”）液体的温度.
乙
19.（10分）为了比较水和食用油的吸热能力，用两个相同的装置做了如图所示的实验，实验数据记录如表.
甲 乙
物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最后温度/℃
水 60 20 6 45
食用油 60 20 6 68
（1）在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是（甲图中）：先调整固定 B （选填“A”或“B”）的位置.
（2）为保证实验结论的可靠性，实验时应控制两套装置中相同的量有：酒精灯中火焰的大小、两个烧杯相同、水和食用油（ρ水＞ρ食用油）的 质量 （选填“质量”或“体积”）相同.
（3）实验中食用油和水吸热的多少是通过 加热时间的长短 （选填“温度计升高的温度”或“加热时间的长短”）来反映的.
（4）在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给 水 （选填“水”或“食用油”）加热更长的时间，此时，水吸收的热量 大于 （选填“大于”“小于”或“等于”）食用油吸收的热量.
20.（10分）小明发现篮球的气压不足，于是用打气筒给篮球打气.在收起打气筒时小明发现外壁有些发热，于是他在想，导致打气筒的外壁发热的主要原因是什么呢？小明联系所学物理知识，提出了以下两个猜想：
猜想一：活塞在筒内往复运动时，与筒壁摩擦导致发热；
猜想二：活塞在筒内往复运动时，不断压缩气体做功导致发热.
为验证猜想，小明设计了实验进行探究，选用的实验器材有：打气筒、测温枪、计时器和气压不足的篮球等，并在打气筒的下部标注一个测温点，如图所示.请回答下列问题：
（1）打气筒内壁的热量是通过 热传递 的方式传递到外壁.
（2）用打气筒往气压不足的篮球内打气，10 s内使活塞在筒内往复运动20次，立即用测温枪测出此测温点的温度.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.实验数据记录如表：
实验次序 时间t/s 活塞往复次数 下部温度T/℃
1 10 20 36.6
2 10 20 36.2
3 10 20 36.3
实验过程中打气筒的温度升高，其原因是机械能转化为 内能 .
（3）小明 不能 （选填“能”或“不能”）根据表中数据判断出导致打气筒外壁发热的主要原因，理由是 活塞向下运动时既克服摩擦做功，又压缩空气做功，且没有测量上下部分的温度 .
（4）为继续探究打气筒的外壁发热的主要原因，小明在上述实验的基础上提出了以下改进方法：
①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；
②打气筒往气压不足的篮球内打气时，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.
你认为要得出结论，接下来的步骤应该是 对比两次所测温度，如果温度相差不大，说明是克服摩擦力做功导致发热，如果两次的温度相差较大，则是不断压缩气体做功导致发热 .
六、综合应用题（本题共2个小题，共16分.解答时需写出必要的计算公式及过程或文字说明，若只写出计算结果将不得分）
21.（8分）水稻是喜温作物，春季育秧时，农民通常在傍晚向秧田灌水，早晨再将水放出，以防霜冻.在夜晚的时候某秧田需要灌入5 m3水.[已知c水＝4.2×103 J/（kg·℃），c泥土＝0.84×103 J/（kg·℃）]
（1）该秧田内的水在降低2 ℃时能放出多少热量？
解：（1）灌入5 m3水，水的质量：
m水＝ρ水V水＝1.0×103 kg/m3×5 m3＝5×103 kg；
Q放1＝c水m水Δt水＝4.2×103 J/（kg·℃）×5×103 kg×2 ℃＝4.2×107 J；
（2）若相同质量的泥土放出与（1）同样多的热量，则泥土的温度降低了多少摄氏度？
解：（2）若相同质量的泥土放出与（1）同样多的热量，泥土降低的温度：
Δt泥土＝＝＝10 ℃；
（3）根据你的计算结果来分析一下农民伯伯为什么白天要把秧田里的水放出去？
解：（3）白天，相同质量的水和干泥土吸收相同的热量时，水升高的温度比干泥土低，不利于秧苗成长（干泥土升高的温度比水升高的温度高，利于秧苗生长）.
22.（8分）冰熔化成水需要吸热，若定义单位质量的冰完全熔化所吸收的热为熔化热，即λ＝，用“λ”表示熔化热.而且熔化之后的水，又会逐渐蒸发为水蒸气.同时定义单位质量的水汽化时所吸收的热为汽化热，即L＝，用“L”表示对应温度下的汽化热，则请你回答下列问题：（已知0 ℃时，冰的熔化热λ＝3.35×105 J/kg；0 ℃时，水的汽化热L＝2 500×103 J/kg）
（1）0 ℃的冰在熔化时温度 不变 ，在熔化过程中需要吸热.
（2）若有一个冰雕，其质量为2 kg，温度为0 ℃，若其完全熔化成水，所需要吸收的热量一共是多少？
解：（2）冰雕完全熔化成水，所需要吸收的热量：
Q熔＝λm＝3.35×105 J/kg×2 kg＝6.7×105 J；
（3）在（2）问条件下，该冰雕熔化成水以后，其他任何条件均不变，且依然在0 ℃温度下，这些水如果全部蒸发需要吸收的热量是多少？
解：（3）这些水全部蒸发需要吸收的热量：
Q汽＝Lm＝2 500×103 J/kg×2 kg＝5×106 J.
