第十三章 内能
（时间：85分钟 分值：80分）
一、填空题（本大题共8小题，每空1分，共16分）
1.物理学拓展了人类对微观世界和宏观宇宙的认识。研究发现，常见的物质是由大量的 构成的。破镜不能重圆，是因为分子间的距离太大，作用力太 。
2.2025年4月，2025浮梁买茶节在景德镇浮梁古县拉开序幕，台上老茶艺师进行炒茶表演，活动现场飘散阵阵茶香，“茶香袭人”是 现象；炒茶过程中茶叶温度升高，这是利用 的方式改变了茶叶的内能。
3.“城市尚余三伏热，秋光先到野人家”，说明在陆游那个时代，人们就察觉到城市暖于郊区，这叫作“热岛效应”。分析“热岛效应”的成因，其中一个原因是建筑群、马路中的沙石的 小，在相同的日照条件下，温度上升更 （选填“高”或“低”）。
4.端午佳节，粽香千里。煮粽子是通过 的方式来增大粽子的内能；剥开粽叶时，总有米粒粘在粽叶上，这是由于分子间存在 。
5.如图所示，这是我国传统的自然疗法之一——刮痧，当刮痧板在身体上刮动时，身体会感觉到热，这是通过 的方式增加身体的内能；刮痧时要在皮肤上涂一些药油，当体表温度升高后，药物渗入人体的速度 。
6.PM2.5在空气中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后会进入血液对人体形成危害。PM2.5在空中的运动 （选填“属于”或“不属于”）分子的热运动，有效减小PM2.5在空气中浓度的做法是 。
7.已知铜的比热容大于铅的比热容，质量和初温都相同的铜块和铅块，让它们吸收相同的热量后，再将它们相互接触， （选填“铜”或“铅”）块放出热量，直至 （选填“内能”“温度”或“热量”）相同时热传递停止。
8.《天工开物》中提到我国的淬火工艺，它是指将高温工件浸入冷的淬火介质，使其完全冷却，以提高金属工件性能的一种工艺。如图所示，工人将烧红的铁器迅速放入等质量常温的冷水中，发现水温变化不大，其主要原因是水的 （选填“密度”或“比热容”）较大。常见的淬火介质有“水”和“油”两种，若某钢材要求淬火前后不能有太高的温差，则应选 （选填“水”或“油”）作为淬火介质。
二、选择题（本大题共6小题，共14分）
第9~12小题，每小题只有一个选项是最符合题目要求的，每小题2分；第13、14小题为多项选择，每小题至少有两个选项是符合题目要求的，每小题3分，全部选择正确得3分，选择正确但不全得1分，不选、多选或错选得0分。
9.关于内能，下列说法错误的是 （ ）
A.一切物体都有内能
B.做功和热传递在改变物体内能上是等效的
C.温度相同的两个物体内能一样大
D.两个温度不同的物体之间发生热传递时，温度高的物体把热量传递给温度低的物体
10.围炉煮茶茶香四溢（如图），这是新时代年轻人喜欢的休闲方式之一。关于围炉煮茶中所含的物理知识，下列说法正确的是 （ ）
A.热茶水比冷茶水含有的热量多
B.茶水冷却过程中，分子热运动越来越剧烈
C.烧水时水蒸气将壶盖顶起是机械能转化为内能
D.茶水太烫，喝茶时用嘴吹一吹，使茶水的内能减小，温度降低
11.中华美食文化博大精深，如图，对于这些通过“煎、炸、蒸、炒”烹调的美食所包含的物理知识中，说法正确的是 （ ）
A.锅贴饺——煎：煎饺子的锅一般用铁制造，主要是利用了铁的比热容大
B.油条——炸：炸油条时用油而不用水，是因为油的沸点比水高
C.小笼包——蒸：是通过热传递和高温水蒸气液化放热，使包子含有的热量增加
D.炒粉——炒：炒粉时厨师不断地用铲子翻动，是利用做功的方式使米粉的内能增加
12.如图所示的青铜冰鉴是我国战国时期发明的“原始冰箱”。冰鉴是一件双层的器皿，鉴内有一缶。夏季，在鉴缶之间装冰块，就可对缶内食物起到降温的作用；冬季，在鉴缶之间装热水，还可起到保温作用。下列说法正确的是 （ ）
A.利用水来保温，是因为水的比热容大
B.缶内食物通过做功的方式减小内能
C.冰在熔化时温度不变，不从周围吸收热量
D.冰块温度低，没有内能
13.孝敬父母是中华民族的传统美德。如图所示，寒冷的冬天，小聪用热水为妈妈泡脚的过程中 （ ）
A.通过热传递的方式增大了脚的内能
B.热量由脚传递给了水
C.水的温度降低，水的比热容不变
D.水的温度降低，所含的热量减少
14.用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热（不计热量损失），如图所示，这是A和B的温度随加热时间变化的图像，下列说法正确的是 （ ）
A.A的比热容与B的比热容之比为2∶1
B.A的比热容与B的比热容之比为1∶2
C.加热相同时间，B吸收的热量比A吸收的热量多
D.A和B升高相同的温度，B吸收的热量较多
三、计算题（本大题共3小题，第15小题6分，第16、17小题各8分，共22分）
15.一质量是3 kg、初温为20 ℃的鹅卵石，当温度升高到30 ℃时吸收了2.34×104 J的热量。
（1）求鹅卵石的比热容；
（2）如图所示的网红“木桶鱼”是将20 kg的鹅卵石加热到200 ℃并放在木桶中，再将生鱼片放在鹅卵石上，加入适量的鱼汤，等鹅卵石温度降到90 ℃时，鱼片就已经熟了，求鹅卵石在此降温过程中放出的热量。
16.如图所示，这是2 kg冰在空气中熔化时的温度随时间变化的图像，请解答：[c水=4.2×103 J/（kg·℃），c冰=2.1×103 J/（kg·℃）]
（1）冰在开始熔化前共吸收了多少热量
（2）上述热量可以让熔化后的水温度升高多少摄氏度
17.如图1所示，A、B是两个底部装有完全相同的加热器的容器，加热器产生的热量90%可以被容器中的液体吸收，已知加热器每秒钟放出的热量为1 000 J。现将甲、乙（乙为蓖麻油）两种液体分别倒入A、B杯中，其中甲液体的质量为200 g，加热过程中甲、乙两种液体温度随加热时间的变化曲线如图2所示。求：
（1）加热60 s时，乙吸收的热量；
（2）甲液体的比热容；
（3）蓖麻油的质量。[c蓖麻油=1.8×103 J/（kg·℃）]
四、实验与探究题（本大题共4小题，每小题7分，共28分）
18.观察如图所示的实验回答下列问题：
（1）如图甲所示的装置，其中一个瓶子装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体，另一个装有空气，在演示扩散现象时应该把装有二氧化氮气体的瓶子放在 方，根据两瓶内的气体颜色混合均匀的现象，可知分子在不停地做 。
（2）如图乙所示，红墨水在热水中比在冷水中扩散快，说明分子做无规则运动快慢与 有关。
（3）如图丙所示，用细线把很干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面，记下测力计的读数F1；然后使玻璃板水平接触水面，稍稍向上拉玻璃板，在玻璃板离开水面之前，弹簧测力计的读数为F2，则F2 F1，这个现象可以用来解释固体很难被 （选填“拉伸”或“压缩”）。
（4）如图丁所示，先后将50 mL水和50 mL的酒精倒入玻璃管中，反复翻转几次后发现水和酒精的总体积小于100 mL，这说明分子间有 。为使实验现象更明显，应选用内径较 （选填“细”或“粗”）的玻璃管。
19.（1）为比较水和煤油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图甲所示的实验。
①两个相同的烧杯中应加入 相同、 相同的水和煤油，实验选用相同电加热器的目的是使水和煤油在相等的时间内 。
②根据图甲可判断出b物质是 （选填“水”或“煤油”），水和煤油温度随时间变化的图像如图乙所示，根据图乙可判断出水的吸热能力较 （选填“强”或“弱”）。（ρ水>ρ煤油）
（2）小明比较完水和煤油的吸热能力后，想要比较煤油和酒精的热值，设计了如图丙所示的实验，用两个相同的烧杯装相等质量的水，取质量 （选填“相等”或“不相等”）的煤油和酒精，分别放入两个燃烧瓶中，点燃分别给烧杯加热，直到煤油和酒精完全燃烧完，通过比较 （选填“加热时间”或“液体升高的温度”）来确定煤油和酒精热值的大小。
20.【探究名称】做功与物体内能变化的关系。
【实验器材】气压式喷雾器、数字式温度计、小叶轮等。
【问题】做功与物体内能的变化存在怎样的关系
【证据】
（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。
【解释】
（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”）。
【结论】
（1）比较 两图可知：外界对气体做功，气体内能 （选填“增大”或“减小”）。
（2）比较乙、丙两图可知：气体对外界做功，气体内能 （选填“增大”或“减小”）。
21.为比较水、空气对牛奶的冷却效果，探究小组的同学进行了如下实验：将一盒牛奶分别装入两个瓶中，一个放在水中，一个放在空气中，其他条件均相同，如图1所示。实验时他们每隔一定时间记录一次甲、乙两温度计的示数，如下表所示。
时间/min 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
甲/℃ 70 60 53 47 42 39 37 35 34 33
乙/℃ 70 66 61 58 55 52 50 48 47 46
（1）甲、乙两瓶中的牛奶质量应该 。
（2）根据表中数据，已将乙瓶中牛奶温度随时间变化的图像画在坐标系中（如图2），请将甲瓶中牛奶温度随时间变化的图像画在同一个坐标系中。
（3）本次实验中，小明发现 的冷却效果更好。
（4）通过分析，小明又发现，甲瓶中牛奶冷却快慢前后不一致，是越来越 的。
（5）若小明用“冷却速度”来表示物体冷却快慢，“冷却速度”可以定义为：1千克物体， 。
（6）冷却速度和下列物理量的物理意义最接近的是 。
A.ρ B.m C.v
（7）小红想要喝一杯奶咖，有以下两种方式，你认为方式 的冷却效果较好。
①先将烧开的热咖啡倒入杯中，冷却5 min，然后加一匙冷牛奶
②先将烧开的热咖啡倒入杯中，立即将一匙冷牛奶加进杯中，然后冷却5 min
参考答案
1.分子或原子 小
2.扩散 热传递
3.比热容 高
4.热传递 引力
5.做功 加快
6.不属于 少乘私家车，改坐公交车
7.铅 温度
8.比热容 油
9.C 10.D 11.B 12.A 13.AC 14.BD
15.解：（1）由Q=cmΔt可得，鹅卵石的比热容：
c鹅卵石===0.78×103 J/（kg·℃） （3分）
（2）鹅卵石在此降温过程中放出的热量：
Q放=c鹅卵石m鹅卵石'Δt'=0.78×103 J/（kg·℃）×20 kg×（200 ℃-90 ℃）=1.716×106 J （3分）
16.解：（1）由图可知，冰在开始熔化前的初温为-10 ℃，末温为0 ℃，则温度的变化量：
Δt冰=0 ℃-（-10 ℃）=10 ℃ （2分）
冰在开始熔化前吸收的热量：
Q吸冰=c冰m冰Δt冰=2.1×103 J/（kg·℃）×2 kg×10 ℃=4.2×104 J （2分）
（2）由题意可知，熔化后的水吸收的热量：
Q吸水=Q吸冰=4.2×104 J （1分）
因冰熔化后质量不变，
所以，m水=m冰=2 kg （1分）
则熔化后的水升高的温度：
Δt水===5 ℃ （2分）
17.解：（1）已知加热器每秒钟放出热量1 000 J，则加热60 s时，加热器放出热量：
Q放=1 000 J/s×60 s=6×104 J （1分）
根据题意可知，乙液体吸收的热量：
Q乙吸=Q放×90%=6×104 J×90%=5.4×104 J （1分）
（2）甲液体的质量：m甲=200 g=0.2 kg
由图2可知，加热20 s时，甲液体的温度从10 ℃升高到40 ℃，由题意可知，甲液体在20 s内吸收的热量：
Q甲吸=Q放'×90%=1 000 J/s×20 s×90%=1.8×104 J （1分）
根据Q吸=cm（t-t0）可得，甲液体的比热容：
c甲===3×103 J/（kg·℃） （2分）
（3）由图2可知，加热60 s时，乙液体的温度从10 ℃升高到60 ℃，根据Q吸=cm（t-t0）可得，蓖麻油的质量：
m蓖麻油===0.6 kg （3分）
18.（1）下 无规则运动
（2）温度
（3）> 拉伸
（4）间隙 细
评分标准：每空1分，共7分；有其他合理答案均参照给分
19.（1）①质量 初温 吸收相同的热量 ②煤油 强 （2）相等 液体升高的温度
评分标准：每空1分，共7分；有其他合理答案均参照给分
20.【解释】（1）温度计示数的变化 转换
（2）对气体做功，改变气体的内能
（3）气体对外界做功
【结论】（1）甲、乙 增大
（2）减小
评分标准：每空1分，共7分；有其他合理答案均参照给分
21.（1）相等
（2）如图所示：
（3）水
（4）慢
（5）单位时间内冷却的温度
（6）C
（7）①
评分标准：作图1分，其余每空1分，共7分；有其他合理答案均参照给分
单元测试卷
