第十三章 内能
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1．下列实例中，通过做功的方式来改变内能的是（ ）
A． 冰镇西瓜 B．炭火烤肉 C．围炉煮茶 D．钻木取火
2．合理膳食，健康成长。小明每天早晨喝牛奶时，发现杯中的牛奶总是倒不干净，杯壁上总会沾有少量牛奶，这是由于（ ）
A．牛奶的分子很小 B．分子间有间隙
C．分子间存在引力 D．分子间存在斥力
3．新疆吐鲁番的火焰山昼夜温差大，这主要是因为沙石的（ ）
A．密度较大 B．熔点较高
C．比热容较小 D．导热性好
4．下列现象属于分子做无规则运动的是（ ）
A．满园花香 B．漫天沙尘
C．风起叶落 D．雪花飘飘
5．下列说法中正确的是（ ）
A．一杯水倒出一半，杯内剩余水的比热容变小
B．因为水的比热容大，所以沿海地区比内陆地区昼夜温差小
C．1 kg的水升高或降低相同的温度，吸收或放出的热量相同
D．1 kg的砂石温度升高1 ℃吸收的热量约为
6．煮鸳鸯火锅时（如图），一般油腻的红锅比清淡的白锅先开；冬天吃火锅时，火锅上方“白雾缭绕”；吃完后衣物上有火锅的气味.....关于吃火锅涉及的物理现象，下列说法中正确的是（ ）
A．红锅先沸腾说明油吸收了更多热量
B．白锅升温慢是因为汤的热值更大
C．火锅里的食物是通过热传递的方式改变了内能
D．衣物上有火锅气味说明香料分子静止在衣服上
7．茶作为一种著名的保健饮品，它既是中国古代人民对中国饮食文化的贡献，也是中国人民对世界饮食文化的贡献。下列有关说法正确的是（ ）
A．将一壶茶倒掉一杯后，剩余茶水的比热容变小
B．喝茶时，我们可以闻到茶的香味，说明分子在不停地做无规则运动
C．不小心将玻璃茶杯摔坏后，茶杯不能复原，这是因为分子之间有斥力
D．在室温下，热茶水变凉后，茶水含有的热量变少
8．如图所示为某物质由液态变为固态过程中温度随时间变化的图象，下列说法正确的是（ ）
A．t1时刻物体内能为零 B．t2时刻物体内能比t3时刻小
C．t1时刻物体分子动能比t3时刻大 D．此图像为非晶体的凝固图像
9．甲、乙两容器中装有质量相等的水，水温分别为25℃和75℃，现将一温度为85℃的金属球放入甲容器中，热平衡后水温升高到45℃，然后迅速取出金属球并放入乙容器中，热平衡后乙容器中水温为（不计热量散失和水的质量的变化）（ ）
A．65℃ B．60℃ C．55℃ D．50℃
10．甲、乙两保温杯装有初温相同、质量相等的同种液体，在恒温的室内静置，两杯液体的温度—时间变化图像如图所示。则（ ）
A. 甲杯液体的比热容大于乙
B. 甲杯液体的比热容小于乙
C. ，两杯液体放出的热量相同
D. ，两杯液体放出的热量相同
二、填空题
11．如图，把刀放在磨刀石上打磨，刀和磨刀石的温度升高，内能增大，这说明，通过 的方式可以改变物体的内能；磨刀时人们通常在刀上洒水降温，这是用 的方式减小刀的内能，从而降低刀刃的温度。
12．“孔雀卤鸡”是鹿邑县特有的地方美食，已有一百多年历史。当刚卤制好的烧鸡端上餐桌时，肉香、卤汤中的中草药香扑鼻而来，这说明 ；这道菜肴中包含着物质常见的三种状态，如图所示，其中图乙表示的是物质的 态。
13．如图，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，发现硝化棉燃烧， 说明压缩气体做功，气体的内能 。（选填“增大”“减少”或“不变”）。
14．如图所示，是五彩祝福鸡蛋。在鸡蛋着色的过程中，火龙果、橙子、紫甘蓝等果蔬中的天然食用色素进入鸡蛋内部的现象，在物理学中叫____,温度越____,色素进入越快。
15．中国是茶的故乡及茶文化发源地，茶的发现和利用史超4700年。如图是围炉煮茶的情境，煮茶时将500g水从25℃加热到95℃，水吸收的热量为 J；茶水沸腾时，吸收热量，温度 。[J/（kg·℃）]
16．小明用如图甲所示的实验装置，探究水沸腾时温度变化的特点。由图象乙可知，此时大气压强 1个标准大气压；在该次实验中将质量为200g的水从90℃加热至沸腾的过程中，水的内能增加了 J。（水的比热容是4.2×103J/(kg ℃)）
三、实验题
17．如图康康小组想要通过实验来认识分子的热运动与分子间的作用力：
（1）小语将两滴蓝墨水分别同时滴入盛有冷水和热水的两个玻璃杯中，小语观察到 中的墨水扩散的更快，这说明 ；
（2）康康将一段粗熔丝用刀斜着切成两段。使两端粗熔丝的平滑表面紧密接触，然后把一端悬挂起来，在另一端挂个较轻的物体，两端粗熔丝不会被拉开。这说明： ；
（3）小璇用注射器抽取半筒水，用手指封闭注射器的筒口，推压注射器的活塞，你会观察到水很难压缩，此现象可以说明 。
18．小明利用图甲的装置探究“沙子和水的吸热能力”。
（1）实验中，需要控制沙子和水的 （选填“质量”或“体积”）相等；
（2）用相同的酒精灯火焰加热，可通过比较 来比较沙子和水吸收热量的多少；实验中需用玻璃棒不断搅拌，目的是让沙子和水 ；
（3）根据实验数据绘制成如图乙所示的图像，分析图像可知， 的吸热能力较强；
（4）图丙所示是某一沿海城市和某一内陆城市年气温变化曲线，根据以上探究的结论可推断，曲线 （选填“C”或“D”）表示的是沿海城市的年气温变化。
四、计算题
19．在冬天，为了使室内保持一定温度，暖气片每小时需放出6.3×106J的热量，若流入暖气片的水温是50℃，流出时的水温是25℃，求每天（全天供暖）需要有多少千克50℃的热水流过暖气片。[水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）]
20．如图是某品牌电热水壶，其质量为0.8 ，内底面积为180 。现用该水壶装1.2 的水，放在水平桌面上，测得水深为10 ，初温为25 。[ ，10 ]
求:(1)水和热水壶的总质量；
(2)在一标准大气压下加热至沸腾 ，水至少吸收多少热量
21．在实验室加热的水，水的温度变化如图所示，已知水的比热容为，不计热量损失。
（1） 在前3分钟加热的过程中，水吸收的热量是多少
（2） 若前3分钟水吸收的热量用于加热的铝，可使铝的温度升高多少
参考答案
1．【答案】D
【详解】
选项 分析 判断
冰镇西瓜是把西瓜放到低温环境中，利用热传递的方式改变西瓜的内能 ×
炭火烤肉是把肉放到炭火上，利用热传递的方式改变肉的内能 ×
围炉煮茶是利用热传递的方式改变茶水的内能 ×
钻木取火是利用做功的方式改变内能 √
【关键点拨】判断改变内能的方式时，关键看能量形式是保持不变还是发生了改变，如果形式不变，则为热传递，如果发生了改变，则为做功。
2．【答案】C
【详解】A．牛奶倒不干净的现象与分子大小无关，分子的大小是固定不变的，不会影响液体残留现象，故A不符合题意；
B．分子间有间隙是物质的基本性质，但这种现象主要解释的是物质的可压缩性和扩散现象，与液体残留无关，故B不符合题意；
C．杯壁上沾有牛奶是因为液体分子与容器分子之间存在相互吸引力，这种分子间的引力使得部分液体附着在容器表面，故C符合题意；
D．分子间斥力主要表现为物质难以被压缩的特性，与液体残留现象无关，故D不符合题意。
3．【答案】C
【详解】由于沙子的比热容较小，白天吸收热量后，沙子的温度升高的多，气温较高；夜晚放出热量后，沙子的温度下降的多；新疆吐鲁番的火焰山属于沙漠地带，基本上都是砂石，所以吐鲁番的火焰山昼夜温差大，故C符合题意，ABC不符合题意。
4．【答案】A
【详解】满园花香属于扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。而漫天沙尘、风起叶落和雪花飘飘都属于机械运动，不属于分子做无规则运动。故A符合题意，B、C、D不符合题意。
5．【答案】B
6．【答案】C
【详解】A．相同的热源，相同时间内液体吸收的热量相同，红锅和白锅相同时间内吸收的热量相同，食用油的沸点高于水的沸点，红汤先沸腾是因为食用油覆盖在水的上面，减少热量散失，所以红汤先沸腾，故A不符合题意；
B．白锅的汤液热升温较慢，是因为白锅的汤液的比热容较大，不是热值较大，故B不符合题意；
C．火锅里的食物吸收热量，温度升高，是通过热传递的方式改变了内能，故C符合题意；
D．衣物上残留的香味，这是扩散现象，扩散表明分子在不停地做无规则运动，故D不符合题意。
7．【答案】B
【详解】A．比热容是物质的特性，将一壶茶倒掉一杯后，物质的种类和状态不变，剩余茶水的比热容不变，故A错误；
B．喝茶时能闻到茶的香味，是因为茶的香味分子在不停地做无规则运动，扩散到空气中被我们闻到，故B正确；
C．不小心将玻璃茶杯摔坏后，茶杯不能复原，是因为分子间距离太大，分子间的引力太小，几乎可以忽略不计，而不是因为分子之间有斥力，故C错误；
D．热量是一个过程量，只能说“吸收”或“放出”热量，不能说“含有”热量，热茶水变凉，是放出热量，内能减小，故D错误。
8．【答案】C
【详解】
AD．由图可知，某物质由液态变为固态过程中温度保持不变，可知该物质为晶体，且图像是凝固图像，一切物体都会有内能，故AD错误；
B．由液态凝固变为固态过程中不断放热，t2时刻物体内能比t3时刻大，故B错误；
C．由液态凝固变为固态过程中不断放热，t1时刻的温度比t3时刻大，则t1时刻的物体分子动能比t3时刻大，故C正确。
故选C。
9．【答案】A
【详解】①当将金属球放入甲容器中时,金属球放出的热量与水吸收的热量相等,即：Q金＝Q水.设金属球的质量为m金、比热容为c金、水的质量为m水、水的比热容为c水，则：Q金＝m金×c金(85℃ 45℃),Q水＝m水×c水(45℃ 25℃)，因为：Q金＝Q水，所以：m金×c金(85℃ 45℃)＝m水×c水(45℃ 25℃)，化简得： ；②当将金属球放入乙容器中时,乙容器中的水放出的热量与金属球吸收的热量相等,即：Q水＝Q金，由于甲乙容器中的水的质量相等,又是同一个金属球,所以仍设金属球的质量为m金、比热容为c金、水的质量为m水、水的比热容为c水，此时两者共同的温度为t， 则：Q水＝m水×c水(75℃ t℃),Q金＝m金×c金(t℃ 45℃)，因为：Q水＝Q金，即：m水×c水(75℃ t℃)＝m金×c金(t℃ 45℃)，所以2×(75℃ t℃)＝(t℃ 45℃)，解得：t＝65℃．故选A.
10．【答案】D
【详解】根据题意可知两杯装有同种液体，所以两杯液体的比热容相等，故、错误；时，两杯液体的温度都是，时，甲杯液体的温度是，乙杯液体的温度约是，时，两杯液体的温度都是，根据可知，乙杯液体放出的热量多，两杯液体放出的热量相同，故错误，正确。故选。
11．【答案】做功；热传递
【详解】磨刀时，刀和磨刀石互相摩擦，刀和磨刀石的温度升高，内能增大，在此过程中，机械能转化为内能，即通过做功的方式改变了物体的内能。
在刀上洒水降温，刀放出热量，水吸收热量，是通过热传递的方式减小刀的内能，从而降低刀刃的温度。
12．【答案】分子在不停地做无规则运动；液
【详解】当刚卤制好的烧鸡端上餐桌时，各种香味分子从烧鸡运动到鼻腔，让人闻到香味，属于扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。
物体三态的微观模型的特点分别为：固态分子间间隙小，排列整齐和紧密；液体时分子间间隙较大，排列不规则；气态时分子间间隙最大，排列杂乱无章。故图乙表示的是物质的液态。
13．【答案】增大
【详解】
把活塞迅速压下去，活塞对筒内的空气做功，气体的内能增加，温度升高，达到硝化棉的着火点而燃烧，故说明压缩气体做功，气体的内能增大。
14．【答案】扩散； 高
【详解】色素进入鸡蛋内部的现象，在物理学中叫扩散。温度越高，分子的热运动越剧烈，扩散得越快，色素进入就越快。
15．【答案】1.47×105；保持不变
【详解】水的质量
温度的变化量
水吸收的热量
液体沸腾的特点是：吸收热量，但温度保持不变。所以茶水沸腾时，吸收热量，温度保持不变。
16．【答案】小于；；
【详解】
液体的沸点跟气压有关，气压增大，沸点升高；气压减小，沸点降低。从图乙中可以看出，水沸腾时的温度为98℃，低于1个标准大气压下的100℃，因此可知，此时大气压强小于1个标准大气压。
从图乙中可以看出水的沸点为98℃，即水的末温为98℃，故水内能的增加，即吸收的热量为
17．【答案】（1）热水；温度越高，分子无规则运动越剧烈
（2）分子间存在引力
（3）分子间存在斥力
【详解】（1）小语将两滴蓝墨水分别同时滴入盛有冷水和热水的两个玻璃杯中。可以观察到热水中的墨水扩散得更快，冷水中的墨水扩散的慢些。这说明温度是影响分子无规则运动剧烈程度的一个重要因素，温度越高，分子无规则运动越剧烈。
（2）康康将一段粗熔丝用刀斜着切成两段，再使两端粗熔丝的平滑表面紧密接触，然后把一端悬挂起来，在另一端挂个较轻的物体。由于分子间存在引力，当两端粗熔丝紧密接触时，它们会相互吸引，因此不会被拉开。这个现象直接证明了分子间存在引力。
（3）小璇用注射器抽取半筒水，然后用手指封闭注射器的筒口，接着推压注射器的活塞。在推压过程中，会感觉到水很难被压缩。这是因为水分子间存在斥力，当活塞试图压缩水时，水分子会相互排斥，从而产生阻力，这个现象直接说明分子间存在斥力。
18．【答案】（1）质量
（2）加热时间；受热均匀
（3）水
（4）D
【详解】（1）为了实验方便且根据控制变量法以及比较物质吸热能力的方法，实验中要控制沙子和水的质量相等。
（2）用相同的酒精灯火焰加热，根据转换法，可通过比较加热时间来比较沙子和水吸收热量的多少。
实验中需用玻璃棒不断搅拌，目的是让沙子和水受热均匀。
（3）分析图像乙可知，质量相同的水和沙子，加热相同的时间，吸收相同的热量，水升温少，则水的吸热能力较强。
（4）水的比热容大于砂石，在质量相同时，吸收相同的热量，由可知，水的温度上升的少，同理，释放出相同的热量，水的温度降低的少，所以沿海城市的气温变化量小，内陆地区的气温变化量大，所以曲线D表示的是沿海城市的年气温变化。
19．【答案】每小时需要流过暖气片的热水的质量：
，
每天需要流过暖气片的热水的质量：
20．【答案】（1）；（2）
【详解】解：（1）由 可得，壶装满时水的质量 ，则水和热水壶的总质量
（2）在一标准大气压下，水的沸点为100 ℃，即水的末温为100 ℃ ，则水吸收的热量
21．【答案】（1） 【解】由图可知，前3分钟水升高的温度为；前3分钟内水吸收的热量。
（2） 前3分钟水吸收的热量如果用于加热的铝，由于不计热量损失，则铝吸收的热量等于水吸收的热量，即，则铝升高的温度为。
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