13.3内能
一、单选题
1.下列事例中，通过做功改变物体内能的是( )
A. 用酒精灯给烧杯中的水加热，水温升高 B. 冬天用暖气取暖，室内温度升高
C. 用锯条锯木板，锯条发热 D. 饮料中加入冰块，饮料温度降低
2.年月日，“邀请人免费品尝莒县全羊汤”活动在日照市莒县莒国古城举行，吸引了众多游客前来品尝。全羊汤是莒县的特色美食代表，下列分析正确的是( )
A. 煮全羊汤是通过做功改变物体内能的
B. 全羊汤的“香味”四溢是扩散现象
C. 盛满滚烫羊汤的碗上袅袅升起的“白气”，是一种汽化现象
D. 煮全羊汤时，汤的温度高，内能大，含有的热量多
3.如图，在试管内装适量水，用橡胶塞塞住管口，将水加热至沸腾一段时间后，橡胶塞被推出，管口出现大量“白气”此实验中，主要是通过做功改变物体内能的过程是( )
A. 试管变热的过程
B. 水变热的过程
C. 水变成水蒸气的过程
D. 水蒸气推出橡胶塞的同时变成“白气”的过程
4.下列关于温度、热量和内能的说法正确的是( )
A. 两个物体内能相等一定不会发生热传递 B. 物体吸收热量，温度不一定升高
C. 温度越高的物体内能一定越大 D. 温度越高的物体含有的热量越多
5.四只相同规格的烧杯中均装有水，水量及其温度如图所示。关于四只烧杯中水的内能的大小，下列判断正确的是( )
A. 烧杯中水的内能大于烧杯中水的内能 B. 烧杯中水的内能大于烧杯中水的内能
C. 烧杯中水的内能大于烧杯中水的内能 D. 烧杯中水的内能大于烧杯中水的内能
6.如图所示的是天工开物中关于用铜铸币的情景。下列说法正确的是( )
A. 铜在熔化的过程中，温度升高，内能增大
B. 熔化的液态铜温度高，是因为其含有的热量多
C. 将液态铜倒入钱币模具，凝固过程中其内能减小
D. 在铜币冷却过程中，铜币的比热容不断变小
7.在劳动技术课上，某同学学会了烹饪宁夏特色美食辣糊糊。在家中烹饪过程中，涉及了很多有趣的热学知识，以下说法正确的是( )
A. 从冰箱拿出的食材温度较低，内能为零 B. 锅中油的比热容会随温度升高而增大
C. 美食香气四溢是因为分子之间存在引力 D. 煮料时主要是通过热传递的方式增大内能
8.图甲中水的初温与室温相同。用搅拌器不断地搅拌水，水的温度一时间图像如图乙所示。此过程中忽略水的蒸发( )
A. 水的比热容变大 B. 搅拌器做功增加了水的内能
C. 水分子热运动的动能不变 D. 水内能的改变方式只有做功
9.图甲所示为一款新型水杯，将沸水倒入杯中，轻摇几下后，水温便可降至左右，并能保温小时。图乙为其内部结构图，杯壁的不锈钢夹层中有某种传热材料，其在常温下是固态，会随着温度的变化发生可逆的固液转换。取该材料，对其进行加热，其温度与吸收的热量关系如图丙所示。下列分析正确的是( )
A. 该传热材料是非晶体
B. 在段，该传热材料的内能保持不变
C. 在段，的传热材料，温度上升吸收的热量是
D. 水杯中的沸水降温时，水分子运动的更加剧烈
10.中华美食享誉世界。厨师在烹饪美食的过程中，包含了许多物理知识，下列说法中正确的是( )
A. 砂锅煲汤是通过热传递的方式改变内能的
B. 冰冻食物在解冻的过程中内能减少
C. 刚出锅的饭菜很烫，是因为此时饭菜含有的热量多
D. 用相同的炉灶加热质量相等的水和食用油，相同时间内食用油升温大，说明食用油比热容大
二、填空题
11.“曲水流觞”是古代诗酒唱酬的一种雅事如图酒盏随波流动时，盏中的酒温度降低，则酒的内能______，这是通过______方式改变酒的内能．
12. 年月日神舟十七号载人飞船顺利返回。当飞船从太空返回经过大气层时如图，飞船的速度越来越快，同时与大气产生剧烈摩擦，外表温度会 选填“升高”“不变”或“降低”，这是通过 的方式改变了飞船外壳的内能。
13.如图所示，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 ，这是通过 的方式改变了瓶内气体的内能。继续打气，瓶塞会跳起的原因是瓶内气体做功， 能转化为 能。同时瓶口有“白雾”逸出，这个现象 扩散选填“是”、“不是”。
14.大多数汽车的防冻冷却液是以水、甲醇、乙二醇和甘油等为原料混合而成的，其中主要成分是水，这是利用了水的 比较大的特点。车开动后，防冻液的温度升高，这是通过 的方式改变液体内能的。
15.央视节目一馔千年再现了清明上河图中荔枝膏的制作过程，让我们感受到千年都城东京的繁华。如图所示，先用清水煮荔枝是以 的方式增加荔枝的内能，煮到水剩一半，去掉荔枝继续煮，清香扑鼻，这是 现象。
16.如图甲所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的硝化棉。当迅速下压活塞时，可看到棉花燃烧，这是因为通过 的方式增加了筒内空气的内能，温度升高，达到硝化棉燃点，使硝化棉燃烧；将装有气态乙醚的注射器活塞向内压缩如乙图，会出现液态乙醚，这是 现象填物态变化名称，该过程需要 填“吸收”或“放出”热量。
17.如图是我国古代的一种取暖用具黑漆描金手炉。炉盖采用镂空设计，内部分层，底层放热水，上层置香料。手炉中装热水，是利用了水的 较大的特性。抱在怀中便可取暖，这是通过 的方式改变手的内能的；上层放入香料，很快便能闻到香味，这是 现象。
18.如图所示是我国西部某熔盐塔式光热电站，上万面镜子将太阳光准确地反射到高塔顶端，太阳光的能量被塔顶的熔盐吸收，熔盐带着这些能量到达厂房，将水加热成水蒸气，水蒸气推动汽轮发电机发电。请你根据以上材料仿照示例描述熔盐塔式光热电站工作原理任意一个过程及其中蕴含的物理知识。
示例：【工作过程】上万面镜子将太阳光准确地反射到高塔顶端；
【蕴含知识】利用光的反射定律。
【工作过程】 ；
【蕴含知识】 。
19.如图所示是生活中常用的物理降温“退热贴”。在使用过程中会散发出一股清新的薄荷香味，这是 现象；在退热过程中，人体的内能 选填“增大”或“减小”，这是通过 的方式改变物体的内能。
20.塑料瓶是一种常见的生活物品，空塑料瓶可以做许多物理小实验。在安全情况下，小明用高压打气筒往封闭空塑料瓶内打入空气，如图所示。随着瓶内气压增加，气体内能增大，这是通过 方式改变瓶内气体内能。当气压达到一定程度时，瓶盖飞出，这一过程与内燃机 冲程的能量转化情况相同；瓶盖飞出的同时，瓶口冒“白雾”，其物态变化是 。
三、实验探究题
21.在探究水沸腾时温度变化规律的实验中，某小组同学利用了如图甲所示的实验装置。
实验中某次温度计示数如图乙所示，其示数为 ；
如图丙所示是同学们根据实验数据描绘出的水温随时间变化的图像，根据图像可知当时条件下，水的沸点是 ，当地的大气压强 选填“低于”、“高于”或“等于”标准大气压；
根据图像和我们的学过的知识可知水沸腾过程中温度 ，内能 选填“增大”、“减小”或“不变”；
实验中用酒精灯给水加热，这是通过 的方式改变水的内能。
四、简答题
22.在以下过程中，小孩、火箭箭体和子弹的内能是在增大还是在减小？机械能是在增大还是在减小？
小孩在滑梯上匀速滑下的过程中，臀部与滑梯摩擦后温度升高。
火箭在从地面向上发射的过程中，火箭外壳和大气摩擦后温度越来越高。
子弹击中一块木板，子弹温度升高。
23.在一些特殊领域的机器需要用到高强度的钢材。为了增加钢材的强度需要多次锻造，在锻造过程中先将钢材放入熔炉中煅烧，当温度达到以上时取出，用重锤反复锻打塑形，直到符合要求后自然冷却到室温，即可加工出所需强度的钢材。
在煅烧的过程中是通过什么方式改变钢材的内能？
在相同环境中，若将钢材加热到所需温度后取出，直接让其自然冷却到室温，所需时间为。若将钢材加热到相同温度后取出，通过反复锻打塑形后，再自然冷却到室温，所需时间为。请比较与的大小关系，并从能量转化的角度说明理由。
答案和解析
1.【答案】
【解析】A.用酒精灯加热烧杯中的水是通过热传递的方式改变物体内能，故A错误；
B.冬天用暖气取暖，室内温度升高，是通过热传递的方式改变物体内能，故B错误；
C.用锯条锯木板，克服摩擦力做功，使锯条发热，是通过做功的方式改变物体的内能，故C正确；
D.饮料中加入冰块，饮料温度降低，是通过热传递的方式改变物体内能，故D错误。
故选C。
2.【答案】
【解析】A.煮汤是通过热传递改变内能，而非做功，故A错误；
B.香味四溢是分子无规则运动导致的扩散现象，故B正确；
C.“白气”是水蒸气液化形成的小水滴，属于液化现象，而非汽化，故C错误；
D.热量是过程量，不能说“含有热量”，故D错误。
故选B。
3.【答案】
【解析】 、试管变热，是通过热传递改变物体的内能，故A错误；
B、水变热，是水吸收热量、内能增大，是通过热传递改变物体的内能，故B错误；
C、水吸热，温度升高，汽化成水蒸气，是通过热传递改变物体的内能，故C错误；
D、水蒸气推出橡胶塞的同时变成“白气”的过程，是水蒸气膨胀做功，将水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能，水蒸气的内能减小温度降低，水蒸气液化为小水珠，即为“白气”，这是通过做功改变物体内能的，故D正确。
故选D
4.【答案】
【解析】 、两个物体内能相同，温度不一定相同，可能会发生热传递，故A错误；
B、物体吸收了热量，物体的温度可能升高，也可能不变，比如：晶体在熔化过程中不断吸热，温度不变，故B正确；
，内能大小和物体的温度、质量、状态等有关，只知道温度高低不能判断内能的大小，故C错误；
D、热量是过程量，不能说含有热量，故D错误。
故选：。
5.【答案】
【解析】 和烧杯中水的质量相同，温度不同，温度高的烧杯内水的内能大，故A错误；和烧杯中水的质量相同，温度不同，温度高的烧杯内水的内能大，故B错误；和烧杯中水的温度相同，质量不同，质量大的烧杯内水的内能大，所以烧杯中水的内能大于烧杯中水的内能，故C正确；和烧杯中水的质量不同，温度不同，烧杯中水的温度较高，烧杯中水的质量较大，所以烧杯中水的内能不一定大于烧杯中水的内能，故D错误。故选C。
6.【答案】
【解析】A.铜是晶体，铜在熔化过程中温度保持不变，吸收热量，内能增大。故A错误；
B.热量指的是由于温差的存在而导致的能量转化过程中所转化的能量，是一个过程量，所以热量用“吸收”或“放出”来表述，不能用“具有”或“含有”表述，故B错误；
C.熔化的液态铜倒入钱币模具，凝固过程中温度不变，放出热量，内能减小，故C正确；
D.比热容是物质的一种特性，与物体的质量、体积和温度都无关，所以在铜币冷却过程中，铜币始终为固态，铜的比热容不变，故D错误。
故选C。
7.【答案】
【解析】、一切物体在任何情况下都具有内能，从冰箱拿出的食材虽然温度较低，但内能不为零，故A错误。
B、比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关，与温度无关，所以锅中油状态有关，与温度无关，所以锅中油的比热容不会随温度升高而增大，故B错误。
C、美食香气四溢是因为分子在不停地做无规则运动，属于扩散现象，不是因为分子之间存在引力，故C错误。
D、煮料时，食材吸收热量，内能增大，主要是通过热传递的方式改变内能的，故D正确。
故选：。
8.【答案】
【解析】A.比热容是物质的特性，与物质的种类和物态有关，与温度无关，水温变化过程中，水的比热容不变，故A不符合题意；
B.搅拌过程中，搅拌器对水做功，水的内能增加，温度升高，故B符合题意；
C.搅拌过程中，水的温度升高，水分子运动加剧，水分子热运动的动能变大，故C不符合题意；
D.忽略水的蒸发，搅拌过程中，搅拌器对水做功，使水的内能增大，温度升高，高于室内温度；同时水会通过容器向室内传递热量，因此水内能的改变方式有做功和热传递两种方式，故D不符合题意。
故选B。
9.【答案】
【解析】A.由图像可知，该材料有吸热温度不变的情况，即该材料有熔点，该传热材料是晶体，故A错误；
B.在 段，该传热材料吸收热量，内能保持变大，故B错误；
C.由图像可知， 到 吸收的热量为 ，该传热材料的比热容为
此段比热容与 段比热容相同，比热容的物理意义是 的某种材料，温度升高 吸收的热量，则在 段， 的传热材料，温度上升 吸收的热量是 ，故C正确；
D.温度越高，分子运动越剧烈，水杯中的沸水降温时，水分子运动的越不剧烈，故D错误。
故选C。
10.【答案】
【解析】A.砂锅煲汤时，热量从高温的砂锅传递到低温的汤中，是通过热传递的方式改变汤的内能，故A正确；
B.冰冻食物解冻时，需要从外界吸收热量，内能增加，温度升高，故B错误；
C.刚出锅的饭菜很烫，是因为其温度高，而热量是过程量，不能说“含有热量”，故C错误；
D.用相同炉灶加热质量相等的水和食用油，相同时间内吸收的热量相同，食用油升温更快，是因为其比热容较小，吸热能力弱，故D错误。
故选A。
11.【答案】减小 热传递
【解析】 酒盏随溪流动时会降低酒的温度，内能会从酒传递到水，使酒的温度降低，内能减小，这是通过热传递的方式在改变酒的内能。
故答案为：减小；热传递。
12.【答案】升高 做功
【解析】飞船从太空返回大气层时，与大气层之间摩擦做功，内能增加，温度升高，通过做功的方式改变飞船外壳的内能。
故答案为：升高；做功。
13.【答案】增大 做功 内能 机械能 不是
【解析】给瓶内打气，对瓶内的气体做功，机械能转化为内能，瓶内气体的内能增加。
继续打气，当瓶塞跳起时，瓶内气体对外做功，内能转化为机械能，气体内能减小，温度降低，这些气体中的水蒸气液化为小水珠，这些小水珠就是看到的“白雾”。扩散现象是由于分子在不停做无规则运动，这个现象不是扩散现象。
14.【答案】比热容 热传递
【解析】水的比热容大，质量相同时，升高相同的温度，水吸收的热量较多，因此冻冷却液的主要成分是水。
车开动后，冷却液随着在发动机周围循环流动而温度升高，冷却液从发动机吸收热量，这是通过热传递的方式改变内能的。
故答案为：比热容；热传递。
15.【答案】热传递 扩散
【解析】解：用清水煮荔枝，荔枝吸收热量，温度升高，内能增加，是通过热传递的方式增加荔枝的内能。
附近弥漫着荔枝香，清香扑鼻，说明分子在不停地做无规则的运动，这是扩散现象。
故答案为：热传递；扩散。
16.【答案】做功 液化 放出
【解析】解：压缩筒内的空气，机械能转化为筒内空气的内能，空气的内能增加，温度升高，当达到棉花的燃点后，棉花会燃烧，因此该过程是通过做功的方式改变物体内能的；
推活塞，使气态乙醚的体积被压缩，分子间的距离变小，体积变小，变成了液态，这是液化现象，液化放热。
故答案为：做功；液化；放出。
17.【答案】比热容 热传递 扩散
【解析】解：水的比热容较大，这意味着相同质量的水和其他物质相比，降低相同温度时能放出更多的热量。手炉中装入热水，利用水的这一特性可长时间释放热量，持续提供取暖效果。
改变物体内能的方式有两种：做功和热传递。抱手炉时，手炉热水的热量通过直接接触转移到温度较低的手上，使手的内能增加、温度升高，这一过程中能量发生了转移，属于热传递。
上层的香料分子会不停地做无规则运动，逐渐从手炉内部扩散到空气中，最终被人闻到香味，这是典型的扩散现象扩散现象本质是分子无规则运动的宏观表现。
故答案为：比热容；热传递；扩散。
18.【答案】太阳光的能量被塔顶的熔盐吸收
熔盐吸收热量，内能增加，通过热传递的方式增大内能
【解析】工作过程：太阳光的能量被塔顶的熔盐吸收：
蕴含知识：熔盐吸收热量，内能增加，通过热传递的方式增大内能。
工作过程：将水加热成水蒸气；
蕴含知识：水由液态变成气态，水发生了汽化现象。
工作过程：水蒸气推动汽轮发电机发电；
蕴含知识：发动机是根据电磁感应的原理制成的。
故答案为：太阳光的能量被塔顶的熔盐吸收：熔盐吸收热量，内能增加，通过热传递的方式增大内能。
19.【答案】扩散 减小
【解析】“退热贴”在使用过程中会散发出一股清新的薄荷香味，这是扩散现象；在退热过程中，人体的内能 减小，这是通过热传递 的方式改变物体的内能。
20.【答案】做功 做功 液化
【解析】小明用高压打气筒往封闭空塑料瓶内打入空气，把机械能转化为内能，使瓶内气压增加，气体内能增大，这是做功的发生改变瓶内气体的内能。
当气压达到一定程度时，瓶盖飞出，这是瓶内气体对瓶盖做功，把气体的内能转化为瓶盖的机械能，内燃机的做功冲程中将内能转化为机械能，所以这一过程与内燃机的中国冲程的能量转化情况相同。
瓶盖飞出的同时，瓶内气体对外做功，内能减小，温度降低，瓶口的水蒸气遇冷液化成小水珠。
21.【答案】 低于 不变 增大 热传递
【解析】如图乙所示的温度计的分度值是，示数为。
由图丙可知，水沸腾时保持不变，所以在当时条件下，水的沸点是。
标准大气压下水的沸点是，而气压越低，水的沸点越低，故此时气压低于标准大气压。
水在沸腾过程中，需要不断吸收热量，但是温度保持不变，内能增大。
用酒精灯加热试管中的水，这是通过热传递的方式改变水的内能。
22.【答案】小孩内能增大，机械能减小。
火箭箭体内能增大，机械能增大。
子弹内能增大，机械能减小。
【解析】小孩在滑梯上匀速滑下的过程中，克服摩擦做功，使一部分机械能转化为内能，故小孩的机械能减小，内能增大。
火箭从地面向上发射过程中速度、高度均增大，所以火箭箭体的动能、重力势能均增大，故机械能增大，同时与空气摩擦，克服摩擦做功，箭体温度升高，内能增大。
子弹击中木板后速度减小，机械能减小，温度升高，说明内能增大。
23.【答案】在煅烧的过程中是通过热传递的方式改变钢材内能的；
；将钢材加热到所需温度后取出通过反复捶打塑形后再自然冷却到室温，在这个过程中通过做功将机械能转化为内能，内能增大，温度还要升高，所以自然冷却到室温的时间较多
【解析】在煅烧的过程中，刚才吸收热量，温度升高，内能增加，是通过热传递的方式改变钢材内能的；
；将钢材加热到所需温度后取出通过反复捶打塑形后再自然冷却到室温，在这个过程中将机械能转化为内能，内能增大，温度还要升高，所以自然冷却到室温的时间较多。
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。
根据做功改变物体内能和能量转化的知识分析解答。
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