沪粤版物理九年级上册《12.1 认识内能》同步练习
一 、单选题(本大题共10小题,共30分)
1.(3分)如图所示是演示点火爆炸的实验装置,按动电火花发生器的按钮,点燃盒内酒精,盒盖被打出,下图四个事例中能量转化与之相同的是
A. 做功冲程 B. 搓手取暖
C. 压缩气体 D. 弯折铁丝
2.(3分)关于内能,下列说法中正确的是( )
A. 的物体的内能为零 B. 温度高的物体比温度低的物体内能大
C. 物体的温度降低时,内能一定减少 D. 运动物体一定比静止物体的内能大
3.(3分)与“热”相关的物理现象,解释正确的是
A. 扫地时,灰尘满屋,是由于分子做无规则运动的结果
B. 晚上向秧苗田里放水,以防冻坏秧苗,是因为水具有的比热容大
C. 把冰放在手心,感到冷,是因为冰的内能为
D. 反复弯折铁丝,弯折处会发热,是通过热传递的方式改变内能
4.(3分)内能是不同于机械能的另一种形式的能,关于内能,下列说法正确的是
A. 的冰不具有内能
B. 的冰熔化为的水,内能增大
C. 一个小球运动的速度越快,它的内能越大
D. 一切运动的物体都具有机械能,而不具有内能
5.(3分)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是
A. 物体的温度升高,内能增大
B. 物体的温度越高,所含的热量越多
C. 物体内能增大,一定从外界吸收热量
D. 物体的温度不变,其内能就一定不变
6.(3分)下列实例中,用热传递的方式来改变物体内能的是
A. 用热水袋暖手,手的温度升高 B. 用锯条锯木板,锯条的温度升高
C. 两手相互摩擦,手的温度升高 D. 用手反复弯折铁丝,弯折处铁丝的温度升高
7.(3分)关于物体的内能,下列说法正确的是
A. 温度相等的 和 的水内能相同
B. 物体内能增加,一定要从外界吸收热量
C. 温度为的物体没有内能
D. 在相同物态下,同一物体温度降低,它的内能会减少
8.(3分)质量、初温相等的铜块和铁块,使它们吸收相等的热量后,再相互接触,则
A. 它们之间不发生热传递 B. 热量从铁块传到铜块
C. 热量从铜块传到铁块 D. 无法确定
9.(3分)下列事例中改变内能方式与其它不同的是
A. 划火柴 B. 用热水袋取暖
C. 水壶烧水 D. 太阳能热水器
10.(3分)(2021广西)古时候人们常钻木取火,下列情境中改变内能的方式与其相同的是
A. 吃饭时,金属勺放在热汤中会烫手 B. 冬天,搓手可以使手暖和
C. 发烧时,冷毛巾敷额头可以降温 D. 夏天,喝冷饮使人感到凉爽
二 、填空题(本大题共4小题,共16分)
11.(4分)物理学把“物体内所有分子动能和分子间相互作用的势能的总和叫做物体的内能”。请你结合所学知识就“影响物体内能大小的因素”提出合理猜想,给出推理性结论并说明推理依据参照示例。
【示例】
猜想:物体内能的大小可能与物体的温度有关。
推理性结论:一个物体的温度越高,内能越大。
推理依据:温度越高,分子运动越快,分子动能越大。
猜想:物体内能的大小还可能与物体的 ______有关。
推理性结论:______。
推理依据:______。
12.(4分)物理学把“物体内所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能”请你根据这个意思,结合所学知识,就“影响物体内能大小的因素”提出合理猜想、给出推理性结论、说明推理依据参照示例:
示例:①物体内能的大小可能与物体的温度有关.推理性结论:一个物体的温度越高,内能越大.推理依据:温度越高,分子运动越快,分子动能越大.
②物体内能的大小还可能与物体的 ______ 有关.推理性结论 ______ 推理依据: ______ .
13.(4分)某物体具有的动能为焦,内能为焦,分子总动能为焦,重力势能为焦,弹性势能为焦,则它的机械能为 ______ 焦,分子总势能 ______ 焦.
14.(4分)刚出炉的烤红薯浓香扑鼻,等一会儿烤红薯变凉后香气变淡,说明分子运动的剧烈程度与 ______有关;温度为的物体 ______选填“有”或“没有”内能;如果相互接触的两个物体之间发生了热传递,是因为它们之间具有不同的 ______。
三 、实验题(本大题共3小题,共18分)
15.(6分)实验探究和推理都是科学研究的基本方法,比如科学猜想,往往是以一定的事实和已有知识为依据。通过推理而提出来的。
请你根据内能的概念结合所学知识,就“影响物体内能大小的因索”提出合理猜想,给出推理性结论并说明推理依据参照示例:
示例:①物体内能的大小可能与物体的温度有关;
推理依据:温度越高,分子运动越剧烈,分子动能越大,物体内能越大;
②物体内能的大小还可能与物体的 ______ 有关;
推理依据: ______ ;
如图所示,甲、乙、丙、丁四杯水,其中甲中的水较少,其他三杯水质量相同。根据上述的猜想,再次推测哪杯水的内能最大: ______ ;依据是 ______ 。 ______ 两杯中水的内能大小不好进行比较。
16.(6分)大家都知道:“摩擦生热”那摩擦做功与生热之间存在怎样的关系?焦耳等科学家运用多种方法、不同实验,测出做功和做功产生的热两者之间的比值关系.其中最经典的是年焦耳设计的桨叶轮实验:如图甲,在一个装满水的绝热桶里放入铜制的翼轮,多次用下落的重物带动翼轮上的叶片转动,转动的叶片与水摩擦,产生的热使水的温度升高.焦耳通过测量 ______ 和重物下落的距离,计算出重物做的功,即翼轮克服水的摩擦所做的功 ;测量绝热桶中水升高的温度,从而计算出水吸收的热 .
焦耳做这个实验的目的是 ______ .
小柯利用刻度尺、温度计、天平、双层真空平底圆柱体保温杯、水等器材,粗略测量做功和做功产生的热之间的比值关系.具体方案是:
①用刻度尺测量空保温杯内部高度,记为.
②用天平称量一定质量的水,记为,用温度计测出水的温度,记为.
③将水倒入保温杯中,测量杯中水的高度,记为计算出,这也就是杯中水下落的高度.
④在保温杯盖子上安装一支分度值为的温度计连接处密闭绝热,盖紧保温杯,如图乙.
⑤ ______ 填写操作,计算出水的重力所做的功.
⑥测出杯中水的温度,记为,计算出水吸收的热.
⑦根据⑤、⑥数据,得出两者的比值关系.
17.(6分)在做功可以改变物体内能的实验中,老师演示了两个实验。
实验一:如图甲所示把活塞迅速压下去,观察到硝化棉燃烧,这是因为活塞压缩气体做功,空气的内能 ______ 选填“增加”或“减少”,温度 ______ 选填“升高”或“降低”,达到棉花着火点的缘故。这个过程中是把机械能能转化为 ______ 能,这与四冲程汽油机的 ______ 冲程相同。
实验二:向装有少量水的瓶子内不断打气,使得瓶内的气压增大,当瓶塞跳起来时,可以看到瓶内出现白雾,这是因为水蒸气对瓶塞做功,内能 ______ 填“增加”或“减少”,温度 ______ 填“升高”或“降低”,水蒸气 ______ 填一种物态变化而成小液滴。
答案和解析
1.【答案】A;
【解析】解:按动电火花发生器的按钮点燃盒内酒精,将盒盖打出,是燃气的内能转化为盒盖的机械能,下列选项中,选项热机做功冲程,是内能转化为机械能,符合题意,、、是机械能转化为内能,与题意不符合。
故选:。
改变物体内能的方式有做功和热传递,做功改变物体内能是能量的转化,热传递改变物体的内能是能量的转移。
此题主要考查学生对改变物体内能的方式的理解,同时要掌握能量的转化与转移。
2.【答案】C;
【解析】略
3.【答案】B;
【解析】
①注意分子运动和物质运动的区别,分子是看不见的,固体小颗粒是看得见的;
②相同质量的水和其它物质比较,升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多;
③一切物体都具有内能;
④反复弯折铁丝,是对铁丝做功。
本题围绕“热”展开,考查了热学和分子动理论方面的知识。注意对水的比热容大的理解:相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多。
A.灰尘是看得见的,灰尘满屋是固体小颗粒的运动,不是分子的运动,故错误;
B.因为水的比热容较大,在条件相同的情况下,晚上温度降低时,放出的热量多,可以防止冻坏秧苗,故正确;
C.把冰放在手心,感到冷,是因为冰的温度低吸收手的热量;而且一切物体都具有内能,故错误;
D.反复弯折铁丝,弯折处发热,是通过做功的方式改变内能的,故错误。
故选。
4.【答案】B;
【解析】解:、的冰具有内能,故错误。
、的冰熔化为的水,熔化时要吸热,故内能增大,故正确。
、物体的内能和物体的运动速度无关,故错误。
、一切运动的物体都具有内能,但不一定有机械能,故错误。
故选:。
任何物体任何时候都有内能。
熔化指物质由固态转变成液态,熔化要吸热。
内能和物体质量、温度和状态等有关。
此题主要考查了学生对内能的理解与运用,属于基础题。
5.【答案】A;
【解析】温度、热量、内能是三个不同的物理量,同一物体状态不变时,吸收热量内能增加,温度升高;知道晶体熔化、液体沸腾时吸热,温度保持不变,内能增加.同时了解做功和热传递都可以增加物体的内能;
温度是物体令热程度的标志,温度越高,组成物质的分子运动越剧烈,分子的总动能越大;内能是所有分子运动的动能和分子势能的总和,同一物体,温度越高,内能越大,温度升高,内能增加;热量是热传递过程中,传递的内能,离开了热传递,就没有热量这个概念。A.物体温度升高,分子运动加剧,所以内能增加,故正确;
B.热量是一个过程量,不能用含有、具有等来修饰,故错误;
C.物体内能增大可能是吸收了热量,也可能是外界对它做了功,故错误;
D.物体的温度不变,其内能可能不变,也可能增加,如晶体熔化时,吸热但温度不变,内能增加,故错误。
故选。
6.【答案】A;
【解析】解:
A、热水袋的温度高,用热水袋取暖,内能由热水袋转移到手,属于用热传递的方式改变物体的内能。故A符合题意;
B、锯木板时锯条发烫,克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,属于做功改变物体的内能。故B不符合题意;
C、两手互相摩擦时手发热,克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,属于做功改变物体的内能。故C不符合题意;
D、用手反复弯折铁丝,对铁丝做功,铁丝弯折处的温度升高,内能增加,属于做功改变物体的内能。故D不符合题意。
故选:。
解决此类问题要知道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,而做功过程是能量的转化过程。
7.【答案】D;
【解析】解:
A、水的内能不仅与温度有关,还和水的质量有关,所以温度相等的水和水的内能不同;故A错误;
B、改变物体内能的方法有两种,做功和热传递;物体内能增加,可能是从外界吸收热量,也可能外界对它做功;故B错误;
C、一切物体都有内能,故C错误;
D、物体的内能与温度、质量、状态等因素有关;在相同物态下,同一物体温度升高时,内能增加,温度降低时,内能将减小;故D正确。
故选:。
任何物体在任何温度下都具有内能,内能与物体的质量、温度、状态等因素有关。
该题考查了物体内能方面的知识,包括内能的概念、改变内能的方法做功、热传递等;温度影响物体的内能,运用所学的内能方面知识可解决此题。
8.【答案】C;
【解析】解:由题知,铜块和铁块质量相同,吸收的热量相同,
则根据可知,比热容大的物体,升高的温度少;
因为,所以铁块升高的温度少,
又因为铜块和铁块原来的初温相同,
所以,吸收相同热量后,铁块的末温低,铜块的末温高;
此时二者接触,因铜块的温度高,所以热量将从铜块向铁块传递。
故选:。
知道铜块和铁块质量相同,吸收相同的热量后,根据知道,比热容大的温度升高的少;而铁的比热容大于铜的比热容,所以铁的温度变化小;又知道初温相同,由此判断铜的末温低;热量将从温度高的物体向温度低的物体传递,据此判断得出答案。
该题考查了热量的计算、热传递的方向,知道铁和铜比热容的大小关系是突破口,用好吸热公式是解本题的关键。
9.【答案】A;
【解析】解:
、划火柴的过程,克服摩擦力做功,火柴头的内能增加,是通过做功来改变物体的内能。
、用热水袋取暖,人从热水袋吸收热量,内能增加,温度升高,是通过热传递来改变物体的内能。
、水壶烧水,水吸收热量,内能增加,温度升该,是通过热传递来改变物体的内能。
、太阳能热水器,水吸收热量,内能增加,温度升该,是通过热传递来改变物体的内能。
由此可知,只有是用做功的方式来改变物体内能的。
故选:。
改变物体内能有两种方式:做功和热传递。做功主要有摩擦生热和压缩气体做功,做功实质是能量的转化;热传递是内能从一个物体转移到另一个物体,或者是从一个物体的高温部分传到低温部分,其实质是能的转移。
此题主要考查改变内能的方式的判断,明确两种方式的实质是关键。
10.【答案】B;
【解析】解:钻木取火时,克服摩擦做功,属于通过做功改变物体的内能;
、吃饭时,金属勺放在热汤中会吸收热量,是通过热传递改变内能的,故 错误;
、冬天搓手时,克服摩擦做功,属于通过做功改变物体的内能,故 正确;
、发烧时,冷毛巾敷额头可以降温,是因为冷毛巾可以吸收热量,是通过热传递改变内能的,故 错误;
、喝冷饮使人感到凉爽,冷饮会从人体吸收热量,是通过热传递改变内能的,故 错误。
故选: 。
改变物体内能有两种方式:做功和热传递;做功主要有摩擦生热和压缩气体做功,做功实质是能量的转化;热传递是内能从一个物体转移到另一个物体,或者是从一个物体的高温部分传到低温部分,其实质是能的转移。
做功和热传递是改变物体内能的两种方法,是等效的,但有着本质的区别:做功是能量转化的过程,是其他形式能和内能的转化;热传递是能量的转移过程,是内能从一个物体转移到另一个物体上。
11.【答案】质量 同种物质的温度相同时,质量越大,内能越大 质量影响分子的个数,相同条件下,质量大,分子个数多,内能大;
【解析】解:因为物体的内能和质量、温度、状态有关,
所以可以猜想:物体内能的大小可能与物体的质量有关;
根据控制变量法分析可得的推理性结论是:同种物质的温度相同时,质量越大,内能越大;
推理性依据是:质量影响分子的个数,相同条件下,质量大,分子个数多,内能大。
故答案为:质量;同种物质的温度相同时,质量越大,内能越大;质量影响分子的个数,相同条件下,质量大,分子个数多,内能大。
利用采用控制变量法根据分析影响内能的因素:质量、温度、状态之间的关系。
此题主要考查运用控制变量法探究内能大小的影响因素,知道物体的内能和质量、温度、状态有关。
12.【答案】质量;温度相同时,质量越大,内能越大;质量大的物体内分子数量多;
【解析】解:因为物体的内能和质量、温度、状态有关,
提出猜想时,以物体的内能和质量为例,即物体内能的大小可能与物体的质量有关;
根据控制变量法分析可得的结论是:温度相同时,质量越大,内能越大;
推理依据是:质量影响分子的个数,相同条件下,质量大,分子个数多,内能大.
例如:温度相同的的水比的水含有的分子个数多,具有的内能大.
若以物体的内能和温度或状态为例,则答案不唯一.
故答案为:质量;温度相同时,质量越大,内能越大;质量大的物体内分子数量多.
利用采用控制变量法根据研究内能的定义,分析影响内能的因素:质量、温度、状态之间的关系.
该题考查运用控制变量法探究内能大小的影响因素,知道物体的内能和质量、温度、状态有关.
13.【答案】a+d+e;b-c;
【解析】解:机械能是动能和势能的统称,势能又包括重力势能和弹性势能.所以物体的机械能为:焦.
物体内所有分子动能和分子势能的总和叫做物体的内能.所以分子总势能为:焦.
故答案为:,
机械能是物体动能和势能的总和,内能是所有分子动能和分子势能的总和.
此题主要考查了学生对机械能和内能的理解及区别.机械能是与整个物体的机械运动相对应的能量,内能是与分子运动相对应的能量.
14.【答案】;
【解析】解:刚出炉的烤红薯浓香扑鼻,等一会儿烤红薯变凉后香气变淡,说明分子运动的剧烈程度与温度有关;
任何物体都有内能,所以温度为的物体有内能;
发生热传递的条件是有温度差,则相互接触的两个物体之间发生了热传递,它们之间一定具有不同的温度。
故答案为:温度;有;温度差。
物质的分子在不同的做无规则运动,且温度越高,分子的无规则运动越剧烈;
任何物体都有内能;
发生热传递的条件是有温度差。
此题主要考查了分子的理论的内容,是一道较为简单的应用题。
15.【答案】质量 质量越大,分子数越多,所有分子动能、势能总和越大,物体的内能越大 丁 丁中的水质量最大,温度最高 甲和乙;
【解析】解:
物体所含物质越多,即质量越大,含有的分子数目越多,则物体的内能越大;
由题可知,乙、丙、丁的质量相同,但比甲中质量都大;由图可知,丁的温度最高,可判断出丁中水的内能最大。
乙、丙、丁的质量相同,温度依次递增,可判断丁中水的内能比丙大,丙中水的内能比乙大;甲、丙温度相同,但丙中水的质量比甲中大,可判断丙中水的内能比甲大;甲中水的质量小于乙中水的质量,但乙中水的温度比甲中高,故甲、乙两杯中水的内能大小不好进行比较。
故答案为:质量;质量越大,分子数越多,所有分子动能、势能总和越大,物体的内能越大;丁;丁中的水质量最大,温度最高;甲和乙。
物质是由大量分子组成的,物体内所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能;
物体的内能和质量、温度、状态有关,质量影响分子的个数,温度影响分子的运动速度,状态影响分子相对的距离,分子个数越多,速度越大、相对距离越大,内能越大;
采用控制变量法研究内能和质量、温度、状态的关系。
物体的内能和质量、温度、状态有关。正确运用控制变量法探究内能大小的影响因素。
16.【答案】所挂重物的重力(质量);研究摩擦做功和产生热量的关系;将保温杯慢慢上下翻转多次(n次);
【解析】解:根据知要计算出重物做的功,需要测量所挂物体的重力和重物下落的距离;
由题意知焦耳做这个实验的目的是研究摩擦做功和产生热量的关系;
要粗略测量做功和做功产生的热之间的比值关系,具体方案是:
①用刻度尺测量空保温杯内部高度,记为.
②用天平称量一定质量的水,记为,用温度计测出水的温度,记为.
③将水倒入保温杯中,测量杯中水的高度,记为计算出,这也就是杯中水下落的高度.
④在保温杯盖子上安装一支分度值为的温度计连接处密闭绝热,盖紧保温杯,如图乙.
⑤将保温杯慢慢上下翻转多次次,根据,算出水的重力所做的功.
⑥测出杯中水的温度,记为,计算出水吸收的热.
⑦根据⑤、⑥数据,得出两者的比值关系.
故答案为:所挂重物的重力; 研究摩擦做功和产生热量的关系;将保温杯慢慢上下翻转多次次.
根据要计算出重物做的功,需要测量与.
由题意解答即可;
将保温杯慢慢上下翻转多次次,根据算出水的重力所做的功,再算出与水吸收的热之比.
该题考查了“研究摩擦做功和产生热量的关系”的实验设计的实验目的、实验步骤等知识,难度不是很大.
17.【答案】增加 升高 内 压缩 减少 降低 液化;
【解析】解:
活塞迅速向下压时,活塞压缩气体做功,空气内能增加,温度升高,达到硝化棉的燃烧点,硝化棉就会燃烧,该现象说明了对物体做功,物体的内能增加,此过程机械能转化为内能;四冲程汽油机的压缩冲程,是机械能转化为内能的过程;
用气筒向装有少量水的瓶里打气,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,使气体自身的内能减少,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雾,该现象表明,物体对外做功,物体的内能会减少。
故答案为:增加;升高;内;压缩;减少;降低;液化。
改变物体内能的两种方法:对物体做功、热传递,对物体做功物体的内能增加,物体对外做功,物体的内能减少;物体吸收热量内能增加,物体放出热量内能减少;四冲程内燃机工作时,压缩冲程中机械能转化为内能;做功冲程中内能转化为机械能;
此题主要考查改变内能的方法,以及热机的有关知识,难度不大。