一、内能选择题
1.下列有关内能和比热容的说法正确的是( )
A. 0℃的物体不具有内能 B. 物体内能增加,温度一定升高 C. 水的比热容较大,可作为冷却剂 D. 比热容的大小与物体质量有关 【答案】C
【解析】【解答】物体内所有分子由于热运动具有的动能及分子之间势能的总和叫做物体的内能,分子的运动是永不停息的,0℃的物体的分子也在运动,所以其内能不会为0,A不符合题意;同一物体的温度越高内能越大、温度越低内能越小,但物体的内能增加,温度不一定升高,如晶体熔化时,内能增加但温度不变,B不符合题意;因为水的比热容较大,即相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以可作为冷却剂,C符合题意;比热容是物质的一种特性,仅与物质的种类和物体所处的状态有关,与物体的质量大小无关,D不符合题意, 故答案为:C。
【分析】内能是物体内部具有的能量,是由内部的分子运动造成的,比热容是物体的吸热能力,不同的比热容比热容不同.
2.一大块铁和一小块铁的质量之比是5∶1,则它们的比热容之比是( ) A. 5∶1 B. 1∶ 5 C. 1∶1 D. 无法确定 【答案】C
【解析】【解答】比热容是物质本身的一种特性,与物质种类和状态有关,与质量、热量、温度没有关系, 故答案为:C.
【分析】比热容是物质本身的一种特性,与物质种类和状态有关,与质量、热量、温度没有关系。
3.浙江大学的科学家制作出了一种新型防菌“纳米纸”,这种纸“油水不沾”,细菌也无法停留在上面(如图).则下列相关说法中正确的是( )
A. “纳米纸”的分子不可再分
B. “纳米纸”的分子不能做无规则热运动 C. “油水不沾”的原因是分子间无空隙
D. 纳米纸上互相靠得很近的两滴水能自动结合成一滴是因为分子引力的缘故 【答案】D
【解析】【解答】A、因为分子由原子构成的,所以分子可以再分;A不合题意; B、一切分子都在不停地做无规则运动,B不合题意;
C、分子之间永远是有空隙的,C不合题意;
D、因为分子间有引力,所以靠得很近的两滴油能自动结合成一滴,D符合题意 . 故答案为:D.
【分析】根据分子动理论的内容分析解答本题:物质是由分子组成的,分子由原子组成;一切物质的分子都在永不信息地做无规则运动;分子间有相互作用的引力和斥力;分子间存在间隙 .
4.如图所示,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,会观察到棉花着火了,同时活塞向上弹起.关于这个现象下列说法中错误的是( ).
A. 棉花着火说明筒内空气温度达到了棉花的着火点 B. 棉花着火主要是因为压缩气体做功使筒内气体内能增加造成的
C. 活塞向上弹起是因为筒内气体膨胀对活塞做功 D. 活塞向上弹起是因为活塞撞到筒底受到弹力 【答案】 D
【解析】【解答】把空气压缩仪活塞迅速压下去,压缩气体做功,气体内能增加,温度升高,达到了棉花的着火点,硝化棉燃烧.AB不符合题意.
玻璃筒内硝化棉燃烧,筒内气体受热膨胀对活塞做功,活塞向上弹起;活塞并没有撞到筒底受到弹力作用,C不符合题意,D符合题意. 故答案为:D.
【分析】活塞做功使筒中的内能增大,棉花点燃后内能增大对活塞做功,并非弹力.
5.用如图所示的装置先后加热初温、质量均相同的水和煤油,比较两种液体比热容的大小.多次实验表明,要让水和煤油升高相同的温度,水需要的加热时间更长.以下关于该实验的操作及分析错误的是( )
A. 由下向上组装器材,搅拌玻璃棒是使水和煤油受热均匀
B. 相同质量的水和煤油,若吸收相同热量后,煤油比水升高的温度大 C. 相同质量的水和煤油,加热相同时间,水和煤油吸收的热量相同
D. 利用本实验装置让质量相等的不同燃料燃烧相同时间,可以比较燃料的热值 【答案】 D
【解析】【解答】A、为使酒精灯的外焰加热,应由下向上组装器材,搅拌玻璃棒是使水
和煤油受热均匀,正确;
B、水的比热容比煤油的比热容大,相同质量的水和煤油,若吸收相同热量后,煤油比水升高的温度大,正确;
C、相同质量的水和煤油,加热相同时间,根据转换法,水和煤油吸收的热量相同,正确;
D、比较不同燃料的热值,根据控制变量法,要使用质量相同的不同燃料完全燃烧后使相同质量的同种液体吸热,通过比较液体升高的温度,根据Q=cm△t,得出不同燃料放出热量的多少,据此比较不同燃料的热值,错误。 故答案为:D。
【分析】(1)为使酒精灯的外焰加热,应由下向上组装器材,确保一次调整到位;搅拌玻璃棒是使水和煤油受热均匀;
(2)水的比热容大,相同质量的水和煤油,若吸收相同热量后,煤油比水升高的温度大;
(3)使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法; (4)比较不同燃料的热值,根据控制变量法,要使用质量相同的不同燃料完全燃烧后使相同质量的同种液体吸热,通过比较液体升高的温度,根据Q=cm△t比较不同燃料放出热量的多少。
6.下列说法正确的是( )
A. 太阳是宇宙的中心 B. 液体很难被压缩,是因为分子间有斥力
C. 手捏海绵,海绵体积变小,说明分子间有空隙 D. 在电子、质子和原子中,尺度最小的是原子 【答案】B
【解析】【解答】 A、太阳不是宇宙的中心,A不合题意; B、液体很难被压缩,因为液体分子之间存在排斥力,B符合题意;
C、捏海绵使得它的体积变小,海绵中的空隙不属于分子间的空隙,C符合题意; D、电子的尺度比质子小,质子又比原子小,D不合题意 . 故答案为:B .
【分析】A、太阳是太阳系的中心,不是宇宙的中心; B、分子间具有相互作用的引力和斥力; C、分子间存在着间隙;
D、原子由原子核和核外电子组成,质子和中子组成了原子核 .
7.下列事例中属于机械能转化为内能的是( )
A. 钻木取火 B. 蹦床运动
C. 风吹风车转动【答案】 A
D. 汽油机做功冲程
【解析】【解答】A、钻木取火时机械能转化为内能,A符合题意;
B、蹦床运动中,运动员的重力势能、动能及蹦床的弹性势能相互转化,B不符合题意; C、风吹风车转动是风的动能转化为风车的动能,C不符合题意; D、汽油机做功冲程是机械能转化为内能,D不符合题意。 故答案为:A。
【分析】逐个分析各个选项中能量的转化情况后选择正确答案。
8.有两个温度和质量都相同的金属球,先把甲球放入盛有热水的杯中,热平衡后水温降低了t℃;把甲球取出,再将乙球放入杯中,热平衡后水温又降低了t℃,则甲球比热容c和乙球比热容c乙 , 大小的关系是( )
甲
A. c甲 【解析】【解答】解:设两球的初温为t0,热水的初温为t1,甲球杯中热平衡后水的温度为t2,则t2=t1-t,乙球放入杯中热平衡后水的温度为t3,则t3=t2-t=t1-t-t=t1-2t; △t甲=t2-t0=t1-t-t0,△t乙=t3-t0=t1-2t-t0,即△t甲>△t乙; ∵甲、乙两球放入水中水温降低相同的温度,水放出的热量相同,∴甲、乙吸收的热量,即:Q甲吸=Q乙吸; 根据Q吸=cm△t得,Q甲吸=Q乙吸 , 即c甲m甲△t甲=c乙m乙△t乙 , 所以c甲<c乙 。 A、c甲 【分析】甲、乙两球,先后投入到同一杯水中,甲乙物体吸收热量、温度升高,水放出热量、温度降低; 由题知,两次水降低的温度相同,也就是水放出的热量相同,甲乙两球吸收的热量相同; 而甲、乙两球的质量相等、初温相同,经吸热后,乙球的末温比甲球的末温低△t; 由上述分析可知,质量相同的甲乙两球,吸收相同的热量,乙球升高的温度少,所以乙球的比热容大。 9.关于内能和比热容的知识,以下说法正确的是( ) A. 白天在太阳的照射下,沙滩升温比海水快是因为沙子的吸热本领比海水大 B. 温度低于0℃的物体不具有内能 C. 自行车轮胎放气时,气门芯处温度会降低是通过做功方式改变内能的 D. 物体内能增加,一定是从外界吸收了热量 【答案】C 【解析】【解答】A、白天沙滩升温比海水升温快是因为沙子的比热容较小,A不符合题意; B、温度低于0℃的物体也具有内能,B不符合题意; C、自行车轮胎放气时,气门嘴处温度会降低是通过做功改变内能的,C符合题意; D、物体内能增加,可能是从外界吸收了热量,也可能是外界对物体做功,D不符合题意。 故答案为:C。 【分析】做功可以改变物体的内能,使温度有相应变化. 10.如图所示为一个固体被均匀加热熔化时的温度一时间图像,则下列说法中正确的是( ) A. 此固体的内能不变 B. 此固体是晶体 C. 在熔化过程中该物质的比热容变大了 D. 在熔化过程中该物质的比热容变小了 【答案】D 【解析】【解答】在加热过程中,固体是吸收热量的,所以内能是增大的,A不符合题意;此固体熔化时温度一直升高,属于非晶体,B不符合题意;由于在相等的时间内固体吸收的热量是同样多的,由图示可知,当吸收同样多的热量时,固体的温度升高得越来越快,所以比热容是变小的,C不符合题意,D符合题意. 故答案为:D. 【分析】在熔化过程中不断升温是非晶体熔化的特点,通过温度升高加快,可知物体的比热容在减小. 11.初温相同,质量相同的铝块和铜块放出相同的热量(C( ) A. 内能由铜转移给铝 B. 内能由铝转移给铜 C. 不发生热传递 D. 无法 铝 >C 铜 ),相互接触后,则 判断 【答案】 B 【解析】【解答】解: 已知初温相同,质量相同的铝块和铜块放出相同的热量,c铝>c铜 , 由热量公式Q=cm△t,可得:△t= , 由此可知,比热容大的温度降低的少,则铝的温度降低少,所以内能由铝转移给铜,故B正确. 故选B. 【分析】要知到热量传递的方向,必须知道铝块和铜块谁的温度高,热量总是从温度高的物体传向温度低的物体,那么,只需根据题意比较铝块和铜块谁的温度高了即可解答. 12.质量相同的甲、乙两种物质从固态开始同时加热,它们在相同时间内吸收的热量相等,加热时间都为35分钟,它们的温度随时间变化的图象如图所示。下列说法正确的是( ) A. 甲物质的比热容随着温度升高在变小 B. 在固态时,甲的比热容大于乙的比热容 C. 在10~25min内,乙的内能保持不变 D. 甲和乙升高相同的温度,吸收的热量相等 【答案】B 【解析】【解答】由图象知道,相同的时间内,甲的温度变化值随着温度的升高,越来越小,由公式Q=cm△t知道,甲物质的比热容随着温度升高在变大,A不符合题意;由图像知道,质量相等的甲乙都在固态时,加热相同的时间它们吸收的热量也是相等的,由Q=cm△t知道,此时甲升高的温度值小,所以甲的比热容大,B符合题意;由图像知道,乙是晶体,在10~25min内,加热时乙的温度不变,是其在熔化过程中,吸热内能会增加,C不符合题意;两物质的质量相同,比热容不同据公式Q=cm△t知道升高相同的温度,吸收的热量不相等,D不符合题意, 故答案为:B。 【分析】晶体熔化时,吸热但温度不变,比热容是物体的吸热能力,当吸收相同热量时,比热容大的温度变化小. 13.关于以下几幅图片的说法错误的是( ) A. 南极的冰川虽然温度很低,但也具有内能 B. 沙滩上的沙子比海水烫是因为沙子的比热容比海水的比热容小 C. 冰块的保鲜效果比水更好是因为冰在熔化过程中要吸热 D. 树枝上的霜是凝华现象,霜的形成过程中要向外吸收热量 【答案】D 【解析】【解答】A.南极的冰川温度很低,但也具有内能,A不符合题意; B.这是因为水的比热容较大,同样受热或冷却的情况下,吸收或放出相同热量,但水的温度变化比沙小,因此,在受太阳照射条件相同时,沙滩比海水的温度高,B不符合题意; C.相同情况下,0℃冰变成0℃水还要吸收热量,所以用质量相等的0℃的水和0℃的冰来冷却物体,冰的冷却效果较好,所以保鲜效果更好,C不符合题意; D.树枝上的霜是凝华现象,凝华放热,D符合题意. 故答案为:D. 【分析】一切物体都有内能,常见物体中,水的比热容大,冰在熔化过程中吸热,霜的形成过程要放热. 14.下列说法中正确的是( ) A. 冬天常见的霜,是空气中水蒸气直接升华而成的小冰粒 B. 仲夏,从冰箱里面拿出来的冰棍冒“白气”是一种汽化现象 C. 车载GPS导航设备是通过电磁波来传递信息的 D. 0℃的冰溶化0℃的水,由于温度不变,所以它的内能不变 【答案】C 【解析】【解答】解: A、霜是空气中的水蒸气遇冷凝华而成的小冰粒,故A错误; B、从冰箱里拿出来的冰棍冒“白气”,是空气中的水蒸气遇到温度较低的冰棍液化而成的小水滴,故B错误; C、车载GPS导航设备是利用了卫星通迅技术,是通过电磁波来传递信息的,故C正确; D、0℃的冰熔化成0℃的水,虽然温度不变,但需要吸热,所以内能增加,故D错误. 故选C. 【分析】(1)物质由气态直接变成固态的现象叫做凝华,像霜、雪、玻璃上的冰花等都是水蒸气凝华而成的;(2)物质由气态变成液态的现象叫做液化,我们看到的“白气”都是水蒸气遇冷液化而成的小水滴;(3)GPS导航设备是通过电磁波来传递信息的;(4)内能的大小与物体的质量、温度和状态有关. 15.如图所示,几种热现象的实验中解释正确的是( ) A. 图甲所示说明分子之间只存在引力 B. 图乙所示木塞被冲出时试管口出现“白雾”,说明水蒸气的内能增加 C. 图丙所示是汽油机的做功冲程,内能转化为机械能 D. 图丁所示二氧化氮的密度大于空气的密度,因此不能发生扩散现象 【答案】C 【解析】【解答】解: A、甲图中两个压紧的铅块能吊起钩码,是由于分子间存在引力,但不是只有引力,故A错误; B、当加热试管到一定程度时,水蒸气的内能足够大会将塞子冲出,将水蒸气的内能转化为塞子的机械能,水蒸气的内能会减小,温度降低,故B错误; C、根据图中冲程中火花塞点火和活塞向下移动的特点,可以判断这个冲程是做功冲程,此冲程是将内能转化为机械能,故C正确; D、下边瓶子装入二氧化氮气体,因为二氧化氮气体的密度大于空气的密度,本来应该在空气的下方,结果发现上边瓶子内的气体也变成了红棕色,则说明二氧化氮气体分子在做无规则运动,就可以证明扩散现象的存在,故D错误. 故选C. 【分析】(1)分子间存在着相互作用的引力与斥力;(2)木塞冲出过程也是水蒸气的内能转化为塞子机械能的过程,水蒸气的内能会减小,温度降低;(3)四冲程汽油机一个工作循环有四个冲程,分别是吸气、做功、压缩和排气,其中只有做功冲程对外做功,将内能转化为机械能;另外还有压缩冲程有能量转化,将机械能转化为内能;(4)扩散现象,是指分子在永不停息地做无规则运动. 16.为了验证装在试管里的固态碘受热升华,甲同学直接将试管放在酒精灯火焰上,如图7甲所示;乙同学将试管浸入热水槽中,如图乙所示,两试管都会出现碘蒸气。已知:碘的熔点是114℃、沸点是184℃;水的沸点是100℃,酒精灯火焰温度约为400℃。下列说法正确的() A. 固态碘受热后,碘的内能增加,碘分子热运动减慢 B. 碘升华是从液态变气态 C. 给碘加热的过程利用了热传递 D. 更合理反映碘升华的是实验甲 【答案】 C 【解析】【解答】A、固态碘受热后,吸收热量,碘的内能增加,温度升高,分子运动越剧烈,故A错; B、升华是由固态直接变成气态的,所以碘升华就是指从固态直接变成气态,故B错; C、给碘加热的过程,因碘的温度和沸水、酒精灯火焰温度存在着温度差,是发生的热传递,故C正确; D、 甲实验中酒精灯火焰温度约为400℃,在加热过程,温度已经超过了碘的熔点,碘可能先熔化,由固态变成液态,再汽化,由液态变成气态的碘蒸气,不一定是碘 由固态直接变成气态的升华现象.乙实验中.烧杯中水的温度最高为100℃,碘达不到熔点,不会发生熔化现象,碘一直处于固态,出现的碘蒸气只能是固态直接 变成的,能更好地说明碘的升华.因此更合理反映碘升华的是乙实验,故D错. 故选C. 【分析】(1)内能是物体内部所有分子做无规则运动的分子动能和分子势能的总和,其内 能的大小与物体内部分子的热运动情况有关,即对于同一物体来说,温度越高,其内部分子运动越剧烈,分子动能就越大,即内能就越大. (2)升华现象是物体由固态直接变成气态的过程;熔化是由固态变成液态的过程;汽化是由液态变成气态的过程;要想弄清楚碘在受热时直接变成气态,就一定不要让碘发生熔化现象,也就是说不要让碘达到熔点即可. (3)温度不同的物体之间就会发生热传递,在热传递过程中,高温物体把能量传给低温物体.本题考查知识点较多, (1)热传递发生的条件:物体之间存在温度差;在热传递过程中,高温物体把能量传给低温物体. (2)知道内能与温度的关系,并能从微观的角度理解该关系是解决该题的关键. (3)掌握升华和熔化、汽化之间的区别.升华是由固态直接变成气态的过程;它和固态的碘先熔化成液态,再由液态发生汽化现象变成气态,两者之间有着本质的区别. 17.如图所示,下列说法错误的是( ) A. 引,是因为饮料吸管带负电 如图,手拿丝绸摩擦过的玻璃棒靠近饮料吸管时细管被吸 B. 压强小 如图,向两张纸中间吹气时,两张纸向中间靠拢,是因为中间空气流速大, C. 如图,迅速向下压缩活塞,棉花被点燃,是因为对空气做功,空气内能增加 D. 【答案】 A 如图,此时热机的能量转化是机械能转化为内能 【解析】【解答】解:A、丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,玻璃棒靠近饮料吸管时细管被吸引,说明吸管带负电或不带电,故A错误; B、两张纸向中间相互靠拢说明纸中间的压强小小于纸外侧的压强,中间和外部的不同是空气流速快慢不一样,中间流速较快,所以说明流速快的地方压强小,故B正确; C、在一个装有活塞的厚玻璃筒里放一小团花,将活塞迅速压下去,棉花就会燃烧起来.这是因为活塞压缩空气做功,使空气的内能增加,温度升高,达到棉花着火点,使棉花燃烧,故C正确; D、由图可知,该冲程为压缩冲程,是机械能转化为内能,故D正确. 故选:A. 【分析】(1)根据电荷间的作用规律分析;(2)流速越大,压强越小;(3)做功可以改变物体的内能,物体的内能与其本身的温度有关,温度越高内能越大.(4)热机是将内能转化为机械能的机器,它的一个工作循环包括四个冲程:吸气、压缩、做功、排气冲程,其中压缩冲程是将机械能转化为内能;做功冲程是将内能转化为机械能. 18.下列有关内能和比热容的说法不正确的是( ) A. 物体内能增加,温度不一定升高 B. 比热容与升高的温度,吸收或放出的热量多少无关 C. 物体温度升高,不一定是吸收热量 D. 在热传递过程中,热量不能从内能小的物体转移到内能大的物体 【答案】 D 【解析】【解答】解:A、晶体熔化时,吸热内能增加但温度不变即温度不一定升高,A不符合题意; B、比热容是物质的一种特性,仅与物质的种类和物体所处的状态有关,与物体的质量大小、升高的温度,吸收或放出的热量多少无关,B不符合题意; C、物体温度升高,可能是吸收热量,也可能是外界对物体做功,C不符合题意; D、发生热传递的条件是:有温度差,所以内能可自动地从高温物体转移到低温物体,若 内能小的物体温度高,故热量可以从内能小的物体转移到内能大的物体,D错误,符合题意。 故答案为:D。 【分析】物体内能的变化,不一定引起温度的变化.这是由于物体内能变化的同时,有可能发生物态变化.物体在发生物态变化时内能变化了,温度有时变化有时却不变化.如晶体的熔化和凝固过程,还有液体沸腾过程,内能虽然发生了变化,但温度却保持不变. 比热容是物质的一种特性,仅与物质的种类和物体所处的状态有关,与物体的质量大小、升高的温度,吸收或放出的热量多少无关. 物体的内能改变了,物体却不一定吸收或放出了热量,这是因为改变物体的内能有两种方式:做功和热传递.即物体的内能改变了,可能是由于物体吸收(或放出)了热量也可能是对物体做了功(或物体对外做了功). 发生热传递的条件是:存在温度差. 19.《舌尖上的中国2》聚焦于普通人的家常菜,让海内观众领略了中华饮食之美,煎、炒、蒸、拌的四种烹饪方式中包含着许多的物理知识,下列说法正确的是( ) A. 煎:煎锅一般用铁制造,主要是利用了铁的比热容大 B. 炒:主要是通过厨师用锅铲做功的方式使菜的内能增加 C. 蒸:是通过热传递和高温水蒸气液化放热,把菜蒸热 D. 拌:将调品味拌入菜中,分子没有做无规则运动 【答案】C 【解析】【解答】解:A、煎锅一般用铁制造,主要是利用铁具有良好的导热性,该选项说法不正确; B、炒主要是通过热传递的方式使菜的内能增加,该选项说不正确; C、蒸是通过热传递和高温水蒸气液化放热,使榆钱饭蒸熟,该选项说法正确; D、将调品味拌入菜中,说明了分子在做无规则运动,该选项说法不正确. 故选C. 【分析】(1)金属的物质,一般都具有良好的导热性;(2)改变物体内能有做功和热传递两种方式,做功是能量的转化过程,热传递是能量的转移过程;(3)物质由气态变成液态的过程叫做液化,液化放热;(4)物质是由分子组成的,分子在不停地做无规则运动. 20.下列现象中,能说明分子在不停运动的是( ) A. 做饭时,香气扑鼻 B. 下雪时,雪花飘飘 C. 扫地时,尘埃飞舞 D. 烧水时,白气升腾 【答案】A 【解析】【解答】解:A、做饭时,香气扑鼻,是芳香分子在空气中运动的结果,是扩散现象.故A符合题意. B、下雪时,雪花飘飘,是雪花在运动,属于机械运动.故B不符合题意. C、尘土满天飞舞是灰尘在运动,属于机械运动.故C不符合题意. D、烧水时,白气升腾,是水蒸气遇冷液化成的小水珠.故D不符合题意. 故选A. 【分析】不同的物质的分子在相互接触时彼此进入对方的现象叫做扩散现象,这一现象说明一切物质的分子都在不停地做无规则运动. 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容