六、内能 能量转化
知识点 1 内能
1.关于内能,下列说法中正确的是
( )
A.单个分子的动能和势能的总和叫作内能 B.一个物体的动能和势能的总和叫作内能
C.物体内所有分子的分子动能和分子势能的总和叫作内能
D.物体的机械能加上物体内所有分子做热运动的动能和分子势能的总和叫作内能 2.下列关于内能的说法中,正确的是 ( )
A.0 ℃的冰块内能为零 B.温度低的物体一定比温度高的物体的内能小 C.运动的物体一定比静止的物体内能大 D.物体的温度升高,内能一定增加 3.下列说法中正确的是 ( )
A.静止的物体没有内能 B.空中飞行的飞机比地面上静止的火车的内能大 C.机械能大的物体内能一定大
D.自然界中任何物体处于任何位置、任何状态时都有内能 知识点 2 热量
4.关于热量,下列说法中正确的是
( )
A.热水比冷水含有的热量多 B.一大桶水比一小桶水含有的热量多
C.一个物体内能越多,它具有的热量就越多D.热量用来描述热传递过程中物体内能的改变量 知识点 3 内能的改变
5.如图所示现象中,利用做功使物体内能增加的是 ( )
6.下列现象中,利用内能做功的是
( )
A.从滑梯上滑下时,臀部发热 B.刀在砂轮的高速摩擦下溅出火花 C.火箭在“熊熊烈火”的喷射中冲天而起 D.盛夏烈日下的柏油路面被晒化了
7.在下列过程中,通过热传递的方式增加物体内能的是 ( )
A.火车经过铁轨后,铁轨的温度升高 B.压缩筒内乙醚,使其燃烧 C.铁棒被太阳晒热 D.夏天,在室内地面洒水可以降温 知识点 4 能量守恒定律
8.在一定的条件下,各种形式的能量是可以相互转化的。在它们相互转化的过程中,下列说法中正确的是 ( )
A.机械能一定守恒 B.各种形式的能量都守恒 C.各种形式能的总量一定守恒 D.内能一定守恒
9.如图所示,质量为70 kg的消防员沿着钢管匀速下滑时感到手心发烫,此时受到钢管对他的摩擦力大小和使手心内能改变的方式是(g取10 N/kg) ( )
A.70 N 热传递 B.70 N 做功 C.700 N 热传递 10.(多选)下列说法中正确的是 ( )
A.汽车驶过尘土飞扬,说明分子在永不停息地做无规则运动 B.我们不敢大口地喝热气腾腾的汤,是因为汤含有的热量较多
C.用锯条锯木板,锯条的温度升高,是利用做功的方式改变了锯条的内能 D.把-10 ℃的冰块放在0 ℃的冰箱中,一段时间后,冰块的内能会增大 11.下列关于机械能和内能的描述中不正确的是( )
A.增大物体的高度可以增大物体的机械能,但不可以增大物体的内能 B.增大物体的速度可以使物体的机械能和内能都增大 C.物体的机械能可能为零,但内能不可能为零
D.机械能和内能的单位都是焦耳,二者之间可以相互转化
12.[2020·东城一模] 将“气压火箭”发射筒内充满气体,并在发射管外安装好纸火箭外壳。如图所示,按下发射气阀,随着“砰”的一声响,“火箭”飞出,同时看到下端管口出现了明显的“白气”。下列叙述中正确的是 ( )
D.700 N 做功
A.“白气”是水蒸气
B.“白气”是由于外界水蒸气吸热产生的
C.发射筒内气体与外界气体发生热传递,内能增加 D.发射筒内气体对筒身与纸火箭做功,内能减小
13.汽车紧急刹车时,轮胎温度急剧升高,内能增大,中的实例中改变物体内能的方式与之相同的是
( )
14.[2019·威海] 关于内能、热量和温度,下列说法正确的是 ( A.温度高的物体,含有的热量一定多 B.物体内能增加,一定吸收了热量
C.热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体 D.物体吸收热量,温度不一定升高
15.如图所示,将一个薄壁金属管固定在支座上,管里放一些乙醚,用软木塞将管口塞紧。拿一根皮条缠在管子上并迅速来回拉动,将会看到软木塞跳离管口。这个现象说明
)
和内能可以相互转化, 可以改变物体的内能;改变物体内能的方式还
有 。
16.如图所示,在大玻璃瓶与小玻璃瓶内各装入适量的水,将小瓶瓶口向下放入大瓶,使小瓶恰好悬浮。塞紧大瓶瓶塞,用气筒向大瓶内打气,大瓶内水面上方气压增大,小瓶会
(选填“下沉”“上浮”或“继续悬浮”);继续打气直到瓶塞跳起,瓶口出现“白雾”,此过程
大瓶上方的气体对瓶塞做功, 能转化为 能。
17.阅读短文,回答问题。
内能
内能是指物体内所包含的总能量,包括分子动能(分子做热运动而具有的动能)、分子势能(分子间存在相互作用而具有的能)、分子内的能量、原子内的能量、原子核内的能量等。在热学中,由于在热运动中上述后三项能量不发生变化,所以内能一般指前两项。由于分子动能与温度有关,分子势能与分子间的距离有关,所以物体的内能与温度、体积都有关。 (1)慢慢压缩针筒里的气体,气体内能中哪部分能量发生变化? 答: 。
(2)加热针筒里的气体(不膨胀),气体内能中哪部分能量发生变化? 答: 。
(3)金属块在受热膨胀时,金属块内能中哪部分能量发生变化? 答: 。
18.[2020·石景山一模] 下列实例中,属于通过做功改变物体内能的是 ( ) A.两手互相摩擦,手的温度升高 B.用冷水冷却热鸡蛋
C.热水倒入茶杯,茶杯的温度升高 D.冬天里晒太阳取暖
19.[2020·北京] (多选)如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,迅速下压活塞,观察到硝化棉燃烧起来。关于该实验,下列说法中正确的是 A.硝化棉被点燃,表明筒内气体的温度升高 B.下压活塞的过程中,筒内气体内能减小 C.下压活塞的过程中,活塞对筒内气体做了功
D.下压活塞的过程中,气体的内能转化为活塞的机械能
( )
详解
1.C
2.D [解析] 由于分子在不停地做无规则运动,所以物体的内能不可能为零,故A错误。影响物体内能大小的因素除了温度外,还有质量和状态,故B错误。内能的多少与物体所处的运动状态无关,故C错误。 3.D 4.D
5.C [解析] 发烧时,用冷毛巾给头部降温、天冷时,晒太阳可以让身体暖和、用燃气灶煲汤时,火焰使汤的温度升高,都是利用热传递方式改变物体内能的;锯木头时,来回拉动锯片,使锯片温度升高,是利用做功的方式使物体内能增加的,故选项C符合题意。 6.C
7.C [解析] A、B是通过做功的方式增加物体内能的,D是利用蒸发吸热。 8.C
9.D [解析] 消防员匀速下滑,受到的摩擦力和重力是一对平衡力,大小相等,则f=G=mg= 70 kg×10 N/kg=700 N,故A和B均错误;下滑过程中,克服摩擦力做功,将重力势能转化为内能,即是通过做功的方式使手心内能发生改变的,故C错误、D正确。
10.CD [解析] 汽车驶过尘土飞扬,不能说明分子在永不停息地做无规则运动,因为尘土不是分子,故选项A不符合题意;我们不敢大口地喝热气腾腾的汤,是因为汤的温度高,热量是过程量,不能说“含有”,故选项B不符合题意;用锯条锯木板,锯条与木板摩擦生热,锯条的温度升高,是利用做功的方式改变了锯条的内能,故选项C符合题意;-10 ℃的冰块放在0 ℃的冰箱中,热量从冰箱中的空气传递给冰,冰吸收热量,冰块的内能增加,故选项D符合题意。 11.B
12.D [解析] “火箭”飞出,同时看到下端管口出现了明显的“白气”,“白气”是筒内气体中的水蒸气放热液化后形成的小水滴,故选项A、B不符合题意;“火箭”发射时,发射筒内气体比外界气体温度高,发生热传递时,发射筒内气体内能减小,故选项C不符合题意;发射筒内气体对筒身与纸火箭做功,内能减小,故选项D符合题意。
13.A [解析] 汽车紧急刹车时,轮胎与地面发生摩擦,轮胎克服摩擦做功,温度急剧升高,内能增大,是通过做功的方式改变内能的。钻木取火是克服摩擦做功,属于做功改变物体的内能,故A正确;金属勺放在热汤中,金属勺吸收热量,是通过热传递改变内能的,故B错误;食品放入冰箱内,食品放出热量,属于热传递改变内能,故C错误;用取暖器取暖,吸收热量,属于热传递改变内能,故D错误。
14.D [解析] 温度高的物体,若质量较小,含有的内能不一定多,热量属于过程量,不能说“含有”,A错误;物体内能增加,可能吸收了热量,也可能是外力对其做功,选项B错误;能量总是自发地由温度高的物体传递给温度低的物体,与内能大小无关,选项C错误;物体吸收热量,温度不一定升高,如图冰熔化时吸热,温度保持不变,选项D正确。 15.机械能 做功 热传递
16.下沉 内 机械 [解析] 用气筒向大瓶内打气,大瓶内水面上方气压增大,将压强传递给水,水被压入小瓶中,则小瓶和小瓶内水的总重力变大,重力大于小瓶受到的浮力,故小瓶会下沉;继续打气直到瓶塞跳起,瓶口出现“白雾”,此过程大瓶上方的气体对瓶塞做功,气体内能减少,温度降低,气体中的水蒸气遇冷液化成“白雾”,气体减少的内能转化为瓶塞的机械能。 17.(1)分子势能 (2)分子动能
(3)分子动能和分子势能
18.A [解析] 两手互相摩擦,摩擦生热,手的温度升高,这是通过做功的方式改变了手的内能,故选项A符合题意;用冷水冷却热鸡蛋、热水倒入茶杯、冬天里晒太阳取暖,都是通过热传递的方式改变物体内能的,故选项A、B、D不符合题意。
19.AC [解析] 硝化棉被点燃,表明筒内气体的温度升高,已经达到硝化棉的着火点,故选项A符合题意;下压活塞的过程中,活塞对筒内气体做功,气体内能增加,故选项B不符合题意;下压活塞的过程中,活塞对筒内气体做了功,故选项C符合题意;下压活塞的过程中,活塞的机械能转化为气体的内能,故选项D不符合题意。
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