一、内能选择题
1.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.
2.镇江山清水秀,文化底蕴丰厚,以下描绘能说明分子在作无规则运动的是( ) A. 塔影湖,湖面波光闪烁 B. 南山林,林中雾霭弥漫 C. 恒顺醋,醋香阵阵扑鼻 D. 锅盖面,面汤上下翻滚 【答案】 C
【解析】【解答】A、这是光的反射现象,A不符合题意. B、雾霭不是分子,B不符合题意.
C、正确,是分子运动形成的现象,C符合题意. D、这是沸腾现象,D不符合题意. 故答案为:C.
【分析】分子是组成物质的一种微粒,它的体积很小,用肉眼无法看到.
3.如图所示的核动力航空母舰和直升飞机,下列说法不正确的是( )
A. 直升飞机能获得向上的升力,是应用了流速越大,压强越小的原理 B. 随着直升飞机上升高度增加,机舱外大气压减小
C. 飞机上的发动机将燃料燃烧释放的内能转化为机械能
D. 航空母舰利用的核能是在核反应堆中核聚变释放的能量,它属于可再生能源 【答案】D
【解析】【解答】解:A、飞机的机翼能获得向上的升力,是应用了流速越大流体的压强越小的原理,故A正确;
B、随着直升飞机上升高度增加,机舱外大气压减小,故B正确; C、飞机发动机是将燃料燃烧释放的内能转化为机械能,故C正确; D、核能是不可再生的一次能源,故D错误; 故选D.
【分析】(1)流体在流速大的地方压强小、却在流速小的地方压强大;(2)大气压随着高度的增加而减小;(3)判断清楚该过程中的能量转化即可;(4)核能是不可再生的一次能源;
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.根据下表提供的数据,以下说法正确的是( ) 几种物质的比热容 单位:×103J/(kg•℃) 物质 水 酒精 煤油 水银 冰 砂石 铝 铜 比热容 4.2 2.4 2.1 0.14 2.1 0.92 0.88 0.39 A. 液体的比热容一定比固体的大 B. 冰的比热容是2.1×103J/(kg•℃)表示1kg冰吸收的热量是2.1×103J
C. 质量相等的水和煤油,吸收相等热量后,水的温度变化大 D. 质量相等的铝块和铜块,升高相同的温度,铝块吸收的热量多 【答案】 D
【解析】【解答】解:A、液体的比热容不一定比固体的大,比如:冰比水银的比热容大。A不符合题意;
B、冰的比热容是2.1×103J/(kg•℃)表示1kg冰温度每升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的热量是2.1×103J.B不符合题意;
C、质量相等的水和煤油吸收相等的热量后,根据公式△t= 不符合题意;
D、由表中数据知,铝的比热容大于铜。质量相等的铜和铝,升高相同的温度,根据吸热公式Q=cm△t知,铝吸收的热量多。D符合题意。 故答案为:D。
【分析】结合表格数据,利用吸热公式Q=cm△t分析理解.
知,煤油的温度变化大。C
6.质量相同、温度相同的铁块和铜块(c( )
A. 铁块 B. 铜块 C. 一样高 D. 不确定 【答案】 B
【解析】【解答】解:因为铁块和铜块的质量相同,初温相同,吸收的热量也相同,根据公式Q=Cm△t得,△t= 故答案为:B。
【分析】根据公式Q=cm△t分析理解即可,注意铁的比热容大于铜的比热容.
可知,比热容大的物体降低的温度小,铁的比热容大于铜的
铜
<c
铁
),吸收相同热量后,温度更高的是
比热容,故铁块升温小。所以铜块的末温就高。A、C、D不正确,B符合题意,
7.冰在熔化过程中,下列判断正确的是( )
A. 内能不变,比热容不变 B. 比热容变大、内能增加、温度不变 C. 吸收热量、比热容变小、温度不变 D. 比热容变大,内能增加,温度升高 【答案】 B
【解析】【解答】冰在熔化过程中,吸收热量,而温度保持不变,但内能在增加; 物质的比热容与物质的状态有关,冰的比热容为2.1×103J(/kg•℃),水的比热容为4.2×103J(/kg•℃),冰化成水后比热容变大. 故选B.
【分析】冰在熔化过程中温度不变,但需要继续吸热,所以内能增加.
比热容是物质的一种特性,不同物质的比热容一般不同,同种物质的比热容还和状态有关.解决此类问题要知道熔化过程的特点及比热容与什么有关,属于基础题.要知道比热容是物质的一种特性,同种物质的比热容与物质的状态有关.
8.下列说法中正确的是( )
A. 0℃的冰变成0℃的水内能不变 B. 相同情况下油比水升温慢
C. 固体清新剂在使用时发生了升华 D. 烧开水时壶嘴冒出的“白气”是水蒸气 【答案】 C 【解析】【解答】解:
A、0℃的冰变成0℃的水,温度虽然不变,由于熔化时吸收了热量,故内能增大,故A错误.
B、油比水的比热容小,质量相同的油和水吸收相同热量时,油比水温度升高的多,故B错误;
C、固体清新剂在使用时由固态直接变为气态,发生了升华现象;故C正确; D、“白气”是小水滴,是壶嘴冒出的水蒸气遇冷放出热量发生的液化现象;故D错误. 故选:C.
【分析】(1)内能的大小与物体的质量、温度有关;物体的内能变化,但温度不一定变化;(2)油的比热容比水小,说明油的吸热能力小,在相同条件下,温度升高更快;(3)物体由固态变为气态的过程叫升华,升华吸热;(4)物体由气态变为液态的过程叫液化,液化放热;由液态变为气态的过程叫汽化,汽化放热.
9.一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。
10.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.
11.关于分子动理论、内能和热机,下列说法正确的是( ) A. 海绵能被轻易压缩,说明海绵分子间间隔很大
B. PM2.5(空气中直径小于2.5μm的固体悬浮颗粒)在空气中的运动属于扩散现象 C. 温度越高的物体内能一定越大
D. 飞轮转速为2400r/min的四冲程汽油机,每秒对外做功20次 【答案】 D
【解析】【解答】解:A、用手捏海绵,海绵的体积变小了,是因为海绵之间的空气被挤出了,与分子间隙无关,A不符合题意;
B、PM2.5是固体小颗粒,不是分子,因此PM2.5在空气中的运动不属于扩散现象,B不符合题意;
C、内能的大小与物体的质量和温度等有关系,因此温度越高的物体,内能不一定越大,C不符合题意;
D、单缸四冲程汽油机的飞轮转速是2400r/min,即每秒钟转40圈,完成80个冲程,做功20次,D符合题意。 故答案为:D。
【分析】机械运动是宏观物体的运动,分子热运动,即扩散现象是肉眼看不见的,在不知不觉中发生的.
内能的大小与物体的质量和温度等有关系.
内燃机可分为汽油机和柴油机,它们一个工作循环由吸气、压缩、做功和排气四个冲程.一个工作循环中对外做功1次,活塞往复2次,曲轴转2周.
12.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.
13.如图,是酒精灯给试管中的水加热,一段时间后橡皮塞被冲开,下列说法正确的是( )
A. 酒精灯中酒精的质量越大,酒精的热值越大 B. 酒精燃烧放出的热量能全部被试管中的水吸收 C. 试管中水的内能是通过热传递的方式增加的
D. 橡皮塞被冲开的过程与内燃机的压缩冲程都是内能转化为机械能的过程. 【答案】C
【解析】【解答】解:A、燃料的热值仅与燃料的种类有关,燃料的质量无关,故A错误;
B、酒精燃烧放出的热量要散失到空气中一部分,被试管吸收一部分,所以酒精燃烧放出的热量不能全部被试管中的水吸收,故B错误;
C、加热过程中,通过热传递的方式增加水的内能,故C正确.
D、塞子冲出时,是试管内气体的内能转化为塞子增加的机械能,与内燃机的做功冲程能量转化相同,故D错误. 故选C.
【分析】(1)1kg某种燃料完全燃烧放出的能量,叫做这种燃料的热值.热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关;(2)酒精燃烧放出的热量要散失到空气中一部分,被试管吸收一部分,水吸收一部分,据此分析;(3)用酒精灯加热的过程中,酒精的化学能转化为试管和水的内能,属热传递的方式;(4)当水沸腾时产生大量的水蒸气,试管内的气体压强增大,就会将塞子冲出,水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能减小,转化为塞子的机械能.
14.做功和热传递在改变物体的内能上是等效的,在下图中属于热传递改变物体内能的是( )
A. 两手摩擦能发热 B. 烧水水变热
C. 锯木材锯子发热 【答案】 B
D. 钻木取火
【解析】【解答】A.两手摩擦时,是通过做功改变内能,A不符合题意; B.烧水时,火和壶水间通过热传递改变内能,B符合题意; C.锯子锯木材时利用了做功改变内能,C不符合题意; D.钻木取火利用做功改变内能,D不符合题意。 故答案为:B.
【分析】做功改变内能是能量的转化,热传递改变内能是能量的转移。
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.下列各项,按空间尺度由小到大进行正确排列的是( ) A. 中子、生物体、分子、质子 B. 质子、原子、分子、生物体 C. 原子、分子、生物体、夸克 D. 分子、质子、原子、生物体 【答案】B
【解析】【解答】因为生物体由分子构成,分子由原子构成,原子由原子核和电子构成,原子核由质子和中子构成,质子和中子由更小的微粒---夸克构成,所以按空间尺度由小到大进行正确排列的是:质子、原子、分子、生物体,B符合题意, 故答案为:B。
【分析】物质是由分子和原子组成的;原子由原子核和电子构成,原子核由质子和中子构成,质子和中子由更小的微粒---夸克构成的。
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.下列事例中,属于做功使物体内能增大的是( )
A. 夏天,人在烈日照射下感到很热 B. 用锯锯木板时,锯条发热
C. 用高温的水蒸气蒸饭 D. 冬天,用电热取暖器使房间温度升高 【答案】B
【解析】【解答】A、夏天,人在烈日照射下感到很热是通过热传递的方式改变物体的内能,A不符合题意;
B、锯木头时锯条与木头之间相互摩擦做功,机械能转化为木头和锯条的内能,内能增大温度升高,是通过做功改变了物体的内能,B符合题意;
C、用高温的水蒸气蒸饭是通过热传递的方式改变物体的内能,C不符合题意;
D、冬天用电热取暖器使房间温度升高是通过热传递的方式改变房间的内能,房间的内能增大,温度升高,D不符合题意; 故答案为:B.
【分析】改变内能的方式有两种:做功和热传递。
20.下列说法正确的是
A. 原子核由质子和电子组成的 B. 原子、原子核、电子是按物体尺度由小到大的顺序排列的
C. 核能是再生能源 D. 目前,核电站利用核裂变产生的能量发电 【答案】 D
【解析】【分析】原子是由原子核和电子组成的,原子核又是由质子和中子组成的,据此也可以判断它们的大小;
核电站是利用核能来发电的,核能来自于放射性的物质铀,铀在自然界中有储量是一定的.
【解答】A、原子核由质子和中子组成,所以说法错误;
B、原子、原子核、电子是按尺度由大到小顺序排列的,所以说法错误;
C、产生核能的燃料在自然界中的确储量是一定是,因此核能属于不可再生能源,所以说法错误;
D、核电站是通过可控的核裂变产生的能量来发电,是正确的. 故选D.
【点评】此题考查了原子的基本结构和对核能的基本认识,是我们应该了解的基本知识
点.
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