2021学年第十三章 内能与热机第一节 物体的内能巩固练习

2022年09月09日初中物理的初中物理组卷

一．选择题（共5小题）

1．关于炒菜用的锅和木铲，下列说法正确的是（　　）

A．锅和木铲都是热的良导体 

B．锅是热的良导体，木铲是热的不良导体 

C．锅是热的不良导体，木铲是热的良导体 

D．锅和木铲都是热的不良导体

2．下图中，内能转化为机械能的是（　　）

A． B． 

C． D．

3．暑假期间，小明全家自驾去西藏旅游，在川藏线上，看到许多外地车辆因为爆胎停在路边，为什么爆胎如此频繁呢，小明根据所学知识进行了下列猜想，你认为不合理的是（　　）

A．高原地区大气压降低，轮胎内外气压差过大引起爆胎 

B．高原地区空气密度变小，汽车所受浮力变小引起爆胎 

C．川藏公路石子较多，轮胎压到石子所受压强过大爆胎 

D．轮胎与路面摩擦生热，轮胎内气体温度升高引起爆胎

4．关于温度、热量、内能，以下说法正确的是（　　）

A．0℃的冰没有内能，分子不运动 

B．一个物体温度升高，它的内能增加 

C．物体的温度越低，所含的热量越少 

D．物体内能增加，一定要从外界吸收热量

5．小明从冰箱里取出一盒牛奶，放入70℃左右的热水中加热。下列说法正确的是（　　）

A．热水冒出的“白气”，是水汽化形成的 

B．热水将温度传递给牛奶，使牛奶的温度升高 

C．随着牛奶温度升高，牛奶的内能保持不变 

D．加热后牛奶香气四溢，是因为牛奶分子的无规则运动更剧烈

二．填空题（共5小题）

6．在日常生活中，我们要避免电源短路，以免烧坏电源甚至引起火灾。为了说明电源短路的危害，老师把一张锡箔纸剪成中间细两头宽的形状，将锡箔纸接在一节干电池两极上，锡箔纸会发烫甚至起火，随着温度的上升，锡箔纸的分子运动速度 　   　，锡箔纸的内能 　   　（两空均选填（“变大”、“变小”或“不变”）。

7．如图所示，在汽缸A中密封有压缩空气，B是一种被销钉K锁住的活塞，C是一个温度计，若活塞与汽缸壁间没有摩擦，把销钉拔出，活塞向 　   　运动，温度计的示数将 　   　，因为汽缸中的空气 　   　，内能 　   　，温度 　   　。

8．2022年6月5日上午，长征2F火箭载着带有三名宇航员的神舟十四号飞船点火升空。升空过程中，飞船外面的整流罩与大气产生强烈摩擦，以 　   　的方式产生大量热量。为保护飞船安全，整流罩必须具有极好的 　   　性，随着火箭高度的增加，大气压逐渐 　   　。最终冲出大气层，与中国空间站会合。

9．磨刀时刀发热，此过程中主要是 　   　（选填“做功”或“热传递”）改变了刀的内能；用相同的力切菜时，刀口越薄，对菜的压强越 　   　（选填“大”或“小”）。

10．如图所示，是某款储水式“暖手宝”，铭牌上标有“220V 440W”的字样。接入家庭电路正常工作时的电流为 　   　A，此时它将 　   　能转化为内能，通过 　   　（选填“做功”或“热传递”）的方式使手变暖。

三．实验探究题（共4小题）

11．如图所示，在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，看到的现象是 　   　。这是因为活塞压缩空气，使空气的内能 　   　，温度升高，这一过程与内燃机工作的 　   　冲程原理相同。

12．图为某老师通过温度传感器监测密封针筒内气体的温度。当他缓慢推动活塞压缩针筒中的气体，发现压缩过程中针筒内气体温度保持不变，活塞对气体做功5J。（由于针筒内气体分子间距离很大，分子间作用力可忽略不计，因此在实验中可以不考虑分子势能。）

（1）上述过程中，针筒内气体的内能是否发生变化？　   　（选填“是”或“否”）；你判断的依据是 　   　。

（2）上述过程中针筒内气体 　   　。

A．一定向外界放热        B．一定有从外界吸热        C．无法确定是否有吸放热

13．如图所示，在玻璃试管里，装上一小半试管的沙子，将温度计插在沙子中。用力晃动试管十几下，观察温度计示数变大，该现象说明 　   　。

14．如图所示的是教材中研究分子热运动和内能的几个演示实验示意图。

（1）如图甲所示，在装着红棕色二氧化氮气体的瓶子上面，倒扣个空瓶子，使两个瓶口相对，之间用一块玻璃板隔开。抽掉玻璃板后，可以看到两个瓶子内的气体会混合在一起，最后颜色变得均匀。实验中把装着二氧化氮气体的瓶子放在下面的，是因为二氧化氮的密度比空气大，目的使为了防止二氧化氮气体的扩散被误认为是 　   　的结果。

（2）如图乙所示，将两个铅柱的底面削平、削干净，然后紧紧地压在一起，两个铅柱就会结合起来，甚至下面吊着一个重物都不能把它们拉开。两个铅柱没有被重物拉开，主要是因为铅柱的 　   　。

（3）如图丙所示，运动的足球具有动能，运动的分子也具有动能；弹簧形变时具有势能，互相吸引或排斥的分子也具有势能。这种研究问题过程中所运用的物理研究方法是 　   　法。

（4）如图丁所示，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，棉花起来，是因为活塞压缩气体做功，使空气的 　   　增大，温度升高，达到硝化棉的燃点。

四．计算题（共2小题）

15．如图所示，把刚烧开的水分别灌入两个相同的保温瓶里，甲全部灌满后塞上瓶塞，乙灌了大半瓶后紧紧地塞上瓶塞，不一会儿，看到了其中的一个瓶塞“噗”的一声跳了出来，而另一个瓶塞始终不动。请你：

（1）判断是哪个瓶的瓶塞跳了出来，并解释瓶塞跳出来的原因。

（2）若要防止瓶塞跳出来，请你提出两种解决方法。

16．如图所示是物理课堂上用的空气压缩引火仪，实验时在引火仪筒内放一小团硝化棉，然后用力快速向下压动引火仪的活塞后可以观察到硝化棉燃烧。虽然课堂上老师分析了棉花燃烧的原因，但小刚想知道通过压缩空气做功，筒内空气的温度可以上升到多高？经过查阅资料他了解到：在使用空气压缩引火仪时，由于力的作用时间极短，筒内气体压强p，体积V及温度T满足pV＝KT这一方程，其中K为恒定不变的常量，T为热力学温度。

请解答下列问题：以下计算均不计活塞重、摩擦以及热量损失

（1）若用232N的压力向下压活塞，活塞移动的距离为0.1m，则活塞对筒内气体做了多少功？

（2）已知活塞的面积为8×10﹣5m2，当用232N的压力把活塞压缩到最低点时，筒内气体压

强为多少？（提示：筒内的气压等于活塞对气体的压强与外界大气压之和，外界大气压p0＝1×105Pa）

（3）压缩前筒内空气压强为一个标准大气压，温度为300K（热力学温度）。若硝化棉的着火点为450K，当用232N的压力将筒内空气的体积压缩为原来的二十分之一时，请通过计算说明筒内的棉花是否能燃烧。

（4）在演示实验中小刚发现越用力快速地压缩活塞会更加容易引燃硝化棉，请你解释其中的原因？

2022年09月09日初中物理的初中物理组卷

参考答案与试题解析

一．选择题（共5小题）

1．【解答】解：炒菜的锅是铁做的，铁是金属，是热的良导体；铲子是木头做的，木铲是热的不良导体，可以防止烫手，故B正确，ACD错误。

故选：B。

2．【解答】解：A、进气口和排气口均关闭，活塞向上运动为压缩冲程，是机械能转化为内能，故A错误；

B、橡皮塞崩出去，试管内气体内能转化为橡皮塞的机械能，故B正确；

C、小孩滑滑梯，为机械能转化为内能，故C错误；

D、热水壶烧水，将消耗的电能转化为水的内能，故D错误。

故选：B。

3．【解答】解：A、大气压随高度的增加而降低，西藏高原地区海拔高，大气压低，使轮胎内外气压差过大，车胎内的气体膨胀，体积增大，会引起爆胎，故A项有可能；

B、虽然高原地区空气密度变小，汽车所受浮力变小，但爆胎与汽车受到的浮力没有关系，故B项不可能；

C、川藏公路石子较多，轮胎压到石子时，受力面积大大减小，则轮胎受到石子的压强过大而爆胎，故C项有可能；

D、汽车行驶时，轮胎与路面摩擦生热，当轮胎内气体温度过高时，胎内气压迅速增大，则轮胎内外气压差过大会引起爆胎，故D项有可能；

故选：B。

4．【解答】解：

A、因为物体的分子在永不停息地做无规则运动，其一切物体都有内能，所以0℃的冰仍具有内能，分子仍然在运动，故A错误。

B、物体的温度升高时，分子的无规则运动速度变快，分子动能增大，则物体的内能增加，故B正确。

C、热量是一个过程量，要用“吸收”或“放出”来表达，而不能用“具有”或“含有”来修饰，故C错误。

D、物体内能增加，可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，故D错误。

故选：B。

5．【解答】A、热水冒出的“白气”，是热的水蒸气遇到冷的空气液化成的小水珠，故A错误。

B、热水将热量传递给牛奶，使牛奶的温度升高。故B错误。

C、随着牛奶温度升高，牛奶分子运动加剧，内能增加，故C错误。

D、加热后，牛奶分子运动加剧，所以牛奶香气四溢，故D正确。

故选：D。

二．填空题（共5小题）

6．【解答】解：随着温度的上升，锡箔纸的分子运动速度变大，分子动能变大，锡箔纸的内能变大。

故答案为：变大；变大。

7．【解答】解：

当拔去销钉后，气缸内的空气膨胀推动活塞向右运动；气体对活塞做功，将内能转化为机械能，气体的内能减少，温度降低，导致了温度计的示数下降。

故答案为：右；下降；做功；减小；降低。

8．【解答】解：（1）摩擦生热是机械能转化为内能，是用做功的方式产生了大量的热；

（2）飞船外面的整流罩与大气产生强烈摩擦，会产生大量的热，为了防止大量的热传给飞船，整流罩必须具有极好的隔热性；

（3）海拔越高，大气压越低。

故答案为：做功；隔热；降低。

9．【解答】解：磨刀时外力对刀做功，机械能转化为内能，所以刀会发热；

压强与压力和受力面积有关，用相同的力切菜时，压力一定，刀口越薄，也就是受力面积越小，所以产生的压强越大。

故答案为：做功；大。

10．【解答】解：（1）“暖手宝”标有“220V 440W”字样，表示灯的额定电压为220V，额定功率为440V，

根据P＝UI，“暖手宝”正常工作时的电流：

I2A；

（2）“暖手宝”接入家庭电路正常工作时，消耗电能，产生内能，将电能转化为内能；使用“暖手宝”时，手吸收热量，手会变暖，这是通过热传递的方式增加手的内能。

故答案为：2；电；热传递。

三．实验探究题（共4小题）

11．【解答】解：当把活塞迅速压下去时，活塞对筒内的空气做功，筒内空气的内能就会增加，温度就会升高，达到硝化棉的燃点，硝化棉就燃烧起来；

汽油机的压缩冲程中，机械能转化为内能。

故答案为：硝化棉燃烧起来；增大；压缩。

12．【解答】解：

（1）由题意可知，压缩过程中针筒内气体温度保持不变，且气体的质量和状态不变，所以针筒内气体的内能不变；

（2）活塞对气体做功5J，理论上气体的内能会增大，而实际情况是气体的内能不变，说明针筒内气体一定向外界放热，且放出的热量等于5J，故选A。

故答案为：（1）否；气体的质量、状态、温度没有发生变化；（2）A。

13．【解答】解：用力晃动试管十余下，发现温度计示数变大了，沙子的温度升高，是因为晃动试管时，试管内的沙子互相摩擦做功，将机械能转化为内能，使沙子的内能增大。

故答案为：做功能改变物体的内能。

14．【解答】解：

（1）如果把装着红棕色二氧化氮气体的瓶子放在上面，空瓶子放在下面，由于二氧化氮的密度大于空气，在重力作用下也会出现相同的现象，不能说明分子在不停地做无规则运动；

（2）将两个铅柱的底面削平、削干净，然后紧紧地压一起，两铅块就会结合起来，甚至下面吊一个重物都不能把它们拉开，说明分子间存在引力；

（3）弹簧形变时具有势能，互相吸引或排斥的分子也具有势能，采用的是类比法：

（4）把活塞迅速压下去，此时活塞对筒内的空气做功，是机械能转化为内能，筒内空气的内能变大，温度升高，达到硝化棉的燃点。

故答案为：（1）重力；（2）分子间存在引力；（3）类比；（4）内能。

四．计算题（共2小题）

15．【解答】解：（1）甲全部灌满后塞上瓶塞，瓶内不留空气，这样在瓶内的水不会蒸发出大量的水蒸气，此时瓶内外的压强相等，不会出现“跳塞”现象；乙灌了大半瓶后塞上瓶塞，从而使得瓶中的水产生大量的水蒸气且跑出来，即瓶内的气压高于瓶外气压，于是瓶塞在内部较大气压的作用下被推起，从而造成“跳塞”现象；

（2）要防止瓶塞跳出来，①可以轻轻的将瓶塞放在瓶口，即此时瓶塞和瓶口没有紧密的接触，即其里面的水蒸气一部分能跑出来，使得瓶内、外的压强大体相等，故这样可以避免跳塞现象；

②保温瓶灌满开水，瓶内不留空气，塞上软木塞，让它接触到水，这样在瓶内几乎没有空间，即水不会蒸发出大量的水蒸气，此时瓶内外的压强相等，这样也可以避免跳塞现象。

答：（1）乙保温瓶中的瓶塞跳了起来；

原因是：乙瓶没有灌满水，瓶中的水产生大量的水蒸气且跑出来，即瓶内的气压高于瓶外气压，于是瓶塞在内部较大气压的作用下被推起，从而造成“跳塞”现象；

（2）方法一：可以轻轻的将瓶塞放在瓶口；方法二：保温瓶灌满开水。

16．【解答】解：

（1）活塞对筒内气体做的功：W＝Fs＝232N×0.1m＝23.2J；

（2）压力作用在活塞上产生压强：PF2.9×106Pa，

所以筒内的气压：p内＝PF+p0＝2.9×106Pa+1×105Pa＝3×106Pa；

（3）由题知，筒内气体压强p，体积V及温度T满足pV＝KT这一方程，

所以压缩前：p0V＝K×300K…①

压缩后：p内•V＝K×T…②

①÷②有：，解得：T＝450K，

由题知，硝化棉的着火点为450K，筒内的棉花能燃烧；

（4）向下压活塞，活塞会压缩空气做功，使空气的内能增加，温度升高，并且越用力快速地压缩活塞时，对筒内空气做功越多，筒内高温气体的热散失越小，筒内温度越高，所以更加容易引燃硝化棉。

答：（1）活塞对筒内气体做了23.2J的功；

（2）把活塞压缩到最低点时，筒内气体压强为3×106Pa；

（3）筒内的棉花能燃烧；

（4）越用力快速地压缩活塞，对筒内空气做功越多，筒内高温气体的热散失越小，筒内温度越高，所以更加容易引燃硝化棉。

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