35物體的內(nèi)能（分層作業(yè)）九年級科學(xué)上冊（浙教版）

3.5物體的內(nèi)能（分層作業(yè)）【基礎(chǔ)達標(biāo)】1．如圖2023年5月30日，長征二號F遙十六運載火箭搭載神舟十六號載人飛船成功發(fā)射。下列說法正確的是（）A．火箭燃料燃燒越充分，其熱值就越大B．火箭加速升空過程中，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能C．火箭燃料在燃燒的過程中，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D．火箭升空過程中，通過摩擦做功使外殼內(nèi)能變小【答案】C【詳解】A．熱值是燃料的一種特性，它只與燃料的種類有關(guān)，與燃燒程度等均無關(guān)，故A錯誤；B．火箭加速升空過程中，速度越來越大，質(zhì)量不變，動能變大；高度越來越高，質(zhì)量不變，重力勢能變大，因此不是動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，而是將燃料燃燒釋放的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，故B錯誤；C．火箭燃料在燃燒過程中，消耗了化學(xué)能，產(chǎn)生了內(nèi)能，把燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故C正確；D．火箭升空過程中與空氣摩擦，外殼溫度升高，這是通過做功的方式使外殼的內(nèi)能增大，故D錯誤。故選C。2．關(guān)于物體的內(nèi)能，下列說法正確的是（）A．溫度為0℃的物體沒有內(nèi)能B．同一物體溫度升高，它的內(nèi)能一定增大C．熱傳遞是改變物體內(nèi)能的唯一途徑D．0℃的冰熔化變成0℃的水內(nèi)能不變【答案】B【詳解】A．內(nèi)能是指物體內(nèi)部所有做無規(guī)則運動的分子具有的分子動能和分子勢能的總和，一切物體都有內(nèi)能，故A錯誤；B．同一物體溫度升高時，由于物體的總質(zhì)量不變，分子運動加劇，內(nèi)能一定增加，故B正確；C．改變物體內(nèi)能有兩種：做功和熱傳遞，故C錯誤；D．0℃的冰熔化變成0℃的水要吸收熱量，此時溫度不變，但內(nèi)能增加，故D錯誤。故選B。3．最新一款無人駕駛汽車以一定的速度勻速直線行駛8km消耗汽油1.2千克（汽油熱值為4.5×107J/kg）。（1）這部分汽油完全燃燒，放出多少熱量；（2）若其中30%的能量為推動汽車前進的機械能，則汽車受到的阻力多少牛？【答案】見解析【詳解】解：（1）汽油完全燃燒放出的熱量（2）推動汽車前進的機械能汽車受到的牽引力為汽車勻速直線行駛，受力平衡，則阻力。答：（1）這部分汽油完全燃燒，放出多少熱量為；（2）汽車受到的阻力為。4．德清至杭州市域鐵路，即杭德城際鐵路，正在加緊建設(shè)中，通車后將大大便利德清至杭州的市民出行。地鐵的建造過程需要大型機械——盾構(gòu)機。盾構(gòu)機的刀盤在旋轉(zhuǎn)工作時產(chǎn)生大量的熱，說明物體的內(nèi)能可以通過方式改變。工作過程中盾構(gòu)機的前端用水給刀片降溫的效果較好，主要利用了水的比較大的特征。【答案】做功比熱容【詳解】[1]盾構(gòu)機的刀盤克服摩擦旋轉(zhuǎn)工作時，產(chǎn)生大量的熱，這是通過做功方式改變物體內(nèi)能。[2]水的比熱容較大，相同質(zhì)量的水和其它液體相比較，升高相同的溫度，水吸收的熱量更多；工作過程中盾構(gòu)機的前端需要用水給刀片降溫，這是利用水的比熱容較大的原理。5．圖甲所示為抖音上售賣的噴氣火箭，發(fā)射時猛踩氣囊，氣囊中的空氣推動火箭向上飛出。圖乙所示，大口玻璃瓶內(nèi)裝有一些水，用瓶塞將瓶口塞緊，瓶塞通過導(dǎo)管與打氣筒相連，用打氣筒給瓶中打氣。圖丙所示，B是一個被銷釘K鎖住的活塞，氣缸A密封有壓縮空氣，C是一支溫度計，活塞與氣缸壁之間沒有摩擦，請回答下列問題：（1）火箭向上飛出過程相當(dāng)于內(nèi)燃機的沖程；（2）乙實驗中，在研究氣體對外做功內(nèi)能變化時，應(yīng)該注意觀察的是；A．打氣的過程中，水面的變化情況

B．瓶塞跳起瞬間，瓶內(nèi)的變化情況C．瓶塞跳起的高度（3）試根據(jù)甲、乙實驗的結(jié)論分析，當(dāng)把銷釘K拔出后溫度計的示數(shù)（選填“升高”、“降低”或“不變”）?！敬鸢浮孔龉降低【詳解】（1）[1]火箭向上飛出過程，是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，相當(dāng)于內(nèi)燃機的做功沖程。（2）[2]乙實驗是研究物體對外做功時物體內(nèi)能的變化情況（即瓶內(nèi)空氣的內(nèi)能變化情況），所以實驗時需要觀察瓶塞跳起的瞬間瓶內(nèi)出現(xiàn)的現(xiàn)象，故選B。（3）[3]當(dāng)把銷釘K拔出后，氣缸內(nèi)的壓縮空氣對活塞做功，空氣內(nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機械能；空氣的內(nèi)能減少，溫度降低，所以溫度計的示數(shù)變小。【鞏固提升】6．小柯啟動點火裝置（如圖所示）引燃注射器管內(nèi)的酒精，活塞立即飛出去。實驗中“點火，活塞飛出去的過程”是模擬下列沖程中的（

）A．吸氣沖程 B．壓縮沖程 C．做功沖程 D．排氣沖程【答案】C【詳解】引燃注射器管內(nèi)的酒精，活塞立即飛出去，此時氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化塞子的機械能；AD．吸氣沖程和排氣沖程中沒有能量的轉(zhuǎn)化，故AD不符合題意；B．壓縮沖程中機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B不符合題意；C．做功沖程中高溫高壓的燃?xì)鈱钊龉Γ瑲怏w的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機械能，故C符合題意。故選C。7．如圖燒瓶內(nèi)盛少量水，并滴入幾滴酒精，用打氣筒給瓶內(nèi)打氣，可看到瓶塞跳起，瓶口出現(xiàn)白霧。下列說法正確的是（）A．給瓶內(nèi)打氣時，瓶內(nèi)氣體內(nèi)能減少B．給瓶內(nèi)打氣時，外界對瓶內(nèi)氣體做功C．瓶塞跳起時，瓶內(nèi)氣體內(nèi)能增加D．瓶塞跳起時，在瓶口看到白霧是因為氣體溫度升高【答案】B【詳解】AB．用氣筒向裝有少量水的瓶里打氣，瓶內(nèi)氣壓增大，是外界對瓶內(nèi)空氣做功，瓶內(nèi)氣體內(nèi)能增大，故A錯誤，B正確；CD．瓶塞跳起時，瓶內(nèi)氣體對瓶塞做功，使氣體自身的內(nèi)能減少，溫度降低，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，在瓶口看到白霧是因為氣體溫度降低，水蒸氣液化形成小水滴，故CD錯誤。故選B。8．關(guān)于溫度、熱量和內(nèi)能，下列說法中正確的是（）A．物體溫度升高，內(nèi)能一定增加B．物體吸收熱量，溫度一定升高C．物體溫度越高，含有的熱量越多D．發(fā)生熱傳遞時，熱量總是從內(nèi)能大的物體傳遞到內(nèi)能小的物體【答案】A【詳解】A．物體溫度升高，分子運動加劇，分子動能增加，內(nèi)能一定增加，故A正確；B．物體吸收熱量，溫度不一定升高，例如：晶體在熔化過程，吸熱溫度不變，故B錯誤；C．熱量是一個過程量，不能說含有多少熱量，物體溫度越高，內(nèi)能越大，故C錯誤；D．熱量是從溫度高的物體傳遞到溫度低的物體物體，而不是從內(nèi)能大的物體傳遞到內(nèi)能小的物體，內(nèi)能大的物體溫度不一定高，內(nèi)能小的溫度不一定低，故D錯誤。故選C。9．小寧在媽媽的指導(dǎo)下練習(xí)炒菜時，用天然氣將質(zhì)量為的菜油加熱，若使用的天然氣體積為且天然氣完全燃燒釋放出的熱量有被菜油吸收。[取，天然氣的熱值為]（1）天然氣完全燃燒放出的熱量為J；（2）菜油升高的溫度為?！敬鸢浮?00050【詳解】解：（1）[1]天然氣完全燃燒放出的熱量為（2）[2]菜油吸收的熱量為由知道，菜油升高的溫度為答：（1）天然氣完全燃燒放出的熱量為4000J；（2）菜油升高的溫度為50℃。10．如圖是某種晶體熔化時溫度隨時間變化圖，根據(jù)圖像的特征和信息可知它的熔點是，在第20分鐘物質(zhì)處于態(tài)；在熔化過程表現(xiàn)出的特征是；這種物質(zhì)固態(tài)時的比熱（選填“大于”“小于”或“等于”）液態(tài)時的比熱?！敬鸢浮?0℃固液共存繼續(xù)吸熱，溫度保持不變小于【詳解】[1]晶體熔化時吸收熱量，溫度保持不變，不變的溫度就是熔點，由圖像可知，物質(zhì)加熱到80℃時，溫度保持不變，即晶體的熔點是80℃。[2]由圖像可知，在第10~25min時間內(nèi)，是物質(zhì)的熔化過程，此過程物質(zhì)吸收熱量，溫度不變，所以第20min物質(zhì)處于熔化過程，即物體處于固液共存狀態(tài)。[3]物質(zhì)在熔化過程表現(xiàn)出的特征是，繼續(xù)吸熱，但溫度保持不變。[4]同一加熱設(shè)備，相同時間提供的熱量是相同的，即物質(zhì)每分鐘吸收的熱量相同，物質(zhì)固態(tài)時加熱0~5min，即加熱5min，溫度升高物質(zhì)液態(tài)時加熱25~30min，即加熱5min，溫度升高由公式可知，吸收相同熱量，升高溫度越多，物質(zhì)的比熱容越小，即該物質(zhì)固態(tài)時的比熱容小于液態(tài)時的比熱容?！炬溄悠谥小?1．關(guān)于溫度、熱量、內(nèi)能、比熱容，以下說法正確的是（）A．一塊的冰沒有內(nèi)能，它的分子不會運動B．一個物體吸收了熱量，它的溫度一定會升高C．物體的質(zhì)量越大，溫度越高，它的比熱容就越大D．一個物體溫度升高了，它的內(nèi)能一定增加【答案】D【詳解】A．在任何溫度下，分子都在不停地做無規(guī)則運動，物體都具有內(nèi)能，0°C的冰仍具有內(nèi)能，故A錯誤；B．一個物體吸收了熱量，它的溫度不一定會升高，如晶體熔化、液體沸騰時，都要吸收熱量，但溫度不變，故B錯誤；C．比熱容是物質(zhì)的特性，與物質(zhì)的種類和物態(tài)有關(guān)，與物體的質(zhì)量、溫度無關(guān)，故C錯誤；D．物體溫度升高時，分子的無規(guī)則運動速度也越快，內(nèi)能增加，故D正確。故選D。12．圖甲~丁為汽油機的四沖程示意圖，圖①②為實驗演示圖，則下列說法正確的是（）A．汽油機四沖程的工作過程為：丙→甲→丁→乙B．四沖程中依靠飛輪慣性帶動的沖程是甲、乙、丙C．甲、丁沖程實質(zhì)相同且均為機械能與內(nèi)能之間的相互轉(zhuǎn)化D．①演示實驗可模擬丁沖程，②演示實驗可模擬甲沖程【答案】C【詳解】A．甲圖中兩個氣門關(guān)閉，活塞向下運動，火花塞點火為做功沖程，乙圖中排氣門打開為排氣沖程，丙圖中進氣門打開為吸氣沖程，丁圖中兩個氣門關(guān)閉，活塞向上運動，為壓縮沖程，則汽油機的工作過程為：丙→丁→甲→乙，故A錯誤；B．獲得動力的是甲做功沖程，依靠慣性完成的是乙、丙和丁，故B錯誤；C．甲圖是做功沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，丁圖是壓縮沖程，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，實質(zhì)相同且均為機械能與內(nèi)能之間的相互轉(zhuǎn)化，故C正確；D．①水蒸氣推動瓶塞，即內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，可以模擬甲沖程。②中活塞的機械能轉(zhuǎn)化為空氣的內(nèi)能，可以模擬丁沖程，故D錯誤。故選C。13．一個四沖程熱機的飛輪轉(zhuǎn)速為，它完成了（）A．30個沖程，做了30次功 B．60個沖程，做了60次功C．120個沖程，做了30次功 D．60個沖程，做了15次功【答案】D【詳解】四沖程熱機的飛輪轉(zhuǎn)速為1800r/min，則該飛輪每秒鐘轉(zhuǎn)30圈，因為一個工作循環(huán)飛輪轉(zhuǎn)2圈，完成四個沖程，做功1次，所以飛輪轉(zhuǎn)30圈共完成60個沖程，做功15次，故D符合題意，ABC不符合題意。故選D。14．斜面是一種簡單機械，盤山公路近似處理為斜面。如圖所示，一輛小轎車在盤山公路上以的速度勻速行駛，車的質(zhì)量為6噸，汽車行駛時的功率恒定為，行駛30分鐘到達高為的山頂，求：（1）汽車行駛時的牽引力；（2）盤山公路的“機械”效率；（3）已知汽油熱值，汽油完全燃燒釋放的熱量轉(zhuǎn)化為汽車牽引力做功的效率為25%，求汽車從山腳到山頂需要消耗多少kg的汽油?（結(jié)果保留到小數(shù)點后一位）

【答案】（1）；（2）；（3）18.8kg【詳解】解：（1）輛小轎車在盤山公路上以的速度勻速行駛，汽車行駛時的功率恒定為，根據(jù)汽車行駛時的牽引力（2）行駛30分鐘到做的有用功為總功為盤山公路的“機械”效率（3）汽油完全燃燒釋放的熱量轉(zhuǎn)化為汽車牽引力做功的效率為汽車從山腳到山頂需要消耗的汽油質(zhì)量（1）汽車行駛時的牽引力為；（2）盤山公路的“機械”效率為；（3）汽車從山腳到山頂需要消耗18.8kg的汽油。15．如圖所示，用相同的加熱裝置對a、b、c三種物質(zhì)加熱，它們的溫度隨時間變化的圖像，其中a、c質(zhì)量相同。如果a、b是同種物質(zhì)，b的質(zhì)量a的質(zhì)量（填“<”、“>”或“=”），物質(zhì)a的比熱容物質(zhì)c的比熱容（填“<”、“>”或“=”）?！敬鸢浮?gt;<【詳解】[1]如果a、b是同種物質(zhì)，則它們的比熱容相同，由相同的初溫度升高到T2時，b用的時間長，說明b吸收的熱量多，由吸熱公式Q=cmΔt可知，b的質(zhì)量大于a的質(zhì)量。[2]由吸熱公式Q=cmΔt可知，物質(zhì)a和c的質(zhì)量相同，加熱相同的時間，吸收的熱量相同，而物質(zhì)c溫度變化小，則c的比熱容大，故物質(zhì)a的比熱容小于物質(zhì)c的比熱容?！酒谀┱骖}】16．下面一些常見物質(zhì)的比熱容J/（kg?℃）表中，分析歸納出結(jié)論，其中正確（）水4.2×103水銀0.14×103玻璃0.84×103鋼鐵0.46×103冰2.1×103酒精2.44×103木材2.4×103鋁0.88×103煤油2.1×103沙石0.92×103蓖麻油1.8×103干泥土0.84×103A．在陽光照射下，干泥土比濕泥土升溫慢 B．從節(jié)能角度考慮，燒開水用鐵壺比鋁壺好C．不同物質(zhì)的比熱容都不一樣 D．液態(tài)物質(zhì)的比熱容比固態(tài)物質(zhì)比熱容大【答案】B【詳解】A．干泥土的比熱容比濕泥土的比熱容小，在陽光照射下，吸收相同的熱量升溫較快，故A錯誤；B．質(zhì)量和初溫都相等的鐵和鋁，鐵的比熱容較小，吸收相同的熱量，鐵壺升溫較快，所以用質(zhì)量相等的鐵壺和鋁壺?zé)_水，從節(jié)能角度考慮，選用鐵壺較好，故B正確；C．從表中可知，冰和煤油的比熱容一樣，干泥土和玻璃的比熱容一樣，故C錯誤；D．從表中可知，水銀的比熱容比固態(tài)物質(zhì)小，水銀是液體，故D錯誤。故選B。17．上世紀(jì)人類制成了世界上第一盞用海浪發(fā)電的航標(biāo)燈，它的氣室示意圖如圖所示，其工作原理是利用海浪上下起伏的力量將空氣吸入氣室，壓縮后再推入工作室，然后推動渦輪機帶動發(fā)電機發(fā)電，那么（）A．當(dāng)海水下降時，閥門K1關(guān)閉，閥門K2開啟B．當(dāng)海水上升時，閥門K1關(guān)閉，閥門K2開啟C．當(dāng)海水下降時，類似于汽油機的做功沖程D．當(dāng)海水上升時，類似于汽油機的做功沖程【答案】A【詳解】AC．當(dāng)海水下降時，活塞向下運動，此時閥門K1關(guān)閉，閥門K2開啟，類似于汽油機的吸氣沖程，故A符合題意，C不符合題意；BD．當(dāng)海水上升時，活塞向上運動，此時閥門K1開啟，閥門K2關(guān)閉，類似于汽油機的壓縮沖程，故BD不符合題意。故選A。18．室溫為10℃時，小金利用如圖所示裝置驗證“外界對物體做功，可以使物體的內(nèi)能增加”。小金用平均為50牛的力將活塞壓下12厘米，發(fā)現(xiàn)底部浸有0.001千克乙醚的棉花并沒有出現(xiàn)燃燒現(xiàn)象。（乙醚的比熱容約為1.8×103J/kg·℃，著火點為160℃）（1）小金的實驗沒有成功，請幫助他分析原因。（2）小金對活塞做功多少焦？（3）0.001千克乙醚溫度從10℃升高到著火點至少需要吸收多少熱量？【答案】（1）推活塞的力太小，推動的距離太短，推動的速度太慢，乙醚汽化，氧氣含量太低；空氣和筒壁發(fā)生熱傳遞；（2）6J；（3）270J【詳解】解：（1）根據(jù)可燃物燃燒的條件：溫度達到可燃物的著火點以及助燃劑。可知推活塞的力太小，推動的距離太短，推動的速度太慢；乙醚汽化，氧氣含量太低；空氣和筒壁發(fā)生熱傳遞等原因會導(dǎo)致棉花沒有燃燒。（其它合理均可）（2）小金對活塞做功W=F×s=50N×0.12m=6J（3）乙醚吸收熱量=1.8×103J/kg·℃×0.001kg×（160℃10℃）=270J答：（1）推活塞的力太小，推動的距離太短，推動的速度太慢；乙醚汽化，氧氣含量太低；空氣和筒壁發(fā)生熱傳遞；（2）小金對活塞做功6J；（3）0.001千克乙醚溫度從10℃升高到著火點至少需要吸收270J的熱量。19．小科家使用的是瓶裝液化氣，每瓶中裝入的液化氣質(zhì)量為21kg。已知液化氣的熱值q=5×107J/kg，水的比熱容c水=4.2×103J/(kg·℃）。求：（1）整瓶液化氣完全燃燒放出的熱量是多少？（2）若整瓶液化氣完全燃燒釋放熱量的60%被利用，那么散失的熱量是多少？（3）若將上述散失的