第十三章 内能 单元练习
一、选择题
1．如图所示是小明在家做的蛋炒饭。关于其中所涉及的物理知识，下列说法正确的是（ ）
A．蛋炒饭主要是通过热传递的方式增加内能
B．蛋炒饭香味扑鼻，说明分子不会发生运动
C．刚炒熟的蛋炒饭冒“白气”，是因为它含有的热量多
D．炒熟的蛋炒饭放置一段时间后，内能增大，温度升高
2．“绿水青山就是金山银山”。为了改善城市环境，许多城市大力开发湿地公园，修建人工湖来调节气温，这主要是利用水的（ ）
A．密度较大 B．沸点较高 C．比热容大 D．流动性好
3．小明在“探究冰熔化时温度变化的规律”实验中根据获得的实验数据绘制出冰熔化时温度随时间变化的关系图像（如图所示）。已知相同时间内冰和水吸收的热量相同。下列说法中正确的是（ ）
A．在AB段发生了熔化过程
B．在BC段，物质的内能不变
C．物质在AB段吸收的热量比在CD段吸收的热量多
D．冰的比热容要小于水的比热容
4．某小组用相同的实验装置比较水和食用油吸热情况，利用实验数据绘制的水和食用油的温度—时间图像，下列说法正确的是（ ）
A．实验中应取初温和体积相等的水和食用油进行实验
B．根据图中信息可以判断a物质是食用油
C．相同时间b比a吸收的热量多
D．b比a的吸热能力弱
5．如图所示是铍原子（元素符号为Be）的结构示意图。从空间尺度的角度判断，以下微观粒子中尺度最大的是（ ）
A．中子 B．原子 C．电子 D．原子核
6．炎炎夏日，小梅来到美丽的海滨城市日照。她发现，在这里白天的风常常从海面吹向陆地，而在夜晚风却从陆地吹向海面，如图是陆地和海面之间空气流动情况的示意图。形成这一现象的主要原因是（ ）
A．陆地上的砂石的温度总是高于海水的温度
B．陆地上的砂石的内能总是小于海水的内能
C．陆地上的砂石的比热容小于的海水比热容
D．陆地上的砂石吸收的热量少于海水的吸收的热量
7．如图甲所示，用酒精灯加热烧瓶中的水直至沸腾。撤去酒精灯，用橡胶塞塞紧瓶口，将烧瓶倒置，向瓶底浇冷水，观察到瓶中的水再次沸腾，如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．水沸腾时，瓶口出现的“白气”是汽化形成的
B．水沸腾过程中，吸收热量，温度升高
C．用酒精灯加热水，是通过做功的方式改变水的内能
D．水再次沸腾，说明水的沸点与水面上方的气压有关
8．“自嗨锅”是一种使用化学方法加热的快餐，很受年轻人喜爱。使用时只要将饭盒下面放入含有生石灰的发热包，再倒入适量的清水，饭盒中的饭菜便可以自动被加热。关于这种自热食品，下列说法正确的是（ ）
A．生石灰和水反应会吸收热量
B．饭菜的内能增加是通过做功的方式来实现的
C．盒内的小水珠是水蒸气汽化形成的
D．饭盒中的水沸腾后继续加热，水的温度不再改变
二、填空题
9．人们常用热水袋取暖，这是用 的方式改变物体的内能；热水袋里装水是因为水具有较大的 。
10．照镜子时我们看到的“镜子中的自己” （选填“能”或“不能”）用光屏承接；花瓶内插入鲜花，很快整个屋内都能闻到花香，这是分子的 现象。
11．同种物质组成的甲、乙两物体，已知它们的质量之比为1∶2，甲的温度升高了50℃，乙的温度从20℃升高到60℃，那么两物体吸收的热量之比为 。
12．走在长春烧烤一条街上，闻到扑鼻的香味，这是 现象。烤肉串时，肉串内能增加，这是通过 的方式来改变物体的内能。吃喝玩乐中要善于用物理知识来解释身边的现象。
13．如图，是我国古代的一种取暖用具——黑漆描金手炉。在手炉中装满热水后抱在怀中，便可取暖，这是利用了 的方式改变内能，手炉中装热水，是利用了水的 较大。
14．如图是2022年3月24日天宫课堂第二课中播放的太空实验视频截图，图中的固态金属球悬浮在空中，用激光加热器给它加热，使之变成液态，之后又冷却成固态。此过程中金属球先后经历了 和 两种物态变化，在第一种物态变化过程中，金属球 热量，内能 ，是通过 方式改变内能的，整个过程中金属球的质量将 。
15．2024年5月8日10时12分，嫦娥六号探测器成功实施近月制动，顺利进入环月轨道飞行，于6月2日在月背着陆并采样，如图示，探测器在环月轨道飞行时，以月球为参照物，探测器是 的；探测器实现近月制动减速后，动能将 （变大/变小/不变）；月球背面实测夜间最低温度可达，白天最高温度为127℃，这是因为其表面没有 起到的保温作用，同时土壤的比热容较 。
16．用8N的水平拉力拉着质量为2kg的物块在水平地面上运动，如图为物块运动的s﹣t图像，则物块运动的速度为 m/s，在10s内克服摩擦力所做的功为 J，若其中50%转化为物块的内能，可使物块温度升高 ℃。[物块的比热容为0.8×103J/（kg ℃）]。
三、实验探究题
17．在探究水沸腾时温度变化特点的实验中，a、b两组同学在同一间教室里，分别用如图甲所示的相同装置进行实验，当水温达到90℃时，每隔0.5min记录一次温度，并根据实验数据分别绘制了如图丙所示的图像。
（1）在实验中，用适量的热水的目的是 ；
（2）实验中某次温度计的示数如图乙所示，温度计的示数为 ℃；
（3）沸腾是一种剧烈的 （填物态变化名称）现象，水在沸腾的过程中，不断吸热，温度 ；
（4）小题同学想提高水的沸点，换用了火力更大的酒精灯加热，这种做法是否可行 ；
（5）分析图丙中的图像可知，若a组同学烧杯中水的质量为100g，b组同学烧杯中水的质量为250g，t1为2min， 则t2为 min。
四、计算题
18．质量相等的 和 两固体， 它们的初温均为 。把 和 同时放入盛有沸水的大锅炉内后， 它们分别以 和 的吸热速度吸收热量。已知 和 的比热分别为 和 ， 且在吸热过程中， 和 两个物体均未发生物态变化，求 后：
（1） 物体的温度和它每克吸收的热量；
（2） 物体的温度和它每克吸收的热量。
19．某金属球在炉火中加热到108℃，然后迅速投入到100g、初温为45℃的某种液体中，达到热平衡后金属球的温度为48℃。已知金属球的比热容为0.42×103J/（kg ℃），不计热损失。此过程中，金属球放出的热量为1.26×103J。
液体 煤油 酒精 水
比热容 2.1×103J/（kg ℃） 2.4×103J/（kg ℃） 4.2×103J/（kg ℃）
（1）求金属球的质量是多少g；
（2）计算出该液体的比热容，并根据表中的数据确定该液体的种类；
（3）若该液体再吸收2.52×104J的热量，求该液体的末温（1个标准大气压下）。
20． 餐桌上使用固体酒精炉加热食物，比液体酒精炉更安全。已知这款固体酒精炉的热效率是35%，固体酒精的热值为2.0×107J/kg，水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)。在一个标准大气压下，锅中装1kg温度为26℃的水，炉内放入0.05kg固体酒精完全燃烧后，求：
（1）固体酒精放出的热量；
（2）水吸收的热量；
（3）锅中水的最高温度。
答案
1．A
2．C
3．D
4．D
5．B
6．C
7．D
8．D
9．热传递；比热容
10．不能；扩散
11．5∶8
12．扩散；热传递
13．热传递；比热容
14．熔化；凝固；吸收；增大；热传递；不变
15．运动；变小；大气层；小
16．0.5；40；0.0125
17．缩短实验时间；96；汽化；不变；不可行；5
18．（1）由题可知每千克的 固体每秒吸收的热量分别为 ， 设 两固体质量为 后 两固体的温度分别升高了 和
对 固体，有 ， 解得 ， 因此 固体最终温度为 ， 仍在吸热， 它每克吸收的热量为
（2）对 固体，有 ， 解得 ， 由于水的沸点为 固体最终温度为 。当 固体温度升高至 时， 固体温度不再升高。 固体吸收的实际热量为 ， 每千克吸收的热量为 ，则每克吸收的热量为
19．（1）50；（2）4.2×103J/（kg ℃），水；（3）100℃
20．（1）解：固体酒精的质量已知，其热值已知，则固体酒精完全燃烧后放出的热量为Q放=m酒精q酒精=0.05kg×2.0×107J/kg=1.0×106J
答：固体酒精放出的热量为1.0×106J；
（2）解：酒精炉的热效率已知，则水吸收的热量为Q吸=ηQ放=35%×1.0×106J=3.5×105J
答：水吸收的热量为3.5×105J；
（3）解：由公式Q吸=cmΔt
可知，水理论上升高的温度为
由已知条件知水的初始温度是26℃，水的最终温度为t终=t初+Δt=26℃+83.3℃=109.3℃>100℃
说明在一个标准大气压下水吸收的热量足够使水沸腾，而水沸腾后水温保持在沸点不变，所以锅中水的最高温度为100℃。
答：锅中水的最高温度为100℃
