13.2内能 练习
一、填空题
1．物体内所有分子由于热运动所具有的动能，以及分子之间 的总和叫做物体的内能。一个物体内能增加，其温度 （填“一定”或“不一定”）升高。
2．如图所示，一质量为2kg的橡胶球从高1m，长5m的粗糙斜面上由静止滚下，重力对小球做功 J，小球的内能 （填“增大”或“减小”）（g取10N/kg）。
3．某学校的美食节活动中，小张同学将冰冻食材放入清水中解冻，经过足够长的时间，食材和清水一定相同的物理量是 （选填“温度’、“内能”或“热量”）。在热传递的过程中，传递能量的多少叫做 。
4．我们常吃的月饼是在烤箱里“烤”的，但根据南宋《武林旧事》记载，最早的月饼出自笼屉，用蒸笼“蒸”月饼时，月饼的内能 （选填“增大”“减小”或“不变”），这是通过 方式改变了月饼的内能的。
5．关于分子动理论，谚语“有麝自来香，不必迎风扬”表明 ；热可擦笔在改错时，用橡皮头反复摩擦字迹使其升温，即可擦除。此过程中笔迹的内能是通过 的方式来改变。
6．“烧火做饭”是通过 方法改变物体的内能的，“摩擦生热”是通过 方法改变物体的内能的。
7．吃烤肉时要小心烫嘴，这是因为刚烤好的肉 （选填“内能大”“温度高”或“热量多”）。为防蚊子叮咬，明明购买了一款防蚊手环，撕开包装袋需要一定的力气，这说明分子间有 。
二、单选题
8．下列说法中，错误的说法是（ ）
A．一个物体的温度升高，它的内能增加
B．内能是物体中大量的做无规则运动的分子具有的能
C．做功和热传递对改变物体的内能是等效的
D．物体内能增大，一定吸收了热量
9．关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A．物体吸收热量，温度一定升高
B．物体温度不变，内能一定不变
C．内能大的物体比内能小的物体温度高
D．存在温度差的两个物体相接触会发生热传递
10．下列四幅图所示场景中，改变物体内能的方式与其他三个不同的是（ ）
A．搓手取暖 B．棉袄晒暖和
C．钻木取火 D．反复弯折铁丝
11．下列实例中，属于内能转化为机械能的是（ ）
A．蒸汽顶起壶盖 B．内燃机的压缩冲程
C．弯折铁丝发烫 D．压缩点燃棉花
三、多选题
12．如图所示，小明和爸爸为妈妈的生日做了一桌美食，下列说法正确的是（ ）
A．冰冻食物在解冻过程中内能增大
B．锅煲汤是通过热传递的方式增大内能
C．刚出蒸锅的鱼入嘴时很烫，是因为它含有的热量很高
D．食物香气四溢是因为分子之间存在引力
13．沈阳是全国最大的鸡架消耗中心，拥有超过750家鸡架相关企业，沈阳也因此被称为“鸡架之城”。下列说法不正确的是（ ）
A．吃“鸡架”的时候配一杯“冰水”，“冰水”没有内能
B．刚出锅的“鸡架”很烫手是因为含有的热量多
C．想让“鸡架”的内能增大，一定要吸收热量
D．“冰水”吸收热量，温度不一定升高
四、简答题
14．飞向寰宇再叩苍穹。2024年4月25日，神舟十八号载人飞船成功发射。火箭点火后，向下快速喷出气体，推动火箭加速上升，如图所示。请回答下列问题：
(1)火箭点火后，向下快速喷出气体，推动火箭加速上升，这里用到的力学原理是什么；
(2)火箭加速上升过程中其头部表面温度将会急剧升高，请你用所学物理知识解释其原因。
五、计算题
15．吃早饭时，妈妈用天然气灶给小梦加热250mL的牛奶，使这些牛奶的温度由12℃升高到42℃，他家的天然气灶的效率为60%。[该牛奶的密度为1×103kg/m3、比热容为2.4×103J/（kg ℃），天然气的热值为3.8×107J/m3]。求：
（1）这些牛奶吸收的热量；
（2）加热这些牛奶需要多少m3的天然气？
16．在我国实施西气东输的工程中，西部地区丰富的天然气被输送到东中部地区，在我市农村的一部分家庭也用到了天然气。某家庭用天然气灶烧水时，将2kg的水从20℃加热到沸腾，若此天然气灶的效率为64%。c水＝4.2×103J/（kg·℃）q天热气＝4.2×107J/m3（气压为标准大气压）。试求：
（1）水吸收的热量是多少焦耳？
（2）所用天然气完全燃烧释放的热量是多少焦耳？
（3）所用天然气的体积是多少升？
六、实验题
17．如图所示是探究“水的沸腾”的实验装置。
(1)在组装器材时，应按照 （选填“自下而上”或“自上而下”）顺序进行；
(2)小明按照老师要求在烧杯中注入适量的水，用酒精灯加热，直到水烧开。在水沸腾前观察到的是图乙中的 （选填“a”或“b”）图；有一组同学安装好实验器材后，在烧杯中倒入热水，目的是 ；
A．缩短加热时间 B．减少热量散失 C．提高水的沸点
(3)另外两组同学选用相同的实验装置完成实验，他们分别绘制的温度随时间变化的图像如图丙中a、所示，由图像可以判断水的沸点为 ℃。由此可知当地的大气压 （选填“大于”“小于”或“等于”）一个标准大气压；
(4)如果操作均无问题及实验器材都相同，两个小组得到图丙、两种不同图像的原因可能是水的 （选填“初温”或“质量”）不同；水在沸腾过程中内能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）
18．小明和小华用如图甲所示的实验装置探究水沸腾时温度变化的特点。
(1)在加热过程中，水中气泡出现如图乙所示的两种情形，其中图 （选填“A”或“B”）表示水在沸腾；
(2)水沸腾肘，水持续吸热，温度 ；内能 （均选填“升高”“不变”“降低”）；
(3)实验操作正确，两名同学根据实验数据分别绘制了水的温度随时间变化的图像，如图丙所示。两名同学所绘图像不同的原因是水的 不同。
19．如下图所示，先将少许易燃的硝化棉放入透明的有机玻璃筒内，用活塞将筒口密封住，然后将活塞迅速压下，当活塞压至接近底部时，发现硝化棉起火燃烧。
(1)实验中，根据 现象，可知筒内空气分子的热运动 （填“减慢”或“加快”），这是通过 的方式改变筒内空气的内能；
(2)当活塞向下压一段距离后，手上会感到需用的力越来越大，这表明分子间存在着相互的 力（填“引”或“斥”）。
参考答案
题号 8 9 10 11 12 13
答案 D D B A AB ABC
1． 势能 不一定
【详解】[1]物体内所有分子由于热运动而具有的分子动能，以及分子之间分子势能的总和。
[2]物体的内能与温度有关，同一物体温度升高时，内能一定增大；物体内能增大，温度不一定升高（如晶体熔化过程，吸热内能增大，温度不变）。
2． 20 增大
【详解】[1] 重力对小球做功
[2] 斜面粗糙，小球下滑过程中需要克服摩擦力做功，机械能转化为内能，故小球的内能增大。
3． 温度 热量
【详解】[1]冰冻食材放入清水中，食材温度低于水的温度，食材从水中吸收热量，食材温度升高，水的温度降低，经过足够长的时间，食材和水达到相同的温度，此时食材和水具有相同的温度。
[2]在热传递过程中，传递的能量的多少叫做热量，热量的单位是焦耳。
4． 增大 热传递
【详解】[1][2]用蒸笼“蒸”月饼时，月饼吸收热量，月饼的内能增大，这是通过热传递的方式改变了月饼的内能。
5． 分子在不停地做无规则运动 做功
【详解】[1]谚语“有麝自来香，不必迎风扬”是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。
[2]改错时，通过橡皮头反复摩擦字迹，克服摩擦做功，使其升温，说明此过程中笔迹的内能是通过做功的方式来改变的。
6． 热传递 做功
【详解】[1][2]改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程；做功过程是能量的转化过程，即机械能与内能之间相互转化。“烧火做饭”时，饭吸收热量，是热传递改变物体的内能；“摩擦生热”的过程中消耗机械能，产生内能，故属于能量的转化，故是做功改变物体内能。
7． 温度高 引力
【详解】[1]吃烤肉时要小心烫嘴，因为刚烤好的肉的温度比嘴的温度高很多，有大量的热量从肉传递到嘴。
[2]分子间存在相互作用的引力和斥力，包装袋很难撕开，说明分子间存在引力。
8．D
【详解】A．一个物体的温度升高，它的内能增加，但内能增大，温度不一定会升高，故A正确，不符合题意；
B．内能是物体中大量的做无规则运动的分子具有的能，包括动能和分子势能，故B正确，不符合题意；
C．改变物体内能的方式有两种，做功和热传递，这两种方式是等效的，故C正确，不符合题意；
D．物体内能增大，不一定是吸收了热量，可能是外界对物体做功，故D错误，符合题意。
故选D。
9．D
【详解】A．物体吸收热量，温度不一定升高，如晶体熔化过程中吸收热量，温度不变，故A错误；
B．物体的内能与物体质量、温度、状态、种类有关，物体温度不变，内能可能改变，故B错误；
C．物体的内能与物体质量、温度、状态、种类有关，内能大的物体的温度不一定比内能小的物体温度高，故C错误；
D．热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体，存在温度差的两个物体相接触会发生热传递，故D正确。
故选D。
10．B
【详解】改变物体内能的方式有做功和热传递。搓手取暖、钻木取火、反复弯折铁丝都属于做功改变内能，只有棉袄晒暖和属于热传递改变内能，因此B与ACD改变物体内能的方式不同，故B符合题意；ACD不符合题意。
故选B。
11．A
【详解】A．蒸汽顶起壶盖，水蒸气对壶盖做功，将内能转化为机械能，故A符合题意；
B．内燃机的压缩冲程将机械能转化为内能，故B不符合题意；
C．弯折铁丝发烫，克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，故C不符合题意；
D．压缩点燃棉花，活塞对桶内气体做功，将机械能转化为内能，故D不符合题意。
故选A。
12．AB
【详解】A．冰冻食物在解冻过程中从外界吸收热量，内能增大，故A正确；
B．锅煲汤时，汤从外界吸收热量，是通过热传递的方式增大内能，故B正确；
C．刚出蒸锅的鱼入嘴时很烫，是因为它的温度很高，热量是过程量，不能用含有来描述，故C错误；
D．食物香气四溢是扩散现象，是因为分子在不停地做无规则热运动，故D错误。
故选AB。
13．ABC
【详解】A．一切物体都有内能，“鸡架”和“冰水”无论温度的高低，都有内能，故A错误，符合题意；
B．热量是一个过程量，不能说含有热量的多少，故B错误，符合题意；
C．物体内能增加，可能是通过外界对物体做功，也可能是从外界吸收热量导致的，故C错误，符合题意；
D．物体吸收热量，温度不一定升高，如晶体冰熔化时，吸热但温度不变，故D正确，不符合题意。
故选ABC。
14．(1)力的作用是相互的
(2)火箭上升过程中与空气摩擦，一部分机械能转化为内能，使火箭头部表面温度急剧升高
【详解】（1）火箭点火后向下喷出气体的过程中，会对气体施加一个向下的力，而由力的作用的相互性可知，气体同时也会对火箭施加一个向上的作用力，从而推动火箭加速上升。
（2）火箭上升过程中速度非常快，与空气产生剧烈摩擦，克服摩擦做功，一部分机械能转化为内能，使火箭头部表面内能增大，温度升高。
15．（1）1.8×104J；（2）7.9×10﹣4m3
【详解】解：（1）由题意可知，牛奶的体积为
V=250mL=2.5×10﹣4m3
故可得牛奶的质量为
故牛奶升温时吸收的热量为
（2）由题意可知，天然气灶的效率为60%，故完全燃烧天然气放出的热量为
由Q放=Vq可得需要天然气的体积为
答：（1）这些牛奶吸收的热量为1.8×104J；
（2）加热这些牛奶约需要7.9×10﹣4m3的天然气。
16．（1）6.72×105J；（2）1.05×106J；（3）25升
【详解】解：（1）在1个标准大气压下，水沸腾的温度为100℃，即水的末温为100℃，故水吸收的热量为
（2）由题意可知，天然气灶的效率为
故所用天然气完全燃烧放出的热量为
（3）由Q放＝Vq可得，所用天然气的体积为
答：（1）水吸收的热量为6.72×105J；
（2）所用天然气完全燃烧放出的热量为1.05×106J；
（3）所用天然气的体积为25升。
17．(1)自下而上
(2) b A
(3) 97 小于
(4) 质量 增大
【详解】（1）酒精灯需用外焰加热，所以要放好酒精灯，再固定铁圈的高度，安装实验器材应按照自下而上顺序进行。
（2）[1]水沸腾之前，水下层的温度高于上层的水温，气泡上升过程中，气泡中的水蒸气遇冷液化成水，气泡变小，b符合水沸腾之前的现象；水沸腾时，整个容器中水温相同，水内部不停地汽化，产生大量的水蒸气进入气泡，气泡变大，a符合水沸腾时的现象；则在水沸腾前观察到的是图乙中的b。
[2]为了节约实验时间，采取的措施有提高水的初温，减少水的质量等都是可以的，所以，在烧杯中倒入热水，目的是缩短加热时间。故A符合题意，BC不符合题意。
故选A。
（3）[1]由图像丙可知，在97℃时，继续加热，温度不再随时间增加而上升，所以分析图像可知：水的沸点是97℃。
[2]水的沸点与大气压有关，大气压越高水的沸点越高，一个标准大气压下水的沸点是100℃，而实验中水的沸点是97℃，小于100℃，所以，由此可知当地的大气压低于标准大气压。
（4）[1]由图像丙可知，、两实验初温相同，在相同装置同样加热的情况下，b的升温较慢，其原因应该是b实验所用水的质量多于a实验所用水的质量缘故，即原因可能是水的质量不同。
[2]水在沸腾过程中，持续吸热，虽然温度不变，分子动能不变，但是水由液态变为气态，分子势能增大，则水的内能增大。
18．(1)A
(2) 不变 升高
(3)质量
【详解】（1）沸腾前，上方水温低，气泡上升时，内部的气体和少量水蒸气遇冷液化，因而体积变小，气泡变小；沸腾时，水大量汽化，水蒸气不断进入气泡，且上升过程中水压变小，所以气泡变大。故图A表示水在沸腾。
（2）[1] 水沸腾时特征是持续吸热，温度保持不变。
[2]内能改变的方式有两种：做功和热传递，水沸腾时持续吸热，因此是通过热传递的方式提高水的内能。
（3） 由图丙可知，小明和小华实验所用的水初温均为90℃，但加热至沸腾的用时不同，则可能是因为水的质量不同，质量越多的液体达到沸点所需要吸收的热量越多，即加热的时间越长。
19．(1) 硝化棉起火燃烧 加快 做功
(2)斥
【详解】（1）[1][2][3]将活塞迅速压下，当活塞压至接近底部时，发现硝化棉起火燃烧；硝化棉起火燃烧，说明分子的热运动加快；在下压活塞时，活塞压缩筒内空气做功，机械能转化为内能，筒内空气的内能增大，说明用做功的方式能改变物体的内能。
（2）分子间存在引力和斥力。当活塞压下时，空气分子间的距离减小，同时我们感觉到越往下压缩越费力，这是由于筒内空气分子间斥力增大的缘故。
