12.1认识内能一、选择题(每题5分，共40分)1．下列关于物体内能的说法中，错误的是()A．一切物体都有内能B．一定质量的物体，温度越高，它具有的内能越大C．物体具有的内能越大，它具有的热量就越多D．物体内能增大，温度不一定升高2．如图G－2－1所示，把一个金属管固定在桌子上，里面放一些酒精，用塞子塞紧，拿一根绳子在管外绕几圈并迅速地来回拉绳子，塞子会飞出去．对此现象下列分析正确的是()图G－2－1A．酒精蒸气将塞子冲出去时，内能增大B．酒精增加的内能比绳子克服摩擦所做的功小C．附近的人们闻到酒精气味，说明分子间存在斥力D．金属管内能增加是通过热传递进行的3．用铝壶在天然气灶上烧水的过程中()A．水的温度越高，水分子运动越剧烈B．是通过做功的方式改变水的内能C．铝的比热容比水小，铝的吸热能力比水强D．天然气燃烧越充分，热值越大4．下列事例中不是利用水的比热容大这一特性的是()A．在河流上建水电站，用水发电B．汽车发动机用循环水冷却C．让流动的热水流过散热器取暖D．晚上向秧苗田里放水，以防冻坏秧苗5．质量和初温都相同的水和铜块，分别吸收相同的热量后将铜块投入水中(c水＞c铜，不计热损失)则()A．水的温度升高，铜块的温度降低，且水升高的温度和铜块降低的温度相同B．水的温度降低，铜块的温度升高，且水降低的温度和铜块升高的温度相同C．水的温度升高，铜块的温度降低，且水增加的内能和铜块减少的内能相同D．水的温度降低，铜块的温度升高，且水减少的内能和铜块增加的内能相同图G－2－26\n6．如图G－2－2所示是李老师自己制作的实验道具．他在塑料瓶的侧壁上钻了一个孔，然后把电火花发生器紧紧塞进孔中．做实验时，他从瓶口洒入煤油并在瓶口盖上一个纸盖，然后按动电火花发生器的按钮，瓶内的煤油燃烧后，会发现纸盖飞了出去．下列关于此次实验的分析正确的是()A．煤油不完全燃烧时热值变小B．纸盖飞出后，瓶内的能量没有发生变化C．若电火花发生器与塑料瓶之间有很大的空隙，纸盖也一定会飞出去D．纸盖能飞出去是因为煤油燃烧做功所致7．冷水的质量为m，温度为t1，吸收一定的热量后，温度升高到t；另有质量为2m的热水，放出同样多的热量后，温度也降到t，那么热水原来的温度为()A.B.C.D.8．两个相同的烧杯里分别盛有质量和初温均相同的A、B两种液体，用两个相同的酒精灯火焰分别对这两个烧杯同时进行加热(液体均未沸腾)，液体的温度随加热时间变化的图像如图G－2－3所示，下列说法正确的是()图G－2－3A．A液体的比热容是B液体的两倍B．B液体的比热容是A液体的两倍C．10min末A液体比B液体吸收的热量多D．20min末B液体比A液体温度高二、填空题(每空3分，共33分)9．美食给人生活带来了变化，夏天人们一边品尝“油焖大虾”，一边喝着免费啤酒，十分惬意．一个热气腾腾的“油焖大虾”放入口中，舌尖上除了感觉到美味外，舌尖的温度也升高了，舌尖的内能增大，这是通过__________改变了舌尖的内能．当打开易拉罐拉环时，会听到“嘭”的一声，这一过程是________能转化为________能．10．小李同学在操场上练习爬杆．当他从杆的顶端滑下时，握杆的手感到很烫，手的内能________(选填“减少”或“增加”)，这是通过________的方法使手的内能发生改变的．11．水稻是喜温植物，春季育秧时，农民通常在傍晚向秧田灌水，早晨再将水放出，以防霜冻，这是因为水的__________较大．当气温降低时，水能放出较多的热量，若某秧田中水的温度降低了2℃，放出了3.36×107J的热量，则该秧田内的水的质量为________kg.[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]12．用稳定的加热设备给一种晶体持续均匀地加热一段时间，根据测量结果绘出了如图G－2－4所示的温度－时间图像．可以发现，如果升高相同的温度，该物质在AB段时吸收的热量________(选填“大于”或“小于”)在CD段时吸收的热量．6\n图G－2－413．某物理小组的同学，用煤炉给10kg的水均匀加热，同时绘制了如图G－2－5所示的加热过程中水温随时间变化的图线，若在6min内完全燃烧了0.2kg的煤，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，煤的热值为3×107J/kg.煤完全燃烧产生的热量为________J；在烧水过程中，________(选填“0～2min”“2～4min”或“4～6min”)热效率最高，其值为________．图G－2－5三、实验探究题(15分)14．小明和小华一起进行了“不同物质吸热升温的现象”和“不同燃料燃烧的放热能力”两项探究，他们设计的两组实验装置如图G－2－6所示．图G－2－6(1)探究“不同燃料燃烧的放热能力”时应选用________(选填“甲”或“乙”)组器材．(2)甲组实验是通过____________来比较不同物质吸收热量的多少，乙组是通过______________来比较不同燃料放出热量的多少．(3)小明通过乙组实验中酒精燃烧结束后水温的变化，根据测量所得数据，利用公式________计算出水吸收的热量，进而计算出酒精的热值．小华认为该方法不合理，理由是________________________________________．四、计算题(12分)15．某团队在海拔3000多米的高山上野营时，使用铁锅烧水，他们发现把体积为2L的水从10℃加热到85℃时，共消耗了5kg的干木柴，已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，干木柴的热值为1.2×107J/kg.求：(1)干木柴完全燃烧放出的热量．(2)水吸收的热量．(3)铁锅烧水的效率．6\n(4)他们也发现在高山上用铁锅煮马铃薯时，尽管锅里的水哗哗地沸腾了很长时间，马铃薯还是煮不软，为什么？6\n详解详析1．C2.B3.A4.A5．C[解析]质量和初温都相同的水和铜块，当它们吸收相同的热量后，由Q＝cmΔt可知，比热容越大，升高的温度越小；由于水的比热容大，所以水升高的温度小，由于初温相同，所以水的末温低．根据热传递的条件，所以质量和初温都相同的水和铜块，当它们吸收相同的热量后，再将铜块投入水中，热量由高温的铜块传给低温的水．故铜块内能变小，水的内能增大，因不计热损失，则水增加的内能和铜块减少的内能相同．故C正确，A、B、D错误．6．D[解析]热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料是否充分燃烧无关，故A错误．纸盖飞出后瓶内气体的内能减小，温度降低，故B错误．若电火花发生器与塑料瓶之间有很大的空隙，燃烧产生的高温气体，从空隙跑出，内能减小，没有足够多的内能转化为机械能，纸盖可能不会飞出去，故C错误．纸盖能飞出去是因为煤油燃烧放出热量，使瓶内气体内能增加，气体膨胀对纸盖做功，纸盖飞出，故D正确．7．C[解析]水的比热容是一定的，根据Q＝cmΔt可知，cm(t－t1)＝c×2m×(t0－t)，解得t0＝.8．[全品导学号：93862037]B[解析]由图可以看出，当升高相同温度时，B加热时间是A加热时间的2倍，则B吸收热量是A吸收热量的2倍，由热量的计算公式Q＝cmΔt可知，A和B的质量相等、升高温度相同，则B的比热容是A的2倍，故B选项正确，A选项错误．相同的加热方式，相同的时间内吸收的热量相等，故C选项错误.20min末B液体的温度为80℃，A液体温度高于80℃，故D选项错误．9．热传递内机械[解析]一个热气腾腾的“油焖大虾”放入口中，除舌尖上感觉到美味外，舌尖的温度也升高了，舌尖的内能增大，这是通过热传递的方式改变了舌尖的内能．当打开易拉罐拉环时，会听到“嘭”的一声，这是易拉罐内的气体膨胀对外做功，内能转化为机械能．10．增加做功11．比热容4000[解析]水稻是喜温植物，春季育秧时，通常傍晚向秧田灌水，早晨将水放出，以防霜冻，这是因为水的比热容较大，当气温降低时，根据Q放＝cmΔt可知，放出相同的热量时，水的温度降低得少．根据Q放＝cm(t－t0)得：m＝＝＝4000kg.12．小于13．[全品导学号：93862038]6×1060～2min63%[解析](1)煤完全燃烧产生的热量：Q放＝q煤m1＝3×107J/kg×0.2kg＝6×106J.(2)由图可知，0～2min内水温升高最多，即热效率最高．在0～2min内煤完全燃烧产生的热量：Q放1＝Q放×＝2×106J；在0～2min时间内水吸收的热量：Q吸1＝c水m水(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×10kg×(50℃－20℃)＝1.26×106J；煤炉烧水时的热效率：η＝×100%＝×100%＝63%.14．(1)乙(2)加热时间水温的变化量(3)Q吸＝cm(t－t0)(或Q吸＝cmΔt6\n)酒精燃烧释放的热量不可能被水完全吸收(存在热损失)(或酒精不可能完全燃烧)[解析](1)研究不同燃料燃烧的放热能力应选用不同的燃料，因此选乙组器材．(2)甲组实验是通过加热时间的长短来反映物质吸收热量的多少；乙组是通过水温升高的度数(或水温的变化)来反映燃料放出热量的多少．(3)根据测量所得数据，利用公式Q吸＝cmΔt计算出水吸收的热量；该方法的不合理之处是：在加热过程中，酒精燃烧释放的热量不可能被水完全吸收，酒精也不可能完全燃烧．15．(1)干木柴完全燃烧放出的热量：Q放＝qm1＝1.2×107J/kg×5kg＝6×107J.(2)由ρ＝可得水的质量：m2＝ρV＝1.0×103kg/m3×2×10－3m3＝2kg，水吸收的热量：Q吸＝c水m2(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(85℃－10℃)＝6.3×105J.(3)η＝×100%＝×100%＝1.05%.(4)水沸腾了很长时间，马铃薯还是煮不软，这是因为海拔高度越高，气压越低，水的沸点越低，所以不易把马铃薯煮软．6