35物体的内能（分层作业）九年级科学上册（浙教版）

3.5物体的内能（分层作业）【基础达标】1．如图2023年5月30日，长征二号F遥十六运载火箭搭载神舟十六号载人飞船成功发射。下列说法正确的是（）A．火箭燃料燃烧越充分，其热值就越大B．火箭加速升空过程中，动能转化为重力势能C．火箭燃料在燃烧的过程中，化学能转化为内能D．火箭升空过程中，通过摩擦做功使外壳内能变小【答案】C【详解】A．热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃烧程度等均无关，故A错误；B．火箭加速升空过程中，速度越来越大，质量不变，动能变大；高度越来越高，质量不变，重力势能变大，因此不是动能转化为重力势能，而是将燃料燃烧释放的内能转化为机械能，故B错误；C．火箭燃料在燃烧过程中，消耗了化学能，产生了内能，把燃料的化学能转化为内能，故C正确；D．火箭升空过程中与空气摩擦，外壳温度升高，这是通过做功的方式使外壳的内能增大，故D错误。故选C。2．关于物体的内能，下列说法正确的是（）A．温度为0℃的物体没有内能B．同一物体温度升高，它的内能一定增大C．热传递是改变物体内能的唯一途径D．0℃的冰熔化变成0℃的水内能不变【答案】B【详解】A．内能是指物体内部所有做无规则运动的分子具有的分子动能和分子势能的总和，一切物体都有内能，故A错误；B．同一物体温度升高时，由于物体的总质量不变，分子运动加剧，内能一定增加，故B正确；C．改变物体内能有两种：做功和热传递，故C错误；D．0℃的冰熔化变成0℃的水要吸收热量，此时温度不变，但内能增加，故D错误。故选B。3．最新一款无人驾驶汽车以一定的速度匀速直线行驶8km消耗汽油1.2千克（汽油热值为4.5×107J/kg）。（1）这部分汽油完全燃烧，放出多少热量；（2）若其中30%的能量为推动汽车前进的机械能，则汽车受到的阻力多少牛？【答案】见解析【详解】解：（1）汽油完全燃烧放出的热量（2）推动汽车前进的机械能汽车受到的牵引力为汽车匀速直线行驶，受力平衡，则阻力。答：（1）这部分汽油完全燃烧，放出多少热量为；（2）汽车受到的阻力为。4．德清至杭州市域铁路，即杭德城际铁路，正在加紧建设中，通车后将大大便利德清至杭州的市民出行。地铁的建造过程需要大型机械——盾构机。盾构机的刀盘在旋转工作时产生大量的热，说明物体的内能可以通过方式改变。工作过程中盾构机的前端用水给刀片降温的效果较好，主要利用了水的比较大的特征。【答案】做功比热容【详解】[1]盾构机的刀盘克服摩擦旋转工作时，产生大量的热，这是通过做功方式改变物体内能。[2]水的比热容较大，相同质量的水和其它液体相比较，升高相同的温度，水吸收的热量更多；工作过程中盾构机的前端需要用水给刀片降温，这是利用水的比热容较大的原理。5．图甲所示为抖音上售卖的喷气火箭，发射时猛踩气囊，气囊中的空气推动火箭向上飞出。图乙所示，大口玻璃瓶内装有一些水，用瓶塞将瓶口塞紧，瓶塞通过导管与打气筒相连，用打气筒给瓶中打气。图丙所示，B是一个被销钉K锁住的活塞，气缸A密封有压缩空气，C是一支温度计，活塞与气缸壁之间没有摩擦，请回答下列问题：（1）火箭向上飞出过程相当于内燃机的冲程；（2）乙实验中，在研究气体对外做功内能变化时，应该注意观察的是；A．打气的过程中，水面的变化情况

B．瓶塞跳起瞬间，瓶内的变化情况C．瓶塞跳起的高度（3）试根据甲、乙实验的结论分析，当把销钉K拔出后温度计的示数（选填“升高”、“降低”或“不变”）。【答案】做功B降低【详解】（1）[1]火箭向上飞出过程，是将内能转化为机械能，相当于内燃机的做功冲程。（2）[2]乙实验是研究物体对外做功时物体内能的变化情况（即瓶内空气的内能变化情况），所以实验时需要观察瓶塞跳起的瞬间瓶内出现的现象，故选B。（3）[3]当把销钉K拔出后，气缸内的压缩空气对活塞做功，空气内能转化为活塞的机械能；空气的内能减少，温度降低，所以温度计的示数变小。【巩固提升】6．小柯启动点火装置（如图所示）引燃注射器管内的酒精，活塞立即飞出去。实验中“点火，活塞飞出去的过程”是模拟下列冲程中的（

）A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程【答案】C【详解】引燃注射器管内的酒精，活塞立即飞出去，此时气体的内能转化塞子的机械能；AD．吸气冲程和排气冲程中没有能量的转化，故AD不符合题意；B．压缩冲程中机械能转化为内能，故B不符合题意；C．做功冲程中高温高压的燃气对活塞做功，气体的内能转化为活塞的机械能，故C符合题意。故选C。7．如图烧瓶内盛少量水，并滴入几滴酒精，用打气筒给瓶内打气，可看到瓶塞跳起，瓶口出现白雾。下列说法正确的是（）A．给瓶内打气时，瓶内气体内能减少B．给瓶内打气时，外界对瓶内气体做功C．瓶塞跳起时，瓶内气体内能增加D．瓶塞跳起时，在瓶口看到白雾是因为气体温度升高【答案】B【详解】AB．用气筒向装有少量水的瓶里打气，瓶内气压增大，是外界对瓶内空气做功，瓶内气体内能增大，故A错误，B正确；CD．瓶塞跳起时，瓶内气体对瓶塞做功，使气体自身的内能减少，温度降低，内能转化为机械能，在瓶口看到白雾是因为气体温度降低，水蒸气液化形成小水滴，故CD错误。故选B。8．关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（）A．物体温度升高，内能一定增加B．物体吸收热量，温度一定升高C．物体温度越高，含有的热量越多D．发生热传递时，热量总是从内能大的物体传递到内能小的物体【答案】A【详解】A．物体温度升高，分子运动加剧，分子动能增加，内能一定增加，故A正确；B．物体吸收热量，温度不一定升高，例如：晶体在熔化过程，吸热温度不变，故B错误；C．热量是一个过程量，不能说含有多少热量，物体温度越高，内能越大，故C错误；D．热量是从温度高的物体传递到温度低的物体物体，而不是从内能大的物体传递到内能小的物体，内能大的物体温度不一定高，内能小的温度不一定低，故D错误。故选C。9．小宁在妈妈的指导下练习炒菜时，用天然气将质量为的菜油加热，若使用的天然气体积为且天然气完全燃烧释放出的热量有被菜油吸收。[取，天然气的热值为]（1）天然气完全燃烧放出的热量为J；（2）菜油升高的温度为。【答案】800050【详解】解：（1）[1]天然气完全燃烧放出的热量为（2）[2]菜油吸收的热量为由知道，菜油升高的温度为答：（1）天然气完全燃烧放出的热量为4000J；（2）菜油升高的温度为50℃。10．如图是某种晶体熔化时温度随时间变化图，根据图像的特征和信息可知它的熔点是，在第20分钟物质处于态；在熔化过程表现出的特征是；这种物质固态时的比热（选填“大于”“小于”或“等于”）液态时的比热。【答案】80℃固液共存继续吸热，温度保持不变小于【详解】[1]晶体熔化时吸收热量，温度保持不变，不变的温度就是熔点，由图像可知，物质加热到80℃时，温度保持不变，即晶体的熔点是80℃。[2]由图像可知，在第10~25min时间内，是物质的熔化过程，此过程物质吸收热量，温度不变，所以第20min物质处于熔化过程，即物体处于固液共存状态。[3]物质在熔化过程表现出的特征是，继续吸热，但温度保持不变。[4]同一加热设备，相同时间提供的热量是相同的，即物质每分钟吸收的热量相同，物质固态时加热0~5min，即加热5min，温度升高物质液态时加热25~30min，即加热5min，温度升高由公式可知，吸收相同热量，升高温度越多，物质的比热容越小，即该物质固态时的比热容小于液态时的比热容。【链接期中】11．关于温度、热量、内能、比热容，以下说法正确的是（）A．一块的冰没有内能，它的分子不会运动B．一个物体吸收了热量，它的温度一定会升高C．物体的质量越大，温度越高，它的比热容就越大D．一个物体温度升高了，它的内能一定增加【答案】D【详解】A．在任何温度下，分子都在不停地做无规则运动，物体都具有内能，0°C的冰仍具有内能，故A错误；B．一个物体吸收了热量，它的温度不一定会升高，如晶体熔化、液体沸腾时，都要吸收热量，但温度不变，故B错误；C．比热容是物质的特性，与物质的种类和物态有关，与物体的质量、温度无关，故C错误；D．物体温度升高时，分子的无规则运动速度也越快，内能增加，故D正确。故选D。12．图甲~丁为汽油机的四冲程示意图，图①②为实验演示图，则下列说法正确的是（）A．汽油机四冲程的工作过程为：丙→甲→丁→乙B．四冲程中依靠飞轮惯性带动的冲程是甲、乙、丙C．甲、丁冲程实质相同且均为机械能与内能之间的相互转化D．①演示实验可模拟丁冲程，②演示实验可模拟甲冲程【答案】C【详解】A．甲图中两个气门关闭，活塞向下运动，火花塞点火为做功冲程，乙图中排气门打开为排气冲程，丙图中进气门打开为吸气冲程，丁图中两个气门关闭，活塞向上运动，为压缩冲程，则汽油机的工作过程为：丙→丁→甲→乙，故A错误；B．获得动力的是甲做功冲程，依靠惯性完成的是乙、丙和丁，故B错误；C．甲图是做功冲程，将内能转化为机械能，丁图是压缩冲程，将机械能转化为内能，实质相同且均为机械能与内能之间的相互转化，故C正确；D．①水蒸气推动瓶塞，即内能转化为机械能，可以模拟甲冲程。②中活塞的机械能转化为空气的内能，可以模拟丁冲程，故D错误。故选C。13．一个四冲程热机的飞轮转速为，它完成了（）A．30个冲程，做了30次功 B．60个冲程，做了60次功C．120个冲程，做了30次功 D．60个冲程，做了15次功【答案】D【详解】四冲程热机的飞轮转速为1800r/min，则该飞轮每秒钟转30圈，因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个冲程，做功1次，所以飞轮转30圈共完成60个冲程，做功15次，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。14．斜面是一种简单机械，盘山公路近似处理为斜面。如图所示，一辆小轿车在盘山公路上以的速度匀速行驶，车的质量为6吨，汽车行驶时的功率恒定为，行驶30分钟到达高为的山顶，求：（1）汽车行驶时的牵引力；（2）盘山公路的“机械”效率；（3）已知汽油热值，汽油完全燃烧释放的热量转化为汽车牵引力做功的效率为25%，求汽车从山脚到山顶需要消耗多少kg的汽油?（结果保留到小数点后一位）

【答案】（1）；（2）；（3）18.8kg【详解】解：（1）辆小轿车在盘山公路上以的速度匀速行驶，汽车行驶时的功率恒定为，根据汽车行驶时的牵引力（2）行驶30分钟到做的有用功为总功为盘山公路的“机械”效率（3）汽油完全燃烧释放的热量转化为汽车牵引力做功的效率为汽车从山脚到山顶需要消耗的汽油质量（1）汽车行驶时的牵引力为；（2）盘山公路的“机械”效率为；（3）汽车从山脚到山顶需要消耗18.8kg的汽油。15．如图所示，用相同的加热装置对a、b、c三种物质加热，它们的温度随时间变化的图像，其中a、c质量相同。如果a、b是同种物质，b的质量a的质量（填“<”、“>”或“=”），物质a的比热容物质c的比热容（填“<”、“>”或“=”）。【答案】><【详解】[1]如果a、b是同种物质，则它们的比热容相同，由相同的初温度升高到T2时，b用的时间长，说明b吸收的热量多，由吸热公式Q=cmΔt可知，b的质量大于a的质量。[2]由吸热公式Q=cmΔt可知，物质a和c的质量相同，加热相同的时间，吸收的热量相同，而物质c温度变化小，则c的比热容大，故物质a的比热容小于物质c的比热容。【期末真题】16．下面一些常见物质的比热容J/（kg⋅℃）表中，分析归纳出结论，其中正确（）水4.2×103水银0.14×103玻璃0.84×103钢铁0.46×103冰2.1×103酒精2.44×103木材2.4×103铝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．在阳光照射下，干泥土比湿泥土升温慢 B．从节能角度考虑，烧开水用铁壶比铝壶好C．不同物质的比热容都不一样 D．液态物质的比热容比固态物质比热容大【答案】B【详解】A．干泥土的比热容比湿泥土的比热容小，在阳光照射下，吸收相同的热量升温较快，故A错误；B．质量和初温都相等的铁和铝，铁的比热容较小，吸收相同的热量，铁壶升温较快，所以用质量相等的铁壶和铝壶烧开水，从节能角度考虑，选用铁壶较好，故B正确；C．从表中可知，冰和煤油的比热容一样，干泥土和玻璃的比热容一样，故C错误；D．从表中可知，水银的比热容比固态物质小，水银是液体，故D错误。故选B。17．上世纪人类制成了世界上第一盏用海浪发电的航标灯，它的气室示意图如图所示，其工作原理是利用海浪上下起伏的力量将空气吸入气室，压缩后再推入工作室，然后推动涡轮机带动发电机发电，那么（）A．当海水下降时，阀门K1关闭，阀门K2开启B．当海水上升时，阀门K1关闭，阀门K2开启C．当海水下降时，类似于汽油机的做功冲程D．当海水上升时，类似于汽油机的做功冲程【答案】A【详解】AC．当海水下降时，活塞向下运动，此时阀门K1关闭，阀门K2开启，类似于汽油机的吸气冲程，故A符合题意，C不符合题意；BD．当海水上升时，活塞向上运动，此时阀门K1开启，阀门K2关闭，类似于汽油机的压缩冲程，故BD不符合题意。故选A。18．室温为10℃时，小金利用如图所示装置验证“外界对物体做功，可以使物体的内能增加”。小金用平均为50牛的力将活塞压下12厘米，发现底部浸有0.001千克乙醚的棉花并没有出现燃烧现象。（乙醚的比热容约为1.8×103J/kg·℃，着火点为160℃）（1）小金的实验没有成功，请帮助他分析原因。（2）小金对活塞做功多少焦？（3）0.001千克乙醚温度从10℃升高到着火点至少需要吸收多少热量？【答案】（1）推活塞的力太小，推动的距离太短，推动的速度太慢，乙醚汽化，氧气含量太低；空气和筒壁发生热传递；（2）6J；（3）270J【详解】解：（1）根据可燃物燃烧的条件：温度达到可燃物的着火点以及助燃剂。可知推活塞的力太小，推动的距离太短，推动的速度太慢；乙醚汽化，氧气含量太低；空气和筒壁发生热传递等原因会导致棉花没有燃烧。（其它合理均可）（2）小金对活塞做功W=F×s=50N×0.12m=6J（3）乙醚吸收热量=1.8×103J/kg·℃×0.001kg×（160℃10℃）=270J答：（1）推活塞的力太小，推动的距离太短，推动的速度太慢；乙醚汽化，氧气含量太低；空气和筒壁发生热传递；（2）小金对活塞做功6J；（3）0.001千克乙醚温度从10℃升高到着火点至少需要吸收270J的热量。19．小科家使用的是瓶装液化气，每瓶中装入的液化气质量为21kg。已知液化气的热值q=5×107J/kg，水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃）。求：（1）整瓶液化气完全燃烧放出的热量是多少？（2）若整瓶液化气完全燃烧释放热量的60%被利用，那么散失的热量是多少？（3）若将上述散失的