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第二节 内能
一、单选题
1．关于温度、热量、内能以下说法正确的是（　　）
A．0℃的冰块，内能为零
B．物体的温度越高，物体所含的热量越多
C．50℃的水的内能一定比10℃的水的内能多
D．热传递中，放热物体温度一定比吸热物体温度高
2．如图所示的现象中，通过热传递改变物体内能的是（　　）
A．向下压活塞，浸透乙醚的棉花燃烧
B．哈气使手暖和
C．搓手使手暖和
D．铁丝反复弯弯折处会发热
3．如图所示为目前流行的一种自热火锅。该自热火锅配有发热包，发热包的主要成分包括生石灰、活性炭、硅藻土和铝粉等。将发热包放到冷水中，生石灰与水产生化学反应，生成氢氧化钙，并放出大量的热，从而加热上层食物。下列有关自热火锅的说法错误的是 （　　）
A．食物被加热的过程中，食物含有的热量增多
B．食物被加热的过程中，是通过热传递的方式使其内能增加
C．食物被加热后，香味更浓郁，这是因为分子热运动快慢与温度有关
D．打开盒盖时会冒出“白气”，这是水蒸气液化形成的
4．如图所示的现象能表明的是（　　）
A．酒精密度比水小 B．分子间存在引力
C．分子间存在间隙 D．分子间存在斥力
5．图是某物质由液态变为固态过程温度随时间变化的图象，下列说法正确的是（　　）
A．t1时刻物体分子动能比t3时大 B．t2、t3时刻物体内能相等
C．t2时刻物体内能比t3时小 D．t4时刻物体内能为零
6．关于物体的内能，下列说法正确的是（　　）
A．南极的冰山由于温度较低，不具有内能
B．让铅笔变热，只能通过加热的方法来实现
C．铁块熔化成铁水后内能增加
D．内能增大一定是由分子的热运动引起的
二、填空题
7．春节是中国人民的传统节日，燃放烟花鞭炮是人们庆祝和祈福的常见方式，点燃鞭炮　 　而发出巨大的声音；鞭炮燃放过程中，空气中弥漫着浓浓的火药味　 　现象，分子的直径约10 10m，合 　 　nm；为了不影响居民休息，很多地方规定晚上11点后禁放烟花鞭炮　 　减弱噪声。
8．长期高盐饮食容易引发一些疾病，如高血压、骨质疏松、心脏疾病、肾脏疾病等，而腌制火腿就是一种高盐食品。在肉类表面涂抹上食盐，过段时间内部也会变咸，这是一种　 　现象，说明分子总在　 　。
9．冬天人站在阳光下感到暖和是通过　 　的方式改变物体内能，锯条锯木头，锯条变热是通过　 　的方式改变物体内能。
10．在抗击新冠肺炎疫情期间，超市等生活必须的公共场所要进行消毒，采购志愿者进入超市前就闻到了浓浓的消毒水的气味，这是　 　现象。同时，医护人员必须穿上厚厚的防护服、戴上口罩和护目镜，护目镜的镜片常常模糊不清，这是水蒸气　 　（填物态变化名称）形成的，此过程　 　（选填“吸收”或“放出”）热量。
11．亲身体验和深入思考是学习物理的重要方法。将底面削平、削干净的铅柱A、B压紧后能吊起质量为200g的大钩码，若每个铅柱的质量为100g，则铅柱B对铅柱A的引力为 　 　N；此时铅柱AB间 　 　（选填“存在”或“不存在”）斥力。（g取10N/kg）
12．如图所示，在进行酒精和水混合实验中，通过比较应选择　 　（甲/乙）玻璃管，并先倒入　 　（酒精/水）。若将1L酒精和1L水混合后液体密度　 　0.9g/cm3（ρ酒精=0.8g/cm3，选填“>”“<”或“=”）。
三、计算题
13．2025年4月 19日，全球首届人形机器人半程马拉松比赛在北京开赛，全程约21km。如图 甲所示，中国某款机器人身高1.2m，质量30kg，双脚与地面接触面积约为0.03m2，全身共有18个靠电机驱动的关节。(g取 10N/kg)
（1）该机器人完赛用时约3.6h，它的平均速度是多少 (计算结果保留一位小数)
（2）请计算机器人所受重力的大小，并在图10乙中画出重力示意图。(O为重心)
（3）机器人双脚站立在水平地面上，对地面的压强是多大
（4）机器人奔跑过程中，腿部关节温度会上升，原因是什么
14．小李的父亲非常喜欢喝茶，一天朋友来到他家做客，小李的父亲烧好开水并从冰箱里拿出茶叶泡起茶喝，可是茶叶包装袋打开后忘记合上，过了几天后发现茶叶变质了，请问：
（1）茶叶为什么要用开水泡？
（2）茶叶为什么会变质？
15．如图所示是物理课堂上用的空气压缩引火仪。实验时在引火仪筒内放小团硝化棉，然后用力快速向下压动引火仪的活塞后可以观察到硝化棉燃烧。虽然课堂上老师分析了棉花燃烧的原因，但小刚想知道通过压缩空气做功，筒内空气的温度可以上升到多高？ 通过查阅资料他了解到：在使用空气压缩引火仅时，由于力的作用时间极短，筒内气体压强p、体积V及温度T满足pV=KT这一方程，其中K为恒定不变的常量，T为热力学温度。请解答下列问题：以下计算均不计活塞重、摩擦以及热量损失。
（1）已知活塞的面积为8×10-5m2，当用232N的压力把活塞压缩到最低点时，筒内气体压强为多少？ （提示：筒内的气压等于活塞对气体的压强与外界大气压之和，外界大气压p0=1×105Pa）
（2）压缩前筒内空气压强为一个标准大气压，温度为300K （热力学温度）。若硝化棉的着火点为450K，当用232N的压力将筒内空气的体积压缩为原来的时，请通过计算说明筒内的棉花是否能燃烧？
四、作图题
16．如图甲所示，把干净的玻璃板吊在测力计下面，读出示数。使玻璃板水平接触水面，稍稍用力向上拉玻璃板，测力计示数发生了变化。请在图乙中作出玻璃板在测力计示数发生变化时的受力示意图。
五、实验探究题
17．甲、乙两个相同的透明玻璃水杯，盛有质量相等、温度不同的纯净水，其中一杯是80℃的热水，另一杯是50℃的温水，他们都静静地放置在水平桌面上，同时向两个水杯中滴入一滴碳素墨水，过几分钟后观察到如图（a）所示的现象．
（1）甲、乙两个水杯中，盛有热水的是；
（2）如图（b）所示，将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起，两个铅块就会结合在一起，即使下面吊一个重物也不会将它们拉开，这一现象表明；
（3）将一半酒精和一半水充分混合后，总体积变小，这一现象说明．
六、综合题
18．小明为了研究分子动理论的知识，进行了几个实验：
（1）图1实验是水和酒精混合前后的实验现象，主要说明了　 　；能否先加酒精再加水　 　，原因是　 　；
（2）图2实验，a是一个铁丝圈，中间较松弛的系着一根棉线，图中是浸过肥皂水的铁丝网，图c表示用手指轻碰一下棉线的左边，图d表示棉线左边的肥皂膜破了，棉线被拉向右边，这个实验说明了　 　；
（3）如图3所示，密闭绝热容器内有一个绝热隔板(保证A、B间不发生热交换)，隔板与容器之间无摩擦。隔板将A、B两部分气体隔开，当抽去销钉，发现隔板向右移动，则A中气体温度　 　，B中气体温度　 　。(均选填“升高”“降低”或“不变”)
19．在学习了“分子动理论”后，小宇进行了以下几个小实验：
（1）如图甲所示，小宇在一个量筒中依次倒入蓝色的硫酸铜溶液和无色的水，放置30天后，液体变为均匀的淡蓝色，这是　 　现象，说明分子在　 　；
（2）如图乙所示，这是水和酒精混合前后的实验现象，说明了分子间存在　 　；
（3）如图丙所示，小宇用弹簧测力计将玻璃板平放在水面上与水面刚好接触，向上拉弹簧测力计时，发现测力计的示数变大了。这说明：分子间存在　 　；这个原理可以用来解释固体很难被　 　（选填“拉伸”或“压缩”）。
20．中国空间站太空授课2022年3月23日下午，“天宫课堂”第二课在中国空间站开讲，仍是由神舟十三号飞行乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富相互配合进行授课。他们演示了太空“冰雪”实验、液桥演示实验、水油分离实验、太空抛物实验等一系列炫酷又好玩的实验。
（1）如图所示，在天宫课堂“液桥”实验中，两块透明板上的水球接触后合成一个，说明分子间存在　 　；然后将两块透明板分开，中间形成一个长约10cm的液桥，如果这个实验在地面上完成，液桥的最大长度会　 　（选填“变长”、“不变”或“变短”），这是因为受到了　 　影响。（选填“大气压”或“重力”）
（2）在太空抛物实验中，冰墩墩充当了回“助教”，它被抛出去之后，并没有像在地面上一样掉落，而是沿着原来抛出的方向近似做　 　运动。
（3）如图所示，王亚平做了一个有关浮力的实验，在太空中，乒乓球并没有像在地面一样浮在水面，而是停留在了水中，说明乒乓球　 　浮力。（选填“受到”或“没有受到”）原因是水处于“失重”状态，对浸入其中的物体没有压强和压力。所以在空间站，如果在装满水的矿泉水瓶底扎一个小孔（瓶盖没盖上），会出现的现象是　 　。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】热量的概念；内能的概念；做功改变物体内能；热传递改变物体内能
2．【答案】B
【知识点】做功改变物体内能；热传递改变物体内能
3．【答案】A
【知识点】物质的三态；热传递改变物体内能；分子热运动
4．【答案】C
【知识点】密度及其特性；分子间相互作用力
5．【答案】A
【知识点】凝固与凝固放热特点；内能的概念；分子热运动
6．【答案】C
【知识点】内能的概念；做功改变物体内能；热传递改变物体内能；分子热运动
7．【答案】振动；扩散；0.1；声源处
【知识点】长度及其测量；声音的产生；防治噪声的途径；分子热运动
8．【答案】扩散；不停地做无规则运动
【知识点】分子热运动；分子间相互作用力
9．【答案】热传递；做功
【知识点】做功改变物体内能；热传递改变物体内能
10．【答案】扩散；液化；放出
【知识点】液化及液化放热；分子热运动
11．【答案】3；存在
【知识点】力作用的相互性；重力及其大小的计算；二力平衡的条件及其应用；分子间相互作用力
12．【答案】乙；水；>
【知识点】密度公式及其应用；分子间相互作用力
13．【答案】（1）解： 平均速度是
（2）解： 机器人所受重力 G=mg=30kg×10N/kg=300N.重力方向竖直向下，作用于物体重心，据此作图：
（3）解： 机器人对地面压力等于重力， 双脚与地面接触面积约为0.03m2，所以。
（4）解： 机器人奔跑过程中，腿部关节间存在摩擦力，关节克服摩擦力做功，机械能转化为内能，使腿部关节的内能增加，温度上升
【知识点】做功改变物体内能；速度公式及其应用；重力示意图；压强的大小及其计算
14．【答案】（1）解：茶叶用开水泡，是因为水的温度高，分子运动越剧烈，茶叶的分子易扩散到水中
（2）解：从冰箱里拿出茶叶温度低，包装袋打开后忘记合上，空气中的水蒸气遇到温度低的茶叶，发生液化现象，使茶叶受潮而变质。
【知识点】液化及液化放热；分子热运动
15．【答案】（1）3×106Pa；（2）能
【知识点】做功改变物体内能；二力平衡的条件及其应用；压强的大小及其计算
16．【答案】
【知识点】弹力；重力示意图；分子间相互作用力
17．【答案】乙,分子间存在引力,分子间存在间隔
【知识点】分子热运动；分子间相互作用力
18．【答案】（1）分子间有间隙；不能；体积变化不明显
（2）分子间有引力
（3）降低；升高
【知识点】分子间相互作用力；分子动理论基本观点
19．【答案】扩散；不停地做无规则运动；间隙；引力；拉伸
【知识点】分子间相互作用力；分子动理论基本观点
20．【答案】（1）引力；变短；重力
（2）匀速直线
（3）没有受到；水不会流出来
【知识点】牛顿第一定律；浮力的利用；分子间相互作用力
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