【应用2】四只相同规格的烧杯中装有水,水量及其温度如图所示。关于四只烧杯中水的内能的大小,下列判断正确的是(

A.a烧杯中水的内能大于b烧杯中水的内能
B.c烧杯中水的内能大于d烧杯中水的内能
C.d烧杯中水的内能大于a烧杯中水的内能
D.c烧杯中水的内能一定大于b烧杯中水的内能
特别提醒:(1)内能具有普遍性,一切物体在任何情况下都具有内能;(2)内能大小不仅与温度有关,还与物质的质量、种类、状态等因素有关。
C
)A.a烧杯中水的内能大于b烧杯中水的内能
B.c烧杯中水的内能大于d烧杯中水的内能
C.d烧杯中水的内能大于a烧杯中水的内能
D.c烧杯中水的内能一定大于b烧杯中水的内能
特别提醒:(1)内能具有普遍性,一切物体在任何情况下都具有内能;(2)内能大小不仅与温度有关,还与物质的质量、种类、状态等因素有关。
答案
应用2 C 解析:a 和 b 烧杯中水的质量相同,温度不同,温度高的 b 烧杯中水的内能大,故 A 错误;c 和 d 烧杯中水的质量相同,温度不同,温度高的 d 烧杯中水的内能大,故 B 错误;d 和 b 烧杯中水的温度相同,质量不同,质量大的 d 烧杯中水的内能大,所以 d 烧杯中水的内能大于 a 烧杯中水的内能,故 C 正确;b 和 c 烧杯中水的质量不同,温度不同,b 烧杯中水的温度较高,c 烧杯中水的质量较大,所以 c 烧杯中水的内能不一定大于 b 烧杯中水的内能,故 D 错误。
解析
【分析】要判断水的内能大小,需明确:对于同种物质(本题均为水,状态相同),内能大小与质量、温度有关,质量越大、温度越高,内能越大。先明确四个烧杯的参数:a(20℃,质量小)、b(40℃,质量与a相同)、c(20℃,质量比a大)、d(40℃,质量与c相同,大于a、b)。再结合质量和温度两个变量逐一分析选项。
【解析】内能大小与物质的质量、温度、种类、状态有关,本题中物质种类和状态均为水,只需比较质量和温度:
1. 选项A:a和b质量相同,b温度更高,故b内能更大,A错误;
2. 选项B:c和d质量相同,d温度更高,故d内能更大,B错误;
3. 选项C:d的质量大于a,且温度高于a,两个因素均使d内能更大,故d内能大于a,C正确;
4. 选项D:b和c质量不同、温度也不同,b温度高但质量小,c质量大但温度低,无法确定两者内能大小,D错误。
【答案】C
【知识点】内能的影响因素;温度与内能;质量与内能
【点评】本题考查内能的影响因素,核心是掌握同种物质的内能由质量和温度共同决定,需结合两个变量分析,避免单一判断,属于基础应用类题目。
【难度系数】0.6
【解析】内能大小与物质的质量、温度、种类、状态有关,本题中物质种类和状态均为水,只需比较质量和温度:
1. 选项A:a和b质量相同,b温度更高,故b内能更大,A错误;
2. 选项B:c和d质量相同,d温度更高,故d内能更大,B错误;
3. 选项C:d的质量大于a,且温度高于a,两个因素均使d内能更大,故d内能大于a,C正确;
4. 选项D:b和c质量不同、温度也不同,b温度高但质量小,c质量大但温度低,无法确定两者内能大小,D错误。
【答案】C
【知识点】内能的影响因素;温度与内能;质量与内能
【点评】本题考查内能的影响因素,核心是掌握同种物质的内能由质量和温度共同决定,需结合两个变量分析,避免单一判断,属于基础应用类题目。
【难度系数】0.6
仔细观察图中的情景,回答下列问题。

甲 乙 丙
问题1:如图甲所示,汤勺放在热牛奶中,牛奶是
问题2:如图乙所示,将蘸有乙醚的棉花放在一段封口的玻璃管底部,把活塞迅速压下去,一会儿棉花就燃烧起来了。
(1)棉花蘸乙醚的目的是什么?
(2)棉花为什么会燃烧?
(3)这一过程发生的能量转化是什么?
问题3:如图丙所示,将温水注入玻璃瓶中,用橡皮塞封住瓶口,用打气筒向瓶内不断打气,一会儿瓶塞就会向外飞出。
(1)瓶塞从瓶口飞出后,瓶口周围出现白雾,请解释这一现象。
(2)瓶塞飞出的一瞬间,发生的能量转化是什么?
甲 乙 丙
问题1:如图甲所示,汤勺放在热牛奶中,牛奶是
高温
(选填“高温”或“低温”)物体,勺头是低温
(选填“高温”或“低温”)物体,勺头接触牛奶后,牛奶放出
热量,温度降低
,内能减少
;勺头吸收
热量,温度升高
,内能增大
。这种改变内能的方式叫作热传递
。问题2:如图乙所示,将蘸有乙醚的棉花放在一段封口的玻璃管底部,把活塞迅速压下去,一会儿棉花就燃烧起来了。
(1)棉花蘸乙醚的目的是什么?
(2)棉花为什么会燃烧?
(3)这一过程发生的能量转化是什么?
问题3:如图丙所示,将温水注入玻璃瓶中,用橡皮塞封住瓶口,用打气筒向瓶内不断打气,一会儿瓶塞就会向外飞出。
(1)瓶塞从瓶口飞出后,瓶口周围出现白雾,请解释这一现象。
(2)瓶塞飞出的一瞬间,发生的能量转化是什么?
答案
1. 高温 低温 放出 降低 减少 吸收 升高 增大 热传递
2. (1) 乙醚的燃点较低,更容易燃烧。
(2) 将活塞迅速下压,活塞对空气做功,空气温度升高、内能增大,温度达到乙醚的燃点后棉花开始燃烧。
(3) 活塞的机械能转化为空气的内能。
3. (1) 瓶内高温水蒸气推动瓶塞做功,瓶塞飞出时,瓶内高温水蒸气对外放热,迅速液化成小水滴,出现白雾。
(2) 将水蒸气的内能转化为瓶塞的机械能。
2. (1) 乙醚的燃点较低,更容易燃烧。
(2) 将活塞迅速下压,活塞对空气做功,空气温度升高、内能增大,温度达到乙醚的燃点后棉花开始燃烧。
(3) 活塞的机械能转化为空气的内能。
3. (1) 瓶内高温水蒸气推动瓶塞做功,瓶塞飞出时,瓶内高温水蒸气对外放热,迅速液化成小水滴,出现白雾。
(2) 将水蒸气的内能转化为瓶塞的机械能。
解析
【分析】
本题通过三个实验情景考查热传递、做功改变内能及液化现象的相关知识,需结合每个实验的过程,分析热量传递、能量转化及物态变化的规律,逐步推导各问题的答案。
【解析】
问题1:热传递发生在温度不同的物体间,热量从高温物体转移到低温物体。甲图中热牛奶温度高,属于高温物体,汤勺温度低,属于低温物体;接触后,牛奶放出热量,温度降低,内能减少;勺头吸收热量,温度升高,内能增大,这种通过热量转移改变内能的方式是热传递。
问题2:(1)乙醚的燃点较低,当温度升高时更容易达到燃点而燃烧,因此蘸乙醚是为了让棉花更容易被点燃;(2)迅速下压活塞时,活塞对玻璃管内的空气做功,空气的内能增大、温度升高,当温度升高到乙醚的燃点时,棉花就会燃烧;(3)下压活塞过程中,消耗了活塞的机械能,使空气的内能增加,能量转化为机械能转化为内能。
问题3:(1)向瓶内打气使瓶内气压增大,瓶塞飞出时,瓶内的高温水蒸气对外做功,自身内能减少、温度迅速降低,水蒸气遇冷液化成小水滴,形成瓶口的白雾;(2)瓶塞飞出的过程中,瓶内水蒸气的内能转化为瓶塞的机械能。
【答案】
1. 高温 低温 放出 降低 减少 吸收 升高 增大 热传递
2. (1) 乙醚的燃点较低,更容易燃烧。
(2) 将活塞迅速下压,活塞对空气做功,空气温度升高、内能增大,温度达到乙醚的燃点后棉花开始燃烧。
(3) 活塞的机械能转化为空气的内能。
3. (1) 瓶内高温水蒸气推动瓶塞做功,瓶塞飞出时,瓶内高温水蒸气对外放热,迅速液化成小水滴,出现白雾。
(2) 将水蒸气的内能转化为瓶塞的机械能。
【知识点】
热传递改变内能、做功改变内能、液化现象
【点评】
本题结合三个典型实验考查内能改变的两种方式及液化知识,需要学生理解实验过程中的能量变化和物态变化,属于基础应用类题目,注重对实验原理的理解。
【难度系数】
0.5
本题通过三个实验情景考查热传递、做功改变内能及液化现象的相关知识,需结合每个实验的过程,分析热量传递、能量转化及物态变化的规律,逐步推导各问题的答案。
【解析】
问题1:热传递发生在温度不同的物体间,热量从高温物体转移到低温物体。甲图中热牛奶温度高,属于高温物体,汤勺温度低,属于低温物体;接触后,牛奶放出热量,温度降低,内能减少;勺头吸收热量,温度升高,内能增大,这种通过热量转移改变内能的方式是热传递。
问题2:(1)乙醚的燃点较低,当温度升高时更容易达到燃点而燃烧,因此蘸乙醚是为了让棉花更容易被点燃;(2)迅速下压活塞时,活塞对玻璃管内的空气做功,空气的内能增大、温度升高,当温度升高到乙醚的燃点时,棉花就会燃烧;(3)下压活塞过程中,消耗了活塞的机械能,使空气的内能增加,能量转化为机械能转化为内能。
问题3:(1)向瓶内打气使瓶内气压增大,瓶塞飞出时,瓶内的高温水蒸气对外做功,自身内能减少、温度迅速降低,水蒸气遇冷液化成小水滴,形成瓶口的白雾;(2)瓶塞飞出的过程中,瓶内水蒸气的内能转化为瓶塞的机械能。
【答案】
1. 高温 低温 放出 降低 减少 吸收 升高 增大 热传递
2. (1) 乙醚的燃点较低,更容易燃烧。
(2) 将活塞迅速下压,活塞对空气做功,空气温度升高、内能增大,温度达到乙醚的燃点后棉花开始燃烧。
(3) 活塞的机械能转化为空气的内能。
3. (1) 瓶内高温水蒸气推动瓶塞做功,瓶塞飞出时,瓶内高温水蒸气对外放热,迅速液化成小水滴,出现白雾。
(2) 将水蒸气的内能转化为瓶塞的机械能。
【知识点】
热传递改变内能、做功改变内能、液化现象
【点评】
本题结合三个典型实验考查内能改变的两种方式及液化知识,需要学生理解实验过程中的能量变化和物态变化,属于基础应用类题目,注重对实验原理的理解。
【难度系数】
0.5
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