第3节 内能 · 练习题(共32题)
1.单选题中等
下列关于内能的说法中,正确的是( )
- A. 0℃的冰没有内能
- B. 同一物体的温度越高,内能越大
- C. 物体的内能增加,温度一定升高
- D. 热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
答案:B
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A.因为物体的分子永不停息地做无规则的运动,所以任何物体都有内能,0℃的冰仍具有内能,故A错误;
B.内能与物体状态、质量、温度等有关,同一物体,温度越高,内能越大,故B正确;
C.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,温度保持不变,故C错误;
D.热量可能从内能大的物体向内能小的物体传递,也可能从内能小的物体向内能大的物体传递,还可能是内能相同的两个物体间进行传递,但两物体间一定要有温度差,故D错误。
故选B。
2.单选题中等
关于物体的内能,下列说法正确的是( )
- A. 零下200℃的冰块具有内能
- B. 物体的内能增大,物体一定吸收了热量
- C. 0℃的冰块加热熔化成0℃的水,其内能不变
- D. 热茶暖手,这是通过做功的方式改变手的内能
答案:A
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A.一切物体都有内能,零下200℃的冰块具有内能,故A正确;
B.物体内能增加,可能是从外界吸收了热量,也可能是有物体对它做了功,故B错误;
C.把0℃的冰块加热熔化成0℃的水,其状态改变,内能增大,故C错误;
D.热茶暖手,这是通过热传递的方式改变手的内能,故D错误。
故选A。
3.填空题中等
四只相同规格的烧杯中装有水,水量及其温度如图所示,内能最小的是_______杯中的水,内能最大的是_______杯中的水。
答案:a d
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[1][2]影响内能的因素有:温度和质量(分子数、种类等),a、b、c、d中a中温度最低,质量也最小,所以内能最小;d中温度最高,质量最大,内能最大。
4.填空题中等
在物理学中,把物体内所有分子动能与_________ 的总和叫做物体的内能。如图表示不同时刻某物体内部分子运动情况(箭头越长代表分子运动的越快),则 _________时刻物体温度较高,该物体从A 时刻到 B 时刻_________________(选填“一定”或“不一定”)是吸收了热量。
答案:势能 B 不一定
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[1]在物理学中,把物体内所有分子动能与势能的总和叫做物体的内能,一切物体都有内能。
[2]如图表示不同时刻某物体内部分子运动情况,箭头越长代表分子运动的越快,B时刻箭头长,表示B时刻物体内部分子运动的快,物体温度越高,分子运动越剧烈,则B时刻物体温度较高。
[3]做功和热传递都能改变物体的内能,物体B时刻温度高,内能大,该物体从A 时刻到 B 时刻不一定是吸收了热量,也可能是外界对物体做了功。
5.单选题中等
如图所示的四个实例中,用热传递的方式来改变物体内能的是( )
- A. 锯木板时,钢锯条温度升高
- B. 来回快速拉动皮条,金属管的温度升高
- C. 酒精灯加热试管中的水,水的温度升高
- D. 迅速下压活塞,管内气体的温度升高
答案:C
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A.锯木板时,克服摩擦做功,钢锯条温度升高,属于通过做功改变物体的内能,故A不符合题意;
B.来回快速拉动皮条,克服摩擦做功,金属管温度升高,属于通过做功改变物体的内能,故B不符合题意;
C.用酒精灯给水加热,水从酒精灯火焰吸收热量,属于通过热传递改变物体的内能,故C符合题意;
D.迅速下压活塞时,活塞压缩筒内气体做功,机械能转化为内能,使筒内气体温度升高,属于通过做功改变物体的内能,故D不符合题意。
故选C。
6.单选题中等
如图所示实例中,改变物体内能的方式与其他三个不同的是( )
- A. 搓手取暖
- B. 煤炉烧水
- C. 钻木取火
- D. 弯折铁丝
答案:B
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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,只有煤炉烧水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。
7.填空题中等
紫苏包子是庆阳地区的特色小吃之一,紫苏包子以其独特的口感和制作工艺而闻名,深受当地人和游客的喜爱。蒸包子时通过_______的方式改变包子的内能;吃包子时闻到浓浓的紫苏香气,该现象说明分子在不停地___________。
答案:热传递 做无规则运动
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[1]蒸包子过程中,包子吸收热量,内能增大,通过热传递的方式改变物体的内能。
[2]闻到浓浓的紫苏香气为扩散现象,说明构成物质的分子不停地做无规则运动。
8.填空题中等
《海内十洲记》记载了一种周穆王时期用上等白玉做成的饮器。夜晚将杯子放在庭院中,早上杯中就能聚满水,水甘而香美,故称之为常满杯。杯中聚满水的原因是出现了________________(填物态变化名称)现象。傍晚,从室内将杯子拿到室外后其温度降低,这是通过_____________的方式改变其内能。
答案:液化 热传递
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[1]物质从气态变成液态叫液化,杯中聚满水是因为水蒸气发生了液化现象。
[2]做功和热传递可以改变物体内能,傍晚从室内拿到室外的杯子由于环境温度低,热量从杯子传递给空气,这是通过热传递改变物体内能的。
9.单选题中等
下列实例中属于做功改变物体内能的是( )
- A. 甲图中,炉火烧水
- B. 乙图中,搓手取暖
- C. 丙图中,热鸡蛋放在冷水中冷却
- D. 丁图中,金属汤勺在热汤中变热
答案:B
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A.甲图中,炉火烧水,是通过热传递的方式,火焰的内能传递给了水,使水的内能增加,温度升高,故A不符合题意;
B.乙图中,搓手取暖,是克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,使手的内能增加,温度升高,属于做功改变物体内能,故B符合题意;
C.丙图中,热鸡蛋放在冷水中冷却,是热鸡蛋的内能传递给冷水,通过热传递的方式改变了鸡蛋的内能,故C不符合题意;
10.单选题中等
刮痧是我国一种传统的中医疗法,历史悠久。如图所示,当刮痧板在身体上刮动时,身体会感觉到热。下列实例与刮痧在改变物体内能的方式上相同的是( )
- A. 热水暖手
- B. 搓手取暖
- C. 蒸锅蒸蛋
- D. 烤火取暖
答案:B
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刮痧是通过克服摩擦力做功改变物体的内能的。
A.热水暖手是通过热传递改变物体的内能,属于能量的转移,故A不符合题意;
B.搓手取暖是通过克服摩擦力做功改变物体的内能的,故B符合题意;
C.蒸锅蒸蛋是通过热传递使内能增加的,属于能量的转移,故C不符合题意;
D.烤火取暖是通过热传递使内能增加的,属于能量的转移,故D不符合题意;
故选B。
11.填空题中等
如图所示,盾构机是一种隧道掘进的专用工程机械,是基建的核心装备。刀盘旋转击碎石料的过程中,温度升高,这是通过__________(选填“做功”或“热传递”)的方式改变了刀盘的内能。请你任举一例与此改变内能方式相同的实例:_______________。
答案:做功 钻木取火(冬天搓手取暖、摩擦生热、弯折铁丝变热等,合理即可)
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[1]盾构机的刀盘旋转击碎石料过程中,刀盘的温度升高,内能增大,将机械能转化为内能,是通过做功方式改变了刀盘的内能的。
[2]钻木取火、冬天搓手取暖、摩擦生热、弯折铁丝变热等,都是将机械能转化为内能,都是通过做功方式改变了物体的内能的。
12.填空题中等
如图甲,是小强学完内能这一节后,制作的“矿泉水瓶气炮”。如图乙,当他用力拧瓶时,通过__________方式使瓶内气体的___________(填能量形式)增大;如图丙,迅速旋开瓶盖,瓶盖飞出(如图丁),瓶口和瓶内同时出现白雾,说明瓶内气体对外做功时,内能__________(填“增大”“减小”或“不变”)。
答案:做功 内能 减小
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[1][2]用力拧瓶子,压缩瓶内气体做功,将机械能转化为内能,使瓶内气体的内能增大。
[3]瓶口和瓶内出现“白气”是因为气体膨胀对外做功,瓶内气体内能减小,温度降低,水蒸气遇冷液化形成的小水珠。
13.实验探究题中等
如图所示,探究改变物体内能的实验:
(1) 烧瓶内盛少量水。给瓶内打气,在瓶塞未跳起前,瓶内气体的内能_________(选填“增大”、“减小”或“不变”),这是通过__________(选填“热传递”或“做功”)改变了瓶内气体的内能。
答案:增大 做功
(2) 继续打气,当瓶塞跳起时,观察到瓶口有“白雾”出现。这是因为瓶内气体对外做功后,内能_________(选填“增大”、“减小”或“不变”),温度_________(选填“升高”、“降低”或“不变”),瓶内气体中所含的水蒸气放热________成了小水珠。这一过程中,瓶内气体的内能化成了瓶塞的________能。
答案:减小 降低 液化 机械
答案:(1) 增大 做功;(2) 减小 降低 液化 机械
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(1)[1][2]瓶子里装有一些水,用力打气,在瓶塞未跳起前,压缩瓶内的气体做功,瓶内气体的内能增大,这是通过做功的方式改变物体内能的。
(2)[1][2][3][4][5]继续打气,瓶内气压增大,当气体把瓶塞从瓶口推出时,瓶内气体对瓶塞做功,气体的内能转化为瓶塞的机械能,使气体自身的内能减少,温度降低,受温度降低的影响,瓶口周围的水蒸气液化成小水滴,这些小水滴就是看到的白气,液化会放出热量。
14.单选题中等
下列关于温度、热量、内能说法正确的是( )
- A. 物体的温度升高,一定吸收了热量
- B. 物体从外界吸收热量,温度不一定升高
- C. 物体的温度越高,其所含有的热量越多
- D. 热传递中热量总是从内能多的物体传向内能少的物体
答案:B
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A.物体温度升高,不一定吸收了热量,也可能是外界对它做了功,故A错误;
B.物体吸收热量,温度可能不变,如晶体熔化时,吸热温度不变,故B正确;
C.热量是一个过程量,不能说物体含有热量的多少,故C错误;
D.发生热传递的条件是存在温度差,发生热传递时,热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体,内能与温度、质量和状态有关,内能多的物体温度不一定高,热传递中热量不一定从内能多的物体传向内能少的物体,故D错误。
故选B。
15.单选题中等
关于温度、内能、热量和做功,下列说法正确的是( )
- A. 物体的内能增加,一定是从外界吸收了热量
- B. 物体的温度越高,所含的热量越多
- C. 内能少的物体也可能将能量传给内能多的物体
- D. 物体吸收热量时,温度一定升高
答案:C
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A.物体内能增加,不一定从外界吸收了热量,也可能是外界对物体做了功,故A错误;
B.热量是一个过程量,在描述热量时只能说“吸收”或“放出”不能说“含有”或“具有”,故B错误;
C.发生热传递的条件是存在温度差,热量从高温物体传向低温物体,内能的大小与物体的质量、温度和状态有关,内能少的物体温度可能高,内能少的物体也可能将能量传给内能多的物体,故C正确;
D.物体吸收热量,内能一定增加,但温度不一定升高,如晶体熔化时,吸热热量,内能增加,但温度不变,故D错误。
故选C。
16.单选题中等
下列说法正确的是( )
- A. 一块铁烧红时的内能比它冷却时的内能大
- B. 物体内能增加,一定是吸收了热量
- C. -20℃的冰不具有内能
- D. 小球运动的速度越快,其内能越大
答案:A
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A.内能大小与物体的质量、温度、状态等有关。一块铁质量一定,烧红时温度高,内能大,冷却时温度低,内能小,故一块铁烧红时的内能比它冷却时的内能大,故A正确;
B.改变物体内能的方式有两种:做功和热传递;物体内能增加可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做功,故B错误;
C.一切物体在任何温度下都具有内能,﹣20℃的冰具有内能,故C错误;
D.内能大小与物体的质量、温度、状态等有关,内能的大小与物体宏观的运动速度大小无关,故D错误。
故选A。
17.单选题中等
小明同学在做“观察水的沸腾”实验中,描绘出的温度随时间变化的图像如图所示,下列说法中正确的是( )
- A. 水的沸点应该是100℃,所以水始终没有沸腾
- B. 水的沸腾温度低于100℃,说明水的比热容大
- C. 水沸腾前是通过做功的方式来改变水的内能
- D. 实验时水面上方的气压低于1个标准大气压
答案:D
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A.观察水的温度随时间变化的图像,当温度达到97℃后温度不再升高,说明此时水已经沸腾, 故A错误;
BD.沸腾的温度低于100℃不是因为水的比热容大,而是因为当时的大气压小于标准大气压而导致沸点降低,故B错误,故D正确;
C.水沸腾前温度升高内能增大,是通过热传递来实现的而不是做功,故C错误。
故选D。
18.单选题中等
如图所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部,放入一小团干燥的棉花,用力将活塞迅速下压,棉花温度升高到着火点而燃烧。燃烧前棉花温度升高是因为以下哪种形式的能量转化成了内能( )
答案:A
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迅速向下压活塞,活塞会压缩空气做功,机械能转化为内能,使空气的内能增加,温度升高,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
19.单选题中等
关于内能、温度和热量三个概念,下列说法正确的是( )
- A. 物体吸收热量后,内能一定增加
- B. 物体吸收热量后,温度一定升高
- C. 物体的温度越高时,具有的热量就越多
- D. 发生热传递时,热量一定是从内能大的物体传递给内能小的物体
答案:A
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A.物体吸收热量后,内能一定增加,这是通过热传递改变物体内能,故A正确;
B.物体吸收热量,内能一定增加,但温度不一定升高,如晶体冰在熔化过程中,吸收热量,温度保持不变,故B错误;
C.热量是过程量,不能说具有热量,故C错误;
D.发生热传递时,热量是从温度高的物体传递给温度低的物体,温度高的物体内能不一定大,故D错误。
故选A。
20.单选题中等
2023年10月31日,神舟十六号返回舱进入大气层,与大气摩擦后形成由高温“火球”进入黑障区。如图所示。下列改变内能的方式与“火球”的形成相同的是( )
- A. 用柴火把壶中的水烧开
- B. 反复锤打铁片、铁片变热
- C. 热鸡蛋放在冷水中冷却
- D. 炒菜时、铁锅热得烫手
答案:B
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“火球”的形成,是由于返回舱克服与大气的摩擦力做功,这是做功改变内能;用柴火把壶中的水烧开,这是通过热传递改变内能;反复锤打铁片,铁片变热,这是通过做功改变内能;热鸡蛋放在冷水中冷却,这是通过热传递改变内能;炒菜时,铁锅热得烫手,这是通过热传递改变内能;综上所述,与“火球”的形成相同的是反复锤打铁片;故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
21.单选题中等
过中秋节,除了吃月饼之外,还有不少地方爱吃糍粑。滋粑是由糯米蒸熟后捣烂成型而来,热热的滋粑沾上香甜的炒芝麻面,软糯香甜,老少皆宜。下列与此有关的说法中,错误的是( )
- A. 滋粑是由糯米蒸熟后捣烂成型而来,表明力可以改变物体的形状
- B. 能闻到芝麻面的香味,是由于分子在不停地运动
- C. 糯米蒸熟后捣烂能粘在一起,说明分子间存在着斥力
- D. 蒸糯米是通过热传递的方式改变糯米的内能
答案:C
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A.滋粑是由糯米蒸熟后捣烂成型而来,滋粑受到力的作用形状发生了改变,表明力可以改变物体的形状,故A正确,不符合题意;
B.能闻到芝麻面的香味,这是扩散现象,是由于分子在不停地做无规则热运动造成的,故B正确,不符合题意;
C.糯米蒸熟后捣烂能粘在一起,说明分子间存在着相互作用的引力,故C错误,符合题意;
D.蒸糯米时,糯米从外界吸收热量,是通过热传递的方式改变糯米的内能,故D正确,不符合题意。
故选C。
22.单选题中等
如图所示,在试管内装有少量的水,塞上塞子,用大号注射器向试管内打气,会观察到许多物理现象,下列正确的是( )
- A. 向试管内打气时,试管内的气体内能减小
- B. 塞子跳出时,看到试管内有白雾出现,是汽化现象
- C. 向试管内打气时,外界对试管内的气体做功
- D. 塞子跳出时,管内气体对塞子做功,使试管内的气体温度升高
答案:C
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AC.向瓶内打气,压缩气体做功,即外界对试管内的气体做功,使瓶内气体内能增大,故A错误、C正确;
B.塞子跳出时,瓶中出现白雾,是水蒸气遇冷液化形成的,故B错误;
D.瓶塞跳出时,瓶内气体对外做功,内能转化为瓶塞的机械能,瓶内气体内能减小,温度降低,故D错误。
故选C。
23.单选题中等
明末科学家宋应星编写的《天工开物》是一部百科全书式的科学巨著。书中全面、系统地记录了我国古代农业和手工业的生产技术,在科学史上具有很高的价值。书中《冶铸》篇记录了铸造铜钟的过程,大致分为“制模—熔炼—浇铸—脱模—打磨”的过程。下列说法中正确的是( )
- A. 熔炼过程中,金属正在熔化时,内能增大,温度升高
- B. 熔炼过程中,金属吸收热量,内能不变
- C. 浇铸过程中,金属向外放热,内能不断减少
- D. 熔炼过程中,通过做功改变金属的内能
答案:C
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A.晶体熔化时吸热温度不变,内能增大,金属属于晶体,熔炼过程中,金属正在熔化时,内能增大,温度不变,故A错误;
B.熔炼过程中,金属吸热,内能增大,故B错误;
C.浇铸过程中,铜液由液态变成固态,发生凝固现象,对外放热,内能不断减小,故C正确;
D.熔炼过程中,金属吸收热量,内能增大,通过热传递的方式改变了金属的内能,故D错误。
故选C。
24.填空题中等
体温计是利用了液体的_____________性质来工作的,小明使用体温计测量完体温后的示数如图所示,则小明此时的体温为_________ ℃。沏茶、饮茶成为很多人的一种生活习惯。用热水泡茶时,能闻到茶香,这是_________现象;泡茶过程中通过______________的方式改变了茶叶的内能。
答案:热胀冷缩 37.8 扩散 热传递
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[1][2]体温计的工作原理是液体的热胀冷缩;从体温计35~36℃之间看出有10个小格,则每个小格代表0.1℃,也就是分度值为0.1℃;液面正好在37.8℃上,所以小明同学的体温为37.8℃。
[3]用热水泡茶时,能闻到茶香,是由于茶叶分子在不停地做无规则运动发生了扩散现象。
[4]泡茶过程中,茶叶从水吸收热量,使茶叶的内能增加,是通过热传递的方式改变了茶叶的内能。
25.填空题简单
如图所示是一个活塞式打气筒,当用打气筒为自行车打气时发现打气筒的筒体发热,是因为打气时活塞压缩气体____________,使气体内能增加,升温的气体通过__________的方式使筒壁温度升高。
答案:做功 热传递
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[1][2]当用打气筒为自行车打气时发现打气筒的筒体发热,是因为打气时活塞压缩气体做功,使气体内能增加,温度升高,升温的气体把热量传递给筒壁,使筒壁温度升高。
26.填空题简单
生活中常见的物质是由分子或原子构成,而原子是由__________ 和核外电子构成;中药是中华文化的瑰宝,打开中药包会闻到淡淡的药香味,这是由于分子在 ______________ ;如图甲乙丙是反映某物体不同状态时的分子排列,从图丙到图乙的变化过程中,该物体内能将___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
答案:原子核 不停地做无规则运动 变小
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[1]卢瑟福提出了原子的核式结构模型,物质是由分子或原子构成,而原子是由原子核和核外电子构成。
[2]打开中药包会闻到淡淡的药香味,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动。
[3]根据分子间距可知甲是固体分子,乙是液体分子,丙是气体分子。从图丙到图乙的变化过程中,该物体液化,液化放热,该物体内能将变小。
27.填空题中等
某些药品要求在0℃以下存放,常用保温瓶不能满足需要。为保障药品在0℃以下存放。物理兴趣小组的同学设计了如图所示的保温盒,其中药品应放置于____________(选填“A”或“B”)处,另一处空间放置低温物质;关于保温盒填充材料,你选择______________(选填“铝合金”或“发泡塑料”)。
答案:B 发泡塑料
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[1]药品放置位置∶温度低的气体密度大,会下沉。所以将低温物质放置在A处,其周围的冷空气会下沉,使B处的药品处于低温环境,有利于药品在0℃以下存放。
[2]保温盒填充材料:这种药品要求在低温环境下存放,运输过程中应尽可能减少从外界吸收热量,这就要求包装盒具有导热性能差的特点。发泡塑料的导热性能远低于铝合金,能有效减缓热传递,更好地保持盒内低温,因此选择发泡塑料作为保温盒填充材料。
28.单选题中等
姐姐和弟弟在玩成语游戏,一些成语蕴含了生活中的物理知识,下列说法正确的是( )
- A. “震耳欲聋”形容声音响度很大
- B. “立竿见影”是光的反射形成的
- C. “钻木取火”是利用了热传递的方式来改变木头的内能
- D. “刻舟求剑”以运动的船为参照物,水底的剑是静止的
答案:A
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A.“震耳欲聋”形容声音的强度很大,即声音的响度很大,故A正确;
B.“立竿见影”是由于光的直线传播形成的,故B错误;
C.“钻木取火”时钻头克服摩擦做功,将机械能转化为内能,是利用了做功的方式来改变木头的内能,故C错误;
D.“刻舟求剑”以运动的船为参照物,水底的剑位置发生了变化,是运动的,故D错误。
故选A。
29.单选题中等
“火锅”是通辽人非常喜爱的一种美食。下列与吃火锅有关的说法正确的是( )
- A. 冰冻肉卷变软是冰熔化现象
- B. 锅内冒出“白气”是水的汽化现象
- C. 汤汁越煮越少是水升华现象
- D. 煮熟食材是做功改变内能的过程
答案:A
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A.冰冻肉卷变软是固态的冰变成液态的水,是熔化现象,故A正确;
B.锅内冒出“白气”是锅内冒出的水蒸气遇冷液化成小水滴,是液化现象,故B错误;
C.汤汁越煮越少是液态的水变成水蒸气,是汽化现象,故C错误;
30.多选题中等
如图所示,用汽缸、固定隔板和活塞密闭甲、乙两部分气体,汽缸和活塞均不导热,隔板导热良好。迅速将活塞向左推至图中虚线位置并固定,静置一段时间。下列说法正确的是( )
- A. 与推动活塞前相比,甲、乙内能均变大
- B. 与推动活塞前相比,甲内能不变、乙内能变大
- C. 乙内能改变的方式只有做功
- D. 乙内能改变的方式既有做功又有热传递
答案:A;D
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AB.迅速将活塞向左推至图中虚线位置时,施加外力通过做功的方式增加了乙部分气体的内能,乙部分气体的温度会升高;由于隔板导热良好,因此热量会由乙内通过隔板传递到甲内,最终甲乙两部分气体的温度相等。由此可知乙部分气体的温度升高,气体的质量不变,因此乙部分气体的内能变大;甲部分气体的质量不变,温度升高,因此甲部分气体的内能也变大。故A正确,B错误;
CD.推动活塞时通过做功的方式增加了乙气体的内能,活塞推到虚线处后,热量由乙通过隔板传递到甲时,是通过热传递的方式改变内能的,故C错误,D正确。
故选AD。