1、课时训练14功和内能热和内能题组一功和内能1.英国物理学家焦耳的主要贡献有()A.发现了电流通过导体产生热量的定律,即焦耳定律B.测量了热和机械功之间的关系热功当量C.第一次计算了气体分子的速度D.与W.汤姆孙合作研究了气体自由膨胀降温的实验答案:ABCD2.在绝热过程中,外界压缩气体做功60 J,下列说法中正确的是()A.气体内能一定增加60 JB.气体内能增加必定小于60 JC.气体内能增加可能小于60 JD.气体内能可能不变解析:做功的过程是能量转化的过程,在绝热过程中,做多少功,内能就增加多少,所以选项A正确。答案:A3.下列实例中,属于做功来增加物体内能的是()A.铁棒放在炉子里被烧
2、红B.锯条锯木头时会发热C.钻木取火D.冬天在阳光下取暖解析:选项A、D属于热传递,锯条锯木头与钻木取火时都是做功从而使物体的内能增加。答案:BC4.气体在等压变化中()A.一定对外界做功B.外界一定对气体做正功C.若温度升高,一定对外界做正功D.可能既不对外界做功,外界也不对气体做功解析:在等压变化过程中,若温度升高,则气体的体积增大,即气体膨胀对外界做功,选项C正确,选项B错误;若温度降低,则气体体积减小,即外界压缩气体对气体做功,选项A错误;在等压变化中,气体体积一定变化,所以要么外界对气体做功,要么气体对外界做功,选项D错误。答案:C5.A、B两装置,均由一支一端封闭、一端开口且带有玻
3、璃泡的管状容器和水银槽组成,除玻璃泡在管上的位置不同外,其他条件都相同。将两管抽成真空后,开口向下竖直插入水银槽中(插入过程没有空气进入管内),水银柱上升至图示位置停止。假设这一过程水银与外界没有热交换,则下列说法正确的是()A.A中水银的内能增量大于B中水银的内能增量B.B中水银的内能增量大于A中水银的内能增量C.A和B中水银体积保持不变,故内能增量相同D.A和B中水银温度始终相同,故内能增量相同解析:大气压对水银槽内的水银做相同的功,因为玻璃管内吸进的水银一样多,所以水银槽内的液面下降相同的高度,A管重心高于B管,A管内水银重力势能大于B管的,故A管内水银的内能增量小于B管内水银的内能增量
4、,选项B正确。答案:B题组二热传递与内能6.下列关于热量的说法正确的是()A.温度高的物体含有的热量多B.内能多的物体含有的热量多C.热量、功和内能的单位相同D.热量和功都是过程量,而内能是状态量解析:热量和功都是过程量,而内能是状态量,所以不能说温度高的物体含有的热量多,内能多的物体含有的热量多;热量、功和内能的单位相同,都是焦耳。故C、D正确。答案:CD7.关于热传递的下列说法中正确的是()A.热量总是从内能大的物体传给内能小的物体B.热量总是从分子平均动能大的物体传给分子平均动能小的物体C.热传递的实质是物体之间内能的转移而能的形式不发生变化D.只有通过热传递的方式,才能使物体的温度发生
5、变化解析:内能包括分子势能和分子动能,改变内能的方式有两种:热传递和做功。热传递是能的转移,做功是能的转化,热传递是从高温物体向低温物体传递,而温度是分子平均动能的标志。答案:BC8.关于物体的内能和热量,下列说法中正确的有()A.热水的内能比冷水的内能多B.温度高的物体其热量必定多,内能必定大C.在热传递过程中,内能大的物体其内能将减小,内能小的物体其内能将增大,直到两物体的内能相等D.热量是热传递过程中内能转移的量度解析:物体的内能由温度、体积及物体的质量决定,不只由温度决定,故选项A、B都错误。在热传递过程中,热量是由高温物体传给低温物体,而内能大的物体不一定温度高,在热传递过程中完全有
6、可能内能大的物体内能继续增大,内能小的物体内能继续减小,故选项C是错误的。关于热量的论述,选项D是正确的。答案:D9.对于热量、功、内能三个量,下列说法中正确的是()A.热量、功、内能三个量的物理意义是等同的B.热量和功二者可作为物体内能的量度C.热量、功和内能的国际单位都相同D.热量和功是由过程决定的,而内能是由物体的状态决定的解析:热量、功和内能的国际单位都是焦耳,但热量、功、内能三个量的物理意义是不同的,故选项A错误;热量和功是过程量,内能是状态量;热量和功二者可作为物体内能改变的量度而不是内能大小的量度,故选项B错误,选项C、D正确。答案:CD10.某同学做了一个小实验:先把空的锥形瓶
7、放入冰箱冷冻,一小时后取出锥形瓶,并迅速把一个气球紧密地套在瓶颈上,然后将锥形瓶放进盛满热水的烧杯内,气球逐渐膨胀起来,如图所示。这是因为锥形瓶内的气体吸收了水的,温度,体积。解析:当用气球封住锥形瓶,在瓶内就封闭了一定质量的气体,当将瓶放到热水中,瓶内气体将吸收水的热量,增加气体的内能,温度升高,由理想气体状态方程=C可知,气体体积增大。答案:热量升高增大(建议用时:30分钟)1.景颇族的祖先发明的点火器如图所示,用牛角做套筒,木制推杆前端粘着艾绒,猛推推杆,艾绒即可点燃。对筒内封闭的气体,在此压缩过程中()A.气体温度升高,压强不变B.气体温度升高,压强变大C.气体对外界做正功,气体内能增
8、加D.外界对气体做正功,气体内能减少解析:猛推推杆,封闭在套筒中的气体被压缩,外界对气体做功,套筒由牛角做成,导热能力很差,且压缩过程用时极短,故压缩过程可看作绝热过程。由U=W可知气体的内能增加,温度升高,根据=C可知因T增大,V减小,故p增大,选项B正确。答案:B2.如图所示容器中A、B各有一个可自由移动的活塞,活塞下面是水,上面是大气,大气压恒定,A、B的底部由带阀门K的管道相连,整个装置与外界绝热,原来A中水面比B中高,打开阀门,使A中的水逐渐向B中流,最后达到平衡,在这个过程中()A.大气压力对水做功,水的内能增加B.水克服大气压力做功,水的内能减少C.大气压力对水不做功,水的内能不
9、变D.大气压力对水不做功,水的内能增加解析:打开阀门K,平衡后容器A、B中水面相平,相当于图中画斜线部分的水从A移到B,这部分水的重力势能减少了,即重力对水做了功,同时大气压力对A容器中的水做正功为p0SAhA,对B容器中的水做负功为p0SBhB,因为两部分体积相等,所以大气压力对水做的总功为零。由于容器绝热,系统与外界没有热交换,而重力对系统做功,水的内能增加,故D正确。答案:D3.关于物体的内能及其变化,下列说法正确的是()A.物体的温度变化时,其内能必定改变B.物体对外做功,其内能不一定改变;物体吸热,其内能也不一定改变C.物体对外界做功,其内能必定改变;物体向外传递热量,其内能必定改变
10、D.若物体不与外界发生热交换,则物体的内能必定不会改变解析:一定质量的物体,其内能由温度和体积共同决定,物体的温度变化时,体积也可能变化,其内能不一定改变,A错误;物体对外界做功,同时又吸收热量,若吸收的热量恰好等于对外界做的功,则内能就不改变,B正确,C、D错误。答案:B4.物体的内能增加了30 J,下列说法中正确的是()A.一定是外界对物体做了30 J的功B.一定是物体吸收了30 J的热量C.一定是物体分子动能增加了30 JD.物体的分子平均动能可能不变解析:做功和热传递都可以改变物体内能,物体内能改变30 J,其方式是不确定的,因此A、B错误。而物体内能包括所有分子的平均动能和势能,内能
11、由分子数、分子平均动能、势能三者决定,因此选项C错误。答案:D5.密闭有空气的塑料瓶因降温而变扁,此过程中瓶内空气(不计分子势能)()A.内能增大,放出热量B.内能减少,吸收热量C.内能增大,对外界做功D.内能减少,外界对其做功解析:该密闭气体温度降低,内能减少,因其体积减小,所以外界对其做功,D正确。答案:D6.对一定量的气体,下列说法正确的是()A.在体积缓慢增大的过程中,气体一定对外界做功B.在压强缓慢增大的过程中,外界一定对气体做功C.在体积不断被压缩的过程中,内能一定增加D.在与外界没有发生热交换的过程中,内能一定不变解析:研究对象是气体,是否做功,取决于体积是否变化,只要体积变化了
12、,就一定做功了,故选项A正确。答案:A7.在下述各种现象中,不是由做功引起系统温度变化的是()A.在阳光照射下,水的温度升高B.用铁锤不断捶打铅块,铅块温度会升高C.在炉火上烧水,水的温度升高D.电视机工作一段时间,其内部元件温度升高解析:阳光照射下水温升高是热辐射使水的温度升高。在炉火上烧水是热传导和对流使水的温度升高。用铁锤锤打铅块的过程,是做功的过程,铅块温度升高,是由于外界做功引起的。电视机工作时,电流通过各元件,电流做功使其温度升高。答案:AC8.如图所示,透明塑料瓶内有一些水,水的上方有水蒸气,向瓶内打气,在瓶塞跳出的过程中,是外界对系统做功还是系统对外界做功?这个过程中系统的内能有什么变化?你从什么现象推断出系统的内能发生了变化?答案:当瓶塞跳出时,我们会发现瓶口处有“白雾”产生。我们所选的研究对象是瓶内水面上方的水蒸气,在瓶塞跳出的过程中,是系统膨胀对外界做功,系统的内能减少。瓶内和瓶口处的“白雾”实际上是瓶内的水蒸气液化形成的无数小液滴,水蒸气液化过程中内能减少。