1、阶段测试6热功和内能一、选择题(本题共10小题，每题6分，共60分在每小题给出的四个选项中，第17题只有一项符合题目要求，第810题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1如图所示，一定质量的理想气体密封在绝热(即与外界不发生热交换)容器中，容器内装有一可以活动的绝热活塞今对活塞施以一竖直向下的压力F，使活塞缓慢向下移动一段距离后，气体的体积减小若忽略活塞与容器壁间的摩擦力，则被密封的气体()A温度升高，压强增大，内能减少B温度降低，压强增大，内能减少C温度升高，压强增大，内能增加D温度降低，压强减小，内能增加【答案】C解析：由F 对密闭的气体做功，容器及活
2、塞绝热，则Q0，由功和内能的关系知理想气体内能增大，T升高，再根据C，V减小，p增大，故选C2(2019江苏校级模拟)以下说法中正确的是()A系统在吸收热量时内能一定增加B悬浮在空气中做布朗运动的PM2.5粒子，气温越低，运动越剧烈C封闭容器中的理想气体，若温度不变，体积减半，则单位时间内气体分子在容器壁单位面积上碰撞的次数加倍，气体的压强加倍D用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，说明此时分子间只存在引力而不存在斥力【答案】C解析：根据热力学第一定律，UWQ，系统在吸收热量时，同时向外放热，则内能不一定增加，故A错误；当温度越高时，分子运动越激烈，导致布朗运动的颗粒也激烈，故B错误；由C，当温度不变
3、，体积减半，则气体压强p加倍，即单位时间内气体分子在容器壁单位面积上碰撞的次数加倍，故C正确；铁棒没有断，说明此时分子间同时存在引力与斥力，分子力体现为引力，故D错误；故选C3如图所示，厚壁容器的一端通过胶塞插进一支灵敏温度计和一根气针，另一端有个用卡子卡住的可移动胶塞用打气筒慢慢向容器内打气，使容器内的压强增大到一定程度，这时读出温度计示数打开卡子，胶塞冲出容器口后()A温度计示数变大，实验表明气体对外界做功，内能减少B温度计示数变大，实验表明外界对气体做功，内能增加C温度计示数变小，实验表明气体对外界做功，内能减少D温度计示数变小，实验表明外界对气体做功，内能增加【答案】C解析：打开卡子后
4、，容器内气体膨胀对外界做功，内能减少、温度降低，故C正确4下面关于功和内能及热和内能关系的说法错误的是()A做功和热传递在改变系统的内能上是等效的B做功过程是使系统的内能和其他形式能的转化C热传递是不同物体(或同一物体的不同部分)之间内能的转移D做功和热传递在本质上是一样的【答案】D解析：做功和热传递在改变物体的内能上是等效的，但二者又有本质的区别，做功是内能与其他形式的能之间的转化，热传递是不同物体之间内能的转移故D选项错误5如图所示，直立容器内部有被隔板隔开的A，B两部分气体，A部分气体的密度小，B部分气体的密度大，抽去隔板，加热气体，使两部分气体均匀混合，设在此过程中气体吸热Q，气体内能
5、的增量为U，则()AUQBUQD无法比较【答案】B解析：抽出隔板，气体均匀混合，由于A部分气体的密度小，B部分气体的密度大，因此混合后气体整体的重心上升，重力势能增加这样气体吸收的热量除增加内能外，还增加重力势能，因此UQ6关于温度、热量、内能，以下说法正确的是()A同一物体温度高时，含有的热量多B物体的内能越大，含有的热量就越多，温度也越高C在传热中，放出热量的物体内能一定大于吸收热量的物体的内能D热量总是自发地从温度高的物体传给温度低的物体【答案】D解析：同一物体温度高时，内能大，只有传热过程转移的内能才能称为热量，A、B错误；在传热过程中，热量从温度高的物体传给温度低的物体，温度高的物体
6、内能不一定大，故D正确7如图所示，A，B是两个完全相同的球，分别浸没在水和水银的同一深度处，当温度稍微升高时，球的体积会明显变大，如果开始水和水银的温度相同，且两液体的温度同时缓慢升高同一值，两球膨胀后，体积相等，则()AA球吸收的热量较多 BB球吸收的热量较多C两球吸收的热量一样多 D无法确定【答案】B解析：A，B两球升高同样的温度，体积又相同，则二者内能的变化相同，而B球是处在水银中的，B球膨胀时受到的压力大，对外做的功多，因此B球吸收的热量多8(2019渭南模拟)下列说法正确的是()A布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的运动，反映了液体分子的无规则运动B没有摩擦的理想热机可以把吸收的能量全部
7、转化为机械能C知道某物体的摩尔质量和密度可求出阿伏加德罗常数D内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同【答案】AD9关于内能和机械能，下列说法中正确的是()A机械能很大的物体，其内能一定很大B物体机械能损失时，内能可能增加C物体内能损失时，机械能必然会减少D物体机械能为零时，内能必不为零【答案】BD解析：内能与机械能的区别：(1)内能是由大量分子热运动和分子间的相对位置决定的能，机械能是物体由于做机械运动、发生弹性形变或由于被举高而具有的能量；(2)物体的机械能在一定条件下可等于零，但物体的内能不可能为零内能与机械能的联系是内能和机械能在一定条件下可以相互转化10下列说法中正确的是()
8、A热量是物体在热传递过程中内能的变化量B热能是内能的确切说法C个别分子是有温度可言的D热量有可能从内能少的物体传给内能多的物体【答案】AD二、非选择题(本题2小题，共40分，解答题应写出必要的文字说明、方程式和主要演算或推导步骤，有数值计算的题要有相应的单位，只写出最后答案不得分，非解答题不需写过程)11(20分)某同学制作了一个结构如图(a)所示的温度计一端封闭的轻质细管可绕封闭端O自由转动，管长0.5 m将一量程足够大的力传感器调零，细管的开口端通过细线挂于力传感器挂钩上，使细管保持水平、细线沿竖直方向在气体温度为270 K时，用一段水银将长度为0.3 m的气柱封闭在管内实验时改变气体温度
9、，测得封闭气柱长度l和力传感器读数F之间的关系如图(b)所示(实验中大气压强不变) A b(1)管内水银柱长度为 _ m，为保证水银不溢出，该温度计能测得的最高温度为_ K(2)若气柱初始长度大于0.3 m，该温度计能测量的最高温度将_(填“增大”“不变”或“减小”)(3)若实验中大气压强略有升高，则用该温度计测出的温度将_(填“偏高”“不变”或“偏低”)【答案】(1)0.1360 (2)减小(3)偏低解析：(1)由于轻质管可以绕O点转动，设水银长度的一半为x，封闭气体长度为l，通过力矩关系有FL2gSx(lx)研究气体长度为0.3 m和0.35 m两个位置，可以计算出水银长度为2x0.1 m
10、为保证水银不溢出，水银刚好到达管口，此时封闭气体长度l0.4 m，则根据，可以算出此时温度为T360 K(2)根据上题结论，从公式可以看出，后来温度与原来的气体长度有反比关系，所以该温度计能够测量的最大温度将会减小(3)实验过程中大气压强增加，公式，得到T，温度会增加，但如果仍然用计算的话，会出现测量值偏低12(20分)某同学想要估测太阳每秒辐射到地球表面上的能量，他用一个横截面积为S3.2 dm2的保温圆筒，内装质量为m0.4 kg的水，让太阳光垂直照射3 min，水升高的温度t2.2 .已知水的比热容c4.4103 J/(kg)，地球半径为R6 400 km，试求出太阳光向地球表面辐射能量的功率【答案】8.21016 W解析：太阳光辐射到水中的能量Qcmt4.21030.42.2 J3 696 J太阳光垂直辐射到地球1 m2面积上的能量的功率P W6.4102 W太阳光向地球表面辐射能量的功率为PPR26.4102(6 400103)2W8.21016 W
