1、第1节 功和内能 第2节 热和内能一、选择题1(多项选择)如图为焦耳热功当量实验的装置的示意图，用绝热性能良好的材料制作容器，重物下落带动叶片搅拌容器里的水，引起水温升高，关于这个实验，以下说法正确的选项是()A该装置可测定做功和内能变化的关系B做功增加了水的热量C做功增加了水的内能D功和热量是完全等价的，无区别解析：选AC该实验测定做功和内能变化的关系，应选项A正确；该实验是绝热过程，没有热传递，水内能的改变是由于做功，应选项C正确；做功表示能量的转化，而热量表示热传递中内能的转移，二者有区别，热量只对应热传递过程中内能的改变，不能说物体具有热量，应选项B、D错误2如下图，在紫铜管内滴入乙醚
2、，盖紧管塞用手拉住绳子两端迅速往复拉动，管塞会被冲开管塞被冲开前()A外界对管内气体做功，气体内能增大B管内气体对外界做功，气体内能减小C管内气体内能不变，压强变大D管内气体内能增加，压强变大解析：选D改变内能的方式有做功和热传递两种，用手拉住绳子两端迅速往复拉动，通过做功使紫铜管壁的温度升高，通过热传递，乙醚气体内能增大，温度升高，体积不变，根据理想气体状态方程可知，压强变大，管塞被冲开，故D选项正确3.如下图，太阳能热水器是一种能够将太阳的光能转化为内能的装置这种装置可以使装置内的水温度升高，这种改变水的内能的方式是()A做功B热传递C既有做功也有热传递D电流的热效应解析：选B太阳能热水器
3、是通过热传递的方式将水加热，应选项B正确4在给自行车轮胎打气时，会发现胎内气体温度升高，这是因为()A胎内气体压强不断增大，而容积不变B轮胎从外界吸热C外界气体温度本来就高于胎内气体温度D打气时，外界不断对打气筒内的气体做功，使打气筒内的气体温度升高，然后进入胎内，导致胎内气体温度升高解析：选D在给自行车轮胎打气时，外界不断对打气筒内的气体做功，使打气筒内的气体温度升高，这一局部温度高的气体进入胎内；同时，进入轮胎内的气体在进入轮胎的过程中又对轮胎内的气体做功，使气体温度升高，该变化过程，不是轮胎内的气体吸收外界的热量造成的在以上过程中，胎内气体压强不断增大，而容积不变，与气体温度的升高无关；
4、也不是外界气体温度本来就高于胎内气体温度，所以选项D正确，A、B、C错误5物体的内能增加了20 J，以下说法中正确的选项是()A一定是外界对物体做了20 J的功B一定是物体吸收了20 J的热量C一定是物体分子动能增加了20 JD物体的分子平均动能可能不变解析：选D做功和热传递都可以改变物体内能，物体内能改变20 J，其方式是不确定的，故A、B错误；而物体内能包括所有分子的平均动能和分子势能，内能由分子数、分子平均动能、分子势能三者决定，故C错误，D正确6以下所述现象中，属于通过热传递改变了物体内能的是()A将一段铁丝反复弯折，弯折处会发热B放在空气中的一杯热水会冷却C在转动的砂轮上磨车刀，车刀
5、发热D电流通过电阻丝解析：选B弯折铁丝是用力对物体做功，在转动的砂轮上磨车刀是摩擦力对车刀做功，电流通过电阻丝并做功，所以三者都是通过做功改变物体内能的，热水放在空气中，通过热辐射以及对流等方式向外传递了热量，而使自身的内能减少，温度下降，它是通过热传递方式改变内能的，所以B选项正确7(多项选择)(2022湖南师大附中期中考试)如下图，在固定的真空容器A内部固定着一个绝热汽缸B，用质量为m的绝热活塞P将一局部理想气体封闭在汽缸内撤去阀门K，不计摩擦阻力，活塞将向右运动，该过程()A气体膨胀时对外不做功B气体膨胀时对外做功C气体膨胀时是否对外做功无法确定D活塞做加速运动，缸内气体温度降低解析：选
6、BD虽然A内为真空，但气体膨胀时会推动活塞使其向右做加速运动，即气体对外做了功，选项A、C错误，选项B正确；缸内理想气体对外做功，内能减小，温度降低，选项D正确8(多项选择)如图，注射器内密封一局部气体，假设针筒和活塞导热性能良好，那么缓慢向外移动活塞的过程中气体()A对活塞不做功B对活塞做负功C温度保持不变 D压强逐渐减小解析：选CD缓慢向外移动活塞的过程中，气体的体积增大，对外做功，即气体对活塞做正功，故A、B错误；针筒和活塞导热性能良好，缓慢向外移动活塞的过程，可以看成准静态过程，温度保持不变，故C正确；气体的体积增大，温度不变，由玻意耳定律可知气体的压强一定减小，故D正确9采用绝热(即
7、不交换热量)的方式使一定量的气体由初状态A变化至终态B，对于不同的绝热方式，下面说法正确的选项是()A对气体所做的功不同B对气体所做的功相同C对气体不需做功，因为没有能量的传递D可以确定A状态的内能解析：选B对于一定质量的气体，不管采用任何一种绝热方式由状态A变化到状态B，都是绝热过程，在这一过程中，气体在初状态A有一确定的内能UA，在状态B有另一确定的内能UB，由绝热过程中UUBUAW知，W为恒量，所以B选项正确10(多项选择)如下图，绝热的容器内密闭一定质量的理想气体(不考虑分子间的作用力)，用电阻丝缓慢对其加热时，绝热活塞无摩擦地上升，以下说法正确的选项是()A单位时间内气体分子对活塞碰
8、撞的次数减少B电流对气体做功，气体对外做功，气体内能可能减少C电流对气体做功，气体又对外做功，其内能可能不变D电流对气体做的功一定大于气体对外做的功解析：选AD由题意知，气体压强不变，活塞上升，体积增大，由理想气体状态方程知，气体温度升高，内能一定增加，电流对气体做的功一定大于气体对外做的功，B、C错误，D正确；由气体压强的微观解释知，温度升高，单个气体分子对活塞的冲力增大，而压强不变，单位时间内对活塞的总冲力不变，因此单位时间内气体分子对活塞的碰撞次数减少，A正确二、非选择题11假设对物体做1 200 J的功，可使物体温度升高3 ，改用热传递的方式，使物体温度同样升高3 ，那么物体应吸收多少
9、热量？如果对该物体做3 000 J的功，物体的温度升高5 ，说明该过程中，物体应吸收或放出多少热量？解析：做功和热传递在改变物体内能上是等效的，用做功方式使物体温度升高3 ，如用吸热方式，也使物体温度升高3 ，也应吸收1 200 J的热量如对物体做功3 000 J，温度升高5 ，而物体温度升高5 需要的功或热量应为E.1 200 Jcm3 ，Ecm5 ，得E2 000 J.因此物体应放出1 000 J的热量. 答案：1 200 J放出1 000 J的热量12两人共同拉锯伐木，每人在180 s内拉动60次，每次拉动的距离为75 cm，两人用的力均为20 N，做功的40%转变为热能，那么每秒钟产生
10、的热量是多少？假设产生热量的20%被钢锯吸收，那么60 s后钢锯的温度将升高多少度？设钢锯的比热容为1.2102 J/(kg)，钢锯的质量为0.5 kg解析：180 s内两人做的功W2NFs1 800 J，那么每秒产生的热量Q40%4 J.Q吸cmt60Q20%，那么t0.8 .答案：0.8 13某同学为测量地表植物吸收太阳能的本领，做了如下实验：用一面积为0.1 m2的水盆盛6 kg的水，经太阳垂直照射15 min，温度升高5 ，假设地表植物每秒接收太阳能的能力与水相等，试计算：(1)每平方米绿色植物每秒接收的太阳能为多少焦耳？(2)假设绿色植物在光合作用下每吸收1 kJ的太阳能可放出0.05 L的氧气，那么每公顷绿地每秒可放出多少氧气？(1公顷104 m2)解析：根据水升温吸收的热量，便可求出单位面积单位时间吸收的太阳能，进而可求出每公顷绿地每秒放出的氧气(1)单位面积单位时间吸收的太阳能为P J/(m2s)14103 J/(m2s)(2)氧气的体积为V0.05 L700 L.答案：(1)1.4103 J/(m2s)(2)700 L
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