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第一节 内能 功 热量课时训练14内能功热量基础夯实1.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答案C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.2.A、B两装置,均由一支一端封闭、一端开口且带有玻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,故内能增量相同答案B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,选项B正确.3.(2015重庆理综)某驾驶员发现中午时车胎内的气压高于清晨时的,且车胎体积增大.若这段时间胎内气体质量不变且可视为理想气体,那么()(导学号51140097)A.外界对胎内气体做功,气体内能减小B.外界对胎内气体做功,气体内能增大C.胎内气体对外界做功,内能减小D.胎内气体对外界做功,内能增大答案D解析根据气态方程=C,可知p、V增加,则T必升高,内能增大;因胎内气体体积增大,所以气体对外界做功,选项D正确.4.(多选)下列关于热传递的说法中,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变化答案BC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.能力提升5.关于物体的内能和热量,下列说法正确的有()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答案D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.6.(多选)对于热量、功、内能三个量,下列说法正确的是()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答案CD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.7.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()(导学号51140098)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,气体内能增加D.外界对气体做正功,气体内能减少答案B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 E=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.8.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,内能一定不变答案A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,就一定做功了,故选项A正确.9.(多选)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.用铁锤不断锤打铅块,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答案AC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.10.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()(导学号51140099)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,水的内能不变D.大气压力对水不做功,水的内能增加答案D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.11.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答案B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.12.物体的内能增加了30 J,下列说法正确的是()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答案D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,内能由分子数、分子平均动能、势能三者决定,因此C错误.13.某同学做了一个小实验:先把空的锥形瓶放入冰箱冷冻,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.(导学号51140100)答案热量升高增大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.14.一列烧煤火车从甲站驶向乙站的全过程中,其平均速度v=36 km/h,火车发动机的功率P=1.036106 W,效率=40%.若甲、乙两站间的距离为s=14 km,则火车通过这段路程需消耗多少热值为q=4.2107 J/kg 的煤?答案86.4 kg解析根据题意,可以计算出发动机所做的功,然后通过热机效率的计算,求出燃料完全燃烧时释放出的热量,从而求出煤的质量.在全过程中发动机做的功W=Pt=P=1.45109 J,供给发动机的能量Q= J=3.63109 J.因为Q=mq,所以m= kg86.4 kg.
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