課時(shí)跟蹤檢測(cè)（十一） 功、熱和內(nèi)能的改變

課時(shí)跟蹤檢測(cè)（十一）功、熱和內(nèi)能的改變Aeq\a\vs4\al()組—重基礎(chǔ)·體現(xiàn)綜合1．(多選)下列實(shí)例中通過(guò)做功改變物體的內(nèi)能的是 ()A．古人鉆木取火B(yǎng)．用火爐把水燒開(kāi)C．用打氣筒打氣，筒壁變熱D．瓶?jī)?nèi)的高壓氣體將瓶塞沖開(kāi)，瓶?jī)?nèi)氣體的溫度降低解析：選ACD鉆木取火，屬于能量的轉(zhuǎn)化；用打氣筒打氣，壓縮氣體，對(duì)氣體做功，筒壁變熱；瓶?jī)?nèi)的高壓氣體將瓶塞沖開(kāi)，氣體對(duì)外做功，瓶?jī)?nèi)氣體的溫度降低，故選項(xiàng)A、C、D正確；用火爐燒水改變內(nèi)能屬于傳熱，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。2．以下所述現(xiàn)象中，屬于通過(guò)傳熱改變了物體內(nèi)能的是 ()A．將一段鐵絲反復(fù)彎折，彎折處會(huì)發(fā)熱B．放在空氣中的一杯熱水會(huì)冷卻C．在轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪上磨車刀，車刀發(fā)熱D．電流通過(guò)電阻絲解析：選B反復(fù)彎折鐵絲是用力對(duì)物體做功，在轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪上磨車刀是摩擦力對(duì)車刀做功，電流通過(guò)電阻絲并做功，所以三者都是通過(guò)做功改變物體內(nèi)能的；熱水放在空氣中，通過(guò)熱輻射以及對(duì)流等方式向外傳遞了熱，而使自身的內(nèi)能減少，溫度下降，它是通過(guò)傳熱方式改變內(nèi)能的，故B選項(xiàng)正確。3．如圖所示是焦耳研究熱與功之間關(guān)系的兩個(gè)典型實(shí)驗(yàn)裝置圖，那么從焦耳的這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中可得出的結(jié)論是 ()A．熱量可由高溫物體傳給低溫物體B．機(jī)械能守恒C．在各種不同的絕熱過(guò)程中，系統(tǒng)狀態(tài)的改變與做功方式無(wú)關(guān)，僅與做功數(shù)值有關(guān)D．功和熱量是完全等價(jià)的，無(wú)區(qū)別解析：選C焦耳通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，最后得到的結(jié)論是，在各種不同的絕熱過(guò)程中，系統(tǒng)狀態(tài)的改變與做功方式無(wú)關(guān)，僅與做功數(shù)值有關(guān)，故選項(xiàng)C正確，做功和傳熱產(chǎn)生的效果相同，但功和熱量是不同的概念。4．在一鍋正在沸騰的水中，一個(gè)小氣泡由底層緩慢地升到液面，上升過(guò)程中氣泡的壓強(qiáng)不斷減小，則氣泡在上浮過(guò)程中 ()A．內(nèi)能增大 B．內(nèi)能減小C．外界對(duì)氣泡做功 D．吸收熱量解析：選D氣泡緩慢上升的過(guò)程中，外部的壓強(qiáng)逐漸減小，由于外部恒溫(100℃)，由玻意耳定律pV＝C可知，氣泡體積增大，氣泡膨脹對(duì)外做功，溫度不變，則內(nèi)能不變，故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；氣泡內(nèi)能不變，同時(shí)對(duì)外做功，所以必須從外界吸收熱，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確。5.如圖所示，絕熱容器中間用隔板隔開(kāi)，左側(cè)裝有氣體，右側(cè)為真空。現(xiàn)將隔板抽掉，使左側(cè)氣體自由膨脹直至達(dá)到平衡，則在此過(guò)程中(不計(jì)氣體的分子勢(shì)能) ()A．氣體對(duì)外界做功，溫度降低，內(nèi)能減少B．氣體對(duì)外界做功，溫度不變，內(nèi)能不變C．氣體不做功，溫度不變，內(nèi)能不變D．氣體不做功，溫度不變，內(nèi)能減少解析：選C抽掉隔板后，氣體膨脹，體積增大，但由于右側(cè)為真空，所以氣體自由膨脹不做功，因而內(nèi)能不變，溫度不變，故C選項(xiàng)正確。6．(多選)一銅塊和一鐵塊，質(zhì)量相等，銅塊的溫度T1比鐵塊的溫度T2高，當(dāng)它們接觸在一起時(shí)，如果不和外界交換能量，則 ()A．從兩者開(kāi)始接觸到熱平衡的整個(gè)過(guò)程中，銅塊內(nèi)能的減少量等于鐵塊內(nèi)能的增加量B．在兩者達(dá)到熱平衡以前的任意一段時(shí)間內(nèi)，銅塊內(nèi)能的減少量不等于鐵塊內(nèi)能的增加量C．達(dá)到熱平衡時(shí)，銅塊的溫度T＝eq\f(T1＋T2,2)D．達(dá)到熱平衡時(shí)，兩者的溫度相等解析：選AD一個(gè)系統(tǒng)在熱交換的過(guò)程中，如果不與外界發(fā)生熱交換，溫度高的物體放出的熱量等于溫度低的物體吸收的熱量，直到溫度相等，不再發(fā)生熱交換為止，而熱量是傳熱過(guò)程中內(nèi)能的變化量，所以選項(xiàng)A和D都正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。根據(jù)熱平衡方程：c銅m(T1－T)＝c鐵m(T－T2)，解得T＝eq\f(c銅T1＋c鐵T2,c銅＋c鐵)，由此可知選項(xiàng)C錯(cuò)誤。7．小紅和小明打乒乓球不小心把乒乓球踩扁了，小明認(rèn)真觀察后發(fā)現(xiàn)表面沒(méi)有開(kāi)裂，于是把踩扁的乒乓球放在熱水里泡一下，基本恢復(fù)了原狀。乒乓球內(nèi)的氣體可視為理想氣體，對(duì)于乒乓球恢復(fù)原狀的過(guò)程，下列描述中正確的是 ()A．內(nèi)能變大，乒乓球內(nèi)氣體對(duì)外做正功的同時(shí)吸熱B．內(nèi)能變大，乒乓球內(nèi)氣體對(duì)外做正功的同時(shí)放熱C．內(nèi)能變大，乒乓球內(nèi)氣體對(duì)外做負(fù)功的同時(shí)吸熱D．內(nèi)能變小，乒乓球內(nèi)氣體對(duì)外做負(fù)功的同時(shí)放熱解析：選A乒乓球內(nèi)的氣體受熱膨脹，故對(duì)外做功，氣體溫度升高，故內(nèi)能增加，所以吸熱，故選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤。8．(多選)對(duì)于熱量、功和物體的內(nèi)能這三個(gè)物理量，下列敘述正確的是 ()A．熱量、功、內(nèi)能三者的物理意義相同B．熱量和功都可以作為物體內(nèi)能的量度C．系統(tǒng)內(nèi)能增加了100J，可能是外界采用絕熱方式對(duì)系統(tǒng)做功100J，也可能是外界單純地對(duì)系統(tǒng)傳熱100JD．熱量和功是由過(guò)程決定的，而內(nèi)能是由物體的狀態(tài)決定的解析：選CD熱量、功和內(nèi)能是三個(gè)不同的物理量，它們的物理意義不同，故A錯(cuò)誤；功與熱量都是能量轉(zhuǎn)化的量度，都可以作為物體內(nèi)能變化的量度，但不是物體內(nèi)能的量度，故B錯(cuò)誤；對(duì)一個(gè)絕熱過(guò)程ΔU＝W＝100J，對(duì)一個(gè)單純傳熱過(guò)程ΔU＝Q＝100J，C正確；功和熱量由過(guò)程決定，內(nèi)能由物體的狀態(tài)決定，故D正確。9．有一個(gè)10m高的瀑布，水流在瀑布頂端時(shí)速度為2m/s，在瀑布底與巖石的撞擊過(guò)程中，有10%的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，請(qǐng)問(wèn)水的溫度上升了多少攝氏度？[已知水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)，g取10m/s2]解析：根據(jù)機(jī)械能守恒定律知，水流到達(dá)瀑布底時(shí)的動(dòng)能Ek＝eq\f(1,2)mv2＋mgh，水吸收的熱量Q與溫度變化Δt滿足關(guān)系Q＝cmΔt，由題意知，有10%的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，所以有Ek×10%＝cmΔt，代入數(shù)據(jù)得Δt＝2.4×10－3℃。答案：2.4×10－3℃B組—重應(yīng)用·體現(xiàn)創(chuàng)新10．如圖所示為某種椅子與其升降部分的結(jié)構(gòu)示意圖，M、N兩筒間密閉了一定質(zhì)量的氣體，M可沿N的內(nèi)壁上下滑動(dòng)。設(shè)筒內(nèi)氣體不與外界發(fā)生熱交換，在M向下滑動(dòng)的過(guò)程中 ()A.外界對(duì)氣體做功，氣體內(nèi)能增加B．外界對(duì)氣體做功，氣體內(nèi)能減少C．氣體對(duì)外界做功，氣體內(nèi)能增加D．氣體對(duì)外界做功，氣體內(nèi)能減少解析：選A因?yàn)镸、N內(nèi)被封閉氣體的體積減小，所以外界對(duì)氣體做功，即W>0；又因氣體不與外界發(fā)生熱交換，即絕熱過(guò)程，所以ΔU＝W>0，氣體內(nèi)能增加，A正確。11．(多選)如圖所示，A、B兩裝置均由一支一端封閉、一端開(kāi)口且?guī)в胁Ａ莸墓軤钊萜骱退y槽組成，除玻璃泡在管上的位置不同外，其他條件都相同。將兩管抽成真空后，開(kāi)口向下豎直插入水銀槽中(插入過(guò)程沒(méi)有空氣進(jìn)入管內(nèi))，水銀柱上升至圖示位置停止。假設(shè)這一過(guò)程水銀與外界沒(méi)有熱交換，則下列說(shuō)法不正確的是 ()A.A中水銀的內(nèi)能增量大于B中水銀的內(nèi)能增量B．A管內(nèi)水銀的重力勢(shì)能大于B管的C．B中水銀的內(nèi)能增量大于A中水銀的內(nèi)能增量D．A和B中水銀體積保持不變，故內(nèi)能增量相同解析：選AD兩種情況下大氣壓對(duì)水銀槽內(nèi)的水銀做的功相等，因?yàn)椴ＡЧ軆?nèi)吸進(jìn)的水銀一樣多，所以水銀槽內(nèi)的液面下降相同的高度，A管重心高于B管，A管內(nèi)水銀重力勢(shì)能大于B管的，故A管內(nèi)水銀的內(nèi)能增量小于B管的，B、C正確，A、D錯(cuò)誤。12．暖瓶中有0.5kg、25℃的水，一人想用上下?lián)u晃的方法使冷水變?yōu)殚_(kāi)水，設(shè)每搖晃一次水的落差為15cm，每分鐘搖晃30次，不計(jì)所有熱散失，他約需多長(zhǎng)時(shí)間才可以把水“搖開(kāi)”？[c水＝4.2×103J/(