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“四翼”檢測評價(十)功、熱和內(nèi)能的改變A組—重基礎·體現(xiàn)綜合1.(多選)關于焦耳和焦耳的熱功當量實驗,下列說法正確的是()A.該實驗是在絕熱系統(tǒng)中完成的B.該實驗的研究對象是容器中的水C.焦耳是英國物理學家,他的主要貢獻是焦耳定律和測定熱功當量D.焦耳實驗中要使容器及其中的水升高相同的溫度,實驗中懸掛重物的質(zhì)量、下落的高度可以不同,但重力做功必須相同解析:選ACD焦耳是英國物理學家,主要貢獻為焦耳定律和測定熱功當量,熱功當量實驗是在絕熱系統(tǒng)中進行的,與外界不能有熱交換,研究對象是容器及容器中的水組成的系統(tǒng),實驗中要使容器和容器中的水組成的系統(tǒng)升高相同的溫度,必須使重物的重力做功相同,A、C、D正確,B錯誤。2.以下所述現(xiàn)象中,屬于通過傳熱改變了物體內(nèi)能的是()A.將一段鐵絲反復彎折,彎折處會發(fā)熱B.放在空氣中的一杯熱水會冷卻C.在轉(zhuǎn)動的砂輪上磨車刀,車刀發(fā)熱D.電流通過電阻絲解析:選B反復彎折鐵絲是用力對物體做功,在轉(zhuǎn)動的砂輪上磨車刀是摩擦力對車刀做功,電流通過電阻絲并做功,所以三者都是通過做功改變物體內(nèi)能的;熱水放在空氣中,通過熱輻射以及對流等方式向外傳遞了熱,而使自身的內(nèi)能減少,溫度下降,它是通過傳熱方式改變內(nèi)能的,故B選項正確。3.(多選)下述各種改變物體內(nèi)能的方法,屬于做功方式的是()A.冷物體接觸熱物體后變熱B.鋸木頭時,鋸條發(fā)熱C.電流通過電爐絲,電爐絲發(fā)熱D.物體在火爐旁被烤熱解析:選BC冷物體接觸熱物體后變熱是通過熱傳遞改變物體內(nèi)能,故A錯誤;鋸木頭時,鋸條發(fā)熱,鋸條克服摩擦力做功,故B正確;電流通過電爐絲,電流做功,電爐絲發(fā)熱,故C正確;物體在火爐旁被烤熱是通過熱傳遞改變物體內(nèi)能,故D錯誤。4.下列改變物體內(nèi)能的物理過程中,屬于對物體傳熱來改變物體內(nèi)能的是()A.用鋸子鋸木料,鋸條溫度升高B.擦火柴時,火柴頭燃燒起來C.搓搓手就感覺手暖和些D.陽光照射地面,地面溫度升高解析:選D用鋸子鋸木料,鋸條溫度升高,屬于做功使物體內(nèi)能增加,選項A錯誤;擦火柴時,火柴頭燃燒起來,屬于做功使物體內(nèi)能增加,選項B錯誤;搓搓手就感覺手暖和些,屬于做功使物體內(nèi)能增加,選項C錯誤;陽光照射地面,地面溫度升高,屬于對物體傳熱使物體內(nèi)能增加,選項D正確。5.如圖所示,絕熱容器中間用隔板隔開,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到平衡,則在此過程中(不計氣體的分子勢能)()A.氣體對外界做功,溫度降低,內(nèi)能減少B.氣體對外界做功,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,故選項C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,當它們接觸在一起時,如果不和外界交換能量,則()A.從兩者開始接觸到熱平衡的整個過程中,銅塊內(nèi)能的減少量等于鐵塊內(nèi)能的增加量B.在兩者達到熱平衡以前的任意一段時間內(nèi),銅塊內(nèi)能的減少量不等于鐵塊內(nèi)能的增加量C.達到熱平衡時,銅塊的溫度T=eq\f(T1+T2,2)D.達到熱平衡時,兩者的溫度相等解析:選AD一個系統(tǒng)在熱交換的過程中,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,而熱量是傳熱過程中內(nèi)能的變化量,所以選項A和D都正確,選項B錯誤。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C錯誤。7.某同學打乒乓球時不小心把乒乓球踩扁了,他認真觀察后發(fā)現(xiàn)表面沒有開裂,于是把踩扁的乒乓球放在熱水里泡一下,基本恢復了原狀。乒乓球內(nèi)的氣體可視為理想氣體,對于乒乓球恢復原狀的過程,下列描述中正確的是()A.內(nèi)能變大,乒乓球內(nèi)氣體對外做正功的同時吸熱B.內(nèi)能變大,乒乓球內(nèi)氣體對外做正功的同時放熱C.內(nèi)能變大,乒乓球內(nèi)氣體對外做負功的同時吸熱D.內(nèi)能變小,乒乓球內(nèi)氣體對外做負功的同時放熱解析:選A乒乓球內(nèi)的氣體受熱膨脹,故對外做功,氣體溫度升高,故內(nèi)能增加,所以吸熱,故選項A正確,選項B、C、D錯誤。8.下列說法中正確的是()A.100℃的水變?yōu)?00℃的水蒸氣的過程中內(nèi)能增大B.0℃的冰熔化為0℃的水的過程中內(nèi)能不變C.物體溫度升高,內(nèi)能一定增加D.物體吸熱后溫度一定升高解析:選A100℃的水變?yōu)?00℃的水蒸氣過程中,溫度不變,所以分子的平均動能不變,但分子勢能增大,所以內(nèi)能增大,故A正確;0℃的冰熔化成0℃水的過程中,溫度不變,吸收熱量,內(nèi)能增加,故B錯誤;物體的內(nèi)能由分子勢能和分子動能共同決定,溫度升高,分子平均動能增加,但是分子勢能可能減少,導致物體內(nèi)能不一定增加,故C錯誤;晶體在熔化時,吸收熱量,溫度不變,內(nèi)能增加,故D錯誤。9.有一個10m高的瀑布,水流在瀑布頂端時速度為2m/s,在瀑布底與巖石的撞擊過程中,有10%的動能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能,請問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)機械能守恒定律知,水流到達瀑布底時的動能Ek=eq\f(1,2)mv2+mgh,水吸收的熱量Q與溫度變化Δt滿足關系Q=cmΔt,由題意知,有10%的動能轉(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℃eq\a\vs4\al(B)組—重應用·體現(xiàn)創(chuàng)新10.下列說法中正確的是()A.物體的溫度升高,物體所含的熱量就增多B.物體的溫度不變,內(nèi)能一定不變C.熱量和功的單位與內(nèi)能的單位相同,所以熱量和功都作為物體內(nèi)能的量度D.熱量和功是由過程決定的,而內(nèi)能是由物體的狀態(tài)決定的解析:選D熱量是一個過程量,不能說物體含有多少熱量,A錯誤;物體的溫度不變,內(nèi)能不一定不變,例如0℃的冰變?yōu)?℃的水的過程中內(nèi)能增加,B錯誤;功與熱量都是能量轉(zhuǎn)化的量度,熱量和功都可以作為物體內(nèi)能變化的量度,而不是內(nèi)能的量度,C錯誤;熱量和功是由過程決定的,而內(nèi)能是由物體的狀態(tài)決定的,D正確。11.(多選)如圖所示,絕熱的汽缸與絕熱的活塞A、B密封一定質(zhì)量的理想氣體后水平放置在光滑地面上,不計活塞與汽缸壁的摩擦,現(xiàn)用電熱絲給汽缸內(nèi)的氣體加熱,在加熱過程中,下列說法正確的是()A.汽缸仍保持靜止B.活塞A、B均向左移動C.密封氣體的內(nèi)能一定增加D.汽缸中單位時間內(nèi)作用在活塞A和活塞B上的分子個數(shù)相同解析:選AC對汽缸整體分析,外部各個方向上受到大氣的壓力平衡,所以汽缸保持靜止,故選項A正確;用電熱絲給汽缸內(nèi)的氣體加熱后,汽缸內(nèi)的氣體溫度升高,內(nèi)能增大,壓強變大,活塞A、B均向外運動,故選項B錯誤,C正確;活塞A的面積大于活塞B的面積,單位時間內(nèi)作用在活塞A和活塞B上的分子個數(shù)不同,故選項D錯誤。12.(多選)如圖所示,A、B兩裝置均由一支一端封閉、一端開口且?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,開口向下豎直插入水銀槽中(插入過程沒有空氣進入管內(nèi)),水銀柱上升至圖示位置停止。假設這一過程水銀與外界沒有熱交換,則下列說法不正確的是()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水銀槽內(nèi)的水銀做的功相等,因為玻璃管內(nèi)吸進的水銀一樣多,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錯誤。13.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_水,設每搖晃一次水的落差為15cm,每分鐘搖晃30次,不計所有熱散失,他約需多長時間才可以把水“
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