高中物理课时跟踪检测十二功和内能热和内能新人教版选修39394.pdf

积一时之跬步臻千里之遥程 马鸣风萧萧整理 课时跟踪检测（十二）功和内能热和内能 1金属制成的汽缸中装有柴油与空气的混合物，有可能使汽缸中柴油达到燃点的过程 是( ) A迅速向里推活塞B迅速向外拉活塞 C缓慢向里推活塞D缓慢向外拉活塞 解析：选 A 迅速向里推活塞压缩气体时，对气体做功，使气体内能急剧增加，气体来 不及向外传热，温度很快升高，达到柴油的着火点，使之燃烧起来。 2(多选 )一铜块和一铁块，质量相等，铜块的温度T1比铁块的温度T2高，当它们接触 在一起时，如果不和外界交换能量，则( ) A从两者开始接触到热平衡的整个过程中，铜块内能的减少量等于铁块内能的增加量 B在两者达到热平衡以前的任意一段时间内，铜块内能的减少量不等于铁块内能的增 加量 C达到热平衡时，铜块的温度T T1T2 2 D达到热平衡时，两者的温度相等 解析：选 AD 一个系统在热交换的过程中，如果不与外界发生热交换，温度高的物体 放出的热量等于温度低的物体吸收的热量，直到温度相等， 不再发生热交换为止，而热量是 传热过程中内能的变化量，所以选项A 和 D 都正确，选项B 错误。根据热平衡方程：c 铜 m(T1T)c铁m(TT2)，解得T c铜T1c铁T2 c铜c铁 ，由此可知选项C 错误。 3(多选 )对于热量、功和内能三者的下列说法中正确的是( ) A三者单位相同，物理意义相同 B热量和功是内能的量度 C热量和功由过程决定，而内能由物体状态决定 D系统内能增加了100 J，可能是外界采用绝热方式对系统做功100 J，也可能是外界 单纯地对系统传热100 J 解析：选 CD 热量、功和内能三者尽管单位相同，但物理意义有本质区别，A 错。热 量和功由过程决定，内能由物体状态决定，热量和功是内能变化的量度，C 对， B 错。对一 个绝热过程UW100 J ，对一个单纯热传递过程UQ100 J，D 对。 积一时之跬步臻千里之遥程 马鸣风萧萧整理 4汽缸中一定质量的理想气体内能增加了180 J ，下列说法中正确的是( ) A一定是外界物体做了180 J的功 B一定是气体吸收了180 J的热量 C一定是气体分子总动能增加了180 J D物体分子热运动的平均动能可能不变 解析：选C 做功和热传递都可以改变物体的内能，气体的内能改变180 J，其方式是 不确定的， 因此 A、B 两项错误。 而理想气体的内能是所有分子动能的总和，总动能增加了， 分子数没变，平均动能一定增加，故D 项错误， C 项正确。 5.如图 1 所示，活塞将汽缸分成甲、乙两气室，汽缸、活塞(连同拉杆 )是绝热的，且不 漏气。 以E甲、E乙分别表示甲、 乙两气室中气体的内能，则在将拉杆缓慢向外拉的过程中( ) 图 1 AE甲不变，E乙减小BE甲不变，E乙增大 CE甲增大，E乙不变DE甲增大，E乙减小 解析：选 D 接触面是绝热面，拉动拉杆，对乙部分气体来讲，系统对外界做功，内能 减小，温度降低；对甲部分气体来讲，外界对系统做功，内能增加，故D 对。 6.如图 2 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。用打气筒通过气针慢慢向容器内打气，使容器内的压强增加到一 定程度，这时读出温度计示数。打开卡子，胶塞冲出容器口后( ) 图 2 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 解析：选C 胶塞冲出容器口后，气体膨胀，对外做功，W0。由于没时间进行热交 换，由UW可知内能减小。内能等于分子动能与势能之和，由于体积增大，势能增大， 由此可知分子热运动的平均动能减小，所以温度降低，故C 正确。 积一时之跬步臻千里之遥程 马鸣风萧萧整理 7一底端固定的斜面高0.6 m，倾角是 30°，质量为1 kg 的物块由顶端滑到底端，已 知物块与斜面间的动摩擦因数为0.5，如果由摩擦损失的机械能全部变成了内能，求在这一 过程中物块与斜面组成的系统的内能增加量。(g取 10 m/s 2) 解析：物块沿粗糙斜面下滑的过程中克服摩擦力做的功W mgs·cos 30°，其中斜面 长s h sin 30° ，代入上式得W mghcot 30° 0.5× 1×10× 0.6×3 J 5.2 J。系统与外界 之间可认为没有热交换，物块与斜面组成的系统的内能增加量UW5.2 J 。 答案： 5.2 J 8.气体温度计结构如图3 所示。玻璃测温泡A内充有理想气体， 通过细玻璃管B和水银 压强计相连。开始时A处于冰水混合物中，左管C中水银面在O点处，右管D中水银面高 出O点h114 cm。后将A放入待测恒温槽中，上下移动D，使C中水银面仍在O点处， 测得D中水银面高出O点h244 cm。(已知外界大气压为1 个标准大气压， 1 标准大气压相 当于 76 cmHg) 图 3 (1)求恒温槽的温度。 (2)此过程A内气体内能 _(选填“增大”或“减小”)，气体不对外做功，气体将 _(选填“吸热”或“放热”)。 解析： (1)设恒温槽的温度为T2，由题意知T1273 K，因为B是细玻璃管，B内气体变 化对A内气体影响很小，所以A内气体发生等容变化。 由查理定律得 p1 T1 p2 T2 又p1p0ph1 p2p0ph2 联立式解得T2364 K。 (2)理想气体的内能只由温度决定，A内气体的温度升高，所以内能增大； 气体不对外做 功，由热量和内能的变化关系UQ知，气体将吸热。 积一时之跬步臻千里之遥程 马鸣风萧萧整理 答案： (1)364 K (2)增大吸热