1、1 功和内能功和内能 一、选择题 考点一 功与内能的关系 1(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可见 A、C 不是由做功引起温度变 化的，故选 A、C. 2(多选)一定质量的气体封闭在绝热的汽缸内
2、，当用活塞压缩气体时，一定增大的物理量有 (不计气体分子势能)( ) A气体体积 B气体分子密度 C气体内能 D气体分子的平均动能 答案 BCD 解析 绝热过程外界对系统做功， 气体内能增加， 温度升高， 分子平均动能增加 压缩气体， 气体体积减小，而气体质量一定，故气体分子密度增大 3 如图 1 所示为某种椅子与其升降部分的结构示意图， M、 N 两筒间密闭了一定质量的气体， M 可沿 N 的内壁上下滑动设筒内气体不与外界发生热交换，在 M 向下滑动的过程中( ) 图 1 A外界对气体做功，气体内能增大 B外界对气体做功，气体内能减小 C气体对外界做功，气体内能增大 D气体对外界做功，气体内
3、能减小 答案 A 4 (多选)(2019 南充市高三第二次高考适应性考试)如图 2， 用隔板将一绝热汽缸分成两部分， 隔板左侧充有理想气体，隔板右侧与绝热活塞之间是真空现将隔板抽开，气体会自发扩散 至整个汽缸待气体达到稳定后缓慢推压活塞，将气体压回到原来的体积假设整个系统不 漏气下列说法正确的是( ) 图 2 A气体自发扩散前后内能减少 B气体在被压缩的过程中内能增大 C在自发扩散过程中，气体对外界没做功 D气体在被压缩过程中，气体分子的平均动能变大 答案 BCD 解析 气体向真空自发扩散，对外界不做功，且没有热传递，气体的内能不会改变， 则 C 正确，A 错误；气体在被压缩的过程中，活塞对气
4、体做功，因汽缸绝热，故气体内能增大， 故 B 正确；气体在被压缩的过程中内能增加，而理想气体无分子势能，故气体分子的平均动 能增加，选项 D 正确 5.(2019 青冈一中高二下期中)如图 3 所示，用一根与轻质活塞相连的细线将绝热汽缸悬挂在 某一高度静止不动， 汽缸开口向上， 内封闭一定质量的气体， 缸内活塞可自由活动且不漏气 现 将细线剪断，让汽缸自由下落，则下列说法正确的是( ) 图 3 A气体压强减小，内能增大 B外界对气体做功，气体内能不变 C气体的压强增大，内能增大 D气体对外界做功，气体内能减小 答案 C 解析 设大气压为 p0，汽缸质量为 M，横截面积为 S，则汽缸内气体压强
5、pp0Mg S ，剪断 细线后，汽缸自由下落，处于完全失重状态，汽缸内气体压强 pp0，缸内气体压强变大， 所以气体体积减小，外界对气体做功，汽缸绝热，气体内能增大，所以 C 正确，A、B、D 错误 考点二 热和内能 6下列关于内能与热量的说法中，正确的是( ) A马铃薯所含热量高 B内能越大的物体热量也越多 C热量自发地从内能大的物体传向内能小的物体 D热量自发地从温度高的物体传向温度低的物体 答案 D 7(多选)关于热传递，下列说法正确的是( ) A热传递中，热量一定从含热量多的物体传向含热量少的物体 B两个物体间发生热传递的条件是它们之间有温度差 C在热传递中热量一定从内能多的物体传向内
6、能少的物体 D内能相等的两个物体相互接触时，也可能发生热传递 答案 BD 解析 热量的概念只有在涉及热传递时才有意义，所以不能说物体含有多少热量，A 错误； 物体间发生热传递的条件是物体间存在温度差，B 正确；在热传递中，热量一定从温度高的 物体传向温度低的物体，温度高的物体内能不一定多，故 C 错误，D 正确 8(多选)在外界不做功的情况下，物体的内能增加了 50 J，下列说法中正确的是( ) A一定是物体放出了 50 J 的热量 B一定是物体吸收了 50 J 的热量 C一定是物体分子动能增加了 50 J D物体分子的平均动能可能不变 答案 BD 解析 在外界不做功的情况下，内能的改变量等于
7、传递的热量，内能增加 50 J，一定是吸收 了 50 J 的热量，故 A 错，B 对；物体内能包括所有分子的动能和势能，内能由分子数、分子 平均动能、分子势能共同决定，所以内能增加了 50 J 并不一定是分子动能增加了 50 J，物体 分子的平均动能有可能不变，这时吸收的 50 J 热量全部用来增加分子势能，故 C 错，D 对 考点三 综合应用 9(多选)对于热量、功、内能三个量，下列说法中正确的是( ) 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大小的量度 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
8、量、 功和内能的国际单位都是焦耳， 但热量、 功和内能三个量的物理意义是不同的， 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变化的量度而不是内能大 小的量度故 A、B 错误，C、D 正确 10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( ) 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 中午，车胎体积增大，故胎内气体对外界做功，胎内气体温度升高，故胎内气体内能 增大，D 项正确 11(2019 龙泉中学高二上
9、期末)如图 4 所示，固定容器及可动活塞 P 都是绝热的，中间有一 导热的固定隔板 B，B 的两边分别盛有气体甲和乙现将活塞 P 缓慢地向 B 移动一段距离， 已知气体的温度随其内能的增加而升高，则在移动 P 的过程中( ) 图 4 A外力对乙做功；甲的内能不变 B外力对乙做功；乙的内能不变 C乙的内能增加；乙传递热量给甲 D乙的内能增加；甲的内能不变 答案 C 解析 活塞 P 压缩气体乙，则外力对气体乙做功，因 P 与外界隔热，可知乙的内能增加，因 B 是导热的隔板，可知乙的热量将传给甲，最终甲、乙的内能都增加，故选 C. 二、非选择题 12.(1)某同学做了一个小实验；先把空的烧瓶放入冰箱
10、冷冻，一小时后取出烧瓶，并迅速把一 个气球紧密地套在瓶颈上，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图 5 所示 这是因为烧瓶里的气体吸收了水的_， 温度_， 体积_ 图 5 (2)若只对一定质量的理想气体做 1 500 J 的功，可使其温度升高 5 K若改成只用热传递的方 式，使气体温度同样升高 5 K，那么气体吸收_ J 的热量如果对该气体做了 2 000 J 的功，使其温度升高了 5 K，表明在该过程中，气体还_(选填“吸收”或“放出”) 热量_J. 答案 (1)热量 升高 增大 (2)1 500 放出 500 解析 (1)烧瓶内的气体要从热水中吸收热量，温度升高，体积增大
11、(2)做功和热传递都可以改变物体的内能，且是等效的 13.(1)如图 6 所示，一个导热汽缸竖直放置，汽缸内封闭有一定质量的理想气体，活塞与汽缸 壁紧密接触，可沿汽缸壁无摩擦地上下移动若大气压保持不变，而环境温度缓慢升高，则 在这个过程中_ 图 6 A汽缸内每个分子的动能都增大 B封闭气体对外做功 C汽缸内单位体积内的分子数增多 D封闭气体吸收热量 E汽缸内单位时间内撞击活塞的分子数减少 (2)有一个10 m 高的瀑布，水流在瀑布顶端时速度为2 m/s，在瀑布底与岩石的撞击过程中，有 10%的动能转化为水的内能，请问水的温度上升了多少摄氏度？已知水的比热容为4.2 103 J/ (kg )，g 取 10 m/s2. 答案 (1)BDE (2)2.410 3 解析 (1)温度是物体分子平均动能的标志温度是大量分子热运动的集体表现，不是描述单 个分子的，A 错；气体压强不变，受热等压膨胀，对外做功，B 正确；由于气体体积增大， 因此汽缸内单位体积内的分子数减少，C 错；气体的压强不变，温度升高，吸收热量，气体 膨胀，因此汽缸内单位时间内撞击活塞的分子数减少，选项 D、E 正确 (2)对质量为 m 的水， 根据题意得 1 2mv 2mgh 10%cmt， 代入数据解得 t2.4103 .