3.1、功、热和内能的改变
一、选择题(共16题)
1.下列过程通过热传递方式导致改变物体内能的是( ).
A.冬天搓手 B.古人钻木取火
C.用火炉把水烧开 D.用打气筒打气,车胎内气体温度升高
2.关于传热,下列说法正确的是( )
A.传热是高温物体的温度传给低温物体 B.不接触的物体之间不会发生传热
C.比热容相同的物体之间不会发生传热 D.温度相同的物体之间不会发生传热
3.下列过程中,主要通过做功方式改变物体内能的是( )
A.湿衣服中的水蒸发 B.水中的冰融化
C.池水在阳光的照射下温度升高 D.锤子敲击钉子后钉子变热
4.关于热传递,下列说法正确的是( )
A.热传递的实质是温度的传递
B.物体间存在温度差,才能发生热传递
C.热传递可以在任何情况下进行
D.物体内能发生改变,一定是吸收或放出了热量
5.关于温度和内能的理解,下列说法中正确的是( )
A.布朗运动是液体分子的无规则运动
B.不计分子之间的分子势能,质量和温度相同的氢气和氧气具有相同的内能
C.1g100水的内能小于1g100水蒸气的内能
D.做功和热传递对改变物体内能是等效的,也就是说做功和热传递的实质是相同的
6.地面附近有一正在上升的空气团,它与外界的热交换忽略不计。已知大气压强随高度增加而降低,则该空气团在上升过程中(不计空气团内分子间的势能)( )
A.体积减小,温度降低 B.体积减小,温度不变
C.体积增大,温度降低 D.体积减小,温度升高
7.关于能量,下列叙述中正确的是
A.每个分子的内能等于它的势能和动能的总和
B.自然界中每种物质的运动形式都有其相对应的能
C.能量发生转移或转化时,一定伴有做功的过程
D.物体的内能变化时,它的温度一定发生变化
8.景颇族的祖先发明的点火器如图所示,用牛角做套筒,木质推杆前端粘着艾绒.猛推推杆,艾绒即可点燃,对筒内封闭的气体,在压缩过程中 ( )
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,其体内能增加
D.外界对气体做正功,气体内能减少
9.下列说法中正确的是( )
A.物体的分子热运动动能的总和就是物体的内能
B.对于同一种气体,温度越高,分子平均动能越大
C.要使气体的分子平均动能增大,外界必须向气体传热
D.一定质量的气体,温度升高时,分子间的平均距离一定增大
10.关于温度、热量、内能,以下说法正确的是( )
A.0℃的冰没有内能
B.冬天搓手取暖是利用做功的原理改变内能
C.物体的温度越低,所含的热量越多
D.物体的内能与温度有关,只要温度不变,物体的内能就一定不变
11.关于内能和热量,下列说法正确的是( )
A.物体吸收热量,温度一定升高
B.物体运动的越快,物体的内能越大
C.同一物体的温度越高,内能越大
D.温度越高的物体,所含的热量越多
12.下列现象中,通过做功改变物体内能的是( )
A.放入电冰箱中的食物温度降低
B.夏天,在阳光的照射下,柏油路面温度升高
C.给自行车轮胎充气时,气筒变热
D.用火炉烧水,水的温度升高
13.如图是探究电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关的实验装置.两个透明容器中密封着等量的空气,U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化.下列说法正确的是( )
A.甲实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
B.甲实验通电一段时间后,左侧容器内空气吸收的热量更多
C.乙实验是为了研究电流产生的热量与电流的关系
D.乙实验通电一段时间后,右侧U形管中液面的高度差比左侧的小
14.用下述通过做功方式改变物体内能的是( )
A.搓搓手会感到手暖和些 B.汽油机气缸内被压缩的气体
C.车刀切下的炽热的铁屑 D.物体在阳光下被晒黑
15.在下述现象中没有做功而使物体内能改变的是( )
A.电流通过电炉而使温度升高
B.在阳光照射下,水的温度升高
C.铁锤打铁块,使铁块温度升高
D.夏天在室内放几块冰,室内温度会降低
16.下列有关热现象和内能的说法中正确的是( )
A.把物体缓慢举高,其机械能增加,内能不变
B.物体吸热温度就会上升,所以温度越高的物体含有的热量就越多
C.电流通过电阻后电阻发热,它的内能增加是通过“做功”方式实现的
D.分子间引力和斥力相等时,分子势能最大
E.分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小,但斥力减小得快
二、填空题
17.在一间隔热很好的房间中,把正在工作的电冰箱门打开,室内空气温度将___________(选填“升高”“不变”或“降低”),其原因是___________。
18.指出下面各例中物体内能的改变是通过什么方式实现的:
(1)池水在阳光照射下温度升高:______________.
(2)汽车刹车后轮胎的温度升高:______________.
(3)火柴在火上被点燃:_____________________.
19.用下述各种方法改变物体的内能_______,是属于做功的方式, _______是属于热传递的方式.
A.电流通过灯丝发热
B.热的物体放在通风的地方凉得快
C.用锤子捶击金属块后,锤子和金属块都变热
D.摩擦冰块使其熔解
E.冷物体接触热物体后变热
F.物体在火炉旁被烤热
20.改变物体内能的两种物理过程,虽然等效,但有本质的区别。做功是其它形式的能和内能之间的___________;而热传递却是物体间内能的___________。
三、综合题
21.下列事件中,物体的内能怎样改变?(固体和液体的热膨胀很小,可不予考虑)
(1)壶里的水被加热而温度升高。
(2)一条烧红的铁棒逐渐冷却下来。
22.用气筒给自行车轮胎打了气时,气筒筒壁的温度会升高。请你对这种现象的原因提出两种解释,并分析哪种原因是主要的。
23.根据下图,简述焦耳的实验过程和原理。
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【详解】
ABD属于做功改变物体内能, C属于热传递。故ABD错误,C正确。
故选C。
2.D
【详解】
A.传热的实质是内能从高温物体转移到低温物体,传递的不是温度。选项A错误;
B.不接触的物体之间可以通过热辐射的方式进行传热。选项B错误;
C.热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体,和物体的比热容没有关系。选项C错误;
D.传递的条件是两物体的温度不同,温度相同的物体之间不存在温度差,不会发生传热。选项D正确。
故选D。
3.D
【详解】
A、B、C、水的蒸发,冰的融化,池水的温度升高都是通过热传递的方式改变内能,故A、B、C均错误.D、锤子敲击钉子后钉子变热是通过力作用发生位移做了功而改变内能的,故D正确.故选D.
4.B
【详解】
A.热传递的实质是物体间能量的转移,故A错误;
BC.热传递的条件是物体间存在温度差,高温物体放出热量,低温物体吸收热量,若两物体温度相同,它们之间便不会发生热传递,故B正确,C错误;
D.吸收或放出热量,内能会发生变化,但内能变化不一定是热传递引起的,也可能是做功引起的,故D错误。
故选B。
5.C
【详解】
A.布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的无规则运动,是由于液体分子对颗粒撞击力不平衡造成的,所以布朗运动说明了液体分子不停的做无规则运动,但不是液体分子的无规则运动,故A错误;
B.质量相等的氢气和氧气,温度相同,分子的平均动能相同,而氢气的分子数多,则氢气的内能较大,故B错误;
C.同样温度的水变为同样温度的水蒸气要吸收热量,所以100的水的内能小于100相同质量的水蒸气的内能,故C正确;
D.做功和热传递对改变物体内能是等效的,但实质不同,做功是其他能和内能的转化,热传递是内能的转移,故D错误。
故选C。
6.C
【详解】
空气团与外界的热交换忽略不计,大气压强随高度上升逐渐减小,空气团体积逐渐增大,对外界做功,所以内能逐渐减小,则温度逐渐降低,故选项C正确,选项ABD错误。
故选C。
7.B
【详解】
势能和动能是统计概念,对单个分子讲没有意义,A错误;自然界中每种物质的运动形式都有其相对应的能,比如:运动有机械能,分子热运动由内能,B正确;能量发生转移或转化时,不一定伴有做功的过程,比如热传递,C错误;物体的内能不光受温度的影响,还与物体所处的状态有关,比如零摄氏度的冰吸热变为零摄氏度的水,内能增加,温度不变,D错误;故选B.
8.B【详解】
在压缩过程中,外界对气体做正功,气体内能增大,温度升高,压强变大,选项B正确.
9.B
【详解】
A.物体的内能是物体内所有分子的热运动的动能和势能的总和,选项A错误;
B.温度是分子平均动能的标志,对于同一种气体,温度越高,说明它的分子平均动能越大,选项B正确;
C.要使气体的分子平均运动增大,即温度升高,有两种方式:一是通过热传递,即外界向气体传热;二是通过做功,外界对气体做功,也可以使气体温度升高,选项C错误;
D.一定质量的气体,压强、体积、温度三者是相互联系的,温度升高可能发生“热膨胀”,从而体积增大,但气体体积还跟压强有关,如果温度升高的同时,压强也增大,则气体的体积是否变大还不能确定,选项D错误。
故选B。
10.B
【详解】
A项,任何温度下的物质都有内能,故A项错误.
B项,搓手取暖是利用做功来改变内能,故B项正确.
C项,对于一个物体,温度越高,只是内能越大,却不是含有越多的热量,故C项错误
D项、内能的多少与物体的质量、温度、状态有关,单比较物体的温度不能判断内能的大小,故D错误;
综上所述本题答案是:B
11.C
【详解】
A.物体吸收了热量,温度不一定增加,例如晶体熔化时,吸收热量,但温度不变,故A错误;
B.物体运动的越快,物体的动能就越大,内能的大小与物体的运动没有关系,故B错误;
C.同一物体的温度越高,分子平均动能越大,而分子势能不变,则内能变大,故C正确;
D.热量是热传递过程中传递能量的多少,不能用含有表示,故D错误。
故选C。
12.C
【详解】
ABD.放入电冰箱中的食物温度降低,夏天在阳光的照射下柏油路面温度升高,用火炉烧水水的温度升高,这三种方法都是通过热传递改变物体的内能,是能量的转移过程,故ABD都不符合题意.
C.给自行车轮胎充气时气筒变热,是压缩气体通过对气体做功改变物体内能,C符合题意;
故选C.
13.B
【详解】
A、B、装置甲中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联,根据串联电路的电流特点可知,右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等,即I右=I左,两个5Ω的电阻并联,根据并联电路的电流特点知I右=I1+I2,两电阻阻值相等,则支路中电流相等,I1=I2,所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半,即是研究电流产生的热量与电流的关系,由Q=I2Rt可知,左边容器中的电阻产生的热量多,温度升得较快;因此通电一段时间后,玻璃管左侧液面高度差更大,故A错误,B正确.C、D、在乙装置中,将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端,通过他们的电流I与通电时间t相同,左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻,即是探究电流产生的热量与电阻大小的关系;故由Q=I2Rt可知,右边容器中的电阻产生的热量多,温度升得较快,这表明:在相同时间内,电流相同的情况下,电阻越大,电流通过导体时产生的热量越多;故C、D错误.故选B.
14.ABC
【详解】
两手相互摩擦,手的温度升高,是克服摩擦力做功,机械能转化成内能,属于做功增加物体的内能,选项A正确;汽油机气缸内被压缩的气体,气缸对气体做功,气体内能增加,选项B正确;车刀切下的炽热的铁屑,车刀对铁削做功,内能增加,选项C正确;物体在阳光下被晒,属于热传递改变内能,选项D错误;故选ABC.
15.BD
【详解】
A、电流通过电炉而使温度升高,电流做了功,故A错误;
B、在阳光照射下,水的温度升高,通过吸热而使内能增加,故B正确;
C、铁锤打铁块,使铁块温度升高,挤压撞击,外界做了功,故C错误;
D、夏天在室内放几块冰,室内会变凉块,冰溶解吸热,故D正确;
故选BD.
16.ACE
【详解】
A.把物体缓慢举高,其机械能增加,但是没有机械能转化为物体的内能,则物体的内能不变,选项A正确;
B.改变物体内能的方式有做功和热传递。热量是过程量,只存在于热传递的过程中,不能说物体含有多少热量,故B错误。
C.电流通过电阻后电阻发热,它的内能增加是通过“做功”方式实现的,选项C正确;
D.分子间引力和斥力相等时,分子力表现为零,此时分子势能最小,选项D错误;
E.分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小,但斥力减小得快,选项E正确。
故选ACE。
17. 升高 冰箱门打开后,房间内空气温度将升高,是因为冰箱门打开后,冰箱消耗更多的能量即有更多的电能转化为内能,所以房间内温度升高。
【详解】
冰箱门打开后,房间内空气温度将升高,是因为冰箱门打开后,冰箱消耗更多的能量即有更多的电能转化为内能,所以房间内温度升高。
18. 热传递 做功 热传递
【详解】
(1)池水在阳光照射下温度升高:热传递.
(2)汽车刹车后轮胎的温度升高:做功.
(3)火柴在火上被点燃:热传递.
19. ACD BEF
【详解】
A.电流通过灯丝发热,是通过电流做功改变灯丝的内能;
B.热的物体放在通风的地方凉得快,是通过热传递的方式改变物体的内能;
C.用锤子捶击金属块后,锤子和金属块都变热,是通过做功的方式改变物体的内能;
D.摩擦冰块使其熔解,是通过做功的方式改变物体的内能;
E.冷物体接触热物体后变热,是通过热传递的方式改变物体的内能;
F.物体在火炉旁被烤热,是通过热传递的方式改变物体的内能;
故ACD是属于做功的方式改变内能;BEF是属于热传递的方式改变内能。
20. 转化 转移
【详解】
做功是其它形式的能和内能之间的转化;而热传递却是物体间内能的转移。
21.(1)增加;(2)减小
【详解】
(1)增加。水被加热而温度升高,分子的平均动能增大,体积不变,分子势能不变,所以物体的内能增加。
(2)减小。烧红的铁棒逐渐冷却下来,温度降低,分子的平均动能减小,体积不变,分子势能不变,所以物体的内能减小。
22.见解析
【解析】
一种原因是气筒活塞与筒壁的摩擦使温度升高;另一种原因是活塞对筒中的气体做功使温度升高。第二种原因可能是主要的,因为活塞和筒壁之间有润滑油,摩擦并不严重。
23.详见解析
【解析】
盛在绝热容器内的水,由于重物的下落带动叶片旋转,使水温升高。如果重物下落所作的功为ΔW,使容器中质量为m的水升高温度为ΔT,那么与ΔW相当的热量ΔQ应为
ΔQ=CmΔT
式中C是水的比热,根据实验测得的ΔT,可将ΔQ计算出来;ΔW可以根据砝码的质量和下落的距离算出。根据实验所得数据,计算所得结果,这就是测热功当量的焦耳实验。
答案第1页,共2页