10.2 功和内能+热和内能+课时跟踪检测（十二）+Word版含答案
文档属性
| 名称 | 10.2 功和内能+热和内能+课时跟踪检测（十二）+Word版含答案 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 76.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2019-04-11 11:08:35 | ||
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文档简介
课时跟踪检测（十二） 功和内能 热和内能
1．[多选]下列说法中正确的是( )
A．做功和热传递是改变物体内能的两种本质不同的物理过程
B．外界对物体做功，物体的内能一定增大
C．物体向外界放热，物体的内能一定增大
D．热量是在热传递过程中，从一个物体向另一个物体或物体的一部分向另一部分转移的内能的多少
解析：选AD 做功和热传递改变物体内能的本质不同，因为做功的过程一定是不同形式的能相互转化的过程，而热传递是同种形式的能量(内能)在不同的物体之间或物体不同的部分之间传递或转移，故A选项正确。物体内能的变化有做功和热传递两种途径，单就一个方面不足以断定其内能的变化，故B、C选项不正确，D选项正确。
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＝
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(T1－T)＝c铁m(T－T2)，解得T＝，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ΔU＝W＝100 J，对一个单纯热传递过程ΔU＝Q＝100 J，D对。
4.如图所示，一定质量的理想气体密封在绝热(即与外界不发生热交换)容器中，容器内装有一可以活动的绝热活塞。现对活塞施以一竖直向下的压力F，使活塞缓慢向下移动一段距离后，气体的体积减小。若忽略活塞与容器壁间的摩擦力，则被密封的气体( )
A．温度升高，压强增大，内能减少
B．温度降低，压强减小，内能减少
C．温度升高，压强增大，内能增加
D．温度降低，压强减小，内能增加
解析：选C 由于F对密闭的气体做功，容器及活塞绝热，所以Q＝0，由功和内能的关系知理想气体内能增大，T升高，再根据＝C，V减小，p增大，选项C正确。
5.如图所示，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，则在将拉杆缓慢向左拉的过程中( )
A．E甲不变，E乙减小 B．E甲不变，E乙增大
C．E甲增大，E乙不变 D．E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．[多选](2017·全国卷Ⅱ)如图，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( )
A．气体自发扩散前后内能相同
B．气体在被压缩的过程中内能增大
C．在自发扩散过程中，气体对外界做功
D．气体在被压缩的过程中，外界对气体做功
E．气体在被压缩的过程中，气体分子的平均动能不变
解析：选ABD 抽开隔板，气体自发扩散过程中，气体对外界不做功，与外界没有热交换，因此气体的内能不变，A项正确，C项错误；气体在被压缩的过程中，外界对气体做功，D项正确；由于气体与外界没有热交换，气体在被压缩的过程中内能增大，因此气体的温度升高，气体分子的平均动能增大，B项正确，E项错误。
7．某同学想要估测每秒钟太阳辐射到地球表面上的能量，他用一个横截面积S＝3.2 dm2的保温圆筒，内装有质量为m＝0.4 kg的水，让太阳光垂直照射t＝3 min，水升高的温度Δt＝2.2 ℃，已知水的比热容c＝4.2×103 J/(kg·℃)，地球半径为R＝6 400 km，试求出太阳向地球表面辐射能量的功率。
解析：太阳辐射到水中的能量
Q＝cmΔt＝4.2×103×0.4×2.2 J≈3.7×103 J。
太阳光在1 s内垂直照射到1 m2面积上的功率
P＝＝ J/(m2·s)≈6.4×102 J/(m2·s)。
太阳向地球表面辐射能量的功率
P′＝P·πR2＝6.4×102×3.14×(6 400×103)2 W≈8.2×1016 W。
答案：8.2×1016 W
8.气体温度计结构如图所示。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h1＝14 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h2＝44 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)
(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T1＝273 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＝①
又p1＝p0＋ph1②
p2＝p0＋ph2
联立①②③式解得T2＝364 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ΔU＝Q知，气体将吸热。
答案：(1)364 K (2)增大 吸热
1．[多选]下列说法中正确的是( )
A．做功和热传递是改变物体内能的两种本质不同的物理过程
B．外界对物体做功，物体的内能一定增大
C．物体向外界放热，物体的内能一定增大
D．热量是在热传递过程中，从一个物体向另一个物体或物体的一部分向另一部分转移的内能的多少
解析：选AD 做功和热传递改变物体内能的本质不同，因为做功的过程一定是不同形式的能相互转化的过程，而热传递是同种形式的能量(内能)在不同的物体之间或物体不同的部分之间传递或转移，故A选项正确。物体内能的变化有做功和热传递两种途径，单就一个方面不足以断定其内能的变化，故B、C选项不正确，D选项正确。
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＝
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(T1－T)＝c铁m(T－T2)，解得T＝，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ΔU＝W＝100 J，对一个单纯热传递过程ΔU＝Q＝100 J，D对。
4.如图所示，一定质量的理想气体密封在绝热(即与外界不发生热交换)容器中，容器内装有一可以活动的绝热活塞。现对活塞施以一竖直向下的压力F，使活塞缓慢向下移动一段距离后，气体的体积减小。若忽略活塞与容器壁间的摩擦力，则被密封的气体( )
A．温度升高，压强增大，内能减少
B．温度降低，压强减小，内能减少
C．温度升高，压强增大，内能增加
D．温度降低，压强减小，内能增加
解析：选C 由于F对密闭的气体做功，容器及活塞绝热，所以Q＝0，由功和内能的关系知理想气体内能增大，T升高，再根据＝C，V减小，p增大，选项C正确。
5.如图所示，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，则在将拉杆缓慢向左拉的过程中( )
A．E甲不变，E乙减小 B．E甲不变，E乙增大
C．E甲增大，E乙不变 D．E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．[多选](2017·全国卷Ⅱ)如图，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( )
A．气体自发扩散前后内能相同
B．气体在被压缩的过程中内能增大
C．在自发扩散过程中，气体对外界做功
D．气体在被压缩的过程中，外界对气体做功
E．气体在被压缩的过程中，气体分子的平均动能不变
解析：选ABD 抽开隔板，气体自发扩散过程中，气体对外界不做功，与外界没有热交换，因此气体的内能不变，A项正确，C项错误；气体在被压缩的过程中，外界对气体做功，D项正确；由于气体与外界没有热交换，气体在被压缩的过程中内能增大，因此气体的温度升高，气体分子的平均动能增大，B项正确，E项错误。
7．某同学想要估测每秒钟太阳辐射到地球表面上的能量，他用一个横截面积S＝3.2 dm2的保温圆筒，内装有质量为m＝0.4 kg的水，让太阳光垂直照射t＝3 min，水升高的温度Δt＝2.2 ℃，已知水的比热容c＝4.2×103 J/(kg·℃)，地球半径为R＝6 400 km，试求出太阳向地球表面辐射能量的功率。
解析：太阳辐射到水中的能量
Q＝cmΔt＝4.2×103×0.4×2.2 J≈3.7×103 J。
太阳光在1 s内垂直照射到1 m2面积上的功率
P＝＝ J/(m2·s)≈6.4×102 J/(m2·s)。
太阳向地球表面辐射能量的功率
P′＝P·πR2＝6.4×102×3.14×(6 400×103)2 W≈8.2×1016 W。
答案：8.2×1016 W
8.气体温度计结构如图所示。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h1＝14 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h2＝44 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)
(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T1＝273 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＝①
又p1＝p0＋ph1②
p2＝p0＋ph2
联立①②③式解得T2＝364 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ΔU＝Q知，气体将吸热。
答案：(1)364 K (2)增大 吸热