内容正文:
3.1 功、热和内能的改变
1.(2020·辽宁锦州月考)下列实例说明做功改变系统内能的是( )
A.用热水袋取暖
B.用双手摩擦给手取暖
C.把手放在火炉旁取暖
D.用嘴对手哈气给手取暖
解析:双手摩擦做功,使手的内能增加,感到暖和,故B正确;A、C、D都是通过热传递来改变系统的内能,故A、C、D错误。
2. (2020·山东高密模拟)如图,在研究功与内能改变的关系时,将一小块易燃物放在厚玻璃筒底部,用力向下压活塞,可以将易燃物点燃。关于该实验,下列说法正确的是( )
A.筒内气体,在被压缩的同时从外界迅速吸收热量,导致气体温度升高
B.只要最终筒内气体压强足够大,筒内易燃物就会被点燃
C.若实验中易燃物被点燃,是活塞与筒壁间摩擦生热导致的
D.该实验成功的关键是向下压活塞的力要大,速度要快
解析:在用力向下压活塞的过程中,对筒内气体做功,把机械能转化为内能,筒内气体温度升高,达到易燃物的燃点,易燃物被点燃,故A、B、C错误;该实验成功的关键是向下压活塞的力要大,速度要快,因为速度慢了,会使筒内气体与外界发生热交换,从而使筒内温度达不到易燃物的燃点,故D正确。
3.一定质量的0 ℃的冰,全部变成0 ℃的水的过程中( )
A.分子的平均动能增大,吸收热量,内能不变
B.分子的平均动能减小,放出热量,内能增大
C.分子的平均动能不变,吸收热量,内能增大
D.分子的平均动能不变,放出热量,内能减小
解析:冰是晶体,在熔化过程中,温度保持不变,故分子平均动能不变,但熔化过程要吸热,所以内能增大,体积增大,分子势能增大,故A、B、D错误,C正确。
4.(2020·江苏江阴期中)对于热量、功和物体的内能这三个物理量,下列叙述正确的是( )
A.热量、功、内能三者的物理意义相同
B.热量和功都可以作为物体内能的量度
C.热量、功、内能的单位肯定不相同
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
解析:热量、功和内能是三个不同的物理量,它们的物理意义不同,故A错误;功与热量都是能量转化的量度,都可以作为物体内能变化的量度,但不是物体内能的量度,故B错误;热量、功和内能的单位相同,都是焦耳,故C错误;功和热量由过程决定,内能由物体的状态决定,故D正确。
5.(2020·河北唐山期末)下列说法正确的是( )
A.若A、B两物体接触但没有热传递,则两物体所包含的热量相等
B.做功和热传递的共同点是都能使系统内能改变
C.一物体先后经几个不同的物理过程,其温度均从t1升高到t2,则在这些过程中物体一定从外界吸收相同的热量
D.高温物体内能大,低温物体内能小
解析:A、B两物体没有发生热传递是因为两物体温度相等,A错误;做功和热传递都是改变物体内能的方式,B正确;一物体温度从t1升高到t2,内能的改变可能是由于吸收了热量,也可能是外界对物体做了功,C错误;高温物体分子的平均动能大,内能不一定大,D错误。
6.下列关于做功和热传递的说法中正确的是( )
A.做功和热传递的实质是相同的
B.做功和热传递在改变物体内能上是等效的
C.做功和热传递是对同一过程中的两种说法
D.做功和热传递是不可能同时发生的
解析:做功的实质是能量的转化,热传递的实质是能量的转移,故A、C两项错误;做功和热传递在改变物体内能的作用效果上是相同的,故B项正确;做功和热传递是可能同时发生的,故D项错误。
7.如图所示是焦耳在研究热与功之间关系的两个典型实验,那么从焦耳的这两个实验中可得出的结论是( )
A.热量可由高温物体传给低温物体
B.机械能守恒
C.在各种不同的绝热过程中,系统状态的改变与做功方式无关,仅与做功数量有关
D.在各种不同的绝热过程中,系统状态的改变不仅与做功方式有关,还与做功数量有关
解析:焦耳通过多次实验,最后得到的结论是,在各种不同的绝热过程中,系统状态的改变与做功方式无关,仅与做功数量有关,故选项C正确,其余选项不是焦耳实验的结论。
8. (2021·江苏镇江月考)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。下列说法不正确的是( )
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
解析:气体自由膨胀,不对外做功,又是绝热汽缸,没有热传递,故内能不变,A说法正确,C说法错误;气体被压缩的过程,外界对气体做功,气体内能增大,B、D说法正确。
9.用下述各种方法改变物体的内能, 属于做功的方式, 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