高二物理 物体的内能典型例题
内能的利用单元测试(含答案)
内能的利用单元测试(含答案)内能的利用单元测试一、单选题(共12道,每道8分)1.甲、乙两个物体间发生热传递,甲物体温度升高,乙物体温度降低,结果甲、乙两物体温度相同,在这一过程中甲物体内能增加了100J,则( )A.甲物体的热量也增加了100JB.乙物体放出100J内能,热量减少100JC.乙物体的内能减少了100JD.热传递后,甲、乙两个物体的内能相等答案:C解题思路:A:在热传递过程中传递能量的多少叫做热量,热量只存在于热传递过程中,不能说物体含有多少热量,故A错误;B:内能是物体具有的一种能量形式,是一个状态量,不能说放出多少内能。
故B错误;应该说乙物体放出100J的热量,内能减小了100J。
C:根据B可知C正确;D:物体的内能不仅和物体温度有关,还跟物体的质量、状态有关,温度相同的物体内能不一定相同。
故选C。
试题难度:三颗星知识点:改变物体内能的方法2.用酒精灯给试管中的水加热,如图所示,在软木塞被冲出试管口的过程中,下列说法正确的是( )A.水蒸气对软木塞做功,水蒸气的内能增大B.水蒸气的内能转化为软木塞的机械能C.能量的转化形式与热机压缩冲程能量转化相同D.软木塞的机械能守恒答案:B解题思路:A:水蒸气对软木塞做功,水蒸气内能减小,温度降低,故A说法不正确;B:软木塞冲出的过程中是水蒸气的内能转化为软木塞机械能的过程,故B说法正确;C:热机压缩冲程中把机械能转化成内能,与软木塞被冲出试管口的过程能量的转化不同,故C说法不正确;D:此过程中软木塞的动能和势能都增大,因此机械能增大,故D 说法不正确。
故选B。
试题难度:三颗星知识点:能量的转化3.下列关于能量的转化和守恒的说法中错误的是( )A.钻木取火是将机械能转化成内能B.酒精燃烧时,将化学能转化为内能C.风力发电时,将风能转化为电能D.人们对太阳能的开发和利用,说明能量可以凭空产生答案:D解题思路:A:钻木取火时木头温度增高,机械能转化为内能,故A说法正确。
高二物理物体的内能试题
高二物理物体的内能试题1.下列关于内能说法中正确的是()A.物体运动速度越大,内能越大B.温度高的物体一定比温度低的物体内能大C.静止的物体没有动能,但有内能D.内能和温度有关,所以0。
C的水没有内能【答案】C【解析】物体温度越高内能越大,内能与物体速度大小没有关系,物体速度与物体自身的动能有关系。
静止的物体没有动能,但有内能.内能和温度有关,0。
C的水仍然有内能。
A、物体运动速度越大,内能不一定就大。
因为内能与物体速度无关。
B、温度高的物体不一定比温度低的物体内能大。
因为物体的内能还与物体质量有关。
C、静止的物体没有动能,但有内能。
所以C项正确D、内能和温度有关,但是不能说0。
C的水没有内能。
不论物体温度是多少,任何物体有具有内能,所以D错误。
【考点】内能与温度关系点评:学生错误认为内能只与温度有关。
该题考察学生具有针对性。
2.关于热量、温度、内能之间的关系,下列说法正确的是()A.物体温度升高,内能一定增加B.物体吸收热量,温度一定升高C.物体温度不变,一定没有吸热D.物体温度升高,一定吸收热量【答案】A【解析】内能与温度有关系,温度越高内能越大,所以物体温度升高,内能一定增加。
物体吸收热量,温度不一定升高,因为物体有可能对外做功,能量有可能要减少。
A.物体温度升高,内能一定增加。
所以正确B.物体吸收热量,温度不一定升高,比如物体融化。
所以该项错误C.物体温度不变,不一定没有吸热,比如物体融化。
所以该项错误D.物体温度升高,不一定吸收热量,还有可能外界对物体做功。
【考点】做功与热传递是改变物体内能的两种方式点评:做功与热传递是改变物体内能的两种方式。
往往学生考虑问题不全。
3.关于内能的改变,以下说法中正确的是()A.只有做功才能改变物体的内能B.只有热传递才能改变物休的内能C.做功和热传递都改变物本的内能【答案】C【解析】做功与热传递均能改变物体的内能。
A.做功与热传递是改变物体内能的两种方式,所以A项说法错误B.做功与热传递是改变物体内能的两种方式,所以B项说法也错误C.做功和热传递都改变物本的内能。
物理内能练习题20篇含解析
物理内能练习题20篇含解析一、内能选择题1.冰在熔化过程中,下列判断正确的是()A. 内能不变,比热容不变B. 比热容变大、内能增加、温度不变C. 吸收热量、比热容变小、温度不变D. 比热容变大,内能增加,温度升高【答案】 B【解析】【解答】冰在熔化过程中,吸收热量,而温度保持不变,但内能在增加;物质的比热容与物质的状态有关,冰的比热容为 2.1×103J(/kg•℃),水的比热容为4.2×103J(/kg•℃),冰化成水后比热容变大.故选B.【分析】冰在熔化过程中温度不变,但需要继续吸热,所以内能增加.比热容是物质的一种特性,不同物质的比热容一般不同,同种物质的比热容还和状态有关.解决此类问题要知道熔化过程的特点及比热容与什么有关,属于基础题.要知道比热容是物质的一种特性,同种物质的比热容与物质的状态有关.2.一大块铁和一小块铁的质量之比是5∶1,则它们的比热容之比是()A. 5∶1B. 1∶ 5C. 1∶1D. 无法确定【答案】C【解析】【解答】比热容是物质本身的一种特性,与物质种类和状态有关,与质量、热量、温度没有关系,故答案为:C.【分析】比热容是物质本身的一种特性,与物质种类和状态有关,与质量、热量、温度没有关系。
3.小明和班里的同学讨论热学知识,你认为正确的是()A. 看到阳光下屋内飞舞的灰尘,这是分子在不停地作无规则的运动B. 用手捏海绵,海绵的体积变小了,说明分子间有间隙C. 陨石在坠入大气层时,内能增加,机械能减小D. 在内燃机的一个工作循环中,燃气对外做功四次【答案】C【解析】【解答】A、尘埃在空气中飞舞是宏观物体在外力作用下的机械运动,A不符合题意;B、用手捏海绵,海绵的体积变小了,不能说明分子间有间隙,B不符合题意;C、陨石坠落的过程中,质量不变,高度减小,所以重力势能减小,坠落过程中陨石要克服空气阻力做功,把机械能转化为内能,内能增加,机械能减小,C符合题意;D、内燃机的一个工作循环有4个冲程,曲轴转动2周,对外做功1次,D不符合题意;故答案为:C .【分析】A、尘埃飞舞机械运动,人的肉眼看不到分子的运动;B、用手捏海绵,海绵的体积变小了,说明海绵间的空隙变小了,不能说明分子间有间隙;C、陨石坠落的过程中,质量不变,高度减小,重力势能减小,即机械能减小;坠落过程中陨石要克服空气阻力做功,把机械能转化为内能,内能增加;D、内燃机的一个工作循环有四个冲程,曲轴转动两周,对外做功一次 .4.“开水煮白菜”是国宴上的一道精品菜,如图中这道菜的制作过程分析正确的是()A. 放一点盐,汤就有了咸味,说明分子只在液体中运动B. 菜做好起锅时,清香扑鼻,说明分子只在高温下运动C. 白菜的内能增加是通过热传递的方式实现D. 白菜的内能增加是通过做功的方式实现【答案】 C【解析】【解答】A.固体、液体、气体的分子都在不停地做无规则运动,错误;B.菜做好起锅时,清香扑鼻,说明温度越高,分子运动越快,错误;C.白菜吸热,温度升高,内能增大,是通过热传递的方式实现,正确;D.白菜的内能增加是通过水加热实现的,属于热传递,错误。
高二物理物体的内能共39页文档
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂,怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
高二物理物体的内能
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6、黄金时代是在我们的前面,而不在 我们的 后面。
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7、心急吃不了热汤圆。
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8、你可以很有个性,但某些时候请收 敛。
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9、只为成功找方法,不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
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10、只要下定决心克服恐惧,便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为,请 记住, 除了在 脑海中 ,恐惧 无处藏 身。-- 戴尔. 卡耐基 。
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高二物理内能 功 热量试题
高二物理内能功热量试题1.在给自行车轮胎打气时,会发现胎内空气温度升高,这是因为( )A.胎内气体压强不断增大,而容积不变B.轮胎从外界吸热C.外界空气温度本来就高于胎内气体温度D.打气时,外界不断地对胎内气体做功【答案】D【解析】做功和热传递可以改变物体的内能,气体分子间距离较大,忽略分子间势能,所以内能增加,表现在分子动能上,也就是温度上。
给自行车轮胎打气,人对胎内气体做功,气体内能增加,所以温度升高。
【考点】本题考查了改变物体内能的方式点评:物体的内能是指所有分子的动能和所有分子的势能,改变物体内能的方式是做功和热传递。
2.一定质量的气体经历一缓慢的绝热膨胀过程.设气体分子间的势能可忽略,则在此过程中( ) A.外界对气体做功,气体分子的平均动能增加B.外界对气体做功,气体分子的平均动能减少C.气体对外界做功,气体分子的平均动能增加D.气体对外界做功,气体分子的平均动能减少【答案】D【解析】绝热膨胀过程是指气体膨胀过程未发生热传递,膨胀过程气体体积增大,气体对外界做功,气体内能减小.由于气体分子间的势能可忽略,故气体分子的平均动能减小.【考点】本题考查了对气体内能的理解点评:分子间距离很大,所以分子势能忽略,改变物体内能的方式是做功和热传递,绝热是指和外界没有热交换,膨胀是指对外做功,所以气体内能减少,温度降低。
3.下列关于系统的内能的说法正确的是( )A.系统的内能是由系统的状态决定的B.分子动理论中引入的系统内能和热力学中引入的系统内能是一致的C.做功可以改变系统的内能,但单纯地对系统传热不能改变系统的内能D.气体在大气中做绝热膨胀时做了功,但气体的内能不变【答案】AB【解析】系统的内能是一个只依赖于系统自身状态的物理量,所以是由系统的状态决定的,A对.正因为内能是由系统的状态决定的,所以分子动理论中引入的内能和热力学中引入的内能是一致的,B对.做功和热传递都可以改变系统的内能,C错.气体做绝热膨胀时对外界做了功,又因为与外界没有热交换,所以系统的内能要减小,故D错.故答案选AB。
高二物理典型例、易错题:能量守恒定律的典型例题
能量守恒定律的典型例题[例1]试分析子弹从枪膛中飞出过程中能的转化.[分析]发射子弹的过程是:火药爆炸产生高温高压气体,气体推动子弹从枪口飞出.[答]火药的化学能f通过燃烧转化为燃气的内能f子弹的动能.[例2]核电站利用原子能发电,试说明从燃料铀在核反应堆中到发电机发出电的过程中的能的转化.[分析]所谓原子能发电,是利用原子反应堆产生大量的热,通过热交换器加热水,形成高温高压的蒸汽,然后推动蒸汽轮机,带动发电机发电.[答]能的转化过程是:核能f水的内能f汽轮机的机械能f发电机的电能.[说明]在能的转化过程中,任何热机都不可避免要被废气带走一些热量,所以结合量守恒定律可得到结论:不消耗能量,对外做功的机器(称为第一类永动机)是不可能的;把工作物质(蒸汽或燃气)的能量全部转化为机械能(称第二类永动机)也是不可能的.【例3】将一个金属球加热到某一温度,问在下列两种情况下,哪一种需要的热量多些?(1)将金属球用一根金属丝挂着(2)将金属球放在水平支承面上(假设金属丝和支承物都不吸收热量)A.情况(1)中球吸收的热量多些B.情况(2)中球吸收的热量多些C.两情况中球吸收的热量一样多D.无法确定[误解]选(0。
[正确解答]选(B)。
[错因分析与解题指导]小球由于受热体积要膨胀。
由于小球体积的膨胀,球的重心位置也会变化。
如图所示,在情况(1)中,球受热后重心降低,重力对球做功,小球重力势能减小。
而在情况(2)中,球受热后重心升高。
球克服重力做功,重力势能增大。
可见,情况(1)中球所需的热量较少。
造成[误解]的根本原因,是忽略了球的内能与机械能的转变过程。
这是因为内能的变化是明确告诉的,而重力势能的变化则是隐蔽的。
在解题时必须注意某些隐蔽条件及其变化。
[例4]用质量M=0. 5kg的铁锤,去打击质量m=2kg的铁块。
铁锤以v=12m/s的速度与铁块接触,打击以后铁锤的速度立即变为零。
设每次打击产生的热量中有n =50%被铁块吸收,共打击n=50次,则铁块温度升高多少?已知铁的比热C=460J/kg℃。
高中物理——功和内能
〖问题与练习~P52〗
1. 例1.在水平公路上行驶的汽车,发动机熄火之后,速度越来越小,最后停止。
汽车克服阻力做功,将机械能转化为内能。
例2.在阻尼振动中,单摆的振幅越来越小,最后停下来。
单摆克服阻力做功,机城能转化为内能。
例3.在电磁感应中,将线框的机械能转化为线框中的电能,电能再转化为内能,使线框 发热。
2.在教科书图10.1-2的实验中,重物的重力势能转化为水的内能;在教科书图10.1-3的实 验中,重物的机械能转化为电能,电能再转化为液体的内能。
3.(1)气体在真空绝热膨胀的过程中,不受阻力,所以气体不做功。
(2)气体在大气中绝热膨胀时,气体对外界做功,所需能量来自气体的内能,因此在此过程高中物理——功和内能中,气体的内能要减小。
〖问题与练习~P53〗
1. (1)壶里的水被加热,其他物体的内能通过传热将热量传给了壶里的水,所以水的内能 增加。
(2)热和内能
烧红的铁棒比周围温度要高,所以要将热量传递给周围环境,而自身的内能减少。
2.铅弹的动能转化为木块和铅弹的内能,其中80%使铅弹内能增加,有下面的关系式成立:
%⎝⎭
⎪⨯=∆⎛⎫mv cm t 28012 其中℃・=⨯c J kg 1.310/2
)(是铅的质量热容,所以 ⨯⨯∆===⨯c t v 22 1.3101230.80.82002
22
℃。
高二物理物体的内能试题
高二物理物体的内能试题1.若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变,对外界做了0.6 J的功,则在此过程中关于气泡中的气体(可视为理想气体),下列说法正确的是()A.气体分子的平均动能不变B.气体体积要减小C.气体向外界放出的热量大于0.6 JD.气体从外界吸收的热量等于0.6 J【答案】AD【解析】温度是分子平均动能的标志,温度不变,则分子平均动能不变,故A正确;由题意气泡对对外界做功,则体积变大,B错误;理想气体分子势能不计,而分子动能只与温度有关,故在气泡上升过程中,气体的内能不变,则由热力学第一定律可知:;气体对外做功,故气体体积增大,故;故气体从外界吸热,吸收的热量,故C错误D正确;【考点】考查了分子平均动能,热力学第一定律,2.质量相等的氢气和氧气,温度相同,不考虑分子间的势能,则()A.氧气的内能较大B.氢气的内能较大C.两者内能相等D.氢气分子的平均动能较大【答案】B【解析】内能是指物体内所有分子的动能和分子势能之和,这里分子势能为零,温度相同,分子平均动能相同,但相同质量,氢气的分子数较多,故氢气的内能较大,B选项正确。
【考点】分子内能点评:分子间能量比较抽象,需要学生熟练掌握分子能量的构成。
3.关于温度的概念,下述说法中正确的是()A.温度是分子平均动能的标志,温度越高,则分子平均动能越大B.温度是分子平均动能的标志,温度升高,则物体的每一个分子的动能都增大C.当某物体的内能增加时,则该物体的温度一定升高D.甲物体的温度比乙物体的温度高,则甲物体分子平均速率比乙物体分子平均速率大【答案】A【解析】温度的微观意义是分子平均动能的标志,温度越高,则分子平均动能越大,所以A对D 错。
但不可能每个分子的动能都增加,所以B错。
当某物体的内能增加时但也有可能对外做功,所以问题可能降低,C错。
【考点】温度的微观意义点评:本题考查了温度的微观意义,反映了分子的平均动能的大小。
但是不意味着每个分子的动能都增加。
人教版物理选修1-2《物体的内能》典型例题
物体的内能 例题例题1:对于分子间势能与体积的关系,下列说法中正确的是( )A 、物体体积不变,分子势能不改变B 、物体体积增大,分子间势能必增大C 、物体体积增大,分子间势能可能增大D 、物体体积减小,分子间势能可能增大答案:ACD评析:熟知分子势能与分子间距离的复杂关系,消除分子势能越大,体积越大的误解,才能正确解答本题.例2:一定质量的C ︒0的冰熔解成C ︒0的水,其总的分子动能k E ,分子热能P E ,以及内能E 的变化是()A .k E 、P E 、E 均变大B .k E 、P E 、E 均变小C .k E 不变、P E 变大、E 变大D .kE 不变、P E 变小、E 变小选题目的:理解内能、势能、动能的相互影响.解析:冰熔解成水时,温度和质量没变,所以k E 不变,又冰在熔解过程中要吸热,内能E 增加,P E 必定增加.所以,正解选项(C ).例3:下列说法正确的有()A .某气体的温度是C ︒0,则该气体中每一个分子的温度也是C ︒0B .运动快的分子温度较高,运动慢的分子温度较低C .如果一摩尔物质的内能为E ,则每个分子的内能为A N E /(A N 为阿伏伽德罗常数)D .以上说法均不对选题目的:理解温度与内能的联系.解析:温度是物体内所有分子热运动的宏观表现,内能是物体内所有分子动能和势能的总和,对单个分子或少数分子,温度和内能均无意义.所以,正确选项(D)例4:质量相同的氢气和氧气,温度相同,下列说法正确的是()A.每个氧分子的动能都比每个氢分子的动能大B.每个氢分子的速率都比每个氧分子的速率大C.两种气体分子平均动能一定相等D.两种气体分子的平均速率一定相等选题目的:理解不同的物质的分子动能情况.解析:因为温度相同,所以两种气体分子平均动能一定相等,但具体到每一个分子,其动能有大在小,无法比较,(A)错.氢分子质量比氧分子质量小,氢分子的平均速率一定比氧分子的平均速率大,(D)错.氢气中有运动速率很小的分子,氧气中有运动速率很大的分子,(B)错,所以,正确选项(C).例5:关于分子间的相互作用力及分子势能,下列说法中正确的是()A.分子间不论分子距离远近,只要有引力一定有斥力B.分子间距离越小,引力越小,斥力越大C.分子间显示斥力时,距离越小,分子势能越大D.分子间显示引力时,距离越大,分子势能越小选题目的:分子间距与分子势能的关系.解析:分子间的引力和斥力是同时存在的,且随分子间距离r的增大而减小,减小而增大,(B)错.当分子间显示斥力时,距离越小,越要克服分子做功,分子势能越大,当分子间显示引力时,距离越大,也要克服分子力做功,分子势能也越大,(D)错,所以,正确选项(A)、(C).例6:已知某物体的温度升高了,那么下列哪些说法是正确的()A.该物体内所有分子的动能都增大了B.该物体内所有分子的势能都增大了C.该物体内分子平均动能增大了D.该物体热量增多了选题目的:理解温度与物体内能的关系.解析:物体内分子运动速率各不相同,有的快,有的慢,温度升高了,分子平均动能增大,只反映分子运动的整体表现,并不是所有分子的动能都增加了.分子势能只与分子间距离有关与温度无关.(A)、(B)均错.分子动能和分子势能的改变,只会引起内能的变化,热量只有在热传递过程中才有意义,故(D)也错.所以,正确选项(C)。
高二物理功和内能试题
高二物理功和内能试题1.两个物体之间发生了热传递,则一定是 ( )A.内能大的物体向内能小的物体传递热量B.比热大的物体向比热小的物体传递热量C.含热量多的物体向含热量少的物体传递热量D.一个物体的分子平均动能大于另一物体的分子平均动能【答案】D【解析】两个物体之间发生了热传递,则一定两个物体间有温度差,即一个温度大一个温度小,而温度是物体平均分子动能的大小标志,故一个物体的分子平均动能大于另一物体的分子平均动能,所以D正确,而热量是热传递过程中的度量,比热表示的是物体的一种属性,所以ABC错误,思路分析:热传递的条件是两个物体间有温度差,依据这个条件做题试题点评:本题考查了热传递的条件2.下列物理过程中通过做功改变物体内能的有 ( )A.冰正在吸热熔解B.点亮的灯笼,外壳变热C.柴油机的压缩、点火过程D.子弹射入木块,子弹和木块的温度都升高了【答案】CD【解析】AB属于热传递方式,而CD属于做功方式,所以CD正确,思路分析:改变物体内能的方式有两种一种是热传递一种是做功试题点评:本题考查了改变物体内能的方式3.一定能改变物体的内能的过程是 ( )A.有外力对物体做功B.有摩擦力对物体做功C.子弹打入木块的过程中D.物体做加速运动【答案】C【解析】物体内能的变化与外界对物体做功(或物体对外界做功)、物体从外界吸热(或向外界放热)两种因素有关。
所以有外力对物体做功,同时物体可能对外放热,所以物体的内能不一定变化,A错误,同理B错误,而子弹打入木块的过程中子弹的动能转化为物体的内能,所以物体的内能必然增加,C正确,物体做加速运动过程中如果机械能与内能之间没有发生转化,则物体的内能可能不变,D错误,思路分析:物体内能的变化与外界对物体做功(或物体对外界做功)、物体从外界吸热(或向外界放热)两种因素有关。
有外力对物体做功,但不一定能改变物体的内能,试题点评:本题考查了导致内能变化的方式4.容器中盛有冰水混合物,冰的质量和水的质量相同且保持不变,则容器内 ( )A.冰的分子平均动能大于水的分子平均动能B.水的分子平均动能大于冰的分子平均动能C.水的内能大于冰的内能D.冰的内能大于水的内能【答案】C【解析】因为冰水混合物的温度为零摄氏度,所以冰和水的分子动能是相同的,AB错误,零摄氏度的冰化成零摄氏度的水需要吸热,所以冰的内能大于水的内能,D正确,思路分析:温度是衡量分子平均动能的标准,温度相同,物体的分子平均动能就相同,零摄氏度的冰化成零摄氏度的水需要吸热,所以冰的内能大于水的内能试题点评:本题考查了衡量平均分子动能的标准以及熔化吸热的知识5.下列过程中,由于热传递而使物体内能改变的是 ( )A.用打气筒给自行车打气时,打气筒下部温度升高B.太阳光照在物体上,物体温度升高C.食品放入冰箱,温度降低D.用铁锤连续打击物体使物体温度升高【答案】BC【解析】A中是因为对压缩气体对气体做功,B中是热传递,C中是热传递,D是铁锤对物体做功,所以选BC,思路分析:热传递的条件是物体间存在温差,试题点评:本题考查了热传递的条件6.在下述现象中没有做功而使物体内能改变的是 ( )A.电流通过电炉丝使温度升高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.在炉火上的水被烧开【答案】BD【解析】没有做功而使物体内能改变的只有热传递了,A中电流做功使电阻丝温度升高,BD中为热传递,C中铁锤对铁块做功,是铁块温度升高,思路分析:没有做功而使物体内能改变,那么只有热传递,试题点评:本题考查热传递7.有关物体内能,以下说法中正确的是 ( )A.1g0℃水的内能比1g0℃冰的内能大B.电流通过电阻后电阻发热,它的内能增加是通过“热传递”方式实现的C.气体膨胀,它的内能一定减小D.橡皮筋被拉伸时,分子间势能增加【答案】AD【解析】由冰化成水需要吸热,所以1g0℃水的内能比1g0℃冰的内能大,A正确,电流通过电阻后电阻发热,它的内能增加是通过电流做功的方式增加的,B错误,气体膨胀,对外做功,但如果同时气体从外界吸收热量则它的内能不一定减小,C正确,橡皮筋被拉伸时,需要克服分子间的引力做功,所以分子势能增加,D正确,思路分析:由冰化成水需要吸热,电流通过电阻后电阻发热,它的内能增加是通过电流做功的方式增加的,气体膨胀,对外做功,但如果同时气体从外界吸收热量则它的内能不一定减小,橡皮筋被拉伸时,需要克服分子间的引力做功,所以分子势能增加,试题点评:本题考查物体的内能的改变方式8.一个物体以较大的初速度沿粗糙的斜面向上滑行,在物体上滑的过程中,物体内分子的平均动能将,物体的机械能将,物体的内能将。
完整版)内能经典计算题集锦(含答案)
完整版)内能经典计算题集锦(含答案)1、___的爸爸买了一只电磁炉和一只水壶。
水壶的质量为0.8kg,底面积为2dm2,最多可以盛2.5L水。
问:(1)该水壶最多可以盛多少kg的水?(2)该水壶盛最多的水放在电磁炉上烧时,水壶对电磁炉的压强是多少?(3)将一壶水从20℃加热到沸腾需要吸收热量多少?(g=10N/kg,水的比热容是4.2×103J/(kg·℃))2、一中有40kg温度是10℃的冷水,用热水器加热到60℃,共用了0.6m3的天然气(天然气的热值为2.8×107J/m3,水的比热容4.2×103J/(kg·℃))。
问:(1)这次加热过程中,水吸收的热量是多少?(2)该热水器的实际效率是多少?(3)若不用热水器加热,而是先往中倒入少量温度未知的温水后,再往中倒入热水,当往中倒入一小桶质量是m的热水时,发现冷水的温度升高了5℃,再倒入一小桶同样的热水时,水的温度又升高了3℃,若不停向内倒入同样的热水,则中的水温度最后将升高多少℃(足够大,水不会溢出)?3、___家使用瓶装液化气,每瓶液化气质量为m,液化气的热值为Q1,水的比热容为c。
问:(1)一瓶液化气完全燃烧,释放的热量是多少?(2)若整瓶液化气完全燃烧释放热量的60%被利用,那么散失的热量是多少?(3)若将散失的热量全部利用起来,可以把多少千克初温为T1的水加热到T2?4、某品牌汽车百公里理论油耗为8L,汽车发动机的输出功率为23kw(已知汽油的密度为0.75×103kg/m3,热值为4.6×107J/kg)。
问:(1)8L汽油完全燃烧放出的热量是多少?(2)测试时间内发动机所做的功是多少?(3)该品牌汽车发动机的热机效率是多少?5、一只装水2kg的家用保温瓶,经过一段时间后,瓶内的水温从75℃降低到45℃。
问:这段时间内,瓶内的水放出了多少热量?已知水的比热容c。
专题6 内能的利用 (解析版)
14. 小明和小辉学习了燃料的热值后,他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系.他们组装了如图1和2所示的装置进行实验,记录结果见下表:
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后水温/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
(1)为了保证实验结论的可靠性,小明和小辉选择了两套完全相同的装置,并且控制油的质量以及水的质量。但对于两杯水的初温他们的看法却不同.请将下列他们的想法补充完整。
4.一台内燃机的转速是2880转/分,那么在每秒()
A.曲轴转动2880转,燃气对活塞做功1440次,活塞完成5760个冲程
B.曲轴转动2880转,燃气对活塞做功2880次,活塞完成2880个冲程
C.曲轴转动48转,燃气对活塞做功48次,活塞完成48个冲程
D.曲轴转动48转,燃气对活塞做功24次,活塞完成96个冲程
【答案】D。
【解析】热机燃烧燃料放出的能量,有部分转化为提供热机动力的机械能,还有相当部分能量散失了。而汽油机的效率一般为20%~30%,则机械能约为W机械能=ηW=30%×1000J=300J
散失的内能W内能=W-W机械能=1000J-300J=700J
故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。
2.如图是汽油机的某个冲程,下列说法错误的是()
B.如图所示,两个气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,为做功冲程,此冲程燃气的内能转化为活塞的机械能,故B正确,不符合题意;
C.汽车在工作时不可避免的要克服机械部件间的摩擦做额外功,机械效率一定小于100%,故C错误,符合题意;
D.尾气中“汽油味”明显降低,这说明汽油的燃烧率较高,在做相同有用功时,消耗的燃料少,减少了碳排放,有利于节约能源和环境保护,故D正确,不符合题意。故选C。
131物体的内能(原卷版)3
13.1物体的内能一、单选题1.关于机械能和内能,下列说法中正确的是()A.机械能大的物体,其内能一定大B.物体具有内能,也可以同时具有机械能C.具有机械能的物体不一定具有内能D.内能与机械能是同一种形式的能2.关于内能,下列说法中正确的是()A.0C 的冰块没有内能B.物体内能大小与温度无关C.热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移D.金属汤勺放在热汤中,温度升高,这是通过热传递的方式改变内能3.下列关于内能和热量的说法中正确的是()A.晒太阳使身体变暖,是通过做功改变内能的B.热量总是由内能大的物体传递给内能小的物体C.内能多的物体温度一定高D.物体吸收热量,内能变大,温度可能不变4.两个物体发生热传递,必须有不同的()A.热量B.温度C.质量D.高度5.下列事例中在改变物体内能的方式上与其它三项不同的是()A.热水袋暖手B.玩滑梯,臀部发热C.钻木取火D.压缩空气6.关于温度、内能和热量的说法中,正确的是()A.物体吸收热量时内能增加,温度一定升高B.在汽油机的压缩冲程中,机械能转化为内能C.用锯条锯木板,锯条从木板吸收了热量,锯条的温度升高D.人们不敢大口喝热气腾腾的汤,是因为汤含有的热量较多7.一块冰正在熔化,下列说法正确的是()A.内能增加,因为一定吸收了热量B.内能不变,因为温度不变C.不一定吸收热量,但内能一定增加D.因为温度保持在0℃,所以内能为08.一杯80℃的热水,放在26℃的环境中一段时间后,温度降至26℃,部分热水变成水蒸气散发到空气中,关于这个过程说法正确的是()A.杯中水的质量保持不变B.水温降至26℃后不再汽化C.热水分子动能保持不变D.杯中热水的内能减少了9.关于物体的内能,下列说法正确的是()A.仅在两物体之间发生热传递时,高温物体内能一定减少,低温物体内能一定增加B.某一物体的动能和势能增加,其内能就一定会增加C.温度低于0 ℃的物体一定不具有内能D.当物体内能增加时,物体的温度就一定会上升10.如图是比较不同材料保温性能实验时,保温材料①和②内物体温度随时间变化的图像,下列从图像中所获取的信息表述正确的是()A.第120min时两材料与测温物质的热传递将停止B.材料②的保温性能比材料①的要好C.实验时的室温约为80℃D.材料①的导热性能比材料②的要好二、填空题11.分子因热运动而具有的动能叫___ ; 由于分子之间的相互作用而具有的势能叫分子势能.物体内所有以上两种能量的总和叫做物体的________,它的单位是_____________.12.在热传递过程中,传递能量的多少叫________.物体含有多少热量的说法是________(填“正确”或“错误”)的.所有能量的单位都是________.在热传递的过程中,物体吸收热量,内能________;放出热量,内能________;吸收或放出的________越多,它的内能改变越大.13.在物理学中,“热”有热量、内能、温度等含义,请写出下面几种情形中“热”字的含义:(1)这盆水很热:____________________________.(2)物体吸热升温:__________________________.(3)摩擦生热:______________________________.14.在生活中我们要勤洗手,用洗手液洗手时会闻到一股香味,这是_______现象;新型冠状病毒对热敏感,在56℃的环境中30分钟就可以被灭活,所以我们对于日常生活中使用毛巾、餐具等要进行高温消毒,这是利用_______的方式改变了物体的内能。
物理:7.5《内能》测试(新人教版高二选修3-3)
典型例题例1锅炉中盛有1500kg的水,当对其加热使其内能增加1.26 ×107J时,温度将上升多少?水的比热容c= 4.2 ×103J/(kg.K) .解:水吸收的热量全部用来增加它的内能例2:如图所示,直立的绝热容器中间有一导热隔板,容器的上部装有某种气体1,容器的下部装有2同种气体,若把隔板抽掉,则气体温度将A.升高 B.不变 C.降低 D.无法确定选题角度:了解气体内能的变化情况.解析:容器上部气体密度小,下部气体密度大,抽掉隔板后,下部气体上升,直到全部3气体均匀分布在整个容器内为止,下部气体在上升过程中要克服重力做功而容器又是绝热的,不能与外界发生热交换,因此,气体内能必定减少,温度降低,所以,正确选项应为(C).例3:下列关于热传递过程说法正确的是.()A.热的物体把温度传给冷的物体B.热的物体把部分内能传给冷的物体C.内能多的物体把部分内能传递给内能少的物体D.内能少的物体也有可能把部分内能传递给内能多的物体选题角度:了解热传递过程中内能转化的情况.解析:温度是分子热运动激烈程度的宏观反映,传递温度是毫无意义的,热传递的方向是从高温物体向低温物体进行,也就是有部分内能从温度高的物体转移到温度低的物体的过程,而高温物体的内能不一定比低温物体内能多,故正确选项为(B)、(D).习题精选一、填空题1.做功改变物体的内能是其他形式的能与内能发生了_______,热传递过程是物体内能发生了_______,______是用来表示热传递过程中内能转移的量.2.做功和热传递在________方面是等效的,在国际单位制中,热和功的单位都是________.3.有下列四个物理过程:(1)铁丝在酒精灯火焰上灼烧变热;(2)铁丝来回弯曲会变热;(3)陨石进入大气层后会逐渐变成火红球体;(4)陨石落到地球上后又逐渐恢复到本来颜色.其中属于通过做功来改变物体内能的有________,通过热传递来改变物体内能的有_______.二、选择题1.关于物体的内能,下列说法正确的是()A.不通过做功的过程,机械能也能转化为内能B.不通过做功的过程,内能也可以从一个物体传递给另一个物体C.不发生热传递,物体内能总保持不变D.外力对物体做 IJ的功,物体就一定增加1J的内能2.物体从外界吸收热量时,内能()A一定增加 B.可能不变C.可能减小 D.可能增大3.热传递的规律是()A.热量从热量多的物体传给热量少的物体B.热量从内能较大的物体传给内能较小的物体C.热量从温度高的物体传给温度低的物体D.热量从高温内能大的物体传给低温内能小的物体4.对于热量、功和内能三个物理量,下列各种说法中正确的是()A.热量和功由过程决定,而内能由状态决定B.热量、功和内能的物理意义相同C.热量和功都可以作为内能的量度D.内能大物体含有的热量多5.关于物体内能,下列说法中正确的是()A.手感到冷时,搓搓手就会感到暖和些,这是利用做功改变物体的内能B.将物体举高或使它们的速度增大,是利用做功来使物体的内能增大C.阳光照晒衣服,衣服的温度升高,是利用热传递来改变物体的内能D.用打气筒打气,简内气体变热,是利用热传递来改变物体的内能6.在一个完全真空的绝热容器中放人两个物体,它们之间没有发生热传递,这是因为()A.两物体没有接触B.两物体的温度相同C.真空容器不能发生对流D.两物体具有相同的内能7.关于物体内能的变化情况,下列说法中正确的是()A.吸热的物体,其内能一定增加B.体积膨胀的物体,其内能一定减少C.放热的物体,其内能也可能增加D.绝热压缩的物体,其内能一定增加8.有甲、乙两个物体,已知甲的温度比己的温度高,则可以肯定()A.甲物体的内能比动物体的内能多B.甲物体含的热量比动物体含的热量多C.甲物体分子的平均动能比乙物体分子的平均动能大D.如果降低相同的温度,甲比己放出的热量多9.如图所示,A、B是两个完全相同的球,分别浸没在水和水银的同一深度内,A、B两球用同一材料制作,当温度稍微升高时,球的体积会明显变大,如果开始水和水银的温度相同,且两液体温度同时缓慢升高同一值,两球膨胀后,体积相等,则()A.A球吸收的热量较多B.B球吸收的热量较多C.两球吸收的热量一样多D.无法确定10.下列说法中正确的是()A.吸收热量多的物体温度变化一定大B.温度恒定时,物体的内能也可能改变C.温度高的物体比温度低的物体内能大D.吸收热量多的物体内能增量大三、计算题1.水壶中装有的的热水,经过一段时间后水温降到,则水的内能减少了多少焦耳?水的比热容.2.雨滴从高的屋檐自由落下,落在地上,假定损失的机械能变为内能,且有一半被雨滴吸收,求雨滴的温度升高多少?参考答案:一、1.转化;转移;热量 2.改变物体内能;焦(J ) 3.(2)和(3);(1)和(4)二、1.B 2.BCD 3.C 4.A 5.AC 6.B 7.CD 8.C 9.B 10.B三、1. 2.。
内能练习题(含答案)
内能练习题(含答案)1.水电站的水从高处流向低处的过程中,重力势能减小,动能增加。
2.正在空中飞行的飞机,势能不为零,动能不为零。
3.一滴红墨水在清水中一段时间后,整杯水变红了,这叫扩散,它说明分子在永不停地运动。
4.液体和固体很难被压缩的原因是分子间没有空隙。
5.关于能量转化,壶中水沸腾时壶盖跳动是水的动能转化为壶的动能。
6.物体对外做功物体内能减少,对物体做功时,物体内能一定减少。
7.将一小球竖直向上抛出忽略空气阻力,小球上升过程中,动能不断减小,势能不断增加。
8.向上抛出的小石块属于动能转化为势能的运动过程。
9.利用电炉把水烧开是通过做机械功来改变物体内能的现象。
10.甲乙两物体比热比是3:2.11.在相同条件下,气体比液体容易压缩,主要是由于气体分子之间的空隙较大而液体分子之间的空隙非常小。
12.燃烧甲、乙两种燃料,甲放出的热量比乙多。
13.答案:B。
可以将内能转化为机械能的现象是活塞被水蒸汽推动做功。
14.答案:A。
气体容易被压缩是因为分子之间存在斥力。
15.答案:B。
摩擦生热的现象是内能转化为机械能。
16.答案:C。
比热容是物体吸收或放出的热量与温度变化的比值。
17.答案:D。
比热容会发生变化的情况是温度变化或物质相变。
18.答案:D。
在匀速下落时,机械能不变。
19.答案:B。
根据热量守恒和比热容的定义,可以列出方程求解。
20.答案:D。
固体很难被压缩是因为分子之间存在着斥力。
21.答案:温度为1摄氏度时,需要吸收4.2×103焦的热量。
22.答案:热水放出热量,直到热水与冷水的温度相等为止。
23.答案:内能增大,分子无规则运动的速度增大。
24.答案:末温最高的是铝块,末温最低的是铜块。
根据比热容的定义,不同材料吸收相等的热量后,温度变化的大小不同。
25.物体内部所有分子的无规则运动所具有的动能和势能的总和被称为物体的内能。
26.“八月桂花遍地开”时,人们可以从很远的地方就闻到桂花的芳香,这是一种扩散现象,说明气体分子具有自由扩散的能力。
物理内能的利用练习题20篇及解析
物理内能的利用练习题20篇及解析一、内能的利用选择题1.关于兰兰用煤气烧水的过程,下列说法正确的是()A. 煤气的燃烧过程是内能转化为化学能B. 煤气燃烧越充分,它的热值越大C. 水的温度越高,水分子运动越剧烈D. 烧水的过程是通过做功的方式改变水的内能【答案】C【解析】【解答】A. 煤气在燃烧过程是化学能转化为内能,A不符合题意;B. 燃料的热值仅与燃料的种类有关,而与燃料的燃烧程度、质量都无关,B不符合题意;C. 分子的运动快慢与温度有关,水的温度越高,水分子运动越剧烈,C符合题意;D. 烧水时水从火焰中吸收热量,温度升高,是利用热传递的方式改变物体内能的,D不符合题意。
故答案为:C.【分析】热运动:物体内部大量分子的无规则运动.物体的温度越高,分子运动速度越快.改变物体的内能两种方法:做功和热传递,这两种方法对改变物体的内能是等效的.物体对外做功,物体的内能减小;外界对物体做功,物体的内能增大.物体吸收热量,当温度升高时,物体内能增大;物体放出热量,当温度降低时,物体内能减小.2.如图是四冲程汽油机做功冲程的示意图.汽油燃烧产生高温高压的气体推动活塞向下运动.在活塞向下运动的过程中,汽缸内气体的()A. 内能减少B. 温度升高C. 密度增大D. 分子热运动加快【答案】A【解析】【解答】解:两个气阀关闭,活塞向下运动,是做功冲程,内燃机的做功冲程是将内能转化为机械能,故气体的内能减少、温度降低,分子热运动减慢;气体质量不变,体积变大,故气体分子的密度减少.故选A.【分析】解答此类题注意总结规律,在内燃机的四个冲程中,进气阀和排气阀均关闭的只有压缩冲程和做功冲程,而在压缩冲程中活塞向上运动,做功冲程中活塞向下运动;汽油机的四个冲程中有两个冲程发生能量转化,一是压缩冲程中机械能转化为内能;二是做功冲程中内能转化为机械能.3.在下图描述的实例中,属于机械能转化为内能的是()A. 壶内水沸腾后将壶盖顶开B. 从滑梯上滑下臀部发热C. 利用反射镜采集奥运圣火D. 利用暖身贴给背部保暖【答案】 B【解析】【解答】A、水将壶盖顶开是内能转化为机械能,A不符合题意;B、从滑梯上滑下时臀部发热是机械能转化为内能,B符合题意;C、利用反射镜采集火种是光能转化为内能,C不符合题意;D、利用暖身贴给背部保暖,是化学能转化为内能,D不符合题意;故答案为:B.【分析】改变内能的方式有两种,做功和热传递.对物体做功,通常是机械能转化为内能,物体对外做功,通常是内能转化为机械能.4.如图所示是某汽车发动机的一个冲程的示意图.在活塞向上运动的过程中,汽缸内气体()A. 体积增大B. 温度降低C. 内能减少D. 分子热运动加快【答案】D【解析】【解答】解:由图可见,进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,因此是压缩冲程;在这个冲程中,活塞向上运行,活塞内气体体积减小;故A错误;活塞的机械能转化成汽油和空气的混合物的内能,因此气缸内的汽油和空气混合物的内能增加、温度升高,分子热运动加快;故B、C错,D正确.故选D.【分析】(1)汽油机的四个冲程是吸气、压缩、做功和排气冲程.吸气冲程进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动;压缩冲程两个气门都关闭,活塞向上运动;做功冲程两个气门都关闭,活塞向下运动;排气冲程排气门打开,进气门关闭,活塞向上运动.(2)压缩冲程中,压缩汽油和空气的混合物,将机械能转化成内能,使汽油和空气的混合物温度升高、内能增加;但质量不变,由密度公式确定密度变化情况.5.下列说法中正确的是()A. 电动机是利用电磁感应现象制成的B. 发电机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的C. 动圈式话筒是利用电磁感应现象制成的D. 汽油机的做功冲程是将机械能转化为内能【答案】C【解析】【解答】解:A、发电机是利用电磁感应现象制成的,故A错误;B、电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的,故B错误;C、动圈式话筒是利用电磁感应现象制成的,故C正确;D、汽油机的做功冲程是将内能转化成机械能,故D错误.故选:C.【分析】(1)发电机和动圈式话筒都是利用电磁感应原理制成的;(2)电动机是利用通电导体在磁场中受力转动的原理制成的;(3)做功冲程是将内能转化为机械能.6.下列有关热机的说法正确的是()A. 内燃机的冷却液需要用比热容较大的物质B. 内燃机的做功冲程是机械能转化为内能的过程C. 汽油机消耗的汽油可循环使用,是取之不尽的能源D. 热机的使用缓解了城市的热岛效应【答案】 A【解析】【解答】解:A. 为使冷却效果好,内燃机的冷却液需要用比热容较大的物质,故A正确;B.内燃机的做功冲程是内能转化为机械能的过程,故B错;C.汽油是一次能源,不能循环使用,故C错;D.热机的使用加重了城市的热岛效应,故D错。
物体的内能练习题
物体的内能练习题一、选择题1. 下列关于物体内能的说法,正确的是:A. 物体的内能与其温度成正比B. 物体的内能与其质量成正比C. 物体的内能与其体积成正比D. 物体的内能与物体的宏观运动状态无关2. 当物体的温度升高时,下列哪个物理量不变?A. 分子动能B. 分子势能C. 内能D. 热量3. 下列哪种现象说明分子间存在引力?A. 水滴成球状B. 磁铁吸引铁钉C. 橡皮筋被拉伸D. 摩擦起电二、填空题1. 物体的内能是由______和______组成的。
2. 改变物体内能的方式有______和______。
3. 在热传递过程中,热量总是从______的物体传递到______的物体。
三、判断题1. 物体的内能与物体的温度、质量和体积都有关系。
()2. 所有物体都具有内能,但只有运动的物体才具有动能。
()3. 当物体的温度降低时,其内能一定减小。
()四、简答题1. 请解释物体内能的概念。
2. 简述热传递的条件。
3. 举例说明在日常生活中,哪些现象是利用了物体内能的改变。
五、计算题1. 一块质量为2kg的铜块,温度从25℃升高到100℃,求铜块内能的增加量。
(铜的比热容为0.39×10^3 J/(kg·℃))2. 一物体在吸收了500J的热量后,其温度升高了10℃,求该物体的比热容。
3. 一物体从A点运动到B点,其内能增加了200J,同时对外做功100J。
求物体在A点的内能。
六、作图题1. 请画出物体在吸收热量和对外做功时,内能变化的示意图。
2. 请根据分子动理论,绘制出固体、液体和气体状态下分子排列和运动的简图。
七、实验题1. 设计一个实验,用来验证物体的内能与其温度的关系。
2. 描述如何通过实验观察和记录热传导现象。
八、综合题1. 分析下列情况下物体内能的变化:a) 冰块在融化过程中b) 水沸腾时c) 气体被压缩时2. 一辆汽车在下坡时,由于摩擦和空气阻力,其动能逐渐转化为内能。
内能测试题及答案
内能测试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 物体的内能与其温度有关,温度越高,内能()。
A. 越小B. 越大C. 不变D. 无法确定答案:B2. 改变物体内能的方式有两种,分别是()。
A. 做功和热传递B. 做功和摩擦C. 热传递和摩擦D. 摩擦和辐射答案:A3. 热传递过程中,传递的物理量是()。
A. 温度B. 热量C. 内能D. 能量答案:B4. 物体吸收热量,其内能一定()。
A. 增加B. 减少C. 不变D. 无法确定5. 热机工作过程中,将内能转化为()。
A. 机械能B. 电能C. 化学能D. 光能答案:A6. 物体对外做功,其内能()。
A. 增加B. 减少C. 不变D. 无法确定答案:B7. 物体吸收热量,温度不一定()。
A. 增加B. 减少C. 不变D. 无法确定答案:A8. 热传递的条件是()。
A. 物体间有温度差B. 物体间有压力差C. 物体间有密度差D. 物体间有速度差答案:A9. 物体的内能与物体的质量、温度、状态有关,与物体的()无关。
B. 形状C. 颜色D. 运动状态答案:D10. 热机的效率是指()。
A. 有用功与总功的比值B. 有用功与额外功的比值C. 总功与有用功的比值D. 额外功与总功的比值答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 物体的内能与物体的____、____、____有关。
答案:质量、温度、状态2. 改变物体内能的两种方式是____和____。
答案:做功、热传递3. 物体的温度升高,其内能一定____。
答案:增加4. 热机的效率不可能达到____。
答案:100%5. 热传递的实质是____。
答案:能量的转移6. 物体对外做功,其温度会____。
答案:降低7. 物体吸收热量,其温度不一定____。
答案:升高8. 热传递的条件是物体间有____。
答案:温度差9. 物体的内能与物体的____无关。
答案:位置10. 热机的效率是指有用功与____的比值。
高中物理内能练习题及讲解
高中物理内能练习题及讲解### 高中物理内能练习题及讲解#### 练习题一:理想气体的内能题目:一个理想气体的体积从\[ V_1 \]变化到\[ V_2 \],在变化过程中,气体的温度保持不变。
求气体的内能变化量。
解答:理想气体的内能仅与温度有关,与体积和压强无关。
因此,在等温过程中,气体的内能变化量为零。
#### 练习题二:热量与内能的关系题目:一个容器内装有质量为\[ m \]的某种气体,气体的比热容为\[ c \]。
当向气体传递热量\[ Q \]时,求气体的内能变化量。
解答:根据热力学第一定律,\[ \Delta U = Q - W \]。
在没有做功的情况下,\[ W = 0 \],所以\[ \Delta U = Q \]。
因此,气体的内能变化量等于传递的热量\[ Q \]。
#### 练习题三:内能与温度的关系题目:一个气体的内能与温度成正比,比例系数为\[ a \]。
如果气体的初始温度为\[ T_1 \],最终温度为\[ T_2 \],求气体的内能变化量。
解答:设气体的初始内能为\[ U_1 = aT_1 \],最终内能为\[ U_2 = aT_2 \]。
内能变化量为\[ \Delta U = U_2 - U_1 = a(T_2 - T_1)\]。
#### 练习题四:做功与内能题目:一个活塞在气缸内上下移动,气体对活塞做功\[ W \]。
求气体的内能变化量。
解答:根据热力学第一定律,内能变化量\[ \Delta U = -W \]。
这里负号表示气体对外做功,导致其内能减少。
#### 练习题五:多热源的内能变化题目:一个系统先后从两个不同的热源吸收热量\[ Q_1 \]和\[ Q_2 \],同时对外做功\[ W \]。
求系统的内能变化量。
解答:根据热力学第一定律,系统的内能变化量\[ \Delta U = Q_1 + Q_2 - W \]。
#### 练习题六:内能与熵变题目:一个系统在绝热过程中,其熵变\[ \Delta S \]为已知。
高二物理改变物体内能两种方式的典型例题
嗦夺市安培阳光实验学校改变物体内能两种方式的典型例题[例1]下列说法中正确的是 [ ]A.温度低的物体内能小B.温度低的物体分子运动的平均速率小C.做加速运动的物体,由于速度越来越大,因此物体分子的平均动能越来越大D.外界对物体做动时,物体的内能不一定增加[误解]选(A),(B),(C)。
[正确解答]选(D)。
[错因分析与解题指导]内能是物体内所有分子的动能和势能的总和。
温度低的物体分子平均动能小,所有分子的动能和势能的总和不一定小,所以[误解]中的选项(A)是错误的。
因为不同物质的分子质量不同,温度低的物体,分子平均动能固然小,但是分子质量未定,所以温度低的物体分子平均速率不一定小。
[误解]中选项(B)错误。
内能与机械能是不同形式的能量。
加速运动的物体,宏观运动的动能越来越大,但分子运动的平均速率不会因此而变大,所以分子平均动能不变。
[误解]中的选项(C)也错误。
物体内能的增减与做功和热传递有关。
内能是否改变要看热传递和做功的总和,若做功转化为物体的内能等于或小于物体放出的热量,则物体的内能不变或减少。
所以选项(D)才正确。
[例2]在大气压下,质量100g,温度为100℃的水变为100℃的水蒸气时,体积由1.04×102cm3变为1.68×105cm3。
试计算水蒸气的内能增加了多少?(已知水在100℃时的汽化热为2.26×106J/kg。
[分析]要使100℃的水变为100℃的水蒸气必须吸收汽化热,因此水蒸气内能增加,但与此同时,水蒸气的体积比水的体积要大得多,体积膨胀要对外做功消耗内能。
[解]100g100℃的水变为100℃的水蒸气时,所吸收的热量为:Q=Lm=2.26×106×0.1=2.26×105(J)水变为水蒸气时,等压膨胀对外做的功为:W=p△V=1.013×105×(1.68×105-1.04×102)×10-6=1.70×104(J)根据热力学第一定律,水蒸气的内能增加量为:△U=Q-W=2.26×105-1.70×104=2.09×105(J)[例3]采用绝热(即不交换热量)的方式使一定量的气体由初态A变化至终态B.对于不同的绝热方式,下面说法正确的是 [ ] A.对气体所做的功不同B.对气体所做的功相同C.对气体不需做功,因为没有热的传递D.以上三种说法都不对[分析]对于一定质量的气体,不管采用任何一种绝热方式由状态A 变化到状态B,都是绝热过程.在这一过程中,Q=0,根据热力学第一定律△U= W+Q,可得W=△U.△U=E A-E B,气体在初状态A有一确定的内能E A,在状态B有一确定的内能E B,故E A-E B为恒量.W=E A-E B采用任何一种绝热方式,W都为恒量,所以B选项正确.[答]B[例4]如图所示,容器A、B各有一个可以自由移动的轻活塞,活塞下面是水,上面是大气,大气压强恒定.A、B的底部由带有阀门K的管道相连,整个装置与外界绝热.起初,A中水面比B中的高,打开阀门,使A中的水逐渐向B中流,最后达到平衡.在这个过程中, [ ] A.大气压力对水做功,水的内能减小B.水克服大气压力做功,水的内能减小C.大气压力对水不做功,水的内能不变D.大气压力对水不做功,水的内能增加[分析] 容器A、B各有一个可以自由移动的轻活塞,活塞的质量与器壁的摩擦忽略不计,打开阀门K后,根据连通器的原理,A中的水逐渐通过阀门流向B中,直到左右两边水面相平时达到平衡.[解]平衡前,A容器中的A活塞向下移动,设A活塞截面积为S1,移动距离为l1,大气压力推动A活塞向下移动时对水做的功W A=p0S1l1平衡前,B容器中的B活塞向上移动,设B活塞截面积为S2,移动距离为l2,大气压力通过活塞对水做负功W B= - p0S2l2由于水的总体积不变,则有S1l1=S2l2,即A容器中大气压对水做的功,与B容器中水克服大气压力做的功大小相等.在整个过程中,大气压力对水做的功是上述两个功(正功W A、负功W B)的代数和,即W A+W B=p0S1l1-p0S2l2=0从而看出选项A、B不正确.大气压力对水不做功,同时整个装置与外界绝热,没有热交换.但是水从容器A流向容器B的过程中,水的质心下降,水的重力做正功,水的重力势能减小.根据量守恒定律.减少的水的势能要转化为水的内能,水的内能增加.这样选项C也不正确,只有选项D正确.[答]选项D正确.[例5]如图,U型管左管口套有一小气球,管内装有水银。
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[例1]质量相等,温度都为100℃的水和水蒸气,它们的内能 [ ]
A.相等
B.水的内能比水蒸气的内能大
C.水蒸气的内能比水的内能大
D.无法确定
[分析]物体的内能为物体所有分子无规则运动的动能和由分子之间相对位置所决定的势能的总和.物体的温度是物体分子热运动的平均动能的标志.温度越高,分子热运动的平均动能越大;温度越低,分子的平均动能越小.质量相同的水和水蒸气的温度都为100℃时,水和水蒸气的分子数目相等,分子热运动的平均动能是相等的.由于水蒸气的体积比相同质量的水的体积来得大,也就是说水蒸气分子间的距离比水分子间的距离来得大,水蒸气分子势能比水分子势能来得大.所以,水蒸气的内能比质量相等、温度相同的水的内能大.
[答]C.
[说明]
分子的平均动能也可表示为:
温度越高,分子平均动能越大,上式中v2的值越大,表示物体中速度大的分子占的比例增加.
[例2]关于内能和机械能的下列说法中,正确的是 [ ]
A.机械能很大的物体,其内能一定很大
B.物体的机械能损失时,内能却可能增加
C.物体的内能损失时,机械能必然会减少
D.物体的内能为零时,机械能可以不为零
E.物体的机械能为零时,内能可以不为零
[分析]内能和机械能是两种不同形式的能.对同一物体,不考虑形变时,机械能由其整体的宏观速度和相对地面的高度决定;内能则与其内部分子的无规则运动及其聚集状态有关,它跟物体整体的宏观速度(不计摩擦发热时)和高度一般无直接联系.
把物体缓缓地举得很高,使它处于很低温度的环境中,物体的机械能很大,但内能却不一定大,A错.
物体在空中因空气阻力匀速下落时,机械能有了损失,但因与空气摩擦使物体温度升高,内能会增加,B正确.
使物体保持静止,降低温度,当忽略物体的体积变化时,物体的内能减少,机械能可以认为不变.C错.
由于物体分子永不停息地作无规则运动,物体的内能不可能为零,机械能可以为零.D错,E正确.
[答]B、E
[例3]用力拉着铁块在水平地面上运动,铁块的机械能和内能有没有变化?
[分析]应该分光滑接触和不光滑接触两种情况,而在不光滑接触时又有加速运动和匀速运动两种情况,即可根据机械能和内能的含义加以判断.
[答]当地面光滑时,铁块由于受到外力后将做加速运动,速度越来越大,动能越来越大,但势能保持不变.所以铁块的机械能增大.增大的机械能就等于外力对它所做的功.由于在运动过程中,铁块中所含的分子数、分子无规则运动的平均动能和分子势能都不发生改变,因此铁块的内能不变.
当地面不光滑时,铁块在运动中时刻受到地面摩擦力的作用.若所受外力等于地面的摩擦力,铁块作匀速运动,机械能不变.若所受外力大于地面的摩擦力,铁块作加速运动,机械能增加.在这两种情况下,铁块在运动过程中都要克服摩擦力做功.这些功转变为内能,其中一部分使铁块的温度升高,分子的平均动能增大,铁块的内能有了变化.。