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1、第十四章内能的利用专题练习一、选择题一、选择题(每小题有且只有 1 个选项符合题意,每小题 4 分,共 40 分) 1质量一定的冰在融化成水的过程中,温度保持 0不变,则冰在融化过程中 ( )A放出热量,内能减小 B吸收热量,内能增大C因为温度为 0,所以没有内能 D因为温度为 0,所以内能不变 2如图所示,在空可乐瓶内滴一滴酒精,用装有气门芯的橡皮塞塞紧瓶口,再用打气筒 通过气门芯向瓶内打气。当气压达到足够大时,塞子将从瓶口冲出,且原来透明的瓶内 充满了白雾,这一实验现象表明 ( )A气体对外界做功,瓶内温度升高,内能减少B外界对气体做功,瓶内温度升高,内能增加C气体对外界做功,瓶内温度降低
2、,内能减少D外界对气体做功,瓶内温度降低,内能增加 3如图所示,甲、乙两球完全相同,分别浸没在水和水银的同一深度内,甲、乙两球是 用同一种特殊材料制作的:当温度稍微升高时,球的体积会变大。如果开始水和水银的 温度相同,且两液体温度同时缓缓地升高同一值,则( )A甲球吸收的热量较多B乙球吸收的热量较多C两球吸收的热量相等D无法确定 4如图所示,在粗糙水平表面上的一物体做匀速直线运动,要通过测量从而求出物体与 粗糙表面相互作用后增加的内能,应选取的器材为 ( )A温度计、量热器B打点计时器、天平C量筒、烧杯D弹簧测力计、刻度尺 5如图所示,一根竖直的弹簧支持着一倒立气缸的活塞,使气缸悬空而静止,气
3、缸和活 塞的总质量为 M,气缸内封闭一定质量的理想气体。设活塞和缸壁间无摩擦且可以在缸 内自由移动,缸壁导热性能良好,不漏气,外界大气的压强和温度不变。现在气缸顶上 缓慢放上一个质量为 m 的物体,当系统平衡时,下列说法正确的是 ( )A外界对缸内气体不做功,缸内气体的压强和温度不变B外界对缸内气体做功,气缸内气体的内能增加C气体对外放热,内能不变D单位时间内缸内气体分子对缸壁单位面积的碰撞次数减少 6如图,在水平支持面上竖立一根弹簧,弹簧上端顶着一个活塞,活塞和汽缸之间封闭 了一定量的理想气体。已知汽缸和活塞的密封性及导热性都很好,并且汽缸和活塞之间 没有摩擦。假设外界大气压强增大而温度不变
4、,则当系统再次达到稳定后,下列说法正确的是( ) 弹簧长度有所减小 汽缸离支持面的距离有所减小 缸内气体压强有 所增加在“再次达到稳定”的过程中,外界对缸内气体做的功等于缸内气 体内能的变化A BC D 7如图,一绝热容器被隔板 K 隔开 a、b 两部分。已知 a 内有一定量的稀薄气体,b 内为 真空。抽开隔板 K 后,a 内气体进入 b,最终达到平衡状态。在此过程中( )A气体对外界做功,内能减少B气体不做功,内能增加C气体压强变小,温度降低D气体压强变小,温度不变 8如图所示是一种新型烧水器具,具有加热快、节省燃料的特点。下列说法错误的是( )A此器具几乎封闭,减少了因为汽化而损失的热量B
5、此器具底部呈倒扣碗状,可以增大受热面积C此器具中燃料燃烧时将内能转化成化学能D此器具通过热传递增加水的内能,提高水的温度9一位同学为了表演“轻功” ,用打气筒给 4 只相同的气球充以相等质量的空气(可视 为理想气体) ,然后将这 4 只气球以相同的方式放在水平塑料板上,在气球的上方放置一 轻质塑料板,然后这位同学站到轻质塑料板上正中间位置,对于他站上塑料板的过程, 下列说法正确的是 ( )A由于该同学压迫气球,球内气体分子间表现为斥力B表演过程中,外界对球内气体做功,球内气体吸收了热量C球内气体内能变大D球内气体体积变大 10A、B 两装置,均由一支一端封闭、一端开口且带有玻璃泡的管状容器和水
6、银槽组成, 除玻璃泡在管上的位置不同外,其他条件都相同。将两管抽成真空后,开口向下竖直插 入水银槽中(插入过程没有空气进入管内) ,水银柱上升至图示位置停止。假设这一过程 水银与外界没有热交换,则下列说法正确的是 ( )AA 中水银的内能增量大于 B 中水银的内能增量BB 中水银的内能增量大于 A 中水银的内能增量CA 和 B 中水银体积保持不变,故内能增量相同DA 和 B 中水银温度始终相同,故内能增量相同 二、填空题二、填空题(每空 2 分,共 36 分)11如图所示,两只相同的塑料瓶,分别装有相等质量的水和沙 子,从斜面的相同高度同时由静止滚下,结果装_的瓶子 会先到达终点。原因是这个瓶
7、子在下滚过程中,通过克服摩擦做 功把势能转化成的_能较少,从而获得较大的动能。 12如图所示,是我国选手在第 24 届世界大学生冬运会女子冰 壶比赛中夺冠的一个场景。比赛时两名队员在冰壶前方“刷冰” , 通过_的方式改变冰的内能,使表面的冰_成薄薄的一层 水(填物态变化名称) ,这样就能够减小冰壶与冰面之间的_, 使冰壶按照运动员预计的快慢和方向运动。 13利用图示装置可以将机械能转化为内能。当挂在滑轮上的 两个重物落下时,装满水的容器中的叶片便转动起来,使水 的温度升高。假设两边滑轮所挂重物的质量均为 m1,重物 下落的高度为 h,容器内水的质量为 m2,水升高的温度为t,水的比热容为 c,
8、这台机器的效率为_。 (用物理量符号表示) 14北京向阳中学的小明和小刚都是住校生,小明住在小刚的上铺。冬季暖气供暖后, 小明发现躺在上铺比躺在下铺要感到更暖和。于是,他得出了结论:气温随高度的增加 而升高。小刚不同意他的看法,他认为高山上积雪常年不化,说明气温随高度的增加而 降低。其实两人说的现象都是事实,只是得出结论的条件不同。请你分析为什么在室内 和室外会得出不同的结论? (1)在室内,_上升到房间的顶部,散热后温度降低、密度变大,所以_ 又回到房间的下部;下部的空气被暖气散热片加热后又不断上升,从而使得房间顶部的 热空气始终比较集中,所以在室内较高位置的气温较高。 (2)在室外,热空气
9、同样要上升,但上升到高空时_较小,此时热空气将膨胀对 外做功、_、_。正是由于热空气上升过程中对 外做功、温度降低,才使得室外的气温随高度的增大而降低。 15如图所示,某种自动洗衣机进水时,洗衣机缸内水位升高, 与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气,通过压力 传感器感知管中的空气压力,从而控制进水量。 (1)当洗衣缸内水位缓慢升高时,设细管内空气温度不变, 则被封闭的空气 ( )A分子间的引力和斥力都增大 B分子的热运动加剧C分子的平均动能增大 D体积变小,压强变大 (2)若密闭的空气可视为理想气体,在上述(1)中空气体积变化的过程中,外界对空气 做 0.6J 的功,则空气_(选填“吸收”
10、或“放出” )了_J 的热量;当洗完衣 服缸内水位迅速降低时,则空气的内能_(选填“增加”或“减少” ) 。 16如图所示,a 和 b 是绝热气缸内的两个活塞,它们把气缸分成甲和乙两部分,两部分 中都封有等量的理想气体。a 是导热的,其热容量可不计,与气缸壁固连;b 是绝热的, 可在气缸内无摩擦滑动,但不漏气,其右方为大气。图中 K 为加热用的电炉丝,开始时, 系统处于平衡状态,两部分中气体的温度和压强皆相同。现接通电源,缓慢加热一段时间后停止加热,系统又达 到新的平衡。完成下列各小题。 (1)甲中气体温度_(填“升高” 、 “降低”或“不 变” ) ; (2)甲中气体的内能的增加量_(填“大
11、于” 、 “小于”或“等于” )乙中气体的内能 的增加量; (3)电炉丝放出的总热量_(填“大于” 、 “小于”或“等于” )甲、乙中气体增加内 能的总和。 三、计算题三、计算题(每小题 8 分,共 24 分) 17 (8 分)如图所示,将质量为 3 千克的 1200的铁块先后浸入 两个盛有 5 千克水的开口容器中,容器中的水初始水温为25,不计容器壁吸收的热量。当第一个容器中的水温稳定 后再将铁块浸入第二个容器中。求: (1)第一个容器中水的最后温度; (2)铁块的最后温度。 (已知铁的比热容为 0.5103焦(千克) ,水的比热容为 4.2103焦(千 克) ,大气压强恒为 1 标准大气压
12、。 )18 (8 分)洗澡时将 11的冷水与 66的热水充分混合成 550kg、36的温水,在混合 的过程中有 2.31106J 的热量损失,则所用冷水的质量和所用热水的质量分别为多少?19 (8 分)我国南方某学校的物理实验小组想粗略估测太阳的辐射功率。他们通过多种 途径,查到以下资料:日地距离 r=1.51011 m,水的比热容 c=4.2103J/(kg),射到 地球的太阳能由于大气层的吸收,约有 50%能够到达地面。他们在夏至前后做了如下的 实验:取一个横截面积 S=3.0102m2、形状矮粗的厚壁泡沫塑料圆筒,并将筒的内壁衬 上黑色塑料薄膜。在圆筒内装上质量 m=0.60kg 的水,
13、并用透明塑料薄膜将筒口封闭。在 天气晴好的某天中午进行实验时,调整水平放置圆筒口的方位,使太阳光尽可能地垂直 照射在水面上,经过时间 t=2m1n 后,测得水的温度升高了t=1.0,已知半径为 r 的球 面面积为 S=4r2,求: (1)地球表面每平方米的面积上每秒内得到的辐射能量是多少? (2)请你帮助该小组的同学估算太阳的辐射功率。 (保留一位有效数字)参考答案110 BCBDC BDCCB11水 内 12做功 融化 摩擦力1321100%2cmt m ghV14(1)热空气 冷空气 (2)大气压强 内能减小 温度降低 15(1)AD (2)放出 0.6 减少 16(1)升高 (2)等于 (3)大于 17(1)100 (2)30 18260kg 290kg 19(1)7.0102J/(m2s)。 (2)41026W