学 海 无 涯第一节功和内能基础夯实1下列哪个实例说明做功改变了系统的内能()A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用嘴对手呵气给手取暖答案：B解析：双手摩擦做功，使手的内能增加，感到暖和；A、C、D都是通过热传递来改变系统的内能，选项B正确。2(建陵中学高二期末)物体获得一定初速度后，沿着粗糙斜面上滑，在上滑过程中，物体和斜面组成的系统()A机械能守恒 B动能与内能之和守恒C机械能和内能都增加 D机械能减少，内能增加答案：D解析：铁块上滑时克服摩擦力做功，铁块损失的机械能转化为铁块和斜面的内能，因此铁块的温度会略有升高，内能增加。此题情景就像冬天两手相互搓搓会感到暖和一样。3有一个小气泡从水池底缓慢地上升，气泡跟水不发生热传递，而气泡内气体体积不断增大，小气泡上升过程中()A由于气泡克服重力做功，则它的内能减少B由于重力和浮力的合力对气泡作功，则它的内能增加C由于气泡内气体膨胀做功，则它的内能增加D由于气泡内气体膨胀做功，则它的内能减少答案：D解析：气泡膨胀时，对外做功，内能减少。4用金属制成的气缸中装有柴油和空气的混合物，有可能使气缸中的柴油达到燃点的过程是()A迅速向里推活塞 B迅速向外拉活塞C缓慢向里推活塞 D缓慢向外拉活塞答案：A解析：要使柴油达到燃点，必须使柴油和空气的混合物内能增大，温度升高，可通过做功过程来实现，因此，应向里推活塞，使外界对气体做功。但应迅速推动还是缓慢推动呢？若是绝热气缸，无论迅速推动还是缓慢推动，只要外界对气体做功，其内能一定增大，温度升高，而金属气缸是导热的，要使温度升高，则应迅速向里推活塞，使气体与外界来不及发生热交换。5如图所示，瓶内装有少量的水，瓶口已塞紧，水上方空气中有水蒸气，用打气筒向瓶内打气，当塞子从瓶口跳出时，瓶内出现“白雾”，这一现象产生的原因可以用下面三句话解释：甲，水蒸气凝结成小水珠；乙，瓶内气体推动瓶塞做功，内能减小；丙，温度降低。三句话正确的顺序是()A甲乙丙 B乙丙甲C丙甲乙 D乙甲丙答案：B解析：根据题意因果顺序的进程为：空气推动瓶塞做功空气内能减小瓶内空气温度降低瓶内水蒸气液化成小水珠即“白雾”，而瓶塞跳起的原因是用打气筒往瓶内打气使气体压强增大所致。6一个飞行速度是500m/s的子弹，当它射入物体时，产生热量的一半被子弹吸收，则子弹升高的温度是_。子弹是铜质的，铜的比热是390J/(kg)答案：160解析：设子弹升高的温度为t则cmtmv2，t160。此过程中子弹动能的减少的一半被子弹吸收，转化为子弹的内能。7冬季，由于温度太低，很难启动摩托车(在农村启动195型拖拉机也会遇到类似情况)。这时驾驶者往往先关闭油门，连续踏下启动摇杆若干次，然后再打开油门，踏下启动摇杆即可启动，运用的原理是什么？答案：连续踏下启动摇杆，活塞不断压缩汽缸里的气体做功，增加气体的内能，使气体的温度升高，当达到汽油的燃点后，即可启动。8(江苏南京模拟)如图所示，绝热隔板S把绝热的汽缸分隔成体积相等的两部分，S与气缸壁的接触是光滑的。两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a和b。气体分子之间相互作用可忽略不计。现通过电热丝对气体a缓慢加热一段时间后，a、b各自达到新的平衡状态。试分析a、b两部分气体与初状态相比，体积、压强、温度、内能各如何变化？答案：汽缸和隔板绝热，电热丝对气体a加热，a温度升高，压强增大，体积增大，内能增大；a对b做功，b的体积减小，温度升高，压强增大，内能增大。能力提升1(2012新华高二检测)如图所示，活塞将气缸分成甲、乙两气室，气缸、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，则在将拉杆缓慢向外拉的过程中()AE甲不变，E乙减小 BE甲不变，E乙增大CE甲增大，E乙不变 DE甲增大，E乙减小答案：D解析：本题解题的关键是明确甲、乙两气室气体都历经绝热过程，内能改变取决于做功的情况。对甲室内的理想气体，在拉杆缓慢向外拉的过程中，活塞左移，压缩气体，外界对甲室气体做功，其内能应增大；对乙室内的气体，活塞左移，气体膨胀，气体对外界做功，内能应减小。2(2012攀枝花市高三检测)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。今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_。(填选项前的字母)。A温度升高，压强增大，内能减少B温度降低，压强增大，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，内能增加答案：C解析：向下压缩活塞，对气体做功，气体的内能增加，温度升高，对活塞受力分析可得出气体的压强增大，故C选项正确。3.如图所示，汽缸放置在水平地面上，质量为m的活塞将汽缸分成甲、乙两气室，两气室中均充有气体，汽缸、活塞是绝热的且不漏气。开始活塞被销钉固定，现将销钉拔掉，活塞最终静止在距原位置下方h处，设活塞移动前后甲气体内能的变化量为E，不计气体重心改变的影响，下列说法正确的是()AEmghBEmghCEmghD以上三种情况均有可能答案：B解析：气体甲体积减小，外界对它做正功，其中包括mgh和乙气体分子对活塞的力做功W乙，且为正功，EmghW乙。4金属筒内装有与外界温度相同的压缩空气，打开筒的开关，筒内高压空气迅速向外溢出，待筒内外压强相等时，立即关闭开关。在外界保持恒温的条件下，经过一段较长的时间后，再次打开开关，这时出现的现象是()A筒外空气流向筒内B筒内空气流向筒外C筒内外有空气交换，处于动平衡态，筒内空气质量不变D筒内外无空气交换答案：B解析：因高压空气急剧外溢时，气体来不及充分与外界发生热交换，可近似看成绝热膨胀过程，气体对外做功，内能减少，所以关闭开关时，筒内气体温度较外界偏低，再经过较长时间后，筒内外气体温度相同。对筒内剩余气体分析，属等容升温过程，压强要升高，大于外界气压，所以再打开开关时，筒内气体要流向筒外。5.(辽宁沈阳模拟)如图所示，绝热的容器内密闭一定质量的气体(不考虑分子间的作用力)，用电阻丝缓慢对其加热时，绝热活塞无摩擦地上升，下列说法正确的是()A单位时间内气体分子对活塞碰撞的次数减少B电流对气体做功，气体对外做功，气体内能可能减少C电流对气体做功，气体又对外做功，其内能可能不变D电流对气体做功一定大于气体对外做功答案：AD解析：由题意知，气体压强不变，活塞上升，体积增大，由恒量知，气体温度升高，内能一定增加，由能的转化和守恒知，电流对气体做功一定大于气体对外做功，B、C均错，D项正确。由气体压强的微观解释知温度升高，气体分子与活塞碰一次对活塞的冲量增大，而压强不变；单位时间内对活塞的冲量不变。因此单位时间内对活塞的碰撞次数减少，A对。6(2010绵阳中学高二期末)如图所示，带有活塞的气缸中封闭着一定质量的理想气体(不考虑气体分子势能)，气缸和活塞均具有良好的绝热性能。将一个热敏电阻置于气缸中，热敏电阻与气缸外的欧姆表连接，气缸固定不动，缸内活塞可自由移动且不漏气，活塞下挂一沙桶，沙桶装满沙子时活塞恰好静止。现将沙桶底部钻一小洞，细沙缓缓漏出。则下列说法正确的是()A外界对气体做功，气体的内能增大B气体对外界做功，气体的内能减小C气体的压强增大，体积减小D欧姆表的指针逐渐向右偏转答案：ACD7汽车内胎放完气后，气门的温度可达到0以下，请你解释一下原因。答案：以内胎中的气体为系统，气体推动周围大气做功，(对外界气体做功)大气的内能增加，内胎中的气体内能减少，温度降低。如果在较短时间内做较多的功，气门来不及吸热，气门温度就可达到0以下。8用5N的力垂直于活塞推动压缩绝热汽缸的气体，活塞的位移为0.1m时，气体内能的变化量是多少？内能增加了还是减少了？答案：增加了0.5J解析：外界对气体做功WFs5N0.1m0.5J，气体内能增加，增加量为0.5J。6