2018-2019學年高中物理 第十章 熱力學定律 第1節(jié) 功和內能 第2節(jié) 熱和內能綜合訓練 新人教版選修3-3.doc

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第1節(jié)　功和內能 第2節(jié)　熱和內能 1．(多選)在下述現象中沒有做功而使物體內能改變的是 A．電流通過電爐而使溫度升高 B．在陽光照射下，水的溫度升高 C．鐵錘打鐵塊，使鐵塊溫度升高 D．夏天在室內放幾塊冰，室內會變涼快 解析　電流通過電爐而使溫度升高，電流做了功，A錯誤；在陽光照射下，水的溫度升高，通過吸熱而使內能增加，B正確；鐵錘打鐵塊，使鐵塊溫度升高，擠壓撞擊，外界做了功，C錯誤；夏天在室內放幾塊冰，室內會變涼快，冰熔化吸熱，D正確。 答案　BD 2．在給自行車輪胎打氣時，會發(fā)現胎內氣體溫度升高，這是因為 A．胎內氣體壓強不斷增大，而容積不變 B．輪胎從外界吸熱 C．外界空氣溫度本來就高于胎內氣體溫度 D．打氣時，外界不斷對胎內氣體做功 解析　給自行車輪胎打氣，外界對胎內氣體做功，氣體內能增加，溫度升高，D正確。 答案　D 3．如圖10－1－4所示，活塞將汽缸分成甲、乙兩氣室，汽缸、活塞(連同拉桿)是絕熱的，且不漏氣。以E甲、E乙分別表示甲、乙兩氣室中氣體的內能，則在將拉桿緩慢向左拉的過程中 圖10－1－4 A．E甲不變，E乙減小 B．E甲不變，E乙增大 C．E甲增大，E乙不變 D．E甲增大，E乙減小 解析　接觸面是絕熱面，拉動拉桿，對乙部分氣體來講，氣體推動活塞對活塞做功，內能減小，溫度降低；對甲部分氣體來講，活塞壓縮氣體做功，內能增大，故選D。 答案　D [限時30分鐘，滿分50分] 一、選擇題(每小題6分，共30分) 1．(多選)夏天，如果自行車內胎充氣過足，又在陽光下曝曬(曝曬過程中內胎容積幾乎不變)，車胎容易爆炸，關于這一現象，以下說法正確的是 A．車胎爆炸是車胎內氣體溫度升高，氣體分子間斥力急劇增大的結果 B．在爆炸前的過程中，氣體溫度升高，分子無規(guī)則熱運動加劇，氣體壓強增大 C．在爆炸前的過程中，氣體吸熱，內能增加 D．在爆炸的過程中，氣體內能不變 解析　曝曬過程中，車胎升溫，體積不變，壓強增大，分子熱運動加劇，A錯，B對；爆炸前，W＝0，不做功，Q＝ΔU，C對；爆炸過程中，氣體迅速膨脹，氣體對外做功，內能減小，D錯。 答案　BC 2．如圖10－1－5所示，把浸有乙醚的一小團棉花放在厚玻璃筒的底部，當很快地向下壓活塞時，由于被壓縮的氣體驟然變熱，溫度升高，達到乙醚的燃點，使浸有乙醚的棉花燃燒起來，此實驗是要說明 A．做功可以增加物體的熱量 圖10－1－5 B．做功一定升高物體的溫度 C．做功可以改變物體的內能 D．做功一定可以增加物體的內能 解析　迅速向下壓活塞，實際上是在對玻璃筒內的氣體做功，由于是迅速向下壓筒內的氣體，做功時間極短，因此實驗過程可認為是絕熱過程(即Q＝0)。乙醚達到燃點而燃燒表明氣體溫度升高內能增大，這說明做功可以改變物體的內能。 答案　C 3.(多選)下列有關物體的內能、溫度、熱量的說法中，正確的是 A．只要兩物體的質量、溫度和體積相等，兩物體內能一定相等 B．熱量是熱傳遞過程中物體內能變化的量度 C．只要溫度升高，每個分子的動能就都增加 D．做功和熱傳遞都能改變物體的內能，兩過程的本質不同，但改變物體內能的效果相同 解析　物體的內能由物體中的分子數、溫度和體積共同決定，兩物體的質量相等，而分子數不一定相同，故選項A錯；溫度升高，分子的平均動能增加，每個分子的動能不一定都增加，故選項C錯；只有選項B和D的說法是正確的。 答案　BD 4．關于物體內能的變化，以下說法中正確的是 A．物體吸收熱量，內能一定增大 B．物體對外做功，內能一定減少 C．物體吸收熱量，同時對外做功，內能可能不變 D．物體放出熱量，同時對外做功，內能可能不變 解析　做功和傳熱可以改變物體的內能，當做功和傳熱同時發(fā)生時，物體的內能可能不變，比如物體吸熱的同時又對外做功，且吸收的熱量與對外做的功在數值上相等，此時物體的內能不發(fā)生變化，故選C。 答案　C 5．(多選)用下述方法改變物體的內能，屬于做功的方式是 A．搓搓手會感到手暖和些 B．汽油機汽缸內被壓縮的氣體 C．車刀切下的熾熱的鐵屑 D．物體在陽光下被曬熱 解析　搓手時需要克服摩擦力做功，汽油機汽缸內氣體被壓縮時要克服汽缸內氣體的壓力做功，車刀切割鐵器時也要克服阻力做功，故選項A、B、C都是通過做功改變物體的內能；物體在陽光下被曬熱是通過熱傳遞改變物體內能，選項D錯誤。 答案　ABC 二、非選擇題(共20分) 6．(8分)(1)遠古時代，取火是一件困難的事，火一般產生于雷擊或磷的自燃，隨著人類文明的進步，出現了“鉆木 取火”等方法?！般@木取火”是通過________的方式改變物體的內能，把________轉變成內能。 圖10－1－6 (2)某同學做了一個小實驗：先把空的燒瓶放入冰箱冷凍，一小時后取出燒瓶，并迅速把一個氣球緊密地套在瓶頸上，然后將燒瓶放進盛滿熱水的燒杯里，氣球逐漸膨脹起來，如圖10－1－6所示。這是因為燒瓶里的氣體吸收了水的________，溫度________，體積________。 解析　做功可以增加物體的內能，當用氣球封住燒瓶時，在瓶內就封閉了一定質量的氣體，將瓶子放到熱水中，瓶內氣體將吸收水的熱量，增加氣體的內能，溫度升高，由理想氣體狀態(tài)方程＝C可知，氣體體積增大。 答案　(1)做功　機械能　(2)熱量　升高　增大 7．(12分)如圖10－1－7所示，A、B汽缸的長度均為60 cm，截面積均為40 cm2，C是可在汽缸內無摩擦滑動的、體積不計的活塞，D為閥門，整個裝置均由導熱材料制成。原來閥門關閉，A內有壓強pA＝2.4105 Pa的氧氣。B內有壓強pB＝1.2105 Pa的氫氣。閥門打開后，活塞C向右移動，最后達到平衡。求： 圖10－1－7 (1)活塞C移動的距離及平衡后B中氣體的壓強； (2)活塞C移動過程中B中氣體是吸熱還是放熱(簡要說明理由)。(假定氧氣和氫氣均視為理想氣體，連接汽缸的管道體積可忽略) 解析　(1)由玻意耳定律得：對A部分氣體有：pALS＝p(L＋x)S， 對B部分氣體有：pBLS＝p(L－x)S， 代入相關數據解得：x＝20 cm，p＝1.8105 Pa。 (2)活塞C向右移動的過程中活塞對B中氣體做功，而氣體發(fā)生等溫變化，內能不變，故B中氣體向外界放熱。 答案　(1)活塞C移動的距離為20 cm，平衡后B中氣體的壓強1.8105 Pa　(2)見解析