2018-2019學(xué)年高中物理 第十章 熱力學(xué)定律 第1、2節(jié) 功和內(nèi)能 熱和內(nèi)能課后課時(shí)精練 新人教版選修3-3.doc

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第1、2節(jié) 功和內(nèi)能 熱和內(nèi)能 [對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練] 考點(diǎn)1 做功和內(nèi)能變化 1.下列有關(guān)焦耳及焦耳實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法中正確的是(　　) A.焦耳是法國(guó)物理學(xué)家，他的主要貢獻(xiàn)是焦耳定律及熱功當(dāng)量 B.焦耳實(shí)驗(yàn)用到的容器可以用普通玻璃杯代替 C.焦耳實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是容器中的水 D.焦耳實(shí)驗(yàn)中要使容器及其中的水升高相同的溫度，實(shí)驗(yàn)中懸掛重物的質(zhì)量、下落的高度可以不相同，但做功必須相同 答案　D 解析　焦耳是英國(guó)物理學(xué)家，A錯(cuò)誤；焦耳實(shí)驗(yàn)的要求是絕熱系統(tǒng)，普通玻璃杯達(dá)不到絕熱要求，B錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是容器及其中的水組成的系統(tǒng)，C錯(cuò)誤；要使同一些水及容器升高相同的溫度即內(nèi)能增加相同，必須做功相同，D正確。 2.一定質(zhì)量的氣體經(jīng)歷一緩慢的絕熱膨脹過(guò)程。設(shè)氣體分子間的勢(shì)能可忽略，則在此過(guò)程中(　　) A.外界對(duì)氣體做功，氣體分子的平均動(dòng)能增加 B.外界對(duì)氣體做功，氣體分子的平均動(dòng)能減少 C.氣體對(duì)外界做功，氣體分子的平均動(dòng)能增加 D.氣體對(duì)外界做功，氣體分子的平均動(dòng)能減少 答案　D 解析　絕熱過(guò)程是指氣體膨脹過(guò)程未發(fā)生傳熱，膨脹過(guò)程氣體體積增大，外界對(duì)氣體做的功W＜0，由ΔU＝W可知，氣體內(nèi)能減小。由于氣體分子間的勢(shì)能可忽略，故氣體分子的平均動(dòng)能減小。故D正確。 3．如圖所示，厚壁容器的一端通過(guò)膠塞插進(jìn)一支靈敏溫度計(jì)和一根氣針，另一端有個(gè)用卡子卡住的可移動(dòng)膠塞。用打氣筒慢慢向容器內(nèi)打氣，使容器內(nèi)的壓強(qiáng)增大到一定程度，這時(shí)讀出溫度計(jì)示數(shù)。打開卡子，膠塞沖出容器口后(　　) A.溫度計(jì)示數(shù)變大，實(shí)驗(yàn)表明氣體對(duì)外界做功，內(nèi)能減少 B.溫度計(jì)示數(shù)變大，實(shí)驗(yàn)表明外界對(duì)氣體做功，內(nèi)能增加 C.溫度計(jì)示數(shù)變小，實(shí)驗(yàn)表明氣體對(duì)外界做功，內(nèi)能減少 D.溫度計(jì)示數(shù)變小，實(shí)驗(yàn)表明外界對(duì)氣體做功，內(nèi)能增加 答案　C 解析　膠塞沖出容器口后，氣體膨脹，對(duì)外做功。由于沒(méi)來(lái)得及發(fā)生熱交換，由W＝ΔU可知內(nèi)能減小。內(nèi)能等于物體內(nèi)所有分子動(dòng)能和勢(shì)能之和，由于體積增大，勢(shì)能增大，由此可知分子平均動(dòng)能減小，所以溫度降低。 考點(diǎn)2 熱傳遞和內(nèi)能變化 4.(多選)關(guān)于熱量與內(nèi)能，下列說(shuō)法正確的是(　　) A.熱量是物體在熱傳遞過(guò)程中內(nèi)能變化的量度 B.熱水的內(nèi)能比冷水的內(nèi)能多 C.熱量有可能從內(nèi)能少的物體傳給內(nèi)能多的物體 D.溫度高的物體熱量多，內(nèi)能多 答案　AC 解析　熱量是物體在熱傳遞過(guò)程中內(nèi)能變化的量度，只有在熱傳遞的情況下，有多少熱量轉(zhuǎn)移，內(nèi)能就變化了多少，A正確；內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子動(dòng)能和勢(shì)能的總和，宏觀上看，其大小取決于物體的溫度、體積、物質(zhì)的量，溫度高只能說(shuō)明其分子的平均動(dòng)能大，因?yàn)槲矬w的質(zhì)量不一定相同，所以并不能說(shuō)明它的總分子動(dòng)能大，更不能說(shuō)明它的內(nèi)能大，B錯(cuò)誤；熱量從高溫物體傳遞給低溫物體，而高溫物體的內(nèi)能有可能比低溫物體的內(nèi)能少，C正確；熱量不是狀態(tài)量，不能說(shuō)某個(gè)物體熱量多，D錯(cuò)誤。 5. 如圖所示，固定容器及可動(dòng)活塞P都是絕熱的，中間有一導(dǎo)熱的固定隔板B，B的兩邊分別盛有氣體甲和乙。現(xiàn)將活塞P緩慢地向B移動(dòng)一段距離，已知?dú)怏w的溫度隨其內(nèi)能的增加而升高，則在移動(dòng)P的過(guò)程中(　　) A.外力對(duì)乙做功；甲的內(nèi)能不變 B.外力對(duì)乙做功；乙的內(nèi)能不變 C.乙傳遞熱量給甲；乙的內(nèi)能增加 D.乙的內(nèi)能增加；甲的內(nèi)能不變 答案　C 解析　當(dāng)活塞P向B移動(dòng)時(shí)，外力對(duì)氣體乙做功，氣體乙的內(nèi)能增加，溫度升高。氣體乙通過(guò)導(dǎo)熱板B向氣體甲傳熱，因此甲的內(nèi)能增加，因此選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤，選項(xiàng)C正確。 6. 器壁透熱的汽缸放在恒溫環(huán)境中，如圖所示。汽缸內(nèi)封閉著一定量的氣體，氣體分子間相互作用的分子力可以忽略不計(jì)。當(dāng)緩慢推動(dòng)活塞Q向左運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中。有下列說(shuō)法：①活塞對(duì)氣體做功，氣體的平均動(dòng)能增加；②活塞對(duì)氣體做功，氣體的平均動(dòng)能不變；③氣體的單位體積分子數(shù)增大，壓強(qiáng)增大；④氣體的單位體積分子數(shù)增大，壓強(qiáng)不變。其中說(shuō)法正確的是(　　) A.①③ B．①④ C．②③ D．②④ 答案　C 解析　本題的關(guān)鍵是理解活塞緩慢推動(dòng)的物理含義，推動(dòng)活塞Q使活塞對(duì)氣體做功，本來(lái)氣體的溫度應(yīng)該升高，但是推動(dòng)很緩慢，所以增加的內(nèi)能又以熱量的形式釋放到周圍環(huán)境中了，由于環(huán)境溫度恒定，所以汽缸內(nèi)氣體的溫度不變，氣體分子的平均動(dòng)能不變，①錯(cuò)誤，②正確；由于氣體被壓縮，氣體單位體積內(nèi)的分子數(shù)增大，所以單位面積上汽缸受到氣體分子的碰撞次數(shù)增多，因此氣體的壓強(qiáng)增大，③正確，④錯(cuò)誤。故選C。 [綜合訓(xùn)練] 7.對(duì)于熱量、功和內(nèi)能，三者的說(shuō)法正確的是(　　) A.熱量、功、內(nèi)能三者的物理意義相同 B.熱量、功都可以作為物體內(nèi)能的量度 C.熱量、功、內(nèi)能的單位不相同 D.熱量和功是由過(guò)程決定的，而內(nèi)能是由物體狀態(tài)決定的 答案　D 解析　物體的內(nèi)能是指物體的所有分子動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和，而要改變物體的內(nèi)能可以通過(guò)做功和熱傳遞兩種途徑，這三者的物理意義不同，A錯(cuò)誤；熱量是表示在熱傳遞過(guò)程中物體內(nèi)能變化的多少，而功也是量度物體內(nèi)能改變的多少，即熱量、功都可以作為物體內(nèi)能變化的量度，B錯(cuò)誤；三者單位都是焦耳，C錯(cuò)誤；熱量和功是過(guò)程量，內(nèi)能是狀態(tài)量，D正確。 8.下列關(guān)于物體的溫度、內(nèi)能、熱量的說(shuō)法中正確的是(　　) A.物體溫度越高，所含熱量越多 B.物體內(nèi)能越大，所含熱量越多 C.物體的溫度不變，其內(nèi)能就不變化 D.物體的溫度越高，它的分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能就越大 答案　D 解析　A、B兩項(xiàng)均用過(guò)程量來(lái)描述狀態(tài)量，即熱量是過(guò)程量，不是狀態(tài)量，故A、B錯(cuò)誤。溫度只反映分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能，而內(nèi)能還包括分子勢(shì)能，故C錯(cuò)誤，D正確。 9.下列關(guān)于做功和熱傳遞的說(shuō)法中正確的是(　　) A.做功和熱傳遞的實(shí)質(zhì)是相同的 B.做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上是等效的 C.做功和熱傳遞是對(duì)同一過(guò)程中的兩種說(shuō)法 D.做功和熱傳遞是不可能同時(shí)發(fā)生的 答案　B 解析　做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上是等效的，但本質(zhì)不同，做功是將其他形式的能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能或?qū)?nèi)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量；熱傳遞是將一個(gè)物體的內(nèi)能傳遞給另一個(gè)物體，且做功和熱傳遞可以同時(shí)進(jìn)行。故正確選項(xiàng)為B。 10.關(guān)于系統(tǒng)的內(nèi)能，下述說(shuō)法中正確的是(　　) A.物體內(nèi)所有分子的動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和叫物體的內(nèi)能 B.一個(gè)物體當(dāng)它的機(jī)械能發(fā)生變化時(shí)，其內(nèi)能也一定發(fā)生變化 C.外界對(duì)系統(tǒng)做了多少功W，系統(tǒng)的內(nèi)能就增加多少，即ΔU＝W D.系統(tǒng)從外界吸收了多少熱量Q，系統(tǒng)的內(nèi)能就增加多少，即ΔU＝Q 答案　A 解析　在分子動(dòng)理論中，我們把物體內(nèi)所有分子的分子動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和定義為物體的內(nèi)能，A對(duì)。物體的內(nèi)能與機(jī)械能是兩個(gè)不同的物理概念，兩者沒(méi)有什么關(guān)系，如物體的速度增加了，機(jī)械能可能增加，但如果物體的溫度不變，物體的內(nèi)能可能不變，故B錯(cuò)。只有當(dāng)系統(tǒng)與外界絕熱時(shí)，外界對(duì)系統(tǒng)做的功才等于系統(tǒng)內(nèi)能的增量，同理，只有在單純的熱傳遞過(guò)程中，系統(tǒng)吸收(或放出)的熱量才等于系統(tǒng)內(nèi)能的變化量，故C、D都錯(cuò)。 11.(多選)在溫度不變的條件下，設(shè)法使一定質(zhì)量的理想氣體的壓強(qiáng)增大，在這個(gè)過(guò)程中(　　) A.氣體的密度增加 B.氣體分子的平均動(dòng)能增大 C.外界對(duì)氣體做了功 D.氣體從外界吸收了熱量 答案　AC 解析　理想氣體的壓強(qiáng)增大，質(zhì)量一定，說(shuō)明體積一定減小，當(dāng)體積減小的時(shí)候，外界對(duì)氣體做功，由于溫度沒(méi)有發(fā)生變化，又是理想氣體，內(nèi)能沒(méi)有發(fā)生變化，而外界對(duì)氣體做的功應(yīng)該以熱的形式向外散失，B、D錯(cuò)誤，A、C正確。 12.兩人共同拉鋸伐木，每人在180 s內(nèi)拉動(dòng)60次，每次拉動(dòng)的距離為75 cm，兩人用的力均為20 N，做功的40%轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能。則每秒鐘產(chǎn)生的熱量是多少？若產(chǎn)生熱量的20%被鋼鋸吸收，則60 s后鋼鋸的溫度將升高多少？[設(shè)鋼鋸的比熱容為1.2102 J/(kg℃)，鋼鋸的質(zhì)量為0.5 kg] 答案　4 J　0.8 ℃ 解析　每秒鐘做功W＝20.7520 J＝10 J， 每秒鐘產(chǎn)生的熱量Q＝40%W＝4 J， 由Q6020%＝cmΔt，得Δt＝0.8 ℃。