2018－2019學(xué)年高中物理 第三章 熱力學(xué)第一定律 課時跟蹤檢測（十四）內(nèi)能 功 熱量（含解析）粵教版選修3-3

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1、內(nèi)能 功 熱量 1．[多選]用下述方法改變物體的內(nèi)能，屬于做功的方式是(　　) A．在陽光的照射下，水的溫度升高 B．用磨刀石磨刀時，刀發(fā)熱 C．用電熱器燒水 D．用天然氣燒水 解析：選BC　A項是熱傳遞中的輻射，B中是摩擦力做功，C中是電流做功，D中是燃料燃燒把內(nèi)能轉(zhuǎn)移給水，故B、C正確。 2.如圖所示，把浸有乙醚的一小團棉花放在厚玻璃筒的底部，當(dāng)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?zāi)康氖且f明(　　) A．做功可以增加物體的熱量 B．做功一定升高物體的溫度 C．做功可以改變物體的內(nèi)能 D．做功一定

2、可以增加物體的內(nèi)能 解析：選C　迅速向下壓活塞，實際上是在對玻璃氣筒內(nèi)的氣體做功，由于是迅速向下壓筒內(nèi)的氣體，做功時間極短，因此實驗過程可認(rèn)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(nèi)能增大，這說明做功可以改變物體的內(nèi)能。 3．關(guān)于物體的內(nèi)能和熱量，下列說法中正確的有(　　) A．熱水的內(nèi)能比冷水的內(nèi)能多 B．溫度高的物體其熱量必定多，內(nèi)能必定大 C．在熱傳遞過程中，內(nèi)能大的物體其內(nèi)能將減小，內(nèi)能小的物體其內(nèi)能將增大，直到兩物體的內(nèi)能相等 D．熱量是熱傳遞過程中內(nèi)能轉(zhuǎn)移的量度 解析：選D　物體的內(nèi)能由溫度、體積及物體的質(zhì)量決定，不是只由溫度決定，故A、B錯；在熱

3、傳遞過程中，熱量由高溫物體傳給低溫物體，而與物體的內(nèi)能大小無關(guān)，所以完全有可能是內(nèi)能大的物體內(nèi)能繼續(xù)增大，內(nèi)能小的物體內(nèi)能繼續(xù)減小，故C項錯；關(guān)于熱量的論述，D項是正確的。 4．關(guān)于熱傳遞，下列說法正確的是(　　) A．熱傳遞的實質(zhì)是溫度的傳遞 B．物體間存在溫度差，才能發(fā)生熱傳遞 C．熱傳遞可以在任何情況下發(fā)生 D．熱傳遞是內(nèi)能大的傳給內(nèi)能小的 解析：選B　熱傳遞的實質(zhì)是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移，不是傳遞溫度，A錯誤；熱傳遞是內(nèi)能從高溫物體傳遞到低溫物體，必須存在溫差，B正確，C錯誤；內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子熱運動的動能和分子勢能的總和，內(nèi)能大的不一定是高溫物體，D錯誤。 5．[多選]關(guān)于改變物

4、體的內(nèi)能，下列說法正確的是(　　) A．做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種本質(zhì)不同的物理過程 B．外界對物體做功，物體的內(nèi)能一定增大 C．物體對外界放熱，物體的內(nèi)能一定增大 D．熱量是在熱傳遞中，從一個物體向另一個物體或物體的一部分向另一部分轉(zhuǎn)移內(nèi)能的多少 解析：選AD　做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種本質(zhì)不同的方法，做功的過程是不同形式的能相互轉(zhuǎn)化的過程，而熱傳遞是同種形式的能(內(nèi)能)在物體間或物體的各部分間的轉(zhuǎn)移，A正確；物體內(nèi)能的變化取決于做功和熱傳遞兩種途徑，單憑一方面不足以判斷其內(nèi)能的變化，B、C錯誤；根據(jù)熱量的概念可知D正確。 6．[多選]關(guān)于內(nèi)能和機械能，下面說法正確的

5、是(　　) A．機械能越大的物體，其內(nèi)能也越大 B．當(dāng)物體的機械能發(fā)生變化時，其內(nèi)能也發(fā)生變化 C．任何物體都有內(nèi)能，但物體機械能可以為零 D．兩物體發(fā)生滑動摩擦?xí)r，機械能減小，內(nèi)能增大 解析：選CD　內(nèi)能和機械能是兩種不同形式的能，無必然聯(lián)系，A、B錯誤；由內(nèi)能和機械能的概念可知任何物體都有內(nèi)能，但可以無機械能，C正確；兩物體發(fā)生滑動摩擦?xí)r，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，即摩擦生熱，D正確。 7．[多選](山東高考)如圖，內(nèi)壁光滑、導(dǎo)熱良好的氣缸中用活塞封閉有一定質(zhì)量的理想氣體。當(dāng)環(huán)境溫度升高時，缸內(nèi)氣體(　　) A．內(nèi)能增加 B．對外做功 C．壓強增大 D．分子間的引力和斥力都增大

6、 解析：選AB　根據(jù)一定質(zhì)量的某種理想氣體的內(nèi)能只決定于溫度，處在導(dǎo)熱氣缸中的理想氣體由于外界環(huán)境溫度升高，理想氣體的內(nèi)能要增大，所以選項A正確；再根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程：＝C可知，氣體壓強不變，當(dāng)溫度升高時，體積要增大，因此氣體要對外做功，所以選項B正確，C錯誤；理想氣體沒有分子間的相互作用力，因此分子間的作用力始終為零，故D選項錯誤。 8．采用絕熱(即不交換熱量)的方式使一定量的氣體由初態(tài)A變化至終態(tài)B，對于不同的絕熱方式，下列說法正確的是(　　) A．對氣體所做的功也不同 B．對氣體所做的功都相同 C．對氣體不需做功，因為沒有熱量的傳遞 D．以上三種說法都不對 解析：選B　

7、絕熱過程ΔU＝W，這里氣體的狀態(tài)由初態(tài)A變到終態(tài)B，由于A，B兩狀態(tài)確定，所以不論采用什么絕熱方式，初態(tài)A的內(nèi)能有一確定值UA，終態(tài)B的內(nèi)能也有確定值UB，故W＝UB－UA為恒量，故B項正確。 9．[多選]如圖所示為焦耳實驗裝置簡圖，用絕熱良好的材料將容器包好，重物下落帶動葉片攪拌容器里的水，引起水溫升高，關(guān)于這個實驗，下列說法正確的是(　　) A．這個裝置可測定熱功當(dāng)量 B．做功增加了水的熱量 C．做功增加了水的內(nèi)能 D．功和熱量是完全等價的，無區(qū)別 解析：選AC　可通過重力做功與水溫升高吸收的熱量，測定熱功當(dāng)量，做功增加了水的內(nèi)能，而熱量只是熱傳遞過程中內(nèi)能改變的量度，所以功與

8、熱量是不同的。故選A、C。 10.如圖所示，固定容器以及可動活塞P都是絕熱的，中間有一個導(dǎo)熱的可動隔板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移動一段距離，已知氣體的溫度隨其內(nèi)能的增加而升高，則在P移動的過程中(　　) A．甲的內(nèi)能不變、乙的內(nèi)能不變 B．甲的內(nèi)能增加，乙的內(nèi)能不變 C．甲的內(nèi)能增加，乙的內(nèi)能增加 D．隔板B與活塞P移動的距離相等 解析：選C　隔板B固定且導(dǎo)熱，當(dāng)活塞向B移動的過程中，外力做功，氣體乙的內(nèi)能增加，溫度升高，乙通過導(dǎo)熱板B向氣體甲傳遞熱量，因此甲的內(nèi)能增加，因此選項C正確，選項A、B錯誤，乙的內(nèi)能增加體積應(yīng)減小，所以P移動的距離大于B移動的

9、距離，D錯誤。 11．[多選]一銅塊和一鐵塊，質(zhì)量相等，銅塊的溫度T1比鐵塊的溫度T2高，當(dāng)它們接觸在一起時，如果不和外界交換能量，則(　　) A．從兩者開始接觸到熱平衡的整個過程中，銅塊內(nèi)能的減少量等于鐵塊內(nèi)能的增加量 B．在兩者達到熱平衡以前的任意一段時間內(nèi)，銅塊內(nèi)能的減少量不等于鐵塊內(nèi)能的增加量 C．達到熱平衡時，銅塊的溫度T＝ D．達到熱平衡時，兩者的溫度相等 解析：選AD　一個系統(tǒng)在熱交換的過程中，如果不與外界發(fā)生熱交換，溫度高的物體放出的熱量等于溫度低的物體吸收的熱量，直到溫度相等，不再發(fā)生熱交換為止．而熱量是熱傳遞過程中內(nèi)能的變化量，所以選項A和D都正確，選項B錯誤。

10、 根據(jù)熱平衡方程c銅m(T1－T)＝c鐵m(T－T2)，解得T＝，由此可知選項C是錯誤的。 12.如圖所示的容器中，A、B各有一個可自由移動的活塞，活塞下面是水，上面大氣壓恒定，A 、B的底部由帶閥門的管道相連，整個裝置絕熱。原先A中的水面比B中的高，打開閥門，A中的水向B流動，最后達到平衡，在這個過程中(　　) A．水的內(nèi)能不變　　　　　　 B．水的內(nèi)能減小 C．水的內(nèi)能增大 D．無法判斷 解析：選C　打開閥門，水的重心降低，重力對水做正功，系統(tǒng)又絕熱，故水的內(nèi)能增大，C正確。 13.如圖所示，直立容器內(nèi)部有被隔板隔開的A、B兩部分氣體，A的密度大，B的密度較小，抽去隔板，加

11、熱氣體，使兩部分氣體均勻混合，設(shè)在此過程中氣體吸熱Q，氣體內(nèi)能增量為ΔE，則(　　) A．ΔE＝Q B．ΔEQ D．無法比較 解析：選C　抽去隔板前，A、B氣體的整體重心在中線以上，抽去隔板待氣體混合均勻后，重心恰好在中線上，系統(tǒng)的重力勢能減少，由能量守恒定律知，減少的重力勢能與內(nèi)能發(fā)生轉(zhuǎn)化而使得內(nèi)能增加，吸收的熱量也使得內(nèi)能增加，則氣體內(nèi)能的增量大于氣體所吸收的熱量。 14．某同學(xué)想要估測每秒鐘太陽輻射到地球表面上的能量，他用一個橫截面積S＝3.2 dm2的保溫圓筒，內(nèi)裝有質(zhì)量為m＝0.4 kg的水，讓太陽光垂直照射t＝3 min，水升高的溫度Δt＝2.2 ℃，已知水的比熱容c＝4.2×103 J/(kg·℃)，地球半徑為R＝6 400 km，試求出太陽向地球表面輻射能量的功率。 解析：太陽輻射到水中的能量Q＝cmΔt＝4.2×103×0.4×2.2 J≈3.7×103 J。 太陽光在1 s內(nèi)垂直照射到1 m2面積上的功率P＝＝ J/(m2·s)≈6.4×102 J/(m2·s)。 太陽向地球表面輻射能量的功率 P′＝P·πR2＝6.4×102×3.14×(6 400×103)2 W≈8.2×1016 W。 答案：8.2×1016 W - 5 -