2018-2019學(xué)年高中物理 第十章 熱力學(xué)定律 第1節(jié) 功和內(nèi)能 第2節(jié) 熱和內(nèi)能綜合訓(xùn)練 新人教版選修3-3.doc

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第1節(jié)　功和內(nèi)能 第2節(jié)　熱和內(nèi)能 1．(多選)在下述現(xiàn)象中沒(méi)有做功而使物體內(nèi)能改變的是 A．電流通過(guò)電爐而使溫度升高 B．在陽(yáng)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(nèi)放幾塊冰，室內(nèi)會(huì)變涼快 解析　電流通過(guò)電爐而使溫度升高，電流做了功，A錯(cuò)誤；在陽(yáng)光照射下，水的溫度升高，通過(guò)吸熱而使內(nèi)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(cuò)誤；夏天在室內(nèi)放幾塊冰，室內(nèi)會(huì)變涼快，冰熔化吸熱，D正確。 答案　BD 2．在給自行車(chē)輪胎打氣時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)胎內(nèi)氣體溫度升高，這是因?yàn)? A．胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)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(lái)就高于胎內(nèi)氣體溫度 D．打氣時(shí)，外界不斷對(duì)胎內(nèi)氣體做功 解析　給自行車(chē)輪胎打氣，外界對(duì)胎內(nèi)氣體做功，氣體內(nèi)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(nèi)能，則在將拉桿緩慢向左拉的過(guò)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(dòng)拉桿，對(duì)乙部分氣體來(lái)講，氣體推動(dòng)活塞對(duì)活塞做功，內(nèi)能減小，溫度降低；對(duì)甲部分氣體來(lái)講，活塞壓縮氣體做功，內(nèi)能增大，故選D。 答案　D [限時(shí)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(chē)內(nèi)胎充氣過(guò)足，又在陽(yáng)光下曝曬(曝曬過(guò)程中內(nèi)胎容積幾乎不變)，車(chē)胎容易爆炸，關(guān)于這一現(xiàn)象，以下說(shuō)法正確的是 A．車(chē)胎爆炸是車(chē)胎內(nèi)氣體溫度升高，氣體分子間斥力急劇增大的結(jié)果 B．在爆炸前的過(guò)程中，氣體溫度升高，分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)加劇，氣體壓強(qiáng)增大 C．在爆炸前的過(guò)程中，氣體吸熱，內(nèi)能增加 D．在爆炸的過(guò)程中，氣體內(nèi)能不變 解析　曝曬過(guò)程中，車(chē)胎升溫，體積不變，壓強(qiáng)增大，分子熱運(yùn)動(dòng)加劇，A錯(cuò)，B對(duì)；爆炸前，W＝0，不做功，Q＝ΔU，C對(duì)；爆炸過(guò)程中，氣體迅速膨脹，氣體對(duì)外做功，內(nèi)能減小，D錯(cuò)。 答案　BC 2．如圖10－1－5所示，把浸有乙醚的一小團(tuán)棉花放在厚玻璃筒的底部，當(dāng)很快地向下壓活塞時(shí)，由于被壓縮的氣體驟然變熱，溫度升高，達(dá)到乙醚的燃點(diǎn)，使浸有乙醚的棉花燃燒起來(lái)，此實(shí)驗(yàn)是要說(shuō)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(nèi)能 D．做功一定可以增加物體的內(nèi)能 解析　迅速向下壓活塞，實(shí)際上是在對(duì)玻璃筒內(nèi)的氣體做功，由于是迅速向下壓筒內(nèi)的氣體，做功時(shí)間極短，因此實(shí)驗(yàn)過(guò)程可認(rèn)為是絕熱過(guò)程(即Q＝0)。乙醚達(dá)到燃點(diǎn)而燃燒表明氣體溫度升高內(nèi)能增大，這說(shuō)明做功可以改變物體的內(nèi)能。 答案　C 3.(多選)下列有關(guān)物體的內(nèi)能、溫度、熱量的說(shuō)法中，正確的是 A．只要兩物體的質(zhì)量、溫度和體積相等，兩物體內(nèi)能一定相等 B．熱量是熱傳遞過(guò)程中物體內(nèi)能變化的量度 C．只要溫度升高，每個(gè)分子的動(dòng)能就都增加 D．做功和熱傳遞都能改變物體的內(nèi)能，兩過(guò)程的本質(zhì)不同，但改變物體內(nèi)能的效果相同 解析　物體的內(nèi)能由物體中的分子數(shù)、溫度和體積共同決定，兩物體的質(zhì)量相等，而分子數(shù)不一定相同，故選項(xiàng)A錯(cuò)；溫度升高，分子的平均動(dòng)能增加，每個(gè)分子的動(dòng)能不一定都增加，故選項(xiàng)C錯(cuò)；只有選項(xiàng)B和D的說(shuō)法是正確的。 答案　BD 4．關(guān)于物體內(nèi)能的變化，以下說(shuō)法中正確的是 A．物體吸收熱量，內(nèi)能一定增大 B．物體對(duì)外做功，內(nèi)能一定減少 C．物體吸收熱量，同時(shí)對(duì)外做功，內(nèi)能可能不變 D．物體放出熱量，同時(shí)對(duì)外做功，內(nèi)能可能不變 解析　做功和傳熱可以改變物體的內(nèi)能，當(dāng)做功和傳熱同時(shí)發(fā)生時(shí)，物體的內(nèi)能可能不變，比如物體吸熱的同時(shí)又對(duì)外做功，且吸收的熱量與對(duì)外做的功在數(shù)值上相等，此時(shí)物體的內(nèi)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(nèi)能，屬于做功的方式是 A．搓搓手會(huì)感到手暖和些 B．汽油機(jī)汽缸內(nèi)被壓縮的氣體 C．車(chē)刀切下的熾熱的鐵屑 D．物體在陽(yáng)光下被曬熱 解析　搓手時(shí)需要克服摩擦力做功，汽油機(jī)汽缸內(nèi)氣體被壓縮時(shí)要克服汽缸內(nèi)氣體的壓力做功，車(chē)刀切割鐵器時(shí)也要克服阻力做功，故選項(xiàng)A、B、C都是通過(guò)做功改變物體的內(nèi)能；物體在陽(yáng)光下被曬熱是通過(guò)熱傳遞改變物體內(nèi)能，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案　ABC 二、非選擇題(共20分) 6．(8分)(1)遠(yuǎn)古時(shí)代，取火是一件困難的事，火一般產(chǎn)生于雷擊或磷的自燃，隨著人類文明的進(jìn)步，出現(xiàn)了“鉆木 取火”等方法。“鉆木取火”是通過(guò)________的方式改變物體的內(nèi)能，把________轉(zhuǎn)變成內(nèi)能。 圖10－1－6 (2)某同學(xué)做了一個(gè)小實(shí)驗(yàn)：先把空的燒瓶放入冰箱冷凍，一小時(shí)后取出燒瓶，并迅速把一個(gè)氣球緊密地套在瓶頸上，然后將燒瓶放進(jìn)盛滿熱水的燒杯里，氣球逐漸膨脹起來(lái)，如圖10－1－6所示。這是因?yàn)闊坷锏臍怏w吸收了水的________，溫度________，體積________。 解析　做功可以增加物體的內(nèi)能，當(dāng)用氣球封住燒瓶時(shí)，在瓶?jī)?nèi)就封閉了一定質(zhì)量的氣體，將瓶子放到熱水中，瓶?jī)?nèi)氣體將吸收水的熱量，增加氣體的內(nèi)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(jī)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(zhǎng)度均為60 cm，截面積均為40 cm2，C是可在汽缸內(nèi)無(wú)摩擦滑動(dòng)的、體積不計(jì)的活塞，D為閥門(mén)，整個(gè)裝置均由導(dǎo)熱材料制成。原來(lái)閥門(mén)關(guān)閉，A內(nèi)有壓強(qiáng)pA＝2.4105 Pa的氧氣。B內(nèi)有壓強(qiáng)pB＝1.2105 Pa的氫氣。閥門(mén)打開(kāi)后，活塞C向右移動(dòng)，最后達(dá)到平衡。求： 圖10－1－7 (1)活塞C移動(dòng)的距離及平衡后B中氣體的壓強(qiáng)； (2)活塞C移動(dòng)過(guò)程中B中氣體是吸熱還是放熱(簡(jiǎn)要說(shuō)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(duì)A部分氣體有：pALS＝p(L＋x)S， 對(duì)B部分氣體有：pBLS＝p(L－x)S， 代入相關(guān)數(shù)據(jù)解得：x＝20 cm，p＝1.8105 Pa。 (2)活塞C向右移動(dòng)的過(guò)程中活塞對(duì)B中氣體做功，而氣體發(fā)生等溫變化，內(nèi)能不變，故B中氣體向外界放熱。 答案　(1)活塞C移動(dòng)的距離為20 cm，平衡后B中氣體的壓強(qiáng)1.8105 Pa　(2)見(jiàn)解析