高中物理 第十章 熱力學(xué)定律 2 熱和內(nèi)能分層訓(xùn)練 新人教版選修33

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1、 2 熱和內(nèi)能 A級(jí)　抓基礎(chǔ) 1．下列改變物體內(nèi)能的物理過(guò)程中，屬于對(duì)物體熱傳遞來(lái)改變物體內(nèi)能的有(　　) A．用鋸子鋸木料，鋸條溫度升高 B．陽(yáng)光照射地面，地面溫度升高 C．搓搓手就感覺(jué)手暖和些 D．擦火柴時(shí)，火柴頭燃燒起來(lái) 答案：B 2．關(guān)于系統(tǒng)內(nèi)能的下列說(shuō)法正確的是(　　) 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)能就增加了多少，即ΔU＝Q 解析：在分子動(dòng)理論中，我們把物體內(nèi)所有分子

2、的分子動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和定義為物體的內(nèi)能，選項(xiàng)A正確．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)有任何關(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，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤．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)能的增量，故C、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤． 答案：A 3．一個(gè)氣泡從恒溫水槽的底部緩慢向上浮起(若不計(jì)氣泡內(nèi)空氣分子勢(shì)能的變化)，則(　　) A．氣泡對(duì)外做功，內(nèi)能不變，同時(shí)放熱 B．氣泡對(duì)外做功，內(nèi)能不變，同時(shí)吸熱 C．氣泡內(nèi)能減少，同時(shí)放熱 D．氣泡內(nèi)能不變，不

3、吸熱也不放熱 解析：在氣泡緩慢上升的過(guò)程中，氣泡外部的壓強(qiáng)逐漸減小，氣泡膨脹，對(duì)外做功，故氣泡中空氣分子的內(nèi)能減小，溫度降低．但由于外部恒溫，且氣泡緩慢上升，故可以認(rèn)為上升過(guò)程中氣泡內(nèi)空氣的溫度始終等于外界溫度，內(nèi)能不變，故須從外界吸收熱量，且吸收的熱量等于對(duì)外界所做的功． 答案：B 4．(多選)在外界不做功的情況下，物體的內(nèi)能增加了50 J，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．一定是物體放出了50 J的熱量 B．一定是物體吸收了50 J的熱量 C．一定是物體分子動(dòng)能增加了50 J D．物體的分子平均動(dòng)能可能不變 解析：在外界不做功的情況下，系統(tǒng)內(nèi)能的改變等于傳遞的熱量，內(nèi)能增加，

4、一定是吸收了相等能量的熱量，故A錯(cuò)、B對(duì)．物體內(nèi)能包括所有分子的動(dòng)能和勢(shì)能，內(nèi)能由分子數(shù)、分子平均動(dòng)能、分子勢(shì)能共同決定，所以?xún)?nèi)能增加了50 J并不一定是分子動(dòng)能增加了50 J．物體的分子平均動(dòng)能有可能不變，這時(shí)吸收的50 J熱量全部用來(lái)增加分子勢(shì)能． 答案：BD 5．關(guān)于物體的內(nèi)能和熱量，下列說(shuō)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(guò)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(guò)程中內(nèi)能轉(zhuǎn)移量的量度 解析：物體的內(nèi)能由溫度、體積及物體的質(zhì)量決定，不只由溫度決定

5、，故選項(xiàng)A、B都不對(duì)．在自發(fā)的熱傳遞過(guò)程中，熱量是由高溫物體傳給低溫物體，而內(nèi)能大的物體不一定溫度高，在熱傳遞過(guò)程中完全有可能內(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，故選項(xiàng)C是錯(cuò)誤的．關(guān)于熱量的論述，選項(xiàng)D是正確的． 答案：D B級(jí)　提能力 6．下列關(guān)于內(nèi)能與熱量的說(shuō)法中，正確的是(　　) A．馬鈴薯所含熱量高 B．內(nèi)能越大的物體熱量也越多 C．熱量自發(fā)地從內(nèi)能大的物體流向內(nèi)能小的物體 D．熱量自發(fā)地從溫度高的物體流向溫度低的物體 解析：選項(xiàng)A是一種很常見(jiàn)的說(shuō)法，在日常生活中似無(wú)須計(jì)較，但從物理學(xué)的角度來(lái)看，卻有不妥，熱量是過(guò)程量，不是狀態(tài)量，不能像內(nèi)能那樣蘊(yùn)含在物

6、體中，選項(xiàng)A錯(cuò)；說(shuō)法B與說(shuō)法A存在相同的錯(cuò)誤，此外，物體的內(nèi)能與熱量之間，在數(shù)量上沒(méi)有必然聯(lián)系，選項(xiàng)B錯(cuò)；兩物體之間熱量的流向只與它們的溫度有關(guān)，與它們的內(nèi)能無(wú)關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)． 答案：D 7.如圖所示，A、B是兩個(gè)完全相同的球，分別浸沒(méi)在水和水銀的同一深度處，A、B兩球用同一種材料制成，當(dāng)溫度稍微升高時(shí)，球的體積會(huì)明顯變大，如果開(kāi)始水和水銀的溫度相同，且兩液體溫度同時(shí)緩慢升高到同一值，兩球膨脹后，體積相等，則(　?。? A.A球吸收的熱量較多　 B.B球吸收的熱量較多 C.兩球吸收的熱量一樣多 D.無(wú)法確定 解析：A、B兩球升高同樣的溫度，體積變化又相同，則二者內(nèi)能的變化相同，而B(niǎo)球

7、是處在水銀中的，B球膨脹時(shí)受到的壓力大，對(duì)外做功多，因此B球吸收熱量較多一些. 答案：B 8．如圖甲所示的容器中，A、B中各有一個(gè)可自由移動(dòng)的活塞，活塞下面是水，上面是大氣，大氣壓恒定，A、B的底部由帶閥門(mén)K的管道相連，整個(gè)裝置與外界絕熱．打開(kāi)閥門(mén)前，A中水面比B中水面高，打開(kāi)閥門(mén)后，A中的水逐漸向B中流，最后達(dá)到同一高度，在這個(gè)過(guò)程中(　　) A．大氣壓力對(duì)水做功，水的內(nèi)能增加 B．水克服大氣壓力做功，水的內(nèi)能減少 C．大氣壓力對(duì)水不做功，水的內(nèi)能不變 D．大氣壓力對(duì)水不做功，水的內(nèi)能增加 解析：打開(kāi)閥門(mén)K穩(wěn)定后，容器A、B中的水面相平，相當(dāng)于題圖乙中畫(huà)斜線部分的水從A移到

8、B，這部分水的重力勢(shì)能減少了，即重力對(duì)水做了功，同時(shí)大氣壓力對(duì)A容器中的水做正功為p0SAhA，對(duì)B容器中的水做負(fù)功為p0SBhB，因?yàn)閮刹糠炙捏w積相等，所以大氣壓力對(duì)水做的總功為零．由于容器絕熱，系統(tǒng)與外界之間沒(méi)有熱交換，而重力對(duì)系統(tǒng)做正功，故水的內(nèi)能增加． 答案：D 9．重慶出租車(chē)常以天然氣作為燃料，加氣站儲(chǔ)氣罐中天然氣的溫度隨氣溫升高的過(guò)程中，若儲(chǔ)氣罐內(nèi)氣體體積及質(zhì)量均不變，則罐內(nèi)氣體(可視為理想氣體)(　　) A．壓強(qiáng)增大，內(nèi)能減小 B．吸收熱量，內(nèi)能增大 C．壓強(qiáng)減小，分子平均動(dòng)能增大 D．對(duì)外做功，分子平均動(dòng)能減小 解析：質(zhì)量一定的氣體，由理想氣體狀態(tài)方程體積不變溫

9、度升高，則壓強(qiáng)增大內(nèi)能增大，則A、C錯(cuò)誤；體積不變氣體不做功，內(nèi)能增大則吸收熱量，則B正確，D錯(cuò)誤；從微觀角度來(lái)說(shuō)：溫度升高分子平均動(dòng)能增大． 答案：B 10.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)，如圖所示．這是因?yàn)闊坷锏臍怏w吸收了水的______________，溫度__________________，體積__________________． (2)若只對(duì)一定質(zhì)量的理想氣體做1 500 J的功，可使其溫度升高5 K．若改成只用熱傳遞的方式，使氣體溫度同樣升高5 K，

10、那么氣體吸收________ J的熱量．如果對(duì)該氣體做了2 000 J的功，使其溫度升高了5 K，表明在該過(guò)程中，氣體還____________(選填“吸收”或“放出”)熱量____________J. 解析：(1)燒瓶和燒瓶?jī)?nèi)的氣體要從熱水杯中吸收水的熱量，溫度升高，體積增大． (2)做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，且是等效的． 答案：(1)熱量　升高　增大　(2)1 500　放出　500 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375