高中物理人教版3第十章熱力學(xué)定律 第十章2熱和內(nèi)能

第十章熱力學(xué)定律2熱和內(nèi)能A級(jí)抓基礎(chǔ)1．關(guān)于熱傳遞，下列說(shuō)法正確的是()A．熱傳遞的實(shí)質(zhì)是溫度的傳遞B．物體間存在著溫度差，才能發(fā)生熱傳遞C．熱傳遞可以在任何情況下進(jìn)行D．物體內(nèi)能發(fā)生改變，一定是吸收或放出了熱量解析：熱傳遞的實(shí)質(zhì)是物體間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移，故A項(xiàng)錯(cuò)誤．熱傳遞的條件是物體間存在著溫度差，高溫物體放出熱量，低溫物體吸收熱量，若兩物體溫度相同，它們之間便不會(huì)發(fā)生熱傳遞，故B項(xiàng)正確、C項(xiàng)錯(cuò)誤．物體吸收或放出熱量，內(nèi)能會(huì)發(fā)生變化，但內(nèi)能變化不一定是熱傳遞引起的，可以是做功的方式，故D項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：B2．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＝WD．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：A3．一個(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：B4．(多選)在外界不做功的情況下，物體的內(nèi)能增加了50J，下列說(shuō)法中正確的是()A．一定是物體放出了50J的熱量B．一定是物體吸收了50J的熱量C．一定是物體分子動(dòng)能增加了50JD．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，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，所以內(nèi)能增加了50J并不一定是分子動(dòng)能增加了50J．物體的分子平均動(dòng)能有可能不變，這時(shí)吸收的50J熱量全部用來(lái)增加分子勢(shì)能．答案：BD5．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，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：DB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：D7．(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(shí)，如果不和外界交換能量，則()A．從兩者開(kāi)始接觸到熱平衡的整個(gè)過(guò)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(dá)到熱平衡以前的任意一段時(shí)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(dá)到熱平衡時(shí)，銅塊的溫度T＝eq\f(T1＋T2,2)D．達(dá)到熱平衡時(shí)，兩者的溫度相等解析：一個(gè)系統(tǒng)在熱交換的過(guò)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，直至溫度相等，不再發(fā)生熱交換為止．而熱量是熱傳遞過(guò)程中內(nèi)能的變化量．所以選項(xiàng)A和選項(xiàng)D都正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤．根據(jù)熱平衡方程得：c銅m(T1－T)＝c鐵m(T－T2)，解得：T＝eq\f(c銅T1＋c鐵T2,c銅＋c鐵).由此可知，選項(xiàng)C是錯(cuò)誤的．答案：AD8．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K的管道相連，整個(gè)裝置與外界絕熱．打開(kāi)閥門前，A中水面比B中水面高，打開(kāi)閥門后，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：D9．物體由大量分子組成，下列說(shuō)法正確的是()A．分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，物體內(nèi)每個(gè)分子的動(dòng)能越大B．分子間引力總是隨著分子間的距離減小而減小C．物體的內(nèi)能跟物體的溫度和體積有關(guān)D．只有外界對(duì)物體做功才能增加物體的內(nèi)能解析：分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，分子的平均動(dòng)能越大，但不一定是每個(gè)分子的動(dòng)能都大，故A錯(cuò)．分子間的引力和斥力都是隨著分子間距離的減小而增大，故B錯(cuò)．物體的內(nèi)能由物質(zhì)的量、物態(tài)、體積及溫度決定，即所有分子動(dòng)能和分子勢(shì)能之和，故C正確．物體內(nèi)能的變化由做功和熱傳遞共同決定，故D錯(cuò)．答案：C10.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1500J的功，可使其溫度升高5K．若改成只用熱傳遞的方式，使氣體溫度同樣升高5K，那么氣體吸收________J的熱量．如果對(duì)該氣體做了2000J的功，使其溫度升