2024-2025學(xué)年高中物理第十章熱力學(xué)定律2熱和內(nèi)能課時作業(yè)含解析新人教版選修3-3

PAGEPAGE4熱和內(nèi)能時間：45分鐘一、單項選擇題1．關(guān)于熱傳遞，下列說法正確的是(B)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．熱傳遞可以在任何狀況下進(jìn)行D．物體內(nèi)能發(fā)生變更，肯定是汲取或放出了熱量解析：熱傳遞的實(shí)質(zhì)是物體間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移，故A項錯誤．熱傳遞的條件是物體間存在著溫度差，高溫物體放出熱量，低溫物體汲取熱量，若兩物體溫度相同，它們之間便不會發(fā)生熱傳遞，故B項正確、C項錯誤．物體汲取或放出熱量，內(nèi)能會發(fā)生變更，但內(nèi)能變更不肯定是熱傳遞引起的，可以是做功的方式，故D項錯誤．2．關(guān)于系統(tǒng)內(nèi)能的下列說法正確的是(A)A．物體內(nèi)全部分子的動能與分子勢能的總和叫物體的內(nèi)能B．一個物體當(dāng)它的機(jī)械能發(fā)生變更時，其內(nèi)能也肯定發(fā)生變更C．外界對系統(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)從外界汲取了多少熱量Q，系統(tǒng)的內(nèi)能就增加了多少，即ΔU＝Q解析：在分子動理論中，我們把物體內(nèi)全部分子的分子動能與分子勢能的總和定義為物體的內(nèi)能，選項A正確．物體的內(nèi)能與機(jī)械能是兩個不同的物理概念，兩者沒有任何關(guān)系．如物體的速度增加了，機(jī)械能可能增加；但假如物體的溫度不變，物體的內(nèi)能可能不變，故選項B錯誤．只有當(dāng)系統(tǒng)與外界絕熱時，外界對系統(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程中，系統(tǒng)汲取(或放出)的熱量才等于系統(tǒng)內(nèi)能的增量，故C、D兩項錯誤．3．一個氣泡從恒溫水槽的底部緩慢向上浮起(若不計氣泡內(nèi)空氣分子勢能的變更)，則(B)A．氣泡對外做功，內(nèi)能不變，同時放熱B．氣泡對外做功，內(nèi)能不變，同時吸熱C．氣泡內(nèi)能削減，同時放熱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程中，氣泡外部的壓強(qiáng)漸漸減小，氣泡膨脹，對外做功，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，故須從外界汲取熱量，且汲取的熱量等于對外界所做的功．4．下列關(guān)于內(nèi)能與熱量的說法中，正確的是(D)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：A項是一種很常見的說法，在日常生活中似無須計較，但從物理學(xué)的角度來看，卻有不妥，熱量是過程量，不是狀態(tài)量，不能像內(nèi)能那樣蘊(yùn)含在物體中，A項錯誤；說法B與說法A存在相同的錯誤，此外，物體的內(nèi)能與熱量之間，在數(shù)量上沒有必定聯(lián)系，B項錯誤；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)能無關(guān)，C項錯誤，D項正確．5．關(guān)于物體的內(nèi)能，下列說法正確的是(B)A．不通過做功的過程，機(jī)械能也能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B．不通過做功的過程，內(nèi)能也可從一個物體傳遞給另一個物體C．不發(fā)生熱傳遞，物體內(nèi)能總保持不變D．外力對物體做1J的功，物體就肯定增加1J的內(nèi)能解析：做功和熱傳遞都可變更物體的內(nèi)能，做功的過程是能的轉(zhuǎn)化過程，熱傳遞是能的轉(zhuǎn)移，B正確．二、多項選擇題6．在下述現(xiàn)象中，沒有做功而使物體內(nèi)能變更的是(BD)A．電流通過電爐而使溫度上升B．在陽光照耀下，水的溫度上升C．鐵錘敲打鐵塊，使鐵塊溫度上升D．夏天在室內(nèi)放幾塊冰，室內(nèi)會變涼快解析：電流通過電爐做功使電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；在陽光照耀下，水溫度上升是靠太陽的熱輻射來升溫的；鐵錘敲打鐵塊是做功變更物體內(nèi)能的過程；室內(nèi)放上冰塊是通過熱傳遞的方式來變更氣溫的．7．下列說法中正確的是(AD)A．做功和熱傳遞是變更物體內(nèi)能的兩種本質(zhì)不同的物理過程：做功使物體的內(nèi)能變更，是其他形式的能和內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化；熱傳遞則不同，它是物體內(nèi)能的轉(zhuǎn)移B．外界對物體做功，物體的內(nèi)能肯定增大C．物體向外界放熱，物體的內(nèi)能肯定增大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)移的內(nèi)能的多少解析：做功和熱傳遞變更物體內(nèi)能的本質(zhì)不同，因?yàn)樽龉Φ倪^程肯定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量(內(nèi)能)在不同的物體之間或物體不同的部分之間傳遞或轉(zhuǎn)移，故A選項正確．而物體的內(nèi)能的變更取決于做功和熱傳遞兩種途徑，單就一個方面不足以斷定其內(nèi)能的變更．故B、C選項不正確，D選項正確．8．器壁透熱的汽缸放在恒溫環(huán)境中，如圖所示．汽缸內(nèi)封閉著肯定量的氣體，氣體分子間相互作用的分子力可以忽視不計，當(dāng)緩慢推動活塞Q向左運(yùn)動的過程中，下列說法正確的是(BC)A．活塞對氣體做功，氣體的平均動能增加B．活塞對氣體做功，氣體的平均動能不變C．氣體的單位分子數(shù)增大，壓強(qiáng)增大D．氣體的單位分子數(shù)增大，壓強(qiáng)不變解析：解決本題的關(guān)鍵是理解緩慢推動活塞Q的物理含義，推動活塞Q使活塞對氣體做功，原來氣體的溫度應(yīng)上升，但是由于緩慢推動活塞，所以使氣體增加的內(nèi)能又以熱量的形式釋放到四周環(huán)境中，由于環(huán)境溫度恒定，所以汽缸內(nèi)氣體的溫度不變，氣體的平均動能不變，A錯誤，B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，C正確，D錯誤．三、非選擇題9．若對物體做1200J的功，可使物體溫度上升3℃，改用熱傳遞的方式，使物體溫度同樣上升3℃，那么物體應(yīng)汲取1_200J的熱量，假如對該物體做3000J的功，物體的溫度上升5℃，表明該過程中，物體還放出(填“汲取”或“放出”)熱量1_000J.解析：做功和熱傳遞在變更物體內(nèi)能上是等效的，因此物體用做功方式溫度上升3℃，如用吸熱方式，也使溫度上升3℃，應(yīng)汲取1200J的熱量．如對物體做功3000J，溫度上升5℃，而物體溫度上升5℃，須要的功或熱量應(yīng)為ΔE,1200J＝cm×3，ΔE＝cm×5，所以ΔE＝2000J因此物體應(yīng)放出1000J的熱量．10.如圖所示，絕熱隔板S把絕熱的汽缸分隔成體積相等的兩部分，S與汽缸壁的接觸是光滑的．兩部分中分別盛有相同質(zhì)量、相同溫度的同種氣體a和b.氣體分子之間相互作用可忽視不計．現(xiàn)通過電熱絲對氣體a緩慢加熱一段時間后，a、b各自達(dá)到新的平衡狀態(tài)．試分析a、b兩部分氣體與初狀態(tài)相比，體積、壓強(qiáng)、溫度、內(nèi)能各如何變更？解析：a對b做功，b的體積減小，溫度上升，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能增大．答案：汽缸和隔板絕熱，電熱絲對氣體a加熱，a溫度上升，壓強(qiáng)增大，體積增大，內(nèi)能增大．11．某同學(xué)為測量地表植物汲取太陽能的本事，做了如下試驗(yàn)，用一面積為0.1m2的面盆盛6kg的水，經(jīng)太陽光垂直照耀5min，溫度上升5℃，若地表植物接收太陽光的實(shí)力與水相等，試計算：(1)每平方米綠色植物每秒接收的太陽能為多少？(2)若綠色植物在光合作用中要汲取1kJ的太陽能可放出0.05L的氧氣，則每公頃綠地每秒可放出多少升的氧氣？(1公頃＝104m2)解析：(1)0.1m2的面盆5min汲取太陽能為E＝cmΔt＝4.2×103×