高中物理 第三章 熱力學(xué)基礎(chǔ) 第一節(jié) 內(nèi)能功熱量檢測(cè) 粵教版選修3-3

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第三章 熱力學(xué)基礎(chǔ) 第一節(jié) 內(nèi)能功熱量 A級(jí)　抓基礎(chǔ) 1．下列哪個(gè)實(shí)例說(shuō)明做功改變了系統(tǒng)的內(nèi)能(　　) A．熱水袋取暖　　　　　 B．用雙手摩擦給手取暖 C．把手放在火爐旁取暖 D．用嘴對(duì)手呵氣給手取暖 解析：雙手摩擦做功，使手的內(nèi)能增加，感到暖和；A、C、D都是通過(guò)熱傳遞來(lái)改變系統(tǒng)的內(nèi)能，選項(xiàng)B正確． 答案：B 2．關(guān)于溫度、熱量、功、內(nèi)能，以下說(shuō)法正確的是(　　) A．同一物體溫度高時(shí)，含有的熱量多 B．物體的內(nèi)能越大，含有的熱量就越多，溫度也越高 C．外界對(duì)系統(tǒng)做功W，內(nèi)能必定增加W D．熱量總是從溫度高的物體傳給溫度低的物體 解析：不能說(shuō)物體含有多少熱量，A、B錯(cuò)；在熱傳遞過(guò)程中，熱量從溫度高的物體傳給溫度低的物體，D對(duì)；只有在絕熱過(guò)程中ΔU＝W，C錯(cuò)． 答案：D 3．日常生活中談到“熱”，具有不同的含義，它可以表示物理學(xué)中的熱量、溫度、內(nèi)能等，以下敘述中哪個(gè)“熱”是用來(lái)表示物理學(xué)上的內(nèi)能(　　) A．今天的天氣很熱 B．摩擦生熱 C．物體放熱溫度降低 D．今年出現(xiàn)足球熱 解析：選項(xiàng)A中的“熱”表示溫度，B中的“熱”表示內(nèi)能，C中的表示熱量，D中的沒有物理含義． 答案：B 4．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)所有分子的分子動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和定義為物體的內(nèi)能，故選項(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 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，故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤．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錯(cuò)誤．關(guān)于熱量的論述，選項(xiàng)D正確． 答案：D 6．一個(gè)飛行速度是500 m/s的子彈，當(dāng)它射入物體時(shí)，產(chǎn)生熱量的一半被子彈吸收，則子彈升高的溫度是________[子彈是銅質(zhì)的，銅的比熱是390 J/(kg℃)]． 解析：設(shè)子彈升高的溫度為Δt，則cmΔt＝mv2，Δt＝＝ ℃＝160 ℃.此過(guò)程中子彈動(dòng)能的減少的一半被子彈吸收，轉(zhuǎn)化為子彈的內(nèi)能． 答案：160 ℃ B級(jí)　提能力 7.如圖所示，瓶?jī)?nèi)裝有少量的水，瓶口已塞緊，水上方空氣中有水蒸氣，用打氣筒向瓶?jī)?nèi)打氣，當(dāng)塞子從瓶口跳出時(shí)，瓶?jī)?nèi)出現(xiàn)“白霧”，這一現(xiàn)象產(chǎn)生的原因可以用下面三句話解釋：甲，水蒸氣凝結(jié)成小水珠；乙，瓶?jī)?nèi)氣體推動(dòng)瓶塞做功，內(nèi)能減?。槐?，溫度降低．三句話正確的順序是(　　) A．甲乙丙 B．乙丙甲 C．丙甲乙 D．乙甲丙 解析：根據(jù)題意因果順序的進(jìn)程為：空氣推動(dòng)瓶塞做功——空氣內(nèi)能減小——瓶?jī)?nèi)空氣溫度降低——瓶?jī)?nèi)水蒸氣液化成小水珠即“白霧”，而瓶塞跳起的原因是用打氣筒往瓶?jī)?nèi)打氣使氣體壓強(qiáng)增大所致． 答案：B 8．金屬筒內(nèi)裝有與外界溫度相同的壓縮空氣，打開筒的開關(guān)，筒內(nèi)高壓空氣迅速向外溢出，待筒內(nèi)外壓強(qiáng)相等時(shí)，立即關(guān)閉開關(guān)．在外界保持恒溫的條件下，經(jīng)過(guò)一段較長(zhǎng)的時(shí)間后，再次打開開關(guān)，這時(shí)出現(xiàn)的現(xiàn)象是(　　) A．筒外空氣流向筒內(nèi) B．筒內(nèi)空氣流向筒外 C．筒內(nèi)外有空氣交換，處于動(dòng)平衡態(tài)，筒內(nèi)空氣質(zhì)量不變 D．筒內(nèi)外無(wú)空氣交換 解析：因高壓空氣急劇外溢時(shí)，氣體來(lái)不及充分與外界發(fā)生熱交換，可近似看成絕熱膨脹過(guò)程，氣體對(duì)外做功，內(nèi)能減少，所以關(guān)閉開關(guān)時(shí)，筒內(nèi)氣體溫度較外界偏低，再經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間后，筒內(nèi)外氣體溫度相同．對(duì)筒內(nèi)剩余氣體分析，屬等容升溫過(guò)程，壓強(qiáng)要升高，大于外界氣壓，所以再打開開關(guān)時(shí)，筒內(nèi)氣體要流向筒外． 答案：B 9．(多選)對(duì)于熱量、功和內(nèi)能三者的說(shuō)法正確的是(　　) A．三者單位相同，物理意義相同 B．熱量和功是內(nèi)能的量度 C．熱量和功由過(guò)程決定，而內(nèi)能由物體狀態(tài)決定 D．系統(tǒng)內(nèi)能增加了200 J，可能是外界采用絕熱方式對(duì)系統(tǒng)做功 200 J，也可能是外界單純地對(duì)系統(tǒng)傳熱200 J 解析：熱量、功和內(nèi)能三者盡管單位相同，但物理意義有本質(zhì)區(qū)別，A錯(cuò)；熱量和功由過(guò)程決定，內(nèi)能由物體狀態(tài)決定，熱量和功是內(nèi)能變化的量度，C對(duì)，B錯(cuò)；對(duì)一個(gè)絕熱過(guò)程ΔU＝W＝200 J，對(duì)一個(gè)單純熱傳遞過(guò)程ΔU＝Q＝200 J，D對(duì)． 答案：CD 10．(多選)如圖所示為焦耳實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖，用絕熱良好的材料將容器包好，重物下落帶動(dòng)葉片攪拌容器里的水，引起水溫升高，關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．這個(gè)裝置可測(cè)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(jià)的，無(wú)區(qū)別 解析：可通過(guò)重力做功與水溫升高吸收的熱量，測(cè)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(guò)程中內(nèi)能改變的量度，所以功與熱量是不同的．故選A、C. 答案：AC 11.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體密封在絕熱(即與外界不發(fā)生熱交換)容器中，容器內(nèi)裝有一可以活動(dòng)的絕熱活塞．今對(duì)活塞施以一豎直向下的壓力F，使活塞緩慢向下移動(dòng)一段距離后，氣體的體積減?。艉雎曰钊c容器壁間的摩擦力，則被密封的氣體(　　) A．溫度升高，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能減少 B．溫度降低，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能減少 C．溫度升高，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能增加 D．溫度降低，壓強(qiáng)減小，內(nèi)能增加 解析：向下壓活塞，對(duì)氣體做功，氣體的內(nèi)能增加，溫度升高，對(duì)活塞受力分析可得出氣體的壓強(qiáng)增大，故C選項(xiàng)正確． 答案：C 12.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，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____________(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