高中物理 第十章 熱力學(xué)定律 第一節(jié) 功和內(nèi)能 第二節(jié) 熱和內(nèi)能自我小測 新人教版選修3-31

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第一節(jié) 功和內(nèi)能 第二節(jié) 熱和內(nèi)能 1．關(guān)于熱傳遞的下列說法中正確的是(　　) A．熱量總是從內(nèi)能大的物體傳給內(nèi)能小的物體 B．熱量總是從分子平均動(dòng)能大的物體傳給分子平均動(dòng)能小的物體 C．熱傳遞的實(shí)質(zhì)是物體之間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移而能的形式不發(fā)生變化 D．只有通過熱傳遞的方式，才能使物體的溫度發(fā)生變化 2．在絕熱過程中，外界壓縮氣體做功20 J，下列說法中正確的是(　　) A．氣體內(nèi)能一定增加20 J B．氣體內(nèi)能增加必定小于20 J C．氣體內(nèi)能增加可能小于20 J D．氣體內(nèi)能可能不變 3．(2012四川理綜)物體由大量分子組成，下列說法正確的是(　　) 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 4．氣體在等壓變化中(　　) A．一定對(duì)外界做功 B．外界一定對(duì)氣體做正功 C．若溫度升高，一定對(duì)外界做正功 D．可能既不對(duì)外界做功，外界也不對(duì)氣體做功 5．器壁透熱的汽缸放在恒溫環(huán)境中，如圖所示。汽缸內(nèi)封閉著一定量的理想氣體，氣體分子間相互作用的分子力可以忽略不計(jì)，在緩慢推動(dòng)活塞Q向左運(yùn)動(dòng)的過程中，有下列說法： ①活塞對(duì)氣體做功，氣體分子的平均動(dòng)能增大 ②活塞對(duì)氣體做功，氣體分子的平均動(dòng)能不變 ③氣體單位體積內(nèi)的分子數(shù)增多，壓強(qiáng)增大 ④氣體單位體積內(nèi)的分子數(shù)增多，壓強(qiáng)不變 其中正確的是(　　) A．①③　　　B．①④　　　C．②③　　　D．②④ 6．(2014中山高二檢測)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，把浸有乙醚的一小塊脫脂棉放在厚玻璃筒內(nèi)底部，快速壓下活塞時(shí)，脫脂棉燃燒起來，此實(shí)驗(yàn)說明(　　) A．做功使管內(nèi)氣體熱量增加 B．熱傳遞不能改變物體的內(nèi)能 C．做功改變了管內(nèi)氣體的內(nèi)能 D．熱傳遞改變了管內(nèi)氣體的熱量 7．A、B兩裝置，均由一支一端封閉、一端開口且?guī)в胁Ａ莸墓軤钊萜骱退y槽組成，除玻璃泡在管上的位置不同外，其他條件都相同。將兩管抽成真空后，開口向下豎直插入水銀槽中(插入過程沒有空氣進(jìn)入管內(nèi))，水銀柱上升至圖示位置停止。假設(shè)這一過程水銀與外界沒有熱交換，則下列說法正確的是(　　) A．A中水銀的內(nèi)能增量大于B中水銀的內(nèi)能增量 B．B中水銀的內(nèi)能增量大于A中水銀的內(nèi)能增量 C．A和B中水銀體積保持不變，故內(nèi)能增量相同 D．A和B中水銀溫度始終相同，故內(nèi)能增量相同 8．若對(duì)物體做1 200 J的功，可使物體的溫度升高3 ℃，改用熱傳遞的方式，使物體的溫度同樣升高3 ℃，那么物體應(yīng)吸收____ J的熱量；如果對(duì)該物體做3 000 J的功，物體的溫度升高5 ℃，表明該過程中，物體還____(選填“吸收”或“放出”)______ J的熱量。 9．如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為20 kg的絕熱汽缸豎直放置，絕熱活塞的質(zhì)量為5 kg，處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)被封閉氣體的高度為50 cm，現(xiàn)在活塞上方加一個(gè)15 kg的物體，待穩(wěn)定后，被封閉氣體的高度變?yōu)?0 cm。求在這一過程中氣體的內(nèi)能增加多少？(g取10 m/s2) 參考答案 1.解析：內(nèi)能包括分子勢能和分子動(dòng)能，改變內(nèi)能的方式有兩種：熱傳遞和做功，熱傳遞是能的轉(zhuǎn)移，做功是能的轉(zhuǎn)化，熱傳遞是從高溫物體向低溫物體傳遞，而溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志。 答案：BC 2.解析：做功的過程是能量轉(zhuǎn)化的過程，在絕熱過程中，做多少功，內(nèi)能就增加多少，所以A正確。 答案：A 3.解析：分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，分子平均動(dòng)能越大，并非每個(gè)分子的動(dòng)能越大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；分子間引力隨著分子間距離的減小而增大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；溫度影響物體分子平均動(dòng)能，體積變化影響分子間距即影響分子勢能，故選項(xiàng)C正確。 答案：C 4.解析：在等壓變化過程中，若溫度升高，則氣體的體積增大，即氣體膨脹對(duì)外界做功，C正確，B錯(cuò)誤；若溫度降低，則氣體體積減小，即外界壓縮氣體對(duì)氣體做功，A錯(cuò)誤；在等壓變化中，氣體體積一定變化，所以要么外界對(duì)氣體做功，要么氣體對(duì)外界做功，D錯(cuò)誤。 答案：C 5.解析：推動(dòng)活塞Q使活塞對(duì)氣體做功，本來氣體的溫度應(yīng)升高，但是由于緩慢推動(dòng)活塞，所以使氣體增加的內(nèi)能又以熱量的形式釋放到周圍環(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，氣體分子的平均動(dòng)能不變，①錯(cuò)誤，②正確；由于氣體被壓縮，氣體單位體積內(nèi)的分子數(shù)增多，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，③正確，④錯(cuò)誤。 答案：C 6.解析：快速壓下活塞時(shí)，外界對(duì)氣體做功，管內(nèi)氣體的內(nèi)能增加，溫度升高，達(dá)到了脫脂棉的燃點(diǎn)而燃燒，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤。 答案：C 7.解析：大氣壓對(duì)水銀槽內(nèi)的水銀做相同的功，因?yàn)椴ＡЧ軆?nèi)吸進(jìn)的水銀一樣多，所以水銀槽內(nèi)的液面下降相同的高度，A管重心高于B管，A管內(nèi)水銀重力勢能大于B管的，故A管內(nèi)水銀的內(nèi)能增量小于B管，B正確。 答案：B 8.解析：做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上是等效的，因此對(duì)物體做1 200 J的功，可使物體的溫度升高3 ℃，若用吸熱方式也使物體的溫度升高3 ℃，應(yīng)吸收1 200 J的熱量。 設(shè)使物體溫度升高5 ℃，需要的功或熱量為ΔE。 ΔE＝cmΔt，代入Δt＝5 ℃得ΔE＝2 000 J，此過程對(duì)物體做3 000 J的功，因此物體放出1 000 J的熱量。 答案：1 200　放出　1 000 9.解析：ΔU＝W＝(M＋m)gΔh ＝(15＋5)10(50－40)10－2 J＝20 J。 答案：20 J