2024-2025学年高中物理第十章热力学定律2热和内能课时作业含解析新人教版选修3-3

PAGEPAGE4热和内能时间：45分钟一、单项选择题1．关于热传递，下列说法正确的是(B)A．热传递的实质是温度的传递B．物体间存在着温度差，才能发生热传递C．热传递可以在任何状况下进行D．物体内能发生变更，肯定是汲取或放出了热量解析：热传递的实质是物体间内能的转移，故A项错误．热传递的条件是物体间存在着温度差，高温物体放出热量，低温物体汲取热量，若两物体温度相同，它们之间便不会发生热传递，故B项正确、C项错误．物体汲取或放出热量，内能会发生变更，但内能变更不肯定是热传递引起的，可以是做功的方式，故D项错误．2．关于系统内能的下列说法正确的是(A)A．物体内全部分子的动能与分子势能的总和叫物体的内能B．一个物体当它的机械能发生变更时，其内能也肯定发生变更C．外界对系统做了多少功W，系统的内能就增加多少，即ΔU＝WD．系统从外界汲取了多少热量Q，系统的内能就增加了多少，即ΔU＝Q解析：在分子动理论中，我们把物体内全部分子的分子动能与分子势能的总和定义为物体的内能，选项A正确．物体的内能与机械能是两个不同的物理概念，两者没有任何关系．如物体的速度增加了，机械能可能增加；但假如物体的温度不变，物体的内能可能不变，故选项B错误．只有当系统与外界绝热时，外界对系统做的功才等于系统内能的增量，同理，只有在单纯的热传递过程中，系统汲取(或放出)的热量才等于系统内能的增量，故C、D两项错误．3．一个气泡从恒温水槽的底部缓慢向上浮起(若不计气泡内空气分子势能的变更)，则(B)A．气泡对外做功，内能不变，同时放热B．气泡对外做功，内能不变，同时吸热C．气泡内能削减，同时放热D．气泡内能不变，不吸热也不放热解析：在气泡缓慢上升的过程中，气泡外部的压强渐渐减小，气泡膨胀，对外做功，故气泡中空气分子的内能减小，温度降低．但由于外部恒温，且气泡缓慢上升，故可以认为上升过程中气泡内空气的温度始终等于外界温度，内能不变，故须从外界汲取热量，且汲取的热量等于对外界所做的功．4．下列关于内能与热量的说法中，正确的是(D)A．马铃薯所含热量高B．内能越大的物体热量也越多C．热量自发地从内能大的物体流向内能小的物体D．热量自发地从温度高的物体流向温度低的物体解析：A项是一种很常见的说法，在日常生活中似无须计较，但从物理学的角度来看，却有不妥，热量是过程量，不是状态量，不能像内能那样蕴含在物体中，A项错误；说法B与说法A存在相同的错误，此外，物体的内能与热量之间，在数量上没有必定联系，B项错误；两物体之间热量的流向只与它们的温度有关，与它们的内能无关，C项错误，D项正确．5．关于物体的内能，下列说法正确的是(B)A．不通过做功的过程，机械能也能转化为内能B．不通过做功的过程，内能也可从一个物体传递给另一个物体C．不发生热传递，物体内能总保持不变D．外力对物体做1J的功，物体就肯定增加1J的内能解析：做功和热传递都可变更物体的内能，做功的过程是能的转化过程，热传递是能的转移，B正确．二、多项选择题6．在下述现象中，没有做功而使物体内能变更的是(BD)A．电流通过电炉而使温度上升B．在阳光照耀下，水的温度上升C．铁锤敲打铁块，使铁块温度上升D．夏天在室内放几块冰，室内会变凉快解析：电流通过电炉做功使电能转化为内能；在阳光照耀下，水温度上升是靠太阳的热辐射来升温的；铁锤敲打铁块是做功变更物体内能的过程；室内放上冰块是通过热传递的方式来变更气温的．7．下列说法中正确的是(AD)A．做功和热传递是变更物体内能的两种本质不同的物理过程：做功使物体的内能变更，是其他形式的能和内能之间的转化；热传递则不同，它是物体内能的转移B．外界对物体做功，物体的内能肯定增大C．物体向外界放热，物体的内能肯定增大D．热量是在热传递中，从一个物体向另一个物体或物体的一部分向另一部分转移的内能的多少解析：做功和热传递变更物体内能的本质不同，因为做功的过程肯定是不同形式的能相互转化的过程，而热传递是同种形式的能量(内能)在不同的物体之间或物体不同的部分之间传递或转移，故A选项正确．而物体的内能的变更取决于做功和热传递两种途径，单就一个方面不足以断定其内能的变更．故B、C选项不正确，D选项正确．8．器壁透热的汽缸放在恒温环境中，如图所示．汽缸内封闭着肯定量的气体，气体分子间相互作用的分子力可以忽视不计，当缓慢推动活塞Q向左运动的过程中，下列说法正确的是(BC)A．活塞对气体做功，气体的平均动能增加B．活塞对气体做功，气体的平均动能不变C．气体的单位分子数增大，压强增大D．气体的单位分子数增大，压强不变解析：解决本题的关键是理解缓慢推动活塞Q的物理含义，推动活塞Q使活塞对气体做功，原来气体的温度应上升，但是由于缓慢推动活塞，所以使气体增加的内能又以热量的形式释放到四周环境中，由于环境温度恒定，所以汽缸内气体的温度不变，气体的平均动能不变，A错误，B正确；由于气体被压缩，气体单位体积内的分子数增大，所以单位面积上，汽缸受到气体分子的碰撞次数增多，因此气体的压强增大，C正确，D错误．三、非选择题9．若对物体做1200J的功，可使物体温度上升3℃，改用热传递的方式，使物体温度同样上升3℃，那么物体应汲取1_200J的热量，假如对该物体做3000J的功，物体的温度上升5℃，表明该过程中，物体还放出(填“汲取”或“放出”)热量1_000J.解析：做功和热传递在变更物体内能上是等效的，因此物体用做功方式温度上升3℃，如用吸热方式，也使温度上升3℃，应汲取1200J的热量．如对物体做功3000J，温度上升5℃，而物体温度上升5℃，须要的功或热量应为ΔE,1200J＝cm×3，ΔE＝cm×5，所以ΔE＝2000J因此物体应放出1000J的热量．10.如图所示，绝热隔板S把绝热的汽缸分隔成体积相等的两部分，S与汽缸壁的接触是光滑的．两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a和b.气体分子之间相互作用可忽视不计．现通过电热丝对气体a缓慢加热一段时间后，a、b各自达到新的平衡状态．试分析a、b两部分气体与初状态相比，体积、压强、温度、内能各如何变更？解析：a对b做功，b的体积减小，温度上升，压强增大，内能增大．答案：汽缸和隔板绝热，电热丝对气体a加热，a温度上升，压强增大，体积增大，内能增大．11．某同学为测量地表植物汲取太阳能的本事，做了如下试验，用一面积为0.1m2的面盆盛6kg的水，经太阳光垂直照耀5min，温度上升5℃，若地表植物接收太阳光的实力与水相等，试计算：(1)每平方米绿色植物每秒接收的太阳能为多少？(2)若绿色植物在光合作用中要汲取1kJ的太阳能可放出0.05L的氧气，则每公顷绿地每秒可放出多少升的氧气？(1公顷＝104m2)解析：(1)0.1m2的面盆5min汲取太阳能为E＝cmΔt＝4.2×103×