2024-2025学年高中物理第十章热力学定律1功和内能课时作业含解析新人教版选修3-3

PAGEPAGE4功和内能时间：45分钟一、单项选择题1．下列过程中，由于做功而使系统内能增加的是(A)A．把铁丝反复弯曲，弯曲处温度上升B．烧开水时，蒸气将壶盖顶起C．铁块在火炉中被加热D．铁球从空中自由下落(不计空气阻力)解析：B项是系统对外界做功，内能减小，C项是吸热使内能增加，而D项内能不变．故选A项．2．夏天，有一打满气的自行车轮胎，若将手放于气门嘴口，突然将气门打开，则手的感受(B)A．变热 B．变凉C．与原来温度一样 D．不确定解析：气体膨胀对外做功，内能减小，温度降低．3．景颇族的祖先独创的点火器如图所示，用牛角做套筒，木制推杆前端粘着艾绒，猛推推杆，艾绒即可点燃．对筒内封闭的气体，在此压缩过程中(B)A．气体温度上升，压强不变B．气体温度上升，压强变大C．气体对外界做正功，气体内能增加D．外界对气体做正功，气体内能削减解析：对封闭气体，猛推压缩过程中，外界对气体做正功，时间极短，热传递不计，即Q＝0，由ΔU＝W＋Q可知内能增大，C、D两项错误．因气体内能等于全部分子动能与分子势能之和，其中分子势能不变或减小，所以分子平均动能增加，温度上升，再由气体状态方程eq\f(pV,T)＝C可知，气体压强变大，故A项错误、B项正确．4．肯定质量的气体经验一缓慢的绝热膨胀过程．设气体分子间的势能可忽视，则在此过程中(D)A．外界对气体做功，气体分子的平均动能增加B．外界对气体做功，气体分子的平均动能削减C．气体对外界做功，气体分子的平均动能增加D．气体对外界做功，气体分子的平均动能削减解析：绝热过程是指气体膨胀过程未发生热传递，膨胀过程气体体积增大．外界对气体做的功W<0.由ΔU＝U2－U1＝W可知，气体内能减小．由于气体分子间的势能忽视，故气体分子的平均动能减小．5.如图所示，瓶内装有少量的水，瓶口已塞紧，水上方空气中有水蒸气，用打气筒向瓶内打气，当塞子从瓶口跳出时，瓶内出现“白雾”，这一现象产生的缘由可以用下面三句话说明：甲：水蒸气凝聚成小水珠；乙：瓶内气体推动瓶塞做功，内能减小；丙：温度降低．三句话正确的依次是(B)A．甲乙丙B．乙丙甲C．丙甲乙D．乙甲丙解析：依据题意，因果依次的进程为：空气推动瓶塞做功——空气内能减小——瓶内空气温度降低——瓶内水蒸气液化成小水珠，即“白雾”．二、多项选择题6．肯定质量的气体封闭在绝热的汽缸内，当用活塞压缩气体时，肯定增大的物理量有(不计气体分子势能)(BCD)A．气体体积 B．气体分子密度C．气体内能 D．气体分子的平均动能解析：绝热过程外力对系统做功，内能增加，温度上升，分子平均动能增加．7．有关物体的内能，以下说法中正确的是(AD)A．1g温度为0℃水的内能比1g温度为0℃冰的内能大B．电流通过电阻后电阻发热，它的内能增加是通过热传递方式实现的C．气体膨胀，它的内能肯定减小D．橡皮筋被拉伸时，分子间势能增加解析：0℃的水和0℃的冰分子平均动能相同，但内能并不相同，水结成冰时要放出热量(忽视此过程的膨胀力)，说明相同质量的水的内能大(水的分子势能比冰的分子势能大)，选项A正确．电流通过电阻发热，是由于电流做功将电能转化为内能的过程，而不是热传递过程，故B选项错误．气体膨胀对外做功，但有可能汲取更多的热量，C选项错误．橡皮筋被拉伸时，会产生弹力，此弹力是分子引力的宏观表现，分子势能随分子间距离的增大而增大，故选项D正确．8．甲、乙两物体从距地面相同的高度处自由落下，假定落地后损失的机械能全部转化为物体的内能而使物体的温度上升，则甲、乙两物体温度上升的状况是(BD)A．若甲、乙为同种物质，则质量较小的物体温度变更大B．若甲、乙为同种物质，则它们温度上升相同C．若甲、乙为不同种物质，则质量与比热容乘积小的物体温度变更大D．若甲、乙为不同种物质，则比热容小的物体温度变更大解析：同种物质组成的物体比热容相同．物体从H高处自由落下，则mgH＝cmΔt，即gH＝cΔt，可见温度变更与质量无关，只与物体的种类有关．三、非选择题9．(1)远古时代，取火是一件困难的事，火一般产生于雷击或磷的自燃．随着人类文明的进步，出现了“钻木取火”等方法．“钻木取火”是通过做功方式变更物体的内能，把机械能转化为内能．(2)某同学做了一个小试验：先把空的烧瓶放到冰箱冷冻，一小时后取出烧瓶，并快速把一个气球紧密的套在瓶颈上，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球渐渐膨胀起来，如图，这是因为烧瓶里的气体汲取了水的热量，温度上升，体积增大．解析：(1)钻木取火是通过做功方式把机械能转化为内能的．(2)将烧瓶放进热水中，烧瓶内的气体吸热膨胀．10．斜面高0.6m，倾角为37°，质量是1.0kg的物体由顶端从静止滑至底端，已知动摩擦因数为μ＝0.25，g取10m/s2.求：(1)物体到达底端时的速度；(2)滑行过程中有多少机械能转化为内能？解析：(1)对物体由顶端从静止滑究竟端的过程中，由动能定理得：WG＋Wf＝eq\f(1,2)mv2，故有：mgh－μmgcosθ·L＝eq\f(1,2)mv2.代入数据求得：v＝2eq\r(2)m/s.(2)摩擦力做的功等于机械能的削减，削减的机械能全部转化为内能．ΔE＝Wf＝μmgcosθ·L＝0.25×1×10×0.8×1J＝2J.答案：(1)2eq\r(2)m/s(2)2J11．有一个10m高的瀑布，水流在瀑布顶端时速度为2m/s，在瀑布底与岩石的撞击过程中，有10%的动能转化为水的内能，请问水的温度上升了多少摄氏度？[已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，g取10m/s2]解析：依据机械能守恒定律知，水流到达瀑布底时的动能Ek＝