2016-2017学年高中物理第10章热力学定律12功和内能热和内能学业分层测评.docx

功和内能、热和内能 (建议用时：45分钟)学业达标1下列说法正确的是()A外界对气体做功，气体的内能一定增大B气体从外界吸收热量，气体的内能一定增大C气体温度越高，气体分子无规则运动的平均动能越大D做功和热传递对改变物体的内能是等效的E温度是气体分子无规则运动平均动能的标志【解析】物体内能的变化与做功和热传递两个因素有关外界对气体做功，同时物体有可能向外界放出热量，内能有可能不变甚至减小，故A错；同理，气体从外界吸收热量，同时也有可能对外界做功，气体的内能不一定增大，故B错；而温度是物体分子热运动平均动能的标志，气体的温度越高，气体分子无规则运动的平均动能越大，故C、D、E对【答案】CDE2下列所述现象中属于利用热传导的方式来传热的是 ()A冬天，用手去拿室外的铁块，手感到冷B夏天，开空调后一段时间整个房间内温度降低C在地面上晒小麦D冬天，用暖水袋暖手E用金属柄的铁勺子舀沸腾的热水时烫手【解析】冬天，室外的铁块温度低，手温度高，用手拿铁块时，手上的热量直接通过热传导的方式传到铁块上用暖水袋暖手，道理同上开空调后整个房间内温度降低，是空气通过对流的方式使热空气降温晒小麦是依靠太阳热辐射来吸收热量的，所以A、D、E正确【答案】ADE3(2016长沙高二检测)关于温度、热量、内能，以下说法中不正确的是() 【导学号：11200083】A一个铁块的温度升高，其内能增大B物体吸收热量，其温度一定升高C热量是热传递过程中物体内能变化的量度D温度高的物体比温度低的物体含有的热量多E温度总是从物体热的部分传递至冷的部分【解析】B选项中，物体吸收热量，温度不一定就升高，例如晶体熔化、液体沸腾这些过程；D选项中热量是在热传递过程中传递能量的多少，是过程量，因此不能说物体含有热量；E选项中，在热传递的过程中，传递的是能量，不是温度，温度变化是能量变化的表象【答案】BDE4在外界不做功的情况下，物体的内能增加了50 J，下列说法中正确的是()A一定是物体放出了50 J的热量B一定是物体吸收了50 J的热量C一定是物体分子动能增加了50 JD物体的分子平均动能可能不变E物体的分子势能可能增加了50 J【解析】在外界不做功的情况下，系统内能的改变等于传递的热量，内能增加，一定是吸收了相等能量的热量，故A错，B对；物体内能包括所有分子的动能和势能，内能由分子数、分子平均动能、分子势能共同决定，所以内能增加了50 J并不一定是分子动能增加了50 J物体的分子平均动能有可能不变，这时吸收的50 J热量全部用来增加分子势能【答案】BDE5器壁透热的汽缸放在恒温环境中，如图1015所示汽缸内封闭着一定量的气体，气体分子间相互作用的分子力可以忽略不计当缓慢推动活塞(忽略摩擦)Q向左运动的过程中，有下列说法： 【导学号：11200084】图1015活塞对气体做功，气体的平均动能增加；活塞对气体做功，气体的平均动能不变；气体的单位体积内的分子数增大，压强增大；气体的单位体积内的分子数增大，压强不变活塞对气体做功气体的内能不变其中不正确的是()ABC DE【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，本来气体的温度应升高，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周围环境中，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，忽略分子力时，气体的内能不变，错误，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，正确，错误【答案】ABD6如图1016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”，这一现象产生的原因可以用下面三句话解释：甲，水蒸气凝结成小水珠；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顺序是_(填序号)图1016【解析】根据题意，因果顺序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”，而瓶塞跳起是用打气筒往瓶内打气使气体压强增大所致【答案】乙丙甲7如图1017所示，A、B是两个完全相同的球，分别浸没在水和水银的同一深度内，A、B两球用同一种材料制成，当温度稍微升高时，球的体积会明显变大，如果开始水和水银的温度相同，且两液体温度同时缓慢升高同一值，两球膨胀后，体积相等，则A球吸收的热量_B球吸收的热量(填“大于”或“小于”或“等于”)【导学号：11200085】图1017【解析】两球初、末态温度分别相同，初、末态体积也相同，所以内能增量相同，但水银中的B球膨胀时对外做功多，所以吸热较多【答案】小于8(2016济南模拟)(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_方式改变物体的内能，把_转化为内能(2)某同学做了一个小实验：先把空的烧瓶放到冰箱冷冻，1小时后取出烧瓶，并迅速把一个气球紧密地套在瓶颈上，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图1018，这是因为烧瓶里的气体吸收了水的_，温度_，体积_图1018【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【答案】(1)做功机械能(2)热量升高增大能力提升9(2016上海高二检测)如图1019所示，A、B两装置均由一支一端封闭、一端开口且带有玻璃泡的管状容器和水银槽组成，除玻璃泡在管上的位置不同外，其他条件都相同将两管抽成真空后，开口向下竖直插入水银槽中(插入过程没有空气进入管内)，水银柱上升至图示位置停止假设这一过程水银与外界没有热交换，则下列说法不正确的是()图1019AA中水银的内能增量大于B中水银的内能增量BA管内水银的重力势能大于B管的CB中水银的内能增量大于A中水银的内能增量DA和B中水银体积保持不变，故内能增量相同EA和B中水银温度始终相同，故内能增量相同【解析】大气压对水银槽内的水银做相同的功，因为玻璃管内吸进的水银一样多，所以水银槽内的液面下降相同的高度，A管重心高于B管，A管内水银重力势能大于B管的，故A管内水银的内能增量小于B管的，B、C正确【答案】ADE10如图10110所示，活塞将汽缸分成甲、乙两气室，汽缸、活塞(连同拉杆)是绝热的，且不漏气用E甲、E乙分别表示甲、乙两气室中气体的内能，则在将拉杆缓慢向外拉的过程中的下列说法不正确的是()【导学号：11200087】图10110AE甲不变，E乙减小BE甲不变，E乙增大CE甲增大，E乙不变 DE甲增大，E乙减小E甲中内能的增加量大于乙中内能的减少量【解析】本题解题的关键是明确甲、乙两气室气体都经历绝热过程，内能的改变取决于做功的情况对于甲室内的气体，在拉杆缓慢向外拉的过程中，活塞左移，压缩气体，外界对甲室气体做功，其内能应增大；对乙室内的气体，活塞左移，气体膨胀，气体对外界做功，内能应减小；外力做的正功应等于甲、乙内能变化量的代数和，故E正确【答案】ABC11如图10111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略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、内能各如何变化？【导学号：11200088】图10111【解析】汽缸和隔板绝热，电热丝对气体a加热，a温度升高，压强增大，体积增大，内能增大；a对b做功，b的体积减小，温度升高，压强增大，内能增大【答案】见解析12某同学想要估测每秒钟太阳辐射到地球表面上的能量，他用一个横截面积S3.2 dm2的保温圆筒，筒内装有质量为m0.4 kg的水，让太阳光垂直照射t3 min，水升高的温度t2.2 ，已知水的比热容c4.2103 J/