高中物理第十章热力学定律1功和内能成长训练新人教选修.docx

1 功和内能主动成长夯基达标1.用下列方法改变物体的内能，属于做功的方式是（ ）A.搓搓手会感到手暖和些 B.汽油机汽缸内的气体被压缩C.车刀切下的炽热铁屑 D.物体在阳光下被晒热解析：搓手时克服摩擦力做功，机械能转化为内能；汽缸压缩气体，对气体做功；车刀切削钢件，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，使切下的铁屑温度升高，都是通过做功使内能发生改变；物体在阳光下被晒热，不是外力.答案:ABC2.说出下列过程中是什么能量转化为内能（1）物体沿粗糙斜面下滑（ ）（2）电源变压器发热（ ）（3）汽油机内气体燃烧后变成高温气体（ ）（4）车刀切下炽热铁屑（ ）解析：物体沿粗糙斜面下滑，克服摩擦力做功，机械能转化为内能；（2）电流做功，电能转化为内能；（3）气体燃烧，化学能转化为内能；（4）车刀切下铁屑时车刀做功使机械能转化为内能.答案:（1）机械能 （2）电能 （3）化学能 （4）机械能3.金属制成的汽缸中装有柴油和空气混合物，可能使柴油达到燃烧点的过程是（ ）A.迅速向里推活塞 B.迅速向外拉活塞C.缓慢向里推活塞 D.缓慢向外拉活塞解析：物体内能的改变有两种方式，做功和热传递，而且两者是等效的.迅速向里推活塞，外界对气体做功，而且没来得及向外散热，内能增加温度升高，如果达到燃点即点燃，故A正确.迅速向外拉活塞气体对外做功，内能减小，温度降低，故B错.缓慢向里推活塞，外界对气体做功，但由于缓慢推，可充分与外界进行热交换，无法确定温度情况，故C错.同理D错.正确答案是A.答案:A4.关于内能和机械能，下列说法中正确的是（ ）A.机械能很大的物体，其内能一定很大 B.物体机械能损失时，内能可能增加C.物体内能损失时，机械能必然会减少 D.物体机械能为零时，内能可以不为零解析：内能和机械能是两个不同的概念，其大小无必然联系，但可相互转化，故A、C选项错误，B、D选项正确.答案:BD5.物体内能的大小（ ）A.只与温度有关 B.只与质量有关C.只与状态有关 D.与温度、体积都有关解析：本题很容易漏掉选项C，其实，选项C就是在热力学中定义的系统内能，所以C选项当然是正确的；而系统的温度、体积都属于系统状态的某些因素，这些因素变化时，系统的内能也要变化，所以选项D也正确，而选项A、B不正确.答案:CD6.关于温度的概念，下述说法中正确的是（ ）A.温度是分子平均动能的标志，物体温度高，则分子的平均动能大B.温度是分子平均动能的标志，温度升高，则物体的每一个分子的动能都增大C.某物体当其内能增大时，则该物体的温度一定升高D.甲物体的温度比乙物体高，则甲物体分子平均速率比乙物体分子平均速率大解析：温度是分子平均动能的标志，物体温度高，分子的平均动能大；分子平均动能是大量分子的统计结果，温度升高，速率大的分子数占总分子数的百分比增大，并不是每个分子的速率都增大，故A项正确，B项错误；物体内能增大时，温度不一定升高，如：一定质量的水汽化成同温度的水蒸气，温度不变，但内能增大了，C项错误；甲物体的温度高只能说明甲物体分子的平均动能大，由于两种物质的分子质量可能不同，故不能说甲物体的分子平均速率大于乙物体的分子平均速率，故D选项错误.答案:A7.一绝热容器内封闭着一些气体，容器在高速运输途中突然停下来，则（ ）A.因气体温度与机械运动的速度无关，故容器中温度不变B.因容器是绝热的，故容器中气体温度不变C.因容器突然停止运动，气体分子运动的速度亦随之减小，故容器中温度降低D.容器停止运动时，由于分子和容器壁的碰撞，机械运动的动能转化为分子热运动的动能，故容器中气体温度将升高解析：容器停止过程中，分子与容器壁碰撞，容器对分子做功，使容器的部分动能转化成分子热运动动能，故气体温度升高.答案:D8.下列叙述中正确的是（ ）A.物体的内能与物体的温度有关、与物体的体积无关B.物体的温度越高，物体中分子无规则运动越剧烈C.物体体积改变，内能可能不变D.物体在压缩时，分子间存在斥力，不存在引力解析：物体内能是物体内所有分子动能和势能的总和，因为分子的动能与温度有关，而分子势能与体积有关，故内能与温度和体积都有关系，A不正确；温度越高，分子平均动能越大，平均速率越大，即无规则热运动越激烈，所以B正确；物体体积改变时，分子动能和势能如果同时变化，并且其一增加，另一减少，且增加量与减少量相等时，内能不变，故C正确；物体被压缩时，分子间同时存在引力和斥力，但表现为引力，故D错误.答案:BC9.下列说法正确的是（ ）A.温度低的物体内能小B.温度低的物体分子的平均动能小C.温度低的物体内分子运动的平均速率小D.物体做加速运动时速度越来越大，物体内分子的平均动能也越来越大解析：温度是分子平均动能的标志，一个温度低的物体与温度高的物体相比，能够确定的就是其分子的平均动能一定小，故B答案正确，而物体的内能既包括分子动能又包括分子势能，故A不正确；分子的平均动能小，分子的平均速率不一定小，因为不同分子的质量也不相等，故C不正确；物体速度变大，物体的动能变大，但只要温度不变，物体内分子的平均动能就不变，故D不正确.本题答案为B.答案:B10.如图10-1-1所示容器中A、B各有一个可自由移动的活塞，活塞下面是水，上面是大气，大气压恒定，A、B的底部由带阀门K的管道相连，整个装置与外界绝热，原先，A中水面比B中高，打开阀门，使A中的水逐渐向B中流，最后达到平衡，在这个过程中（ ）图10-1-1A.大气压力对水做功，水的内能增加 B.水克服大气压力做功，水的内能减少C.大气压力对水不做功，水的内能不变 D.大气压力对水不做功，水的内能增加解析：打开阀门，重力对水做功，此系统绝热，水的内能增加.答案:D11.物体在水平面上运动，速度由9 m/s减少到7 m/s的过程中，减少的动能全部转化为物体的内能，如果物体继续运动，又有一些动能全部转化为上述等量的内能，这时物体的速度是_ m/s.解析：物体由9 m/s减少到7 m/s，摩擦力做的功Wf=Ek=32 J，即内能减少32 J.要使物体又有相等的动能转化为内能，设末速度为v，有答案:12.斜面高0.6 m，倾角为37，质量是1.0 kg的物体由顶端从静止滑至底端，已知动摩擦因数为=0.25,g取10 m/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）由动能定理得：WG+Wf= mgh-mgcosL=，（2）摩擦力做的功等于机械能的减少，全部转化为内能E=Wf=mgcosL=0.251100.81 J=2 J答案:(1) (2)E=2 J走近高考13.(2005四川高考，19)一定质量的气体经历一缓慢的绝热膨胀过程.设气体分子间的势能可忽略，则在此过程中（ ）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减少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减少解析：绝热膨胀过程，体积增大，气体对外做功，内能减少，分子平均动能减少.答案:D14.(2004,广东高考，8)如图10-1-2所示，密闭绝热的具有一定质量的活塞，活塞的上部封闭着气体，下部为真空，活塞与器壁的摩擦忽略不计，置于真空中的轻弹簧的一端固定于容器的底部.另一端固定在活塞上，弹簧被压缩后用绳扎紧，此时弹簧的弹性势能为Ep（弹簧处于自然长度时的弹性势能为零），现绳突然断开，弹簧推动活塞向上运动，经过多次往复运动后活塞静止，气体达到平衡态，经过此过程（ ）图10-1-2A.Ep全部转换为气体的内能B.Ep一部分转换成活塞的重力势能，其余部分仍为弹簧的弹性势能C.Ep全部转换成活塞的重力势能和气体的内能D.Ep一部分转换成活塞的重力势能，一部分转换为气体的内能，其余部分仍为弹簧的弹性势能解析：当绳突然断开，弹簧推动活塞向上运动，对气体做功，静止时，弹簧伸长了一些，但弹簧仍处于被压缩状态，根据能量守恒定律可知，应选择D.答案:D15.(2004江苏高考，5)甲、乙两个相同的密闭容器中分别装有等质量的同种气体，已知甲、乙容器气体的压强分别为p甲、p乙，且p甲p乙，则（ ）A.甲容器中气体的温度高于乙容器中气体的温度B.甲容器中气体的温度低于乙容器中气体的温度C.甲容器中气体分子的平均动能小于乙容器中气体分子的平均动能D.甲容器中气体分子的平均动能大于乙容器中气体分子的平均动能解析：质量相等的同种气体装在相同容器中，说明两种气体的体积相同，则两种气体分子的密集程度相同，由于p甲p乙，一定是乙容器中分子热运动比甲容器中气体分子热运动剧烈，则乙容器中气体的温度高于甲容器中气体的温度，所以B正确，A错误；由于乙容器中气体的温度高于甲容器中气体的温度，则乙容器中气体分子的平均动能大于甲容器中气体分子的平均动能，所以C正确，D错误.答案:BC16.如图10-1-3所示，固定在水平面上的气缸内，用活塞封闭一定质量的理想气体，活塞与气缸间无摩擦且和周围环境没有热交换.当用一个水平恒力F