高中物理 第十章 热力学定律 第一节 功和内能自主练习 新人教版选修3-3.doc

第一节 功和内能自主广场我夯基 我达标1.甲、乙两分子相距大于平衡距离r0，甲固定，乙分子在和甲靠近直到不能再靠近为止的过程中，下面说法正确的是( )a.分子力总做正功 b.分子引力与斥力互为反作用力，其合力为零c.分子力先做正功后做负功 d.分子引力总做正功思路解析：此题目中考查分子间的引力和斥力随分子间距离变化而变化的规律.(1)分子间引力和斥力同时存在；(2)当分子间距离rr0时，分子力表现为引力，距离减小时分子力做正功，当分子间距离rr0时，分子力表现为斥力，距离减小时分子力做负功.答案：cd2.把一个物体竖直下抛，下列哪种情况是在下落的过程中发生的( )a.物体的动能增加，分子的平均动能也增加b.物体的重力势能减少，分子势能却增加c.物体的机械能保持不变d.物体的内能保持不变思路解析：物体下落的过程，不考虑空气阻力，只有系统内的重力做功，机械能守恒；物体下落过程中，物体的温度和体积也没有发生变化，所以分子热运动的平均动能和分子势能都保持不变，因此，选项a和b是错误的.答案：cd3.下列说法中正确的是( )a.物体吸收热量，其内能必定增大b.物体吸收热量，温度不变，体积必然增大c.0 水结成0 冰，其分子势能减小，内能增大d.0 水结成0 冰，其分子势能减小，内能也减小思路解析：物体吸收热量，但此热量未必用以增加物体内能，它也可能转化为对外界做功，因此其内能未必增大，a错.一般情况下，物体吸收热量，温度不变，即分子动能不变，因此，这些热量或者转化成分子势能，或者转化成对外做功，在这两种情况下，体积都将增大.但是，如果发生了相变之类的状态变化，情况将有所不同，吸收的热量可能会转化为相变潜能而体积不一定增大，b错.0 水结成0 冰，这时虽然体积增大，但由于释放了相变潜能，分子势能不是增大而是减小了，因此内能不是增大而是减小了，c错.答案：d4.下列说法中正确的是( )a.当一个物体相对地球静止时，其动能为零，因此内能也为零 b.放在桌子上的小盒，若取桌子所在平面为零势面，则其重力势能为零，因此其内能也为零c.人骑车上斜坡时，因为人有动能，所以其内能不为零d.无论物体静止还是运动，其内能都不可能为零思路解析：物体的机械能是动能和势能之和，当物体的动能和势能为零时，机械能为零，但物体的内能是所有分子动能和分子势能的总和，分子在永不停息地做无规则运动，分子动能永远存在，因此物体的内能永远不可能为零，故d正确.机械能与物体的内能之间没有决定关系，二者是两种完全不同形式的能量，可以互相转化，故a、b、c错.答案：d5.在下述现象中没有做功而使物体内能改变的是( )a.电流通过电炉丝使温度升高 b.在阳光照射下水的温度升高c.铁锤打铁使铁块温度升高 d.在炉火上的水被烧开思路解析：对于a是电流做功改变物体内能，c是铁锤做功改变物体的内能，故a、c错.b、d两个选项均为热传递改变物体的内能，b、d对.做功改变物体内能的实质是其他形式的能与内能之间的相互转化，而热传递改变物体内能的实质是物体内能的相互转移，这也是判断一个过程是何种方式改变物体内能的关键.答案：bd6.金属制成的气缸中装有柴油和空气的混合物，有可能使气缸中柴油达到燃点的过程是( )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.缓慢向外拉活塞思路解析：迅速向里推活塞，外界对气体做功，而且没来得及进行充分热交换，内能增加，温度升高，如果达到燃点即点燃，a对.缓慢向里推活塞时，由于可进行比较充分的热交换无法确定温度情况，c错.无论迅速或是缓慢向外拉活塞，气体对外界做功，内能减小，温度降低，不可能点燃，b和d错.答案：a7.分子甲和分子乙相距较远，设甲分子固定不动，乙分子逐渐向甲分子靠近，直到不能再近的这一过程中( )a.分子力总是对乙分子做正功b.乙分子总是克服分子力做功c.先是乙分子克服分子力做功，然后分子力对乙分子做正功d.先是分子力对乙分子做正功，然后乙分子克服分子力做功思路解析：首先要明确题目的已知条件是什么，隐含条件是什么，分子力随分子间距离的变化性质如何改变，大小如何改变.由于分子间距大于r0时，分子力表现为引力，因此分子乙从远处移到距分子甲r0处的过程中，分子力做正功.由于分子间距离小于r0时，分子力表现为斥力，因此分子乙从距分子甲r0处继续移近甲时要克服分子力做功，d正确.答案：d8.两人共同拉锯伐木，每人在180 s内拉动60次，每次拉动的距离为75 cm，两人用的力均为20 n，做功的40%转变为热能.则每秒钟产生的热量是多少？若产生热量的20%被钢锯吸收，则60 s后钢锯的温度将升高多少度？(设钢锯的比热容为1.2102 j/kg，钢锯的质量为0.5 kg)思路解析：(1)每秒钟做功 w=20.7520 j=10 j 每秒钟产生的热量q=40%w=4 j(2)由q6020%=cmt得t=0.8 .答案：10 j 0.8 我综合 我发展9.关于物体的内能，下列说法正确的是( )a.相同质量的两种物体，升高相同的温度，内能的增量一定相同b.一定质量的0 的水结成0 的冰，内能一定减少c.一定质量气体的体积增大，但既不吸热也不放热，内能一定减少d.相同质量的两个同种物体，运动物体的内能一定大于静止物体的内能思路解析：质量相同的两种物体，温度升高相同时，分子总数和体积变化情况不一定相同，故a项错.内能与机械能无关，所以运动物体的内能不一定大，故d项错.一定量的冰熔化成水，发生物态变化，温度都在0 时也要吸收热量，因此相同质量的水和冰，水的内能一定大于冰的内能；当气体体积增大时，气体要对外做功，因此在既不吸热又不放热的条件下，其内能必然减小.答案：bc10.子弹以200 m/s的速度射入固定的木板，穿出时速度为100 m/s，若子弹损失的机械能完全转化为内能，并有50%被子弹吸收，求子弹温度可升高多少？子弹比热容为130 j/(kg)思路解析：设子弹的质量为m,则由题意可知(mv12-mv22)=cmt，所以升高的温度为t=57.7 做功是改变物体内能的一种重要方式，在进行有关物体内能变化的计算中，要搞清楚各种能量变化的情况，在计算过程中，要注意各物理量的单位要统一.答案：57.7 我创新 我超越11.图10-1-4中容器a、b各有一个可自由移动的轻活塞，活塞下面是水，上面是大气，大气压强恒定，a、b的底部由带有阀门k的管道相连，整个装置与外界绝热.原先a中水面比b中的高，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10-1-4a.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，水的内能增加思路解析：如下图，(1)问大气压力是否做功？ 设a活塞面积为sa、b活塞面积为sb，开始a、b液面相差h，则最后a、b液面再次相平，问：为什么？ 因为连通器的原理. 再设a液面最后与原来相差ha，b液面比原来上升hb. 大气压力对a做功：wa=p0saha；大气压对b做负功：wb=-p0sbhb 由体积关系：saha=sbhb,则大气压力总功：w=wa+wb=0.(2)问水的重力是否做功？ 设a液面下降的水质量为m，则b液面上升，水的质量变为m a液面下降，重力做正功=mg b液面上升，重力做负功=-mghb/2 则重力做总功：0wg=+=mg(hb-ha) 而水前后运动中速度不变，均在平衡后为0 故水的重力势能减少了ep ep=w下标g=mg(hb-ha) 机械能不守恒，能量守恒，转化为内能q：ep=q内=mg(hb-ha).答案：d12.一质量为m的木板放在一