高中物理 10.1.2《功和能 》《熱和內(nèi)能》練習(xí) 新人教版選修3-3

第十章熱力學(xué)定律第1節(jié)功和內(nèi)能第2節(jié)熱和內(nèi)能1．對于一個系統(tǒng)，如果只由于外界對它做功而與外界交換能量，它不從外界________，也不向外界________，這樣的過程叫做絕熱過程．2．系統(tǒng)從狀態(tài)1經(jīng)過絕熱過程達(dá)到狀態(tài)2時，內(nèi)能的增加量ΔU＝U2－U1就等于外界對系統(tǒng)所做的功W，即____________________．3．熱量是在單純的傳熱過程中系統(tǒng)____________的量度．當(dāng)系統(tǒng)從狀態(tài)1經(jīng)過單純的傳熱達(dá)到狀態(tài)2，內(nèi)能的增量ΔU＝U2－U1就等于外界向系統(tǒng)傳遞的熱量Q，即__________．系統(tǒng)吸收了多少熱量，系統(tǒng)的內(nèi)能就________多少；系統(tǒng)放出了多少熱量，系統(tǒng)的內(nèi)能就________多少．4．雖然做功和熱傳遞都能引起系統(tǒng)內(nèi)能的改變，但它們還是有重要區(qū)別的，做功是內(nèi)能與其他形式的能發(fā)生________，而熱傳遞只是不同物體(或一個物體的不同部分)之間內(nèi)能的________．5．金屬制成的汽缸中裝有柴油與空氣的混合物，有可能使汽缸中的柴油達(dá)到燃點(diǎn)的過程是()A．迅速向里推活塞B．迅速向外拉活塞C．緩慢向里推活塞D．緩慢向外拉活塞6．關(guān)于熱傳遞，下列說法中正確的是()A．熱傳遞的實(shí)質(zhì)是溫度的傳遞B．物體間存在著溫度差，才能發(fā)生熱傳遞C．熱傳遞可以在任何情況下進(jìn)行D．物體內(nèi)能發(fā)生改變，一定是吸收或放出了熱量7．關(guān)于物體內(nèi)能的變化，以下說法中正確的是()A．物體吸收熱量，內(nèi)能一定增大B．物體放出熱量，內(nèi)能一定減少C．物體對外做功，內(nèi)能可能增加D．外界對物體做功，內(nèi)能一定增加【概念規(guī)律練】知識點(diǎn)一絕熱過程中做功與內(nèi)能的改變1．絕熱過程中，外界壓縮氣體做功20J．下列說法中正確的是()A．氣體內(nèi)能一定增加20JB．氣體內(nèi)能增加必定小于20JC．氣體內(nèi)能增加可能小于20JD．氣體內(nèi)能可能不變2．采用絕熱(即不與外界交換熱量)的方式使一定量的氣體由初態(tài)A變化至末態(tài)B.對于不同的絕熱方式，下面說法正確的是()A．對氣體所做的功不同B．對氣體所做的功相同C．對氣體不需做功，因?yàn)闆]有能量的傳遞D．以上三種說法都不對知識點(diǎn)二熱傳遞與內(nèi)能的變化3．一銅塊和一鐵塊，質(zhì)量相等，銅塊的溫度T1比鐵塊的溫度T2高，當(dāng)它們接觸在一起時，如果不和外界交換能量，則()A．從兩者開始接觸到熱平衡的整個過程中，銅塊內(nèi)能的減少量等于鐵塊內(nèi)能的增加量B．在兩者達(dá)到熱平衡以前的任意一段時間內(nèi)，銅塊內(nèi)能的減少量不等于鐵塊內(nèi)能的增加量C．達(dá)到熱平衡時，銅塊的溫度比鐵塊的低D．熱平衡時，兩者的溫度相等4．在外界不做功的情況下，物體的內(nèi)能增加了50J，下列說法中正確的是()A．一定是物體放出了50J的熱量B．一定是物體吸收了50J的熱量C．一定是物體分子動能增加了50JD．物體的分子平均動能可能不變知識點(diǎn)三做功和熱傳遞與內(nèi)能變化的關(guān)系5．一個氣泡從恒溫水槽的底部緩慢向上浮起，(若不計(jì)氣泡內(nèi)空氣分子勢能的變化)則()A．氣泡對外做功，內(nèi)能不變，同時放熱B．氣泡對外做功，內(nèi)能不變，同時吸熱C．氣泡內(nèi)能減少，同時放熱D．氣泡內(nèi)能不變，不吸熱也不放熱【方法技巧練】判斷物體內(nèi)能變化的方法6．如圖1所示，活塞將汽缸分成甲、乙兩氣室，汽缸、活塞(連同拉桿)是絕熱的，且不漏氣．用E甲、E乙分別表示甲、乙兩氣室中氣體的內(nèi)能，則在將拉桿緩慢向外拉的過程中()圖1A．E甲不變，E乙減小B．E甲不變，E乙增大C．E甲增大，E乙不變D．E甲增大，E乙減小7．對于一定質(zhì)量的氣體()A．吸熱時其內(nèi)能可以不變B．吸熱時其內(nèi)能一定不變C．不吸熱也不放熱時其內(nèi)能可以減小D．不吸熱也不放熱時其內(nèi)能一定不變1．在給自行車輪胎打氣時，會發(fā)現(xiàn)胎內(nèi)空氣溫度升高，這是因?yàn)?)A．胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)不斷增大，而容積不變B．輪胎從外界吸熱C．外界空氣溫度本來就高于胎內(nèi)氣體溫度D．打氣時，外界不斷地對胎內(nèi)氣體做功2．一定質(zhì)量的氣體經(jīng)歷一緩慢的絕熱膨脹過程．設(shè)氣體分子間的勢能可忽略，則在此過程中()A．外界對氣體做功，氣體分子的平均動能增加B．外界對氣體做功，氣體分子的平均動能減少C．氣體對外界做功，氣體分子的平均動能增加D．氣體對外界做功，氣體分子的平均動能減少3．下列關(guān)于系統(tǒng)的內(nèi)能的說法正確的是()A．系統(tǒng)的內(nèi)能是由系統(tǒng)的狀態(tài)決定的B．分子動理論中引入的系統(tǒng)內(nèi)能和熱力學(xué)中引入的系統(tǒng)內(nèi)能是一致的C．做功可以改變系統(tǒng)的內(nèi)能，但單純地對系統(tǒng)傳熱不能改變系統(tǒng)的內(nèi)能D．氣體在大氣中做絕熱膨脹時做了功，但氣體的內(nèi)能不變4．對于一定質(zhì)量的理想氣體，下列說法正確的是()A．不考慮分子間的相互作用力和分子勢能B．在絕熱膨脹過程中，內(nèi)能不變C．溫度升高時一定是從外界吸收了熱量D．體積不變，壓強(qiáng)減小時，物體一定向外界放出了熱量5．如圖2所示，厚壁容器的一端通過膠塞插進(jìn)一支靈敏溫度計(jì)和一根氣針，另一端有個用卡子卡住的可移動膠塞．用打氣筒慢慢向容器內(nèi)打氣，使容器內(nèi)的壓強(qiáng)增大到一定程度，這時讀出溫度計(jì)示數(shù)．打開卡子，膠塞沖出容器口后()圖2A．溫度計(jì)示數(shù)變大，實(shí)驗(yàn)表明氣體對外界做功，內(nèi)能減少B．溫度計(jì)示數(shù)變大，實(shí)驗(yàn)表明外界對氣體做功，內(nèi)能增加C．溫度計(jì)示數(shù)變小，實(shí)驗(yàn)表明氣體對外界做功，內(nèi)能減少D．溫度計(jì)示數(shù)變小，實(shí)驗(yàn)表明外界對氣體做功，內(nèi)能增加6．關(guān)于物體內(nèi)能及其變化，下列說法中正確的是()A．物體的溫度改變時，其內(nèi)能必定改變B．物體對外做功，其內(nèi)能不一定改變；向物體傳遞熱量，其內(nèi)能也不一定改變C．物體對外做功，其內(nèi)能必定改變；物體向外傳出一定熱量，其內(nèi)能必定改變D．若物體與外界不發(fā)生熱交換，則物體的內(nèi)能必定不改變7．在一個完全真空的絕熱容器中放入兩個物體，它們之間沒有發(fā)生熱傳遞，這是因?yàn)?)A．兩物體沒有接觸B．兩物體的溫度相同C．真空容器不能發(fā)生熱對流D．兩物體具有相同的內(nèi)能8．關(guān)于物體的內(nèi)能和熱量，下列說法中正確的有()A．熱水的內(nèi)能比冷水的內(nèi)能多B．溫度高的物體其熱量必定多，內(nèi)能必定大C．在熱傳遞過程中，內(nèi)能大的物體其內(nèi)能將減小，內(nèi)能小的物體其內(nèi)能將增大，直到兩物體的內(nèi)能相等D．熱量是熱傳遞過程中內(nèi)能轉(zhuǎn)移的量度9．在一個絕熱汽缸里有一定質(zhì)量的理想氣體，若因氣體膨脹，活塞把重物逐漸舉高，則在這個過程中，汽缸中的氣體()A．溫度升高B．溫度降低C．內(nèi)能增加D．內(nèi)能不變10．在光滑水平面上有一木塊保持靜止，子彈穿過木塊，下列說法中正確的是()A．子彈對木塊做功使木塊內(nèi)能增加B．子彈損失的機(jī)械能等于子彈與木塊增加的內(nèi)能C．子彈損失的機(jī)械能等于木塊動能的增加和木塊、子彈增加的內(nèi)能的總和D．子彈與木塊總動能守恒11．對于熱量、功和內(nèi)能三者的說法正確的是()A．熱量、功、內(nèi)能三者的物理意義相同B．熱量、功都可以作為物體內(nèi)能的量度C．熱量、功、內(nèi)能的單位不相同D．熱量和功是由過程決定的，而內(nèi)能是由物體狀態(tài)決定的題號1234567891011答案圖312．如圖3所示，直立容器內(nèi)部被隔板隔開，A的密度小；B的密度大，抽去隔板，使氣體均勻混合．此過程絕熱，則氣體內(nèi)能________．13．做功和熱傳遞是兩個不同的物理過程，但在改變物體內(nèi)能上是等效的．從能的角度看做功的過程是________________和________之間發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，熱傳遞是________在物體間的轉(zhuǎn)移．14．若對物體做1200J的功，可使物體溫度升高3℃，改用熱傳遞的方式，使物體溫度同樣升高3℃，那么物體應(yīng)吸收多少熱量？如果對該物體做3000J的功，物體的溫度升高5℃，表明該過程中，物體應(yīng)吸收或放出多少熱量？第十章熱力學(xué)定律第1節(jié)功和內(nèi)能第2節(jié)熱和內(nèi)能課前預(yù)習(xí)練1．吸熱放熱2．ΔU＝W3．內(nèi)能變化ΔU＝Q增加減少4．轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移5．A[此題考查有關(guān)熱和功的內(nèi)容，當(dāng)向里推活塞時，外界對柴油與空氣的混合物做功，又因?yàn)槠资怯脤?dǎo)熱良好的金屬做成的，因而當(dāng)緩慢向里推活塞時，由于熱傳導(dǎo)，汽缸中的柴油與空氣的混合物溫度不會上升很高使之達(dá)到燃點(diǎn)，故只有迅速向里推活塞，才可能使汽缸中的柴油達(dá)到燃點(diǎn)．]6．B[熱傳遞的實(shí)質(zhì)是物體間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移，故A錯．熱傳遞的條件是物體間存在溫度差，高溫物體放出熱量，低溫物體吸收熱量，若兩物體溫度相同，它們之間便不再發(fā)生熱傳遞，即達(dá)到了熱平衡，故B對、C錯．物體吸收或放出熱量，內(nèi)能會發(fā)生變化，但內(nèi)能變化不一定是熱傳遞引起的，還可以通過做功的方式實(shí)現(xiàn)，故D錯．]7．C[物體內(nèi)能的變化既可以由熱傳遞引起，也可以由做功引起，因此A、B、D錯誤，C正確．]課堂探究練1．A[絕熱過程中，做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程，做了多少功，就有多少內(nèi)能發(fā)生變化．]點(diǎn)評絕熱過程中，功是內(nèi)能轉(zhuǎn)化的量度，W＝ΔU.2．B[對于一定量的氣體，不管采用任何一種絕熱方式由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，都是絕熱過程．在這一過程中，氣體在初狀態(tài)A有一確定的內(nèi)能UA，在狀態(tài)B有另一確定的內(nèi)能UB，由絕熱過程中ΔU＝UB－UA＝W知，W為恒量，所以B選項(xiàng)正確．]點(diǎn)評在絕熱過程中，內(nèi)能和其他形式的能一樣也是狀態(tài)量．氣體的初、末狀態(tài)確定了，在初、末狀態(tài)的內(nèi)能也相應(yīng)地確定了，故內(nèi)能的變化ΔU也確定了．而功是能量轉(zhuǎn)化的量度，所以ΔU＝W，即W為恒量．這就是我們判斷絕熱過程中做功與內(nèi)能改變的方法．3．AD[熱平衡條件是溫度相等，熱傳遞的方向是從溫度高的物體傳向溫度低的物體．在熱傳遞過程中高溫物體放出的熱量等于低溫物體吸收的熱量，因此A、D正確，B、C錯誤．]點(diǎn)評(1)熱傳遞是從高溫物體傳向低溫物體．(2)熱傳遞過程中高溫物體放出的熱量等于低溫物體吸收的熱量．4．BD[在外界不做功的情況下，系統(tǒng)內(nèi)能的改變等于傳遞的熱量，內(nèi)能增加，一定是吸收了相等能量的熱量，故A錯，B對．物體內(nèi)能包括所有分子的動能和勢能，內(nèi)能由分子數(shù)、分子平均動能、分子勢能共同決定，所以內(nèi)能增加了50J并不一定是分子動能增加了50J．物體的分子平均動能有可能不變，這時吸收的50J熱量全部用來增加分子勢能．]點(diǎn)評熱傳遞改變物體內(nèi)能的過程是物體間內(nèi)能轉(zhuǎn)移的過程，熱傳遞使物體的內(nèi)能發(fā)生變化時，內(nèi)能改變的多少可用熱量來量度．在單純的熱傳遞中，系統(tǒng)從外界吸收多少熱量，系統(tǒng)的內(nèi)能就增加多少；系統(tǒng)向外界放出多少熱量，系統(tǒng)的內(nèi)能就減少多少．5．B[在氣泡緩慢上升的過程中，氣泡外部的壓強(qiáng)逐漸減小，氣泡膨脹，對外做功，故氣泡中空氣分子的內(nèi)能減小，溫度降低．但由于外部恒溫，且氣泡緩慢上升，故可以認(rèn)為上升過程中氣泡內(nèi)空氣的溫度始終等于外界溫度，內(nèi)能不變，故需從外界吸收熱量，且吸收的熱量等于泡內(nèi)空氣對外界所做的功．]點(diǎn)評做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上是等效的，且它們可以同時進(jìn)行．它們引起內(nèi)能變化的方向可以是都使系統(tǒng)內(nèi)能增加或減?。灰部梢允且粋€使系統(tǒng)內(nèi)能增加，另一個使系統(tǒng)內(nèi)能減?。?．D[本題解題的關(guān)鍵是明確甲、乙兩氣室氣體都?xì)v經(jīng)絕熱過程，內(nèi)能的改變?nèi)Q于做功的情況．對于甲室內(nèi)的氣體，在拉桿緩慢向外拉的過程中，活塞左移，壓縮氣體，外界對甲室氣體做功，其內(nèi)能應(yīng)增大；對乙室內(nèi)的氣體，活塞左移，氣體膨脹，氣體對外界做功，內(nèi)能應(yīng)減?。甝方法總結(jié)在絕熱過程，壓縮氣體，外界對氣體做功，內(nèi)能增大；氣體膨脹(自由膨脹除外)，氣體對外界做功，內(nèi)能減小．7．AC[內(nèi)能的改變既可以通過做功來實(shí)現(xiàn)，又可以通過熱傳遞來實(shí)現(xiàn)，還可以做功和熱傳遞同時進(jìn)行來實(shí)現(xiàn)，由此分析知A、C是正確的，B、D是錯誤的，故答案為A、C.]方法總結(jié)做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，從改變內(nèi)能的最終結(jié)果看，兩者是等效的．判斷物體內(nèi)能變化時要綜合考慮兩種方式，才能得到內(nèi)能變化的準(zhǔn)確結(jié)果．課后鞏固練1．D[給自行車輪胎打氣，人對胎內(nèi)氣體做功，氣體內(nèi)能增加，所以溫度升高．]2．D[絕熱膨脹過程是指氣體膨脹過程未發(fā)生熱傳遞，膨脹過程氣體體積增大，氣體對外界做功，氣體內(nèi)能減小．由于氣體分子間的勢能可忽略，故氣體分子的平均動能減?。甝3．AB[系統(tǒng)的內(nèi)能是一個只依賴于系統(tǒng)自身狀態(tài)的物理量，所以是由系統(tǒng)的狀態(tài)決定的，A對．正因?yàn)閮?nèi)能是由系統(tǒng)的狀態(tài)決定的，所以分子動理論中引入的內(nèi)能和熱力學(xué)中引入的內(nèi)能是一致的，B對．做功和熱傳遞都可以改變系統(tǒng)的內(nèi)能，C錯．氣體做絕熱膨脹時對外界做了功，又因?yàn)榕c外界沒有熱交換，所以系統(tǒng)的內(nèi)能要減小，故D錯．]4．AD[由理想氣體的特點(diǎn)可知A對；體積變化是做功的標(biāo)志，體積增大，表示對外做功，體積減小表示外界對氣體做功，絕熱膨脹，顯然內(nèi)能減少，B錯；溫度升高，內(nèi)能增加，可能是吸熱，也可能是外界對物體做功，C錯；由eq\f(pV,T)＝C，V不變，p減小，T減小，內(nèi)能減少，由于V不變，W＝0，物體不對外界做功，所以內(nèi)能減少，一定是向外界放出了熱量，D對．]5．C[打開卡子，膠塞沖出容器口，密封氣體體積增大，氣體膨脹對外做功，氣體內(nèi)能減少，同時溫度計(jì)示數(shù)變小，溫度降低．]6．B[一定質(zhì)量的物體，其內(nèi)能由溫度和體積共同決定．物體的溫度改變時，其內(nèi)能不一定改變，所以A錯誤．做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種途徑．若物體對外做功W，同時吸收Q的熱量，且W＞Q，則物體的內(nèi)能減少；W＝Q，則物體的內(nèi)能不變；W＜Q，則物體的內(nèi)能增加，所以B正確，C、D錯誤．]7．B[發(fā)生熱傳遞的條件是有溫度差，而與物體內(nèi)能的多少、是否接觸、周圍的環(huán)境(是否真空)無關(guān)．故選項(xiàng)B正確，A、C、D錯誤．]8．D[物體的內(nèi)能由溫度、體積及物體的質(zhì)量決定，不只由溫度決定，故選項(xiàng)A、B都不對．在熱傳遞過程中，熱量是由高溫物體傳遞給低溫物體，而