2024-2025學(xué)年高中物理第10章熱力學(xué)定律第2節(jié)熱和內(nèi)能課后練習(xí)含解析新人教版選修3-3

PAGE4-熱和內(nèi)能基礎(chǔ)夯實(shí)一、選擇題(1～3題為單選題，4～6題為多選題)1.如圖所示，太陽(yáng)能熱水器是一種能夠?qū)⑻?yáng)的光能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的裝置。這種裝置可以使裝置內(nèi)的水溫度上升，這種變更水的內(nèi)能的方式是(B)A．做功 B．熱傳遞C．既有做功也有熱傳遞 D．電流的熱效應(yīng)解析：太陽(yáng)能熱水器是通過(guò)熱傳遞的方式將水加熱，故選項(xiàng)B正確，其余選項(xiàng)錯(cuò)誤。2．關(guān)于物體的內(nèi)能和熱量，下列說(shuō)法中正確的有(D)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(guò)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(guò)程中內(nèi)能轉(zhuǎn)移的量度解析：物體的內(nèi)能由溫度、體積及物體的質(zhì)量確定，不是只由溫度確定，故A、B錯(cuò)；在熱傳遞過(guò)程中，熱量由高溫物體傳給低溫物體，而與物體的內(nèi)能大小無(wú)關(guān)，所以完全有可能是內(nèi)能大的物體內(nèi)能接著增大，內(nèi)能小的物體內(nèi)能接著減小，故C項(xiàng)錯(cuò)；關(guān)于熱量的論述，D項(xiàng)是正確的。3．關(guān)于熱量、溫度的下列說(shuō)法正確的是(A)A．熱量是熱傳遞過(guò)程中，物體間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移量；溫度是物體分子平均動(dòng)能大小的量度B．在絕熱容器中，放入兩個(gè)溫度不等的物體，則高溫物體放出溫度，低溫物體汲取溫度，直到兩個(gè)物體溫度相等C．高溫物體內(nèi)能多，低溫物體內(nèi)能少D．兩個(gè)質(zhì)量和比熱容都相等的物體，若汲取相等的熱量，則溫度相等解析：溫度是物體分子平均動(dòng)能大小的量度，表示冷熱程度；熱量是熱傳遞過(guò)程中物體間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移量，內(nèi)能包括分子動(dòng)能與分子勢(shì)能，與溫度、體積、物質(zhì)的量有關(guān)。D項(xiàng)，不知道初始溫度，只能說(shuō)溫度變更相同。4．(2024·安徽省六安高二下學(xué)期期中)下列所述現(xiàn)象中屬于利用熱傳導(dǎo)的方式來(lái)傳熱的是(AD)A．冬天，用手去拿室外的鐵塊，手感到冷B．夏天，開(kāi)空調(diào)后一段時(shí)間整個(gè)房間內(nèi)溫度降低C．在地面上曬小麥D．冬天，用暖水袋暖手解析：冬天，室外的鐵塊溫度低，手溫度高，用手拿鐵塊時(shí)，手上的熱量干脆通過(guò)熱傳導(dǎo)的方式傳到鐵塊上。用暖水袋暖手，道理同上。開(kāi)空調(diào)后整間房間內(nèi)溫度降低，是空氣通過(guò)對(duì)流的方式使熱空氣降溫。曬小麥?zhǔn)且揽刻?yáng)熱輻射來(lái)汲取熱量的，所以正確答案為AD。5．在下述現(xiàn)象中，沒(méi)有做功而使物體內(nèi)能變更的是(BD)A．電流通過(guò)電爐而使溫度上升B．在陽(yáng)光照耀下，水的溫度上升C．鐵錘敲打鐵塊，使鐵塊溫度上升D．夏天在室內(nèi)放幾塊冰，室內(nèi)會(huì)變涼快解析：電流通過(guò)電爐做功使電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；在陽(yáng)光照耀下，水溫度上升是靠太陽(yáng)的熱輻射來(lái)升溫的；鐵錘敲打鐵塊是做功變更物體內(nèi)能的過(guò)程；室內(nèi)放上冰塊是通過(guò)熱傳遞的方式來(lái)變更氣溫的。6．下列說(shuō)法中正確的是(AD)A．做功和熱傳遞是變更物體內(nèi)能的兩種本質(zhì)不同的物理過(guò)程：做功使物體的內(nèi)能變更，是其他形式的能和內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化；熱傳遞則不同，它是物體內(nèi)能的轉(zhuǎn)移B．外界對(duì)物體做功，物體的內(nèi)能肯定增大C．物體向外界放熱，物體的內(nèi)能肯定增大D．熱量是在熱傳遞中，從一個(gè)物體向另一個(gè)物體或物體的一部分向另一部分轉(zhuǎn)移的內(nèi)能的多少解析：做功和熱傳遞變更物體內(nèi)能的本質(zhì)不同，因?yàn)樽龉Φ倪^(guò)程肯定是不同形式的能相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程，而熱傳遞是同種形式的能量(內(nèi)能)在不同的物體之間或物體不同的部分之間傳遞或轉(zhuǎn)移，故A選項(xiàng)正確；而物體的內(nèi)能的變更取決于做功和熱傳遞兩種途徑，單就一個(gè)方面不足以斷定其內(nèi)能的變更。故B、C選項(xiàng)不正確，D選項(xiàng)正確。二、非選擇題7．陽(yáng)光照暖了大地，地面輻射又對(duì)地面旁邊的空氣加熱，形成暖氣團(tuán)升往高空。于是有人認(rèn)為高山頂上的氣溫要比地面的高，但實(shí)際狀況正好相反。你怎么理解這種現(xiàn)象？答案：把地面旁邊溫度、壓強(qiáng)相同的一大團(tuán)空氣作為探討對(duì)象(在熱力學(xué)中稱(chēng)為系統(tǒng))。這團(tuán)空氣最初在地面旁邊受熱膨脹，密度變小，因而漸漸上升。在上升的過(guò)程中，其邊緣部分和外界空氣的熱交換對(duì)整個(gè)氣團(tuán)沒(méi)有明顯的影響，可以認(rèn)為氣團(tuán)與外界之間傳遞的熱量Q＝0，因此氣團(tuán)內(nèi)能的變更僅與做功有關(guān)，即ΔU＝W。氣團(tuán)上升時(shí)，不斷膨脹，對(duì)外做功(W<0)，內(nèi)能削減(ΔU<0)，溫度降低，越高的地方，空氣的溫度越低。實(shí)力提升一、選擇題(1～4題為單選題，5題為多選題)1．如圖所示，活塞將肯定質(zhì)量的氣體封閉在直立圓筒形導(dǎo)熱的氣缸中，活塞上堆放細(xì)沙，活塞處于靜止，現(xiàn)漸漸取走細(xì)沙，使活塞緩慢上升，直到細(xì)沙全部取走。若活塞與氣缸之間的摩擦可忽視，則在此過(guò)程中(C)A．氣體對(duì)外做功，氣體溫度肯定降低B．氣體對(duì)外做功，內(nèi)能肯定削減C．氣體壓強(qiáng)減小，內(nèi)能可能不變D．氣體從外界吸熱，內(nèi)能肯定增加解析：由于氣缸為導(dǎo)熱的，則可與外界進(jìn)行熱交換，細(xì)沙削減時(shí)，氣體膨脹對(duì)外做功，可能由于與外界進(jìn)行熱交換吸熱使內(nèi)能不變。故只有選項(xiàng)C正確。2．某駕駛員發(fā)覺(jué)中午時(shí)車(chē)胎內(nèi)的氣壓高于早晨時(shí)的，且車(chē)胎體積增大。若這段時(shí)間胎內(nèi)氣體質(zhì)量不變且可視為志向氣體，那么(D)A．外界對(duì)胎內(nèi)氣體做功，氣體內(nèi)能減小B．外界對(duì)胎內(nèi)氣體做功，氣體內(nèi)能增大C．胎內(nèi)氣體對(duì)外界做功，內(nèi)能減小D．胎內(nèi)氣體對(duì)外界做功，內(nèi)能增大解析：對(duì)車(chē)胎內(nèi)的志向氣體分析知，體積增大為氣體對(duì)外做功，內(nèi)能只有分子動(dòng)能，而分子平均動(dòng)能的標(biāo)記為溫度，故中午溫度上升，內(nèi)能增大，故選D。3．如圖所示，A、B是兩個(gè)完全相同的球，分別浸沒(méi)在水和水銀的同一深度內(nèi)，A、B兩球用同一種材料制成，當(dāng)溫度略微上升時(shí)，球的體積會(huì)明顯變大，假如起先水和水銀的溫度相同，且兩液體溫度同時(shí)緩慢上升同一值，兩球膨脹后，體積相等，則(B)A．A球汲取的熱量較多 B．B球汲取的熱量較多C．兩球汲取的熱量一樣多 D．無(wú)法確定解析：兩球初末態(tài)溫度分別相同，初末態(tài)體積也相同，所以?xún)?nèi)能增量相同，但水銀中的B球膨脹時(shí)對(duì)外做功多，所以吸熱較多，故選B。4．下列關(guān)于內(nèi)能與熱量的說(shuō)法中，正確的是(D)A．馬鈴薯所含熱量高B．內(nèi)能越大的物體熱量也越多C．熱量總是從內(nèi)能大的物體流向內(nèi)能小的物體D．熱量總是從溫度高的物體流向溫度低的物體解析：選項(xiàng)A是生活中很常見(jiàn)的說(shuō)法，但是物理學(xué)中的熱量是過(guò)程量，不是狀態(tài)量，不能象內(nèi)能那樣蘊(yùn)含在物體中，選項(xiàng)A錯(cuò)；說(shuō)法B與說(shuō)法A存在相同的錯(cuò)誤，此外，物體的內(nèi)能與熱量之間，在數(shù)量上沒(méi)有必定聯(lián)系，選項(xiàng)B錯(cuò)；兩物體之間熱量的傳遞方向只與它們的溫度有關(guān)，與它們的內(nèi)能無(wú)關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)，D對(duì)。5．在外界不做功的狀況下，物體的內(nèi)能增加了50J，下列說(shuō)法中正確的是(BD)A．肯定是物體放出了50J的熱量B．肯定是物體汲取了50J的熱量C．肯定是物體分子動(dòng)能增加了50JD．物體的分子平均動(dòng)能可能不變解析：在外力不做功的狀況下，內(nèi)能的變更等于傳遞的熱量，內(nèi)能增加，肯定是汲取了相等能量的熱量，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確；物體內(nèi)能包括全部分子的動(dòng)能和勢(shì)能，內(nèi)能由分子數(shù)、分子平均動(dòng)能、分子勢(shì)能共同確定，所以?xún)?nèi)能增加了50J并不肯定是分子平均動(dòng)能增加了50J。物體的分子平均動(dòng)能有可能不變，這時(shí)汲取的50J熱量全部用來(lái)增加分子勢(shì)能。二、非選擇題6．若對(duì)物體做1200J的功，可使物體溫度上升3℃，改用熱傳遞的方式，使物體溫度同樣上升3℃，那么物體應(yīng)汲取_1_200__J的熱量，假如對(duì)該物體做3000J的功，物體的溫度上升5℃，表明該過(guò)程中，物體還_放出__(填“汲取”或“放出”)熱量_1_000__J。解析：做功和熱傳遞在變更物體內(nèi)能上是等效的，因此物體用做功方式溫度上升3℃，如用吸熱方式，也使溫度上升3℃，應(yīng)汲取1200J的熱量。如對(duì)物體做功3000J，溫度上升5℃，而物體溫度上升5℃，須要的功或熱量應(yīng)為ΔE,1200J＝cm×3，ΔE＝cm×5，所以ΔE＝2000J因此物體應(yīng)放出1000J的熱量。7．某同學(xué)為測(cè)量地表植物汲取太陽(yáng)能的本事，做了如下試驗(yàn)：用一面積為0.1m2的水盆盛6kg的水，經(jīng)太陽(yáng)垂直照耀15min，溫度上升5℃，若地表植物每秒接收太陽(yáng)能的實(shí)力與水相等，試計(jì)算：(1)每平方米綠色植物每秒接收的太陽(yáng)能為多少焦耳？(2)若綠色植物在光合作用下每汲取1kJ的太陽(yáng)能可放出0.05L的氧氣，則每公頃綠地每秒可放出多少氧氣？(1公頃＝104m2)答案：(1)1.4×103J/(m2·s)(2)700L解析：據(jù)水升溫