2024-2025學年高中物理第十章熱力學定律1功和內(nèi)能課時作業(yè)含解析新人教版選修3-3

PAGEPAGE4功和內(nèi)能時間：45分鐘一、單項選擇題1．下列過程中，由于做功而使系統(tǒng)內(nèi)能增加的是(A)A．把鐵絲反復彎曲，彎曲處溫度上升B．燒開水時，蒸氣將壺蓋頂起C．鐵塊在火爐中被加熱D．鐵球從空中自由下落(不計空氣阻力)解析：B項是系統(tǒng)對外界做功，內(nèi)能減小，C項是吸熱使內(nèi)能增加，而D項內(nèi)能不變．故選A項．2．夏天，有一打滿氣的自行車輪胎，若將手放于氣門嘴口，突然將氣門打開，則手的感受(B)A．變熱 B．變涼C．與原來溫度一樣 D．不確定解析：氣體膨脹對外做功，內(nèi)能減小，溫度降低．3．景頗族的祖先獨創(chuàng)的點火器如圖所示，用牛角做套筒，木制推桿前端粘著艾絨，猛推推桿，艾絨即可點燃．對筒內(nèi)封閉的氣體，在此壓縮過程中(B)A．氣體溫度上升，壓強不變B．氣體溫度上升，壓強變大C．氣體對外界做正功，氣體內(nèi)能增加D．外界對氣體做正功，氣體內(nèi)能削減解析：對封閉氣體，猛推壓縮過程中，外界對氣體做正功，時間極短，熱傳遞不計，即Q＝0，由ΔU＝W＋Q可知內(nèi)能增大，C、D兩項錯誤．因氣體內(nèi)能等于全部分子動能與分子勢能之和，其中分子勢能不變或減小，所以分子平均動能增加，溫度上升，再由氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C可知，氣體壓強變大，故A項錯誤、B項正確．4．肯定質量的氣體經(jīng)驗一緩慢的絕熱膨脹過程．設氣體分子間的勢能可忽視，則在此過程中(D)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削減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削減解析：絕熱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．外界對氣體做的功W<0.由ΔU＝U2－U1＝W可知，氣體內(nèi)能減小．由于氣體分子間的勢能忽視，故氣體分子的平均動能減?。?.如圖所示，瓶內(nèi)裝有少量的水，瓶口已塞緊，水上方空氣中有水蒸氣，用打氣筒向瓶內(nèi)打氣，當塞子從瓶口跳出時，瓶內(nèi)出現(xiàn)“白霧”，這一現(xiàn)象產(chǎn)生的緣由可以用下面三句話說明：甲：水蒸氣凝聚成小水珠；乙：瓶內(nèi)氣體推動瓶塞做功，內(nèi)能減??；丙：溫度降低．三句話正確的依次是(B)A．甲乙丙B．乙丙甲C．丙甲乙D．乙甲丙解析：依據(jù)題意，因果依次的進程為：空氣推動瓶塞做功——空氣內(nèi)能減小——瓶內(nèi)空氣溫度降低——瓶內(nèi)水蒸氣液化成小水珠，即“白霧”．二、多項選擇題6．肯定質量的氣體封閉在絕熱的汽缸內(nèi)，當用活塞壓縮氣體時，肯定增大的物理量有(不計氣體分子勢能)(BCD)A．氣體體積 B．氣體分子密度C．氣體內(nèi)能 D．氣體分子的平均動能解析：絕熱過程外力對系統(tǒng)做功，內(nèi)能增加，溫度上升，分子平均動能增加．7．有關物體的內(nèi)能，以下說法中正確的是(AD)A．1g溫度為0℃水的內(nèi)能比1g溫度為0℃冰的內(nèi)能大B．電流通過電阻后電阻發(fā)熱，它的內(nèi)能增加是通過熱傳遞方式實現(xiàn)的C．氣體膨脹，它的內(nèi)能肯定減小D．橡皮筋被拉伸時，分子間勢能增加解析：0℃的水和0℃的冰分子平均動能相同，但內(nèi)能并不相同，水結成冰時要放出熱量(忽視此過程的膨脹力)，說明相同質量的水的內(nèi)能大(水的分子勢能比冰的分子勢能大)，選項A正確．電流通過電阻發(fā)熱，是由于電流做功將電能轉化為內(nèi)能的過程，而不是熱傳遞過程，故B選項錯誤．氣體膨脹對外做功，但有可能汲取更多的熱量，C選項錯誤．橡皮筋被拉伸時，會產(chǎn)生彈力，此彈力是分子引力的宏觀表現(xiàn)，分子勢能隨分子間距離的增大而增大，故選項D正確．8．甲、乙兩物體從距地面相同的高度處自由落下，假定落地后損失的機械能全部轉化為物體的內(nèi)能而使物體的溫度上升，則甲、乙兩物體溫度上升的狀況是(BD)A．若甲、乙為同種物質，則質量較小的物體溫度變更大B．若甲、乙為同種物質，則它們溫度上升相同C．若甲、乙為不同種物質，則質量與比熱容乘積小的物體溫度變更大D．若甲、乙為不同種物質，則比熱容小的物體溫度變更大解析：同種物質組成的物體比熱容相同．物體從H高處自由落下，則mgH＝cmΔt，即gH＝cΔt，可見溫度變更與質量無關，只與物體的種類有關．三、非選擇題9．(1)遠古時代，取火是一件困難的事，火一般產(chǎn)生于雷擊或磷的自燃．隨著人類文明的進步，出現(xiàn)了“鉆木取火”等方法．“鉆木取火”是通過做功方式變更物體的內(nèi)能，把機械能轉化為內(nèi)能．(2)某同學做了一個小試驗：先把空的燒瓶放到冰箱冷凍，一小時后取出燒瓶，并快速把一個氣球緊密的套在瓶頸上，然后將燒瓶放進盛滿熱水的燒杯里，氣球漸漸膨脹起來，如圖，這是因為燒瓶里的氣體汲取了水的熱量，溫度上升，體積增大．解析：(1)鉆木取火是通過做功方式把機械能轉化為內(nèi)能的．(2)將燒瓶放進熱水中，燒瓶內(nèi)的氣體吸熱膨脹．10．斜面高0.6m，傾角為37°，質量是1.0kg的物體由頂端從靜止滑至底端，已知動摩擦因數(shù)為μ＝0.25，g取10m/s2.求：(1)物體到達底端時的速度；(2)滑行過程中有多少機械能轉化為內(nèi)能？解析：(1)對物體由頂端從靜止滑究竟端的過程中，由動能定理得：WG＋Wf＝eq\f(1,2)mv2，故有：mgh－μmgcosθ·L＝eq\f(1,2)mv2.代入數(shù)據(jù)求得：v＝2eq\r(2)m/s.(2)摩擦力做的功等于機械能的削減，削減的機械能全部轉化為內(nèi)能．ΔE＝Wf＝μmgcosθ·L＝0.25×1×10×0.8×1J＝2J.答案：(1)2eq\r(2)m/s(2)2J11．有一個10m高的瀑布，水流在瀑布頂端時速度為2m/s，在瀑布底與巖石的撞擊過程中，有10%的動能轉化為水的內(nèi)能，請問水的溫度上升了多少攝氏度？[已知水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)，g取10m/s2]解析：依據(jù)機械能守恒定律知，水流到達瀑布底時的動能Ek＝