2018-2019学年人教版高中物理选修3-3第十章+热力学定律+第1节第2节+Word版含解析

第1节　功和内能
第2节　热和内能

1．(多选)在下述现象中没有做功而使物体内能改变的是
A．电流通过电炉而使温度升高
B．在阳光照射下，水的温度升高
C．铁锤打铁块，使铁块温度升高
D．夏天在室内放几块冰，室内会变凉快
解析　电流通过电炉而使温度升高，电流做了功，A错误；在阳光照射下，水的温度升高，通过吸热而使内能增加，B正确；铁锤打铁块，使铁块温度升高，挤压撞击，外界做了功，C错误；夏天在室内放几块冰，室内会变凉快，冰熔化吸热，D正确。
答案　BD
2．在给自行车轮胎打气时，会发现胎内气体温度升高，这是因为
A．胎内气体压强不断增大，而容积不变
B．轮胎从外界吸热
C．外界空气温度本来就高于胎内气体温度
D．打气时，外界不断对胎内气体做功
解析　给自行车轮胎打气，外界对胎内气体做功，气体内能增加，温度升高，D正确。
答案　D
3．如图10－1－4所示，活塞将汽缸分成甲、乙两气室，汽缸、活塞(连同拉杆)是绝热的，且不漏气。以E甲、E乙分别表示甲、乙两气室中气体的内能，则在将拉杆缓慢向左拉的过程中 图10－1－4
A．E甲不变，E乙减小
B．E甲不变，E乙增大
C．E甲增大，E乙不变
D．E甲增大，E乙减小
解析　接触面是绝热面，拉动拉杆，对乙部分气体来讲，气体推动活塞对活塞做功，内能减小，温度降低；对甲部分气体来讲，活塞压缩气体做功，内能增大，故选D。
答案　D
[限时30分钟，满分50分]
一、选择题(每小题6分，共30分)
1．(多选)夏天，如果自行车内胎充气过足，又在阳光下曝晒(曝晒过程中内胎容积几乎不变)，车胎容易爆炸，关于这一现象，以下说法正确的是
A．车胎爆炸是车胎内气体温度升高，气体分子间斥力急剧增大的结果
B．在爆炸前的过程中，气体温度升高，分子无规则热运动加剧，气体压强增大
C．在爆炸前的过程中，气体吸热，内能增加
D．在爆炸的过程中，气体内能不变
解析　曝晒过程中，车胎升温，体积不变，压强增大，分子热运动加剧，A错，B对；爆炸前，W＝0，不做功，Q＝ΔU，C对；爆炸过程中，气体迅速膨胀，气体对外做功，内能减小，D错。
答案　BC
2．如图10－1－5所示，把浸有乙醚的一小团棉花放在厚玻璃筒的底部，当很快地向下压活塞时，由于被压缩的气体骤然变热，温度升高，达到乙醚的燃点，使浸有乙醚的棉花燃烧起来，此实验是要说明
A．做功可以增加物体的热量 图10－1－5
B．做功一定升高物体的温度
C．做功可以改变物体的内能
D．做功一定可以增加物体的内能
解析　迅速向下压活塞，实际上是在对玻璃筒内的气体做功，由于是迅速向下压筒内的气体，做功时间极短，因此实验过程可认为是绝热过程(即Q＝0)。乙醚达到燃点而燃烧表明气体温度升高内能增大，这说明做功可以改变物体的内能。
答案　C
3.(多选)下列有关物体的内能、温度、热量的说法中，正确的是
A．只要两物体的质量、温度和体积相等，两物体内能一定相等
B．热量是热传递过程中物体内能变化的量度
C．只要温度升高，每个分子的动能就都增加
D．做功和热传递都能改变物体的内能，两过程的本质不同，但改变物体内能的效果相同
解析　物体的内能由物体中的分子数、温度和体积共同决定，两物体的质量相等，而分子数不一定相同，故选项A错；温度升高，分子的平均动能增加，每个分子的动能不一定都增加，故选项C错；只有选项B和D的说法是正确的。
答案　BD
4．关于物体内能的变化，以下说法中正确的是
A．物体吸收热量，内能一定增大
B．物体对外做功，内能一定减少
C．物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不变
D．物体放出热量，同时对外做功，内能可能不变
解析　做功和传热可以改变物体的内能，当做功和传热同时发生时，物体的内能可能不变，比如物体吸热的同时又对外做功，且吸收的热量与对外做的功在数值上相等，此时物体的内能不发生变化，故选C。
答案　C
5．(多选)用下述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．汽油机汽缸内被压缩的气体
C．车刀切下的炽热的铁屑
D．物体在阳光下被晒热
解析　搓手时需要克服摩擦力做功，汽油机汽缸内气体被压缩时要克服汽缸内气体的压力做功，车刀切割铁器时也要克服阻力做功，故选项A、B、C都是通过做功改变物体的内能；物体在阳光下被晒热是通过热传递改变物体内能，选项D错误。
答案　ABC
二、非选择题(共20分)
6．(8分)(1)远古时代，取火是一件困难的事，火一般产生于雷击或磷的自燃，随着人类文明的进步，出现了“钻木
取火”等方法。“钻木取火”是通过________的方式改变物体的内能，把________转变成内能。
图10－1－6
(2)某同学做了一个小实验：先把空的烧瓶放入冰箱冷冻，一小时后取出烧瓶，并迅速把一个气球紧密地套在瓶颈上，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图10－1－6所示。这是因为烧瓶里的气体吸收了水的________，温度________，体积________。
解析　做功可以增加物体的内能，当用气球封住烧瓶时，在瓶内就封闭了一定质量的气体，将瓶子放到热水中，瓶内气体将吸收水的热量，增加气体的内能，温度升高，由理想气体状态方程＝C可知，气体体积增大。
答案　(1)做功　机械能　(2)热量　升高　增大
7．(12分)如图10－1－7所示，A、B汽缸的长度均为60 cm，截面积均为40 cm2，C是可在汽缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞，D为阀门，整个装置均由导热材料制成。原来阀门关闭，A内有压强pA＝2.4×105 Pa的氧气。B内有压强pB＝1.2×105 Pa的氢气。阀门打开后，活塞C向右移动，最后达到平衡。求：
图10－1－7
(1)活塞C移动的距离及平衡后B中气体的压强；
(2)活塞C移动过程中B中气体是吸热还是放热(简要说明理由)。(假定氧气和氢气均视为理想气体，连接汽缸的管道体积可忽略)
解析　(1)由玻意耳定律得：对A部分气体有：pALS＝p(L＋x)S，
对B部分气体有：pBLS＝p(L－x)S，
代入相关数据解得：x＝20 cm，p＝1.8×105 Pa。
(2)活塞C向右移动的过程中活塞对B中气体做功，而气体发生等温变化，内能不变，故B中气体向外界放热。
答案　(1)活塞C移动的距离为20 cm，平衡后B中气体的压强1.8×105 Pa　(2)见解析