高中物理人教版选修3-3能力提升测试卷：第十章 课时2热和内能+Word版含解析
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| 名称 | 高中物理人教版选修3-3能力提升测试卷：第十章 课时2热和内能+Word版含解析 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 69.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2019-06-03 11:06:45 | ||
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文档简介
课时2 热和内能
[对点训练]
知识点一·热传递与内能变化的关系
1．若A、B两物体之间没有热传递，正确的解释是( )
A．两物体所包含的热量相等
B．两物体的内能相等
C．两物体的温度相等
D．两物体没有接触，且都处在真空中
答案 C
解析 热传递发生的条件是两物体存在温度差，当两物体温度相等，热传递就不再发生，与两物体的内能、所处状态均无关。
2．(多选)下列关于热传递的说法中正确的是( )
A．热量是从含热量较多的物体传到含热量较少的物体
B．热量是从温度较高的物体传到温度较低的物体
C．热量是从内能较多的物体传到内能较少的物体
D．热量是热传递过程中，物体间内能的转移量
答案 BD
解析 热量不是状态量，不能说含有或者具有多少热量，故A错误；在热传递的过程中热量总是由温度高的物体传递给温度低的物体，故B正确，C错误；热量是热传递过程中物体内能变化的量度，故D正确。
3．(多选)关于传热，下列各种说法中正确的是( )
A．电视机等电器后面往往设计有一些小孔，其目的是为了加快散热
B．夏天，在室外活动的人应穿深颜色的衣服
C．家用的各种炊具的手柄往往用木头或塑料制成，其目的是为了防止传热过快而烫手
D．暖气设备上往往设计有许多组散热片，这是为了加快散热速度
答案 ACD
解析 电视机等电器后面设计的小孔，是为了让电器里面的高温空气与外面的冷空气形成对流，以加快电器散热，防止其因电热作用而被烧坏，A正确。深颜色的物体吸收热辐射的能力比浅颜色的物体强，因而夏天在室外活动的人应穿浅颜色的衣服，B错误。木头与塑料均是热的不良导体，传热较慢，C正确。暖气设备上安装有许多散热片，增大了向外散热的面积，从而加快了暖气设备向空气中散热的速度，D正确。
4．(多选)100 ℃的水完全变成100 ℃的水蒸气的过程中( )
A．水分子的平均动能增加
B．水分子的势能增加
C．水所增加的内能小于所吸收的热量
D．水所增加的内能等于所吸收的热量
答案 BC
解析 水完全变成水蒸气的过程中要吸收一定的热量，吸收的热量一部分用来破坏化学键，使分子间距发生变化，内能增加；一部分能量损失掉，水由液态变成气态时，吸收了热量，内能增加了，由于温度没变，故分子平均动能不变，又分子个数不变，所以分子势能增大了，B正确；由于有能量损失，故增加的内能小于吸收的热量，C正确。
知识点二·做功、热传递与物体内能的变化
5．下列现象中，不是通过做功的方法来改变物体内能的有( )
A．打开电灯开关，灯丝的温度升高，内能增加
B．太阳能热水器在阳光照射下，水的温度逐渐升高
C．用磨刀石磨刀时，刀片的温度升高，内能增加
D．打击铁钉，铁钉的温度升高，内能增加
答案 B
解析 B中内能的增加是以热传递方式进行的，故B不符合题意。
6．关于物体的内能以及变化，以下说法正确的是( )
A．物体的温度改变时，其内能必定改变
B．物体对外做功，其内能不一定改变，向物体传递热量，其内能不一定改变
C．物体对外做功，其内能必定改变，物体向外传出一定热量，其内能必定改变
D．若物体与外界不发生热交换，则物体的内能必定不改变
答案 B
解析 一定质量的物体，其内能由温度和体积共同决定。物体的温度改变时，其内能不一定改变，所以A错误；做功和热传递是改变物体内能的两种方式。若物体对外做功W焦，同时吸收Q焦的热量，且①W>Q，则物体的内能减少；②W＝Q，则物体的内能不变；③W7．密闭有空气的簿塑料瓶因降温而变扁，此过程中瓶内空气(不计分子势能)( )
A．内能增大，放出热量
B．内能减小，吸收热量
C．内能增大，对外界做功
D．内能减小，外界对其做功
答案 D
解析 温度是平均动能的标志，温度降低平均动能减少，总动能减少，不计分子势能的情况下可知内能减小，又因体积减小，可知外界对其做功，所以气体向外界放出热量，D对，A、B、C错。
8．(多选)对于热量、功和内能三者的下列说法中正确的是( )
A．三者单位相同，物理意义相同
B．热量和功是内能的量度
C．热量和功由过程决定，而内能由物体状态决定
D．系统内能增加了100 J，可能是外界采用绝热方式对系统做功100 J，也可能是外界单纯地对系统传热100 J
答案 CD
解析 热量、功和内能三者尽管单位相同，但物理意义有本质区别，A错。热量和功由过程决定，内能由物体状态决定，热量和功是内能变化的量度，C对，B错。对一个绝热过程ΔU＝W＝100 J。对一个单纯传热过程ΔU＝Q＝100 J，D对。
9．铅弹以速度v＝200 m/s射入木块后停在木块中，木块没有移动。增加的内能的80%使铅弹的温度升高，铅弹温度升高多少？[c铅＝0．13×103 J/(kg· ℃)]
答案 123 ℃
解析 铅弹在射入木块的过程中，铅弹克服阻力做功，机械能减少，铅弹停止时，机械能已完全转化为内能，
铅弹在射入木块过程中：W＝ΔU＝mv2①
对铅弹：80%ΔU＝c铅mΔt②
由①②两式得：Δt＝＝ ℃≈123 ℃
所以铅弹温度升高123 ℃。
知识点三·热传递过程中热量的计算
10．若对物体做1200 J的功，可使物体温度升高3 ℃，改用热传递的方式，使物体温度同样升高3 ℃，那么物体应吸收________J的热量，如果对该物体做3000 J的功，物体的温度升高5 ℃，表明该过程中，物体还________(填“吸收”或“放出”)热量________J。
答案 1200 放出 1000
解析 做功和热传递在改变物体内能上是等效的，因此对物体用做功的方式使温度升高3 ℃，如用吸热方式，也使温度升高3 ℃应吸收1200 J的热量。
如对物体做功3000 J，温度升高5 ℃，设物体温度升高5 ℃，需要的功或热量为ΔE。
1200 J＝cm×3
ΔE＝5cm
所以ΔE＝2000 J
因此物体应放出1000 J的热量。
11．一台切削车床，主轴转速为n转/分。要求切削工件直径为D米，车刀的切削力为F牛，为了维持车刀的温度不变，冷却液体每分钟要从切削部分带走的热量，则冷却液体每分钟带走的热量是多少焦？
答案
解析 工件每转一周产生的热量为FDπ，每分钟产生的热量为FDπn，冷却液体每分钟带走的热量为FDnπ。
12．到达地球表面的太阳辐射功率在与阳光垂直的表面上每平方米约为P＝ 1400 W，如果用面积S＝2 m2的反射镜把阳光聚集到盛有m＝1 kg水的容器上，水的初温为20 ℃，需经过多长时间才能使水温达到100 ℃？(假设太阳能的80%被水吸收)
答案 150 s
解析 先求出水吸收太阳能的功率，水吸收的太阳能转化为水的内能，使水温升高，最后即可求出经过多长时间使水温升高到100 ℃。
2 m2反射镜吸收的太阳能的功率为
P＝1400×2 W＝2800 W
水吸收太阳能的功率为P′＝ηP＝80%×2800 W＝2240 W
水吸收的太阳能转化为水的内能，温度升高
P′t＝c水mΔt
2240×t＝4．2×103 J/(kg·℃)×1×(100 ℃－20 ℃)
解得t＝150 s。
[提升训练]
一、选择题
1．下列关于做功和热传递的说法中正确的是( )
A．做功和热传递在改变物体内能上是等效的
B．只要外界对物体做功，物体的内能就一定改变
C．热传递的条件是物体间存在内能差
D．做功和热传递改变物体内能的实质是一样的
答案 A
解析 做功和热传递在改变物体内能上是等效的，但它们本质不同，做功是其他形式的能和内能之间的转化，而热传递是物体(部分)间内能的转移，故A正确，D错误；外界对一个物体做多少功，物体的能量就改变多少，但内能却不一定改变，故B错误；热传递的条件是存在温度差，而不是存在内能差，故C错误。
2．(多选)如图所示，绝热的容器内密闭一定质量的理想气体(不考虑分子间的作用力)，用电阻丝缓慢对其加热时，绝热活塞无摩擦地上升，下列说法正确的是( )
A．单位时间内气体分子对活塞碰撞的次数减少
B．电流对气体做功，气体对外做功，气体内能可能减少
C．电流对气体做功，气体又对外做功，其内能可能不变
D．电流对气体做功一定大于气体对外做功
答案 AD
解析 由题意知，气体压强不变，活塞上升，体积增大，由理想气体状态方程知，气体温度升高，内能一定增加，电流对气体做功一定大于气体对外做功，B、C均错误，D正确。由气体压强的微观解释知温度升高，气体分子对活塞的冲力增大，而压强不变，单位时间内对活塞的冲力不变，因此单位时间内气体分子对活塞的碰撞次数减少，A正确。
3．(多选)一个铜块和铁块，质量相等，铜块的温度T1比铁块的温度T2高，当它们接触在一起时，如果不和外界交换热量，则( )
A．从两者开始接触到热平衡的整个过程中，铜块放出的热量等于铁块吸收的热量
B．在两者达到热平衡以前的任意一段时间内，铜块放出的热量不等于铁块吸收的热量
C．达到热平衡时，铜块的温度T＝
D．达到热平衡时，两者的温度相等
答案 AD
解析 在孤立系统中，两物体发生热交换时，一个物体放出的热量等于另一个物体吸收的热量，当达到热平衡时两物体必具有相同的温度，但一般情况下，一个物体升高的温度并不等于另一个物体降低的温度，故选A、D。
4．一定量的气体吸收热量，体积膨胀并对外做功，则此过程的末态与初态相比( )
A．气体内能一定增加
B．气体内能一定减小
C．气体内能一定不变
D．气体内能是增是减不能确定
答案 D
解析 气体的内能是由热传递和做功共同决定的，现在吸收热量和对外做功同时进行，不知道具体的数值关系，因此无法判断。
5．质量相同的铝块和铜块，它们的初始温度相同，吸收相同的热量后接触，已知铝的比热容大，则发生热传递情况是( )
A．热量由铜块传给铝块
B．热量由铝块传给铜块
C．两者之间不发生热传递
D．无法判断热传递的方向
答案 A
解析 Q＝cmΔt，由于c铝>c铜，故铝块温度升高得少，即吸热后铝的温度低于铜的温度，因此两者接触，热量应从铜传给铝。
6．(多选)当物体的温度升高，而体积的变化可忽略不计时，下面说法正确的是( )
A．物体一定是由于热传递从外界吸收了热量
B．物体所含的热量增多了
C．物体分子的平均动能增大了
D．物体的内能增多了
答案 CD
解析 物体体积的变化可忽略不计，说明不考虑分子势能的变化，当物体温度升高时，分子的平均动能增大，内能增多。物体内能增加有两种途径：吸收热量和外力做功，而电流做功时可能温度升高，体积不变，所以A错误，C、D正确；热量是过程量，不是状态量，不能说物体含多少热量，B错误。
7．(多选)如图所示，绝热汽缸中间用固定栓将可无摩擦移动的导热隔板固定，隔板质量不计，左右两室分别充有一定量的氢气和氧气(视为理想气体)。初始时，两室气体的温度相等，氢气的压强大于氧气的压强，松开固定栓直至系统重新达到平衡，下列说法中正确的是( )
A．初始时氢分子的平均动能大于氧分子的平均动能
B．系统重新达到平衡时，氢气的内能比初始时的小
C．松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中，有热量从氧气传递到氢气
D．松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中，氧气的内能先增大后减小
答案 CD
解析 温度是分子平均动能的标志，温度相同，分子的平均动能相同，与分子质量无关。初始时，两部分气体温度相同，故分子的平均动能相同，故A错误。松开固定栓至系统达到平衡的过程中，先是氢气对氧气做功，氢气内能减少、温度降低，氧气内能增加、温度升高，由于存在温度差，故会发生热传递，最后两者温度相同，故氧气内能又减小，等于初始值，所以两种气体的内能与初始时相同，故B错误，C、D正确。
二、非选择题
8．(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________方式改变物体的内能，把________转变成内能。
(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。这是因为烧瓶里的气体吸收了水的________，温度________，体积________。
答案 (1)做功 机械能 (2)热量 升高 增大
解析 (1)“钻木取火”是通过做功的方式改变物体的内能的，即机械能转变成内能。
(2)由于烧瓶和水存在温度差，所以烧瓶里气体吸收水的热量，温度升高，同时体积变大。
9．太阳向地球表面每平方米辐射光能的功率是1．4 kW，今要用凹面镜制成的太阳灶烧水，并要使初温为20 ℃、质量为5 kg的水在1200 s内沸腾，则太阳灶中凹面镜受光照面积的直径至少应该是多少？(设太阳灶的总效率为50%)
答案 1．6 m
解析 设凹面镜的直径为d，在t＝1200 s内太阳辐射到凹面镜的能量：
E＝Pt·S＝×3．14d2×1400×1200＝1．3188×106d2。
根据能量守恒可知：50%E＝c水mΔt，
1．3188×106d2×50%＝4．2×103×5×(100－20)，解得d≈1．6 m。
10．下面是晓阳在题为《能源利用和节约能源》的研究性学习中收集到的有关太阳能的资料：
太阳能是人类最基本的能源，它无污染、无费用，这种能源的使用期和太阳本身寿命一样长，当太阳光照射地面时，1 m2地面上在1 s内平均得到的太阳辐射能约为1．0×103 J。太阳能热水器就是直接利用太阳能的装置，目前已经逐渐地出现在我们的生活中。
晓阳在网上下载了某型号太阳能热水器的宣传广告：
(1)晓阳家每天大约需要100 kg热水，用这种热水器将这些水从25 ℃加热到45 ℃需要多长时间？
(2)与效率为80%的电热水器相比，晓阳家每天节约多少电能？
答案 (1)3．9 h (2)2．9 kW·h
解析 (1)设T为光照时间，k＝1．0×103 J/(s·m2)，Q吸＝cm(t－t0)＝4．2×103×100×20 J＝8．4×106 J，
太阳能热水器传给水的热量Q放＝kSTη，
因为Q吸＝Q放，所以
T＝＝ s＝1．4×104 s≈3．9 h。
(2)由Q电＝Wη1得
W＝＝ J＝1．05×107 J≈2．9 kW·h。
11．某同学为测量地表植物吸收太阳能的本领，做了如下实验，用一面积为0．1 m2的面盆盛6 kg的水，经太阳光垂直照射5 min，温度升高5 ℃，若地表植物接收太阳光的能力与水相等，试计算：
(1)每平方米绿色植物每秒接收的太阳能为多少？
(2)若绿色植物在光合作用中吸收1 kJ的太阳能可放出0．05 L的氧气，则每公顷绿地每秒可放出多少L的氧气？(1公顷＝ 104 m2)
答案 (1)4．2×103 J (2)2100 L
解析 (1)0．1 m2、5 min吸收太阳能为E＝cmΔt＝4．2×103×6×5 J＝1．26×105 J，
所以每平方米每秒吸收太阳能E′＝4．2×103 J。
(2)每公顷每秒吸收太阳能E＝4．2×103×104 J＝4．2×107 J。
故放出氧气：×0．05 L＝2100 L。
[对点训练]
知识点一·热传递与内能变化的关系
1．若A、B两物体之间没有热传递，正确的解释是( )
A．两物体所包含的热量相等
B．两物体的内能相等
C．两物体的温度相等
D．两物体没有接触，且都处在真空中
答案 C
解析 热传递发生的条件是两物体存在温度差，当两物体温度相等，热传递就不再发生，与两物体的内能、所处状态均无关。
2．(多选)下列关于热传递的说法中正确的是( )
A．热量是从含热量较多的物体传到含热量较少的物体
B．热量是从温度较高的物体传到温度较低的物体
C．热量是从内能较多的物体传到内能较少的物体
D．热量是热传递过程中，物体间内能的转移量
答案 BD
解析 热量不是状态量，不能说含有或者具有多少热量，故A错误；在热传递的过程中热量总是由温度高的物体传递给温度低的物体，故B正确，C错误；热量是热传递过程中物体内能变化的量度，故D正确。
3．(多选)关于传热，下列各种说法中正确的是( )
A．电视机等电器后面往往设计有一些小孔，其目的是为了加快散热
B．夏天，在室外活动的人应穿深颜色的衣服
C．家用的各种炊具的手柄往往用木头或塑料制成，其目的是为了防止传热过快而烫手
D．暖气设备上往往设计有许多组散热片，这是为了加快散热速度
答案 ACD
解析 电视机等电器后面设计的小孔，是为了让电器里面的高温空气与外面的冷空气形成对流，以加快电器散热，防止其因电热作用而被烧坏，A正确。深颜色的物体吸收热辐射的能力比浅颜色的物体强，因而夏天在室外活动的人应穿浅颜色的衣服，B错误。木头与塑料均是热的不良导体，传热较慢，C正确。暖气设备上安装有许多散热片，增大了向外散热的面积，从而加快了暖气设备向空气中散热的速度，D正确。
4．(多选)100 ℃的水完全变成100 ℃的水蒸气的过程中( )
A．水分子的平均动能增加
B．水分子的势能增加
C．水所增加的内能小于所吸收的热量
D．水所增加的内能等于所吸收的热量
答案 BC
解析 水完全变成水蒸气的过程中要吸收一定的热量，吸收的热量一部分用来破坏化学键，使分子间距发生变化，内能增加；一部分能量损失掉，水由液态变成气态时，吸收了热量，内能增加了，由于温度没变，故分子平均动能不变，又分子个数不变，所以分子势能增大了，B正确；由于有能量损失，故增加的内能小于吸收的热量，C正确。
知识点二·做功、热传递与物体内能的变化
5．下列现象中，不是通过做功的方法来改变物体内能的有( )
A．打开电灯开关，灯丝的温度升高，内能增加
B．太阳能热水器在阳光照射下，水的温度逐渐升高
C．用磨刀石磨刀时，刀片的温度升高，内能增加
D．打击铁钉，铁钉的温度升高，内能增加
答案 B
解析 B中内能的增加是以热传递方式进行的，故B不符合题意。
6．关于物体的内能以及变化，以下说法正确的是( )
A．物体的温度改变时，其内能必定改变
B．物体对外做功，其内能不一定改变，向物体传递热量，其内能不一定改变
C．物体对外做功，其内能必定改变，物体向外传出一定热量，其内能必定改变
D．若物体与外界不发生热交换，则物体的内能必定不改变
答案 B
解析 一定质量的物体，其内能由温度和体积共同决定。物体的温度改变时，其内能不一定改变，所以A错误；做功和热传递是改变物体内能的两种方式。若物体对外做功W焦，同时吸收Q焦的热量，且①W>Q，则物体的内能减少；②W＝Q，则物体的内能不变；③W
A．内能增大，放出热量
B．内能减小，吸收热量
C．内能增大，对外界做功
D．内能减小，外界对其做功
答案 D
解析 温度是平均动能的标志，温度降低平均动能减少，总动能减少，不计分子势能的情况下可知内能减小，又因体积减小，可知外界对其做功，所以气体向外界放出热量，D对，A、B、C错。
8．(多选)对于热量、功和内能三者的下列说法中正确的是( )
A．三者单位相同，物理意义相同
B．热量和功是内能的量度
C．热量和功由过程决定，而内能由物体状态决定
D．系统内能增加了100 J，可能是外界采用绝热方式对系统做功100 J，也可能是外界单纯地对系统传热100 J
答案 CD
解析 热量、功和内能三者尽管单位相同，但物理意义有本质区别，A错。热量和功由过程决定，内能由物体状态决定，热量和功是内能变化的量度，C对，B错。对一个绝热过程ΔU＝W＝100 J。对一个单纯传热过程ΔU＝Q＝100 J，D对。
9．铅弹以速度v＝200 m/s射入木块后停在木块中，木块没有移动。增加的内能的80%使铅弹的温度升高，铅弹温度升高多少？[c铅＝0．13×103 J/(kg· ℃)]
答案 123 ℃
解析 铅弹在射入木块的过程中，铅弹克服阻力做功，机械能减少，铅弹停止时，机械能已完全转化为内能，
铅弹在射入木块过程中：W＝ΔU＝mv2①
对铅弹：80%ΔU＝c铅mΔt②
由①②两式得：Δt＝＝ ℃≈123 ℃
所以铅弹温度升高123 ℃。
知识点三·热传递过程中热量的计算
10．若对物体做1200 J的功，可使物体温度升高3 ℃，改用热传递的方式，使物体温度同样升高3 ℃，那么物体应吸收________J的热量，如果对该物体做3000 J的功，物体的温度升高5 ℃，表明该过程中，物体还________(填“吸收”或“放出”)热量________J。
答案 1200 放出 1000
解析 做功和热传递在改变物体内能上是等效的，因此对物体用做功的方式使温度升高3 ℃，如用吸热方式，也使温度升高3 ℃应吸收1200 J的热量。
如对物体做功3000 J，温度升高5 ℃，设物体温度升高5 ℃，需要的功或热量为ΔE。
1200 J＝cm×3
ΔE＝5cm
所以ΔE＝2000 J
因此物体应放出1000 J的热量。
11．一台切削车床，主轴转速为n转/分。要求切削工件直径为D米，车刀的切削力为F牛，为了维持车刀的温度不变，冷却液体每分钟要从切削部分带走的热量，则冷却液体每分钟带走的热量是多少焦？
答案
解析 工件每转一周产生的热量为FDπ，每分钟产生的热量为FDπn，冷却液体每分钟带走的热量为FDnπ。
12．到达地球表面的太阳辐射功率在与阳光垂直的表面上每平方米约为P＝ 1400 W，如果用面积S＝2 m2的反射镜把阳光聚集到盛有m＝1 kg水的容器上，水的初温为20 ℃，需经过多长时间才能使水温达到100 ℃？(假设太阳能的80%被水吸收)
答案 150 s
解析 先求出水吸收太阳能的功率，水吸收的太阳能转化为水的内能，使水温升高，最后即可求出经过多长时间使水温升高到100 ℃。
2 m2反射镜吸收的太阳能的功率为
P＝1400×2 W＝2800 W
水吸收太阳能的功率为P′＝ηP＝80%×2800 W＝2240 W
水吸收的太阳能转化为水的内能，温度升高
P′t＝c水mΔt
2240×t＝4．2×103 J/(kg·℃)×1×(100 ℃－20 ℃)
解得t＝150 s。
[提升训练]
一、选择题
1．下列关于做功和热传递的说法中正确的是( )
A．做功和热传递在改变物体内能上是等效的
B．只要外界对物体做功，物体的内能就一定改变
C．热传递的条件是物体间存在内能差
D．做功和热传递改变物体内能的实质是一样的
答案 A
解析 做功和热传递在改变物体内能上是等效的，但它们本质不同，做功是其他形式的能和内能之间的转化，而热传递是物体(部分)间内能的转移，故A正确，D错误；外界对一个物体做多少功，物体的能量就改变多少，但内能却不一定改变，故B错误；热传递的条件是存在温度差，而不是存在内能差，故C错误。
2．(多选)如图所示，绝热的容器内密闭一定质量的理想气体(不考虑分子间的作用力)，用电阻丝缓慢对其加热时，绝热活塞无摩擦地上升，下列说法正确的是( )
A．单位时间内气体分子对活塞碰撞的次数减少
B．电流对气体做功，气体对外做功，气体内能可能减少
C．电流对气体做功，气体又对外做功，其内能可能不变
D．电流对气体做功一定大于气体对外做功
答案 AD
解析 由题意知，气体压强不变，活塞上升，体积增大，由理想气体状态方程知，气体温度升高，内能一定增加，电流对气体做功一定大于气体对外做功，B、C均错误，D正确。由气体压强的微观解释知温度升高，气体分子对活塞的冲力增大，而压强不变，单位时间内对活塞的冲力不变，因此单位时间内气体分子对活塞的碰撞次数减少，A正确。
3．(多选)一个铜块和铁块，质量相等，铜块的温度T1比铁块的温度T2高，当它们接触在一起时，如果不和外界交换热量，则( )
A．从两者开始接触到热平衡的整个过程中，铜块放出的热量等于铁块吸收的热量
B．在两者达到热平衡以前的任意一段时间内，铜块放出的热量不等于铁块吸收的热量
C．达到热平衡时，铜块的温度T＝
D．达到热平衡时，两者的温度相等
答案 AD
解析 在孤立系统中，两物体发生热交换时，一个物体放出的热量等于另一个物体吸收的热量，当达到热平衡时两物体必具有相同的温度，但一般情况下，一个物体升高的温度并不等于另一个物体降低的温度，故选A、D。
4．一定量的气体吸收热量，体积膨胀并对外做功，则此过程的末态与初态相比( )
A．气体内能一定增加
B．气体内能一定减小
C．气体内能一定不变
D．气体内能是增是减不能确定
答案 D
解析 气体的内能是由热传递和做功共同决定的，现在吸收热量和对外做功同时进行，不知道具体的数值关系，因此无法判断。
5．质量相同的铝块和铜块，它们的初始温度相同，吸收相同的热量后接触，已知铝的比热容大，则发生热传递情况是( )
A．热量由铜块传给铝块
B．热量由铝块传给铜块
C．两者之间不发生热传递
D．无法判断热传递的方向
答案 A
解析 Q＝cmΔt，由于c铝>c铜，故铝块温度升高得少，即吸热后铝的温度低于铜的温度，因此两者接触，热量应从铜传给铝。
6．(多选)当物体的温度升高，而体积的变化可忽略不计时，下面说法正确的是( )
A．物体一定是由于热传递从外界吸收了热量
B．物体所含的热量增多了
C．物体分子的平均动能增大了
D．物体的内能增多了
答案 CD
解析 物体体积的变化可忽略不计，说明不考虑分子势能的变化，当物体温度升高时，分子的平均动能增大，内能增多。物体内能增加有两种途径：吸收热量和外力做功，而电流做功时可能温度升高，体积不变，所以A错误，C、D正确；热量是过程量，不是状态量，不能说物体含多少热量，B错误。
7．(多选)如图所示，绝热汽缸中间用固定栓将可无摩擦移动的导热隔板固定，隔板质量不计，左右两室分别充有一定量的氢气和氧气(视为理想气体)。初始时，两室气体的温度相等，氢气的压强大于氧气的压强，松开固定栓直至系统重新达到平衡，下列说法中正确的是( )
A．初始时氢分子的平均动能大于氧分子的平均动能
B．系统重新达到平衡时，氢气的内能比初始时的小
C．松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中，有热量从氧气传递到氢气
D．松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中，氧气的内能先增大后减小
答案 CD
解析 温度是分子平均动能的标志，温度相同，分子的平均动能相同，与分子质量无关。初始时，两部分气体温度相同，故分子的平均动能相同，故A错误。松开固定栓至系统达到平衡的过程中，先是氢气对氧气做功，氢气内能减少、温度降低，氧气内能增加、温度升高，由于存在温度差，故会发生热传递，最后两者温度相同，故氧气内能又减小，等于初始值，所以两种气体的内能与初始时相同，故B错误，C、D正确。
二、非选择题
8．(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________方式改变物体的内能，把________转变成内能。
(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。这是因为烧瓶里的气体吸收了水的________，温度________，体积________。
答案 (1)做功 机械能 (2)热量 升高 增大
解析 (1)“钻木取火”是通过做功的方式改变物体的内能的，即机械能转变成内能。
(2)由于烧瓶和水存在温度差，所以烧瓶里气体吸收水的热量，温度升高，同时体积变大。
9．太阳向地球表面每平方米辐射光能的功率是1．4 kW，今要用凹面镜制成的太阳灶烧水，并要使初温为20 ℃、质量为5 kg的水在1200 s内沸腾，则太阳灶中凹面镜受光照面积的直径至少应该是多少？(设太阳灶的总效率为50%)
答案 1．6 m
解析 设凹面镜的直径为d，在t＝1200 s内太阳辐射到凹面镜的能量：
E＝Pt·S＝×3．14d2×1400×1200＝1．3188×106d2。
根据能量守恒可知：50%E＝c水mΔt，
1．3188×106d2×50%＝4．2×103×5×(100－20)，解得d≈1．6 m。
10．下面是晓阳在题为《能源利用和节约能源》的研究性学习中收集到的有关太阳能的资料：
太阳能是人类最基本的能源，它无污染、无费用，这种能源的使用期和太阳本身寿命一样长，当太阳光照射地面时，1 m2地面上在1 s内平均得到的太阳辐射能约为1．0×103 J。太阳能热水器就是直接利用太阳能的装置，目前已经逐渐地出现在我们的生活中。
晓阳在网上下载了某型号太阳能热水器的宣传广告：
(1)晓阳家每天大约需要100 kg热水，用这种热水器将这些水从25 ℃加热到45 ℃需要多长时间？
(2)与效率为80%的电热水器相比，晓阳家每天节约多少电能？
答案 (1)3．9 h (2)2．9 kW·h
解析 (1)设T为光照时间，k＝1．0×103 J/(s·m2)，Q吸＝cm(t－t0)＝4．2×103×100×20 J＝8．4×106 J，
太阳能热水器传给水的热量Q放＝kSTη，
因为Q吸＝Q放，所以
T＝＝ s＝1．4×104 s≈3．9 h。
(2)由Q电＝Wη1得
W＝＝ J＝1．05×107 J≈2．9 kW·h。
11．某同学为测量地表植物吸收太阳能的本领，做了如下实验，用一面积为0．1 m2的面盆盛6 kg的水，经太阳光垂直照射5 min，温度升高5 ℃，若地表植物接收太阳光的能力与水相等，试计算：
(1)每平方米绿色植物每秒接收的太阳能为多少？
(2)若绿色植物在光合作用中吸收1 kJ的太阳能可放出0．05 L的氧气，则每公顷绿地每秒可放出多少L的氧气？(1公顷＝ 104 m2)
答案 (1)4．2×103 J (2)2100 L
解析 (1)0．1 m2、5 min吸收太阳能为E＝cmΔt＝4．2×103×6×5 J＝1．26×105 J，
所以每平方米每秒吸收太阳能E′＝4．2×103 J。
(2)每公顷每秒吸收太阳能E＝4．2×103×104 J＝4．2×107 J。
故放出氧气：×0．05 L＝2100 L。