高中物理人教版选修3-3课后练习题 10.1-2功和内能　热和内能 Word版含解析

功和内能　热和内能
基础达标练
1．以下所述现象中属于通过传热改变物体内能的是(　　)
A．将一段铁丝反复弯折，弯折处会发热
B．放在空气中的一杯热水会冷却
C．在转动的砂轮上磨车刀，车刀发热
D．电流通过电阻丝
2．一定质量的气体经历一缓慢的绝热膨胀过程．设气体分子间的势能可忽略，则在此过程中(　　)
A．外界对气体做功，气体分子的平均动能增加
B．外界对气体做功，气体分子的平均动能减少
C．气体对外界做功，气体分子的平均动能增加
D．气体对外界做功，气体分子的平均动能减少
3．下列对于热量、功和内能三者的说法正确的是(　　)
A．热量、功、内能三者的物理意义等同
B．热量、功都可以作为物体内能的量度
C．热量、功、内能的单位不相同
D．热量和功是由过程决定的，而内能是由物体状态决定的
4．关于热传递，下列说法正确的是(　　)
A．热传递的实质是温度的传递
B．物体间存在温度差，才能发生热传递
C．热传递可以在任何情况下进行
D．物体内能发生改变，一定是吸收或放出了热量
5.
如图所示实验装置，把浸有乙醚的一小块棉花放在厚玻璃筒内底部，当很快向下压活塞时，由于被压缩气体骤然变热，温度升高达到乙醚的燃点，使浸有乙醚的棉花燃烧起来，此实验的目的是要说明(　　)
A．对物体做功可以增加物体的热量
B．对物体做功可以改变物体的内能
C．对物体做功一定会升高物体的温度
D．做功一定会增加物体的内能
6．如图所示，厚壁容器的一端通过胶塞插进一支灵敏温度计和一根气针，另一端有个用卡子卡住的可移动胶塞．用打气筒慢慢向容器内打气，使容器内的压强增大到一定程度，这时读出温度计示数．打开卡子，胶塞冲出容器口后(　　)
A．温度计示数变大，实验表明气体对外界做功，内能减少
B．温度计示数变大，实验表明外界对气体做功，内能增加
C．温度计示数变小，实验表明气体对外界做功，内能减少
D．温度计示数变小，实验表明外界对气体做功，内能增加
能力提升练
7．(多选)在外界不做功的情况下，物体的内能增加了50 J，下列说法中正确的是(　　)
A．一定是物体放出了50 J的热量
B．一定是物体吸收了50 J的热量
C．一定是物体分子总动能增加了50 J
D．物体的分子平均动能可能不变
8．气体温度计结构如图所示．玻璃测温泡A内充有理想气体，通过细玻璃管B和水银压强计相连．开始时A处于冰水混合物中，左管C中水银面在O点处，右管D中水银面高出O点h1＝14 cm.后将A放入待测恒温槽中，上下移动D，使C中水银面仍在O点处，测得D中水银面高出O点h2＝44 cm.(已知外界大气压为1个标准大气压，1标准大气压相当于76 cmHg)
(1)求恒温槽的温度．
(2)此过程A内气体内能________(选填“增大”或“减小”)，气体不对外做功，气体将________(选填“吸热”或“放热”)．
分层训练(十二)　功和内能　热和内能
1．解析：不论物体是发热还是冷却，物体的温度都发生了变化，都是内能的改变．弯折铁丝是对铁丝做功，在转动的砂轮上磨车刀是摩擦力对车刀做功，电流通过电阻丝是电流做功，所以以上例子都是通过做功来改变物体的内能．热水放在空气中，通过热辐射以及热对流等方式向外传递了热量，使自身的内能减少，温度降低，它是通过传热方式改变物体内能的，所以选项B正确．
答案：B
2．解析：绝热过程是指气体膨胀过程未发生热传递，膨胀过程气体体积增大，外界对气体做的功W＜0，由ΔU＝U2－U 1＝W可知，气体内能减小．由于气体分子间的势能忽略，故气体分子的平均动能减小，故D正确．
答案：D
3．解析：物体的内能是指物体内所有分子做热运动的分子动能和分子势能的总和，而要改变物体的内能可以通过做功和传热两种途径．热量是表示在传热过程中物体内能变化的多少，而功是用做功的方式来量度改变物体内能多少的，热量、功、内能三者的物理意义不同．热量、功都可以作为物体内能变化的量度，选项A、B错误；三者的单位都是焦耳，选项C错误；热量和功是过程量，内能是状态量，选项D正确．
答案：D
4．解析：热传递的实质是物体间能量的转移，故A错误．热传递的条件是物体间存在着温度差，高温物体放出热量，低温物体吸收热量，若两物体温度相同，它们之间便不会发生热传递，故B正确，C错误．物体吸收或放出热量，内能会发生变化，但内能变化不一定是热传递引起的，也可能是做功引起的，故D错误．
答案：B
5．解析：热量是一过程量，内能是一状态量，A错；做功可能只增大系统分子势能，使其内能增大，但分子动能不变，其温度不变，比如：两块0 ℃的冰相互摩擦时，冰熔化为0 ℃的水，C错；若物体对外做功，其内能可能会减少，D错．
答案：B
6．解析：胶塞冲出容器口后，气体膨胀，对外做功．由于没来得及热交换，由W＝ΔU可知内能减小．内能等于分子动能和势能之和，由于体积增大，分子引力(分子间距较大表现为引力)做负功，势能增大，由此可知平均动能减小，所以温度降低，故C正确．
答案：C
7．解析：在外界不做功的情况下，系统内能的改变等于传递的热量，内能增加，一定是吸收了热量，故A错误、B正确．物体内能包括所有分子的动能和势能，内能由分子数、分子平均动能、分子势能共同决定，所以内能增加了50 J并不一定是分子动能增加了50 J．物体的分子平均动能有可能不变，这时吸收的50 J热量全部用来增加分子势能(如晶体熔化过程)，故C错误、D正确．
答案：BD
8．解析：(1)设恒温槽的温度为T2，由题意知T1＝273 K，因为B是细玻璃管，B内气体变化对A内气体影响很小，所以A内气体发生等容变化．
由查理定律得＝①
又p1＝p0＋ph1②
p2＝p0＋ph2③
联立①②③式解得T2＝364 K.
(2)理想气体的内能只由温度决定，A内气体的温度升高，所以内能增大；气体不对外做功，由热量和内能的变化关系ΔU＝Q知，气体将吸热．
答案：(1)364 K　(2)增大　吸热