2020-2021物理3-3課時10.1-10.2 功和內(nèi)能 熱和內(nèi)能

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精2020-2021學(xué)年人教版物理選修3-3課時分層作業(yè)：10.1-10.2功和內(nèi)能熱和內(nèi)能課時分層作業(yè)(十三）(時間：40分鐘分值：100分)一、選擇題(本題共6小題，每題6分)1．（多選）下列說法正確的是（）A．外界對氣體做功，氣體的內(nèi)能一定增大B．氣體從外界吸收熱量,氣體的內(nèi)能一定增大C．氣體溫度越高，氣體分子無規(guī)則運動的平均動能越大D．做功和熱傳遞對改變物體的內(nèi)能是等效的E．溫度是氣體分子無規(guī)則運動平均動能的標志CDE［物體內(nèi)能的變化與做功和熱傳遞兩個因素有關(guān)．外界對氣體做功，同時物體有可能向外界放出熱量，內(nèi)能有可能不變甚至減小,故A錯；同理，氣體從外界吸收熱量，同時也有可能對外界做功，氣體的內(nèi)能不一定增大，故B錯；而溫度是物體分子熱運動平均動能的標志，氣體的溫度越高，氣體分子無規(guī)則運動的平均動能越大，故C、D、E對．］2．（多選）下列所述現(xiàn)象中屬于利用熱傳導(dǎo)的方式來傳熱的是（)A．冬天，用手去拿室外的鐵塊，手感到冷B．夏天，開空調(diào)后一段時間整個房間內(nèi)溫度降低C．在地面上曬小麥D．冬天，用暖水袋暖手E．用金屬柄的鐵勺子舀沸騰的熱水時燙手ADE［冬天，室外的鐵塊溫度低，手溫度高，用手拿鐵塊時，手上的熱量直接通過熱傳導(dǎo)的方式傳到鐵塊上．用暖水袋暖手，道理同上．開空調(diào)后整個房間內(nèi)溫度降低，是空氣通過對流的方式使熱空氣降溫．曬小麥是依靠太陽熱輻射來吸收熱量的，所以A、D、E正確．］3．關(guān)于溫度、熱量、內(nèi)能，以下說法正確的是（）A．一個鐵塊的溫度升高，其內(nèi)能增大B．物體吸收熱量，其溫度一定升高C．溫度高的物體比溫度低的物體含有的熱量多D．溫度總是從物體熱的部分傳遞至冷的部分A[選項B中,物體吸收熱量，溫度不一定就升高，例如晶體熔化、液體沸騰這些過程;選項C中熱量是在熱傳遞過程中傳遞能量的多少，是過程量，因此不能說物體含有熱量;選項D中，在熱傳遞的過程中，傳遞的是能量，不是溫度，溫度變化是能量變化的表象．］4．(多選）在外界不做功的情況下,物體的內(nèi)能增加了50J，下列說法中正確的是（）A．一定是物體放出了50J的熱量B．一定是物體吸收了50J的熱量C．一定是物體分子動能增加了50JD．物體的分子平均動能可能不變E．物體的分子勢能可能增加了50JBDE［在外界不做功的情況下，系統(tǒng)內(nèi)能的改變等于傳遞的熱量，內(nèi)能增加,一定是吸收了相等能量的熱量，故A錯，B對；物體內(nèi)能包括所有分子的動能和勢能，內(nèi)能由分子數(shù)、分子平均動能、分子勢能共同決定,所以內(nèi)能增加了50J并不一定是分子動能增加了50J．物體的分子平均動能有可能不變，這時吸收的50J熱量全部用來增加分子勢能．］5．（多選)在一個絕熱汽缸里，若因氣體膨脹，活塞把重物逐漸舉高，則在這個過程中，汽缸中的氣體(可視為理想氣體）(）A．溫度升高 B．溫度降低C．內(nèi)能增加 D．內(nèi)能減少BD［汽缸絕熱,封閉氣體膨脹對活塞做功，氣體的內(nèi)能減少．理想氣體的內(nèi)能只與氣體的溫度有關(guān)，可知氣體內(nèi)能減少，溫度降低，故B、D兩項正確．]6．(多選)A、B兩物體之間接觸，但沒有發(fā)生熱傳遞，則(）A．兩物體所含有的熱量相等B．兩物體的內(nèi)能相等C．兩物體的溫度相同D．兩物體的內(nèi)能不一定相等CD［處于熱平衡的兩物體溫度相等，不發(fā)生熱傳遞．物體的內(nèi)能取決于物體的物質(zhì)的量、溫度和體積,溫度相等，內(nèi)能不一定相等,所以選項C、D正確．]二、非選擇題（14分)7．(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?！般@木取火”是通過________方式改變物體的內(nèi)能，把________轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．（2)某同學(xué)做了一個小實驗：先把空的燒瓶放到冰箱冷凍，1小時后取出燒瓶，并迅速把一個氣球緊密地套在瓶頸上，然后將燒瓶放進盛滿熱水的燒杯里，氣球逐漸膨脹起來，如圖，這是因為燒瓶里的氣體吸收了水的________，溫度__________,體積________．［解析］（1）鉆木取火是通過做功方式把機械能轉(zhuǎn)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．［答案](1)做功機械能（2)熱量升高增大一、選擇題(本題4個小題，每小題6分）1．（多選）器壁透熱的汽缸放在恒溫環(huán)境中,如圖所示．汽缸內(nèi)封閉著一定量的氣體，氣體分子間相互作用的分子力可以忽略不計．當(dāng)緩慢推動活塞（忽略摩擦)Q向左運動的過程中，有下列說法：①活塞對氣體做功,氣體的平均動能增加；②活塞對氣體做功，氣體的平均動能不變;③氣體的單位體積內(nèi)的分子數(shù)增大，壓強增大；④氣體的單位體積內(nèi)的分子數(shù)增大，壓強不變；⑤活塞對氣體做功,氣體的內(nèi)能不變．其中不正確的是(）A．①③ B．①④C．②③ D．②④E．③⑤ABD［解決本題的關(guān)鍵是理解緩慢推動活塞Q的物理含義．推動活塞Q使活塞對氣體做功，本來氣體的溫度應(yīng)升高，但是由于緩慢推動活塞，所以使氣體增加的內(nèi)能又以熱量的形式釋放到周圍環(huán)境中，由于環(huán)境溫度恒定，所以汽缸內(nèi)氣體的溫度不變,氣體的平均動能不變，忽略分子力時，氣體的內(nèi)能不變，①錯誤，②⑤正確．由于氣體被壓縮，氣體單位體積內(nèi)的分子數(shù)增大，所以單位面積上汽缸受到氣體分子的碰撞次數(shù)增多，因此，氣體的壓強增大,③正確,④錯誤．］2．(多選)如圖所示，柱形容器內(nèi)封有一定質(zhì)量的空氣，質(zhì)量為m的光滑活塞與容器都用良好的隔熱材料制成．另有質(zhì)量為M的物體從活塞上方的A點自由下落到活塞上，并隨活塞一起到達最低點B而靜止．在這一過程中，下述空氣內(nèi)能的改變量ΔU、外界對氣體所做的功W與物體及活塞的重力勢能的變化關(guān)系中不正確的是（）A．Mgh＋mgΔh＝ΔU＋WB．ΔU＝W，W＝Mgh＋mgΔhC．ΔU＝W，W〈Mgh＋mgΔhD．ΔU≠W，W＝Mgh＋mgΔhE．Mgh＋mgΔh>ΔUABD［物體與活塞碰撞時有機械能損失，因此物體和活塞重力勢能的減少量大于氣體內(nèi)能的增加量;根據(jù)功與內(nèi)能增加量的關(guān)系可知，外界對氣體所做的功W與空氣內(nèi)能的變化量相等，因此ΔU＝W，W〈Mgh＋mgΔh，C、E正確，A、B、D錯誤．特別注意物體與活塞碰撞時有機械能損失．]3．(多選）如圖所示,A、B兩裝置均由一支一端封閉、一端開口且?guī)в胁Ａ莸墓軤钊萜骱退y槽組成，除玻璃泡在管上的位置不同外,其他條件都相同．將兩管抽成真空后，開口向下豎直插入水銀槽中（插入過程沒有空氣進入管內(nèi)）,水銀柱上升至圖示位置停止．假設(shè)這一過程水銀與外界沒有熱交換，則下列說法不正確的是（)A．A中水銀的內(nèi)能增量大于B中水銀的內(nèi)能增量B．A管內(nèi)水銀的重力勢能大于B管的C．B中水銀的內(nèi)能增量大于A中水銀的內(nèi)能增量D．A和B中水銀體積保持不變,故內(nèi)能增量相同E．A和B中水銀溫度始終相同，故內(nèi)能增量相同ADE[大氣壓對水銀槽內(nèi)的水銀做相同的功，因為玻璃管內(nèi)吸進的水銀一樣多,所以水銀槽內(nèi)的液面下降相同的高度，A管重心高于B管，A管內(nèi)水銀重力勢能大于B管的，故A管內(nèi)水銀的內(nèi)能增量小于B管的，B、C正確．］4．（多選)如圖所示,活塞將汽缸分成甲、乙兩氣室,汽缸、活塞(連同拉桿)是絕熱的，且不漏氣．用E甲、E乙分別表示甲、乙兩氣室中氣體的內(nèi)能，則在將拉桿緩慢向外拉的過程中的下列說法不正確的是（)A．E甲不變，E乙減小 B．E甲不變，E乙增大C．E甲增大,E乙不變 D．E甲增大,E乙減小E．甲中內(nèi)能的增加量大于乙中內(nèi)能的減少量ABC[本題解題的關(guān)鍵是明確甲、乙兩氣室氣體都經(jīng)歷絕熱過程，內(nèi)能的改變?nèi)Q于做功的情況．對于甲室內(nèi)的氣體,在拉桿緩慢向外拉的過程中，活塞左移,壓縮氣體，外界對甲室氣體做功，其內(nèi)能應(yīng)增大；對乙室內(nèi)的氣體，活塞左移,氣體膨脹,氣體對外界做功,內(nèi)能應(yīng)減??；外力做的正功應(yīng)等于甲、乙內(nèi)能變化量的代數(shù)和，故E正確．］二、非選擇題（本題共2小題,共26分）5．（12分)如圖所示，絕熱隔板S把絕熱的汽缸分隔成體積相等的兩部分,S與汽缸壁的接觸是光滑的．兩部分中分別盛有相同質(zhì)量、相同溫度的同種氣體a和b.氣體分子之間相互作用可忽略不計．現(xiàn)通過電熱絲對氣體a緩慢加熱一段時間后,a、b各自達到新的平衡狀態(tài)．試分析a、b兩部分氣體與初狀態(tài)相比，體積、壓強、溫度、內(nèi)能各如何變化?[解析］汽缸和隔板絕熱，電熱絲對氣體a加熱，a溫度升高，壓強增大，體積增大，內(nèi)能增大;a對b做功，b的體積減小，溫度升高，壓強增大，內(nèi)能增大．[答案］見解析6．(14分）某同學(xué)想要估測每秒鐘太陽輻射到地球表面上的能量，他用一個橫截面積S＝3.2dm2的保溫圓筒，筒內(nèi)裝有質(zhì)量為m＝0。4kg的水，讓太陽光垂直照射t＝3min,水升高的溫度Δt＝2.2℃，已知水的比熱容c＝4.2×103J/（kg·℃），地球半徑為R＝6400km，試求出太陽向地球表面輻射能量的功率．[解析］水吸收的能量：Q＝cmΔt＝4.2×103×0.4×2.2J＝3696J太陽光在1s內(nèi)垂直照射到S0＝1m2面積上的功率:P＝eq\f(Q，St）＝eq\f（3696,3