2020-2021学年高中物理 第十章 热力学定律 1 功和内能课后作业（含解析）新人教版选修3-3.doc

功和内能一、单项选择题(每小题7分，共49分)1.如图是压力保温瓶的结构简图，活塞a与液面之间密闭了一定质量的气体假设封闭气体为理想气体且与外界没有热交换，则向下压a的过程中，瓶内气体(A)A内能增大 B体积增大C压强不变 D温度不变解析：向下压a的过程中，外界对气体做功，瓶内气体内能增大，选项A正确向下压a的过程中，瓶内气体体积减小，压强增大，温度升高，选项B、C、D错误2夏天，有一打满气的自行车轮胎，若将手放于气门嘴口，突然将气门打开，则手的感受(B)A变热 B变凉C与原来温度一样 D不确定解析：气体膨胀对外做功，内能减小，温度降低3早些年农村的小孩子常用旧圆珠笔芯做一种玩具，铁丝的一端缠绕棉花，用水打湿后从一端塞入笔芯内，将笔芯的另一端用力在马铃薯上触一下拔出来，然后用力推铁丝，马铃薯小块高速飞出，能打出十几米远下列说法正确的是(C)A在推铁丝而马铃薯小块未飞出的过程中，笔芯内密封的气体的温度降低B在推铁丝而马铃薯小块未飞出的过程中，气体对外做功C马铃薯小块高速飞出的动能来自于气体内能D马铃薯小块高速飞出时外界对笔芯内气体做功解析：在快速推铁丝而马铃薯小块未飞出的过程中，笔芯内密封的气体经历绝热压缩的过程，外界对气体做功，内能增加，故笔芯内密封的气体的温度升高，故A错误；在推铁丝而马铃薯小块未飞出的过程中，气体被压缩，是外界对气体做功，故B错误；封闭气体经历绝热膨胀过程，推出马铃薯，故马铃薯小块高速飞出的动能来自于气体内能，这里的气体类似弹簧，故C正确，D错误4在给自行车轮胎打气时，会发现轮胎内空气温度升高，这是因为(D)A轮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轮胎内气体温度D打气时，外界不断地对轮胎内气体做功解析：给自行车轮胎打气，人对轮胎内气体做功，气体内能增加，所以温度升高5绝热过程中，外界压缩气体做功20 J，下列说法中正确的是(A)A气体内能一定增加20 JB气体内能增加必定小于20 JC气体内能增加可能小于20 JD气体内能可能不变解析：绝热过程中，做功的过程是能量转化的过程，做了多少功，就有多少内能发生变化6如图所示为某种椅子与其升降部分的结构示意图，M、N两筒间密闭了一定质量的气体，M可沿N的内壁上下滑动，设筒内气体不与外界发生热交换，在M向下滑动的过程中(A)A外界对气体做功，气体内能增大B外界对气体做功，气体内能减小C气体对外界做功，气体内能增大D气体对外界做功，气体内能减小解析：因为M、N内被封气体体积减小，所以外界对气体做功，又因气体与外界没有热交换即绝热过程，所以UW，且U>0，气体内能增加，A正确7如图所示，瓶内装有少量的水，瓶口已塞紧，水上方空气中有水蒸气，用打气筒向瓶内打气，当塞子从瓶口跳出时，瓶内出现“白雾”，这一现象产生的原因可以用下面三句话解释：甲：水蒸气凝结成小水珠；乙：瓶内气体推动瓶塞做功，内能减小；丙：温度降低三句话正确的顺序是(B)A甲乙丙 B乙丙甲C丙甲乙 D乙甲丙解析：根据题意，因果顺序的进程为：空气推动瓶塞做功空气内能减小瓶内空气温度降低瓶内水蒸气液化成小水珠，即“白雾”二、多项选择题(每小题9分，共27分)8在下述各种现象中，不是由做功引起系统温度变化的是(AC)A在阳光照射下，水的温度升高B用铁锤不断锤打铅块，铅块温度会升高C在炉火上烧水，水的温度升高D电视机工作一段时间，其内部元件温度升高解析：阳光照射下水温升高是热辐射使水的温度升高，在炉火上烧水是热传导和对流使水的温度升高，用铁锤锤打铅块的过程，是做功的过程，铅块温度升高，是由于外界做功引起的，电视机工作时，电流通过各元件，电流做功使其温度升高，可见A、C不是由做功引起温度变化的，故选A、C.9有关物体的内能，以下说法中正确的是(AD)A1 g温度为0 水的内能比1 g温度为0 冰的内能大B电流通过电阻后电阻发热，它的内能增加是通过热传递方式实现的C气体膨胀，它的内能一定减小D橡皮筋被拉伸时，分子间势能增加解析：0 的水和0 的冰分子平均动能相同，但内能并不相同，水结成冰时要放出热量(忽略此过程的膨胀力)，说明相同质量的水的内能大(水的分子势能比冰的分子势能大)，选项A正确电流通过电阻发热，是由于电流做功将电能转化为内能的过程，而不是热传递过程，故B选项错误气体膨胀对外做功，但有可能吸收更多的热量，C选项错误橡皮筋被拉伸时，会产生弹力，此弹力是分子引力的宏观表现，分子势能随分子间距离的增大而增大，故选项D正确10甲、乙两物体从距地面相同的高度处自由落下，假定落地后损失的机械能全部转化为物体的内能而使物体的温度升高，则甲、乙两物体温度升高的情况是(BD)A若甲、乙为同种物质，则质量较小的物体温度变化大B若甲、乙为同种物质，则它们温度升高相同C若甲、乙为不同种物质，则质量与比热容乘积小的物体温度变化大D若甲、乙为不同种物质，则比热容小的物体温度变化大解析：同种物质组成的物体比热容相同物体从H高处自由落下，则mgHcmt，即gHct，可见温度变化与质量无关，只与物体的种类有关三、非选择题(共24分)11(12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”是通过做功方式改变物体的内能，把机械能转化为内能(2)某同学做了一个小实验：先把空的烧瓶放到冰箱冷冻，一小时后取出烧瓶，并迅速把一个气球紧密的套在瓶颈上，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热量，温度升高，体积增大解析：(1)钻木取火是通过做功方式把机械能转化为内能的(2)将烧瓶放进热水中，烧瓶内的气体吸热膨胀12(12分)斜面高0.6 m，倾角为37°，质量是1.0 kg的物体由顶端从静止滑至底端，已知动摩擦因数为0.25，g取10 m/s2.求：(1)物体到达底端时的速度；(2)滑行过程中有多少机械能转化为内能？答案：(1)2 m/s(2)2 J解析：(1)对物体由顶端从静止滑到底端的过程中，由动能定理得：WGWfmv2，故有：mghmgcos·Lmv2.代入数据求得：v2 m/s.(2)摩擦力做的功等于机械能的减少，减少的机械能全部转化为内能EWfmgcos·L0.25×1×10×0.8×1 J2 J.