《导学案》2021版高中物理(人教版选修3-3)教师用书：10.2-热和内能-练习-Word版含答案.docx

1.下列转变物体内能的方法中属于做功方式的是()。A.搓搓手会感到手温存些B.汽油机汽缸内被压缩的气体C.车刀切下的酷热的铁屑D.物体在阳光下被晒热【解析】搓手、内燃机做功冲程、车刀切削都是通过做功转变物体的内能,使物体的温度上升;物体在阳光下被晒热,是热传递现象,故选A、B、C。【答案】ABC2.图示为某种椅子与其升降部分的结构示意图,M、N两筒间密闭了确定质量的气体,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.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】在M向下滑动的过程中,气体的体积变小,外界对气体做功,气体的内能增大。 【答案】A3.下列所述现象中是利用热传导的方式来传热的是()。A.冬天,用手去拿室外的铁块,手感到冷B.夏天,开空调后一段时间整个房间内温度降低C.在地面上晒小麦D.冬天,用暖水袋暖手【解析】冬天,室外的铁块温度低,手的温度高,用手拿铁块时,手上的热量直接通过热传导的方式传到铁块上;用暖水袋暖手,道理一样;开空调后房间温度降低,是空气通过对流的方式使热空气降温;晒小麦是依靠太阳辐射来传热的。所以选项A、D正确,B、C错误。【答案】AD4.下列说法中正确的是()。A.物体吸热后温度确定上升B.物体温度上升确定是由于吸取了热量C.0 的冰溶化为0 的水的过程中内能不变D.100 的水变为100 的水汽的过程中内能增大【解析】物体吸热后温度不愿定上升,例如,冰溶化为水或水沸腾时都需要吸热,而温度不变,这时吸热后物体内能的增加表现为分子势能的增加,所以A项不正确。做功也可以使物体温度上升,例如,用力多次来回弯曲铁丝,铁丝弯曲点的温度会明显上升,这是做功增加了物体的内能,使温度上升,所以B项不正确。冰化为水时要吸热,内能中的分子动能之和不变,但分子势能增加,因此内能增加,所以C项不正确。水沸腾时要吸热,内能中的分子动能之和不变,但分子势能增加,所以内能增大,D项正确。【答案】D5.一木块沿斜面对下滑,下列说法正确的是()。A.不管斜面是否光滑,下滑过程中重力对木块做了功,它的内能将增大B.若斜面光滑且不计空气阻力,木块滑到斜面底部时,速度增大,内能也将增大C.若斜面粗糙,木块在重力作用下虽然速度增大,但它的内能并不转变D.若斜面粗糙,木块的机械能减小,而它的内能将增大【解析】依据功能关系知,斜面光滑时,重力做功,物体的动能与重力势能相互转化,机械能守恒;当克服摩擦力做功时,物体的部分机械能转化为内能,所以选项D正确。【答案】D6.下列关于物体内能变化的说法中,正确的是()。A.确定质量的晶体在熔化过程中,内能保持不变B.确定质量的气体在膨胀过程中,内能确定增加C.确定质量的气体在绝热膨胀过程中,内能确定不增加D.确定质量的气体在体积保持不变的过程中,内能确定不变【解析】气体在绝热膨胀过程中与外界无热交换,且对外做功,故内能确定不增加,选项C正确。【答案】C7.下列关于系统的内能的说法中,正确的是()。A.系统的内能是由系统的状态打算的B.分子动理论中引入的系统内能和热力学中引入的系统内能是全都的C.只在绝热过程中做功才可以转变系统的内能D.气体在大气中绝热膨胀时做了功,但气体的内能不变【解析】系统的内能取决于温度和体积,即取决于系统的状态,故A正确。分子动理论中引入的系统内能和热力学中引入的系统内能分别从微观和宏观角度描述内能,意义是全都的,B正确。在其他条件下,做功也会转变物体的内能,如摩擦物体;气体在大气中绝热膨胀对外做功,气体的内能减小,所以C、D错误。【答案】AB8.金属筒内装有与外界温度相同的压缩空气,打开筒的开关,筒内高压空气快速向外溢出。待筒内外压强相等时,马上关闭开关,在外界保持恒温的条件下,经过一段较长的时间后,再次打开开关,这时毁灭的现象是()。A.筒内空气流向筒外B.筒外空气流向筒内C.筒内外有空气交换,处于动态平衡,筒内空气质量不变D.筒内外无空气交换【解析】高压空气快速向外溢出时,可认为绝热。气体对外做功,内能减小,温度降低,最终压强等于大气压。关闭开关后,气体从外界吸热,温度上升。依据查理定律知,气体压强将增大,大于外界压强,所以再次打开开关,筒内空气流向筒外。【答案】A9.把一个物体竖直下抛,若忽视空气阻力,则在下落的过程中可能发生的状况是()。A.物体的动能增加,分子的平均动能也增加B.物体的重力势能减小,分子势能却增加C.物体的机械能保持不变D.物体的内能保持不变【解析】物体下落的过程中,只有重力做功,机械能保持不变;物体下落过程中,物体的温度和体积没有变化,所以分子热运动的平均动能和分子势能保持不变。因此,选项C和D是正确的。【答案】CD10.如图所示,在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,另一端用卡子卡住一个可移动的胶塞。用打气筒通过气针渐渐向容器打气,增大容器内的压强。当容器内的压强增大到确定程度时,打开卡子,气体冲开胶塞,可以从灵敏温度计观看到容器内的温度(填“上升”“不变”或“降低”),其缘由是。【解析】气体冲开胶塞过程中对外做功,气体吸取或放出的热量可忽视(绝热过程),气体内能减小,温度降低。【答案】降低见解析11.一个物体的内能增加了20 J,假如这个物体跟四周环境不发生热交换,则四周环境需要对这个物体做多少功?假如四周环境对这个物体没有做功,那么需要传给物体多少热量?【解析】若不发生热交换,物体增加的内能就等于外界对物体做的功,即W=U=20 J。当环境不对物体做功时,物体增加的内能就等于其吸取的热量,即Q=U=20 J。【答案】20 J20 J12.如图所示,容器A、B各有一个可自由移动的轻活塞,活塞下面是水,上面是大气,大气压恒定。A、B的容器底部由带有阀门K的管道相连,原先A中水面比B中的高,打开阀门,使A中的水渐渐向B中流,最终达到平衡。在这个过程中()。A.大气压力对水做功,水的内能增加B.水克服大气压力做功,水的内能削减C.大气压力对水不做功,水的内能不变D.大气压力对水不做功,水的内能增加【解析】大气压力做功W气=p0V,故大气压力对两侧活塞做功的总和为零。又由能量的转化和守恒定律知,水的机械能减小,内能增加。【答案】D