烘烦学校高二物理上册 电子题库 第五节课时活页训练

料益州兼烤市烘烦学校【优化方案】高二物理上
册电子题库第11章第五节课时活页训练1．(温州高二检测)关于物体内能的变化，以下说法正确的是( )
A．物体吸收热量，内能一定增大
B．物体对外做功，内能一定减少
C．物体从外界吸收热量的同时，如果还在对外做功，内能不变是可能的
D．物体向外界放出热量的同时，如果还在对外做功，内能不变是可能的
解析：选C.根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W，物体内能的变化与外界对物体做功(或物体对外界做功)、物体从外界吸热(或向外界放热)两种因素有关．物体吸收热量，但有可能同时对外做功，故内能可能不变可能减小，A项错；同理，物体对外做功的同时有可能吸热，故内能不一定减小，B项错；若物体吸收的热量与对外做功相等，则内能不变，C项正确；而物体放热与对外做功都是使物体内能减小，内能不可能不变，知D项错．
2．一定质量的理想气体，从某一状态开始，经过一系列变化后又回到开始的状态，用W1表示外界对气体做的功，W2表示气体对外界做的功，Q1表示气体吸收的热量，Q2表示气体放出的热量，则在整个过程中一定有( )
A．Q1－Q2＝W2－W1B．Q1＝Q2
C．W1＝W2D．Q1>Q2
解析：选 A.初末状态相同，则内能变化为零，由热力学第一定律得(W1－W2)＋(Q1－Q2)＝0，即Q1－Q2＝W2－W1，故选A.
图11－5－4
3．如图11－5－4所示，直立容器内部有被隔板隔开的A、B两部分气体，A的密度小，B的密度较大，拿去隔板，加热气体，使两部分气体均匀混合，设在此过程气体吸热Q，气体内能增量为ΔU，则( ) A．ΔU＝Q B．ΔU<Q
C．ΔU>Q D．无法比较
解析：选B.在A、B混合的过程中，气体的重心升高，克服重力做功，重力势能增大，即有内能转化为机械能，因此物体内能的增量小于从外界吸收的热量，所以B正确．
4．下列说法正确的是( )
A．物体吸收热量，其温度一定升高
B．热量只能从高温物体向低温物体传递
C．遵守热力学第一定律的过程一定能实现
D．做功和热传递是改变物体内能的两种方式
解析：选D.做功和热传递均能改变物体的内能，因此物体吸热温度不一定升高，即A错，D对．由热力学第二定律可知，B、C均错．
5．(晋中高二检测)一定质量的理想气体在某一过程中，外界对气体做了8×104 J的功，气体的内能减少1.2×105 J，W表示外界对气体做的功，Q为物体从外界吸收的热量，ΔU表示气体内能的增加，则下列各式中正确的是( )
A．W＝8×104 J，ΔU＝1.2×105 J，Q＝4×104 J
B．W＝8×104 J，ΔU＝－1.2×105 J，Q＝－2×105 J
C．W＝－8×104 J，ΔU＝1.2×105 J，Q＝2×105 J
D．W＝－8×104 J，ΔU＝－1.2×105 J，Q＝－4×105 J
解析：选B.根据题意W表示外界对气体做的功，故W＝8×104 J，ΔU表示气体内能的增加，故ΔU＝－1.2×105 J，由热力学第一定律可求得Q＝－2×105 J，故选项B正确．
图11－5－5
6．如图11－5－5所示，固定容器及可动活塞P都是绝热的，中间有一导热的固定隔板B，B的两边分别盛有气体甲和气体乙．现将活塞P缓慢地向B移动一段距离．已知气体的温度随其内能的增加而升高，则在移动P的过程中( )
A．外力对乙做功，甲的内能不变
B．外力对乙做功，乙的内能不变
C．乙传递热量给甲，乙的内能增加
D．乙的内能增加，甲的内能不变
解析：选C.以气体乙为研究对象，外力对气体乙做功，内能增加，因而气体的温度随其内能的增加而升高．B是固定的导热隔板，通过热传递，乙传递热量给甲，甲的内能增大，固定容器及可动活塞都是绝热的．以系统为研究对象，由热力学第一定律，ΔU＝Q＋W得Q＝0，W为正值，则ΔU增大，故C选项正确．
7．(宿迁高二检测)物体获得一定初速度后，沿着粗糙斜面上滑，在上滑过程中，物体和斜面组成的系统( )
A．机械能守恒B．动能与内能之和守恒
C．机械能和内能都增加D．机械能减少，内能增加
解析：选D.物体沿粗糙斜面上滑时，克服摩擦力做功，机械能减少，内能增加，A、C错误，D正确．根据能量守恒，机械能和内能之和应守恒，B错误．
图11－5－6
8．A、B两装置，均由一支一端封闭、一端开口且带有玻璃泡的管状容器和水银槽组成，除玻璃泡在管上的位置不同外，其他条件都相同．将两管抽成真空后，开口向下竖直插入水银槽中(插入过程没有空气进入管内)，水银柱上升至图11－5－6所示位置停止．假设这一过程中水银与外界没有热交换，则下列说法正确的是( )
A．A中水银的内能增量大于B中水银的内能增量
B．B中水银的内能增量大于A中水银的内能增量
C．A和B中水银体积保持不变，故内能增量相同
D．A和B中水银温度始终相同，故内能增量相同
解析：选B.外界大气压力对水银做功，使水银进入试管内，大气压力对水银做的功一部分增加了管内水银的重力势能，另一部分增加了水银的内能．由于大气压力对水银做功一样多，A管中的水银重心高，故A管中水银的重力势能大，所以A管中水银内能的增量小．
图11－5－7
9．如图11－5－7所示，密闭绝热容器内有一绝热的具有一定质量的活塞，活塞的上部封闭着气体，下部为真空，活塞与器壁的摩擦忽略不计，置于真空中的轻弹簧的一端固定于容器的底部，另一端固定在活塞上，弹簧被压缩后用绳扎紧，此时弹簧的弹性势能为E p(弹簧处在自然长度时的弹性势能为零)．现绳突然断开，弹簧推动活塞向上运动，经过多次往复运动后活塞静止，气体达到平衡状态，经过此过程( ) A．E p全部转换为气体的内能
B．E p一部分转换成活塞的重力势能，其余部分仍为弹簧的弹性势能
C．E p全部转换成活塞的重力势能和气体的内能
D．E p一部分转换成活塞的重力势能，一部分转换为气体的内能，其余部分仍为弹簧的弹性势能
解析：选D.依题可知，断开绳子，活塞最终静止后的位置高于初始位置，E p的能量转化有三种形式：活塞的重力势能、气体的内能及弹簧的弹性势能，故D正确．
图11－5－8
10．如图11－5－8所示，有两个同样的球，其中a球放在不导热的水平面上，b球用细线悬挂起来，现供给a、b两球相同的热量，则两球升高的温度Δt a与Δt b的关系是( )
A．Δt a＝Δt b B．Δt a<Δt b
C．Δt a>Δt b D．无法确定
解析：选B.两球受热后，体积都要膨胀，a 球因放在不导热的水平面上，受热膨胀后，球的重心升高，要克服重力做功，而耗费一部分能量，所以用来提高球体温度的能量就减少了一些(严格地讲，是a 球内能的增量就减少了一些)．b 球情况刚好与a 球相反，b 球重心的下降引起b 球重力势能的减小，重力对b 球做了功，所以b 球内能的增量要大于“供给的热量”，而两球因膨胀引起的对大气的做功情况是几乎相同的，所以Δt a <Δt b .
11．空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对汽缸中的气体做功为2.0×105
J ，同时气体的内能增加了
1.5×105 J ．试问：此压缩过程中，气体________(选填“吸收”或“放出”)的热量等于________ J. 解析：由热力学第一定律得ΔU ＝W ＋Q 且W ＝
2.0×105 J ，ΔU ＝1.5×105 J ．解得Q ＝－0.5×105
J ＝－5×104 J ，所以放出热量5×104 J. 答案：放出 5×104
12．用铁锤打击铁钉，设打击时有80%的机械能转化为内能，内能的50%用来使铁钉的温度升高．问打击20次后，铁钉的温度升高多少摄氏度？已知铁锤的质量为1.2 kg ，铁锤打击铁钉时的速度是10 m/s ，铁钉质量是40 g ，铁的比热是5.0×102
J/(kg·℃)． 解析：铁锤打击铁钉时，铁锤的一部分动能转化为内能．内能中的一半被铁钉吸收，使它温度升高．设铁锤、铁钉的质量分别为M 、m ；铁锤打击时的速度为v ，铁钉内能增量为ΔE ，则由能量守恒定律得：
ΔE ＝20×12
Mv 2×80%×50%. 设铁钉比热为c ，升高温度Δt ，则
Q ＝ΔE ＝cm Δt
两式联立可得：Δt ＝20×12Mv 2cm
×80%×50%＝24 ℃. 答案：24 ℃。