人教版选修3-3课后作业第十章 热和内能

人教版选修3-3课后作业第十章热和内能
一、选择题
1.(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.一定是物体分子动能增加了50 J
D.物体的分子平均动能可能不变
2.关于热传递,下列说法中正确的是( )
甲乙丙
A.图甲是对流的热传递方式
B.图乙是辐射的热传递方式
C.图丙是传导的热传递方式
D.三种方式都是热量从高温物体传递到低温物体
3.(多选)在实验室将一容积比较大的烧瓶放入冰箱冷冻室内,经过几小时后,将烧瓶从冰箱内迅速取出,并立即用气球紧紧地套在烧瓶的瓶口,然后将烧瓶放入装有热水的烧杯中,如图所示,将烧瓶及气球内的气体看成是理想气体。

则下列说法正确的是( )
A.经过一段时间后气球会膨胀起来
B.气球的体积一直都不会发生变化
C.烧瓶及气球内的气体内能增加
D.烧瓶及气球内的气体的压强一定变大
4.出租车常以天然气作为燃料,加气站储气罐中天然气的温度随气温升高的过程中,若储气罐内气体体积及质量均不变,则罐内气体(可视为理想气体)( )
A.压强增大,内能减小
B.吸收热量,内能增大
C.压强减小,分子平均动能增大
D.对外做功,分子平均动能减小
5.如图所示,A、B是两个完全相同的球,分别浸没在水和水银的同一深度处,A、B两球用同一种材料制成,当温度稍微升高时,球的体积会明显变大,如果开始时水和水银的温度相同,且两液体温度同时缓慢升高到同一值,两球膨胀后,体积相等,则( )
A.A球吸收的热量较多
B.B球吸收的热量较多
C.两球吸收的热量一样多
D.无法确定
6.在一个完全真空的绝热容器中放入两个物体,它们之间没有发生热传递,这是因为( )
A.两物体没有接触
B.两物体的温度相同
C.真空容器不能发生热对流
D.两物体具有相同的内能
7.关于温度和热量,下列叙述中正确的是( )
A.寒冷的冬天摸铁块比摸木头感到凉得多,所以铁块温度较低
B.当物体的温度不变时,就没有吸热或放热现象
C.物体的温度越高,它所具有的热量就越多
D.热量是指热传递过程中内能转移的量
8.关于物体的内能和热量,下列说法中正确的是( )
A.热水的内能比冷水的内能多
B.温度高的物体其热量必定多,内能必定大
C.在热传递过程中,内能大的物体其内能将减小,内能小的物体其内能将增大,直到两物体的内能相等
D.热量是热传递过程中内能转移的量度
9.汽缸中一定质量的理想气体内能增加了180 J,下列说法中正确的是( )
A.一定是外界做了180 J的功
B.一定是气体吸收了180 J的热量
C.一定是气体分子总动能增加了180 J
D.物体分子热运动的平均动能可能不变
10.(多选)如图所示,绝热的容器内密闭一定质量的理想气体(不考虑分子间的作用力),用电阻丝缓慢对其加热时,绝热活塞无摩擦地上升,下列说法正确的是( )
A.单位时间内气体分子对活塞碰撞的次数减少
B.电流对气体做功,气体对外做功,气体内能可能减少
C.电流对气体做功,气体又对外做功,其内能可能不变
D.电流对气体做的功一定大于气体对外做的功
11.下列关于内能与热量的说法中,正确的是( )
A.马铃薯所含热量高
B.内能越大的物体热量也越多
C.热量总是从内能大的物体传向内能小的物体
D.热量总是从温度高的物体传向温度低的物体
12.下列关于做功和热传递的说法中正确的是( )
A.做功和热传递在改变物体内能上是等效的
B.只要外界对物体做功,物体的内能就一定改变
C.热传递的条件是物体间存在内能差
D.做功和热传递改变物体内能的实质是一样的
13. (多选)下列说法中正确的是( )
A.如果取水平地面为零势能面,则静止在水平地面上的物体的机械能和内能都为零
B.如果取水平地面为零势能面,则静止在水平地面上的物体的机械能为零,内能不为零
C.一个装有气体的绝热密封容器做匀速运动,如果使容器突然停止运动,则气体的温度要升高
D.一个装有气体的绝热密封容器做匀速运动,如果使容器突然停止运动,则气体的温度保持不变
14. (多选)如图所示,绝热汽缸中间用固定栓将可无摩擦移动的导热隔板固定,隔板质量不计,左右两室分别充有一定量的氢气和氧气(视为理想气体)。

初始时,两室气体的温度相等,氢气的压强大于氧气的压强,松开固定栓直至系统重新达到平衡,下列说法中正确的是( )
A.初始时氢气分子的平均动能大于氧气分子的平均动能
B.系统重新达到平衡时,氢气的内能比初始时的小
C.松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中,有热量从氧气传递到氢气
D.松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中,氧气的内能先增大后减小
15.某驾驶员发现中午时车胎内的气压高于清晨时的气压,且车胎体积增大。

若这段时间胎内气体质量不变且可视为理想气体,那么( )
A.外界对胎内气体做功,气体内能减小
B.外界对胎内气体做功,气体内能增大
C.胎内气体对外界做功,内能减小
D.胎内气体对外界做功,内能增大
16.质量相同的铝块和铜块,它们的初始温度相同,吸收相同的热量后接触,已知铝的比热容大,则发
生热传递情况是( )
A.热量由铜块传给铝块
B.热量由铝块传给铜块
C.两者之间不发生热传递
D.无法判断热传递的方向
17. (多选)如图所示,绝热的汽缸与绝热的活塞A、B密封一定质量的理想气体后水平放置在光滑地面上,不计活塞与汽缸壁的摩擦,现用电热丝给汽缸内的气体加热,在加热过程中下列说法正确的是( )
A.汽缸仍保持静止
B.活塞A、B均向左移动
C.密封气体的内能一定增加
D.汽缸中单位时间内作用在活塞A和活塞B上的分子个数相同
E.汽缸中单位时间内作用在活塞A和活塞B上的分子个数不同
二、非选择题
18.做功和热传递都能够改变物体的内能,对铁丝加热,铁丝温度升高,是用方法改变物体内能的;用锤子敲打铁丝,铁丝温度也升高,是用方法改变物体内能的。

19.某同学为测量地表植物吸收太阳能的本领,做了如下实验,用一面积为0.1 m2的面盆盛6 kg的水,经太阳光垂直照射5 min,温度升高5 ℃,若地表植物吸收太阳光的能力与水相等,试计算:
(1)每平方米绿色植物每秒吸收的太阳能为多少?
(2)若绿色植物在光合作用中吸收1 kJ的太阳能可放出0.05 L的氧气,则每公顷绿地每秒可放出多少升的氧气?(1公顷=104 m2)
答案
一、选择题
1.BD在外界不做功的情况下,内能的改变量等于传递的热量,内能增加,一定是吸收了相等的热量,故A错,B对。

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,故C错。

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,故D对。

2.D题图甲、乙、丙所示是热传递的三种方式,分别是传导、对流和辐射,故A、B、C错误。

三种
方式都是热量从高温物体传递到低温物体,故D正确。

3.ACD由于热水的温度较高,将烧瓶放进盛满热水的烧杯里,烧瓶及气球内气体吸收了热水的热量,温度升高,内能增大,体积增大,故选项A、C正确,B错误;初始时烧瓶及气球内气体的压强等于大气压,吸收热量后,烧瓶及气球内气体的压强大于大气压,故选项D正确。

4.B储气罐内气体体积及质量均不变,温度升高,气体从外界吸收热量,分子平均动能增大,内能增大,压强变大。

因气体体积不变,故气体对外界不做功。

只有B正确。

5.B A、B两球升高同样的温度,体积变化相同,则二者内能的变化相同,而B球是处在水银中的,B
球膨胀时受到的压力大,对外做功多,因此B球吸收热量较多,故选项B正确。

6.B发生热传递的条件是有温度差,而与物体内能的多少、是否接触、周围的环境是否是真空无关,故B正确,A、C、D错误。

7.D实际上,铁块和木块的温度是相同的,摸铁块感到凉是因为铁的导热性能比木头的好,使手的内能减少得快、温度降低得快,A错误;晶体在熔化时不断吸热但温度不变,B错误;热量是热传递过程
中内能转移的多少,与物体的温度无关,也不能说物体“具有”热量,故C错误,D正确。

8.D物体的内能由温度、体积及物体的质量决定,不是只由温度决定,故A、B错;在热传递过程中,热量自发地由高温物体传给低温物体,而与物体的内能大小无关,所以完全有可能是内能大的物体内能继续增大,内能小的物体内能继续减小,故C错;关于热量的论述,D是正确的。

9.C做功和热传递都可以改变物体的内能,气体的内能改变180 J,其改变方式是不确定的,因此A、B两项错误。

而理想气体的内能是所有分子动能的总和,总动能增加了,分子数没变,平均动能一定增加,故D项错误,C项正确。

10.AD由题意知,气体压强不变,活塞上升,体积增大,由理想气体状态方程知,气体温度升高,内能
一定增加,电流对气体做的功一定大于气体对外做的功,故B、C错误,D正确;因体积增大,故气体单
位体积内的分子数减小,所以单位时间内气体分子对活塞的碰撞次数减少,故A正确。

11.D热量是过程量,不是状态量,不能说物体具有多少热量,故A错;物体的内能与热量之间,在数
量上没有必然联系,故B错;两物体之间热量的流向只与它们的温度有关,与它们的内能无关,且热量
从高温物体传向低温物体,故C错,D对。

12.A做功和热传递在改变物体内能上是等效的,但它们本质不同,做功是其他形式的能和内能之间
的转化,而热传递是物体(部分)间内能的转移,故A正确,D错误;外界对一个物体做多少功,物体的能
量就改变多少,但内能不一定改变,故B错误;热传递的条件是存在温度差,而不是存在内能差,故C
错误。

13.BC内能与零势能面的选取无关,重力势能与零势能面的选取有关,重力势能为零的静止物体机
械能为零,但内能永不为零,故A错误,B正确;绝热容器停止运动,内部气体的机械能转化为内能,温
度升高,故C正确,D错误。

14.CD温度是分子平均动能的标志,温度相同,分子的平均动能相同。

初始时,两部分气体温度相同,故分子的平均动能相同,故A错误。

松开固定栓至系统达到平衡的过程中,先是氢气对氧气做功,氢
气内能减少、温度降低,氧气内能增加、温度升高,由于存在温度差,故会发生热传递,最后两者温度
相同,故氧气内能又减小,等于初始值,所以两种气体的内能与初始时相同,故B错误,C、D正确。

15.D中午比清晨时温度高,所以中午胎内气体分子平均动能增大,理想气体的内能由分子动能决定,因此内能增大;车胎体积增大,则胎内气体对外界做功,所以只有D项正确。

16.A因为Q=cmΔt,由于c铝>c铜,故铝块温度升高得少,即吸热后铝块的温度低于铜块的温度,因此
两者接触,热量应从铜块传给铝块,故A正确,B、C、D错误。

17.ACE对汽缸整体分析,外部各个方向上受到大气的压力相等,所以汽缸保持静止,故选项A正确;用电热丝给汽缸内的气体加热后,汽缸内的气体温度升高,内能增大,压强变大,活塞A、B均向外运动,故选项B错误,C正确;活塞A的面积大于活塞B的面积,单位时间内作用在活塞A和活塞B上的
分子个数不同,故选项D错误,E正确。

二、非选择题
18.答案热传递做功
解析做功和热传递都能够改变物体的内能,对铁丝加热,铁丝温度升高,是用热传递方法改变物体
内能的;用锤子敲打铁丝,铁丝温度也升高,是用做功的方法改变物体内能的。

19.答案(1)4.2×103 J (2)2 100 L
解析(1)0.1 m2的水5 min吸收的太阳能为E=cmΔt=4.2×103×6×5J=1.26×105 J,所以每平方米绿色植物每秒吸收的太阳能E'=4.2×103 J。

(2)每公顷每秒吸收的太阳能E=4.2×103×104J=4.2×107 J,放出氧气的体积为
V=4.2×107
1×103
×0.05 L=2 100 L。