2018-2019学年高中物理沪科版选修3-3（课件+检测+学业分层测评）：第4章 4.1　热力学第一定律+4.2　能量守恒定律的发现历程 (3份打包)

学业分层测评(十二) (建议用时：45分钟) [学业达标] 1．如图4­1­3所示，为焦耳实验装置图，用绝热性能良好的材料将容器包好，重物下落带动叶片搅拌容器里的水，引起水温升高．关于这个实验，下列说法正确的是(　　) 图4­1­3 A．这个装置可测定热功当量 B．做功增加了水的热量 C．做功增加了水的内能 D．功和热量是完全等价的，无区别 E．在绝热过程中，做功一定增加水的内能 【解析】　将做功过程和吸热过程在同等条件下比较，可测出热功当量，故A正确；做功增加了水的内能，热量只是热传递过程中内能改变的量度，故B错误，C正确；做功和传热产生的效果相同，但功和热量是不同的概念，D错误． 【答案】　ACE 2．下列所述现象中属于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 E．用金属柄的铁勺子舀沸腾的热水时烫手 【解析】　冬天，室外的铁块温度低，手温度高，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，道理同上．开空调后整个房间内温度降低，是空气通过对流的方式使热空气降温．晒小麦是依靠太阳热辐射来吸收热量的，所以A、D、E正确． 【答案】　ADE 3．在热力学第一定律的表达式ΔU＝W＋Q中，关于ΔU、W、Q各个物理量的正、负，下列说法中正确的是(　　) A．物体对外界做功时W为负 B．物体吸收热量时，Q为正 C．内能减少时，ΔU为正 D．内能增加时，ΔU为正 E．W为正，Q为负时，ΔU一定为零 【解析】　根据公式ΔU＝W＋Q及W、Q、ΔU的符号法则得A、B、D正确． 【答案】　ABD 4．下列关于能量转化的现象的说法中，正确的是(　　) 【导学号：35500041】 A．用太阳灶烧水是太阳能转化为内能 B．电灯发光是电能转化为光能 C．核电站发电是电能转化为内能 D．生石灰放入盛有凉水的烧杯里，水温升高是动能转化为内能 E．跳高运动员跳起时，体内的化学能转化为机械能 【解析】　核电站发电是核能转化为电能，生石灰放入水中使水温升高，是化学能转化为内能． 【答案】　ABE 5. 某物体温度升高了，这说明(　　) A．该物体一定吸收了热量 B．该物体可能放出了热量 C．外界对物体可能做了功 D．物体可能吸收了热量 E．外界对物体一定做了功 【解析】　由ΔU＝Q＋W来分析，物体温度升高了，一定有物体的内能增加，ΔU>0，要满足ΔU>0可能有多种情况：①W>0，Q＝0；②W＝0，Q>0；③W>0，Q>0；④W>0，Q<0，W>|Q|；⑤W<0，Q>0，Q>|W|.由①否定选A；④与选项B一致，①③④与选项C一致；②③⑤与选项D一致，故选项B、C、D正确． 【答案】　BCD 6．景颇族祖先发明的点火器如图4­1­4所示，用牛角做套筒，木制推杆前端粘着艾绒，猛推推杆，艾绒即可点燃，对筒内封闭的气体，在此压缩过程中 (　　) 图4­1­4 A．气体温度升高，压强不变 B．气体温度升高，压强变大 C．气体对外界做正功 D．外界对气体做正功 E．气体的内能增加 【解析】　压缩气体时，外界对气体做功，内能增加，温度升高，体积变小，压强增大，所以B、D、E正确． 【答案】　BDE 7．器壁导热较好的汽缸放在恒温环境中，如图4­1­5所示．汽缸内封闭着一定量的气体，气体分子间相互作用的分子力可以忽略不计．当缓慢推动活塞(忽略摩擦)Q向左运动的过程中，有下列说法： 图4­1­5 ①活塞对气体做功，气体的平均动能增加； ②活塞对气体做功，气体的平均动能不变； ③气体的单位体积内的分子数增大，压强增大； ④气体的单位体积内的分子数增大，压强不变； ⑤活塞对气体做功，气体的内能不变． 其中不正确的是(　　) A．①③　　　　　 B．①④ C．②③ D．②④ E．③⑤ 【解析】　解决本题的关键是理解缓慢推动活塞Q的物理含义．推动活塞Q使活塞对气体做功，本来气体的温度应升高，但是由于缓慢推动活塞，所以使气体增加的内能又以热量的形式释放到周围环境中，由于环境温度恒定，所以汽缸内气体的温度不变，气体的平均动能不变，忽略分子力时，气体的内能不变，①错误，②⑤正确．由于气体被压缩，气体单位体积内的分子数增大，所以单位面积上汽缸受到气体分子的碰撞次数增多，因此，气体的压强增大，③正确，④错误． 【答案】　ABD 8．一定量的气体内能增加了3×105 J， (1)若吸收了2×105 J的热量，则是气体对外界做功，还是外界对气体做功？做了多少焦耳的功？ (2)若气体对外界做了4×105 J的功，则是气体放热还是从外界吸热？放出或吸收的热量是多少？ 【解析】　(1)由热力学第一定律ΔU＝Q＋W 得W＝ΔU－Q＝3×105 J