《2025年通成学典课时作业本高中物理选择性必修第三册人教版》

1. 焦耳为了研究热功转换问题，设计并完成了一个奇妙的实验：用一个保温性能良好的量热器装上水，再浸入叶轮。叶轮由圆筒带动，而圆筒本身又与下垂的重物连接，如图所示。焦耳要论证机械功与热量的转换关系，下列物理量中不需要测量的是 (B)


A.重物下落通过细绳对圆筒做的功
B.搅拌叶片的转速
C.重物下落前后水静止稳定时的温度
D.水和量热器的质量

答案： 1.B 解析：此实验中是重物的重力势能转化为水和量热器的内能；焦耳要论证机械功与热量的转换关系，必须要测量重物下落通过细绳对圆筒做的功；通过测量重物下落前后水静止稳定时的温度以及水和量热器的质量来求解产生的内能；故此实验中不需要测量的是搅拌叶片的转速，选项B正确。

2. 如图所示为焦耳研究热与功之间关系的两个典型实验，从焦耳的这两个实验中可得出的结论是(C)


A.系统状态的改变只能通过传热递来实现
B.机械能守恒
C.各种不同的绝热过程中，系统状态的改变与做功方式无关，仅与做功数量有关
D.各种不同的绝热过程中，系统状态的改变不仅与做功方式有关，还与做功数量有关

答案： 2.C 解析：焦耳通过多次实验，最后得到的结论是在各种不同的绝热过程中，系统状态的改变与做功方式无关，仅与做功数量有关，选项C正确。

3. 把浸有乙醚的一小块棉花放在厚玻璃筒内底部，当很快向下压活塞时，浸有乙醚的棉花燃烧起来，此次做功直接增加其内能的是(A)

A.内部气体　　
B.活塞　　
C.乙醚　　
D.棉花

答案： 3.A 解析：当用力压活塞时，活塞压缩玻璃筒内的气体，对气体做功，气体的内能增加，温度升高，当达到乙醚着火点时，筒内棉花就会燃烧起来，选项A正确。

4. 飞机在万米高空飞行时，舱外气温往往在－50℃以下。在研究大气现象时可把温度、压强相同的一部分气体作为研究对象，叫作气团。气团直径可达几千米，由于气团很大，边缘部分与外界的热交换对整个气团没有明显影响，可以忽略。用气团理论解释高空气温很低的原因，可能是(C)

A.地面的气团上升到高空的过程中膨胀，同时大量对外放热
B.地面的气团上升到高空的过程中收缩，同时从周围吸收大量热量
C.地面的气团上升到高空的过程中膨胀，气团对外做功，气团内能大量减少
D.地面的气团上升到高空的过程中收缩，外界对气团做功

答案： 4.C 解析：“由于气团很大，边缘部分与外界的热交换对整个气团没有明显影响”，我们可以把气团当作一个封闭的系统，这个系统与外界没有热量交换，即系统不从外界吸收热量，也不向外界放出热量。当地面的气团上升到高空的过程中，气体压强减小，气团体积增大，气团对外做功，由$\Delta U = U_2 - U_1 = W$可知，$W ＜ 0$，$\Delta U ＜ 0$，即气团内能减少，选项C正确。

5. 用气压式开瓶器开红酒瓶，如图所示，通过针头向瓶内打几次气，然后便能轻松拔出瓶塞，则(B)


A.打气后瓶塞未拔出前，分子斥力明显增大
B.打气后瓶塞未拔出前，单位时间内与瓶塞碰撞的分子数增多
C.快速拔出瓶塞的过程中，气体吸热，内能增大
D.快速拔出瓶塞的过程中，瓶塞克服摩擦力所做的功等于气体内能的减少

答案： 5.B 解析：打气后瓶塞未拔出前，气体分子间距离很大，分子间作用力非常小，可以忽略不计，选项A错误；打气后瓶塞未拔出前，单位体积内的分子数增加，气体压强变大，根据压强微观意义可知，单位时间内与瓶塞碰撞的分子数增多，选项B正确；快速拔出瓶塞的过程中，气体体积变大，对外做功，由于是快速拔出瓶塞，可认为该过程为绝热过程，气体内能减少；拔出瓶塞的过程中，瓶塞除了克服摩擦力做功，还需要克服大气压力和自身重力做功，故瓶塞克服摩擦力所做的功不等于气体内能的减少，选项CD错误。