新版高中物理3.1 功、熱和內(nèi)能的改變 練習(xí) -2020-2021學(xué)年【新教材】人教版（2019）高中物理選擇性必修三

第=page22頁(yè)，共=sectionpages22頁(yè)功、熱和內(nèi)能的改變練習(xí)一、單選題關(guān)于做功和熱傳遞，下列說法正確的是(????)A.熱傳遞的條件是物體間存在內(nèi)能差

B.做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上是等效的

C.只要外界對(duì)物體做功，物體的內(nèi)能就一定改變

D.做功和熱傳遞改變物體內(nèi)能的本質(zhì)是一樣的下列現(xiàn)象中沒有通過做功而使物體內(nèi)能發(fā)生改變的是(????)A.在陽光照射下，水的溫度升高

B.用鐵錘打鐵塊，使鐵塊溫度升高

C.電流通過電爐，爐內(nèi)的水溫度升高

D.用打氣筒給自行車打氣，筒壁溫度升高下列關(guān)于物體內(nèi)能的說法正確的是(????)A.溫度為0℃的物體沒有內(nèi)能

B.物體的內(nèi)能越大，分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈

C.物體的體積增大時(shí)，內(nèi)能一定增大

D.改變內(nèi)能的兩種常見方式分別是做功和熱傳遞如下圖所示，A、B兩裝置，均由一支一端封閉、一端開口且?guī)в胁Ａ莸墓軤钊萜骱退y槽組成，除玻璃泡在管上的位置不同外，其他條件都相同。將兩管抽成真空后，開口向下豎直插入水銀槽中(插入過程沒有空氣進(jìn)入管內(nèi))，水銀柱上升至圖示位置停止。假設(shè)這一過程水銀與外界沒有熱傳遞，則下列說法正確的是(

)

A

BA.A中水銀的內(nèi)能增量大于B中水銀的內(nèi)能增量

B.B中水銀的內(nèi)能增量大于A中水銀的內(nèi)能增量

C.A和B中水銀體積相同，故內(nèi)能增量相同

D.A和B中水銀溫度始終相同，故內(nèi)能增量相同做功和熱傳遞是等效的，其含義是(????)A.它們能使物體改變相同的溫度 B.它們能使物體改變相同的熱量

C.它們能使物體改變相同的內(nèi)能 D.它們能使物體改變相同的動(dòng)能關(guān)于物體的內(nèi)能，下列說法不正確的是(????)A.物體的內(nèi)能是指物體內(nèi)所有分子的熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和

B.物體不從外界吸收熱量，其內(nèi)能也可能增加

C.外界對(duì)物體做功，物體的內(nèi)能一定增加

D.物體內(nèi)能的多少，跟物體的溫度和體積都有關(guān)系指出下面例子中通過熱傳遞改變物體內(nèi)能的是(????)A.感到手冷時(shí)，搓搓手就會(huì)覺得暖和些

B.擦火柴時(shí)，火柴頭上的紅磷溫度升高到紅磷的燃點(diǎn)，火柴燃燒起來

C.物體在陽光照射下溫度升高

D.反復(fù)彎折一根鐵絲，彎折的部分溫度升高下列關(guān)于溫度及內(nèi)能的說法中正確的是(????)A.物體吸熱，溫度一定升高

B.一個(gè)物體溫度升高，一定是外界對(duì)物體做功

C.質(zhì)量和溫度相同的冰和水，內(nèi)能是相同的

D.某一鐵塊，溫度降低，內(nèi)能一定減小在以下事例中，只是通過熱傳遞的方式來改變物體內(nèi)能的是(????)A.點(diǎn)燃的爆竹在空中爆炸

B.冬天暖氣片為房間供暖

C.汽車的車輪與地面相互摩擦發(fā)熱

D.兩小球碰撞后粘合起來，同時(shí)溫度升高如圖所示，酒精燈對(duì)燒杯中一定質(zhì)量0℃的冰水混合物加熱，至沸騰后繼續(xù)加熱一段時(shí)間。下列說法正確的是(????)A.冰水混合狀態(tài)，冰和水的總內(nèi)能不變

B.溫度升高過程中，燒杯中水的機(jī)械能增加

C.沸騰過程中，燒杯中水的內(nèi)能減少

D.溫度升高過程中，燒杯中水的內(nèi)能不變

關(guān)于物體的內(nèi)能，下列說法中正確的是(

)A.溫度高的物體一定比溫度低的物體內(nèi)能大

B.內(nèi)能與物體的溫度有關(guān)，所以0℃的物體內(nèi)能為零

C.物體的溫度升高，則組成物體的每個(gè)分子的動(dòng)能都增大

D.做功和熱傳遞都能改變物體的內(nèi)能如圖，在研究功與內(nèi)能改變的關(guān)系時(shí)，將一小塊易燃物放在厚玻璃筒底部，用力向下壓活塞，可以將易燃物點(diǎn)燃。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是

A.筒內(nèi)氣體，在被壓縮的同時(shí)從外界迅速吸收熱量，導(dǎo)致氣體溫度升高

B.只要最終筒內(nèi)氣體壓強(qiáng)足夠大，筒內(nèi)易燃物就會(huì)被點(diǎn)燃

C.若實(shí)驗(yàn)中易燃物被點(diǎn)燃，是活塞與筒壁間摩擦生熱導(dǎo)致的

D.該實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是向下壓活塞的力要大，速度要快如圖所示，用隔板將一絕熱汽缸分成兩部分，隔板左側(cè)充有理想氣體，隔板右側(cè)與絕熱活塞之間是真空．現(xiàn)將隔板抽開，氣體會(huì)自發(fā)擴(kuò)散至整個(gè)汽缸．待氣體達(dá)到穩(wěn)定后，緩慢推壓活塞，將氣體壓回到原來的體積．假設(shè)整個(gè)系統(tǒng)不漏氣．下列說法不正確的是(????)A.在自發(fā)擴(kuò)散過程中，氣體內(nèi)能不變

B.在自發(fā)擴(kuò)散過程中，氣體對(duì)外界做功

C.氣體在被壓縮的過程中，分子平均動(dòng)能增大

D.氣體在被壓縮的過程中，外界對(duì)氣體做功二、多選題如下圖所示，絕熱氣缸中間用固定栓將可無摩擦移動(dòng)的導(dǎo)熱隔板固定，隔板質(zhì)量不計(jì)，左右兩室分別充有一定量的氫氣和氧氣(均視為理想氣體)。初始時(shí)，兩室氣體的溫度相等，氫氣的壓強(qiáng)大于氧氣的壓強(qiáng)，松開固定栓直至系統(tǒng)重新達(dá)到平衡，下列說法正確的是(????)A.初始時(shí)氫分子的平均動(dòng)能大于氧分子的平均動(dòng)能

B.系統(tǒng)重新達(dá)到平衡時(shí)，氫氣的內(nèi)能比初始時(shí)的小

C.松開固定栓直至系統(tǒng)重新達(dá)到平衡的過程中有熱量從氧氣傳遞到氫氣

D.松開固定栓直至系統(tǒng)重新達(dá)到平衡的過程中，氧氣的內(nèi)能先增大后減小(多選)關(guān)于熱量、功和內(nèi)能三個(gè)物理量，下列說法正確的是(????)A.熱量、功和內(nèi)能三者的物理意義相同，只是說法不同

B.熱量、功都可以作為物體內(nèi)能變化的量度

C.熱量、功和內(nèi)能的單位相同

D.功由過程決定，而熱量和內(nèi)能由物體的狀態(tài)決定夏天，小明同學(xué)把自行車輪胎上的氣門芯拔出的時(shí)候，會(huì)覺得從輪胎里噴出的氣體涼，如果把輪胎里的氣體視為理想氣體，則關(guān)于氣體噴出的過程，下列說法正確的是(????)A.氣體的內(nèi)能減少

B.氣體的內(nèi)能不變

C.氣體來不及與外界發(fā)生熱交換，對(duì)外做功，溫度降低

D.氣體膨脹時(shí)，熱量散得太快，使氣體溫度降低了用密封性好、充滿氣體的塑料袋包裹易碎品，如圖所示，充氣袋四周被擠壓時(shí)，假設(shè)袋內(nèi)氣體與外界無熱交換，則袋內(nèi)氣體(????)A.體積減小，內(nèi)能增大

B.體積減小，壓強(qiáng)減小

C.對(duì)外界做負(fù)功，內(nèi)能增大

D.對(duì)外界做正功，壓強(qiáng)減小三、填空題如圖所示的一臺(tái)單缸四沖程汽油機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速為2160r/min，在此過程中每秒燃?xì)鈱?duì)外做功________次。與如圖的汽油機(jī)的工作過程中能量轉(zhuǎn)化情況一致的是圖實(shí)驗(yàn)中的________(填“甲”或“乙”)。如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，再由狀態(tài)B變化到狀態(tài)C，最后由狀態(tài)C變化到狀態(tài)A。氣體完成這個(gè)循環(huán)，內(nèi)能的變化△U=____，對(duì)外做功W=____，氣體從外界吸收的熱量Q=___。(用圖中已知量表示)如圖所示，豎直放置的絕熱氣缸和絕熱活塞間封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞橫截面積為S，質(zhì)量為m。初態(tài)時(shí)活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，理想氣體內(nèi)能為U1?，F(xiàn)用外力將活塞緩慢向下壓縮H，此時(shí)理想氣體的內(nèi)能為U2，若大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度取g，則初態(tài)時(shí)氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為________；外力所做的功為_______。氣缸內(nèi)封閉了一定量壓強(qiáng)為P=1.0×105Pa，體積為V=2.0m3的理想氣體，現(xiàn)使氣體保持壓強(qiáng)不變體積緩慢壓縮至V′=1.0m3，此過程氣體向外界釋放了Q=1.2×105J答案和解析1.【答案】B

2.【答案】A

3.【答案】D【解答】

A.所有的物體都具有一定的內(nèi)能。故A錯(cuò)誤；B.物體的內(nèi)能與物體的溫度、體積、還與物體的質(zhì)量、摩爾質(zhì)量有關(guān)，物體的內(nèi)能大溫度不一定高，則分子的熱運(yùn)動(dòng)不一定劇烈。故B錯(cuò)誤；C.物體的體積增大時(shí)，內(nèi)能不一定增大，如絕熱膨脹的過程中體積增大，氣體的內(nèi)能減少。故C錯(cuò)誤；D.根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，改變內(nèi)能的兩種常見方式分別是做功和熱傳遞。故D正確故選：D。

4.【答案】B

【解答】

在水銀進(jìn)入管狀容器的過程中，大氣壓力對(duì)水銀做功，把大氣的能量轉(zhuǎn)化為水銀的內(nèi)能和重力勢(shì)能，在一定的大氣壓下，A、B中的水銀柱在穩(wěn)定后高度是相同的，且進(jìn)入管中的水銀體積相同，所以大氣壓力做功相同。但兩裝置中水銀重力勢(shì)能的增量不同，所以兩者內(nèi)能的改變也不同，由題圖可知B裝置中水銀的重力勢(shì)能較小，所以B裝置中水銀的內(nèi)能增量較大，故選項(xiàng)B正確。

故選B。

5.【答案】C

6.【答案】C

7.【答案】C

【解答】

ABD均是通過做功改變物體的內(nèi)能，C項(xiàng)是通過熱傳遞的方式之一熱輻射來改變物體內(nèi)能，故C正確。

故選C。

8.【答案】D【解答】

AB、改變物體內(nèi)能的方法有：做功和熱傳遞，一個(gè)物體的內(nèi)能增大，可能是外界對(duì)物體做了功，也可能是發(fā)生了熱傳遞，故AB錯(cuò)誤。

C、質(zhì)量和溫度相同的冰變成水要吸熱，則內(nèi)能不同。則C錯(cuò)誤

D、同一物體分子個(gè)數(shù)是一定的，當(dāng)溫度降低時(shí)，分子的熱運(yùn)動(dòng)越緩慢，則分子的動(dòng)能就越小，從而物體的內(nèi)能減小，由于鐵塊的質(zhì)量不變，因此鐵塊的溫度降低，內(nèi)能一定減小，故D正確。

故選：D。

9.【答案】B

A.點(diǎn)燃的爆竹在空中爆炸有通過外界做功獲得的能量，故A錯(cuò)誤；B.冬天暖氣片為房間供暖是通過高溫物體向低溫物體傳遞能量來進(jìn)行的，故B正確；C.汽車的車輪與地面相互摩擦發(fā)熱是通過做功實(shí)現(xiàn)的，故C錯(cuò)誤；D.兩小球碰撞時(shí)相互做功而使溫度升高，故D錯(cuò)誤。

故選：B。

10.【答案】C【解析】[分析】本題考查能量物體的內(nèi)能，首先物體的內(nèi)能跟物體機(jī)械能沒有關(guān)系，掌握從物體吸放熱、溫度變化、質(zhì)量變化來綜合判斷物體內(nèi)能變化。

【解答】A、酒精燈對(duì)燒杯中一定質(zhì)量0℃的冰水混合物加熱，冰水混合狀態(tài)過程，因酒精燈持續(xù)加熱，故冰和水的總內(nèi)能增加，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B、溫度升高的過程中，燒杯中水的內(nèi)能增加，機(jī)械能不變，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C、沸騰過程中，燒杯中水的溫度不發(fā)生變化，但水的質(zhì)量減少，故燒杯中水的內(nèi)能減少，C正確；

D、溫度升高過程中，燒杯內(nèi)水的內(nèi)能增加，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；

答案選C。

11.【答案】D【解答】A.物體內(nèi)能由物質(zhì)的量、物體溫度與物體體積決定，溫度高的物體不一定比溫度低的物體內(nèi)能大，故A錯(cuò)誤；

B.分子永不停息地做無規(guī)則，任何物體內(nèi)能不可能為零，故B錯(cuò)誤；

C.物體的溫度升高，分子平均動(dòng)能增大，但并不是每一個(gè)分子動(dòng)能都增大，可能有的分子動(dòng)能還減小，故C錯(cuò)誤；

D.做功和熱傳遞都能改變物體的內(nèi)能，故D正確。

故選D。

12.【答案】D

【解答】

A.本實(shí)驗(yàn)的要求是迅速下壓活塞，這樣時(shí)間較短并且玻璃筒較厚，筒內(nèi)氣體幾乎來不及從外界迅速吸收熱量，所以氣體溫度升高不是從外界吸收熱量造成的，故A錯(cuò)誤；

B.氣體溫度與內(nèi)能有關(guān)，改變內(nèi)能的方式是做功與熱傳遞，筒內(nèi)氣體壓強(qiáng)大，不代表溫度高，如果緩慢下壓，筒內(nèi)氣體就有足夠時(shí)間與外界發(fā)生熱交換，溫度幾乎不升高，故B錯(cuò)誤；

C.活塞與筒壁間摩擦力很小，行程也較小，所以塞與筒壁間摩擦生熱幾乎可以忽略，

故C錯(cuò)誤；

D.該實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是氣體體積變化要大，同時(shí)要來不及與外界發(fā)生熱交換，這就要求向下壓活塞的力要大，速度要快，故D正確。

故選D。

13.【答案】B

【解答】AB

、抽開隔板時(shí)，氣體體積變大，但是右方是真空，氣體不對(duì)外做功，又沒有熱傳遞，則根據(jù)

ΔU=Q+W

可知，氣體的內(nèi)能不變，故

A

正確，

B

錯(cuò)誤；CD

、氣體被壓縮的過程中，外界對(duì)氣體做功，根據(jù)

ΔU=Q+W

可知，氣體內(nèi)能增大，氣體分子的平均動(dòng)能變大，故

CD

正確；

14.【答案】CD

【解答】

A、溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度相同，分子的平均動(dòng)能相同，與分子質(zhì)量無關(guān)，初始時(shí)兩部分氣體溫度相同，故分子的平均動(dòng)能相同，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤。

BCD、松開固定栓至系統(tǒng)達(dá)到平衡過程中，先是氫氣對(duì)氧氣做功，氫氣內(nèi)能減少，氧氣溫度升高，由于存在溫度差，發(fā)生熱傳遞，最后兩者溫度相同，故氧氣內(nèi)能又減小，等于初始值，所以兩種氣體的內(nèi)能與初始時(shí)相同。故選項(xiàng)B錯(cuò)誤，CD正確。

故選CD。

15.【答案】BC

【解析】解析：選BC.熱量、功和內(nèi)能是三個(gè)不同的物理量，它們的物理意義不同，故A錯(cuò)誤；功與熱量都是能量轉(zhuǎn)化的量度，都可以作為物體內(nèi)能變化的量度，故B正確；熱量、功和內(nèi)能的單位相同，都是焦耳，故C正確；功和熱量由過程決定，內(nèi)能由物體的狀態(tài)決定，故D錯(cuò)誤．

16.【答案】AC

【解答】

當(dāng)拔掉自行車的氣門芯時(shí)，車胎內(nèi)的壓縮空氣迅速膨脹對(duì)外做功，使其內(nèi)能減小，溫度降低。故AC正確，BD錯(cuò)誤。

故選AC。

17.【答案】AC

【解析】【分析】

充氣袋四周被擠壓時(shí)，外界對(duì)氣體做功，無熱交換，根據(jù)熱力學(xué)第一定律分析內(nèi)能的變化。

本題主要考查熱力學(xué)第一定律、物體的內(nèi)能。

【解答】

AC.實(shí)際氣體在溫度不太低、壓強(qiáng)不太大時(shí)可看做理想氣體．充氣袋被擠壓，氣體體積減小，外界對(duì)氣體做正功，則W>0，即氣體對(duì)外界做負(fù)功，由于袋內(nèi)氣體與外界無熱交換，即Q=0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=W+Q知，內(nèi)能增大，故AC正確；

BD.根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程pVT=C可判斷壓強(qiáng)一定增大，故BD錯(cuò)誤。

故選AC。

18.【答案】18；乙。

【解答】

由題意可知，單缸四沖程汽油機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速是2160r/min，即每秒鐘轉(zhuǎn)36圈，完成四個(gè)沖程需轉(zhuǎn)2圈，做功一次，所以每秒做功18次；

汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)有四個(gè)沖程，即吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程，在該題中，兩個(gè)氣門都關(guān)閉，活塞由下向上壓縮氣缸內(nèi)的空氣，即對(duì)空氣做功，使得空氣的內(nèi)能增加，溫度升高，這是通過做功的方式改變了氣缸內(nèi)物質(zhì)的內(nèi)能，即是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程；

分析圖甲能看出，是水蒸氣對(duì)瓶塞做功，故是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過程，與圖示過程能量轉(zhuǎn)化不一致；

分析圖乙能看出，是通過做功的方式改變內(nèi)能的，故是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程，與圖示過程能量轉(zhuǎn)化一致。

故答案為：18；乙。

19.【答案】0；

12【解答】

理想氣體完成