2024-2025學(xué)年試題物理（選擇性人教版2019）第三章1-功熱和內(nèi)能的改變

第三章熱力學(xué)定律1.功、熱和內(nèi)能的改變課后訓(xùn)練鞏固提升基礎(chǔ)鞏固1.做功和熱傳遞是等效的,這里指的是()A.它們能使物體改變相同的溫度B.它們能使物體增加相同的熱量C.它們能使物體改變相同的內(nèi)能D.它們本質(zhì)上是相同的答案C解析做功是其他形式的能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,功的多少是內(nèi)能轉(zhuǎn)化的量度;熱傳遞是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移,熱量是內(nèi)能轉(zhuǎn)移的量度。所以兩者對(duì)改變系統(tǒng)的內(nèi)能是等效的。故選項(xiàng)C正確。2.在給自行車輪胎打氣時(shí),會(huì)發(fā)現(xiàn)輪胎內(nèi)空氣溫度升高,這是因?yàn)?)A.輪胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)不斷增大,而容積不變B.輪胎從外界吸熱C.外界空氣溫度本來(lái)就高于輪胎內(nèi)氣體溫度D.打氣時(shí),外界不斷地對(duì)輪胎內(nèi)氣體做功答案D解析給自行車輪胎打氣,人對(duì)輪胎內(nèi)氣體做功,氣體內(nèi)能增加,所以溫度升高。故選項(xiàng)D正確。3.下列關(guān)于內(nèi)能與熱量的說(shuō)法正確的是()A.馬鈴薯所含熱量高B.內(nèi)能越大的物體熱量也越多C.熱量自發(fā)地從內(nèi)能大的物體流向內(nèi)能小的物體D.熱量自發(fā)地從溫度高的物體流向溫度低的物體答案D解析說(shuō)法A是一種很常見的說(shuō)法,在日常生活中似無(wú)須計(jì)較,但從物理學(xué)的角度來(lái)看,卻有不妥,熱量是過(guò)程量,不是狀態(tài)量,不能像內(nèi)能那樣蘊(yùn)含在物體中,選項(xiàng)A錯(cuò)。說(shuō)法B與說(shuō)法A存在相同的錯(cuò)誤,此外,物體的內(nèi)能與熱量之間,在數(shù)量上沒有必然聯(lián)系,選項(xiàng)B錯(cuò)。兩物體之間熱量的流向只與它們的溫度有關(guān),與它們的內(nèi)能無(wú)關(guān),選項(xiàng)C錯(cuò)。4.關(guān)于物體的內(nèi)能和熱量,下列說(shuō)法正確的有()A.熱水的內(nèi)能比冷水的內(nèi)能多B.溫度高的物體其熱量必定多,內(nèi)能必定大C.在熱傳遞過(guò)程中,內(nèi)能大的物體其內(nèi)能將減小,內(nèi)能小的物體其內(nèi)能將增大,直到兩物體的內(nèi)能相等D.熱量是熱傳遞過(guò)程中內(nèi)能轉(zhuǎn)移的量度答案D解析物體的內(nèi)能由溫度、體積及物體的質(zhì)量決定,不只由溫度決定,故選項(xiàng)A、B都不對(duì)。內(nèi)能大的物體不一定溫度高,在熱傳遞過(guò)程中完全有可能內(nèi)能大的物體內(nèi)能繼續(xù)增大,內(nèi)能小的物體內(nèi)能繼續(xù)減小,故選項(xiàng)C是錯(cuò)誤的。關(guān)于熱量的論述,選項(xiàng)D是正確的。5.(多選)對(duì)于熱量、功、內(nèi)能三個(gè)量,下列說(shuō)法正確的是()A.熱量、功、內(nèi)能三個(gè)量的物理意義是等同的B.熱量和功二者可作為物體內(nèi)能大小的量度C.熱量、功和內(nèi)能的國(guó)際單位都相同D.熱量和功是由過(guò)程決定的,而內(nèi)能是由物體的狀態(tài)決定的答案CD解析熱量、功和內(nèi)能的國(guó)際單位都是焦耳,但熱量、功和內(nèi)能三個(gè)量的物理意義是不同的,熱量和功是過(guò)程量,內(nèi)能是狀態(tài)量,熱量和功二者可作為物體內(nèi)能改變的量度而不是內(nèi)能大小的量度。故A、B錯(cuò)誤,C、D正確。6.用5N的力垂直于活塞推動(dòng)壓縮絕熱汽缸中的氣體,活塞的位移為0.1m時(shí),氣體內(nèi)能的變化量是多少?內(nèi)能增加了還是減少了?答案增加了0.5J解析外界對(duì)氣體做功W=Fs=5×0.1J=0.5J,氣體內(nèi)能增加,增加量為0.5J。能力提升1.下列實(shí)例中說(shuō)明做功改變了系統(tǒng)的內(nèi)能的是()A.熱水袋取暖 B.用雙手摩擦給手取暖C.把手放在火爐旁取暖 D.用嘴對(duì)手呵氣給手取暖答案B解析雙手摩擦做功,使手的內(nèi)能增加,感到暖和;A、C、D都是通過(guò)熱傳遞來(lái)改變系統(tǒng)的內(nèi)能,選項(xiàng)B正確。2.景頗族祖先發(fā)明的點(diǎn)火器如圖所示,用牛角做套筒,木制推桿前端粘著艾絨,猛推推桿,艾絨即可點(diǎn)燃。對(duì)筒內(nèi)封閉的氣體,在此壓縮過(guò)程中()A.氣體溫度升高,壓強(qiáng)不變B.氣體溫度升高,壓強(qiáng)變大C.氣體對(duì)外界做正功,氣體內(nèi)能增加D.外界對(duì)氣體做正功,氣體內(nèi)能減少答案B解析壓縮氣體時(shí),外界對(duì)氣體做正功,氣體內(nèi)能增加,溫度升高,壓強(qiáng)增大,選項(xiàng)B對(duì)。3.(多選)用絕熱活塞把絕熱容器隔成容積相同的兩部分,先把活塞鎖住,將質(zhì)量和溫度都相同的氫氣和氧氣分別充入容器的兩部分,然后提起銷子S,使活塞可以無(wú)摩擦地滑動(dòng),當(dāng)活塞平衡時(shí)()A.氧氣的溫度不變 B.氫氣的壓強(qiáng)增大C.氧氣的體積減小 D.氧氣的內(nèi)能變大答案CD解析質(zhì)量相同,則H2的分子數(shù)多,溫度相同表明兩氣體分子平均動(dòng)能相同,則H2壓強(qiáng)大,釋放后,活塞右移,H2體積變大,同時(shí)對(duì)O2做功,O2的溫度升高,內(nèi)能變大,故選CD。4.如圖所示,活塞將汽缸分成甲、乙兩氣室,汽缸、活塞(連同拉桿)是絕熱的,且不漏氣。以E甲、E乙分別表示甲、乙兩氣室中氣體的內(nèi)能,則在將拉桿緩慢向外拉的過(guò)程中()A.E甲不變,E乙減小 B.E甲不變,E乙增大C.E甲增大,E乙不變 D.E甲增大,E乙減小答案D解析本題解題的關(guān)鍵是明確甲、乙兩氣室氣體都?xì)v經(jīng)絕熱過(guò)程,內(nèi)能改變?nèi)Q于做功的情況。對(duì)甲氣室內(nèi)的理想氣體,在拉桿緩慢向外拉的過(guò)程中,活塞左移,壓縮氣體,外界對(duì)甲氣室的氣體做功,其內(nèi)能應(yīng)增大;對(duì)乙氣室內(nèi)的氣體,活塞左移,氣體膨脹,氣體對(duì)外界做功,內(nèi)能應(yīng)減小。5.出租車常以天然氣作為燃料,加氣站儲(chǔ)氣罐中天然氣的溫度隨氣溫升高的過(guò)程中,若儲(chǔ)氣罐內(nèi)氣體體積及質(zhì)量均不變,則罐內(nèi)氣體(可視為理想氣體)()A.壓強(qiáng)增大,內(nèi)能減小B.吸收熱量,內(nèi)能增大C.壓強(qiáng)減小,分子平均動(dòng)能增大D.對(duì)外做功,分子平均動(dòng)能減小答案B解析一定質(zhì)量的氣體,由理想氣體狀態(tài)方程可知,體積不變,溫度升高,則壓強(qiáng)增大,內(nèi)能增大,故A、C錯(cuò)誤。體積不變,氣體不做功,內(nèi)能增大,則吸收熱量,故B正確。從微觀角度來(lái)說(shuō),溫度升高,分子平均動(dòng)能增大,故D錯(cuò)誤。6.如圖所示,容器A、B各有一個(gè)可以自由移動(dòng)的輕活塞,活塞下面是水,上面是大氣,大氣壓強(qiáng)恒定。A、B的底部由帶有閥門K的管道相連,整個(gè)裝置與外界絕熱。起初,A中水面比B中的高,打開閥門,使A中的水逐漸流向B中,最后達(dá)到平衡。在這個(gè)過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是()A.大氣壓力對(duì)水做功,水的內(nèi)能減小B.水克服大氣壓力做功,水的內(nèi)能減小C.大氣壓力對(duì)水不做功,水的內(nèi)能不變D.大氣壓力對(duì)水不做功,水的內(nèi)能增加答案D解析平衡前,A容器中的活塞向下移動(dòng),設(shè)A中活塞橫截面積為S1,移動(dòng)距離為l1,大氣壓力推動(dòng)A中活塞向下移動(dòng)時(shí)對(duì)水做的功WA=p0S1l1平衡前,B容器中的活塞向上移動(dòng),設(shè)B中活塞橫截面積為S2,移動(dòng)距離為l2,大氣壓力通過(guò)活塞對(duì)水做負(fù)功WB=p0S2l2由于水的總體積不變,因此S1l1=S2l2即A容器中大氣壓力對(duì)水做的功與B容器中水克服大氣壓力做的功相等。在整個(gè)過(guò)程中,大氣壓力對(duì)水做的功是上述兩個(gè)功(正功WA、負(fù)功WB)的代數(shù)和,即WA+WB=p0S1l1p0S2l2=0選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤。大氣壓力對(duì)水不做功,同時(shí)整個(gè)裝置與外界絕熱,沒有熱交換。但是水從容器A流向容器B的過(guò)程中,水的重心下降,水的重力做正功,水的重力勢(shì)能減小,根據(jù)能量守恒定律,減少的水的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能,水的內(nèi)能增加,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確。7.(1)某同學(xué)做了一個(gè)小實(shí)驗(yàn):先把空的錐形瓶放入冰箱冷凍,一小時(shí)后取出錐形瓶,并迅速把一個(gè)氣球緊密地套在瓶頸上,然后將錐形瓶放進(jìn)盛滿熱水的容器里,氣球逐漸膨脹起來(lái),如圖所示。這是因?yàn)殄F形瓶里的氣體吸收了水的,溫度,體積。

(2)若只對(duì)一定質(zhì)量的理