10.1 功和内能-2020-2021学年高二物理针对训练（人教版选修3-3）

《10.1 功和内能》针对训练 1．下列哪个实例说明做功改变了系统的内能 A．热水袋取暖　　 B．用双手摩擦给手取暖 C．把手放在火炉旁取暖 D．用嘴对手呵气给手取暖 【答案】B 【解析】双手摩擦做功，使手的内能增加，感到暖和；A、C、D都是通过热传递来改变系统的内能，选项B正确。 2．如图所示，把浸有乙醚的一小团棉花放在厚玻璃筒的底部，当很快地向下压活塞时，由于被压缩的气体骤然变热，温度升高，达到乙醚的燃点，使浸有乙醚的棉花燃烧起来，此实验的目的是要说明 A．做功可以增加物体的热量 B．做功一定升高物体的温度 C．做功可以改变物体的内能 D．做功一定可以增加物体的内能 【答案】C 【解析】迅速向下压活塞，实际上是在对玻璃气筒内的气体做功，由于是迅速向下压筒内的气体，做功时间极短，因此实验过程可认为是绝热过程，即Q＝0。乙醚达到燃点而燃烧表明气体温度升高内能增大，这说明做功可以改变物体的内能。 3．如图为某种椅子与其升降部分的结构示意图，M、N两筒间密闭了一定质量的气体，M可沿N的内壁上下滑动，设筒内气体不与外界发生热交换，在M向下滑动的过程中 A．外界对气体做功，气体内能增大B．外界对气体做功，气体内能减小 C．气体对外界做功，气体内能增大D．气体对外界做功，气体内能减小 【答案】A 【解析】本题考查了热力学第一定律，理解做功和热传递可以改变物体的内能。筒内气体不与外界发生热交换，M向下滑的过程中，外界对气体做功，由热力学第一定律可知气体内能增大，A正确。 4．如图所示，厚壁容器的一端通过胶塞插进一个灵敏温度计和一根气针，另一端有个用卡子卡住的可移动的胶塞。用打气筒慢慢向筒内打气，使容器内的压强增加到一定程度，这时读出温度计示数。打开卡子，胶塞冲出容器口后 A．温度计示数变大，实验表明气体对外界做功，内能减少 B．温度计示数变大，实验表明外界对气体做功，内能增加 C．温度计示数变小，实验表明气体对外界做功，内能减少 D．温度计示数变小，实验表明外界对气体做功，内能增加 【答案】C 【解析】胶塞冲出容器口后，气体膨胀，对外做功W<0，由于没有时间进行热交换，由ΔU＝W可知内能减少温度降低，故选项C正确。 5．如图所示，瓶内装有少量的水，瓶口已塞紧，水上方空气中有水蒸气，用打气筒向瓶内打气，当塞子从瓶口跳出时，瓶内出现“白雾”，这一现象产生的原因可以用下面三句话解释：甲，水蒸气凝结成小水珠；乙，瓶内气体推动瓶塞做功，内能减小；丙，温度降低。三句话正确的顺序是 A．甲乙丙 B．乙丙甲 C．丙甲乙 D．乙甲丙 【答案】B 【解析】根据题意因果顺序的进程为：空气推动瓶塞做功——空气内能减小——瓶内空气温度降低——瓶内水蒸气液化成小水珠即“白雾”，而瓶塞跳起的原因是用打气筒往瓶内打气使气体压强增大所致。 6．如图所示，活塞将气缸分成甲、乙两气室，气缸、活塞（连同拉杆）是绝热的，且不漏气。以E甲、E乙分别表示甲、乙两气室中气体的内能，则在将拉杆缓慢向外拉的过程中 A．E甲不变，E乙减小 B．E甲不变，E乙增大 C．E甲增大，E乙不变 D．E甲增大，E乙减小 【答案】D 【解析】本题解题的关键是明确甲、乙两气室气体都历经绝热过程，内能改变取决于做功的情况。对甲室内的理想气体，在拉杆缓慢向外拉的过程中，活塞左移，压缩气体，外界对甲室气体做功，其内能应增大；对乙室内的气体，活塞左移，气体膨胀，气体对外界做功，内能应减小。 7．如图所示，气缸放置在水平地面上，质量为m的活塞将气缸分成甲、乙两气室，两气室中均充有气体，气缸、活塞是绝热的且不漏气。开始活塞被销钉固定，现将销钉拔掉，活塞最终静止在距原位置下方h处，设活塞移动前后甲气体内能的变化量为ΔE，不计气体重心改变的影响，下列说法正确的是 A．ΔE＝mgh　　B．ΔE>mgh C．ΔE<mgh　　D．以上三种情况均有可能 【答案】B 【解析】气体甲体积减小，外界对它做正功，其中包括mgh和乙气体分子对活塞的力做功W乙，且为正功，ΔE＝mgh＋W乙。 8．英国物理学家焦耳的主要贡献有 A．发现了电流通过导体产生热量的定律，即焦耳定律 B．测量了热和机械功之间的当量关系——热功当量 C．第一次计算了气体分子的速度 D．与W·汤姆孙合作研究了气体自由膨胀降温的实验 【答案】ABCD 【解析】认真阅读、学习焦耳的有关资料，了解掌握焦耳的有关事迹以及一些科学研究过程，明确物理学家焦耳对自然科学的主要贡献。 9．一定质量的气体封闭在绝热的气缸内，当用活塞压缩气体时，一定增大的物理量有（不计气体分子势能） A．气体体积 B．气体分子密度 C．气体内能 D．气体分子的平均动能 【答案】BCD 【解析】外力做功，气体体积减小，分子密度